漓江流域生態系統的可持續發展研究

宋利君，張 燕

（廣西師范大學 歷史文化與旅游學院，廣西 桂林541001）

作為山水甲天下桂林的母親河以及世界巖溶峰林景觀發育最完善的典型代表，漓江是中國錦繡河山的一顆明珠，是桂林山水的精髓，構成了我國乃至世界屈指可數的獨特的風景旅游資源，也是中國旅游業躋身世界旅游市場的“名牌產品”。它以桂林市為中心，包括與漓江源頭、干支流的生態圈有密切關系的區域，流經桂林市區及資源、興安、靈川、臨桂、陽朔、龍勝、永福、恭城、平樂、荔浦11市縣，面積17.959 km2，人口約224萬，為沿岸居民的生產和生活提供了重要的生態環境和旅游服務功能。同時，漓江是桂林人民的“聚寶盆”，也是桂林經濟社會快速發展的核心依托。隨著桂林經濟社會發展以及人口數量的大幅度增加，漓江生態系統面臨嚴重的危機。蔣桂珍對漓江的開發利用現狀進行了分析歸納，指出漓江存在季節性缺水與洪澇災害并存，生態壓力逐漸增大，資源粗放開發利用過度以及民生等問題［1］。這些一定程度上都制約著漓江流域的健康快速發展。因此，研究漓江流域生態系統有助于辨識人與自然的關系，掌握漓江流經市縣利用生態資源的程度和支持人類生存的供給能力，緩解漓江流域生態服務功能供需間的矛盾，使其生態旅游資源得到有效利用，進而促進桂林旅游業的繁榮發展，并為其生態建設和可持續發展的規劃和決策制定提供科學依據，也為其他流域提供一定的借鑒作用。

1 數據及模型

1.1 數據來源

文中數據主要通過對漓江流域流經的各縣市有關部門進行實地調研及查閱2006—2010年《桂林經濟統計年鑒》［2］和《廣西年鑒》［3］來獲取，對于極少數缺失而無法獲取的數據，依據統計理論結合區域經濟歷史發展情況，進行插值修補和訂正。

1.2 測算模型

1.2.1 生態供給模型 漓江流域生態系統的生態供給模型用地區生態承載力表示，即該地區所能提供的生物生產性面積總和［4－7］。其計算公式為：

式中：EC——總生態承載力；N——人口數量；ec——人均生態承載力；aj——人均生物生產面積；yj——產量因子；rj——均衡因子。

1.2.2 生態需求模型 漓江流域生態系統的生態需求模型采用生態足跡模型，即通過計算維持人類的自然資源消費量和人類產生的廢棄物所需要的生態生產性空間面積大小，與給定人口區域的生態承載力進行比較，來衡量區域的可持續發展狀況［4－7］。其計算公式如下：

式中：i——消費商品和投入的類型；pi——i種消費商品的平均生產能力；ci——i種商品的人均消費量；aai——人均i種交易商品折算的生物生產面積；N——人口數；ef——人均生態足跡；EF——總生態足跡。

1.2.3 生態資源利用效率模型 生態資源利用的效率可由萬元GDP生態足跡來衡量，它由區域總人口（人均）生態足跡除以總人口（人均）國內生產總值再乘以10 000得到，即：

式中：WEF——萬元GDP的生態足跡，用于反映區域資源利用效率；EF——區域總人口生態足跡；P——區域的國內生產總值［8］。萬元GDP生態足跡占用越小，表明區域資源利用的效率越高。

1.2.4 生態系統多樣性模型 生態系統多樣性分析即是對6類生態生產性土地類型在生態足跡中的比重進行測算與分析，能反映出生態足跡結構［9－10］。生態系統多樣性指數計算公式為：

式中：H——生態系統多樣性指數；Pj——第j類土地類型在總生態足跡中的比例。該公式表明，生態經濟系統中生態足跡的分配越接近平均，給定的系統組分的生態系統的多樣性越高。

