区域生态文明建设水平综合评估指标

2014-12-21刘某承李文华闵庆文

生态学报 2014年1期

刘某承，苏宁，伦飞，曹智，李文华，闵庆文

(1.中国科学院地理科学与资源研究所，北京 100101;2.北京体育大学研究生院，北京 100084)

中国是宣布实施可持续发展战略最早的一个发展中国家，各级政府也都进行了有益的探索。继十七大提出建设生态文明之后，各地积极投入生态文明建设，环保部于2008年、2009年和2011年批准了3批52个生态文明建设试点，同时明确了凡是完成了生态市、县建设的地区，都可以直接转入生态文明建设的试点阶段。2012年党的十八大提出“大力推进生态文明建设”，把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程。生态文明建设是一个复合的过程，其核心在于社会-经济-自然复合生态系统各组分的和谐进步，保育优美的生态环境，发展高效的生产方式和节约的生活方式，提高人民的生活福祉［1］。

在生态文明建设过程中，科学的指标体系具有重要的意义［2］。然而，现行的指标体系多为单要素指标的菜单式罗列，欠缺对指标之间的协调性的考量，同时无法给管理部门提供对区域生态文明建设进程的直接判断［3］。区域生态文明建设是一个复合的过程，其核心在于社会-经济-自然复合生态系统各组分的和谐进步。生态文明建设指标的构建需耦合资源本底、社会发展对资源环境的占用以及经济增长等多方面因素［4］。因此，本文基于生态系统服务(ES)、生态足迹(EF)和人均GDP及其所代表的资源禀赋、人类对自然生态系统的占用、经济增长之间的线性逻辑关系，构建综合性相对指数，从系统的角度来综合评估区域发展的可持续性。

1 区域生态文明建设指标的研究与实践

近年来，为对生态文明建设定量评估提供科学依据，不仅研究人员从不同的学科角度提出了许多创新性的指标体系，而且生态文明建设规划实践在全国各大城市纷纷展开，从实践的角度制订了易操作易考核的指标体系，极大的促进了这一新兴领域的研究和发展［5］。

在研究层面，我国一些专家学者提出了多个指标体系并在不同层次和不同地区进行了实证研究，按评估方式可以将这些指标分为综合评价，货币评价，菜单式评价以及单项评价等4大类，表1列出了每种类型的优缺点。由于我国开展生态文明建设的时间并不长，关于生态文明建设的理论、规划、设计和管理机制还不够成熟，许多问题还处于探索阶段，特别是指标体系在实践过程中也反映出了一些问题，有待进一步发展和完善［6］。

在实践层面，2003年国家环保总局印发了《关于印发《生态县、生态市、生态省建设指标(试行)》的通知》，并随着对生态省(市、县)建设认识的不断深入，指标体系经过了两次修改，发展成为涵盖经济发展、生态环境保护和社会进步3个方面的23个考核指标(表2)，在区域发展规划中展示了强大的生命力。而目前相关部委尚未提出统一的生态文明建设指标要求，各地的实践基本上依照生态省(市、县)建设指标制订区域生态文明建设的指标体系(表2)。贵阳、张家港、嘉善、杭州和苏州5个城市的生态文明建设指标从大的结构上基本一致，分为经济/产业类、环境类、人居/民生类、文化/意识类、制度/体制类等。通过对比不难看出，生态市与生态文明建设的指标分类没有根本性地差别，生态文明建设强调了人文民生和文化意识指标，并在制度体制方面进行了补充。因此，相对于生态市建设而言，生态文明建设更注重建设全新的环境伦理观、强调人与自然的和谐共处。在实际操作中，生态文明更注重意识形态和生态制度方面的建设［18］。

表1 各类区域生态文明评价指标体系的优缺点对比Table 1 Advantages and disadvantages of some typical indictors

表2 生态市与部分生态文明建设试点指标对比Table 2 Comparation on indicator system between eco-city and eco-civilization construction

生态系统与社会经济发展的复杂性决定了生态文明建设的评估是一项复合性的系统工作，要求指标能全面、客观地评估人与自然之间以及自然内部各要素之间的相互作用和响应机制，以指导人类合理地安排人与自然之间的关系。而现行的指标体系多为单要素指标的菜单式罗列，欠缺对指标之间的协调性的考量，也无法给管理部门提供对区域生态文明建设进程的直接判断。虽然，可以利用集对分析等数学方法将多个指标系统合成一个与最优评价集的相对贴近度［19］，用来直接判断区域生态文明建设的水平，但这种数学方法未能很好表征不同指标之间的相互关系。

2 区域生态文明建设水平综合评估指标

区域生态文明建设是一项系统工程。首先，地区的自然生态环境为区域生态文明建设提供有力支撑，当然这并不意味着自然生态条件差的地区就不能建设生态文明，但也不能否认自然生态条件良好的地区有更广阔的发展空间;同时，使用指标来衡量和监测区域生态文明建设程度不能忽视该地区社会发展和人民生活对自然生态的消费状况，对自然生态压力小的地区，不仅可以实现自身的可持续发展，通过贸易等交流还可以带动其他地区的发展;最后，生态文明建设还应当而且必须实现经济的增长和人民生活水平的提高，只不过这种增长和提高不是以牺牲生态环境质量为代价得到的，事实证明，通过转变发展模式、提高资源利用效率等一系列手段，可以实现经济效益与生态效益的双赢。

