湖南省旅游生态安全动态评价及障碍因素分析

王铁骊,罗 颖

(南华大学 经济管理与法学学院,湖南 衡阳 421000)

2020年,习近平在“两会”中反复提到要加强生态文明建设,“十四五”规划(2021—2025年)更是明确指出,要注意提高生态系统质量,以实现绿色低碳发展。党的二十大报告再次明确了我国生态文明建设的战略任务,总基调就是推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。旅游业的蓬勃发展能推动当地生态文明建设,但同时也对生态环境造成了广泛和深层次的危害,影响生态系统安全。因此,如何协调旅游经济增长与生态系统保护之间的关系,维护和提升旅游地的生态安全,成为旅游地高质量发展的重要环节,也是旅游研究的热点[1]。

旅游生态安全的概念来源于生态安全[2],目前相关研究仍处于初级阶段。概念界定上,由于不同学者学术背景与研究视角的不同,对于旅游生态安全的定义也不同。曹新向等认为,旅游地可持续发展依赖于自然资源和生态环境处于一种不受威胁、没有风险的健康、平衡的状态和趋势,在这种状态和趋势下,旅游地生态系统才能持续存在并满足旅游业持续发展的要求[3]。Neven等认为系统解决旅游环境管理方面的问题是实现旅游业可持续发展的前提[4]。Dey等认为旅游业是一项包含商业组织和度假的活动,当地生态环境资源是否遭到破坏是影响旅游业发展的重要因素之一[5]。虽然概念尚未统一,但相关学者对旅游生态安全概念的理解均以旅游生态系统的健康发展作为旅游生态安全的基础。研究内容上,国外学者对旅游生态安全的研究较少,主要集中在旅游承载力、旅游对生态环境影响力和旅游环境管理等方面[6-9]。国内学者在21世纪关注到旅游生态安全问题,现有研究多围绕旅游业发展与环境保护之间的关系以及旅游生态环境管理等热点展开。研究框架上,学者们以PSR、DSR、DPSIR模型为基础,从不同空间角度构建了旅游生态安全的评价模型,比如CSAED[10]、TQR模型[11]和包含人口、旅游、劳动力市场的系统动力学模型等。指标体系上,对旅游生态安全评价指标的研究逐步从单一指标向多元指标发展。一级指标除了压力、状态和响应外,还根据不同研究区域提出了生态敏感性指数和旅游业吸引力指数等。研究方法上,国外学者多是静态研究,比如结构方程法、ANP法(网络层次分析法)和模糊Topsis法(理想解法)[10-12]等。国内学者主要采用生态足迹法[13]、遥感与地理信息系统法[10,14]和景观格局分析法[15]等。研究尺度上,国外学者多关注宏观层面,国内学者对于旅游生态安全的研究则主要是微观研究,研究区域从单一旅游目的地向区域性的地域单元转变,已从旅游景区[16]、城市[17]、城市群[18]等多维度对旅游生态安全进行了研究。

梳理上述文献分析可知,虽然国内外学者对旅游生态安全的研究已有一定的研究成果,但概念体系、评价指标以及量化方法不够系统和完善的问题仍然存在。虽然从不同维度进行了旅游生态安全研究,但对于省域研究较少,研究主体考虑单一,影响了其计量模型的准确性;对指标权重的设计与选择也存在一定的主观性,评价指标仍需进一步综合化与系统化;在识别影响旅游生态安全的因子后,也较少深入探析其作用机制。因此,本文选取湖南省为研究对象,构建基于DPSIR模型的旅游生态安全评价体系,采用熵权TOPSIS法对湖南省2011—2020年旅游生态安全进行分析研究,并利用ArcGIS10.5软件分析其旅游生态安全时空演变特征,同时运用障碍诊断模型,剖析阻碍湖南省旅游生态安全提升的障碍因子,以期全面把握湖南省域旅游生态安全的动态演变特征及障碍因素,为促进当地旅游业的可持续发展提供一定参考与决策建议,并为同类型城市改善生态安全环境质量、促进生态系统良性循环、实现经济社会环境可持续发展提供科学借鉴,丰富旅游生态安全研究。

