青藏高原自然保護地與鄉村社區耦合協調性評價研究
——以青海省為例

劉 楠,路秋玲,趙 力,徐冬平,趙卓妍,楊智杰

(1.國家林業和草原局西北調查規劃院 旱區生態水文與災害防治國家林業和草原局重點實驗室，西安 710048；2.西安理工大學 土木建筑工程學院，西安 710048；3.西安理工大學 國際工學院，西安 710048)

青藏高原被譽為“世界第三極”,是地球上海拔最高、面積最大和最年輕的高原,是我國“兩屏三帶”生態安全格局的重要組成部分,也是亞洲乃至北半球重要的生態安全屏障,生態地位極其重要[1-2]。青藏高原自然保護地生態本底較為敏感和脆弱,但對維護高原生態穩定發揮著極其重要的作用。鄉村社區作為青藏高原自然保護地復合生態系統不可分割的重要組成部分,二者的共生關系維系著生態系統微妙的平衡。盡管自然保護地與鄉村社區建設和發展存在著一定的沖突和矛盾[3],但促進兩者實現健康協調的可持續發展局面,一直是學者們探討的問題[4-5]。

我國自然保護地與鄉村社區之間的關系尤為復雜,學者們針對自然保護地與鄉村社區的協調發展開展了豐富的研究。例如:于超月等[6]從人地耦合的視角出發,全面梳理了中國自然保護地的有效性研究,指出不能以犧牲世居群眾的利益和發展訴求為代價,來不斷提高自然保護地的有效性;陶廣杰等[7]認為,健全自然保護地相關法律制度能夠為世居社區的發展提供法律保障;馮莉婷[8]認為,構建社區共管制度是實現自然保護地世居居民權益的保障。

在充分保障世居社區發展訴求的同時,厘清自然保護地承載能力是促進二者協調發展的關鍵。王慧慧等[9]基于不確定性視角并利用多目標優化模型,研究了黃河源區瑪多縣自然保護地的生態承載力;劉孟浩等[10]對多種類型自然保護地生態承載力進行了核算;智尹等[11]探討了自然保護地生態承載力時空分異規律;李鵬等[12]針對自然保護地旅游開發,研究了多種情境下自然保護地旅游承載力。

基于“人本主義”的當地社區充分發展與自然保護地的“限制性”保護,使得二者之間的矛盾和沖突成為必然[13]。李佳芯等[4]、陳東軍等[5]探究了自然保護地人地關系空間耦合的理念;徐冬平等[14]探討了不同類型自然保護地發展模式;于涵等[15]從國土空間規劃的角度,探討了自然保護地鄉村社區規劃問題;雷會霞等[16]、康淵等[17]、劉超[18]分別探索了鄉村振興、共生發展、公益治理等發展思路。

綜上所述,雖然學者們針對自然保護地與鄉村社區的協調發展開展了較為系統的研究,但青藏高原地區自然保護地與鄉村社區關系的研究鮮有報道。本文在借鑒前人研究的基礎上,對青藏高原自然保護地與鄉村社區耦合協調性進行評價,以期為促進青藏高原自然保護地與鄉村社區高質量協調發展提供參考依據。

1 自然保護地與鄉村社區協調發展機制

研究自然保護地與鄉村社區耦合協調發展狀態,首先要明確自然保護地與鄉村社區協調發展機制,兩者之間的相互作用機制如圖1所示。

圖1 自然保護地與鄉村社區相互作用機理示意

圖1中,外部環境、自然保護地、鄉村社區等3個維度之間的相互滲透和影響,直接關系到自然保護地與鄉村社區是否能夠高質量協調發展。

1)外部環境通常在宏觀維度對自然保護地及鄉村社區發揮單方向影響作用,主要包括外部經濟發展、外部社會發展、宏觀政策條件、國家生態格局、社會關注度、區位條件等6個方面。外部經濟、社會發展條件影響自然保護地的建設力度和社區發展方向,影響全局;宏觀政策條件直接決定到自然保護地及社區的存在形式和規模;國家生態格局明確自然保護地作用方式及社區發展模式;社會關注度間接給自然保護地提供輿情支持并向鄉村社區輸入外在發展動力;區位條件即可進入程度,在屏蔽大量外部進入影響保護生態環境的同時,也屏蔽了鄉村社區與外部的聯系,從而導致其發展緩慢。青藏高原位于我國西北地區,區域內的自然保護地及鄉村社區的可進入程度較差,受外部社會影響和經濟發展影響遠弱于其它區域。鑒于青藏高原地區生態戰略地位極為重要,國家在宏觀政策和生態安全格局方面高度重視區域內自然保護地的建設及社區發展;同時,在社會關注度方面,常因為青藏高原自然保護地獨特的景觀、物種等而保護、重視有加,但卻往往忽視了鄉村社區的發展。

