崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)

繆建群,王志強(qiáng),馬艷芹,楊文亭,楊濱娟,黃國(guó)勤, *

1 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 生態(tài)科學(xué)研究中心/作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南昌 330045 2 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院,南昌 330045

梯田是人類依托山勢(shì)地利開墾形成的山地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)[1]。梯田具有悠久的農(nóng)耕歷史,是人類充分利用山地資源獲取農(nóng)業(yè)產(chǎn)品,同時(shí)又保水保墑的一種最佳方式[2]。然而隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,農(nóng)村勞動(dòng)力資源大量輸出,許多地方的梯田出現(xiàn)荒廢現(xiàn)象[3]。目前,對(duì)梯田的研究?jī)H限于一些梯田尚存的國(guó)家[4]。除一些學(xué)者從梯田文化[5- 8]和梯田景觀[9- 10]的角度開展研究外,隨著生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng),國(guó)內(nèi)外學(xué)者開始研究梯田的生態(tài)效應(yīng)[11- 13]、梯田的保護(hù)與管理[14- 15]。然而,對(duì)于梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展則鮮有研究。深入研究梯田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展情況,有利于梯田生態(tài)系統(tǒng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)文化的傳承,有助于人們合理利用和保護(hù)梯田生態(tài)系統(tǒng)。

崇義客家梯田位于贛南崇義縣境內(nèi)[2,16],有800多年的開墾歷史[2]。隨著客家文化與當(dāng)?shù)禺?、瑤等少?shù)民族的優(yōu)秀文化和民俗風(fēng)情的融合,崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)出五彩繽紛的多樣性[16]。崇義客家梯田在2013和2014年先后被農(nóng)業(yè)部認(rèn)定為“中國(guó)美麗田園”、“中國(guó)重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)”。近年來,隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,為進(jìn)一步滿足自身的生活需求,大批農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力選擇外出務(wù)工,造成崇義客家梯田在缺乏管理和耕種的情況下出現(xiàn)面積退化、生物多樣性減少、文化積淀逐漸變薄等現(xiàn)象。進(jìn)而,崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能減弱、協(xié)調(diào)性遭受破壞,可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。目前,崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能減弱的根本原因在于人和自然資源的配置結(jié)構(gòu)失衡,導(dǎo)致生產(chǎn)、生活和生態(tài)功能的互動(dòng)協(xié)調(diào)關(guān)系被破壞,嚴(yán)重影響區(qū)域文化傳承和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。建立崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,評(píng)價(jià)其可持續(xù)發(fā)展能力,從中發(fā)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展的主要影響因素,對(duì)于優(yōu)化崇義客家梯田所在區(qū)域的資源配置,遏止和調(diào)控影響崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的不利因素,解決生態(tài)服務(wù)功能衰減的條件下人類、資源、環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)均衡發(fā)展的問題具有重要意義。

1 系統(tǒng)概況及數(shù)據(jù)來源

1.1 系統(tǒng)概況

崇義客家梯田位于江西省崇義縣境內(nèi),始建于宋末元初,盛建于明末,完工于清初。坐落在海拔2061.30 m的贛南第一高峰齊云山山脈范圍內(nèi),屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū),水熱資源豐富,無霜期長(zhǎng)。崇義客家梯田共有3000 hm2,大多是陡坡梯田。規(guī)模性連片區(qū)位于上堡、思順和豐州3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),涉26個(gè)行政村,面積2044 hm2；核心區(qū)位于上堡鄉(xiāng),涉10個(gè)村,共有梯田1491.13 hm2。本文研究區(qū)域?yàn)槌缌x客家梯田規(guī)模性連片區(qū)。

崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)是由“人-梯田-山體”構(gòu)成的具有生產(chǎn)、生活、生態(tài)和文化功能的復(fù)合系統(tǒng),是人類社會(huì)與自然環(huán)境耦合的動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),主要由經(jīng)濟(jì)社會(huì)、自然資源、生態(tài)環(huán)境和文化科技等因素耦合而成(圖1)。構(gòu)成系統(tǒng)的各因素彼此之間既互惠互利又相互制約(圖2)。崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展涉及資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等要素。自然資源和人類社會(huì)的有機(jī)結(jié)合使其具有生產(chǎn)、生活、生態(tài)和文化功能。作為生產(chǎn)功能的操作者、生活功能的體現(xiàn)者和文化功能的創(chuàng)造者,人類是影響崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的主要因素。

