杜青龙 安玉琴 潘明清 陈 莉
(①西南科技大学经济管理学院 四川绵阳 621010②④西藏大学经济与管理学院 西藏拉萨 850000③绵阳师范学院商学院 四川绵阳 621000)
西藏地区产业发展对生态安全水平的影响评价
杜青龙①安玉琴②潘明清③陈 莉④
(①西南科技大学经济管理学院 四川绵阳 621010②④西藏大学经济与管理学院 西藏拉萨 850000③绵阳师范学院商学院 四川绵阳 621000)
文章通过构建PSRS框架模型,利用灰色关联综合分析方法,对西藏地区2000~2011年的生态安全水平进行了评估。评估结果显示,西藏地区近年来的生态安全水平由于受到外界扰动而大部分时间处于预警区域。但产业发展对生态安全的扰动却具有双重性:从总体来看,产业的发展有利于西藏地区生态水平的提升(自然、经济、社会发展的协调性增强);从局部看,产业发展对地区的生态安全(主要指自然生态安全)却存在不利影响。
生态安全水平;PSRS框架;灰色关联;西藏地区
西藏地区的经济近年来呈现出跨越式发展的趋势,本地居民一方面在享受经济发展带来的物质文明时,一方面却对逐渐恶化的生态系统表示担忧,如冰川融化、草场退化、湖泊水位下降、珍稀野生动物数量减少甚至灭绝等。人们不禁要问:西藏地区的生态是否依然安全?快速的经济发展对西藏地区的生态安全影响是否不可避免?如果真的不可避免,西藏地区在经济发展速度与生态安全二者之间应该如何抉择?因此,有必要对西藏地区近年来的生态安全水平进行动态评价,并分析经济发展对生态安全的影响程度。
目前对生态安全的定义较多,其中IASA于1989年对生态安全的定义具有广泛的代表性:广义生态安全是指人的生活、健康、生活保障、必要资源以及适应环境变化的能力不受威胁的状态,包括自然生态系统、经济生态安全和社会生态安全。狭义的生态安全是指自然和半自然生态系统的安全,即生态系统完整性和健康的整体水平反映。[1-2]一个健康的生态系统的功能是正常的、稳定的以及可持续的,在时间上能够维持它的组织结构和自治,以及保持对胁迫的恢复力,反之则是不健康的生态系统,其安全状况则处于受威胁之中。[3]对于生态系统安全研究的具体内容,1990年前主要关注于人口和环境自身系统的平衡,此后则开始关注有毒化学品、农药的生态效应、自然灾害、人为破坏等因素对生态系统的影响[4]。
(一)区域生态安全水平分析框架选择
区域生态安全评价起源于20世纪80年代,源于为风险管理提供科学依据和技术支持。[5]本文的生态安全水平评价实质是生态预警水平研究,主要研究某个区域内的社会、经济、环境的协调发展水平,强调人的积极主导作用,从分析研究区域的系统要素和功能(过程)出发,探求维护系统生态安全的关键性要素和过程,通过对安全诊断指标的对比分析,划分生态安全等级,制定不同安全等级的预警标准。[6-7]1998年,美国环境保护组织(USEPA)颁布了生态风险评价指南,提出生态风险评价的“三步法”框架——问题形成、分析阶段以及风险表征。[8]
目前,对于生态安全预警水平评价体系框架,应用较为广泛的是由经合开发组织(OECD)与联合国规划署联合开发的PSR框架。该框架包括三个核心指标:压力(pressure)、状态(State)、响应(Response),因此该框架又称之为“压力—状态—响应”模型(PSR)。[9]压力是指人类自身及其活动对生态安全带来的压力,指标包括人口密度、人口变化、区域开发指数、耕地面积指数等;状态是指目前区域生态安全的水平或趋势,指标包括生态环境系统弹性度、自然资源存量状况等;响应是指人类对环境有意识的干预,包括正面响应与负面响应。正面响应指标则包括状态的有益改变(如增设保护区)、压力指数降低(如移民);负面响应指标则包括污染物的排放、对自然资源的过度开发程度等。[10-11]PSR框架模型具有综合性(同时面对人类活动和自然环境)、灵活性(可以适用于大范围的环境现象)的特点,并强调变量之间的因果关系(人类的经济活动对环境的扰动),[12]因此得到了广泛的应用,中国许多从事生态研究的学者应用PSR框架模型进行了大量的研究。
但是PSR模型只关注区域居民的数量,并将数量作为压力指标,而对于区域居民的环保素质(即环保意识以及环保活动)却没有关注。也就是说,模型没有关注区域居民环保素质提升对环境质量的有益扰动,如环保投资、污染治理、关停污染程度较高的企业或行业或限制他们的生产量等行为。因此,本文将在PSR模型的基础上增加一个新的变量——居民支持;该指标主要包括两方面:态度与行为。态度主要指区域居民的环保意识,行为则是指区域居民为了生态安全是否愿意做出某种程度的经济牺牲。由此本文的研究框架包括四个变量:压力(Pressure)、状态(State)、响应(Response)以及居民支持(Support),简称PSRS框架模型,见图1。
