我国省域森林生态安全评价及差异化——基于生态文明建设背景

徐会勇,赵学娇,张大红,*

1 北京林业大学经济管理学院, 北京 100083 2 中国社会科学院研究生院, 北京 102488

2007年党的十七大报告将“建设生态文明”列入实现全面建设小康社会奋斗目标的新要求,2012年党的十八大报告首次专辟一章对生态文明建设进行论述,并将生态文明建设纳入中国特色社会主义现代化建设事业五位一体的总布局[1]。生态文明建设将直接引领我国生态环境保护与建设的大略方针,而森林作为生态文明建设中最本质和最重要的物质基础,其生态安全状况显得尤为重要,对森林生态安全状况进行评价也就有了一定的意义。

目前,国内外对森林生态安全研究逐渐增多,其中森林生态安全评价是众多学者研究的主要内容之一。国外大多数学者认为,通过对森林生态系统健康的监测和评价可以很大程度上反映森林生态安全状况,如澳大利亚[2]、加拿大[3]、美国[4]、新西兰[5]、墨西哥[6]等。国内对森林(林业)生态安全评价主要从研究方法、研究对象上进行评价,如张智光[7]、张频[8]、李中才[9]等学者分别运用林业L-V共生模型、物元分析法、PSR模型等方法。米锋[10]、刘心竹[11]、袁菲[12]、王金龙[13]等分别从国家、省域、区域、县域层面对森林生态安全状况展开评价。综上所述,大多数专家学者们对森林生态安全评价进行了有益探讨,为本研究提供了良好的研究思路,也为本研究奠定了坚实基础,但均有一个局限性：只是单纯的从方法和对象上创新,并没有结合国家对生态环境保护的政策背景。本文创新性的立足生态文明建设背景,为充分反映出人类活动与森林生态系统之间相互作用机理,本研究借用PSR模型,构建森林生态安全评价指标体系,运用熵权法对我国31个省级行政区(不包括港澳台地区)展开森林生态安全评价,为国家和地区在生态文明建设、生态环境保护与治理等方面提供理论依据。

1 森林生态安全评价指标体系构建

本文创造性将PSR模型中响应部分(人类社会维护森林生态系统安全的活动)融入到压力指标体系子系统中,进行森林生态安全评价指标体系构建。通过检索生态文明建设指标(李平星[14]、杨志华[15]、刘某承[16]、刘思明[17]等)、森林生态安全指标(廖冰[18]、冯彦[19]、汤旭[20]、刘婷婷[21]等)文献,结合林学、生态学、环境哲学等学科领域的专家意见,筛选出18个生态文明建设与森林生态安全有交集的指标,构建森林生态安全评价指标体系,如表1所示。

表1 森林生态安全评价指标体系

续表目标层Target layer 项目层Project layer因素层Factor layer指标层Index layer公式及释义Formulas and definitions指标性质Index properties新增造林比例造林总面积/森林面积;反映人类保护生态环境行动的直接指标,间接反映森林质量正向指标单位GDP工业污染治理投资强度工业污染治理投资额/GDP;反映了人类为减轻其破坏环境的行为所作的努力,该指数越大,表示治理污染完成情况越好,对森林生态系统的治理恢复工作越到位正向指标政府林业投资强度林业投资完成额/森林面积;政府对林业的 资金投入反映该地区对林业经营建设的重视程度。投入越大,森林生态系统越安全正向指标

1.正向指标为指标与森林生态安全呈正向关系；逆向指标为指标与森林生态安全成反向关系; 2.林业投资完成额包括生态建设与保护、林业支撑与保障、林业产业发展、其他投资

2 研究方法

2.1 数据来源及说明

由于本研究基于生态文明建设背景,2007年是生态文明的提出年(生态文明建设初期),2011年是生态文明建设被确定为五位一体总体布局前期,2014年是生态文明建设被确定为五位一体总体布局后期。因此,本研究选取来源于《中国统计年鉴》《中国林业统计年鉴》及《中国环境统计年报》的2007年、2011年与2014年3年统计数据。