2)自然保護地是全部生態環境和資源環境的載體,也是鄉村社區賴以生存的根基,在中觀層面上決定著自然保護地—鄉村社區人地系統的發展前景,主要包括本底條件、資源稟賦、生態環境等3個方面。地形地貌、生物豐度等本底條件是自然保護地為鄉村社區發展提供的內在生存之本,其優良程度決定鄉村社區的內生動力是否充足;林地資源、耕地資源等自然資源稟賦是自然保護地為鄉村社區提供的潛在發展動力,可以通過后天的措施進行不斷改善,但受到自然保護地相關政策的制約;自然保護地環境是鄉村社區發展的能力保障,既容納鄉村社區一切發展活動,也制約鄉村社區的發展。青藏高原自然保護地本底條件差,資源稟賦低,生態環境敏感,對其內部鄉村社區發展提出了極為嚴苛的約束條件。

3)作為原生社區散布在自然保護地中的鄉村社區是自然保護地的靈魂,在微觀層面上促進或抑制自然保護地的建設。鄉村社區從自然保護地攫取資源來保證經濟、社會發展和社區建設的同時,也向自然保護地輸出了“破壞”和“保護”兩種行為。取決于社區環境保護意識和自我發展意識的矛盾程度,“破壞”和“保護”行為在政策、管理和良知中艱難地保持著微妙的“平衡”,但常常是“破壞”大于“保護”。青藏高原自然保護地鄉村社區生存條件較差,其建設和發展過程中對脆弱的自然保護地破壞性影響極大。近年來,國家的政策傾斜,使得鄉村社區最大程度上獲得了自然保護地以外的支持,有效地降低了對自然保護地的破壞,大大地改善了青藏高原自然保護地生態環境。

2 研究區域

青藏高原具有獨特的水熱條件和復雜特殊的地理環境,一般積溫較低,降水量少,土壤貧瘠,生態環境脆弱,生態系統一旦遭到破壞較難恢復[19]。為更好地研究青藏高原自然保護地與鄉村社區協同發展關系,通過充分對比研究青海省三江源、祁連山、青海湖、河湟谷地、柴達木盆地等五大生態板塊,本文選擇鄉村社區發展相對較好的祁連山、青海湖、河湟谷地、三江源等四大生態板塊中具有典型代表的祁連山國家公園(青海片區)、青海湖國家級自然保護區、孟達國家級自然保護區、北山國家森林公園、坎布拉國家地質公園等5處自然保護地為研究對象,開展自然保護地與鄉村社區耦合協調評價研究。其中:祁連山國家公園(青海片區)及青海湖國家級自然保護區是典型的高寒高海拔生態脆弱型自然保護地;北山國家森林公園、孟達國家級自然保護區屬于青藏高原向黃土高原過渡的河湟谷地自然保護地;坎布拉國家地質公園屬于典型高海拔特殊地質條件型自然保護地。為更好地研究鄉村社區與自然保護地協調發展關系,本文從5處自然保護地的鄉村社區分別選擇6～14處為典型代表(涵蓋各處自然保護地內部鄉村社區、入口社區和周邊社區)。5處自然保護地與鄉村社區類型如表1所示,空間位置關系如圖2所示。

