湖南祁阳浯溪国家湿地公园流域生态经济可持续发展评价指数构建与研究

邓新顺， 徐佳娈， 陈 敏， 雷鹏飞

(1.祁阳浯溪国家湿地公园管理局， 湖南 永州 426199； 2.湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004)

可持续发展概念在20世纪90年代初，被爱德华·B·巴比尔(Edivard·B·Barbier)等人把定义为“在保持自然资源的质量及其所提供的服务的前提下，使经济发展的净利益增加到最大限度”，而经济学家科斯坦萨(Costanza)等人认为生态经济学是“可持续性的科学和管理”[1]。目前，国外研究流域生态经济系统理论上升到更深层次采用过程模拟的方法[2]，国内研究流域生态经济的以黑河流域生态经济最为代表[3]，主要研究流域内水资源合理利用相关政策，针对流域内生态经济社会综合研究较少。

国家湿地公园首先要经过国家主管部门批准设立，是需要按照有关规定予以保护和管理的特定区域，建园目的最主要是注重保护湿地生态系统，同时能合理利用湿地资源，以及积极开展湿地宣传教育和科学研究[4]。流域通常是指地面集水区，作为生态经济学的研究载体和研究对象后，流域生态经济成为区域生态经济的特例[5]。目前，针对中国国家湿地公园的情况，有些学者从管理层和研究规划等层面提出措施[6]，有些研究评价了湿地公园的生态系统健康以及湿地公园建设对城市生态安全影响[7]，暂时缺乏对湿地公园流域周围的社会经济系统的科学评价。

本研究以乡(镇)为基本单位，采用熵值法，构建国家湿地公园流域生态经济可持续发展指标体系，对湿地公园流域的环境、经济和社会3个基准层评价获得可持续发展指数，能了解湿地公园该流域生态经济现状，凸显湿地公园的社会价值，为湿地公园管理者、决策者对于该流域生态经济系统的可持续发展进行有效管理提供参考。

1 研究区域概况

湖南祁阳浯溪国家湿地公园位于湖南省西南部、永州市东北部，湘江中上游，地理坐标为111°45′01″—112°08′42″E，26°22′36″—26°37′37″N之间，总面积3 453.5 hm2，其中林地面积442.3 hm2，水域及水利设施用地面积2 972.4 hm2(湿地总面积2 970.6 hm2)，交通运输用地面积0.2 hm2，公园与绿地面积35.6 hm2，湿地率达86.02%，是由河流、库塘、河洲滩等组成的复合湿地系统，在湘江流域具有典型性和代表性。湿地公园以湘江干流祁阳段为主体，包括湘江祁阳段洪泛区，以及相连接的河流、水库等水域，是具有良好生态结构的河流——库塘复合型湿地生态系统，是承接湘江上游和中游湿地生态系统的过渡地带，直接关系到湘江下游城市乃至洞庭湖流域水环境生态安全[8]。湖南祁阳浯溪国家湿地公园涉及13个乡(镇、办事处)120个村(居委会)，总行政面积102.838×103hm2，总人数58.217 5万人，农作物总播种面积70.321×103hm2。

2 研究方法

2.1 评价指标体系构建

本评价指标体系以这13个乡(镇、办事处)为基本单位，按照以“从下至上”及“从上至下”相统一的原则筛选指标[9]。把湖南祁阳浯溪国家湿地公园该流域评价指标体系构建成以评价生态经济系统可持续发展能力为总目标层，划分环境、经济、社会3个基准层，最下层因素层筛选出13项指标[10](表1)。

表1 湖南祁阳浯溪国家湿地公园流域生态经济系统可持续发展评价指标体系Tab.1 Evalution index system of eco-economic system sus-tainable development of Wuxi National Wetland Park Basin in Qiyang County in Hunan Province 总目标层基准层因素层生态经济系统可持续发展能力环境层经济层社会层有效灌溉面积/(×103 hm2)农作物播种面积/(×103 hm2)农业总产值/万元林业总产值/万元渔业总产值/万元PCDI/万元综合能源消耗量/万t标准煤地区GDP/万元人均生产总值/万元人口密度/(万人×103·hm-2)各乡(镇)常住人口/万人中等职业教育学生/万人从业人员/万人

2.2 评价指标体系的权重

可持续发展评价方法目前常见的有熵值法、专家咨询法、层次分析法、模糊综合评判法、生态足迹法[11]、功效系数法等[12]。本研究采用熵值法进行研究，相较于其他评价方法在计算权重时主观性因素所占较大，熵值法有较高的可信度，具有更优的客观性反应。熵值法计算评价指标体系权重的基本步骤：

