丁曉榮,王利琳
(1.浙江廣播電視大學(xué) 德清學(xué)院,浙江 德清 313200;2.杭州師范大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,浙江 杭州 310036)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民生活水平的提高,外出旅游休閑度假的人數(shù)大幅度攀升。如何正確處理好生態(tài)保護(hù)與旅游業(yè)發(fā)展之間的關(guān)系,促進(jìn)風(fēng)景區(qū)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,是各類風(fēng)景區(qū)面臨的亟須研究的課題。目前,運(yùn)用生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)能值分析原理,對(duì)縣級(jí)以上行政區(qū)域、城市、江湖流域、熱帶雨林、農(nóng)業(yè)等生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行研究的較多,對(duì)小區(qū)域的名勝風(fēng)景區(qū)進(jìn)行定量研究的報(bào)道較少[1]。本研究試從生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)角度,應(yīng)用能值分析理論方法[2],把浙江莫干山風(fēng)景區(qū)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中不同種類,不可比較的能量轉(zhuǎn)換為同一標(biāo)準(zhǔn)的能值。進(jìn)行系統(tǒng)自然環(huán)境和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的定量分析和綜合研究,為其可持續(xù)發(fā)展提供決策參考,也為運(yùn)用生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析研究名勝風(fēng)景區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展提供一個(gè)新的理論視野。
莫干山系天目山余脈,位于浙江省德清縣西北部,中心地理坐標(biāo)為30°36′N,119°52′E,主峰海拔為718.9 m,屬亞熱帶濕潤季風(fēng)區(qū),年平均氣溫為13.3℃,無霜期222~237 d,年平均降水量1893.0mm,年平均日照時(shí)數(shù)1407.8 h。土壤分布主要有紅壤、黃壤、巖性土、潮土和水稻土等5個(gè)土類,其中以紅壤分布最為廣泛。動(dòng)植物資源豐富,共有植物136科614種,動(dòng)物213種1236種。植被區(qū)劃屬中亞熱帶常綠闊葉林北部亞地帶,竹林為莫干山森林植被主體,有竹林12600 hm2,其中毛竹Phyllostachys pubescens 8700 hm2,淡竹Phyllostachys glauca等2000 hm2;風(fēng)景區(qū)有竹林100 hm2,分布著毛竹,淡竹,紫竹Phyllostachys nigra,斑竹Phyllostachys bambusoides f.lacrima-deae,人面竹Phyllostachys pubescens heterocycla等20余種。風(fēng)景區(qū)面積為2.95 km2,人口540人,系國家級(jí)名勝風(fēng)景區(qū)[3]。
能值(emergy)是指某種流動(dòng)或儲(chǔ)存的能量中所包含的另一種能量的數(shù)量,稱為該能量的能值。地球上的能量都直接或間接來源于太陽能,故常以太陽能為基準(zhǔn)來衡量各種能量的能值,任何資源、產(chǎn)品或勞務(wù)形成所需的太陽能之量,就是其太陽能值(solar emergy),單位為太陽能焦耳(solar emergy joules,sej即J)。能值同時(shí)考慮了能量的數(shù)值大小和質(zhì)量等級(jí),可以衡量和比較生態(tài)系統(tǒng)中不同等級(jí)能量的真實(shí)價(jià)值和貢獻(xiàn)[4]。
能值轉(zhuǎn)換率(transformity)表示單位能量(J)或物質(zhì)(g)所具有的能值,即單位能量或物質(zhì)由多少太陽能值轉(zhuǎn)化而來,它是度量能量質(zhì)量和等級(jí)的尺度。
M=τ×B。
其中:M表示能值,τ表示能值轉(zhuǎn)換率,B代表能量或物質(zhì)的質(zhì)量。
經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能值投入計(jì)算是以貨幣量乘以該國或地區(qū)的能值貨幣比率[5]。
本研究中能值貨幣比率具體數(shù)值采用任麗燕等[8]在西溪濕地能值分析中2008年杭州市的數(shù)據(jù)(因?yàn)槟缮斤L(fēng)景區(qū)距杭州50 km,且屬省政府管理,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平接近杭州)能值分析理論(emergy analysis)是以自然價(jià)值為基礎(chǔ),通過能值轉(zhuǎn)換率將系統(tǒng)各種生態(tài)流都轉(zhuǎn)換為能值,把系統(tǒng)中不同種類,不可比較的能量轉(zhuǎn)換成同一度量標(biāo)準(zhǔn)的能值來衡量和分析,從宏觀角度將自然環(huán)境生產(chǎn)和人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)一評(píng)價(jià),定量分析整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能與經(jīng)濟(jì)效益。
