區域生態安全調控與政策協調研究
——以湘西自治州為例

邵 佳

（湖南第一師范學院商學院，湖南長沙410000）

一、引言

區域生態安全調控是針對區域發展過程中可能出現的各種生態問題提出可供選擇的調控方案和措施，以排除隱患，保證區域生態系統健康運行。生態安全調控強調人的積極主導作用，從分析研究區域生態系統的要素和功能出發，探索提高區域生態安全等級的關鍵性要素，并據此制定有針對性的調控對策，對區域生態系統的運行過程與發展方向進行調節與控制，確保在不斷變化的內、外部環境下，生態系統的發展演變不超出其本身的承載能力，從而實現區域生態系統的良性循環與可持續發展。

近年來，國內外學者高度重視區域生態問題研究，研究視角主要聚焦在生態風險測度[1-3]、區域生態安全等級的時空演變[4-7]等主題上，以生態安全調控為主題的文獻較少，且涉及該主題的文獻常常直接以調控對策的形式出現在生態安全評價與分析的文章中。現有文獻對生態安全調控的對策主要圍繞加快產業結構升級、提高資源利用效率[8-11]、建立生態補償機制[12]、完善生態立法、強化環保執法[13]、加強宣傳教育、提高全民環保意識[14]、加大環保投資力度[15]等方面展開。然而，由于缺乏對區域生態安全的重要系統和關鍵因子的分析，所提出的促進區域生態文明建設的政策仍缺乏實質性關注，使現有研究流于表面描述、適用性較差。有鑒于此，本文以湘西自治州為例，運用情景模擬法設定不同情景，引入敏感變化度計算公式，計算不同情景下區域生態安全敏感變化度，找出影響區域生態安全的重要因素，從而有針對性地制定調控對策，以期實現對區域生態安全的有效調控。

二、研究區域概況及方法

（一） 研究區域概況

湘西自治州位于湖南省西北部，是湘鄂渝黔四省市交界地，總面積1.55 萬平方公里，總人口268萬人。湘西地形地貌復雜，武陵山脈自東北向西南斜貫全境，氣候濕潤，降水充沛，水能、森林、礦產、生物等資源富集程度高，生態系統功能十分重要。在國家主體功能區劃中，湘西自治州被歸為禁限開發區，其中所轄七縣一市，除吉首市被定位為省級重點生態功能區，其余七縣均被定位為國家級重點生態功能區。此外，作為我國著名的 “ 老、少、邊、山、窮 ” 地區，湘西自治州經濟發展水平相對落后，是湖南省唯一進入國家西部開發區的地市，因此在經濟社會發展過程中，如何有效地通過區域生態安全調控，把經濟社會發展與生態環境保護有機結合起來，實現扶貧開發與生態建設的良性互動，將顯得至關重要。

（二） 研究方法

構建區域生態安全影響指標體系是實現生態安全調控的基礎。首先，基于DPSR 模型構建生態安全評價指標體系，并運用主成分分析、獨立性分析方法對指標體系進行完善；然后，運用情景模擬法設定不同情景，假設影響區域生態系統安全的相關指標的變動幅度；再運用變權與灰色關聯模型計算生態安全綜合指數，引入敏感度分析方法對不同情景下區域生態安全綜合指數變化的敏感性進行分析；最后，在此基礎上做出模擬調控，實現區域生態系統的良性循環。

1.生態安全評價指標體系構建

在指標構建過程中，本文將PSR（Pressure-State-Response）（壓力-狀態-響應）[16，17]模型與DSR（Driving-State-Response）（驅動力-狀態-響應）[18]模型的特點相結合，構建DPSR（Driving-Pressure-State-Response）（驅動力-壓力-狀態-響應） 模型。該模型有效地整合了影響區域生態系統的各類要素，并能較合理地反映社會、環境、資源等子系統之間的內在影響與因果關系。DPSR 模型中驅動力（Driving） 是指推動區域生態系統變化的各類因素；壓力（Pressure） 是指人類的生產、生活對區域生態系統產生的潛在威脅；狀態（State） 是指各類活動對生態系統帶來的可觀測的變化結果、特定時間段的區域生態系統狀況及其變化情況；響應（Response） 是指為降低區域生態風險、預防人類活動對生態系統產生的負面影響、實現區域可持續發展所采取的措施。

本文以DPSR 模型框架為基礎，參考國內外生態安全評價指標體系[3-5，8，15]，結合湘西自治州的具體情況，初步確定區域生態安全評價指標體系，采用主成分分析、獨立性分析方法對初選指標進行篩選與完善，最終構建湘西自治州生態安全評價指標體系（見表1）。

