1998年以來長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全時空格局演化及趨勢預(yù)測

王兆峰, 陳青青

湖南師范大學(xué)旅游學(xué)院, 長沙 410081

有著“國際黃金旅游帶”美譽的長江經(jīng)濟(jì)帶橫跨我國東中西三大板塊,囊括了上海、江蘇、浙江等11個省市,GDP和人口占全國比重四成有余,戰(zhàn)略地位不言而喻。2017年,長江經(jīng)濟(jì)帶各省市共實現(xiàn)旅游總收入5.06萬億元,占GDP比重約為13.64%。作為“第三利潤源”和戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè),旅游業(yè)在長江經(jīng)濟(jì)帶經(jīng)濟(jì)體系中發(fā)揮著舉足輕重的作用。然而,長期以來區(qū)域內(nèi)粗放式的旅游業(yè)增長模式也導(dǎo)致其對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響日益凸顯,旅游生態(tài)安全事件層出不窮,成為制約長江經(jīng)濟(jì)帶旅游產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的一大瓶頸。2018年4月,習(xí)近平總書記在深入推動長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展座談會上明確指出,要把修復(fù)長江生態(tài)環(huán)境擺在壓倒性位置,探索出一條生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的新路子。這表明現(xiàn)階段我們不僅要關(guān)注旅游業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,更要注重推進(jìn)其與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。旅游生態(tài)安全作為旅游業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要研究領(lǐng)域,已成為衡量旅游業(yè)環(huán)境影響的主要指標(biāo)[1-2]。對長江經(jīng)濟(jì)帶展開旅游生態(tài)安全的系統(tǒng)性評價,不僅可以豐富和完善相關(guān)理論,對助推長江黃金旅游帶及生態(tài)文明先行示范帶建設(shè)也具有重要的現(xiàn)實意義。

系統(tǒng)梳理有關(guān)旅游生態(tài)安全的相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),旅游生態(tài)安全研究內(nèi)容已逐漸從評價測度[3]向影響因素[4]、趨勢預(yù)測[5]、空間效應(yīng)[6]、驅(qū)動機(jī)制[7]、預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建[8]等更深層次問題擴(kuò)展;研究視角上,隨著研究的不斷深入,旅游生態(tài)安全呈現(xiàn)出旅游學(xué)、生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)等多學(xué)科交叉的復(fù)雜特點;研究尺度涉及海島[9]、湖泊[10]、旅游景區(qū)[11]、巖溶旅游地[12]等微觀層面以及市域[13]、省域[14]、國家[15]等中宏觀層面,對不同評價尺度上的研究結(jié)果進(jìn)行尺度關(guān)聯(lián)是未來的研究趨勢;在評價指標(biāo)的構(gòu)建上,多數(shù)學(xué)者沿用了生態(tài)安全的評價指標(biāo)體系,并從經(jīng)濟(jì)、社會和自然環(huán)境三個維度進(jìn)行具體指標(biāo)的提煉,主要包括：CSAED(承載力-支持力-吸引力-延續(xù)力-發(fā)展力)模型[5]、TQR(威脅-質(zhì)量-調(diào)控)模型[16]、IRDS(制度-監(jiān)管-干擾-安全)模型[17]、PSR(壓力-狀態(tài)-響應(yīng))模型[18]及其改進(jìn)形式PSR-SEE(壓力-狀態(tài)-響應(yīng)-社會-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境)模型[15]和DPSIR(驅(qū)動力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng))模型[8]等;研究方法主要以定量研究為主,學(xué)者們所選用的評價測度方法各異,主要包括：模糊綜合評價法[3]、線性加權(quán)法[6]、改進(jìn)TOPSIS(逼近理想解排序法,Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)法[14]、灰色關(guān)聯(lián)投影法[19]、生態(tài)足跡法[20]等;在空間格局的演變分析上,多采用等級動態(tài)度模型[3]、馬爾可夫鏈[14]及空間自相關(guān)分析[15]對旅游生態(tài)安全水平的空間變化速度、空間轉(zhuǎn)移特征和空間集聚特征進(jìn)行描述;有關(guān)未來發(fā)展趨勢的預(yù)測,學(xué)者們多是采用灰色GM(1, 1)模型預(yù)測旅游生態(tài)安全的時間演變趨勢[8],也有少數(shù)學(xué)者引入RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,但其普適性仍有待進(jìn)一步考證[5]。

