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生態經濟系統是人類持續發展的基礎，任何國家和地區社會經濟的發展都離不開當地環境基礎和外界資源流入的支撐［1］。隨著社會的進步和經濟的不斷發展，生態經濟系統遭到了前所未有的破壞，嚴重威脅到人類的生存和發展，因此，可持續發展已經成為人類的共識和今后尋求的主要目標之一。由美國著名生態學家H.T.Odum提出的能值分析理論，第一次將能流、信息流與經濟流都用能值統一起來，有助于正確分析自然與人類、環境資源與社會經濟的價值和相互關系，深受國際生態學界和經濟學界及政府決策者的關注［2－4］。筆者運用能值分析方法，把桂林市社會、經濟和環境作為一個復合的生態系統進行能值分析研究，以期對桂林市的可持續性發展進行定量評價，并提出相應對策。 1研究區概況與研究方法 1.1研究區概況 桂林市位于廣西壯族自治區東北部，地處南嶺山系的西南端，地勢上北高南低，轄5個城區12個縣，全市土地面積27800km2。桂林市區處于南北向巖溶盆地內的漓江河谷階地和峰林平原之上，是世界著名的巖溶風景游覽城市和歷史文化名城。2008年末，桂林市人口508.32萬，生產總值883.02億元，比上年增長18.64%。其中，第一產業增加值13.73億元，比上年增長6.0%;第二產業增加值82.23億元，增長17.7%;第三產業增加值42.74億元，增長11.0%，三種產業結構比為19.42∶45.24∶35.34［5］。桂林是一座基礎較好的新興工業城市，全市已初步形成了以電子、橡膠、機械、紡織，醫藥、客車、工藝美術、輕工食品為支柱產業，工業企業規?；ㄔO取得成效，經濟效益大幅提升，全市規模以上工業企業達765家，工業總產值達350.71億元。 1.2能值分析方法與步驟 H.T.Odum建立的能值分析理論和方法，把能值定義為“一種流動或存儲的能量中所包含的另一種形式的能量數量［6］”。任何形式的能量均源于太陽能，實際應用中常以太陽能值(solaremer-gy)為基準來衡量各種能量的能值。以能值為基準，可以衡量和比較不同類型、不同等級的能量真實價值;通過能值轉換率，可以把不同種類、不可比較的能量轉換為能值統一比較。本文的研究包括以下步驟: (1)收集桂林市2003—2008年《桂林市經濟社會統計年鑒》中有關自然地理及經濟等資料; (2)根據H.T.Odum的“能量系統語言”圖例，確定系統范圍的邊界、主要能量來源、系統內的主要成分，列出系統內各組分的過程和關系; (3)列出主要能量輸入和輸出項目，將各類別能量、物質用相應的能值轉換率轉換成共同的能值單位，用以評價它們在系統中的貢獻和地位; (4)將重要的、類似的項目歸并; (5)根據地方特點、能值分析表和系統歸類圖，優化篩選出總體能值評價指標; (6)根據研究結果提出合理化的對策。 2研究結果分析 根據2003—2008年桂林市的生態經濟系統的主要資源及貨幣流的原始數據計算出能值流量匯總(表1)，可以看出，市域資源能值流量不高，其中約74%為不可更新資源能值，資源的約束性十分明顯。同時，根據表1能值統計出桂林市2003—2008年經濟發展主要能值指標(表2)。 2.1凈能值產出率 凈能值產出率(netemergyyieldratio，EYR)為系統產出的能值與經濟反饋能值之比，是衡量系統產出對經濟貢獻大小的指標，也是衡量系統生產效率的一種標準。EYR值越高，表明系統獲得一定的經濟能值投入，生產出來的產品能值越高，即系統的生產效率越高。2003—2008年桂林市凈能值產出率EYR總體有所提升(圖1，折線a)，但有所波動，表明桂林市生態經濟系統凈效益有所上升，生產效率不斷提高，在投入相同經濟能值條件下，生產競爭力增強了。6年來，桂林市經濟快速發展，進口資源和勞務能值大幅度增加，其科技發展水平、產業的區際競爭力水平已有較大提高，輸出能值增長也明顯加快。 2.2能值貨幣比率 能值貨幣比率(emergydollarratio，EDR)是一個國家或地區全年的總能值使用量與當年的國內生產總值之比。