顧家明， 胡衛(wèi)衛(wèi)， 田素妍

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 人文與社會發(fā)展學(xué)院， 江蘇 南京 210095； 2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 公共管理學(xué)院， 江蘇 南京 210095)

生態(tài)承載力表示特定環(huán)境條件下某種個(gè)體存在數(shù)量的最高值，1921年，Park和Burgess[1]在人類生態(tài)學(xué)領(lǐng)域首次應(yīng)用了生態(tài)承載力的概念。作為評判地區(qū)可持續(xù)發(fā)展能力和反映人與生態(tài)系統(tǒng)和諧共生程度的生態(tài)承載力概念經(jīng)歷種群—資源—環(huán)境—生態(tài)系統(tǒng)的四種演變。自生態(tài)承載力的概念提出以來，國內(nèi)外學(xué)者從跨學(xué)科、多領(lǐng)域的視角對其展開深入研究。其中，國內(nèi)學(xué)者從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，研究范圍涵蓋流域、城市、生態(tài)脆弱區(qū)、農(nóng)業(yè)以及生態(tài)旅游等諸多領(lǐng)域。生態(tài)經(jīng)濟(jì)的理念是指地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展既要注重經(jīng)濟(jì)提升的質(zhì)量和效率，又要考慮資源消耗以及耗竭后的持續(xù)發(fā)展問題。人口的不斷增長和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展會導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，是超出其本身所具備的生態(tài)承載力的主要原因[2]。雖然當(dāng)前江蘇省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)力全國領(lǐng)先，但是經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是否在合理的生態(tài)承載力范圍之內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)能力如何，當(dāng)前的生態(tài)承載力狀態(tài)如何以及經(jīng)歷過怎樣的動態(tài)演變歷程是值得探討的問題。近年來，關(guān)于生態(tài)承載力評價(jià)的研究主要集中在壓力和支持兩個(gè)角度。其中，李金海[3]運(yùn)用凈初級生產(chǎn)力估測法，通過生態(tài)系統(tǒng)的NPP背景值確定生態(tài)系統(tǒng)承載力的閾值來研究河北豐縣的生態(tài)承載力；Global Footprint Network運(yùn)用生態(tài)足跡評價(jià)法，以收入為標(biāo)桿通過地區(qū)分組，研究不同組的生態(tài)承載力狀況；高吉喜[4]運(yùn)用供需平衡法，通過計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)所提供的資源量和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的需求量之間的差值來衡量生態(tài)承載力；余丹林[5]運(yùn)用綜合指標(biāo)評價(jià)法，引入歐式幾何中三維狀態(tài)空間軸的概念，從承壓、壓力和區(qū)際交流來構(gòu)建生態(tài)承載力評價(jià)指標(biāo)；還有學(xué)者如Jusup和Klanjseek[6]在菲律賓地區(qū)評價(jià)海域生態(tài)承載力時(shí)提出了海洋生物養(yǎng)殖與自然環(huán)境間的仿真交互模型?？梢?，對生態(tài)承載力評價(jià)的方法更加多元，為本研究提供借鑒。生態(tài)承載力評價(jià)的第一步是構(gòu)建生態(tài)承載力指標(biāo)體系，本研究運(yùn)用驅(qū)動力—壓力—狀態(tài)—影響—響應(yīng)框架構(gòu)建江蘇省生態(tài)承載力指標(biāo)體系，利用熵權(quán)法確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，并采用TOPSIS法(逼近于理想值的排序方法)進(jìn)行指標(biāo)綜合，獲得生態(tài)承載力評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和等級結(jié)果，最終利用障礙度模型診斷各單項(xiàng)指標(biāo)的障礙度，探尋影響生態(tài)承載力的主要障礙因素。具體評價(jià)和診斷流程如圖1所示。

1 江蘇省生態(tài)承載力評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建及數(shù)據(jù)來源

DPSIR模型是1993年歐洲環(huán)境局(EEA)在經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)提出的PSR模型基礎(chǔ)上發(fā)展而來，該模型涵蓋社會、經(jīng)濟(jì)、政治和生態(tài)等多種元素，主要反映人類社會經(jīng)濟(jì)活動對生態(tài)的影響[7]。DPSIR概念模型中，D代表“驅(qū)動力”，表示社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動力；P表示“壓力”，是指社會經(jīng)濟(jì)活動對生態(tài)環(huán)境的影響；S指“狀態(tài)”，即生產(chǎn)活動在驅(qū)動力和壓力下所呈現(xiàn)的狀況；I表示“影響”，表示生態(tài)系統(tǒng)的各種狀態(tài)對經(jīng)濟(jì)、社會、資源、環(huán)境等的影響程度；R代表“響應(yīng)”，是指為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展而采取策略[8]。

