高 升，曹廣喜，洪 滔，趙 林，徐 敏,*

1 南京師范大學(xué),地理科學(xué)學(xué)院,南京 210023 2 南京信息工程大學(xué),財(cái)務(wù)處,南京 210044 3 福建農(nóng)林大學(xué),林學(xué)院, 福州 350002

生態(tài)安全評(píng)價(jià)是基于生態(tài)安全影響因子與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展之間的相互關(guān)系,用一系列安全評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)生態(tài)安全的程度予以度量的一種方法,是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)[1],但是對(duì)于海島快速城市化背景下的生態(tài)安全動(dòng)態(tài)變化研究相對(duì)較少。如何準(zhǔn)確獲取島嶼的生態(tài)安全狀態(tài),及時(shí)的采取有效措施維護(hù)良好生態(tài)狀況,實(shí)現(xiàn)海島的快速城市化進(jìn)程與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展成為當(dāng)前海島生態(tài)安全研究的重要方面。

海島所處的生態(tài)環(huán)境較陸地環(huán)境更為復(fù)雜,因此對(duì)開(kāi)發(fā)建設(shè)的海島進(jìn)行生態(tài)安全評(píng)價(jià)不能直接借鑒陸地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,需要綜合考慮海岸帶及海洋影響指標(biāo)因子并結(jié)合人工干預(yù)指標(biāo)因子。國(guó)外學(xué)者對(duì)海島的生態(tài)環(huán)境研究主要基于構(gòu)建的海岸帶生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[2]、海樣工程或生態(tài)修復(fù)工程的生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[3],海岸帶生態(tài)脆弱性及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[4]、海岸帶區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能指標(biāo)體系[5]、生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[6]、海岸帶區(qū)域生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[7]等。因此,如何客觀準(zhǔn)確的構(gòu)建起海島生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是重要前提,如Cao等建立了一個(gè)基于壓力-狀態(tài)-響應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(PSR)模型,通過(guò)綜合指數(shù)法進(jìn)行生態(tài)安全的時(shí)空分析[5]。國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合陸地城市生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,分別運(yùn)用多種評(píng)價(jià)方法從以下幾個(gè)方面對(duì)海島的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了研究,如海島災(zāi)害生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系[8]、海島近岸海域資源環(huán)境承載能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[9]、海島土地利用類(lèi)型重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[10]、海島生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)價(jià)與分析[11]、海島旅游生態(tài)安全指標(biāo)體系[12]、海岸帶陸地土地利用變化景觀格局分析與優(yōu)化[13]、海島城市環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[14]、結(jié)合景觀格局指數(shù)與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分析景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及其演變[15]等。但是,大部分對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境狀況的探討僅僅停留在時(shí)空動(dòng)態(tài)評(píng)估,并沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力分析,也沒(méi)有深入分析關(guān)鍵影響因子,進(jìn)而也就無(wú)法有針對(duì)性的提出應(yīng)對(duì)措施與管理方法。

生態(tài)安全是平潭島可持續(xù)發(fā)展的必要條件,隨著平潭島大規(guī)模的投資開(kāi)發(fā)建設(shè)以及城市化擴(kuò)張,探討海島生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,有效的開(kāi)展平潭島生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究,分析平潭島生態(tài)環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的相互影響與制約,對(duì)調(diào)整海島環(huán)境保護(hù)與管理機(jī)制,保障生態(tài)環(huán)境建設(shè),提高平潭島的生態(tài)水平,促進(jìn)海島自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)域

平潭島為平潭縣主島,位于25°16′—25°44′N(xiāo),119°32′—120°10′E(圖1),南北長(zhǎng)29km,東西寬19km,全島海岸線長(zhǎng)達(dá)408km,面積267.13km2,北與福州長(zhǎng)樂(lè)國(guó)際機(jī)場(chǎng)僅距60km,東面與臺(tái)灣省新竹港相距僅125.936km2,是大陸距臺(tái)灣最近處,成為大陸對(duì)臺(tái)經(jīng)貿(mào)和人文交往的重要窗口。地處南亞熱帶半濕潤(rùn)海洋性季節(jié)氣候區(qū)域,年平均氣溫19.0—19.9℃,年平均風(fēng)速6.5—8.5m/s,年降水量900—1200mm[16],多年平均水資源量為1.72×108m3,其中平均地表水為1.1238×109m3。

