發(fā)布時間：2021-07-06所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：明確山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對居民福祉的局域空間影響是開展生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理決策的重要基礎(chǔ)，對助推山區(qū)人地協(xié)調(diào)發(fā)展具有積極促進(jìn)作用�；�2000、2005、2010和2015年4期土地利用數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，以西部典型山區(qū)川西為案例，采用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量
摘要：明確山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對居民福祉的局域空間影響是開展生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理決策的重要基礎(chǔ)，對助推山區(qū)人地協(xié)調(diào)發(fā)展具有積極促進(jìn)作用�；�2000、2005、2010和2015年4期土地利用數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，以西部典型山區(qū)川西為案例，采用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量評估法和人類福祉框架構(gòu)建指數(shù)評估模型，通過地理加權(quán)回歸(GWR)探析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對縣域居民福祉的空間驅(qū)動特征與動態(tài)變化，識別影響福祉的主導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)因子。結(jié)果表明：(1)川西山區(qū)居民福祉呈同質(zhì)集聚，空間依賴關(guān)系逐步減弱，“高—高”與“低—低”集聚在南北分異明顯。(2)全域上生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)因子對居民福祉具有顯著負(fù)向影響，阻滯效應(yīng)趨于減緩。(3)局域空間上影響系數(shù)具有方向和程度異性，西部減量效應(yīng)明顯，阿壩州和涼山州東北部增量效應(yīng)顯著，敏感程度從東南向西北梯次遞減，負(fù)向敏感性強(qiáng)于正向敏感性，空間差異隨時間變化趨于縮小。(4)供給與文化服務(wù)是影響川西山區(qū)居民福祉的關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，主控區(qū)域隨時間變化在川西東北部和西部交替。山區(qū)生態(tài)資源紅利釋放應(yīng)以新發(fā)展理念為導(dǎo)向，通過生態(tài)文明建設(shè)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)提質(zhì)、資源有償使用和生態(tài)補(bǔ)償制度設(shè)計助推生態(tài)資源價值創(chuàng)造與轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)山區(qū)可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞：生態(tài)系統(tǒng)服務(wù);居民福祉;異質(zhì)性影響;川西山區(qū)
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)表示生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過程和功能通過直接或間接途徑提供給人類的各種惠益[1]，自20世紀(jì)90年代以來生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和地理學(xué)學(xué)者針對不同時期、不同空間尺度、不同類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)開展了大量評估工作[2⁃6]，為生態(tài)政策制定、生態(tài)系統(tǒng)決策管理提供了重要依據(jù)[7⁃8]。研究方法上主要基于單位服務(wù)功能價格的方法和基于單位面積價值當(dāng)量因子的方法[9]，相較而言，后者對中國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估具有更強(qiáng)的針對性[10]，研究特征上呈現(xiàn)出跨學(xué)科屬性的交叉融合、靜態(tài)分析向動態(tài)時空研究深入拓展，單一系統(tǒng)向多系統(tǒng)維度比較演進(jìn)，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)空間差異性和不同地理尺度的關(guān)聯(lián)特性受到進(jìn)一步重視[11]。
