基于生態(tài)位適宜度的遼寧省生態(tài)環(huán)境負(fù)荷水平測(cè)度

趙 奧

(1.大連民族大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，遼寧 大連 116650；2.大連理工大學(xué) 管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部，遼寧 大連 116023)

基于生態(tài)位適宜度的遼寧省生態(tài)環(huán)境負(fù)荷水平測(cè)度

趙 奧1,2

(1.大連民族大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，遼寧 大連 116650；2.大連理工大學(xué) 管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部，遼寧 大連 116023)

遼寧省作為東北老工業(yè)基地的重點(diǎn)區(qū)域，自上世紀(jì)新中國(guó)建立以來(lái)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)一直處于重化工行業(yè)壓倒性發(fā)展態(tài)勢(shì)，并且在盲目追求經(jīng)濟(jì)高增長(zhǎng)的發(fā)展目標(biāo)指引下，環(huán)境污染愈發(fā)嚴(yán)重。長(zhǎng)久以來(lái)，畸形化的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與生態(tài)保護(hù)認(rèn)知盲區(qū)，使得遼寧經(jīng)濟(jì)發(fā)展福祉被生態(tài)環(huán)境負(fù)荷逐漸侵蝕掉，從而造成整個(gè)省域范圍內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性。將生態(tài)學(xué)中的生態(tài)位模型應(yīng)用于遼寧省生態(tài)環(huán)境負(fù)荷的適宜度研究，通過適宜度水平的測(cè)度，準(zhǔn)確把握遼寧省1995～2014年生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況以及環(huán)境污染問題的癥結(jié)所在，最后從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、公眾認(rèn)知和技術(shù)創(chuàng)新等角度，提出提升遼寧省生態(tài)環(huán)境負(fù)荷適宜度的具體措施。

生態(tài)位適宜度;生態(tài)環(huán)境負(fù)荷;遼寧省

自21世紀(jì)90年代以來(lái)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是以無(wú)序、快速消耗大量不可再生資源為代價(jià)的，必然會(huì)引發(fā)諸多生態(tài)環(huán)境和社會(huì)安全問題。資源依賴型增長(zhǎng)方式的持續(xù)，雖然成就了中國(guó)30年經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的奇跡，但也使得環(huán)境污染所造成的經(jīng)濟(jì)損失占GDP總量高達(dá)10%。特別是中國(guó)民族地區(qū)，資源詛咒和環(huán)境污染等問題同時(shí)并存，在一定程度上阻礙著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[1]。遼寧省作為中國(guó)最早一批發(fā)展重工業(yè)的典型之一，是國(guó)家重點(diǎn)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型的試驗(yàn)區(qū)域。隨著遼寧省工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快，一方面，依賴于工業(yè)增加值對(duì)GDP的拉動(dòng)效應(yīng)，另一方面，在國(guó)家建設(shè)小康社會(huì)、提高公眾福祉的政策帶動(dòng)下，省內(nèi)多數(shù)重化工城市采取粗放型的工業(yè)化發(fā)展方式和躍進(jìn)式的城市化進(jìn)程方式，寄希望于通過快速工業(yè)化和城市化來(lái)實(shí)現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活水平的提高，致使許多城市面臨資源枯竭、生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞的發(fā)展局面，例如鞍山、本溪、阜新等。因此，本研究定位于遼寧省生態(tài)環(huán)境負(fù)荷這一視角，力求通過生態(tài)位適宜度模型，測(cè)算出遼寧省1995～2014年整體的生態(tài)環(huán)境負(fù)荷水平，直觀展示出遼寧省近20年的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的健康狀況，并提出相應(yīng)的對(duì)策措施，以達(dá)到提升遼寧省生態(tài)環(huán)境適宜度、維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)展目標(biāo)。

