基于PSR模型的西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康評價研究

肖祥 曲姿璇

【摘要】西江是珠江水系的主干，在珠江—西江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)過程中，西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況日益受到重視。本文首先運(yùn)用PSR模型構(gòu)建西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標(biāo)體系；其次，采用Delphi法確定各評價要素和指標(biāo)權(quán)重，并對流域生態(tài)系統(tǒng)健康評價的各個指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化賦值；再次，根據(jù)評價模型并基于流域內(nèi)4省19市各評價指標(biāo)現(xiàn)狀的分析，得出流域生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)；最后，對當(dāng)前西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況做出評價。

【關(guān)鍵詞】生態(tài)系統(tǒng) 健康評價PSR西江流域

一 引言

加拿大統(tǒng)計(jì)學(xué)家D. J. Rapport和T. Friend（1979）最早提出PSR（Pressure-State-Response）模型，并區(qū)分了壓力、狀態(tài)和響應(yīng)三類指標(biāo)。該模型現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于區(qū)域環(huán)境可持續(xù)發(fā)展評價研究、生態(tài)安全評價研究、土地資源利用研究、濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價研究等。近幾年，許多學(xué)者開始將PSR模型運(yùn)用于流域生態(tài)系統(tǒng)健康評價，并取得了積極的成果。

作為“一帶一路”中國經(jīng)濟(jì)圈前沿核心區(qū)域，珠江—西江流域范圍廣闊（涵蓋桂粵滇黔4省），但是生態(tài)安全面臨復(fù)雜的問題，主要表現(xiàn)在生態(tài)保護(hù)形勢嚴(yán)峻與生態(tài)整體性意識落后、投入不足之間，主體功能區(qū)定位與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局之間，污染排放與環(huán)境承載力之間，粗放式資源開發(fā)與脆弱生態(tài)環(huán)境之間等方面矛盾突出。隨著珠江—西江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃上升為國家戰(zhàn)略，維護(hù)流域生態(tài)安全顯得日益緊迫。但現(xiàn)在對珠江—西江流域生態(tài)系統(tǒng)及其健康問題只有少量研究。本文運(yùn)用PSR模型，探析西江流域（珠江的主干）生態(tài)系統(tǒng)健康評價的指標(biāo)體系和方法，以期推進(jìn)對該流域生態(tài)安全的關(guān)注和研究。

二 研究區(qū)域概況

西江是華南地區(qū)最長的河流，就長度而言是中國第三大河流，是珠江水系中最長的河流，僅次于長江、黃河；從航運(yùn)量來看是中國第二大河流，僅次于長江；發(fā)源于云南，流經(jīng)廣西，在廣東佛山三水與東江、北江交匯；其干流在江門、中山注入南海；與東江、北江合稱珠江。西江流域總面積30.49萬平方公里，涉及滇、黔、桂、粵4省28個市，流域內(nèi)主要河流有南盤江、紅水河、黔潯江、郁江、柳江、桂江、賀江（見圖1）。

由于發(fā)展的差異化，西江流域自然資源稟賦與產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)明顯不同的特征，流域內(nèi)自然資源蘊(yùn)含量上游地區(qū)優(yōu)于下游地區(qū)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展對自然資源的依賴性上游地區(qū)強(qiáng)于下游地區(qū)，經(jīng)濟(jì)實(shí)力則下游地區(qū)優(yōu)于上游地區(qū)。經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異化造成流域內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)要素、資源消耗、發(fā)展方式等的差異化，而這種差異化將會嚴(yán)重影響各地在生態(tài)資源保護(hù)和環(huán)境治理方面的態(tài)度、投入、力度等，并最終造成對流域生態(tài)系統(tǒng)健康的損害。

