黃河流域森林生態(tài)安全等級評價與時空演變分析

王怡然,王雅暉,楊金霖,趙田野,寇 林,張大紅

北京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院,北京 100083

森林不僅承擔(dān)著保持水土、防風(fēng)固沙的重要生態(tài)保護作用,還承擔(dān)著木材供應(yīng)、森林旅游等經(jīng)濟發(fā)展作用。因此,保護森林資源對于保護區(qū)域生態(tài)環(huán)境、促進地區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。但是人們?yōu)榱俗非笃娴慕?jīng)濟高速發(fā)展破壞森林資源,對森林資源濫砍濫伐導(dǎo)致水土流失。森林生態(tài)安全狀況評價是對人類與森林生態(tài)系統(tǒng)之間相互作用、相互依存關(guān)系的衡量,是經(jīng)濟與生態(tài)耦合程度的表現(xiàn)。黃河流域是我國重要的生態(tài)屏障與經(jīng)濟地帶,在我國經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)安全方面具有重要的地位。該流域生態(tài)環(huán)境一直受到廣泛關(guān)注,黃河治理也是國家重點工程。2021年中央一號文件將黃河經(jīng)濟帶綜合治理與農(nóng)產(chǎn)品綠色發(fā)展聯(lián)系起來,將黃河流域生態(tài)環(huán)境治理推到了新高度。黃河流域沿途省市提出了相關(guān)政策措施,銀川為打造成西北黃河流域生態(tài)文明先進城市,制定了《生態(tài)立市戰(zhàn)略三年行動計劃(2018—2020)》。河南省提出了《2020年河南省黃河流域生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展工作重點》以保證黃河流域生態(tài)環(huán)境健康發(fā)展。陜西省在《陜西黃河流域生態(tài)空間治理十大行動》中指出力爭到2030年黃河流域森林覆蓋率達到41%,森林面積增加5533.33 km2,實現(xiàn)黃河流域全局高質(zhì)量發(fā)展需要進行科學(xué)頂層設(shè)計[1—2]。因此,研究黃河流域的森林生態(tài)安全問題具有現(xiàn)實意義與政策意義。

國外生態(tài)安全研究較早,對生態(tài)安全的含義有三重理解,一是生態(tài)系統(tǒng)自身的安全是生態(tài)安全的基礎(chǔ)；二是生態(tài)系統(tǒng)在維護人類社會經(jīng)濟發(fā)展過程中的生態(tài)安全中的作用；三是人類怎樣影響生態(tài)系統(tǒng)的安全。Norman認(rèn)為生態(tài)環(huán)境的退化會導(dǎo)致政治經(jīng)濟的不安全,認(rèn)為生態(tài)安全是維持人類生存的必要條件,而人類活動對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅[3], Moraes[4]、Hayes[5]等通過建立一套風(fēng)險評價系統(tǒng)對華盛頓西北區(qū)域以及亞馬遜森林區(qū)域進行生態(tài)安全評價。Damania[6]等論述了經(jīng)濟增長和生態(tài)破壞之間關(guān)系。國內(nèi)近幾年逐漸展開對生態(tài)安全的研究,米峰等提出了森林生態(tài)安全的定義,認(rèn)為森林生態(tài)安全既指森林生態(tài)系統(tǒng)的自身健康和安全,又指在受到人類行為干擾和影響時保持安全的狀態(tài)[7]。通過借鑒國外學(xué)者的研究經(jīng)驗,國內(nèi)學(xué)者依據(jù)PSR模型、SD模型等展開了對生態(tài)安全的研究,一般研究分為兩種類型,一是評估某一省份或者某研究區(qū)域林業(yè)生態(tài)安全狀況,如顧艷紅評估了五省的森林生態(tài)安全狀況[8],王怡然等評估了浙江省林業(yè)生態(tài)安全等級時空與空間變化[9]；二是分析對影響生態(tài)安全的影響因素,如吳潤嘉等[10]認(rèn)為GDP的增長和主觀環(huán)保意識是影響森林生態(tài)安全的重要因素。相關(guān)研究逐漸擴大到水生態(tài),尹煒提出構(gòu)建流域與區(qū)域相結(jié)合的水生態(tài)環(huán)境保護體系、加快推進水生態(tài)監(jiān)測監(jiān)控體系和加強重點區(qū)域水生態(tài)環(huán)境保護力度[11]。另外,對森林生態(tài)安全的預(yù)警機制[12]以及經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)與森林生態(tài)的關(guān)系[13]也有了初步研究進展。通過上述分析可以看出相關(guān)研究集中在省域之間或者省域內(nèi)部的森林生態(tài)安全研究,但是對某一區(qū)域的研究較缺乏,這也是國內(nèi)外研究的主要差異。