(1) 建立数学模型。假设某区域有循环经济发展m年样本，需要评价的指标n项，可得到评价系统的初始数据矩阵：

X={Xij}m,n(0≤i≤m,0≤j≤n)

(1)

(2) 指标数据标准化。其中本文取α=0.6[13]，xij表示原始数据，xs表示最大值，xh表示最小值，Xij表示标准化处理后的数据。

(2)

(3) 求指标值比重。pij为比重，其中第i个项目用i表示，第j个指标用j代表。

(3)

(4) 求第j个指标熵值。

(4)

(5)求第j个指标变异系数gi。

gi=1-ej

(5)

(6) 求权重。

(6)

2.3 评价指标体系的发展指数和可持续系数

发展可持续系数能综合反映出该区域在一定时期内社会经济活动的规模方向与生态环境系统的功能结构互相之间的可持续发展水平和协调程度[14]。

(1)求第i个样本的发展指数Fki。其中，第i个样本用i表示，第j个指标用j表示，n表示指标数目，Wj表示权重，Xij表示标准值，k=1，2，3分别指生态、经济和社会发展指数。

(7)

(2) 求发展可持续系数Si。其中，本研究中k=3，代表该流域内所包括的可持续发展可持续系数的指数数目。

(8)

根据目标值将可持续发展划分为3个层次：不可持续发展层次为0≤Si≤0.5，基本可持续层次为0.5≤Si≤0.7，可持续发展层次为0.7≤Si≤1.0。

3 结果与分析

3.1 指标体系权重的确定

结合《祁阳统计年鉴2018》获得的原始数据，根据熵值法公式(1)～公式(6)计算出原始数据的标准化值，确定了各个赋权指标权重，结果见表2和表3。比较3个基准层的权重，湖南祁阳浯溪国家湿地公园流域的生态经济系统可持续发展影响层次大小顺序为经济层>生态层>社会层，可以看出该流域暂时主要依靠经济的发展来带动生态经济系统可持续发展，经济层相较于生态层和社会层具有更优的可持续性。

通过公式(1)～公式(8)的计算，对湖南祁阳浯溪国家湿地公园流域生态经济系统可持续发展因子的权重值进行比较，可知人口密度、各乡(镇)常住人口和从业人员人数3个因子的权重值最大(0.081 6)，说明对该流域来说人口和劳动力资源对其生态经济可持续发展的影响最大，需要对其常住和流动人口加强管理；其次农作物播种面积、农业总产值、林业总产值等5个因子权重值相差不大，表明在该流域生态经济可持续发展过程中，农业生产奠定了经济发展的基础，做出了重要贡献。综合能源消耗量、地区GDP、人均生产总值、中等职业教育学生这4个因子在该流域生态经济可持续发展中并没有起到应有的作用，今后要强调地方行业的重要性，注重地方行业的保护和发展，同时不能忽视教育问题，通过提升教育质量和水准，使人均收入提高，才能提升地区生产总值。最次要的权重值因子为有效灌溉面积(0.026 4)，可以看出提高农林总产值的关键为提高农田、林地的有效灌溉面积。

为了评价湖南祁阳浯溪国家湿地公园流域生态经济发展程度，通过以上熵值法计算求得权重值后，再计算出用以描述环境、经济、社会状态的综合发展指数表示该流域生态经济发展程度[15]，最后计算该流域发展持续系数反映流域内综合可持续发展水平趋势和整体可持续发展水平能力。

表2 湖南祁阳浯溪国家湿地公园流域生态经济系统可持续发展指标数据标准化Tab.2 Data standardization of eco-economic sustainable development of Wuxi National Wetland Park Basin in Qiyang County in Hunan Province乡(镇)有效灌溉面积/×103hm2()农作物播种面积/×103hm2()农业总产值/万元林业总产值/万元渔业总产值/万元PCDI/万元综合能源消耗量/万t标准煤地区GDP/万元人均生产总值/万元人口密度/万人×103·hm-2()各乡(镇)常住人口/万人中等职业教育学生/万人从业人员/万人大村甸镇0.4880.6220.6380.8860.6860.8520.6050.6050.6050.9730.9400.6050.863长虹街道办事处0.9470.9351.0001.0001.0000.7470.9580.9580.9580.7360.6500.9580.916浯溪街道办事处0.9701.0000.9990.9970.9990.7270.9940.9940.9940.6420.6350.9940.990茅竹镇0.6950.6870.7610.5360.7401.0000.6100.6100.6101.0001.0000.6100.753龙山街道办事处1.0000.9980.9990.9981.0000.4031.0001.0001.0000.4000.4001.0001.000下马渡镇0.6880.5850.5750.8380.6700.5840.4180.4180.4180.9610.8120.4180.573观音滩镇0.6960.6420.6670.5070.6530.8010.6730.6730.6730.9490.8930.6730.827七里桥镇0.7450.6190.6120.7650.6040.7640.5620.5620.5620.9650.8910.5620.879潘市镇0.6410.5710.5690.4000.5150.6920.4000.4000.4000.9780.8480.4000.641梅溪镇0.7780.8150.7870.8960.5490.9560.7760.7760.7760.9570.9850.7760.876白水镇0.4000.4000.4000.5700.4000.4000.4080.4080.4080.9380.7270.4080.400进宝塘镇0.6910.7110.7540.7260.7430.8990.7680.7680.7680.9450.9620.7680.817黄泥塘镇0.7020.6960.6730.4890.4380.8270.7320.7320.7320.9380.9560.7320.750

