省域鄉(xiāng)村旅游扶貧重點村生態(tài)脆弱性評價
——以福建省為例

林明水,林金煌,程 煜，王新歌,張明鋒,祁新華,*

1 福建師范大學旅游學院, 福州 350117 2 中國科學院地理科學與資源研究所, 北京 100101 3 福建師范大學地理科學學院, 福州 350117

發(fā)展鄉(xiāng)村旅游是貧困地區(qū)精準扶貧的有效途徑之一[1]。特別對于山高坡陡、土壤肥力較差、植被覆蓋率不高、水土流失強度較大的扶貧重點村,引導貧困人口參與鄉(xiāng)村旅游成為有效脫貧和杜絕返貧的優(yōu)選路徑[2]。然而,貧困與生態(tài)環(huán)境問題呈現(xiàn)強烈的相關性[3- 4],一方面,旅游業(yè)雖然被譽為“無煙工業(yè)”,但是發(fā)展鄉(xiāng)村旅游對扶貧重點村的生態(tài)環(huán)境仍有一定的影響,特別是處于生態(tài)脆弱區(qū)的扶貧重點村,大量游客的涌入、非生態(tài)旅游活動的開展等,會對土壤、水質(zhì)、植被等產(chǎn)生嚴重的負面影響,進一步加劇生態(tài)脆弱性[5];另一方面,在扶貧重點村實施自然保護區(qū)、生態(tài)防護林等生態(tài)環(huán)境保護工程時,可能由于制度設計缺陷、補償金額過低等因素,在一定程度上無法滿足貧困人群的脫貧需求,導致他們重蹈過去粗放式的資源利用行為,最終保護工程也難以達到預期目標[6]。因此,為了避免鄉(xiāng)村旅游扶貧重點村的發(fā)展落入“貧困陷阱”[7],有效地評價其生態(tài)脆弱性成為開展旅游扶貧和精準脫貧的重要前提。

盡管國內(nèi)外研究對生態(tài)脆弱性尚無統(tǒng)一的定義,但多指生態(tài)系統(tǒng)及其組成要素面對內(nèi)外擾動時易受損的程度[8]。生態(tài)脆弱性評價歷來是國內(nèi)外研究的熱點,并已取得豐碩的成果[9]。在評價方法方面,雖然評價對象、評價目的有所差異,但多依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)脆弱性的成因和機制篩選評價指標,并選擇代表性時間節(jié)點數(shù)據(jù),逐漸形成地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)、綜合評價法、層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)、主成分分析法(Principal Components Analysis,PCA)等相互補充的方法體系[10]。在評價對象方面,區(qū)域典型地貌單元,如北方草原和荒漠[11-12]、沿海海島和海域[13-14]、南方丘陵和山地[15-16]、西南喀斯特地貌[17]等,均是研究的重點和熱點。在評價時空尺度方面,多集中在縣域及以上空間單元[10],既有不同區(qū)域同一時間節(jié)點的時空分布規(guī)律探討,也有同一區(qū)域不同時間節(jié)點的比較[9]。然而,當前鮮有將旅游扶貧與生態(tài)環(huán)境問題置于同一分析框架內(nèi),進行省域尺度鄉(xiāng)村旅游扶貧重點村生態(tài)脆弱性評價及驅(qū)動因子分析,并以此為基礎提出協(xié)調(diào)扶貧重點村生態(tài)保護和旅游利用關系的成果。鑒于此,本研究根據(jù)南方紅壤丘陵山地生態(tài)脆弱性的特征,綜合考慮扶貧重點村發(fā)展鄉(xiāng)村旅游的生態(tài)環(huán)境影響,以“成因-結(jié)果”模型為基礎構(gòu)建生態(tài)脆弱性評價指標體系,采用空間主成分分析方法(Spatial Principal Components Analysis,SPCA)[18],以30 m×30 m柵格為評價單元,對福建省472個全國鄉(xiāng)村旅游扶貧重點村的生態(tài)脆弱性進行評價,并探討其生態(tài)脆弱性的空間分異規(guī)律與驅(qū)動因子,為扶貧重點村開展旅游扶貧提供科學決策依據(jù)。本研究在理論上進一步深化貧困和生態(tài)環(huán)境問題相互作用的機理,在實踐中為精準扶貧與生態(tài)環(huán)境保護協(xié)同的政策制定和實施提供案例借鑒。