目前關(guān)于黃河流域森林生態(tài)安全的相關(guān)研究較缺乏,為彌補相關(guān)研究的不足,本文以黃河流域9省69個地區(qū)為研究對象,通過熵權(quán)法計算得出森林生態(tài)安全指數(shù),運用ArcGIS分級渲染圖與空間相關(guān)分析等方法分析黃河流域森林生態(tài)安全等級分布與時空變化,為改善黃河流域森林生態(tài)安全狀況提供借鑒。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域

黃河流域位于東經(jīng)96°—119°、北緯32°—42°之間,東西長約1900 km,南北寬約1100 km,沿途省份包括青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南、山東9個省。干流全長5464 km,落差4480m。流域面積795000 km2(包括內(nèi)流區(qū)面積42000 km),占全國面積的8.28%。其中,黃河上游流域面積428000 km2,黃河中游流域面積344000 km2,黃河下游,流域面積23000 km2。根據(jù)1995年行政區(qū)劃統(tǒng)計,黃河流域共涉及69個地區(qū)(州、盟、市),因此實證分析對象包括69個地區(qū)的全部區(qū)縣,如表1所示[14—15]。

表1 黃河流域涉及的69個地區(qū)分布狀況

黃河流域從西到東橫跨青藏高原、內(nèi)蒙古高原、黃土高原和黃淮海平原4個地貌單元。流域地勢西高東低,西部上游地區(qū)平均海拔在4000 m以上,常年積雪,冰川地貌發(fā)育,植被生長稀少；中部地區(qū)海拔在1000—2000 m之間,為黃土地貌,水土流失嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境惡劣；東部海拔多不超過50 m,主要由黃河沖積平原組成。全流域草地、耕地、林地、建設(shè)用地、未利用地和水域分別占流域總面積的47.17%、27.05%、12.82%、2.31%、8.96%和1.69%[16]。黃河流域土地覆被類型主要以草地、農(nóng)作物、闊葉林、稀疏植被為主,分別占流域面積的69.18%、19.79%、6%、2.73%[17]。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文研究樣本為黃河流域9省69個地區(qū)的區(qū)縣的數(shù)據(jù),為保證數(shù)據(jù)的完整性,本文使用2010、2015與2017年3個年份的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來自林業(yè)生態(tài)安全課題,本課題致力于探討林業(yè)生態(tài)安全,林業(yè)生態(tài)紅線等問題,以區(qū)縣微觀數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)。通過設(shè)計數(shù)據(jù)投放器、指標(biāo)數(shù)據(jù)分解、數(shù)據(jù)上報、數(shù)據(jù)篩查處理等步驟來保證數(shù)據(jù)的真實性與可操作性。

2 研究方法

2.1 森林生態(tài)安全指標(biāo)體系建立

根據(jù)黃河流域跨度廣、地形條件復(fù)雜、經(jīng)濟發(fā)展水平不均衡的區(qū)域特征,堅持可操作性、綜合性、科學(xué)性與數(shù)據(jù)的完整性相結(jié)合的原則,黃河流域森林生態(tài)安全指標(biāo)體系構(gòu)建從森林生態(tài)系統(tǒng)承載力狀況與經(jīng)濟社會壓力下森林生態(tài)系統(tǒng)安全情況兩方面構(gòu)建。相關(guān)指標(biāo)從森林生態(tài)安全與黃河流域生態(tài)安全的文獻中篩選得出,邀請經(jīng)濟學(xué)、生態(tài)學(xué)、基礎(chǔ)數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的專家對指標(biāo)進行篩選與評估,從影響森林承載力、社會經(jīng)濟壓力等方面構(gòu)建指標(biāo),并考慮指標(biāo)數(shù)據(jù)的可獲取性,最終選取了16個指標(biāo)。