由于旅游生態(tài)安全是旅游生態(tài)學(xué)研究的新領(lǐng)域,目前仍處于探索階段。現(xiàn)有研究值得肯定,但仍可從以下方面加以完善：(1)在數(shù)據(jù)來源上,缺乏長時間序列的監(jiān)測數(shù)據(jù)用于旅游生態(tài)安全的評價,不利于系統(tǒng)地研究旅游生態(tài)安全的演替過程,也不利于后期開發(fā)保護(hù)的對比性評價,有待加強(qiáng)區(qū)域旅游生態(tài)安全時間序列的研究。(2)現(xiàn)有研究多關(guān)注不同時間截面的空間自相關(guān)性,缺乏對區(qū)域內(nèi)部差異和趨勢進(jìn)行分析,且研究者關(guān)注旅游生態(tài)安全水平預(yù)測時,通常著眼于水平等級預(yù)測,少有學(xué)者對其未來的空間格局進(jìn)行探討,然而這樣的探討更有利于深刻把握旅游生態(tài)安全的空間演變格局及發(fā)展趨勢,有利于合理制定區(qū)域旅游生態(tài)安全保護(hù)策略。鑒于此,本文基于DPSIR模型,構(gòu)建長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全評價指標(biāo)體系,在利用熵權(quán)TOPSIS法對長江經(jīng)濟(jì)帶1998年以來旅游生態(tài)安全指數(shù)進(jìn)行測度的基礎(chǔ)上,運用空間變差模型、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓模型對旅游生態(tài)安全的空間分異情況及空間格局演化特征進(jìn)行深入探索,并借助灰色動態(tài)模型對其未來的空間分布格局進(jìn)行預(yù)測,旨在為長江經(jīng)濟(jì)帶旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)的參考依據(jù)。

1 研究設(shè)計

1.1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

目前,有關(guān)旅游生態(tài)安全的內(nèi)涵界定尚未在學(xué)術(shù)界達(dá)成共識。基于生態(tài)安全的理論基礎(chǔ),結(jié)合旅游業(yè)自身的發(fā)展特色,并參考已有學(xué)者的觀點[7-8,15],本文認(rèn)為：旅游生態(tài)安全是指旅游地生態(tài)系統(tǒng)處于一種免受內(nèi)外部不利因素威脅的健康狀態(tài)和發(fā)展趨勢,并在這種狀態(tài)和趨勢下,旅游地生態(tài)系統(tǒng)不僅能滿足旅游業(yè)自身可持續(xù)發(fā)展的需求,且能夠與旅游目的地綜合狀況和諧共榮、兼容平衡。旅游目的地狀況涵蓋經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境、資源、人口等多個要素,且各要素之間彼此依賴、相互關(guān)聯(lián)。旅游生態(tài)安全水平的高低取決于人與環(huán)境相互作用的和諧程度,良好的旅游生態(tài)安全狀況反映了旅游目的地內(nèi)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會系統(tǒng)和自然環(huán)境系統(tǒng)均處于協(xié)調(diào)發(fā)展的穩(wěn)定態(tài)勢。

DPSIR模型是歐洲環(huán)境署于1993年基于PSR和DSR框架的基礎(chǔ)上建立而來,由于該模型具有綜合性強(qiáng)、邏輯清晰的優(yōu)點,在生態(tài)安全研究領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用[21-23]。本研究將DPSIR模型的基本理論移植到旅游生態(tài)安全系統(tǒng)的研究中來,構(gòu)建了相應(yīng)的概念模型(圖1)。在此模型中,驅(qū)動力(D)作為旅游生態(tài)安全系統(tǒng)演化的“起源”,是引起旅游地環(huán)境變化的潛在原因,反映了旅游地社會經(jīng)濟(jì)和旅游產(chǎn)業(yè)增長的基本狀況;壓力(P)由驅(qū)動力引發(fā)而來,是造成旅游地環(huán)境問題的顯性原因,主要涵蓋旅游交通壓力、旅游社會承載壓力、污染物排放強(qiáng)度及能源消耗強(qiáng)度等方面;狀態(tài)(S)直接受到驅(qū)動力和壓力的沖擊作用,反映旅游生態(tài)安全系統(tǒng)的現(xiàn)實狀況,從旅游經(jīng)濟(jì)狀態(tài)、旅游設(shè)施狀態(tài)、生態(tài)環(huán)境狀態(tài)三方面加以表征;影響(I)使得生態(tài)環(huán)境狀態(tài)變化對人類社會的反作用力得以凸顯,研究主要從系統(tǒng)狀態(tài)變化對旅游地產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、旅游市場行為產(chǎn)生影響的角度進(jìn)行界定;響應(yīng)(R)反映人類社會為補(bǔ)償或減輕生態(tài)環(huán)境的變化,而采取的積極應(yīng)對策略。響應(yīng)對驅(qū)動力起到顯著的推動作用,使得整個系統(tǒng)形成“閉環(huán)”,得以循環(huán)往復(fù),同時它還可以用于緩解壓力、改善狀態(tài),從而提升旅游生態(tài)安全系統(tǒng)的總體狀況。

