貴州省生態敏感性與社會經濟相關性分析

王后陣 蔡廣鵬

DOI：10.7612/j.issn.10002537.2017.02.002

摘要為探究生態敏感性與社會經濟的相關性，基于貴州省生態敏感性和社會經濟數據，利用GoeDa模型和ArcGIS軟件，探究了生態敏感性和人口密度、人均GDP、城鎮化率的相關性.結果表明：（1）貴州省生態敏感性空間異質性突出，呈現西部高，東北部較高，中北部、東南部較低的特征；（2）全省生態敏感性與人口密度、人均GDP、城鎮化率均存在弱的負相關，其相關性順序為：人口密度<人均GDP<城鎮化率；（3）低低型集中于貴州省南部，低高型集中于中北部，高低型分布差異較大， 與人口密度的高高型多分布在西北部，與人均GDP、城鎮化率的高高型集中于中部.山多人少的省情是影響其相關性強度及其空間相關性的重要原因.

關鍵詞生態敏感性；社會經濟；相關性；貴州省

中圖分類號Q149；X171.1文獻標識碼A文章編號10002537（2017）02001106

Correlation Analysis between Ecological Sensitivity and

Social Economy in Guizhou Province

WANG Houzhen1， CAI Guangpeng1*， GAO Hongjuan2

（1.School of Geography and Environment Science， Guizhou Normal University， Guiyang 550001， China；

2.School of Geography and Tourism， Guizhou Education University， Guiyang 550015， China）

AbstractIn order to explore the correlation between ecological sensitivity and social economy， based on Guizhou Province ecological sensitivity and social economic data， we investigate the relationship of the ecological sensitivity with the population density， per capita GDP， and urbanization rate by using the GoeDa model and ArcGIS software. Our results are as follows. （1） The spatial heterogeneity of ecological sensitivity of Guizhou Province is salient， which presents the characteristics of being the highest in western region， higher in the northeast， and lower in the middle north and southeastern areas. （2） The ecological sensitivity of the Province is negatively correlated with the population density， per capita GDP， and urbanization rate according to the increasing order： population density， percapita GDP， and urbanization rate. （3）The lowlow type concentrated in the south part of the Province and the lowhigh type in the northern region， the highlow type possesses a large distribution difference. The highhigh type of ecological sensitivity compared with population density is located in the northwest and the highhigh type of compared with the per capita GDP and urbanization rate concentrated in the central region. The provincial situation of a less populated in broadly mountainy areas is the important factor impacting its correlation intensity and spatial correlation.

Key wordsecological sensitivity； social economy； correlation； Guizhou Province

近年來，隨著人口不斷膨脹、經濟飛速發展和城市化進程加快，人類活動影響生態環境的范圍和強度都在不斷增大，因而區域性的生態環境問題（如石漠化、水土流失等）日益突出并不斷加劇[12].生態環境敏感性是指生態系統對自然環境異變及人類活動干擾的反映程度，是衡量發生區域生態環境問題難易程度或可能性大小的重要指標[3]，而生態敏感性研究已經成為確定重點生態建設和解決生態環境問題的重要手段[45].

早年國內外對生態敏感性研究多集中在單一的生態環境問題[67]，如郝吉明等分析了土壤對酸沉降的相對敏感性[8]，王思敬等探討了地質環境的生態敏感性[9].近年來，對多個生態因子進行綜合分析的研究才逐漸增多，如穆媛芮等以氣候、地貌、土壤、植被等因子分析了西天山吐拉蘇地區生態敏感程度[10]，楊美玲等選取了土壤侵蝕、土地沙漠化等因子，對研究區進行了生態敏感性的綜合評價[11].然而，目前國內還未有涉及針對生態敏感性與社會經濟相關性分析的研究.

貴州省氣候溫暖濕潤，多陰雨，日照少，境內地貌類型復雜，巖溶地貌廣泛且典型，素有“天無三日晴、地無三里平”之說.巖性、土壤類型、土地利用類型、生物多樣性等空間異質性顯著，水土流失和石漠化生態問題較為突出[12].為此，本文以貴州省為例，針對研究區域的特點，綜合考慮起伏度、巖性、土壤類型、土地利用類型、生物多樣性、水體流失、災害程度等7個具有代表性的評價因子，采用加權疊加法綜合分析貴州省生態環境敏感性，并且利用GoeDa模型分析貴州省生態敏感性與社會經濟之間的關系，力圖為區域生態建設和環境保護提供科學參考.

