甘肃草原牧区相对资源承载力区域差异

邴 芳，陈强强，张德栋

(1.甘肃农业大学经济管理学院，甘肃 兰州 730070； 2.甘肃省水文水资源局，甘肃 兰州 730000)

甘肃草原牧区相对资源承载力区域差异

邴 芳1，陈强强1，张德栋2

(1.甘肃农业大学经济管理学院，甘肃 兰州 730070； 2.甘肃省水文水资源局，甘肃 兰州 730000)

利用几何相对资源承载力模型，以甘肃省为参照区，对所辖10个草原牧区2009-2014年的相对资源承载力及其可持续发展状况进行实证。结果表明，1)玛曲、碌曲、夏河、卓尼和天祝草原人口承载力富余而经济超载，属于畜牧业经济发达地区；合作和迭部草原人口与经济双重超载，人口密度较大，畜牧业经济较发达；2)肃南、肃北和阿克塞草原牧区的人口与经济双重富余，草原资源相对丰富，人口密度较小，畜牧业经济发展潜力较大；3)水资源是草原牧区相对资源人口和经济承载力的关键贡献因子；4)甘肃草原牧区相对资源人口承载力区域差异明显，水土资源组合不均衡是制约草原牧区可持续发展的潜在威胁。本研究为牧区资源的合理利用，发展模式的优化调整，未来发展战略与方向的制定以及自我发展能力的提升，最终形成人口、资源环境与区域社会经济协调发展提供参考。

相对资源承载力；退耕还草；区域差异；资源组合；草原牧区

草原是我国国土面积最大的绿色生态屏障，是畜牧业发展的重要物质基础和农牧民赖以生存的基本生产资料，也是维护生物多样性的种质基因库[1]。甘肃草原牧区作为综合性并承担多种功能的生态经济系统是重要的水源涵养区，也是具有全国意义的生态功能区和野生生物保护区，对全省及周边民族地区经济发展具有重要的作用[2]。然而，粗放的草原资源利用导致的畜牧业发展与草原生产能力不协调及草原生态退化、沙化和盐碱化面积迅速扩大等问题，严重影响了牧区经济社会的稳定与可持续发展。甘肃省自2003年启动实施了“退牧还草”工程，取得了显著成效，截至2008年，完成退牧还草围栏建设298.67万hm2，补播改良44万hm2[3]。退牧还草项目区草原禁牧3年后，植被盖度达到90%，休牧3年后植被盖度达到80%[4]。肃南县休牧工程区高寒草甸平均植被盖度为97%，禁牧工程区荒漠草原平均植被盖度为58%，分别比非工程区提高5%和10%[4]，但仍存在草原超载放牧、过度放牧和草原建设投入不足等问题[5]。因此，科学地评估 “退牧还草”工程后期甘肃省草原牧区相对资源人口和经济承载力水平，对平衡人口生存需求和保护生态环境具有现实的重要意义。本研究选取甘南州(玛曲、碌曲、夏河、卓尼、迭部和合作)和河西走廊(天祝、肃南、肃北和阿克塞)的10个牧业县为研究对象，从相对资源承载力角度探讨可持续发展状况。

资源承载力是某区域所拥有的资源对区域内人口的基本生存和发展的支撑能力[6]。由于资源承载力始终处于动态变化过程中，黄宁生和匡耀求[7]提出了相对资源承载力概念，引起了国内学者的广泛关注，并用于区域可持续发展状况评价，取得了丰硕的成果[8-14]。然而，从现有文献来看，研究主体大多定位于城市，对草原牧区相对资源承载力的测算不多[15-16]，且以传统相对资源承载力模型为主，难免产生对各类资源因子权重设置仅凭主观判断或参考“大多数研究观点”的遗憾。为此，李泽红等[17]在对相对资源承载力模型进行改进的基础上提出了几何相对资源承载力模型。

