“一带一路”建设下塔里木河流域生态脆弱区生态安全评价*

姚亚玲，徐一荻，李青，2

（1.塔里木大学经济与管理学院，新疆阿拉尔843300；2.四川农业大学农学院；3.塔里木大学南疆经济社会发展研究院）

十九大报告指出，要加强生态环境保护力度，在健全生态安全屏障体系的基础上，加快生态廊道以及生物多样性保护网络的构建，提升生态系统稳定性及其质量；《中共中央、国务院关于实施乡村振兴战略的意见》、2018年中央一号文件均指出，要严守生态保护红线，坚持人与自然和谐共生，在全面部署和实施乡村振兴战略中推进乡村绿色发展。早在2015年，国家发展改革委、外交部、商务部联合发布的《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》中强调，“一带一路”沿线国家需要将生态文明理念始终贯穿于投资贸易，加强在生物多样性、生态环境以及应对气候变化等相关合作，共同致力于绿色丝绸之路的推进与建设。塔里木河流域作为“一带一路”建设的核心区，其生态安全稳定对推进该流域及整个“一带一路”建设中沿线国家、地区的经济贸易发展和生态保护具有重要意义。

当前，我国对于生态安全评价的研究多是对某一区域的城市化、土地资源及旅游等方面的生态安全进行评价。陆威[1]等（2016）在整理现有土地资源生态安全评价的文献中发现，自然环境、经济和社会因素是影响土地资源生态安全的主要因素；马轩凯[2]等（2017）在对新疆库尔勒市的土地生态安全进行评价时得出，该市土地资源安全状况呈现为极不安全-较不安全的变化态势；对于流域生态安全评价的研究多聚集于对某一子系统的生态安全评价，万生新[3]等（2019）通过对沂河流域水生态安全状况进行评价，得出该流域水生态安全状况整体处于一般区间顶部，水生态系统的结构和功能较为稳定，但仍面临着化肥施用量过大和经济快速发展的威胁。柳思[4]等（2018）通过对疏勒河流域土地生态安全进行评价，发现该流域在2005—2014年间其土地生态安全仍存在恶化的风险，人均耕地面积、产水模式、耗水率等是制约该流域土地生态安全水平提升的关键因子。也有学者对“一带一路”建设中的生态安全进行了评估，邓宏兵[5]（2017）在探讨如何推进绿色“一带一路”建设时认为，在增强沿线国家和地区居民绿色发展价值观认同感的同时，还应构建以科技创新为主导的绿色产业体系和科学合理的生态安全体系。吴绍洪[6]等（2018）在预估未来30年的突发性极端事件时将“一带一路”陆域划分为9个区域，其中未来高温热浪高危险区5个，中危险区4个，而高温热浪会增加人类疾病和死亡的风险，影响农林牧业生产，抑制农作物的生长。

综合来看，当前文献多是对某一特定区域、某一子系统进行的具体研究，从宏观、中观视角探讨整个流域的生态安全评价较少。“一带一路”建设作为促进世界经济和贸易增长的重要推力，考虑沿线各地区的生态系统安全状况同样重要，而当前对于“一带一路”建设下流域生态安全评价的研究鲜少。对此，应考虑将生态安全评价的相关理论应用到“一带一路”建设的各个区域及各个环节，确保在推进贸易、经济发展和人文交流的同时实现生态环境保护，促进“绿水青山”与“金山银山”的协调共生。

表1 2010—2017年南疆五地州资源环境状况

1 研究区概况

塔里木河流域作为“一带一路”建设的核心区，地理位置优越，是建设丝绸之路经济带、建设中巴经济走廊的重要区域。塔里木河流域长期以来生态环境恶劣，深度贫困与生态脆弱相互交织，相互耦合，既是生态脆弱区，也是深度贫困区。流域内的5个地州与4个师市相互交错嵌合，受环境恶劣和资源匮乏等影响，经济发展水平均较低，但由于管理体制、属性以及人口数量的不同，地区与兵团间也存在差异。在此以行政区域划分，以生态脆弱区南疆五地州作为研究区，对该区域的生态安全进行评价。

南疆五地州包括巴音郭楞蒙古自治州（简称巴州）、阿克苏地区、喀什地区、和田地区以及克孜勒苏克尔克孜自治州（简称克州），位于东经73°20'～93°45'，北纬34°50'～43°26'，区划总面积达10 633.9万hm2，占新疆土地总面积的61%，可供人类生存发展的绿洲面积仅占7.15%，有90%以上的土地面积皆为沙漠和戈壁。

