我國省域森林生態安全評價及差異化
——基于生態文明建設背景

徐會勇,趙學嬌,張大紅,*

1 北京林業大學經濟管理學院, 北京 100083 2 中國社會科學院研究生院, 北京 102488

2007年黨的十七大報告將“建設生態文明”列入實現全面建設小康社會奮斗目標的新要求,2012年黨的十八大報告首次專辟一章對生態文明建設進行論述,并將生態文明建設納入中國特色社會主義現代化建設事業五位一體的總布局[1]。生態文明建設將直接引領我國生態環境保護與建設的大略方針,而森林作為生態文明建設中最本質和最重要的物質基礎,其生態安全狀況顯得尤為重要,對森林生態安全狀況進行評價也就有了一定的意義。

目前,國內外對森林生態安全研究逐漸增多,其中森林生態安全評價是眾多學者研究的主要內容之一。國外大多數學者認為,通過對森林生態系統健康的監測和評價可以很大程度上反映森林生態安全狀況,如澳大利亞[2]、加拿大[3]、美國[4]、新西蘭[5]、墨西哥[6]等。國內對森林(林業)生態安全評價主要從研究方法、研究對象上進行評價,如張智光[7]、張頻[8]、李中才[9]等學者分別運用林業L-V共生模型、物元分析法、PSR模型等方法。米鋒[10]、劉心竹[11]、袁菲[12]、王金龍[13]等分別從國家、省域、區域、縣域層面對森林生態安全狀況展開評價。綜上所述,大多數專家學者們對森林生態安全評價進行了有益探討,為本研究提供了良好的研究思路,也為本研究奠定了堅實基礎,但均有一個局限性：只是單純的從方法和對象上創新,并沒有結合國家對生態環境保護的政策背景。本文創新性的立足生態文明建設背景,為充分反映出人類活動與森林生態系統之間相互作用機理,本研究借用PSR模型,構建森林生態安全評價指標體系,運用熵權法對我國31個省級行政區(不包括港澳臺地區)展開森林生態安全評價,為國家和地區在生態文明建設、生態環境保護與治理等方面提供理論依據。

1 森林生態安全評價指標體系構建

本文創造性將PSR模型中響應部分(人類社會維護森林生態系統安全的活動)融入到壓力指標體系子系統中,進行森林生態安全評價指標體系構建。通過檢索生態文明建設指標(李平星[14]、楊志華[15]、劉某承[16]、劉思明[17]等)、森林生態安全指標(廖冰[18]、馮彥[19]、湯旭[20]、劉婷婷[21]等)文獻,結合林學、生態學、環境哲學等學科領域的專家意見,篩選出18個生態文明建設與森林生態安全有交集的指標,構建森林生態安全評價指標體系,如表1所示。

表1 森林生態安全評價指標體系

續表目標層Target layer 項目層Project layer因素層Factor layer指標層Index layer公式及釋義Formulas and definitions指標性質Index properties新增造林比例造林總面積/森林面積;反映人類保護生態環境行動的直接指標,間接反映森林質量正向指標單位GDP工業污染治理投資強度工業污染治理投資額/GDP;反映了人類為減輕其破壞環境的行為所作的努力,該指數越大,表示治理污染完成情況越好,對森林生態系統的治理恢復工作越到位正向指標政府林業投資強度林業投資完成額/森林面積;政府對林業的 資金投入反映該地區對林業經營建設的重視程度。投入越大,森林生態系統越安全正向指標

1.正向指標為指標與森林生態安全呈正向關系；逆向指標為指標與森林生態安全成反向關系; 2.林業投資完成額包括生態建設與保護、林業支撐與保障、林業產業發展、其他投資

2 研究方法

2.1 數據來源及說明

由于本研究基于生態文明建設背景,2007年是生態文明的提出年(生態文明建設初期),2011年是生態文明建設被確定為五位一體總體布局前期,2014年是生態文明建設被確定為五位一體總體布局后期。因此,本研究選取來源于《中國統計年鑒》《中國林業統計年鑒》及《中國環境統計年報》的2007年、2011年與2014年3年統計數據。

