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[摘要]通过历史访谈、田野调查，结合遥感影像、环境监测和相关统计数据，从交互过程和交互效应两个维度，以定性和定量的方式探讨了旅游在保护区CHANS系统中的交互作用。结果袁明：(1)根据管理者、居民、游客的态度和行为，近30年来，九寨沟旅游的交互过程可分为起步、发展、提速、提升4个阶段。各阶段旅游交互作用的内容、程度有所差异；(2)旅游显著提高了当地的环保意识和保护成效，植被覆盖度持续提高并趋于稳定；(3)旅游给九寨沟带来约10dB环境噪声，但旅游人数与湖泊面积和环境噪声的变化无显著的相关关系；(4)旅游显著提高了保护区居民的经济收入，但其文化、生活方式已有较大改变；(5)旅游管理的方法和手段能有效调控交互过程和交互效应。
[关键词]旅游；保护区；CHANS；交互作用；九寨沟
[中图分类号]F59
[文献标识码]A
[文章编号]1002—5006(2010)04—0061—07
1 引言
人与环境是可持续发展的永恒论题。工业革命以来，科学技术的迅猛发展使人和环境的相互作用越来越广泛和深入，二者已成为不可分割的、存在复杂交互作用的耦合的人一环境系统(coupled human—nature system，cHANS)。cHANs是当前人一环境交互作用研究的热点，已在不同的研究领域和研究尺度展开。保护区是保护生物多样性的基石。近年来，经世界国家公园巴厘大会(Bali，1982)、德班大会(Durban，2003)和里约峰会(Rio Earth summicIl992)等的推动，人们已经认识到，为了保护区的生存，也为了确保自然资源得到保护，发展和保护策略应双管齐下。保护区任务也从单一的保护生物多样性扩展到提高生计／减少贫困等更全面的可持续性发展内容，这使保护区成为一种特殊的CHANs。
过去25年来，世界保护区建设成绩斐然，据2003年联合国的统计，全球保护区总数102102个。面积1.88×107km2，约占世界陆地总面积12.65％；中国(截至2008年)共建各类保护区2538个，总面积1.49×10.km2，占国土面积的15.51％，但保护区却普遍面临土地转换、退化、破碎化三大威胁。生态旅游被认为是保护区取得发展和保护目标，实现可持续发展的有效途径。在中国，从20世纪90年代来以来，80％的保护区都开展了生态旅游。由此可见，旅游是当前中国保护区cHANs中人一环境交互作用的主要方式。由于保护区在研究人一环境交互作用上扮演着基底作用，因此，从旅游的视角审视保护区cHANS的交互作用意义重大。
九寨沟具有世界性独特的科学和审美价值，它集世界自然遗产(1992)、世界人与生物圈保护区(1997)、国家级重点风景名胜区(1982)、国家级自然保护区(1994)、国家地质公园(2004)、国家5A级景区(2007)等多项桂冠于一身。从1978年对外开放算起，30年来，九寨沟凭借其绝美的景色、富有成效的管理和不断改善的交通方式，使旅游迅猛发展：旅游人次从1981年的0.2万增至2007年的251.3万，门票收入从1981年的13.5万元增至2007年的5.2亿元。九寨沟始终倡导注重旅游环境影响，提高当地居民经济收益，加强游客环境教育的生态旅游，所首创的保护型开发模式获得了包括IUCN、绿色环球21等权威机构的好评和认证，已成为有效协调环境、社会、经济发展的正面案例，但也面临着水位下降和水质退化、传统文化消失等威胁。以九寨沟为例，研究30年来旅游在保护区CHANS中的交互作用，具有典型性、代表性。
2 方法和数据
“格局一过程一效应”是探讨陆地表层自然和人文各要素相互作用特点、形成演化规律的系统思维，因此，可以从过程和效应两个角度探讨旅游在保护区CHANS中的交互作用。图1表明了在旅游的关联下，人和环境子系统要素相互作用，共同参与交互过程，而过程所产生的效应反过来又作用于人和环境子系统，进而推动下一个交互过程。
为了便于开展研究，本文将上述模型加以简化。尽管交互过程由人、环境子系统要素共同参与，但从主一被动关系角度，旅游交互过程更多地是由人系统，即管理者、游客、当地居民三方的态度及行为所决定。例如旅游管理行为(包括开发、建设、保护、游客管理等)、游客旅游行为、社区参与程度等，这些可通过历史查询、人物访谈等方法定性研究。过程作用于环境系统所产生的效应，可从九寨沟环境指标中选取最具代表性和敏感性的植被覆盖度、湖泊面积、湖泊水质、环境噪声、大气质量进行量化。作用于人系统所产生的效应，这里仅立足于居民，以统计资料和入户调查(2007年8月，每村寨随机抽样8～10户)，从居民收入、文化变迁两方面加以衡量，这是因为居民世代生活在九寨沟，与保护区耦合作用最为紧密。
为了研究不同的交互过程及所产生的交互效应，根据管理者、居民、游客三方的态度和行为，综合考虑游客人数、经济收益，将九寨沟自1978年以来旅游的交互过程划分为4个阶段(详见本文第3部分)。对应于上述阶段，选取相应的卫星遥感影像研究植被覆盖度和湖泊面积的变化(表1)，同时根据统计资料和问卷调查，研究不同阶段居民收入的变化。然而，由于水质、大气、噪声的系统监测始于2003年，故仅能反映2003年以后的交互效应。
