石羊河流域經(jīng)濟-旅游-生態(tài)耦合關系研究

王家奇，安紅燕，許建武，康才周，張 濤

(1．武威市“金色大道·馬踏飛燕”大景區(qū)管理委員會，甘肅 武威 733000; 2．甘肅省治沙研究所，甘肅 蘭州 730000)

石羊河流域屬溫帶大陸性干旱氣候，降水稀少，蒸發(fā)強烈，人口密集、水資源開發(fā)利用程度高、用水矛盾突出等生態(tài)環(huán)境問題突出，是典型的生態(tài)脆弱區(qū)[1-2].石羊河流域治理、防沙治沙及生態(tài)恢復等重點項目實施以來，關井壓田、節(jié)水技術推廣、水權水價改革、產(chǎn)業(yè)結構調整、防沙治沙等綜合措施得到有效的落實，流域內(nèi)生態(tài)惡化的趨勢得到了有效的遏制，流域重點治理成效顯著，生態(tài)建設成果不斷鞏固和擴大[1,3-6].

旅游產(chǎn)業(yè)資源消耗低，綜合效益高，是現(xiàn)代服務業(yè)的重要業(yè)態(tài)，生態(tài)脆弱地區(qū)的許多省市區(qū)都將旅游業(yè)的發(fā)展作為地方經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，但是旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為社會輸入經(jīng)濟效益的同時，也對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了負效益，旅游業(yè)的高質量發(fā)展，特別是生態(tài)脆弱區(qū)旅游業(yè)的高質量發(fā)展已成為研究熱點問題[7-13].地處生態(tài)脆弱區(qū)的石羊河流域亟須考慮如何在有效保護生態(tài)環(huán)境的前提下，發(fā)展生態(tài)旅游業(yè)，助推地方經(jīng)濟發(fā)展.

實際上，流域內(nèi)各要素相互作用和影響并構成了彼此耦合的交互體[14-17].文中運用耦合協(xié)調度模型，分析探討了石羊河流域治理以來經(jīng)濟、旅游和生態(tài)環(huán)境之間的耦合協(xié)調關系，以期為石羊河流域的高質量發(fā)展提供科學依據(jù)．

1 研究區(qū)概況

石羊河流域地處歐亞大陸中部，位于中國西北干旱區(qū)(101°22′～104°16′ E，36°29′～39°27′ N)，面積約為4.16×104km2，包括武威涼州區(qū)、民勤縣全部、古浪縣大部、天?？h烏鞘嶺以北部分，金昌市的金川區(qū)、永昌縣及張掖市肅南裕固族自治縣局部[18].屬典型的溫帶大陸性干旱氣候，降水少而集中，日照充足，晝夜溫差大，且氣候區(qū)域差異大[19]，是典型的生態(tài)脆弱區(qū)，水資源保護利用是石羊河流域綜合治理的核心[20].生態(tài)環(huán)境保護是流域經(jīng)濟發(fā)展的前提和基石，如何在保護生態(tài)環(huán)境的同時，促進經(jīng)濟社會發(fā)展，推動生態(tài)文明建設,逐漸成為石羊河流域治理的重中之重．

2 研究方法

2.1 指標體系

根據(jù)石羊河流域內(nèi)各要素耦合協(xié)調發(fā)展的相互關系，結合石羊河流域水資源稀缺性和流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境脆弱性的實際，構建了經(jīng)濟、旅游與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調度指標體系(表1)，數(shù)據(jù)主要來源于《甘肅省水資源公報》《石羊河流域水資源公報》等統(tǒng)計資料．

表1 石羊河流域內(nèi)經(jīng)濟-旅游-生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調度指標體系和權重

2.2 耦合協(xié)調度模型和計算方法

石羊河流域經(jīng)濟評價指數(shù)f(x)、旅游評價指數(shù)g(y)、生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)h(z)計算公式為[14]893

其中，ai,bj,ck為權重，采用熵值賦權法[21]得出權重的賦值；xi,yj,zk分別為經(jīng)濟、旅游、生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的初始數(shù)據(jù)按照極差標準化的方法進行處理所得．

耦合度計算公式為[14]894

耦合度只反應相互作用程度的大小，耦合協(xié)調度模型可以反映正向協(xié)調發(fā)展水平的高低[14].若經(jīng)濟-旅游-生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)[22]173

T=αf(x)+βg(y)+γh(z),

則耦合協(xié)調度為[22]173

其中，α,β,γ為待確定的系數(shù)．由于流域內(nèi)旅游業(yè)的高質量發(fā)展一定能夠促進經(jīng)濟的發(fā)展，經(jīng)濟的發(fā)展是多重因素相互影響、綜合作用的結果，而生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)環(huán)境是旅游和經(jīng)濟發(fā)展的基石，故取α=0.4，β=0.2,γ=0.4[14]．