1.2.5 生態系統發展能力模型 漓江流域生態系統的發展能力模型為：

式中：C——發展能力；EF——漓江流域總的生態足跡；H——生態系統多樣性指數［11］。

2 結果與分析

2.1 漓江流域生態系統供給分析

根據生態供給模型，對漓江流域生態系統的供給情況進行測算（表1）。由表1可知，林地比重最大，其次是耕地和水域面積，說明林地是漓江流域生態供給的主要貢獻因素，耕地和水域是次要貢獻因素，其他用地對其生態承載力的貢獻較小。2005—2009年11市縣各種生態供給種類中，林地的供給增加，耕地、草地和水域的供給都明顯減少。這是由于退耕還林生態工程和封山育林措施的實行，使得林地面積不斷增加，生態供給提高。雖然退耕還林還草生態工程使流域整體生態效益得到了一定的改善，但在短期內，由于大面積坡耕地被退耕，林地與草地生產力又遠小于耕地生產力，使得該流域實際生態供給量呈降低趨勢。隨著漓江流域旅游業的發展，生活、工業以及旅游對漓江流域造成了一定的污染，生態系統遭到破壞，降低了水資源供給；同時由于亞熱帶季風氣候的影響，漓江流域出現明顯的干濕季，形成旅游的淡旺季，這在一定程度上影響了水域的生態供給量。由此可見，漓江流域自然資源利用在一定程度上不盡合理，未能得到優化配置，破壞現象嚴重，綜合效益低，使得生態供給量呈現下降的趨勢。

從各縣市生態供給的土地類型來看，除個別縣市變化幅度大外，基本上比較穩定。如耕地除了陽朔2005年為0.620 2外，其余均在0.009 6～0.080 6間波動；林地除龍勝在1以上，資源降幅較大外都呈穩定的變化趨勢；草地的數據根據桂林草地人均承載力的變化規律推算得出，呈明顯的規律性下降趨勢；水域基本上都在0.001 3～0.042 3內波動，基本呈穩定狀態。由于興安是漓江流域的源頭，森林資源豐富，涵養水源功能強，因此，興安2005—2009年水域人均生態供給能力均大于其他縣市，分別為0.015 3，0.015 2，0.018 8，0.047 5，0.018 6。由此可知，各縣市供給能力基本保持穩定，說明生態系統較穩定，但是隨著人類需求的不斷增長及人類對漓江流域生態系統的破壞日趨嚴重，將加大漓江流域的生態壓力，不利于該區域的可持續發展。

表1 2005－2009年漓江流域各市縣生態供給 hm2／人

2.2 漓江流域生態系統需求分析

從表2可知，草地和耕地類型比重較大，構成漓江流域生態需求的絕大部分，說明草地和耕地是漓江流域生態需求的重要貢獻因素，該區域對傳統畜牧業的過分依賴，造成產業結構相對落后；由于畜牧業以養豬業為主，消耗飼料主要來自糧食，因此對耕地的需求較大，農業占主導地位。而水域和建筑用地面積很少，對漓江流域生態需求量貢獻很小。

表2 2005－2009年漓江流域各市縣生態需求 hm2／人

續表2：

從各市縣生態需求的土地類型來看，耕地從2005—2007年逐年上升，2007—2009年下降，說明由于先進的科學技術和科學的管理，人類對耕地的依賴下降。林地除龍勝、恭城和資源起伏較大外，其余市縣均在0.004 4～0.440 3內波動，說明退耕還林生態工程的實施，使得林地面積呈穩定發展態勢，而龍勝、恭城和資源為山區縣，林地對該地區的貢獻大，人們對其需求較大。草地除2006年起伏較大外，其余年份變化幅度均較小，說明該區域經濟不斷發展，人民生活水平不斷提高，對動物產品的需求上升，尤其是2006年對豬肉的需求急劇上升，使得該年草地生態足跡變化很大。由于定期的休漁制度以及人類對魚類的需求相對穩定，水域面積變化幅度基本穩定，在0.010 8～0.118 2內波動。化石燃料用地除永福、興安和靈川外，其他市縣變化幅度均較小，說明對不可再生能源的利用相對較合理。各市縣建筑用地波動無規律，說明人口數量及電器耗電量使得人們用電消費情況不穩定。可見，各市縣2005—2009年各類土地類型的需求變化趨勢基本一致，能較好地預測未來的情況。但是生態需求的變化與人口、經濟發展緊密相關，控制人口和改變資源利用方式是保證社會經濟持續發展的有效途徑。