森林承載力的指標(biāo)主要從基礎(chǔ)條件、森林狀態(tài)以及森林災(zāi)害三方面構(gòu)建?；A(chǔ)條件指標(biāo)是影響森林生長、生態(tài)狀況的必然條件,包括年降水量、年平均氣溫、年日照時數(shù),是正向影響指標(biāo)。森林狀態(tài)指標(biāo)反映森林質(zhì)量與數(shù)量狀況,包括森林覆蓋率、天然林比重、林地面積占比是正向影響指標(biāo)。森林災(zāi)害指標(biāo)包括森林火災(zāi)、森林有害生物等,森林災(zāi)害指標(biāo)是負(fù)向影響指標(biāo)。

社會壓力的指標(biāo)從一般壓力與維護活動兩方面構(gòu)建。一般壓力是指社會經(jīng)濟發(fā)展對森林生態(tài)安全產(chǎn)生的壓力影響,主要為人口密度、二氧化硫排放量、GDP總量等,這些會對林木生長構(gòu)成直接威脅,為負(fù)向影響指標(biāo)。維護活動是指人類為了提高森林質(zhì)量與數(shù)量采取的一系列活動,包括退耕還林、造林活動、自然保護區(qū)建立以及林業(yè)政策投資等方面,這些維護活動加快林木生長與面積擴大,為正向影響指標(biāo)。

2.2 森林生態(tài)安全指數(shù)測算

首先通過熵權(quán)法與專家打分法計算上述16項指標(biāo)層指標(biāo)權(quán)重,并通過以下公式計算森林生態(tài)安全指數(shù)。

式中,FESI表示森林生態(tài)安全指數(shù),Yti表示第t個縣域的社會壓力指標(biāo),Cti表示第t個縣域的森林承載力指標(biāo),各個區(qū)縣的森林生態(tài)安全指數(shù)值均在[0,1]之間,數(shù)值越接近1表明森林生態(tài)狀況越好,數(shù)值越接近0,表明地區(qū)森林生態(tài)安全狀況越差。

2.3 空間相關(guān)分析模型

2.3.1全局自相關(guān)

對全局自相關(guān)的檢驗采取全局莫蘭指數(shù)(Moran′sI),該指數(shù)的取值范圍是[-1,1],其數(shù)值越接近1,表明森林生態(tài)安全指數(shù)值集聚性越高,反之則越低。公式如下：

2.3.2局部自相關(guān)

局部自相關(guān)用局部莫蘭指數(shù)(LISA)來檢驗,其取值范圍為[-1,1],其數(shù)值越高,表明該區(qū)縣與鄰近區(qū)縣的相關(guān)性越高；反之則越低,若取值為0,則不相關(guān)。公式如下：

式中,Il是局部莫蘭指數(shù),wcd是空間權(quán)重矩陣,S2是樣本方差。

3 結(jié)果分析

3.1 森林生態(tài)安全指標(biāo)體系權(quán)重結(jié)果

森林生態(tài)安全指數(shù)指標(biāo)權(quán)重計算結(jié)果如表2所示。從結(jié)果中可知,森林承載力指標(biāo)中天然林比重最大,天然林比重的權(quán)重為0.0800。社會經(jīng)濟壓力指標(biāo)中政府林業(yè)投資額占比最大,權(quán)重為0.1189,說明黃河流域各個縣域受到以上2個指標(biāo)的影響最大。同時,在數(shù)據(jù)獲取的過程中發(fā)現(xiàn),森林病蟲害災(zāi)害主要發(fā)生在人工林區(qū)域。

