我國省域森林生態(tài)安全評價及差異化
——基于生態(tài)文明建設(shè)背景

徐會勇,趙學(xué)嬌,張大紅,*

1 北京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院, 北京 100083 2 中國社會科學(xué)院研究生院, 北京 102488

2007年黨的十七大報告將“建設(shè)生態(tài)文明”列入實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會奮斗目標(biāo)的新要求,2012年黨的十八大報告首次專辟一章對生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)行論述,并將生態(tài)文明建設(shè)納入中國特色社會主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)五位一體的總布局[1]。生態(tài)文明建設(shè)將直接引領(lǐng)我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)的大略方針,而森林作為生態(tài)文明建設(shè)中最本質(zhì)和最重要的物質(zhì)基礎(chǔ),其生態(tài)安全狀況顯得尤為重要,對森林生態(tài)安全狀況進(jìn)行評價也就有了一定的意義。

目前,國內(nèi)外對森林生態(tài)安全研究逐漸增多,其中森林生態(tài)安全評價是眾多學(xué)者研究的主要內(nèi)容之一。國外大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,通過對森林生態(tài)系統(tǒng)健康的監(jiān)測和評價可以很大程度上反映森林生態(tài)安全狀況,如澳大利亞[2]、加拿大[3]、美國[4]、新西蘭[5]、墨西哥[6]等。國內(nèi)對森林(林業(yè))生態(tài)安全評價主要從研究方法、研究對象上進(jìn)行評價,如張智光[7]、張頻[8]、李中才[9]等學(xué)者分別運用林業(yè)L-V共生模型、物元分析法、PSR模型等方法。米鋒[10]、劉心竹[11]、袁菲[12]、王金龍[13]等分別從國家、省域、區(qū)域、縣域?qū)用鎸ι稚鷳B(tài)安全狀況展開評價。綜上所述,大多數(shù)專家學(xué)者們對森林生態(tài)安全評價進(jìn)行了有益探討,為本研究提供了良好的研究思路,也為本研究奠定了堅實基礎(chǔ),但均有一個局限性：只是單純的從方法和對象上創(chuàng)新,并沒有結(jié)合國家對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的政策背景。本文創(chuàng)新性的立足生態(tài)文明建設(shè)背景,為充分反映出人類活動與森林生態(tài)系統(tǒng)之間相互作用機理,本研究借用PSR模型,構(gòu)建森林生態(tài)安全評價指標(biāo)體系,運用熵權(quán)法對我國31個省級行政區(qū)(不包括港澳臺地區(qū))展開森林生態(tài)安全評價,為國家和地區(qū)在生態(tài)文明建設(shè)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理等方面提供理論依據(jù)。

1 森林生態(tài)安全評價指標(biāo)體系構(gòu)建

本文創(chuàng)造性將PSR模型中響應(yīng)部分(人類社會維護(hù)森林生態(tài)系統(tǒng)安全的活動)融入到壓力指標(biāo)體系子系統(tǒng)中,進(jìn)行森林生態(tài)安全評價指標(biāo)體系構(gòu)建。通過檢索生態(tài)文明建設(shè)指標(biāo)(李平星[14]、楊志華[15]、劉某承[16]、劉思明[17]等)、森林生態(tài)安全指標(biāo)(廖冰[18]、馮彥[19]、湯旭[20]、劉婷婷[21]等)文獻(xiàn),結(jié)合林學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境哲學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的專家意見,篩選出18個生態(tài)文明建設(shè)與森林生態(tài)安全有交集的指標(biāo),構(gòu)建森林生態(tài)安全評價指標(biāo)體系,如表1所示。

表1 森林生態(tài)安全評價指標(biāo)體系

續(xù)表目標(biāo)層Target layer 項目層Project layer因素層Factor layer指標(biāo)層Index layer公式及釋義Formulas and definitions指標(biāo)性質(zhì)Index properties新增造林比例造林總面積/森林面積;反映人類保護(hù)生態(tài)環(huán)境行動的直接指標(biāo),間接反映森林質(zhì)量正向指標(biāo)單位GDP工業(yè)污染治理投資強度工業(yè)污染治理投資額/GDP;反映了人類為減輕其破壞環(huán)境的行為所作的努力,該指數(shù)越大,表示治理污染完成情況越好,對森林生態(tài)系統(tǒng)的治理恢復(fù)工作越到位正向指標(biāo)政府林業(yè)投資強度林業(yè)投資完成額/森林面積;政府對林業(yè)的 資金投入反映該地區(qū)對林業(yè)經(jīng)營建設(shè)的重視程度。投入越大,森林生態(tài)系統(tǒng)越安全正向指標(biāo)