提高人類福祉是可持續(xù)發(fā)展最終目的[12]，也是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的根本出發(fā)點(diǎn)[13]。2005年千年生態(tài)系統(tǒng)評估報告明確提出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對人類福祉貢獻(xiàn)的概念框架，這是福祉研究發(fā)展中的重要里程碑[14]，至此，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究如何延伸至人類福祉提升等應(yīng)用指向是重點(diǎn)關(guān)注方面[15]，二者相互關(guān)系成為可持續(xù)科學(xué)的核心議題[12]。福祉由多種要素構(gòu)成，其含義與幸福、福利或利益相接近[16]，分為主觀和客觀兩個方面，其中由聯(lián)合國開發(fā)計劃署基于能力評估框架提出的人類發(fā)展指數(shù)(HDI)影響最為廣泛和深遠(yuǎn)，作為人類福祉的有效衡量指標(biāo)受到普遍認(rèn)可[17]。生態(tài)系統(tǒng)通過供給、調(diào)節(jié)、支持、文化四大功能為人類維持基本物質(zhì)生存需求和實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)精神生活提供幾乎所有的福祉要素[18⁃19]，研究普遍發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與福祉間存在顯著的相關(guān)性，其中，人類活動是其聯(lián)系的中介[20]，但二者之間并非呈現(xiàn)出簡單線性關(guān)系，隨著服務(wù)類型[13]、空間尺度[21]、時間范圍[19]、群體差異[22]等表現(xiàn)出不同形式的反饋。
關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與居民福祉關(guān)系展開的研究從定性向定量轉(zhuǎn)變，集中于相關(guān)關(guān)系、耦合協(xié)調(diào)、時空格局研判與分類、空間權(quán)衡/協(xié)同、影響與溢出效應(yīng)等方面[23⁃25]，并將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估納入各級決策管理[26];研究手段上主要采用spearman等級相關(guān)系數(shù)、雙變量空間自相關(guān)分析、結(jié)構(gòu)方程模型、Logistic回歸、灰色關(guān)聯(lián)模型等[25，27⁃29];地域上以全球、全國、省域等宏觀尺度單元入手[14，30⁃31]，或以不同地貌類型及流域?yàn)榭臻g范圍[21，31⁃33]，基于耕地、草原、濕地等特定的生態(tài)服務(wù)類型，從當(dāng)?shù)鼐用褚暯翘接懮鷳B(tài)系統(tǒng)的福祉效應(yīng)較多[20，25]，以縣域?yàn)檠芯砍叨葘⑸鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)與居民福祉二者變化過程納入分析視野的研究較少。山區(qū)作為我國主要地貌空間單元，綠色生態(tài)基底好但生態(tài)脆弱敏感，是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要的資源支撐地和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供應(yīng)地，同時也是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展洼地[34]，人與自然協(xié)調(diào)問題突出，且內(nèi)部生態(tài)、經(jīng)濟(jì)地域空間差異較大，現(xiàn)有研究對山區(qū)不同生態(tài)服務(wù)類型的福祉影響方向和程度的時空變化具體刻畫不足。
基于此，本文以西部典型山區(qū)———川西為研究案例，通過空間計量分析手段探討2000年《長江上游、黃河上中游地區(qū)天然林資源保護(hù)工程實(shí)施方案》批準(zhǔn)以來，川西山區(qū)居民福祉在生態(tài)環(huán)境保護(hù)與生態(tài)價值提升過程中是否受到積極反饋效應(yīng)，不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型的福祉影響有何差異，其在空間上影響方向和強(qiáng)度有何不同。該研究在視角上將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)作為居民福祉的關(guān)鍵影響要素，并從時空異質(zhì)性角度出發(fā)把握生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對福祉影響的規(guī)律性特征;在研究手段上融入GWR計量分析手段，打破了對研究區(qū)整體或平均的擬合方法，有助于進(jìn)一步把握影響結(jié)果的局域特征，可為地區(qū)制定科學(xué)合理的生態(tài)系統(tǒng)保育政策提供一定依據(jù)，助推西部山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和居民福祉的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。
1研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源
川西山區(qū)地處川、甘、青、藏、滇五省結(jié)合部，是青藏高原東南緣向長江中下游平原過渡地帶。行政區(qū)范圍涵蓋阿壩藏族羌族自治州、涼山彝族自治州、甘孜藏族自治州、攀枝花市，轄53個區(qū)縣，介于97°20′—104°25′E，26°02′—34°18′N之間，幅員面積30.03×104km2，占四川省行政區(qū)域面積61.79%(圖1)。