植被覆盖度c通常由归一化植被指数(NDVI)计算(式1—2)，其变化量AC由式(3)计算。湖泊面积通过遥感解译进行提取。
其中，TM4和TM3为第四波段(红外)和第三波段(红)亮度值，Gn、Ca分别为t1、t2为两个时段的植被覆盖率。
水质、大气、环境噪声数据来源于阿坝州环保局2003～2007年监测数据。居民的收入来源于九寨沟管理局统计资料和课题组的问卷调查，文化变迁情况来源于九寨沟文化多样性调查。
3 交互过程及特征
3.1 旅游准备阶段(1978～1989年)
随着九寨沟自然保护区管理处的正式成立(1978年)和国营124、126林场的正式迁出(1979年)，始于20世纪60年代中期的伐木工作正式宣告结束，九寨沟从此得以有效的保护，并开始发展旅游业。该阶段基本特征为：(1)游客量从1981年的0.2万迅速增长到1989年的7.03万，年均增长率56.4％。(2)游客多为探险和自由观光者，并无太多的生态意识，钓鱼、野营等行为屡屡出现。(3)景区居民开始部分参与旅游服务，但以小规模、家庭式经营为主，同时也有以季节工身份参与清理垃圾、旅游服务等相关工作。(4)管理方面，1984年正式成立九寨沟风景名胜区管理局，行使旅游管理职能，但受限于观念和意识，对游客行为缺乏有效的引导和管理，未能有效制止踩踏、钓鱼、野营等行为。此阶 段的标志性事件是编制风景区旅游总体规划；进行必要的基础设施建设，如恢复修建扎如寺等；调查了死亡箭竹的基本情况；组织居民沿公路植树；成立专职消防队，防止森林火灾；启动了以森林病虫害和泥石流防范为中心的环境保护工作。这一阶段，旅游已经开始通过植树造林、修建基础设施等对环境、对居民产生作用，但交互程度不深，人和环境的耦合作用不明显，居民仍以农畜业为生，其文化、生活方式几乎没有改变。
3.2 起步阶段(1990～1997年)
此阶段基本特征是：(1)游客增长缓慢，从1990年的14.96万增至1997年的18.16万，年均增长率仅为2.81％。(2)游客地域来源单一，主要由四川、甘肃、陕西等周边游客构成，80％的游客集中在1300km的出行距离以内，大众包价游客开始出现。游客环境意识薄弱，消费能力不高，乱扔垃圾、抽烟，甚至偷偷捕鱼等不文明行为随处出现。(3)居民广泛参与旅游经营活动，出现了大量家庭宾馆和沿街商品兜售点。为了争夺游客，出现了“拉客”、“降价”等恶性竞争。管理局已开始招聘沟内居民到管理局从事旅游管理工作。这一阶段，沟内居民就业机会、经济收入显著增加，生活方式也开始发生变化。(4)管理者将工作重心转变为以招徕游客、发展旅游经济为主，采用“走上门”的方式向各地旅行商推介和宣传。为了改变接待设施不足的旅游发展瓶颈，这一时期在保护区内兴建了大量的旅游接待设施，还在沟内修建了多个水电站以解决供电问题，由于排污未能得到较好的解决，环境隐患开始出现。另一方面，管理者也看到了大量游客的到来对九寨沟产生的环境压力，逐步着手对游客进行管理，并加强环保宣传工作。例如：1992年，为防止珍珠滩等钙化体受到破坏，禁止游客下滩踩水；1993年，成立了“九寨沟生态研究与开发中心”，从事生态环境保护、泥石流综合治理。此外，管理者还意识到了藏民俗文化的价值，建成了九寨沟艺术中心，成功地将文化资源转变成文化产品。这一阶段，旅游的交互作用开始加大。由于管理者和居民都以追求单一经济效益为发展目标，随着游客的猛增和大量旅游接待设施的兴建，由旅游引发的居民、游客、环境之间的各种矛盾开始聚集，引发了社会各界和九寨沟管理者对“保护”和“发展”关系的深入思考，比如，对景区内旅游客车该如何管理?如何保障居民的经济利益，并维持良好市场秩序?如何确保旅游发展的同时切实保护好环境?
3.3 提速阶段(1998～2003年)
1998年，九环西线全线贯通，九寨沟旅游发展进入一个新时期。此阶段：(1)游客从1998年的38.57万飞增到2002年的122.89万(即使2003年“非典”也高达107.85万)。(2)团体包价旅游成为绝对主体，游客来源更加广泛，但市场开始细分，游客生态意识也有所提高，通过管理，游客的生态不文明行为得到较为有效的杜绝。(3)前期积累的环境问题引起了管理者的高度重视，确立了“以保护促发展，以发展促保护”的工作思路，创新性提出“保护型发展”模式。这一阶段，管理者在环境保护和管理方面狠下工夫，在全国创造了多个第一：从1998年开始，关闭并拆除沟内所有宾馆，第一个提出并全面实施“沟内游，沟外住”方案；1999年，投资1.6亿元第一个开通绿色环保观光车；2000年，第一个建成了以环境教育功能为主的游客中心，第一个引入生态环保厕所，实现保护区污染物零排放。在几乎没有动土石方的基础上建成了近60km的生态栈道，实现车步道分离；此外，高标准整治景区公路58km，绿化边坡37hm2，全面退耕还林还草，景区居民实现“以气代柴”。(4)居民方面，在实施“沟内游，沟外住”方案后，居民已在沟外修建宾馆饭店从事经营活动，由于经济利益仍受到一定程度损害，居民和管理部门出现矛盾。为有效解决矛盾，管理局每年从门票收入里划拨836万元专款作为沟内居民的基本生活保障费。同时，以居民合资人股的方式，成立九寨沟联合经营公司，集中在诺日朗服务中心进行餐饮、购物等经营活动。服务中心的195个旅游商品兜售专柜全由本地居民租赁经营。此外，还成立居民管理办公室，让社区居民充分参与九寨沟各项管理事务。这些始终关注居民利益的措施逐渐缓解了矛盾，创造性地解决了景区居民管理这一世界性的难题，有效实现了“保景富民”的生态旅游目标。这一阶段，旅游已成为当地经济发展和居民生计的主要方式，旅游已使人一环境紧密耦合在一起。管理部门开始思考以有效的管理方式对居民、游客和自然资源进行管理，从而影响旅游的交互过程和交互效应。
