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摘 要： 摘要：明確山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務對居民福祉的局域空間影響是開展生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理決策的重要基礎，對助推山區(qū)人地協(xié)調發(fā)展具有積極促進作用�；�2000、2005、2010和2015年4期土地利用數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)，以西部典型山區(qū)川西為案例，采用生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量
摘要：明確山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務對居民福祉的局域空間影響是開展生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理決策的重要基礎，對助推山區(qū)人地協(xié)調發(fā)展具有積極促進作用�；�2000、2005、2010和2015年4期土地利用數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)，以西部典型山區(qū)川西為案例，采用生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量評估法和人類福祉框架構建指數(shù)評估模型，通過地理加權回歸(GWR)探析生態(tài)系統(tǒng)服務對縣域居民福祉的空間驅動特征與動態(tài)變化，識別影響福祉的主導生態(tài)系統(tǒng)服務因子。結果表明：(1)川西山區(qū)居民福祉呈同質集聚，空間依賴關系逐步減弱，“高—高”與“低—低”集聚在南北分異明顯。(2)全域上生態(tài)系統(tǒng)服務因子對居民福祉具有顯著負向影響，阻滯效應趨于減緩。(3)局域空間上影響系數(shù)具有方向和程度異性，西部減量效應明顯，阿壩州和涼山州東北部增量效應顯著，敏感程度從東南向西北梯次遞減，負向敏感性強于正向敏感性，空間差異隨時間變化趨于縮小。(4)供給與文化服務是影響川西山區(qū)居民福祉的關鍵生態(tài)系統(tǒng)服務，主控區(qū)域隨時間變化在川西東北部和西部交替。山區(qū)生態(tài)資源紅利釋放應以新發(fā)展理念為導向，通過生態(tài)文明建設、生態(tài)經(jīng)濟提質、資源有償使用和生態(tài)補償制度設計助推生態(tài)資源價值創(chuàng)造與轉換，實現(xiàn)山區(qū)可持續(xù)發(fā)展。
關鍵詞：生態(tài)系統(tǒng)服務;居民福祉;異質性影響;川西山區(qū)
生態(tài)系統(tǒng)服務表示生態(tài)系統(tǒng)結構、過程和功能通過直接或間接途徑提供給人類的各種惠益[1]，自20世紀90年代以來生態(tài)學、經(jīng)濟學和地理學學者針對不同時期、不同空間尺度、不同類型的生態(tài)系統(tǒng)服務開展了大量評估工作[2⁃6]，為生態(tài)政策制定、生態(tài)系統(tǒng)決策管理提供了重要依據(jù)[7⁃8]。研究方法上主要基于單位服務功能價格的方法和基于單位面積價值當量因子的方法[9]，相較而言，后者對中國生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估具有更強的針對性[10]，研究特征上呈現(xiàn)出跨學科屬性的交叉融合、靜態(tài)分析向動態(tài)時空研究深入拓展，單一系統(tǒng)向多系統(tǒng)維度比較演進，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務空間差異性和不同地理尺度的關聯(lián)特性受到進一步重視[11]。
