基于相對資源承載力信息的主體功能區劃分研究——以長江流域為例

舒克盛

(1.中國科學院 地理科學與資源研究所,北京 100101;2.中國科學院研究生院,北京 100049)

國家在“十一五”發展規劃綱要中明確提出“根據資源環境承載能力、現有開發密度和發展潛力,統籌考慮未來我國人口分布、經濟布局、國土利用和城鎮化格局,將國土空間劃分為優化開發、重點開發、限制開發和禁止開發四類主體功能區”。這一規劃綱要明確了主體功能區劃分須以自然生態系統的承載能力為基礎,并在其基礎上來對國土資源進行科學規劃,強調了須突破傳統行政區域的約束,倡導區域分工與協調發展機制的建立,從而在空間格局上使經濟布局、人口分布與資源環境相適應,協調社會經濟系統與自然生態系統在時空上的耦合。

相對資源承載力是從土地承載力的概念拓展而來,它是“以比具體研究區更大的一個或數個區域(參照區)作為對比標準,根據參照區的人均資源擁有量或消費量、研究區的資源存量,計算出研究區域的各類相對資源承載力”[1]。這一概念的建立將自然資源、社會資源和人口都納入到人地地域系統的考察范圍,因而相對資源承載力信息能夠深刻地反映區域社會經濟發展的潛在能力,具有可持續發展的豐富內涵。主體功能區劃要求自然條件數據和經濟社會數據的有機結合,因此,信息量異常龐大[2]。這導致在現有的區劃研究中標準設置過于繁冗,應用受限。而運用相對資源承載力信息,既能明確各個地區不同的資源環境基礎,從而得出各個地區的主體功能定位,為區域劃分提供初步參考,而且能夠科學地判定各類主體功能區的適度人口容量,為有序地引導人口在同類型或不同類型的主體功能區內合理地遷移奠定理論和方法基礎。相對資源承載力所蘊含的信息與主體功能區劃分所提出的“建立一套重點突出、目標明確、簡明實用的指標體系”這一要求不謀而合。因此,建立基于相對資源承載力的主體功能區劃分模型是十分可行的。

長江是溝通我國長三角經濟圈、武漢城市圈、成渝經濟圈的天然渠道。這一流域的持續發展對我國 21世紀國民經濟健康、持續快速發展具有重要意義。長江上游與下游地區的資源稟賦差異為這一研究提供了很好的范例。為此,作者選取長江上游和下游地區作為研究區域。

1 主體功能區劃分模型的構建

1.1 相對資源承載力模型的選取

雖然相對資源承載力的研究在我國起步較晚,但研究領域不斷拓展。迄今為止,其考察的主要領域已擴展到自然資源和社會資源兩大部分。其中,自然資源領域選取的是與人類活動關系甚為密切的土地資源、水資源作為指標,社會資源選擇國內生產總值(GDP)為衡量指標。而具體測算相對承載力的模型主要有算術平均模型和幾何平均模型 2種,現表述如下。

1.1.1 算術平均模型[3-4]。相對資源人口承載力

相對資源經濟(GDP)承載力

式中：Csp,Cnp l,Cnpw,Cecp,Csg,Cgl,Cgw分別為相對資源人口承載力、相對土地資源人口承載力、相對水資源人口承載力、相對經濟資源人口承載力、相對資源經濟承載力、相對土地資源經濟承載力、相對水資源經濟承載力;W l,Ww,We分別為土地資源承載力、水資源承載力和經濟資源承載力的權重。

1.1.2 幾何平均模型[5]。相對資源人口承載力

相對資源經濟(GDP)承載力

式中：變量符號的含義同上,而且

式中：Ipl,Ipw,Ipec分別為土地資源、水資源和經濟資源人口承載指數;Igl,Igw分別為土地資源、水資源經濟承載指數;Ql,Qw,Qec代表研究區土地資源、水資源和經濟資源量;Po,Go分別為參照區人口數量和經濟總量;Qlo,Qwo,Qeco代表參照區土地資源、水資源和經濟資源量。