3.4 提升阶段(2004年至今)
九黄机场正式建成通航使九寨沟的旅游进入另一个新时期。这一阶段：(1)游客量再次翻番，到2007年已高达251.3万，年均增长率18.69％。(2)客源结构出现新的格局，海外游客增长明显，比重已经占到11％；国内游客地域来源覆盖全国，高素质、高收入人群明显增多，游客更加注重旅游体验，旅游需求更加多样。(3)管理方面，明确提出“向科技要管理，向管理要效益”的思路，更新管理模式。在全国率先建设和完成了国家“十五”重点科技攻关项目“数字九寨沟”工程。在沟内修建了气象、水文、生态共14个监测和保护站，长期聘请国内外专家做指导，定期进行环境监测。先后完成了“九寨核心景区地质环境和水循环”，“九寨沟生物多样性调查”等科学研究项目。不断加强国际交流和合作，先后与WWF、中美环境基金会等建立联系；与美国黄石、约瑟米蒂国家公园达成姊妹关系，定期互派科研和管理人员交流；与美国加州大学、华盛顿大学、四川大学建立了九寨沟可持续发展国际联合实验室；并与中国科学院、北京大学、南京大学等科研机构保持密切联系；选派若干员工到澳洲和欧洲留学深造；定期组织中层干部和优秀员工赴国内外知名高校和景区进行学习和培训。这些都为九寨沟的自然保护、科学管理、可持续发展提供了强大的智力支持。同时大力加强生态旅游教育和宣传，和IUCN联合主办了“东亚及南亚地区自然保护区和国家公园有效管理研讨会”，承办“全国自然保护区生态旅游管理暨九寨沟生物圈保护区现场交流会”等重大会议，环保意识已深入人心。(4)社区居民方面，旅游参与的形式更加广泛和多样，从过去单一的个体旅游经营户转变为职业旅行商、环境监督者和事件协调者。许多当地居民已在管理局成为主要领导，有的还走出九寨沟，将九寨沟的相关经验带到其他地区，通过担任地区领导、旅游开发商等角色发展旅游，推动区域经济，为民族地区的和谐发展做出贡献。这一阶段，旅游的交互作用朝纵深方向发展，管理部门开始用高科技手段加大监控力度，并通过改进和提升管理方式来调控旅游的交互效应，不断引导旅游的交互作用朝着健康、持续的方向发展。
4 交互效应
4.1 环境效应
4.1.1 植被覆盖度
计算得出1975～2007年九寨沟据被覆盖度变化情况如下：1975～1986年，即旅游准备阶段，对比砍伐阶段，保护区大部分地区植被覆盖度变化不大，但沿着道路，局部地区有所下降。其单位栅格的平均植被覆盖度由50.51％变化到50.84％，略有上升，不过标准差由0.10下降为0.07，这说明单位栅格植被覆盖度的变化差异在缩小，这初步反映了在旅游准备阶段，保护区的植被已有一定程度的恢复。而1986～1997年，即从旅游准备阶段到旅游起步阶段，保护区大部分地区的植被覆盖度都出现了显著的提高，其他地区植被保持不变，但沿着旅游公路两侧，如荷叶寨、树正寨、诺日朗、扎如沟等地段植被覆盖度出现小幅下降，这显然与1997年以前在保护区内新建了大量宾馆饭店有关，单位栅格的植被覆盖度由1986年的50.84％提高到66.09％。而从1997年到2002年，即步入到旅游提速阶段，保护区的植被基本处于稳定状态，荷叶寨附近的植被有所恢复。2002～2007年，即进入旅游提升阶段，九寨沟大部分地区植被覆盖度在保持稳定的基础上，沿着旅游公路两侧，尤其是树正沟植被覆盖度有所上升。这显然与提速和提升阶段，对原宾馆拆除地址进行的生态保育有关。2007年单位栅格的平均植被覆盖度已上升为69.69％。从近30年的趋势来看，九寨沟的植被覆盖度已基本稳定。总体而言，旅游人次的增加并未显著地减少植被覆盖度，相反，观光型旅游的内在要求促进了保护区植被的恢复，尤其是在1998年拆除沟内宾馆，实施“沟内游，沟外住”政策后，保护区植被恢复更为明显。
4.1.2 湖泊面积
遥感解译结果表明，1975年至2007年九寨沟湖泊面积呈波动变化趋势。统计资料显示，自1978年以来，九寨沟游客数量逐年持续增长，而湖泊面积在有的年份增加，有的年份减少(表2)。1975年旅游开发之前，湖泊面积为228.97hm2，而到了1986年(旅游起步阶段)却增加到255.12hm2。1997年(旅游发展阶段)，九寨沟湖泊面积下降到历史最低点206.84hm2，当年游客为18.16万人。2002年(旅游提速阶段)游客人数增加到122万人，湖泊面积反而增加到220.49 hm2。2007年，游客人数高达251万人，但湖泊面积仍旧上升了近30hm2。由此可见，湖泊面积的大小和旅游人数的相关性并不显著，而应该与区域气候(主要是降水)变化关联较大。
4.1.3 湖泊水质
