高寒牧区草原生态安全评价研究-以玛曲为例

年20136月　　　　　ChineseJournalofAriculturalResourcesandReionalPlanninggg

■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■:1/doi0.7621carr.1005-9121.20130313jp·区域农业·

Vol.34,No.3,78-83　　pp

,June2013　　　

高寒牧区草原生态安全评价研究∗

———以甘南玛曲草原为例

窦学诚,王庆辉

()甘肃农业大学经济管理学院,甘肃兰州　730070

摘　要　在状态—压力—响应模型的指导下,设计高寒牧区草原的生态安全评价体系,运用熵权法和综合评价法对黄河水源重要补给区玛曲草原进行实证分析。结果表明:玛曲草原的生态环境呈现出不断恶化趋势;在压力指标中,超载过牧是影响草原生态安全的重要因素,其根本原因是原料型畜牧业发展模式。因此,高寒牧区在选择草地经济发展模式时应优先考虑生态安全,实现畜牧经济和草原生态的持续发展。关键词　高寒牧区　评价　生态安全　原料型畜牧业　玛曲草原

　　随着经济快速发展,制约经济可持续发展不再是传统因素而是长期积累的环境问题所形成的阻碍。生

1]

。草地既是发展畜牧业物态环境安全上升到一个前所未有的高度,已经构成国家或地区安全的重要内容[

质基础,也是重要的生态系统。我国是世界第二草地大国,全国80%以上的草地分布在西部地区,草原是西部地区最大的生态系统,草地资源保护和草原退化防治是一个倍受关注的问题。

]2

。受草地退化和沙化加剧、水土流失严重等影响,草原生态环境恶化,面临着巨大发展产生巨大的影响[

青藏高原地区是我国黄河、长江和澜沧江的水源发源地,对我国东部和西南部的生态环境和社会经济

挑战。黄河源地区草原生态系统是黄河上游的生态屏障,覆盖良好的草被是防止水土流失和草地沙化最好

]3

。同时具有防风固沙、防止水土流失、调节气候和维持生物多样性等重要保障,也是黄河源头的保护神[

功能,对保证中下游地区生态安全具有重要的战略地位。黄河源区草原生态状况不仅关乎当地经济社会发展,而且还关系到整个黄河流域的生态安全。因此,很有必要对我国高寒牧区的生态安全状况进行评价研究,为高寒地区其他牧区经济发展科学决策提供参考。

1　生态安全研究方法

评价草地生态安全可以使用评分迭代法、综合指数法、聚类分析法等方法,根据草原生态系统的特点,结合生态安全指标体系的研究现状和已有研究成果,选用综合指数法可以充分体现生态安全评价的综1.1　综合评价法

综合评价法是在确定研究对象评价指标体系基础上,运用一定方法对各指标在研究领域内的重要程度即其权重进行确定;根据所选择的评价模型,利用综合指数的计算形式,定量地对某现象进行综合评价的

5]

。其具体评价模型为:方法[

]4

。合性、整体性和层次性[

　　　　ESI=∑Wi×Ci

i=1

n　　式中,ESI为综合评价指数;Wi为第i个指标的权重值;Ci为其无量纲量化值,n为评价指标

)资助玛曲)高寒牧区畜牧业经济转型模式研究与示范(　∗基金项目:国家科技支撑计划课题—黄河重要水源补给区(2009BAC53B06

　收稿日期:2012-02-25　窦学庆诚为教授、院长　王庆辉为硕士生

80

4]

。个数[

中国农业资源与区划　　　　　　　　　　　　　　　　2013年

1.2　权重系数的确定

由于各个评价指标具有不同的作用,对生态安全的影响也有所差异,为客观的反映不同评价指标对生。假设评价对象玛曲草原包括n态安全的相对重要程度,采用熵权法确定各个评价指标的权重(权系数),设矩阵为:年统计量,反映生态安全的评价指标有m个,分别为Xi=1,2…,m)i(