①數(shù)據(jù)資料的收集、整理和分類。本研究的原始數(shù)據(jù)主要來自 《莫干山志》《莫干山風(fēng)景區(qū)統(tǒng)計(jì)年報(bào)》和實(shí)地調(diào)查。②繪制風(fēng)景區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能量系統(tǒng)圖(圖1)。③編制風(fēng)景區(qū)能值系統(tǒng)分析表。列出風(fēng)景區(qū)2008年主要能源項(xiàng)目,包括可更新資源、不可更新資源、經(jīng)濟(jì)反饋和收入等。④建立反映風(fēng)景區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)能值指標(biāo)體系,計(jì)算各種能值指標(biāo)。⑤根據(jù)能值指標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)風(fēng)景區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行分析。⑥進(jìn)一步對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行討論和小結(jié),為優(yōu)化可持續(xù)發(fā)展的風(fēng)景區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)指明方向。
圖1 莫干山風(fēng)景區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能量系統(tǒng)圖Figure1 Emergy diagram of Mount Maogan Scenic Area
根據(jù)隋春花等[4]、 李金平等[5]、 汪殿蓓等[8]、 任麗燕等[9]有關(guān)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析和可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)的研究成果,構(gòu)建了莫干山風(fēng)景區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析指標(biāo)體系(表1)來評(píng)判系統(tǒng)發(fā)展的健康和可持續(xù)性。本研究在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了更深入的研究,發(fā)現(xiàn)旅游行政部門和風(fēng)景區(qū)管理者往往根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益來評(píng)價(jià)風(fēng)景區(qū)各項(xiàng)工作,忽視風(fēng)景區(qū)生態(tài)保護(hù)產(chǎn)生的其他社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。為此,新構(gòu)建了生態(tài)產(chǎn)出率和凈經(jīng)濟(jì)效益率2個(gè)指標(biāo):生態(tài)產(chǎn)生率和凈經(jīng)濟(jì)效益率。
生態(tài)產(chǎn)生率=生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)出/(可更新資源+不可更新資源+經(jīng)濟(jì)反饋)。
凈經(jīng)濟(jì)效益率 =(經(jīng)濟(jì)收入-經(jīng)濟(jì)反饋)/(可更新資源 +不可更新資源 +經(jīng)濟(jì)反饋)。
任麗燕等[9]在杭州西溪濕地能值分析中提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指標(biāo)中不包含有機(jī)物產(chǎn)出和科研教育等生態(tài)和服務(wù)功能;李海濤等[10]在天山森林區(qū)生態(tài)資本價(jià)值研究中則將觀光旅游也劃入生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值中。為了更好地衡量風(fēng)景區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效益,本研究構(gòu)建的生態(tài)產(chǎn)出率概念特指除系統(tǒng)第三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)收入外的其他生態(tài)功能價(jià)值指標(biāo),主要是有機(jī)物產(chǎn)出、涵養(yǎng)水源、保持土壤、固定二氧化碳、釋放氧氣和科研教育等產(chǎn)生的效益。凈經(jīng)濟(jì)效益率是衡量系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境產(chǎn)出效率的指標(biāo),是系統(tǒng)純經(jīng)濟(jì)收入與來自環(huán)境和經(jīng)濟(jì)總投入的比值,反映了一定的投入水平之下系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)方面的產(chǎn)出效益。