提高人類福祉是可持續(xù)發(fā)展最終目的[12]，也是生態(tài)系統(tǒng)服務研究的根本出發(fā)點[13]。2005年千年生態(tài)系統(tǒng)評估報告明確提出生態(tài)系統(tǒng)服務對人類福祉貢獻的概念框架，這是福祉研究發(fā)展中的重要里程碑[14]，至此，生態(tài)系統(tǒng)服務研究如何延伸至人類福祉提升等應用指向是重點關注方面[15]，二者相互關系成為可持續(xù)科學的核心議題[12]。福祉由多種要素構成，其含義與幸福、福利或利益相接近[16]，分為主觀和客觀兩個方面，其中由聯(lián)合國開發(fā)計劃署基于能力評估框架提出的人類發(fā)展指數(shù)(HDI)影響最為廣泛和深遠，作為人類福祉的有效衡量指標受到普遍認可[17]。生態(tài)系統(tǒng)通過供給、調節(jié)、支持、文化四大功能為人類維持基本物質生存需求和實現(xiàn)高品質精神生活提供幾乎所有的福祉要素[18⁃19]，研究普遍發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務與福祉間存在顯著的相關性，其中，人類活動是其聯(lián)系的中介[20]，但二者之間并非呈現(xiàn)出簡單線性關系，隨著服務類型[13]、空間尺度[21]、時間范圍[19]、群體差異[22]等表現(xiàn)出不同形式的反饋。
關于生態(tài)系統(tǒng)服務與居民福祉關系展開的研究從定性向定量轉變，集中于相關關系、耦合協(xié)調、時空格局研判與分類、空間權衡/協(xié)同、影響與溢出效應等方面[23⁃25]，并將生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估納入各級決策管理[26];研究手段上主要采用spearman等級相關系數(shù)、雙變量空間自相關分析、結構方程模型、Logistic回歸、灰色關聯(lián)模型等[25，27⁃29];地域上以全球、全國、省域等宏觀尺度單元入手[14，30⁃31]，或以不同地貌類型及流域為空間范圍[21，31⁃33]，基于耕地、草原、濕地等特定的生態(tài)服務類型，從當?shù)鼐用褚暯翘接懮鷳B(tài)系統(tǒng)的福祉效應較多[20，25]，以縣域為研究尺度將生態(tài)系統(tǒng)服務與居民福祉二者變化過程納入分析視野的研究較少。山區(qū)作為我國主要地貌空間單元，綠色生態(tài)基底好但生態(tài)脆弱敏感，是國家經(jīng)濟發(fā)展重要的資源支撐地和生態(tài)系統(tǒng)服務供應地，同時也是社會經(jīng)濟發(fā)展洼地[34]，人與自然協(xié)調問題突出，且內部生態(tài)、經(jīng)濟地域空間差異較大，現(xiàn)有研究對山區(qū)不同生態(tài)服務類型的福祉影響方向和程度的時空變化具體刻畫不足。
基于此，本文以西部典型山區(qū)———川西為研究案例，通過空間計量分析手段探討2000年《長江上游、黃河上中游地區(qū)天然林資源保護工程實施方案》批準以來，川西山區(qū)居民福祉在生態(tài)環(huán)境保護與生態(tài)價值提升過程中是否受到積極反饋效應，不同生態(tài)系統(tǒng)服務類型的福祉影響有何差異，其在空間上影響方向和強度有何不同。該研究在視角上將生態(tài)系統(tǒng)服務作為居民福祉的關鍵影響要素，并從時空異質性角度出發(fā)把握生態(tài)系統(tǒng)服務對福祉影響的規(guī)律性特征;在研究手段上融入GWR計量分析手段，打破了對研究區(qū)整體或平均的擬合方法，有助于進一步把握影響結果的局域特征，可為地區(qū)制定科學合理的生態(tài)系統(tǒng)保育政策提供一定依據(jù)，助推西部山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務和居民福祉的協(xié)調可持續(xù)發(fā)展。
1研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源
川西山區(qū)地處川、甘、青、藏、滇五省結合部，是青藏高原東南緣向長江中下游平原過渡地帶。行政區(qū)范圍涵蓋阿壩藏族羌族自治州、涼山彝族自治州、甘孜藏族自治州、攀枝花市，轄53個區(qū)縣，介于97°20′—104°25′E，26°02′—34°18′N之間，幅員面積30.03×104km2，占四川省行政區(qū)域面積61.79%(圖1)。
