西南貧困山區(qū)路網(wǎng)擴(kuò)張與生態(tài)環(huán)境壓力的關(guān)系

王子羿,郭 倩,謝世友,王 剛,李 濤,廖和平,*

1 西南大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院, 重慶 400715 2 西南大學(xué)精準(zhǔn)扶貧與區(qū)域發(fā)展評(píng)估研究中心, 重慶 400715

道路交通網(wǎng)絡(luò)是增進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部及對(duì)外聯(lián)系的紐帶[1],加快道路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)對(duì)促進(jìn)貧困地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,提高人民群眾特別是困難群眾生活水平有十分重要的戰(zhàn)略意義。《“十三五”交通扶貧規(guī)劃》指出,加快實(shí)施交通扶貧脫貧攻堅(jiān),是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)脫貧的先手棋,是破解貧困地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展瓶頸的關(guān)鍵?；A(chǔ)設(shè)施的完善和人居環(huán)境的改善是貧困地區(qū)全面脫貧的基礎(chǔ)性條件,是關(guān)系到人的生存生活質(zhì)量和發(fā)展質(zhì)量的關(guān)鍵性要素,也是使貧困地區(qū)穩(wěn)定脫貧的重要保障。近年來(lái),精準(zhǔn)扶貧過(guò)程中各地十分重視農(nóng)村道路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè),但一些地區(qū)大規(guī)模的路網(wǎng)建設(shè)導(dǎo)致了植被破壞、水土流失和生物多樣性減少等問(wèn)題,威脅到區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量[2]?！蛾P(guān)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)助力打贏精準(zhǔn)脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出,堅(jiān)持以生態(tài)環(huán)境保護(hù)助力脫貧攻堅(jiān),將生態(tài)文明理念融入到脫貧攻堅(jiān)全地域,探索綠水青山就是金山銀山的新模式,實(shí)現(xiàn)保護(hù)生態(tài)環(huán)境與消除貧困的統(tǒng)一[3]。保護(hù)生態(tài)環(huán)境是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)性發(fā)展的基礎(chǔ)[4],要想從根本上消除貧困,就必須正確處理經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)貧困地區(qū)的可持續(xù)性發(fā)展。因此,分析貧困地區(qū)路網(wǎng)擴(kuò)張與生態(tài)足跡的關(guān)系對(duì)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定脫貧與生態(tài)效益兩者協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在近年來(lái)減貧背景下,我國(guó)學(xué)者在路網(wǎng)擴(kuò)張、生態(tài)環(huán)境壓力等方面進(jìn)行了大量研究探索。在生態(tài)環(huán)境與貧困的耦合關(guān)系研究方面：牛亞瓊等運(yùn)用系統(tǒng)耦合度模型與耦合協(xié)調(diào)度模型,分析了甘肅省脆弱生態(tài)環(huán)境與貧困之間的關(guān)系,認(rèn)為脫貧攻堅(jiān)應(yīng)提高生態(tài)環(huán)境治理與減貧的良性協(xié)調(diào)程度[5]；曹詩(shī)頌等基于連片特困區(qū)714個(gè)貧困縣的實(shí)證研究,認(rèn)為脆弱生態(tài)環(huán)境與貧困共生共存,應(yīng)通過(guò)保護(hù)地區(qū)生態(tài)環(huán)境來(lái)達(dá)到減少經(jīng)濟(jì)貧困的目的[6]；王群等運(yùn)用SEE-PSR模型分析了大別山貧困區(qū)旅游地的社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)脆弱性,認(rèn)為縣域間脆弱性時(shí)空演變及影響因素存在一定差異,應(yīng)分類指導(dǎo)縣域旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提高系統(tǒng)應(yīng)對(duì)能力[7]；潘翔等以甘肅秦巴山貧困核心區(qū)為研究對(duì)象,將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與多維貧困指數(shù)進(jìn)行耦合協(xié)調(diào)差異分析,以此劃分不同耦合類型并提出分類施策建議[8]。