以上 2種模型與最初的單一土地資源或水資源相對資源承載力模型相比,均實現了向既包括水土資源為代表的自然資源又包括以 GDP為代表的經濟資源的綜合資源承載力的轉變,同時,從單一相對資源人口承載力轉向了人口和經濟雙重考量的相對資源承載力的綜合研究[6]?？梢哉f,這 2種測度模型均較好地體現了相對資源承載力的內涵。但從模型的數學意義上來分析,這 2種測度模型又存在著各自的特點。算術平均模型將每一種資源都賦予了相應的權重,這一方面反映了人類認識到各類資源在承載能力上是存在著差異的,而且對于不同地區而言,這種能力差異大小也是不同的;但另一方面,由于權重的設置存在著一定的主觀性,而往往受到人類認識客觀世界的局限性影響,這種權重間的差異并不能完全真實地反映各資源之間的匹配關系,因而這一模型的科學性也受到質疑。幾何平均值模型則避開了權重設置這一問題,從而使得模型結果更少受到人為因素的干擾,顯得更為客觀,但同時幾何平均模型還存在一個特點：它的理論值往往小于算術平均值。對于文中所闡述的 2個模型而言,只有當自然資源與經濟資源的匹配性較好的時候,幾何平均值模型測算結果才會與算術平均值相近。換言之,幾何平均值模型對于各類資源之間的匹配度要求更高。

從所選取的研究區域來看,由于我國存在著明顯的地區差異,各個區域間的資源稟賦狀況又各有不同,因此,若采用后者很可能會導致模型計算的結果偏小,與實際資源承載狀況差距過大,這就失去了研究的意義。算術平均模型雖存在參數設置問題,但現有研究已在這一方面作了一些工作,可以借鑒。基于上述考慮,擬選取算術平均模型。

1.2 模型的構建

將上文所建立的相對資源人口承載力Csp和相對資源經濟承載力Csg分別與各地區的常住人口數 P和國內生產總值Qec比較,可得如下 4種結果。

Ⅰ.P＞Csp,Qec＞Csg,說明該地區現實人口大于資源所能承載的人口數,現實 GDP值大于資源所能承載的經濟活動量,即人口和經濟都處于超載狀態。因此,該地區的人口密度和經濟密度都較高,在后一階段應以優化產業發展、降低單位 GDP產值所占用的資源和減小人口壓力、實行人口分流措施為主?？傮w而言應屬優化開發區。

Ⅱ.P＜Csp,Qec＞Csg,說明該地區現實人口小于資源所能承載的人口數,現實 GDP值大于資源所能承載的經濟活動量,即人口有富余,經濟超載。因此,該地區的人口密度比經濟密度壓力要小。在后一階段應以優化產業發展,降低單位 GDP產值所占用的資源和實行適度的人口流入措施為主?？傮w而言應屬優化開發區。

Ⅲ.P＜Csp,Qec＜Csg,說明該地區現實人口小于資源所能承載的人口數,現實 GDP值也小于資源所能承載的經濟活動量,即人口和經濟都處于富余狀態。因此,該地區的人口密度、經濟密度壓力都比較小。在生態環境較強的區域應該著重開發,成為新的經濟和人口集聚高地。而在生態環境較弱的區域應以保護為主,適度開發?？傮w而言應屬重點或限制開發區。

Ⅳ.P＞Csp,Qec＜Csg,說明該地區現實人口大于資源所能承載的人口數,現實 GDP值又小于資源所能承載的經濟活動量,即人口超載,經濟富余。因此,該地區的經濟密度比人口密度壓力要小,產業結構較為落后,基本以第一、第二產業為主,單位 GDP所需要的勞動力較多而消耗的資源量較大。在后一階段應以提升產業結構,提高經濟資源的人口吸納能力,降低單位 GDP產值所占用的資源并輔以適度的人口流出措施為主。總體而言應屬重點開發區。