1.1 指標(biāo)體系建構(gòu)及權(quán)重確定

生態(tài)承載力評價(jià)的研究在國內(nèi)較為成熟，池源等[9]從海島開發(fā)強(qiáng)度和海島生態(tài)狀況2個(gè)一級指標(biāo)和4個(gè)二級指標(biāo)構(gòu)建海島資源環(huán)境承載力評估指標(biāo)體系；郭文棟等[10]從生態(tài)系統(tǒng)、資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會承載情況進(jìn)行生態(tài)承載力評價(jià)；王奎峰等[11]采用PSR模型從自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、人口環(huán)境和污染環(huán)境4個(gè)維度共17個(gè)指標(biāo)對山東半島的生態(tài)承載力進(jìn)行評價(jià)；周智等[12]從自然資源和社會資源2個(gè)方面采用21個(gè)指標(biāo)構(gòu)成農(nóng)村生態(tài)環(huán)境承載力評價(jià)體系，并運(yùn)用因子分析法對指標(biāo)體系進(jìn)行評價(jià)，探明農(nóng)村生態(tài)環(huán)境承載力空間異質(zhì)性的變化規(guī)律；鄭晶[13]基于DPSIR概念模型，從驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)5個(gè)層面選取了29個(gè)指標(biāo)，構(gòu)建了福建省生態(tài)環(huán)境承載力評價(jià)體系。

本研究在綜合前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合江蘇省的實(shí)際情況，依據(jù)其資源稟賦，根據(jù)客觀性、可獲取性、有效性和可量化的原則，基于DPSIR概念模型，從驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)五個(gè)維度構(gòu)建江蘇省生態(tài)承載力評價(jià)指標(biāo)體系。根據(jù)對評價(jià)結(jié)果的影響，將指標(biāo)區(qū)分為正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)[14]，具體詳見表1。

本研究主要采用熵權(quán)法對指標(biāo)進(jìn)行賦值，相對來說，熵權(quán)法是一種比較客觀科學(xué)的賦權(quán)方法，它是將多個(gè)指標(biāo)對象進(jìn)行因果分析的綜合評價(jià)方法，其得出的結(jié)果主要是依據(jù)客觀數(shù)據(jù)，幾乎不受主觀因素的干擾[15]。

在計(jì)算指標(biāo)權(quán)重之前，采用極值法對指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理: ①正向和負(fù)向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理公式如公式(1)—(2)； ②計(jì)算第i個(gè)指標(biāo)的信息熵Hi； ③計(jì)算第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重Wi。

(1)

(2)

(3)

(4)

式中：Vij——指標(biāo)原始值；Rij——標(biāo)準(zhǔn)化值；i——評價(jià)指標(biāo)的數(shù)目；j——評價(jià)的年份。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文原始數(shù)據(jù)主要來源于2001—2015年的《江蘇省統(tǒng)計(jì)年鑒》《江蘇省環(huán)境狀況公報(bào)》和《江蘇省國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》。

2 江蘇省生態(tài)承載力評價(jià)方法

2.1 TOPSIS模型

Yoon和Hwang[16]提出逼近于理想解的排序法即TOPSIS模型，該模型旨在對多維度、多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行比較。依據(jù)評價(jià)對象和最優(yōu)解和最劣解的距離進(jìn)行排序，其計(jì)算步驟為：

Y=|Yij|m×n=Rij·Wi

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

2.2 障礙度模型

障礙度模型是對生態(tài)承載力評價(jià)后的進(jìn)一步分析,旨在識別影響生態(tài)承載力的障礙因素,本文引入因子貢獻(xiàn)度Fij、障礙度(Pij,Pij)和偏離度Iij，因子貢獻(xiàn)度表示單項(xiàng)指標(biāo)對生態(tài)承載力的權(quán)重，偏離度是指單向指標(biāo)與生態(tài)承載力目標(biāo)的差距，障礙度是第j年分類指標(biāo)和單項(xiàng)指標(biāo)對生態(tài)承載力的障礙度，其計(jì)算公式為：

Fij=wij·wi

(11)

Iij=1-Ri

(12)

(13)

Pij=∑Pij

(14)

