九寨溝自然保護(hù)區(qū)生態(tài)安全動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)及障礙因子

廖雨辰,謝 雨,劉俊雁,3,朱忠福,4,吳 彥,*

1 中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所,成都 610041 2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100049 3 西華師范大學(xué),南充 637002 4 九寨溝國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局,九寨溝 623402

隨著經(jīng)濟(jì)活動(dòng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,人類(lèi)社會(huì)對(duì)自然資源進(jìn)行著前所未有的開(kāi)發(fā)利用,生活品質(zhì)得到顯著提升。與此同時(shí),全球氣候變化、生物多樣性喪失、土地荒漠化等一系列環(huán)境問(wèn)題爆發(fā)[1]。生態(tài)環(huán)境的劇烈變化對(duì)人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展造成了不同程度的影響,國(guó)際社會(huì)對(duì)安全的關(guān)注重點(diǎn)已逐漸轉(zhuǎn)變[2]。1987年,世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)在《我們共同的未來(lái)》報(bào)告中明確指出,安全的定義已超出國(guó)家主權(quán)和政治軍事威脅范圍,逐漸擴(kuò)展至自然環(huán)境的惡化和社會(huì)發(fā)展條件的破壞[3]。自然保護(hù)區(qū)作為維持區(qū)域生物多樣性最有效的措施,在涵養(yǎng)水源、維持生態(tài)系統(tǒng)平衡等方面發(fā)揮重要作用[4]。近年來(lái)自然保護(hù)區(qū)得到快速發(fā)展,區(qū)域生態(tài)安全狀況得到改善,優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境吸引了眾多游客參觀游覽,促進(jìn)了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[5]。同時(shí),自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境壓力加劇,部分保護(hù)區(qū)出現(xiàn)天然林破壞、河流污染和資源退化等問(wèn)題[6-7]。因此,科學(xué)評(píng)估自然保護(hù)區(qū)生態(tài)安全狀況,探明保護(hù)區(qū)生態(tài)安全與自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的關(guān)系,反映自然保護(hù)區(qū)管理與游客活動(dòng)對(duì)區(qū)域生態(tài)安全的影響,對(duì)促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論意義和科學(xué)價(jià)值[8-9]。

1989年,國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所首次從廣義的自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生態(tài)安全和狹義的生態(tài)系統(tǒng)完整性和健康程度兩個(gè)層面定義生態(tài)安全[10]。2000年,國(guó)務(wù)院發(fā)布《全國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)綱要》指出,生態(tài)保護(hù)對(duì)維護(hù)國(guó)家生態(tài)環(huán)境安全的重要作用。近年來(lái)更是將生態(tài)安全納入總體國(guó)家安全觀的一個(gè)重要議題。生態(tài)安全逐漸受到生態(tài)學(xué)領(lǐng)域關(guān)注,研究熱點(diǎn)從概念與學(xué)科體系的構(gòu)建轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)安全的識(shí)別、輔助決策技術(shù)方法的完善,以社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展為前提[9,11],從城市發(fā)展[12-13]、農(nóng)業(yè)活動(dòng)[14-15]、耕種用地[16-17]等角度,分析氣候變化和人口增長(zhǎng)對(duì)某些特定地區(qū)糧食安全、資源變化和生態(tài)環(huán)境狀況[18],現(xiàn)有研究對(duì)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)安全評(píng)價(jià)關(guān)注較少[19-21]。此外,各評(píng)價(jià)體系中指標(biāo)差異性較大、針對(duì)性較強(qiáng),以城鎮(zhèn)化水平、農(nóng)業(yè)財(cái)政收支、人均耕地為側(cè)重點(diǎn)的評(píng)價(jià)體系[22-24],不適用于以旅游活動(dòng)和自然環(huán)境為主的保護(hù)區(qū)生態(tài)安全評(píng)價(jià)[21,25]。研究指出,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)劇變的風(fēng)險(xiǎn)因素(如地震、火災(zāi)、臺(tái)風(fēng)等)是生態(tài)系統(tǒng)形成與發(fā)展的重要組成部分[26-27],已有研究對(duì)自然保護(hù)區(qū)突發(fā)性自然災(zāi)害的關(guān)注不足[7,28-29]。