川西山區(qū)是世界生物多樣性熱點區(qū)和我國生物多樣性保護關鍵區(qū)，也是我國三大林區(qū)之一青藏高原東部林區(qū)、五大草原之一川西北大草原的重要組成部分。作為我國青藏高原、長江上游水源涵養(yǎng)地和生態(tài)屏障示范區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)服務變化對長江中下游地區(qū)具有較為深遠的影響，該地區(qū)素有“蜀地之腎”之稱，境內林地面積約1300萬hm2，占全省林地面積的54.2%，森林覆蓋率達43.36%。此外，川西山區(qū)是我國南方農(nóng)耕文化和游牧文化交匯帶，是漢族聚居區(qū)向多民族聚居區(qū)的過渡帶[35]，是我國“藏羌彝走廊”的核心區(qū)之一[36]，區(qū)域地理位置偏安一隅，生態(tài)環(huán)境脆弱，農(nóng)戶生計主要來源于傳統(tǒng)農(nóng)牧經(jīng)濟，最基本食物和能源等生活必需品在很大程度上依賴于自然生態(tài)系統(tǒng)服務供給，表現(xiàn)出自然資本的強依賴性。近年來在氣候變化、災害過程、人類干預的外部環(huán)境擾動下，流域生態(tài)—經(jīng)濟系統(tǒng)受到較大影響[24]，生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟社會協(xié)調發(fā)展面臨困境。
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研究數(shù)據(jù)主要包括川西山區(qū)縣域土地利用數(shù)據(jù)以及社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)。2000、2005、2010和2015年土地利用類型數(shù)據(jù)來自中科院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心土地利用數(shù)據(jù)庫(http：//www.resdc.cn)，該數(shù)據(jù)以Landsat—TM/ETM/8遙感影像為數(shù)據(jù)源，采用人機交互式目視判讀方式構建，分辨率為30m，精度達到90%以上[5，37]。社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)主要來自阿壩州、涼山州、甘孜州、攀枝花市相應年份統(tǒng)計年鑒，其中，預期壽命、文盲率和平均受教育年限數(shù)據(jù)主要來源于第五次和第六次四川省人口普查資料，其余年份通過內插法及外推法計算得到。
2研究方法
2.1生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估模型
本研究根據(jù)土地利用類型將生態(tài)系統(tǒng)劃分為耕地、林地、草地、水域、未利用土地以及建設用地六大類，借鑒千年生態(tài)系統(tǒng)評估方法，將生態(tài)系統(tǒng)服務分為供給、調節(jié)、支持和文化四大服務子類。以2015年最新的“中國生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務價值當量”作為依據(jù)[9]，確定川西山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值。根據(jù)已有研究[21]，令當年平均糧食單產(chǎn)市場價值的1/7表示為1個生態(tài)服務價值當量因子的經(jīng)濟價值量;查閱同時期川西山區(qū)平均糧食產(chǎn)量情況以及全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編中糧食平均出售價格，計算得到2000、2005、2010和2015年4年農(nóng)田自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值。
3結果與分析
3.1居民福祉指數(shù)空間自相關性
因變量存在空間自相關性是進行地理加權回歸模型應用分析的前提條件，可為模型的構建奠定基礎。對居民福祉指數(shù)進行全域空間自相關檢驗，4個研究年份中Moran′sI指數(shù)值均>0，且Z⁃Score均明顯大于檢驗臨界值2.58，表明在0.01顯著水平下具有統(tǒng)計意義(表2)，充分表明川西山區(qū)居民福祉水平在地域空間上具有顯著的正向空間集聚性，即福祉水平較高(較低)的縣域趨向于和類似水平的縣域集聚，形成空間依賴關系。但從時間變化來看，福祉水平地域空間集聚態(tài)勢逐步弱化，Moran′sI指數(shù)值由2000年0.360減小為2015年0.297。
