喜马拉雅东南部生物多样性保护优先区县域乡村振兴与生态系统服务耦合协调度研究: 以定结县为例

王 楠,姚国慧,马伟波,李海东 (生态环境部南京环境科学研究所,江苏 南京 210042)

2020年我国现行标准下农村贫困人口全部实现脱贫,贫困县全部摘帽,区域性整体贫困得到解决。然而脱贫地区和脱贫人口发展基础仍然较为薄弱,部分脱贫人口存在着返贫风险。如何巩固脱贫攻坚成果并接续推进脱贫地区乡村振兴,是当前一项长期而艰巨的任务。2020年12月16日,中共中央、国务院印发《关于实现巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接的意见》,成为进一步巩固拓展脱贫攻坚成果、接续推动脱贫地区发展和乡村全面振兴的纲领性文件。贫困地区与生态脆弱区、重点生态功能区存在空间上的耦合关系[1-2],以牺牲环境为代价的脱贫和巩固脱贫成果的方式不符合绿色发展要求。如何协调生态环境保护和乡村地区绿色高质量发展,促进村镇建设生态承载力提升,维护区域生态安全,以生态环境保护助推全面乡村振兴是当前脱贫地区面临的现实问题[3]。

生态系统服务代表了人类从生态系统中获得的利益[4-5],生态系统服务概括为自然生态系统及其物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过程[6-7]。生态系统服务对“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”的乡村振兴总要求发挥着重要的作用。特别是在经济条件相对落后、生态系统服务价值较高的地区,打通“绿水青山就是金山银山”转化路径,推动生态产品价值实现,探索基于主导生态功能保护的村镇生态建设和可持续发展模式[8-9],是巩固脱贫攻坚成果和乡村振兴的有效途径[10]。

目前,生态系统服务与乡村振兴的相关研究主要集中在乡村振兴战略对生态系统服务的影响与依赖度[11-13]以及生态系统服务对乡村振兴建设的反馈[14]两个方面。已有研究关注易地搬迁[15]、农地整治[16]等政策影响下乡村振兴与区域生态系统服务价值变化的关系,乡村振兴通过产业振兴、文化振兴等多种方式促进农民从生态系统服务价值特别是供给服务价值中持续获益,从而不断提升民生福祉。国内学者从生态产品价值实现路径探索[17]、乡村振兴与生态资本价值内在机制研究[18-19]等方面分析两者的关系,也有研究通过生态系统服务测算生态经济协调发展及其要素的相关性[20-21],而对生态系统服务与乡村振兴耦合关系的定量化研究不足。

生态系统服务与乡村振兴的关系十分复杂[22],尤其是在资源依赖地区。只有充分认识生态系统服务和乡村振兴建设两者之间的相互关系,才能在保护生态环境的同时助力乡村振兴。该研究选取喜马拉雅东南部生物多样性保护优先区县域日喀则市定结县为研究区,该县是生态环境部定点帮扶与对口支援地区。作为我国典型的高寒湿地生态系统和珠穆朗玛峰国家级自然保护区的组成部分,定结湿地的生态地位很高,生态系统重要性和脆弱性并存。通过构建乡村振兴指数测算指标体系,分析定结县生态系统服务与乡村振兴指数间的耦合关系,通过长时间序列分析揭示生态系统服务与乡村振兴间的时空分异规律,以期为定结县制定针对性的乡村振兴战略提供科学参考。

1 研究区概况

定结县位于西藏自治区西南部、喜马拉雅山北麓,南与尼泊尔和印度锡金毗邻,东连岗巴县,西临定日县,北靠萨迦县。总面积5 834.6 km2,平均海拔4 300 m。全县辖3镇7乡,人口约2.17万人。各乡镇基本情况见表1。

表1 定结县乡镇基本情况Table 1 Basic information of towns in Dingjie County

研究区东部为以多布扎湖为中心的高原湖盆地区。中西部是以叶如藏布河和金龙河为两条主线的河谷地区,沿河两岸的村落、人口、耕地、草场较为集中,以经营农业为主,兼营牧业。南部是喜马拉雅山支脉脊背上的高寒地区,多为冰川和雪山,属纯牧业区。西南部是陈塘峡谷区,地处喜马拉雅山主脊南翼。2022年定结县生产总值6.54亿元,农村居民人均可支配收入14 595元。经济结构以半农半牧为主,耕地面积27.13 km2,主产青稞、油菜、土豆等作物,草场面积3 540.93 km2,林地面积293.33 km2,有73.33 km2连片湿地。