1 研究區(qū)域概況

圖1 福建省鄉(xiāng)村旅游扶貧重點村分布圖 Fig.1 Distribution of key villages of tourism poverty alleviation in Fujian Province

福建省位于115°50′43″—120°51′07″E,23°33′20″—28°19′12″N,陸地面積12.4萬km2,海域面積13.6萬km2,下轄福州市、廈門市、寧德市、莆田市、泉州市、漳州市、龍巖市、三明市、南平市9地市和平潭綜合試驗區(qū),85個市轄區(qū)、縣級市、縣,14420個村民委員會。福建省素有“八山一水一分田”之稱,多年平均降水量約為1654.2 mm,人口密度約為309人/km2。

2016年8月,國家旅游局等12部門聯(lián)合發(fā)布《關于印發(fā)鄉(xiāng)村旅游扶貧工程行動方案的通知》(旅發(fā)[2016]121號)提出全國鄉(xiāng)村旅游扶貧重點村(以下簡稱重點村)的概念,明確“十三五”期間力爭通過發(fā)展鄉(xiāng)村旅游帶動全國25個省(區(qū)、市)2.26萬個建檔立卡貧困村、230萬貧困戶、747萬貧困人口實現(xiàn)脫貧。福建省從除廈門市、平潭綜合試驗區(qū)以外的8個設區(qū)市中遴選出旅游資源較豐富、交通區(qū)位較好、具有一定旅游基礎設施和休閑農(nóng)業(yè)基礎的472個貧困村作為重點村(圖1),各設區(qū)市數(shù)量分布狀況為三明市122個(25.85%)、寧德市117個(24.79%)、龍巖市67個(14.19%)、南平市48個(10.17%)、漳州市38個(8.05%)、泉州市33個(6.99%)、福州市32個(6.78%)、莆田市15個(3.18%)。重點村總面積為5102.64 km2,約占福建省陸地面積4.12%,涵蓋貧困戶10485戶、貧困人口37783人。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 研究方法

本研究采用文獻分析和專家訪談法[19],構(gòu)建重點村的生態(tài)脆弱性評價指標體系;采用極差法和分等級賦值法對定量和定性指標分別賦值,使其值標準化為0—10范圍;采用ArcGIS 10.1中SPCA,確定重點村生態(tài)脆弱性評價指標的主成分與驅(qū)動因子;采用核密度(Kernel Density,KD)分析進一步研究重點村生態(tài)脆弱性空間分異規(guī)律。

2.1.1 評價指標體系構(gòu)建

構(gòu)建重點村生態(tài)脆弱性評價指標體系的基礎和關鍵是理論模型的選擇。鑒于PSR、SRP等模型均演變于“成因-結(jié)果”模型[9],且重點村生態(tài)系統(tǒng)相對完整。即當重點村生態(tài)系統(tǒng)自身敏感性較強時,便產(chǎn)生了原生性生態(tài)脆弱性;當重點村生態(tài)系統(tǒng)受到旅游活動干擾超過其維持自身穩(wěn)定閾值時,就產(chǎn)生了次生性脆弱性[18]。因此,本研究采用“成因-結(jié)果”模型,構(gòu)建重點村生態(tài)脆弱性評價指標體系。

