我国森林生态承载率测度及地区差异研究

胡乐祥 付伟

摘要：文中以我国31个省（区、市）为研究对象，运用熵权TOPSIS方法测算2011—2020年森林生态承载力与环境污染压力指数，进一步得出森林生态承载率，并依据Dagum基尼系数分析东、中、西部的地区差异。结果表明：1）我国森林生态承载力在2011—2013年呈下降趋势，2014—2020年呈上升趋势；2）环境污染压力在2011—2014年呈下降趋势，2015—2020年呈上升趋势；3）近10年森林年均生态承载率西部地区最高，中部、东部地区相差不大；4）我国森林生态承载率总体差异呈下降趋势，地区内差异比地区间差异大。在此基础上，提出相关建议以提升我国森林生态承载率，为进一步推进生态文明建设提供参考。

关键词：森林生态承载力；环境污染压力；森林生态承载率；地区差异

中图分类号：F326.20   文献标识码：A   文章编号：2096-9546（2023）02-0061-09

DOI： 10.12344/lczcyj.2022.12.20.0001

胡乐祥，付伟.我国森林生态承载率测度及地区差异研究［J］.林草政策研究，2023，3（2）：61-69.

Measurement and Regional Differences of Forest Ecological Carrying Rate in China

Hu Yuexiang Fu Wei

（School of Economics and Management， Southwest Forestry University， Kunming 650224， Yunnan，China）

Abstract： This paper takes 31 provinces， municipalities and autonomous regions as research objects and uses the entropy weight TOPSIS method to calculate the forest ecological carrying capacity and environmental pollution pressure index from 2011 to 2020 and then obtain the forest ecological carrying rate. Dagum Gini coefficient is used to analyze the regional differences among the eastern， the central and the western regions. The results show that： 1） The forest ecological carrying capacity in China decreased from 2011 to 2013 and increased from 2014 to 2020; 2） The environmental pollution pressure in China presents a downward trend from 2011 to 2014 and an upward trend from 2015 to 2020; 3） The average ecological carrying rate of forests in western China is the highest in the past ten years， and there is little difference between the central and eastern China; and 4） The overall difference in forest ecological carrying rate in China shows a declining trend， and the difference within regions is larger than that between regions. Based on the analysis， suggestions are put forward to improve the ecological carrying rate of forest in China.

Keywords： forest ecological carrying capacity; environmental pollution pressure; forest ecological carrying rate; regional difference

中共二十大报告指出，尊重自然、顺应自然、保护自然，是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。森林作为陆地上最大的生态系统，可以对气候、降水量等进行有效调节，还可以为人类提供生态服务。生态承载力最早由国外开始研究。1921年Park最先提出承载力的概念，即在特定环境条件下，某一生物个体存在数量的最大极限［1］。生态承载力随着人与自然矛盾的加剧逐步演变为种群承载力、环境与资源承载力、生态系统承载力等［2-5］，生态承载力逐步发展成为包含社会、经济、生态与环境等学科的交叉综合性研究主题。参考前人研究［6-8］，森林生态承载率主要涉及森林生态承载力与环境污染压力2个子系统。森林生态承载力主要是将其内涵与指标构建相结合进行研究［9-10］；研究方法也較多，主要有生态足迹法［11-12］、综合评价法［13］、系统模型法［14］等，不同方法的优缺点各不相同，目前并未形成统一的评价方法。森林在维持自身更新时也需承受各种压力，例如森林有害生物、森林火灾［15］、过度放牧［16］、大气污染等。20世纪90年代，过度采伐和疏于种植对森林生态环境造成严重破坏［17］。如今，科技化与城镇化在给人们带来便利的同时也带来了森林资源与生态环境的压力［18-19］，人地关系也开始出现不和谐；因此，处理好城镇化与森林生态环境之间的关系成为解决人与生态环境之间矛盾的重要一步。关于森林生态承载力与环境污染压力动态关系的研究，主要运用熵权TOPSIS方法，依靠森林生态承载率来研究2个系统间的动态关系［6-7］。但总体来看，森林生态承载力与环境污染压力相结合的研究及森林生态承载率地区差异研究还较少，且大部分研究都是集中在省域或某一地区，基于全国范围的研究则较少。鉴于此，本文以我国31个省（区、市）的森林生态承载率地区差异作为研究目标，运用熵权TOPSIS方法及得出的数值来研究我国东、中、西部的森林资源与环境污染状况，通过Dagum基尼系数对我国森林生态承载率进行地区差异分析，并提出相关建议，以期为我国进一步推进生态文明建设提供参考。

