本文關(guān)鍵詞：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，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第25卷第1期干旱區(qū)資源與環(huán)境Vol．25No．；貫穿整個(gè)市區(qū)；界平均水平(1．15)外，同時(shí)也低于國(guó)內(nèi)的蘭州(；態(tài)環(huán)境一旦受到不同程度的破壞，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然會(huì)受；力��；

第25 卷第1 期干旱區(qū)資源與環(huán)境Vol． 25 No． 1 2011 年1 月Journal of Arid Land Resources and Environment Jin． 2011 文章編號(hào): 1003 －7578( 2011) 01 －007 －04 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* 劉志杰1 ，陳克龍1 ，趙志強(qiáng)2 ，蘇茂新1 ，張斐1 ( 1． 青海師范大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院西寧810008; 2． 北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院北京100871) 提要: 運(yùn)用能值分析的理論和方法，通過對(duì)西寧市2007 年生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值貨幣比率、環(huán)境負(fù)載率、人均能值使用量、可持續(xù)發(fā)展指數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行了定量分析，并與國(guó)內(nèi)其他城市進(jìn)行比較。結(jié)果表明: 1) 西寧市的自然資源相對(duì)豐富，經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要依賴本地資源，屬資源輸出型城市，城市環(huán)境壓力相對(duì)較小; 2) 2007 年西寧市可持續(xù)發(fā)展指數(shù)為125． 3，說明西寧市經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，可持續(xù)性較差，但潛力較大。因此未來西寧市的發(fā)展除充分利用優(yōu)勢(shì)資源外，更重要的是如何引進(jìn)外部資源，促進(jìn)物流、能流、貨幣流的合理流動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。關(guān)鍵詞: 能值分析; 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng); 西寧市; 可持續(xù)發(fā)展中圖分類號(hào): F062． 2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 能值與能量不同，它是一個(gè)全新的科學(xué)概念和度量標(biāo)準(zhǔn)。能值分析理論是20 世紀(jì)80 年代由美國(guó)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(jí)的能量的真實(shí)價(jià)值［1］。應(yīng)用能值這一科學(xué)概念和度量標(biāo)準(zhǔn)及其轉(zhuǎn)化單位－能值轉(zhuǎn)化率，可將生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)不同的能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)換成同一種能值－太陽(yáng)能值，用以研究生態(tài)系統(tǒng)與人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的復(fù)雜關(guān)系。從而為生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的定量研究開拓了新的途徑［2］。此后，國(guó)外基于能值理論對(duì)各時(shí)空類型的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了全面而又詳細(xì)的研究，如Ulgiati［3］、Brown［4］、Whitfield ［5］等分別對(duì)意大利、泰國(guó)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。從20 世紀(jì)90 年代開始，嚴(yán)茂超［6］、李海濤［7］、隋春花［8］、李占玲［9］等學(xué)者先后對(duì)西藏、江西、廣州、北京的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了能值分析和可持續(xù)性評(píng)估［10］。為深入探討西寧市城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展本質(zhì)，文中運(yùn)用能值分析方法對(duì)西寧市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能流、物流和資源環(huán)境進(jìn)行了定量分析，以尋求適合西寧市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策和途徑。1 研究區(qū)域概況西寧是青海省省會(huì)，地處青藏高原河湟谷地南北兩山之間，統(tǒng)屬祁連山系，黃河支流湟水河自西向東