表3 湖南祁阳浯溪国家湿地公园流域生态经济可持续发展指标体系及赋权Tab.3 Evaluation criterion weight of eco-economic sus-tainable development system of Wuxi National Wetland Park Basin in Quyang County in Hunan Province 总目标层基准层因素层数值权重生态经济系统可持续发展能力有效灌溉面积/(×103 hm2)0.026 4农作物播种面积/(×103 hm2)0.081 4环境层0.351 0农业总产值/万元0.081 3林业总产值/万元0.080 9渔业总产值/万元0.081 0PCDI/万元0.081 3综合能源消耗量/万t标准煤0.080 7经济层0.405 1地区GDP/万元0.080 7人均生产总值/万元0.080 7人口密度/(万人×103·hm-2)0.081 6各乡(镇)常住人口/万人0.081 6社会层0.243 9中等职业教育学生/万人0.080 7从业人员/万人0.081 6

3.2 可持续发展系数

湖南祁阳浯溪国家湿地公园流域生态经济可持续发展研究是以13个乡镇为基本单位，根据上述公式(7)、公式(8)的计算，求得湖南祁阳浯溪国家湿地公园13个乡(镇)的可持续发展系数(图1)。由图1可知，可持续发展系数最高值为浯溪街道办事处(0.317 4)，该乡镇发展可持续系数最大，说明相较而言在该流域内经济发展的综合水平最高，因浯溪街道办事处在该流域上游地区，生态环境较优，能为生态经济可持续发展提供更好资源，因此对该流域的贡献最大；反之，最小值为白水镇(0.168 8)，说明白水镇为该流域发展生态经济的薄弱地区。在今后发展中需要多引领白水镇的生态经济发展，使该流域所有乡镇能够比较接近相应指标的目标值，整体生态经济发展系数就能达到比较高的水平[17]。

当求得乡(镇)的发展可持续系数越靠近值1时，证明该乡(镇)的可持续系数贡献就越大，反之同理。本研究根据目标值将可持续发展划分为3个层次：不可持续发展层次为0≤Si≤0.5，基本可持续层次为0.5≤Si≤0.7，可持续发展层次为0.7≤Si≤1.0。结果表明，湖南祁阳浯溪国家湿地公园流域不同乡镇生态经济可持续发展程度存在一定的差异(图1)，该流域内乡(镇)可持续发展系数最高的为浯溪街道办事处(0.317 4)，但仍是处于不可持续发展层次。

4 讨论

根据湖南祁阳浯溪国家湿地公园流域内涉及的不同类型乡(镇)的不同情况，针对该流域目前主要限制因子，提出提高各个乡(镇)可持续发展能力的两个重点：

(1) 提高有效灌溉面积以及水资源的合理利用效率。水资源问题为流域生态经济系统可持续发展的重要问题，有效灌溉面积对该流域可持续发展权重值仅为0.026 4，没有发挥到应有的作用。水资源的可持续利用，关键是节约用水。农业的灌溉用水占社会用水量的很大部分，能够提升的节水潜力最大，同时调整农业结构，宣传推广例如喷灌、水稻湿种、渠道防渗等节水工程技术。

(2) 提高个人素养和从业人员的综合业务能力。对该流域可持续发展权重值最高的三个因子人口密度、各乡(镇)常住人口和从业人员人数(0.081 6)都是与人口相关，由于人口是影响该流域生态经济可持续发展的关键因素，必须从身体素质、文化涵养、道德品行等各方面全方位提升人口素养，加大人才培养、人才引进等方面的资金投入，提高从业人员的综合业务能力，同时在依靠国家政策支持下完善新型农村社会养老保险等一系列社会保障制度，加快产业结构优化调整进程。

本研究尝试用熵值法建立湿地公园流域生态经济可持续发展评价模型，突破评价指标主观赋权的局限性，为湿地公园流域生态经济可持续发展的重点和方向提供科学依据。