表1 自然保護地與典型鄉村社區

圖2 自然保護地與鄉村社區位置關系示意

3 材料與方法

3.1 數據來源

數據包括5處自然保護地鄉村社區發展、社區建設、自然保護地相關數據及遙感影像數據等4部分。1)由于缺乏鄉村社區級別的統計資料,本文通過對自然保護地內典型鄉村社區的實地調研,獲取了2010—2022年鄉村社區社會經濟發展、生態保護、資源利用等詳實的實地調研資料。針對部分村莊缺失的數據,本文參考文獻[20],利用插值法進行補全。2)鄉村社區中的醫療、教育、交通的設施建設情況缺乏量化資料,主要通過對村干部和村民深度訪談,同時參考文獻[21],采用李克特量表法量化研究。3)自然保護地相關數據主要來源于國家林業和草原局、中國國家地質公園、各自然保護地等官方網站的統計數據。4)利用中國科學院資源環境科學與數據中心(http://www.resdc.cn/)的遙感影像資料,采用ArcGIS 10.4分析獲得的森林覆蓋率及植被覆蓋率數據。由于鄉村社區及自然保護地相關統計資料缺乏系統性和完整性,在調研過程中發現,2010年、2015年、2020年等年份的相關資料比較完善,與我國制定五年發展計劃的節奏相吻合,故在本文中重點研究2010年、2015年、2020年、2022年(現狀年)等年份的自然保護地與鄉村社區耦合協調發展狀態,其余年份通過插值法補全。

3.2 研究方法

3.2.1指標體系構建與權重

自然保護地與鄉村社區耦合協調發展評價指標體系,主要包括自然保護地環境子系統和鄉村社區發展子系統等兩大部分。1)自然保護地環境子系統細分為本底條件、資源稟賦和生態環境等3個方面。為突出自然保護地生態價值,在可獲取性原則的基礎上,增加森林覆蓋率、植被覆蓋率等反映生態情況的指標。2)鄉村社區發展子系統細分為社會發展、經濟發展、社區建設等3個方面。由于研究的鄉村社區處于自然保護地內部及周邊,所以在社區建設層面增加受野生動物干擾程度、社區空間聚集程度等指標。

為降低土地面積、人口規模差異對指標可比性的干擾,采用人均值和地均值來表示相關指標量化關系。參考文獻[22]、[23],本文采用層次分析法與熵權法相結合確定綜合權重。具體指標體系如表2所示。

表2 自然保護地與鄉村社區耦合協調發展評價指標

3.2.2數據標準化處理

為消除各指標間差異,使數據達到統一性[24],對2010年、2015年、2020年、2022年各年份的各項指標數據進行無量綱處理。具體計算公式如式(1)、式(2)所示。

(1)

(2)

式(1)適用于正向指標;式(2)適用于負向指標。

3.2.3耦合協調度模型

耦合是指不同系統遵循一定規律相互作用進化到一個穩定的動態平衡狀態的現象[25]。耦合度越大,則事物之間的相互影響效應越大,系統整體聯動性越高;耦合度越小,則事物之間的相互影響效應越小,系統整體聯動性也就越低。協調是指通過事物間各要素的配合,使系統整體達到了一個健康、均衡、穩定的發展狀態。協調度是用以衡量有相互影響事物之間的協調程度,協調度越大,則事物之間的均衡、健康程度越高;反之,則越低[26]。雖然耦合與協調之間存在著千絲萬縷的聯系,但耦合與協調之間往往并不同向,常常系統中耦合程度高的兩個要素間的協調度未必高。如圖3所示,在某一時期,鄉村社區過度向敏感的自然保護地環境攫取過多資源,雖然二者間相互作用強度大,但由于自然保護地生態環境破壞嚴重,二者間表現為高耦合度的嚴重失調狀態;反之,過度保護生態環境抑制自然保護地內鄉村社區的發展,雖然有效地改善了自然生態環境,但鄉村社區發展滯后,也表現為嚴重失調狀態[4]。

圖3 鄉村社區與自然保護地耦合協調關系

從系統的視角出發,采用耦合度模型評價不同時期青藏高原自然保護地與鄉村社區的耦合發展狀態,以期為促進自然保護地與鄉村社區協同發展提供必要的參考。耦合度模型計算公式如式(3)、式(4)、式(5)所示。

(3)

(4)

(5)

式中:ai,bj分別表示第i,j項指標的權重值;C代表系統的耦合度;f(x),f(y)分別代表自然保護地、鄉村社區子系統發展指數(由指標加權計算而得)。耦合度判斷如表3所示。

