汪晶晶，章錦河，王 群，黃劍鋒

1 南京旅游營(yíng)養(yǎng)中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校, 南京 210012 2 南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院, 南京 210093 3 安徽師范大學(xué)國(guó)土資源與旅游學(xué)院, 蕪湖 241003

旅游生態(tài)系統(tǒng)能值研究進(jìn)展

汪晶晶1，章錦河2,*，王 群3，黃劍鋒3

1 南京旅游營(yíng)養(yǎng)中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校, 南京 210012 2 南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院, 南京 210093 3 安徽師范大學(xué)國(guó)土資源與旅游學(xué)院, 蕪湖 241003

能值分析是以能值為基準(zhǔn)，通過(guò)能值轉(zhuǎn)換率，有效測(cè)度與評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)及經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中不同類(lèi)型的物質(zhì)流、能量流、貨幣流及其相互關(guān)系的方法。旅游生態(tài)系統(tǒng)是特殊類(lèi)型的人地關(guān)系地域系統(tǒng)，是以旅游活動(dòng)為中心的“自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、旅游”復(fù)合系統(tǒng)，利用能值方法進(jìn)行旅游能值研究可以為旅游可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)建議。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究重要文獻(xiàn)的梳理，從旅游能值研究尺度與類(lèi)型角度，分析了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展，并通過(guò)與農(nóng)業(yè)、工業(yè)系統(tǒng)的能值研究對(duì)比分析，目前研究在理論推進(jìn)、要素選擇、指標(biāo)構(gòu)建、方法集成等4 個(gè)方面，旅游生態(tài)系統(tǒng)能值研究存在特殊性，并從理論、方法、內(nèi)容等3個(gè)角度，提出了今后旅游能值研究的方向，以期推動(dòng)旅游系統(tǒng)能值研究的深入。

旅游生態(tài)系統(tǒng)；能值分析；可持續(xù)發(fā)展

旅游可持續(xù)發(fā)展的定量化研究，一直是旅游研究中的方法難點(diǎn)，近年來(lái)學(xué)者們運(yùn)用了多種評(píng)價(jià)方法，如環(huán)境承載力、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境容量與可接受的變化極限(LAC)、生態(tài)足跡模型和旅游可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系等, 但這些方法在理念和具體計(jì)算時(shí)都存在一定的局限性[1]。能值理論分析和方法是由美國(guó)著名生態(tài)學(xué)家H.T. Odum于20 世紀(jì)80 年代創(chuàng)立，以能值為測(cè)度單位的環(huán)境—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合核算方法。能值分析把生態(tài)系統(tǒng)及經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中不同種類(lèi)的物質(zhì)流、能量流、貨幣流轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的能值指標(biāo)來(lái)分析和比較，有效地使經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，對(duì)正確分析人類(lèi)與自然、環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的相互關(guān)系，及制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有重要作用，因而倍受生態(tài)學(xué)界、經(jīng)濟(jì)學(xué)界及系統(tǒng)學(xué)界的關(guān)注[2- 3]。

能值理論自提出以來(lái)，被廣泛應(yīng)用于不同空間尺度、不同類(lèi)型的生態(tài)系統(tǒng)研究中，其中研究的空間尺度大到國(guó)家或區(qū)域，小到城市、縣域等，研究的對(duì)象涵蓋了自然生態(tài)系統(tǒng)、城市復(fù)合系統(tǒng)、環(huán)境治理工程、工業(yè)系統(tǒng)、建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)等多種類(lèi)型生態(tài)系統(tǒng)，但有關(guān)自然保護(hù)區(qū)旅游生態(tài)系統(tǒng)的能值研究相對(duì)薄弱。

旅游生態(tài)系統(tǒng)是以游客的旅游活動(dòng)涉及的特定區(qū)域的自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、旅游子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng)。旅游生態(tài)系統(tǒng)是多要素耦合的復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，也是一個(gè)開(kāi)放的、具有耗散結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)外頻繁地進(jìn)行各種能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)。能值理論在旅游領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用型研究，是旅游可持續(xù)發(fā)展定量研究的另一條思路[4]。旅游系統(tǒng)[5]與旅游生態(tài)系統(tǒng)[6]、旅游產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)[7]、旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)所涉及的研究范圍以及要素是一致的。文中所涉及的旅游系統(tǒng)也即旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。本文通過(guò)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的分析，旨在探討兩個(gè)問(wèn)題，一是能值研究在旅游生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究進(jìn)展如何。二是與農(nóng)業(yè)、城市等其他類(lèi)型系統(tǒng)的能值研究相比較，能值分析運(yùn)用于旅游系統(tǒng)研究存在哪些問(wèn)題，以期推進(jìn)旅游能值研究和旅游可持續(xù)發(fā)展的定量化研究。

