旅游经济与生态环境的耦合关系研究

旅游经济与生态环境的耦合关系研究

旅游是现代城市的主要功能之一。目前，许多地区都在发展经济，促进城市化进程。旅游业环境依托、资源消耗的产业属性则决定了旅游经济与生态环境间存在着对立与统一的二元矛盾关系。如何在旅游经济效益与城市生态效益之间取得平衡,实现旅游的可持续发展是旅游学界一直关心的问题。为此,国内外学者进行了大量研究,其中国研究起步较早,涉及领域广泛,包括旅游环境的价值评估、旅游环境容量与承载力、旅游经济发展对城市环境影响及可持续发展、旅游环境保护等。从上世纪90年代起国内学者也逐渐重视这一领域,研究向系统化、专业化方向发展。其中,王湘较早提出环境质量与旅游发展之间存在着相互影响、共同发展的协同发展关系。裴青和万绪才等分别从目的地和游客视角出发,建立起城市旅游环境质量的评价体系。保继刚提出较为完整的旅游容量的概念体系,并对颐和园旅游环境容量进行测算。崔凤军以泰山为例研究旅游环境承载力时空分布特征与其利用强度之间的关系,认为旅游环境承载力是旅游可持续发展的重要判断条件。宋进喜以西安市为例,探讨旅游经济开发对城市环境的影响效应。崔峰和王辉等基于协调发展理论探究了上海市与大连市旅游经济系统和生态环境系统间的协调发展状况。经过多年的发展,旅游经济与生态环境关系研究的广度和深度已今非昔比,研究成果比较丰富。已有研究在策略上侧重于系统间单向的影响分析,对两者耦合协调关系及其评价研究较少涉及,缺少解释二者耦合关系的概念模型,实证分析案例亦显不足。鉴于此,本文从复杂系统论、可持续发展理论出发,在探讨旅游经济与生态环境间耦合互动、协调发展作用机理的基础上构建出反映二者关系的概念模型,给出反映旅游经济与生态环境系统综合发展水平和耦合协调度的数学模型,以中国旅游热点城市西安市为样本区域,研究2001—2009年西安市旅游经济与生态环境系统的综合发展水平与耦合协调状况,以期对旅游可持续发展理论提供一种新的解释,拓展旅游研究的思路和方法。1制约旅游经济发展旅游产业是典型的环境依托型产业,生态环境的优劣不仅影响着游客旅游体验的质量,同时制约着旅游经济发展的进程。旅游经济的发展会对城市环境建设提供资金与技术的支持,二者互为基础,相互促进,协调发展。1.1环境景量政策管理已有的旅游发展实践和旅游研究表明,旅游并不是没有污染的“无烟产业”,游客对目的地资源的使用和污染程度往往数倍于当地居民。旅游目的地有一定的旅游环境容量和环境承载力,在环境限度的阈值内发展旅游,生态环境对旅游经济发展起承载作用,促进旅游经济的健康快速发展;旅游发展超过环境承载的限度,则会造成对旅游资源的破坏和游客体验的下降,旅游经济也会逐渐衰退,也就是所谓的“旅游杀死旅游”现象。因此,在环境容量允许的范围内发展旅游,是旅游经济可持续发展的必由之路。在一定的环境资源条件下,旅游经济系统主要通过产业技术创新、产品结构调整、优化空间格局等措施拓展对环境资源利用的宽度和深度,通过自适应和自组织推动系统进化。首先,旅游经济系统通过技术创新,利用网络技术、虚拟现实技术、现代物流技术等,降低单位旅游消耗和对环境的影响,为旅游规模的增长赢得空间;其次,创新绿色旅游、生态旅游、虚拟旅游等环境友好型旅游产品,优化旅游产品体系结构;再次,优化旅游空间网络格局以匹配城市生态环境不均匀分布的状况,根据城市环境演化周期调整旅游开发的节奏,从而在空间和时间维度上实现生态环境效益利用的最大化。1.2旅游经济的发展有助于城市环境保护环境的改善旅游是城市发展的功能型要素,伴随着旅游经济的增长,其对城市环境的影响力也逐渐增强。首先,为改善环境容量阈值对旅游发展的制约,旅游经济的收入往往优先用于城市生态环境的保护和建设领域,实则促进了城市环境的改善;其次,旅游活动的开展必然伴随着文化、技术、理念的交流,一些先进的环境保护理念和技术往往通过游客活动得以传播;再次,旅游资源的开发往往会改变当地已有的生态环境,城市的环境空间格局和演化周期也需要适应旅游时空格局的演化而不断调整,保证城市生态环境的优化配置,即旅游发展胁迫了城市环境时空格局的调整。