一 研究设计

(一)指标体系构建

学者们普遍认为旅游生态安全是由经济活动、社会发展和自然三个不同性质的系统组成的复合系统[19]。DPSIR模型则基于系统角度研究了人与环境之间的关系,它能够客观反映旅游活动与生态环境之间的相互作用及影响,驱动力(D)、压力(P)、状态(S)、影响(I)、响应(R)构成一个有序且开放的循环系统[20]。

根据DPSIR模型和已有文献,选取旅游生态安全研究领域中被高频使用的指标,并结合近几年国家有关生态安全的政策文件,遵循指标的科学性、系统性、代表性与数据可得性原则,在DPSIR框架内构建出24个相关指标,形成湖南省旅游生态安全评价指标体系,见表1。

表1 湖南省旅游生态安全评价指标体系

驱动力(D)指社会的经济发展状况直接影响着生态环境建设与保护的相关举措实施[21]。因此,从社会驱动和经济驱动角度,选取GDP增长率、城镇化率、人口自然增长率、旅游收入增长率、游客增长率来衡量生态环境保护的驱动因素。

压力(P)指人类活动会直接或间接促使生态系统安全状态发生改变[22]。旅游经济密度、人口密度、游客密度表示人们开展旅游活动的压力。工业废水排放量、工业SO2排放量表示经济发展中对环境带来的不良影响。

状态(S)指环境在社会经济发展驱动和生态环境保护压力的作用下,所呈现出的发展变化状态[23]。国内旅游收入、旅游外汇收入表示当地旅游业发展现状。人均城市建设用地面积、绿地园林面积、空气质量好于二级天数比例表示地区的环境状况。

影响(I)指社会经济与旅游业对生态系统的综合影响[24]。选取旅游总收入占GDP百分比、第三产业占GDP百分比、第三产业从业人员数、旅游人均消费4个指标表示当地第三产业和旅游业的发展水平。

响应(R)指政府为减少负面效应和延续正向效应所做出的相应解决措施[25]。生活污水处理率、生活垃圾处理率和工业固体废物综合利用率是实现可持续发展的有效措施,财政支出占GDP的比重表示当地对于环境治理的经济投资,普通高等学校在校人数表现为该地区应对措施的人才供给。

(二)研究方法

1.熵权TOPSIS法

熵权TOPSIS方法由熵权法和TOPSIS法组成,要先确定指标权重,再根据测度目标靠近正、负理想解的贴近度对评价对象进行综合评估[26]。熵权法是一种客观赋权方法,其原理是根据各评价指标数值的变异程度所反映的信息量大小来确定权数。TOPSIS法对数据分布及样本量、指标多少无严格限制,但要求指标具有单调性,即指标正向或反向[27]。本文中的指标均为数量性指标,单调性较强,适合进行TOPSIS法研究。具体步骤如下:

(1)数据标准化。采用Min-Max标准化方法来消除量纲差异,具体公式如下:

当指标为正向指标时,

(1)

当指标为负向指标时,

(2)

(2)计算指标权重

(3)

(4)

(5)

式中,pij为第j项指标在第i年的标准化值,eij为j指标的信息熵,wij为该指标的权重。

(3)计算各评价对象到正、负理想解的距离。

dij=wij×pij

(6)

(7)

(4)计算各评价指标和理想解的相对贴近度,并按降序排列确定评价对象的优劣次序。

(8)

式中,Ci∈[0,1],取值越贴近1,则评价对象与正理想解的距离越近,旅游生态安全指数越高,反之,则越差。

2.障碍因子诊断模型

障碍因子诊断模型由因子贡献度、指标偏离度和障碍度3个指标组成[28]。wj表示第j项指标的权重,即因子贡献度;指标偏离度mij为第j项指标与生态安全理想值的差距;Fij表示第j项指标在i年对旅游生态安全的障碍度。具体公式如下:

mij=1-xij

(9)