“成因-結(jié)果”模型可以清楚分析重點村生態(tài)脆弱性的成因,即引發(fā)重點村生態(tài)脆弱性的原因包括自然和人為兩個方面的因素。具體分析,重點村大多位于南方紅壤丘陵山地生態(tài)脆弱區(qū),自然生態(tài)環(huán)境脆弱性的影響因素包括地形、地貌、植被、氣象、水文、土壤等,如坡度越大的區(qū)域生態(tài)脆弱性越強,高程可以反映不同海拔、地貌單元生態(tài)脆弱性的差異性,歸一化植被指數(shù)(NDVI)通過監(jiān)測植被的生長狀態(tài)間接反映該地區(qū)生態(tài)脆弱性,多年平均降水量則是誘發(fā)生態(tài)環(huán)境脆弱性的潛在因素,土壤類型決定了土壤抗蝕性,從而影響生態(tài)脆弱性[15];人為影響因素主要來自于鄉(xiāng)村生產(chǎn)、生活和旅游活動等,如人口密度和貧困人口數(shù)量的增加既直接影響生態(tài)脆弱性,又通過不合理生產(chǎn)活動的累積效應對生態(tài)環(huán)境造成壓力,餐飲和床位數(shù)、休閑農(nóng)業(yè)園建設必然會對原有受保護的林地、草地、濕地生態(tài)系統(tǒng)造成擾動,加劇生態(tài)脆弱性[20-21],而旅游基礎設施的完善,則有利于規(guī)范游客的游覽行為,對生態(tài)系統(tǒng)的保護和恢復有積極的促進作用[22]。

因此,針對重點村的自然生態(tài)環(huán)境和人為干擾狀況,兼顧指標的可獲取性、獨立性和真實性,本研究采用坡度[15]、高程[16]、歸一化植被指數(shù)[19]、多年平均降水量[15]、土壤侵蝕強度[8]、人口密度[19]、貧困人口數(shù)[19]、餐飲和床位數(shù)[22]、休閑農(nóng)業(yè)園面積[22]、旅游基礎設施狀況[22]等10個指標,構(gòu)建重點村生態(tài)脆弱性評價指標體系(表1)。

2.1.2 評價指標標準化

對評價指標進行標準化處理,以解決評價指標的量綱及其物理意義存在差異和參數(shù)不可比的問題。采用極差法對評價指標與脆弱性的關系進行賦值,評價指標正向關系越大,脆弱性越高,評價指標負向關系越小,脆弱性越高。正向指標包括坡度、高程、土壤侵蝕強度、人口密度、貧困人口數(shù)、餐飲和床位數(shù)、休閑農(nóng)業(yè)園面積,負向指標包括多年平均降水量、歸一化植被指數(shù)和旅游基礎設施狀況。

表1 指標描述及數(shù)據(jù)來源

根據(jù)相關研究成果[8,23- 24],采用分等級賦值法評價土壤侵蝕強度和旅游基礎設施狀況2個定性指標。遴選生態(tài)學、地理學和旅游學等專家,按照專家專業(yè)知識和實際生態(tài)環(huán)境特征對指標因子直接分級賦值進行標準化處理(表2)。

表2 分等級賦值標準

2.1.3 空間主成分分析

構(gòu)建生態(tài)脆弱性指數(shù)(EVI)以評價重點村生態(tài)脆弱性狀況。為消除指標信息中的重疊和共線性,利用SPCA對10個評價指標進行分析,根據(jù)主成分累積貢獻率達到85%以上確定7個主成分。

基于生態(tài)脆弱性評價模型,綜合各評價指標對生態(tài)脆弱性的影響,進一步計算EVI。根據(jù)主成分分析的原理,結(jié)合各指標間的相互關系,在盡可能損失較少信息的前提下,將多個指標轉(zhuǎn)換為幾個相互獨立的綜合指標,以確定EVI值,公式如下：

EVI=r1Y1+r2Y2+r3Y3+… +rnYn

(1)

式中,EVI為生態(tài)脆弱性指數(shù),Yi為第i個空間主成分分析數(shù)值,ri為第i個空間主成分對應的貢獻率。

此外,依據(jù)各主成分貢獻率進一步計算重點村30 m×30 m柵格單元生態(tài)脆弱性指數(shù)和各村域單元生態(tài)脆弱性指數(shù)的平均值[9]。

2.1.4 生態(tài)脆弱性分級與核密度分析

對EVI數(shù)值進行標準化處理,便于生態(tài)脆弱性分級和比較。計算方法如下：

(2)

