郭小紅， 王　鉞， 劉　瓊， 王海強

(西南石油大學 土木工程與建筑學院，四川 成都 610500)

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秦巴山區(qū)生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度評價

——以四川省廣元市為例

郭小紅， 王鉞， 劉瓊， 王海強

(西南石油大學 土木工程與建筑學院，四川 成都 610500)

以四川秦巴山區(qū)廣元市為例，將廣元市的7個區(qū)縣作為基本研究單元，在2005—2010年的土地利用數(shù)據和GDP數(shù)據的分析基礎上，對廣元市生態(tài)系統(tǒng)服務價值和國內生產總值的變化率進行計算，建立適合當?shù)鼐謩莅l(fā)展的生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度(EEH)模型，以形成四川秦巴山區(qū)廣元市2005—2010年間EEH的評價準則和方法。2005年至今 ESV變化趨勢顯示：生態(tài)系統(tǒng)整體上處于健康狀態(tài)；GDP增長整體上呈現(xiàn)出中、東部高，西、南、北低的趨勢；EEH空間特征表現(xiàn)為生態(tài)經濟協(xié)調區(qū)在中、東部區(qū)域，生態(tài)經濟沖突區(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)經濟關系存在潛在的危機，但大體還是處于協(xié)調狀態(tài)，通過采取生態(tài)環(huán)境保護治理的措施，就可以逐步向高協(xié)調狀態(tài)轉變。

生態(tài)經濟系統(tǒng)；協(xié)調度；生態(tài)系統(tǒng)服務價值；四川秦巴山區(qū)

城市化和產業(yè)化引領中國社會經濟快速發(fā)展，城市化進程是中國社會進步的里程碑，產業(yè)化發(fā)展帶動中國經濟邁入全球領先行列[1]。改革開放以來，隨著產業(yè)化和城市化發(fā)展模式的規(guī)模發(fā)展，一方面促使我國經濟快速進步、社會地位迅猛提高；另一方面也出現(xiàn)了環(huán)境污染、生態(tài)平衡破壞、資源過度消耗等一系列弊端。所以經濟進步與生態(tài)保護之間既相互矛盾又需和諧發(fā)展，通過檢測二者的協(xié)調性以形成衡量廣元市生態(tài)平衡、經濟持續(xù)發(fā)展的重要標準[1-2]。生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度(EEH)作為衡量經濟和生態(tài)之間是否協(xié)調發(fā)展的關鍵指標，提高對生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度的關注并合理利用其評價體系，對促進我國社會進步、經濟發(fā)展和生態(tài)穩(wěn)定具有重要的意義。

1　生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展及其評價方法

生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調性可以定性評價生態(tài)平衡與經濟系統(tǒng)是否協(xié)調，生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度(Ecologi- cal Economic Harmony)可以定量反映兩者的協(xié)調程度，通過不同時期、不同狀況下對區(qū)域協(xié)調度的評判，以最合理的方式及時對生態(tài)經濟系統(tǒng)狀況做出調整，對促進四川秦巴山區(qū)廣元市的生態(tài)安全、經濟發(fā)展及社會穩(wěn)定至關重要。

1.1基本概念

兩(或者多個)系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內部各基本元素之間在構成上比例恰當，功能發(fā)揮互不影響，呈現(xiàn)出互補互助的姿態(tài)則稱之為協(xié)調[3]。生態(tài)經濟系統(tǒng)發(fā)展是指在遵循協(xié)調的宗旨下，將經濟發(fā)展、社會需求與生態(tài)保護融入到和諧狀態(tài)。其本質是不以犧牲生態(tài)價值和破壞生態(tài)環(huán)境為代價，推進經濟發(fā)展和滿足社會需求，建立經濟上和生態(tài)上的良性循環(huán)、協(xié)調發(fā)展模式。

1.2評價方法

1.2.1生態(tài)系統(tǒng)服務價值單價的確定

利用2005—2010年土地利用數(shù)據計算生態(tài)系統(tǒng)服務價值(ESV)。目前，國內外還沒有相對成熟的ESV評價方法。相比較而言，1997年Costanza[4]等提出的研究方法和謝高地[5-7]等在此基礎上得到的研究成果在當前應用最為廣泛，采用謝高地等根據我國實際情況編制的中國生態(tài)系統(tǒng)服務價值表(表1)作為ESV基準單價。土地使用類型與生態(tài)系統(tǒng)類型雖然不是絕對相互對應的，但是二者之間存在一定聯(lián)系，根據土地使用類型計算ESV是比較便捷的方法。因此，根據謝高地等人的生態(tài)系統(tǒng)服務價值表，將所有土地使用類型與之最為接近的生態(tài)系統(tǒng)類型進行關聯(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)服務價值的估算