自2003年起，九寨沟管理局和阿坝州环保局对长海、五花海、芦苇海等7个断面的PH、COD、NH－N、总氮、总磷、石油类、Cu、As等16个指标进行连续的监测。数据表明，九寨沟地表水均达地表水类水质标准(GB3838—2002)。重金属类、石油类自2003年以来均未检出，而在水质监测中最重要的COD和NH－N两项指标中，由于COD测试在2005年前采用CODc，以后则采用COD，故在时间序列上无可比意义。但前后两个阶段的数据均一致显示，在水质总体良好的情况下，沟口相比沟内而言，情况稍差。由图2可知，在I类水质情况下(NH－N≤0.15mg／L)，沟NH-N略有增加，沟内的芦苇海、五花海波动变化，而长海在略为上升后保持稳定。由于缺乏20世纪80年代、90年代的水质监测数据，本文无法研究上述4个阶段以来水质的变化情况，也无法判定这种2003～2007年NH－N的小幅波动属自然引发还是人为因素造成。但2003～2007年的数据至少显示了在旅游的提升阶段，通过有效的管理，九寨沟的水质一直保持良好。90年代后期发现的水质下降问题在旅游提升阶段已得到了良好的改善。
4.1.4 大气
长海、沟口两个监测点的大气数据表明：九寨沟大气质量良好，沟内外SO、NO含量自2003年来保持不变，并远低于国家大气质量一级标准(GB3095—1996)规定的上限值。相对沟内而言，沟口情况稍差，近5年大气颗粒物和NO平均含量分别是沟内长海的2倍和1.5倍。可以认为，这与九寨沟沟内采用绿色环保观光车，有效减少了汽车尾气排放有关。
4.1.5 环境噪声
声学环境监测数据显示沟内昼夜间噪声均达到城市区域环境噪声1类标准，沟口为2类标准(GB3096—1993)。用白天噪声数据减去夜间数据，得到近5年来旅游所带来的环境噪声平均增加度为沟内9.1dB(长海)，而沟外11.08 dB(沟口)，旅游所带来的平均噪声增加度为约10 dB。但我们将噪声程度与测定噪声之日的游客人数进行相关分析，并没有发现显著的相关性(r=0.146)。
4.2 居民效应
4.2.1 经济收入
20世纪60年代以前，沟内藏民半农半牧，过着刀耕火种、自给自足的生活。旅游开发后，为保护九寨沟的原始自然风貌，沟内居民停止耕种，还林还草，目前保护区中的330户共计1154人，基本以从事旅游业为主，包括从事管理、环卫、导游、驾驶、林政、销售等。此外，还以居民占股49％、管理局51％，但利润分配上居民占77％、管理局23％的方式参与分红。图3显示了不同阶段沟内居民的收入情况。在旅游发展的准备阶段(1980年和1988年)，沟内居民人均纯收入仅略高于全县农民人均纯收入。而从起步阶段的1998年，到提速阶段的2001年和提升阶段的2004年，沟内居民收入迅速增长，分别为全县农民人均纯收入的4.6倍、8.7倍和9.1倍。毫无疑问，旅游的发展给当地居民带来了巨大的经济收益。
4.2.2 文化变迁
相关研究表明：从被调查者主观感受的角度，除宗教信仰以外，旅游开发后九寨沟安多藏民族在住房样式、语言、文字、饮食、服饰等方面均发生了较大程度的改变。其中，饮食、语言、服饰的改变率位居前三，分别为84.5％、79.4％、78.4％。变化趋势主要是两种，一是现代化，二是融合。但对于这些变化，笔者的调查表明，饮食、语言、服饰在第三代居民中变化最明显。很多年轻人几乎不会藏语。对于这种变化，个别中老年人较为担心，但更多的藏族居民是喜欢而非排斥。另一方面，就整体而言，居民又都意识到本民族文化的独特性，表示值得有效保护。
5 结果和讨论
通过研究可以得出以下基本结论：(1)过去30年来，旅游在九寨沟保护区CHANS系统中的交互过程可分为准备、起步、提速、提升4个阶段，各阶段旅游交互作用的内容、程度有所差异。比如，修建多少基础设施和如何修建将在很大程度上影响对环境的交互作用。(2)旅游显著提高了人们的环保意识和保护成效。例如，一位没有文化的居民曾“教育”某有不环保行为的游客道，“九寨沟不是你一个人的，是全世界的，需要全世界人的保护”。从近30年的植被覆盖度来看，旅游显著提高了九寨沟景观保护效果，其植被覆盖度持续提高并趋于稳定。(3)旅游给九寨沟带来了增加约10dB的环境噪声，但旅游人数与湖泊面积变化和噪声增减无显著的相关关系。(4)旅游显著提高了沟内居民的经济收入，九寨沟沟内居民的收入高于全县平均水平近10倍。旅游对当地安多藏族的民族文化有较大影响，尤其是饮食、语言和服饰。(5)旅游管理的方法和手段能有效调控交互过程和交互效应。2003—2007年的水质、大气数据充分说明，通过有效管理，水质和大气质量保持良好。另外，沟内外环境质量的对比也能从另外一个角度说明管理方法和手段的调控作用。在沟内，以绿色观光车代替普通汽车的进入，其大气质量明显好于沟外。由此可见，不断提高管理手段和管理方法来调控旅游对人和环境的交互作用将是一个重要的课题。
