采用PSR 模型的太姥山風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)安全評(píng)價(jià)

陳 妍，卞莉莉，陳 鳳，李 寧，王 韌，何東進(jìn)*

（1.福建農(nóng)林大學(xué) 林學(xué)院，福建 福州 350002；2.福建省南方森林資源與環(huán)境工程技術(shù)研究中心，福建 福州 350002；3.福鼎市林業(yè)局，福建 福鼎 355209 ）

中國于2011 年提出了生態(tài)保護(hù)紅線（ecological conservation redline，ECR）戰(zhàn)略，并在2013 年將其列為推進(jìn)生態(tài)學(xué)進(jìn)程的重要組成部分[1].隨著ECR 的提出，各個(gè)領(lǐng)域的生態(tài)學(xué)安全性被關(guān)注.生態(tài)安全是指生態(tài)系統(tǒng)的健康和完整情況，是人類在生產(chǎn)、生活和健康等方面不受生態(tài)破壞與環(huán)境污染等影響，不僅包括食品的安全，還包含空氣質(zhì)量、綠色環(huán)境等基本要素[2].在可持續(xù)發(fā)展的研究中，生態(tài)安全評(píng)價(jià)（ecological security assessment，ESA）作為一個(gè)新領(lǐng)域，可以事先制定區(qū)域生態(tài)發(fā)展的管理政策，提前建立好生態(tài)安全的預(yù)防警示系統(tǒng)[3].近年來，隨著當(dāng)?shù)芈糜尉皡^(qū)的迅速開發(fā)及商業(yè)化的發(fā)展，太姥山風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面問題越來越嚴(yán)重，景區(qū)內(nèi)環(huán)境壓力過大，再加上人口的增長、當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入不足，太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的生態(tài)安全受到極大影響，而太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的生態(tài)安全是其旅游業(yè)能夠持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)與前提，應(yīng)引起極大的重視.

目前關(guān)于生態(tài)安全評(píng)價(jià)的方法主要有數(shù)字模型法、生態(tài)模型法，這些方法在水環(huán)境、城市、土地等方面[4-5]研究較多.生態(tài)安全評(píng)價(jià)能夠提前對(duì)許多領(lǐng)域做好安全分析、預(yù)測(cè)和評(píng)估，提前準(zhǔn)備好預(yù)防措施或解決對(duì)策.目前，基于驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)（driving-force-pressure-state-impact-response，DPSIR）[6-8]、壓力-狀態(tài)-響應(yīng)（pressure-state-response，PSR）[9-10]等模型，國內(nèi)外已經(jīng)有許多學(xué)者構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行生態(tài)安全評(píng)價(jià).郭文月[11]運(yùn)用PSR 模型結(jié)合熵權(quán)法的計(jì)算分析了西北五省森林生態(tài)安全狀況，并為西北地區(qū)提供相關(guān)發(fā)展建議；黃和平等[12]建立了基于PSR 模型結(jié)合模糊物元模型對(duì)森林生態(tài)安全進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，并取得較好的成果.以太姥山風(fēng)景名勝區(qū)為研究對(duì)象，以生態(tài)安全為主題構(gòu)建的安全評(píng)價(jià)體系的研究相對(duì)較少，本研究借鑒已有的相關(guān)研究構(gòu)建生態(tài)化學(xué)評(píng)價(jià)體系，對(duì)其生態(tài)安全進(jìn)行綜合評(píng)價(jià).

由于PSR 模型結(jié)合層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）因果關(guān)系非常清晰，方法簡單，能夠直接的反映出景區(qū)的生態(tài)安全情況[13-14].因而，為了解太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的生態(tài)安全程度，本研究采用PSR 模型，結(jié)合AHP 計(jì)算太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的生態(tài)安全指數(shù)，并與課題組前期研究[15]進(jìn)行縱向比較，進(jìn)一步評(píng)價(jià)研究區(qū)發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)及同類型旅游地的生態(tài)安全建設(shè)和維護(hù)起一定的指導(dǎo)作用，并對(duì)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)長期發(fā)展制定科學(xué)的計(jì)劃.