表3 耦合度判斷

耦合是系統與系統間相互作用強度的表示。耦合度C越小,意味著兩個系統相互作用關系越小,可以用來衡量自然保護地與鄉村社區發展的相互作用程度。耦合度對判別自然保護地與鄉村社區相互關系具有重要意義,但因為兩者相互關系都有交錯、動態和不平衡的特性,耦合度難以反映出兩者相互關系的整體“功效”與“協同”效應。為更好地反映自然保護地與鄉村社區的協調發展關系,采用能夠更加全面、準確判定二者綜合協調發展關系的協調度模型,來對二者關系進一步分析。具體模型如式(6)、式(7)所示。

T=αf(x)+βf(y)

(6)

(7)

式中:D為協調度;C為耦合度;T為兩系統的綜合協調指數;α,β為權重系數,α>0,β>0,且α+β=1,本文取α=β=0.5[27]。參考文獻[28]、[29],將協調度水平劃分成5種類型,即:當D∈(0,0.2] 時,為嚴重失調;當D∈(0.2,0.4] 時,為中度失調;D∈(0.4,0.6]時,為基本協調;D∈(0.6,0.8]時,為中度協調;D∈(0.8,1]時,為高度協調(表4)。

表4 協調度判斷

4 討論

4.1 耦合度發展特征

利用式(3)計算各自然保護地綜合發展狀態;利用式(4)分別計算各自然保護地內部及鄉村社區綜合發展狀態。由于本文在5處自然保護地選擇了多個鄉村社區,為表達鄉村社區平均發展狀態,特利用多個鄉村社區綜合發展狀態的平均值來代表某一自然保護地鄉村社區發展的綜合狀態。利用式(5)分別計算祁連山國家公園等5處自然保護地與鄉村社區在2010—2022年間的耦合度,計算結果如圖4、表5所示。

表5 自然保護地與鄉村社區耦合度與協調度評價結果

圖4 自然保護地與鄉村社區耦合度計算結果

從耦合度評價結果可知,處于祁連山脈的祁連山國家公園(青海片區)、青海湖國家級自然保護區等兩處自然保護地與鄉村社區的耦合度分別從2010年的0.697(磨合階段)和0.825(高水平耦合)降至2020年的0.591(磨合階段)和0.773(磨合階段),互動作用強度呈現緩降趨勢。表明10年間,此兩處自然保護地的鄉村社區正從主要依靠向脆弱自然環境索取資源的低端發展模式,逐步轉變為依靠內生動力的良性發展模式,并在發展過程中逐漸減少了對自然保護地的破壞,從根本上為改善生態環境質量和提高生態環境活力貢獻了鄉村社區的發展動力。青海湖和祁連山優美的高原異域自然風光吸引了無數國內外游客。為帶動地方經濟飛速發展,無論是自然保護地外的城市,還是自然保護地內的鄉村社區,均采取了旅游發展策略。雖然旅游產業號稱是“綠色產業”,但部分自然保護地內鄉村社區在發展初期過于急功近利,忽略了自然環境容量,過度發展旅游產業,導致自然生態環境遭到了嚴重破壞。過度攫取資源的發展對青藏高原自然保護地破壞嚴重。近年來,國家高度重視生態文明建設和生物多樣性的保護,社區過度發展旅游以及破壞生態環境的行為得到規范,鄉村社區對自然保護地的索取和破壞得到較大程度緩解,二者之間互動作用強度和頻率逐漸降低,即在耦合關系上體現為緩降趨勢。

孟達國家級自然保護區、北山國家森林公園、坎布拉國家地質公園等3個自然保護地,耦合狀態呈現出上升與下降等兩種截然不同的發展趨勢。孟達國家級自然保護區、北山國家森林公園,耦合度分別從2010年的0.536(磨合階段)和0.379(拮抗階段)上升為2020年的0.653(磨合階段)和0.604(磨合階段)。表明此兩處自然保護地與鄉村社區之間的互動作用關系呈一定的增強趨勢。相對于祁連山脈,處于河湟谷地的孟達國家級自然保護區、北山國家森林公園等兩處自然保護地旅游資源質量稍低,游客數量較小,對自然保護地的破壞程度較低。而自然保護地內的鄉村社區主要在規定區域采取傳統農業和牧業的生產方式發展,耦合評價顯示,2010年左右對自然保護地的作用強度較低。隨著旅游產業在此兩處自然保護地逐漸升溫,以及農牧業生產規模和方式的轉變,鄉村社區與自然保護地的相互作用關系逐漸加強,即耦合度呈現緩增的趨勢。