圖1 旅游生態(tài)安全評價DPSIR概念模型

在模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上,遵循系統(tǒng)性、層次性、科學(xué)性等原則并兼具數(shù)據(jù)的可獲取性,圍繞“經(jīng)濟(jì)-社會-生態(tài)環(huán)境-旅游產(chǎn)業(yè)”4個子系統(tǒng)的存續(xù)發(fā)展?fàn)顩r和相互作用特征進(jìn)行了具體評價指標(biāo)的提煉,在甄選過程中盡量彰顯出旅游產(chǎn)業(yè)自身的特色,并對各指標(biāo)的內(nèi)涵意義進(jìn)行了剖析,架構(gòu)完成了旅游生態(tài)安全系統(tǒng)的評價指標(biāo)體系(表1)。

表1 長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全評價指標(biāo)體系

1.2 評價等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

迄今為止尚未形成對旅游生態(tài)安全評價的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),在參考已有研究成果的基礎(chǔ)上[8],結(jié)合案例地的實際情況,本文根據(jù)“均分原則”,將貼近度[0,1]區(qū)間分成5等分,對應(yīng)相應(yīng)的旅游生態(tài)安全等級(表2)。

表2 長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3 研究方法

1.3.1熵權(quán)TOPSIS法

熵權(quán)TOPSIS方法由熵權(quán)法和TOPSIS法組成,是一種適用于根據(jù)多項指標(biāo)、對多個方案進(jìn)行比較選擇的分析方法,具有真實、可靠、直觀的優(yōu)點[24]。因此,本文借助該方法對長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全水平進(jìn)行評估,計算步驟如下：(1)采用極差法對評價指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理;(2)用熵值法計算各指標(biāo)權(quán)重;(3)構(gòu)建加權(quán)規(guī)范化決策矩陣;(4)確定正、負(fù)理想解;(5)計算各方案到正、負(fù)理想解的距離;(6)計算各方案與理想解的接近度,并按降序排列確定方案的優(yōu)劣次序。貼近度在0—1之間,值越大,說明旅游生態(tài)系統(tǒng)越安全;反之,則越差。具體計算公式參見文獻(xiàn)[25]。

1.3.2空間變差模型

空間變差函數(shù)又稱半變異函數(shù),是解析空間變異規(guī)律和結(jié)構(gòu)分析的有效手段[26]。本文運用該模型來揭示長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全空間格局的演化規(guī)律,函數(shù)表達(dá)式為：

(1)

式中,Y(xi)和Y(xi+k)分別是Y(x)在空間單元xi和xi+k上的旅游生態(tài)安全值;N(k)為分隔距離為k的樣本量。

克里金(Kriging)插值是以空間變差模型為依據(jù)對隨機(jī)過程進(jìn)行空間建模和插值的一種模擬[27]。在特定的有限區(qū)域內(nèi),克里金法能夠給出最優(yōu)線性無偏估計,函數(shù)表達(dá)式如下：

(2)

式中,Y(x0)為未知點;Y(xi)為已知樣本點;λi為第i個樣本點對未知點的權(quán)重;n為已知點的個數(shù)。

1.3.3標(biāo)準(zhǔn)差橢圓模型

標(biāo)準(zhǔn)差橢圓模型是一種能夠準(zhǔn)確勾繪評價對象空間分布整體特征及時空演變過程的空間統(tǒng)計方法[28],本文引入該方法對長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全的空間分布方向特征加以呈現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)差橢圓包括中心、長軸、短軸和轉(zhuǎn)角4個基本要素[29],其中中心點表示評價要素空間分布的相對位置、長軸和短軸分別表示要素在主要和次要方向上的離散程度,轉(zhuǎn)角表示發(fā)展的主趨勢方向。具體計算公式參考文獻(xiàn)[29]。

1.3.4灰色預(yù)測GM(1, 1)模型

灰色GM(1, 1)模型具有原理簡單、預(yù)測精度高的優(yōu)點,而且可以對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理以獲得較好的平滑性,使得預(yù)測更加有效[30]。受數(shù)據(jù)樣本容量的限制,本文借助灰色GM(1, 1)模型分別對標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的中心經(jīng)度x1、緯度x2、長軸x3、短軸x4和轉(zhuǎn)角x5五個參數(shù)進(jìn)行預(yù)測,以探究長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全未來空間格局演變態(tài)勢。

1.4 數(shù)據(jù)來源

文中所涉及的數(shù)據(jù)主要來源于相應(yīng)年份的《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》、《中國旅游統(tǒng)計年鑒》、長江經(jīng)濟(jì)帶11個省市統(tǒng)計年鑒,11省市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報以及環(huán)境狀況公報等。部分?jǐn)?shù)據(jù)根據(jù)以上資料整理獲得,對于缺失的數(shù)據(jù),采用線性插值法將其補(bǔ)充完整。

