廣東省旅游生態安全時空測度及障礙因子診斷

鄭秋霞, 匡耀求, 黃寧生, 趙 怡,3

(1.中國科學院 廣州地球化學研究所, 廣州 510640; 2.中國科學院大學, 北京100049; 3.廣州地理研究所, 廣州 510070)

廣東省旅游生態安全時空測度及障礙因子診斷

鄭秋霞1,2, 匡耀求1,2, 黃寧生1,2, 趙 怡1,2,3

(1.中國科學院 廣州地球化學研究所, 廣州 510640; 2.中國科學院大學, 北京100049; 3.廣州地理研究所, 廣州 510070)

以廣東省為研究對象，基于壓力—狀態—響應(PSR)模型構建旅游生態安全評價指標體系，運用熵值法和綜合評價模型分析廣東省旅游生態安全的時空變化特征，并采取障礙度模型診斷旅游生態安全的主要限制因子。結果表明：(1) 2005—2014年，廣東省旅游生態安全指數總體呈上升的趨勢，安全等級從風險等級提升至比較安全等級；(2) 2005—2014年，除揭陽外，廣東省其他20市的旅游生態安全水平均有所提升；(3) 從指標層來看，2005—2008年廣東省旅游生態安全的最大障礙因子是城鎮生活污水處理率，2009—2010年其最大的障礙因子是固體廢棄物排放量，而2011—2014年其最大障礙因子則是城鎮化率，主要影響因子由環境經濟方面過渡到了社會經濟方面。從目標層來看，目前壓力系統成為阻礙廣東省旅游生態安全水平提升的主要因素。

旅游生態安全;PSR模型; 空間特征; 障礙度; 廣東省

旅游生態安全是指旅游地可持續發展所依賴的自然資源和生態環境處于一種不受威脅、沒有風險的健康、平衡的狀態和趨勢，并在這種狀態和發展趨勢下，旅游地生態系統能夠持續存在并滿足旅游業持續發展的需求[1]。但隨著旅游業的快速發展，其生態環境負面影響的廣度和深度不斷增加，不僅影響到旅游地生態系統的自身完整性和生態服務功能，還會危及旅游生態系統安全[2]。因此，旅游生態安全已經成為旅游研究的熱點問題之一。目前，針對旅游生態安全的研究內容主要包括思想起源[3]、評價與測度[4-5]、管理與調節機制[6-7]、時空分異特征[8-9]、動力學機制[10]、動態仿真[11]等。研究方法多以定量分析為主，如采取壓力—狀態—響應(PSR)模型[12]及其變形[13]、旅游生態足跡模型[4]、制度—監管—干擾—安全(IRDS)模型[14]對各類旅游生態安全進行評價，采取物元模型對旅游生態安全進行預警[15]等。而對旅游生態安全時空測度以及影響因素分析的研究較少，有待加強。鑒于此，本研究以廣東省為例，基于PSR模型，分別從經濟、環境和社會三方面構建評價體系，分析廣東省旅游生態安全的時空變化特征，并采取障礙度模型對旅游生態安全的障礙因子進行診斷，從而為廣東省旅游可持續發展提供科學依據。

1 研究區概況

廣東省位于南嶺以南，南海之濱，與香港、澳門、廣西、湖南、江西和福建接壤，與海南隔海相望，面積約17.97萬km2，下轄21個地級市，119個縣級行政區，劃分為珠三角、粵東、粵西和粵北四個區。廣東省也是中國旅游業最發達的地區之一，許多城市分別被評為世界級或國家級的優秀旅游城市、園林城市和生態城市。2014年，廣東省游客接待量為32 761.25萬人次，旅游外匯收入1 049.31億元，旅游總收入達7 850.56億元，均居全國首位。隨著廣東省旅游業的快速發展，城鎮化和工業化水平的提高，旅游與生態環境、社會發展之間的矛盾日益突出，如旅游資源的粗放式開發造成生態環境的破壞，游客數量的增加帶來的環境和交通壓力，城市擴張使得旅游生態用地的減少等問題。