式中：wij——第i個(gè)準(zhǔn)則層第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重;wi——第j個(gè)指標(biāo)所在的第i個(gè)準(zhǔn)則層的權(quán)重;Ri——單項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值。

3 江蘇省生態(tài)承載力評價(jià)及障礙度診斷的實(shí)證分析

3.1 江蘇省生態(tài)承載力評價(jià)結(jié)果與分析

本文運(yùn)用TOPSIS模型，對江蘇省2001—2015年的生態(tài)承載力進(jìn)行測度，結(jié)果詳見表2。 ①驅(qū)動力子系統(tǒng)。2001—2015年驅(qū)動力子系統(tǒng)的貼近度總體呈上升的趨勢，形成V形變化態(tài)勢。表明江蘇省在社會經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)步成效顯著，社會發(fā)展的驅(qū)動力十足。分階段來看，2001—2010年是輕微波動下降階段，2010年達(dá)到最低值，之后逐年上升，預(yù)計(jì)未來幾年，還會保持波動上升的態(tài)勢。江蘇省人均GDP從2001年的12 879元增加到87 995元，增長幅度為6.8倍，城鎮(zhèn)居民的可支配收入從7 375元到37 173元，農(nóng)村居民的可支配收入從3 785元到16 257元，這都為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)大支持。2011年以后，驅(qū)動力子系統(tǒng)的貼近度基本保持平穩(wěn)，這與江蘇省“穩(wěn)增長、促轉(zhuǎn)型”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展策略相關(guān)。 ②壓力子系統(tǒng)。2001—2015年，壓力子系統(tǒng)的貼近度整體呈上升趨勢，特別是2004年以后，上升的變化趨勢較為明顯。可見，江蘇社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展所承載的生態(tài)壓力較大，這與江蘇省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和一直以來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式有關(guān)。近些年來，江蘇省的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)脆弱之間的矛盾十分突出，人口密度由2001年每1 km2的717人上升到2015年的744人，生活污水廢水排放量和工業(yè)固體廢棄物排放量隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展逐年增加，對環(huán)境造成嚴(yán)重威脅，使城市轉(zhuǎn)型面臨的壓力越來越大。 ③狀態(tài)子系統(tǒng)。2001—2015年，狀態(tài)子系統(tǒng)的貼近度基本保持一個(gè)平穩(wěn)狀態(tài)，導(dǎo)致出現(xiàn)這種結(jié)果的根本原因是江蘇省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化不明顯，一直以來，工業(yè)對地區(qū)生產(chǎn)總值的貢獻(xiàn)率保持在50%左右，第一產(chǎn)業(yè)的比重相對較少，且第一產(chǎn)業(yè)的降低和第三產(chǎn)業(yè)的增加保持的比例一致。建成區(qū)綠化覆蓋率和人均公園綠地面積保持一個(gè)比較平穩(wěn)的增幅，但是狀態(tài)子系統(tǒng)易在驅(qū)動力系統(tǒng)和壓力系統(tǒng)的共同影響下易出現(xiàn)大幅波動。 ④影響子系統(tǒng)。2001—2015年，影響子系統(tǒng)的貼近度呈現(xiàn)“下降—上升—下降”走勢，但是波動程度較低。2001—2015年，空氣環(huán)境質(zhì)量優(yōu)良率、自然保護(hù)區(qū)面積占轄區(qū)面積的比例，都有不同程度的下降，而城鎮(zhèn)失業(yè)登記率和第三產(chǎn)業(yè)的比重略有上升，可見，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對生態(tài)的負(fù)面作用在一定程度上是加重的。特別是自然保護(hù)區(qū)面積2006年的8.62×105hm2下降到2015年5.66×105hm2，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過多的占用了生態(tài)的空間，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的成效不明顯使得影響子系統(tǒng)的生態(tài)承載力不斷下降，為整體生態(tài)承載力水平的降低奠定基礎(chǔ)。 ⑤響應(yīng)子系統(tǒng)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，江蘇省的工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程明顯加快，經(jīng)濟(jì)建設(shè)型政府為追求高額GDP政績，面對日益嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī)并未作出真正的響應(yīng)。因此，2001—2006年，響應(yīng)子系統(tǒng)的貼近度是持續(xù)走低的，到2006年達(dá)到最低值。2006年，江蘇省出臺《關(guān)于推進(jìn)環(huán)境保護(hù)工作的若干政策措施》，該措施從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建立完善污染物排放總量控制制度、全面深化環(huán)境價(jià)格改革和建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制等方面提出江蘇省“生態(tài)省”建設(shè)的具體舉措，江蘇省委、省政府的高度重視大大的提升了響應(yīng)子系統(tǒng)的貼近度，從2006年開始，貼近度上升，并保持一個(gè)穩(wěn)定態(tài)勢。在參考其他研究成果基礎(chǔ)上，結(jié)合江蘇省生態(tài)承載力實(shí)際，采用學(xué)界常用的文獻(xiàn)調(diào)研和模糊隸屬度的方法，根據(jù)生態(tài)承載力綜合評價(jià)的系數(shù)，按照程度的大小，依據(jù)五分法，將其劃分為5個(gè)等級，差(0，0.3]；較差(0.3，0.5]；一般(0.5，0.7]；較好(0.7，0.9]；優(yōu)秀(0.9，1]。