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

太姥山風(fēng)景名勝區(qū)（120°09＇E，27°04＇N）坐落于福建省寧德市福鼎市，景區(qū)總面積約100 km2，人口密度較低（393.3 人·km-2）.由于三面環(huán)海，故有“海上仙都”之稱，同三高速及溫福鐵路均在其周圍，交通便利.其地勢(shì)總體西北高，東南低，大部分屬于構(gòu)造侵蝕剝蝕丘陵盆谷地形.相對(duì)海拔高度在200～400 m 之間，坡度在10°～30°之間，是典型的低山丘陵.太姥山風(fēng)景名勝區(qū)地處東南沿海，屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫13.6 ℃，雨量充足，年降水量1 600～2 100 mm，氣候濕潤舒適，干濕季節(jié)分明，但東西兩麓溫差大.太姥山景區(qū)內(nèi)森林覆蓋率達(dá)97%，林地面積和林木蓄積都非常高，自然資源十分豐富[16]；其藥用種子植物比較豐富，植物區(qū)系較復(fù)雜有115 科341 屬478 種[17]，利用林區(qū)干果生產(chǎn)油茶籽、油桐籽、烏桕籽等的歷史都十分悠久，茶葉的發(fā)展更是迅速.太姥山風(fēng)景名勝區(qū)旅游資源種類齊全、數(shù)量豐富、質(zhì)量優(yōu)秀[18]，其優(yōu)美的景色及便利的交通吸引了從世界各地來的大量游客，特別是在2003 年10 月11 日被授予國家5A 級(jí)旅游景區(qū)稱號(hào)后，次年游客量達(dá)35.1 萬人次，在2018 年更是達(dá)到了46040.17 萬人次，收入高達(dá)46040.17 萬元，旅游業(yè)飛速發(fā)展.

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)來自福建省生態(tài)環(huán)境廳、福鼎市統(tǒng)計(jì)局、福鼎市旅游局及《2018 年中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》[19].

2 研究方法

2.1 PSR 模型及指標(biāo)體系

PSR 模型是一個(gè)較為完整的體系模型，最早由加拿大統(tǒng)計(jì)學(xué)家David J R 和Tony F提出，現(xiàn)應(yīng)用于各類生態(tài)問題的研究.該模型分別從壓力、狀態(tài)、響應(yīng)3 個(gè)方面選取指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，具有清晰的框架.對(duì)本研究而言，壓力指標(biāo)是指人類的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)環(huán)境對(duì)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的作用，如人口的增長、有害物質(zhì)的排放等；狀態(tài)指標(biāo)是指太姥山風(fēng)景名勝區(qū)在受到壓力的階段下環(huán)境的狀態(tài)及變化情況，如空氣的質(zhì)量、水資源總量等能夠體現(xiàn)景區(qū)的抗壓能力的指標(biāo)；響應(yīng)指標(biāo)是指太姥山風(fēng)景名勝區(qū)如何對(duì)已經(jīng)發(fā)生的不利發(fā)展進(jìn)行補(bǔ)救，如環(huán)境建設(shè)的投入、人均GDP 的增長等.

本研究依據(jù)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的生態(tài)特點(diǎn)、地理位置及人文等因素，共選取了18 個(gè)指標(biāo)建立了基于PSR 的太姥山生態(tài)安全評(píng)價(jià)體系（圖1）.

2.2 權(quán)重的確定

層次分析法是一種生態(tài)安全評(píng)價(jià)方法，能夠?qū)⒍ㄐ?、定量相結(jié)合.通過比較、判斷、評(píng)價(jià)、決策的流程，盡可能在指標(biāo)權(quán)重的確定中減少主觀性.

在本研究中，使用層次分析法將太姥山風(fēng)景名勝區(qū)系統(tǒng)化，由壓力、狀態(tài)、響應(yīng)3 個(gè)方面分解，采用1～9 及其倒數(shù)的標(biāo)度方法對(duì)指標(biāo)的兩兩對(duì)比重要性進(jìn)行賦值，得到評(píng)價(jià)體系中各個(gè)層次的判斷矩陣，逐層疊加，得到總目標(biāo)層的權(quán)重，綜合評(píng)估太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的安全情況（表1）.