2 研究方法與數據來源

2.1 指標體系構建與數據來源

“壓力—狀態—響應(PSR)”模型是由經濟合作發展組織(OECD)和聯合國環境規劃署(UNEP)共同提出的評估資源環境與可持續發展的模型，目前廣泛應用于生態安全評價中。旅游地是由自然環境、經濟活動和社會文化相互協調、相互制約而形成的復合生態系統。結合廣東省的實際情況，遵循科學性、層次性和可操作性原則，并參考已有的評價指標體系[16]，本研究基于PSR模型，分別從經濟、環境、社會三方面選取廣東省旅游生態安全評價指標(表1)。其中，壓力指標反映了旅游經濟活動、環境污染和社會發展對廣東省旅游生態環境造成的壓力和負荷；狀態指標反映了廣東省旅游經濟、旅游環境和社會發展的現狀；響應指標則反映出廣東省面對旅游生態安全和環境問題時所采取的措施和對策。研究數據來源于2006—2015年《廣東省統計年鑒》、《中國城市統計年鑒》，以及2006—2015年21地市統計年鑒。

2.2 綜合評價模型

2.2.1 指標數據的無綱量化 由于指標的量綱、數量級存在差異，采用極差法對原始指標數據進行標準化處理。具體計算公示如下：

正向作用指標：

(1)

負向作用指標：

(2)

2.2.2 熵值法求權重 用熵值法確定指標權重比較客觀。指標的信息熵越小，其提供的信息量就越大，對綜合評價的影響越大，因而權重也越大，反之亦然[17]。權重的計算方式如下：

(3)

(4)

(5)

2.2.3 生態安全評價指數 利用加權綜合法對廣東省旅游生態安全進行綜合評價。其函數公式為：

(6)

2.3 障礙度模型

除了對旅游生態安全水平進行評價外，分析診斷影響旅游生態安全的主要障礙因子也是非常有必要的。通過引入因子貢獻度(Uj)、指標偏離度(Iij)、障礙度(Mij，Nkj)3個指標進行障礙因子診斷[18-19]。具體公式如下：

Uj=ωk·ωj

(7)

(8)

(9)

Nkj=∑Mij

(10)

式中：Uj表示第j項指標對總目標的權重；Iij表示第j項指標與旅游生態安全目標的差距，設為單項指標標準化值與100%之差；Mij表示第i年各單項指標對旅游生態安全的障礙度；Nkj表示準則層的指標對旅游生態安全的障礙度。

表1 廣東省旅游生態安全指標評價體系

表2 旅游生態安全等級劃分

3 結果與分析

3.1 時間演變特征

3.1.1 子系統生態安全指數 根據上述評價方法，計算得出2005—2014年廣東省旅游生態安全的壓力、狀態、響應3個子系統的安全指數以及旅游生態安全綜合指數，并繪制出動態變化圖(圖1)。

2005—2014年，廣東省旅游生態安全壓力指數呈現波浪式交替增減變化的趨勢，基本上分為三個階段：2005—2007年呈現出第一次先增后減的變化趨勢，2007—2010年為第二次，2010—2014年為第三次。2007年和2010年為波谷，2006年、2008年和2013年則均為波峰。2007年主要是因為國內旅游收入、第三產業增長率、國內游客數量增長率和入境游客增長率均比2006年和2008年的相應指標偏高，進而導致其旅游壓力子系統安全水平較低。2010年主要是因為國際旅游收入增長率、煙塵排放量和入境游客增長率比2009年和2010年的相應指標數值大，進而導致其旅游壓力子系統的安全水平較低。2013年因國際旅游收入增長率和固體廢棄物排放量較低，且入境游客增長率為負值，使得其旅游生態安全壓力指數較大。總體來說，旅游生態安全壓力指數的變化幅度較小，2005年為0.508 1，而2014年為0.609 1，僅提升了19.88%。