’)　　　　R’=(rn(i=1,…,m;=1,…,njij)m×

’’进行标准化,得　　式中,rij是第j年在第i个指标上的统计量。为消除指标间不同单位的影响,对R

到各指标标准化矩阵r如人均草ij。评价生态安全的指标从图2可知,分为两种情况:越大越安全的指标(。为了客观的反映生态安全对各个统计量进行标准化处理。具体原面积)和越小越安全的指标(超载量)的处理公式如下:当指标值越大越好时,rij=　　　　Ek∑flnfi=-iijj　　式中,fij=

∑rijrij

n=1jn

rinrmaxrri-miiijjj-j

;当指标值越小越好时,。r=ij

maxrinrmaxrinriiiij-mjj-mj

在上述原理的基础上,定义第i个评价指标的熵为:

1,k=n。

ln

另外,假定当f0时,flnf0。iiij=jj=所以第i个评价指标的商权为:　　　　Wi=

m-∑Ei

i=1

=1j

1-Ei

m

2　高寒牧区草原生态安全评价实证分析

2.1　研究区草原生态安全概况

黄河首曲玛曲位于甘肃省甘南州西南部,地处青藏高原东部边缘,甘、青、川3省结合部,独特的高

[]

hm2,占土地总面积的84.3%;也是黄河上游重要的水源补给区,补给水量达黄河上游总水量的45%6,素有“高原水塔”之称。境内孕育着大面积的草地、森林和湿地生态系统,在维护黄河流域水资源和生态]7

。同时,玛曲是藏民族聚居的少数民族地区和经济欠发达的纯牧业县。因安全方面具有不可替代的作用[

8]

。此,发展草地经济具有生态和政治上的“双重”高度敏感性[

原地理环境,形成了优质的草地资源,素有“亚洲第一优质牧场”的美誉,全县共有草地面积85.9万

41.78%。近年来,随着畜牧业的发展,草原生态安全问题更加突出。全县90%以上的天然草场都出现了

[][0]

;草地沙化直接导致牧草不同程度地退化,沙化面积已达5.3333万hm29,沙化平均速度超过14%1//平均产量由20世纪80年代初的6000khm2左右,下降到2009年的4500khm2;草层高度由1990年gg

[1]

,并呈逐年下降趋势;草原退化和沙化直接影响了黄河“的3蓄水池”的水源5cm下降至目前的15cm1

畜牧业是玛曲经济的主导和支柱产业,2008年畜牧业总产值达2.8723亿元,占当年GDP产值的

涵养功能,导致水土流失加重,黄河干流输沙量不断增加,严重危及到下游水库和水电站的安全。玛曲草原生态环境的恶化,不仅影响牧区的生态安全还直接威胁整个黄河流域的生态安全。

2.2　玛曲草原生态安全评价指标体系的设计

草原生态安全指标的设计不仅仅是对区域草原生态环境的评价,更重要的是要反映对生态安全造成潜在威胁因素的变化情况和人类活动的能动性反应。以联合国经济合作开发署(OranizationforEconomicg

[2]

)建立的压力,P状态响应(Co-oerationandDeveloment--Pressure-State-Resonse-S-R)框架模型1ppp()为基础,建立了玛曲草原生态安全评价指标体系。图1

第3期　　　　　　　　　　窦学诚等:高寒牧区草原生态安全评价研究81

　　该框架模型反映生态环境问题可由具有因果联系的3个指标体系来表达,人类活动对生态环境造成

,随着生态环境发生变化,对经济发展和生存环境产生威胁,人类社会对环境变化作不利的影响(压力)出响应,来恢复环境功能、维持生态平衡。压力指标是指人类活动给生态环境带来危害或不利的影响;状态指标是指生态环境对人类活动作出反映的变化;响应是人类产生的环境问题采取的相关措施。根据草原生态系统的特点,结合玛曲经济、社会发展的实际情况,在该模型基础上,确定了与草原生态安全有关的

13]