2.生態安全綜合指數與調控系統敏感度計算

（1） 生態安全綜合指數計算

設定不同的情景，并假設影響區域生態系統安全相關指標的變動幅度，據此進行敏感度分析，首先要計算生態安全綜合指數。我們借鑒前人研究經驗，運用變權與灰色關聯模型計算生態安全綜合指數[19]。

①確定指標變權向量矩陣

構建多屬性評價矩陣（aij）m×n，采用極差法對評價矩陣中的指標數據進行無量綱化處理，得到歸一化評價矩陣X：

對于正向指標：

表1 區域生態安全評價指標體系

對于逆向指標：

采用指數型狀態變權向量，構造狀態變權向量公式[21]：

S（X）=（S1（xi），…，Sn（xi）），j=1，…，n；α≥0；0＜β≤1。

其中，β 為否定因子，當狀態值xij不高于β 時，由變權增大其權重值，以實現懲罰的目的；α 為懲罰因子，懲罰效果會隨著α 的增大而增大，指標間表現均衡的對象的綜合評判值會更大。在應用時，可針對具體問題自行設定α、β 的值。本文取α=0.5，β=0.6。

常權權重是變權理論運用的基礎，它反映了評價主體在單一考慮各指標時對其所采取的偏好程度。本文采用熵權法確定各因素的常權W=（w1，w2，…，wn），具體過程可參考文獻[8]。

結合狀態變權向量S（X）以及常權向量W，可求得變權向量矩陣為：

②構建灰色關聯評價模型

在多因素綜合評價問題中，灰色關聯分析所依據的評價原理是，選取虛擬安全對象，當評價對象與虛擬的安全對象越接近時，則兩者之間的關聯程度就越大，此對象與安全對象越貼近，否則兩者之間的關聯程度就越小，評價對象就越偏離安全對象。

將歸一化評價矩陣X 與變權向量矩陣W（X）的相應項相乘，得到加權標準化評價矩陣C：

表2 生態安全分級評價標準

評價對象Vi與正安全對象V+和負安全對象V-關于第j 個指標的灰色關聯系數分別為：

由正、負安全關聯系數計算求得各評價對象與正、負安全對象間的灰色關聯度為

則評價對象Vi的灰色關聯貼近度Ri，即生態安全綜合指數為：

上式中，Ri越大，則目標對象越接近安全對象。

③設定生態安全分級評價標準

在參考現有研究成果的基礎上[3]，通過咨詢有關方面的專家，設定了區域生態安全分級標準（見表2）。

（2） 計算敏感變化度

2.1.2 小麥次生根多。2月20日考察結果詳見表2，分析可知施用磷肥處理的小麥的次生根單株平均12.1條，比未施用磷肥處理的單株次生根10.7條多1.4條。在磷肥用量在0-60 kg范圍內，小麥單株次生根數則隨著磷肥的用量增加而增加，呈顯著線性關系。

引入敏感變化度計算公式，根據不同情景下計算所得的區域生態安全綜合指數，進一步計算特定情景下敏感變化度v 值。該值越高，此情景下所設定的相關指標值的變動對區域生態安全綜合指數的變化影響越大，反之則影響越小。在制定區域生態安全調控措施時，應重點關注對區域生態安全綜合指數影響較大的相關指標，從而實現對區域生態系統科學有效控制。

式中，v 是敏感變化度，R 是設定情景下區域生態安全綜合評價指數，R0是基年區域生態安全綜合評價指數。

（三） 數據來源

本文研究基礎數據從相關統計資料中直接獲取，或基于相關材料通過整理計算得到。具體的數據來源包括《湘西自治州國民經濟與社會發展統計公報》《湘西自治州統計年鑒》和湘西自治州統計局以及環保局收集的相關資料等。

三、區域生態安全調控模擬

區域生態安全調控的關鍵，是要識別出對區域生態安全產生影響的各項因素，采取必要干預措施，強化有利因素對區域生態安全的積極影響，控制和弱化不利因素的消極作用，從而實現生態環境的有效調控，推動區域生態系統向著理想狀態發展，為區域生態環境保護與社會經濟發展指明方向。在區域生態安全調控過程中，我們既要遵循區域生態系統演變規律，又要綜合考慮區域社會經濟發展目標和生態系統保護要求，制定適當的政策舉措，對區域生態系統的運行過程與發展方向進行調節與控制，確保其演變程度不超出生態系統本身的承載范圍，從而實現生態系統的良性循環與可持續發展。