草原牧区是由自然-经济-社会3个子系统组成的复合系统，考虑到草地资源和水资源是草原牧区发展中与牧民关系最为密切的自然资源，而牧业总产值又能较好地体现经济资源的优劣程度，因此，本研究以甘肃省10个牧业县为研究区域，选用以草原生产中占有重要地位的草地资源(以草地面积来表征)和水资源(供水总量)来反映自然资源，牧业总产值反映经济资源状况，采用几何相对资源承载力模型，分析研究区域相对于参照区域的承载状态；同时，运用产业结构贡献率、区域差异测算方法及水土资源人均拥有量综合指数法深入剖析研究区域相对资源承载现状，从而为探索符合不同草原牧区发展模式与适应性调整策略的制定提供科学依据。

1 数据来源与处理方法

1.1 数据来源

按照评价模型，必要的数据包括：甘肃省和10个牧区县的人口数量、经济资源、草原资源和水资源。甘肃省人口总数、牧业总产值从历年《甘肃发展年鉴》中获得；甘肃省水资源总供给量来源于历年《水资源公报》；10个牧区县的人口数量、经济资源和草原面积分别从历年《甘南州年鉴》、《武威统计年鉴》、《酒泉统计年鉴》和《张掖统计年鉴》中获得；10个牧区县的供水量来源于历年《甘肃省水利统计年鉴》。各项指标数据资料如表1所示。

1.2 数据处理方法

1.2.1 几何相对资源承载力模型 参考李泽红等[17]提出的几何相对资源承载力模型，以甘肃省为参照区，对甘肃省10个草原牧区相对资源人口和经济承载力进行计算，进而分析区域可持续发展状况[18]。几何相对资源承载力模型具体由相对资源人口承载力(Csp)和相对资源经济承载力(Cesp)构成[19-20]：

Csp=(Cnpl×Cnpw×Cecp)1/3

(1)

Cnpl=Ipl×Ql

(2)

Cnpw=Ipw×Qw

(3)

Cecp=Ipec×Qec

(4)

式中：Csp、Cnpl、Cnpw、Cecp分别表示相对资源人口承载力、相对草原资源人口承载力、相对水资源人口承载力和相对经济资源人口承载力，Ql、Qw、Qec依次为研究区草原面积、供水总量和牧业产值,Ipl、Ipw与Ipec分别表示草原资源人口承载指数、水资源人口承载指数以及经济资源人口承载指数，这3个指数值通过参照区人口数量(P0)分别与其草原面积(Ql0)、水资源量(Qw0)以及牧业产值(Qec0)的比率获得。

Csg=(Cgl×Cgw)1/2

(5)

Cgl=Igl×Ql

(6)

Cgw=Igw×Qw

(7)

式中：Csg、Cgl、Cgw分别表示相对资源经济承载力、相对草原资源经济承载力和相对水资源经济承载力，Igl、Igw分别为草原资源经济承载指数和水资源经济承载指数。Igl=Qeco/Ql0、Igl=Qeco/Qw0,Qeco为参照区牧业产值。

借鉴产业结构贡献率测算方法[21]，根据公式(5)可得到影响Csg的主要因子及其贡献率。

(8)

(9)

(10)

根据公式(1)-(7)和甘肃省草原牧区人口、资源与经济基础数据(表1)，计算得到草原牧区的相对资源人口承载力和相对资源经济承载力。将牧区实际人口(P)、经济规模(Qec)分别与相对资源人口承载力(Csp)和相对资源经济承载力(Csg)进行比较，获得研究区域相对于参照区域的资源承载状态(表2)。具体可以分为以下几种[20]。

表1 甘肃省草原牧区人口、资源与经济基础数据Table 1 The basic data on population, resources and economy of pasture regions in Gansu province

表2 相对资源承载力状态及描述Table 2 Description on relative carrying capacity of resources

1.2.2 区域差异测算 选取标准差和变异系数分别从绝对差异和相对差异[22]两个角度分析相对资源人口承载力区域差异。

标准差S表示绝对差异，是反映各区域指标值与其算术平均值的偏离程度，其值越大，表示指标的绝对差异越大，计算公式为：

(11)

变异系数V为各区域平均值的标准差与其均值之比，其大小不仅受变量值离散程度的影响，而且还受变量值平均水平大小的影响。计算公式为：

(12)

