基于能值理论的富锦市县域生态经济系统研究

张 华， 曹 露， 张 武

(1.辽宁师范大学 城市与环境学院， 辽宁 大连 116029； 2.佳木斯大学 理学院， 黑龙江 佳木斯 154007)

基于能值理论的富锦市县域生态经济系统研究

张 华1， 曹 露1， 张 武2

(1.辽宁师范大学 城市与环境学院， 辽宁 大连 116029； 2.佳木斯大学 理学院， 黑龙江 佳木斯 154007)

引用2010—2014年相关统计数据，采用能值分析方法，对黑龙江省富锦市的人均能值用量、电力能值使用量比、能值-货币比率、能值功率密度、废弃物能值比率、人口承载力、能值自给率等指标进行了研究，同时与其他地区的相关指标进行了比较，系统分析了富锦市生态经济系统的发展状况.结果表明：(1)2010—2014年，人均能值用量虽有增长但仍很低，表明富锦市居民平均生活水平依然很低；富锦市的电力能值使用量比从11.54%上升到16.80%，虽有上升但仍很低.(2)富锦市的能值-货币比率从2010年的9.52×1012sej/$下降到2014年的5.97×1012sej/$，表明近几年富锦市的经济有所发展，但经济开发程度依然很低.(3)富锦市的能值功率密度低于世界能值功率密度的平均水平，但高于泰国和印度，说明富锦市具有一定的发展潜力.(4)2010—2014年，废弃物能值比率虽有上升但仅升为3.4%；富锦市的人口承载力有减少的趋势；富锦市的能值自给率虽有下降但仍很高，表明富锦市的经济发展程度低且对当地自然资源的依赖程度高.

能值分析；生态经济系统；可持续发展；富锦市

通常研究生态经济系统主要从物质、能量、信息的角度来思考，但这忽视了自然资源在生态经济系统中的重要性.能值理论是以太阳能值为测度，将自然资源的价值也纳入生态经济系统，用于衡量自然资源服务功能对经济过程的影响，是出于整个系统的整体性考虑.能值理论及其分析方法由H.T.Odum创立于20世纪80年代，它是一种全新的环境-经济价值论和系统分析方法[1-4].能值分析方法以太阳能值作为基准，将不同类型的能量和资源转换成相对的太阳能值(单位为太阳焦耳Solar em joules 缩写为sej)，以衡量其能值的大小，从而解决了不同类型能量、资源之间无法进行核算的难题，具有重大的科学实践意义.近年来，能值理论在很多国家[1]、省[2]、市[3]、县[4]被广泛地应用，并且在农业[5]和工业[6]等方面也受到重视，使人们能够更加合理地使用自然资源，进而为实现地区经济的可持续发展提供依据.纵观国内外相关文献，目前使用能值理论进行富锦市生态经济系统可持续发展方面的研究较少.基于此，本研究采用能值分析方法，引用研究区近5年的相关统计数据，对黑龙江省富锦市的能值投资率等指标进行系统研究，以分析富锦市生态经济系统的发展状况，旨在为富锦市环境、经济、社会协调发展提供参考依据.

1 研究地区

富锦市地处黑龙江省东北部三江平原腹地，位于松花江下游南岸，周边与7个县相毗邻，是三江平原的几何中心.富锦市气候类型属于中温带大陆性季风气候，四季分明，春季风大且少雨，夏季湿润并多雨，降水集中，降水量在339.5 mm左右.富锦市为黑龙江省粮食和甜菜的重要产出基地，属全国100个产粮大县之一，素有“中国大豆之乡”“中国东北大米之乡”“北国粮都”之美称.全市总面积为8 227 km2，2010、2014年的人口数分别为47.4万、46.7万人，GDP分别为1 095 263万、1 394 528万元.

2 研究方法

富锦市生态经济系统的原始数据均引自富锦市统计信息网2010—2014年国民经济和社会发展统计公报[7].富锦市可更新资源、可更新产品、不可更新资源消耗、货币流、废物流的能值转换率均采用ODUM的研究成果[8]，借此计算出其太阳能值.富锦市的人均能值用量、电力能值使用量比、能值-货币比率、能值功率密度、废弃物能值比率、人口承载力、能值自给率等指标的计算公式分别为：

(1)人均能值用量(反映当地人民的生活质量，其值越高，表明当地人民的生活质量越高，单位为1015sej/人)

人均能值用量=U/P人口.

其中，U为流入的总能值(U=R+N+EIMP，EIMP为总进口能值).