1 旅游系統(tǒng)的能值研究進(jìn)展

1.1 不同空間尺度的旅游系統(tǒng)能值研究

1.1.1 國(guó)家

國(guó)家尺度的旅游能值分析一般從出境和入境旅游角度進(jìn)行研究，多從經(jīng)濟(jì)角度即旅游外匯的收支進(jìn)行分析，能值貨幣率的選擇以及旅游的能值交換率是關(guān)鍵問(wèn)題。Doherty等指出巴布新幾內(nèi)亞旅游部門(mén)的能值密度是全國(guó)能值密度的100 倍，旅游者的人均能值使用量是居民的20 倍，盡管旅游業(yè)發(fā)展很好，但是實(shí)質(zhì)上是處在能值出口的階段[8]。Brown提出能值貨幣率必須考慮旅游者所來(lái)自的客源國(guó)，當(dāng)旅游者訪問(wèn)一個(gè)國(guó)家時(shí)，所攜帶的能值反映了客源國(guó)家的技術(shù)和資源的條件[9]。Lei提出應(yīng)當(dāng)采用全球能值貨幣比率，因?yàn)槁糜握邅?lái)自不同的國(guó)家，他們的能值貨幣比率是不同的，并且由于研究資料不足，使得難以計(jì)算一個(gè)加權(quán)平均能值價(jià)值[10]。Jiang指出中國(guó)2004 年出境旅游的能值達(dá)到3.12×1020sej，入境旅游的能值達(dá)到2.15×1019sej，前者是后者的14 倍；一方面顯示中國(guó)在世界上的能值足跡越來(lái)越廣，另一方面出口量大于入口量，是一種極大的能值負(fù)收益，會(huì)造成國(guó)家的資源流失[11]。旅游者支付的外匯能值流與在該國(guó)所消耗以及購(gòu)買(mǎi)的能值流是否對(duì)等，決定了該國(guó)的能值凈收益。

1.1.2 城市

作為城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的內(nèi)容，旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)問(wèn)題只是作為城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)來(lái)加以探討[5]。董孝斌在研究?jī)?nèi)蒙古生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)時(shí)指出，在輸入能值中，旅游占了21.6%，旅游收人是外部能值輸入的主要部分，指出應(yīng)進(jìn)一步創(chuàng)造良好的旅游環(huán)境，大力打造旅游資源，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[12]。李金平應(yīng)用能值分析理論和方法，從城市生態(tài)系統(tǒng)的理論出發(fā)，對(duì)澳門(mén)的能值流進(jìn)行系統(tǒng)分析研究。通過(guò)對(duì)旅游博彩業(yè)的能值分析，旅游博彩業(yè)為澳門(mén)產(chǎn)生的能值收益為8.65×1021sej，而游客只消費(fèi)能值3.26×1021sej的商品和服務(wù)，旅游博彩業(yè)的能值凈收益為5.39×1021sej[13- 14]。魏敏從構(gòu)建旅游生態(tài)能值理論的基礎(chǔ)上，對(duì)泰安市的旅游可持續(xù)發(fā)展水平進(jìn)行了分析，泰安的旅游能值交換率是2.60，旅游可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)是1.76，處于可持續(xù)發(fā)展階段[4]。