式子,Ei為第i個柵格單元生態(tài)脆弱性指數(shù)的標準化值,變化范圍為0—10;EVIi第i個柵格單元生態(tài)脆弱性指數(shù)的實際值;EVImax為柵格單元生態(tài)脆弱性指數(shù)最大值,EVImin為柵格單元生態(tài)脆弱性指數(shù)最小值。

參照國內(nèi)外生態(tài)脆弱性評價研究的相關評價標準[17-18],并根據(jù)福建省生態(tài)環(huán)境的具體特征,按照自然斷點的方式將重點村生態(tài)脆弱性劃分為微度脆弱、輕度脆弱、中度脆弱、重度脆弱和極度脆弱5個等級,各等級生態(tài)特征見表3[14-15]。

表3 重點村生態(tài)脆弱性分級標準

此外,通過ArcGIS 10.1對重點村生態(tài)脆弱指數(shù)平均值進行核密度分析,以進一步研究重點村生態(tài)脆弱性空間分異特征。

2.2 數(shù)據(jù)來源

生態(tài)脆弱性指標體系的10個指標數(shù)據(jù)來源于數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)數(shù)據(jù)提取、Landsat 影像數(shù)據(jù)、國家地球系統(tǒng)科學數(shù)據(jù)共享平臺數(shù)據(jù)庫、福建省氣象局氣象資料、國家旅游局全國鄉(xiāng)村旅游扶貧重點村數(shù)據(jù)庫等(表1)。

獲取數(shù)據(jù)后,在ArcGIS 10.1軟件平臺中,以30 m×30 m的柵格作為基本評價單元進行分析。為保證采用的指標具有良好的空間重合性,統(tǒng)一采用Krassovsky橢球體坐標和Albers投影,對多年平均降水量指標則采用克里金插值法(Kriging)進行空間量化處理。

3 結(jié)果分析

3.1 柵格單元生態(tài)脆弱性的空間分異

圖2 柵格單元生態(tài)脆弱性等級空間分布 Fig.2 Hierarchical spatial distribution of ecological fragility of grid units

重點村30 m×30 m柵格單元EVI平均值為4.84,總體處于輕度脆弱。重點村柵格單元生態(tài)脆弱性空間分布特征不明顯,呈現(xiàn)零散分布格局,如圖2所示。極度脆弱和重度脆弱區(qū)主要分布在各市域的邊界和交界地帶,如寧德市、南平市、三明市和福州市的邊界和交界地區(qū),漳州市、龍巖市、泉州市和三明市的邊界和交界地區(qū);中度、輕度和微度脆弱區(qū)主要分布在內(nèi)陸地區(qū)龍巖市、三明市、南平市的中部,沿海地區(qū)漳州市的東南部、泉州市的西北部和福州市、寧德市與莆田市的西部。

重點村30 m×30 m柵格單元生態(tài)脆弱性面積的地區(qū)分布如表4所示,三明市重點村面積最大,占總面積的35.41%;莆田市重點村面積最小,僅占總面積的2.92%;南平市的極度脆弱區(qū)面積最大,達71.57 km2,占同類面積的80.45%;三明市重度脆弱區(qū)面積最大,達383.69 km2,占同類面積的37.29%;極度和重度脆弱區(qū)面積占本市重點村面積比例最大為莆田市,達35.98%,南平市次之,漳州市第三。

表4 不同等級生態(tài)脆弱區(qū)面積

3.2 村域單元生態(tài)脆弱性的空間分布

村域單元的生態(tài)脆弱性指數(shù)平均值空間及數(shù)量分布如圖3和表5所示。極度脆弱村有5個,占比為1.06%,主要分布在南平市、寧德市、漳州市,其中寧德市數(shù)量占比最大,達60.00%;重度脆弱村有72個,占全部重點村的15.25%,主要分布在三明市、寧德市和龍巖市,其中三明市占比最大,達36.10%;中度脆弱村有92個,占全部重點村的19.49%,主要分布在寧德市、龍巖市和三明市,其中寧德市占比最大,達26.09%;輕度脆弱村有231個,占全部重點村的48.94%,主要分布在三明市、寧德市和龍巖市,其中三明市占比最大,達31.17%;微度脆弱村有71個,占全部重點村的18.64%,主要分布在寧德市、福州市和漳州市,其中寧德市占比最大,達12.29%。