表2 森林生態(tài)安全指數(shù)指標(biāo)體系

3.2 森林生態(tài)安全指數(shù)時空變化分析

根據(jù)表2計算的結(jié)果以及上述公式計算黃河流域9省69個地區(qū)的森林生態(tài)安全指數(shù),結(jié)果如表3所示。

表3 黃河流域9省2010、2015、2017年森林生態(tài)安全指數(shù)值

通過數(shù)據(jù)對比可以看出,陜西省、山西省、河南省與青海省2017年森林生態(tài)安全指數(shù)與2015年相比呈現(xiàn)下降態(tài)勢,這與計偉等[18]和劉晶等[19]的研究結(jié)論大體相同。主要原因在于,2006年黃河流域度數(shù)中心度形成“一片兩中心”式高值集聚區(qū),形成了以山東半島城市群與中原城市群為核心區(qū)域向外圍層級遞減的片狀高值區(qū),太原、西安成為了兩個局部高值中心,這就使得山西省與陜西省成為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的中心[15],之后隨著區(qū)域內(nèi)部經(jīng)濟聯(lián)絡(luò)加強,形成了以鄭州、濟南、太原、西安為中心的區(qū)域經(jīng)濟網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。現(xiàn)階段黃河流域中心城市處于綠色經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)型時期,相關(guān)研究也指出生態(tài)保護工程存在一階滯后效應(yīng)[20]。青海省土地退化情況呈現(xiàn)先減少后增加態(tài)勢,整體退化面積呈增加態(tài)勢[21]。青海省作為黃河中上游地區(qū)重要省份,是我國重要的能源、化工產(chǎn)業(yè)基地,其經(jīng)濟增長多以“高能源、高污染”的產(chǎn)業(yè)為主,導(dǎo)致該區(qū)域生態(tài)環(huán)境承載能力由于經(jīng)濟的快速發(fā)展不斷下降,生態(tài)環(huán)境受到了嚴(yán)重的污染。

從總體上看,黃河流域9省69個地區(qū)森林生態(tài)安全指數(shù)值呈現(xiàn)增長趨勢。2010年森林生態(tài)安全指數(shù)平均值為0.4236,2015年的平均值為0.5118,2017年的平均值為0.4914。森林生態(tài)安全指數(shù)出現(xiàn)波動性增長趨勢。從平均值來看,寧夏指數(shù)值最高,而青海指數(shù)值最低。主要原因在于,寧夏大部分地區(qū)位于河套平原,水源豐富,土壤肥沃、地形平坦、氣候濕潤,屬于濕潤半濕潤地區(qū),有利于林木生長,提高了林木覆蓋率。青海省森林生態(tài)安全指數(shù)值最低,主要原因在于青海省地勢較高,平均氣溫較低,且有山區(qū)常年積雪覆蓋,自然環(huán)境較差,不利于林木生長,林木覆蓋率較低,森林生態(tài)安全指數(shù)值較低。從7年間的漲幅趨勢上來看,大部分地區(qū)的漲幅在10%以上,主要原因在于實施了黃河源頭治理相關(guān)工程,退耕還林、三北防護林等工程的實施擴大了人工林面積,提高了森林覆蓋率的增加。

通過上述得出的黃河流域區(qū)縣的森林生態(tài)安全指數(shù)繪制出2010年、2015年與2017年自然斷裂分級渲染圖,如圖1所示。去除數(shù)據(jù)空缺的區(qū)縣,依據(jù)時間來看所有省份森林生態(tài)安全指數(shù)的最高值與最低值得出：2010年,最低值的三個區(qū)縣分別為青海省甘德縣(0.1546),青海省玉樹市(0.1704)和青海省久治縣(0.1735)；最高值的三個區(qū)縣分別是山東省的慶云縣(0.8257),甘肅省的西峰區(qū)(0.7935)與甘肅省的兩當(dāng)縣(0.7676)。2015年,最低值的三個區(qū)縣分別是山東省的定陶區(qū)(0.2682),山西省的原平市(0.3059)和河南省的洛龍區(qū)(0.3065),最高值的三個區(qū)縣分別是山西省朔城區(qū)(0.8362),山西省平定縣(0.8111)和河南省洛龍區(qū)(0.8021)。2017年,最低值的三個區(qū)縣分別是河南省沁陽市(0.2287),河南省惠濟區(qū)(0.2359)和青海省稱多縣(0.2526),最高值的三個區(qū)縣分別是甘肅省臨夏縣(0.7953),甘肅省安寧區(qū)(0.8040)和甘肅省紅古區(qū)(0.8221)。