坎布拉國家地質公園比較特殊,耦合度分別從2010年的0.625(磨合階段)下降為2020年的0.316(拮抗階段),表明自然保護地與鄉村社區之間的互動強度明顯下降?？膊祭瓏业刭|公園交通條件及地形、地貌條件對鄉村社區發展比較不利。初期階段,其發展多為依賴自然資源的發展模式。意識到資源依賴發展模式效率偏低后,鄉村社區居民紛紛進城務工,導致勞動力流失嚴重,從而降低了社區與自然保護地之間的互動作用。

2020—2022年,突發的新型冠狀病毒感染疫情不但限制了旅游業的發展,也降低了鄉村社區生產活動。這也造成了5處自然保護地與鄉村社區的耦合度均呈現出不同程度下降的發展狀態。

4.2 協調度發展特征

在耦合度計算的基礎上,分別利用式(6)、式(7)計算5處自然保護地與鄉村社區在2010—2022年的協調度,評價結果如表5、圖5所示。由協調度計算結果可知,研究期內除坎布拉國家地質公園外,余下的自然保護地與鄉村社區的協調程度均呈現不同程度的上升趨勢,表明研究樣本中的大多數自然保護地與鄉村社區之間呈良性互動發展局面。

圖5 自然保護地與鄉村社區協調度計算結果

2010—2020年,祁連山國家公園(青海片區)與青海湖國家級自然保護區等兩處自然保護地與鄉村社區之間的協調關系呈現先緩升后加速提升的良好狀態。2010—2015年分別從0.332(中度失調)和0.289(中度失調)緩升為0.404(基本協調)和0.372(中度失調),至2020年,快速提升為0.526(基本協調)和0.591(基本協調),其協調發展水平不斷提高,但是協調度尚有較大提升空間。對比耦合度評價(圖3)可知,2010—2015年,祁連山國家公園(青海片區)與青海湖國家級自然保護區耦合與協調狀態呈背離趨勢,高耦合低協調的發展狀態說明兩處自然保護地與鄉村社區處于沖突狀態的負向耦合,不利于自然保護地與鄉村社區的良性發展;2015—2020年,兩處自然保護地與鄉村社區的耦合、協調關系呈同向發展,說明兩處自然保護地與鄉村社區耦合關系扭轉為協調發展的正向耦合協調關系,這種轉變對促進自然保護地與鄉村社區的高質量發展大有裨益。

2010—2020年,地處河湟谷地的孟達國家級自然保護區與北山國家森林公園等兩處自然保護地與鄉村社區之間的協調關系呈現出不同的提升狀態。孟達國家級自然保護區,2010—2015年從0.357(中度失調)緩降為0.341(中度失調),至2020年,加速提升為0.491(基本協調);北山國家森林公園,2010—2015年從0.235(中度失調)急升為0.502(基本協調),至2020年,緩升為0.611(中度協調)。與祁連山脈的自然保護地相仿,此兩處自然保護地亦經歷了從耦合與協調背離發展轉向到同向良性協調發展的過程,表明自然保護地與鄉村社區呈現出高質量協調發展的趨勢。

青藏高原自然保護地與鄉村社區呈現高質量發展的態勢,主要歸功于我國近年來大力推行的生態文明建設及鄉村振興戰略。生態文明建設及鄉村振興戰略惠及到自然保護地及其內部和周邊鄉村,逐漸將鄉村社區由消耗式不可持續的發展方式,轉變為內涵式持續發展模式,也不斷地改善著鄉村社區賴以生存的自然環境。國家推行生態文明和鄉村振興戰略以來,祁連山國家公園(青海片區)鄉村社區推動農牧業改革,變傳統過載式牧業為綠色牧業,提升了農牧業的內涵和外延;青海湖周邊社區變消耗式觀光旅游為提升旅游服務與質量的體驗旅游,大大改善了生態環境,提升了社區發展質量;孟達國家級自然保護區推行“少數民族旅游合作社”經營模式,北山國家森林公園推行“旅游企業+鄉村旅游合作社”發展模式,有效地提高了旅游產業的效率和質量。這些有益的探索均為自然保護地與鄉村社區的良性互動奠定了可持續發展的基礎。