南疆五地州年平均气温为10～13℃，较新疆平均气温高出2.82℃，干燥少雨，沙尘暴、冰雹等自然灾害性天气频发，年均降水量41.1～142.5 mm，2017年，南疆五地州水资源总量为515.28亿m3，较2010年高出41.68%（表1），但蒸发量高达2 209～3 127 mm，昼夜温差大，无霜期为200～220 d，适合瓜果等特色林果业的发展。但受水资源短缺且时空分布不均影响，五地州的农业发展受到严重制约。

随着“丝绸之路”经济带的进一步建设，当前已建成南疆铁路至兰新铁路联络线，实现了墨玉-和田-洛浦公路的全面通车。以农产品、纺织纱线及制品、服装及衣着附品等为主的产品出口量达387 854.42万美元，旅游人次达到2 519.16万人。农产品生产需要消耗大量的农业资源和环境资源，而南疆五地州的农业发展过度依赖于资源消耗，资源集约化利用程度较低，农业粗放式发展和生态资源的大量消耗势必会使得该地区原本脆弱的生态环境愈加脆弱，生态承载力和弹性力削弱。对此，推进“绿水青山”与“金山银山”协调发展，避免走“先污染、后治理”的老路，保证塔里木河流域的生态安全对建设绿色“一带一路”具有重要现实意义。

2 数据来源与材料方法

2.1 数据来源

研究区数据来源于2010—2018年《新疆统计年》、5个地州的统计年鉴，部分数据来源于新疆水资源公报和乌鲁木齐海关网。

2.2 生态安全评价模型的介绍

DPSIR模型具体是指驱动力（Driving）、压力（Pressure）、状态（State）、影响（Impact）和响应（Response），该模型在运用过程中涉及面较广，系统性和综合性较强，同时考量较为全面，整体性较好，灵活性较强，可以全面的揭示和分析生态系统与经济系统间的内在逻辑关系。与此同时，通过整合经济发展、生态环境及人类社会发展间的关系，引导其向更好的方向发展，发挥更大的效益[7]。

在DPSIR模型中，“驱动力”反映的是生态与经济系统中可能导致资源环境发生改变的潜在要素；“压力”是指人类在进行经济开发活动时可能会给周边生态环境带来的影响，是环境问题产生的直接原因；“状态”反映的是生态环境在人类经济活动压力下所映射出来的状况；“影响”则是指生态系统表现出来的状态给人类生存发展带来的影响和作用力；“响应”则反映的是针对当前出现的环境问题，人类所采取的对策和措施等[8]。

2.3 生态安全评价方法介绍与指标体系构建

2.3.1 生态安全评价方法

评价指标体系的构建中，每个被衡量的指标所反映出来的信息量不同，其表现出来的意义和效用也不相同，因此须在确定权重大小时依据指标的重要程度来判定[9]。

熵权法作为一种客观赋权法，其熵可用来衡量系统的紊乱程度，从一组不确定事物中提取相关的信息量，以此来评测该组事物所提供的数据能够代表的有效信息量，并在此基础上施加权重[10]，熵权法赋权的主要依据是根据观测值所能够提供的信息量多少来确定的[11]。

本文基于2012—2017年的统计数据，将26个指标分为3类：（1）正向指标，表示一种正向关系，指标权重越大越有利；（2）逆向指标，与正向指标表达意义相反，指标权重越大则越不利；（3）中性指标，越靠近阀值则表示越安全。根据当前熵权法的研究及其应用等相关研究[12-14]，在将原始数据进行标准化的基础上，对其熵和熵权进行定义，具体步骤如下：

（1）定义熵。如若有具体指标m个，被评价目标n个，则第i个指标的熵的公式可以为：

表2 生态脆弱区南疆五地州生态安全评价指标权重值

（2）定义熵权。若按照上述公式得到第i个指标的熵，则可以对该指标的熵权进行以下操作：

上述公式计算可确定各指标权重，结果见表2。

2.3.2 生态安全指标体系的构建

表3 生态安全指标体系

在对塔里木河流域生态脆弱区的生态安全进行评价时，需充分考虑自然环境、经济社会发展等多方面影响，同时将“一带一路”建设带来的实际影响及其可能存在的潜在影响考虑到其中。在此，特以评价指标基准值来衡量塔里木河流域生态脆弱区的生态安全状况，是假定区域生态环境处于理想状态下该系统内各项指标所反映出的状况。

