(喀什師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)系，844006)

能值分析理論是 20 世紀(jì) 80 年代由美國著名的生態(tài)學(xué)家 H.T.Odum 創(chuàng)立的，他將能值定義為一種流動(dòng)或儲(chǔ)存的能量中所包含的另一種類別的能量的數(shù)量，稱為該能量的能值。以能值為基準(zhǔn)，可以比較不同類別、不同等級的能量的真實(shí)價(jià)值[1]。自從能值方法提出后，國內(nèi)外廣泛應(yīng)用能值分析的方法對城市的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行研究。如Ulgiati、Brown、Whitfield等分別對意大利、泰國和佛羅里達(dá)州Jacksonville市進(jìn)行了能值研究，并取得了一系列重要成果。國內(nèi)對于能值分析1方法的運(yùn)用也很廣泛，劉志杰[2]、葛永銘[3]、陳德偉[4]等分別對西寧市、湖州市、四川省的生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行研究，得出了研究區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)，比較全面客觀的對研究區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展做出了評價(jià)。

通過國內(nèi)外運(yùn)用能值的方法對城市生態(tài)系統(tǒng)和可持續(xù)發(fā)展的研究得到權(quán)威的結(jié)果，可以看出能值分析理論作為研究城市可持續(xù)發(fā)展的方法是全面的可行的，為我們采取能值分析的方法來研究喀什的可持續(xù)發(fā)展水平提供了一定的基礎(chǔ)?？κ沧鳛橐粋€(gè)發(fā)展中的城市，要實(shí)現(xiàn)喀什的可持續(xù)發(fā)展，首先要整體的研究喀什可持續(xù)發(fā)展水平，通過能值分析可以為喀什的可持續(xù)發(fā)展水平進(jìn)行科學(xué)合理的評估，從而為喀什今后的發(fā)展情況提供一定的參考依據(jù)，實(shí)現(xiàn)喀什的可持續(xù)發(fā)展。

1 研究區(qū)概況

喀什地區(qū)地處歐亞大陸中部，中華人民共和國西北部，新疆維吾爾自治區(qū)西南部。 地處在東經(jīng)71°39′～79°52′，北緯 35°28′～40°16′之間?？κ驳貐^(qū)西部與塔吉克斯坦相連，西南與阿富汗國、巴基斯坦國接壤，邊境線總長888千米。周邊鄰近國家還有吉爾吉斯斯坦、烏茲別克斯坦、印度3個(gè)國家。全區(qū)總面積16.2萬平方千米，東西寬約750千米，南北長535千米。喀什與周邊八國接壤或毗鄰，是祖國向西開放的重要門戶，戰(zhàn)略地位十分突出。近幾年來，喀什搶抓國家西部大開發(fā)的歷史機(jī)遇，堅(jiān)持優(yōu)勢資源轉(zhuǎn)換戰(zhàn)略，充分發(fā)揮獨(dú)特的地緣和資源優(yōu)勢，以加快發(fā)展為第一要?jiǎng)?wù)，加快改革開放步伐，大力發(fā)展外向型經(jīng)濟(jì)，加大城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加快西出大通道、外貿(mào)大平臺(tái)、出口產(chǎn)品加工大基地建設(shè)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展。

2 評價(jià)理論和方法

2.1 評價(jià)理論

2.1.1 能值的概念

能值(Emergy，引文拼寫帶一個(gè)字母“M”)是一個(gè)新的科學(xué)概念和度量標(biāo)準(zhǔn)，由美國著名生態(tài)學(xué)家H.T.Odum創(chuàng)立。H.T.Odum(1978)將能值定義為：一流動(dòng)或儲(chǔ)存的能量所包含另一種類別能量的數(shù)量，稱為該能量的能值。他還進(jìn)一步解釋能值為：產(chǎn)品或勞務(wù)形成過程直接或間接投入應(yīng)用的一種有效能總量，就是其所具有的能值[5]。以能值為基準(zhǔn)，可以衡量和比較生態(tài)系統(tǒng)中不同等級能量的真實(shí)價(jià)值與貢獻(xiàn)[6]。任何資源、產(chǎn)品或勞務(wù)形成所需要直接和間接應(yīng)用的太陽能之量，就是其所具有的太陽能值(Solar emergy)，單位為太陽能焦耳。

2.1.2 能值轉(zhuǎn)換率

能值轉(zhuǎn)換率是從生態(tài)系統(tǒng)食物鏈和熱力學(xué)原理引申出來的重要概念。它是衡量不同類別能量的能值(Energy quality)的尺度，與系統(tǒng)的能量等級密切相關(guān)。應(yīng)用能值轉(zhuǎn)化率可將生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)或儲(chǔ)存的各種不同類別的能量轉(zhuǎn)換為同一標(biāo)準(zhǔn)的能值，進(jìn)行定量分析研究。