貫穿整個(gè)市區(qū)。地理坐標(biāo)為東經(jīng)100°52' －101°54'，北緯36°31' －37°28'［18］，全市總面積7649km2 ，2007 年人口215． 3 萬(wàn)。西寧市境內(nèi)最高海拔4394m，市區(qū)中心海拔2261m，年平均降水量380mm，蒸發(fā)量1363． 6mm，年日照時(shí)數(shù)2364． 7h，年平均氣溫7． 6℃ 。西寧市有豐富的自然資源，其中水資源量達(dá)13． 99 億m3 ， 礦產(chǎn)種類齊全，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)各類礦產(chǎn)123 種，在全國(guó)的總儲(chǔ)量中，有51 種的儲(chǔ)量居前10 位，11 種居首位。農(nóng)副產(chǎn)品如蠶豆、鹿茸、冬蟲夏草、雪蓮等馳名中外。改革開放以來，西寧市的經(jīng)濟(jì)得到較快發(fā)展，形成了以機(jī)械、輕紡、化工、建材、冶金、皮革皮毛、食品為主的工業(yè)體系，2007 年GDP 為343． 09 億元，比去年增長(zhǎng)15． 3% ，人均生產(chǎn)總值16209 元，增長(zhǎng)13． 8%［19］。二者雖都有一定程度的增長(zhǎng)，但經(jīng)濟(jì)總量較小。2 方法和步驟( 1) 收集研究區(qū)域的自然地理、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等方面的資料，分析研究區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)行的主要成分* 收稿日期: 2009 －10 －23 �；痦�(xiàng)目: 973 項(xiàng)目: " 青藏高原環(huán)境變化及其對(duì)全球變化的響應(yīng)與適應(yīng)對(duì)策" ( 編號(hào): 2005CB422000) ， 國(guó)家科技支撐計(jì)劃－高寒地區(qū)植被多樣性對(duì)氣候變化的響應(yīng)模式與管理對(duì)策( 編號(hào): 2007BAC03A08 －5 子項(xiàng)目) 資助。作者簡(jiǎn)介: 劉志杰，男，山東濰坊人，碩士，研究方向?yàn)樯锏乩怼 －mail: liuzhijie19820606@ 163． com 。·8· 干旱區(qū)資源與環(huán)境第25 卷和能值流，建立包括國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、人口、能源等主要能值流在內(nèi)的基礎(chǔ)資料庫(kù)［11］。( 2) 利用Odum 的能量語(yǔ)言符號(hào)，繪制詳細(xì)的能量系統(tǒng)圖，從而明確所研究對(duì)象各組分與自然環(huán)境的關(guān)系。( 3) 為了評(píng)價(jià)各類別資源在生態(tài)系統(tǒng)中的地位，以及更好的反映研究區(qū)域特征，編制了能值分析表。通過能值系統(tǒng)分析，建立能值指標(biāo)體系，并通過對(duì)各種能值指標(biāo)進(jìn)行分析，為制定科學(xué)而又合理的發(fā)展對(duì)策提供依據(jù)，指導(dǎo)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展［1］。能值結(jié)果分析3． 1 西寧市能值流圖和能值匯總表在搜集了各種資料的基礎(chǔ)上，采用Odum 的能量系統(tǒng)語(yǔ)言圖例，繪制了西寧市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值流圖( 圖1) ， 并編制了西寧市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值指標(biāo)匯總表( 表1) 。3． 2 西寧市城市能值指標(biāo)分析( 圖2 －6) 3． 2． 1 環(huán)境負(fù)載率環(huán)境負(fù)載率是經(jīng)濟(jì)投入能值和不可更新資源與可更新資源能值的比率，它表明了自然對(duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的容受力，該指標(biāo)是對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的一種預(yù)警，如果某生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)長(zhǎng)期處于較高的環(huán)境負(fù)載率下，該系統(tǒng)的生態(tài)功能將不斷退化［7］。西寧市2007 年的環(huán)境負(fù)載率為0． 15，這一數(shù)值除了低于世

界平均水平( 1． 15) 外，同時(shí)也低于國(guó)內(nèi)的蘭州( 0． 70)［12］、徐州( 0． 88)［13］、廣州( 4． 74)［14］、上海( 17． 34)［14］，表明西寧市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境壓力較小。3． 2． 2 能值貨幣比率能值貨幣比率是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)當(dāng)年總表1 2007 年西寧市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值指標(biāo)匯總表能值用量與當(dāng)年國(guó)民生產(chǎn)總值的比值。以農(nóng)Tab． 1 Emergy indices of ecological －economic system 業(yè)為主的發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)，直接使用不花of Xining city in 2007 圖1西寧市能值流與貨幣流綜合圖解(a)主要的能值流與貨幣流(b)能值應(yīng)用匯總;實(shí)線為能流，虛線為貨幣流。Fig．1Overviewsystemdiagramof(a)mainsolaremergyandmonetaryflows;(b)summaryofsolaremergyinflowsandoutflows，solidlineisemergyflows，dottedlineismonetaryflowsinXiningin2007錢的本國(guó)自然資源，較少使用貨幣購(gòu)買其他指標(biāo)名稱表達(dá)式數(shù)值單位1 可更新資源R 8．63E+22 sej/a 國(guó)家的資源產(chǎn)品，同時(shí)GNP 較低，因而具有2 不可更新資源N 8．11E+21 sej/a 較高的能值貨幣比率，反之發(fā)達(dá)國(guó)家的GDP 3 進(jìn)口能值IMP 0．53E+22 sej/a 較高，從外部購(gòu)進(jìn)的資源產(chǎn)品多，因而能值貨4 出口能值EXP 0．52E+21 sej/a 幣比率低［1］。西寧市2007 年能值貨幣比率5 總能值用量U=R+N+IMP 9．