圖1 2010年、2015年、2017年黃河流域區(qū)縣森林生態(tài)安全指數(shù)空間分布

從總體上看,全域森林生態(tài)安全等級不均衡。黃河南岸森林生態(tài)安全指數(shù)值高于黃河北岸,黃河流域中東部地區(qū)森林生態(tài)安全值高于黃河流域西部地區(qū)。以黃河干流為界,黃河南岸森林生態(tài)安全狀況較好的省份主要有四川省部分地區(qū)、寧夏回族自治區(qū)與陜西省,黃河北岸森林生態(tài)安全狀況較差的省份較為明顯的是青海省與內(nèi)蒙古自治區(qū)。生態(tài)環(huán)境沿上中下游遞減規(guī)律明顯,呈現(xiàn)“上游優(yōu)質(zhì),中游改善,下游滯后”的分布特征[22—23]。寧夏回族自治區(qū)部分地區(qū)位于河套平原,處于黃河“幾字彎”,降水豐富,土壤肥沃,有利于林木生長。黃河流域中下游地區(qū)各級政府應(yīng)積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和優(yōu)化財政支出項目。一是大力發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè),可以通過大力發(fā)展清潔度高的產(chǎn)業(yè)占比,降低“高能耗、高污染”產(chǎn)業(yè)占比。二是加大對生態(tài)文明戰(zhàn)略建設(shè)的財政支出,提高生態(tài)環(huán)境保護和節(jié)能減排等方面的補貼和支持力度。三是促進并形成生產(chǎn)要素在全流域的流動和應(yīng)用的市場環(huán)境,提高下游地區(qū)綠色技術(shù)和資金向中上游溢出和流動,實現(xiàn)全流域的生態(tài)環(huán)境保護和清潔高效發(fā)展[24]。青海省地勢較高,氣溫低,處于我國第三階梯,有常年凍土,不利于林木生長,內(nèi)蒙古自治區(qū)降水量少,蒸發(fā)量大,多生長為灌木叢等,如阿拉善盟年降水量32.8—208.1 mm,年蒸發(fā)量1555.7—2808.5 mm,不利于林木生長,草地覆蓋率也較低。

針對上述空間分布特征,應(yīng)采取以下措施：(1)從全域上看,地區(qū)森林生態(tài)安全等級不均衡,均衡區(qū)域發(fā)展成為重要任務(wù)。黃河南岸森林生態(tài)安全較好,需要防范森林火災(zāi)、森林病蟲害等,同時可以適當(dāng)發(fā)展林產(chǎn)品貿(mào)易與森林旅游等產(chǎn)業(yè)；黃河北岸森林生態(tài)狀況較差,應(yīng)加強植樹造林與三北防護林建設(shè)等,增強森林覆蓋率,減少水土流失。同時人工林建設(shè)要加強病蟲害防治。(2)從時間上看,2017年森林生態(tài)安全指數(shù)高于2010年,呈現(xiàn)波動上升的趨勢。因此,穩(wěn)定黃河流域森林生態(tài)狀況成為以后的工作重點,實施退耕還林等工程的同時也要加強自然保護區(qū)建設(shè),維護退耕還林成果,同時加強森林撫育工作。

3.3 森林生態(tài)安全空間自相關(guān)結(jié)果分析

依據(jù)全局自相關(guān)的公式,得到三個年度的檢驗結(jié)果,如表4所示。

表4 黃河流域森林生態(tài)安全指數(shù)全局自相關(guān)檢驗

從檢驗結(jié)果看,都通過了P≤0.01的檢驗,表明全局自相關(guān)在99%置信度下是顯著的。2010年、2015年與2017年3個年份,全局莫蘭指數(shù)分別為0.235、0.326、0.524。從時間變化來看,全局莫蘭指數(shù)從2010年到2017年呈上升趨勢,表明黃河流域區(qū)縣之間的集聚狀況有所上升。