1.3生态环境景观的耦合反馈生态环境系统为旅游经济系统的发展奠定了基础,承载并约束旅游经济的可持续发展;旅游经济系统则为城市生态环境建设提供了新的动力,促进并胁迫城市环境的改善,两个系统紧密关联,通过耦合反馈,放大相互间的协调效应,促进系统由低级向高级、由无序向有序状态的转变。同时,旅游经济系统和生态环境系统还与外界环境发生能量、信息、物质交换,通过松耦合和异步反馈的方式补充并完善二者耦合协调的发展关系(见图1)。2耦合协调度耦合是复杂系统通过各子系统或要素相互作用与影响,促进系统由无序走向有序的过程,并且决定着系统相变的特征与规律。耦合协调度是反映系统耦合程度及协调发展状况的定量指标。我们可以通过确定旅游经济系统与生态环境系统的序参量指标,构建旅游经济与生态环境综合发展模型与耦合协调度评价模型,得到旅游经济与生态环境聚合体的耦合协调度指标,用以分析旅游经济与生态环境的耦合关系及发展阶段,并为旅游经济和生态环境建设的协同发展提供理论指导。2.1计算综合评分权重旅游经济系统和生态环境系统的综合发展水平评价可以通过线性加权法进行测算。其具体公式为ui=∑j=1mλijuij,∑j=1mλij=1ui=∑j=1mλijuij,∑j=1mλij=1。(1)式(1)中:ui为系统各年度综合评价值,λij为序参量的权重,为保证其客观性,采用基于数据自身的熵值赋权法予以确定。uij为指标j对系统的贡献度,具体为uij={(Xij−βij)/(αij−βij)‚uij具有正功效；(αij−Xij)/(αij−βij)‚uij具有负攻效。(2)uij={(Xij-βij)/(αij-βij)‚uij具有正功效；(αij-Xij)/(αij-βij)‚uij具有负攻效。(2)其中αij,βij是系统稳定临界点序参量的上、下限值,即第j项指标的最大值和最小值。2.2耦合协调度模型借鉴物理学中的容量耦合概念及容量耦合系数模型,可以推得旅游经济与生态环境相互作用耦合度模型,即:C={(u1×u2)/[∏(u1+u2)]}1/2C={(u1×u2)/[∏(u1+u2)]}1/2,(3)式(3)中,C为两个系统的耦合度,C∈。C值越小,旅游经济与生态环境之间的关联性越小,二者的聚合体呈现负涌现状态,向无序混乱方向发展;C值越大,系统之间关联性越大,聚合体表现出良性涌现状态,向有序自组织方向发展。然而,单一的耦合度指标在某些情况下却可能失真,譬如在旅游经济与环境系统的综合评价值u1和u2都很小的情况下,耦合度C仍然可能很高,这种低水平下的高耦合值难以真正反映出旅游经济与生态环境的整体“功效”与“协同”效应。因此,借鉴相应研究成果,构建反映旅游经济与生态环境协调发展水平的耦合协调度模型:{D=C×T−−−−−√‚T=au1+bu2。(4){D=C×Τ‚Τ=au1+bu2。(4)式(4)中,D为耦合协调度,C是耦合度,T是旅游经济与生态环境的综合发展指数,反映城市旅游经济与环境整体协调效益或贡献。a,b为待定系数,由于发展经济与保护环境对城市发展而言同等重要,因此a,b取值均为0.5。为直观解释旅游经济与生态环境耦合协调发展所处的时序空间,可对耦合协调度进行等级划分(表1)。2.3评价指标体系的构建根据上述旅游经济——生态环境耦合关系的内涵及协调发展的特征,遵循科学性、整体性、层次性和可操作性的设计原则,结合西安市的实际情况和模型要求,构建符合西安市市情的旅游经济与生态环境发展的评价指标体系(见表2)。2.4基于“中国”的宏观数据本研究所用数据主要来源于西安市统计年鉴(2002—2010)和中国统计年鉴(2002—2010),部分数据利用西安市国民经济和社会发展统计公报和“中国宏观经济数据挖掘系统”补足。3生态环境耦合协调度评价模型利用旅游经济与生态环境综合发展模型以及旅游经济与生态环境耦合协调度评价模型计算2001—2009年西安市旅游经济与生态环境综合评价指数u1,u2和耦合协调度D,对其发展水平和耦合状态进行初步解读。