97E+22 sej/a 6 能值貨幣比率U/GDP 2．31E+13 sej/$ 為23．1×1012 sej/ $ ，此值除高于世界平均水7 人均能值使用量U/POPU 4．64E+16 sej/ 人平( 4．05×1012 sej/ $ ) 外，也高于國(guó)內(nèi)的蘭州8 能值自給率ESR = ( R +N －EXP) /U 94．3 % ( 4．98 ×1012 sej/$ )［12］、徐州( 7．50 ×1012 9 環(huán)境負(fù)載率ELR = ( U－R) /R 0．15 % sej/ $ )［13］、上海( 4．57 ×1012 sej/$ )［14］、廣10 能值產(chǎn)出率EYR = ( R +N +IMP) /IMP 18．8 % 州( 3．79 ×1012 sej/ $ )［14］等地區(qū)。表明西寧11 可持續(xù)發(fā)展指數(shù)ESI=EYR/ELR 125．3 市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低。3． 2． 3 能值自給率它是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)本地可更新資源和不可更新資源能值投入與其總利用能值之比，是用來描述一第1 期劉志杰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·9· 個(gè)國(guó)家或地區(qū)的對(duì)外交流程度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的。一般情況下，其值越大，該系統(tǒng)的自給自足的能力越強(qiáng)，對(duì)內(nèi)部資源開發(fā)程度也就越高，西寧市2007 年的能值自給率為94． 3% ，這一數(shù)值低于國(guó)內(nèi)的蘭州( 95． 0% )［12］、徐州( 96． 90% )［13］，但遠(yuǎn)高于廣州( 67． 00% )［14］、上海( 61． 00% )［14］。這一方面表明西寧市自然資源相對(duì)豐富，但從外界引入的能值少，經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不高，屬于一種較粗放的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。另一方面也表明其經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)本地資源依賴過大。與東中部城市相比，西寧作為生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)，生

態(tài)環(huán)境一旦受到不同程度的破壞，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然會(huì)受到影響。3． 2． 4 人均能值使用量圖2 西寧市環(huán)境負(fù)載率與其它城市的比較Fig． 2 Comparison of environmentalloading ratio between Xining and other cities指一個(gè)國(guó)家或地區(qū)內(nèi)的人均能值利用量，是用來評(píng)價(jià)人民生活水平的指標(biāo)，其值越大表明該區(qū)域的人民生活水平越高。西寧市2007 年人均能值使用量為46．4 ×1015 sej/ 人，此值高于世界平均水平( 3．86 ×1015 sej/ 人) ， 也高于國(guó)內(nèi)的廣州( 19．73 ×1015 sej/ 人) ［14］、上海( 23．19 ×1015 sej/ 人) ［14］、蘭州( 6．08 ×1015 sej/ 人) ［12］、徐州( 5． 73 × 1015sej / 人) ［13］。表明西寧市人均能值使用量較高，其主要是由于西寧市具有豐富的自然資源，而人口密度又不大，可以大量使用免費(fèi)的自然資源的結(jié)果［15，16］。圖3 西寧市能值貨幣比率與其它城市的比較Fig． 3 Comparison of emergy dollarratio between Xining and other cities3． 2． 5 可持續(xù)發(fā)展指數(shù)是能值產(chǎn)出率與環(huán)境負(fù)載率的相對(duì)比值。當(dāng)一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的能值產(chǎn)出率高而環(huán)境負(fù)載率又相對(duì)低時(shí)，它是可持續(xù)的，反之則是不可持續(xù)的。可持續(xù)發(fā)展指數(shù)在1 －10 之間時(shí)， 經(jīng)濟(jì)活動(dòng)富有活力和發(fā)展?jié)摿�，大�?0 時(shí)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，小于1 時(shí)為消費(fèi)型經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)［17］。西寧市2007 年的可持續(xù)發(fā)展指圖4 西寧市能值自給率與其它城市的比較數(shù)為125． 3，這一數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)的上海( 0． 30)［14］、廣州Fig． 4 Comparison of emergy self －sufficiency ( 1． 13 )［14］ 等發(fā)達(dá)地區(qū)，也大于蘭州( 45． 2 )［12］、徐州( 46． ratio between Xining and other cities 00)［13］等中西部地區(qū)。這說明西寧市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較落后，可持續(xù)性差，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等級(jí)中處于較低地位，但同時(shí)表明其經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著較大的潛力。結(jié)果與討論( 1) 通過能值分析可以得知，西寧市2007 年的能值自給率為94． 