河西内陆河流域生态屏障建设综合评价与提升策略研究

代兰海，宋 娟，刘焕波，宋永永

（1.河西学院 历史文化与旅游学院，甘肃 张掖 734000；2.陕西师范大学 地理科学与旅游学院，陕西 西安 710119）

0 引言

生态屏障建设是生态文明建设的重要组成部分，在维护区域和国家安全方面具有重大战略意义［1］。干旱区内陆河流域是自然过程与人文活动相互作用最为强烈的地区之一，流域生态环境变化与人类生产生活的关系十分密切［2］。内陆河流域生态屏障建设不仅是落实国家生态文明战略的重要手段，而且是维护国家生态安全的战略举措。在建设人与自然和谐共生的中国式现代化进程中，如何科学推进内陆河流域生态屏障建设，推动区域形成生态安全与生态文明建设新格局，是亟需解决的科学命题。

生态屏障是20 世纪90 年代中国在生态建设实践中提出的概念，指处于一定区域，具有特定生态功能的复合生态系统，其结构和功能符合人类生存和发展的生态要求［3］。学界早期主要从生态屏障的概念内涵［4-6］、生态屏障的功能与特点［7，8］、生态屏障的类型划分［9］等方面展开研究，并对生态屏障的功能分区［10］、生态屏障保护的主体博弈［11］等进行了充分探讨。进入21 世纪以来，随着生态文明建设的持续推进，生态屏障建设实践逐渐从单一的生态保护工程转向综合的生态系统建设，同时开始注重生态保护与经济社会发展的协调［12］，对生态屏障建设成效的评价日益成为各级政府推动生态保护和高质量发展的迫切需求。生态屏障建设评价涉及多个学科领域，指标体系的合理性决定了评价结果的准确性［13］。目前，已有学者对生态屏障建设指标体系进行了初步研究［14-16］，为完善生态屏障建设评价机制提供了有益借鉴，但现有成果在生态屏障建设评价指标选取方面存在不足，忽视了生态屏障是“生态—经济—社会”复合生态系统，对生态屏障的社会经济内涵认识不够［12］。同时，在地方生态屏障建设实践中还缺乏整体视角，局部地区生态屏障建设与经济社会发展矛盾突出，生态屏障建设的整体性和系统性有待提升。

河西内陆河流域是国家西部生态安全屏障的重要组成部分，也是丝绸之路经济带的核心地带。西部大开发战略实施以来，以“三北”防护林工程建设为重点［17］，以退耕还林（草）工程、天然林保护工程等配套工程为支撑的生态屏障建设，有效扭转了流域生态恶化的局面。与此同时，流域生态屏障建设也存在战略定力不足、生态屏障建设与治理尚未达到预期效果、生态治理成果维护困难［18］等问题。如何在优化提升流域生态系统结构、过程和功能的基础上，实现流域生态保护与社会经济良性互动，是推进流域生态屏障建设面临的首要问题。为此，本文基于社会—生态耦合视角［19］，在构建流域生态屏障建设评价指标体系基础上，运用2015 和2020 年统计数据，对流域生态屏障建设成效进行动态综合评价，并从社会—生态系统整体性出发，提出流域生态屏障建设的提升策略，以期为推动中国生态屏障建设和落实中国式现代化建设战略任务提供理论和案例支撑。

1 研究区概况

河西内陆河流域位于92°18'—104°14'E、37°17'—42°48'N，是由发源于祁连山的石羊河、黑河、疏勒河流域及哈尔腾苏干湖水系组成的内陆河地区，流域东起乌鞘岭，西与新疆维吾尔自治区交界，南以祁连山与青海省相接，北与内蒙古自治区毗邻（图1），土地总面积28 ×104km2。行政区域包括武威、金昌、张掖（含中牧山丹军马场）、酒泉、嘉峪关五市。该流域深居西北内陆腹地，属典型的大陆性干旱与半干旱气候，年均气温5.8—9.3℃，降水南多北少，除南部山区降水量在300mm 以上外，其它大部分地区降水量小于200mm［20］。流域蒸发强烈，年蒸发量为2 000—3 000mm，是气候变化的极度敏感区和生态脆弱带。2021 年流域常住人口436.97万人，GDP 为2 644 ×108元，三次产业结构比为19.4：39.2：41.4。

