郭小紅, 王 鉞, 劉 瓊, 王海強(qiáng)
(西南石油大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院,四川 成都 610500)
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秦巴山區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)
——以四川省廣元市為例
郭小紅, 王鉞, 劉瓊, 王海強(qiáng)
(西南石油大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院,四川 成都 610500)
以四川秦巴山區(qū)廣元市為例,將廣元市的7個(gè)區(qū)縣作為基本研究單元,在2005—2010年的土地利用數(shù)據(jù)和GDP數(shù)據(jù)的分析基礎(chǔ)上,對(duì)廣元市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的變化率進(jìn)行計(jì)算,建立適合當(dāng)?shù)鼐謩?shì)發(fā)展的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度(EEH)模型,以形成四川秦巴山區(qū)廣元市2005—2010年間EEH的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和方法。2005年至今 ESV變化趨勢(shì)顯示:生態(tài)系統(tǒng)整體上處于健康狀態(tài);GDP增長(zhǎng)整體上呈現(xiàn)出中、東部高,西、南、北低的趨勢(shì);EEH空間特征表現(xiàn)為生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)區(qū)在中、東部區(qū)域,生態(tài)經(jīng)濟(jì)沖突區(qū)在西、南、北部區(qū)域。雖然利州區(qū)、昭化區(qū)、旺蒼縣、蒼溪縣的生態(tài)經(jīng)濟(jì)關(guān)系存在潛在的危機(jī),但大體還是處于協(xié)調(diào)狀態(tài),通過(guò)采取生態(tài)環(huán)境保護(hù)治理的措施,就可以逐步向高協(xié)調(diào)狀態(tài)轉(zhuǎn)變。
生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng);協(xié)調(diào)度;生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值;四川秦巴山區(qū)
城市化和產(chǎn)業(yè)化引領(lǐng)中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,城市化進(jìn)程是中國(guó)社會(huì)進(jìn)步的里程碑,產(chǎn)業(yè)化發(fā)展帶動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)邁入全球領(lǐng)先行列[1]。改革開(kāi)放以來(lái),隨著產(chǎn)業(yè)化和城市化發(fā)展模式的規(guī)模發(fā)展,一方面促使我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速進(jìn)步、社會(huì)地位迅猛提高;另一方面也出現(xiàn)了環(huán)境污染、生態(tài)平衡破壞、資源過(guò)度消耗等一系列弊端。所以經(jīng)濟(jì)進(jìn)步與生態(tài)保護(hù)之間既相互矛盾又需和諧發(fā)展,通過(guò)檢測(cè)二者的協(xié)調(diào)性以形成衡量廣元市生態(tài)平衡、經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要標(biāo)準(zhǔn)[1-2]。生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度(EEH)作為衡量經(jīng)濟(jì)和生態(tài)之間是否協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵指標(biāo),提高對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的關(guān)注并合理利用其評(píng)價(jià)體系,對(duì)促進(jìn)我國(guó)社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)穩(wěn)定具有重要的意義。
生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)性可以定性評(píng)價(jià)生態(tài)平衡與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是否協(xié)調(diào),生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度(Ecologi- cal Economic Harmony)可以定量反映兩者的協(xié)調(diào)程度,通過(guò)不同時(shí)期、不同狀況下對(duì)區(qū)域協(xié)調(diào)度的評(píng)判,以最合理的方式及時(shí)對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)狀況做出調(diào)整,對(duì)促進(jìn)四川秦巴山區(qū)廣元市的生態(tài)安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會(huì)穩(wěn)定至關(guān)重要。
1.1基本概念
兩(或者多個(gè))系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內(nèi)部各基本元素之間在構(gòu)成上比例恰當(dāng),功能發(fā)揮互不影響,呈現(xiàn)出互補(bǔ)互助的姿態(tài)則稱之為協(xié)調(diào)[3]。生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展是指在遵循協(xié)調(diào)的宗旨下,將經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)需求與生態(tài)保護(hù)融入到和諧狀態(tài)。其本質(zhì)是不以犧牲生態(tài)價(jià)值和破壞生態(tài)環(huán)境為代價(jià),推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和滿足社會(huì)需求,建立經(jīng)濟(jì)上和生態(tài)上的良性循環(huán)、協(xié)調(diào)發(fā)展模式。
1.2評(píng)價(jià)方法
1.2.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值單價(jià)的確定
