基于系統(tǒng)熵的哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)安全評價(jià)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的不斷加快，氣候變化、人口增長、環(huán)境污染、能源短缺等諸多全球性問題日益突兀，作為全球土地計(jì)劃(GLP)核心研究內(nèi)容之一的耕地利用系統(tǒng)變化與安全問題成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。耕地利用系統(tǒng)安全是國家糧食安全、社會(huì)安全和生態(tài)安全最有力的保障，因此加強(qiáng)區(qū)域耕地利用系統(tǒng)安全研究，科學(xué)評價(jià)區(qū)域耕地利用系統(tǒng)安全狀況和變化趨勢，提出保障耕地利用系統(tǒng)安全可持續(xù)發(fā)展的策略和措施迫在眉睫。黑龍江省是中國的重要商品糧生產(chǎn)基地和糧食戰(zhàn)略后備基地，是世

2、界著名的三大黑土帶之一。哈爾濱市作為黑龍江省會(huì)，位于松嫩高平原黑土區(qū)，是我國玉米和大豆主產(chǎn)區(qū)，但是，由于近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鎮(zhèn)化進(jìn)程地加快導(dǎo)致耕地?cái)?shù)量不斷減少，掠奪性耕種嚴(yán)重破壞了黑土層，使得耕地質(zhì)量逐漸下降，松嫩高平原黑土區(qū)耕地利用系統(tǒng)發(fā)生了較大的變化，嚴(yán)重威脅著區(qū)域耕地利用系統(tǒng)安全可持續(xù)發(fā)展。因此，研究哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)安全狀況具有代表性意義，是實(shí)現(xiàn)區(qū)域和國家糧食安全的重要保障。
　　 本文從系統(tǒng)論的角度出發(fā)，將耕地利用系統(tǒng)

3、看作土地利用系統(tǒng)的子系統(tǒng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、效益三方面出發(fā)，結(jié)合哈爾濱市實(shí)際情況，建立哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)安全評價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用改進(jìn)熵值法和灰色關(guān)聯(lián)度模型確定各指標(biāo)權(quán)重，基于耗散結(jié)構(gòu)理論和系統(tǒng)熵理論構(gòu)建熵流模型，以系統(tǒng)熵作為辨別系統(tǒng)轉(zhuǎn)化方向的量化標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)以熵值作為評價(jià)系統(tǒng)與外界環(huán)境交互的合理程度對哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)安全狀況進(jìn)行研究，以期科學(xué)地揭示耕地利用系統(tǒng)安全變化的客觀規(guī)律。通過分析影響耕地利用系統(tǒng)安全熵值的因子，從而有針對性地采取

4、措施，避免在實(shí)施“土地用途管制制度”過程中出現(xiàn)盲目行為，合理調(diào)控區(qū)域耕地利用系統(tǒng)安全變化。在此基礎(chǔ)上預(yù)測未來耕地利用系統(tǒng)安全變化趨勢，最后，結(jié)合哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)安全現(xiàn)狀和變化趨勢，有針對性地提出保障哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)安全的調(diào)控措施，從而為制定區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略和相似區(qū)域耕地利用系統(tǒng)安全問題研究提供指導(dǎo)和參考。
　　 研究結(jié)果表明：(1)哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安全熵值變化狀況。1995-2009年哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5、安全熵值年均變化量呈現(xiàn)出正負(fù)熵值交替出現(xiàn)的狀態(tài)，變化范圍在-0.089到0.017之間，總體上，負(fù)熵值的累積量超過正熵值的累積量：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安全總熵值呈現(xiàn)出先正后負(fù)的變化情況，耕地利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安全狀況在波動(dòng)中提高。(2)哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)功能安全熵值變化狀況。1995-2009年哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)功能安全熵值年均變化量呈現(xiàn)出正負(fù)熵值交替出現(xiàn)的狀態(tài)，變化范圍在-0.014到0.014之間，總體上，負(fù)熵值的累積量超過正熵值的累積量；系統(tǒng)功

6、能安全總熵值總體上始終為負(fù)值，且負(fù)熵值呈現(xiàn)出先增大后減小再增大的變化情況，耕地利用系統(tǒng)功能始終處于安全穩(wěn)定狀態(tài)；(3)哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)效益安全熵值變化狀況。1995-2009年哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)效益安全熵值年均變化量始終為負(fù)，變化范圍在-0.042到-0.006之間；系統(tǒng)效益安全總熵值總體上呈負(fù)增長變化，耕地利用系統(tǒng)效益安全狀況穩(wěn)步提高。(4)哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)安全總熵值變化狀況。1995-2009年哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)安全總熵

7、值總體上始終為負(fù)值，且負(fù)熵值呈現(xiàn)出先增大后減小再增大的變化情況，耕地利用系統(tǒng)始終處于安全狀態(tài)。(5)哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)安全熵值變化趨勢。2010-2019年哈爾濱市耕地利用系統(tǒng)安全總熵值總體上始終為負(fù)值，且負(fù)熵值呈現(xiàn)出逐漸增大的變化情況，負(fù)熵值越大表明耕地利用系統(tǒng)內(nèi)部有序度越高，狀態(tài)越安全。耕地內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素以及周圍環(huán)境因素配合相對合理，系統(tǒng)向安全狀況發(fā)展。針對上述分析結(jié)果，本文從耕地利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、效益安全三方面分別提出保障哈爾濱