图1 生态安全评价的RSPS框架图(依据Allen Hammond(2005)PSR框架图修改)
(二)区域生态安全水平评价指标体系构建
借鉴左伟(2003)的研究,本文将西藏地区区域生态安全预警水平评价指标体系共分为三个层次:目标层、准则层以及具体指标层。目标层表征西藏地区总体生态安全水平;准则层则是对目标层的初级分解,包括压力、状态、响应以及居民支持四部分。每个准则层又进行了进一步的细分(细分时考虑了具体指标数据的可获得性问题):压力包括经济压力与人口压力;状态包括环境质量恶化程度以及自然资源存量,响应包括正面响应与负面响应两部分;支持包括居民的受教育状况以及政府对教育的投入。具体指标层由可直接度量的指标构成,具体指标选取时,数据的可获得性成为选取的主要因素。准则层指标与具体指标层指标参见表1。
表1 指标体系构成及其权重
(三)评价方法选择与权重确定
1.评价方法选择
从文献来看,学者采用了不同的评价方法对区域生态安全预警水平进行了评价,主要包括模糊数学评价法、多属性综合评价法、集对分析评价法、灰色综合评价法等。本文的研究受限于西藏地区统计数据的缺失,分析样本为小样本,且属于时间序列数据,因此采用灰色综合评价法进行评价。
灰色综合评价法自身不能确定权重,本文在权重确定上采用主客观权重相结合的方法。具体分析时对于二三级指标采用客观赋权法,客观赋权法能够充分反映评价对象自身的特点及其所处的环境,但是可能存在重要指标的权重系数小而不重要指标系数大的缺陷。为了弥补这一缺陷,在一级指标中则采用了主观赋权法,主观赋权法可以有效反映评价对象的背景条件,但是结果依赖于评价专家的学识水平与经验积累。
2.权重确定
(1)一级指标权重的确定
一级指标权重的确定采用主观赋权法中的层次分析法(AHP法)。本文共向23位专门从事环保资源教学的高校教授发送电子问卷23份(事先征求其同意),最后回收的有效问卷共计18份,有效回收率为78.3%。确权时先把18位专家的判断值合成一个综合的判断矩阵,然后进行权重计算,最后确定的一级指标权重为:(压力,支持,响应,状况)T=(0.105,0.070,0.396,0.429)T(参见表1)。其中:λmax=5.009;CI=0.0529;RI=0.8931;C.R.=0.0593<0.10。由于C.R.<0.10,故判断矩阵符合内部一致性要求。
(2)二、三级指标权重的确定
二三级指标权重的确定采用客观赋权法中的熵值法计算。熵值法的原理是突出局部差异的权重计算方法,它主要依据指标值之间的方差大小确∑m定权重。熵值的计算公式为:ei=-k(pij1npij),
i=1k≥0,ei≥0,pij为第j个指标在第i个方案中的比重。这种方法的缺陷是可能出现重要指标权重小而不重要指标权重大的情况。[15]根据熵值法确定的二三级指标权重见表1。
为了分析西藏地区生态安全水平的动态变化,依据数据的可获得性,本文分析了西藏地区2000~2011年的生态安全水平。本文的数据主要来源于CNKI《中国经济与社会发展统计数据库》、《中国统计年鉴》(2000~2012)、《西藏统计年鉴》(2000~2012)以及国家统计局的国家数据库等。对于个别缺失值,本文采用插值法进行处理。
表2 一级指标及生态综合指标得分
图2 西藏地区ESL的实际值与预测值:2000~2011
根据灰色关联理论确定关联值,分别用熵值法(二三级指标)和层次分析法(一级指标)确定权重,在根据R=E×W可得西藏地区2000~2011年历年的生态安全水平(ESL)综合评价值(见表2),图2为评价值的趋势图。
生态安全度表征一个系统的生态安全水平,周树青(2005)将其定义为生态风险的大小,认为其是一个区域内生态安全的程度,是经济、社会以及自然生态环境安全的综合体现。其将生态安全分为5个级别:0~0.2为等级1,表征生态系统处于严重危险状态;0.2~0.4为等级2,表征生态系统处于严重危险;0.4~0.6为等级3,表征生态系统处于预警状态;0.6~0.8为等级4,表征生态系统处于较为安全的状态;0.8~1.0为等级5,表征生态系统处于安全的状态。图2为西藏地区的生态安全水平示意图。图2显示,在2004年前西藏地区的安全水平处于较为安全的水平;2004~2010这个时间段西藏地区的生态安全水平则一直处于预警状态;2010年后安全水平有所提升,回升到较为安全的水平。这说明西藏地区的生态安全水平处于一个扰动状态,安全值随着外界的扰动而发生变化。根据计算值,可以得出ESL的预测模型(R2=0.89;AIC=-4.16,LM检验的F=0.052(P=0.825):ESL=0.944× ESI(-1)+2.477×MA(1)。预测模型测算的预测值与实际值拟合良好(见图2)。