3.1危机事件启示从表3和图2可以看出,西安市旅游经济发展水平总体呈上升趋势,旅游经济评价指数u1由2001年的0.299上升到2009年的0.749,旅游经济的7项指标中,有6项实现了正增长,旅游人数由最初的1752万增长到3929.29万,年均增长率为11.45%;旅游总收入由113亿增长到297.4亿;旅游者在西安的人均消费由3582元上升到4614元。旅游经济总量和单位效益都增长明显。但还应注意到,西安旅游在近10年的发展中发生过两次衰退,分别由2003年的“非典”事件和2008年的国际金融危机所引发。这一方面说明旅游经济容易受到危机事件的冲击而产生衰退;另一方面,从2004年和2008年旅游经济评价指数u1的快速反弹可以看出,旅游经济发展的弹性系数较大,危机事件得以解决后,旅游经济能迅速恢复到危机发生前的水平甚至产生爆发式增长。同时,我们还须清醒的认识到,虽然西安将旅游产业定位为战略性支柱产业,致力于将自身打造成国际一流旅游目的地,但旅游产业收入占GDP的比重却不断下降,由2001年的15.4%下降到2009年的10.9%,亟需我们提升旅游发展内涵,加快旅游开发的进程,提升旅游经济对城市发展的贡献率。从生态环境发展状况看,2001年以来,西安市加大了对城市生态环境建设的投入,先后建设大唐芙蓉园、曲江南湖、大明宫、世园会等大型城市公园,提升城市生态品味;2003年开始实施“大绿工程”,改造提升道路绿化水平,逐步形成以主干道路为骨架的城市绿色走廊;积极推进实施主要河网、湖泊的生态改造工程,以恢复“八水绕长安,十湖映古城”的唐代胜景。这些措施的实施,使得西安市人均绿地面积、全年环境空气质量、污水处理率等指标显著提高,生态环境评价指数由2001年的0.431上升到2009年的0.758,说明西安市的生态环境得以改善,对旅游经济的承载作用也得以加强。从总体上看,旅游经济和生态环境两条曲线交错上升,差距逐步缩小,说明西安市旅游经济与生态环境之间存在着一种耦合互动的关系。其组成要素处在不断耦合发展的过程中,系统处在由无序向有序转化的良性发展阶段。3.2生态环境发展特点从表3和图2可以看出,西安市旅游经济和生态环境的耦合协调度总体呈上升趋势,协调等级由勉强协调向良好协调转变,说明西安市生态环境与旅游经济之间的耦合互动关系密切,生态环境改善与旅游经济增长相互促进,协调发展。依据城市旅游经济系统与生态环境系统各自发展水平的不同,可将每个耦合协调度类别再分为3种类型:u1>u2,生态环境发展滞后型;u1=u2,旅游经济与生态环境发展同步型;u1<u2,旅游经济发展滞后型。由图2可以看出,西安市旅游经济系统与生态环境系统的协调度出现多次转变,大致分为3个阶段:(2001—2003年)旅游经济发展滞后期,(2004—2008年)生态环境滞后期,2009年旅游经济与生态环境同步发展期。说明早期西安市生态环境发展水平较高,为旅游发展奠定了良好的基础。2004年后旅游经济爆发式增长,迅速超过生态环境同期发展水平,然后通过各种渠道反补城市生态环境建设,最终实现旅游经济与生态环境同步发展,系统要素间达到高度耦合,协同效应显著,系统进入高度自组织的良性发展轨道。4耦合协调度模型分析生态环境系统和旅游经济系统之间存在着相互影响、相互制约的耦合互动关系。生态环境建设为旅游经济发展奠定基础,承载并制约旅游经济的发展;旅游经济发展又促进并胁迫生态环境向高层次发展,旅游经济与生态环境之间良性正耦合关系和相互协调的发展模式是城市与旅游可持续发展的重要内容。耦合协调度评价模型可以很好的分析二者之间耦合关系与协调发展的状态,是分析旅游可持续发展的重要定量工具。本文在理论研究的基础上,构建出旅游经济与生态环境耦合协调发展的概念模型和量化的耦合协调度数学模型,并以西安市为例作实证研究,验证耦合协调度模型在旅游经济与生态环境研究中的可行性,拓宽了该模型在旅游研究中的应用范围。2001—2009年西安市旅游经济与生态环境综合