2.3 漓江流域生態系統供需平衡分析

就生態盈余和赤字變化情況來看，除市區2005—2009年一直保持生態盈余以外，其余各縣均出現了生態赤字，并表現為小幅度下降的趨勢，說明隨著生產技術的進步，生產力不斷提高，同時，資源利用率也在不斷提高。而生態赤字的存在表明人類對自然的影響超過了其生態承載力的范圍。從表3可以看出，該區域主要通過消耗自然資本存量來彌補生態承載力的不足，加上喀斯特地貌旅游資源的脆弱性，由此認為該區域處于一種不可持續的發展模式。

表3 2005－2009年漓江流域各市縣生態平衡分析 hm2／人

由于人均生態足跡草地的需求較大，而草地的供給一定，產出率不高，使得2006年各縣的生態赤字急劇上升，最高達到－15.5。可見，生態系統的供給和需求矛盾會直接影響生態盈虧情況，進而影響其可持續發展。市區由于利用先進的科技、豐富的資源和區位優勢，優化產業結構，提高資源的綜合利用效益，使其一直處于生態盈余狀態，利于市區生態系統的保護和旅游的可持續發展。除靈川、興安和永福的生態赤字相對較大外，其余7縣的生態赤字均較小，說明這7縣的生態經濟發展基本呈現出相同的趨勢。而靈川、興安和永福在不降低人們生活水平的前提下，可以采取一些措施來降低生態系統的需求，如采用高新技術提高自然資源單產量，改變人們生產和生活消費方式，建立資源節約型的社會生產和消費體系等。由于喀斯特地貌具有特殊的旅游價值，發展漓江流域旅游業能在一定程度上優化產業結構，實現資源的有效利用，降低生態壓力，促進生態經濟與旅游經濟互動發展，實現漓江流域生態系統的可持續發展。

2.4 生態資源利用效率分析

從表4可以看出，2005—2009年期間（除2006年外），各縣市萬元GDP的生態足跡值呈下降趨勢，表明該區域的資源利用效率不斷提高，有利于漓江流域生態系統的可持續發展。尤其是陽朔從2.220降至0.780，下降率為64.9%；臨桂從1.657降到0.658，下降率為60.3%；興安從3.133降到1.194，下降率為61.9%，3縣年均下降率均超過15%，明顯高于其它縣市。2006年萬元GDP出現大幅度的提升，最高達到18.19hm2／萬元，主要是由于該年各縣市人均生態系統需求迅猛增長，歸根結底是由于人類對草地的需求急劇上升。

同時，從2009年橫斷面數據分析，市區萬元GDP生態足跡為0.119，遠遠低于其他10縣，說明其資源利用效率高于其余10縣。而陽朔、臨桂、龍勝）資源、荔浦的萬元GDP生態足跡均在1以下；靈川、興安、永福、平樂和恭城均超過1。這說明前面5縣資源利用效率高于后面5縣，且資源利用不平衡，資源利用效益差異大，不利于整個漓江流域的健康發展。漓江流域是一個社會—自然—經濟生態系統，各縣市的發展狀況會直接影響漓江流域整體的發展情況，因此，要加強各縣市生態系統的和諧發展。

表4 2005－2009年漓江流域生態資源利用效率 hm2／萬元

2.5 生態系統多樣性分析

從表5可以看出，各市縣生態系統多樣性指數在2005—2009年間（除2006年為負數外），各市縣的變化幅度不大，均在0.710～1.378之間。而2006年生態系統多樣性出現較大幅度的下降，主要是由于草地的需求突飛猛漲，在總生態供給中的比重占絕大部分，均超過96.8%，使得生態經濟系統中生態需求的分配不均勻，土地利用類型極端化，多樣性差。雖然各市縣的變化趨勢基本相同，但是各種土地利用類型所占比例存在一定差異，生態多樣性指數仍然有差異。而各市縣較低的生態系統多樣性指數，表明漓江流域流經各市縣生態經濟系統中生態需求并沒有趨向平均與合理的態勢。因此應該合理規劃和利用土地資源，盡量平衡生態供需分布，優化產業結構，發展多種產業，增加土地利用多樣化。

