縣域生態經濟系統可持續發展評價范文

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生態經濟系統的運行是靠物質代謝和能量流動來維持的，物質是能量流動的載體，能量是物質代謝的推動力，二者相互依存、相輔相成［1］。國內外已有大量學者分別從物質或能量的角度對生態經濟系統進行了定量研究，但這兩種方法都存在因物質性質不同、能量類別不同、能級差異而導致無法換算與加和的問題［2－7］。20世紀80年代，美國著名生態學家OdumH．T．基于生態系統與經濟系統的特征以及熱力學定律提出了能值(Emergy)理論，以太陽能值為統一尺度，找到了對生態系統的各種生態流進行綜合分析的統一標準，開辟了生態經濟系統定量研究的新途徑［5，6，8，9］。我國學者于20世紀90年代中期開始把能值理論應用于生態經濟系統分析，已對西藏、新疆、黃河三角洲、四川等地區生態經濟系統進行了實證分析［10－20］。文中運用能值分析方法對1988－2007年甘肅省慶陽市正寧縣生態經濟系統的物質、能量、貨幣流動狀態進行系統分析，揭示區域生態經濟問題的本質，為正寧縣在資源開發過程中保持可持續發展提供科學依據。

1研究區概況

正寧縣地處甘肅省慶陽市東南部，子午嶺西麓，屬于隴東黃土高原，溫帶大陸性半干旱氣候，也是我國輻射能源高值區之一。區域東部為子午嶺西部邊緣區，具有重要的涵養水源、調節氣候等生態服務功能，區域西部是煤炭資源富集區，現已探明儲量18．48億噸。區域生態環境脆弱，水土流失面積1180km2，占總面積的89．4%。正寧縣是農耕民俗文化的發源地，有古老的自然崇拜和深厚農本意識的節令時歲文化，形成了有濃郁農耕民俗文化韻味的香包、刺繡、剪紙等民間藝術。

2研究方法與步驟

能值分析以能值為基礎，將生態經濟系統運行過程中不同種類、不可比較的能量轉化為同一標準的太陽能值，并與能值分析綜合系統圖結合，反映資源環境對經濟發展的真實價值，評價生態經濟系統運行效率［21，13］。研究的基本步驟是:首先，搜集正寧縣的自然環境及經濟發展相關資料，繪制能量系統圖與能值系統圖，編制能值分析表，并將相關的能量、物質轉化為太陽能值;其次，簡化能值系統圖，將整個系統的能量使用和流動簡化為圖1的形式:可更新資源與不可更新資源通過環境作用成為系統能量輸入的一種形式，區際間燃料、商品、勞務的反饋輸入為另一種形式，同時經濟系統向市場產出物質，向環境排放廢棄物;再次，建立并計算反映生態與經濟效率的一系列能值指標體系(表1)，分析系統運行的物質代謝效率與可持續發展能力，并據此提出優化建議。

3結果分析

從1988年開始，選取正寧縣各年的物質、能量、貨幣流動數據，對20年來的生態經濟系統發展動態進行評價，并通過表1中的公式計算，得到反映物質代謝與生態效率的相關指標值(表2)。

3．1代謝流量

2007年，正寧縣可更新資源能值(2．4×1020sej)、不可更新資源輸入能值(4．8×1020sej)、反饋輸入能值(5．1×1019sej)分別占總輸入能值的31．3%、62．2%、6．5%。產出能值(7．2×1020sej)與廢棄物能值(9．3×1019sej)分別占輸出能值的88．6%和11．4%。

系統輸入端能值流中(圖2)，可更新資源能值(EmR)在1．78×1020sej與3．18×1020sej之間波動，表明20年來EmR對系統運行的貢獻基本保持穩定。不可更新資源能值(EmIN)的變化主要由1988－1993與1994－2007年的兩個緩慢增長階段組成，1994年的急劇增加是由發電量的迅速增加到造成的①。隨著正南煤田的進一步開發，EmIN在總輸入能值中所占比重將會迅速增加。反饋輸入能值(EmF)由1988年的2．78×1019sej波動增長到1993年的4．51×1019sej，增長0．6倍，主要由較大的生鐵購買能值引起，1994年之后EmF由3．76×1019sej穩定增長到2007年的5．06×1020sej，增長0．34倍。可見，驅動正寧縣經濟發展的主要因素是對本地不可更新資源的大量開發與反饋輸入能值的增加。系統輸出端能值流中(圖3)，產出能值(Emo)呈上升－下降－上升的變化趨勢，主要是由農業產出能值的不穩定造成的。廢棄物能(Emw)由2001年的8．18×1019sej迅速上升為2007年的9．3×1019sej，污染物排放量迅速增加。