1.2 不同生態(tài)類(lèi)型的旅游系統(tǒng)能值研究

1.2.1 海島

對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的旅游能值研究，國(guó)外大部分是針對(duì)海島進(jìn)行的研究。海島生態(tài)系統(tǒng)包括海洋生態(tài)系統(tǒng)以及陸地生態(tài)系統(tǒng)，包括無(wú)居民海島和有居民海島。張志衛(wèi)采用能值分析的方法對(duì)青島市的無(wú)居民海島大島的承載力進(jìn)行了研究，該島的主要功能是旅游和科研，在研究前確定了該島的研究范圍是由其海岸線向海一側(cè)擴(kuò)展1000 m范圍[15]。對(duì)于有居民海島，海岸地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展必須要使得鼓勵(lì)大量與當(dāng)?shù)鼐用癫煌钠谕挠慰蛠?lái)旅游的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與滿足當(dāng)?shù)鼐用裆鐣?huì)和生態(tài)資本保護(hù)需求之間的平衡。Abel結(jié)合生態(tài)旅游對(duì)博內(nèi)爾島的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分析，認(rèn)為近50 年來(lái)在生態(tài)利用和人口增長(zhǎng)穩(wěn)定發(fā)展下，博內(nèi)爾島的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等級(jí)發(fā)展為一個(gè)新的、穩(wěn)定的系統(tǒng)，文章中運(yùn)用大量能值系統(tǒng)圖來(lái)詮釋該島生態(tài)系統(tǒng)的變遷[16]；Serour等對(duì)紅海周邊埃及的赫爾格達(dá)的潛水旅游環(huán)境進(jìn)行了能值分析，指出潛水對(duì)珊瑚礁的危害，并通過(guò)比較潛水旅游者帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收入以及珊瑚礁損壞的能值貨幣價(jià)值，得出只有保持每年13000—14000的潛水者，才能保證珊瑚礁和海岸地的健康發(fā)展[17]；Nam等對(duì)韓國(guó)一個(gè)無(wú)人居住的小島進(jìn)行了能值分析，小島的海洋生態(tài)系統(tǒng)是這個(gè)島嶼的主要能值來(lái)源，來(lái)自旅游者的壓力使得小島的環(huán)境需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行保護(hù)[18]。Brown 和Ulgiati 運(yùn)用能值方法對(duì)墨西哥和巴布新幾內(nèi)亞的兩個(gè)不同的旅游度假地進(jìn)行了比較分析，發(fā)現(xiàn)二者在能值使用方面有很大差別，比如巴布新幾內(nèi)亞的度假地不使用電力，這在能耗上形成差異。文章還通過(guò)國(guó)際能值交易來(lái)評(píng)價(jià)兩地的可持續(xù)性和承載力，發(fā)現(xiàn)二者在交易中都處于劣勢(shì)，即在旅游交往過(guò)程中能值輸入小于能值輸出；他們提出可持續(xù)旅游發(fā)展與旅游區(qū)的凈能值收益相關(guān)，可持續(xù)性發(fā)展要求旅游系統(tǒng)應(yīng)該能值平衡[9]。Vassallo通過(guò)對(duì)意大利海岸度假地的研究，指出由于采用精英旅游模式，使得旅游者能值消耗要大于居民消耗；通過(guò)與其他非海岸旅游地進(jìn)行能值指標(biāo)對(duì)比，指出由于資源背景以及旅游的發(fā)展強(qiáng)度的不同，指標(biāo)呈現(xiàn)明顯的差異性[19]。

1.2.2 農(nóng)業(yè)

應(yīng)用能值理論對(duì)農(nóng)業(yè)旅游系統(tǒng)的分析通常是小尺度的研究，此類(lèi)研究在國(guó)內(nèi)較多，主要是因?yàn)橹袊?guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，探索農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，旅游是一個(gè)良好的途徑。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的生態(tài)農(nóng)業(yè)旅游系統(tǒng)的能值分析，與以往的系統(tǒng)或者是其他的系統(tǒng)進(jìn)行比較，分析旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)所處的階段或者是所具有的可持續(xù)性程度。謝雨萍定量分析廣西恭城瑤族自治縣月柿生態(tài)農(nóng)業(yè)旅游經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物流和能流，指出恭城縣紅巖月柿生態(tài)農(nóng)業(yè)旅游經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)正處于發(fā)展的初級(jí)階段。與原生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)相比，凈能值產(chǎn)出率為原系統(tǒng)的1.94 倍，能值投資率比原系統(tǒng)提高17%[20]。王卓晗應(yīng)用能值研究方法對(duì)深圳市海上田園旅游區(qū)的蘆花湖和農(nóng)家小院兩個(gè)觀光農(nóng)業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行了能值分析。蘆花湖系統(tǒng)的環(huán)境負(fù)載率為7.31，能值可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)為0.255，分別是農(nóng)家小院的0.25 倍和2.26 倍，因而更具長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展優(yōu)勢(shì)[21]。

研究中也有少數(shù)是從地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的整體出發(fā)，將旅游業(yè)作為系統(tǒng)中的一個(gè)部分進(jìn)行能值分析，體現(xiàn)旅游業(yè)在系統(tǒng)中所產(chǎn)生的作用。魏奮子以能值理論為基礎(chǔ)，對(duì)四川省阿壩自治州1952—2005 年的農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能值投入、產(chǎn)出狀況進(jìn)行了定量分析，指出阿壩州生態(tài)旅游能值投入增長(zhǎng)很快，從1990 年的3.50×1020sej增長(zhǎng)到2005年的1.13×1021sej[22]。

1.2.3 自然保護(hù)區(qū)

自然公園是在人們利用的環(huán)境資源中，受到破壞較小的。它配備一定數(shù)量的必需設(shè)備，供旅游者的使用，旨在讓旅游者在其中享受到豐富人生經(jīng)驗(yàn)、提高審美情趣、恢復(fù)身心健康等[3]。從森林公園的角度，關(guān)俊利使用能值分析方法對(duì)廣西十萬(wàn)大山國(guó)家森林公園旅游生態(tài)系統(tǒng)的能值投入產(chǎn)出狀況、環(huán)境承載情況和系統(tǒng)運(yùn)行效果進(jìn)行了定量分析，認(rèn)為十萬(wàn)大山能值產(chǎn)出效率低，運(yùn)行狀況不佳，但處于一個(gè)良好的發(fā)展階段，應(yīng)增大具有高能值的勞務(wù)投入，逐步增強(qiáng)能值的利用效率[30]。從地質(zhì)公園的角度，張小洪運(yùn)用能值分析方法對(duì)四川興文石海風(fēng)景名勝區(qū)近期和遠(yuǎn)期規(guī)劃進(jìn)行了分析。他對(duì)廢棄物進(jìn)行了能值分析，廢物能值占總投入能值的比重遠(yuǎn)期比近期增加了50%，說(shuō)明隨著旅游設(shè)施的完善，游客數(shù)量的增加，廢物的排放量有了大幅度的增加；能值可持續(xù)性指標(biāo)遠(yuǎn)期比近期上升了53.57%[31]。

