植被恢复“潜力—实现”视角下生态政策效果评价的理论初探、模型构建及应用

       1 引言

       经过20年退耕还林与相关生态政策的实施，中国在植被恢复方面取得了举世瞩目的成就，受到国际社会的广泛关注[1，2]。学者们从生态效应[3，4]、社会效应[5，6]以及经济效应[7，8]等不同方面对已实施生态政策的效果展开了评价。得益于遥感技术的发展，植被覆盖度的提升量或提升速度常被用于表示植被恢复的效果[9，10]。然而，植被覆盖的变化是资源禀赋、人类活动以及全球变化等共同作用的结果，植被恢复结果不等同于生态政策效果[11，12]。例如，吴起县是全国退耕还林第一县，但是其植被指数的提升程度在陕北乃至整个陕西省却排名垫底，植被指数增长率的排名也靠后[13]，这与其享有的生态政策和各方面投入不相符。

       在植被恢复效果测度基础上，有效分离自然因素的影响，是准确评估生态政策之植被恢复效果的重要前提。此外，植被覆盖的空间分布依赖于地方性分异因素，具有空间分异性[14，15]，不满足变量空间平稳性假设；以植被覆盖度提升为因变量，进行植被恢复时空效果分析与生态政策驱动评价，存在模型假设失效风险。

       受地理学空间分异规律[14，16，17]和矿产资源评价“相似类比”理论[18-20]启发，提出从植被恢复“潜力-实现”这一全新视角展开生态政策评价：首先，在理论上论证植被覆盖最大潜力取决于资源禀赋条件，现实植被覆盖度则由资源禀赋和人类扰动共同决定，潜力实现度指标可以从植被恢复效果中有效剥离资源禀赋的影响，更好反映生态政策的作用；其次，基于地理学第三定律思想[21，22]，融合“空间位置邻近”和“环境特征相似”[23]，并纳入时间窗口，对传统相似生境单元构建方式进行改进，建立全新的植被恢复“潜力-实现”模型；最后，以黄土高原为例，从实证角度验证“潜力实现度”指标在生态政策评价中的优势，并为植被恢复“潜力-实现”理论分析框架与模型的应用与推广提供示范。

       2 植被恢复“潜力-实现”分析框架理论推导与分析

       2.1 植被恢复理论最大潜力

       在自然状态下，抛开自然灾害及动物活动的干扰，植被可以自由生长，植被覆盖状况只受水热、光照、地形以及土壤等自然资源禀赋条件的影响。可以认为，此时植被覆盖可以达到其理想状态，亦即达到植被恢复的理论最大潜力。

       设某地区植被恢复理论最大潜力为C[,理论]，则其与资源禀赋条件的有利度成正比：

       C[,理论]∝P[,资源禀赋]

       (1)

       公式(1)表明：资源禀赋条件有利度越好，植被恢复的理论最大潜力越大，反之亦然。

       2.2 现实植被覆盖度

       由于人类扰动，现实植被覆盖度无法达到理论最大潜力值，但仍然与资源禀赋条件成正比；除此之外，其还与人类扰动强度成反比。设该地区的现实植被覆盖度为C[,现实]，则有：

      

       此处的人类扰动是指对植被覆盖具有破坏力的人类活动。一般来说，P[,人类扰动]取值范围为1到正无穷，P[,人类扰动]取1表示没有人类扰动。生态保护和植被恢复政策也属于人类活动，但不属于人类扰动；相反，政策因素是对人类扰动的抑制①，使得P[,人类扰动]的取值趋近于1。一种特殊情况是，一些生态工程可通过改变地形和土壤条件而实现植被重建或快速恢复，此时P[,人类扰动]可取小于1而大于0的值。然而，这类工程成本极高，实际上已经改变了原始资源禀赋条件，不属于本研究讨论的政策范畴。

       现实的植被覆盖度受到资源禀赋和人类扰动的共同影响：前者决定植被覆盖所能达到的“天花板”，后者则使得现实植被覆盖水平与“天花板”之间产生差距；两者共同作用，形成现实植被覆盖度。特定资源禀赋条件下(等式右侧分子不变)，可通过制定和实施生态政策，减少人类扰动(等式右侧分母变小)，从而提高现实植被覆盖度(C[,现实])。

       2.3 植被恢复潜力实现度

       在生态遭破坏的地区，由于退耕还林和荒山造林等工程及相关配套政策的实施，各类生境条件下的植被覆盖，由低水平向各自“天花板”水平恢复。在生态政策措施极大削弱了人类扰动负向影响的情况下，“天花板”越高的区域，其植被恢复效果也应越好。而“天花板”取决于生境或自然资源禀赋条件。因此，若以植被覆盖度作为因变量，分析植被恢复的驱动力，必然导致资源禀赋条件对植被恢复的绝对影响。这也解释了为何前人研究多将自然因素归结为影响植被覆盖水平的重要甚至主导因素[9，24]。然而，由于自然条件难以控制，此类研究难以提出提升植被恢复效率的有效建议。

       在植被恢复过程中，最为切实可控的因素是政策措施，它直接作用于人类扰动。因此，有必要对植被恢复过程进行解析，提取能够反映人类扰动的指标。将公式(2)与公式(1)左右两边分别相除，得到植被恢复潜力实现度指标：