圖2反應(yīng)了黃河流域森林生態(tài)安全指數(shù)局部集聚區(qū)情況。成片低-低聚集區(qū),如四川省區(qū)域與內(nèi)蒙古東北部地區(qū)數(shù)值為0,不屬于黃河流域地區(qū),不在本文研究范圍內(nèi)。

圖2 黃河流域區(qū)縣森林生態(tài)安全指數(shù)LISA聚類圖

通過圖2可以看出：(1)高-高類型集聚區(qū)占主導(dǎo)地位,表現(xiàn)出較強的空間依賴性。也就是森林生態(tài)安全等級較高的區(qū)縣相互集聚,高值區(qū)縣集聚表明各縣之間能夠相互促進, 高-高集聚區(qū)主要集中在黃河“幾字彎”處,位于中部地區(qū)與東部山東地區(qū),主要覆蓋的省份是陜西省,山西省,寧夏回族自治區(qū)與山東部分地區(qū)。低-低集聚區(qū)表示低值區(qū)縣相互集聚,低值區(qū)縣集聚說明各縣區(qū)會形成一個相互的負(fù)向影響作用,進入惡性循環(huán)。去除掉數(shù)值為0的區(qū)域,低-低集聚區(qū)主要分布青海省西部地區(qū)。這與青海省森林生態(tài)安全指數(shù)較低,發(fā)展化工產(chǎn)業(yè)以及“高污染、高能耗”產(chǎn)業(yè)相關(guān)。(2)通過時間對比分析,2017年高-高集聚區(qū)與2010年相比集聚程度更強,但是低-低集聚區(qū)包含的區(qū)縣數(shù)量并沒有明顯減少,這說明高值區(qū)縣集聚、區(qū)縣之間能夠相互促進的同時,低值區(qū)縣也在集聚,并進入惡性循環(huán)。表明人們越來越多的重視提高高值區(qū)縣的林木種植、林木撫育、病蟲害防治等工作,而低值集聚區(qū)縣的林木管控不足。高-低集聚區(qū)主要分布在四川省少部分地區(qū)與山東省的少部分地區(qū),高-低集聚區(qū)與低-高集聚區(qū)包含的區(qū)縣數(shù)量較少。

針對該空間分布特征,不同類型的區(qū)域采取不同的發(fā)展方式達到均衡發(fā)展的目的,提出以下對策建議：(1)高-高集聚區(qū)區(qū)縣要嚴(yán)格限制高污染、高能耗產(chǎn)業(yè),做好森林撫育工作。在不破壞森林資源的前提下,應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)剌^好的林木資源發(fā)展林下經(jīng)濟,包括林下養(yǎng)殖、林下種植、林產(chǎn)品貿(mào)易以及森林旅游和森林康養(yǎng)等,實現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟耦合發(fā)展。(2)低-低集聚區(qū)的區(qū)縣,應(yīng)該以生態(tài)恢復(fù)、森林資源保護等工作為主,加快人工林建設(shè)與病蟲害防治,加強退耕還林、天然林保護、三北防護林建設(shè)等工程實施力度,降低人為因素對森林資源的破壞,通過建立生態(tài)保護區(qū)等措施,保障地區(qū)森林生態(tài)安全。(3)高-低集聚區(qū)與低-高集聚區(qū)的區(qū)縣,應(yīng)當(dāng)加強高值區(qū)的輻射功能,低-高集聚區(qū)加快自然保護區(qū)的建設(shè),高-低集聚區(qū)因地制宜發(fā)展林產(chǎn)品加工以及林產(chǎn)品貿(mào)易產(chǎn)業(yè)。但是經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護不應(yīng)放在完全對立的位置,實現(xiàn)經(jīng)濟與生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展可以通過提高清潔度高的產(chǎn)業(yè)占比,降低“高能耗、高污染”產(chǎn)業(yè)占比實現(xiàn)。促進并形成生產(chǎn)要素在全流域的流動和應(yīng)用的市場環(huán)境,提高下游地區(qū)綠色技術(shù)和資金向中上游溢出和流動,實現(xiàn)全流域的生態(tài)環(huán)境保護和清潔高效發(fā)展,實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護的雙贏[24—26]。