道路建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響是一個(gè)長(zhǎng)期的變化過(guò)程,公路建設(shè)項(xiàng)目屬于線性生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目,具有動(dòng)用土石方數(shù)量大、施工工期長(zhǎng),并可能產(chǎn)生大面積裸露邊坡等特點(diǎn),對(duì)沿線地形地貌、土壤結(jié)構(gòu)、生態(tài)環(huán)境及景觀格局可能產(chǎn)生較大影響[9-11]。一般認(rèn)為,道路密度增加會(huì)導(dǎo)致動(dòng)植物死亡和生境喪失、物理化學(xué)環(huán)境變化,目前我國(guó)道路建設(shè)水平和規(guī)模的提高對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響在不斷加深和擴(kuò)大[12-13]。陳曉斌等分別就項(xiàng)目建設(shè)期間和道路營(yíng)運(yùn)期間道路交通建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響及形成機(jī)理進(jìn)行了歸納和分析[14]；崔慧珊等針對(duì)內(nèi)蒙古溫帶草原區(qū)的主要植被類型研究了路網(wǎng)建設(shè)的生態(tài)影響范圍,為路網(wǎng)規(guī)劃環(huán)評(píng)和相關(guān)研究工作提供技術(shù)支撐和示范[15]；楊艷剛等通過(guò)分析涉及生態(tài)敏感區(qū)公路建設(shè)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)工作存在的主要問(wèn)題,提出針對(duì)性的對(duì)策建議[16]；寇龍以西商高速公路為例分析其建設(shè)期新增水土流失特征及其影響因素,根據(jù)水土流失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)水土流失防治措施進(jìn)行合理布局[17]。我國(guó)西南山區(qū)是生態(tài)脆弱區(qū)、生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū),同時(shí)也是集中連片的貧困山區(qū)。貧困地區(qū)在路網(wǎng)擴(kuò)張的過(guò)程中是否會(huì)對(duì)該區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成影響,在促進(jìn)貧困地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)發(fā)展是否可持續(xù)？針對(duì)這一問(wèn)題,本文選擇重慶市貧困區(qū)縣奉節(jié)縣為研究區(qū)域,并選取非貧困區(qū)縣涪陵區(qū)為對(duì)比研究區(qū),根據(jù)遙感影像提取2010年、2014年、2018年3期道路交通網(wǎng)絡(luò),選用道路密度和連通度描述道路網(wǎng)絡(luò)通達(dá)性,選取生態(tài)足跡表征生態(tài)環(huán)境壓力,比較不同研究區(qū)2010—2018年道路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境壓力變化,揭示路網(wǎng)擴(kuò)張與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系在貧困與非貧困區(qū)縣之間的差異,以期為協(xié)調(diào)推進(jìn)貧困地區(qū)路網(wǎng)建設(shè)與生態(tài)保護(hù)提供科學(xué)支撐。

1 研究區(qū)概況

重慶市位于中國(guó)西南地區(qū),自直轄以來(lái)發(fā)展迅速,地處14個(gè)集中連片特困地區(qū),境內(nèi)山高谷深,溝壑縱橫,山地面積占比達(dá)到76%,丘陵占22%,河谷平壩僅占2%,海拔500 m以上的地區(qū)占到61.39%。由于貧困鄉(xiāng)村多處在海拔較高且生態(tài)環(huán)境相對(duì)脆弱的地區(qū),導(dǎo)致交通基礎(chǔ)設(shè)施修建緩慢,在一定程度上制約了貧困地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

奉節(jié)縣位于重慶市東北部,屬長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)腹心地帶(圖1),東鄰巫山縣,南界湖北省恩施市,西連云陽(yáng)縣,北接巫溪縣,地跨東經(jīng)109°1′—109°45′,北緯30°29′—31°22′,下轄29個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),3個(gè)街道辦事處,1個(gè)管委會(huì),幅員面積4087 km2。奉節(jié)縣作為重慶市14個(gè)國(guó)家級(jí)貧困縣之一,山地面積占比大,境內(nèi)山地面積占總面積的88.3%,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展受到交通條件的極大制約。在路網(wǎng)建設(shè)方面,近年來(lái)奉節(jié)縣加大了高速公路、省道、縣道、鄉(xiāng)道和村道的建設(shè)力度,其中,惠及民生最后一公里的村道占比重最大,2010年為7707 km,2014年為7799 km,2018年快速增加到9755.5 km,境內(nèi)道路總長(zhǎng)度分別為9217 km、9503 km和11330 km(圖2)。

