秦巴山区生态经济系统协调度评价——以四川省广元市为例

郭小红， 王　钺， 刘　琼， 王海强

(西南石油大学 土木工程与建筑学院，四川 成都 610500)



秦巴山区生态经济系统协调度评价

——以四川省广元市为例

郭小红， 王钺， 刘琼， 王海强

(西南石油大学 土木工程与建筑学院，四川 成都 610500)

以四川秦巴山区广元市为例，将广元市的7个区县作为基本研究单元，在2005—2010年的土地利用数据和GDP数据的分析基础上，对广元市生态系统服务价值和国内生产总值的变化率进行计算，建立适合当地局势发展的生态经济系统协调度(EEH)模型，以形成四川秦巴山区广元市2005—2010年间EEH的评价准则和方法。2005年至今 ESV变化趋势显示：生态系统整体上处于健康状态；GDP增长整体上呈现出中、东部高，西、南、北低的趋势；EEH空间特征表现为生态经济协调区在中、东部区域，生态经济冲突区在西、南、北部区域。虽然利州区、昭化区、旺苍县、苍溪县的生态经济关系存在潜在的危机，但大体还是处于协调状态，通过采取生态环境保护治理的措施，就可以逐步向高协调状态转变。

生态经济系统；协调度；生态系统服务价值；四川秦巴山区

城市化和产业化引领中国社会经济快速发展，城市化进程是中国社会进步的里程碑，产业化发展带动中国经济迈入全球领先行列[1]。改革开放以来，随着产业化和城市化发展模式的规模发展，一方面促使我国经济快速进步、社会地位迅猛提高；另一方面也出现了环境污染、生态平衡破坏、资源过度消耗等一系列弊端。所以经济进步与生态保护之间既相互矛盾又需和谐发展，通过检测二者的协调性以形成衡量广元市生态平衡、经济持续发展的重要标准[1-2]。生态经济系统协调度(EEH)作为衡量经济和生态之间是否协调发展的关键指标，提高对生态经济系统协调度的关注并合理利用其评价体系，对促进我国社会进步、经济发展和生态稳定具有重要的意义。

1　生态经济系统协调发展及其评价方法

生态经济系统协调性可以定性评价生态平衡与经济系统是否协调，生态经济系统协调度(Ecologi- cal Economic Harmony)可以定量反映两者的协调程度，通过不同时期、不同状况下对区域协调度的评判，以最合理的方式及时对生态经济系统状况做出调整，对促进四川秦巴山区广元市的生态安全、经济发展及社会稳定至关重要。

1.1基本概念

两(或者多个)系统之间或系统内部各基本元素之间在构成上比例恰当，功能发挥互不影响，呈现出互补互助的姿态则称之为协调[3]。生态经济系统发展是指在遵循协调的宗旨下，将经济发展、社会需求与生态保护融入到和谐状态。其本质是不以牺牲生态价值和破坏生态环境为代价，推进经济发展和满足社会需求，建立经济上和生态上的良性循环、协调发展模式。

1.2评价方法

1.2.1生态系统服务价值单价的确定

利用2005—2010年土地利用数据计算生态系统服务价值(ESV)。目前，国内外还没有相对成熟的ESV评价方法。相比较而言，1997年Costanza[4]等提出的研究方法和谢高地[5-7]等在此基础上得到的研究成果在当前应用最为广泛，采用谢高地等根据我国实际情况编制的中国生态系统服务价值表(表1)作为ESV基准单价。土地使用类型与生态系统类型虽然不是绝对相互对应的，但是二者之间存在一定联系，根据土地使用类型计算ESV是比较便捷的方法。因此，根据谢高地等人的生态系统服务价值表，将所有土地使用类型与之最为接近的生态系统类型进行关联，以此得到各类土地使用类型单位面积ESV表(表2)。

1.2.2生态系统服务价值的估算

通过表1～2，在明确了各类土地使用类型单位面积ESV后，根据下列公式(1)计算研究四川秦巴山区广元市的生态系统服务价值ESV。

表1　中国生态系统单位时间内单位面积生态服务价值

表2　土地利用类型单位时间内单位面积生态服务价值

(1)

式中：ESV为区域生态系统服务价值；Aj为第j类土地使用类型面积；Eij为第j类土地使用类型单位面积生态系统总服务价值ESV基准单价。

1.2.3生态经济系统协调度估算与分区

生态系统与经济系统之间是否协调，以及协调程度至今尚未形成权威化、绝对化、大众化的标准，目前存在的协调度指标是在一定情况下定义的相对标准。EEH的计算公式如下：

EEH=ESVpr

(2)

(3)