莫干山風(fēng)景區(qū)有常駐人口540余人,類似于小城鎮(zhèn),但平均每天外來人口超過本地人口,產(chǎn)業(yè)主要是旅游業(yè)和與之相關(guān)的如餐飲住宿等第三產(chǎn)業(yè),與一般小城鎮(zhèn)區(qū)別較大。Brown等[11]提出的基于能值可持續(xù)指數(shù)(emergy-based sustainability index,ESI,凈能值產(chǎn)出率/環(huán)境負(fù)載)難以反映莫干山風(fēng)景區(qū)可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)能值效益與生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益的整合,本研究采用陸宏芳等[12]構(gòu)建的評(píng)價(jià)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力的能值指標(biāo) [emergy index of sustainable development,EISD,(凈能值產(chǎn)出率 ×能值交換率)/環(huán)境負(fù)載]和劉耕源等[13]構(gòu)建的反映系統(tǒng)健康的能值指數(shù)[emergy-based urban ecosystem health index,EUEHI,(凈能值產(chǎn)出率×能值交換率 ×能值密度)/(環(huán)境負(fù)載率 ×能值貨幣比)],來分析評(píng)價(jià)莫干山風(fēng)景區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)健康狀況和可持續(xù)發(fā)展能力(表2)。
表1 莫干山風(fēng)景區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值指標(biāo)Table1 Emergy value indices of Mount Mogan Scenic Area values
如圖1,表1和表2所示,莫干山風(fēng)景區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能值流包括可更新資源能值、不可更新資源能值、輸入能值、輸出能值和廢棄物能值等5個(gè)部分。2008的能值總用量為9.90×1018J,其中可更新資源能值、不可更新資源能值、輸入能值分別為7.61×1017J,1.19×1015J和9.14×1018J,分別占能值總用量的7.690%,0.012%和92.320%。不可更新資源主要包括表土損失和水土流失,由于莫干山開發(fā)較早,經(jīng)多年封山育林和人工造林、綠化率達(dá)93.50%,植被茂盛,又在山上修建了2座小水庫,蓄水能力較強(qiáng),所以不可更新資源流失很少。輸入能源包括森林養(yǎng)護(hù)、旅游設(shè)施維護(hù)、管理投入、電力輸入和旅游收入,其中旅游投入和旅游收入的能值最大,分別占輸入能值的25.38%和58.97%。輸出能值主要是毛竹產(chǎn)出,占能值總用量的7.78%。廢棄物能值為1.16×1016J,比例較小,僅占能值總用量的0.12%。從能值流的分析可以看出,莫干山風(fēng)景區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是建立在生態(tài)環(huán)境的保護(hù)基礎(chǔ)上,通過發(fā)展旅游業(yè),提高經(jīng)濟(jì)效益,增加能值輸入,達(dá)到持續(xù)健康的目的。
4.2.1 凈經(jīng)濟(jì)效益率和凈能值產(chǎn)出率 凈經(jīng)濟(jì)效益率是反映投入與凈收入之間關(guān)系的重要指標(biāo),為了維持系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展,必須逐步加大對(duì)系統(tǒng)的反饋。2008年莫干山風(fēng)景區(qū)凈經(jīng)濟(jì)效益率為53.22%,數(shù)值偏高,環(huán)境壓力增大,必須把加大經(jīng)濟(jì)反饋與適度控制游客數(shù)量結(jié)合起來,促進(jìn)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。凈能值產(chǎn)出率可以說明系統(tǒng)產(chǎn)出對(duì)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)的大小,凈能值產(chǎn)出率值越高即系統(tǒng)的生產(chǎn)效率越高。2008年景區(qū)凈能值產(chǎn)出率為1.08,表征景區(qū)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的循環(huán)反饋過程能夠滿足經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的需要。由于景區(qū)產(chǎn)業(yè)單一,且旅游業(yè)發(fā)展受制于景區(qū)的規(guī)模和基礎(chǔ)設(shè)施的投入,生產(chǎn)效率不高。