表5 2005－2009年漓江流域生態系統多樣性

2.6 生態系統發展能力分析

由表6可知，各市縣的發展能力與生態系統多樣性的發展趨勢基本吻合。其中，2005—2008年期間（除2006年外），各市縣（除興安、平樂、恭城外）的發展能力逐年提高，2008—2009年各市縣的發展能力逐年下降。2006年各市縣發展能力的下降與土地的利用類型有關。由于2006年各市縣的生態系統多樣性指數為負，其發展能力也為負數。發展能力是生態系統多樣性指數與生態需求的乘積，說明生態需求越大，系統發展能力越高；同樣，生態系統多樣性越高，系統發展能力也越高，這表明兩者呈正相關。漓江流域各市縣的生態需求2005—2007年上升，2007—2008年下降，2008—2009年上升；而其生態系統多樣性基本上從2005—2008年（除2006年外）上升，2008—2009年下降，說明該區域2005—2007年發展能力上升是生態需求及其多樣性共同作用的結果；2007—2008年發展能力上升是通過減少生態足跡，提高生態足跡多樣性來實現的，這樣有利于漓江流域的可持續發展；2008—2009年發展能力下降主要是由生態系統多樣性下降造成的。因此，要提高該區域生態需求的多樣性和發展能力關鍵在于合理分配土地類型，優化產業結構，提高資源的綜合利用效益，以緩解生態供需矛盾，降低生態赤字，使之扭虧為盈，實現生態經濟的可持續發展。

表6 2005－2009年漓江流域生態系統發展能力

3 小結

運用生態系統組合模型定量評估漓江流域生態系統的可持續發展程度，研究結果表明，漓江流域流經縣市的生態需求基本上超過生態供給，出現生態赤字現象。其中，最高生態赤字為永福，達到了15.23。這使得漓江流域整個區域的經濟社會發展處于不可持續狀態。同時，萬元GDP生態足跡及其多樣性和發展能力的分析結果表明：漓江流域各市縣資源綜合利用效率不高，生態經濟系統分配不均勻，發展能力有待提高。如何確保在不降低人們生活質量的前提下，減少人類的生態足跡，保護漓江流域喀斯特地貌旅游資源，促進區域經濟社會的可持續發展，是擺在我們面前的緊迫任務。

為了實現漓江流域“社會—經濟—自然”復合生態系統的可持續發展，應保護好漓江上游的水源林；加快建設上游生態防洪補水工程，徹底結束枯水期斷航的現象；完善兩岸城鎮的污水處理設施，確保漓江水不受污染；做好植樹造林工作，保護好漓江兩岸的生態植被；大力發展生態農業，形成生態林、經濟林和基本農田建設有機結合的良性生態農業圈；提高漓江兩岸百姓生活水平，讓他們自覺成為漓江的保護者。同時，應當以生態環境承載力為前提，通過綜合利用喀斯特等各種旅游資源，實現巖溶風貌和少數民族風情的有機結合；限制可能影響生態環境的徒步旅游；加快基礎設施建設，保護漓江流域脆弱的生態系統，樹立良好的喀斯特流域形象；創新經濟社會制度，加大政府支持力度，實現各縣市合作型生態經濟發展模式，建立生態補償與旅游經濟互動發展機制等措施實現漓江流域旅游業的發展和巖溶生態環境保護的協調、持續與快速發展，進而促進桂林旅游業的可持續發展。

［1］ 桂林市人民政府發展研究中心課題組.漓江保護與可持續發展對策研究［J］.中共桂林市委黨校學報，2011，11（2）：23－27.

［2］ 桂林市統計局編.桂林經濟統計年鑒（2006—2010）［M］.北京：中國統計出版社，2006—2010.

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