九寨溝國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)蘊(yùn)藏有豐富的動(dòng)植物資源,是我國(guó)生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵地段之一,先后獲得“世界自然遺產(chǎn)”、“人與生物圈保護(hù)區(qū)”等榮譽(yù)[30]。同時(shí),九寨溝地處青藏高原植被區(qū)與季風(fēng)濕潤(rùn)森林區(qū)的過(guò)渡帶,對(duì)氣候和降水格局的變化敏感,夏秋之際常發(fā)生自然災(zāi)害,屬生態(tài)脆弱敏感地區(qū),亟需對(duì)該區(qū)域生態(tài)安全進(jìn)行研究[6,31]。有學(xué)者采用生態(tài)足跡法對(duì)九寨溝2004年生態(tài)安全進(jìn)行評(píng)價(jià),但較少考慮自然環(huán)境、管理措施等因素對(duì)保護(hù)區(qū)的影響[32],且僅為一年的靜態(tài)數(shù)據(jù)測(cè)評(píng),無(wú)法準(zhǔn)確反映長(zhǎng)時(shí)間序列的動(dòng)態(tài)變化。因此,本研究在參考國(guó)內(nèi)外指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上,采用PSR模型和障礙因子法,從壓力、狀態(tài)、響應(yīng)維度構(gòu)建評(píng)價(jià)體系,分析近20年來(lái)九寨溝自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)安全變化趨勢(shì),探明生態(tài)安全的主要影響因素,探討地質(zhì)災(zāi)害對(duì)保護(hù)區(qū)生態(tài)安全的影響,為保護(hù)管理工作提供科學(xué)指導(dǎo),為九寨溝保護(hù)區(qū)可持續(xù)發(fā)展提供有效對(duì)策,為中國(guó)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)安全評(píng)價(jià)提供參考案例。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

九寨溝國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地處103°46′—104°03′E、32°54′—33°16′N(xiāo),如圖1所示,屬高山峽谷區(qū),地勢(shì)南高北低,海拔1996—4764 m,年均溫6—14℃,年降水量600—840 mm,是大熊貓(Ailuropodamelanoleuca)、川金絲猴(Rhinopithecusroxellana)、四川紅杉(Larixmastersiana)等多種珍稀物種生息繁衍場(chǎng)所[5, 27]。隨著旅游業(yè)迅猛發(fā)展,保護(hù)區(qū)年均游客量超百萬(wàn)人次,對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)造成不同程度的影響,表現(xiàn)為生物多樣性降低、土壤營(yíng)養(yǎng)元素流失等環(huán)境問(wèn)題[6,31,33]?；诖?九寨溝管理局先后推行“溝內(nèi)游,溝外住”、“限量旅游”、“生態(tài)公廁”等措施,以緩解生態(tài)環(huán)境與旅游活動(dòng)之間的矛盾,提升保護(hù)區(qū)生態(tài)安全狀況。

圖1 研究區(qū)域示意圖

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究期內(nèi)(2001—2019年)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均來(lái)自《阿壩藏族羌族自治州國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》、《九寨溝縣年鑒》、《阿壩州年鑒》和《四川九寨溝自然保護(hù)區(qū)綜合科學(xué)考察報(bào)告》,輔以九寨溝國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局提供的各年份生態(tài)環(huán)境統(tǒng)計(jì)報(bào)告。

2 研究方法

2.1 評(píng)價(jià)模型的選擇及指標(biāo)體系的構(gòu)成

九寨溝保護(hù)區(qū)旅游業(yè)發(fā)展迅速,旅游活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境和自然資源具不同程度的影響。PSR模型由經(jīng)濟(jì)合作發(fā)展組織和聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署共同提出,能客觀反映人類(lèi)活動(dòng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)與自然環(huán)境的相互制約、相互依存的關(guān)系[34]。因此,本研究遵循科學(xué)性、客觀性原則,以PSR模型為基本框架構(gòu)建九寨溝保護(hù)區(qū)生態(tài)安全評(píng)價(jià)體系(表1)。