圖1 研究區(qū)地理位置

圖2 研究區(qū)道路總長(zhǎng)度變化情況

涪陵區(qū)地處重慶市中部,地跨北緯29°21′—30°01′,東經(jīng)106°56′—107°43′,東鄰豐都縣,南接武隆縣、南川區(qū),西連巴南區(qū),北靠長(zhǎng)壽區(qū)、墊江縣,下轄9個(gè)街道,18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。區(qū)境處于四川盆地東部的“盆東平行嶺谷區(qū)”與“巫山大婁山中山區(qū)”過(guò)渡地帶,地形趨勢(shì)為西北部低東南部高,多以低山丘陵為主。在路網(wǎng)建設(shè)上,涪陵區(qū)在2010年、2014年和2018年三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上路網(wǎng)長(zhǎng)度分別為4367 km、4923 km和5827 km(圖2)。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源及研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及數(shù)據(jù)處理

本文以重慶市奉節(jié)縣為研究區(qū)域,選取涪陵區(qū)作為對(duì)比研究區(qū)。為了客觀反映奉節(jié)縣與涪陵區(qū)在“精準(zhǔn)扶貧”政策實(shí)施前后路網(wǎng)擴(kuò)張與生態(tài)環(huán)境之間的對(duì)比變化關(guān)系,本文選取精準(zhǔn)扶貧政策實(shí)施前(2010年)、實(shí)施中(2014年)、脫貧摘帽(2018年)3個(gè)時(shí)間點(diǎn),并在谷歌地球中共獲取3期遙感影像。從遙感影像中提取出國(guó)道、省道、縣道、鄉(xiāng)道、村道5種道路的矢量數(shù)據(jù)。其中,村級(jí)道路通過(guò)實(shí)地調(diào)研數(shù)據(jù)與矢量化后的遙感影像相結(jié)合獲得。奉節(jié)縣生態(tài)足跡的評(píng)估數(shù)據(jù)來(lái)源于2011年《奉節(jié)年鑒》、2015年《奉節(jié)年鑒》和《2018年奉節(jié)縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》[18-20],涪陵區(qū)生態(tài)足跡的評(píng)估數(shù)據(jù)來(lái)源于2011年、2015年《涪陵年鑒》及《2018年重慶市涪陵區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》[21-23],部分?jǐn)?shù)據(jù)如全球平均產(chǎn)量、能源折算系數(shù)等通過(guò)文獻(xiàn)獲得[24-26]。

2.2 研究方法

2.2.1路網(wǎng)擴(kuò)張指標(biāo)

路網(wǎng)擴(kuò)張主要選用道路密度和道路連通度兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行描述。道路密度反映了道路修建規(guī)模,連通度反映道路布局結(jié)構(gòu)特征。本文對(duì)其計(jì)算公式略作調(diào)整后如下：

(1)

式中,li為道路網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度(m)；Af為面積(hm2)。

道路連通度的計(jì)算指標(biāo)如下：

(2)

式中,C為道路連通度；e為道路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)；n為道路網(wǎng)的邊數(shù)。

2.2.2生態(tài)環(huán)境壓力指標(biāo)

生態(tài)足跡是各國(guó)政府和學(xué)術(shù)界普遍接受的測(cè)量可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)[27-29]。本文采用生態(tài)足跡理論中的生態(tài)盈虧指標(biāo)表示生態(tài)環(huán)境壓力,將各種生物生產(chǎn)性土地折算成耕地、草地、林地、水域、建筑用地和化石能源用地6種生物生產(chǎn)面積類型。由于這6類生物生產(chǎn)面積的生物生產(chǎn)力不同,需要分別用各類型土地乘以相應(yīng)的均衡因子和產(chǎn)量因子,轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一的、可比較的生物生產(chǎn)面積。根據(jù)奉節(jié)縣和涪陵區(qū)實(shí)際消費(fèi)情況,盡可能選取了消費(fèi)量比例較大的指標(biāo)(表1)。生態(tài)盈虧則為生態(tài)足跡與生態(tài)承載力的差額,當(dāng)生態(tài)足跡大于生態(tài)承載力時(shí)為生態(tài)赤字,表明該地區(qū)可持續(xù)性較弱,當(dāng)生態(tài)足跡小于生態(tài)承載力時(shí)為生態(tài)盈余,表明該地區(qū)目前可持續(xù)性較強(qiáng)。生態(tài)足跡、生態(tài)承載力和生態(tài)赤字/盈余計(jì)算公式如下[30]：

表1 生態(tài)足跡賬戶分類

(3)

EC=N×ec=N×(ai×ri×yi)

(4)

ED=EF-EC

(5)