表2 莫干山風(fēng)景區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析Table2 Emergy analysis of Mount Mogan Scenic Area
4.2.2 能值交換率 能值交換率越大表明該地區(qū)流入的能值越多,信息和服務(wù)聚集度越高,能量貨幣流通越快。而輸出的能值相對(duì)越小,該地區(qū)的能值財(cái)富不斷增加,在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中處于有利地位。莫干山風(fēng)景區(qū)的能值交換率為12.06,大大高于全國其他地區(qū),也高于美國的1.27,意大利的1.72[5],說明莫干山風(fēng)景區(qū)輸入能值遠(yuǎn)高于輸出能值,在商品交易中,得到的能值收益很大,在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中處于有利地位。
4.2.3 人均能值用量與能值密度 人均能值用量與能值密度是有效反映人民生活水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的2個(gè)指標(biāo)。莫干山風(fēng)景區(qū)2008年人均能值用量為1.83×1016J,高于廣州市1.34×1016J[4],但低于澳門4.90×1016J[5],說明莫干山風(fēng)景區(qū)的平均生活水平較高,經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)。2008年莫干山風(fēng)景區(qū)的能值密度為 3.36 × 1012J·m-2, 低于廣州(1.16 × 1013J·m-2)[4], 高于江蘇(3.06 × 1012J·m-2)[14], 這與莫干山風(fēng)景區(qū)人口較少?zèng)]有工農(nóng)業(yè),經(jīng)濟(jì)單純依賴旅游業(yè)是相符的。
4.2.4 環(huán)境負(fù)載率與廢棄物產(chǎn)生率、廢棄物與可更新資源比率 環(huán)境負(fù)載率數(shù)值表明在生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中存在高強(qiáng)度的能值利用,同時(shí)對(duì)環(huán)境系統(tǒng)保持著較大壓力。環(huán)境負(fù)載率是對(duì)系統(tǒng)的一種警示,若系統(tǒng)長期處于較高的環(huán)境負(fù)載率,將產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的功能退化或喪失。中國浙江莫干山風(fēng)景區(qū)2008年環(huán)境負(fù)載率為 12.01, 高于 2003 年中國內(nèi)蒙古(3.13)[15]和美國(7.06)[13],低于中國江蘇(23.16)[14]和荷蘭(15.9)[13],而廢棄物產(chǎn)生率、廢棄物與可更新資源比率分別為0.12%和1.52%,表明莫干山風(fēng)景區(qū)隨著游客人數(shù)的增加,旅游業(yè)發(fā)展對(duì)環(huán)境的壓力逐步加大。今后在加大經(jīng)濟(jì)反饋,改善基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上,適度控制游客人數(shù),是一種明智的選擇。雖然從數(shù)據(jù)看,目前,環(huán)境污染較小,但隨著人民生活水平的提高,旅游業(yè)發(fā)展是一種潛在的壓力,管理部門應(yīng)未雨綢繆,規(guī)劃建設(shè)小型的垃圾與污水處理廠應(yīng)提上議事日程,若廢棄物經(jīng)過科學(xué)處理,對(duì)自然環(huán)境的影響和壓力將大大降低。
4.2.5 生態(tài)產(chǎn)出率 生態(tài)產(chǎn)出率是衡量系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境產(chǎn)出效率的指標(biāo)。筆者構(gòu)建的生態(tài)產(chǎn)出率特指除系統(tǒng)第三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)收入外的其他生態(tài)系統(tǒng)功能價(jià)值。2008年莫干山風(fēng)景區(qū)生態(tài)產(chǎn)出率為29.27,表明通過對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)、開發(fā)與利用,產(chǎn)生的生態(tài)效益是總能值用量的近30倍,大大超過旅游、餐飲住宿等第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的效益,這就要求旅游行政部門和景區(qū)管理者首先要正確處理好景區(qū)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益、生態(tài)效益的關(guān)系,促進(jìn)景區(qū)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。其次,要注意景區(qū)植被以毛竹林為主的特點(diǎn)[毛竹為速生林,每度(2 a)要適度砍伐,有利于控制竹林密度和更新?lián)Q代],加強(qiáng)竹林養(yǎng)護(hù),控制每度毛竹砍伐比例,促進(jìn)以林養(yǎng)林,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