()。评价指标体系[图2

图1　O状态响应(ECD压力--P-S-R)框架模型

图2　草原生态安全评价指标

2.3　玛曲草原生态安全评价

根据生态安全压力—状态—响应模型所构建的地区评价指标体系,以《玛曲县统计年鉴》(2001~

[14])为基础,同时参考玛曲县畜牧局提供的评价指标统计数据,建立了原始数据库。然后根据上述2010

方法对原始数据进行处理,得到各评价指标权重,如表1所示。

　　从表1可知,在影响玛曲草原生态安全的三大指标体系中,重要性排序依次是压力指标、状态指标和响应指标,所占权重分别为0.393962、0.313611和0.292427,草原生态系统压力指标所占权重最高,说明压力指标是影响玛曲草原生态安全主要因素;而响应指标所占权重最低,说明玛曲草原还处在“轻保护”的阶段,牧民的保护意识薄弱,还没有意识到牧业生产对草原生态环境产生的影响。其中,反映压力指标的超载量、草原人口密度和年均降水量所占比权重较大,说明了畜牧业、人口规模和自然变化对草原生态安全的造成的压力较大;反映草原生态状态的草原退化增长率、草原覆盖率和理论载畜量等指标中,草原退化增长率权重系数最大,说明草原退化的严重程度直接关系到草原生态发展的好坏。从反映草原保护的响应指标可以看出,牧民牧业生产支出低、文化水平低说明牧业支出和文化水平直接影响着牧民对草原环境的保护,投资权重低说明对草原的投入和建设还不够。对于经济落后的玛曲县来说,草原畜牧经济的发展还处在“重掠夺、轻投入”的发展水平。

在此基础上,运用综合评价法对各指标进行合理加权得出玛曲县草原生态安全综合评价指标值,如表

82

2、图3所示。

权重

中国农业资源与区划　　　　　　　　　　　　　　　　2013年

表1　玛曲草原生态安全评价指标权重

指标年均气温年均降水量

压

力指标

超载量

0.393962

草原人口密度牧业产值增长率工业产值增长率GDP增长率理论载畜量

状

态指标

人均草原面积

0.313611

人口自然增长率草原覆盖率草原退化增长率

响

应指标

投资占GDP比重牧民人均纯收入

0.292427

初中以上文化占农村劳动力比重牧业生产支出占牧民总支出比重牧业从业人员占农村劳动力比重

权重0.0501140.0625570.0655130.0637030.0501450.0517740.0501560.0651350.0501880.0662290.0656960.0663630.0593140.0662470.0662150.050421

2004

0.05023

排序16961511131435171024178

表2　玛曲草原生态安全变化综合评价

年份综合评价指数压力评价指数状态评价指数反响评价指数指标贡献比综合评价指数压力评价指数状态评价指数反响评价指数指标贡献比

0.4115270.2195520.0543960.13757820062001

0.4126850.2197250.0544000.13856020072002

0.4133950.2192470.0544010.13974720082003

12

2005

0.4010810.2149680.0498080.1363052009

0.3906190.2199140.0544170.1162882010

53.35︰13.22︰33.4353.24︰13.18︰33.5853.04︰13.16︰33.853.6︰12.42︰33.9856.3︰13.93︰29.77

0.39011

0.38882

0.3859680.2218420.0544310.109694

0.38254

0.3769450.2333040.0544450.090196

0.2208260.0544240.114860

0.2213120.0544290.113078

0.2231260.0544360.104978

56.61︰13.95︰29.4456.92︰14︰29.0857.48︰14.1︰28.4258.33︰14.23︰27.4459.24︰14.44︰26.32

图3　生态安全评价指标曲线

率和状态指标贡献率都呈逐渐上升趋势,分别由2001年的53.35、13.22增加到2010年的59.24、

14.44,增加了11.04%、9.2%;而响应指标贡献率呈下降趋势,由2002年最高的33.58下降到2010年的26.32,下降了21.62%;压力贡献率上升、响应贡献率下降,状态贡献率上升,说明草原的状态还是呈不断恶化趋势,也反映出当前玛曲草原的生态安全现实状况。草原生态安全评价指标的平均贡献比为55.81:13.66:30.53,压力指标贡献率大,超过了状态和响应指标贡献率之和,说明草原生态安全压力还较大,是影响草原生态安全最主要的指标。