當(dāng)前平潭島綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)正在快速開(kāi)發(fā)建設(shè),為了實(shí)現(xiàn)建造生態(tài)宜居海島城市的目標(biāo),在快速城鎮(zhèn)化背景下,基于合理客觀的評(píng)價(jià)方法以及生態(tài)安全閾值,準(zhǔn)確反映平潭島的生態(tài)安全狀況,揭示平潭島生態(tài)安全動(dòng)態(tài)特征并進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力分析,找到影響平潭島生態(tài)安全狀況的主要因子,是對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)下維持生態(tài)系統(tǒng)健康和可持續(xù)性的識(shí)別與分析,是建立生態(tài)安全預(yù)警系統(tǒng)及進(jìn)行環(huán)境管理的基礎(chǔ)。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

指標(biāo)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于相應(yīng)評(píng)價(jià)年份的平潭縣土地志、平潭島建設(shè)規(guī)劃、平潭統(tǒng)計(jì)年鑒、福州市統(tǒng)計(jì)年鑒、福建省統(tǒng)計(jì)年鑒、福建社會(huì)與科技統(tǒng)計(jì)年鑒。由于2011年平潭島尚未進(jìn)行較大規(guī)模的開(kāi)發(fā)建設(shè),將其作為生態(tài)安全狀況對(duì)比基準(zhǔn)年份。2005—2015年平潭島的城市化進(jìn)程日益加速,尤其是2009年設(shè)立平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)之后,開(kāi)啟了大規(guī)模的投資建設(shè)。因此,分別選取2001年、2005—2015年共12年的自然與社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行生態(tài)安全量化評(píng)價(jià)與驅(qū)動(dòng)力分析,選取的評(píng)價(jià)年份區(qū)間范圍涵蓋了平潭島未進(jìn)入大規(guī)模開(kāi)發(fā)時(shí)期至實(shí)驗(yàn)區(qū)建設(shè)初期,以此探求平潭島快速城市化進(jìn)程中生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化狀況。

2 研究方法

2.1 構(gòu)建生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架

結(jié)合研究區(qū)域自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)的實(shí)際情況,參考國(guó)內(nèi)外關(guān)于生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建的研究成果[17- 18],著重參照適應(yīng)海岸帶開(kāi)發(fā)區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,如適應(yīng)近岸和濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、并匯總近年來(lái)海島生態(tài)環(huán)境研究中應(yīng)用頻率較高的指標(biāo)。依據(jù)德?tīng)柗品ǚ磸?fù)進(jìn)行專(zhuān)家咨詢論證選取和增加部分指標(biāo),剔除每年變化微小的指標(biāo),最終選擇了能夠反映平潭島生態(tài)安全主要特征的34個(gè)因子作為具體評(píng)價(jià)指標(biāo)。

將篩選出的評(píng)價(jià)指標(biāo)依據(jù)DPSIR概念模型框架構(gòu)建3級(jí)平潭島生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,自上而下分別為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層。其中將生態(tài)安全綜合指數(shù)作為目標(biāo)層,并將準(zhǔn)則層分為系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力(Driving forces)、系統(tǒng)壓力(Pressure)、系統(tǒng)狀態(tài)(State)、系統(tǒng)影響(Impact)和系統(tǒng)響應(yīng)(Responses)5個(gè)[19],每個(gè)指標(biāo)層中的評(píng)價(jià)指標(biāo)均包含社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與自然環(huán)境指標(biāo)。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理及權(quán)重的確定

篩選出34個(gè)指標(biāo)作為平潭島生態(tài)安全評(píng)價(jià)的影響因子,構(gòu)建構(gòu)成如下評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,采用極差標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換法對(duì)指標(biāo)矩陣進(jìn)行無(wú)量綱化和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理,依靠熵權(quán)法計(jì)算出計(jì)算出與平潭島生態(tài)安全狀態(tài)相關(guān)的34個(gè)評(píng)價(jià)因子熵權(quán)權(quán)重(表1)。

2.3 生態(tài)安全綜合指數(shù)計(jì)算

綜合指數(shù)法[20]可以將分散的信息通過(guò)模型集成,形成關(guān)于對(duì)象綜合特征的信息,在確定各單項(xiàng)指標(biāo)在各自對(duì)應(yīng)層次的權(quán)重及其對(duì)系統(tǒng)總層次的總排序權(quán)重的基礎(chǔ)上,通過(guò)線性加權(quán)法分別計(jì)算出驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)5個(gè)因子評(píng)價(jià)指數(shù),最后求綜合評(píng)價(jià)指數(shù),生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià)指數(shù)模型如下：