(2)电力能值使用量比RFEE(反映一个地区的经济发展程度以及当地居民的生活状况，其值越高，表明当地经济发展程度越高且当地居民的生活状况越好，单位为%)

RFEE=E电力/U.

其中，E电力为富锦市电力能值使用量.

(3)能值-货币比率REDR(用来反映一个地区的经济开发程度，其值越高，单位货币相对的能值也越高，表明当地的经济开发程度较低，单位为1012sej/$)

REDR=U/GDP.

其中，GDP为富锦市生产总值.

(4)能值功率密度PED(反映一个国家或者一个地区的经济发展水平，其值越高，表明经济发展水平越高，单位为1011sej/m2)

PED=U/S.

其中，S指富锦市总面积.

此外，“冒进”风险也不容小觑。各地兴起的“粮食银行”以企业自发行为居多，在发展定位、管理水平、操作流程等方面参差不齐，有的在小规模储售粮时运作自如，往往产生盲目乐观的心态，提出“大干快上”的目标，形成经营风险。

(5)废弃物能值比率REWR(反映在经济发展过程中对环境和资源的破坏状况，其值越高，表明在经济发展过程中对环境和资源的破坏越大，单位为%)

REWR=W/U.

其中，W为废弃物能值.

(6)C人口承载力(目前生活标准下一个地区可更新资源所能承载的人口，单位为105人)

C人口承载力=(R/U)×P人口.

其中，P人口指富锦市的总人口.

(7)能值自给率EESR(不仅能够反映一个地区的经济发展程度和对外贸易程度，还能体现出这个地区对当地自然资源的依赖程度，其值越高，表明一个地区的经济发展程度、对外贸易程度越低，对当地自然资源的依赖程度则越高，单位为%)

EESR=(R+N-EEXP)/U.

其中，R为可更新资源能值，N为不可更新资源消耗能值，EEXP为总出口能值.

3 结果与分析

3.1 富锦市生态经济系统能值分析

表1为富锦市2010—2014年可更新资源、可更新产品、不可更新资源消耗、货币流、废物流各指标的太阳能值的计算结果，这些数据可以反映出富锦市生态经济系统能值流的分布情况.由表1可以看出，2010—2014年，富锦市生态经济系统中可更新资源(不含太阳辐射能和地表风能，下同)、可更新产品、不可更新资源消耗、货币流中的总进口能值、废物流的平均能值流分别为6.98×1020、5.01×1021、8.58×1020、2.74×1019、4.78×1019sej，分别占富锦市生态经济系统总能值流的10.51%、75.44%、12.92%、0.42%、0.72%.其中，可更新资源产品占比例最大，表明富锦市的经济发展对本地可更新资源的依赖性很大.

表1 2010—2014年富锦市生态经济系统能值分析表

在2010—2014年间，富锦市的可更新资源能值在5.99×1020～7.69×1020sej之间变动，呈减少趋势；可更新产品在3.96 ×1021～5.44×1021sej间变动；货币流(仅指进口能值)在1.74×1020～4.69×1020sej间变动；废物流从3.91×1019sej增长到5.71×1019sej.2010—2014年富锦市可更新产品以粮食的能值量最大(2010和2014年分别占本地可更新产品的59.60%和58.02%)，且呈增长趋势.2010—2014富锦市不可更新资源消耗主要以电力和化肥的消耗为主且呈增长趋势，电力能值使用量从2010年的1.78×1020sej增长到2014年的2.28×1020sej,化肥能值使用量从2010年的5.63×1020sej增长到2014年的6.92×1020sej.以上数据的变化趋势表明，2010—2014年间，富锦市的经济发展对本地资源的依赖性较大，且依赖程度在逐渐加深.

3.2 富锦市生态经济系统能值指标的动态变化分析

富锦市2010—2014年生态经济系统能值指标的计算结果如表2所示.由表中数据可以看出，在2010—2014年间，富锦市总进口能值、总出口能值、流入的总能值、人均能值用量、电力能值使用量比、能值-货币比率、能值功率密度、废弃物能值比率、人口承载量、能值自给率分别在0.20×1020～1.74×1020、1.47×1020～2.80×1020、14.64×1020～16.79×1020sej/a、3.08×1015～3.66×1015sej/人、11.54%～16.80%、5.83×1012～7.11×1012sej/$、1.87×1011～2.10×1011sej/m2、2.54%～3.40%、1.82×105～2.36×105人、61.42%～81.46%间变动.