(4)式中：EEH为生态经济系统协调度指数；ESVpi、ESVpj分别为始末年份各研究单元的生态系统服务价值；GDPpi、GDPpj分别为始末年份各研究单元的国内生产总值。

通过对上述公式进行分析，梳理出几种可能存在的状况：①公式(3)>0、公式(4)>0，则公式(2)>0，生态经济系统协调度高，说明生态与经济趋向良性方向发展；②公式(3)>0、公式(4)<0，则公式(2)<0，生态经济系统协调度中等，说明某些区域生态系统发展较好，但是经济系统发展较为缓慢，某种程度上遏制了生态环境的自我调节与恢复能力；③公式(3)<0、公式(4)>0，则公式(2)<0，生态经济系统协调度低，说明某些区域的经济发展是建立在破坏生态系统的基础上；④公式(3)<0、公式(4)<0，则公式(2)>0，生态经济系统协调度较低，说明区域在开发起始过程中，一味追求经济快速增长而忽略了生态环境保护，致使某些区域生态系统平衡性遭到不可逆转的破坏，不得不采取生态保育措施提高生态系统服务价值ESV。通过研究数据分析，研究区域广元市的7个区县2005—2010年国内生产总值(GDP)普遍呈现出极速增长趋势，因此不存在公式(3)<0的情况。

由于EEH表示的是研究期内经济与生态发展的演变区域，根据已有数据得到相应研究成果[1，8]，据此得出划分生态经济系统协调度(EEH)的评判标准：①EEH≥1，表示研究区域广元市ESV增长速度与GDP增长速度相当，生态经济系统协调度(EEH)较高，原有生态环境得到了有效保护，或区域生态在遭遇暂时轻微破坏后得到恢复，生态平衡保持良性循环状态；②0 ≤EEH< 1，表示研究区域广元市ESV增长速度低于GDP增长速度，生态经济系统协调度(EEH)中等，生态平衡系统尚未出现恶化现象，然而，经济增长已经呈现出制约生态平衡的趋势；③-1 ≤EEH< 0，表示研究区域广元市ESV负增长，生态经济系统协调度(EEH)较低，过于追求经济发展，而生态保护意识薄弱，导致生态平衡严重破坏，逐渐丧失生态自我修复能力。

为了更深入地揭示研究区域EEH的演变性能及特点，对其进行归类划分，具体分类如表3所示。

表3　EEH划分标准

2　广元市生态经济系统协调度评价

2.1广元市概况

广元市位于大巴山南麓、嘉陵江上游，四川省北部与邻省交界处，有“北方的南方，南方的北方”之感，在行政区划上包括利州区、昭化区、朝天区、旺苍县、青川县、剑阁县、苍溪县7个区县，幅员面积16 314 km2。市域内生态环境脆弱，水土流失、土地破坏等不良情况不断恶化，尤其是2008年遭遇汶川地震后该地区地质状况发生变化，周边环境受到极大影响，次生地质灾害时有发生，严重影响和阻碍广元市区社会进步、经济发展，耕地恢复任务艰巨。

2.2数据来源

本文使用的数据包括广元市7个区县的国内生产总值数据和土地利用数据。其中统计数据主要来源于各年份四川省统计年鉴、广元市及各区县国民经济和社会发展统计公报。土地利用数据来源于广元市各区县土地利用规划(2006—2020)，考虑到规划编制的时间较长，因此将规划中2010年数据作为已知数据使用。

2.3广元市生态经济系统协调度评价

以广元市7个区县为基本评价单元，通过对广元市各区县进行分析计算(表4)，得到其生态经济系统协调度(EEH)类别划分标准(表5)。

表4　广元市各区县生态经济系统协调度参数

表5　广元市各区县生态经济系统协调度(EEH)类型

3　结果与分析

3.1土地利用变化特征

2005—2010年，四川秦巴山区广元市土地利用结构发生了一系列变化，如表6。

表6　2005—2010年广元市各类土地利用数量及比重

通过表格可以看出：耕地、草地、未利用地面积相对减少，林地、园地、建设用地面积相对增加。2005—2010年，随着国家退耕还林政策的实施，耕地面积小幅下降，林地面积有所增加，园地面积迅速增加，在2005年的基础上增加了12.32%；响应城乡一体化建设、生态广元建设等国家战略以加快城镇化建设，由此城镇建设用地正在逐渐增加；受到部分未利用地开发对林地园地和建设用地的影响，未利用地面积明显减少，减少8.48%；随着草地复垦，草地面积迅速减少，减少19.13%。