表2 江蘇省生態(tài)承載力評價(jià)體系評價(jià)結(jié)果

圖2反映江蘇省2001—2015年生態(tài)承載力的綜合評價(jià)情況，從評價(jià)結(jié)果的走勢來看，呈現(xiàn)“N”態(tài)勢，從評價(jià)結(jié)果所體現(xiàn)的生態(tài)承載力程度來看，處于“差”和“較差”的狀態(tài)。2001—2006年，這幾年生態(tài)承載力總體是上升趨勢，這與江蘇省出臺的環(huán)保政策相關(guān)，2001年江蘇省通過《關(guān)于加強(qiáng)環(huán)境綜合整治推進(jìn)生態(tài)省建設(shè)的決定》，明確環(huán)境與發(fā)展綜合決策以及生態(tài)建設(shè)的目標(biāo)。2004年，出臺《關(guān)于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的意見》，實(shí)施《江蘇生態(tài)省建設(shè)規(guī)劃綱要》確定江蘇生態(tài)省建設(shè)的指導(dǎo)思想、目標(biāo)任務(wù)、建設(shè)內(nèi)容和工作措施。一系列生態(tài)規(guī)劃和政策出臺為提升生態(tài)承載力提供制度保障。2006年之后，生態(tài)承載力急劇下降，且到2009年達(dá)到最低值，主要原因是這段時(shí)間我國爆發(fā)了嚴(yán)重的金融危機(jī)，作為沿海的省份，江蘇省的眾多企業(yè)受到重創(chuàng)，經(jīng)濟(jì)一度陷入疲軟狀態(tài)，這段時(shí)間，江蘇省政府進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、資源重組以及加大對能源的消耗力度。2009年之后，生態(tài)承載力有明顯的回升跡象，但是提升的程度不高?？傊?，江蘇省的生態(tài)承載力水平總體水平較差，主要原因是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)建設(shè)協(xié)同性不足，從絕對量來看，江蘇省的生產(chǎn)總值對全國GDP的貢獻(xiàn)率僅次于廣東，排在第二位，全省人均GDP位居全國第四，整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度較高，但是粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式在很長一段時(shí)間內(nèi)占主導(dǎo)地位。面對國內(nèi)經(jīng)濟(jì)換擋、結(jié)構(gòu)升級加速的新常態(tài)，江蘇省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的難題凸顯，集群低端產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈低端的“雙重鎖定”，低成本競爭優(yōu)勢的路徑依賴、低水平增長陷阱等問題也日益顯現(xiàn)。特別是近10 a，江蘇省的第二產(chǎn)業(yè)占地區(qū)生產(chǎn)總值的50%左右，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展不可避免的帶來生態(tài)環(huán)境問題，資源的過度消耗，能源的強(qiáng)度開采，導(dǎo)致生態(tài)承載力的壓力增加。

圖2 江蘇省生態(tài)承載力綜合評價(jià)結(jié)果

圖3 江蘇省生態(tài)承載力綜合評價(jià)的變化情況

3.2 江蘇省生態(tài)承載力障礙度診斷結(jié)果與分析

根據(jù)單項(xiàng)指標(biāo)障礙度的診斷結(jié)果，測算得出2001—2015年江蘇省生態(tài)承載力分類指標(biāo)的障礙度，其測度結(jié)果詳見表3。