2 研究方法与数据来源

2.1 乡村振兴指数测算

2.1.1测算指标

《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》(以下简称《规划》)明确指出,按照产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕的总要求,科学有序地推动乡村产业、人才、文化、生态和组织振兴,实现生态美、产业兴、百姓富。

基于以上对乡村振兴内涵的阐述,结合2018年中国社会科学院城乡发展一体化智库、中国社会科学院农村发展研究所发布的乡村振兴指数,以及相关研究[23-24]和定结县地方特点,遵循科学性、可行性、可测性和数据可获取性等原则,从产业兴、生态美、百姓富等3个维度设置工业总产值、工业企业个数、林业产值等18个测算指标(表2),其中正向指标14个,负向指标4个。

表2 乡村振兴指数测算指标体系Table 2 Countryside revitalization index measurement indicator system

2.1.2测算方法

为消除调查数据的量纲影响,采用正向/逆向离差最大化对指标数据进行无量纲处理,根据各指标的标准化值和指标权重确定综合得分,计算乡村振兴指数。

(1)

式(1)中,H为乡村振兴指数;Wij为第i维度第j个指标的权重;Iij为第i维度第j个指标的标准化值。

2.2 耦合协调度分析

耦合源自物理学概念,指2个或2个以上系统或运动形式通过各种相互作用彼此影响的现象,当系统间或系统内部要素间配合较好、协调发展时称之为良性耦合;反之则称之为恶性耦合。为科学反映生态系统服务和乡村振兴指数的空间耦合特征,采用基于离差系数的耦合协调度模型进行分析,计算公式为

(2)

T=aU1+bU2,

(3)

(4)

式(2)～(4)中,C为协调度;T为要素的综合发展系数;D为耦合协调度,用于衡量要素间相互作用影响程度;a和b为权重;n为调节系数;U1为乡村振兴指数的标准化值;U2为生态系统服务价值的标准化值。笔者认为乡村振兴和生态环境保护同等重要,即a=b=0.5,并选定n=3。借鉴前人研究成果[25],并结合研究区实际情况,将耦合协调度D划分为衰退失调型[0,0.2]、濒临衰退失调型(0.2,0.4]、勉强协调发展型(0.4,0.6]和协调发展型(0.6,1.0]这4类。为探究生态系统服务和乡村振兴的制约关系及其制约因素,将生态系统服务和乡村振兴指数的差异分为4种类型(表3),两者差距在 0.1以内视为同步。

表3 耦合差异类型划分标准Table 3 Classification criteria of coupling difference types

2.3 数据来源

2000、2010和2020 年定结县各乡镇乡村振兴评价指标数据主要来源于《中国县域统计年鉴(乡镇卷)》《农村统计年鉴》《中国城乡统计年鉴》《中国社会统计年鉴》以及定结县人民政府网站等。对于个别年份缺失的数据(例如单位耕地面积农药使用量、生态旅游收入、人均耕地面积及居民人均纯收入),假设这些指标保持不变的变化速度,根据定结县的年均增长率来推算并补齐数据。

2000、2010和2020年的生态系统服务价值为栅格数据,由中国科学院资源环境科学与数据中心(https:∥www.resdc.cn/default.aspx)提供,包括供给服务(E1,含食物生产、原料生产、水资源供给)、调节服务(E2,含气体调节、气候调节、净化环境、水文调节)、支持服务(E3,含土壤保持、维持养分循环、生物多样性)和文化服务(E4,含美学景观)4大类,空间分辨率为1 km。估算过程中在考虑各生态系统类型基础当量的基础上,进一步考虑植被净初级生产力(NPP)、降水和土壤保持调节的时空动态因子影响。

3 结果与分析

3.1 2000—2020年各乡镇乡村振兴指数变化

图1为2000—2020 年定结县10个乡镇乡村振兴指数的变化趋势。根据测算结果,定结县的乡村振兴指数存在以下2个方面的特征:一是定结县的乡村振兴水平仍存在较大的提升空间。定结县有4个乡镇的乡村振兴指数高于全县平均水平(0.30),由大到小依次为江嘎镇、陈塘镇、琼孜乡、萨尔乡,最大值为0.60。其余6个乡镇中,有3个乡镇的乡村振兴指数低于0.2,分别为郭加乡、确布乡和多布扎乡,以郭加乡最低(0.12)。较高的江嘎镇和陈塘镇的乡村振兴指数分别是最低乡镇的5倍和4.5倍。二是2010—2020年的乡村振兴指数相较于2000—2010年明显增长。2000—2020年定结县乡村振兴指数总体上呈增长趋势,以萨尔乡的增长幅度最大(59.1%)。其中,2000—2010年呈增加趋势的乡镇有3个,分别为江嘎镇、萨尔乡和琼孜乡,增长幅度分别为48.6%、11.9%和15.1%。2010—2020年呈增加趋势的乡镇有9个,以萨尔乡和扎西岗乡增长幅度较大,分别上升42.2%和56.3%;江嘎镇呈下降趋势,降幅为9.1%。