2.1 区域生态系统服务评估的指标选择及测算

本文选择生态系统服务(ES)［11-12］表征区域的自然生态条件，生态系统服务功能越大，表示该地区的自然生态条件越好，可以为生态文明建设提供更广阔的空间。概括起来，生态系统服务的评估方法主要有三类:物质量评估法、价值量评估法和能值评估法。3种方法各有利弊:物质量评估法得到的各项服务结果的量纲不同，无法汇总;价值量评估法则囿于价值化的主观性和不确定性;而能值评估法不能反映生态系统服务的稀缺性以及能值转换率的不确定性。因此，本文用价值量评估法来计算各地区的生态系统服务，因其有统一的量纲同时可以反映自然资源的稀缺性。2010年中国大陆各省生态系统服务价值评估参照欧阳志云［20］的具体指标和计算方法。

2.2 区域生态足迹评估的指标选择及测算

在评价模型中，采用生态足迹指数(EFI)表征区域社会经济发展对资源环境的占用，这是因为生态足迹只是反映占用的绝对数量，而定量评估区域生态文明建设水平需要一个反映这种占用程度的指标。而且生态足迹指数是特定区域生物承载力与生态足迹之差占生物承载力的百分比，可视为该区域生态文明发展能力的潜力。

式中，EFI为年度区域生态足迹指数;BC为年度区域生物承载力;EF为年度区域生态足迹。其中，

式中，EF为生态足迹，BC为生态承载力;j为生产性空间的类型，包括农地、畜牧地、林地、渔业空间、建筑用地和能源用地;rj为第j类土地利用的均衡因子;i为消费项目的类型;ci为i种消费项目的年人均消费量;gPi和lPi分别指第i种消费项目单位面积的全球年平均产量和国家平均产量;YFi指产量因子(为gPi和lPi的比值);nyi为第i类消费项目的区域年总产量。

2.3 综合评估指标的构建

选择人均国内生产总值(GDP)表征区域的经济增长情况，虽然由于GDP存在一些缺陷，但其还是反映一个地区经济整体发展状况的最有效的指标之一。

2003年，Andrea Nightingale提出了区域可持续发展评估的“房间”概念，构建了以资源环境指标作为地基、资源环境利用效率作为立柱、社会经济发展作为屋顶的三维垂直模型［21］。因此，基于生态系统服务价值、生态足迹指数和人均国内生产总值这3个指标所代表的资源禀赋、人类对自然生态系统的占用、经济增长之间的线性逻辑关系(图1)，通过计算3个指标构成图形的面积，即可构成用于评估区域生态文明建设水平的相对综合性指数:

式中，r为本文构建的评估区域生态文明建设水平的相对综合性指数;gdp、es和ef分别为归一化处理后的各地区的人均国内生产总值、生态系统服务价值和生态足迹指数。

图1 基区域生态文明建设水平综合评估概念框架Fig.1 Comprehensive evaluation on eco-civilization construction based on ES，EF and GDP

根据公式(1)进行区域生态文明建设水平评估，需要对年度区域的生态足迹指数、生态系统服务价值、人均生产总值进行归一化处理。本文认为，在区域生态文明建设中，区域的资源禀赋、社会经济发展对资源的消耗以及区域生产总值三个方面同样重要，各自权重均取1。

对每个指标进行归一化处理，公式如下:

式中，x'为归一化后的指标;x为归一化前的指标;xmax和xmin分别为该指标的最大值和最小值。

3 区域生态文明建设水平评价实例

运用本文提出的区域生态文明建设评估综合指标，对中国大陆2010年各省(区、直辖市)生态文明建设水平进行评价。

3.1 数据来源

生态足迹相关计算的数据来源于《中国统计年鉴》(2011)，2011年中国国民经济和社会发展统计公报［22］，FAO 数据库［23］，中国科学院地理科学与资源研究所数据库［24］等，均衡因子、产量因子、转换因子等关键参数来源文献［25-26］;生态系统服务相关计算所用遥感数据来自中国科学院接收并经过初级处理后的MODIS数据，图像空间分辨率为1km×1km，时间分辨率为天;1∶100万《中国植被类型图》，1∶400万数字化《中国植被类型图》;1∶400万《中国土壤质地图》。国内生产总值和人口数据来源于《中国统计年鉴》(2011)。

3.2 评估结果

根据2010年中国大陆各省(市、区)的相关数据利用(1)—(5)式，计算出2010年中国大陆各省(市、区)生态文明建设水平(图2)，就可以从自然禀赋、生态占用和经济增长三个方面对各个地区的生态文明建设水平有个整体上的判断。

图2 2010年中国大陆各省(市、区)生态文明建设水平Fig.2 Eco-civilization construction progress of China in 2010