1.正向指標(biāo)為指標(biāo)與森林生態(tài)安全呈正向關(guān)系；逆向指標(biāo)為指標(biāo)與森林生態(tài)安全成反向關(guān)系; 2.林業(yè)投資完成額包括生態(tài)建設(shè)與保護(hù)、林業(yè)支撐與保障、林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、其他投資

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源及說明

由于本研究基于生態(tài)文明建設(shè)背景,2007年是生態(tài)文明的提出年(生態(tài)文明建設(shè)初期),2011年是生態(tài)文明建設(shè)被確定為五位一體總體布局前期,2014年是生態(tài)文明建設(shè)被確定為五位一體總體布局后期。因此,本研究選取來源于《中國統(tǒng)計年鑒》《中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒》及《中國環(huán)境統(tǒng)計年報》的2007年、2011年與2014年3年統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

2.2 森林生態(tài)安全評價方法

在計算森林生態(tài)安全指數(shù)的過程中,各指標(biāo)的權(quán)重計算最關(guān)鍵,可以客觀的反映31個省(市、自治區(qū))森林生態(tài)安全狀況。具體有以下步驟：

第一,指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。由于各指標(biāo)的計量單位存在差異,需要對指標(biāo)做無量綱化處理,常用方法有標(biāo)準(zhǔn)差方法、極值差方法和功效系數(shù)方法[22]。本研究采用功效系數(shù)法對指標(biāo)數(shù)據(jù)作標(biāo)準(zhǔn)化處理,具體公式如下：

式中,rijt、xijt為第i個省第t年在第y個指標(biāo)下的標(biāo)準(zhǔn)化值與原始值,xmax、xmin分別為第i個省的第y個指標(biāo)下的最大值和最小值。

第二,指標(biāo)權(quán)重的計算。一般指標(biāo)權(quán)重的計算方法是主觀賦權(quán)法與客觀賦權(quán)法。主觀賦權(quán)法如層次分析法、最小平方和法等,但賦有人的主觀因素,為了避免賦權(quán)法中出現(xiàn)人的主觀因素,使用客觀賦權(quán)法中的熵權(quán)法。熵值法通過信息熵測算指標(biāo)的離散程度進(jìn)行多指標(biāo)綜合評價,有4個步驟：

2.3 指標(biāo)權(quán)重評價與各省級行政區(qū)森林生態(tài)安全評價結(jié)果

2.3.1 指標(biāo)權(quán)重評價

采用“熵權(quán)法”確定的各指標(biāo)權(quán)重如表2所示。指標(biāo)權(quán)重越大,表明其對評價結(jié)果的影響越大,反之越小。從表2可以看出,在森林生態(tài)狀態(tài)指標(biāo)中,資源類指標(biāo)所占的權(quán)重大于災(zāi)害性指標(biāo),說明森林資源狀況是各省(市、自治區(qū))森林生態(tài)安全狀況存在差異最主要原因。在森林生態(tài)壓力指標(biāo)中,正向指標(biāo)的權(quán)重遠(yuǎn)大于逆向指標(biāo)權(quán)重,說明人類對森林資源保護(hù)活動的正面影響大于人類對森林資源的負(fù)面影響。其中,正向指標(biāo)中,政府林業(yè)投資強度、新增造林比例及自然保護(hù)區(qū)面積占比所占權(quán)重較大,表明通過加大對林業(yè)發(fā)展投資力度,加大造林及自然保護(hù)區(qū)力度,是人類保護(hù)森林資源,提高森林生態(tài)安全狀況的主要措施。逆向指標(biāo)中,城鎮(zhèn)化率、單位GDP能耗指標(biāo)所占權(quán)重較高,說明城鎮(zhèn)人口增加及能源消耗增加是森林生態(tài)安全壓力主要來源。