(10)

3.安全等级划分

目前尚未形成旅游生态安全评价分级的统一标准,由于不同区域旅游生态环境和社会经济发展水平的差异性,以及特定城市内旅游业发展政策实施的不同步性,本文结合生态环境部试行标准值、生态环境部发布的有关生态安全的相关文件,以及SDGS(可持续发展目标指标)、EPI(环境绩效评估指标)等国际、国内通行标准,参考已有研究成果,考虑指标综合属性及研究区域实际情况,将湖南省旅游生态安全的等级标准分为恶化级、风险级、敏感级、临界安全级、一般安全级、比较安全级、非常安全级7个等级,见表2。

表2 旅游生态安全等级划分

(三)数据来源

研究数据主要来源于《中国城市统计年鉴》、《湖南省统计年鉴(2011—2020)》、各市(州)《国民经济与社会发展统计公报》、各市(州)《统计年鉴》以及各市(州)生态环境厅、文化和旅游厅等官方政府网站。其中部分数据通过已有数据进行公式运算得出,部分缺失数据通过线性插值法补足。

三 湖南旅游生态安全时空演变及障碍因子

(一)时空特征

1.湖南省旅游生态安全系数时空演变

由计算得出湖南省各市旅游生态安全系数,由于数据过多,为直观展示其演变趋势,将“十二五”和“十三五”的三个时间节点(2011、2016、2020)的平均系数按自然断点法划分后导入ArcGIS10.5中进行可视化分析,绘制旅游生态安全变化趋势图,见图1。

图1 2010—2020年湖南省旅游生态安全变化态势

整体来看,湖南省各市2011年、2016年、2020年旅游生态安全系数平均值分别为0.34、0.42、0.57,生态安全系数逐步提高,但仍处于较低安全等级。各市生态安全水平整体呈小幅度下降、大幅度上升的波浪形变化趋势,“十二五”期间旅游生态安全系数平均值下降0.002,“十三五”期间上升0.153,说明近年来湖南省各市的生态安全得到改善。从地理分布上来看,旅游生态安全变化存在明显空间异质性,呈“中间敏感级,四周一般安全级”的花瓣型状态。邵阳、郴州、长沙、岳阳、常德、湘西六市整体旅游生态安全系数较高,株洲旅游生态安全系数最低,处于风险型状态,城市内部发展不均衡。分市来看,湘西州、怀化、常德、岳阳、益阳、长沙、湘潭、衡阳、永州旅游生态安全系数呈阶梯式上升;娄底、邵阳旅游生态安全系数呈先下降后上升的“U”型状态;株洲、张家界、郴州三市呈先上升后下降的“倒U型”状态。

2.湖南省旅游生态安全等级空间分布格局

以表2为划分标准,并以2011年、2016年、2020年的旅游生态安全系数为数据样本,分析2011—2020年湖南各市旅游生态安全等级空间分布特征,见图2。研究期内包含恶化级、风险级、敏感级、临界安全级、一般安全级5类,尚未出现比较安全级和非常安全级的市(州)。

图2 湖南省旅游生态安全水平空间分布图

具体来看,湖南各市旅游生态安全格局变化差异明显,整体呈由西北和东南向中心逐渐变好的发展趋势。2011年,株洲处于恶化级,长沙、岳阳、邵阳、娄底、常德5市处于敏感级,其余8市处于风险级,整体生态安全等级较低,区域发展有一定局部集聚性;2016年,株洲上升为风险级,郴州上升为一般安全级,湘西、常德、张家界上升为临界安全级,娄底和益阳处于风险级,其余7市仍处于敏感级,大部分城市旅游生态安全表现出脆弱性;2020年,各市生态安全等级空间变化明显,株洲仍处于风险级,张家界和郴州处于临界安全级,其余11个城市上升为一般安全级。总体而言,研究期内,湖南省风险级城市逐渐减少,郴州、娄底两市安全等级出现降级现象,旅游生态安全较为脆弱,其余市(州)的安全等级长期保持稳定优化,省域整体旅游生态安全水平增长缓慢。

