基于PSR模型的西江流域生态系统健康评价研究

肖祥 曲姿璇

【摘要】西江是珠江水系的主干，在珠江—西江经济带建设过程中，西江流域生态系统健康状况日益受到重视。本文首先运用PSR模型构建西江流域生态系统健康评价指标体系；其次，采用Delphi法确定各评价要素和指标权重，并对流域生态系统健康评价的各个指标进行标准化赋值；再次，根据评价模型并基于流域内4省19市各评价指标现状的分析，得出流域生态系统健康综合指数；最后，对当前西江流域生态系统健康状况做出评价。

【关键词】生态系统 健康评价PSR西江流域

一 引言

加拿大统计学家D. J. Rapport和T. Friend（1979）最早提出PSR（Pressure-State-Response）模型，并区分了压力、状态和响应三类指标。该模型现已广泛应用于区域环境可持续发展评价研究、生态安全评价研究、土地资源利用研究、湿地生态系统健康评价研究等。近几年，许多学者开始将PSR模型运用于流域生态系统健康评价，并取得了积极的成果。

作为“一带一路”中国经济圈前沿核心区域，珠江—西江流域范围广阔（涵盖桂粤滇黔4省），但是生态安全面临复杂的问题，主要表现在生态保护形势严峻与生态整体性意识落后、投入不足之间，主体功能区定位与产业结构布局之间，污染排放与环境承载力之间，粗放式资源开发与脆弱生态环境之间等方面矛盾突出。随着珠江—西江经济带发展规划上升为国家战略，维护流域生态安全显得日益紧迫。但现在对珠江—西江流域生态系统及其健康问题只有少量研究。本文运用PSR模型，探析西江流域（珠江的主干）生态系统健康评价的指标体系和方法，以期推进对该流域生态安全的关注和研究。

二 研究区域概况

西江是华南地区最长的河流，就长度而言是中国第三大河流，是珠江水系中最长的河流，仅次于长江、黄河；从航运量来看是中国第二大河流，仅次于长江；发源于云南，流经广西，在广东佛山三水与东江、北江交汇；其干流在江门、中山注入南海；与东江、北江合称珠江。西江流域总面积30.49万平方公里，涉及滇、黔、桂、粤4省28个市，流域内主要河流有南盘江、红水河、黔浔江、郁江、柳江、桂江、贺江（见图1）。

由于发展的差异化，西江流域自然资源禀赋与产业发展呈现明显不同的特征，流域内自然资源蕴含量上游地区优于下游地区，产业发展对自然资源的依赖性上游地区强于下游地区，经济实力则下游地区优于上游地区。经济发展的差异化造成流域内产业结构要素、资源消耗、发展方式等的差异化，而这种差异化将会严重影响各地在生态资源保护和环境治理方面的态度、投入、力度等，并最终造成对流域生态系统健康的损害。

三 评价指标体系与方法

（一）评价指标体系

生态系统健康是生态系统的综合反映，既指生态系统自身状态健康，也指其能够提供相应的服务功能。根据科学性、整体性和可操作性等原则，结合以上三类指标和西江流域生态状况，本文分四个层次建构西江流域生态系统健康评价指标体系，具体见表1。（1）目标层指西江流域生态系统健康状况。（2）项目层包括压力、状态、响应。根据PSR模型的三类指标体系划分，其中压力指标反映了经济社会活动对环境造成的负荷，如资源消耗、污染排放、生产活动和消费行为等对环境造成的影响和破坏；状态指标反映了某一时间段环境状态和变化情况，如环境质量、生态系统与自然资源等状况；响应指标反映了社会和个人采取有效预防、补救和恢复的措施和对策。（3）因素层指每一项评价由哪些因素所决定。（4）指标层指每一个评价因素体现在哪些具体指标上，并对每一个指标的含义进行说明。

（二）指标权重

基于流域生态系统特点和各个指标反映流域生态系统健康的重要性，本文采用Delphi法确定各要素的指标权重。西江流域生态系统健康评价指标权重见表2。

（三）指标标准化

因为各项评价指标的单位不一样，反映生态系统状况和重要性程度也不同，有些指标如人均水资源量、人均耕地面积、森林覆盖率、土地集约利用率、植树造林面积等与流域生态系统健康成正相关，而有些指标如工农业生产压力、水土流失率、废水污染处置率等与流域生态系统健康成负相关。为了统一标准，需要对评价指标进行标准化处理。基于简明、方便的原则，首先对指标的实际数值进行5个等级划分，并根据其对流域生态系统健康影响的大小分别赋予每个等级标准化分值，标准化分值按照由优到劣分为 [0.8, 1.0]、[0.6, 0.8]、[0.4, 0.6]、[0.2, 0.4]、[0, 0.2] 5个区间，分别对应良好、较好、一般、较差、极差5个等级状况，具体见表3。