川西山區(qū)是世界生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)和我國生物多樣性保護(hù)關(guān)鍵區(qū)，也是我國三大林區(qū)之一青藏高原東部林區(qū)、五大草原之一川西北大草原的重要組成部分。作為我國青藏高原、長江上游水源涵養(yǎng)地和生態(tài)屏障示范區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化對長江中下游地區(qū)具有較為深遠(yuǎn)的影響，該地區(qū)素有“蜀地之腎”之稱，境內(nèi)林地面積約1300萬hm2，占全省林地面積的54.2%，森林覆蓋率達(dá)43.36%。此外，川西山區(qū)是我國南方農(nóng)耕文化和游牧文化交匯帶，是漢族聚居區(qū)向多民族聚居區(qū)的過渡帶[35]，是我國“藏羌彝走廊”的核心區(qū)之一[36]，區(qū)域地理位置偏安一隅，生態(tài)環(huán)境脆弱，農(nóng)戶生計主要來源于傳統(tǒng)農(nóng)牧經(jīng)濟(jì)，最基本食物和能源等生活必需品在很大程度上依賴于自然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給，表現(xiàn)出自然資本的強(qiáng)依賴性。近年來在氣候變化、災(zāi)害過程、人類干預(yù)的外部環(huán)境擾動下，流域生態(tài)—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)受到較大影響[24]，生態(tài)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)社會協(xié)調(diào)發(fā)展面臨困境。
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研究數(shù)據(jù)主要包括川西山區(qū)縣域土地利用數(shù)據(jù)以及社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。2000、2005、2010和2015年土地利用類型數(shù)據(jù)來自中科院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心土地利用數(shù)據(jù)庫(http：//www.resdc.cn)，該數(shù)據(jù)以Landsat—TM/ETM/8遙感影像為數(shù)據(jù)源，采用人機(jī)交互式目視判讀方式構(gòu)建，分辨率為30m，精度達(dá)到90%以上[5，37]。社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要來自阿壩州、涼山州、甘孜州、攀枝花市相應(yīng)年份統(tǒng)計年鑒，其中，預(yù)期壽命、文盲率和平均受教育年限數(shù)據(jù)主要來源于第五次和第六次四川省人口普查資料，其余年份通過內(nèi)插法及外推法計算得到。
2研究方法
2.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估模型
本研究根據(jù)土地利用類型將生態(tài)系統(tǒng)劃分為耕地、林地、草地、水域、未利用土地以及建設(shè)用地六大類，借鑒千年生態(tài)系統(tǒng)評估方法，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分為供給、調(diào)節(jié)、支持和文化四大服務(wù)子類。以2015年最新的“中國生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量”作為依據(jù)[9]，確定川西山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。根據(jù)已有研究[21]，令當(dāng)年平均糧食單產(chǎn)市場價值的1/7表示為1個生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價值量;查閱同時期川西山區(qū)平均糧食產(chǎn)量情況以及全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編中糧食平均出售價格，計算得到2000、2005、2010和2015年4年農(nóng)田自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)價值。
3結(jié)果與分析
3.1居民福祉指數(shù)空間自相關(guān)性
因變量存在空間自相關(guān)性是進(jìn)行地理加權(quán)回歸模型應(yīng)用分析的前提條件，可為模型的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。對居民福祉指數(shù)進(jìn)行全域空間自相關(guān)檢驗(yàn)，4個研究年份中Moran′sI指數(shù)值均>0，且Z⁃Score均明顯大于檢驗(yàn)臨界值2.58，表明在0.01顯著水平下具有統(tǒng)計意義(表2)，充分表明川西山區(qū)居民福祉水平在地域空間上具有顯著的正向空間集聚性，即福祉水平較高(較低)的縣域趨向于和類似水平的縣域集聚，形成空間依賴關(guān)系。但從時間變化來看，福祉水平地域空間集聚態(tài)勢逐步弱化，Moran′sI指數(shù)值由2000年0.360減小為2015年0.297。