2 旅游系統(tǒng)的能值研究述評(píng)

能值方法在各個(gè)時(shí)空尺度和各類(lèi)型的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究[32]，從類(lèi)型角度，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究取得了較大的進(jìn)展[33- 34]，在基礎(chǔ)理論闡釋、指標(biāo)體系開(kāi)發(fā)、案例實(shí)證研究等方面取得了進(jìn)步，本文從農(nóng)業(yè)以及工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)比的角度，著重闡述旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值研究的特殊性和未來(lái)發(fā)展的方向。

2.1 理論推進(jìn)方面

能值理論的推進(jìn)，從各個(gè)系統(tǒng)的研究成果來(lái)看，體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是指標(biāo)體系的改進(jìn)與創(chuàng)建；二是不同系統(tǒng)核算邊界下計(jì)算過(guò)程的選取，顯示為能值代數(shù)[35]的改進(jìn)和能值流程圖的繪制；三是能值基準(zhǔn)的選取和能值轉(zhuǎn)換率的重新計(jì)算。

圖1 不同研究尺度旅游能值核算方法圖(灰色部分為旅游)[10]Fig.1 Emergy accounting approaches for tourism systems on different scales(gray part for tourism)[10]

魏敏構(gòu)建了旅游生態(tài)能值分析方法，建立了旅游生態(tài)能值輸出和輸入指標(biāo)的計(jì)算公式[4]。不同的研究尺度，計(jì)算過(guò)程不同(圖1)[10]，例如在國(guó)家與地區(qū)尺度上，旅游只是大系統(tǒng)中的很小的部分，所以在核算旅游能值時(shí)只是簡(jiǎn)單的將旅游收入的貨幣流轉(zhuǎn)化為能值[11]；在較大尺度的系統(tǒng)中，例如城市，通常利用旅游產(chǎn)業(yè)所占系統(tǒng)的百分比進(jìn)行比例核算[36]；在一個(gè)稍小尺度的系統(tǒng)中，旅游景區(qū)，或者旅游度假地作為整個(gè)旅游系統(tǒng)，通常采用能值綜合核算。

在此基礎(chǔ)上，旅游投入能值與產(chǎn)出能值，在國(guó)家尺度上多被理解為入境旅游和出境旅游的概念。從能值綜合的角度出發(fā)，Abel認(rèn)為旅游產(chǎn)生外匯所以是出口產(chǎn)品，出口的旅游產(chǎn)品的能值與投入的能值相等，投入包括環(huán)境投入與人造設(shè)施的投入[37]。Brown認(rèn)為僅僅用貨幣來(lái)評(píng)價(jià)旅游者的經(jīng)濟(jì)影響通常會(huì)忽略消耗的資源，實(shí)際上支持旅游者使用的環(huán)境和服務(wù)是通過(guò)每個(gè)旅游者的獲取而出口的，當(dāng)?shù)鼐用竦貌坏接行У南M(fèi)[9]。李金平認(rèn)為游客在旅游地消費(fèi)物質(zhì)和服務(wù)的同時(shí)，支付貨幣，所以旅游業(yè)與游客之間能值交換應(yīng)該是雙向流動(dòng)的，只是流動(dòng)的方向與一般的經(jīng)濟(jì)反饋(例如水、貨物等)是相反方向的(圖2)。并且這兩種雙向流動(dòng)的能值量是不一定相等的，涉及到能值使用量、能值貨幣率、旅游者國(guó)別等問(wèn)題。同時(shí)旅游者與居民的關(guān)系是一種相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，旅游者消耗的能值量多，意味著居民消耗的少[13]。

圖2 旅游能值流動(dòng)圖[10]Fig.2 Figure of tourism emergy flows[10]

由于上述問(wèn)題認(rèn)知的差異，目前在旅游能值的數(shù)據(jù)核算上，很多研究都出現(xiàn)核算模糊不清的狀況。例如，有文章指出游客進(jìn)入旅游地消費(fèi)，投入貨幣消耗資源，所以旅游業(yè)收入應(yīng)當(dāng)是系統(tǒng)輸入能值[12]。實(shí)際上，游客的消費(fèi)和消耗應(yīng)當(dāng)是系統(tǒng)輸出能值，宜通過(guò)各自的轉(zhuǎn)換率進(jìn)行換算。雖然有文獻(xiàn)中將旅游收入作為輸出能值[27]，但未考慮旅游者實(shí)際消耗。也有文獻(xiàn)將旅游的建筑投入作為系統(tǒng)投入，將旅游收入作為系統(tǒng)的產(chǎn)出[38]，但在對(duì)設(shè)施設(shè)備投入上并沒(méi)有說(shuō)明年限。梁春玲在分析南四湖濕地能值中，將旅游開(kāi)發(fā)作為系統(tǒng)的輸入能值流計(jì)算[39]。