表3 江蘇省2001-2015年生態(tài)承載力各分類指標(biāo)障礙度

研究發(fā)現(xiàn)，2001—2015年，江蘇省生態(tài)承載力各個(gè)子系統(tǒng)障礙度呈現(xiàn)不同的演變趨勢，總體來說，驅(qū)動力子系統(tǒng)、壓力子系統(tǒng)、狀態(tài)子系統(tǒng)、影響子系統(tǒng)和響應(yīng)子系統(tǒng)的障礙度呈不同程度的下降趨勢。具體來看，2001—2015年，驅(qū)動力子系統(tǒng)的障礙度由0.212 6下降到0.001 1，下降的趨勢比較明顯，這與江蘇省快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有關(guān)。壓力子系統(tǒng)的障礙度不穩(wěn)定，呈大幅度的波浪式形態(tài)，值得關(guān)注的是，2013—2014年，障礙度由0.020 4驟然上升到0.108 8，乃至2015年0.090 5也是保持較高的程度，預(yù)計(jì)未來幾年，壓力子系統(tǒng)的障礙度還會呈現(xiàn)比較高的水平。狀態(tài)子系統(tǒng)和影響子系統(tǒng)的障礙度也是明顯的下降趨勢，同時(shí)橫向比較來看，響應(yīng)子系統(tǒng)的障礙度要明顯高于其他幾個(gè)子系統(tǒng)。2001—2015年內(nèi)，分類障礙度的總體情況表現(xiàn)為：響應(yīng)子系統(tǒng)>驅(qū)動力子系統(tǒng)>壓力子系統(tǒng)>影響子系統(tǒng)>狀態(tài)子系統(tǒng)，可見，響應(yīng)子系統(tǒng)的障礙度最高，為提升江蘇省生態(tài)承載力，政府和社會各界必須作為響應(yīng)。

4 結(jié)論與討論

(1) 從生態(tài)承載力總體評價(jià)結(jié)果來看，2001年以來，江蘇省的生態(tài)承載力逐步增長，其綜合評價(jià)指數(shù)從2001年的0.254上升到2015年的0.272，年平均增長幅度為7.08%。同時(shí)看到，15 a期間經(jīng)歷了兩次重大的波動，呈現(xiàn)N形態(tài)勢，總體水平較差，如何協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟(jì)進(jìn)步同生態(tài)保護(hù)之間的關(guān)系仍是以后江蘇省亟待解決的問題。

(2) 從DPSIR各子系統(tǒng)來看，除了響應(yīng)子系統(tǒng)的貼近度下降外，其他子系統(tǒng)的貼近度呈不同程度的上升趨勢，但是上升的幅度較低。表明江蘇省經(jīng)濟(jì)社會在取得快速發(fā)展的同時(shí)，所面臨的環(huán)境壓力也逐步增加，當(dāng)前的生態(tài)狀況又反過來對人們的生產(chǎn)生活造成一定影響，但是相關(guān)的公共部門在環(huán)境政策制定、環(huán)境執(zhí)法方面響應(yīng)性仍需提升。

(3) 從障礙因素診斷結(jié)果來看，2001—2015年期間，各個(gè)子系統(tǒng)障礙度總體上呈下降趨勢，其中，響應(yīng)子系統(tǒng)承載力是影響江蘇省生態(tài)承載力綜合指數(shù)提高的主要障礙因素，其次是驅(qū)動力子系統(tǒng)、壓力子系統(tǒng)、影響子系統(tǒng)和狀態(tài)子系統(tǒng)。具體來說，能源消費(fèi)總量、垃圾糞便年處理量、無害化處理廠日處理能力和環(huán)境管理業(yè)投資額等是影響江蘇生態(tài)承載力的主要障礙因子。

(4) 對策建議。 ①加大環(huán)境財(cái)政的投入。增加環(huán)境管理業(yè)投資額，提高環(huán)境保護(hù)支出占一般公共預(yù)算支出的比重，進(jìn)而提高城市市政工程污水處理率。 ②完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。合理的控制能源的消費(fèi)量，加大垃圾糞便和生活垃圾的處理量，提升無害化處理廠日處理能力。 ③加強(qiáng)生態(tài)文明制度建設(shè)。進(jìn)一步完善生態(tài)教育制度、生態(tài)規(guī)劃制度、生態(tài)政績考核制度和生態(tài)補(bǔ)償制度，通過提升響應(yīng)度促進(jìn)制度的落地生根。④拓展生態(tài)發(fā)展空間。增加自然保護(hù)區(qū)面積和人均土地、森林等資源的保有量，劃定保護(hù)紅線，增加生態(tài)空間，不斷提高生態(tài)環(huán)境承載力水平。