利用2005—2010年土地利用數(shù)據(jù)計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESV)。目前,國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有相對(duì)成熟的ESV評(píng)價(jià)方法。相比較而言,1997年Costanza[4]等提出的研究方法和謝高地[5-7]等在此基礎(chǔ)上得到的研究成果在當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛,采用謝高地等根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況編制的中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表(表1)作為ESV基準(zhǔn)單價(jià)。土地使用類型與生態(tài)系統(tǒng)類型雖然不是絕對(duì)相互對(duì)應(yīng)的,但是二者之間存在一定聯(lián)系,根據(jù)土地使用類型計(jì)算ESV是比較便捷的方法。因此,根據(jù)謝高地等人的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表,將所有土地使用類型與之最為接近的生態(tài)系統(tǒng)類型進(jìn)行關(guān)聯(lián),以此得到各類土地使用類型單位面積ESV表(表2)。
1.2.2生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的估算
通過(guò)表1~2,在明確了各類土地使用類型單位面積ESV后,根據(jù)下列公式(1)計(jì)算研究四川秦巴山區(qū)廣元市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值ESV。
表1 中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)單位時(shí)間內(nèi)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值
表2 土地利用類型單位時(shí)間內(nèi)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值
(1)
式中:ESV為區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值;Aj為第j類土地使用類型面積;Eij為第j類土地使用類型單位面積生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值ESV基準(zhǔn)單價(jià)。
1.2.3生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度估算與分區(qū)
生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間是否協(xié)調(diào),以及協(xié)調(diào)程度至今尚未形成權(quán)威化、絕對(duì)化、大眾化的標(biāo)準(zhǔn),目前存在的協(xié)調(diào)度指標(biāo)是在一定情況下定義的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。EEH的計(jì)算公式如下:
EEH=ESVpr
(2)
(3)
(4)式中:EEH為生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度指數(shù);ESVpi、ESVpj分別為始末年份各研究單元的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值;GDPpi、GDPpj分別為始末年份各研究單元的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值。
通過(guò)對(duì)上述公式進(jìn)行分析,梳理出幾種可能存在的狀況:①公式(3)>0、公式(4)>0,則公式(2)>0,生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度高,說(shuō)明生態(tài)與經(jīng)濟(jì)趨向良性方向發(fā)展;②公式(3)>0、公式(4)<0,則公式(2)<0,生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度中等,說(shuō)明某些區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展較好,但是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展較為緩慢,某種程度上遏制了生態(tài)環(huán)境的自我調(diào)節(jié)與恢復(fù)能力;③公式(3)<0、公式(4)>0,則公式(2)<0,生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度低,說(shuō)明某些區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展是建立在破壞生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上;④公式(3)<0、公式(4)<0,則公式(2)>0,生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度較低,說(shuō)明區(qū)域在開(kāi)發(fā)起始過(guò)程中,一味追求經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)而忽略了生態(tài)環(huán)境保護(hù),致使某些區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡性遭到不可逆轉(zhuǎn)的破壞,不得不采取生態(tài)保育措施提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值ESV。通過(guò)研究數(shù)據(jù)分析,研究區(qū)域廣元市的7個(gè)區(qū)縣2005—2010年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)普遍呈現(xiàn)出極速增長(zhǎng)趨勢(shì),因此不存在公式(3)<0的情況。
由于EEH表示的是研究期內(nèi)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)發(fā)展的演變區(qū)域,根據(jù)已有數(shù)據(jù)得到相應(yīng)研究成果[1,8],據(jù)此得出劃分生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度(EEH)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn):①EEH≥1,表示研究區(qū)域廣元市ESV增長(zhǎng)速度與GDP增長(zhǎng)速度相當(dāng),生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度(EEH)較高,原有生態(tài)環(huán)境得到了有效保護(hù),或區(qū)域生態(tài)在遭遇暫時(shí)輕微破壞后得到恢復(fù),生態(tài)平衡保持良性循環(huán)狀態(tài);②0 ≤EEH< 1,表示研究區(qū)域廣元市ESV增長(zhǎng)速度低于GDP增長(zhǎng)速度,生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度(EEH)中等,生態(tài)平衡系統(tǒng)尚未出現(xiàn)惡化現(xiàn)象,然而,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)已經(jīng)呈現(xiàn)出制約生態(tài)平衡的趨勢(shì);③-1 ≤EEH< 0,表示研究區(qū)域廣元市ESV負(fù)增長(zhǎng),生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度(EEH)較低,過(guò)于追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而生態(tài)保護(hù)意識(shí)薄弱,導(dǎo)致生態(tài)平衡嚴(yán)重破壞,逐漸喪失生態(tài)自我修復(fù)能力。