大部分的能值轉(zhuǎn)換率的選擇通常參考Odum[2,40]、藍(lán)盛芳[3]、Brown[41]等，最新修正的能值基準(zhǔn)是1.52×1025sej/a[42]，不同的能值基準(zhǔn)則相應(yīng)的轉(zhuǎn)換率不同。魏敏在研究中根據(jù)使用的能值基準(zhǔn)進(jìn)行了相應(yīng)的轉(zhuǎn)換[4]。旅游能值研究需要根據(jù)最新的研究成果，選取最適合的能值轉(zhuǎn)化率，以期獲得最客觀的能值綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

2.2 要素選擇方面

能值理論在農(nóng)業(yè)主要被應(yīng)用于區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和特殊農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究，其中區(qū)域包括全國(guó)[43]、省級(jí)[44]以及縣域[45]尺度，特殊農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)包括綠洲[46]、漁業(yè)[47]、干旱半干旱地區(qū)[48]等具體類(lèi)型進(jìn)行了探討。在工業(yè)領(lǐng)域，能值理論被運(yùn)用于建筑行業(yè)[49]、生物質(zhì)[50]、廢物處理[51]等工業(yè)系統(tǒng)中。國(guó)內(nèi)旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能值分析主要在兩個(gè)領(lǐng)域，以自然生態(tài)環(huán)境為載體以及以半自然和半人工生態(tài)環(huán)境為載體的旅游系統(tǒng)，由于這兩個(gè)系統(tǒng)與自然界的聯(lián)系較緊密，能值分析是從地球資源的角度分析的方法，所以在結(jié)合使用上比較自然和簡(jiǎn)單。對(duì)于以純?nèi)斯きh(huán)境為載體的旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，例如主題公園類(lèi)景區(qū)等由于與自然界的聯(lián)系較間接，相應(yīng)的能值轉(zhuǎn)換率的計(jì)算比較困難。國(guó)外的研究涉及面更寬，包括國(guó)家層面到小的旅游景區(qū)系統(tǒng)尺度的分析。但旅游度假地以及城市旅游的能值研究較少。

研究中系統(tǒng)要素的選取與系統(tǒng)類(lèi)型有著很大關(guān)聯(lián)，農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在投入與產(chǎn)出要素上受地理環(huán)境制約性很強(qiáng)，有自然投入(太陽(yáng)能、風(fēng)能、水、土壤等)，也有人為投入(勞動(dòng)力、化肥、機(jī)械能、電能、燃料油等等)，有實(shí)體的物質(zhì)產(chǎn)出也有看不見(jiàn)的信息知識(shí)產(chǎn)出，也有具有審美價(jià)值的景觀產(chǎn)出[33]。在工業(yè)系統(tǒng)能值研究，不再像傳統(tǒng)的能值分析一樣考慮太陽(yáng)能、雨水的化學(xué)能與勢(shì)能以及土壤侵蝕造成的損失。而是將工業(yè)系統(tǒng)中的各類(lèi)原料根據(jù)其可再生與否分別作為系統(tǒng)可再生資源與不可再生資源的投入，系統(tǒng)的產(chǎn)出中會(huì)考慮系統(tǒng)的廢棄物[36]。在旅游能值研究中，由于旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)涵蓋的系統(tǒng)類(lèi)型多樣，包括原生態(tài)、次生態(tài)和泛生態(tài)景區(qū)，在選取要素時(shí)，需要根據(jù)景區(qū)與自然和人文環(huán)境的聯(lián)系緊密程度進(jìn)行相應(yīng)的取舍。在可更新能值的計(jì)算中，需要選取最大的能值投入避免重復(fù)計(jì)算，一般情況下會(huì)選擇雨水化學(xué)能，Brown和Ulgiati認(rèn)為作為海岸旅游地，最大的可更新能值投入可能是波浪或潮汐[9]。從表1可知，系統(tǒng)元素的選取和系統(tǒng)背景以及邊界的劃定有很大的關(guān)系。因此能值系統(tǒng)圖繪制的詳盡程度，取決于研究的目的，核算邊界和時(shí)空分辨率，需要體現(xiàn)系統(tǒng)研究的關(guān)鍵因素。

表1 國(guó)內(nèi)外主要旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值研究系統(tǒng)要素選擇表Table 1 Table of emergy system factor comparison about major domestic and overseas tourism ecological economic systems