圖1 崇義客家梯田生態(tài)可持續(xù)發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)Fig.1 The complex system of ecological sustainable development of the Hakka Terrace of Chongyi

圖2 崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)各因素之間的耦合 Fig.2 Coupling between each factor of the Hakka Terrace Ecosystem of Chongyi

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究中,農(nóng)村人均土地面積、農(nóng)村人均居住面積、種植業(yè)勞動(dòng)比率、農(nóng)民人均純收入、農(nóng)民受教育程度、教育支出、農(nóng)田受災(zāi)率、農(nóng)田退化率、農(nóng)膜使用率、農(nóng)田水利化程度等指標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于2014年12月和2016年3月崇義客家梯田規(guī)模性連片區(qū)實(shí)地調(diào)查；農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)民恩格爾系數(shù)、服務(wù)業(yè)產(chǎn)值和農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力等指標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考《崇義統(tǒng)計(jì)年鑒(1990—2014)》、《崇義縣政府工作報(bào)告(2000—2014)》。其中,農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值運(yùn)用研究區(qū)農(nóng)村從業(yè)人員占全縣農(nóng)村從業(yè)人員的比值進(jìn)行折算。部分缺失數(shù)據(jù)應(yīng)用回歸模型[17]估算得出。

2 評(píng)價(jià)方法

2.1 崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵

崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展主要體現(xiàn)在可持續(xù)發(fā)展的度和勢(shì)兩方面。崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展度是指其可持續(xù)發(fā)展目前所處的階段,是其內(nèi)部各要素的綜合外部表現(xiàn),是崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀的直觀反映。通過評(píng)價(jià)可持續(xù)發(fā)展度,可以明確崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展所處水平。崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展勢(shì)主要反映其可持續(xù)發(fā)展的潛在能力,是指崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各要素對(duì)其生態(tài)后續(xù)發(fā)展的保障和支撐能力,是崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)良性發(fā)展的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)力,主要表現(xiàn)為系統(tǒng)內(nèi)部各因素的協(xié)調(diào)發(fā)展程度(協(xié)調(diào)度)。評(píng)價(jià)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展勢(shì)有利于了解崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的潛能和影響因素。

2.2 評(píng)價(jià)內(nèi)容

基于崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵,評(píng)價(jià)主要包括3個(gè)方面的內(nèi)容：①在分析其生態(tài)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,采用綜合分析評(píng)價(jià)方法對(duì)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜合分析,以了解其整體情況。②崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部農(nóng)村社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技文化和資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展綜合協(xié)調(diào)程度。③在綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,分析影響崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的障礙因素。

2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.3.1 指標(biāo)構(gòu)建

作為生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的一種具體評(píng)價(jià)方法,評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)被賦予研究對(duì)象的典型特色。同時(shí),要系統(tǒng)地對(duì)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的本質(zhì)情況進(jìn)行評(píng)估,從中探索出障礙因素,在評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇上,應(yīng)遵循全面性、可操作性、簡(jiǎn)要性和科學(xué)性等原則[18]。

崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)具有多種生態(tài)服務(wù)功能,其特征主要表現(xiàn)為生產(chǎn)、生活、生態(tài)和文化功能。崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展涉及人口、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技、文化、資源和環(huán)境,概括起來可分為四方面：農(nóng)村社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文化科技以及資源環(huán)境,這4個(gè)方面構(gòu)成了崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。本研究在此基礎(chǔ)上,通過分析生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)各功能的發(fā)展協(xié)調(diào)程度及其內(nèi)部各要素間的耦合度,并咨詢有關(guān)生態(tài)學(xué)方面的專家,選取有代表性的指標(biāo),構(gòu)建崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。

(1)生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)村社會(huì)相互依賴,是相互依存的耦合體[19-20],是一個(gè)在信息傳播與互動(dòng)過程中不斷建構(gòu)、解構(gòu)與重構(gòu)的開放性系統(tǒng)[21]。農(nóng)村社會(huì),特別是農(nóng)村人口對(duì)維持農(nóng)村生態(tài)系統(tǒng)健康可持續(xù)發(fā)展具有主導(dǎo)作用[22]。農(nóng)村社會(huì)可持續(xù)性是指保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展所需要的社會(huì)環(huán)境的良性發(fā)展,如農(nóng)村生活質(zhì)量的改善、合理的農(nóng)村人口結(jié)構(gòu)等。因此,建立反映人均生活水平、消費(fèi)水平和農(nóng)村社會(huì)人員結(jié)構(gòu)等子系統(tǒng)指標(biāo)體系。具體指標(biāo)包括人均土地面積、人均居住面積、種植業(yè)勞動(dòng)力比率和農(nóng)民家庭恩格爾系數(shù)(表1)。