欠發達地區由于直接大量使用本地無需付費的自然資源，較少購買其他地區的資源產品，同時生產總值較低，經濟領域流通的貨幣量少，能值貨幣比率較高，每單位的貨幣所能購買的能值財富較多，經濟開發程度低。而發達地區大量購買外部資源，生產總值也較高，貨幣周轉快，因而其能值貨幣比率均較低。桂林市近年來能值貨幣比率(EDR)逐年有所降低(圖1，折線b)，明顯低于甘肅(11.88×1012sej/$，2000年)和新疆(14.7×1012sej/$，1999年)能值貨幣比率［7－8］，但仍高于江蘇(3.02×1012sej/$，2000年)和福建(2.76×1012sej/$，2000年)等沿海省份的水平［9－10］，表明桂林市經濟開放程度和流通程度不高，經濟發展處于較低水平。 2.3能值投資率 能值投資率(emergyinvestmentratio，EIR)為來自經濟反饋能值與來自環境無償能值的比值，是衡量經濟發展程度與環境負載程度、評價產業競爭力的指標。其值越大則表明系統經濟發展程度越高，對資源條件的壓力也越大。目前，全球平均能值投資率約為2，發展中國家的能值投資率一般較低，因為需要依靠自身環境資源來發展經濟，而發達國家需要購買較多的外地能值資源支撐其經濟的高速發展和維持生活的高消費，能值投資率較高(美國和西班牙為7，印度為2.4［11］)。桂林市2003—2008年能值投資率EIR情況，近年維持在1.1左右(表2)，發展水平較低，顯示桂林市環境負載能力不高，利于“桂林山水”的保護，但經濟發展速度及其水平還處于較低狀態，產業規模較小、競爭力不強。 2.4電力能值使用比 #p#分頁標題#e# 電力能值使用比(fractionofemergyusedfromelectricity，FEE)為電力能值量與總能值使用量U的比值。電力作為高品質的清潔能源，其使用程度能反映區域開發程度，發達地區電力使用程度一般遠高于發展中地區。圖2為近年來桂林市電力能值使用比FEE情況，多年波動程度較大，近二年明顯下降。桂林市電力能值使用比例明顯低于福建(19%，2004年)、江蘇(20.8%，2000年)、甘肅(11.36%，2000年)等省份的水平［7，9－10］。這說明:①桂林市工業不夠發達、電氣化程度較低，部分工業企業可能采用燃煤供熱;②桂林市的電子、橡膠、機械、紡織、醫藥、客車、工藝美術等支柱產業耗能一般較低。表明桂林市目前的產業發展定位是基本適宜的。 2.5能值使用強度 能值使用強度(emergydensity，ED)即能值功能密度，是指一個國家或地區能值總利用量U與該國家或地區面積(Area)之比，這一指標反映了被評價對象經濟發展強度和等級兩個特性。在一定時間內，單位面積能值利用量越大，則能值使用強度越高，說明經濟越發達，在等級中的地位也越高，同時面臨的環境壓力也大。近年桂林市能值使用強度ED曲線，由2003年的12.029×1011sej/m2上升到2008年的18.079×1011sej/m2(表2)，增加了50.30%，但與沿海某些地區還有較大差距，如江蘇省2000年能值使用強度為30.60×1011sej/m2［9］。說明桂林市經濟發展程度不夠，所面臨的環境壓力較為有限。 2.6人均能值使用量 人均能值使用量(emergypercapita，EPC)指總能值使用量U與該國家或地區總人口的比值，是評價人民生活水平的指標。從宏觀的生態經濟能量學角度考慮，用人均能值使用量來衡量人們生存水平和生活質量的高低，比傳統的人均收入更具有科學性和全面性。一般來說，人均能值越大，表明人均享受的能值越高。近年來桂林市的人均能值使用量EPC曲線，從2003年的6.818×1015sej/人提升到2008年的9.887×1015sej/人(表2)，顯示了桂林市人民生活水平得到了一定程度改善，但與國內較發達的廣州市(13.39×1015sej/人，1995年)、北京市(11.02×1015sej/人，1995年)人均利用能值以及歐美發達地區人均能值相比還有較大差距［4，12－13］，目前桂林市人均GDP僅17435元、城鎮居民人均可支配收入僅14636元/a、農民人均純收入僅4465元/a，人民生活還處于較低發展水平。桂林市仍然是我國西南地區經濟發展較為落后的地區。 