2005—2014年，廣東省旅游生態安全狀態指數總體呈上升的趨勢，從2005年的0.221 5,上升到2014年的0.710 3。旅游生態安全狀態系統朝著利好的方向發展，這主要源于旅游業的快速發展，國內旅游收入、國際旅游收入和旅游業相關從業人員數量均逐年提高。國內旅游收入由2005年的1 353.54億元增加至2014年的7 850.56億元，國際旅游收入由529.06億元增至1 049.31億元，旅游相關從業人員數量由166.67萬人增至221.19萬人。此外，隨著宜居城市的建設，廣東省的建成區綠化覆蓋率由33.46%增至41.4%，人均公園綠地面積由11 m2/人增至16.28 m2/人。盡管如此，廣東省的游客密度指數由1.26%上升到3.05%，在一定程度上抑制了生態安全狀態指數的增加。

圖12005-2014年廣東省旅游生態安全指數動態變化

2005—2014年，廣東省旅游生態安全響應指數總體呈線性上升的趨勢，從2005年的0.0527上升到2014年0.970 1。反映旅游業經濟投入能力的指標均有大幅度的提高，旅游總收入占GDP的比重由2005年的8.25%增至2014年的11.58%，第三產業占GDP的比重由43.32%增至49%，人均旅游收入由2 047.64元增至7 320.55元。廣東省在2005—2014年加大了環境保護和治理的力度，城鎮生活污水處理率、生活垃圾無害化處理率和固體廢棄物綜合利用率均有所提高，目前分別為91.4%，86.4%和86.37%。在校大學生數目可以反映一個地方居民素質，進而反映居民對于旅游環境的重視程度，該項指標由87.47萬人增至179.42萬人。

3.1.2 旅游生態安全綜合指數 由圖1看出，廣東省旅游生態安全綜合指數總體呈現改善上升的趨勢，從2005年的0.304 2上升到2014年的0.736 7。由于旅游生態安全壓力子系統的影響，綜合指數在2009—2010年時出現了一次下降，隨后又繼續穩步上升。廣東省旅游生態安全狀態從風險等級上升至比較安全等級。其中2005—2007年處于風險等級，這主要由于SO2排放量、固體廢棄物排放量和萬元GDP用水量均非常大，給旅游生態安全造成了很大環境壓力，而相應的環境治理設施卻比較落后。圍繞建設綠色廣東的目標，廣東省先后制定了《廣東省環境保護條例》和《廣東省環境保護規劃》，相應的環保治理力度逐年加大，使得環境壓力逐年降低。此外，廣東省為了促進旅游業的發展，制定了《廣東省旅游發展總體規劃》，采取了一系列有利于旅游業發展的措施。廣東省對于環境和旅游業的重視，使得旅游生態安全狀態朝著良好的趨勢發展，2008—2010年處于敏感等級，2011年處于臨界安全等級，2012—2013年處于一般安全等級，2014年已達到比較安全的等級。

3.2 空間演變特征

根據廣東省旅游生態安全時間序列的變化特征，選取2005年、2008年、2011年和2014年作為時間節點，運用前述方法計算出廣東省21個地市旅游生態安全綜合指數，并用ArcGIS 10.0對其進行可視化處理(圖2)。2005年，廣東省旅游生態安全狀態主要包括惡化、風險、敏感、臨界安全四個等級。其中，旅游生態安全處于惡化等級的有廣州、韶關和深圳3市；處于風險等級的有潮州、河源、惠州、東莞、中山、珠海、陽江、茂名和湛江9市；處于敏感等級的有汕頭、汕尾、清遠、肇慶、佛山、云浮和江門7市；處于臨界安全等級的有梅州和揭陽。2008年，廣東省旅游生態安全水平仍分為惡化、風險、敏感和臨界安全四個等級。其中，處于惡化等級的是汕尾；處于風險等級的是清遠、東莞、肇慶、佛山、江門、珠海和湛江7市；處于敏感等級的是潮州、汕頭、梅州、河源、惠州、深圳、廣州、韶關、中山、云浮和陽江11市；處于臨界安全等級的是揭陽和茂名。2011年，廣東省的旅游生態安全水平在空間上包括風險、敏感、臨界安全和一般安全四個等級。其中，處于風險等級的是東莞市；處于敏感等級的是河源、清遠、佛山和中山4市；處于一般安全等級的是韶關市；處于敏感等級的則是其余15市。2014年，廣東省旅游生態安全水平在空間上包括敏感、臨界安全、一般安全和比較安全四個等級。其中，處于敏感等級的是揭陽；處于臨界安全的是陽江市；處于一般安全的是潮州、汕頭、汕尾、梅州、韶關、深圳、中山、肇慶、珠海、江門和茂名11市；處于比較安全的是河源、惠州、東莞、廣州、佛山、清遠、云浮和湛江8市。