2.2 森林生态安全评价方法

在计算森林生态安全指数的过程中,各指标的权重计算最关键,可以客观的反映31个省(市、自治区)森林生态安全状况。具体有以下步骤：

第一,指标数据标准化。由于各指标的计量单位存在差异,需要对指标做无量纲化处理,常用方法有标准差方法、极值差方法和功效系数方法[22]。本研究采用功效系数法对指标数据作标准化处理,具体公式如下：

式中,rijt、xijt为第i个省第t年在第y个指标下的标准化值与原始值,xmax、xmin分别为第i个省的第y个指标下的最大值和最小值。

第二,指标权重的计算。一般指标权重的计算方法是主观赋权法与客观赋权法。主观赋权法如层次分析法、最小平方和法等,但赋有人的主观因素,为了避免赋权法中出现人的主观因素,使用客观赋权法中的熵权法。熵值法通过信息熵测算指标的离散程度进行多指标综合评价,有4个步骤：

2.3 指标权重评价与各省级行政区森林生态安全评价结果

2.3.1 指标权重评价

采用“熵权法”确定的各指标权重如表2所示。指标权重越大,表明其对评价结果的影响越大,反之越小。从表2可以看出,在森林生态状态指标中,资源类指标所占的权重大于灾害性指标,说明森林资源状况是各省(市、自治区)森林生态安全状况存在差异最主要原因。在森林生态压力指标中,正向指标的权重远大于逆向指标权重,说明人类对森林资源保护活动的正面影响大于人类对森林资源的负面影响。其中,正向指标中,政府林业投资强度、新增造林比例及自然保护区面积占比所占权重较大,表明通过加大对林业发展投资力度,加大造林及自然保护区力度,是人类保护森林资源,提高森林生态安全状况的主要措施。逆向指标中,城镇化率、单位GDP能耗指标所占权重较高,说明城镇人口增加及能源消耗增加是森林生态安全压力主要来源。

2.3.2 各省级行政区森林生态状态评价结果

图1为各省级行政区的2007,2011和2014年森林生态状态评价值。从图1可知,整体上看,我国几个林业大省,如吉林、福建、云南的森林生态状态评价值较高,天津、上海、山东地区的森林生态状态评价值较低。从生态文明建设背景来看,2007年与2011年相比,我国31个省(市、自治区)的森林生态状态整体呈现上升趋势。2011年与2014年比,有21个省(市、自治区)森林生态状态呈现下降趋势,只有10个省(市、自治区)的森林生态状态呈现逐年上升。结合表2中森林状态指标权重结果,出现这种趋势主要是由于森林蓄积量下降导致森林资源质量总体水平有所下降所导致。因此,各地区在生态文明建设后期应注重提高森林资源质量,采取加大造林、管护等力度,注重天然林的保护,有效防止森林火灾、病虫鼠害等对森林资源造成的破坏。

表2 森林生态安全评价指标权重

图1 2007,2011和2014年各省(市、自治区)森林生态状态评价值Fig.1 Forest ecological status evaluation value of 31 provinces (municipalities and autonomous regions) in 2007,2011and 2014

2.3.3 各省级行政区域森林生态压力评价结果

图2为各省级行政区的2007,2011和2014年森林生态压力评价值。由图2可知,从各地区的森林生态压力评价值均值来看,北京(0.299)、宁夏(0.298)、上海(0.283)、山西(0.255)、天津(0.236)地区的森林生态压力评价值均值较高,浙江(0.099)、广东(0.110)、安徽(0.126)、福建(0.127)、江西(0.128)地区的森林生态压力评价值均值较低。因此,在这以长江流域为界限,长江流域以北地区森林生态压力评价值均值较高,说明人类活动对森林生态安全状况影响较大；长江流域以南地区的森林生态压力评价值均值较低,说明人类活动对森林生态安全状况影响较小。此外,由图2还可以看出,我国大部分省(市、自治区)森林生态压力呈现的是生态文明建设前期上升,后期下降的趋势,说明前期人类活动对森林生态安全状况的影响大于后期。