表1 生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及量化

2.2 指標(biāo)的篩選及權(quán)重的確定

基于文獻(xiàn)調(diào)研和歷史數(shù)據(jù)分析,從社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境、管理政策等方面預(yù)選28項(xiàng)指標(biāo)組成評(píng)價(jià)初體系。采用經(jīng)典的Delphi法[20],對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行兩輪專(zhuān)家意見(jiàn)征詢(xún)。第一輪,刪除、修正代表性較差指標(biāo),最終確定含23項(xiàng)指標(biāo)的九寨溝生態(tài)安全評(píng)價(jià)總體系(表1)。第二輪,打分記錄各項(xiàng)指標(biāo)重要性值并計(jì)算其權(quán)重(圖2),其處理方法如下：

圖2 各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值

式中,n為打分專(zhuān)家數(shù),ai為專(zhuān)家對(duì)該指標(biāo)所打的權(quán)重,bi為專(zhuān)家對(duì)該指標(biāo)的得分,m為指標(biāo)數(shù),E為該指標(biāo)的最終權(quán)重。

2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化

各指標(biāo)間量綱單位不同,需對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,具體處理方法如下：

設(shè)Xi(i=1, 2,…, 23)為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的現(xiàn)狀值,Ni為評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值,P(Ci)(Ci為指標(biāo)編號(hào),i=1, 2,…, 23)為第i個(gè)指標(biāo)的安全指數(shù),其取值范圍為[0,1]。

(1)對(duì)于生態(tài)安全的正指標(biāo),其值越大表示越安全的指標(biāo)。①當(dāng)Xi,Ni>0且Xi≥Ni或當(dāng)Xi,Ni<0且︱Xi︱≤︱Ni︱時(shí),P(Ci)=1；②當(dāng)Xi,Ni>0且Xi︱Ni︱時(shí),P(Ci)=Ni/Xi；④當(dāng)Xi<0

(2)對(duì)于生態(tài)安全的逆指標(biāo),其值越大表示越不安全的指標(biāo)。①當(dāng)Xi,Ni>0且Xi≤Ni或當(dāng)Xi,Ni<0且︱Xi︱≥︱Ni︱時(shí),P(Ci)=1；②當(dāng)Xi,Ni>0且Xi>Ni時(shí),P(Ci)=Ni/Xi；③當(dāng)Xi,Ni<0且︱Xi︱<︱Ni︱時(shí),P(Ci)=Xi/Ni；④當(dāng)Xi>0>Ni時(shí),則P(Ci)=0。

2.4 基準(zhǔn)來(lái)源及標(biāo)準(zhǔn)值的確定

生態(tài)安全評(píng)價(jià)中,評(píng)價(jià)指標(biāo)類(lèi)型繁多、單位各異,無(wú)法對(duì)其實(shí)測(cè)值直接進(jìn)行對(duì)比,需依據(jù)不同基準(zhǔn)確定各項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)源不同分以下四類(lèi)：①?lài)?guó)家、行業(yè)和地方規(guī)定值；②背景或本底數(shù)據(jù)值；③類(lèi)比數(shù)據(jù)值；④專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)值。

2.5 生態(tài)安全指數(shù)的計(jì)算

采用線性加權(quán)法對(duì)九寨溝生態(tài)安全進(jìn)行綜合評(píng)分,計(jì)算公式為：

式中,P為安全指數(shù),Ei為第i項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重,pi為第i項(xiàng)指標(biāo)安全指數(shù),m為指標(biāo)數(shù)。

2.6 生態(tài)安全等級(jí)劃分

根據(jù)保護(hù)區(qū)生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià)分值高低將生態(tài)安全指數(shù)劃分為4個(gè)級(jí)等級(jí),如表2所示,其值越大表示九寨溝自然保護(hù)區(qū)生態(tài)安全度越高。

表2 生態(tài)安全指數(shù)劃定標(biāo)準(zhǔn)

2.7 障礙度因子分析

由于評(píng)價(jià)體系準(zhǔn)則層和指標(biāo)間權(quán)重不同,無(wú)法準(zhǔn)確反映各指標(biāo)對(duì)生態(tài)安全的影響程度。因此,引入因子貢獻(xiàn)度Eij、指標(biāo)偏離度Vij和障礙度(mij,Mij)指標(biāo),分析影響生態(tài)安全的主要障礙因子,其計(jì)算公式如下：

式中,Eij為第i年單項(xiàng)指標(biāo)j的權(quán)重,Xij為第i年單項(xiàng)指標(biāo)j的標(biāo)準(zhǔn)化值,mij第i年單項(xiàng)指標(biāo)j的障礙度,Mij為第i年準(zhǔn)則層指標(biāo)的障礙度。