T1—江嘎镇;T2—日屋镇;T3—陈塘镇;T4—郭加乡;T5—萨尔乡;T6—琼孜乡;T7—定结乡;T8—确布乡;T9—多布扎乡;T10—扎西岗乡。

利用雷达图分析各乡镇乡村振兴指数演变动态的驱动力及各维度的差异性,结果见图2。

T1—江嘎镇;T2—日屋镇;T3—陈塘镇;T4—郭加乡;T5—萨尔乡;T6—琼孜乡;T7—定结乡;T8—确布乡;T9—多布扎乡;T10—扎西岗乡。

2000—2020年定结县在产业兴、生态美和百姓富3个维度的乡村振兴指数均呈增加趋势,分别增长14.9%、25.2%和18.3%。10个乡镇在3个维度上的区别不大,基本都处于亟待改善和发展水平,仅江嘎镇在百姓富维度、陈塘镇在产业兴维度较为突出,明显好于其他乡镇。至2010年,随着产业经济发展,居民生活水平不断改善,定结县在各个维度上均出现了明显的改善,且各乡镇的发展也更加均衡。生态美维度上各个乡镇的均衡程度更高,其中江嘎镇在产业兴和百姓富维度均处于领先水平。至2020 年,所有维度上的乡村振兴指数均得到更加快速的发展,但多布扎乡、郭加乡、定结乡和日屋镇的产业发展仍处于滞后水平,主要原因是上述乡镇为定结县较偏远的地区,基础薄、起点低,影响了产业发展水平。而陈塘镇在3个维度均处于较高发展水平,其2020年产业兴和生态美维度的指数值分别为0.29和0.11,位列第1。从具体的指标来看,产业兴维度上,主要是绿色有机农产品产值、林业产值、牧业产值等指标比其他乡镇高;生态美维度上,主要是陈塘镇城镇建成区海拔、林草覆盖率、农业灌溉水有效利用系数等指标明显优于其他乡镇。

3.2 2000—2020年定结县生态系统服务价值变化

由表4可知,2020年定结县生态系统服务价值为106.12亿元·km-2,其中调节服务占比最高(为61.8%),其余依次为支持服务、供给服务、文化服务,占比介于1.8%～30.0%之间,以文化服务占比最低。从乡镇来看,陈塘镇的生态系统服务价值最高,为25.81亿元·km-2,占定结县的24.3%;其次是多布扎乡和琼孜乡,分别占定结县的14.5%和15.5%。这可能与陈塘镇海拔较低、森林生态系统面积较大,多布扎乡和琼孜乡分布有大面积的湿地生态系统有关。

表4 2000—2020年定结县生态系统服务价值(ESV)变化情况Table 4 Change of ecosystem service value (ESV) from 2000 to 2020

由表4和图3可见,2010—2020年定结县生态系统服务价值下降趋势比2000—2010年明显放缓。2000—2020年定结县生态系统服务价值呈下降趋势,整体减少32.87亿元·km-2,降幅为23.7%,以调节服务降幅最大(减少32.51亿元·km-2),仅支持服务呈上升趋势(增加3.00亿元·km-2),这可能与全球气候变暖导致的湖泊萎缩有关。2000—2010年定结县生态系统服务价值下降21.81亿元·km-2,2010—2020年下降11.06亿元·km-2,就下降幅度而言,2000—2010年是2010—2020年的1.97倍。2010—2020年定结县生态系统的支持服务呈增加趋势(增加9.07亿元·km-2),主要是土壤保持价值上升造成的,这与2010年之后大力开展生态保护修复关系密切。

该图基于审图号为藏S(2023)004号的标准地图制作。

3.3 2000—2020年各乡镇耦合协调度

由图4可见,2020年定结县有5个乡镇的耦合协调度高于全县平均水平(0.32),分别为陈塘镇、日屋镇、琼孜乡、多布扎乡、扎西岗乡。陈塘镇最高,为0.79;萨尔乡最低,为0.09。2010—2020年各乡镇的耦合协调度相较于2000—2010年明显增长。2000—2020年,日屋镇、定结乡和多布扎乡的耦合协调度呈增长趋势,其中以日屋镇的增长幅度最大(达6.6%);其余7个乡镇呈下降趋势,以陈塘镇下降幅度最大(达4.1%)。其中,2000—2010年耦合协调度呈增加趋势的乡镇有2个,分别为陈塘镇和多布扎乡,增长幅度分别为11.8%和22.7%;2010—2020年呈增加趋势的乡镇有9个,以日屋镇和定结乡增长幅度较大,分别上升13.49%和37.73%,陈塘镇呈下降趋势,降幅为4.2%。