1 研究方法

1.1 我国森林生态承载率指标构建

森林资源状况直接决定了森林生态承载力的高低，废水、废气、废物的排放情况影响环境污染压力的大小，进一步会影响森林生态承载率。森林生态承载率主要依靠森林生态承载力与环境污染压力2个子系统（表1）。在指标构建过程中，森林生态承载力子系统主要选取资源性指标（S1）、受害率指标（S2）、区位指标（S3）。资源性指标中，森林覆盖率（S11）和森林单位面积蓄积量（S12）可以用来反映森林的数量以及质量，天然林面积比（S13）可以用来反映森林生态能力的强弱，造林面积比重（S14）和国家级自然保护区面积比（S15）可以用来反映人类对于森林保护意愿的强弱，以上指标为正向指标。受害率指标中，森林火灾受害面积（S21）和有害生物灾害发生率（S22）可以用来反映森林的受损情况，为负向指标。区位指标中，年均降水量（S31）、年均气温（S32）和年均日照时数（S33）反映植物的生长条件，均为正向指标。环境污染子系统选取环境污染指标（P1）。指标层中废水排放量（P11）、一般工业固体废物产生量（P12）、SO2排放量（P13）和颗粒物排放量（P14）均为负向指标。

资源性指标数据来自《中国统计年鉴（2012—2021）》，受害率指标数据来自《中国林业与草原统计年鉴（2011—2020）》，区位指标数据来自《中国气象统计年鉴（2012—

2021）》，环境污染指标数据来自《中国环境统计年鉴（2012—2021）》。

1.2 森林生态承载率测算

1.2.1 森林生态承载力及环境污染压力测算

运用熵权TOPSIS方法测算森林生态承载力和环境污染压力，该方法主要是确定问题解决对策的正理想解和负理想解，在可行性的所有方案中确定一个方法使其距离正理想解最近，距离负理想解最远，使其成为评价优劣的依据。该方法具有能够进行横向比较以及纵向比较的优势［6］。

1.2.2 森林生态承载率测算与判断方法

测算得出各省森林生态承载力与环境污染压力评价指数后，可以进一步得出各省森林生态承载率，即森林生态承载率I=森林生态承载力指数S/环境污染压力指数P。

森林生态承载率小于0.8且大于0时，表示环境污染压力过大，已经超过森林资源可承载能力，森林状态处于超载状态；森林生态承载率小于1且大于等于0.8时，表示森林承载力与环境污染压力处于平衡状态；森林生态承载率大于等于1时，表示森林能够承载环境污染带来的压力，此时森林状态处于富余状态（表2）［20］。

1.3 森林生态承载率地区差异

本文在分析我国森林生态承载率地区差异时将采用Dagum基尼系数［21］。Dagum基尼系数及其分解方法可以有效解决以往地区差异研究中差异分解和样本描述等问题。基尼系数越大，代表地区差异越大；总体差异内某部分贡献率越大时，代表该部分差异对地区总体差异的影响也就越大。

2 结果与分析

2.1 我国森林生态承载力测度分析

依据《全国城镇体系规划（2006—2020年）》［22］将31个省（区、市）划分为东、中、西部3大地区，东部地区包括北京市、天津市、河北省、辽宁省、上海市、江苏省、浙江省、福建省、山东省、广东省、海南省，中部地区包括山西省、吉林省、黑龙江省、安徽省、江西省、河南省、湖北省、湖南省，西部地区包括内蒙古自治区、广西壮族自治区、重庆市、四川省、贵州省、云南省、西藏自治区、陕西省、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区。研究结果表明，2011—2020年我国东、中、西部3大地区森林生态承载力总体呈现先减后增趋势（图1）。

东部地区森林生态承载力在2011—2014年呈下降趋势，2015—2017年呈先上升后下降趋势，2018—2020年呈波动型上升。2013年较上一年下降幅度明显，其主要原因为，2012—2013年福建省和海南省有害生物灾害发生率较高，天津市、浙江省、江苏省森林火灾受害面积较大。截至2020年，东部地区的森林生态承载力落后于我国中西部地区，东部地区的经济发展速度较快，但在发展的同时需要注重保护森林生态。

中部地区森林生态承载力在2011—2013年呈下降趨势，2014—2020年呈波动上升趋势，其中在2015、2017年略有下降。截止到2020年，中部地区成为我国森林生态承载力最高的区域，提升速度明显，主要原因为黑龙江省国家级自然保护区面积占比上升明显，从5.28%上升到8.56%，10年间增加了3.28个百分点；安徽省造林面积比从1.27%上升到3.83%，10年间增加了2.56个百分点；河南省天然林面积比从35.41%上升到39.04%，10年间增加了3.63个百分点。