式中,EF為區(qū)域總生態(tài)足跡；N為人口數(shù)量；ef為人均生態(tài)足跡；ri為均衡因子；aai為各類生物生產(chǎn)土地面積；ci為第i種消費(fèi)品的人均年消費(fèi)量；pi為第i種消費(fèi)品的平均生產(chǎn)能力；EC為區(qū)域總生態(tài)承載力；ec為人均生態(tài)承載力；ai為第i類生產(chǎn)性土地的人均面積；yi為產(chǎn)量因子；ED為生態(tài)赤字/盈余?？紤]到生態(tài)足跡與化石能源用地和建設(shè)用地的關(guān)聯(lián)性,本文將“建筑用地”與“化石能源用地”進(jìn)行加和,構(gòu)建“建-化足跡”組分,以此探究貧困區(qū)縣生態(tài)足跡內(nèi)部與道路通達(dá)度的關(guān)系。

3 結(jié)果與分析

3.1 奉節(jié)縣路網(wǎng)擴(kuò)張和生態(tài)環(huán)境壓力的關(guān)系

3.1.1奉節(jié)縣道路網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果

根據(jù)奉節(jié)縣道路網(wǎng)絡(luò)分布(圖3),計(jì)算奉節(jié)縣各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的道路密度和道路連通度。由表2可見(jiàn),奉節(jié)縣道路密度和道路連通度均顯著上升,2014年奉節(jié)縣的道路密度達(dá)到3.8 m/hm2是2010年的1.19倍,2018年的道路密度則為2014年的1.34倍。而道路連通度2014年比2010年增加了1.22倍,2018年奉節(jié)縣道路連通度為3.1比2010年的1.8增長(zhǎng)了1.72倍。由上述計(jì)算結(jié)果可以看出,奉節(jié)縣道路密度與道路連通度逐年增長(zhǎng),自實(shí)施精準(zhǔn)扶貧政策以來(lái),奉節(jié)縣道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度加快,道路密度與道路連通度增長(zhǎng)迅速。

表2 奉節(jié)縣道路通達(dá)度(2010—2018年)

圖3 奉節(jié)縣2010、2014、2018年道路網(wǎng)絡(luò)分布

3.1.2奉節(jié)縣生態(tài)足跡指標(biāo)計(jì)算結(jié)果

研究期間,奉節(jié)縣人均生態(tài)足跡與生態(tài)赤字持續(xù)增長(zhǎng),而人均生態(tài)承載力卻呈持續(xù)下降的趨勢(shì)(表3)。分階段來(lái)看,2010—2014年生態(tài)足跡增加了0.2632 ghm2/人,2014—2018年增加0.3990 ghm2/人,后一個(gè)時(shí)期呈現(xiàn)更快速的增長(zhǎng),這一時(shí)期奉節(jié)縣在道路基礎(chǔ)設(shè)施方面發(fā)展迅速,同時(shí)給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了更大的壓力；在2010—2018年人均生態(tài)承載力整體呈現(xiàn)逐步下降的趨勢(shì),由2010年的1.5215 ghm2/人降低至2018年的1.3589 ghm2/人；2010—2018年間奉節(jié)縣生態(tài)環(huán)境由生態(tài)盈余轉(zhuǎn)向生態(tài)赤字,8年間人均生態(tài)赤字凈增加0.8248 ghm2/人。由數(shù)據(jù)可以看出,奉節(jié)縣在路網(wǎng)擴(kuò)張的過(guò)程中生態(tài)赤字不斷擴(kuò)大,致使當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境壓力不斷增大,呈現(xiàn)出不可持續(xù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

表3 奉節(jié)縣2010—2018年生態(tài)足跡、生態(tài)承載力和生態(tài)赤字/(ghm2/人)

3.1.3奉節(jié)縣路網(wǎng)擴(kuò)張和生態(tài)環(huán)境壓力的關(guān)系

將2010—2018年生態(tài)赤字與道路密度、連通度變化趨勢(shì)進(jìn)行分析。如圖4結(jié)果所示,三項(xiàng)指標(biāo)總體變化趨勢(shì)基本一致,且基本呈直線上升趨勢(shì)。計(jì)算道路密度、道路連通度、生態(tài)赤字三項(xiàng)指標(biāo)在2010—2018年之間的增幅率指數(shù)發(fā)現(xiàn),道路密度增幅率為0.37,道路連通度增幅率為0.42,生態(tài)赤字增幅率為1.40。相比于道路修建的規(guī)模,路網(wǎng)的布局結(jié)構(gòu)與生態(tài)赤字、生態(tài)環(huán)境壓力存在更一致的關(guān)系,路網(wǎng)擴(kuò)張時(shí)路網(wǎng)布局結(jié)構(gòu)的合理性對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境壓力的影響更大。