1.2.3 水土资源人均拥有量综合指数 水土资源人均拥有量综合指数反映水土资源组合配套的能力，其计算公式如下：

Y=(L×W)1/2

(13)

式中:Y表示水土资源人均拥有量综合指数，L、W分别表示草原、水资源人均拥有量指数，通过各区域人均草原资源和水资源与全省对应数值的比重来衡量。Y越大，说明组合状况越好，配套能力越强，越有利于资源的充分利用；相反，Y越小，说明本区域各类资源组合状况越差，配套能力越弱。

2 结果与分析

2.1 相对资源人口承载状态分析

2.1.1 相对资源人口承载力主要表现为盈余，且河西牧区高于甘南牧区 甘肃草原牧区除合作和迭部相对资源人口承载力超载外，其余地区均表现为富余(表3)。其中，肃南、肃北和天祝位居前三，2014年其盈余人口分别为54.76万、34.93万和24.88万人。合作和迭部从2009-2014年人口平均超载1.87万和7.95万人，位居最后两位。从动态变化看，阿克塞变化不明显，2009年其相对资源人口承载力为12.55万人，2014年为14.02万人，仅增长11.71%，其余地区均呈现明显的提升态势，碌曲、肃南和合作尤为突出，2009年-2014年相对资源人口承载力分别增加了125.07%、95.6%和62.45%。区域对比看，甘南州富余人口最多的玛曲2009-2014年平均富余人口9.9万人，远远低于河西牧区富余人口最少的阿克塞。因此，可以明显看出，河西地区富余人口高于甘南牧区。

2.1.2 水资源是草原牧区相对资源人口承载力提升的关键贡献因子 借鉴产业结构贡献率测算方法[22]，得到2009-2014年相对草原资源、水资源和经济资源人口承载力3个因子对相对资源人口承载力的贡献率(表4)。

除阿克塞外其余牧区均表现为相对水资源人口承载力对相对资源人口承载力贡献最大，其次是相对经济资源人口承载力，而相对草原资源人口承载力的贡献极低。一方面说明分布于江河源头的甘肃草原牧区具有巨大的水源涵养功能，河西地区由西向东分布的疏勒河、黑河和石羊河也为区内经济和人口发展提供了丰富的水资源；甘南州是黄河重要的水源补给生态功能区，属于黄河干流水系和洮河水系，水资源也较丰富[23]。另一方面，各牧区相对草原资源人口承载力的贡献率无一例外地小于0.5，反映出草原资源人口承载力普遍较低的现状。另外，阿克塞、天祝、夏河和卓尼4个牧区相对经济承载力对区域相对资源人口承载力贡献较大，较其它牧区经济发展相对超前。

表3 甘肃草原牧区相对资源人口承载状态(P-Csp) (万人)Table 3 The relative population carrying capacity of resources(×104 people) in pasture regions of Gansu

表4 影响相对资源人口承载力(Csp)的主要因子的贡献率Table 4 The contribution of the main factors affecting the Csp

注：“-”表示抑制而非贡献。

Note: “-”represent a suppression rather than a contribution.

2.1.3 相对资源人口承载力区域差异明显 甘肃草原牧区大多碎片化地分布于甘南州和河西走廊的少数民族聚居地带，这些区域的区位环境、资源禀赋和外部环境各不相同[24]。根据公式(11)-(12)分别计算出研究区域相对资源人口承载力的绝对差异和相对差异(图1)。

2009-2014年，甘肃草原牧区的标准差从9.89增加至15.69，呈稳定上升的态势；变异系数则波动上升，从0.64增加至0.69，2013年上升至0.72，此后有所下降，可见，甘肃草原牧区之间相对资源人口承载力的相对差异较大。