三 評價指標(biāo)體系與方法

（一）評價指標(biāo)體系

生態(tài)系統(tǒng)健康是生態(tài)系統(tǒng)的綜合反映，既指生態(tài)系統(tǒng)自身狀態(tài)健康，也指其能夠提供相應(yīng)的服務(wù)功能。根據(jù)科學(xué)性、整體性和可操作性等原則，結(jié)合以上三類指標(biāo)和西江流域生態(tài)狀況，本文分四個層次建構(gòu)西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標(biāo)體系，具體見表1。（1）目標(biāo)層指西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況。（2）項(xiàng)目層包括壓力、狀態(tài)、響應(yīng)。根據(jù)PSR模型的三類指標(biāo)體系劃分，其中壓力指標(biāo)反映了經(jīng)濟(jì)社會活動對環(huán)境造成的負(fù)荷，如資源消耗、污染排放、生產(chǎn)活動和消費(fèi)行為等對環(huán)境造成的影響和破壞；狀態(tài)指標(biāo)反映了某一時間段環(huán)境狀態(tài)和變化情況，如環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)系統(tǒng)與自然資源等狀況；響應(yīng)指標(biāo)反映了社會和個人采取有效預(yù)防、補(bǔ)救和恢復(fù)的措施和對策。（3）因素層指每一項(xiàng)評價由哪些因素所決定。（4）指標(biāo)層指每一個評價因素體現(xiàn)在哪些具體指標(biāo)上，并對每一個指標(biāo)的含義進(jìn)行說明。

（二）指標(biāo)權(quán)重

基于流域生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)和各個指標(biāo)反映流域生態(tài)系統(tǒng)健康的重要性，本文采用Delphi法確定各要素的指標(biāo)權(quán)重。西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標(biāo)權(quán)重見表2。

（三）指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化

因?yàn)楦黜?xiàng)評價指標(biāo)的單位不一樣，反映生態(tài)系統(tǒng)狀況和重要性程度也不同，有些指標(biāo)如人均水資源量、人均耕地面積、森林覆蓋率、土地集約利用率、植樹造林面積等與流域生態(tài)系統(tǒng)健康成正相關(guān)，而有些指標(biāo)如工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)壓力、水土流失率、廢水污染處置率等與流域生態(tài)系統(tǒng)健康成負(fù)相關(guān)。為了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，需要對評價指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。基于簡明、方便的原則，首先對指標(biāo)的實(shí)際數(shù)值進(jìn)行5個等級劃分，并根據(jù)其對流域生態(tài)系統(tǒng)健康影響的大小分別賦予每個等級標(biāo)準(zhǔn)化分值，標(biāo)準(zhǔn)化分值按照由優(yōu)到劣分為 [0.8, 1.0]、[0.6, 0.8]、[0.4, 0.6]、[0.2, 0.4]、[0, 0.2] 5個區(qū)間，分別對應(yīng)良好、較好、一般、較差、極差5個等級狀況，具體見表3。

四 西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康綜合評價

西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)（E）的計(jì)算采用如下公式：

公式中E表示流域生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)；Wi表示各指標(biāo)的權(quán)重；Xi表示各指標(biāo)準(zhǔn)化后的值；n為評價指標(biāo)的數(shù)目。流域生態(tài)系統(tǒng)健康等級劃分，參照其他生態(tài)系統(tǒng)健康評價方法，按照流域生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)從高到低的優(yōu)劣排序，將流域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況劃分為良好、較好、一般、較差、極差5個等級。流域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況等級劃分見表4。

研究對象從上游到下游，分別選取流域內(nèi)云南省的玉溪、曲靖、個舊3市，貴州省的安順、興義2市，廣西壯族自治區(qū)的南寧、柳州、桂林、梧州、百色、河池、貴港、賀州8市，廣東省的云浮、肇慶、佛山、廣州、江門、中山6市，相關(guān)數(shù)據(jù)根據(jù)2015年的國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)公布數(shù)據(jù)、《中國城市年鑒》（2015）、云南統(tǒng)計(jì)年鑒（2015）、貴州統(tǒng)計(jì)年鑒（2015）、廣西統(tǒng)計(jì)年鑒（2015）、廣東統(tǒng)計(jì)年鑒（2015）等整理。根據(jù)西江流域各評價指標(biāo)的現(xiàn)狀值并用插值法計(jì)算該指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化分值X.，最后得出西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)，見表5。