然而，当前针对流域生态安全评价的指标基准值尚未有明确的标准，对此根据塔里木河流域南疆五地州生态环境现状及经济社会发展情况，综合考虑影响其生态环境变化的主客观、内外部因素，结合当前学者对流域生态安全评价的相关研究成果，对各指标的国际公认值、地区平均值及其统计特征进行整理归纳，最终确定了流域脆弱区南疆五地州的生态安全评价指标基准值（表3）。

根据南疆五地州各评价指标的实际值和基准值，计算其安全指数。在此需说明的是，正向指标数值越大，对生态脆弱区的正向作用越明显，反之则越小；而对于负向指标数值而言，负向指标越大，其负向影响也越大，反之则越小。

指标为正向指标时，存在的两种情况：

指标为负向指标时，存在的两种情况：

3 塔里木河流域生态脆弱区生态安全评价

3.1 生态安全评价标准的划分

某一单项指标的安全值并不能反映出生态脆弱区南疆五地州整体的生态安全状态，因此需要将各单项指标的安全值转换为综合值。在此，选择运用综合指数法来计算南疆五地州的生态安全综合指数，该方法有明确的评价模型和标准，很大程度上可以反映出该评价指标体系的综合性、条理性和层次性，其计算原理为：

通过综合指数法测算得到的生态安全综合指数的取值均在0～1之间，无法直接衡量研究区的生态安全程度，对此需要设定统一的标准，使之能够有对照标准，以便可以直观体现其生态安全程度。对此，结合塔里木河流域生态脆弱区南疆五地州的实际情况，通过多方面参考相关文献及其研究成果，将生态安全评价的标准划分为安全、较安全、临界安全、较不安全和不安全等5个等级[16]。所测算出来的安全值越大，研究区的生态系统就越稳定，面对人类经济活动的抗干扰性就越强，反之则生态系统不稳定，生态环境越不安全。具体分级标准如表4。

表4 生态安全评价标准划分情况

3.2 生态脆弱区生态安全评价的结果与分析

南疆五地州生态安全系统内各子系统的状态处于不断变化中，即其生态安全状态随着时间不断推移而发生变化。基于2012—2017年南疆五地州的实际数据，利用上述评价模型对南疆五地州生态系统进行动态评价，得出该地区整体的生态安全指数及其驱动力（D）、压力（P）、状态（S）、影响（I）、响应（R）五个子系统的生态安全指数，并根据其生态安全评级标准进行分类，结果如表5。

从表5可以看出，2012—2017年间南疆五地州的生态安全呈现出不稳定的波动态势，虽然2017年该地区生态安全指数较前几年有所提升（0.374 8），但总体而言生态系统仍然十分脆弱，系统自身的抗逆性较差，对人类过度的经济开发活动和资源利用表现出较低的自然恢复性。