2.2 相对资源经济承载状态分析

2.2.1 相对资源经济承载力以超载为主，畜牧业发展领先于全省平均水平 只有肃南、肃北和阿克塞相对资源经济承载力富余，其余地区均呈现超载状态(表5)。其中，玛曲、夏河和碌曲2014年分别超载42 395.93万、30 114.76万和21 901.47万元，位于第一集团；合作、卓尼、迭部和天祝处于较低水平的超载，位于第二集团；而肃南、肃北和阿克塞则表现为富余，位于第三集团。这就表明甘肃大部分草原牧区畜牧业经济发展水平高于甘肃省的平均水平。甘南州是以畜牧业为主的地区，畜牧业在全州国民经济发展中占主导地位，是甘肃省乃至全国的主要畜牧业生产基地，而河西草原牧区草原面积大，草原质量好，人口基数小，畜牧业经济发展存在较大潜力。

图1 甘肃草原牧区相对资源人口承载力差异Fig.1 Differences in the relative population carrying capacity of resources in pasture regions of Gansu

表5 相对资源经济承载状态(Qec-Csg)(万元)Table 5 The relative economy carrying capacity of resources (×104 CNY) of the grasslands and pastoral areas in Gansu

2.2.2 水资源贡献率高于草原资源贡献率且草原资源利用效率较低 根据公式(9)-(10)测算得到2009-2014年相对草原和水资源经济承载力对相对资源经济承载力的贡献率(表6)。

相对水资源经济承载力贡献率均大于相对草原资源经济承载力贡献率。其中，碌曲气候高寒阴湿，年降水量633～782 mm；肃南境内的石羊河、黑河和疏勒河也为牧区经济的发展提供了充足的水资源[2]。因此，碌曲和肃南相对水资源经济承载力贡献率位居前列。阿克塞和夏河相对水资源经济承载力贡献率分别为0.537和0.587，较其它牧区偏低，主要是受地形、气候和水资源存量的影响。从草原资源利用效率看，2014年肃北畜牧业产值草原资源消耗量为430 hm2·万元-1，阿克塞为160 hm2·万元-1，远高于合作的9.45 hm2·万元-1与玛曲的15.9 hm2·万元-1。反映出经济发展不足的牧区(相对资源经济承载力富余)仍沿袭粗放式畜牧业发展方式，草原资源利用率低，水资源是经济发展的关键，牧区发展方式转型势在必行。

2.2.3 河西牧区水土资源组合和协调状况优于甘南牧区 草原资源和水资源是牧区发展中与牧民关系最为密切的自然资源。水土资源的优劣一方面体现在其丰度方面，另一方面通过其组合和协调状况表现出来[25]。本研究通过水土资源人均拥有量综合指数反映甘肃草原牧区水土资源组合配套能力[26]。

河西牧区的水土资源组合和协调状况明显优于甘南牧区(图2)。2014年肃北水土资源人均拥有量综合指数48.37，阿克塞20.40，肃南19.36，位居全省前三，说明这些区域的草原资源和水资源组合状况良好，但是相反，肃北、肃南和阿克塞却表现出经济富余状态。而经济超载比较严重的玛曲水土资源人均拥有量综合指数1.99，碌曲1.86，合作最低，仅0.81，说明相对资源经济超载地区的水资源和草原资源组合状况并不理想，配置也不尽合理。因此，不管是相对资源经济承载富余地区还是超载地区，其未来发展都应充分发挥当地水土资源组合的潜在价值，使水土资源的真实性得以合理反映与利用，促进区域比较优势的发挥，进而引导甘肃草原牧区经济空间的合理化。

2.2.4 合理利用草原资源，探索符合不同牧区的发展模式与适应性调整策略是甘肃草原牧区转型升级，实现可持续发展的必经之路 甘肃草原牧区相对资源人口和经济承载力区域差异明显，因此，探索符合不同牧区的发展模式与适应性调整策略是未来牧区可持续发展的必经之路。通过测算分析甘肃草原牧区相对资源人口和经济承载状态(表7)。

玛曲、碌曲、夏河、卓尼和天祝草原人口承载力富余，经济超载；肃南、肃北和阿克塞草原人口、经济双重富余；迭部和合作草原人口与经济双重超载。根据表2，对于迭部和合作而言，未来应以优化畜牧业发展，降低单位牧业产值所占用的资源和减少人口压力，实行人口分流措施为主。因此，禁牧和生态移民是合作与迭部未来发展的必经之路，如可以在科学放牧的基础上发展设施种植业等后续产业来保障牧民生计，在改善生活质量的同时起到草原生态保护的作用；肃南、肃北和阿克塞虽然人口密度小，经济压力不大，但这些地区对自然条件依赖性高，生态系统敏感而脆弱，因此，应该以保护为主，适度开发；玛曲、碌曲、夏河、卓尼和天祝应以优化畜牧业发展，降低单位牧业产值所占用的资源，提高经济发展质量为目标。