H.T.Odum從地球作用角度，換算出自然界和人類社會(huì)中主要能量類型的太陽能值轉(zhuǎn)換率見表1。

表1 幾種主要能量類型的太陽能值轉(zhuǎn)換率

2.2 評價(jià)方法

將喀什的生態(tài)系統(tǒng)資源分為可更新資源、不可更新資源和輸入資源3大類。R為可更新資源，包括太陽能、雨水化學(xué)能、雨水的位能和地球循環(huán)能，為避免重復(fù)，只取太陽能和地球循環(huán)能；可更新資源的產(chǎn)品為發(fā)電量、漁產(chǎn)品、 畜牧產(chǎn)品，其中發(fā)電量作為集約使用的可更新資源產(chǎn)品。N為本地不可更新資源，包括原煤和天然氣；I 為輸入資源，包括旅游外匯、進(jìn)口資源。系統(tǒng)總能值可表示為以上三類資源能值總和，即U=R+N+I。利用能值轉(zhuǎn)換率將原始數(shù)據(jù)計(jì)算所得能量換算成太陽能值，得到喀什市2002、 2004、 2006、 2008、2009、 2010 年各年限能值指標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[7](能值分析中原始數(shù)據(jù)主要來源于 《喀什統(tǒng)計(jì)年鑒》，部分?jǐn)?shù)據(jù)源自《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》 )。

圖1 喀什能源流動(dòng)圖

3 結(jié)果與分析

3.1 可更新資源和不可更新資源的能值變化

2002-2010年喀什的可更新資源能值，總體上在逐年增加，但在某些年份存在一定的波動(dòng)，在2009年有所下滑，2010年開始回升(圖2)，主要是因?yàn)?009年禽肉的減少，根據(jù)查閱資料可知，2009年禽流感可能是導(dǎo)致禽肉消耗量減少的主要原因。不可更新資源能值在2002-2010年間處于穩(wěn)定的增長趨勢，在2009-2010年有明顯的增加(圖3)，分析主要原因是由于2010年喀什被批準(zhǔn)成為經(jīng)濟(jì)特區(qū)，特區(qū)的建設(shè)使得喀什在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、旅游業(yè)等各方面都取得了長足的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。

圖2 可更新資源能值變化趨勢

圖3 不可更新資源能值變化趨勢

3.2 輸入能值的變化

輸入能值2002-2004年快速增長，2004年達(dá)到最高點(diǎn)，2004-2010年基本上逐年減少，2008-2010年明顯下降(圖4)，這是因?yàn)?004年喀什被評為“中國優(yōu)秀旅游城市”后，旅游收入大幅增加，而2009年“烏魯木齊7·5事件”發(fā)生后，社會(huì)不安定因素的存在使得以“旅游城市”著稱的喀什旅游業(yè)收入急劇下降，直接導(dǎo)致了輸入資源的減少。

圖4 輸入能值變化趨勢

3.3 可持續(xù)發(fā)展指數(shù)的變化

2002-2010年ESI存在明顯的波動(dòng)，2002-2004年有所下降，2004-2006年開始回升，2006-2009年繼續(xù)呈下降趨勢，2009-2010年迅速上升，達(dá)到近些年最高點(diǎn)(圖5)。

圖5 ESI變化趨勢

可持續(xù)發(fā)展指數(shù) (ESI )為能值產(chǎn)出率(NEYR )與環(huán)境負(fù)載率(ELR) 之比，如果一個(gè)地區(qū)的凈能值產(chǎn)出率高而環(huán)境負(fù)載率相對較低，則在一定程度上表明該地區(qū)是可持續(xù)發(fā)展的，反之如果一個(gè)地區(qū)的凈能值產(chǎn)出率低而環(huán)境負(fù)載率相對較高，則表明該地區(qū)是不可持續(xù)發(fā)展的。但并不是 ESI 值越大，可持續(xù)性越高，當(dāng)該指標(biāo)處于穩(wěn)定變化時(shí)說明可持續(xù)發(fā)展水平增強(qiáng)。根據(jù)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)的分級標(biāo)準(zhǔn)，ESI>10 表明欠發(fā)達(dá)；1

通過比較喀什2002-2010年的可持續(xù)發(fā)展指數(shù)，喀什的ESI基本在1-10之間，說明喀什的經(jīng)濟(jì)具有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?表2)，同時(shí)，從2002 -2010 年喀什ESI值的變化可以看出，喀什可持續(xù)發(fā)展水平總體上逐年增長，但也在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，存在一些較特殊的年份，如2004年、2009年、2010年。

表2 2002-2010 年喀什的主要能值比較

注：可更新新資源為R；不可更新資源為N；輸入能值為I；能值總量為U(U=R+N+I)；能值產(chǎn)出率為NEYR；可持續(xù)發(fā)展指數(shù)為ESI。