表1 平潭島生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與權(quán)重

+,權(quán)益性指標(biāo);-,成本性指標(biāo)

式中,D、P、S、I、R分別表示驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)5個(gè)因子指數(shù);ESIj為第j年生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià)指數(shù)或生態(tài)安全度;Xi為指標(biāo)i的標(biāo)準(zhǔn)化值;Wi為指標(biāo)i的權(quán)重。生態(tài)安全度的取值在0—1之間[21],計(jì)算的結(jié)果越接近于1,表示該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越好,生態(tài)越安全;結(jié)果越接近于0,表示該區(qū)域的生態(tài)安全水平越低,生態(tài)越不安全。

2.4 安全閾值的確定及生態(tài)安全等級(jí)劃分

生態(tài)安全評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是生態(tài)安全指標(biāo)的目標(biāo)值,指標(biāo)安全閥值的確定一方面可以參照已有的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或直接依據(jù)現(xiàn)狀值估算,另一方面可以運(yùn)用生態(tài)模型對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行計(jì)算,本文參照國(guó)內(nèi)外生態(tài)安全等級(jí)的分級(jí)方法[22],借鑒已有研究生態(tài)安全度等級(jí)[23],根據(jù)平潭島的實(shí)際情況,將生態(tài)安全指數(shù)值與生態(tài)安全水平等級(jí)做出如下關(guān)聯(lián),劃定生態(tài)安全水平的分級(jí)臨界值,構(gòu)建適合平潭島的生態(tài)安全度等級(jí),將生態(tài)系統(tǒng)安全綜合指數(shù)劃分為5級(jí)(表2)。據(jù)此進(jìn)行生態(tài)評(píng)價(jià),確定區(qū)域是否處于安全狀態(tài)。

表2 生態(tài)安全指數(shù)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)果分析

3.1 生態(tài)安全動(dòng)態(tài)變化

通過(guò)對(duì)12個(gè)年份平潭島生態(tài)安全狀況指標(biāo)數(shù)據(jù)的計(jì)算,得到DPSIR模型中 5個(gè)準(zhǔn)則層的生態(tài)安全因子值的動(dòng)態(tài)變化狀況(圖1)?？梢园l(fā)現(xiàn),驅(qū)動(dòng)力因子D在12個(gè)年份中較為平穩(wěn),從指數(shù)最小年份2005年的0.0388到最大年份2014年的0.1153,總體雖然呈上升趨勢(shì)但變化微小;壓力P因子在2001年、2005—2010年較為平穩(wěn),2010—2012年上升變化最為明顯,其中2005年最小,只有0.0204,2012年最大達(dá)到0.1375;狀態(tài)因子S的變化趨勢(shì)同壓力因子非常相似,其中2005年最小,只有0.0655,同樣在2010—2012年期間明顯升高并在2012年達(dá)到最大值0.2275;影響因子I總體趨勢(shì)較為平穩(wěn),2010年數(shù)值最小,2005年數(shù)值最大,分別為0.0201、0.0722;驅(qū)動(dòng)力因子R總體呈上升趨勢(shì),2001年最小,只有0.0215,其中2005—2008年變化較為平穩(wěn),而設(shè)立綜合試驗(yàn)區(qū)進(jìn)入快速開(kāi)發(fā)建設(shè)之后的2009—2011年上升劇烈,在2011年到達(dá)最高值0.0471,后續(xù)2012—2015年雖又呈現(xiàn)略微下降的平穩(wěn)狀態(tài),但指數(shù)依然高于2011年之前的所有年份;響應(yīng)因子R在2009年之前動(dòng)態(tài)變化較為平穩(wěn),而2009—2012年波動(dòng)變化最為明顯,從2009年的0.0571陡升到2011年的0.4128之后又降到2012年的0.1635,后續(xù)年份又趨于穩(wěn)定上升,變化不大。

基于計(jì)算的準(zhǔn)則層指標(biāo)值進(jìn)而求得12個(gè)評(píng)價(jià)年份的平潭島生態(tài)安全總指數(shù)動(dòng)態(tài)變化狀況(圖2)?？梢园l(fā)現(xiàn),平潭島生態(tài)安全指數(shù)總體呈上升趨勢(shì),2001年、2005—2009年生態(tài)安全狀況總體上較為平穩(wěn),其中2005年生態(tài)安全指數(shù)最小,只有0.2198;但2009—2011年期間劇烈上升,2011—2013年稍微下降,而2013—2015年又呈緩慢上升趨勢(shì),2010年生態(tài)安全指數(shù)在0.4—0.6之間,