為了更清晰明了地表達出流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境與旅游業(yè)、經(jīng)濟耦合協(xié)調發(fā)展的程度[14]，利用均勻分布函數(shù)法確定耦合協(xié)調度類型與劃分標準[22]，即耦合協(xié)調度D在0.9～1.0，屬于優(yōu)質協(xié)調發(fā)展類；在0.80～0.89，屬于良好協(xié)調發(fā)展類；在0.70～0.79，屬于中級協(xié)調發(fā)展類；在0.60～0.69，屬于初級協(xié)調發(fā)展類；在0.50～0.59，屬于勉強協(xié)調發(fā)展類；在0.40～0.49，屬于瀕臨失調衰退類；在0.30～0.39，屬于輕度失調衰退類；在0.20～0.29，屬于中度失調衰退類；在0.10～0.19，屬于嚴重失調衰退類；在0.00～0.09，屬于極度失調衰退類．

3 結果與分析

3.1 綜合治理前后流域內(nèi)旅游收入變化情況

旅游收入依存度可以反映出流域內(nèi)經(jīng)濟對于旅游產(chǎn)業(yè)的依賴程度[23].由圖1可知，2000—2019年，石羊河流域的旅游收入依存度分別為0.55%,1.09%,1.67%,2.14%,2.37%,2.36%,1.63%,1.40%、1.28%,2.27%,2.37%,2.95%,4.07%,5.73%,7.15%,8.97%,10.83%,13.61%,16.25%,18.59%，結果表明，2000—2009年之間，旅游收入依存度有小幅的波動，2000—2005年，旅游收入依存度逐年上升，旅游業(yè)逐步發(fā)展，對經(jīng)濟發(fā)展的貢獻逐年增加．2007年石羊河流域重點治理規(guī)劃實施以來，石羊河流域的生態(tài)環(huán)境逐步改善，2009年開始，旅游收入依存度逐年增加，年均增長率26.32%．2015年之前，石羊河流域旅游收入依存度低于10%，而在2015年之后，旅游收入依存度明顯上升，在2019年達到18.59%，表明隨著石羊河流域治理成效顯現(xiàn)，流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境改善，旅游業(yè)的經(jīng)濟地位得到了顯著提升．

圖1 旅游收入依存度變化情況

3.2 綜合治理后經(jīng)濟-旅游-生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)變化情況

由圖2可知，石羊河流域內(nèi)經(jīng)濟-旅游-生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)T由2007年的0.109上升到2019年的0.115，年均增長率為0.49%，呈現(xiàn)出平穩(wěn)上升態(tài)勢；經(jīng)濟評價指數(shù)由2007年的0.066上升到2019年的0.079，年均增長率為1.60%，呈低水平緩慢增長趨勢；旅游評價指數(shù)由2007年的0.091上升到2019年的0.093，年均增長率為0.2%，呈現(xiàn)波動上升態(tài)勢；生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)由2007年的0.161上升到2019年的0.163，年均增長率僅為0.12%，2013年出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)暫時下降的情形．

圖2 經(jīng)濟-旅游-生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)變化情況

3.3 綜合治理后經(jīng)濟-旅游-生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調度變化情況

由圖3和圖4可知， 2007—2019年， 石羊河流域經(jīng)濟-旅游-生態(tài)環(huán)境耦合度從2007年的0.311上升到2019年的0.317，年均增長率0.17%，總體處在0.31～0.32，呈現(xiàn)緩慢上升態(tài)勢；耦合協(xié)調度從2007年的0.326上升到2019年的0.332，年均增長率0.22%，總體處在0.32～0.33，呈現(xiàn)出穩(wěn)步上升態(tài)勢．

圖3 經(jīng)濟-旅游-生態(tài)耦合度變化情況

圖4 經(jīng)濟-旅游-生態(tài)耦合協(xié)調度變化情況

3.4 耦合協(xié)調度空間分布情況

由圖5可知，石羊河流域經(jīng)濟-旅游-生態(tài)評價指數(shù)空間分布特征為上游>中游>下游．經(jīng)濟評價指數(shù)空間分布特征為中游>上游>下游，旅游評價指數(shù)空間分布特征為中游>下游>上游，生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)空間分布特征為上游>下游>中游．

圖5 石羊河流域上游、中游和下游經(jīng)濟- 旅游-生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)

由圖6可知，石羊河流域耦合度空間分布特征為中游>下游>上游，耦合協(xié)調度空間分布特征為中游>上游>下游，中游耦合度和耦合協(xié)調度均為最高值，上游耦合度低于下游，但耦合協(xié)調度高于下游．