一、文獻(xiàn)綜述

生態(tài)位適宜性評(píng)價(jià)核心也是客觀評(píng)估現(xiàn)實(shí)生態(tài)環(huán)境條件與物種需求條件之間的匹配性，取決于生物單元的“態(tài)”和“勢(shì)”兩個(gè)方面的重要影響。最早的生態(tài)位適宜度模型是基于生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域而提出的，1917年Grinnel[2]首次提出生態(tài)位這一概念，1927年Elton[3]在其著作《動(dòng)物生態(tài)學(xué)》中，首次將生態(tài)位的概念重點(diǎn)放在生物群落中來(lái)，描述一種生物在環(huán)境中地位。之后，生態(tài)位適宜度模型多用于土地資源評(píng)價(jià)、城市發(fā)展評(píng)價(jià)、林地資源評(píng)價(jià)等領(lǐng)域，例如王筱明[4]以濟(jì)南市域內(nèi)的現(xiàn)狀耕地為研究對(duì)象，在耕地適宜性評(píng)價(jià)中引入生態(tài)位理論，建立耕地生態(tài)位適宜度評(píng)價(jià)模型，界定區(qū)域內(nèi)需退耕還林的地塊。孫鵬舉、陳英[5]運(yùn)用生態(tài)位適宜度理論，在前人研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了草地生態(tài)系統(tǒng)適宜度與進(jìn)化動(dòng)量測(cè)算數(shù)學(xué)模型，測(cè)度了甘南草地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)位適宜度和進(jìn)化動(dòng)量。牛海鵬、趙同謙[6]等人基于生態(tài)位理論，從區(qū)域耕地生態(tài)系統(tǒng)整體性出發(fā)，提出耕地生態(tài)元和耕地生態(tài)位的概念，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了耕地可持續(xù)利用生態(tài)位適宜度評(píng)價(jià)模型。王瑞燕、趙庚星[7]等人構(gòu)建各土地利用方式的生態(tài)位適宜度模型，在此基礎(chǔ)上，對(duì)各土地利用生態(tài)單元的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)實(shí)條件與現(xiàn)狀土地利用方式所要求的最佳生態(tài)環(huán)境進(jìn)行比較計(jì)算生態(tài)位適宜度，獲得土地利用環(huán)境脆弱性效應(yīng)分布。王莉莉[8]從區(qū)域?qū)用嫔钊胩接懞屯卣沽松鷳B(tài)位理論在城市研究中的方法和途徑，對(duì)江蘇省13個(gè)城市進(jìn)行生態(tài)位適宜度的比較研究。葉瓊、郭熙[9]等人以江西省鄱陽(yáng)湖及周邊經(jīng)濟(jì)區(qū)的園地為研究對(duì)象，將生態(tài)位適宜度方法引入到多宜性評(píng)價(jià)研究中，采用加權(quán)平均模型對(duì)各評(píng)價(jià)單元的茶葉和雪梨兩種作物的生態(tài)位適宜度值進(jìn)行了定量分析。馮茹、宋剛[10]將生態(tài)位適宜度理論引入到自然保護(hù)區(qū)周邊社區(qū)居民生計(jì)可持續(xù)發(fā)展的定量評(píng)價(jià)中，并據(jù)此構(gòu)建可持續(xù)生計(jì)的生態(tài)位適宜度模型。

雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)生態(tài)位適宜度模型的研究成果頗豐，但真正應(yīng)用到生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)領(lǐng)域的研究則非常少，基本沒有涉獵。

二、研究模型及數(shù)據(jù)

1.生態(tài)位模型[11,12]

生態(tài)位評(píng)估模型的建立是以經(jīng)典的生態(tài)位理論為基礎(chǔ)，通過擴(kuò)展經(jīng)典生態(tài)位理論的內(nèi)涵，用數(shù)學(xué)抽象方法分析系統(tǒng)最佳生態(tài)位點(diǎn)與現(xiàn)實(shí)生態(tài)位點(diǎn)的貼近度，這對(duì)于了解和掌握系統(tǒng)各要素的發(fā)展概況起著非常重要的作用，生態(tài)位評(píng)估模型的這一特征與生態(tài)環(huán)境負(fù)荷的適宜度研究目標(biāo)相一致，因此，本文選取生態(tài)位評(píng)估模型對(duì)遼寧省生態(tài)環(huán)境負(fù)荷的適宜度進(jìn)行評(píng)估分析。