2.2 森林生態安全評價方法

在計算森林生態安全指數的過程中,各指標的權重計算最關鍵,可以客觀的反映31個省(市、自治區)森林生態安全狀況。具體有以下步驟：

第一,指標數據標準化。由于各指標的計量單位存在差異,需要對指標做無量綱化處理,常用方法有標準差方法、極值差方法和功效系數方法[22]。本研究采用功效系數法對指標數據作標準化處理,具體公式如下：

式中,rijt、xijt為第i個省第t年在第y個指標下的標準化值與原始值,xmax、xmin分別為第i個省的第y個指標下的最大值和最小值。

第二,指標權重的計算。一般指標權重的計算方法是主觀賦權法與客觀賦權法。主觀賦權法如層次分析法、最小平方和法等,但賦有人的主觀因素,為了避免賦權法中出現人的主觀因素,使用客觀賦權法中的熵權法。熵值法通過信息熵測算指標的離散程度進行多指標綜合評價,有4個步驟：

2.3 指標權重評價與各省級行政區森林生態安全評價結果

2.3.1 指標權重評價

采用“熵權法”確定的各指標權重如表2所示。指標權重越大,表明其對評價結果的影響越大,反之越小。從表2可以看出,在森林生態狀態指標中,資源類指標所占的權重大于災害性指標,說明森林資源狀況是各省(市、自治區)森林生態安全狀況存在差異最主要原因。在森林生態壓力指標中,正向指標的權重遠大于逆向指標權重,說明人類對森林資源保護活動的正面影響大于人類對森林資源的負面影響。其中,正向指標中,政府林業投資強度、新增造林比例及自然保護區面積占比所占權重較大,表明通過加大對林業發展投資力度,加大造林及自然保護區力度,是人類保護森林資源,提高森林生態安全狀況的主要措施。逆向指標中,城鎮化率、單位GDP能耗指標所占權重較高,說明城鎮人口增加及能源消耗增加是森林生態安全壓力主要來源。

2.3.2 各省級行政區森林生態狀態評價結果

圖1為各省級行政區的2007,2011和2014年森林生態狀態評價值。從圖1可知,整體上看,我國幾個林業大省,如吉林、福建、云南的森林生態狀態評價值較高,天津、上海、山東地區的森林生態狀態評價值較低。從生態文明建設背景來看,2007年與2011年相比,我國31個省(市、自治區)的森林生態狀態整體呈現上升趨勢。2011年與2014年比,有21個省(市、自治區)森林生態狀態呈現下降趨勢,只有10個省(市、自治區)的森林生態狀態呈現逐年上升。結合表2中森林狀態指標權重結果,出現這種趨勢主要是由于森林蓄積量下降導致森林資源質量總體水平有所下降所導致。因此,各地區在生態文明建設后期應注重提高森林資源質量,采取加大造林、管護等力度,注重天然林的保護,有效防止森林火災、病蟲鼠害等對森林資源造成的破壞。

表2 森林生態安全評價指標權重

圖1 2007,2011和2014年各省(市、自治區)森林生態狀態評價值Fig.1 Forest ecological status evaluation value of 31 provinces (municipalities and autonomous regions) in 2007,2011and 2014

2.3.3 各省級行政區域森林生態壓力評價結果

圖2為各省級行政區的2007,2011和2014年森林生態壓力評價值。由圖2可知,從各地區的森林生態壓力評價值均值來看,北京(0.299)、寧夏(0.298)、上海(0.283)、山西(0.255)、天津(0.236)地區的森林生態壓力評價值均值較高,浙江(0.099)、廣東(0.110)、安徽(0.126)、福建(0.127)、江西(0.128)地區的森林生態壓力評價值均值較低。因此,在這以長江流域為界限,長江流域以北地區森林生態壓力評價值均值較高,說明人類活動對森林生態安全狀況影響較大；長江流域以南地區的森林生態壓力評價值均值較低,說明人類活動對森林生態安全狀況影響較小。此外,由圖2還可以看出,我國大部分省(市、自治區)森林生態壓力呈現的是生態文明建設前期上升,后期下降的趨勢,說明前期人類活動對森林生態安全狀況的影響大于后期。

圖2 2007,2011和2014年各省(市、自治區)森林生態壓力評價值Fig.2 Forest ecological stress evaluation value of 31 provinces (municipalities and autonomous regions) in 2007,2011and 2014