2.7環境負荷率 環境負荷率(environmentalloadingratio，ELR)為系統不可更新能源投入能值總量與可更新能源投入能值總量的比值。較大的環境負荷率表明經濟系統能值利用率強度高，對環境壓力也較大。環境負荷率是對經濟系統的一種警示，若系統長期處于較高環境負荷率，將產生不可逆轉的功能退化。近年來桂林市的環境負荷率ELR由2003年的4.555上升到2008年的7.159(表2)，環境壓力呈不斷加大趨勢。究其原因，除了桂林市更新資源能值較低(表1)外，不可更新資源消耗和輸入勞務的能值總量不斷增加，尤其是原木、粘土、石灰石等不可更新資源的大量消耗，導致環境壓力不斷加大，說明桂林的產業結構不盡合理。 2.8人口承載量 人口承載量(populationcarryingcapacity，PCC)是指以當前環境狀況為標準，系統所能承載的人口數量。2003—2008年桂林市實際人口從4904663人增加到5083215人，可承載人口卻由3474186人下降到3324365人(圖3)。2008年桂林市的人口是目前生活標準下桂林市人口承載量的1.53倍，這表明在現有發展模式和經濟水平條件下，桂林市的資源、生態、環境均面臨巨大的人口壓力。保護生態環境、保持現有耕地總量、發展高效農業和高科技產業，對區域可持續發展具有重要意義。 2.9系統可持續發展性能指標 系統可持續發展性能能值指標(emergyindexforsustainabledevelopment，EISD)為能值產出率與能值交換率乘積和環境負載率與廢棄物能值指標之和的比值。該指標值越高，說明單位環境壓力下社會經濟效益較高，系統的可持續發展能力越好。桂林市可持續發展性能的能值指標從2003年的2.710急劇下降到2008年0.865(圖4)，可持續發展能力迅速減弱。分析其原因:2003—2008年桂林市凈能值產出率從5.748上升到6.749，經濟活動的競爭力有所提高，但由于原材料價格逐年快速增長，購買生產商品貨幣相當的能值迅速增加，而對應的產業結構調整沒有及時跟上，循環經濟發展沒有同步跟上，環境負載率和廢棄物影響指數有所提高，使得能值交換率從2.185快速下降到0.927，可持續發展性能的能值指標快速降低。隨著經濟的快速擴張，桂林市對不可更新資源的開采力度越來越大，經濟發展與資源、生態、環境間的矛盾逐步顯現，加快產業轉型、發展循環經濟、構建農業特色種養－特色農林藥產品深加工－生態旅游與特產營銷的循環產業成為區域可持續發展的關鍵。 3結論與建議 從能值分析的整體水平來看，桂林市生態系統的總應用能值主要由本地的可更新資源、不可更新資源、輸入可更新資源以及輸入勞務等能值構成，在既保護“桂林山水”又努力發展工業的基礎上，其經濟發展水平和人民生活質量都在不斷提高，但與此同時，系統的自然環境壓力也在不斷增加。桂林市的能值投資率為1.1左右，顯示桂林市經濟發展速度及其水平仍處于較低狀態，且經濟發展過分依賴外界輸入，經濟擴張主要為數量的擴張;桂林市的環境負荷率由2003年的4.555上升到2008年的7.159，其可持續發展性能的能值指標從2003年的2.710急劇下降到2008年的0.865，表明桂林市在快速推進城鎮化和新型工業化的進程中資源約束增強，環境壓力增大，現有的發展方式是不可持續的。為此，提出如下對策: (1)加快產業結構調整，優化能源結構，轉變經濟增長模式。淘汰污染嚴重、工藝設備落后、科技含量低的技術或相關產業，增加科技投入，加強電子、橡膠、機械、醫藥、客車、輕工食品等產業的優化升級，大力發展第三產業和新興產業。#p#分頁標題#e# (2)合理開發利用本地生態資源、土地資源，構建可持續利用的資源保障體系。同時，適度對本地可更新和不可更新的無需付費的能值財富進行開發利用，如水力資源、太陽能等，為桂林市的可持續發展提供安全保障。 (3)發展循環經濟，構建生態產業體系。建立以清潔生產和循環經濟為特征的生態產業群，依靠科學技術和政策扶持，大力發展生態農業、生態工業和生態服務業，尤其是具有地方特色的農業種養－農林藥產品深加工－生態旅游與特產營銷的循環產業，實現經濟發展和生態環境的良性循環。