設(shè)有m個(gè)評(píng)估年份，yij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n)表示第i個(gè)生態(tài)系統(tǒng)(年份)在生態(tài)因子j上的觀測(cè)數(shù)據(jù)值，在實(shí)際研究中，將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后得到生態(tài)因子的現(xiàn)實(shí)生態(tài)位，其中ymax表示yij中的最大值。

(1)

(2)

則遼寧省生態(tài)環(huán)境負(fù)荷的適宜度可通過如下模型得出：

(3)

(4)

(5)

2.研究數(shù)據(jù)及處理

本文選取遼寧省1995～2014年工業(yè)固體廢棄物排放量、工業(yè)廢水排放量、二氧化硫排放量、工業(yè)煙塵(粉塵)排放總量以及二氧化碳排放量指標(biāo)作為衡量遼寧省生態(tài)環(huán)境污染負(fù)荷水平的評(píng)價(jià)指標(biāo)。由于二氧化碳排放量數(shù)據(jù)在省際層面的統(tǒng)計(jì)工作開展較晚，無(wú)法直接從統(tǒng)計(jì)年鑒中獲取，因此，本文根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)IPCC數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)于二氧化碳的估算方法，標(biāo)煤的CO2排放因子可計(jì)算為：29.3076GJ/t*94.6kgCO2/GJ/1000 =2.7725tCO2/tce。根據(jù)此估算方法，本文將1995～2014年間遼寧省能源消耗總量進(jìn)行二氧化碳折標(biāo)計(jì)算，估算出1995～2014年遼寧省二氧化碳排放量。具體研究數(shù)據(jù)見表1。

表1 研究數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)來(lái)源：遼寧統(tǒng)計(jì)年鑒(1996-2015)

三、實(shí)證研究結(jié)果分析

按照公式(1)、(2)分別計(jì)算出各個(gè)變量的現(xiàn)實(shí)生態(tài)位和最佳生態(tài)位，代入到公式(3)中進(jìn)行計(jì)算,估算出模型中參數(shù)ε的值，經(jīng)測(cè)算ε=0.3987，最終分別計(jì)算出遼寧省1995～2014年生態(tài)環(huán)境負(fù)荷適宜度，具體計(jì)算結(jié)果見表2。變化走勢(shì)如圖1。

表2 遼寧省1995-2014年生態(tài)環(huán)境負(fù)荷適宜度計(jì)算結(jié)果

圖1 遼寧省1995-2014年生態(tài)環(huán)境負(fù)荷

由于生態(tài)位適宜度水平介于0到1之間，故根據(jù)模糊聚類中的K距離方法，將遼寧省1995～2014年生態(tài)環(huán)境負(fù)荷的適宜度水平進(jìn)行簡(jiǎn)單聚類，得到了處于[0，0.4]之間的適宜度水平屬于低度適宜，處于(0.4,0.7]之間的適宜度水平屬于中度適宜，而處于(0.7,1]之間的適宜度水平屬于高度適宜。

因此如表2和圖1所示，遼寧省1995～2014年生態(tài)環(huán)境負(fù)荷適宜度整體呈現(xiàn)波動(dòng)變化趨勢(shì)，平均適宜度水平約為0.68，屬于中等適宜；1995、2006兩年的適宜度水平處于低谷，2004年的適宜度水平最為理想。