本研究以多源数据，从定性定量角度对旅游在保护区CHANS系统中的交互作用做了有益的探讨。然而，CHANS系统是复杂的，具有非线性、反馈性、时间滞后性、恢复性、异质性、突变性、适应性。未来，还应该以更长时间序列的监测资料，更多环境和人文因素指标，基于复杂性科学，从时间、空间耦合的角度，更深入地理解旅游在保护区CHANS系统中的交互作用。在此基础上，基于当前智慧地球(smart planet)的最新理念，结合九寨沟实际，依托人类最新管理手段和最新技术成果，在原“数字九寨”基础上全面提升，建设“智慧九寨”，使其成为能对环境、社会、经济三大方面进行最透彻的感知、更广泛的互联互通和更深度的智能化的创新型管理系统，在实践上确保旅游的交互作用真正朝着可持续方向发展。
[关键词]旅游；保护区；CHANS；交互作用；九寨沟
[中图分类号]F59
[文献标识码]A
[文章编号]1002—5006(2010)04—0061—07
1 引言
人与环境是可持续发展的永恒论题。工业革命以来，科学技术的迅猛发展使人和环境的相互作用越来越广泛和深入，二者已成为不可分割的、存在复杂交互作用的耦合的人一环境系统(coupled human—nature system，cHANS)。cHANs是当前人一环境交互作用研究的热点，已在不同的研究领域和研究尺度展开。保护区是保护生物多样性的基石。近年来，经世界国家公园巴厘大会(Bali，1982)、德班大会(Durban，2003)和里约峰会(Rio Earth summicIl992)等的推动，人们已经认识到，为了保护区的生存，也为了确保自然资源得到保护，发展和保护策略应双管齐下。保护区任务也从单一的保护生物多样性扩展到提高生计／减少贫困等更全面的可持续性发展内容，这使保护区成为一种特殊的CHANs。
过去25年来，世界保护区建设成绩斐然，据2003年联合国的统计，全球保护区总数102102个。面积1.88×107km2，约占世界陆地总面积12.65％；中国(截至2008年)共建各类保护区2538个，总面积1.49×10.km2，占国土面积的15.51％，但保护区却普遍面临土地转换、退化、破碎化三大威胁。生态旅游被认为是保护区取得发展和保护目标，实现可持续发展的有效途径。在中国，从20世纪90年代来以来，80％的保护区都开展了生态旅游。由此可见，旅游是当前中国保护区cHANs中人一环境交互作用的主要方式。由于保护区在研究人一环境交互作用上扮演着基底作用，因此，从旅游的视角审视保护区cHANS的交互作用意义重大。
九寨沟具有世界性独特的科学和审美价值，它集世界自然遗产(1992)、世界人与生物圈保护区(1997)、国家级重点风景名胜区(1982)、国家级自然保护区(1994)、国家地质公园(2004)、国家5A级景区(2007)等多项桂冠于一身。从1978年对外开放算起，30年来，九寨沟凭借其绝美的景色、富有成效的管理和不断改善的交通方式，使旅游迅猛发展：旅游人次从1981年的0.2万增至2007年的251.3万，门票收入从1981年的13.5万元增至2007年的5.2亿元。九寨沟始终倡导注重旅游环境影响，提高当地居民经济收益，加强游客环境教育的生态旅游，所首创的保护型开发模式获得了包括IUCN、绿色环球21等权威机构的好评和认证，已成为有效协调环境、社会、经济发展的正面案例，但也面临着水位下降和水质退化、传统文化消失等威胁。以九寨沟为例，研究30年来旅游在保护区CHANS中的交互作用，具有典型性、代表性。
2 方法和数据
“格局一过程一效应”是探讨陆地表层自然和人文各要素相互作用特点、形成演化规律的系统思维，因此，可以从过程和效应两个角度探讨旅游在保护区CHANS中的交互作用。图1表明了在旅游的关联下，人和环境子系统要素相互作用，共同参与交互过程，而过程所产生的效应反过来又作用于人和环境子系统，进而推动下一个交互过程。
为了便于开展研究，本文将上述模型加以简化。尽管交互过程由人、环境子系统要素共同参与，但从主一被动关系角度，旅游交互过程更多地是由人系统，即管理者、游客、当地居民三方的态度及行为所决定。例如旅游管理行为(包括开发、建设、保护、游客管理等)、游客旅游行为、社区参与程度等，这些可通过历史查询、人物访谈等方法定性研究。过程作用于环境系统所产生的效应，可从九寨沟环境指标中选取最具代表性和敏感性的植被覆盖度、湖泊面积、湖泊水质、环境噪声、大气质量进行量化。作用于人系统所产生的效应，这里仅立足于居民，以统计资料和入户调查(2007年8月，每村寨随机抽样8～10户)，从居民收入、文化变迁两方面加以衡量，这是因为居民世代生活在九寨沟，与保护区耦合作用最为紧密。
为了研究不同的交互过程及所产生的交互效应，根据管理者、居民、游客三方的态度和行为，综合考虑游客人数、经济收益，将九寨沟自1978年以来旅游的交互过程划分为4个阶段(详见本文第3部分)。对应于上述阶段，选取相应的卫星遥感影像研究植被覆盖度和湖泊面积的变化(表1)，同时根据统计资料和问卷调查，研究不同阶段居民收入的变化。然而，由于水质、大气、噪声的系统监测始于2003年，故仅能反映2003年以后的交互效应。
植被覆盖度c通常由归一化植被指数(NDVI)计算(式1—2)，其变化量AC由式(3)计算。湖泊面积通过遥感解译进行提取。
其中，TM4和TM3为第四波段(红外)和第三波段(红)亮度值，Gn、Ca分别为t1、t2为两个时段的植被覆盖率。