圖4 2010—2018年奉節(jié)縣生態(tài)赤字與道路密度、道路連通度變化趨勢(shì)

為了進(jìn)一步探究生態(tài)足跡與路網(wǎng)擴(kuò)張的內(nèi)在關(guān)系,本文構(gòu)建“建-化足跡”組分分析了生態(tài)足跡內(nèi)部數(shù)據(jù)與道路密度、連通度之間的關(guān)系。由表4可見(jiàn),道路的修建會(huì)導(dǎo)致能耗的巨大增加和建設(shè)用地的增長(zhǎng)。研究時(shí)段內(nèi),研究區(qū)化石能源用地與建設(shè)用地增長(zhǎng)迅速,2018年兩者加和占當(dāng)年生態(tài)足跡總值的61%,且兩者均呈持續(xù)上升的趨勢(shì)。化石能源用地2018年生態(tài)足跡為2010年的1.40倍,建設(shè)用地2018年的生態(tài)足跡則為2010年的3.21倍。

表4 2010—2018年奉節(jié)縣生態(tài)足跡組分/(ghm2/人)

從圖5顯示結(jié)果來(lái)看,“建-化足跡”與道路通達(dá)度兩項(xiàng)指標(biāo)均呈上升趨勢(shì)。進(jìn)一步分析得出,2010—2018年間“建-化足跡”的增幅率為0.40,由前文可知,“建-化足跡”與道路連通度增幅率更為接近。因此,道路連通度與“建-化足跡”關(guān)系更為一致。

圖5 奉節(jié)縣“建-化足跡”與道路密度、道路連通度變化情況

3.2 涪陵區(qū)路網(wǎng)擴(kuò)張和生態(tài)環(huán)境壓力的關(guān)系

3.2.1涪陵區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果

根據(jù)遙感影像結(jié)合實(shí)地調(diào)研所得到道路網(wǎng)絡(luò),計(jì)算涪陵區(qū)各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的道路密度和道路連通度。由表5數(shù)據(jù)可見(jiàn),涪陵區(qū)道路密度和道路連通度均顯著上升,其中,2014年涪陵區(qū)的道路密度達(dá)到4.2 m/hm2是2010年的1.2倍,2018年的道路密度則為2014年的1.24倍。而道路連通度2014年比2010年增加了1.38倍,2018年涪陵區(qū)道路連通度3.5比2014年的2.9增長(zhǎng)了1.21倍。

通過(guò)三年道路數(shù)據(jù)的變化可以看出,2010—2014年和2014—2018年涪陵區(qū)道路密度和道路連通度均呈上升趨勢(shì),其中道路密度增長(zhǎng)速度較為平穩(wěn)但后一時(shí)間段增長(zhǎng)速度略快與前一時(shí)間段,道路連通度后一時(shí)間段較前一時(shí)間段發(fā)展速度有所減緩,一方面反映出重慶市地處14個(gè)集中連片特困地區(qū),精準(zhǔn)扶貧政策的實(shí)施使得涪陵區(qū)道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度加快,提高了涪陵區(qū)貧困地區(qū)人民生活水平,另一方面作為非貧困區(qū)縣,涪陵區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)較為合理,道路連通度增長(zhǎng)速度減緩。

3.2.2涪陵區(qū)生態(tài)足跡指標(biāo)計(jì)算結(jié)果

從表6可以看出,涪陵區(qū)2010—2018年的人均生態(tài)足跡與生態(tài)赤字持續(xù)增長(zhǎng),而人均生態(tài)承載力卻呈持續(xù)下降的趨勢(shì)。分階段來(lái)看,2010—2014年生態(tài)足跡增加了0.6233 ghm2/人,2014—2018年增加了0.2433 ghm2/人,前一時(shí)期呈現(xiàn)出比后一時(shí)期更快速的增長(zhǎng)趨勢(shì)；在2010—2018年人均生態(tài)承載力整體呈現(xiàn)逐步下降的趨勢(shì),由數(shù)據(jù)結(jié)果來(lái)看2010年的生態(tài)承載力1.4763 ghm2/人降低至2018年的1.3217 ghm2/人,其中,2010—2014年減少0.0814 ghm2/人,2014—2018年減少0.0732 ghm2/人,說(shuō)明前一時(shí)期涪陵區(qū)發(fā)展迅速,同時(shí)給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了更大的壓力,表現(xiàn)為生態(tài)足跡更快速的增長(zhǎng)和生態(tài)承載力下降的現(xiàn)象。同時(shí),2010—2018年間涪陵區(qū)生態(tài)環(huán)境始終處于生態(tài)赤字的狀態(tài),8年間生態(tài)赤字凈增加0.7779 ghm2/人。