(2)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)生態(tài)系統(tǒng)具有重要影響[23-24],經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性影響區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展[25-26]。經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性是指區(qū)域在經(jīng)濟(jì)上可以自我調(diào)控和發(fā)展。經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性關(guān)鍵取決于區(qū)域生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)自身經(jīng)濟(jì)效益的好壞和其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的合理程度。因此,設(shè)置反映經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的服務(wù)業(yè)產(chǎn)值和反映農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率的指標(biāo)作為度量經(jīng)濟(jì)發(fā)展可持續(xù)的指標(biāo)體系。具體包括：服務(wù)業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值和農(nóng)民人均純收入(表1)。

(3)實(shí)踐表明,人類當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)方式造成了環(huán)境的惡化。要實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)展,人們需要轉(zhuǎn)變當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,這要求人們從技術(shù)上進(jìn)行革新[27],科技創(chuàng)新需要文化積淀。中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)文化對(duì)于農(nóng)村區(qū)域生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展具有積極作用[28]。本研究中,文化科技可持續(xù)發(fā)展的支撐能力是指崇義客家梯田生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)部生產(chǎn)各部門及其各項(xiàng)要素的綜合配套能力,主要包括農(nóng)產(chǎn)品升級(jí)程度、農(nóng)村文化教育情況、休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展程度、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)文化保持程度和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度等。由于缺乏農(nóng)產(chǎn)品升級(jí)程度、休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展程度和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)文化保持程度等方面的數(shù)據(jù),考慮到指標(biāo)的可操作性,本文只選取農(nóng)村文化教育情況和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度作為文化科技可持續(xù)發(fā)展的評(píng)價(jià)對(duì)象,具體包括：農(nóng)民受教育程度、農(nóng)村教育支出和農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度等指標(biāo)(表1)。

(4)資源環(huán)境是區(qū)域生態(tài)安全的載體,一個(gè)區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展取決于該區(qū)域的資源環(huán)境是否具有可持續(xù)性。崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)資源環(huán)境的可持續(xù)性包括與其相關(guān)的自然資源與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)利用及良好保護(hù)。因此,建立反映農(nóng)業(yè)資源利用情況和農(nóng)田抗災(zāi)能力的指標(biāo)作為考察資源環(huán)境可持續(xù)能力的子系統(tǒng)指標(biāo)體系,主要包括：農(nóng)田受災(zāi)率、農(nóng)田退化率、農(nóng)膜使用率和農(nóng)田水利化程度(表1)。

崇義客家梯田規(guī)模性連片區(qū)植被保護(hù)良好,森林覆蓋率高,生物多樣性豐富；梯田耕作方式采用傳統(tǒng)有機(jī)耕作模式,幾乎不施用化肥和農(nóng)藥。因此,本研究未將農(nóng)藥施用率、化肥施用率和森林覆蓋率等作為區(qū)域資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

表1 崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)及其相對(duì)權(quán)重

2.3.2 指標(biāo)說明

本研究中,指標(biāo)X2表示農(nóng)村家庭人均擁有的耕地面積(hm2/人)；農(nóng)村人均居住面積X3指農(nóng)村家庭人均所占有的住房面積(m2/人)；種植業(yè)勞動(dòng)力比率X4表示從事種植業(yè)的勞動(dòng)力占農(nóng)村總勞動(dòng)力的比例；服務(wù)業(yè)產(chǎn)值X7指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)有助于提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過程中各階段的產(chǎn)出值和生產(chǎn)效率,有助于改善農(nóng)業(yè)環(huán)境效率[29]。因此,本研究把服務(wù)業(yè)產(chǎn)值作為評(píng)價(jià)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)指標(biāo)；農(nóng)民受教育程度X8是指農(nóng)村初中及以上畢業(yè)勞動(dòng)力占農(nóng)村總勞動(dòng)力的比例；教育支出X10指居民家庭人均文化教育支出占居民家庭人均總支出的比例；農(nóng)田受災(zāi)率X11采用農(nóng)作物受災(zāi)面積與實(shí)際種植面積比表示；農(nóng)田退化率X12用未耕種農(nóng)田(包括廢棄、閑置和建筑物用地)面積與實(shí)際耕地面積比表示；農(nóng)膜使用率X13是農(nóng)膜在耕地中的殘留量和農(nóng)膜使用量之比,由于收集到的數(shù)據(jù)資料有限,本研究運(yùn)用農(nóng)膜使用面積和農(nóng)作物播種面積之比代替；農(nóng)田水利化程度X14指有效灌溉面積占耕地面積比重；其他指標(biāo)的名稱與統(tǒng)計(jì)提要中的描述一致。