水质、大气、环境噪声数据来源于阿坝州环保局2003～2007年监测数据。居民的收入来源于九寨沟管理局统计资料和课题组的问卷调查，文化变迁情况来源于九寨沟文化多样性调查。
3 交互过程及特征
3.1 旅游准备阶段(1978～1989年)
随着九寨沟自然保护区管理处的正式成立(1978年)和国营124、126林场的正式迁出(1979年)，始于20世纪60年代中期的伐木工作正式宣告结束，九寨沟从此得以有效的保护，并开始发展旅游业。该阶段基本特征为：(1)游客量从1981年的0.2万迅速增长到1989年的7.03万，年均增长率56.4％。(2)游客多为探险和自由观光者，并无太多的生态意识，钓鱼、野营等行为屡屡出现。(3)景区居民开始部分参与旅游服务，但以小规模、家庭式经营为主，同时也有以季节工身份参与清理垃圾、旅游服务等相关工作。(4)管理方面，1984年正式成立九寨沟风景名胜区管理局，行使旅游管理职能，但受限于观念和意识，对游客行为缺乏有效的引导和管理，未能有效制止踩踏、钓鱼、野营等行为。此阶 段的标志性事件是编制风景区旅游总体规划；进行必要的基础设施建设，如恢复修建扎如寺等；调查了死亡箭竹的基本情况；组织居民沿公路植树；成立专职消防队，防止森林火灾；启动了以森林病虫害和泥石流防范为中心的环境保护工作。这一阶段，旅游已经开始通过植树造林、修建基础设施等对环境、对居民产生作用，但交互程度不深，人和环境的耦合作用不明显，居民仍以农畜业为生，其文化、生活方式几乎没有改变。
3.2 起步阶段(1990～1997年)
此阶段基本特征是：(1)游客增长缓慢，从1990年的14.96万增至1997年的18.16万，年均增长率仅为2.81％。(2)游客地域来源单一，主要由四川、甘肃、陕西等周边游客构成，80％的游客集中在1300km的出行距离以内，大众包价游客开始出现。游客环境意识薄弱，消费能力不高，乱扔垃圾、抽烟，甚至偷偷捕鱼等不文明行为随处出现。(3)居民广泛参与旅游经营活动，出现了大量家庭宾馆和沿街商品兜售点。为了争夺游客，出现了“拉客”、“降价”等恶性竞争。管理局已开始招聘沟内居民到管理局从事旅游管理工作。这一阶段，沟内居民就业机会、经济收入显著增加，生活方式也开始发生变化。(4)管理者将工作重心转变为以招徕游客、发展旅游经济为主，采用“走上门”的方式向各地旅行商推介和宣传。为了改变接待设施不足的旅游发展瓶颈，这一时期在保护区内兴建了大量的旅游接待设施，还在沟内修建了多个水电站以解决供电问题，由于排污未能得到较好的解决，环境隐患开始出现。另一方面，管理者也看到了大量游客的到来对九寨沟产生的环境压力，逐步着手对游客进行管理，并加强环保宣传工作。例如：1992年，为防止珍珠滩等钙化体受到破坏，禁止游客下滩踩水；1993年，成立了“九寨沟生态研究与开发中心”，从事生态环境保护、泥石流综合治理。此外，管理者还意识到了藏民俗文化的价值，建成了九寨沟艺术中心，成功地将文化资源转变成文化产品。这一阶段，旅游的交互作用开始加大。由于管理者和居民都以追求单一经济效益为发展目标，随着游客的猛增和大量旅游接待设施的兴建，由旅游引发的居民、游客、环境之间的各种矛盾开始聚集，引发了社会各界和九寨沟管理者对“保护”和“发展”关系的深入思考，比如，对景区内旅游客车该如何管理?如何保障居民的经济利益，并维持良好市场秩序?如何确保旅游发展的同时切实保护好环境?
3.3 提速阶段(1998～2003年)
1998年，九环西线全线贯通，九寨沟旅游发展进入一个新时期。此阶段：(1)游客从1998年的38.57万飞增到2002年的122.89万(即使2003年“非典”也高达107.85万)。(2)团体包价旅游成为绝对主体，游客来源更加广泛，但市场开始细分，游客生态意识也有所提高，通过管理，游客的生态不文明行为得到较为有效的杜绝。(3)前期积累的环境问题引起了管理者的高度重视，确立了“以保护促发展，以发展促保护”的工作思路，创新性提出“保护型发展”模式。这一阶段，管理者在环境保护和管理方面狠下工夫，在全国创造了多个第一：从1998年开始，关闭并拆除沟内所有宾馆，第一个提出并全面实施“沟内游，沟外住”方案；1999年，投资1.6亿元第一个开通绿色环保观光车；2000年，第一个建成了以环境教育功能为主的游客中心，第一个引入生态环保厕所，实现保护区污染物零排放。在几乎没有动土石方的基础上建成了近60km的生态栈道，实现车步道分离；此外，高标准整治景区公路58km，绿化边坡37hm2，全面退耕还林还草，景区居民实现“以气代柴”。(4)居民方面，在实施“沟内游，沟外住”方案后，居民已在沟外修建宾馆饭店从事经营活动，由于经济利益仍受到一定程度损害，居民和管理部门出现矛盾。为有效解决矛盾，管理局每年从门票收入里划拨836万元专款作为沟内居民的基本生活保障费。同时，以居民合资人股的方式，成立九寨沟联合经营公司，集中在诺日朗服务中心进行餐饮、购物等经营活动。服务中心的195个旅游商品兜售专柜全由本地居民租赁经营。此外，还成立居民管理办公室，让社区居民充分参与九寨沟各项管理事务。这些始终关注居民利益的措施逐渐缓解了矛盾，创造性地解决了景区居民管理这一世界性的难题，有效实现了“保景富民”的生态旅游目标。这一阶段，旅游已成为当地经济发展和居民生计的主要方式，旅游已使人一环境紧密耦合在一起。管理部门开始思考以有效的管理方式对居民、游客和自然资源进行管理，从而影响旅游的交互过程和交互效应。