表5 重點村生態(tài)脆弱性等級統(tǒng)計表

3.3 村域單元生態(tài)脆弱性核密度分析

重點村生態(tài)脆弱指數(shù)平均值的KD分析結(jié)果如圖4所示,在區(qū)域內(nèi)形成3處高度脆弱核心區(qū),其中2處位于寧德市,1處位于三明市。寧德市2處高度脆弱核心區(qū)不僅單個面積大,而且兩個核心區(qū)緊密相連,并延伸至福州市。三明市高度脆弱核心區(qū)雖然僅有1處,但延伸范圍較廣,擴展到龍巖市和泉州市。

圖3 村域單元生態(tài)脆弱性等級空間分布 Fig.3 Hierarchical spatial distribution of ecological vulnerability in villages

圖4 村域單元生態(tài)脆弱性核密度分析Fig.4 KD analysis of EVI of key villages

3.4 生態(tài)脆弱性驅(qū)動因子

重點村生態(tài)脆弱性驅(qū)動因子來自SPCA提取累計貢獻率達到85%以上的7個主成分。第1主成分23.28%貢獻率中,餐飲和床位數(shù)的貢獻較大;第2主成分19.87%的貢獻率中,旅游基礎設施狀況的貢獻較大;第3主成分13.49%貢獻率中,土壤侵蝕強度的貢獻較大;第4主成分9.49%的貢獻率中,人口密度的貢獻較大;第5主成分8.70%的貢獻率中,多年平均降水量的貢獻較大;第6主成分7.67%的貢獻率中,坡度的貢獻較大;第7主成分6.12%的貢獻率中,休閑農(nóng)業(yè)園面積的貢獻較大。而高程、歸一化植被指數(shù)、貧困人口數(shù)在前7個主成分中的貢獻率較小,顯示其與其他指標在內(nèi)涵上共性較小,這也符合福建省“八山一水一分田”、全國森林覆蓋率最高省份、沿海地區(qū)經(jīng)濟較為發(fā)達省份的實際,重點村在這三個方面差異較小。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

(1)重點村EVI平均值為4.84,總體處于輕度脆弱,空間分異特征不明顯,呈現(xiàn)零散分布格局。極度脆弱和重度脆弱區(qū)主要分布在各設區(qū)市的邊界和交界地帶,面積以三明市為最大,達383.19 km2,占同類面積的27.93%;中度、輕度和微度脆弱區(qū)主要分布在內(nèi)陸城市的中部、沿海城市的西部。

(2)重點村村域生態(tài)脆弱性指數(shù)平均值在空間上呈現(xiàn)明顯集聚,在寧德市和三明市形成3處高度脆弱核心區(qū)。其中,極度和重度脆弱扶貧重點村共有77個,占比為16.31%,主要分布在三明市、寧德市、南平市、龍巖市;中度、輕度和微度脆弱扶貧重點村395個,占比為83.69%,不均勻分布于8個設區(qū)市。

(3)重點村生態(tài)脆弱性的成因是旅游活動和生態(tài)環(huán)境相互作用的結(jié)果,其中餐飲和床位數(shù)、旅游基礎設施狀況、土壤侵蝕強度、人口密度、多年平均降水量、坡度、休閑農(nóng)業(yè)園面積等為主要的驅(qū)動因子。