2.3.3 指標(biāo)權(quán)重的確定

本文運(yùn)用層次分析法(AHP)確定不同指標(biāo)對(duì)于崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展影響程度的大小。層次分析法是通過比較同一目標(biāo)下各指標(biāo)的相對(duì)重要性,采用1—9標(biāo)度法建立判斷矩陣,從而計(jì)算出各指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重[30-34],具體計(jì)算結(jié)果見表1。各層次單排序均通過一致性檢驗(yàn),對(duì)總排序進(jìn)行一致性檢驗(yàn),得：CI=(0.06,0.03,0.04,0.08)∪(0.25,0.25,0.25,0.25)=0.05,RI=(0.90,0.58,0.58,0.90)∪(0.25,0.25,0.25,0.25)=0.74,CR=CI/RI=0.07<0.1,通過一致性檢驗(yàn)。所以,各層次指標(biāo)重要性排序有效。

2.3.4 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理

由于選取的指標(biāo)屬性各異,數(shù)據(jù)之間難以直接作比。為了便于比較,需要消除各指標(biāo)之間屬性的影響。影響生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)分為正、負(fù)效用兩種,正效用指標(biāo)值越大,越有利于生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展；負(fù)效用指標(biāo)值越大,越不利于生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)各指標(biāo)屬性的不同,運(yùn)用參考值標(biāo)準(zhǔn)化法建立模型(1)、(2)對(duì)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得出各指標(biāo)的評(píng)定參數(shù)值。具體處理是以1990年各指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為參照值進(jìn)行處理。

ξit=Xit/Xi0(第i項(xiàng)指標(biāo)為正作用指標(biāo))

(1)

ξit=Xi0/Xit(第i項(xiàng)指標(biāo)為負(fù)作用指標(biāo))

(2)

式中,ξit為第i項(xiàng)指標(biāo)在第t年的評(píng)定參數(shù)值；Xit和Xi0為第i項(xiàng)指標(biāo)在第t(t=1990,1991,……,2012,2013,2014)年和基準(zhǔn)年(1990年)的統(tǒng)計(jì)數(shù)值。

2.4 模型選擇

2.4.1 可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)模型

由于崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部是由多因素耦合而成,指標(biāo)具有復(fù)雜性和層次性,每一項(xiàng)指標(biāo)體系都從不同的方面反映了崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展情況。因此,崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)是一種綜合性評(píng)價(jià)。本研究采用多目標(biāo)線性加權(quán)求和函數(shù)[35-36]評(píng)價(jià)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的綜合性指標(biāo),具體函數(shù)模型為：

可持續(xù)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)總指數(shù)

(3)

農(nóng)村社會(huì)可持續(xù)發(fā)展能力

(4)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展能力

(5)

文化科技可持續(xù)發(fā)展能力

(6)

資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展能力

(7)

式中,ωi為指標(biāo)Zi相對(duì)于D的權(quán)重；αki(k=1,2,3,4)為指標(biāo)Xki(k=1,2,3,4)相對(duì)于Zk(k=1,2,3,4)的指標(biāo)權(quán)重；ξti為第i個(gè)指標(biāo)Xi在第t年的指標(biāo)評(píng)定參數(shù)值。

顯然,崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)指數(shù)、農(nóng)村社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技文化和資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展能力值在基準(zhǔn)年為1。對(duì)任意給定的時(shí)間t(t﹥1990),如果Dt+1≥Dt,則表明崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)狀況良好。否則,就存在影響其可持續(xù)發(fā)展的障礙因素,此時(shí),需要做進(jìn)一步分析,厘清影響崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的障礙因素。

2.4.2 發(fā)展協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)模型

發(fā)展協(xié)調(diào)度是反映崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化科技和資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的量,其值越大,表明崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各因素的協(xié)調(diào)性越好。由于各因素的綜合評(píng)價(jià)系數(shù)通常情況下滿足正向耦合,因此,本研究采用模型(8)、(9)、(10)評(píng)估崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展度。

(8)

(9)

(10)