（一） 情景模擬過程

依據情景模擬法要求，以湘西自治州2015 年（基年） 19 個生態安全評價指標統計數據為基礎，設定不同情景，對子系統、總系統進行調控，即在2022 年（預期目標年） 將各系統中相關正向指標提高20%，相關逆向指標降低20%，并運用變權與灰色關聯模型計算基年的生態安全綜合指數，考察在不同的調控情景下區域生態安全綜合指數的變化情況，運用敏感變化度計算公式，計算不同情景下區域生態安全綜合指數變化的敏感程度。具體設定了14 個不同情況（見表3）。

表3 湘西自治州生態安全系統模擬

表4 湘西自治州生態安全系統模擬調控結果

按變權與灰色關聯模型計算基年的區域生態安全綜合指數及各情景設置下的區域生態安全綜合指數，在此基礎上，運用式（11） 計算敏感變化度。考慮文章篇幅限制，省略其具體計算過程，計算結果如表4 所示。

（二） 情景模擬結果分析

根據模擬調控計算結果，我們可以發現：在生態安全驅動力、壓力、狀態、響應四個子系統中，單獨改變其中一個子系統指標值，對湘西自治州區域生態安全敏感變化度的影響依次為響應子系統（9.677%）、壓力子系統（8.065%）、驅動力子系統（5.444%）、狀態子系統（2.621%），改善單一子系統均不能有效提高區域生態安全等級。改變其中任意兩個子系統指標值，對湘西自治州區域生態安全敏感變化度的影響居于前三者為壓力- 響應子系統（30.645%）、驅動力- 響應子系統（28.024%）、驅動力- 壓力子系統（24.395%），生態安全等級有所提升，生態環境從較差改變為一般。改變其中任意三個子系統指標值，對湘西自治州區域生態安全敏感變化度的影響依次為驅動力- 壓力- 響應子系統（49.798%），壓力- 狀態- 響應子系統（46.371%），驅動力- 壓力- 狀態子系統（32.056%），湘西自治州生態安全狀態進一步改善，生態環境從一般逐步改變為良好。改變四個子系統指標值，湘西自治州區域生態安全敏感變化度達到最高值（71.169%），生態安全達到最高等級，生態環境優越。從前述模擬調控的分析結果可看出：

第一，每個子系統對湘西自治州區域生態安全等級的影響程度不一，單獨改變其中任意子系統均無法改變生態安全等級，任意改變兩個及以上子系統，敏感變化度隨之提高，生態系統質量得到明顯改善，生態系統安全等級逐步提升，直至達到最高等級。這說明在生態安全調控過程中，頭痛醫頭，腳痛醫腳的調控策略難以實現區域生態系統良性循環，必須要堅持統籌兼顧的原則，綜合運用各項政策工具，促進區域生態保護與經濟社會可協調發展。

第二，響應子系統和壓力子系統對湘西自治州區域生態安全等級的影響最為明顯和直接，無論單獨或組合改善這兩個子系統的指標值，較之其他子系統而言，生態安全綜合指數變化更為顯著。這說明湘西自治州在未來經濟社會發展中，堅持正確的發展理念，重視區域生態的潛在威脅，走一條符合基本州情的發展道路至關重要。近年來，湘西自治州雖然經濟社會取得了長足發展，但仍面臨諸多潛在威脅，比如礦區生態修復任重道遠，生態系統脆弱、石漠化日趨嚴重等等。秉承綠色發展理念，堅持走經濟社會和生態環境協調可持續的發展道路，是湘西自治州未來發展的必然選擇。

第三，從近年來湘西自治州生態安全等級變化趨勢來看，情景模擬結果總體上與湘西自治州實際發展情況相符。近年來，湘西自治州積極落實 “ 生態州建設戰略 ” ，堅持綠色發展理念，淘汰落后產能和高能耗、高污染的礦業產業，不斷推進縣域產業結構優化升級，大力發展 “ 生態工業、生態農業、生態旅游業 ” 等循環經濟，生態環境得到明顯改善，區域生態安全等級得到很大程度提升。