通過表1～2，在明確了各類土地使用類型單位面積ESV后，根據下列公式(1)計算研究四川秦巴山區(qū)廣元市的生態(tài)系統(tǒng)服務價值ESV。

表1　中國生態(tài)系統(tǒng)單位時間內單位面積生態(tài)服務價值

表2　土地利用類型單位時間內單位面積生態(tài)服務價值

(1)

式中：ESV為區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務價值；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)總服務價值ESV基準單價。

1.2.3生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度估算與分區(qū)

生態(tài)系統(tǒng)與經濟系統(tǒng)之間是否協(xié)調，以及協(xié)調程度至今尚未形成權威化、絕對化、大眾化的標準，目前存在的協(xié)調度指標是在一定情況下定義的相對標準。EEH的計算公式如下：

EEH=ESVpr

(2)

(3)

(4)式中：EEH為生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度指數(shù)；ESVpi、ESVpj分別為始末年份各研究單元的生態(tài)系統(tǒng)服務價值；GDPpi、GDPpj分別為始末年份各研究單元的國內生產總值。

通過對上述公式進行分析，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)經濟系統(tǒng)協(xié)調度高，說明生態(tài)與經濟趨向良性方向發(fā)展；②公式(3)>0、公式(4)<0，則公式(2)<0，生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度中等，說明某些區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展較好，但是經濟系統(tǒng)發(fā)展較為緩慢，某種程度上遏制了生態(tài)環(huán)境的自我調節(jié)與恢復能力；③公式(3)<0、公式(4)>0，則公式(2)<0，生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度低，說明某些區(qū)域的經濟發(fā)展是建立在破壞生態(tài)系統(tǒng)的基礎上；④公式(3)<0、公式(4)<0，則公式(2)>0，生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度較低，說明區(qū)域在開發(fā)起始過程中，一味追求經濟快速增長而忽略了生態(tài)環(huán)境保護，致使某些區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡性遭到不可逆轉的破壞，不得不采取生態(tài)保育措施提高生態(tài)系統(tǒng)服務價值ESV。通過研究數(shù)據分析，研究區(qū)域廣元市的7個區(qū)縣2005—2010年國內生產總值(GDP)普遍呈現(xiàn)出極速增長趨勢，因此不存在公式(3)<0的情況。

由于EEH表示的是研究期內經濟與生態(tài)發(fā)展的演變區(qū)域，根據已有數(shù)據得到相應研究成果[1，8]，據此得出劃分生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度(EEH)的評判標準：①EEH≥1，表示研究區(qū)域廣元市ESV增長速度與GDP增長速度相當，生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度(EEH)較高，原有生態(tài)環(huán)境得到了有效保護，或區(qū)域生態(tài)在遭遇暫時輕微破壞后得到恢復，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增長速度低于GDP增長速度，生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度(EEH)中等，生態(tài)平衡系統(tǒng)尚未出現(xiàn)惡化現(xiàn)象，然而，經濟增長已經呈現(xiàn)出制約生態(tài)平衡的趨勢；③-1 ≤EEH< 0，表示研究區(qū)域廣元市ESV負增長，生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度(EEH)較低，過于追求經濟發(fā)展，而生態(tài)保護意識薄弱，導致生態(tài)平衡嚴重破壞，逐漸喪失生態(tài)自我修復能力。

為了更深入地揭示研究區(qū)域EEH的演變性能及特點，對其進行歸類劃分，具體分類如表3所示。

表3　EEH劃分標準

2　廣元市生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度評價

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個區(qū)縣，幅員面積16 314 km2。市域內生態(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)地質狀況發(fā)生變化，周邊環(huán)境受到極大影響，次生地質災害時有發(fā)生，嚴重影響和阻礙廣元市區(qū)社會進步、經濟發(fā)展，耕地恢復任務艱巨。

2.2數(shù)據來源

本文使用的數(shù)據包括廣元市7個區(qū)縣的國內生產總值數(shù)據和土地利用數(shù)據。其中統(tǒng)計數(shù)據主要來源于各年份四川省統(tǒng)計年鑒、廣元市及各區(qū)縣國民經濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報。土地利用數(shù)據來源于廣元市各區(qū)縣土地利用規(guī)劃(2006—2020)，考慮到規(guī)劃編制的時間較長，因此將規(guī)劃中2010年數(shù)據作為已知數(shù)據使用。

2.3廣元市生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度評價

以廣元市7個區(qū)縣為基本評價單元，通過對廣元市各區(qū)縣進行分析計算(表4)，得到其生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度(EEH)類別劃分標準(表5)。

表4　廣元市各區(qū)縣生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度參數(shù)

表5　廣元市各區(qū)縣生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度(EEH)類型

3　結果與分析

3.1土地利用變化特征

2005—2010年，四川秦巴山區(qū)廣元市土地利用結構發(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