2.3 指標(biāo)創(chuàng)建方面

Odum等在能值方法提出了很多指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行可持續(xù)性分析，同時(shí)也鼓勵(lì)學(xué)者對(duì)于不同的系統(tǒng)提出新的能值指標(biāo)。在研究中，指標(biāo)問(wèn)題主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一個(gè)是評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取，一個(gè)是指標(biāo)體系的延伸。在農(nóng)業(yè)能值研究中，李雙成提出了區(qū)域性可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)[52]，嚴(yán)茂超開(kāi)發(fā)了單位面積產(chǎn)出、人均農(nóng)產(chǎn)品能值占有情況等指標(biāo)[53]，學(xué)者都對(duì)相應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行了實(shí)證性研究；在工業(yè)系統(tǒng)能值研究中，經(jīng)常用到的能值指標(biāo)為能值產(chǎn)出率、環(huán)境承載力以及可持續(xù)性指標(biāo)[36]，Lou等[54]增加了廢棄物相關(guān)指標(biāo)以適應(yīng)真實(shí)環(huán)境，一些學(xué)者改進(jìn)能值指標(biāo)體系以使其適用于生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)。

在旅游能值研究中，國(guó)內(nèi)大部分用到的指標(biāo)有：能值投資率(EIR)、環(huán)境負(fù)載率(ELR)、能值產(chǎn)出率(EYR)、能值可持續(xù)性指標(biāo)(ESI)、能值可持續(xù)發(fā)展性能指標(biāo)(EISD)。而國(guó)外的文獻(xiàn)主要用到可更新資源比率(R%)、環(huán)境負(fù)載率(ELR)、人均能值使用量(U/P)、能值密度(U/A)等(表2)。能值可持續(xù)性指標(biāo)ESI是Brown和Ulgiati提出的用以評(píng)價(jià)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展性能的綜合性評(píng)價(jià)指標(biāo)[55]。由于該指標(biāo)缺乏對(duì)能值產(chǎn)出的實(shí)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)的反映，陸宏芳提出了新的評(píng)價(jià)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展性能的能值指標(biāo)EISD[56]。國(guó)內(nèi)通常使用這兩種指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)的可持續(xù)性分析，而國(guó)外的文獻(xiàn)通常結(jié)合使用各種能值指標(biāo)分析系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r，而不僅是這兩個(gè)單一的指標(biāo)。

表2 國(guó)內(nèi)外主要旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值指標(biāo)比較表Table 2 Table of emergy index comparison about major domestic and overseas tourism ecological economic systems

R: 可更新資源Renewable resources(sej);U/P：人均能值量Emergy used per person(sej/p);U/A:單位面積能值量Emergy used per area(sej/a);EIR：能值投資率Emergy investment rate;ELR：環(huán)境負(fù)載率Emergy loading ratio;EYR：能值產(chǎn)出率Emergy yield ratio;ESI：能值持續(xù)性指標(biāo)Emergy sustainability index;EISD：能值可持續(xù)發(fā)展性能指標(biāo)Emergy sustainable development index

根據(jù)旅游系統(tǒng)的特殊性，學(xué)者構(gòu)建了一些新的研究指標(biāo)。如謝麗萍通過(guò)系統(tǒng)能值分析提出生態(tài)農(nóng)業(yè)旅游經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)指標(biāo)、結(jié)構(gòu)指標(biāo)、功能指標(biāo)、生態(tài)效率指標(biāo)、總體評(píng)價(jià)指標(biāo)等指標(biāo)[57]。關(guān)俊利根據(jù)生態(tài)農(nóng)業(yè)旅游能值評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)算綠色旅游收入指標(biāo)(GTI)，更好地指導(dǎo)生態(tài)農(nóng)業(yè)旅游健康可持續(xù)發(fā)展[58]。李洪波提出了生態(tài)旅游經(jīng)濟(jì)能值指標(biāo)(生態(tài)旅游能值比、生態(tài)旅游能值產(chǎn)出率)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析[23]。張小洪針對(duì)興文石海景區(qū)提出了廢棄物的指標(biāo)(廢物能值百分比)[31]。丁曉榮新構(gòu)建了生態(tài)產(chǎn)出率和凈經(jīng)濟(jì)效益2 個(gè)指標(biāo)[59]等。魏敏通過(guò)測(cè)算旅游餐飲、交通、住宿、購(gòu)物和勞務(wù)等能值，構(gòu)建了旅游能值交換率和旅游可持續(xù)發(fā)展能值指標(biāo)[4]。在指標(biāo)的構(gòu)建上需要遵循客觀正確合理的原則，根據(jù)系統(tǒng)特殊性構(gòu)建的相應(yīng)指標(biāo)，表2 中的指標(biāo)對(duì)比結(jié)果僅供參考，由于能值基準(zhǔn)的選擇不同會(huì)影響相應(yīng)的能值轉(zhuǎn)化率，所以指標(biāo)U/P和U/A需要進(jìn)行統(tǒng)一化處理，表中意大利海岸的研究結(jié)果進(jìn)行了處理，因?yàn)樵撗芯窟x取的能值基準(zhǔn)是1.58×1025sej/a[40]。在實(shí)際分析中得出的指標(biāo)值，需要說(shuō)明使用的能值轉(zhuǎn)化率，從而能夠運(yùn)用到案例實(shí)證研究中并可歸一化處理用于對(duì)比分析。