西部地区森林生态承载力在2011—2015年呈下降趋势，2016—2020年呈波动上升，其中2017、2019年略降。西部地区的森林生态承载力在2018年以前一直处于全国领先地位，主要原因为西部地区的森林覆盖率、国家级自然保护区面积比以及天然林面积比一直位于全国前列，森林生态承载力一直较好。近些年西部地区经济发展较快，在发展经济的同时对生态环境也带来了一定冲击，因此2018—2020年森林生态承载力几乎未见增长。

2.2 我国环境污染压力测度分析

我国东、中、西部3大地区环境污染压力总体先缓慢降低，随后不断升高（图2）。东部地区环境污染压力在2011—2014年呈下降趋势；2015—2020年呈上升趋势，2016年增幅最大，较上一年增幅达到75.10%，主要原因为广东省和海南省在2016年废水排放总量较高，分别为93.83亿t、4.41亿t。中部地区环境污染压力在2011—2014年呈下降趋势；2015—2020年呈上升趋势，2016年增幅最大，较上一年增幅达到187%，主要原因为江西省在2016年废水排放总量与一般固体废物产生量在近10年中都处于较高水平，分别为22.11亿t、1.27亿t。西部地区环境污染压力在2011—2014年下降，2015—2017年上升，2018—2019年下降，2020年上升，整体呈波浪式发展。在2015年以前，西部地区的环境污染压力最高，但截止到2020年，西部地区的环境污染压力为全国最低，主要原因为西部地区整体的废水、废气以及固体废物的排放量较少并在近些年呈现下降趋势。中共十八大以来，西部地区特别是西南地区大力保护生态环境，并将生态文明建设放在首要位置，例如云南省争做生态文明建设排头兵，为筑牢我国生态安全屏障贡献出“云南力量”。

2.3 我国森林生态承载率测度分析

根据31个省（区、市）的森林生态承载力与环境污染压力测算结果求出近10年的平均值，进而得出年均森林生态承载率（表3）。其中年均森林生态承载率最高的3个省（区、市）分别为宁夏回族自治区、河北省、湖南省。根据近10年指标数据可以看出，宁夏回族自治区的废水排放总量、SO2排放量以及固体废物的产生量在31个省（区、市）中都是相对较低的，并且近10年中森林火灾受害面积较低，因此宁夏回族自治区森林生态承载率一直较高。此外，湖南省以及河北省的森林资源性指标较好，造林面积比、天然林面积比以及国家级自然保护区面积比较高，因此河北省与湖南省的森林生态承载率位列第2及第3位。

东部地区、中部地区和西部地区年均森林生态承载率达到平衡及以上的省（区、市）分别占各地区的36.36%、37.50%和83.33%。由此可见，研究期内西部地区的森林生态承载率最好。究其原因，西部地区的国家级自然保护区面积较大，森林单位面积蓄积量较多，因此其森林生态承载力较高；同时，其工业发展速度并没有中东部快，导致废水、废气以及工业废物的排放量相较于中东部要低，因此西部地区的环境污染压力较小。

2.4 我国森林生态承载率地区差异分析

为了深入研究我国森林生态承载率的地区差异，按照Dagum基尼系数及其分解方法，计算出2011—2020年我国森林生态承载率的总体基尼系数，并进一步分解得出东中西部地区的基尼系数（表4）。2011—2020年，我国森林生态承载率总体基尼系数呈下降趋势，即总体差异呈现缩小趋势。以2011年为基期，我国森林生态承载率总体基尼系数年均降幅约1.74%。同时，我国森林生态承载率总体差异呈波动式下降，在2011—2014年围绕着0.35上下波动，2014—2016年呈先下降后上升趋势，2017—2019年呈下降趋势，但2020年又出现上升迹象（图3）。

1） 森林生态承载率地区内差异。我国森林生态承载率地区内差异趋势（图4）分析显示，东部地区的地区内差异在2011—2014年围绕着0.38波动，2014—2016年地区内差异呈先下降后上升趋势，2017—2018年呈下降趋势，2019—2020年呈上升趋势，在2016年达到峰值。中部地区2011—2020年（2016年除外）地区内基尼系数围绕着0.30上下波动，2016年达到峰值，为0.50，地区内差异较为平稳。西部地区在2014—2019年地区内差异一直位于全国最低水平。究其原因，东部地区内各省、市的森林资源情况差距较大，如上海城镇化非常高、森林覆盖率较低；

同时，东部沿海地区经济发展要比辽宁、河北等省份好，因此能耗较高，环境污染压力也相对较大，导致东部地区内差异较大。2016年中部地区内差异超过东部地区，是由于该年的森林火灾受害面积以及森林有害生物灾害发生率在中部地区各省之间的差距较大，最终导致中部地区森林生态承载率各省间差距在该年较大。西部地区各省（区、市）在森林资源丰富程度上差异不大，因此在研究期内大部分时间处于全国较低水平。