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

盡管本文在分析黃河流域森林生態(tài)安全方面得出了一些結(jié)論,但仍然存在一些不足：(1)仍然有一些區(qū)縣的數(shù)據(jù)不齊全,導(dǎo)致該區(qū)域森林生態(tài)安全指數(shù)計算有偏差,所以應(yīng)該進一步完善數(shù)據(jù)。(2)由于區(qū)縣數(shù)據(jù)收集的困難,導(dǎo)致指標(biāo)體系需要進一步完善,地形、地質(zhì)條件復(fù)雜,地質(zhì)狀況、海拔、風(fēng)速、環(huán)境敏感性等自然環(huán)境狀況[27—29]、土壤狀況、生態(tài)當(dāng)量問題以及自然保護區(qū)的分類管理[30]等均會對森林生態(tài)安全帶來影響,但是由于數(shù)據(jù)獲取困難、不完整,本文未對此進行分析。因此,后續(xù)研究的多維度數(shù)據(jù)獲取是影響日后研究是否順利展開的關(guān)鍵。(3)黃河流域跨度廣、地形復(fù)雜、氣候條件差異大,不同的生態(tài)工程實施產(chǎn)生的效果會不同,因此可以建立林業(yè)工作指數(shù)與生態(tài)紅線,目的在于衡量林業(yè)工作效率與區(qū)域生態(tài)安全底線,與森林生態(tài)安全指數(shù)相輔相成,成為衡量黃河流域區(qū)域生態(tài)安全的重要內(nèi)容,也成為下一步的工作重點。(4)在本文分析的基礎(chǔ)上,可以繼續(xù)對各類指標(biāo)對森林生態(tài)安全的影響路徑與影響機制進行深入分析與探討。

4.2 結(jié)論

為全面掌握黃河流域森林生態(tài)安全狀況,本文通過指標(biāo)權(quán)重確定計算黃河流域各區(qū)縣森林生態(tài)安全等級,從時間與空間兩個角度對黃河流域森林生態(tài)安全等級分布情況進行分析,得出以下結(jié)論：

(1)通過熵權(quán)法與專家法得出的指標(biāo)綜合權(quán)重發(fā)現(xiàn),社會經(jīng)濟壓力指標(biāo)占比大于森林承載力指標(biāo),其中政府林業(yè)投資額占比最大。表明社會經(jīng)濟發(fā)展對森林生態(tài)產(chǎn)生的壓力遠大于森林自身基礎(chǔ)條件、森林質(zhì)量與數(shù)量對生態(tài)產(chǎn)生的正向影響。

(2)從森林生態(tài)安全指數(shù)時間分布上看,2017年黃河流域森林生態(tài)安全等級較2010年有所提高,尤其是黃河流域上游省份森林生態(tài)安全得到明顯改善。依據(jù)平均值9省排名依次是：寧夏>陜西>山西>四川>甘肅>內(nèi)蒙古>山東>河南>青海。其中,陜西省森林生態(tài)安全指數(shù)增幅最大,山東省增幅最小。2010年、2015年與2017年這3個年份中,森林生態(tài)安全等級分布不均勻,等級較高的區(qū)域集中在山西省、陜西省以及寧夏回族自治區(qū),等級較低的省份主要集中在青海省。黃河流域南岸比黃河流域北岸森林生態(tài)安全指數(shù)高。

(3)從森林生態(tài)安全指數(shù)空間相關(guān)性來看,全局自相關(guān)在99%置信度下是顯著的,黃河流域森林生態(tài)安全指數(shù)具有較強的集聚性。從時間變化來看,全局莫蘭指數(shù)從2010年到2017年呈上升趨勢,黃河流域區(qū)縣之間的集聚狀況有所上升。黃河流域南岸森林生態(tài)安全狀況優(yōu)于黃河流域北岸。高-高和低-低類型集聚區(qū)占主導(dǎo)地位。黃河流域高-高集聚區(qū)主要分布在黃河流域中部地區(qū)與山東省西部部分地區(qū),低-低集聚區(qū)主要分布在青海省西部地區(qū)。