3 結(jié)果與分析

3.1 九寨溝生態(tài)安全指數(shù)變化分析

3.1.1壓力指數(shù)變化分析

2001—2019年九寨溝生態(tài)安全壓力指數(shù)如圖3所示,在準(zhǔn)則層中,生態(tài)安全壓力指數(shù)最低且呈波動(dòng)下降趨勢(shì),變幅為0.1770—0.2650,兩次波谷分別出現(xiàn)在2008年、2017年,年均下降率0.72%,說(shuō)明保護(hù)區(qū)所面臨的威脅和壓力逐年增加。究其原因,主要包括如下兩個(gè)方面：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力方面,保護(hù)區(qū)建立早期,管理建設(shè)與社區(qū)發(fā)展矛盾突出,居民人數(shù)增長(zhǎng)尚未得到有效控制導(dǎo)致壓力不斷增大。2004年后,社區(qū)參與模式不斷發(fā)展,保護(hù)區(qū)居民逐漸加入到保護(hù)管理工作中,居民保護(hù)意識(shí)增強(qiáng),居民人數(shù)年增長(zhǎng)率趨于穩(wěn)定。與此同時(shí),九寨溝旅游業(yè)不斷發(fā)展,年游客數(shù)從119萬(wàn)(2001年)增加至509萬(wàn)(2015年),觀光車(chē)數(shù)量為過(guò)去的一倍,使2015年社會(huì)環(huán)境壓力指數(shù)最低,為0.0928。在自然環(huán)境壓力中,受汶川地震和九寨溝地震影響,2008年、2017年自然環(huán)境壓力指數(shù)急劇下降,分別為0.0731、0.0722,較上年下降58.28%、16.90%,地質(zhì)災(zāi)害的頻發(fā)是制約保護(hù)區(qū)壓力安全的主要指標(biāo)。

圖3 2001—2019 年九寨溝國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)安全壓力指數(shù)、狀態(tài)指數(shù)、響應(yīng)指數(shù)和綜合指數(shù)的變化

3.1.2狀態(tài)指數(shù)變化分析

研究期間,九寨溝生態(tài)安全狀態(tài)指數(shù)呈波浪式交替遞減(圖3),變幅為0.2417—0.3096,年均下降率為0.33%,僅2008年、2017年?duì)顟B(tài)指數(shù)變化略微明顯。其中,社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀態(tài)指數(shù)受旅游業(yè)市場(chǎng)影響較大,隨著游客量逐年增加,居民通過(guò)參股的形式投入到保護(hù)區(qū)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和收益分配中,成為保護(hù)區(qū)旅游發(fā)展的最大受益者,居民人均收入不斷提高。另一方面,游客量增加對(duì)自然保護(hù)區(qū)承載能力具較大影響,繼而影響自然環(huán)境狀態(tài)指數(shù),導(dǎo)致各狀態(tài)指數(shù)內(nèi)部變化明顯。同時(shí),地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)造成保護(hù)區(qū)森林植被大面積破壞,園區(qū)施行暫停開(kāi)放等政策導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)指數(shù)個(gè)別年份波動(dòng)異常。

3.1.3響應(yīng)指數(shù)變化分析

九寨溝生態(tài)安全響應(yīng)指數(shù)如圖3所示,響應(yīng)指數(shù)總體呈逐年波動(dòng)上升趨勢(shì),變幅為0.2412—0.3580,年均增長(zhǎng)率為2.55%。研究期間,旅游者及政策制定者環(huán)境保護(hù)意識(shí)增加,并依托環(huán)境監(jiān)測(cè)站定期開(kāi)展水文、氣象、旅游監(jiān)測(cè)以及火災(zāi)、地震、病蟲(chóng)害日常巡查與防治工作,是保護(hù)區(qū)響應(yīng)指數(shù)穩(wěn)步提高的主要原因。在2011—2017年響應(yīng)指數(shù)出現(xiàn)小幅度回落,主要原因?yàn)楣芾聿块T(mén)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)重視程度減弱,環(huán)境保護(hù)投入由2010年的1337萬(wàn)減少至2011年的391萬(wàn)元,較上年減少241.94%。此后,隨著災(zāi)后應(yīng)急等項(xiàng)目的開(kāi)展,保護(hù)投入增加響應(yīng)指數(shù)呈反彈增長(zhǎng)。