2） 森林生态承载率地区间差异分析。从地区间差异可以看出（图5），在近10年中，东—中部地区间的差异大部分位于较高水平。东—中部地区间差异在2011—2014年围绕着0.37上下波动，2014—2016年呈先下降后上升趋势，2017—2020年呈不断下降趋势。东—西部地区间差异在2011—2013年围绕着0.35上下波动，2014—2016年呈先下降后上升趋势，2017—2019年呈下降趋势，2020年有回升趋势。在近10年中，中—西部地区间差异大部分位于较低水平。中—西部地区间差异在2011—2013年呈上升趋势，2014—2016年呈先下降后上升趋势，2017—2020年呈波动式发展。总体而言，东—中部及东—西部地区间差异高于中—西部地區间差异。这是由于东部地区的森林资源丰富程度相较于中、西部低，但经济发展水平相较于中、西部高，在经济发展中产生的能耗较高，从而“三废”的排放量较高。近年来，东—中部与东—西部地区间的差异缩小是造成我国森林生态承载率总体差异减小的原因。

2.5 我国森林生态承载率总体差异贡献率分析

从我国森林生态承载率差异总体来源及贡献率（表4）可知，超变密度贡献率一直位于最高水平，其主要原因是样本存在重复性。地区内差异贡献率在2011—2013年先减后增，2014—2016年呈下降趋势，2017—2020年呈上升趋势。其中，2013年地区内贡献率达到峰值（34.28%），2014—2016年则分别下降1.20、2.62、3.99个百分点，2016年最低（30.29%）。地区间差异贡献率在2011—2013年呈先上升后下降趋势，随后呈震荡上升，2020年较2014年上升了16.81个百分点，2012年最高（32.43%），2014年最低（7.64%）。但地区内差异贡献率总体比地区间贡献率高（图6），因此需要注重地区内各省份协同发展，在发展的过程中注重与森林生态环境和谐共生，从而进一步缩小地区内森林生态承载率的差距。

3 结论与建议

3.1 结论

1） 我国森林生态承载力总体呈现上升趋势。其中，东部地区森林生态承载力近年位于全国较低水平；中部地区森林生态承载力则增长速度较快，2020年成为全国森林生态承载力最高地区；西部地区森林生态承载力位于全国较高水平。追溯森林生态承载力的指标，我国森林覆盖率和森林单位蓄积量稳步提升；森林有害生物灾害发生率不断下降。因此，需要从增加森林资源以及降低森林受害率角度提升我国整体森林生态承载力。

2） 我国环境污染压力整体呈现上升趋势，但上升速度在近几年放缓。追溯环境污染压力指标，固体废物、废水以及部分有害气体排放量处于上升趋势。因此，需要从政策引导以及增强居民环保意识角度减少废水、废物、废气的排放量，从而降低我国环境污染压力。

3） 我国近10年年均森林生态承载率西部地區最高，中部以及东部地区相差不大。其中，东部地区森林生态承载率整体呈下降趋势，从富余降为超载；中部地区森林生态承载率近10年也从富余降为超载，但近几年森林生态承载率提升速度明显；西部地区森林生态承载率大部分呈平衡或富余状态，森林承载能力较高。我国森林生态承载率总体差异呈下降趋势，地区内差异比地区间差异大，同时地区内与地区间差异呈下降趋势。

3.2 建议

森林生态承载率依靠的是森林生态承载力与环境污染压力2个子系统，因此可以从提升森林生态承载力和降低环境污染压力2方面提升我国森林生态承载率，同时需要根据不同地区的实际情况提出可行性建议对策。

纵观中东部地区森林生态承载率情况，由于中东部地区社会发展和森林资源容量之间的矛盾和西部地区相比较大，因此需要通过造林、护林等举措来增加森林资源和调整森林结构，例如加强天然林管理，严守生态保护红线，推进国家级自然保护区高质量发展；同时，中东部各省应当结合实际情况，区分功能区划，例如确定以北京为核心的首都生态安全保护区域，进而加强森林资源在生态承载率中的重要作用。

纵观西部地区森林生态承载率情况，虽然西部地区森林资源较为丰富，但是森林火灾频发，西部地区的绿色产业也较少。因此，需要加大宣传力度，形成全社会防范意识，运用监测预警技术降低森林火灾以及病虫害发生率；同时，政府需要加大“三废”的治理投入及治理力度，结合国内外先进治理方法以及理念，大力发展低碳经济以及循环经济，引导高污染企业转型升级，朝绿色方向发展，实现“三废”的无害化、减量化、资源化。

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