2.3.4 各省級行政區域森林生態安全總體評價結果

圖3為各省級行政區森林生態安全評價值。從各省級行政區森林生態安全評價值均值來看,林業大省如吉林(0.484)、福建(0.486)、云南(0.469)、黑龍江(0.451)、四川(0.433)地區的森林生態安全評價值均值較高,江蘇(0.222)、山東(0.219)、寧夏(0.216)、上海(0.171)、天津(0.170)地區的森林生態安全評價值均值較低。說明前者的森林生態安全狀況較好,應繼續保持,后者森林生態安全狀況較差,應加強對森林資源重視,強化森林資源保護措施。從生態文明建設背景來看,生態文明建設前期,我國各省級行政區的森林生態安全狀況整體呈現上升趨勢,在生態文明建設后期,大部分省(市、自治區)森林生態安全狀況出現下降趨勢。結合圖1與圖2看,森林生態安全狀況總體走勢與森林生態狀態走勢基本吻合,說明評價各省級行政區森林生態安全狀況時,森林生態狀態占主要,森林生態壓力即人類活動次之。因此,森林資源自身健康是保障森林生態安全的基礎條件,同時,人類活動給森林生態安全帶來的壓力也不容忽視。

圖3 2007,2011和2014年各省(市、自治區)森林生態安全評價值Fig.3 Evaluation of forest ecological security of 31 provinces (municipalities and autonomous regions) in 2007,2011and 2014

3 結論與建議

本研究基于生態文明建設背景,構建森林生態安全評價指標體系,借用PSR模型,運用熵權法對指標進行客觀賦權,通過對我國31個省(市、自治區)的森林生態狀態、壓力及總體評價,并分析了生態文明建設前、后期森林生態安全狀況走勢與各省級行政區森林生態安全差異狀況,得出以下結論：

第一,結合指標權重結果,在森林生態狀態指標中,資源類指標權重大于災害類指標,說明了森林資源狀況是各省級行政區的森林生態安全狀況存在差異的最主要原因；在森林生態壓力指標中,正向指標權重遠大于逆向指標權重,表明人類活動對森林生態安全的正面影響大于負面影響。

第二,從各省級行政區的森林生態狀態、壓力、總體評價結果看,森林生態安全總體評價走勢與森林生態狀態評價走勢基本吻合,表明了在評價森林生態安全狀況時,森林生態狀態的影響最主要,森林生態壓力的影響次之。

第三,從各省級行政區的森林生態安全狀況走勢來看,林業大省如吉林、福建、云南的森林資源豐富,森林資源質量較高,其森林生態狀況相對較好。天津、上海、山東等地區由于社會經濟發展水平較高、人口增長快等原因,給森林生態系統帶來一定的壓力；寧夏、青海等地區由于生態條件比較脆弱、森林資源匱乏、森林資源質量不高,其森林生態狀況相對較差。

第四,從生態文明建設前、后期來看,我國大部分省(市、自治區)的森林生態安全狀況在生態文明建設前期呈上升趨勢,生態文明建設后期出現下降趨勢。雖然我國各省(市、自治區)的森林生態安全狀況較生態文明建設初期均得到良好改善,森林生態系統安全性顯著提高,但是在生態文明建設后期出現下降趨勢,需引起各省(市、自治區)政府的高度重視,要進一步加大對林業發展的投資力度,強化造林、管護等措施,注重提高森林資源質量,不能在社會經濟發展的同時,忽略了森林生態系統的安全問題。

綜合以上分析,本研究提出進一步提高森林生態系統安全性的建議供各地區參考：對于本身森林資源豐富、森林質量好的地區,要繼續保持,要進一步提高對森林資源保護的重視,建立森林生態安全預警長效機制,有效預防森林生態安全風險,防止生態環境出現惡化。對于森林資源匱乏、森林質量不高的地區,要加大造林力度,全面提升森林資源質量,進一步加強自然保護區建設,擴大自然保護區面積比例,加大對工業等廢棄物排放的治理力度,積極開發、推廣清潔生產,推行清潔能源使用,有效控制城鎮人口數增長,減輕森林生態系統壓力。