表6 涪陵區(qū)2010—2018年生態(tài)足跡、生態(tài)承載力和生態(tài)赤字/(ghm2/人)

3.2.3涪陵區(qū)路網(wǎng)擴(kuò)張和生態(tài)環(huán)境壓力的關(guān)系

將2010—2018年涪陵區(qū)生態(tài)赤字與道路密度、連通度變化趨勢(shì)進(jìn)行耦合分析。如圖6結(jié)果所示,三項(xiàng)指標(biāo)總體變化趨勢(shì)基本一致,且基本呈直線上升趨勢(shì)。計(jì)算道路密度、道路連通度、生態(tài)赤字三項(xiàng)指標(biāo)在2010—2018年之間的增幅率指數(shù)。結(jié)果顯示,道路密度增幅率為0.33,道路連通度增幅率為0.40,生態(tài)赤字增幅率為0.73,從結(jié)果看,相比于道路修建的規(guī)模,路網(wǎng)的布局結(jié)構(gòu)與生態(tài)赤字、生態(tài)環(huán)境壓力存在更一致的關(guān)系,路網(wǎng)擴(kuò)張時(shí)路網(wǎng)布局結(jié)構(gòu)的合理性對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境壓力的影響更大。

圖6 涪陵區(qū)8年間生態(tài)赤字與道路密度、道路連通度變化趨勢(shì)

為深入探究涪陵區(qū)生態(tài)足跡與路網(wǎng)擴(kuò)張的內(nèi)在關(guān)系,本文分析了生態(tài)足跡內(nèi)部數(shù)據(jù)與道路密度、連通度之間的關(guān)系。如表7結(jié)果所示,研究時(shí)段內(nèi),化石能源用地與建設(shè)用地增長(zhǎng)迅速,2018年兩者加和占當(dāng)年生態(tài)足跡總值的54%,且兩者均呈逐年上升的趨勢(shì)?；茉从玫?018年生態(tài)足跡為2010年的1.40倍,建設(shè)用地2018年的生態(tài)足跡則為2010年的1.85倍。

表7 2010—2018年涪陵區(qū)生態(tài)足跡組分/(ghm2/人)

進(jìn)一步將兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行加和,構(gòu)建“建-化足跡”組分,以此探究非貧困區(qū)縣生態(tài)足跡內(nèi)部與道路通達(dá)度的關(guān)系。從圖7顯示結(jié)果來(lái)看,“建-化足跡”與道路通達(dá)度兩項(xiàng)指標(biāo)均呈上升趨勢(shì)。2010—2018年間“建-化足跡”的增幅率為0.34,“建-化足跡”與道路密度增幅率更為接近,因此,道路密度與“建-化足跡”相關(guān)關(guān)系高于道路連通度。