定结县耦合协调度总体特征表现为:西南部和东北部耦合协调度高,乡村振兴和生态系统服务价值相互促进作用较大;而中部耦合协调度低,乡村振兴和生态系统服务价值相互限制作用较大。由表5可知,2020年10个乡镇中,协调发展型片区4 个,勉强协调发展型片区 3个,濒临衰退失调型片区1个,衰退失调型片区2个。生态系统服务价值较高的区域和耦合协调较高的区域存在空间上的重合,这表明生态系统服务对定结县乡村振兴发展的贡献较大。

表5 2000—2020年定结县各乡镇耦合协调度类型Table 5 Types of township coupling coordination degree in Dingjie County from 2000 to 2020

为探究各乡镇生态系统服务和乡村振兴间的制约关系及其制约因素,对两者的耦合协调差异进行分析。由表6可知,乡村振兴后发型是定结县主要发展类型。2000—2020年各乡镇的发展类型无明显变化,仅多布扎乡由2010年的衰退失调型变为2020年的协调发展型。2020年乡村振兴后发型共5个,包括位于定结县中部的江嘎镇、萨尔乡、琼孜乡、 定结乡和确布乡,5个乡镇相互毗邻。生态资产提升型仅陈塘镇1个,协调发展型有日屋镇、多布扎乡2个,这表明其生态系统服务与乡村振兴指数均处于较好水平且排名差距小,能相互促进。其中,日屋镇用地类型多为草地,具有较大的土壤保持价值,2020年单位面积生态系统服务价值为9.45亿元·km-2,在10个乡镇中排名第 4;同时,该镇生态文明示范创建成效显著,农牧业产业发展较好,乡村振兴指数排名第 5。多布扎乡用地类型多为草地和裸地等,单位面积生态系统服务价值排名第2,乡村振兴指数排名第9。衰退失调型有郭加乡和扎西岗乡2个,其生态系统服务和乡村振兴建设均处于较差水平,相互制约作用大。

表6 2000—2020年定结县各乡镇耦合差异类型Table 6 Types of township coupling differences in Dingjie County from 2000 to 2020

4 讨论与结论

4.1 讨论

基于不同维度综合测度乡村振兴发展水平,可以有效研判定结县在产业兴旺、生态宜居、生活富裕等领域乡村振兴发展趋势及演化规律[26]。研究发现,2010年后随着乡村振兴战略的全面部署、生态保护修复工作的强化,乡村振兴指数明显增长,特别是在生态美维度增幅较大,主要表现为林草覆盖率的提升和农村生态环境的改善。乡村振兴通过产业振兴、生态振兴等多种方式促使农民从优势的生态系统服务中持续受益[27],而多布扎乡、郭加乡、定结乡和日屋镇由于地理位置偏远,生态环境禀赋相对较差,影响了产业发展水平,品牌建设、产业链布局等方面协同推进的格局尚未形成。要积极延伸和拓展农业产业链,培育发展农村新产业新业态,健全完善定结县生态经济体系[28]。而江嘎镇作为县城所在地,2010—2022年的乡村振兴指数略有下降,可能是由于城镇化发展、产业结构调整导致工业企业数量和人均耕地面积略有降低。

生态系统服务利用为乡村振兴水平提升提供了可能性[25]。在定结县生态系统服务价值构成中,水文调节价值和土壤保持价值占总量的71.54%,应更加重视水土资源保护,预防草场退化、土地沙化等问题[29]。2000—2020年,由于水文调节、水资源供给和气候调节价值下降导致定结县的生态系统服务价值呈下降趋势,可能与气温升高、干旱少雨导致蒸发量增大,进而出现湖泊水位下降、面积萎缩现象,导致裸地面积逐渐增加有关[30],需进一步重视气候变化引起的生态安全风险,提升单位国土面积生态服务价值,切实筑牢生态安全屏障[31]。

欠发达地区与生态脆弱区、重点生态功能区存在空间上的耦合关系[1-2]。研究发现,定结县的耦合协调度在空间上呈中部低、南北高的特征,中部地区由于生态系统服务价值相对较低,特色产业、人居环境受气候条件、资源禀赋的限制[32],影响了乡村振兴水平。乡村振兴后发型是定结县主要发展类型,表明定结县的乡村振兴水平仍有较大的提升空间,未来继续以产业兴、生态美、百姓富为目标大力推进乡村振兴是定结县的首要任务。陈塘镇乡村振兴与生态系统服务耦合协调度最高但呈下降趋势,可能是由于陈塘镇的生态系统服务价值变化和乡村振兴发展水平上出现不一致,尚未形成协同发展的有机整体[33]。需通过生态振兴来提高两者之间的相互作用与影响程度,以实现协调发展[34]。