生態(tài)安全程度一般,處于臨界狀態(tài),2011年的生態(tài)安全指數(shù)最高,達(dá)到0.7612,2011—2015年的生態(tài)安全指數(shù)均在0.6—0.8之間,生態(tài)安全程度較高,處于良好狀態(tài)。總之,平潭島的生態(tài)安全狀態(tài)逐漸好轉(zhuǎn),從預(yù)警到臨界再到良好,這表明海島的開(kāi)發(fā)建設(shè)模式已較為成熟,海島發(fā)展速度不斷提高,正在朝著建設(shè)生態(tài)海島城市的目標(biāo)發(fā)展。

驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)5個(gè)準(zhǔn)則層因子指數(shù)在2009—2012年時(shí)間段都存在大幅度變化現(xiàn)象,最終影響了生態(tài)安全指數(shù)的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)比5個(gè)準(zhǔn)則層因子與生態(tài)安全指數(shù)的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì),可以發(fā)現(xiàn)壓力因子、狀態(tài)因子、響應(yīng)因子的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)同生態(tài)安全指數(shù)極為相似,其中響應(yīng)因子是絕對(duì)關(guān)鍵因子,對(duì)生態(tài)安全指數(shù)有決定性影響。

圖1 生態(tài)安全因子值動(dòng)態(tài)變化Fig.1 Ecological safety factor value of dynamic change

圖2 生態(tài)安全指數(shù)動(dòng)態(tài)變化圖Fig.2 Dynamic changes of ecological security index

3.2 驅(qū)動(dòng)力及其變化

通過(guò)相關(guān)因子分析法、主成分分析法、通徑分析法,分別獨(dú)立的分析了可能影響平潭島生態(tài)安全動(dòng)態(tài)變化的因子,探討平潭島生態(tài)安全態(tài)勢(shì)變化的驅(qū)動(dòng)力。

3.2.1 生態(tài)安全度變化的相關(guān)因子分析

將D、P、S、I、R與生態(tài)安全指數(shù)ESI這6個(gè)指數(shù)作為因子,運(yùn)用因子分析法[24]計(jì)算它們間的相互關(guān)系,發(fā)現(xiàn)影響平潭島生態(tài)安全總指數(shù)主要因素是狀態(tài)指數(shù),相關(guān)系數(shù)達(dá)0.923(P<0.01),這表明其對(duì)安全總指數(shù)的貢獻(xiàn)較大(表3);其次是驅(qū)動(dòng)力指數(shù)與響應(yīng)指數(shù),影響度分別為0.897、0.875(P<0.01)。響應(yīng)指數(shù)的貢獻(xiàn)大于壓力指數(shù)的貢獻(xiàn),這正是平潭島雖然經(jīng)歷這么高速的開(kāi)發(fā)建設(shè)而生態(tài)環(huán)境狀態(tài)卻逐漸提升的關(guān)鍵。

表3 生態(tài)安全指數(shù)因子分析關(guān)聯(lián)矩陣

3.2.2 生態(tài)安全變化的主成分分析

在生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中,某一指標(biāo)值的變異程度越大,表明其提供的信息量越多[25],在生態(tài)安全評(píng)價(jià)中所起的作用越大,其權(quán)重值也應(yīng)越大。選取熵權(quán)權(quán)重大于或接近0.04的8個(gè)指標(biāo)作為主要分析指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,所選取的8個(gè)變量中有KMO為69.5%以上的系數(shù)絕對(duì)值大于0.3,故認(rèn)為可以進(jìn)行主成分分析。將標(biāo)準(zhǔn)化矩陣導(dǎo)入SPSS 19.0軟件中進(jìn)行主成分分析,得出前兩個(gè)累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到92.188%,初始方差貢獻(xiàn)率分別為78.994%、13.194%(表4),說(shuō)明這兩個(gè)變量基本涵蓋了變量信息,可以作為衡量平潭島生態(tài)安全狀況的主成分。從主成分載荷矩陣發(fā)現(xiàn),交通運(yùn)輸投資比率、森林覆蓋率、衛(wèi)生社會(huì)保障投資比率、教育投資比率、實(shí)際利用外資額與第一個(gè)主成分相關(guān)程度較高;耕地年均損失率在第二主成分上的載荷為0.9930,即相關(guān)程度較高。