4.2.6 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)健康與可持續(xù)發(fā)展能力 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)健康與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系很近,它們的共同點(diǎn)均反映了生態(tài)系統(tǒng)為人類提供支付服務(wù)功能。Gallop等[16]認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)健康是可持續(xù)發(fā)展的先決條件。2008年中國浙江莫干山風(fēng)景區(qū)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)健康能值指標(biāo)0.3900,高于21世紀(jì)初中國包頭(0.1260)[13], 中國澳門(0.1740)[5], 中國北京(0.1690), 中國廣州(0.1440), 中國寧波(0.1590)[13];可持續(xù)發(fā)展能力指標(biāo)為 1.0800, 均高于中國包頭(0.4600), 美國(0.1590),意大利(0.0620)[13], 中國澳門(0.0012)[5],表明中國浙江莫干山風(fēng)景區(qū)由于開發(fā)較早,生態(tài)保護(hù)時(shí)間長,力度大,輸入能值較多,有足夠的經(jīng)濟(jì)反饋,其生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)健康等級(jí)較高,可持續(xù)發(fā)展能力較強(qiáng)。
能值理論豐富了生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的定量研究方法,被認(rèn)為是聯(lián)結(jié)生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的橋梁,它對(duì)自然資源的科學(xué)評(píng)價(jià)與合理利用、經(jīng)濟(jì)發(fā)展方針的制定、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施皆具指導(dǎo)意義。本研究運(yùn)用能值理論,在相關(guān)專業(yè)學(xué)者研究的能值指標(biāo)基礎(chǔ)上,結(jié)合莫干山風(fēng)景區(qū)的實(shí)際,創(chuàng)建了2個(gè)新的能值指標(biāo)(表1),進(jìn)行定量分析(限于篇幅,只選取了2008年的數(shù)據(jù)),研究結(jié)果顯示:①凈經(jīng)濟(jì)效益率、能值交換率、人均能值用量、能值密度、生態(tài)產(chǎn)出率等指標(biāo)均比較高,表明由于莫干山風(fēng)景區(qū)開發(fā)歷史較長,基礎(chǔ)能值積累較多,長期保持適度的經(jīng)濟(jì)反饋,從而保證了森林植被等生態(tài)環(huán)境不斷得到改善,生物多樣性增加,科研教育功能得以發(fā)揮,生態(tài)效益明顯提高,經(jīng)濟(jì)收入逐年增加。②環(huán)境負(fù)載率略顯高,顯示旅游業(yè)的快速發(fā)展,已對(duì)系統(tǒng)環(huán)境造成了較大的壓力。雖然目前廢棄物產(chǎn)生率、廢棄物與可更新資源比率還較低,但若沒有現(xiàn)代化的廢物處理設(shè)施,環(huán)境污染的勢(shì)頭將日趨明顯。③生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)健康和可持續(xù)發(fā)展能力的能值指標(biāo)與國內(nèi)外部分地區(qū)橫向比較均較高,證明系統(tǒng)的發(fā)展模式有其存在的合理性和較強(qiáng)的可持續(xù)發(fā)展能力。但莫干山風(fēng)景區(qū)地域狹小,人口較少,在生態(tài)環(huán)境保護(hù)和區(qū)域旅游競(jìng)爭(zhēng)中優(yōu)勢(shì)不明顯。本研究選取較大區(qū)域生態(tài)能值狀況與莫干山風(fēng)景區(qū)進(jìn)行比較的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)僅作參考[4-5,13-16]。
本研究通過運(yùn)用能值理論對(duì)莫干山風(fēng)景區(qū)部分能值指標(biāo)進(jìn)行定量分析,將為風(fēng)景區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展的多情景預(yù)測(cè)分析和多要素調(diào)控打下一個(gè)良好的基礎(chǔ),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)風(fēng)景區(qū)生態(tài)系統(tǒng)整體調(diào)控,最終促進(jìn)風(fēng)景區(qū)生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)健康和諧發(fā)展。
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