图1 河西内陆河区域区位图Figure 1 Location map of Hexi inland river basin

河西内陆河流域地处我国东部季风区、西北干旱半干旱区、青藏高寒区三大自然区交会处，在自然过程和人类活动共同作用下，形成了独特的山地—绿洲—荒漠耦合生态系统（MODS）自然地理特征，是一个以水为主线，集水源涵养、绿洲湿地、防风固沙为一体的复合生态系统，有森林、草原、荒漠、湿地、农田、城市六大生态系统类型，是我国生态安全战略格局“两屏三带”青藏高原生态屏障和北方防沙带的关键区域，也是西北草原荒漠化防治的核心区，对西北乃至全国生态环境具有重大影响［21］，是研究中国生态屏障建设的理想之地。

2 指标体系与数据来源

2.1 指标体系

基于社会—生态耦合分析视角，遵循科学性、典型性、主导性和可操作性原则，借鉴已有研究成果［22］，结合河西内陆河流域实际情况，构建由生态环境、生态经济和生态社会3 个要素层及28 个基础指标构成的河西内陆河流域生态屏障建设综合评价指标体系（表1）。

2.2 研究方法

2.2.1 极差标准化

本研究采用极差法对评价矩阵进行标准化处理，并将评价矩阵标准化，记为R ＝（rij）m×n。处理过程中，将矩阵指标分为正向指标和负向指标。计算公式如下：

式中：Rij为标准化后的各项指标值；Xij为各项指标的原始数据；maxXj、minXj分别为第j项指标的最大值、最小值。

Resource potential assessment of urban roof greening and development strategies in Northern Jiangsu:

2.2.2 熵值法

熵值法是一种客观赋权法，根据各项指标观测值所提供的信息的大小来确定指标权重，避免了人为因素带来的偏差［23］。本研究采用熵值法计算各个指标的权重。计算步骤及公式如下：

首先，计算河西i市第j项指标下占该指标的比重：

式中：Pij为河西i市第j项指标下占该指标的比重；n为样本数。

其次，计算第j项指标的熵值：

式中：Ej为河西i市第j项指标的熵值，取值范围是［0，1］。

第三，计算第j个指标的信息效用值：

2.2.3 综合指数法

基于前人研究成果［22］，河西内陆河流域生态屏障建设评价采用区域生态安全综合指数Zj来表示，数值越高，说明区域生态屏障生态安全状况越好，反之越差。计算公式如下：

2.2.4 生态安全等级划分

按照河西内陆河流域区域生态安全综合指数分值高低，参考现有研究成果［24，25］，以等间距方式将流域生态安全状况划分为5 个等级（表2）。

表2 生态安全等级划分标准Table 2 Classification criteria for ecological security levels

2.3 数据来源

本研究所采用的数据主要来源于《甘肃省发展年鉴（2016、2021）》《中国城市统计年鉴（2016、2021）》《中国城市建设统计年鉴（2015、2020）》《武威市国民经济和社会发展统计公报（2016、2021）》《金昌市国民经济和社会发展统计公报（2016、2021）》《张掖市国民经济和社会发展统计公报（2016、2021）》《酒泉市国民经济和社会发展统计公报（2016、2021）》《嘉峪关市国民经济和社会发展统计公报（2016、2021）》，以及相应年份河西五市政府工作报告和第三次全国国土调查主要数据公报。部分缺失数据由相邻年份数值代替或参考已有研究成果补齐［20，26］。

3 生态屏障建设成效动态评价

根据上述研究方法，首先对河西内陆河流域生态屏障建设各评价指标的原始数据进行标准化处理，然后确定河西内陆河流域生态屏障建设评价各指标权重，最后计算河西内陆河流域2015 和2020年生态屏障建设成效，并划分其生态安全等级。

3.1 2015 年生态屏障建设评价

根据生态安全综合指数公式计算，并参考表2中生态安全等级划分标准，计算得到2015 年河西内陆河流域生态屏障建设综合指数及生态安全状态（表3）。

表3 2015 年河西内陆河流域生态屏障建设综合评价Table 3 Comprehensive evaluation of ecological shelter construction of Hexi inland river basin in 2015

整体而言，2015 年河西内陆河流域生态安全综合指数较小，多数地市均在0.5 以下，只有酒泉市生态安全综合指数较高，接近0.7，流域生态安全多为较差和一般状态，流域生态屏障建设形势不容乐观。同时，流域内部生态屏障建设成效差异较大，空间上呈现出自西往东逐渐下降的趋势。主要原因在于，河西内陆河流域自然生态系统脆弱，生态屏障建设难度较大，尤其是在流域北部荒漠区植被建设方面；流域经济社会发展水平较低，发展与保护矛盾突出，生态治理成果维护困难；生态屏障建设实践中统筹机制不健全，生态经济和生态社会建设滞后，生态环境建设与经济社会发展协调性较差。