　　由表2可知,玛曲县草原生态安全指数在0.413395~0.376945之间,说明生态安全整体上还处在不安全状态。状态、压力和响应指标对综合安全指标的贡献也存在较大的差异。如图3所示,压力指标贡献

第3期　　　　　　　　　　窦学诚等:高寒牧区草原生态安全评价研究83

从图3可以看出,草原生态安全综合评价指数由最高2003年的0.413395下降到2010年的0.376

945,下降了8.82%,说明玛曲草原生态承载力在不断减弱,生态安全受到威胁;评价指标间也表现出明显差异,压力指标安全指数总体呈上升趋势,由2003的0.214968上升到2010年的0.223304,上升了3.88%,说明导致草原生态环境恶化的压力不断增加;状态指标安全指数从总体上看变化趋势较为稳定,略有上升,说明玛曲草原生态环境恶化的状况还没有改变,还有加重的趋势;响应指标安全指数总体呈现下降趋势,主要是由于对草原轻投入和轻保护造成的,牧民家庭牧业生产性支出只占总支出的11.47%,说明在保护草原还处在低支出水平。随着经济社会的发展,对草原生态的投入较少,保护草原生态安全意识不强,只注重对草原的索取,不注重草原生态保护。因此,现代草原生态安全问题不只是草原生态系统的承载力和自我恢复功能的问题,更重要的是人类对草原生态的保护;为实现草原生态安全和生态系统平衡,既要合理利用草地资源,更要对草原进行合理的补偿。

2.4　评价结果分析

分析结果表明压力指标是影响草原生态的最主要因素。在压力指标体系中,超载量所占权重最高,说明超载过牧是影响草原生态安全压力的最重要因素,所以要从超载过牧分析草原生态安全。而传统的原料型畜牧业发展模式是导致超载过牧主要原因。因此,原料型畜牧业发展模式才是导致草原退化的真正原因。原料型畜牧业是指以牧草为生产资料,采取传统的生产和经营方式,重掠夺轻投入和保护,忽视品牌效应,只是把牧草资源转变初级畜产品的社会物资生产部门。其特征:一是落后的生产经营方式。目前,畜牧业生产经营依然粗放的经营方式,只是维持简单再生产,畜牧业生完全依赖草地资源,不注重牲畜出栏,牲畜存栏量急剧增加,又不补饲,必然导致草原地沙化,载畜量下降。二是生产组织程度低。畜牧业主要以分散的、小规模家庭经营为主,产业化经营水平低;畜产品加工规模小,产业链条短,增值空间狭

15]

。三窄,产品档次不高,市场风险较大,畜牧业经营规模小容易造成畜产品生产成本高而缺乏竞争力[

是重掠夺,轻投入和保护。草原实行草畜双承包制,虽然牧民对草地具有使用权和经营权,但畜牧业生产仍是自由放任、粗放的生产方式。四是缺乏品牌优势。牲畜和畜产品销售都缺乏品牌效应,纯天然草场的资源优势和无污染、无公害的绿色畜产品特色未能充分体现,导致价格和普通畜产品的价格相差无几,出现了“优势优质资源、产品优质不优价”的尴尬局面。从二元经济结构“兼业”行为分析该发展模式是非理性的。牧区实行草畜承包以后,牧民牧业生产剩余时间增加,人口规模的过快增长,单一的畜牧业生产已不能吸收更多的劳动力人口,通过兼业生产,可以实现劳动力充分就业,拓宽收入来源,降低对畜牧业的过分依赖。而事实上,在玛曲草原,2009年农村居民家庭总收入中牧业占99.08%,畜牧业是牧民家庭收入的唯一来源;牧区劳动力人口全部集中在畜牧业,2009年从业人员按行业分配,牧业从业人员占总从业人数的93.54%,这样必然造成劳动力人口大量富余。在没有兼业的情况下,牧民只能通过增加载畜量来增加收入,这样必然导致草原超过牧严重,草地沙化,生态恶化。