2 實證結(jié)果

2.1 旅游生態(tài)安全時序演化特征

依據(jù)地理區(qū)位因素,將長江經(jīng)濟(jì)帶劃分為：東部(上海、江蘇、浙江)、中部(安徽、江西、湖北、湖南)和西部(四川、云南、貴州、重慶)三大區(qū)域。基于熵權(quán)TOPSIS法,計算得出1998—2017年長江經(jīng)濟(jì)帶及各省市旅游生態(tài)安全綜合指數(shù)。并為直觀反映區(qū)域間及省市間旅游生態(tài)安全時序演化特征,文章繪制了相應(yīng)的折線圖(圖2)和箱線圖(圖3)。

整體來看(圖2),1998—2017年,長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全綜合指數(shù)由0.207上升至0.439,年均增速為4.05%,呈穩(wěn)步提升態(tài)勢。圍繞生態(tài)文明先進(jìn)示范帶建設(shè)的目標(biāo),長江經(jīng)濟(jì)帶先后制定了《長江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》、《2016—2017年長江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)行動計劃》等政策性文件,相應(yīng)的環(huán)保投入力度逐年增強(qiáng),使得環(huán)境壓力逐年緩解。同時,為助力旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展,國務(wù)院出臺了《關(guān)于依托黃金水道推動長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的指導(dǎo)意見》,指出要大力發(fā)展特色旅游業(yè),把長江沿線培育成為國際黃金旅游帶。長江經(jīng)濟(jì)帶對生態(tài)環(huán)境和旅游業(yè)發(fā)展的重視,使得旅游生態(tài)安全狀態(tài)整體朝利好方向發(fā)展,當(dāng)前安全狀態(tài)已由較不安全級上升至臨界安全級。但需注意的是,經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全指數(shù)均值僅為0.305,且在研究期內(nèi),旅游生態(tài)安全提升幅度僅為0.232,表明整體旅游生態(tài)安全水平仍具備較大的提升潛力和空間。

分區(qū)域來看(圖2),東部地區(qū)旅游生態(tài)安全指數(shù)除2013年出現(xiàn)小幅下降外總體呈逐步上升的演變趨勢,安全系數(shù)均值為0.372,安全指數(shù)從1998年的0.234逐步上升至2017年的0.530,年均增速為4.41%;中部地區(qū)旅游生態(tài)安全指數(shù)在2003年之前增速較為平緩,而后進(jìn)入加速上升期,安全指數(shù)從初期的0.190上升到期末的0.410,年均增速為4.16%;西部地區(qū)旅游生態(tài)安全指數(shù)呈波動上升的演變趨勢,在1998年為最小值0.203,到2017年上升到最大值0.401,年均增速為3.66%。通過比較分析可知,東部地區(qū)旅游生態(tài)安全水平較高且提升速度較快,這主要緣于東部地區(qū)擁有區(qū)位和經(jīng)濟(jì)雙重優(yōu)勢,科技創(chuàng)新實力雄厚,旅游業(yè)逐漸趨于規(guī)模化、集約化、低碳化發(fā)展,因而旅游生態(tài)安全狀況改善較為顯著,而中西部地區(qū)由于受自然因素及歷史條件的制約,旅游業(yè)起步較晚,加之不完善的旅游開發(fā)機(jī)制,致使其旅游生態(tài)安全水平與東部地區(qū)仍有一定差距。

圖2 長江經(jīng)濟(jì)帶及三大分區(qū)旅游生態(tài)安全水平變化趨勢

分省市來看(圖3),20年間長江經(jīng)濟(jì)帶各省市旅游生態(tài)安全指數(shù)均得到了不同程度的提升,但各省市旅游生態(tài)安全改善狀況差異顯著。以中位數(shù)為參照,各省市旅游生態(tài)安全指數(shù)排序為：“江蘇(0.393)>上海(0.388)>四川(0.378)>浙江(0.339)>重慶(0.316)>云南(0.286)>湖北(0.261)>湖南(0.247)>安徽(0.247)>江西(0.235)>貴州(0.206)”,可見,江蘇省旅游生態(tài)安全水平處于領(lǐng)先地位。以改善進(jìn)度來看,浙江省在研究期內(nèi)旅游生態(tài)安全水平提升了0.342,年均增長率高達(dá)5.27%,旅游生態(tài)安全優(yōu)化進(jìn)度遠(yuǎn)超其他省市,這與浙江省在擁有良好生態(tài)本底的基礎(chǔ)上,樹立生態(tài)優(yōu)先的旅游發(fā)展理念,積極創(chuàng)建綠色旅游企業(yè)和生態(tài)景區(qū),倡導(dǎo)人與自然和諧共處的綠色旅游消費方式密切相關(guān)[14]。而貴州省雖在評價期內(nèi)旅游產(chǎn)業(yè)增長速度顯著,但受制于其環(huán)境發(fā)展指數(shù)偏低的緣故,旅游生態(tài)安全指數(shù)僅提升了0.122,年均增速為2.83%,旅游生態(tài)安全優(yōu)化進(jìn)度相對滯后。