表6 影响相对资源(Csg)的主要因子的贡献率Table 6 The contribution of the main factors affecting the Csg

表7 相对资源人口和经济承载状态Table 7 The relative population and economy carrying capacity of resources

注：“+”表示超载；“-”表示盈余；“+-”表示不同年份超载和盈余均有。

Note: “+” represent overload; “-” represent surplus; “+-” indicate both the overload and surplus in different years.

3 讨论与结论

3.1 讨论

对于自然条件依赖性高，生态系统敏感而脆弱的草原牧区，人口增长以及长期粗放的畜牧业经济发展模式导致草地严重退化，直接影响着生态安全与畜牧业经济的可持续发展。当前草原牧区畜产品商品化低，畜产品加工企业竞争力弱，农牧民组织化松散成为高寒草地畜牧业产业化发展的重要障碍[27]。本研究显示，甘肃草原牧区相对资源人口承载力区域差异明显，人口、资源与经济匹配不当，其中河西草原牧区相对资源人口承载力明显高于甘南州草原牧区，合作和迭部更是呈现人口超载状态。甘南州草原牧区人口持续高速增加也是造成草原环境恶化的直接驱动力[28]。为了更清晰地反映区域之间的差异，选取我国典型草原牧区内蒙古和新疆，分别计算出以甘肃省为参照的相对资源人口与经济承载力(表8)。内蒙古和新疆草原牧区相对资源人口承载状态均表现为富余。2014年新疆富余人口高达6 047.41万人，远高于甘肃牧区富余人口最多的肃南，甘肃草原牧区相对资源人口承载力远低于内蒙古和新疆。

近年来，甘肃省实施了旨在草原生态恢复的“退牧还草”和生态补偿工程项目，但对社会经济效益考虑不够。国家草原建设工程项目只注重草原生态保护(草原围栏、禁牧等)而缺乏对促进畜牧业生产和牧民增收的考虑，导致草原建设缺乏长效保障[29]。我国开展的大规模的草地生态补偿项目有利于草地生态恢复，且对农牧户家庭经济和农牧产业结构产生了一定的正面影响，但目前实践工作还处于不成熟阶段[30]。因此，探讨草原牧区资源-社会-经济之间的耦合长效机制仍将是当前学界进一步研究的热点。

表8 内蒙古、新疆草原牧区相对资源承载力(万人)Table 8 The relative carrying capacity of resources(×104 people) in pasture regions of Inner Mongolia and Xinjiang

在草原生态补偿和国家禁牧、休牧政策实施等综合背景下，草原牧区实现由传统畜牧业向现代畜牧业，由粗放型向集约型，由靠天养畜向建舍养畜转变，将成为区域持续发展的关键。四个生产层理论[31]为草原牧区的转型发展提供了坚实的理论指导。同时，以草为基础，畜为第二性生产，加工及其它产业为延伸的草牧业是大农业“转方式、调结构”的最典型模式和最主要方向[32]。

甘肃四大区水土资源组合优势为河西>陇东和陇西>陇南>甘南，即河西水土资源组合配套较好，甘南水土资源组合配套能力最差[26]。与其结果吻合，本研究通过水土资源人均拥有量综合指数的测算发现河西牧区的肃北、阿克塞和肃南水土资源人均拥有量综合指数分别为48.37、20.40和19.36，位居全省前三，而玛曲、碌曲和合作水土资源人均拥有量综合指数为1.99、1.86和0.81，其水资源和草原资源组合状况并不理想，配置也不尽合理。