為了更深入地揭示研究區(qū)域EEH的演變性能及特點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行歸類劃分,具體分類如表3所示。
表3 EEH劃分標(biāo)準(zhǔn)
2.1廣元市概況
廣元市位于大巴山南麓、嘉陵江上游,四川省北部與鄰省交界處,有“北方的南方,南方的北方”之感,在行政區(qū)劃上包括利州區(qū)、昭化區(qū)、朝天區(qū)、旺蒼縣、青川縣、劍閣縣、蒼溪縣7個(gè)區(qū)縣,幅員面積16 314 km2。市域內(nèi)生態(tài)環(huán)境脆弱,水土流失、土地破壞等不良情況不斷惡化,尤其是2008年遭遇汶川地震后該地區(qū)地質(zhì)狀況發(fā)生變化,周邊環(huán)境受到極大影響,次生地質(zhì)災(zāi)害時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重影響和阻礙廣元市區(qū)社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展,耕地恢復(fù)任務(wù)艱巨。
2.2數(shù)據(jù)來(lái)源
本文使用的數(shù)據(jù)包括廣元市7個(gè)區(qū)縣的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)和土地利用數(shù)據(jù)。其中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于各年份四川省統(tǒng)計(jì)年鑒、廣元市及各區(qū)縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)。土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源于廣元市各區(qū)縣土地利用規(guī)劃(2006—2020),考慮到規(guī)劃編制的時(shí)間較長(zhǎng),因此將規(guī)劃中2010年數(shù)據(jù)作為已知數(shù)據(jù)使用。
2.3廣元市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)
以廣元市7個(gè)區(qū)縣為基本評(píng)價(jià)單元,通過(guò)對(duì)廣元市各區(qū)縣進(jìn)行分析計(jì)算(表4),得到其生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度(EEH)類別劃分標(biāo)準(zhǔn)(表5)。
表4 廣元市各區(qū)縣生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度參數(shù)
表5 廣元市各區(qū)縣生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度(EEH)類型
3.1土地利用變化特征
2005—2010年,四川秦巴山區(qū)廣元市土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生了一系列變化,如表6。
表6 2005—2010年廣元市各類土地利用數(shù)量及比重
通過(guò)表格可以看出:耕地、草地、未利用地面積相對(duì)減少,林地、園地、建設(shè)用地面積相對(duì)增加。2005—2010年,隨著國(guó)家退耕還林政策的實(shí)施,耕地面積小幅下降,林地面積有所增加,園地面積迅速增加,在2005年的基礎(chǔ)上增加了12.32%;響應(yīng)城鄉(xiāng)一體化建設(shè)、生態(tài)廣元建設(shè)等國(guó)家戰(zhàn)略以加快城鎮(zhèn)化建設(shè),由此城鎮(zhèn)建設(shè)用地正在逐漸增加;受到部分未利用地開(kāi)發(fā)對(duì)林地園地和建設(shè)用地的影響,未利用地面積明顯減少,減少8.48%;隨著草地復(fù)墾,草地面積迅速減少,減少19.13%。
3.2生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化特征
對(duì)廣元市生態(tài)服務(wù)價(jià)值(ESV)進(jìn)行分析(表7)。從時(shí)間上看,2005—2010年所研究區(qū)域廣元市的ESV整體呈上升趨勢(shì),年均上升0.21%。其中林地、園地ESV存在不同程度的上升,分別上升了0.95%、12.17%,對(duì)該時(shí)段ESV上升的貢獻(xiàn)量分別達(dá)到71.25%、28.75%;耕地、草地、未利用地ESV有不同程度的下降,分別降低了0.25%、18.97%、9.09%,對(duì)該時(shí)段ESV下降的貢獻(xiàn)量分別達(dá)到16.67%、61.11%、22.22%。
表7 2005—2010年廣元市生態(tài)服務(wù)價(jià)值
注:表中數(shù)據(jù)單位均為億元。
將廣元市7個(gè)區(qū)縣單位面積ESV變化量進(jìn)行比較,將其分為5類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值區(qū)(圖1)。其中旺蒼縣、蒼溪縣生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展較好,劍閣縣、青川縣、朝天區(qū)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展退化,利州區(qū)、昭化區(qū)介于之間。中、東部生態(tài)環(huán)境發(fā)展明顯優(yōu)于西、南、北部。
圖1 2005—2010年廣元市ESV空間變化
3.3GDP變化特征
2005—2010年廣元市GDP呈增長(zhǎng)趨勢(shì),年均增長(zhǎng)17.26%,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度較快。為了揭示廣元市2005—2010年經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間特征,對(duì)廣元市7個(gè)區(qū)縣單位面積GDP增長(zhǎng)量進(jìn)行比較,將其按照高、較高、中、較低、低5類進(jìn)行區(qū)域劃分(圖2)。其中利州區(qū)、蒼溪縣經(jīng)濟(jì)增速較快,青川縣、劍閣縣、朝天區(qū)經(jīng)濟(jì)增速較慢,昭化區(qū)、旺蒼縣介于之間。中、東部經(jīng)濟(jì)同步增長(zhǎng)速度高于西、南、北部。
圖2 2005—2010年廣元市國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值空間變化示意
3.4生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度(EEH)變化特征
從2005—2010年廣元市EEH的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)(表5),研究區(qū)域內(nèi)有3個(gè)區(qū)縣單元處于低度沖突狀態(tài),4個(gè)區(qū)縣處于潛在危機(jī)狀態(tài)(圖3),表明該時(shí)段廣元市生態(tài)經(jīng)濟(jì)關(guān)系在整體上處于協(xié)調(diào)狀態(tài),但是若不加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的整治,將會(huì)逐步影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