2.3.2 各省級行政區(qū)森林生態(tài)狀態(tài)評價結(jié)果

圖1為各省級行政區(qū)的2007,2011和2014年森林生態(tài)狀態(tài)評價值。從圖1可知,整體上看,我國幾個林業(yè)大省,如吉林、福建、云南的森林生態(tài)狀態(tài)評價值較高,天津、上海、山東地區(qū)的森林生態(tài)狀態(tài)評價值較低。從生態(tài)文明建設(shè)背景來看,2007年與2011年相比,我國31個省(市、自治區(qū))的森林生態(tài)狀態(tài)整體呈現(xiàn)上升趨勢。2011年與2014年比,有21個省(市、自治區(qū))森林生態(tài)狀態(tài)呈現(xiàn)下降趨勢,只有10個省(市、自治區(qū))的森林生態(tài)狀態(tài)呈現(xiàn)逐年上升。結(jié)合表2中森林狀態(tài)指標(biāo)權(quán)重結(jié)果,出現(xiàn)這種趨勢主要是由于森林蓄積量下降導(dǎo)致森林資源質(zhì)量總體水平有所下降所導(dǎo)致。因此,各地區(qū)在生態(tài)文明建設(shè)后期應(yīng)注重提高森林資源質(zhì)量,采取加大造林、管護(hù)等力度,注重天然林的保護(hù),有效防止森林火災(zāi)、病蟲鼠害等對森林資源造成的破壞。

表2 森林生態(tài)安全評價指標(biāo)權(quán)重

圖1 2007,2011和2014年各省(市、自治區(qū))森林生態(tài)狀態(tài)評價值Fig.1 Forest ecological status evaluation value of 31 provinces (municipalities and autonomous regions) in 2007,2011and 2014

2.3.3 各省級行政區(qū)域森林生態(tài)壓力評價結(jié)果

圖2為各省級行政區(qū)的2007,2011和2014年森林生態(tài)壓力評價值。由圖2可知,從各地區(qū)的森林生態(tài)壓力評價值均值來看,北京(0.299)、寧夏(0.298)、上海(0.283)、山西(0.255)、天津(0.236)地區(qū)的森林生態(tài)壓力評價值均值較高,浙江(0.099)、廣東(0.110)、安徽(0.126)、福建(0.127)、江西(0.128)地區(qū)的森林生態(tài)壓力評價值均值較低。因此,在這以長江流域為界限,長江流域以北地區(qū)森林生態(tài)壓力評價值均值較高,說明人類活動對森林生態(tài)安全狀況影響較大；長江流域以南地區(qū)的森林生態(tài)壓力評價值均值較低,說明人類活動對森林生態(tài)安全狀況影響較小。此外,由圖2還可以看出,我國大部分省(市、自治區(qū))森林生態(tài)壓力呈現(xiàn)的是生態(tài)文明建設(shè)前期上升,后期下降的趨勢,說明前期人類活動對森林生態(tài)安全狀況的影響大于后期。

圖2 2007,2011和2014年各省(市、自治區(qū))森林生態(tài)壓力評價值Fig.2 Forest ecological stress evaluation value of 31 provinces (municipalities and autonomous regions) in 2007,2011and 2014

2.3.4 各省級行政區(qū)域森林生態(tài)安全總體評價結(jié)果

圖3為各省級行政區(qū)森林生態(tài)安全評價值。從各省級行政區(qū)森林生態(tài)安全評價值均值來看,林業(yè)大省如吉林(0.484)、福建(0.486)、云南(0.469)、黑龍江(0.451)、四川(0.433)地區(qū)的森林生態(tài)安全評價值均值較高,江蘇(0.222)、山東(0.219)、寧夏(0.216)、上海(0.171)、天津(0.170)地區(qū)的森林生態(tài)安全評價值均值較低。說明前者的森林生態(tài)安全狀況較好,應(yīng)繼續(xù)保持,后者森林生態(tài)安全狀況較差,應(yīng)加強對森林資源重視,強化森林資源保護(hù)措施。從生態(tài)文明建設(shè)背景來看,生態(tài)文明建設(shè)前期,我國各省級行政區(qū)的森林生態(tài)安全狀況整體呈現(xiàn)上升趨勢,在生態(tài)文明建設(shè)后期,大部分省(市、自治區(qū))森林生態(tài)安全狀況出現(xiàn)下降趨勢。結(jié)合圖1與圖2看,森林生態(tài)安全狀況總體走勢與森林生態(tài)狀態(tài)走勢基本吻合,說明評價各省級行政區(qū)森林生態(tài)安全狀況時,森林生態(tài)狀態(tài)占主要,森林生態(tài)壓力即人類活動次之。因此,森林資源自身健康是保障森林生態(tài)安全的基礎(chǔ)條件,同時,人類活動給森林生態(tài)安全帶來的壓力也不容忽視。