3.4 提升阶段(2004年至今)
九黄机场正式建成通航使九寨沟的旅游进入另一个新时期。这一阶段：(1)游客量再次翻番，到2007年已高达251.3万，年均增长率18.69％。(2)客源结构出现新的格局，海外游客增长明显，比重已经占到11％；国内游客地域来源覆盖全国，高素质、高收入人群明显增多，游客更加注重旅游体验，旅游需求更加多样。(3)管理方面，明确提出“向科技要管理，向管理要效益”的思路，更新管理模式。在全国率先建设和完成了国家“十五”重点科技攻关项目“数字九寨沟”工程。在沟内修建了气象、水文、生态共14个监测和保护站，长期聘请国内外专家做指导，定期进行环境监测。先后完成了“九寨核心景区地质环境和水循环”，“九寨沟生物多样性调查”等科学研究项目。不断加强国际交流和合作，先后与WWF、中美环境基金会等建立联系；与美国黄石、约瑟米蒂国家公园达成姊妹关系，定期互派科研和管理人员交流；与美国加州大学、华盛顿大学、四川大学建立了九寨沟可持续发展国际联合实验室；并与中国科学院、北京大学、南京大学等科研机构保持密切联系；选派若干员工到澳洲和欧洲留学深造；定期组织中层干部和优秀员工赴国内外知名高校和景区进行学习和培训。这些都为九寨沟的自然保护、科学管理、可持续发展提供了强大的智力支持。同时大力加强生态旅游教育和宣传，和IUCN联合主办了“东亚及南亚地区自然保护区和国家公园有效管理研讨会”，承办“全国自然保护区生态旅游管理暨九寨沟生物圈保护区现场交流会”等重大会议，环保意识已深入人心。(4)社区居民方面，旅游参与的形式更加广泛和多样，从过去单一的个体旅游经营户转变为职业旅行商、环境监督者和事件协调者。许多当地居民已在管理局成为主要领导，有的还走出九寨沟，将九寨沟的相关经验带到其他地区，通过担任地区领导、旅游开发商等角色发展旅游，推动区域经济，为民族地区的和谐发展做出贡献。这一阶段，旅游的交互作用朝纵深方向发展，管理部门开始用高科技手段加大监控力度，并通过改进和提升管理方式来调控旅游的交互效应，不断引导旅游的交互作用朝着健康、持续的方向发展。
4 交互效应
4.1 环境效应
4.1.1 植被覆盖度
计算得出1975～2007年九寨沟据被覆盖度变化情况如下：1975～1986年，即旅游准备阶段，对比砍伐阶段，保护区大部分地区植被覆盖度变化不大，但沿着道路，局部地区有所下降。其单位栅格的平均植被覆盖度由50.51％变化到50.84％，略有上升，不过标准差由0.10下降为0.07，这说明单位栅格植被覆盖度的变化差异在缩小，这初步反映了在旅游准备阶段，保护区的植被已有一定程度的恢复。而1986～1997年，即从旅游准备阶段到旅游起步阶段，保护区大部分地区的植被覆盖度都出现了显著的提高，其他地区植被保持不变，但沿着旅游公路两侧，如荷叶寨、树正寨、诺日朗、扎如沟等地段植被覆盖度出现小幅下降，这显然与1997年以前在保护区内新建了大量宾馆饭店有关，单位栅格的植被覆盖度由1986年的50.84％提高到66.09％。而从1997年到2002年，即步入到旅游提速阶段，保护区的植被基本处于稳定状态，荷叶寨附近的植被有所恢复。2002～2007年，即进入旅游提升阶段，九寨沟大部分地区植被覆盖度在保持稳定的基础上，沿着旅游公路两侧，尤其是树正沟植被覆盖度有所上升。这显然与提速和提升阶段，对原宾馆拆除地址进行的生态保育有关。2007年单位栅格的平均植被覆盖度已上升为69.69％。从近30年的趋势来看，九寨沟的植被覆盖度已基本稳定。总体而言，旅游人次的增加并未显著地减少植被覆盖度，相反，观光型旅游的内在要求促进了保护区植被的恢复，尤其是在1998年拆除沟内宾馆，实施“沟内游，沟外住”政策后，保护区植被恢复更为明显。
4.1.2 湖泊面积
遥感解译结果表明，1975年至2007年九寨沟湖泊面积呈波动变化趋势。统计资料显示，自1978年以来，九寨沟游客数量逐年持续增长，而湖泊面积在有的年份增加，有的年份减少(表2)。1975年旅游开发之前，湖泊面积为228.97hm2，而到了1986年(旅游起步阶段)却增加到255.12hm2。1997年(旅游发展阶段)，九寨沟湖泊面积下降到历史最低点206.84hm2，当年游客为18.16万人。2002年(旅游提速阶段)游客人数增加到122万人，湖泊面积反而增加到220.49 hm2。2007年，游客人数高达251万人，但湖泊面积仍旧上升了近30hm2。由此可见，湖泊面积的大小和旅游人数的相关性并不显著，而应该与区域气候(主要是降水)变化关联较大。
4.1.3 湖泊水质