五 結(jié)論

西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康評價結(jié)果表明：西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康評價指數(shù)為0.5734，處于 [0.4, 0.6]，表明西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康評價指數(shù)沒有達(dá)到0.6，處于一般的狀況。該指數(shù)表明，流域的生態(tài)結(jié)構(gòu)基本完整，具有一定的系統(tǒng)活力，生態(tài)系統(tǒng)尚穩(wěn)定，可發(fā)揮基本的生態(tài)功能，但流域生態(tài)系統(tǒng)外界壓力較大、敏感性較強(qiáng)，而且經(jīng)濟(jì)社會活動已經(jīng)對流域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，已有少量的生態(tài)異常狀況出現(xiàn)，生態(tài)問題有所顯現(xiàn)。如果采取防護(hù)措施得力，流域生態(tài)系統(tǒng)狀況可能向更好的方向轉(zhuǎn)化，如果防護(hù)措施不力，則有可能使流域生態(tài)系統(tǒng)趨向惡化。所以對流域生態(tài)系統(tǒng)狀況保持警惕并采取有力協(xié)同治理措施，是今后西江流域生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的重要而緊迫的任務(wù)。

其中壓力指數(shù)為0.2372÷0.4=0.593，表明西江流域生態(tài)系統(tǒng)承受的壓力比較大；狀態(tài)指數(shù)為0.2074÷0.4=0.5185，表明生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀一般，離良好有一定差距；響應(yīng)指數(shù)為0.1288÷0.2=0.644，表明西江流域各省針對流域生態(tài)系統(tǒng)的壓力和狀態(tài)采取了一定積極的響應(yīng)措施并取得一定積極的效果。實(shí)際上，2005年起珠江—西江流域各省市就生態(tài)問題達(dá)成了一系列協(xié)議，如2005年1月泛珠三角區(qū)域內(nèi)福建、江西、湖南、廣東、廣西、海南、四川、貴州、云南9個省（區(qū)）和香港、澳門2個特別行政區(qū)（簡稱“9+2”）已建立以生態(tài)環(huán)境保護(hù)、污染防治、環(huán)境管理、環(huán)境科技與環(huán)保產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域?yàn)橹攸c(diǎn)的泛珠環(huán)保合作機(jī)制，簽署了《泛珠三角區(qū)域環(huán)境保護(hù)合作協(xié)議》。尤其是2014年隨著珠江—西江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃上升為國家戰(zhàn)略，流域各省市為流域生態(tài)系統(tǒng)健康做出了積極的努力。如2013年4月，粵桂兩省簽訂《粵桂兩省（區(qū)）跨界河流水污染聯(lián)防聯(lián)控協(xié)作框架協(xié)議》，初步建立了跨界流域污染防控、聯(lián)合監(jiān)測和預(yù)警、突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急聯(lián)動、環(huán)境污染糾紛協(xié)調(diào)處理以及工作會商交流等機(jī)制。2014年10月，粵桂兩省政府制定《推進(jìn)珠江—西江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃實(shí)施共同行動計(jì)劃》《推進(jìn)珠江—西江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃實(shí)施聯(lián)席會議制度》，為共同推動粵桂滇黔4省（區(qū)）環(huán)境聯(lián)防聯(lián)控合作協(xié)調(diào)和流域突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急協(xié)調(diào)處理提供保障。

總體來說，西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康處于不容輕視、也不容樂觀的狀態(tài)。隨著珠江—西江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)推進(jìn)，發(fā)展不平衡性和生態(tài)資源緊張性必將使生態(tài)利益矛盾進(jìn)一步凸顯，維護(hù)西江流域生態(tài)系統(tǒng)健康將面臨更加嚴(yán)峻的形勢。如何加快建立有效的生態(tài)協(xié)同治理機(jī)制，將是流域內(nèi)各省市今后區(qū)域合作面臨的迫切問題。