通過表格可以看出：耕地、草地、未利用地面積相對減少，林地、園地、建設用地面積相對增加。2005—2010年，隨著國家退耕還林政策的實施，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年的基礎上增加了12.32%；響應城鄉(xiāng)一體化建設、生態(tài)廣元建設等國家戰(zhàn)略以加快城鎮(zhèn)化建設，由此城鎮(zhèn)建設用地正在逐漸增加；受到部分未利用地開發(fā)對林地園地和建設用地的影響，未利用地面積明顯減少，減少8.48%；隨著草地復墾，草地面積迅速減少，減少19.13%。

3.2生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化特征

對廣元市生態(tài)服務價值(ESV)進行分析(表7)。從時間上看，2005—2010年所研究區(qū)域廣元市的ESV整體呈上升趨勢，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%，對該時段ESV上升的貢獻量分別達到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%，對該時段ESV下降的貢獻量分別達到16.67%、61.11%、22.22%。

表7　2005—2010年廣元市生態(tài)服務價值

注：表中數(shù)據單位均為億元。

將廣元市7個區(qū)縣單位面積ESV變化量進行比較，將其分為5類生態(tài)系統(tǒng)服務價值區(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呈增長趨勢，年均增長17.26%，經濟增長速度較快。為了揭示廣元市2005—2010年經濟發(fā)展空間特征，對廣元市7個區(qū)縣單位面積GDP增長量進行比較，將其按照高、較高、中、較低、低5類進行區(qū)域劃分(圖2)。其中利州區(qū)、蒼溪縣經濟增速較快，青川縣、劍閣縣、朝天區(qū)經濟增速較慢，昭化區(qū)、旺蒼縣介于之間。中、東部經濟同步增長速度高于西、南、北部。

圖2　2005—2010年廣元市國內生產總值空間變化示意

3.4生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度(EEH)變化特征

從2005—2010年廣元市EEH的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)(表5)，研究區(qū)域內有3個區(qū)縣單元處于低度沖突狀態(tài)，4個區(qū)縣處于潛在危機狀態(tài)(圖3)，表明該時段廣元市生態(tài)經濟關系在整體上處于協(xié)調狀態(tài)，但是若不加強對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的整治，將會逐步影響經濟的發(fā)展。

圖3　2005—2010年廣元市EEH空間變化示意

4　結論與討論

(1)2005年以來，廣元市土地使用類型、方式發(fā)生重大轉變。園地面積增長率最高，其增長面積很大程度上由草地和未利用地等演變而來，草地面積減少最多，基本轉變?yōu)閳@地、林地和建設用地等。

(2)ESV變化趨勢顯示，2005年以來廣元市生態(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年以來廣元市GDP增長整體上呈現(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)依據王振波等[1]對EEH的劃分標準，2005年以來，廣元市的EEH處于低度沖突區(qū)和潛在危機區(qū)2類區(qū)域。廣元市EEH空間特征為生態(tài)經濟協(xié)調區(qū)在中、東部區(qū)域，生態(tài)經濟沖突區(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)經濟關系出現(xiàn)惡化趨勢，利州區(qū)、昭化區(qū)、旺蒼縣、蒼溪縣生態(tài)經濟關系處于協(xié)調狀態(tài)，但是若不采取生態(tài)治理措施，將會出現(xiàn)惡化趨勢，影響經濟發(fā)展。

(5)由2005—2010年廣元市ESV、GDP變化趨勢可知，朝天區(qū)、青川縣、劍閣縣的經濟發(fā)展是建立在破壞生態(tài)環(huán)境的基礎上，生態(tài)安全與經濟發(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)經濟關系存在潛在的危機，但大體還是處于協(xié)調狀態(tài)，通過采取生態(tài)環(huán)境保護治理的措施，就可以逐步向高協(xié)調狀態(tài)轉變。

[1]王振波，方創(chuàng)琳，王婧.1991年以來長三角快速城市化地區(qū)生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度評價及其空間演化模式[J].地理學報，2011，66(2)：1657-1668.

[2]劉海龍，石培基，李生梅，等.河西走廊生態(tài)經濟系統(tǒng)協(xié)調度評價及其空間演化[J].應用生態(tài)學報，2014，25(12)：3645-3654.

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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

中國工程院重大咨詢項目(2015-ZD-05-09-05);四川省發(fā)改委重點課題項目(ZH2015038)

郭小紅(1992—)，女，從事城市與區(qū)域規(guī)劃設計研究。E-mail：1450179545@qq.com

王鉞(1970—)，男，副教授，碩士生導師，從事城市與區(qū)域規(guī)劃設計的教學與研究。E-mail：1102636992@qq.com

F590.1(271)

A

1009-4210-(2016)04-031-06