圖3 長江經(jīng)濟(jì)帶各省市旅游生態(tài)安全水平箱線圖

2.2 旅游生態(tài)安全類型空間演化特征

根據(jù)長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全時序演化特征,選取1998、2005、2011和2017年作為代表性時間節(jié)點,在旅游生態(tài)安全水平測度的基礎(chǔ)上,依據(jù)旅游生態(tài)安全等級劃分標(biāo)準(zhǔn)(表2),借助ArcGIS 10.2軟件繪制了相應(yīng)的旅游生態(tài)安全空間類型分布圖(圖4)。

由圖4可知,研究期內(nèi),長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全狀態(tài)隸屬于3個等級,分別為：不安全級、較不安全級、臨界安全級,尚未出現(xiàn)比較安全級和非常安全級的省市。詳而述之,1998年,不同旅游生態(tài)安全等級省市在空間分布上表現(xiàn)出顯著的地帶效應(yīng),旅游生態(tài)安全等級總體呈東西部優(yōu)于中部的空間格局,其中較不安全級省市為上海、江蘇、浙江、湖北、重慶、四川、云南共7個省市,占總數(shù)的63.63%,其余中部地區(qū)四省及西部地區(qū)的貴州省則處于不安全級狀態(tài);2005年,除貴州省外,其余省市均為較不安全級,其比重上升至90.91%,整體處于較低水平均衡格局;2011年,上海、江蘇、浙江、四川已躍升至臨界安全級狀態(tài),占總數(shù)的36.36%,不安全級省市下降為零;2017年,除貴州省仍處于較不安全級外,其余10省市均上升為臨界安全級狀態(tài),其比重提升至90.91%,整體進(jìn)入中級水平均衡格局。從長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全等級空間類型變化可知：區(qū)域內(nèi)處于不安全級和較不安全級的省市數(shù)量逐漸減少,而處于臨界安全級的省市數(shù)量持續(xù)增加,目前整體正處于旅游生態(tài)安全水平由中低級向高級過渡的關(guān)鍵階段。

圖4 長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全空間類型分布圖

2.3 旅游生態(tài)安全格局演化的空間變差分析

空間變差函數(shù)可以對旅游生態(tài)安全空間結(jié)構(gòu)的變異特征進(jìn)行很好地表達(dá)。以1998—2017年的旅游生態(tài)安全指數(shù)作為空間變量賦予各區(qū)域單元的幾何中心點,分別采用高斯、指數(shù)、球體和線性模型對變量數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,選取擬合優(yōu)度最高的模型。其中擬合度達(dá)到最優(yōu)時的采樣步長為10.48km,因此統(tǒng)一定義采樣步長為10.48km。依據(jù)公式1計算得到各年份變差函數(shù)的擬合參數(shù)(表3)。同時,采用克里金(Kriging)插值剖析長江經(jīng)濟(jì)帶各省市旅游生態(tài)安全水平的差異特征及分布形態(tài),并基于Sufer軟件對插值結(jié)果進(jìn)行3D可視化表達(dá)。囿于篇幅限制,僅展示出1998、2005、2011和2017年的結(jié)果(圖5)。

表3 長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全空間變差函數(shù)擬合參數(shù)

圖5 1998、2005、2011和2017年旅游生態(tài)安全Kriging插值模擬

擬合結(jié)果顯示：研究期內(nèi),基臺值和塊金值均呈波動上升趨勢,說明長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全空間變異程度不斷增強(qiáng)。塊金系數(shù)反映了塊金方差占空間異質(zhì)性變異的大小,其值由1998年的0.898上升至2017年的0.912,說明在旅游生態(tài)安全整體空間格局演化中,由空間自相關(guān)引起的結(jié)構(gòu)化分異逐漸減弱,而由隨機(jī)成分引起的空間差異愈發(fā)顯著。變程反映了區(qū)域旅游生態(tài)安全指數(shù)的空間相關(guān)距離,根據(jù)演變趨勢可以大致分為兩大階段：1988—2014年,變程呈現(xiàn)波動式下降趨勢,表明旅游生態(tài)安全空間關(guān)聯(lián)效應(yīng)的輻射范圍縮小,高水平區(qū)域輻射涓滴作用下降;2015—2017年,變程參數(shù)由5.34小幅上升至6.93,這主要是由于該階段高水平區(qū)分布的地域集聚性特征顯著。從空間變差函數(shù)所選取的最優(yōu)擬合模型可以看出,在不同時間截面下選取的模型有所差異,表明區(qū)域旅游生態(tài)安全狀況在不同時期呈現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)特征。