2005—2014年，除揭陽外，廣東省其余20市的旅游生態安全水平均有很大的提升。從揭陽的統計數據可知，其旅游發展在2005—2014年取得了很大的進步，旅游總收入由15.07億元提升至155.02億元。但因其國內和國際旅游收入增長率、游客空間密度、廢水排放量、游客密度指數、SO2排放量以及煙粉塵排放量等負向指標也在逐年提高，導致其旅游生態安全指數呈下降的趨勢。從空間發展來看，2005—2014年粵北地區和珠三角地區的旅游生態安全水平發展勢頭更好。這主要源于粵北地區以山地和高丘陵為主，有豐富的南方特有熱帶亞熱帶動植物資源，同時也是北江、東江的上游，是廣東省重要的生態屏障和水源保護地；珠三角地區處于西江、珠江流域，是廣東省經濟最發達，對旅游發展、環境保護投入力度最大的區域。

圖2 2005-2014年廣東省旅游生態安全空間變化格局

3.3 障礙因素診斷

3.3.1 主要障礙因素 根據前述的障礙度計算方法，對廣東省2005—2014年的旅游生態安全障礙度進行計算，并列出了障礙度排序前八的因素(表3)。2005—2008年旅游生態安全最大的障礙因子是城鎮生活污水處理率、SO2排放總量、固體廢棄物排放量、入境游客增長率、人均旅游收入、國內旅游收入、旅游收入占GDP比重均有出現，只是障礙作用強度不同；2009—2010年旅游生態安全最大的障礙因子是固體廢棄物排放量，2009年城鎮生活污水處理率和SO2排放總量的障礙度有所下降，而旅游總收入占GDP的比重、國內旅游收入、人均旅游收入、星級飯店數量的障礙度有所提升。2010年排名靠前的障礙因素中出現了城鎮化率。2011—2014年旅游生態安全最大的影響因素是城鎮化率。2011年靠前的障礙因素主要還有國內游客增長率、國內旅游收入、旅游外匯收入、第三產業占GDP的比重、旅游總收入占GDP的比重等。2012—2014年，游客空間密度、廢水排放總量、游客密度指數、旅游外匯收入的障礙度均比較靠前。可見，2005—2014年廣東省旅游生態安全的障礙因素從環境經濟方面過渡到了社會經濟方面。

3.3.2 子系統障礙度 在單項指標障礙度計算的基礎上，進一步計算旅游生態安全的各項子系統的障礙度(圖3)。從整體來看，壓力系統以年均3.52%的速度呈波浪式上升的趨勢，狀態系統以年均0.05%的速度呈波浪式緩慢變化的趨勢，而響應系統則以3.47%的速度呈下降的趨勢。2007年之前及2008年，響應系統的障礙度最大，其次是壓力系統、狀態系統；2007年和2009年均是壓力系統障礙度最大，其次是響應系統、狀態系統；2009年以后，壓力系統障礙度最大并持續上升，其次是狀態系統，響應系統的障礙度則持續下降。可見，隨著廣東省城市化進程的加快和旅游業的發展，城市化率、游客空間密度、游客增長率等指標逐年提高，進而使得壓力系統的障礙度也持續增大，成為影響旅游生態安全的首要因素。