基于上述分析,针对不同耦合差异类型及其制约因素,定结县的乡村振兴建设可从以下3个方面开展:

(1)突出产业引领,以生态产品价值实现赋能乡村振兴。重点关注日屋镇、多布扎乡和郭加乡等在产业兴维度乡村振兴指数较低的乡镇,从有机产业、一二三产融合、品牌建设、拓展销售市场等方面多措并举,加快将生态优势转化为发展优势。继续结合陈塘镇的实际特点,扩展有机认证产业,发展鸡爪谷种植等特色产业实现持续增收[35],同时创新生态产品价值实现机制,拓展自然生态资源价值转化渠道,尽快将资源优势转变为经济优势[36]。充分挖掘陈塘镇潜在的生态旅游价值,通过旅游品牌打造、风景设施建设等文化振兴方式带动示范村农户从事旅游相关服务业,延伸产业链条推进融合发展,进一步释放“绿水青山就是金山银山”转化效能。

(2)聚焦生态安全,增强气候变化适应能力增值自然资本。加强气候变化生态风险管控,加强珠峰国家自然保护区监管,不断提升气候韧性[31]。强化生态保护修复,推进山水林田湖草沙一体化保护和修复项目实施,支持定结县实施叶如藏布河及金龙河流域生态修复,推进高原湿地保护。以问题为导向,推进产业绿色发展和乡村生态振兴。在相应乡镇要开展以增加林木覆盖、种苗产业为重点的产业,同时加强生态系统保护,防治气候变化带来的生态系统退化,减轻村镇建设的生态压力,提升村镇建设生态承载力[3]。

(3)分类帮扶支援,实施差异化乡村振兴策略。对于耦合协调度低或出现明显下降的区域,如萨尔乡、江嘎镇等,要及时查清导致生态系统服务与乡村振兴发展趋势不一致的原因,从源头改善生态系统服务或者乡村振兴发展现状,及时制定相关的制度政策,使生态系统服务系统与乡村振兴指数系统处于最优的状态,实现乡村振兴发展和生态系统服务的良性循环[37]。对于耦合协调度高的区域,如陈塘镇、日屋镇等,在保持现在发展的基础上,要重视生态系统服务与乡村振兴的均衡发展,防止产生冲突,影响区域发展。同时挖掘村镇生态建设模式,实现“三生空间”协调和生态宜居[38]。结合耦合度的变化趋势,可以选取代表性的区域进行试点改革,再将好的经验及措施推广到其他定点帮扶与对口支援地区。

4.2 结论

开展生态环保定点帮扶与对口支援地区的生态系统服务与乡村振兴的耦合协调分析,是统筹区域生态资产与乡村振兴建设,实现因地制宜、分类指导、实现脱贫攻坚与乡村振兴有效衔接的重要前提。在综合测度定结县生态系统服务和乡村振兴耦合协调差异的基础上,分析了耦合协调差异的主要影响因素并针对性地提出分类指导策略,得出以下结论:

(1)定结县 10个乡镇乡村振兴指数普遍较小,最高值为2020年江嘎镇的0.6,说明定点帮扶与对口支援地区的乡村振兴水平处于较低水平,存在较大的上升空间。2000—2020年,乡村振兴水平综合指数整体呈现增长态势。

(2)2020年定结县 10个乡镇的生态系统服务价值为106.12 亿元·km-2。其中,水文调节价值最高,占总生态系统服务价值的 45.75%。在空间上,生态系统服务价值呈现中部和西南部片区较充裕、东北部片区较匮乏的特征。2000—2020年,定结县的生态系统服务价值呈逐渐减小趋势,主要是由于气候变化导致冰川融化,裸地逐渐增加,而湖面水域不断萎缩,使水文调节价值和水资源供给价值逐渐减小。

(3)根据耦合协调分析结果,仅陈塘镇为生态资产提升型,需进一步加强生态环境保护修复,筑牢生态产品价值实现基础;江嘎镇、萨尔乡、琼孜乡、 定结乡和确布乡5个乡镇为乡村振兴后发型;日屋镇、 多布扎乡的乡村振兴建设与生态环境相协调;郭加乡和扎西岗乡为衰退失调型,生态系统服务和乡村振兴相互制约作用大。