图2 2007,2011和2014年各省(市、自治区)森林生态压力评价值Fig.2 Forest ecological stress evaluation value of 31 provinces (municipalities and autonomous regions) in 2007,2011and 2014

2.3.4 各省级行政区域森林生态安全总体评价结果

图3为各省级行政区森林生态安全评价值。从各省级行政区森林生态安全评价值均值来看,林业大省如吉林(0.484)、福建(0.486)、云南(0.469)、黑龙江(0.451)、四川(0.433)地区的森林生态安全评价值均值较高,江苏(0.222)、山东(0.219)、宁夏(0.216)、上海(0.171)、天津(0.170)地区的森林生态安全评价值均值较低。说明前者的森林生态安全状况较好,应继续保持,后者森林生态安全状况较差,应加强对森林资源重视,强化森林资源保护措施。从生态文明建设背景来看,生态文明建设前期,我国各省级行政区的森林生态安全状况整体呈现上升趋势,在生态文明建设后期,大部分省(市、自治区)森林生态安全状况出现下降趋势。结合图1与图2看,森林生态安全状况总体走势与森林生态状态走势基本吻合,说明评价各省级行政区森林生态安全状况时,森林生态状态占主要,森林生态压力即人类活动次之。因此,森林资源自身健康是保障森林生态安全的基础条件,同时,人类活动给森林生态安全带来的压力也不容忽视。

图3 2007,2011和2014年各省(市、自治区)森林生态安全评价值Fig.3 Evaluation of forest ecological security of 31 provinces (municipalities and autonomous regions) in 2007,2011and 2014

3 结论与建议

本研究基于生态文明建设背景,构建森林生态安全评价指标体系,借用PSR模型,运用熵权法对指标进行客观赋权,通过对我国31个省(市、自治区)的森林生态状态、压力及总体评价,并分析了生态文明建设前、后期森林生态安全状况走势与各省级行政区森林生态安全差异状况,得出以下结论：

第一,结合指标权重结果,在森林生态状态指标中,资源类指标权重大于灾害类指标,说明了森林资源状况是各省级行政区的森林生态安全状况存在差异的最主要原因；在森林生态压力指标中,正向指标权重远大于逆向指标权重,表明人类活动对森林生态安全的正面影响大于负面影响。

第二,从各省级行政区的森林生态状态、压力、总体评价结果看,森林生态安全总体评价走势与森林生态状态评价走势基本吻合,表明了在评价森林生态安全状况时,森林生态状态的影响最主要,森林生态压力的影响次之。

第三,从各省级行政区的森林生态安全状况走势来看,林业大省如吉林、福建、云南的森林资源丰富,森林资源质量较高,其森林生态状况相对较好。天津、上海、山东等地区由于社会经济发展水平较高、人口增长快等原因,给森林生态系统带来一定的压力；宁夏、青海等地区由于生态条件比较脆弱、森林资源匮乏、森林资源质量不高,其森林生态状况相对较差。

第四,从生态文明建设前、后期来看,我国大部分省(市、自治区)的森林生态安全状况在生态文明建设前期呈上升趋势,生态文明建设后期出现下降趋势。虽然我国各省(市、自治区)的森林生态安全状况较生态文明建设初期均得到良好改善,森林生态系统安全性显著提高,但是在生态文明建设后期出现下降趋势,需引起各省(市、自治区)政府的高度重视,要进一步加大对林业发展的投资力度,强化造林、管护等措施,注重提高森林资源质量,不能在社会经济发展的同时,忽略了森林生态系统的安全问题。

综合以上分析,本研究提出进一步提高森林生态系统安全性的建议供各地区参考：对于本身森林资源丰富、森林质量好的地区,要继续保持,要进一步提高对森林资源保护的重视,建立森林生态安全预警长效机制,有效预防森林生态安全风险,防止生态环境出现恶化。对于森林资源匮乏、森林质量不高的地区,要加大造林力度,全面提升森林资源质量,进一步加强自然保护区建设,扩大自然保护区面积比例,加大对工业等废弃物排放的治理力度,积极开发、推广清洁生产,推行清洁能源使用,有效控制城镇人口数增长,减轻森林生态系统压力。