為進一步說明53個縣域單元居民福祉水平空間上的相互關聯(lián)類型和局域空間分布狀況，對居民福祉指數(shù)進行局域空間自相關分析，從圖2可知：(1)川西山區(qū)居民福祉呈現(xiàn)同質集聚特征，其中“高⁃高”集聚型數(shù)量穩(wěn)定，占比維持在11.32%，“低⁃低”集聚型趨于減少，占比由2000年11.32%降低到2015年7.54%;(2)“高⁃高”和“低⁃低”集聚具有南北分異特征。居民福祉高水平縣在2000年主要集中在攀西地區(qū)，2010年開始“熱點”區(qū)逐漸向岷江上游轉移并進一步擴大，攀西高水平集聚范圍收縮;相反，受到與落后縣域為鄰的不利影響，福祉低水平縣2000年在川西西北部呈現(xiàn)連片集中分布格局，形成西部邊緣“洼地”，隨著國家傾斜性政策的支持和基礎設施的大規(guī)模建設，居民福祉水平整體躍升，“低⁃低”集聚從西部邊緣向東南部轉移收縮，聚集于涼山州東北部，該地區(qū)為四川決戰(zhàn)脫貧攻堅的“硬骨頭”和地質災害高發(fā)區(qū)。
總體而言，全域和局域空間自相關結果均證實研究區(qū)居民福祉呈現(xiàn)出較強的空間依賴性，支持回歸模型對空間效應的引入，因此運用GWR模型對生態(tài)系統(tǒng)服務的居民福祉效應進行分析具有必要性和可行性。
3.2GWR模型的適用性
為避免多重共線性，以居民福祉指數(shù)為因變量，分別以人均生態(tài)系統(tǒng)服務價值及其構成的供給服務價值、調節(jié)服務價值、支持服務價值、文化服務價值進行單變量GWR建模。通過調整R2和赤池檢驗(AICc)兩個參數(shù)進行模型適用性評估，統(tǒng)計結果顯示(表3)，各自變量因子的OLS模型調整后的R2在0.2附近，而GWR模型對因變量的解釋力達到50%—60%，較OLS模型提高了近40%;AICc值作為模型擬合顯著性的標識，由OLS模型的-77.582—-85.495下降到GWR模型的-114.433—-105.549，減少了33.85%—36.05%，遠大于3[39]，表明GWR模型改進回歸的擬合度十分顯著，即使增加了計算復雜性，GWR模型也優(yōu)于OLS模型。同時，GWR模型統(tǒng)計檢驗相應概率P值小于給定的顯著性水平0.05，具有統(tǒng)計學意義，意味著居民福祉與生態(tài)系統(tǒng)服務價值各因素之間的整體關系表現(xiàn)出明顯的空間不穩(wěn)定性和非均質性特征。
3.3生態(tài)系統(tǒng)服務對居民福祉影響的時空分析
生態(tài)系統(tǒng)服務因子顯著負向影響居民福祉。GWR回歸系數(shù)均值顯示生態(tài)系統(tǒng)服務因子對居民福祉具有顯著負向影響(圖3)，即生態(tài)系統(tǒng)服務水平越高的縣域居民福祉發(fā)展水平反而越低，表現(xiàn)出“資源魔咒”[37，41]，研究結果與劉家根[13]、任婷婷[42]等結論具有一致性，這與地區(qū)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)方式和生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展程度密切相關，同時也與生態(tài)系統(tǒng)服務變化對福祉影響具有一定的時間滯后性密不可分，此外生態(tài)系統(tǒng)服務具有外部性特征，服務與收益在空間上常常不一致[13，43];不同生態(tài)系統(tǒng)服務類型中，2000和2015年文化服務是福祉提升的重要制約變量，2005和2010年供給服務對福祉的影響程度更大，調節(jié)服務在四個年份中對福祉的制約作用均最小，這可能由于生態(tài)系統(tǒng)服務價值具有尺度效應，調節(jié)服務主要體現(xiàn)在全球和國家尺度[44];與2000年相比，2015年各生態(tài)系統(tǒng)服務因子的抑制作用趨于緩解，其中文化服務、供給服務的制約性大幅減小，但依然是關鍵影響變量。原因可能在于供給服務與當?shù)剞r(nóng)戶收入、能源獲取密切相關，但限制開發(fā)的政策約束了居民對大部分自然資源的開發(fā)利用[19]，且地區(qū)對消遣娛樂、精神收益等文化資源的挖掘還較為薄弱。——論文作者：楊雪婷1，邱孝枰2，徐云3，∗，朱付彪4，劉運偉5