2.4 方法集成方面

在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能值研究中，運(yùn)用了能值生態(tài)足跡模型[60]、計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法[45]、三元相圖[61]等方法，將能值理論的應(yīng)用推廣到一個(gè)新的高度與領(lǐng)域；在工業(yè)系統(tǒng)中，學(xué)者嘗試運(yùn)用能值-夾點(diǎn)分析方法[62]、生命周期評(píng)價(jià)[63]、以及模糊優(yōu)化方法[64]等方法，更有效的對(duì)工業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)化。

在旅游系統(tǒng)的研究中，李洪波認(rèn)為能值分析方法在旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的應(yīng)用仍處于探索階段，旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析指標(biāo)體系的構(gòu)建尚不完善，研究缺乏針對(duì)性，同時(shí)也未能反映人類(lèi)對(duì)生態(tài)旅游系統(tǒng)所提供的服務(wù)的需求性，所以采用條件價(jià)值法解決這個(gè)問(wèn)題[23]。關(guān)俊利運(yùn)用旅游衛(wèi)星賬戶TSA指導(dǎo)思想，以桂林恭城瑤族自治縣為實(shí)例，對(duì)生態(tài)農(nóng)業(yè)旅游投入產(chǎn)出進(jìn)行了核算[58]。Serour等結(jié)合劑量反應(yīng)分析旅游者與珊瑚礁之間的關(guān)系[17]； Vassallo等利用能值理論對(duì)意大利利谷里亞海岸旅游地經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的可持續(xù)性進(jìn)行分析，結(jié)合巴特勒生命周期理論，形成“Em-TACL”模式，并指出利用能值分析可以對(duì)旅游地的生命周期進(jìn)行判斷，為管理者提供制定相關(guān)政策的依據(jù)。并使用相關(guān)系數(shù)分析顯示旅游者的能值使用價(jià)值與居民的能值使用價(jià)值趨勢(shì)一致[19]。Brown和Ulgiati在對(duì)酒店建筑的能值計(jì)算是通過(guò)估計(jì)度假地的生命周期來(lái)分解測(cè)算[9]。結(jié)合方法上呈現(xiàn)的不如其他系統(tǒng)廣闊，可根據(jù)研究需要，選取經(jīng)濟(jì)學(xué)、地理學(xué)等方法綜合分析。

3 研究啟示

總體來(lái)看，國(guó)內(nèi)從微觀尺度出發(fā)，以旅游產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)為研究對(duì)象的能值分析較少，從能值理論的合理運(yùn)用、指標(biāo)選取、數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)完整性、實(shí)踐指導(dǎo)性等方面，國(guó)內(nèi)研究相較于國(guó)外仍顯薄弱。需加強(qiáng)以下方面研究。

(1)理論上建立與架構(gòu)旅游生態(tài)系統(tǒng)的能值分析體系

旅游生態(tài)系統(tǒng)的邊界確定是能值分析的基礎(chǔ)，現(xiàn)實(shí)中由于行政管轄權(quán)導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)碎化，使能值研究的對(duì)象難以界定，從而影響數(shù)據(jù)采集、能值輸入與輸出指標(biāo)的選擇以及定量計(jì)算結(jié)果的定性表達(dá)。今后應(yīng)立足典型案例區(qū)，如有一個(gè)行政機(jī)構(gòu)管轄的有確定范圍的風(fēng)景名勝區(qū)(黃山、九寨溝、廬山、武夷山、武當(dāng)山等等)，其旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)邊界明確，系統(tǒng)內(nèi)幾乎所有行業(yè)都是為旅游服務(wù)，易于確定。通過(guò)對(duì)典型旅游地的能值分析，從而可以建構(gòu)旅游生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析的一般框架體系。

(2)方法上有3 個(gè)問(wèn)題需進(jìn)一步探討

一是注重多學(xué)科方法的結(jié)合研究，如與旅游生態(tài)足跡[65]、應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬結(jié)合GIS技術(shù)手段建立動(dòng)態(tài)模型、能值三相圖等的結(jié)合。二是注重利用新的地球能值基準(zhǔn)，尤其在與其他地區(qū)的比較研究中，應(yīng)在同一基準(zhǔn)上采用轉(zhuǎn)換系數(shù)，使指標(biāo)進(jìn)行比較更加具有對(duì)應(yīng)性與政策啟示的針對(duì)性。三是注重系統(tǒng)能值過(guò)程的分析，提出適合系統(tǒng)屬性的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，完整的應(yīng)用能值方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，探討從能量的流入到廢棄物的處理這一整個(gè)過(guò)程中各種主要生態(tài)經(jīng)濟(jì)流的作用與機(jī)制。