表3 2005-2014年廣東省旅游生態安全主要障礙因素排序

圖3 2005-2014年各子系統障礙度

4 結論與討論

從時間演變來看，2005—2014年廣東省旅游生態安全綜合指數、狀態指數和響應指數均呈上升趨勢，而壓力指數呈現波浪式增減變化的趨勢。全省旅游生態安全水平顯著提高，生態安全等級從風險等級提升至比較安全等級。從空間演變來看，除揭陽市外，廣東省其余20地市的旅游生態安全均朝著安全等級方向發展，且生態環境好的粵北地區和經濟發達的珠三角地區的城市旅游生態安全水平發展勢頭更好。2005—2008年廣東省旅游生態安全最大的障礙因子是城鎮生活污水處理率，2009—2010年則是固體廢棄物排放量，2011—2014年則是城鎮化率。對障礙度排序前八的因素進行列舉發現，從2010年開始，影響生態安全的主要因素由環境經濟方面逐漸過渡到了社會經濟方面。從各個子系統障礙度來看，壓力系統的障礙度呈波浪上升的趨勢，狀態系統障礙度變化緩慢，響應系統障礙度則呈下降的趨勢。目前，壓力系統成為制約旅游生態安全水平提升的首要因素。

根據前述的結論和廣東省的實際情況，可從以下幾個方面提高旅游生態安全水平：(1) 貫徹落實《廣東省主體功能區劃》中提出的“構建‘兩屏、一帶、一網’為主體的生態安全格局”戰略，即構建廣東北部環形生態屏障、珠三角外圍生態屏障，廣東東南部海岸帶，以及以西江、北江、東江、韓江、鑒江及區域綠道網絡為主體的生態廊道網絡體系。(2) 科學統籌規劃城市化進程與旅游產業之間的關系。城市化進程對土地利用變化和人口流動產生多方面的影響，旅游業又是與這兩大因素息息相關的產業，也必然隨著城市化進程而發生變化[20]，例如城市向鄉村擴張，必然會破壞原生態的鄉村旅游資源。因此，協調好二者之間的相互關系有助于城市和旅游的可持續發展。(3) 完善環境治理機制，提高生態環境質量。進一步加大對環境管理和生態建設的資金投入比重，加強環境治理設施建設，降低各類污染物的排放量，建立起旅游生態安全預警體系。(4) 制定和完善旅游開發制度和政策。對粗放式的旅游開發行為、不合理的旅游經營行為進行規范，構建旅游開發中的生態補償機制。(5) 改善旅游容量與承載力管理機制。隨著游客數量的日益增加，旅游地的生態環境壓力也隨之增強。通過限制游客進入來緩解廣東省的旅游壓力是不現實的。可通過基礎設施升級、區域旅游聯合開發、旅游布局空間戰略調整、旅游產品轉型和創新等措施，釋放旅游容量和承載潛力，進而達到旅游的可持續發展。

[1] 曹新向,陳太政,王偉紅.旅游地生態安全評價研究:以開封市為例[J].水土保持研究,2006,13(2):209-212.

[2] 李若凝,王晶,程柯.云臺山旅游景區生態安全評價與優化對策[J].北京林業大學學報:社會科學版,2010,9(1):71-75.

[3] 呂君.旅游生態安全思想的緣起及其安全狀態診斷[J].內蒙古財經學院學報,2007(5):35-38.

[4] 章錦河,張捷,王群.旅游地生態安全測度分析:以九寨溝自然保護區為例[J].地理研究,2008,28(2):449-458.

[5] 李亞娟,陳田,胡靜,等.武漢市旅游生態安全評價研究[J].資源與生態學報:英文版,2013,4(2):149-156.

[6] 汪朝輝,吳楚材,成鳳明.張家界國家森林公園生態安全管理模式探析[J].經濟地理,2009,29(9):1580-1584.

[7] 周大慶.旅游生態安全視野的政府與市場分工[J].經濟地理,2011,31(3):514-517.

[8] 游巍斌,何東進,巫麗蕓,等.武夷山風景名勝區景觀生態安全度時空分異規律[J].生態學報,2011,31(21):6317-6327.

[9] 時卉,楊兆萍,韓芳,等.新疆天池景區生態安全度時空分異特征與驅動機制[J].地理科學進展,2013,32(3):475-485.