海南省的生态文明建设综合评估指数最大，为0.5091，表明其生态文明建设水平较高，同时由于其较高的生态资源禀赋，可以判断其生态文明建设的前景相对较好，但还须不断努力，将资源优势转换为经济优势，不断发展经济提高人民生活水平;北京市的指数最小，为0.0377，表明由于低禀赋高消费，其生态文明建设的空间制约相对严重，还须通过在发展知识型经济、进口资源型产品的同时不断改善当地的环境条件。从各个地区生态文明建设水平来看，除了北京和上海两个直辖市外，就属西北地区的发展最为困难，这与当地的自然条件贫瘠、地理条件偏远很大关系。

3.3 分析与讨论

3.3.1 生态文明建设的生态压力评估

区域生态文明建设对当地生态环境的压力一方面表现在其经济社会发展对资源、环境和生物承载力的占用和消费上，另一方面还与本地区的自然条件禀赋密切相关。本文以人均生态足迹为横坐标，代表各地区经济增长对生态系统的需求与消费，以单位面积生态系统服务价值为纵坐标，代表各地区的自然生态系统的禀赋状况，构建散点图(图3)，每一个点对应一个省(市、区)2010年的生态消费与生态禀赋状况。在图3中若以2010年中国人均生态足迹和单位面积生态系统服务价值为界限，可以将二维坐标图分为4个象限。

位于C象限中的地区最少，严格来讲仅只有北京、天津和上海3个直辖市，考虑到3个地区密集的人口分布，其社会发展对生态环境的压力比图中显示的还要大。西北地区各省基本处于D象限。这些地区往往是经济欠发达地区，人均生态足迹较低，但由于其生态环境相对脆弱，单位面积生态系统服务的价值较低，一旦破坏很难恢复。西南和中部地区的12个省(区)位于A象限，这些地区也是经济欠发达地区，人均生态足迹较低，但总体上西南地区的自然生态条件比西北地区要好，其生态系统为社会经济的发展提供了较为宽广的空间。东北和华东地区的10个省位于B象限。这些地区具备良好的自然条件，但这些地区的生产和生活对自然生态环境的占用也较高。

图3 2010年中国区域生态文明建设的生态压力评估Fig.3 Evaluation on ecological pressure in eco-civilization construction of China in 2010

3.3.2 生态文明建设的生态效率评估

社会经济的发展是以消耗资源和生态环境为基础的。本文以人均生态足迹为横坐标，代表各地区经济增长对生态系统的需求与压力，以人均GDP为纵坐标，代表各地区的经济状况，构建散点图(图4)，每一个点对应一个省(市、区)2010年的经济状况与生态消费状况。在图4中若以2010年中国人均生态足迹和人均GDP为界限，可以将二维坐标图分为4个象限。

图4 2010年中国区域生态文明建设的生态效率评估Fig.4 Evaluation on ecological efficiency in eco-construction of China in 2010

2010年全国大多数省(市、区)处于C象限，均为低消耗和低产出的阶段。这些省(市、区)虽然目前经济水平较低，但由于其相对较低的生态消耗，经济增长尚有较大的潜力。华北、华东和东北大部分省(市、区)处于B象限，这些地区往往是经济较发达的地区，但同时这些地区也消耗了大量的资源，迫切需要转变经济增长方式、改变产业结构。山西、黑龙江、安徽和西藏4省(区)处于D象限，意味着这4个地区以高于全国平均水平的资源和生态消费创造了低于全国平均水平的经济总量，在全国31个省(市、区)中处于整体较差的位置。

4 小结

生态文明的提出，标志着人类在改造客观物质世界的同时，不断从主观上积极改善和优化人与自然、人与人的关系，建设有序的生态运行机制和良好的生态环境，体现了人类处理自身活动与自然界关系的进步。生态文明建设也是一个长期的动态演化过程，强调演化方向的正确有序，而指标体系就在生态文明建设进程中起到了不断调整偏离、提供演化动力的重要作用。

(1)本文基于生态系统服务(ES)、生态足迹(EF)和人均GDP3个指标，以及这3个指标所代表的资源禀赋、人类对自然生态系统的占用、经济增长之间的线性逻辑关系，构建综合性相对指数，以期对区域生态文明建设进程提供一个综合性的直接判断。

(2)通过计算评估了2010年中国大陆各省(市、区)生态文明的建设水平。其中，海南省的生态文明建设综合评估指数最大，为0.5091，表明其生态文明建设水平较高，同时由于其较高的生态资源禀赋，可以判断其生态文明建设的前景相对较好，但还须不断努力，将资源优势转换为经济优势，不断发展经济提高人民生活水平;北京市的指数最小，为0.0377，表明由于低禀赋高消费，其生态文明建设的空间制约相对严重，还须通过在发展知识型经济、进口资源型产品的同时不断改善当地的环境条件。

(3)通过对2010年中国大陆各省(市、区)生态文明建设的生态压力和生态效率分析发现，北京、天津和上海3个直辖市处于低资源禀赋高资源消费状况，考虑到3个地区密集的人口分布，其社会发展对生态环境的压力还要再大一些;全国大多数省(市、区)处于低消耗和低产出的阶段，虽然目前经济水平较低，但由于其相对较低的生态消耗，经济增长尚有较大的潜力。

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