從圖5中可知：長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全格局演化具有一定的延續(xù)性和規(guī)律性,空間分異層次特征顯著,整體上呈現(xiàn)出“東部>西部>中部”的空間演變格局,同時低值區(qū)域具有明顯的西南遷移現(xiàn)象。主要體現(xiàn)為：1998年,東部地區(qū)形成以江蘇省為核心的明顯“峰狀”結(jié)構(gòu),而西部地區(qū)“峰狀柱體”較為低矮,中西部等值線趨于稀疏,表明東部地區(qū)旅游生態(tài)安全水平較高而中西部地區(qū)旅游生態(tài)安全發(fā)展?fàn)顩r較為均衡;2005年,西部地區(qū)以四川省為核心的“峰狀”結(jié)構(gòu)開始突顯,中部形成以貴州和安徽為中心的雙“低谷”,東西部“峰體”等值線較為密集,表明四川省作為西部地區(qū)核心增長極地位開始顯現(xiàn),高水平區(qū)域呈集聚分布特征;2011年,西部地區(qū)的“峰狀”結(jié)構(gòu)開始壓縮,中部“低谷”地帶消失,等值線進(jìn)一步加密,表明整體非均衡性逐漸減弱;2017年,東部地區(qū)形成以江蘇、上海為高點的雙“峰狀柱體”結(jié)構(gòu),而以貴州為中心的“低谷”區(qū)特征明顯,低值和高值區(qū)等值線均呈同心圓狀對外擴(kuò)散,表明區(qū)域旅游生態(tài)安全水平在增長極發(fā)展方面的差異逐步拉大。

2.4 旅游生態(tài)安全標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析及趨勢預(yù)測

通過上述對長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全空間變異演化分析可知,旅游生態(tài)安全空間差異特征顯著。因此,為多角度揭示長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全空間格局特征,探究其未來的演化規(guī)律,以便有針對性地采取措施,本文基于標(biāo)準(zhǔn)差橢圓模型和灰色GM(1, 1)模型對其空間分布方向特征及發(fā)展趨勢進(jìn)一步解析。

2.4.1旅游生態(tài)安全標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析

運用ArcGIS Desktop空間統(tǒng)計模塊得到長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的主要參數(shù),在此基礎(chǔ)上刻畫標(biāo)準(zhǔn)差橢圓重心移動路徑、移動距離(東西向和南北向)和移動趨勢,并進(jìn)一步獲得長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全空間分布格局,如圖6、7所示。

圖6 長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分布及重心移動路徑

1998—2017年,長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全空間動態(tài)演變特征顯著,整體呈明顯的“東北-西南”移動趨勢,并最終向東北方向偏移(圖6)。以2005年和2011年為轉(zhuǎn)折點可將旅游生態(tài)安全的重心轉(zhuǎn)移路徑劃分為三個階段,其中：1998—2005年呈向西北移動趨勢,2006—2011年呈向東北移動趨勢,2011—2017年呈向東南移動趨勢。移動距離上,標(biāo)準(zhǔn)差橢圓向東移動距離超過向西移動距離,向北移動距離超過向南移動距離,東西移動距離大于南北移動距離,其中東西移動總距離是南北移動總距離的2.38倍;總位移25.96 km,其中向北移動2.38 km,向東移動24.48 km(圖7)。重心轉(zhuǎn)移的原因在于：研究初期受西部大開發(fā)等國家政策的導(dǎo)向,且由于開發(fā)較晚,西部地區(qū)旅游地生態(tài)環(huán)境破壞壓力尚未凸顯且旅游經(jīng)濟(jì)效益有所提升,旅游生態(tài)安全重心向西轉(zhuǎn)移,但這一時期主要注重旅游經(jīng)濟(jì)效益地提升,忽視了生態(tài)環(huán)境效益,隨著旅游業(yè)發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響日益凸顯,旅游生態(tài)安全重心逐步向生態(tài)環(huán)境容量較高的東部地區(qū)轉(zhuǎn)移。近年來,隨著《長江經(jīng)濟(jì)帶依托黃金水道發(fā)展的若干意見》等旨在推進(jìn)長江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)文明先行示范帶建設(shè)的政策實施,促進(jìn)了中西部地區(qū)旅游生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和發(fā)展;同時,中部地區(qū)湖南和湖北旅游經(jīng)濟(jì)的高速增長也減緩了標(biāo)準(zhǔn)差橢圓繼續(xù)向東部地區(qū)大幅移動的趨勢。