圖6 石羊河流域上游、中游和下游經(jīng)濟-旅游- 生態(tài)耦合度和耦合協(xié)調度

3.5 結論與討論

石羊河流域人口密集、水資源開發(fā)利用程度高、用水矛盾突出等生態(tài)環(huán)境問題突出，是典型的生態(tài)脆弱區(qū)[6]，2019年石羊河流域當?shù)厮Y源開發(fā)利用率為95.3%，全流域人均用水量為977 m3，低于甘肅內(nèi)陸河流域的1 438 m3；萬元GDP用水量為270 m3，低于甘肅內(nèi)陸河流域的322 m3；農(nóng)業(yè)灌溉畝均用水量430 m3，低于甘肅內(nèi)陸河流域的485 m3；萬元工業(yè)增加值用水量38 m3，低于甘肅境內(nèi)內(nèi)陸河流域的44 m3(2019年石羊河流域水資源公報)．

文中運用耦合度分析了石羊河流域內(nèi)經(jīng)濟、旅游和生態(tài)環(huán)境之間相互作用、彼此影響程度的大小，運用耦合協(xié)調度分析了石羊河流域內(nèi)經(jīng)濟、旅游和生態(tài)環(huán)境相互作用中良性耦合程度的大小，判斷3者之間的協(xié)調程度，研究表明石羊河流域治理后，石羊河流域經(jīng)濟-旅游-生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)、耦合度和耦合協(xié)調度總體均呈現(xiàn)上升趨勢，說明石羊河流域生態(tài)治理取得了顯著成效，流域內(nèi)經(jīng)濟、旅游和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調性逐漸向好的方向發(fā)展．

1)旅游收入依存度逐漸上升，2009年以來旅游收入依存度年均增長率達26.32%，表明石羊河流域GDP對于旅游業(yè)的依賴程度在逐年增加，隨著石羊河流域治理成效顯現(xiàn)，流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境改善，旅游業(yè)的經(jīng)濟地位得到了顯著提升．

2)石羊河流域治理后，石羊河流域經(jīng)濟-旅游-生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)、經(jīng)濟評價指數(shù)、旅游評價指數(shù)和生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)總體均呈現(xiàn)上升態(tài)勢，年均增長率分別為0.49%，1.60%，0.2%和0.12%．2007—2019年，石羊河流域經(jīng)濟-旅游-生態(tài)環(huán)境耦合度總體處在0.31～0.32，耦合協(xié)調度總體處在0.32～0.33，總體呈現(xiàn)緩慢上升態(tài)勢，年均增長率分別為0.17%和0.22%．由于水資源是限制石羊河流域生態(tài)環(huán)境改善的重要因素，所以生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)增長非常緩慢，并且2013年是50年一遇的干旱年，年降水量較上年顯著降低，造成生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)下降.

3)石羊河流域上游經(jīng)濟-旅游-生態(tài)評價指數(shù)高于中游，高于下游；中游耦合度和耦合協(xié)調度均為最高值，上游耦合度低于下游，但耦合協(xié)調度高于下游，這表明石羊河流域中游的良性耦合度和協(xié)調狀況最好，上游次之，下游的良性耦合程度和協(xié)調狀況最差．主要原因是石羊河流域中游多為綠洲區(qū)，人類集中開發(fā)利用程度最高，經(jīng)濟和旅游評價指數(shù)均最高；上游部分地區(qū)是祁連山生態(tài)保護區(qū)范圍，旅游開發(fā)受限，旅游評價指數(shù)低于下游，下游隨著石羊河流域生態(tài)治理成效逐漸顯現(xiàn)，旅游綜合效益逐步上升．由于耦合度只反映相互作用程度的強弱，而協(xié)調度則體現(xiàn)協(xié)調狀況的好壞，反映相互作用中良性耦合程度大小[14]，表明石羊河流域中游的良性耦合度和協(xié)調狀況最好，上游次之，下游的良性耦合程度和協(xié)調狀況最差．受生態(tài)環(huán)境條件的限制，2007—2019年石羊河流域耦合協(xié)調度等級分類均為輕度失調衰退類；但石羊河流域綜合治理后，生態(tài)環(huán)境逐步改善，流域內(nèi)耦合協(xié)調度呈現(xiàn)出緩慢增長的態(tài)勢．隨著時間推移，生態(tài)治理成效繼續(xù)顯現(xiàn)，經(jīng)濟-旅游-生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調度將進一步提升，最終實現(xiàn)石羊河流域的高質量發(fā)展．但石羊河流域內(nèi)耦合協(xié)調度等級分類仍屬于輕度失調衰退類型，生態(tài)環(huán)境仍是制約耦合協(xié)調度進一步提高的瓶頸，需要進一步改善．