杨亚清 薄万福 杨亚坤

（1.长白山气象局，吉林 长白山 133613；2.延边朝鲜族自治州气象局，吉林 延吉 133000）

目前，世界各地自然灾害频发，因此如何降低自然灾害风险成为人们关注的重点之一。处于中朝边界的长白山天池火山一旦喷发，所带来的经济及生态损失将是无可估量的。此外，各种地质灾害、森林资源破坏、水源污染、极端天气等事件屡次发生，对长白山地区的生态安全及可持续发展造成了严重威胁。因此，下面概述长白山地区的多种自然灾害风险及生态安全状况，以此来综合评价该地区的生态安全水平。

1 研究区概况与研究方法

1.1 概况

长白山火山区是火山喷发比较集中的区域，该区域主要位于吉林省东部，北部和南部分别与黑龙江省和辽宁省接壤，毗邻朝鲜和俄罗斯。该地区包含5个县市，即长白县、安图县、临江市、抚松县和和龙市。该地区有图们江、松花江和鸭绿江等，水资源丰富［1］。

1.2 研究方法

1.2.1 极差法。由于指标层的各个指标具有不同的属性与量纲，而且指标间数量级存在明显的差异，在进行评价计算前，为了消除各指标量纲的不同影响，采用极差法对各指标进行无量纲标准化处理，将其规范化为隶属于［0，1］内的极大型指标。

1.2.2 层次分析法。层次分析法的基本步骤如下：①建立层次结构模型；②构造成对比较阵；③计算权向量并做一致性检验，即对于每一个成对比较阵计算最大特征根及对应特征向量，利用一致性指标、随机一致性指标和一致性比率做一致性检验；④计算组合权向量并做组合一致性检验，即计算最下层对目标的组合权向量，并根据公式做组合一致性检验［2］。

1.2.3 综合指数法。该方法主要是用来对多灾种自然灾害风险水平的生态安全综合指数进行相应的计算，所采用的公式如下：

式（1）中，R为基于多种自然灾害风险水平的生态安全综合指数值，Zi为各自指标标准值，Wi为各指标的权重，其中i=1，2，3，……。

2 长白山地区多灾种自然灾害风险的生态安全评价

2.1 生态安全评价模型

生态安全评价采用压力—状态—响应模型（Pressure State Response，PSR），该模型具有明确的因果关系及较强的综合性能，因此适用范围较广。人类所进行的各种活动不一定会直接带来环境压力，环境状态的改变不一定是环境变化所导致的。对于环境的变化，需要采取防止环境退化、提高环境治理的有效举措。

2.2 生态安全评价指标体系的构建

在PSR 模型基础上，融合长白山各种自然灾害风险水平、该地区的生态环境及经济发展状况，遵循科学可操作、实用性等原则，选取20个指标样本，参考生态系统的压力状态及响应等多方面数据，建立多种自然灾害风险生态安全综合评价指标体系［3］。再将该体系分为3 个层次，包括目标层、准则层及指标层，详细情况如表1所示。

2.3 生态安全指数的计算

评价多灾种自然灾害风险生态安全指数，需要运用100 m×100 m的栅格，借助地理信息系统（Geographic Information System，GIS）工具获取评价单元中的指标数值。各独立的评价单元能对空间信息进行承载。由于数据源不同，所运用的评价指标也会有所差异，因此需要根据空间精度不同，使用适宜的量化方法：①核算统计单元中人口密度、生产总值等县市级行政指标，可以采用矢量化方法，重新在100 m×100 m的栅格中选取矢量化指标样本；②统计部分道路的影响程度、需要利用的土地类型等样本数据，可以直接在100 m×100 m 的栅格中直接进行采样，不需要再次计算；③运用空间插值，可以在处理降雨或者观测空间点状数据之后，在100 m×100 m 的栅格中进行重采样。

表1 基于多灾种自然灾害风险的生态安全综合评价指标体系

此外，采用极差法，可以标准化处理指标。应用层次分析法，可以确定指标权重，再经过相关的计算及检验后，可以得出CI总=0.031 8，RI总=1.330 3，CR总=0.023 7＜0.10，核算后的数据与上述表格中所得的权重计算结果是一致的。综上所述，可以借助综合指数模型，加权空间叠加评价指标图层，以此来对每个评价单元中的多灾种自然灾害风险生态安全综合指数进行有效的核算。

2.4 生态安全评判标准

目前，可以将长白山地区生态安全水平划分为相关5个等级，分别为不安全等级、较不安全等级、临界安全等级、较安全等级和安全等级。安全等级越高，该地区生态安全状况越佳。

①不安全等级。该等级生态环境恶劣、系统服务功能退化严重，生态结构不完整。对该等级区域进行生态修复难度大，并且该等级区域易发生生态灾害。

②较不安全等级。与不安全等级相比，该等级内区域也存在生态结构破坏、系统功能退化等问题，同样对该地区进行恢复难度大，易发自然灾害。

③在临界安全等级中，时常会发生生态灾害，并且生态结构及系统服务功能遭到不同程度破坏。

④对于较安全等级及安全等级的生态环境来说，具有高质量的生态环境，但是相比较安全等级，安全等级具有非常强的抗干扰能力，并且具有完整的生态结构，不易发生自然灾害。

3 结果与分析

3.1 基于像元水平的评价结果

根据长白山地区多灾种自然灾害风险生态安全等级划分结果，可得知临界安全等级面积占比为41.53%，较安全等级面积占比为34.82%，安全等级面积占比为10.04%，较不安全等级面积占比为7.28%，不安全等级面积占比为6.33%（见表2）。由此可以看出，长白山地区的生态安全水平处在临界安全等级。根据该等级特性可以看出，长白山地区整体生态环境及系统服务功能遭到破坏，无法抵御外界的干扰［4］，并且具有非常差的自我修复能力，易发生生态灾害。长白山所属县市安全等级划分为：不安全等级主要分布在龙市东北部、临江市西南部，较不安全等级主要分布在安图县中部及北部区域，临界安全等级主要分布在长白山火山东、西两端地区，较安全等级主要分布在安图县和长白县南、北两端境内，安全等级主要分布在长白山国家级自然保护区内。

表2 长白山地区多灾种自然灾害风险生态安全等级划分结果

总的来说，对生态环境造成较大破坏的区域主要位于工农业发达、人口密集、人为开发严重、经济发展水平比较高的区域，而生态水平发展比较高的区域往往是处在国家三级保护区或者林地、湿地等自然土地覆盖区域。此外，对生态环境破坏比较大的区域，还包含易发生各种自然灾害的区域。因此，生态安全水平会受到自然灾害及人为因素的影响，在两者的相互作用下，导致土地覆盖类型的结构和组成产生了相应的变化，因此对生态系统造成一定影响。

3.2 基于行政单元的评价结果

经过相关研究发现，各行政单元中，多种自然灾害风险的生态安全指数最高的为长白县，临江市最低，排在中间的分别为安图县、抚松县和和龙市。由此可以看出，各县市的生态安全等级存在非常明显的差异性，造成这种现象的原因主要是受自然灾害及社会经济发展的影响。临江市和和龙市生态安全水平处在临界安全等级；抚松县生态安全等级为临界安全等级及较安全等级，所以该县具有非常高的生态安全水平及生态修复能力；长白县和安图县生态水平高，环境质量优越。

4 结语

长白山地区的自然灾害生态安全等级呈现出空间差异性，目前该地区生态安全水平处在临界安全等级，因此整体生态环境遭受到了人为及灾害因素的破坏。相信经过加强生态建设，长白山地区的生态安全水平将会得到提升。