圖7 1998—2017年長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全重心移動距離及長短軸變化

從標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分布形狀來看(圖7),其長軸始終大于短軸,分布格局呈明顯的東北-西南走向。具體來看：標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分布范圍在1998—2005年呈擴(kuò)大趨勢,該階段標(biāo)準(zhǔn)差橢圓面積由81.90×104 km2增長至87.46×104 km2,同時長軸與短軸分別由1998年的1900.82、588.02 km延長至2005年的1970.94、605.17 km,說明1998—2005年長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全在南北和東西方向上均呈擴(kuò)張態(tài)勢,在空間分布上趨于分散。2006—2011年標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分布范圍呈收縮趨勢,標(biāo)準(zhǔn)差橢圓面積由85.93×104km2下降至83.49×104km2,長短軸分別由1953.41、599.79 km降至2011年的1914.42、594.14 km,表明旅游生態(tài)安全在南北和東西方向上呈集聚態(tài)勢,空間溢出效應(yīng)降低。2012—2017年,標(biāo)準(zhǔn)差橢圓面積由83.39×104km2波動下降至83.28×104km2,降幅僅為1.09×103km2,長軸由1911.51 km波動降至1905.13 km,短軸則由594.29 km上升至596.46 km,說明該階段長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全的空間分布格局較為穩(wěn)定,雖然東西方向為旅游生態(tài)安全空間分布的主軸方向,但南北方向的發(fā)展也愈趨平衡。

2.4.2旅游生態(tài)安全空間格局預(yù)測

借助Matlab2018a軟件,基于灰色GM(1, 1)模型,分別對長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的五個參數(shù)構(gòu)建時間序列模型,并采用殘差檢驗和后驗差檢驗法對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行檢驗。結(jié)果顯示：五個參數(shù)的平均相對誤差均小于5%,方差比和小誤差概率的精度等級均為Ⅰ級和Ⅱ級,說明GM(1, 1)模型的預(yù)測結(jié)果可信度較高。在此基礎(chǔ)上,借助Arcgis10.2軟件對已預(yù)測得出的2020年、2025年、2030年的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓參數(shù)進(jìn)行可視化表達(dá),勾勒出的空間分布格局如圖8所示。

圖8 長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全空間格局預(yù)測

預(yù)測結(jié)果表明：2018—2030年長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全重心整體向東北方向偏移,總位移32.77 km,其中向東、向北分別移動31.77 km、8.01 km,說明未來長江中下游地區(qū)將是影響長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全空間分布格局的核心區(qū)域。轉(zhuǎn)角由2018年的79.29°擴(kuò)大為2030年的79.58°,呈小幅度逆時針旋轉(zhuǎn),表明未來長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全“東北-西南”分布格局將進(jìn)一步強(qiáng)化。就空間分布范圍變化來看,標(biāo)準(zhǔn)差橢圓面積從2018年的83.63×104km2降至2030年的82.24×104km2,長軸與短軸分別由2018年的1908.13 km、597.22 km降至2030年的1877.23、596.57 km,說明在未來相當(dāng)長的一段時期內(nèi),長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全的空間分布格局在東西和南北方向均呈斂縮態(tài)勢,空間溢出效應(yīng)不明顯。因此可以預(yù)見,在未來一段時間內(nèi)旅游生態(tài)安全問題的解決仍主要依賴上海、江蘇、浙江等旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且環(huán)境容量較高的沿海省市,旅游生態(tài)安全空間均衡發(fā)展仍是未來長江經(jīng)濟(jì)帶旅游業(yè)可持續(xù)發(fā)展需要面對的一大重要挑戰(zhàn)。

3 結(jié)論與建議

本文基于DPSIR模型,構(gòu)建了旅游生態(tài)安全評價指標(biāo)體系,并借助熵權(quán)TOPSIS法、空間變差模型、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓模型、灰色動態(tài)模型等方法對長江經(jīng)濟(jì)帶1998—2017年旅游生態(tài)安全時空演化特征及發(fā)展趨勢進(jìn)行了深入探索,研究結(jié)果顯示：

(1)研究期內(nèi),長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全水平均值為0.305,綜合指數(shù)由0.207上升至0.439,呈穩(wěn)步提升態(tài)勢,安全狀態(tài)由較不安全級上升至臨界安全級,表明旅游生態(tài)安全狀態(tài)整體朝利好方向發(fā)展但仍具備較大的提升潛力和空間。三大分區(qū)中,東部地區(qū)旅游生態(tài)安全狀況較好且提升速度較快,中西部地區(qū)安全指數(shù)相對較低,與東部地區(qū)仍有一定差距。