圖7 涪陵區(qū)道路密度、道路連通度與“建-化足跡”變化關(guān)系

3.3 貧困區(qū)縣與非貧困區(qū)縣路網(wǎng)擴(kuò)張和生態(tài)環(huán)境壓力對(duì)比研究

3.3.1貧困區(qū)縣與非貧困區(qū)縣路網(wǎng)擴(kuò)張對(duì)比研究

根據(jù)研究結(jié)果將貧困區(qū)縣奉節(jié)縣與非貧困區(qū)縣涪陵區(qū)2010—2018年道路通達(dá)度進(jìn)行對(duì)比分析。由圖8可知,涪陵區(qū)道路密度與道路連通度始終高于奉節(jié)縣,且兩項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)出差距先增大后減小的趨勢(shì)并在2018年最為接近。分指標(biāo)來(lái)看,奉節(jié)縣與涪陵區(qū)道路密度在2010—2018年時(shí)段內(nèi)均呈上升趨勢(shì),且后一時(shí)段增幅率高于前一時(shí)段,2010—2014年時(shí)段內(nèi)涪陵區(qū)道路密度增幅率大于奉節(jié)縣,而在2014—2018年時(shí)段奉節(jié)縣受到精準(zhǔn)扶貧政策的影響,道路密度增幅率快速增長(zhǎng)超過(guò)前一時(shí)段并超過(guò)涪陵區(qū)。兩個(gè)區(qū)縣道路連通度差距同樣經(jīng)歷了先增大后減小的階段,且在后一時(shí)段奉節(jié)縣道路連通度增幅率超過(guò)涪陵區(qū),但值得注意的是,在2014—2018年時(shí)段涪陵區(qū)道路連通度增幅率小于前一時(shí)段,表明該區(qū)道路布局結(jié)構(gòu)更加趨于合理。

圖8 奉節(jié)縣、涪陵區(qū)道路密度與道路連通度階段變化情況

3.3.2貧困區(qū)縣與非貧困區(qū)縣生態(tài)環(huán)境壓力對(duì)比研究

根據(jù)前文計(jì)算結(jié)果分析,奉節(jié)縣2010—2014年生態(tài)足跡增長(zhǎng)速度慢于涪陵區(qū),但在2014—2018年4年中快速增長(zhǎng),不僅導(dǎo)致后一時(shí)段生態(tài)足跡增長(zhǎng)速度快于前一時(shí)段且同時(shí)段內(nèi)超過(guò)涪陵區(qū)生態(tài)足跡增長(zhǎng)速度,而且8年內(nèi)奉節(jié)縣生態(tài)足跡增長(zhǎng)總和也超過(guò)涪陵區(qū)；奉節(jié)縣生態(tài)承載力呈現(xiàn)出2014—2018年時(shí)段下降高于前一時(shí)段且這一時(shí)段下降超過(guò)涪陵區(qū)的情況。從圖9可以看出,奉節(jié)縣與涪陵區(qū)在2010—2014年和2014—2018年兩個(gè)時(shí)段的變化趨勢(shì)有比較明顯的不同,涪陵區(qū)前一時(shí)段生態(tài)赤字增長(zhǎng)明顯,后一時(shí)段增長(zhǎng)趨于減緩,而奉節(jié)縣在前一時(shí)段生態(tài)赤字變化較小,后一時(shí)段變化較為明顯,說(shuō)明奉節(jié)縣生態(tài)赤字不斷擴(kuò)大,生態(tài)環(huán)境壓力持續(xù)增長(zhǎng),在今后的發(fā)展中需要改變發(fā)展模式以求地區(qū)發(fā)展的可持續(xù)。

圖9 奉節(jié)縣、涪陵區(qū)生態(tài)足跡與生態(tài)赤字階段增長(zhǎng)情況

3.3.3貧困區(qū)縣與非貧困區(qū)縣路網(wǎng)擴(kuò)張和生態(tài)環(huán)境壓力對(duì)比研究

由上文數(shù)據(jù)結(jié)果分析,通過(guò)對(duì)“建-化足跡”組分和道路通達(dá)度兩項(xiàng)指標(biāo)分析,在研究時(shí)段內(nèi),奉節(jié)縣生態(tài)赤字和“建-化足跡”增幅率與道路連通度存在更為一致的關(guān)系,這與貧困區(qū)縣路網(wǎng)建設(shè)還不完善,部分偏遠(yuǎn)村外接路少,村內(nèi)斷頭路較多,道路與道路之間連接較少等密切相關(guān)；涪陵區(qū)生態(tài)赤字增幅率與道路連通度增幅率更為一致,而“建-化足跡”增幅率與道路密度增幅率存在更為一致的關(guān)系,調(diào)研分析發(fā)現(xiàn),非貧困區(qū)縣道路布局結(jié)構(gòu)基本完善,在道路建設(shè)的過(guò)程中更側(cè)重于各地間通行的效率,注重道路修建規(guī)模,能導(dǎo)致道路密度對(duì)生態(tài)環(huán)境壓力產(chǎn)生更大的影響。

4 討論

(1)與現(xiàn)有研究的比較。關(guān)于路網(wǎng)擴(kuò)張對(duì)生態(tài)環(huán)境的壓力,已有研究大多表明路網(wǎng)擴(kuò)張會(huì)使地區(qū)生態(tài)環(huán)境壓力增大,此外,有學(xué)者通過(guò)不同角度分析道路建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,如陳曉斌從項(xiàng)目建設(shè)期間和道路運(yùn)營(yíng)期間分別闡述不同時(shí)期對(duì)生態(tài)的影響[14],尹忠東等從生態(tài)學(xué)的角度綜合分析了道路建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響[12],本文的研究發(fā)現(xiàn)與之相符,在西南山區(qū),路網(wǎng)擴(kuò)張確實(shí)會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)壓力。