[10] 呂君,于相賢,劉麗梅.旅游發展生態安全的動力學機制探討[J].干旱區資源與環境,2009,23(4):146-149.

[11] 武春友,郭玲玲,于驚濤.區域旅游生態安全的動態仿真模擬[J].系統工程,2013,31(2):94-99.

[12] 呂君,陳田,劉麗梅.區域旅游發展的生態安全系統分析:以內蒙古自治區四子王旗為例[J].地理科學進展,2008,27(2):80-88.

[13] 游巍斌,何東進,覃德華,等.世界雙遺產地生態安全預警體系構建及應用:以武夷山風景名勝區為例[J].應用生態學報,2014,25(5):1455-1467.

[14] 鄭永賢,薛菲,張智光.森林旅游景區生態安全IRDS模型實證研究[J].資源科學,2015,37(12):2350-2360.

[15] 雷艷錦,帥紅.基于物元模型的張家界市生態安全預警研究[J].環境科學與管理,2015,50(11):147-152.

[16] 周彬,林生,陳田,等.浙江省旅游生態安全的時空格局及障礙因子[J].地理科學,2015,35(5):599-607.

[17] 王富喜,毛愛華,李赫龍,等.基于熵值法的山東省城鎮化質量測度及空間差異分析[J].地理科學,2013,33(11):1323-1329.

[18] 周曉飛,雷國平,徐珊.城市土地利用績效評價及障礙度診斷:以哈爾濱市為例[J].水土保持研究,2012,19(2):126-130.

[19] 張銳,劉友兆.我國耕地生態安全評價及障礙因子診斷[J].長江流域資源與環境,2013,22(7):945-951.

[20] 陳艷,譚建光,鮑宇陽,等.城市化對旅游的影響及其反饋機制研究進展[J].北京師范大學學報:自然科學版,2013,49(6):613-618.

SpatiotemporalMeasurementandDiagnosisofObstacleFactorsonTourismEco-securityinGuangdongProvince

ZHENG Qiuxia1，2, KUANG Yaoqiu1,2, HUANG Ningsheng1,2, ZHAO Yi1,2,3

(1.GuangzhouInstituteofGeochemistry,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510640,China; 2.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China; 3.GuangzhouInstituteofGeography,Guangzhou510070,China)

Based on pressure-status-response (PSR) model, we chose Guangdong Province as the sample and established the evaluation systems of tourism eco-security, then applied entropy weight and synthetic evaluation model to analyze spatiotemporal variation characteristics of tourism eco-security in Guangzhou, finally adopted obstacle degree model to diagnose the main limiting factors on tourism eco-security. The results are shown as follows. (1) During the period from 2005 to 2014, the comprehensive tourism eco-security index showed the rising trend, and the security level raised from the risk grade to the relatively safe grade. (2) Besides Jieyang, tourism eco-security levels of other 20 cities have improved from 2005 to 2014. (3) From the index layer， the biggest obstacle factor of tourism eco-security in Guangdong Province is urban living sewage treatment from 2005 to 2008, the biggest one is solid waste discharge from 2009 to 2010, and the biggest one is urbanization rate from 2011 to 2014, and the main influence factors shifted from factors of environmental economy to the ones of social economy. From the point of target layer, now pressure system becomes the main factor to hinder the promotion of tourism eco-security level in Guangdong Province.

tourism eco-security; PSR model; spatiotemporal characteristic; obstacle degree; Guangdong Province

2016-07-13

：2016-08-13

廣東省科技計劃項目“基于國土功能定位的廣東省縣域人口容量評估技術方法研究”(2015A020215025)

鄭秋霞(1990—),女,重慶武隆人,碩士研究生,主要從事人口與區域可持續發展研究。E-mail:zhengqiuxia@gig.ac.cn

匡耀求(1963—),男,湖南雙峰人,研究員,博士生導師,主要從事地球系統科學與區域可持續發展研究。E-mail:yaoqiuk@gig.ac.cn

F301;X826

：A

：1005-3409(2017)05-0252-07