四、結論及建議

基于以上分析，區域生態安全調控是一項重大且復雜的系統工程，在子系統調節中，響應子系統對區域生態安全綜合指數影響程度最大，狀態子系統影響程度最小。此外，每個子系統對區域生態安全等級的影響程度不一，單獨改變其中任意子系統均無法改變生態安全等級，任意改變兩個及以上子系統，敏感變化度隨之提高，生態系統安全等級逐步提升，生態系統質量得到明顯改善。因此，為了進一步改善湘西自治州區域生態環境質量，實現環境與經濟協調發展，我們應該統一思想，強化人們生態環保意識教育，從產業結構調整、環境保護、資源合理利用等方面進一步加強調控。

第一，優化產業結構，加快新型城鎮化，促進人與自然和諧發展。產業結構不合理，城鄉發展差距擴大是抑制生態安全等級升級的重要驅動性因素，控制區域生態安全的驅動因素，能夠引導生態系統恢復到安全狀態。特色突出、有競爭力的產業發展能夠為落后地區的長期發展提供物質保障，湘西自治州要充分利用區域比較優勢，積極發展生態農業、生態工業和生態旅游業，不斷優化產業結構，提高落后地區整體的經濟發展水平，借力精準扶貧，解決深度貧困區的貧困問題，加快新型城鎮化進程，改善各項基礎設施，不斷縮小城鄉發展差距，構建和諧社會，為保護生態環境、實現人與自然的和諧發展注入新的動力。

第二，引進先進科技，倡導清潔生產，緩解區域生態系統的外在壓力。人類的生產、生活等各項活動給生態系統不斷地帶來壓力。針對人類生產生活對資源環境產生壓力的相關指標進行調節，可以有效緩解區域生態系統所承受的外在壓力。積極提倡清潔生產方式，通過利用先進的科學技術，從生產源頭上嚴格控制對環境產生不利影響的各種有害物質的使用量，從而減少生產對環境產生的壓力，實現對環境的有效保護。在生產過程中，將生產技術范式從 “ 資源- 產品- 廢棄物 ” 的單向物質流動模式轉變為 “ 資源- 產品- 再生資源 ” 的循環物質流動模式，將工、農業生產過程中產生的各種廢棄物轉變為可再次投入使用的各種資源，從而實現資源的高效利用。

第三，因勢利導，推進綠化工程建設，補齊生態劣勢短板。修復生態狀態系統中處于劣勢的因子，改善區域生態系統的整體狀態，可以提高區域生態安全等級，維護區域生態系統健康發展。根據區域自然歷史條件，不斷推動各項綠化工程順利實施。首先要加大森林保護力度，不斷提高森林覆蓋率，充分發揮森林在涵養水源、凈化空氣、保持水土、調節氣溫、改善氣候、保護物種等方面的作用；其次是嚴格保護耕地，提高耕地的物質生產能力，防治耕地的環境污染，保證土地永續、合理使用；最后要加大城市綠化資金投入，穩步推進城市綠化建設，合理分布綠地，科學配置植物種類，不斷豐富城市景觀，努力打造城市綠化精品。

第四，加強生態環境監測，建立生態補償機制，加大生態保護力度。維護區域生態系統的安全運行，關鍵是緩解各類活動對生態系統帶來的壓力，改善生態環境狀態，采取各項積極有效應對措施。政府要落實打好污染防治的攻堅戰，加大環境保護的投資力度，加強環保資金的管理，提高環保資金投入使用的效率；建立健全環保法規，建立合理的、可操作的綠色導向機制，鼓勵企業采取更高標準的污染物排放控制措施，對零排放、閉路循環和資源再生的企業在環境稅費方面給予政策支持，最終實現環境資源的優化配置；建立健全生態評估、生態認證和生態審計制度，減少政府與企業在微觀層面的博弈；利用現代信息技術，建立區域生態風險動態監測系統，實時監測水土流失，土壤污染，廢水、廢氣、固體廢棄物排放等生態安全隱患的時空變化與發展程度，提高區域生態問題監測的質量和精度，為環境應急管理及相關環境調控措施的制定提供信息支撐。

五、結束語

本文基于DPSR 模型構建生態安全評價指標體系，依據情景模擬法設定不同情景假設，運用變權與灰色關聯模型計算研究區域基準年度生態安全綜合指數，然后引入敏感度分析方法對目標年度不同情景下生態安全綜合指數變化的敏感性進行預測分析和模擬調控。由于缺乏區域生態安全調控的實踐經驗，在敏感性分析過程中更多地依賴經驗與主觀判斷，可能缺乏適應性。在今后的研究中，應進一步深入分析區域生態安全等級變化機理，嘗試建立基于多種方法和技術的復合模型，提高模擬調控的精度，為生態安全調控方案的制定提供更有價值的依據。