根據上述分類情況,以P/Csp,Qec/Csg分別作為 X軸和 Y軸,以比值 1,即 P=Csp,Qec=Csg這一臨界狀態作為原點,建立了包含相對資源承載力信息的直角坐標系。該坐標系的 4個象限與上文所論述的 4種情況一一對應。將某區域逐年的相關數據依次投點在這一坐標系中,不僅可以直觀地根據數據落入何象限從而迅速對該地區進行主體功能區劃分,同時對比多年的數據還可以觀察出該地區主體功能的走勢和變化。這一套直角坐標系和判斷方法即為本文所建立的基于相對資源承載力的主體功能區劃分模型(圖 1)。需要注意的是,為使數據投點相對分散、利于觀察,可視具體情況將X軸和 Y軸變量的取值做相應變化。該文下一部分即是以log2(P/Csp)和log2(Qec/Csg)作為 X軸和 Y軸變量。

圖 1 基于相對資源承載力的主體功能區劃分模型Fig.1 D ivision model of development p riority zones based on relative carrying capacity of resources

2 實證分析

2.1 相對資源承載力模型的指標選取與數據來源

由上述分析可以看到,所應用的相對資源承載力模型主要由土地資源、水資源和經濟資源三大要素構成。參照相關的研究和考慮數據的可得性與可比性,選取在土地資源中占有重要地位的耕地面積來反映土地資源的狀況,用地區水資源總量(包括地表和地下水)來反映水資源狀況,并用地區國內生產總值(GDP)來反映經濟資源狀況,因為 GDP作為經濟的總體量度能夠涵蓋最大范圍的經濟信息[7]。在各地區人口數這個指標上,選取的是各地區常住人口數,因此能比戶籍人口數更為客觀和真實地反映各地區資源的人口承載狀況。需要說明的是,2001—2004年的人口數是在 2000年的全國人口普查數據上調整而來,2005年后的數據是以 2005年全國 1%的人口抽樣調查數據為基礎進行的推算,因此,這2個階段的數據不能直接進行對比?？紤]到數據的完整性和統一性,以上數據均來自于 2003—2008年的《中國統計年鑒》。

在權重值的設定上,采用了大多數研究的觀點,取值如下[1,7-8]：相對資源人口承載力

相對資源經濟(GDP)承載力

2.2 長江上游與下游地區主體功能區劃分

按照大多數研究的地域界定,并考慮到數據的完整性,長江上游地區包括重慶、四川、云南和貴州三省一市,下游地區包括上海、江蘇和浙江二省一市。通過運用公式(5)和(6),在模型上投點得到如圖 2的結果。從圖 2可以看到,長江上游地區投點落入第Ⅳ象限,長江下游地區投點落入第Ⅱ象限。對照主體功能區劃分模型,若以全國現實平均水平作為衡量標準,長江上游地區應劃分為重點開發區,而長江下游地區應是優化開發區,這一劃分結果也是比較符合實際的。

圖 2 長江上游與下游地區主體功能區劃分圖Fig.2 Division of developm ent priority zones in the upper and low er reaches of the Yangtze River

將長江上游與下游地區進行對比,可以發現兩類地區的不同自然屬性。上游地區相對自然資源承載力是優于下游地區的,這反映出長江上游地區主要作為水土涵養、資源保護區的性質。而下游地區自然資源相對缺乏,只有依靠大力發展經濟,努力提高這一地區的相對經濟資源承載力才能承載更多的人口。事實上,正是長江下游地區的經濟資源承載力遠遠高于上游地區,因此,該區域現時人口處于略富余的狀態。這反映出了下游地區主要發揮經濟高地、人口集聚的功能。長江上游與下游地區的相對資源承載力的差異決定了兩者在長江流域乃至全國中的定位各有側重。上游地區在發展經濟時應注重其自然資源、生態環境的保護功能,下游地區則應強調發揮發展經濟、集聚人口的作用,應鼓勵長江上游地區人口向下游適度遷移。