(3)內(nèi)容上，今后要加強(qiáng)旅游生態(tài)系統(tǒng)能值的歷時(shí)性分析與橫向比較研究

結(jié)合其他系統(tǒng)的研究成果，從方法和指標(biāo)設(shè)計(jì)上尋找契合點(diǎn)，例如農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中關(guān)于審美景觀功能的能值測(cè)算，工業(yè)系統(tǒng)中廢棄物和建筑設(shè)施的能值測(cè)算等，森林生態(tài)系統(tǒng)中關(guān)于生態(tài)服務(wù)功能的價(jià)值評(píng)估，運(yùn)用于旅游系統(tǒng)的能值研究。根據(jù)系統(tǒng)的核算邊界和研究目的，構(gòu)建實(shí)用的能值流程圖?；谀苤捣治龅穆糜紊鷳B(tài)效率、旅游生態(tài)安全、旅游環(huán)境容量、旅游生態(tài)用地研究以及能值貿(mào)易研究，能值價(jià)值論和市場(chǎng)價(jià)值論融合趨勢(shì)下如何反映旅游者的需求結(jié)構(gòu)和偏好，都將是未來(lái)重要的研究取向。

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Progress of emergy research on tourism systems

WANG Jingjing1, ZHANG Jinhe2,*, WANG Qun3, HUANG Jianfeng3

1NanjingSecondaryVocationalSchoolOfTourismAndNutrition,Nanjing210012,China2SchoolofGeographicandOceanographicSciences,NanjingUniversity,Nanjing210093,China3CollegeofTerritorialResourcesandTourism,AnhuiNormalUniversity,Wuhu241003,China

Emergy analysis based on emergy evaluation and transformation is an appropriate methodology for analyzing and evaluating material, energy, and monetary relationships and how the various levels interact with each other in any ecological or economic system. The tourism ecological system, centering on tourist activities, is a composite ecological system made up from nature, society, economy and tourism activities. It is a special type of man-land area relationship and emergy research on tourism can provide scientific advice for the sustainable development of scenic spots. Based on relevant literature reviews, system comparison and analysis of similar research, the author arrived at the conclusions that the emergy in the tourism system has major distinctive elements related to advancing theories, element selection, establishing indices and integrating methods. The paper proposes future directions for expanding emergy research on tourism systems from theoretical, methodological and content aspects.Generally speaking, there are very few domestic emergy analyses that take the domestic tourism industry system as the object of research and study from a micro scale. In comparison with foreign studies, when viewed from the reasonable utilization, index selection, data acquisition, system integrity, and practice guidance aspects, amongst many others, the research is still weak.From the angle of geographical distribution, different countries have different resource backgrounds, and the research results are dependent on the method used. Therefore, emergy research is an urgent requirement for most countries. However, when comparing the results of different countries, we discover that only when calculation methods are unified can the reliability of the results be improved. Therefore, theoretically building the emergy analysis system of the tourism ecosystem is essential. Determination of the boundary of the tourism ecosystem is the basis of emergy analysis. In reality, ecosystem fragmentation caused by administrative jurisdiction makes the definition of the value object too difficult. Thus, this affects data collection, selection of input and output indicators and the qualitative expression of calculation results. In order to solve this problem, we can increase the effort spent in the case study. The study of small scales should be encouraged for ease of data acquisition and increased reliability. In the future, it is important to take the Huangshan or Jiuzhaigou scenic spots as examples, using the method of emergy analysis and to discuss them from the angle of the tourism eco-economic system, conducting a systemic analysis on the emergy flow of a scenic spot. Some novel indexes could be proposed, e.g., emergy exchange ratio of tourism, environmental loading ratio of tourism, emergy sustainability index of tourism, emergy sustainable development index of tourism, emergy tourism ecosystem health index, etc.In addition, we need to provide further discussion of the method from three different aspects: the first is focusing on a multidisciplinary approach combining research. The second is paying attention to the use of a new benchmark. The last is paying attention to the analysis of the process and putting forward a new index evaluation system suitable for the system′s attributes, then, probing the effect and mechanism of the main ecological economic flow with a complete method. Finally, we should strengthen the diachronic analysis and horizontal comparative study of the tourism ecosystem.

tourism ecological system; emergy evaluation; sustainable development

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40971301, 41271161, 41201149)

2013- 03- 22;

日期:2014- 03- 25

10.5846/stxb201303220490

*通訊作者Corresponding author.E-mail: zhangjinhe@nju.edu.cn

汪晶晶，章錦河，王群，黃劍鋒.旅游生態(tài)系統(tǒng)能值研究進(jìn)展.生態(tài)學(xué)報(bào),2015,35(2):584- 593.

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