中国 286 城生态系统服务价值与旅游经济韧性的协同演化及驱动机制解析

【字体: 时间:2025年05月11日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决旅游发展与生态系统间冲突问题,研究人员开展生态系统服务价值(ESV)与旅游经济韧性(TER)关系的研究。他们发现 ESV 呈倒 “N” 形趋势,TER 有 “南高北低” 分布特征等。该研究为区域规划和生态管理提供支撑。

  在旅游行业蓬勃发展的当下,大自然既是人类生存发展的根基,也是旅游业的重要依托。然而,旅游活动的过度扩张却引发了一系列生态问题,比如土地退化、生物多样性受损以及水资源污染等。这些问题在不少热门旅游地都十分突出,像张家界和斐济的丹娜努岛,旅游与生态之间的矛盾日益尖锐。为了缓解这种紧张关系,推动旅游业的可持续发展,深入探究生态系统服务价值(Ecosystem Services Value,ESV)与旅游经济韧性(Tourism Economic Resilience,TER)之间的关系就显得尤为重要。在这样的背景下,四川农业大学经济学院、云南大学工商管理与旅游管理学院以及清华大学环境学院的研究人员,针对中国 286 个城市,开展了 ESV 与 TER 协同演化及驱动机制的研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为区域旅游经济规划和生态系统管理提供了关键的理论支持与实践指导。
研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。首先,通过收集 2012 - 2022 年中国 286 个地级市的土地利用、社会经济指标以及旅游经济统计数据,为研究提供了坚实的数据基础。然后,利用当量因子法(Equivalent Factor of Value per Unit Area,EFVUA)估算 ESV,采用熵权 TOPSIS 法评估 TER 水平。此外,借助耦合协调度(Coupling Coordination Degree,CCD)模型、核密度估计(Kernel Density Estimation,KDE)、空间自相关分析以及地理加权回归(Geographically Weighted Regression,GWR)模型等方法,深入分析 ESV 与 TER 之间的耦合协调关系、时空演化特征以及驱动机制。

评估 ESV 和 TER


  1. ESV 评估:研究期间,中国 ESV 总体呈波动下降趋势,从 2012 年的 111137.23 亿元降至 2022 年的 108009.96 亿元,净减少约 487.2 亿元,降幅达 0.45%。调节服务价值(Regulating Service Value,RSV)在总 ESV 中占比最大,为 67.77%,支持服务价值(Support Service Value,SSV)占 21.97%,供给服务价值(Provision Service Value,PSV)和文化服务价值(Cultural Service Value,CSV)占比较小。各类型 ESV 均有不同程度下降,PSV 下降最为明显,达 3.77% 。在空间分布上,ESV 呈现东高西低的梯度特征,且高值区和低值区范围有所变化。
  2. TER 评估:中国城市 TER 水平在 2012 - 2022 年间呈波动上升趋势,TER 指数从 0.248 增长到 0.339,累计增长 36.69% 。其时间演化可分为快速增长(2012 - 2018 年)、下降(2018 - 2020 年,受 COVID - 19 疫情影响)和稳定恢复(2020 - 2022 年)三个阶段。空间上,TER 呈现东南高、西北低的分布格局,不同等级 TER 区域范围在研究期间发生了显著变化。

CCD 的时间演化分析


运用 CCD 模型对 ESV 和 TER 的耦合协调度进行分析,发现其整体呈 “N” 形增长轨迹,平均 CCD 值从 2012 年的 0.544 上升到 2022 年的 0.588,2018 年达到峰值 0.700。区域差异方面,西部地区 CCD 高于全国平均水平,得益于 “一带一路” 倡议和生态保护;中部地区接近全国平均;东部地区低于平均水平。不同城市的 CCD 受经济、政策和资源等因素影响存在差异,如呼伦贝尔的 CCD 较高且经历了协调等级的变化,而部分城市 CCD 较低且波动较小。从全国范围来看,COVID - 19 疫情期间 CCD 先下降后恢复,城市间 CCD 差距逐渐缩小,极化现象有所改善。

CCD 的空间演化分析


对 CCD 的空间演化分析表明,其空间分布呈现 “周边高、中心低,南高北低” 的特征。2012 - 2022 年,CCD 总体呈上升趋势,高 CCD 区域从珠江、长江和松花江流域向外扩展,中部低 CCD 区域有所收缩。2012 年,多数城市处于初级协调阶段,部分城市处于临界失调和中级协调阶段。2012 - 2018 年,初级协调和临界失调区域缩小,中级协调区域扩大;2018 - 2022 年,受疫情影响,中级和优秀协调区域退化,初级协调和临界失调区域扩大;2020 - 2022 年,中级协调区域再次回升,临界失调区域收缩。

CCD 的空间相关性分析


通过全局和局部 Moran’s I 分析发现,CCD 存在显著的正空间自相关。全局 Moran’s I 值在 2012 - 2014 年上升,表明空间聚类增强和 CCD 值上升,2014 - 2022 年呈波浪式下降,意味着聚类减弱和空间差异缩小。局部 Moran’s I 分析得到的 LISA 聚类图显示,不同年份 “高 - 高”“低 - 低” 等聚类的城市数量和分布有所变化,“高 - 高” 聚类主要集中在中西部地区,“低 - 低” 聚类多在东部地区,反映出区域间仍存在明显差异。

CCD 的驱动机制


研究从自然、经济、社会和旅游四个维度探讨了影响 CCD 的驱动因素。自然因素方面,年降水量对 CCD 有正向影响,但强度逐渐减弱;年平均温度呈负向影响且全球范围持续减弱;归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)的正向影响呈 “西高东低” 梯度衰减。经济因素对 CCD 有显著且持续增强的正向影响,人均 GDP 的积极作用在东南部和秦岭 - 淮河以南地区更为明显。社会因素中,道路网络密度和人口密度对 CCD 均有持续的负向影响,且影响程度随时间增加。旅游因素对 CCD 有显著正向影响,旅游吸引力和住宿能力的作用不断增强,且其影响在空间上呈现不同的变化趋势。

研究结论显示,2012 - 2022 年中国 ESV 呈倒 “N” 形趋势,TER 呈上升趋势,CCD 呈 “N” 形波动且多处于初级协调水平,空间上呈现西部 > 中部 > 东部的区域等级和 “高值环绕中心、南高北低” 的分布模式。CCD 存在正空间聚类但聚类强度逐渐下降,影响因素存在显著空间异质性,经济和旅游因素对 CCD 的正向影响较大,社会因素多为负向影响,自然因素影响则有正有负。

该研究具有重要意义,其揭示了 ESV 与 TER 的协同演化规律和驱动机制,为制定绿色可持续的旅游发展路径提供了科学依据。研究建议,东部地区应建立生态承载能力预警和旅游收入反馈机制;西部地区应推进生态修复与旅游扶贫相结合的政策;还应构建动态评估系统,并针对不同区域实施针对性干预措施,以促进旅游与生态系统的协调发展。然而,该研究也存在一定局限性,如数据仅涵盖 286 个城市,可能无法代表全国情况;研究仅在市级层面开展,适用范围有限;对潜在实证机制的探究还需进一步深入。未来研究可在此基础上,扩大研究范围,深入挖掘内在机制,为实现旅游与生态的协同发展提供更全面、更深入的理论支持。

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