式(8)、(9)、(10)中,ρij、ρi、ρ分別表示準(zhǔn)則層不同指標(biāo)之間的發(fā)展協(xié)調(diào)度、準(zhǔn)則層與總體目標(biāo)的發(fā)展協(xié)調(diào)度和整體發(fā)展協(xié)調(diào)度。本研究假定：當(dāng)ρij,ρi,ρ≤0.45時(shí),生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展不協(xié)調(diào)；0.45<ρij,ρi,ρ≤0.65時(shí),生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展基本協(xié)調(diào)；ρij,ρi,ρ>0.65時(shí),生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展協(xié)調(diào)。

2.4.3 發(fā)展障礙度模型

可持續(xù)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)是對(duì)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀(度)與潛在能力(勢(shì))的綜合考察,通過綜合評(píng)價(jià),找出阻礙崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的主要因素,有目的地對(duì)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展對(duì)策做出相應(yīng)的調(diào)整,從而有效地增加系統(tǒng)的產(chǎn)投比,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部各要素(農(nóng)村社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文化科技和資源環(huán)境)協(xié)調(diào)統(tǒng)一發(fā)展的目標(biāo)。

為實(shí)現(xiàn)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)的良性發(fā)展需要對(duì)其發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行診斷。具體實(shí)施措施為采用“三度”指標(biāo)(因子貢獻(xiàn)度、指標(biāo)偏離度、障礙度)對(duì)影響崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的障礙因素進(jìn)行分析診斷[36-38]。因子貢獻(xiàn)度(Fij)指各單項(xiàng)因素對(duì)總目標(biāo)的重要程度,即單因素綜合權(quán)重；指標(biāo)偏離度(Bij)表示單項(xiàng)因素與生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)之間的差距,本研究設(shè)為單項(xiàng)指標(biāo)采用極值標(biāo)準(zhǔn)化值與1之差度量；障礙度(Oij)表示單項(xiàng)指標(biāo)對(duì)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展度的影響值,該指標(biāo)是可持續(xù)發(fā)展障礙因素診斷的結(jié)果和依據(jù)。具體模型如下：

Fij=ωi×αki

(10)

Bij=1-Zij

(11)

(12)

(13)

式(10)、(11)、(12)、(13)中,ωi、αki的意義參考公式(3)—(7),Oi為準(zhǔn)則層對(duì)總體目標(biāo)的障礙度,Zij運(yùn)用模型(14)、(15)進(jìn)行計(jì)算。

(14)

(15)

3 結(jié)果分析

3.1 生態(tài)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r

崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r包括綜合發(fā)展?fàn)顩r和各分層指標(biāo)現(xiàn)有發(fā)展水平兩部分。

3.1.1 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

1990—2014年間,崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展綜合指數(shù)有一定的提高,2014年可持續(xù)發(fā)展綜合指數(shù)是1990年的2.22倍。在此期間,雖然發(fā)展有所起伏,但總體朝好的趨勢(shì)發(fā)展(圖3)。

3.1.2 分層指標(biāo)對(duì)比

圖3同時(shí)也刻畫了各準(zhǔn)則層的評(píng)價(jià)指數(shù)變化趨勢(shì)。1990—2004年間,資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展指數(shù)相對(duì)較低,表明崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)消耗能力不強(qiáng),導(dǎo)致資源環(huán)境協(xié)調(diào)能力減弱,使生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部壓力增加,造成資源環(huán)境利用效率不高。

圖3 崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)指數(shù)Fig.3 The comprehensive evaluation indexes of sustainable development of the Hakka Terrace Ecosystem of Chongyi

(1)農(nóng)村社會(huì)。1991—1993年的發(fā)展指數(shù)低于1990年,情況的發(fā)生主要有兩方面的原因：第一,系統(tǒng)外部因素；第二,20世紀(jì)90年代初期,內(nèi)地農(nóng)村勞力開始大量涌向沿海及發(fā)達(dá)地區(qū)務(wù)工,在獲取經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)也開始學(xué)習(xí)新的生活消費(fèi)方式,人們逐漸注重自己的飲食結(jié)構(gòu),不再是單純地追求吃飽,更多是追求膳食營(yíng)養(yǎng)的豐富,因此,此時(shí)期恩格爾系數(shù)(個(gè)人食品消費(fèi)支出占個(gè)人消費(fèi)總支出的比例)較1990年大,1991—1993年崇義客家梯田規(guī)模性連片區(qū)農(nóng)村居民的恩格爾系數(shù)均值為0.55,1990年農(nóng)村居民的恩格爾系數(shù)為0.45。恩格爾系數(shù)是負(fù)作用指標(biāo),指標(biāo)值越大,阻礙農(nóng)村社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的作用越大。從1994年開始,農(nóng)村社會(huì)發(fā)展指數(shù)呈逐漸增長(zhǎng)趨勢(shì),發(fā)展水平逐步提高。2014年農(nóng)村社會(huì)發(fā)展指數(shù)是1990年的1.84倍,年均增長(zhǎng)2.58%。