3．2代謝強度

能值密度ED由1988年4．21×1011sej/m2波動增長至2007年的5．91×1011sej/m2，增長0．5倍，表明區域經濟活動強度不斷加大。人均能值使用量(EPC)從生態經濟系統角度評價人民的生活質量，彌補了傳統上只用表征經濟發展的指標來衡量人民生活水平的缺陷［21］。正寧縣EPC(圖4)與ED表現出相似的變化趨勢，由1988年的2．93×1015sej/人波動增長到2007年的3．24×1015sej/人，增長0．1倍，表明近20年來人民生活質量有所改善。EPC的增長速率小于ED，原因在于區域人口增長，同時說明正寧縣經濟發展的成果并沒有完全體現在當地人民生活水平的提高方面。

基于系統可更新資源的人口承載力反映以太陽能為基礎的具有永續生命力的系統所具有的人口承載能力。由于人均能值使用量的增加，正寧縣人口承載力(圖5)由1988年的90808人波動下降為2007年的75478人。1988年，實際人口是人口承載力的2．09倍，2007年達到了3．19倍。隨著正寧縣煤炭資源的開發，必將有大量的外來人口涌入和人民生活水平的進一步提高，此將造成嚴重的人口壓力。

3．3代謝效率

受輸出能值和反饋輸入能值的共同作圖6正寧縣1988－2007年經濟亞系統NEYR、EMR變化趨勢圖Fig．6ThetrendsofNEYR、EMRinZhengning，1988－2007用，正寧縣凈能值產出率(NEYR)總體呈波動上升－下降－上升的變化趨勢(圖6)，2004年NEYR為12．89，低于甘肅省平均水平(21．4)［18］，表明正寧縣的生產效率低，發展方式粗放。1988－2007年能值貨幣比率(EMR)呈逐步下降趨勢(圖6)，2004年為9．04×1012sej/$，高于甘肅省平均水平(7．33×1012sej/$)［18］，表明正寧縣經濟開發程度較低，但單位GDP購買的能值財富不斷增加，區域開發程度不斷加大。

正寧縣能值投資率(EIR)在1988－1993年間由于較高的反饋輸入能值而表現出較快的波動增長趨勢，1994年之后，反饋輸入能值降低到較低的水平，EIR呈緩慢的增長趨勢。2000年正寧縣EIR為0．06，低于甘肅省平均水平(3．87)［24］，表明正寧縣經濟發展主要依賴本地資源，這與煤炭、石油資源的勘探開發不無關系，同時也說明，正寧縣產品的經濟投資低，產品可以以較低的價格出售，具有較強的市場競爭力。正寧縣環境負荷率(ELR)的波動上升說明系統的能值利用強度逐漸加大，生態環境壓力不斷增加。

3．4可持續發展評價

能值可持續發展指數(ESI)從綜合角度評價系統的可持續發展，研究表明:ESI＜1為消費型經濟系統，1＜ESI＜10表明經濟系統富有活力和發展潛力，ESI＞10表明經濟不發達［21，25］。正寧縣ESI由1988年的15降至2007年的6．5，其波動下降的變化趨勢主要是由于環境負荷率的增長速率快于同期凈能值產出率的增長速度，表明正寧縣可持續發展能力逐步降低，系統出現一定程度的功能性退化。但2000年以來，經濟發展速度加快，ESI的下降趨勢卻趨于緩和，說明正寧縣具有可持續發展的潛力。1997年以來，正寧縣ESI介于1～10之間，表明系統經濟不發達，但區域富有活力和開發潛力。性退化。但2000年以來，經濟發展速度加快，ESI的下降趨勢卻趨于緩和，說明正寧縣具有可持續發展的潛力。1997年以來，正寧縣ESI介于1～10之間，表明系統經濟不發達，但區域富有活力和開發潛力。

4結論與建議

1988年以來，正寧縣的經濟有所發展，經濟活動強度不斷加大，人民生活水平不斷提高，處于富有活力的發展階段，具有較高的開發潛力。但是，經濟發展主要依賴對當地不可更新資源的大力開發，屬于資源輸出型的經濟區域，且經濟發展方式粗放，環境壓力逐步加大，區域可持續發展能力逐步降低。從能值分析角度，針對正寧縣主要的生態經濟問題，提出以下優化建議:

(1)構建以循環經濟為主要特征的生態經濟體系，加快有機農業及循環型工業和現代服務業的發展，提高生態經濟系統的運行效率，增強可持續發展能力。

(2)加強對外開放與合作，通過引進外資與高新技術，加大反饋能值的投入力度，合理配置輸入端能值投入比例。

(3)實行節能減排，降低能源消耗能值，減少污染物排放能值。開發推廣太陽能，綜合利用作物秸稈、禽畜糞便等生物質能，并以超前的發展理念(碳減排)引導未來生產和生活的發展方向。

(4)合理開發煤炭資源，注重協調煤炭資源開發與當地水資源短缺、人口壓力、脆弱生態環境之間的關系，并積極致力于將資源優勢轉化為提高當地人民生活水平的經濟優勢。