从生态屏障建设要素上看，除嘉峪关市以外，流域其他各地多重视生态环境建设，在生态经济和生态社会建设力度上不够，这一方面说明河西内陆河流域自然生态本底脆弱，水源涵养、湿地保护、荒漠化防治等生态环境建设是地方生态屏障建设首要考虑的任务，另一方面也表明各地对生态屏障的科学内涵认识还不够深入，忽视了生态屏障是“生态—经济—社会”复合生态系统，生态屏障建设的科学性有待提升。

3.2 2020 年生态屏障建设评价

根据生态安全综合指数公式计算，并参考表2中生态安全等级划分标准，计算得到2020 年河西内陆河流域生态屏障建设综合指数及生态安全状态（表4）。

表4 2020 年河西内陆河流域生态屏障建设综合评价Table 4 Comprehensive evaluation of ecological shelter construction of Hexi inland river basin in 2020

总体而言，2020 年河西内陆河流域生态安全综合指数呈现小幅上升状态，但流域生态屏障建设状况仍处于中、低位置，流域生态安全多为较差和一般状态。其中，酒泉市生态安全综合指数虽略有下降，但依然最高；张掖市生态安全指数增幅最大，生态安全状态由此前的较差状态转变为一般状态。主要原因是，自2017 年中办、国办通报甘肃祁连山生态环境问题以来，河西内陆河流域尤其是张掖市，在深入开展祁连山生态环境整治保护和修复的同时，加快实施规模化防沙治沙、黑河湿地生态保护与修复等项目，培育发展现代生态型产业，不断推进生态建设与产业发展协调统一，生态屏障建设的整体性有所改善。

从生态屏障建设要素上看，较2015 年差别明显，流域各地在突出生态环境建设的同时，逐步重视生态经济建设，流域新能源、文化旅游、中医中药产业、现代寒旱特色农业等生态产业逐渐兴起，流域经济发展质量和效益有所改观，但整体而言，流域新型生态产业发展缓慢，生态产业体系业态发展有限。生态社会建设方面，各地依然认识不足，甚至出现下滑态势。这表明对生态环境基于技术层面的修复和对生态经济基于产业层面的提升仍然是河西内陆河流域生态屏障建设的首选之策，对生态社会建设如公共服务、研发投入、高等教育等重视不够，绿色生活方式普及与生态社会活力培育亟需提升。

4 生态屏障建设提升策略

生态屏障以生态系统为基础，与经济、社会系统多重交织，是“生态—经济—社会”的复合系统［12］。河西内陆河流域应以生态屏障建设为抓手，从社会—生态系统整体性出发，将生态屏障建设融入经济建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，以整体视野和系统思维推动流域生态屏障建设转型提升，不断推进和充实中国式现代化。

4.1 发展多样化生态产业，保障生态屏障建设

生态屏障建设的终极目的是实现社会经济与生态环境的良性互动。针对流域生态产业发展缓慢，生态产业体系业态发展不丰富等问题，在生态屏障建设过程中，要充分利用流域得天独厚的自然资源优势，大力推进生态型产业发展战略，不断提高产业发展生态化和生态建设产业化水平，使生态治理与产业发展有效衔接与相融互促。

相较于我国东、中部地区而言，河西内陆河流域具有太阳能、风能等能源资源和土地资源丰富的优势。在生态产业化和产业生态化实践探索过程中，应立足实际，挖掘本土生态资源和流域特色，建立具有流域生态优势的发展路径和模式。事实上，在生态环境部等有关部门指导下，河西内陆河流域部分地市已不失时机地开展了实践探索，如“农光互补”“林光互补”生态产业以及围绕沙漠文化打造沙疗产业和特色文旅产业等。以流域北部荒漠区防风固沙生态屏障建设为例，要深化对荒漠区的认识，深入发掘荒漠戈壁特有的原生性、多样性、开放性、无污染等特性和潜在的经济、休闲、审美价值，充分利用该区气候冷凉、水土洁净、光照充足等特色资源，大力发展戈壁农业［27］，建设肉苁蓉、沙棘基地，兴建农林牧场，发展林下种养殖业，开发沙漠生态旅游和观光，以最小的资源消耗获取最大的生态经济效益，实现人与自然和谐发展。

4.2 弘扬特色生态文化，助力生态屏障建设

针对流域发展与保护矛盾突出，生态治理成果维护困难等问题，在生态屏障建设过程中，不仅要重视国家重点生态工程（“三北”防护林工程、退耕还林工程、退牧还草工程、天然林保护工程等）建设中项目管理实施与恢复保护技术应用，还要考虑文化因素对生态建设和生态恢复的作用，特别是考虑项目工程实施与流域特色生态文化的嵌入［28］。