(二)障碍因子

各市(州)旅游生态安全具有明显的上升空间与发展潜力,为探讨影响湖南省各市(州)旅游生态安全的主要因素,运用障碍因子诊断模型对其进行分析。由于指标众多,本文通过计算后选取排名前五位的障碍因子,并初步以2011、2020年的数据为样本,后考虑到2019年新冠肺炎疫情的影响,最终选取2011、2019、2020年的数据作为样本,进行障碍因子识别分析,具体见表3。

表3 2010—2020年湖南省旅游生态安全障碍因子

从DPSIR框架来看,根据障碍度累积排名得出,普通高等学校在校学生数、游客密度、生活垃圾无害化处理率、旅游经济密度、GDP增长率和旅游总收入占GDP百分比等指标的障碍作用排名靠前。障碍因子主要分布在响应层与压力层,个别障碍因子来源于状态层与影响层,驱动力层的障碍作用较弱,频率大小依次为R(53)>P(52)>S(39)>I(38)>D(28)。具体分类来看,驱动力层中,GDP增长率是影响旅游生态安全的重要驱动指标,累计障碍度从2011年的0上升到2020年的0.95,其中考虑到受新冠疫情的影响,全国各地经济增长放缓。压力层中,旅游经济密度、游客密度、人口密度是影响旅游生态安全的重要压力因素,2011年至2020年三者障碍度呈先上升后下降的趋势。旅游经济密度体现了城市旅游发展水平和旅游集聚程度,游客密度和人口密度反映了人们对旅游地的占用程度,当人口或者游客超过旅游地的环境承载力时,将会破坏当地的生态平衡。状态层中,人均城市建设用地面积、绿地园林面积、空气质量二级以上天数、国内旅游收入四者对旅游生态安全的障碍度逐渐降低,旅游外汇收入受经济活动影响,在2020年出现负面作用。整体上看,受益于环境治理和环保意识的提高,绿地园林面积不断增加,空气质量逐渐改善,经济活动有序推进。影响层中,旅游总收入占GDP百分比和第三产业占GDP百分比的障碍度逐年降低,第三产业从业人员和旅游人均消费呈大幅降低再小幅增长的变化趋势。究其原因,研究期内湖南各市(州)产业结构不断优化,第三产业拉动经济增长,经济发展方式在快速转变。旅游人均消费和第三产业人员直接体现当年经济环境,对旅游生态安全产生直接影响。响应层中,生活垃圾无害化处理率、工业固体废物综合利用率、财政支出占GDP百分比的障碍度呈先上升后下降的变化趋势,其中,生活垃圾无害化处理率障碍度在2019年达到峰值,普通高等学校在校学生人数障碍度呈下降趋势,污水处理率有较小幅度的波动。响应层反映出生态环境保护措施的实施效果得到了较好地反馈,但仍有提升空间。

从单因素来看,各市(州)不同年份的障碍因子存在较大差异。时间上,2011年绿地园林面积和空气质量占二级以上天数是影响各市旅游生态安全的重要因素,2020年主要障碍因素已转变为旅游外汇收入、GDP增长率等经济指标。地区上,长株潭地区(长沙、株洲、湘潭)作为湖南省经济发展的核心增长极,城市发展水平高,经济活动主要障碍因子是生活垃圾无害化处理率、工业固体废物综合利用率。湘南地区(衡阳、郴州、永州)与湘北地区(常德、岳阳)旅游资源丰富,旅游经济密度、游客密度、旅游收入增长率是影响其生态安全的主要障碍因子。湘西地区(湘西、怀化、张家界)相比于省内其他市地域偏僻,地形多山,发展相对滞后,人均城市建设用地面积、普通高等学校在校学生数、人口密度是这三个城市的主要障碍因子。湘中地区(娄底、邵阳、益阳)属于丘陵地带,三市经济实力相近,发展一般,障碍因子分布较为分散,有国内旅游收入、第三产业占GDP百分比、人口密度、工业SO2排放量等。