坎布拉國家地質公園協調發展狀況較為特殊,2010—2015年,呈現出相背離的中度失調的負向耦合狀態;2015—2020年,呈現中度失調的發展狀態,逼近嚴重失調。這主要歸咎于坎布拉國家地質公園地形條件復雜,可利用自然資源稟賦較低。深度調研表明:2010—2015年,鄉村社區多走資源型發展道路,這在自然資源稟賦低且脆弱的情況下,不但對自然保護地生態環境的破壞作用非常強烈,并且鄉村社區發展較為緩慢,直接導致耦合性與協調性相背離。2015—2020年,受到鄉村社區發展緩慢、外域經濟社會發展過快的反差影響,社區居民多到周邊縣城務工,導致鄉村社區萎縮,鄉村社區對森林公園破壞作用降低,生態環境逐漸恢復和改善,所以自然保護地與鄉村社區呈現出耦合性與協調性同向的低強度作用關系。二者關系的直接表現是自然環境在改善,鄉村社區發展更緩慢。

2020—2022年,5處自然保護地的協調度均呈現出微弱的下降,隨著生態文明建設及鄉村振興戰略的持續推進,自然保護地與鄉村社區之間的協調關系會得到較大的改善。

5 結論

1)青藏高原自然保護地建設與鄉村社區可持續發展同等重要。青藏高原有“中華水塔”之美稱,是長江、黃河、瀾滄江等諸多河流的源頭,其生態環境狀況關乎著全國乃至全球的生態安全。以國家公園為主體的自然保護地體系建設對持續提升青藏高原生態環境質量具有舉足輕重的作用。以自然保護地為載體,完善自然保護地間的生態聯系,可逐漸形成功能健康完善的青藏高原生態空間體系。鄉村社區是在自然保護地內部及周邊與其共生的最小單元,其生產、生活及文化傳承的方式和作用強度直接影響著自然保護地生態環境的質量。在全國鄉村振興的戰略格局下,須全面協調自然保護地建設與鄉村社區可持續發展的關系,將二者置于平等地位綜合考量自然保護地建設途徑和鄉村社區發展模式,以促進二者全面協調發展。

2)青藏高原不同生態板塊的自然保護地與鄉村社區在耦合關系方面呈現出的發展趨勢有所不同。祁連山國家公園(青海片區)與青海湖國家級自然保護區與鄉村社區耦合度呈緩降趨勢,孟達國家級自然保護區、北山國家森林公園則呈緩升趨勢。隨著自然保護地保護政策力度的不斷加強,以及鄉村社區從粗獷式高消耗自然資源的發展方式向內涵式低消耗自然資源的發展方式轉變,祁連山國家公園(青海片區)和青海湖國家級自然保護區與鄉村社區耦合互動強度逐漸降低,這為有效恢復青藏高原脆弱的生態環境奠定了基礎。與二者不同,孟達國家級自然保護區、北山國家森林公園等兩處自然保護地與鄉村社區的耦合互動呈緩增態勢,這是由于近年來鄉村社區生產發展較快,很大程度上強化了對自然資源的索取,加劇了對生態環境的破壞。

3) 5處自然保護地,多數與鄉村社區協調度明顯提高,呈良性發展趨勢。這種良性轉變在祁連山國家公園(青海片區)與青海湖國家級自然保護區表現得尤為明顯。良性轉變的耦合協調關系表明:近年來,我國生態文明建設及鄉村振興戰略的成效斐然,不但改善了青藏高原自然保護地的生態環境質量,也有效地促進了鄉村社區的內涵式高質量發展。

4)坎布拉國家地質公園與鄉村社區的耦合與協調發展狀態較差?？膊祭瓏业刭|公園的丹霞峰林地貌景觀奇特、景色優美,但同時溝壑縱橫、地形崎嶇、土地貧瘠,能夠為鄉村社區發展提供的土地資源、動植物資源、礦產資源等較為貧乏,導致鄉村社區居民不得不采取犧牲生態環境的不可持續發展方式;隨著管控政策和社區居民就近進城打工愿望的日益增強,形成了鄉村社區逐漸萎縮、自然保護地環境逐漸改善的局面,但綜合評價上則表現出耦合度快速降低,趨向嚴重失調的發展狀態。