(2)研究局限與不足。①由于數(shù)據(jù)獲取難度較大,本文部分村級(jí)路網(wǎng)數(shù)據(jù)是通過(guò)對(duì)遙感影像目視解譯和實(shí)地調(diào)研獲取的,因此可能存在一定誤差；②道路的建設(shè)能耗是一次性的,而土地長(zhǎng)期被占用是持續(xù)性的,本文對(duì)新增道路所消耗的能耗與土地利用類型的變化未能深入分析；③已有研究表明,在精準(zhǔn)扶貧政策實(shí)施的過(guò)程中,道路基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)對(duì)貧困地區(qū)脫貧以及農(nóng)戶生產(chǎn)生活具有積極促進(jìn)作用[31],但因研究主題與文章篇幅的限制,未將路網(wǎng)擴(kuò)張與減貧成效相聯(lián)系。下一步,開(kāi)展多區(qū)域比較和統(tǒng)計(jì)分析、闡明道路擴(kuò)張對(duì)生態(tài)環(huán)境的具體影響,深入分析生態(tài)足跡增加的機(jī)制及其與道路擴(kuò)張的關(guān)聯(lián)性。

5 結(jié)論與建議

(1)主要結(jié)論。西南山區(qū)貧困與非貧困區(qū)縣道路連通度、道路密度、生態(tài)赤字、“建-化足跡”四項(xiàng)指標(biāo)逐年增長(zhǎng),總體變化趨勢(shì)一致,貧困區(qū)縣在研究時(shí)段呈現(xiàn)更快速的增長(zhǎng)趨勢(shì)。西南山區(qū)貧困與非貧困區(qū)縣在研究時(shí)段生態(tài)環(huán)境壓力進(jìn)一步擴(kuò)大,表明經(jīng)濟(jì)-生態(tài)的發(fā)展整體處于不協(xié)調(diào)狀態(tài),且有持續(xù)惡化的趨勢(shì)。西南山區(qū)貧困區(qū)縣“建-化足跡”與道路連通度關(guān)系較為一致,表明其道路布局結(jié)構(gòu)對(duì)生態(tài)環(huán)境壓力更大,非貧困區(qū)縣“建-化足跡”與道路密度關(guān)系較為一致,表明其生態(tài)環(huán)境壓力更多受到道路建設(shè)規(guī)模的影響。

(2)對(duì)策建議。近年來(lái)各地區(qū)大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來(lái)的巨大能耗,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境壓力增大,地區(qū)發(fā)展的不協(xié)調(diào)。根據(jù)本文對(duì)路網(wǎng)擴(kuò)張指標(biāo)與生態(tài)環(huán)境壓力指標(biāo)的分析結(jié)果提出以下建議：一是奉節(jié)縣境內(nèi)山高谷深,溝壑縱橫,山地面積占比較高,制定科學(xué)合理的土地利用規(guī)劃,注重集約節(jié)約用地,防止路網(wǎng)的盲目擴(kuò)張,逐步打通“斷頭路”、“瓶頸路”,緩解生態(tài)環(huán)境壓力與發(fā)展之間的矛盾；二是奉節(jié)縣道路連通度對(duì)生態(tài)環(huán)境壓力較大,重點(diǎn)支持奉節(jié)縣農(nóng)村公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和品質(zhì)提升,對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)全面協(xié)調(diào)發(fā)展起到重要作用,涪陵區(qū)則應(yīng)在城市化發(fā)展過(guò)程中更加注意規(guī)模對(duì)生態(tài)環(huán)境的精細(xì)影響；三是由于奉節(jié)縣和涪陵區(qū)化石能源用地在生態(tài)足跡中占比較高,可以通過(guò)優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),提高化石能源的使用效率以降低生態(tài)足跡；四是加強(qiáng)兩地的生態(tài)修復(fù),注重森林、草地和水資源的保護(hù),實(shí)施山水林田湖生態(tài)保護(hù)和修復(fù)工程,進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提高單位面積生態(tài)生產(chǎn)性土地的生物產(chǎn)量以提高整體生態(tài)承載力。