1研究區概況

貴州省位于中國西南地區云貴高原的東部（103°36′～109°35′E，24°37′～29°13′N），總面積為176 167 km2，轄 6個地級市、3個自治州，13個市轄區、7個縣級市、56個縣、11個自治縣、1個特區.境內地勢西高東低且向北、東、南三面傾斜，平均海拔1 100m左右，喀斯特地貌分布范圍廣泛，地形以高原、山地為主，而丘陵、盆地面積較小.地處亞熱帶濕潤季風氣候區，溫暖濕潤，平均氣溫約為15 ℃，年降水量達1 200 mm，氣候宜人.至2014年末， 全省常住人口為3 508.04萬人，人口密度約為199人/km2，GDP為9 251.01億元，人均GDP達2.64萬元，全省居民人均可支配收入為1.24萬元，城鎮化率40.01%.

貴州省屬于少數民族聚集區，開發方式落后，經濟基礎較薄弱，是全國少有的生態環境敏感區之一.

2研究方法

2.1數據來源與預處理

2010年土地利用數據來自Landsat TM/ETM （30 m×30 m）遙感影像，經過影像波段選擇與組合、系統投影、幾何精糾正和圖像配準，然后采取人機交互解譯的方法獲取2010年土地利用現狀圖.坡度數據（30 m×30 m）來源于美國國家航空航天局（NASA）公布的ASTERGDEM數據，使用ArcGIS計算地形起伏度.巖性、土壤類型、災害程度數據來源于貴州省地圖集.生物多樣性來自于《貴州省生物多樣性現狀》.社會經濟數據來源于貴州省《2011年貴州省統計年鑒》.

2.2生態敏感性評價方法

2.2.1生態敏感因子的選擇影響生態敏感性的因素通常由自然生態因子和人類活動因子共同組成[13]，而評價因子的選擇往往考慮研究區的生態環境特點以及評價內容[14]，如尹海偉等在評價吳江東部地區生態敏感性時，主要選取了水域、海拔與堤防、植被、耕地地力4個評價指標[15].因而，本文選取了巖性、土壤類型、土地利用類型、生物多樣性、水體流失、災害程度等7個對研究區影響比較大的評價因子，并將單個生態因子的敏感程度分為5個等級，依次為不敏感、輕度敏感、中度敏感、高度敏感和極度敏感（表1）.

2.2.2指標權重確定為確保評價的科學性，通過邀請相關專家對各評價因子中兩兩因子的相對重要性給予評價， 然后通過層次分析法計算出各個評價因子的權重值（表2）.

2.2.3單因子加權疊加綜合分析對單因子進行加權疊加綜合分析參照如下計算模型[16]：

Si=∑ni=1（Wk×Ci（k）），（1）

式中： i為評價單元，k為評價因子，n為評價因子總數， Si為第i個評價單元的綜合值，Wk為第 k個評價因子的權重， Ci（k）為第i個評價單元的第k個評價因子敏感性評價值.根據以上公式運用ArcGIS進行單因子加權疊加，得到生態敏感度綜合分值，將結果進行重分類，分為不敏感、輕度敏感、中度敏感、高度敏感、極度敏感5個等級（如圖1）.

2.3空間相關性分析方法

Morans I統計量是一種應用非常廣泛的相關性統計量，其具體表達形式如下[17]

Ii=Zi∑nj=1WijZj， （2）

式中：Zi和 Zj是分別是空間單元i和j的標準化值；Wij是空間權重.Morans I取值范圍為[-1，1]，當其大于0 表示呈正相關，等于0 表示不相關，小于0 表示呈負相關.

使用GeoDA模型中的Morans I工具，分別分析生態敏感性與人口密度、人均GDP和城鎮化率的相關性，然后進行Z檢驗（其中p=0.05），生產LISA集聚圖.LISA聚集圖分為4種不同類型：低低型，低高型，高低型，高高型，其中低低型和高高型表示區域之間存在正相關；反之，低高型和高低型表示區域之間存在負相關.

3結果與分析

3.1生態敏感性與社會經濟的空間格局

從圖1可以看出，極度敏感區最為集中，主要分布在貴州省西部地區（六盤水市、畢節市西南部、黔西南州中北部）；高度敏感區主要集中于貴州省東北部（黔東南州的東北部、銅仁市西部和遵義市東部）及極度敏感區周圍的七星關區、鎮寧縣、紫云縣、貞豐縣和興義市；中度敏感區比較分散，主要分布于黔西南州的南部和西北部、遵義市西南部、銅仁市中西部和貴陽市北部；輕度敏感區主要分布于貴州省中部地區（畢節市東部和貴陽市西北部、遵義市東北部、黔南州的東部和西部、黔東南州的北部和南部）；不敏感區主要集中于遵義市、貴陽市、黔東南州的大部及銅仁市東北部.