四 西江流域生态系统健康综合评价

西江流域生态系统健康综合指数（E）的计算采用如下公式：

公式中E表示流域生态系统健康综合指数；Wi表示各指标的权重；Xi表示各指标准化后的值；n为评价指标的数目。流域生态系统健康等级划分，参照其他生态系统健康评价方法，按照流域生态系统健康综合指数从高到低的优劣排序，将流域生态系统健康状况划分为良好、较好、一般、较差、极差5个等级。流域生态系统健康状况等级划分见表4。

研究对象从上游到下游，分别选取流域内云南省的玉溪、曲靖、个旧3市，贵州省的安顺、兴义2市，广西壮族自治区的南宁、柳州、桂林、梧州、百色、河池、贵港、贺州8市，广东省的云浮、肇庆、佛山、广州、江门、中山6市，相关数据根据2015年的国家统计局统计公布数据、《中国城市年鉴》（2015）、云南统计年鉴（2015）、贵州统计年鉴（2015）、广西统计年鉴（2015）、广东统计年鉴（2015）等整理。根据西江流域各评价指标的现状值并用插值法计算该指标的标准化分值X.，最后得出西江流域生态系统健康综合指数，见表5。

五 结论

西江流域生态系统健康评价结果表明：西江流域生态系统健康评价指数为0.5734，处于 [0.4, 0.6]，表明西江流域生态系统健康评价指数没有达到0.6，处于一般的状况。该指数表明，流域的生态结构基本完整，具有一定的系统活力，生态系统尚稳定，可发挥基本的生态功能，但流域生态系统外界压力较大、敏感性较强，而且经济社会活动已经对流域生态系统健康状况产生一定的负面影响，已有少量的生态异常状况出现，生态问题有所显现。如果采取防护措施得力，流域生态系统状况可能向更好的方向转化，如果防护措施不力，则有可能使流域生态系统趋向恶化。所以对流域生态系统状况保持警惕并采取有力协同治理措施，是今后西江流域生态系统保护的重要而紧迫的任务。

其中压力指数为0.2372÷0.4=0.593，表明西江流域生态系统承受的压力比较大；状态指数为0.2074÷0.4=0.5185，表明生态系统现状一般，离良好有一定差距；响应指数为0.1288÷0.2=0.644，表明西江流域各省针对流域生态系统的压力和状态采取了一定积极的响应措施并取得一定积极的效果。实际上，2005年起珠江—西江流域各省市就生态问题达成了一系列协议，如2005年1月泛珠三角区域内福建、江西、湖南、广东、广西、海南、四川、贵州、云南9个省（区）和香港、澳门2个特别行政区（简称“9+2”）已建立以生态环境保护、污染防治、环境管理、环境科技与环保产业等领域为重点的泛珠环保合作机制，签署了《泛珠三角区域环境保护合作协议》。尤其是2014年随着珠江—西江经济带发展规划上升为国家战略，流域各省市为流域生态系统健康做出了积极的努力。如2013年4月，粤桂两省签订《粤桂两省（区）跨界河流水污染联防联控协作框架协议》，初步建立了跨界流域污染防控、联合监测和预警、突发环境事件应急联动、环境污染纠纷协调处理以及工作会商交流等机制。2014年10月，粤桂两省政府制定《推进珠江—西江经济带发展规划实施共同行动计划》《推进珠江—西江经济带发展规划实施联席会议制度》，为共同推动粤桂滇黔4省（区）环境联防联控合作协调和流域突发环境事件应急协调处理提供保障。

总体来说，西江流域生态系统健康处于不容轻视、也不容乐观的状态。随着珠江—西江经济带建设推进，发展不平衡性和生态资源紧张性必将使生态利益矛盾进一步凸显，维护西江流域生态系统健康将面临更加严峻的形势。如何加快建立有效的生态协同治理机制，将是流域内各省市今后区域合作面临的迫切问题。