圖3 2007,2011和2014年各省(市、自治區(qū))森林生態(tài)安全評價值Fig.3 Evaluation of forest ecological security of 31 provinces (municipalities and autonomous regions) in 2007,2011and 2014

3 結(jié)論與建議

本研究基于生態(tài)文明建設(shè)背景,構(gòu)建森林生態(tài)安全評價指標(biāo)體系,借用PSR模型,運用熵權(quán)法對指標(biāo)進(jìn)行客觀賦權(quán),通過對我國31個省(市、自治區(qū))的森林生態(tài)狀態(tài)、壓力及總體評價,并分析了生態(tài)文明建設(shè)前、后期森林生態(tài)安全狀況走勢與各省級行政區(qū)森林生態(tài)安全差異狀況,得出以下結(jié)論：

第一,結(jié)合指標(biāo)權(quán)重結(jié)果,在森林生態(tài)狀態(tài)指標(biāo)中,資源類指標(biāo)權(quán)重大于災(zāi)害類指標(biāo),說明了森林資源狀況是各省級行政區(qū)的森林生態(tài)安全狀況存在差異的最主要原因；在森林生態(tài)壓力指標(biāo)中,正向指標(biāo)權(quán)重遠(yuǎn)大于逆向指標(biāo)權(quán)重,表明人類活動對森林生態(tài)安全的正面影響大于負(fù)面影響。

第二,從各省級行政區(qū)的森林生態(tài)狀態(tài)、壓力、總體評價結(jié)果看,森林生態(tài)安全總體評價走勢與森林生態(tài)狀態(tài)評價走勢基本吻合,表明了在評價森林生態(tài)安全狀況時,森林生態(tài)狀態(tài)的影響最主要,森林生態(tài)壓力的影響次之。

第三,從各省級行政區(qū)的森林生態(tài)安全狀況走勢來看,林業(yè)大省如吉林、福建、云南的森林資源豐富,森林資源質(zhì)量較高,其森林生態(tài)狀況相對較好。天津、上海、山東等地區(qū)由于社會經(jīng)濟發(fā)展水平較高、人口增長快等原因,給森林生態(tài)系統(tǒng)帶來一定的壓力；寧夏、青海等地區(qū)由于生態(tài)條件比較脆弱、森林資源匱乏、森林資源質(zhì)量不高,其森林生態(tài)狀況相對較差。

第四,從生態(tài)文明建設(shè)前、后期來看,我國大部分省(市、自治區(qū))的森林生態(tài)安全狀況在生態(tài)文明建設(shè)前期呈上升趨勢,生態(tài)文明建設(shè)后期出現(xiàn)下降趨勢。雖然我國各省(市、自治區(qū))的森林生態(tài)安全狀況較生態(tài)文明建設(shè)初期均得到良好改善,森林生態(tài)系統(tǒng)安全性顯著提高,但是在生態(tài)文明建設(shè)后期出現(xiàn)下降趨勢,需引起各省(市、自治區(qū))政府的高度重視,要進(jìn)一步加大對林業(yè)發(fā)展的投資力度,強化造林、管護(hù)等措施,注重提高森林資源質(zhì)量,不能在社會經(jīng)濟發(fā)展的同時,忽略了森林生態(tài)系統(tǒng)的安全問題。

綜合以上分析,本研究提出進(jìn)一步提高森林生態(tài)系統(tǒng)安全性的建議供各地區(qū)參考：對于本身森林資源豐富、森林質(zhì)量好的地區(qū),要繼續(xù)保持,要進(jìn)一步提高對森林資源保護(hù)的重視,建立森林生態(tài)安全預(yù)警長效機制,有效預(yù)防森林生態(tài)安全風(fēng)險,防止生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)惡化。對于森林資源匱乏、森林質(zhì)量不高的地區(qū),要加大造林力度,全面提升森林資源質(zhì)量,進(jìn)一步加強自然保護(hù)區(qū)建設(shè),擴大自然保護(hù)區(qū)面積比例,加大對工業(yè)等廢棄物排放的治理力度,積極開發(fā)、推廣清潔生產(chǎn),推行清潔能源使用,有效控制城鎮(zhèn)人口數(shù)增長,減輕森林生態(tài)系統(tǒng)壓力。