根据上文的分析,西藏地区的生态安全水平随着外界的扰动而发生变化。人类的经济行为是生态安全的最大扰动项之一,为此,本文将继续分析西藏地区产业发展对该地区生态安全的影响。由于各产业之间存在高度的共线性,本文分析生态指数与各产业的皮尔逊相关系数,结果显示,除了与第一产业的相关系数不显著外(这与西藏地区第一产业值过低有关),与第二、三产业均呈现出显著的负相关。
表3 生态指数与各产业间的相关系数
表4 子变量与各产业的回归结果值
但相关系数只是一种静态的表现,令综合生态安全指数的一阶变化值为D(ESI),第一、第二、第三产业的一阶变化值分别为D(PRI)、D(SEC)、D (SER),构建AR(3)回归模型。变量D(PRI)未能进入模型(同样,可能与第一产业的产值过低有关),最后确定的回归方程为:
其中:校正R2=0.97;F=74.04(P=0.002);AR(2)倒数根=-0.43+0.55i,AR(3)的倒数根=-0.43-0.55i,满足过程平稳的基本要求;AIC=-5.65;LM检验的F=1.275(P=0.31)表明残差不存在单位根。总的来看,目前西藏地区第二、第三产业的变化(增加)有利于ESI的提高,这得益于经济的发展使得整个生态系统的协调性增强。因为二三产业的发展,有利于政府取得更多的税收,从而使政府有更多的资金可以投入到环境保护与治理:如退耕还林、关闭不利于生态保护的产业或企业等;同时,第三产业,特别是西藏旅游业的发展不仅使西藏的居民提高了收入,更重要的是提升了西藏地区居民的环保意识。模型中含有AR(2)、AR(3)表明经济的发展对安全指数的提升具有滞后效应;更重要的是经济的发展使得社会的运转更为良性,而社会的良好管理也是生态安全的重要内容之一。
虽然从总体上来看二三产业的发展有利于生态安全指数的提升,但是从局部——特别是自然生态系统来看,产业的发展对生态的不利影响却是客观存在的。取一二级指标中与产业发展水平关联度较高的四个指标“经济压力”、“居民支持”、“负面响应”以及“环境质量恶化”与产业的一阶变化值进行回归分析,分析结果见表4。分析结果显示,第二三产业的发展提升了区域系统的经济压力,产业发展导致的污染恶化了环境质量,如酸雨导致草场退化;工业活动导致害虫的天敌死亡等。在对自然环境的负面响应方面,第三产业显得很“干净”,这从侧面说明了第三产业的确是“绿色产业”。而第一、二产业则是西藏地区生态指数的主要人为扰动源。与前面的分析相一致,二三产业在损害自然生态安全的同时,产业的发展也有利于居民接受更多的教育以及政府对教育的更多投入,从而提高居民的环保意识,使得自然、经济、社会发展的协调性增强。
2004年后到2010年,西藏地区的生态安全水平一直处于预警状态,这与近年来大家对西藏地区自然环境变化的直觉感知相吻合。2010年后西藏地区的生态水平虽然有所上升达到良好状态,但依旧是刚刚脱离预警水平,与2002年前的生态安全水平相比依然存在差距。影响西藏地区的生态安全水平是多方面的,经济发展是一个重要的扰动因素。分析发现,从总体上讲,目前西藏地区产业发展对当地的生态安全尚未造成实质的威胁,反而有利于该区域生态水平的提高(因为生态安全不仅仅包括自然环境),这说明西藏地区经济发展使得西藏地区的自然、经济、社会发展的协调性增强,说明西藏地区的经济发展与生态安全并不是一种“鱼和熊掌不可兼得”的悖论。但是从局部来看,产业发展依然对西藏的生态安全造成了客观负面影响,如对大气与水的污染、交通运输网络对生物物种的影响等,这些影响均会导致自然环境质量下降,只是这种影响目前尚在可控范围内。