3.1.4綜合安全指數(shù)變化分析

2001—2019年,九寨溝保護(hù)區(qū)生態(tài)安全指數(shù)總體呈曲折上升趨勢(shì),如圖3所示,變幅為0.7108—0.8786,年均增長(zhǎng)率為0.46%。九寨溝生態(tài)安全演變歷程為“安全-臨界安全-安全-臨界安全-安全”?？傮w而言,生態(tài)安全處于“安全”狀態(tài)(0.75≤P≤1),僅個(gè)別年份(2008年、2017年)受自然災(zāi)害影響,安全等級(jí)降至“臨界安全”水平,表明九寨溝自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境良好,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定,具有一定的自我調(diào)節(jié)和恢復(fù)能力,以應(yīng)對(duì)突發(fā)性自然災(zāi)害對(duì)區(qū)域生態(tài)安全的影響。受汶川地震和九寨溝地震影響,2008年生態(tài)安全指數(shù)為0.7108,達(dá)歷史最低,2017年為0.7215,隨著自然環(huán)境逐漸好轉(zhuǎn),2009年升至0.8471,并于2018年達(dá)歷史最高為0.8786,分別較災(zāi)害發(fā)生當(dāng)年增長(zhǎng)19.18%、21.77%。值得注意的是,2018年的激增態(tài)勢(shì)受人為管控、旅游發(fā)展、保護(hù)投入及管理防控措施的影響較大,僅為短期不可持續(xù)發(fā)展下的安全水平,隨著保護(hù)區(qū)的逐步開(kāi)放,生態(tài)安全指數(shù)會(huì)呈略微下降的趨勢(shì),但區(qū)域可持續(xù)發(fā)展水平增加,保護(hù)區(qū)生態(tài)安全狀況穩(wěn)步向好發(fā)展,未來(lái)需進(jìn)一步跟蹤調(diào)查,探明區(qū)域可持續(xù)發(fā)展對(duì)生態(tài)安全的影響。

3.2 九寨溝生態(tài)安全障礙因子分析

3.2.1準(zhǔn)則層障礙因子分析

九寨溝生態(tài)安全準(zhǔn)則層阻礙度變化如圖4所示,總體上看,響應(yīng)層是九寨溝生態(tài)安全主要影響層,隨著管理體制的完善和保護(hù)投入的增加,阻礙度由80.14%(2001年)以年均6.61%的速度逐年下降,至2019年達(dá)35.52%,障礙度降至第二。壓力層以年均9.70%的速度,由15.99%逐步增加至45.47%,受地質(zhì)災(zāi)害和旅游發(fā)展的共同影響,至2019年逐漸成為九寨溝保護(hù)區(qū)主要影響層。狀態(tài)層障礙度總體呈震蕩變化,位居第三,峰值出現(xiàn)在2008年和2017年,分別為24.8%、24.79%,分別較上年增加50.33%、264.73%。

圖4 2001—2019年九寨溝國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)安全的準(zhǔn)則層障礙度/%

3.2.2指標(biāo)層障礙因子分析

由于指標(biāo)層因子較多,僅列出障礙度排名前5的指標(biāo)(累計(jì)障礙度超過(guò)50%),并統(tǒng)計(jì)了主要障礙因子出現(xiàn)頻次,如表3、表4所示。2001—2007年,九寨溝保護(hù)區(qū)生態(tài)安全主要的障礙因子依次是法律完善程度(C22)、污水處理設(shè)施完善程度(C20)和地質(zhì)災(zāi)害防控措施完善程度(C17)。2008—2019年,保護(hù)區(qū)管理體制和災(zāi)害防治措施的不斷完善,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生次數(shù)(C6)、保護(hù)區(qū)居民數(shù)年增長(zhǎng)率(C2)、居民人均收入年增長(zhǎng)率(C8)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)投入占GDP比例(C21)成為主要障礙因子。

表3 2001—2019年九寨溝國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)安全指標(biāo)層障礙因子障礙度/%

表4 2001—2019年九寨溝國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)安全主要障礙因子的出現(xiàn)頻次