从长远看,这种生产方式也是非理性的。原料型畜牧业的实质是数量优于质量、效率和品牌等。在草原生态系统中,草地和畜牧业是重要的利益相关方,二者紧密联系,相互影响。轻投入必然引起草地生产力下降,反之又会制约畜牧业发展,而牧民为了增收,在没有“兼业”收入的情况下,必然饲养更多的牲畜。这样循环往复,必将陷入“增收—养畜—退化—收入减少—饲养更多牲畜”的恶性发展,最终导致牧民收入减少、草地沙化加剧,严重影响畜牧业的可持续发展,威胁草原生态安全。

3　玛曲草原可持续发展的生态安全模式设计

16]

。目前,解决高寒牧区少数民族地区牧业发展必须破解牧业发展瓶颈,必须寻找新的途径和办法[

根据牧区的实际情况,主要从经营、生产和管理的角度设计适合高寒牧区的生态安全模式。

3.1　可持续经营模式探讨

实际调研发现,玛曲县5%的草场实行联户经营后,草地沙化减轻、生态环境得到改善。联户承包的实质是农区的合作社在牧区新表现,是把草场相邻或相近的牧户分散的牧场集中经营,实现利益共享、责任共担、共同管理的一种模式。和家庭承包相比,具有以下优点:

首先,有效地减少因围栏、界定产权而产生的成本;同时畜牧业实现了规模效应,降低生产成本,增

84中国农业资源与区划　　　　　　　　　　　　　　　　2013年

强农户抵御风险能力。

其次,联户承包是共同管理和经营,相互监督,可以避免发生机会主义行为,牧民不会因为个人私利超载过牧;联户后放牧范围扩大,轮牧休牧更有利于植被的恢复。

再次,联户定居能弥补以城镇为中心定居的不足,有助于政府投资,改善牧区交通、水电等基础设施,降低政府公共服务支出成本,促进牧民生活方式的转变,改善牧民的居住环境,提高牧民的生活条件;同时解决了牧民因牲畜饮水发生的纠纷,有利于构建和谐牧区。

联户开创了生态定居和游牧并存的高寒草原新模式。既实现了生产、生活方式的转变,又最大限度的保护了草原生态环境。因此,应加大联户承包实施力度,使之成为玛曲草原的主要承包形式。

3.2　可持续生产模式探讨

环境区位机会要求在经济发展中,充分利用区位地理优势;区域生态环境也是经济发展的重要推动

、“力。因此,玛曲经济发展充分利用独特的自然和丰富的人文资源,推广“天下黄河第一湾”格萨尔王发祥地”和“亚洲天然草场”等特色旅游,营造整体文化氛围、提炼精髓文化等地域文化开发战略,使生态

文化旅游业成为玛曲经济的特色支柱产业,减少对原料型畜牧业的依赖。通过发展模式转型解决发展草原的经济和保护生态环境的矛盾。

3.3　可持续管理模式探讨

在草原执法和宣传方面,实行政府管理与宗教宣传相结合。加强草原监管,加大资金等投入;同时吸收藏族中德高望重的宗教人士参与草原执法或宣传,以此达到保护草原生态环境。加快牧民角色转变,吸收牧区剩余劳动力人口,将其置换为草原监管人员,让牧民真正参与草原执法和保护,既增加了牧民兼业增收,又保护了草原生态环境。

4　结语

草地生态安全评价指标体系,为遏制日益严重的草地退化,合理和充分利用我国丰富的草地资源,促

17]

。草原生态安全指标体系进草地地区经济的发展提供了一个可以定量的措施和标准,具有重要的意义[

的设计,反映了草原生态系统和经济生态系统是紧密相连、不可分割生态经济系统,揭示了人类生产活动

对草原生态安全的影响。因此,发展草原经济要探索适合地方实际的发展模式,也要认识到保护草原生态系统的重要性。本文的实证分析可以为高寒牧区的草原生态建设和畜牧经济发展提供参考依据。参考文献

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