四 结果与启示

(一)结果

本文基于DPSIR框架构建湖南省旅游生态安全评价指标体系,分析了2011—2020年期间湖南省旅游生态安全动态演化特征,并通过障碍因子诊断模型发现了影响湖南省旅游生态安全等级提升的障碍因子,主要结论如下:

1.从时间演变上看,湖南省旅游生态安全系数呈小幅度下降、大幅度上升的波浪形演化趋势。2011年至2015年旅游生态安全等级处于敏感级,2016年后旅游生态安全系数逐渐提高,步入一般安全级。同时,各市(州)整体呈波动减弱、稳步上升的良好趋势。

2.从空间分布上看,2011—2015年湖南省旅游生态安全格局呈中间高、四周低的态势,2016年后西北和东南区域旅游安全系数提高趋势明显,出现中间低、四周高的分布趋势,2020年全省大部分城市达到一般安全等级。研究期内,各市旅游生态安全等级提升较为明显,但内部发展仍不均衡,个别城市存在倒退现象,在全域旅游大潮下仍存在较大提升空间。

3.从障碍因子来看,障碍因子主要分布在响应层(R)与压力层(P),游客密度、生活垃圾无害化处理率、工业固体废物综合利用率、旅游经济密度等是主要障碍因子。各市(州)旅游生态安全障碍因子具有显著的差异性。不仅表现在地域差异上,也体现在障碍度上,部分障碍因子比如普通高等学校在校学生数、人均城市建设用地面积等虽然频率高,但障碍度在不断降低,而旅游外汇收入和游客增长率频率低但障碍度较高,说明关键因子在旅游生态安全的演变中起到了重要作用。

(二)启示

虽然研究期内湖南省旅游生态安全水平稳步提升,但并不能保证其旅游生态系统绝对安全。目前尚未出现比较安全级,快速的城市化进程严重威胁着旅游生态安全,而旅游生态系统是一个由自然、社会、经济等要素构成的复杂的综合系统。因此,在大力发展旅游业时应注意以下四个方面。

一是缓解旅游生态压力。提升城市旅游生态安全水平不能仅仅依靠限制旅游业的发展,生活垃圾处理量、工业废水排放总量以及工业SO2排放量也是影响旅游生态压力的重要因素,应当加强对“三废”排放量的监管,提高“三废”处理率,以缓解旅游生态压力。

二是改善旅游生态状态。一方面要加大对社会公共资源和旅游环境资源的投入,增加旅游基础设施建设和绿地面积,提升绿化覆盖率和公园绿地面积;另一方面,政府要积极促进第三产业的发展,提高第三产业就业率和居民生活水平,进而促进公众对当地旅游生态环境的保护,以改善旅游生态。

三是提高旅游生态响应。一方面,政府应当增加节能环保支出,提升一般工业固体废弃物利用率、生活污水处理率以及生活垃圾无害化处理率等资源利用效率;另一方面,不仅要着眼于生态建设的短期投资,还必须重视人才培养,为长期发展做好人才供给;同时,将旅游生态安全贯穿到宣传工作中,让公众参与到维护生态环境工作中。

四是加强区域经济合作。各市发展不平衡的问题,一定程度上可以通过资源整合与优化来解决。以长株潭为核心,以长株潭旅游圈、大湘西旅游圈、雪峰山旅游圈、洞庭湖旅游圈和大湘南旅游圈为重点,依托区域内重大交通干线,强化湖湘文旅集群的辐射功能,促进区域经济交流。其次,加强旅游资源的整合力度。例如以“大品牌+小景点”的方式,将衡山风景区、岳阳楼风景区、张家界风景区、长沙橘子洲风景区等众多旅游资源进行整合,打造一体化的旅游形象。