2.3 長江上游地區各省區主體功能區劃分

圖 3 長江上游地區主體功能區劃分圖Fig.3 D ivision of development p riority zones in the upper reaches of the Yangtze River

長江上游地區整個區域在國家層面上應屬于重點開發區,但在區域內部的重慶、四川、云南、貴州各省區之間,采用公式(5)、(6)對其進行投點,又可以得到如圖3的結果。從圖中我們可以看出,四川、云南、貴州的相對資源承載力分別落入Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ象限,而重慶市的相對資源承載力則逐年由第Ⅰ象限運動到第Ⅱ象限。這意味著以近兩年的數據來判斷,長江上游 4個省區內部的資源稟賦條件差異較大。具體來說,在相對資源人口承載力分布上,四川和貴州兩省為超載地區,云南為富余區,重慶則逐步由人口超載區向人口富余區演進。在相對資源經濟承載力分布上,重慶和四川為富余區,云南和貴州為超載區。這為我們在長江上游地區內部進行人口和產業布局調整提供了很好的思路。四川作為“雙超載”地區,在長江上游地區屬優化開發區范疇。相對于其他 3個省市而言,四川省開發歷史較為悠久、工商業基礎較為健全,即使近些年外出打工人數呈逐年增多之勢,但到 2007年末人口仍達 8127萬,是長江上游地區的發展高地。重慶市在升格為中央直轄市后,社會各項事業發展迅猛,相對資源人口承載力逐年增強,區域集聚作用愈發明顯,因此,川渝地區理應作為長江上游地區發展的龍頭：一方面做好與沿海發達地區特別是長江下游地區的產業對接,形成良性互動的流域經濟;另一方面,憑借三峽工程移民的契機,實現人口隨產業分布,為西部大開發和打造“成渝地區綜合配套改革試驗區”奠定良好基礎。云南和貴州兩省經濟發展相對滯后,且從動態來看,相對資源人口承載力存在逐年減弱的趨勢,這意味著兩省必須著力抓好經濟建設,通過引導產業發展來壯大地區經濟實力,通過積累地區的經濟資源來增強相對資源的人口和經濟承載力。

3 結果與討論

在比較現有的相對資源承載力算術平均模型和幾何平均模型的優缺點和使用范圍后結合文章的研究區域,選擇了前者;并在前人的基礎上,提出了基于相對資源承載力的主體功能區劃分模型。運用這一模型得到如下劃分結果：在全國層面上,長江下游地區為優化開發區,長江上游地區為重點開發區;在長江上游區域層面上,重慶市、四川省為優化開發區,云南省、貴州省為重點開發區。按照這一模型,針對各區域不同的資源稟賦條件和現實發展狀況提出了針對性的建議。應該說,文中所提出的基于相對資源承載力的主體功能區劃分模型具有操作性強、結果直觀、動態顯示的優點,并在長江流域得到了較好的應用,分析結果較為符合實際情況,具有推廣應用的價值。但這一模型還存在如下一些問題：一是相對資源承載力算術平均模型的權重選擇值得商榷。所確定的自然資源內部、自然資源與經濟資源之間的權重是參考了眾多其他研究者的結論,雖然這一權重值應用廣泛,但畢竟帶有較強的主觀性,其科學性還值得進一步探討,這也是未來進一步研究相對資源承載力的方向。二是創立的基于相對資源承載力的主體功能區劃分模型劃分標準建立在測度相對資源承載力時所選擇的參照區上。參照區的選擇不同會引致不同的結果,這在文中也有體現。這雖然從某種程度上擴寬了該模型的適用范圍,但從另一方面來說則將考察重點放在了資源稟賦的數量上,而將對質量的考察暗含在對參照區的選擇上,這導致該模型對于研究的目標區域具體的生態環境質量考慮不足,因而不能建立模型中 4個象限與 4種主體功能區一一對應的關系,這也是需要改進的地方。

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