4.2 討論

圖5 重點村所處地形分析Fig.5 Terrain analysis of key villages

(1)旅游扶貧與生態(tài)脆弱性呈現(xiàn)強烈的相關性。重點村30 m×30 m柵格單元的極度和重度脆弱區(qū)多處于南方紅壤丘陵山地生態(tài)脆弱地區(qū)(圖5),沿著閩西武夷山脈和閩中鷲峰山-戴云山-博平嶺山脈兩側(cè)均勻分布,海拔多在1000 m左右,山地生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱[21],且距離主城區(qū)較遠,各種扶貧政策的輻射惠及不到,或者是處于自然保護區(qū)等限制開發(fā)區(qū),經(jīng)濟發(fā)展受到生態(tài)環(huán)境保護的制約[25];中度、輕度和微度脆弱區(qū)域多處于丘陵地區(qū),雖然距離主城區(qū)較近,能夠享受到各類旅游扶貧措施和政策,但由于人口密度較大,貧困人口數(shù)量較多,再加上地形起伏較大、經(jīng)濟發(fā)展不均衡等因素,加劇了生態(tài)脆弱性;這與趙躍龍等[21]對中國脆弱生態(tài)環(huán)境分布與貧困關系的宏觀論述基本一致,本研究在微觀上進一步深化和細化了旅游扶貧和生態(tài)脆弱性的關系。

(2)重點村生態(tài)脆弱性的主要驅(qū)動因子是人為因素,自然因素是次要驅(qū)動因子。重點村生態(tài)脆弱性7個主要驅(qū)動因子中,人為因素有4個,累計貢獻率達58.76%,而3個自然因素累計貢獻率僅為29.86%,這與蔡海生等[26]提出的激化潛在危害生態(tài)環(huán)境脆弱的是人類干擾活動、張德君等[19]提出的人類對生態(tài)系統(tǒng)的影響力逐步提高的研究結(jié)果相一致。主要驅(qū)動因子中,餐飲和床位數(shù)、旅游基礎設施狀況、休閑農(nóng)業(yè)園面積、人口數(shù)量反映了旅游活動的強度,重點村餐飲和床位數(shù)越多、休閑農(nóng)業(yè)園面積越大、人口數(shù)量越大、旅游基礎設施越不完善,對生態(tài)環(huán)境的擾動強度越大,生態(tài)脆弱性等級越高;土壤侵蝕強度、多年平均降水量、坡度反映水土流失的強度,重點村土壤侵蝕強度越大、坡度越大、多年平均降水量越少,越容易發(fā)生水土流失、滑坡等生態(tài)災害問題,生態(tài)脆弱性等級越高。這與趙躍龍等[21]總結(jié)的南方丘陵地區(qū)脆弱生態(tài)環(huán)境的過墾、過樵、流水和侵蝕成因基本一致,本研究進一步凸顯了旅游活動對生態(tài)環(huán)境擾動的類型和特征。

(3)重點村旅游扶貧模式必須依據(jù)生態(tài)脆弱性等級,分層、分類、因地制宜地規(guī)劃和設計。重點村旅游扶貧是通過對村域自然和人文生態(tài)環(huán)境的旅游利用來實現(xiàn),即對發(fā)展鄉(xiāng)村旅游的“食、住、行、游、購、娛”等要素的規(guī)劃和完善。在5個極度脆弱村,不適宜開展旅游活動,宜采用異地旅游扶貧模式,如寧德市“中國扶貧第一村”赤溪村,通過整村搬遷和異地發(fā)展鄉(xiāng)村旅游成功脫貧,成為南方紅壤丘陵山地生態(tài)脆弱地區(qū)移民脫貧的有效路徑。在72個重度脆弱村,應科學劃分生態(tài)功能區(qū)和測算生態(tài)環(huán)境承載力,嚴格控制旅游活動的范圍和強度,適宜開展生態(tài)旅游等對生態(tài)環(huán)境影響較小的旅游活動[15]。在395個中度、輕度和微度脆弱村,應注重對生態(tài)系統(tǒng)的保育,注重通過產(chǎn)業(yè)融合開展旅游扶貧,如發(fā)展民宿、鄉(xiāng)村淘寶、森林康養(yǎng)、文創(chuàng)旅游等旅游活動,通過“旅游+”、“+旅游”延長旅游產(chǎn)業(yè)鏈,提高旅游扶貧的效率。