為進(jìn)一步說明53個縣域單元居民福祉水平空間上的相互關(guān)聯(lián)類型和局域空間分布狀況，對居民福祉指數(shù)進(jìn)行局域空間自相關(guān)分析，從圖2可知：(1)川西山區(qū)居民福祉呈現(xiàn)同質(zhì)集聚特征，其中“高⁃高”集聚型數(shù)量穩(wěn)定，占比維持在11.32%，“低⁃低”集聚型趨于減少，占比由2000年11.32%降低到2015年7.54%;(2)“高⁃高”和“低⁃低”集聚具有南北分異特征。居民福祉高水平縣在2000年主要集中在攀西地區(qū)，2010年開始“熱點(diǎn)”區(qū)逐漸向岷江上游轉(zhuǎn)移并進(jìn)一步擴(kuò)大，攀西高水平集聚范圍收縮;相反，受到與落后縣域?yàn)猷彽牟焕绊懀ｌ淼退娇h2000年在川西西北部呈現(xiàn)連片集中分布格局，形成西部邊緣“洼地”，隨著國家傾斜性政策的支持和基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)，居民福祉水平整體躍升，“低⁃低”集聚從西部邊緣向東南部轉(zhuǎn)移收縮，聚集于涼山州東北部，該地區(qū)為四川決戰(zhàn)脫貧攻堅的“硬骨頭”和地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)。
總體而言，全域和局域空間自相關(guān)結(jié)果均證實(shí)研究區(qū)居民福祉呈現(xiàn)出較強(qiáng)的空間依賴性，支持回歸模型對空間效應(yīng)的引入，因此運(yùn)用GWR模型對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的居民福祉效應(yīng)進(jìn)行分析具有必要性和可行性。
3.2GWR模型的適用性
為避免多重共線性，以居民福祉指數(shù)為因變量，分別以人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值及其構(gòu)成的供給服務(wù)價值、調(diào)節(jié)服務(wù)價值、支持服務(wù)價值、文化服務(wù)價值進(jìn)行單變量GWR建模。通過調(diào)整R2和赤池檢驗(yàn)(AICc)兩個參數(shù)進(jìn)行模型適用性評估，統(tǒng)計結(jié)果顯示(表3)，各自變量因子的OLS模型調(diào)整后的R2在0.2附近，而GWR模型對因變量的解釋力達(dá)到50%—60%，較OLS模型提高了近40%;AICc值作為模型擬合顯著性的標(biāo)識，由OLS模型的-77.582—-85.495下降到GWR模型的-114.433—-105.549，減少了33.85%—36.05%，遠(yuǎn)大于3[39]，表明GWR模型改進(jìn)回歸的擬合度十分顯著，即使增加了計算復(fù)雜性，GWR模型也優(yōu)于OLS模型。同時，GWR模型統(tǒng)計檢驗(yàn)相應(yīng)概率P值小于給定的顯著性水平0.05，具有統(tǒng)計學(xué)意義，意味著居民福祉與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值各因素之間的整體關(guān)系表現(xiàn)出明顯的空間不穩(wěn)定性和非均質(zhì)性特征。
3.3生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對居民福祉影響的時空分析
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)因子顯著負(fù)向影響居民福祉。GWR回歸系數(shù)均值顯示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)因子對居民福祉具有顯著負(fù)向影響(圖3)，即生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)水平越高的縣域居民福祉發(fā)展水平反而越低，表現(xiàn)出“資源魔咒”[37，41]，研究結(jié)果與劉家根[13]、任婷婷[42]等結(jié)論具有一致性，這與地區(qū)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)方式和生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度密切相關(guān)，同時也與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化對福祉影響具有一定的時間滯后性密不可分，此外生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)具有外部性特征，服務(wù)與收益在空間上常常不一致[13，43];不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型中，2000和2015年文化服務(wù)是福祉提升的重要制約變量，2005和2010年供給服務(wù)對福祉的影響程度更大，調(diào)節(jié)服務(wù)在四個年份中對福祉的制約作用均最小，這可能由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值具有尺度效應(yīng)，調(diào)節(jié)服務(wù)主要體現(xiàn)在全球和國家尺度[44];與2000年相比，2015年各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)因子的抑制作用趨于緩解，其中文化服務(wù)、供給服務(wù)的制約性大幅減小，但依然是關(guān)鍵影響變量。原因可能在于供給服務(wù)與當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶收入、能源獲取密切相關(guān)，但限制開發(fā)的政策約束了居民對大部分自然資源的開發(fā)利用[19]，且地區(qū)對消遣娛樂、精神收益等文化資源的挖掘還較為薄弱。——論文作者：楊雪婷1，邱孝枰2，徐云3，∗，朱付彪4，劉運(yùn)偉5