將得到的特征向量與標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)據(jù)相乘得到各主成分得分,以主成分對(duì)應(yīng)的特征值占所提取主成分總特征值之和的比例作為權(quán)重,最終得到個(gè)年份綜合主成分大小(圖3)。發(fā)現(xiàn)2011年的主成分1得分最高,達(dá)到0.9123,2015年次之,達(dá)到0.8231,而2001年與2005年的主成分1得分最小,分別為-2.2117與-1.7325;2001年的主成分2得分最高,達(dá)到0.8721,2011年次之,達(dá)到0.6154,而2010年與2009年的主成分2得分最小,分別為-1.2496與-0.4218。將主成分綜合得分大小排序可以發(fā)現(xiàn)2011年的主成分綜合得分最高,達(dá)到1.5277;2015年的主成分綜合得分次之,達(dá)到1.1974。表明在平潭島在快速城市化開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中,兩個(gè)主成分在2011年與2015年對(duì)平潭島生態(tài)安全狀態(tài)的影響作用最明顯。

表4 主成分的特征值、貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率

圖3 各個(gè)年份主成分得分Fig.3 The principal component score of each year

3.2.3 生態(tài)安全變化的通徑分析

由于在主成分分析中的8個(gè)主要影響因子均出現(xiàn)在2個(gè)主成分中,所以用這8個(gè)指標(biāo)表征平潭島生態(tài)安全態(tài)勢(shì)變化,按照通徑分析原理[26],對(duì)因變量Y進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)后,Shapiro-Wilk統(tǒng)計(jì)量0.825,顯著水平Sig.=0.0712>0.05,所以因變量v服從正態(tài)分布,即Y是可以進(jìn)行回歸分析的正態(tài)變量。進(jìn)行方差分析得到F=77.315,SigF<0.001,模型通過(guò)F檢驗(yàn),可以認(rèn)為在0.005的顯著性水平下作通徑分析有意義,結(jié)果見(jiàn)表5。

通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)響應(yīng)指標(biāo)因子是影響平潭島生態(tài)安全態(tài)勢(shì)變化的關(guān)鍵,交通運(yùn)輸投資比率、衛(wèi)生社會(huì)保障投資比率、公共設(shè)施投資比率對(duì)平潭島生態(tài)安全狀況的直接影響較大,直接通徑系統(tǒng)分別達(dá)到0.0921、0.0862、0.0762;同時(shí)衛(wèi)生社會(huì)保障投資比率、交通運(yùn)輸投資比率、公共設(shè)施投資比率對(duì)平潭島生態(tài)安全狀況的間接影響較大,間接通徑系數(shù)分別為0.8115、0.8032、0.7832。而耕地年均損失率與森林覆蓋率兩個(gè)影響因子對(duì)平潭島生態(tài)安全狀況的直接影響較大,直接通徑系數(shù)為-0.7022、-0.5478。

4 結(jié)論與討論

首先,平潭島生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系準(zhǔn)則層中的驅(qū)動(dòng)力因子、影響因子在評(píng)價(jià)年份中動(dòng)態(tài)變化較為平穩(wěn);壓力因子、狀態(tài)因子動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)較為相似,2001、2005—2010年期間較為平穩(wěn),在2010—2012年期間明顯升高并同時(shí)在2012年達(dá)到最大值,分別為0.1375與0.2275;響應(yīng)因子在2009年設(shè)立綜合試驗(yàn)區(qū)之前動(dòng)態(tài)變化較為平穩(wěn),但是2009—2012年波動(dòng)最為明顯,從2009年的0.0571陡升到2011年的0.4128。