良好的经济发展与生态安全水平应该是相互促进的,但是如果在经济发展中单纯追求某些指标,则可能导致生态系统特别是自然生态系统的破坏。西藏地区的生态环境尤其脆弱,如何在促进产业发展的同时,又能最大限度地保护生态环境,对于西藏地区乃至整个中国均具有强烈的现实意义。从分析结果来看,如果产出量相同,第一产业、第三产业对生态安全的负面扰动水平相较于第二产业要小,扰动的范围也要小,而第二产业对生态安全的扰动则是全方位的。第一产业扰动水平较低主要是其产值的量非常小,并不是说其本身对生态的负面扰动水平低;同时,该产业的发展对于生态安全的支持系统构建不显著,因此,鼓励从事第一产业的人员向第三产业转移,有利于西藏地区生态水平的提升,这种提升还源自于产业转移导致的人员素质的上升以及环保意识的提高。可能是第三产业近年来增长过快,而配套设施尚未跟上,这导致第三产业与生态安全的综合值(ESL)表现出负相关,虽然这种负相关是静态的,也需要引起重视。比如青藏铁路开通后,进藏旅游人次暴增,远远操过了局部空间的容纳能力,造成了自然生态环境的局部破坏。因此,政府应做好旅游业的调控工作,加强对游客管理,并做好低碳出行、绿色旅游观念的宣传。由于第二产业对西藏地区生态安全水平的影响最大,政府应该严格关停高污染企业,同时倡导循环经济,强制要求企业采用先进、清洁的工艺及技术,鼓励企业进园区,并在园区中构建废弃物相互利用的循环经济体系。
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The Impact of Tibet's Industrial Development on Ecological Security
Du Qing-long①An Yu-qin②Pan Ming-qing③Chen Li④
(①School of Economics and Management,Southwest University of Science and Technology,Mianyang,Sichuan 621010②④School of Economics and Management,Tibet University,Lhasa,Tibet 850000③Business School,MianYang Normal University,Mianyang,Sichuan 621010)
Through constructing PSRS framework model,the ecological security levels of Tibet from 2000 to 2011 have been evaluated by Grey Relational Analysis and integrated analysis.The evaluation results show that the ecological security levels of Tibet recently are being in pre-alarm district for majority of time for the reasons of external disturbance.However,the disturbance of industrial development has both good and bad effects on eco⁃logical security.On the whole,industrial development is beneficial to the promotion of Tibet's ecological securi⁃ty levels as the coordination of Tibet's natural,economic and social development has enhanced;but from the lo⁃cal perspective,industrial development has an negative effects on regional ecological security,natural-ecological security in particular.
ecological security levels;PSRS framework;Grey Relational Analysis;Tibet
10.16249/j.cnki.1005-5738.2015.04.004
X826/F061.3
A
1005-5738(2015)04-022-006
[责任编辑:蔡秀清]
2015-10-10
2012年度国家民委基金项目“基于生态安全的西藏特色产业发展模式与发展战略研究”(项目号:2012-GM-041),2012年度西藏自治区哲学社会科学专项资金项目“西藏藏族传统饮食文化资源的挖掘与旅游开发研究”(项目号:12BM2003)阶段性成果。
杜青龙,男,汉族,四川遂宁人,西南科技大学经济管理学院副教授,博士,主要研究方向为市场营销与民族经济。