圖3 2005—2010年廣元市EEH空間變化示意
(1)2005年以來(lái),廣元市土地使用類型、方式發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。園地面積增長(zhǎng)率最高,其增長(zhǎng)面積很大程度上由草地和未利用地等演變而來(lái),草地面積減少最多,基本轉(zhuǎn)變?yōu)閳@地、林地和建設(shè)用地等。
(2)ESV變化趨勢(shì)顯示,2005年以來(lái)廣元市生態(tài)系統(tǒng)整體上處于良性循環(huán)狀態(tài)。但是朝天區(qū)、青川縣、劍閣縣的ESV明顯下降,旺蒼縣、蒼溪縣ESV明顯上升。
(3)2005年以來(lái)廣元市GDP增長(zhǎng)整體上呈現(xiàn)中、東部高,西、南、北低的格局。其中中部利州區(qū)明顯高于西部青川縣。
(4)依據(jù)王振波等[1]對(duì)EEH的劃分標(biāo)準(zhǔn),2005年以來(lái),廣元市的EEH處于低度沖突區(qū)和潛在危機(jī)區(qū)2類區(qū)域。廣元市EEH空間特征為生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)區(qū)在中、東部區(qū)域,生態(tài)經(jīng)濟(jì)沖突區(qū)在西、南、北部區(qū)域。2005—2010年朝天區(qū)、青川縣、劍閣縣生態(tài)經(jīng)濟(jì)關(guān)系出現(xiàn)惡化趨勢(shì),利州區(qū)、昭化區(qū)、旺蒼縣、蒼溪縣生態(tài)經(jīng)濟(jì)關(guān)系處于協(xié)調(diào)狀態(tài),但是若不采取生態(tài)治理措施,將會(huì)出現(xiàn)惡化趨勢(shì),影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
(5)由2005—2010年廣元市ESV、GDP變化趨勢(shì)可知,朝天區(qū)、青川縣、劍閣縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展是建立在破壞生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上,生態(tài)安全與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間逐漸呈現(xiàn)出邊緣惡化形態(tài)。雖然利州區(qū)、昭化區(qū)、旺蒼縣、蒼溪縣的生態(tài)經(jīng)濟(jì)關(guān)系存在潛在的危機(jī),但大體還是處于協(xié)調(diào)狀態(tài),通過(guò)采取生態(tài)環(huán)境保護(hù)治理的措施,就可以逐步向高協(xié)調(diào)狀態(tài)轉(zhuǎn)變。
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Evaluation on the Coordination of Ecological and Economic Systems in the Qinba Mountain Areas:A Case Study of Guangyuan City in Sichuan Province
GUOXiao-hong,WANGYue,LIUQiong,WANGHai-qiang
(School of Civil Engineering and Architecture,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China)
Taking Qinba Mountain Areas of Sichuan province in Guangyuan city as an example,this paper employs the seven counties as the basic research unit in Guangyuan city.Based on the land use data from 2005 to 2010 and GDP data,we analyzes the ecosystem services value in Guangyuan city and calculates the rate of change of gross domestic product,trying to establish suitable model,namely,the situation of the development of the local ecological economy system coordination degree (EEH) model,which would be helpful to form the EEH evaluation criteria and methods of Qinba Mountain Areas in Sichuan province from 2005 to 2010 in Guangyuan city.Since 2005 ESV trend shows: the ecological system as a whole in healthy state;Overall GDP growth in the present high,east,west,south,north low trend;EEH space characteristic performance for ecological coordinated economic zone in the middle and eastern area,ecological economic conflict zone in the west,south and north area.Although obviously,zhao area,wangcang county,cangxi county of ecological economic relations a potential crisis,but are generally in a state of coordination,through the ecological environment protection measures,can gradually to the high coordination state transitions.
ecological and economic system;coordination degree;ecosystem services value;Qinba Mountain Areas in Sichuan Province
10.3969/j.issn.1009-4210.2016.04.006
2016-03-10
中國(guó)工程院重大咨詢項(xiàng)目(2015-ZD-05-09-05);四川省發(fā)改委重點(diǎn)課題項(xiàng)目(ZH2015038)
郭小紅(1992—),女,從事城市與區(qū)域規(guī)劃設(shè)計(jì)研究。E-mail:1450179545@qq.com
王鉞(1970—),男,副教授,碩士生導(dǎo)師,從事城市與區(qū)域規(guī)劃設(shè)計(jì)的教學(xué)與研究。E-mail:1102636992@qq.com
F590.1(271)
A
1009-4210-(2016)04-031-06