(2)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)除了1993、1998年出現(xiàn)一些波折外(1993和1998年江西全省出現(xiàn)了特大洪澇災(zāi)害,災(zāi)害對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有很輕的沖擊力),整體發(fā)展迅速。2014年,經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合指數(shù)是1990年的3.30倍,年均增長(zhǎng)率為5.10%。經(jīng)濟(jì)發(fā)展是正作用指標(biāo),雖然目標(biāo)層各指標(biāo)對(duì)總體的貢獻(xiàn)度相同,但經(jīng)濟(jì)發(fā)展增長(zhǎng)指數(shù)較其他指標(biāo)大,所以更能影響崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)總體發(fā)展指數(shù)。21世紀(jì),“三農(nóng)”問題的提出,農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼政策和農(nóng)業(yè)稅制改革的實(shí)施,使農(nóng)民的生產(chǎn)積極性得到充分提高,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值快速增長(zhǎng)。近年來,隨著崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)申遺工作的開展,崇義客家梯田逐漸為外界所認(rèn)知,從而帶動(dòng)了本地服務(wù)業(yè)的發(fā)展。

(3)文化科技。除1991年外,崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)文化科技發(fā)展指數(shù)均大于1,指數(shù)變化趨勢(shì)為逐漸增長(zhǎng),從圖形上來看,可分為兩個(gè)階段：第一階段為1990—1994年,指數(shù)快速增長(zhǎng),年均增長(zhǎng)率為8.36%,主要因?yàn)檫@一時(shí)期農(nóng)民開始大量向沿海一些發(fā)達(dá)地區(qū)外出務(wù)工,通過與外界的接觸,認(rèn)識(shí)到文化科技對(duì)于促進(jìn)地區(qū)生態(tài)安全的重要性。第二階段為1995—2014年,指數(shù)雖不斷增長(zhǎng),但增長(zhǎng)緩慢,年均增長(zhǎng)率為1.23%,約為第一階段的八分之一。情況表明,通過第一階段的積累,崇義客家梯田規(guī)模性連片區(qū)農(nóng)民充分意識(shí)到文化科技有助于促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),有利于提高農(nóng)民生活。農(nóng)民對(duì)文化科技的意識(shí)有了本質(zhì)的改變,每年對(duì)文化科技的投入就會(huì)相對(duì)比較穩(wěn)定。所以文化科技綜合發(fā)展指數(shù)難以再像第一階段那樣快速增長(zhǎng)。

(4)資源環(huán)境。1990—2014年,崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展指數(shù)波動(dòng)增長(zhǎng),根據(jù)圖形3,資源環(huán)境可持續(xù)指數(shù)可分為3種形式：U型變化形式(1990—1996年)、V型變化形式(1997—1999年)和緩慢增長(zhǎng)(2000—2014年)。U型變化階段前期,農(nóng)村勞動(dòng)力大量外流,農(nóng)村出現(xiàn)勞動(dòng)力荒,有些耕地被荒廢和閑置；與此同時(shí),由于農(nóng)民在外務(wù)工賺錢更多,有錢去改善自己的住房,農(nóng)民在選擇宅基地時(shí)傾向于易平整的農(nóng)田,因此,農(nóng)田退化率在這一時(shí)期變大。農(nóng)田退化率是負(fù)效用因素,其值增大,資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展受阻。U型變化階段后期,隨著與發(fā)達(dá)地區(qū)交流的不斷深入,農(nóng)民對(duì)農(nóng)村資源環(huán)境的認(rèn)識(shí)也發(fā)生了根本的變化。既學(xué)到了先進(jìn)的種植技術(shù)、農(nóng)田防護(hù)措施,也了解到農(nóng)田保護(hù)的重要性和國(guó)家保護(hù)耕地的法律法規(guī),因此,農(nóng)田退化率、農(nóng)田抗災(zāi)率、農(nóng)膜使用率和農(nóng)田水利化程度都朝著有利于資源環(huán)境可持續(xù)方向發(fā)展。V型變化產(chǎn)生的主要原因是1998年江西省出現(xiàn)特大洪澇災(zāi)害,農(nóng)田受災(zāi)面積大。2000—2014年,資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展指數(shù)增長(zhǎng)緩慢,年均增長(zhǎng)1.80%。究其原因,主要因?yàn)閲?guó)家保護(hù)農(nóng)田的法律法規(guī)的日臻完善,農(nóng)民種植制度的革新,以及農(nóng)民農(nóng)田防護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)。