人口密度、人均GDP和城鎮化率高的地區主要分布于貴陽市和其他市州的中心城區；人口密度較高地區主要分布在西北部，而人均GDP和城鎮化率較高地區主要分布于中北部；中等人口密度地區主要分布在東北部，中等人均GDP地區主要分布在西北部，中等城鎮化率地區主要分布在北部；人口密度、人均GDP較低和低的地區主要分布在南部，城鎮化率較低和低的地區主要分布在貴州省周邊地區.

3.2生態敏感性與社會經濟空間相關性

3.2.1生態敏感度與社會經濟之間的Morans I值全省生態敏感性與人口密度、人均GDP和城鎮化率均呈負的空間相關性.其中生態敏感性與人口密度之間相關性最小，其Morans I值為-0.113 373；生態敏感性與人均GDP之間相關性居中，Morans I值為-0.147 606；生態敏感性與城鎮化率之間的相關性最大，其Morans I值為-0.195 526（表3）.

3.2.2生態敏感性與社會經濟之間的LISA聚集圖

生態敏感性與人口密度的低低型分布在貴州省的南部，如黔東南州的從江縣、黔南州的羅甸縣和黔西南州的望謨縣；低高型集中于中北部，如貴陽市的云巖區、安順市的平壩縣、畢節市的黔西縣和遵義市的遵義縣；高低型主要分布在南部，如黔南州的平塘縣和黔西南州的冊亨縣；高高型集中于西北部，如畢節市的赫章縣、納雍縣（圖2）.

生態敏感性與人均GDP的低低型主要分布于貴州省的東南部及北部，如黔東南州的黎平縣和遵義市的正安縣；低高型集中于中北部，如貴陽市的云巖區、畢節市的金沙縣和遵義市的遵義縣；高低型主要分布于東北部，如銅仁市的沿河縣和遵義市的務川縣；而高高型僅分布在中部的修文縣、開陽縣和龍里縣（圖2）.

生態敏感性與城鎮化率的低低型分布于貴州省的南部，如黔東南州的榕江縣、黔南州的羅甸縣和黔西南州的望謨縣；低高型主要集中于中北部，如貴陽市的云巖區和遵義市的遵義縣；高低型的主要分布于西部，如六盤水市的水城縣和黔西南州的冊亨縣；高高型集中于中部，如開陽縣、龍里縣等（圖2）.

4結論

全省生態敏感性的空間異質性顯著是受自然和人文因素共同作用的結果，本研究選取的7個具有代表性的評價指標，比較客觀地反映了全省生態敏感性分布的特點.其中生態敏感性受地形起伏度影響最為強烈，它是產生生態敏感性空間異質性的基礎，另外土地利用類型與生態敏感性呈反向作用，人類開發活動越強的地區生態敏感度往往越低，因而輕度敏感區和不敏感區主要集中于黔中地區.

生態敏感性與人口密度、人均GDP和城鎮化率之間的Morans I值為分別為-0.113 373，-0.147 606和-0.195 526，說明生態敏感性與社會經濟呈弱的負相關，這主要是由貴州山多人少的省情決定的，人口密度、人均GDP和城鎮化率偏低，自然生態環境受人文干擾較弱，自然因素起主導作用，而社會經濟因素只是重要驅動力，所以部分區域的相關性不顯著.生態敏感性與社會經濟空間相關性分布特征主要受其空間異質性的影響：社會經濟水平偏低，且生態敏感度偏低的南部地區，多為低低型；貴陽市整體生態環境敏感度低，而人口密度、人均GDP和城鎮化率均較高，故為低高型；貴州省周邊地區一般生態敏感度偏高，而社會經濟水平較差，多為高低型；西北部地區人口密度偏大，修文縣、開陽縣和龍里縣人均GDP、城鎮化率均偏高，而生態敏感度偏高，所以呈高高型.

生態敏感度的高低是判斷某個區域發生生態環境問題的重要衡量指標，近年來，隨著社會經濟的發展，生態環境問題日益突出，而生態文明建設又是建設中國特色社會主義 “五個文明”中的重要組成部分，因而分析區域生態敏感性與社會經濟的相關性特征，可以為當地的政府決策提供一定的參考價值，對我國全面建設小康社會和構建社會主義和諧社會具有重要的意義.

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（編輯HWJ）