2.3 生態(tài)安全評(píng)價(jià)

本研究在基于PSR 體系模型下結(jié)合層次分析法將太姥山風(fēng)景名勝區(qū)作為目標(biāo)層（T），考慮太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的生態(tài)特征，構(gòu)建目標(biāo)層（T）、項(xiàng)目層（A）、指標(biāo)層（I）3 個(gè)層次的太姥山風(fēng)景名勝區(qū)安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)（表1），確定各層次指標(biāo)的權(quán)重[20].以表1 數(shù)據(jù)為依據(jù)，采用式（1）計(jì)算太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的生態(tài)安全綜合指數(shù)（comprehensive ecological security index，CEI），參考卞莉莉[15]生態(tài)安全度劃分表（表2）確定太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的安全評(píng)價(jià)等級(jí).

圖1 太姥山風(fēng)景區(qū)生態(tài)安全體系圖

表1 太姥山風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)安全體系表

式中，CEI：太姥山風(fēng)景區(qū)生態(tài)安全綜合指數(shù)；Ci為第i 項(xiàng)指標(biāo)；W(Ci)為指標(biāo)Ci的權(quán)重；I(Ci)為第i 個(gè)指標(biāo)的生態(tài)安全指數(shù).屬性為正的指標(biāo)：指標(biāo)值≥標(biāo)準(zhǔn)值，則I(Ci)=1；指標(biāo)值＜標(biāo)準(zhǔn)值，則I(Ci)=指標(biāo)值/標(biāo)準(zhǔn)值；屬性為逆的指標(biāo)：指標(biāo)值≤標(biāo)準(zhǔn)值，則I(Ci)=1；指標(biāo)值>標(biāo)準(zhǔn)值，則I(Ci)=標(biāo)準(zhǔn)值/指標(biāo)值.

表2 生態(tài)安全度劃分表

3 評(píng)價(jià)結(jié)果

由表3、圖2 可知，在2018 年太姥山風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)安全指數(shù)為0.909 5，對(duì)照生態(tài)安全度劃分表（表2）可知，2018 年太姥山風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)安全處于“很安全”的狀態(tài).與2008 年太姥山風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)安全指數(shù)0.777 8 相比[15]，在這10 a 間太姥山風(fēng)景名勝區(qū)保持著良好的自然狀態(tài)，有著較強(qiáng)的生態(tài)活力，生態(tài)多樣性豐富的生態(tài)系統(tǒng)及良好功能的生態(tài)環(huán)境，人類活動(dòng)等外界影響對(duì)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)安全影響較低，整個(gè)系統(tǒng)處于較為穩(wěn)定的狀態(tài).其中壓力、狀態(tài)、響應(yīng)各占安全指數(shù)的60.21%、20.61%、10.13%，可以看出壓力對(duì)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展極為重要，在整個(gè)發(fā)展過程中，太姥山風(fēng)景名勝區(qū)所承受的壓力較少，而響應(yīng)僅占10.13%，說明對(duì)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)建設(shè)投入較少，相關(guān)保護(hù)政策也不夠多.

由各指標(biāo)層安全指數(shù)值（表3）可知，在18 個(gè)指標(biāo)中，I6（工業(yè)廢水排放量）的安全指數(shù)最高，為0.171 7，說明太姥山風(fēng)景名勝區(qū)內(nèi)工業(yè)廢水的排放量較小，污染水資源的可能性較低；而I17（環(huán)境建設(shè)投入）的安全指數(shù)最低，為0.003 2，說明對(duì)于太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的環(huán)境建設(shè)并沒有引起相關(guān)政府的高度重視，對(duì)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的環(huán)境建設(shè)投入有待加強(qiáng).在壓力方面的安全指數(shù)中（I1～I(xiàn)6）I6>I5>I2>I4>I1>I3，這表明工業(yè)廢水的排放量較少，而城市建設(shè)用地也較少，有足夠的空間，旅游從業(yè)人員的增長也很可觀，但隨著自然增長率的上升、人口密度的增加和更多的游客，對(duì)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)容量有一定的影響；在狀態(tài)方面的安全指數(shù)中（I7—I12），I10>I7>I8>I9>I11>I12，說明太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的氣溫適宜，森林覆蓋率高，空氣質(zhì)量高，但水資源總量較少，并且生活垃圾無害化處理率和污水處理率較低，對(duì)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)環(huán)境有一定的影響；在響應(yīng)方面的安全指數(shù)中（I13—I18），I16>I13>I18>I14>I15>I17，在這一方面，總體安全指數(shù)都偏低，說明對(duì)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的政策、經(jīng)濟(jì)等投入都較少，應(yīng)引起重視.