表2 2010—2014年富锦市生态经济系统能值指标

由表2得出，2010—2014年间，富锦市人均能值用量总体呈增加趋势但仍很低，且在2012年出现低值3.08×1015sej/人，主要是因为受世界总体经济下滑的影响，进口贸易加大而形成，由此表明富锦市居民平均生活水平及生活质量依然很低.富锦市的电力能值使用量比从2010年的11.54%上升到2014年的16.80%，虽有上升但仍很低，说明富锦市的工业化以及经济发展程度还很低，由此也影响了当地居民的收入及生活水平.富锦市的能值-货币比率从2010年的9.25×1012sej/$下降到2014年的5.97×1012sej/$，虽在逐渐下降但仍很高，表明富锦市的经济开发程度依然很低.在2010—2014年间，富锦市的能值功率密度虽有波动但呈现增加趋势，表明富锦市的经济这5年来有所发展，但经济发展水平仍较低.富锦市的人口承载量呈下降趋势，从2010年的23.6万人下降到2014年的18.8万人，而2014年富锦市人口为46.7万人是目前生活标准下富锦市可更新资源所能承载的人口的2.49倍，因此，在保护自然环境的前提下发展经济才是富锦市经济发展面临的最主要问题.富锦市废弃物能值比率从2010年的2.54%增长到2014年的3.40%，虽有增长但数值仍很低，说明经济活动过程中对富锦市环境和资源破坏并不明显.富锦市的能值自给率总体呈下降趋势，由2010年的79.83%下降到2014年的61.42%，但在2012年出现高值81.46%，表明2010—2014年间富锦市的经济有所发展但经济发展程度仍然较低，对当地自然资源的依赖程度依然较高.

3.3 富锦市能值指标与部分地区和国家能值指标比较分析

表3数据为2012年富锦市与部分地区和国家生态经济系统的3个能值指标.与其他地区和国家相比较，富锦市的电力能值使用量比高于世界平均水平，且高于东南亚的泰国及南亚的印度，但低于其归属地佳木斯市、江南的宁波市、北美洲的美国和东亚的日本，表明富锦市的经济发展程度与其他国家和地区仍有很大差距；富锦市能值-货币比率高于世界的平均水平、其归属地佳木斯市、江南的宁波市、亚洲的印度、日本、泰国及北美洲的美国，表明，虽然近几年富锦市的经济有所发展但仍处于经济发展落后阶段；富锦市的能值功率密度虽低于其归属地佳木斯市、江南的宁波市、亚洲的泰国和日本以及北美洲的美国，但高于世界平均能值功率密度和南亚印度，说明富锦市具有一定的发展潜力.

表3 2012年富锦市能值指标与其他地区和国家的对比

注：表中部分地区和国家的能值指标数据引自文献[9]、文献[10]

4 结 语

通过对黑龙江省富锦市2010—2014年间生态经济系统能值流、能值指标的测试分析，并与其他地区和国家的比较分析，发现，2010—2014年间，(1)富锦市生态经济系统中可更新资源、可更新产品、不可更新资源消耗、货币流中的总进口能值和废物流的平均能值分别为6.98×1020、5.01×1021、8.58×1020、2.74×1019、4.78×1019sej，分别占富锦市生态经济系统总能值流的10.51%、75.44%、12.92%、0.42%、0.72%.其中可更新资源产品所占比例最大，表明富锦市的经济发展对本地可更新资源的依赖性很大；(2)富锦市的人均能值用量虽有增长但仍很低，表明富锦市居民平均生活水平依然很低.富锦市的电力能值使用量比从11.54%上升到16.80%，虽有上升但仍很低.富锦市的能值-货币比率从2010年的9.52×1012sej/$下降到2014年的5.97×1012sej/$，表明近几年富锦市的经济有所发展，但经济开发程度依然很低.富锦市的能值功率密度低于世界能值功率密度的平均水平，但高于泰国和印度，说明富锦市具有一定的发展潜力.废弃物能值比率虽有上升但仅升为3.4%，富锦市的人口承载力有减少的趋势.富锦市的能值自给率虽有下降但仍很高，表明富锦市的经济发展程度低且对当地自然资源的依赖程度高.

总体看，富锦市的经济虽有所发展但仍处于相对落后的状态，对于本地自然资源的依赖程度还很高，是一个发展能力较低的生态经济系统.因此应加强贸易往来、调整产业结构、发展现代化农业、引进人才进而实现可持续发展.据此对富锦市未来的发展提出如下几点建议.

(1)加强与其他国家与城市的贸易来往和经济交流，使流入富锦市的能值增多.富锦市的铁路、公路、水路三路相通交通便利，具有优越的区位优势.因此，应加大对外开放力度，广泛引进外来能值，更加充分地利用区域外资源，从而为富锦市的可持续发展打下坚实基础.