河西内陆河流域是汉、藏、蒙古、哈萨克、回、满、裕固等多民族杂居的地方。汉族主要在流域中部绿洲区从事农业、工业和服务业，藏、蒙古、哈萨克、裕固等少数民族多在流域南部山区或北部荒漠区从事畜牧业。流域特殊的生态本底和多元的民族分布，孕育发展了丰富的生态文化。弘扬流域特色生态文化，挖掘民族生态文化的本土智慧和实践价值，对推动流域生态屏障建设实践，落实中国式现代化建设战略任务有重要意义。以流域内藏族为例，其对家园生态环境的脆弱性和自然资源的珍贵性有着深刻的感悟和科学的认识，人与自然和谐共生共存是藏族生态文化价值观的核心内容，协调人与自然关系是其生态价值观的根本导向，保护自然、善待自然、珍爱一切生物是其生存生活的自觉行为。藏民族生态文化为流域加快生态屏障建设提供了精神动力和群众支持，对在流域社会形成保护生态环境的共识与自觉维护生态治理成果十分有益。

4.3 建设绿色生态社会，支撑生态屏障建设

生态屏障建设需要发挥流域居民的积极性和主动性。针对生态环境建设与经济社会发展协调性较差，流域生态社会建设滞后等问题，要不断深化对生态屏障是“生态—经济—社会”复合生态系统的认识与实践，加快流域公共服务建设，培育生态公民，增强生态社会活力，推动流域居民生活方式加快向绿色低碳、文明健康的方式转变。

强化公共服务供给，推行生态生活方式。积极推进公共交通基础设施建设，提升公共交通服务能力和水平，提高绿色出行、公交出行吸引力，引导流域居民优先选择公共交通出行。加快城市生活垃圾分类投放、分类收集、分类运输、分类处理设施建设，补齐处理能力缺口，确保城市生活垃圾得到有效处理，推动流域居民生活方式向绿色化转变。

培育生态建设主体人群，增强流域生态社会活力。当前，河西内陆河流域生态屏障建设进入新的历史阶段，推进流域生态屏障建设需要众多坚持人与自然和谐共生理念的社会公众。要以国民教育、专题讲座、教育培训等形式，积极培育生态建设主体人群，形成推动流域生态社会发展的中坚力量，为建设人与自然和谐共生的现代化营造良好社会氛围，以此推动社会公众参与到生态屏障建设之中。

5 结论与讨论

5.1 结论

基于社会—生态耦合视角，本文在构建生态屏障建设评价指标体系基础上，借助统计调查资料，运用综合指数法对2015—2020 年河西内陆河流域生态屏障建设成效进行了动态综合评价，并据此提出提升策略。主要结论如下：①河西内陆河流域生态屏障建设综合指数呈小幅上升态势，生态屏障建设处于发展提升阶段，流域生态安全多处于一般和较差状态，生态屏障建设成效空间上整体表现出自西往东逐渐下降的趋势。②张掖市在河西内陆河流域生态屏障建设中成效明显，生态屏障建设综合指数增幅最大，生态安全由此前的较差状态转换为一般状态，武威市和金昌市生态屏障建设综合指数变化不大，且有下降趋势，生态安全一直保持为较差状态。③河西内陆河流域需要将生态屏障建设融入流域发展各方面全过程，坚持把生态屏障建设视作一个整体，在生态产业、生态文化和生态社会等方面进行整体谋划与系统安排，统筹推进流域生态屏障建设转型提升。

5.2 讨论

生态屏障是“生态—经济—社会”的复合生态系统，生态屏障建设评价需充分考虑复合生态系统的复杂性，未来应更多将社会经济可持续发展与人类健康等方面［12］的需求纳入内陆河流域生态屏障建设评价指标体系之中，使评价结果更具科学性。河西内陆河流域生态环境本底脆弱，具有独特的山地—绿洲—荒漠耦合生态系统自然地理特征，在流域生态屏障建设中，应充分考虑流域特殊的地理特征和生态特点，把流域水资源的形成、转化、消耗作为生态保护工作的主线，推动构建山地—绿洲—荒漠生命共同体［27］，推进流域生态屏障建设和社会经济发展协调统一。人与自然和谐共生的现代化既是中国式现代化的重要特征，也是中国式现代化的本质要求，河西内陆河流域对落实人与自然和谐共生的中国式现代化建设任务具有不可替代的战略支撑作用。流域应以生态屏障建设为抓手，落实中国式现代化建设战略任务，统筹推进生态—经济—社会三位一体协调发展，推动区域形成生态安全与生态文明建设新格局。