3.2生态系统服务价值变化特征

对广元市生态服务价值(ESV)进行分析(表7)。从时间上看，2005—2010年所研究区域广元市的ESV整体呈上升趋势，年均上升0.21%。其中林地、园地ESV存在不同程度的上升，分别上升了0.95%、12.17%，对该时段ESV上升的贡献量分别达到71.25%、28.75%；耕地、草地、未利用地ESV有不同程度的下降，分别降低了0.25%、18.97%、9.09%，对该时段ESV下降的贡献量分别达到16.67%、61.11%、22.22%。

表7　2005—2010年广元市生态服务价值

注：表中数据单位均为亿元。

将广元市7个区县单位面积ESV变化量进行比较，将其分为5类生态系统服务价值区(图1)。其中旺苍县、苍溪县生态系统发展较好，剑阁县、青川县、朝天区生态系统发展退化，利州区、昭化区介于之间。中、东部生态环境发展明显优于西、南、北部。

图1　2005—2010年广元市ESV空间变化

3.3GDP变化特征

2005—2010年广元市GDP呈增长趋势，年均增长17.26%，经济增长速度较快。为了揭示广元市2005—2010年经济发展空间特征，对广元市7个区县单位面积GDP增长量进行比较，将其按照高、较高、中、较低、低5类进行区域划分(图2)。其中利州区、苍溪县经济增速较快，青川县、剑阁县、朝天区经济增速较慢，昭化区、旺苍县介于之间。中、东部经济同步增长速度高于西、南、北部。

图2　2005—2010年广元市国内生产总值空间变化示意

3.4生态经济系统协调度(EEH)变化特征

从2005—2010年广元市EEH的统计发现(表5)，研究区域内有3个区县单元处于低度冲突状态，4个区县处于潜在危机状态(图3)，表明该时段广元市生态经济关系在整体上处于协调状态，但是若不加强对生态环境系统的整治，将会逐步影响经济的发展。

图3　2005—2010年广元市EEH空间变化示意

4　结论与讨论

(1)2005年以来，广元市土地使用类型、方式发生重大转变。园地面积增长率最高，其增长面积很大程度上由草地和未利用地等演变而来，草地面积减少最多，基本转变为园地、林地和建设用地等。

(2)ESV变化趋势显示，2005年以来广元市生态系统整体上处于良性循环状态。但是朝天区、青川县、剑阁县的ESV明显下降，旺苍县、苍溪县ESV明显上升。

(3)2005年以来广元市GDP增长整体上呈现中、东部高，西、南、北低的格局。其中中部利州区明显高于西部青川县。

(4)依据王振波等[1]对EEH的划分标准，2005年以来，广元市的EEH处于低度冲突区和潜在危机区2类区域。广元市EEH空间特征为生态经济协调区在中、东部区域，生态经济冲突区在西、南、北部区域。2005—2010年朝天区、青川县、剑阁县生态经济关系出现恶化趋势，利州区、昭化区、旺苍县、苍溪县生态经济关系处于协调状态，但是若不采取生态治理措施，将会出现恶化趋势，影响经济发展。

(5)由2005—2010年广元市ESV、GDP变化趋势可知，朝天区、青川县、剑阁县的经济发展是建立在破坏生态环境的基础上，生态安全与经济发展之间逐渐呈现出边缘恶化形态。虽然利州区、昭化区、旺苍县、苍溪县的生态经济关系存在潜在的危机，但大体还是处于协调状态，通过采取生态环境保护治理的措施，就可以逐步向高协调状态转变。

[1]王振波，方创琳，王婧.1991年以来长三角快速城市化地区生态经济系统协调度评价及其空间演化模式[J].地理学报，2011，66(2)：1657-1668.

[2]刘海龙，石培基，李生梅，等.河西走廊生态经济系统协调度评价及其空间演化[J].应用生态学报，2014，25(12)：3645-3654.

[3]周国富.贵州喀斯特地区生态经济系统协调发展评价[J].中国岩溶，2004，23(1)：14-19.

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[5]谢高地，鲁春霞，冷允法，等.青藏高原生态资产的价值评估[J].自然资源学报，2003，18(2)：189-196.

[6]谢高地，甄霖，鲁春霞，等.一个基于专家知识的生态系统服务价值化方法[J].自然资源学报，2008，23(5)：911-919.

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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

中国工程院重大咨询项目(2015-ZD-05-09-05);四川省发改委重点课题项目(ZH2015038)

郭小红(1992—)，女，从事城市与区域规划设计研究。E-mail：1450179545@qq.com

王钺(1970—)，男，副教授，硕士生导师，从事城市与区域规划设计的教学与研究。E-mail：1102636992@qq.com

F590.1(271)

A

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