(2)对富锦市当前的产业结构进行调整.目前富锦市的经济发展主要是利用当地的自然资源，因此经济的发展状况较差.应充分利用风能、太阳能等新能源，完善农副产品的加工技术，使经济更好的发展.

(3)加强对农业资源的利用，发展现代化农业.富锦市位于我国重要的商品粮食基地——三江平原，耕地面积广阔.随着生活水平的提高和近年来的经济发展，人们开始越来越注重食品的质量.因此，可以重点种植有机蔬菜、大米，为人们提供安全放心的农产品，同时发展自己的品牌，扩大市场.

(4)提高人口素质，大量引进人才.人口的素质对县域的发展至关重要，相对高的人口素质可以促进当地的经济发展和环境保护，更有利于建立人与自然和谐相处的关系.因此，富锦市应完善人才引进制度并防止人才外流，如家乡在富锦市的大学生回到这里为家乡的发展尽一份自己的力量.

[1] 李双成，付晓峰，郑度.中国经济持续发展水平的能值分析[J].自然资源学报，2001，16(4)：297-304.

[2] 易定宏，文礼章，肖强，等.基于能值理论的贵州省生态经济系统分析[J].生态学报，2010，30(20)：5635-5645.

[3] 曾旭，姚建，孙辉.基于能值理论的成都市生态经济系统可持续性评估[J].生态学杂志，2011，30(12)：2875-2880.

[4] 汤萃文,苏研科,陈银萍.天祝县生态经济系统的能值分析[J].生态学杂志，2011，30(2)：343-348.

[5] 徐慧，黄贤金，赵荣钦，等.江苏省沿海地区耕地系统能值分析及高效持续利用评价[J].自然资源学报，2011，26(2)：247-257.

[6] 楼波，徐毅，林振冠.煤电生产系统的能值分析及新指标体系的构建[J].生态学报，2011，31(24)：7591-7600.

[7] 省富锦市统计局.2010—2014年国民经济和社会发展统计公报[EB/OL].[2011-6-30—2015-2-27].http://www.fujin.gov.cn/zt/fjtjj/type.asp?tname=%CD%B3%BC%C6%B9%AB%B1%A8.

[8] ODUM H T.Environmental accounting:Energy and environmental decision making[M].New York:John Wiley,1996:182-193.

[9] 张武，李富，陈季，等.基于能值理论的佳木斯市生态经济系统研究[J].环境科学与管理，2012,37(5)：169-173.

[10] 刘海滨，张武.基于能值分析的佳木斯市生态经济系统可持续发展研究[J].哈尔滨师范大学自然科学学报，2014，30(1)：79-84.

Astudyoneco-economicsystemofFujincitybasedonenergytheory

ZHANGHua1,CAOLu1,ZHANGWu2

(1.College of Urban and Environmental Sciences, Liaoning Normal University, Dalian 116029, China; 2.College of Science, Jiamusi University, Jiamusi 154007, China)

Refer to the relevant statistical data of 2010—2014 years, using the analysis of Heilongjiang city of Fujin Province, the energy per person, power ratio, energy currency value ratio, power density, waste energy ratio, population carrying capacity, energy self-sufficiency rate and other indicators were studied. At the same time,we compared with other indexes of the system, analyzes the development of eco economic system in Fujin city.The results showed that:(1) 2010—2014 years, the the energy per person is growing, but it is still very low. It showed that the average standard of living of the residents of the city of Fujin is still very low; Fujin city electric power energy consumption ratio rose from 11.54% to 16.80%, has increased but still very low.(2) The energy currency value ratio of Fujin from 9.52×1012sej/$ in 2010 down to 5.97 x 1012sej/$in 2014, shows that the Fujin’s economic development of recent years, but the level is still very low.(3) The energy density of Fujin city is lower than the average power density of the world, but higher than that of Thailand and India, which shows that Fujin has a certain development potential.(4) 2010—2014 years, waste energy ratio has increased but only up to 3.4%; the population of the city of Fujin had a tendency to decrease the bearing capacity of Fujin city; the energy self-sufficiency rate has decreased but still very high. The Fujin city’s economic development level is low and the dependenee on local natural resources is high.

energy analysis;eco-economic system;sustainable development;Fujin

X196

:A

2016-04-15

张华(1965- )，女，山东东明人，辽宁师范大学教授，博士生导师.

1000-1735(2017)03-0366-06

10.11679/lsxblk2017030366