3.2 生態(tài)可持續(xù)發(fā)展協(xié)調(diào)程度

生態(tài)發(fā)展協(xié)調(diào)度反映指標(biāo)之間發(fā)展的協(xié)調(diào)程度,可用來體現(xiàn)崇義客家梯田規(guī)模性連片區(qū)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的潛在能力。本研究主要分析了各分層指標(biāo)之間及分層指標(biāo)與總體目標(biāo)的協(xié)調(diào)情況。

3.2.1 準(zhǔn)則層之間的協(xié)調(diào)發(fā)展程度

運(yùn)用模型(8)算得指標(biāo)之間的協(xié)調(diào)度ρij(表2)。由表知,所有指標(biāo)之間的協(xié)調(diào)度ρij>0.65,因此,各指標(biāo)發(fā)展協(xié)調(diào)性好,有助于目標(biāo)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

表2 崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展準(zhǔn)則層之間的協(xié)調(diào)度

3.2.2 準(zhǔn)則層與總體目標(biāo)的協(xié)調(diào)程度

利用公式(9)算得準(zhǔn)則層與總體目標(biāo)的協(xié)調(diào)度ρi(表3)。由表3知,準(zhǔn)則層中每個(gè)指標(biāo)與總體的協(xié)調(diào)性好,指標(biāo)的良性發(fā)展能夠促進(jìn)總體的可持續(xù)發(fā)展。協(xié)調(diào)度大小排序?yàn)棣?>ρ1>ρ4>ρ3。

表3準(zhǔn)則層相對(duì)總體目標(biāo)的協(xié)調(diào)度

Table3Thecoordinationdegreeofthecriterionlevelrelativetothetarget

因素FactorZ1Z2Z3Z4協(xié)調(diào)度(ρi)Coordination0.980.990.930.95

3.2.3 客家梯田生態(tài)系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)發(fā)展程度

根據(jù)表3所給結(jié)果,運(yùn)用公式(10)算得崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)發(fā)展綜合指數(shù)為0.96>0.65,表明崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的整體性協(xié)調(diào),可持續(xù)發(fā)展存在巨大潛力。

3.3 障礙因素診斷

運(yùn)用公式(10)—(12)計(jì)算出2014年單項(xiàng)因素的障礙度,取值較大的前8項(xiàng),并按照大小順序進(jìn)行排序。具體結(jié)果見表4。

2014年,影響崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的主要障礙因素按它們值的大小順序排序：服務(wù)業(yè)產(chǎn)值>農(nóng)民受教育程度>農(nóng)民恩格爾系數(shù)>農(nóng)田受災(zāi)率>農(nóng)田退化率>教育支出>農(nóng)民人均純收入>農(nóng)村人均土地面積。在障礙因素的排名表中,前四名分屬相應(yīng)的準(zhǔn)則層。把單項(xiàng)指標(biāo)的障礙度代入模型(13)得2014年準(zhǔn)則層對(duì)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)總體發(fā)展的障礙度。2014年,準(zhǔn)則層對(duì)客家梯田生態(tài)系統(tǒng)所起的障礙作用相近,按照值的大小排序?yàn)椋航?jīng)濟(jì)發(fā)展>文化科技>農(nóng)村社會(huì)>資源環(huán)境(圖4)。

表4 2014年崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展主要障礙因素排序

圖4 2014年崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展準(zhǔn)則層障礙度 Fig.4 The obstacle degree of sustainable development of the Hakka Terrace Ecosystem of Chongyi in 2014

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

本研究基于崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),利用生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析方法,構(gòu)建了以經(jīng)濟(jì)社會(huì)、自然資源、生態(tài)環(huán)境和文化科技為基礎(chǔ)的可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)模型,對(duì)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)中農(nóng)村社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文化科技和資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展度、勢(shì)、可持續(xù)發(fā)展協(xié)調(diào)度及障礙度作了綜合評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明：崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展度良好,可持續(xù)發(fā)展協(xié)調(diào)性較好,可持續(xù)發(fā)展?jié)摿^大。政府要挖掘崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的潛力,促進(jìn)其健康可持續(xù)發(fā)展,需要加大農(nóng)業(yè)科技投入；提高服務(wù)業(yè)產(chǎn)值；增加教育投入,提高農(nóng)民的受教育程度；提高農(nóng)民的人均純收入。該方法理論可行、實(shí)踐可操作,能有效地反映崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的綜合水平。