2004年喀什的ESI值為0.68，表明喀什2004年可持續(xù)發(fā)展指數(shù)分級為消費(fèi)型城市。通過比較分析2004年喀什的能值數(shù)據(jù)，2004年喀什的輸入能值較高，導(dǎo)致ESI值較低，是由于輸入能值中旅游收入對ESI的貢獻(xiàn)相對較大。通過搜集資料發(fā)現(xiàn)，2004年喀什被評為“中國優(yōu)秀旅游城市”，這使得這一年喀什的旅游業(yè)迅速發(fā)展，尤其是國際旅游收入，從2002年的4.18×1017增長到1.88×1018，使得2004年的輸入能值比2002年翻了一翻。旅游收入作為喀什主要的輸入能值，旅游收入的增加導(dǎo)致2004年的環(huán)境負(fù)載率也隨著增加，從而使2004年喀什的可持續(xù)發(fā)展指數(shù)減小，使得這一年喀什成為了消費(fèi)型城市。

2009、2010年喀什的ESI有較明顯的波動(dòng)，比較2009、2010年的數(shù)據(jù)可以看出，2010年喀什的輸入資源大幅度減少，從2009年的1.28×1018降到6.28×1017，，其中輸入資源中國內(nèi)旅游收入從2009年的5.93×1017降到2.66×1017，國際旅游收入從2009年的6.69×1017降到了3.38×1017。輸入資源的減少使ESI值增大，從2009年的1.49增大到5.8。根據(jù)多方面查閱資料可以知道可能是受2009年“烏魯木齊7·5事件”的發(fā)生，對新疆旅游業(yè)造成一定的影響，尤其喀什作為一個(gè)旅游城市，“7·5事件”的發(fā)生導(dǎo)致大量游客不敢前來旅游，直接影響了喀什的旅游收入，使得輸入能值減小，因此2010年喀什的環(huán)境負(fù)載率減小，ESI增大。

2006-2009年間，喀什被評為“中國優(yōu)秀旅游城市”以后，喀什的環(huán)境負(fù)載率又減小，ESI增大，并趨于穩(wěn)定。這說明2006-2009年間喀什在城市發(fā)展過程中不僅重視發(fā)展經(jīng)濟(jì)同時(shí)也開始重視城市化的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)以及資源能源的有序利用問題，使得可持續(xù)發(fā)展能力增強(qiáng)。

喀什2010年的ESI值為5.8，這一數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國內(nèi)的上海(0.30)、廣州(1.13)[8]達(dá)地區(qū)。與同為新疆省的烏魯木齊市相比，比2009年烏魯木齊市ESI指數(shù)(49)[9]。這說明喀什的經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較落后，在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展等級中處于較低地位，但同時(shí)表明喀什經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4 小 結(jié)

根據(jù)上述分析，2002至2010年喀什的ESI相對穩(wěn)定，但在一定范圍內(nèi)存在著波動(dòng)，通過ESI值表明喀什的經(jīng)濟(jì)具有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?。因此，為了加?qiáng)喀什的可持續(xù)發(fā)展，提出以下幾個(gè)方面的對策：

(1)由表2數(shù)據(jù)可看出，喀什輸入能值較少，喀什是中國最西部的邊陲城市，是喀什地區(qū)行政公署駐地，南疆的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、交通中心，我們應(yīng)當(dāng)好好把握我們的地理優(yōu)勢，大力發(fā)展對外貿(mào)易，提高輸入資源。

(2)喀什是一個(gè)歷史悠久，民族特色濃厚的城市，是古代的絲綢之路，享有“不到喀什，就不算到新疆”的美譽(yù)，這些都構(gòu)成了喀什豐富的生態(tài)旅游資源。科學(xué)的規(guī)劃是旅游開發(fā)的前提，要精心制定生態(tài)旅游規(guī)劃，積極加強(qiáng)景區(qū)管理，保護(hù)好風(fēng)景區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)，才能提高經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展。

(3)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開社會(huì)的穩(wěn)定，由表2我們不難看出，近幾年喀什經(jīng)濟(jì)發(fā)展有所下滑，特別是旅游業(yè)，這與社會(huì)的穩(wěn)定是分不開的，所以我們要堅(jiān)信，安定是福，共同努力建設(shè)我們美好的家園。

參考文獻(xiàn)：

[1]藍(lán)盛芳，欽佩，陸宏芳.生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002：1-233.

[2]劉志杰，陳克龍，趙志強(qiáng)，等.基于能值分析的西寧市城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2011，1(25)：7-10.

[3]葛永銘，陳奕.基于能值分析的湖州市可持續(xù)發(fā)展水平研究[J].河南科學(xué)，2011，4(29)：495-499.

[4]楊德偉，倪華勇，蔣莉，等.基于能值分析的四川省生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)性評估[J].長江流域資源與環(huán)境，2006，3(15)：303-309.

[5]石惠春，孫宏山，甘世民.西北干旱區(qū)能值分析理論與應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，15(38)：8125-8127.

[6]藍(lán)盛芳，欽佩.生態(tài)系統(tǒng)的能值分析[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2001，1，(12)：129-131.

[7]《喀什地區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒》，《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》[M].新疆：新疆出版社，2011.

[8]春花，藍(lán)盛芳.廣州與上海城市生態(tài)系統(tǒng)能值的比較分析[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2006，4(19)：1-4.

[9]貢璐，李小寧，張雪妮，等.烏魯木齊市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)能值分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2012，7(26)：179-183.