(2)長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全狀態(tài)隸屬于不安全級、較不安全級、臨界安全級3個等級,尚未出現(xiàn)比較安全級和非常安全級的省市。同時,區(qū)域內(nèi)處于不安全級和較不安全級的省市數(shù)量逐漸減少,而處于臨界安全級的省市數(shù)量持續(xù)增加,目前整體正處于旅游生態(tài)安全水平由中低級向高級過渡的關(guān)鍵階段。

(3)旅游生態(tài)安全空間變異程度不斷增強(qiáng),由空間自相關(guān)引起的結(jié)構(gòu)化分異逐漸減弱,而由隨機(jī)成分引起的空間差異愈發(fā)顯著。空間分異層次特征明顯,整體上呈現(xiàn)出“東部>西部>中部”的空間演變格局,同時低值區(qū)域具有明顯的西南遷移現(xiàn)象。

(4)旅游生態(tài)安全空間分布格局呈東北-西南走向,移動路徑呈“西北→東北→東南”變化趨勢,空間分布范圍經(jīng)歷了“分散-集聚”的過程。預(yù)測結(jié)果表明：2018—2030年長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全重心將向東北方向移動,空間分布上將進(jìn)一步向“東北-西南”格局轉(zhuǎn)變,分布格局在東西和南北方向上均呈斂縮態(tài)勢,空間溢出效應(yīng)不明顯。

基于長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全時空演變特征分析,提出以下建議：為全面改善全流域旅游生態(tài)安全狀況,應(yīng)打破行政壁壘,牢固樹立生態(tài)共同體理念,充分考慮在旅游合作發(fā)展和旅游生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)政策的區(qū)域協(xié)調(diào)性和一體化管理,構(gòu)建跨區(qū)域、跨流域、跨部門的生態(tài)安全聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制,建設(shè)全流域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站與旅游信息監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)區(qū)域間旅游生態(tài)安全信息的有效溝通,以減少空間效應(yīng)對旅游生態(tài)安全的制約和影響;創(chuàng)新東中西部共抓大保護(hù)路徑,其中,東部地區(qū)應(yīng)繼續(xù)發(fā)揮地區(qū)資金和人才優(yōu)勢,著力提升環(huán)保科技創(chuàng)新水平,有效支撐旅游地生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)重點工作,充分彰顯其在環(huán)境修復(fù)中的先行示范作用。中西部地區(qū)應(yīng)積極從東部甚至國外引進(jìn)先進(jìn)的環(huán)保理念與污染治理技術(shù),加強(qiáng)旅游生態(tài)環(huán)境保護(hù)宣傳教育,嚴(yán)格執(zhí)行負(fù)面清單管理,淘汰一批環(huán)境風(fēng)險大的旅游企業(yè),堅決兜住旅游生態(tài)安全底線;同時,全流域應(yīng)以主體功能區(qū)規(guī)劃為基礎(chǔ),對長江經(jīng)濟(jì)帶旅游地生態(tài)環(huán)境展開全面普查,明確各地生態(tài)安全隱患及風(fēng)險因素,采取差別化的保護(hù)策略,實現(xiàn)全流域精細(xì)化管理,以縮小省市之間的空間差異,將長江經(jīng)濟(jì)帶真正打造成為極具國家安全價值與旅游價值的綠色生態(tài)廊道。

需要指出的是,囿于旅游業(yè)綜合性較強(qiáng)且旅游統(tǒng)計工作涉及范圍較窄,難以將旅游業(yè)直接引發(fā)的環(huán)境污染、能源消耗等方面的統(tǒng)計數(shù)據(jù)單獨剝離出來,這將是今后完善旅游生態(tài)安全評價指標(biāo)的重難點所在。同時,安全評價標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定是進(jìn)行旅游生態(tài)安全狀況評價的基礎(chǔ),如何根據(jù)旅游生態(tài)安全系統(tǒng)運行特點設(shè)定更加規(guī)范有效的評價機(jī)制,仍有待進(jìn)一步探討。今后隨著旅游生態(tài)安全評價指標(biāo)與評價標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善,上述評價結(jié)果仍有待進(jìn)一步改進(jìn)。此外,鑒于數(shù)據(jù)的可獲取性,本文基于省域角度揭示了長江經(jīng)濟(jì)帶過去-現(xiàn)在-未來旅游生態(tài)安全的時空演化規(guī)律,所得結(jié)果可在一定程度為該區(qū)域?qū)嵤┳坑谐尚У穆糜紊鷳B(tài)規(guī)劃和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)支撐和理論參考。但若能將研究靶向聚焦于市域、縣域等更微觀層面,所得結(jié)論或更為科學(xué)準(zhǔn)確,這也是未來深化長江經(jīng)濟(jì)帶旅游生態(tài)安全研究的重要方向。