4.2 討論

通過運(yùn)用綜合加權(quán)函數(shù)對(duì)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展作綜合評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)1990年以來,崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展綜合指數(shù)逐漸變大,生態(tài)系統(tǒng)處于良性發(fā)展?fàn)顟B(tài)。其中,1990—1994年是崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展綜合指數(shù)主要積累階段。2000—2014年,崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展綜合指數(shù)增長(zhǎng)較為穩(wěn)定,生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展處于較高水平。

通過對(duì)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展協(xié)調(diào)度研究,得出準(zhǔn)則層與準(zhǔn)則層、準(zhǔn)則層與目標(biāo)層之間的協(xié)調(diào)度都大于0.65,表明崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部反映可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)間彼此協(xié)調(diào)程度非常好,崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展具有較大的潛能。

通過對(duì)2014年影響崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的障礙因素進(jìn)行診斷,了解經(jīng)濟(jì)發(fā)展在制約崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展方面稍強(qiáng)于其他因素,其次是文化科技因素。經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,農(nóng)民人均純收入、服務(wù)業(yè)產(chǎn)值是主要制約因素；農(nóng)民受教育程度、教育支出是文化科技方面的制約因素[39]。因此,合理提高農(nóng)民人均純收入和受教育程度,增加服務(wù)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)村文化科技,是一種促進(jìn)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的有效方法。

本研究基于崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)的本質(zhì),從系統(tǒng)構(gòu)成和系統(tǒng)要素耦合出發(fā),利用可持續(xù)發(fā)展度評(píng)價(jià)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)中農(nóng)村社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文化科技和資源環(huán)境等功能所處的發(fā)展水平,以發(fā)展協(xié)調(diào)度和障礙度來判斷崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)在一定時(shí)空內(nèi)的發(fā)展?jié)摿Αl(fā)展障礙因素,從而對(duì)崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)、能力有了較為科學(xué)和準(zhǔn)確的定位,為政府實(shí)施可持續(xù)管理提供了有效的支撐[18]。然而,評(píng)價(jià)的合理性關(guān)鍵在于指標(biāo)的選取、指標(biāo)權(quán)重的確定、指標(biāo)正負(fù)效應(yīng)性的判定以及數(shù)據(jù)獲取。本研究依據(jù)已有文獻(xiàn)[18,35- 39]和專家咨詢的結(jié)果確定指標(biāo)及其權(quán)重和正負(fù)效應(yīng),數(shù)據(jù)獲取依據(jù)實(shí)地調(diào)查和當(dāng)?shù)亟y(tǒng)計(jì)年鑒,具有一定的實(shí)踐意義,然而由于過程中涉及到人的一些主觀因素,從而評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況具有一定的偏差。要使評(píng)價(jià)結(jié)果更能準(zhǔn)確地反映崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r,減少評(píng)價(jià)過程中人為主觀因素需進(jìn)一步研究。此外,由于崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)是客家文化和當(dāng)?shù)刭Y源環(huán)境耦合形成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[7- 8],具有顯著的區(qū)域特色[16],因此,在指標(biāo)的選取、正負(fù)效應(yīng)判定上需要結(jié)合系統(tǒng)的特點(diǎn)。但受研究資料所限,本文在作指標(biāo)的選取、正負(fù)效應(yīng)判定時(shí)未能細(xì)致地反映系統(tǒng)特性。如：農(nóng)村人均土地面積、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力在本研究中作為正效應(yīng)指標(biāo)處理,但它們作為正向指標(biāo)是否符合崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)的實(shí)際情況則值得進(jìn)一步探討；還有,崇義客家梯田生態(tài)系統(tǒng)作為中國(guó)重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)[2],傳統(tǒng)的耕作方式、農(nóng)業(yè)文化應(yīng)是考察其可持續(xù)發(fā)展的重要指標(biāo)之一。因此,未來的研究,應(yīng)從考慮系統(tǒng)特性方面開展深入研究。

致謝：衷心感謝中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所李文華院士和閔慶文研究員的大力支持！