2001—2019年,障礙因子出現(xiàn)頻率最高的指標(biāo)是保護(hù)區(qū)居民數(shù)年增長(zhǎng)率(C2),達(dá)12.63%,其次是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生次數(shù)(C6)和法律完善程度(C22),分別為10.53%、9.47%。因此,需要提高病蟲(chóng)害、地質(zhì)災(zāi)害的防治技術(shù)和應(yīng)對(duì)措施,加大地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的排查力度,完善保護(hù)管理措施,開(kāi)展水體保護(hù)研究,實(shí)施游客限流政策,以減緩旅游活動(dòng)對(duì)自然資源的影響,提升九寨溝保護(hù)區(qū)生態(tài)安全狀況。

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

4.1.1地質(zhì)災(zāi)害對(duì)九寨溝生態(tài)安全的影響

研究期內(nèi),九寨溝自然保護(hù)區(qū)先后在2008年、2017年經(jīng)歷過(guò)兩次較大強(qiáng)度地震,生態(tài)安全等級(jí)驟降至“臨界安全”水平,分別為0.7108、0.7215。研究發(fā)現(xiàn),兩次地震前后生態(tài)安全指數(shù)的變化原因各不相同。

2001—2007年,九寨溝管理部門(mén)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng),保護(hù)區(qū)率先引入全自動(dòng)環(huán)保型生態(tài)廁所,并積極搭建水文、水質(zhì)和氣象監(jiān)測(cè)站點(diǎn),推行“溝內(nèi)游,溝外住”政策,以減少游客食宿對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響,但旅游開(kāi)發(fā)行為和經(jīng)營(yíng)模式較為粗放,尚未形成系統(tǒng)性、數(shù)字化的監(jiān)督管理體系[35]。隨著九寨溝旅游業(yè)發(fā)展,游客年均增長(zhǎng)率達(dá)20.05%,2007年游客數(shù)超250萬(wàn)人次,旅游活動(dòng)對(duì)保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境壓力不斷增加[36],生態(tài)安全狀況逐年下降。2008年,受汶川地震影響,保護(hù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害達(dá)40余次,是汶川地震前期的20余倍[35-36],突發(fā)性自然災(zāi)害擾動(dòng)是潛在地震、泥石流發(fā)生的重要誘因,并進(jìn)一步引起湖泊水質(zhì)沉積物變化[36],導(dǎo)致2008年九寨溝保護(hù)區(qū)生態(tài)安全指數(shù)達(dá)歷史低值。

2009—2016年,九寨溝保護(hù)區(qū)積極開(kāi)展旅游承載力評(píng)估工作,科學(xué)核算單日游客最大容量,布設(shè)生物多樣性野外巡護(hù)樣點(diǎn)和生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)大樣地,實(shí)行常規(guī)化科研與監(jiān)測(cè)活動(dòng),先后推行各項(xiàng)管理規(guī)范與方法,堅(jiān)持開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害群監(jiān)測(cè)和應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作,生態(tài)安全得到穩(wěn)步提升。2017年,九寨溝保護(hù)區(qū)發(fā)生里氏7.0級(jí)地震,保護(hù)區(qū)植被大面積破壞、保護(hù)區(qū)暫停開(kāi)放、居民收入驟減,由于經(jīng)歷了汶川地震后,保護(hù)區(qū)應(yīng)對(duì)突然性自然災(zāi)害的能力增強(qiáng),生態(tài)安全等級(jí)雖有所下降,尚未對(duì)保護(hù)區(qū)生態(tài)安全構(gòu)成威脅性影響。研究表明,隨著災(zāi)后重建項(xiàng)目有效推進(jìn),綜合性監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)完善,保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境逐漸恢復(fù),2018年生態(tài)安全指數(shù)達(dá)到歷史最高值0.8786,較地震發(fā)生當(dāng)年增長(zhǎng)21.77%,說(shuō)明保護(hù)區(qū)具有一定的自我調(diào)節(jié)和恢復(fù)能力,通過(guò)科學(xué)有效管理與防治預(yù)警體系,九寨溝保護(hù)區(qū)可較好應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害對(duì)其生態(tài)安全的影響,也從側(cè)面反映了該評(píng)價(jià)體系的精確性和敏感性。