表3 太姥山風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)安全評(píng)價(jià)結(jié)果

續(xù)表3

圖2 2008 年[15]與2018 年太姥山風(fēng)景名勝區(qū)各類別生態(tài)安全指數(shù)對(duì)比

4 結(jié)論與討論

研究發(fā)現(xiàn)，與2008 年[15]相比（圖2），壓力方面的安全指數(shù)提高了0.216 4，狀態(tài)方面的安全指數(shù)降低了0.091 9，響應(yīng)方面的安全指數(shù)提高了0.007 2，總體提高了0.131 7.在壓力、狀態(tài)、響應(yīng)比重分布方面，2008 與2018 年壓力都占最大的比重，而響應(yīng)則占最低比重.說明10 a 以來，壓力一直是影響太姥山風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)安全的重要指標(biāo).基于對(duì)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的安全評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，壓力方面的指標(biāo)對(duì)于太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的可持續(xù)發(fā)展有著重要的作用，當(dāng)?shù)氐木幼≌呒罢陂_發(fā)旅游產(chǎn)業(yè)的同時(shí)對(duì)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)環(huán)境的安全較為重視，破壞較低，給予的壓力較少；而太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的狀態(tài)也較為良好，能夠適應(yīng)壓力，雖然與2008 年相比，狀態(tài)的安全值有些許的降低，但并不影響太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的可持續(xù)發(fā)展；響應(yīng)的安全指數(shù)增加幅度較小，說明對(duì)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)相關(guān)保護(hù)的政策和生態(tài)建設(shè)投入力度雖然有所提高，但并沒有引起足夠的重視，應(yīng)多關(guān)注太姥山風(fēng)景名勝區(qū)相關(guān)保護(hù)政策，提高對(duì)太姥山風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)建設(shè)的投入.總的來說，與2008 年生態(tài)安全評(píng)價(jià)結(jié)果相比，項(xiàng)目層生態(tài)安全指數(shù)及其所占權(quán)重呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)，均表現(xiàn)為壓力>狀態(tài)>響應(yīng).相比2008 年，2018 年太姥山風(fēng)景名勝區(qū)總的生態(tài)安全指數(shù)有所提高，說明10 a 期間，太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的管理水平逐步提高，能夠適度的開發(fā)旅游景區(qū)，把重心大部分放在了壓力的解決上，今后應(yīng)多注重生態(tài)安全環(huán)境的建設(shè)及對(duì)游客環(huán)境保護(hù)的宣傳，減少景區(qū)內(nèi)人為制造的垃圾，預(yù)防污染、保護(hù)環(huán)境，使得太姥山風(fēng)景名勝區(qū)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能夠更加完善，更加充滿活力，生態(tài)功能更加的完整.

本研究基于PSR 模型的綜合性、靈活性和管理思想[21]，結(jié)合AHP，建立了關(guān)于太姥山風(fēng)景名勝區(qū)的生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，得出結(jié)論為：太姥山風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)安全綜合指數(shù)為0.909 5，正處于“很安全”的狀態(tài).PSR 模型與DPSIR 等模型相比只是從3 個(gè)方面建立評(píng)價(jià)體系，相對(duì)簡單，在FDA 等復(fù)合的模型面前又顯得相對(duì)單一，考慮到太姥山風(fēng)景名勝區(qū)樣本數(shù)據(jù)的可獲取性，本研究使用AHP 評(píng)價(jià)方法來確定權(quán)重，但在使用AHP 確定權(quán)重的過程中，大多基于專家的經(jīng)驗(yàn)，存在一定的主觀性[22].對(duì)于其他景區(qū)而言，PSR 模型能夠簡潔明了的為景區(qū)建立出評(píng)價(jià)體系，但與本研究相同，采用AHP 確定權(quán)重，其主觀局限性無法消除，雖參與了數(shù)學(xué)處理，但主觀局限性并未消除.對(duì)此，在今后的研究中，應(yīng)加入不同研究方法及不同年限之間的比較來豐富實(shí)驗(yàn)結(jié)果，增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性.