表5 生態(tài)安全變化的通徑分析

其次,平潭島生態(tài)安全指數(shù)總體呈上升趨勢(shì),從預(yù)警到臨界再到良好。響應(yīng)因子、壓力因子、狀態(tài)因子的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)同生態(tài)安全指數(shù)極為相似,對(duì)生態(tài)安全指數(shù)產(chǎn)出重大影響,其中響應(yīng)因子是絕對(duì)關(guān)鍵因子,對(duì)生態(tài)安全指數(shù)有決定性影響。2001年、2005—2009年生態(tài)安全狀況總體上較為平穩(wěn),而設(shè)立綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)以來(lái)的2009—2011年期間生態(tài)安全指數(shù)上升幅度最為明顯,這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)國(guó)家批準(zhǔn)建立平潭島綜合實(shí)驗(yàn)區(qū),平潭島開(kāi)始了大規(guī)模的開(kāi)發(fā)建設(shè),隨著海島的開(kāi)發(fā)建設(shè),壓力因子的趨勢(shì)也有所提高,大量的資金不斷投入到海島建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域起到關(guān)鍵作用,致使響應(yīng)因子指標(biāo)大幅度升高,抵消壓力因子帶來(lái)的影響,于此同時(shí)狀態(tài)因子也逐漸走高,說(shuō)明平潭島的生態(tài)安全狀況不斷優(yōu)化;影響因子趨勢(shì)平穩(wěn)表明,雖然平潭島進(jìn)入快速發(fā)展建設(shè)的高峰時(shí)期,但是海島的開(kāi)發(fā)建設(shè)并沒(méi)有對(duì)其生態(tài)造成太大影響;最后也是對(duì)海島生態(tài)起到關(guān)鍵影響的響應(yīng)因子,從其趨勢(shì)上,可以發(fā)現(xiàn)海島開(kāi)發(fā)之前較為平穩(wěn),但是進(jìn)入高速開(kāi)發(fā)之后,響應(yīng)的趨勢(shì)大幅提高,這表明國(guó)家在加快海島開(kāi)發(fā)建設(shè)的同時(shí),也促進(jìn)了平潭島社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的巨大投入,這也是驅(qū)動(dòng)力不斷降低,生態(tài)狀態(tài)較穩(wěn)定且不斷提升的主要原因。2010年生態(tài)安全指數(shù)在0.4—0.6之間,生態(tài)安全程度一般,處于臨界狀態(tài)。尤其是從2011年開(kāi)始,生態(tài)安全指數(shù)達(dá)到0.7612,平潭島的生態(tài)安全狀況由臨界進(jìn)入了良好,后續(xù)2012—2015年雖又呈現(xiàn)略微下降的平穩(wěn)狀態(tài)。

再次,相關(guān)因子分析再次發(fā)現(xiàn),響應(yīng)指數(shù)的貢獻(xiàn)大于壓力指數(shù)的貢獻(xiàn),這正是平潭島雖然經(jīng)歷這么高速的開(kāi)發(fā)建設(shè)而生態(tài)環(huán)境狀態(tài)卻逐漸提升的關(guān)鍵。主成分分析發(fā)現(xiàn)2011年與2015年的主成分1得分最高,分別為0.9123與0.8231,2001年與2011年的主成分2得分最高,分別為0.8721,與0.6154; 2001年與2005年的主成分1得分最小,分別為-2.2117與-1.7325;2010年與2009年的主成分2得分最小,分別為-1.2496與-0.4218。其中2011年與2015年的主成分綜合得分最高,分別為1.5277與1.1974,表明在平潭島快速城市化過(guò)程中,兩個(gè)主成分在2011年與2015年對(duì)平潭島生態(tài)安全狀態(tài)的影響作用最明顯。通徑分析發(fā)現(xiàn)響應(yīng)指標(biāo)因子是影響平潭島生態(tài)安全態(tài)勢(shì)變化的關(guān)鍵,交通運(yùn)輸投資比率、衛(wèi)生社會(huì)保障投資比率、公共設(shè)施投資比率對(duì)平潭島生態(tài)安全狀況的直接影響較大,分別為0.0921、0.0862、0.0762;同時(shí)衛(wèi)生社會(huì)保障投資比率、交通運(yùn)輸投資比率、公共設(shè)施投資比率對(duì)平潭島生態(tài)安全狀況的間接影響較大,分別為0.8115、0.8032、0.7832。隨著海島開(kāi)發(fā)建設(shè),帶動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,政府部門(mén)針對(duì)不斷增長(zhǎng)的壓力,大力作出響應(yīng)投入,響應(yīng)大于壓力是平潭島生態(tài)狀況不斷優(yōu)化的關(guān)鍵因素。

最后,為了保障海島型城市的生態(tài)安全,今后必須建立一套完整的預(yù)警及應(yīng)對(duì)系統(tǒng),實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的掌握海島快速城市化過(guò)程中的生態(tài)安全狀況,及時(shí)評(píng)估分析生態(tài)安全狀況動(dòng)態(tài)變化的主要驅(qū)動(dòng)因子,避免海島快速城鎮(zhèn)化建設(shè)帶來(lái)的一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,為平潭島中后期進(jìn)入快速開(kāi)發(fā)發(fā)展階段的生態(tài)布局提供重要參考。

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