4.1.2研究方法的可行性和局限性

PSR模型是目前評(píng)估生態(tài)安全變化的最為廣泛的方法之一,本研究以保護(hù)區(qū)可持續(xù)發(fā)展為視角,結(jié)合Delphi-PSR法和障礙因子分析法,從自然、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)角度選取23項(xiàng)指標(biāo),構(gòu)建九寨溝自然保護(hù)區(qū)生態(tài)安全評(píng)價(jià)體系,對(duì)2001—2019年生態(tài)安全狀況進(jìn)行時(shí)間序列的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià),識(shí)別九寨溝生態(tài)安全的主要限制因素。

九寨溝生態(tài)安全指數(shù)總體呈曲折上升趨勢(shì),保護(hù)區(qū)整體處于“安全”狀態(tài)。章錦河等[32]研究認(rèn)為,2004年九寨溝處于生態(tài)安全狀態(tài),保護(hù)區(qū)旅游發(fā)展對(duì)自身生態(tài)安全影響較小。本文研究結(jié)果與前人的研究結(jié)果相似,說(shuō)明該評(píng)價(jià)體系可較好的反映不同年份生態(tài)安全狀況及其動(dòng)態(tài)變化,為九寨溝保護(hù)管理規(guī)劃提供科學(xué)方向,為我國(guó)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)安全評(píng)價(jià)提供參考案例。然而,評(píng)價(jià)體系涉及因素較為復(fù)雜,現(xiàn)有歷史數(shù)據(jù)、資料受可獲得性限制,本文未能從不同功能區(qū)劃的角度分析保護(hù)區(qū)內(nèi)生態(tài)安全狀況,未來(lái)仍需研究者結(jié)合衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和空間分析技術(shù),構(gòu)建更為全面的九寨溝保護(hù)區(qū)生態(tài)安全評(píng)價(jià)體系,從空間格局角度反映九寨溝保護(hù)區(qū)生態(tài)安全動(dòng)態(tài)變化。

4.2 結(jié)論

2001—2019年,九寨溝保護(hù)區(qū)生態(tài)安全指數(shù)由0.7933升至0.8623,呈曲折上升趨勢(shì),其中壓力和狀態(tài)安全指數(shù)呈波動(dòng)下降趨勢(shì),響應(yīng)指數(shù)呈逐年波動(dòng)上升趨勢(shì)。安全等級(jí)演變歷程為“安全-臨界安全-安全-臨界安全-安全”,總體而言,保護(hù)區(qū)處于“安全”狀態(tài),僅個(gè)別年份受地質(zhì)災(zāi)害影響,安全等級(jí)降至“臨界安全”水平。隨著自然環(huán)境逐漸好轉(zhuǎn)、旅游壓力緩減,災(zāi)害后一年保護(hù)區(qū)達(dá)“安全”水平,較上年分別提升19.18%、21.77%,說(shuō)明保護(hù)區(qū)具有一定的自我調(diào)節(jié)和恢復(fù)能力,以應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害對(duì)區(qū)域生態(tài)安全的影響。

通過(guò)障礙因子診斷可知,2001—2019年,九寨溝保護(hù)區(qū)生態(tài)安全障礙主要來(lái)自響應(yīng)層,主要障礙指標(biāo)為保護(hù)區(qū)居民數(shù)年增長(zhǎng)率(C2),達(dá)12.63%,其次為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生次數(shù)(C6)和法律完善程度(C22),分別為10.53%、9.47%。隨研究時(shí)間不同,障礙因子在數(shù)量、類(lèi)型及障礙度大小上均有一定變化。2001—2007年保護(hù)區(qū)主要障礙因子依次是法律完善程度(C22)、污水處理設(shè)施完善程度(C20)和地質(zhì)災(zāi)害防控措施完善程度(C17)。隨著災(zāi)害防治措施和管理體制的不斷優(yōu)化完善,2008—2019年,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生次數(shù)(C6)、保護(hù)區(qū)居民數(shù)年增長(zhǎng)率(C2)、居民人均收入年增長(zhǎng)率(C8)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)投入占GDP比例(C21)成為保護(hù)區(qū)的主要障礙因子。因此,需進(jìn)一步提升災(zāi)害防治技術(shù)和保護(hù)管理應(yīng)對(duì)措施、優(yōu)化社區(qū)共管制度,探索自然保護(hù)與社區(qū)居民和諧可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)路徑,以穩(wěn)步提升九寨溝保護(hù)區(qū)生態(tài)安全水平。