自2003年起，九寨沟管理局和阿坝州环保局对长海、五花海、芦苇海等7个断面的PH、COD、NH－N、总氮、总磷、石油类、Cu、As等16个指标进行连续的监测。数据表明，九寨沟地表水均达地表水类水质标准(GB3838—2002)。重金属类、石油类自2003年以来均未检出，而在水质监测中最重要的COD和NH－N两项指标中，由于COD测试在2005年前采用CODc，以后则采用COD，故在时间序列上无可比意义。但前后两个阶段的数据均一致显示，在水质总体良好的情况下，沟口相比沟内而言，情况稍差。由图2可知，在I类水质情况下(NH－N≤0.15mg／L)，沟NH-N略有增加，沟内的芦苇海、五花海波动变化，而长海在略为上升后保持稳定。由于缺乏20世纪80年代、90年代的水质监测数据，本文无法研究上述4个阶段以来水质的变化情况，也无法判定这种2003～2007年NH－N的小幅波动属自然引发还是人为因素造成。但2003～2007年的数据至少显示了在旅游的提升阶段，通过有效的管理，九寨沟的水质一直保持良好。90年代后期发现的水质下降问题在旅游提升阶段已得到了良好的改善。
4.1.4 大气
长海、沟口两个监测点的大气数据表明：九寨沟大气质量良好，沟内外SO、NO含量自2003年来保持不变，并远低于国家大气质量一级标准(GB3095—1996)规定的上限值。相对沟内而言，沟口情况稍差，近5年大气颗粒物和NO平均含量分别是沟内长海的2倍和1.5倍。可以认为，这与九寨沟沟内采用绿色环保观光车，有效减少了汽车尾气排放有关。
4.1.5 环境噪声
声学环境监测数据显示沟内昼夜间噪声均达到城市区域环境噪声1类标准，沟口为2类标准(GB3096—1993)。用白天噪声数据减去夜间数据，得到近5年来旅游所带来的环境噪声平均增加度为沟内9.1dB(长海)，而沟外11.08 dB(沟口)，旅游所带来的平均噪声增加度为约10 dB。但我们将噪声程度与测定噪声之日的游客人数进行相关分析，并没有发现显著的相关性(r=0.146)。
4.2 居民效应
4.2.1 经济收入
20世纪60年代以前，沟内藏民半农半牧，过着刀耕火种、自给自足的生活。旅游开发后，为保护九寨沟的原始自然风貌，沟内居民停止耕种，还林还草，目前保护区中的330户共计1154人，基本以从事旅游业为主，包括从事管理、环卫、导游、驾驶、林政、销售等。此外，还以居民占股49％、管理局51％，但利润分配上居民占77％、管理局23％的方式参与分红。图3显示了不同阶段沟内居民的收入情况。在旅游发展的准备阶段(1980年和1988年)，沟内居民人均纯收入仅略高于全县农民人均纯收入。而从起步阶段的1998年，到提速阶段的2001年和提升阶段的2004年，沟内居民收入迅速增长，分别为全县农民人均纯收入的4.6倍、8.7倍和9.1倍。毫无疑问，旅游的发展给当地居民带来了巨大的经济收益。
4.2.2 文化变迁
相关研究表明：从被调查者主观感受的角度，除宗教信仰以外，旅游开发后九寨沟安多藏民族在住房样式、语言、文字、饮食、服饰等方面均发生了较大程度的改变。其中，饮食、语言、服饰的改变率位居前三，分别为84.5％、79.4％、78.4％。变化趋势主要是两种，一是现代化，二是融合。但对于这些变化，笔者的调查表明，饮食、语言、服饰在第三代居民中变化最明显。很多年轻人几乎不会藏语。对于这种变化，个别中老年人较为担心，但更多的藏族居民是喜欢而非排斥。另一方面，就整体而言，居民又都意识到本民族文化的独特性，表示值得有效保护。
5 结果和讨论
通过研究可以得出以下基本结论：(1)过去30年来，旅游在九寨沟保护区CHANS系统中的交互过程可分为准备、起步、提速、提升4个阶段，各阶段旅游交互作用的内容、程度有所差异。比如，修建多少基础设施和如何修建将在很大程度上影响对环境的交互作用。(2)旅游显著提高了人们的环保意识和保护成效。例如，一位没有文化的居民曾“教育”某有不环保行为的游客道，“九寨沟不是你一个人的，是全世界的，需要全世界人的保护”。从近30年的植被覆盖度来看，旅游显著提高了九寨沟景观保护效果，其植被覆盖度持续提高并趋于稳定。(3)旅游给九寨沟带来了增加约10dB的环境噪声，但旅游人数与湖泊面积变化和噪声增减无显著的相关关系。(4)旅游显著提高了沟内居民的经济收入，九寨沟沟内居民的收入高于全县平均水平近10倍。旅游对当地安多藏族的民族文化有较大影响，尤其是饮食、语言和服饰。(5)旅游管理的方法和手段能有效调控交互过程和交互效应。2003—2007年的水质、大气数据充分说明，通过有效管理，水质和大气质量保持良好。另外，沟内外环境质量的对比也能从另外一个角度说明管理方法和手段的调控作用。在沟内，以绿色观光车代替普通汽车的进入，其大气质量明显好于沟外。由此可见，不断提高管理手段和管理方法来调控旅游对人和环境的交互作用将是一个重要的课题。
本研究以多源数据，从定性定量角度对旅游在保护区CHANS系统中的交互作用做了有益的探讨。然而，CHANS系统是复杂的，具有非线性、反馈性、时间滞后性、恢复性、异质性、突变性、适应性。未来，还应该以更长时间序列的监测资料，更多环境和人文因素指标，基于复杂性科学，从时间、空间耦合的角度，更深入地理解旅游在保护区CHANS系统中的交互作用。在此基础上，基于当前智慧地球(smart planet)的最新理念，结合九寨沟实际，依托人类最新管理手段和最新技术成果，在原“数字九寨”基础上全面提升，建设“智慧九寨”，使其成为能对环境、社会、经济三大方面进行最透彻的感知、更广泛的互联互通和更深度的智能化的创新型管理系统，在实践上确保旅游的交互作用真正朝着可持续方向发展。