3% ，表明西寧市的自然資源尤其是可更新資源相對(duì)豐富，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要依賴當(dāng)?shù)氐目筛沦Y源，這就要求我們進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)，同時(shí)要加大對(duì)優(yōu)勢(shì)資源的開發(fā)利用程度。( 2) 西寧市屬于資源輸出型的生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)域。西寧市2007 年的能值貨幣比率為( 23．1 ×1012 sej/$ ) ， 表明西寧市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，而且該系統(tǒng)發(fā)展主要依賴本地資源，要改變這種狀況，需要增強(qiáng)系統(tǒng)的開放性，積極引進(jìn)區(qū)外的先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和人才管理經(jīng)驗(yàn)，使總的可利用能值獲得較大程度圖5 西寧市人均能值用量與其它城市的比較Fig． 5 Comparison of emergy percapita between Xining and other cities的增長(zhǎng)。( 3) 西寧市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境壓

力小。2007 年環(huán)境負(fù)載率為0． 15，，這說明西寧的環(huán)境壓力在生態(tài)環(huán)境承受范圍之內(nèi)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的環(huán)境污染程度相對(duì)較輕，但仍然要警惕由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展而可能對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生的環(huán)境破環(huán)問題。圖6 西寧市可持續(xù)發(fā)展指數(shù)與其它城市的比較Fig． 6 Comparison of emergy －based sustainable index between Xining and other cities 注: 西寧數(shù)據(jù)來源于本研究，蘭州為2000 年數(shù)據(jù)，徐州為1998 年數(shù)據(jù)，廣州和上海為2002 年數(shù)據(jù)，分別來自于參考文獻(xiàn)［12 －14］。·10· 干旱區(qū)資源與環(huán)境第25 卷( 4) 西寧市2007 年可持續(xù)發(fā)展指數(shù)為125． 3，表明西寧市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性較差，但也意味著具有較大發(fā)展?jié)摿�。按照能值分析理論，可持續(xù)發(fā)展指數(shù)與能值是緊密相聯(lián)的，要實(shí)現(xiàn)西寧生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，就必須使系統(tǒng)輸出功率最大化而又不破壞生態(tài)環(huán)境［7］。這就要求在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)兼顧環(huán)境保護(hù)，才能促進(jìn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。( 5) 西寧市是典型的中國(guó)西部?jī)?nèi)陸城市的代表，文中對(duì)比了西寧市與國(guó)內(nèi)不同區(qū)域和發(fā)展水平的城市之間的發(fā)展指數(shù)差異。研究發(fā)現(xiàn)，與廣州和上海等中國(guó)東部沿海大城市相比，西寧市在開放度和對(duì)經(jīng)濟(jì)腹地區(qū)域資源的利用上具有本質(zhì)差距，而與處于中西部地區(qū)的徐州和蘭州相比也有一定差距。這種差距一定程度上反映了中國(guó)區(qū)域發(fā)展的差異性和階段性，東部城市發(fā)展具有高度外向性，而西部城市的本地資源潛力巨大。( 6) 能值分析方法將環(huán)境要素納入能值計(jì)算范疇，在評(píng)價(jià)指數(shù)中體現(xiàn)了環(huán)境及其服務(wù)功能對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)GDP 評(píng)價(jià)的不足［1］。然而作為一種新的評(píng)價(jià)方法，它也存在一些亟待解決的問題， 其中最主要的是能值轉(zhuǎn)換率問題，人類經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品的能值轉(zhuǎn)換率因地域、生產(chǎn)水平的不同而有所差異，因此對(duì)于不同的資源和產(chǎn)品使用同一轉(zhuǎn)換率是不合適的［1］。另外能值分析方法中缺乏全面衡量生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平的綜合指標(biāo)。這些問題使文中的分析可能有一定的偏差，因此有待進(jìn)一步研究。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］Odum H T． Environmental Accounting : Emergy and Decision Making［M］． John Wily ＆Sons，New York，1995，80 －160．［3］Ulgiati S，Odum H T，Bastinanoni S． Emergy use，environmental loading and sustainability: An emergy analysis of Italy ［J］． Ecological Modeling，1994，73: 200 －268． ［4］BrownM T，McClanahan T． Emergy analysis perspectives of Thailand and Mekong river dam proposals［J］． Ecological Modeling，1996，91: 100

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