（1）流域生态系统中，限制因子在对系统本身修复和经济社会发展产生抑制作用的同时，各因子间也相互作用。影响塔里木河流域生态安全的驱动力（D）、压力（P）、状态（S）、影响（I）、响应（R）因子之间也存在着相互影响和制约的关系。2012年，南疆五地州的生态安全状况较差，安全等级为重度预警，由于南疆林果业种植面积的大幅度增加，化肥农药的施用量不断加大，化肥施用强度达到了28.17 kg/667 m2，是欧盟的2.5倍，美国的2.6倍。同时水资源匮乏及人类不断地开采地下水，加之人类对于生态环境恶化的响应（R）较低，仅为0.058 7，而影响（I）对于经济社会发展带来及生态环境自身带来的压力（P）反应较为明显，致使南疆土地沙漠化、盐碱化加剧，生态系统面临较大风险。（2）对于生态环境自身而言，其本身具有保证系统自身安全稳定的自我维持和自我调节能力，以及面对外界干扰和环境破坏的自我修复能力，但当经济活动强度超过环境自身的承载能力和修复能力时，流域将会陷入生态危机。喀什地区、巴州库尔勒市作为“一带一路”建设中南疆的区域性国际商贸中心、出口商品加工基地、商品集散地和物流大通道的重要节点，2017年喀什综合保税区实现进出口贸易额6 004.9万美元，货运量达到1 856 t，旅游人次达到2 519.16万人，但南疆的经济发展水平不高，生态环境脆弱，经济增长是以消耗资源环境为代价的不可持续的发展方式，对于驱动力（D）、压力（P）带来的影响较为显著，影响（I）的指数较高，平均达到了0.179 78。值得注意的是，“一带一路”建设推进前后，南疆五地州的进出口贸易和旅游人数发生较大改变，平均增长了24%和48%，且出口产品多为资源消耗型农副产品。仅在2018年，南疆师团引进招商项目672个，主要以纺织服装业、制造业为主，入驻劳动密集型企业人数达到3.76万人。资源的大量需求和人口聚集，很大程度上对当地的资源环境和环境容量带来影响，2012—2017年间，南疆五地州掠夺式的资源开发驱动力（D）对当地生态环境产生的压力（P）总体呈现上升趋势，由0.136 3增加到0.170 9，南疆五地州的生态系统安全仍然处于中度预警，可见加快产业结构调整，构建产业生态化和生态产业化为主体的生态经济体系，协调推进“绿水青山”与“金山银山”至关重要。（3）2012—2017年间，随着驱动力（D）、压力（P）的不断增强，人类所采取的生态修复和治理力度也不断在加大，响应（R）由0.058 7增长到0.140 1。随着南疆一系列生态治理工程的有效推进，南疆生态环境有了较大改变，喀什地区麦盖提县沙漠面积占全县总面积的90%，是全国唯一嵌入沙漠的县，该县在2012年开始启动实施百万亩防风固沙生态林基地建设工程，通过在沙漠里种植沙枣树、杨树、沙棘、梭梭等11种耐干旱、耐盐碱树种，实现了1.33万hm2的造林面积，造林株数达到了1.1亿株，各类苗木成活率达到95%以上。通过一系列生态治理措施，麦盖提县的生态环境明显改善，据气象部门统计，沙尘天气由2010年的106 d减少到40 d，年降雨量由53.6 mm增加到109.6 mm。

表5 2012—2017年南疆五地州生态安全评价结果

总体来看，2012—2016年塔里木河流域生态脆弱区的生态安全状态有所好转，但就驱动其发生改变的根本性因素来看，前期的生态脆弱多为生态系统本身的结构性脆弱，但随着丝绸之路经济带核心区经济社会的发展，大量的人口和企业开始向南疆转移，旅游业的迅速发展及掠夺式开发利用资源等，使得当地的生态环境逐渐由原来单一的结构性脆弱向复合的结构性、胁迫性脆弱转变。对此，在今后的“一带一路”推进过程中应将新发展理念应用于实践中，结合“两山理论”有效协调生态保护和经济发展。

4 结论与讨论

（1）2012—2017年塔里木河流域生态脆弱区南疆五地州的生态安全状况呈现明显波动，安全等级由2012年的重度预警向中、轻度预警转变，但在2016年再次转变为中度预警。可见南疆五地州整体的生态环境在近几年的持续治理下虽有了明显的改善，但系统自身的修复能力和调节能力仍然较弱，若不对当前流域的经济发展方式进行调整，流域生态环境将会进一步恶化。（2）随着生态文明理念的推进及对良好生态环境的向往，当地政府、居民对当地的生态治理力度也在加大，响应（R）由2012年的0.0 587增长到0.140 1；国内外市场的开放和联通，促使农副产品、纺织品等需求量增加，进出口贸易量增加。（3）南疆五地州在2012—2017年间驱动力（D）、压力（P）的增加使得影响（I）的综合指数提升，平均值达到0.179 78。驱动力（D）对当地生态环境产生的压力（P）总体呈现上升趋势，2016年达到0.170 9，五大子系统间相互影响和制约。由于驱动力对生态环境产生的压力具有滞后效应，而人类采取的系列治理措施同样具有滞后效应，对此，保证生态、经济和社会的良性可持续发展，在考虑环境保护的同时兼顾经济发展质量的提高，对守护“绿水青山”、发展“金山银山”具有重要意义。（4）由于当前针对“一带一路”建设中流域生态安全评价尚未形成完整的指标体系，因此文中特对“一带一路”建设对塔里木河流域生态安全影响较大的进出口贸易、客运周转量和货运周转量等核心指标进行深入分析。后期评价中需充分考虑“一带一路”建设对生态环境影响的内外部核心要素，全面评价塔里木河流域生态安全。此外，在“一带一路”建设中应充分将“两山理论”运用到沿线各地区的生态治理和修复中去，以实现“绿水青山”与“金山银山”的协调发展。