几何相对资源承载力模型具有简单、可操作性强等优点，有较大的推广应用价值，该模型考虑了人口-经济-环境的复合系统，更能体现协调发展的要求。考虑到草原资源、水资源和经济资源是影响甘肃省草原牧区可持续发展的重要影响因素，本研究测算结果较切合实际。基于几何相对资源承载力模型的区域可持续发展状况研究中，通常将相对资源承载力状况划分为超载、富余和临界，但这种划分标准可能过于粗略，无法更加准确地反映其承载状态。因此，制定更加科学、准确地评价标准需进一步探讨。

3.2 结论

应用几何相对资源承载力模型，以甘肃省为参照区，选择草原资源、水资源和经济资源从人口与经济两个层面对甘肃省所辖10个牧区2009-2014年相对资源承载力进行了实证研究。研究结果表明：玛曲、碌曲、夏河、卓尼和天祝草原资源相对人口承载力富余，而相对经济承载力超载，属于畜牧业经济发达地区；肃南、肃北和阿克塞草原资源相对人口与经济承载力双重富余，属于草原资源相对丰富，人口密度较小，畜牧业经济欠发达地区；迭部和合作表现为草原资源人口与经济双重超载，人口密度较大，畜牧业经济较发达。

甘肃草原牧区相对资源人口承载力主要表现为盈余，且区域差异显著，河西牧区盈余人口高于甘南牧区；水资源对牧区相对资源人口和经济承载力的提升至关重要，然而草原资源与水资源的不均衡组合是草原牧区可持续发展的潜在威胁。合理利用草原资源，探索符合不同草原牧区发展模式与适应性调整策略是甘肃草原牧区转型升级，实现可持续发展的必经之路。

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(责任编辑 武艳培)

Regional differences of relative carrying capacity of resources in Gansu pastoral area

Bing Fang1, Chen Qiang-qiang1, Zhang De-dong2

(1.College of Economy and Management of Gansu Agriculture University, Lanzhou 730070, China；2.Bureau of Hydrology and Water Resources of Gansu Province, Lanzhou 730000, China)

The aim of the study is to analyze the relative resource carrying capacity and its sustainable development status of pastoral areas in the past 10 years from 2009 to 2014, applying the model of geo-relative resource carrying capacity, taking Gansu Province as a reference area. The results showed that: 1) The grassland have surplus population and economic overload in Maqu, Luqu, Xiahe, Zhuoni and Tianzhu,which belongs to the economically developed areas of animal husbandry. The population and economy of grassland in Hezuo and Diebuare both overloaded and densely populated. The animal husbandry is more developed in these areas. 2) Sunan, Subei and A Kesai could be seen as the economically less developed areas with relatively abundant grassland resources and small population density, indicating a greateconomic development potential of animal husbandry. 3) Water resources are the key contributors to the relative resources carrying capacity, population and economy; 4) The relative resource carrying capacity of grassland in Gansu is quite different. The imbalance of water and soil resources is a potential threat to the sustainable development of pastoral areas. This study will provide reference for the rational use of the resources, the optimization and adjustment of the development mode, the formulation of future development strategy and direction, and the improvement of self-development capacityin pastoral areas. The paper finally forms a coordinated development of population, resources and environment, as well asregional social economy.

relative resource carrying capacity; reverting farmland to grassland; regional differences; resource combination; pastoral area

Chen Qiang-qiang E-mail:jjglxy666@126.com

2016-05-30接受日期：2016-08-30

甘肃省社科规划重大招标项目“甘肃省建设全国重要生态安全屏障对策研究”

邴芳(1990-)，女，甘肃榆中人，在读硕士生，研究方向为区域经济学。E-mail:jjglxybf@163.com

陈强强(1979-)，男，甘肃陇西人，副教授，硕士，研究方向为资源与环境经济。E-mail:jjglxy666@126.com

10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0292

S812.8

A

1001-0629(2016)12-2587-10*

邴芳,陈强强,张德栋.甘肃草原牧区相对资源承载力区域差异.草业科学,2016,33(12)：2587-2596.

Bing F,Chen Q Q,Zhang D D.Regional differences of relative carrying capacity of resources in Gansu pastoral area.Pratacultural Science，2016,33(12)：2587-2596.