1995～1998年，遼寧省生態(tài)環(huán)境負(fù)荷適宜度水平普遍偏低，平均值處于0.65左右，這一測(cè)算結(jié)果的出現(xiàn)主要源于以下幾方面：一是在2000年之前，遼寧省作為東北老工業(yè)基地的重化工省，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)畸形化發(fā)展現(xiàn)象尤為突出，第二產(chǎn)業(yè)特別是重化工、高污染、高耗能的行業(yè)比重較高，由此產(chǎn)生的環(huán)境污染物總量也相應(yīng)較多；二是上世紀(jì)90年代后期，全國(guó)層面上的環(huán)保意識(shí)都是比較淡薄的，無(wú)論是法律層面上的還是產(chǎn)業(yè)規(guī)制層面上的政策都相對(duì)缺失，因而一些破壞環(huán)境的產(chǎn)業(yè)作為、企業(yè)作為都無(wú)法得到有效約束；三是由于技術(shù)層面的落后，污染物減排工作在技術(shù)層面無(wú)法順利開展。

1999～2004年，遼寧省生態(tài)環(huán)境負(fù)荷適宜度水平處于波動(dòng)上升態(tài)勢(shì)，平均適宜度水平約為0.81，由此表明遼寧省整個(gè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)運(yùn)行良好，生態(tài)環(huán)境負(fù)荷水平與生態(tài)承載力相適應(yīng)。這一測(cè)算結(jié)果的出現(xiàn)主要源于以下幾方面原因：一是進(jìn)入21世紀(jì)后，國(guó)家層面上的環(huán)境立法也相應(yīng)完善，特別是2000年之后國(guó)家層面上可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的研究工作也在積極展開，愈來(lái)愈多的政府機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位乃至研究機(jī)構(gòu)愈發(fā)重視環(huán)境保護(hù)工作，因而污染物排放量總體呈現(xiàn)總量增長(zhǎng)放緩態(tài)勢(shì)；二是自2001年西部大開發(fā)以及2003年提出的振興東北老工業(yè)戰(zhàn)略舉措以來(lái)，遼寧省也在積極進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，特別是對(duì)建國(guó)初期的落后產(chǎn)能、高污染行業(yè)進(jìn)行淘汰和整改，重化工行業(yè)比重有所下降；三是在汲取西方發(fā)達(dá)國(guó)家先污染后治理的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)后，中國(guó)也在積極開展環(huán)境治理的技術(shù)創(chuàng)新工作，例如針對(duì)工業(yè)廢水二次處理、工業(yè)脫硫技術(shù)等，無(wú)疑大大降低了工業(yè)污染物的排放量。

2005～2008年，遼寧省生態(tài)環(huán)境負(fù)荷適宜度水平呈現(xiàn)波動(dòng)下降趨勢(shì)，工業(yè)廢水、二氧化硫排放量總體偏高，因而適宜度水平基本處于中等適宜。這一測(cè)算結(jié)果的出現(xiàn)主要源于以下幾方面原因：一是2005～2008年是遼寧省整體經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)比較快的年份，地區(qū)生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)速度逐年攀升，重化工行業(yè)產(chǎn)值比重也較高，因而污染物排放總量較多；二是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)工作進(jìn)展較慢，遼寧省第二產(chǎn)業(yè)比重仍然較高，特別是重化工、高污染行業(yè)的比重。

隨著2009年哥本哈根氣峰會(huì)后，低碳經(jīng)濟(jì)理念逐漸進(jìn)入政府、企業(yè)和社會(huì)公共視野，因而2009年遼寧省生態(tài)環(huán)境負(fù)荷適宜度水平出現(xiàn)短暫的回升，省內(nèi)的大多數(shù)城市都在積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，爭(zhēng)創(chuàng)低碳城市，一些重化工企業(yè)也在積極進(jìn)行技術(shù)減排工作。特別在國(guó)家號(hào)召減排45 %-50 %的目標(biāo)下，遼寧省也在積極進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和減排技術(shù)的創(chuàng)新工作。自2009年之后，2010-2014年間遼寧省生態(tài)環(huán)境負(fù)荷適宜度整體水平開始進(jìn)入跌宕式下滑趨勢(shì)，平均適宜度水平不足0.65。主要原因在于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)后勁不足以及減排技術(shù)推廣力度不足，很多重化工企業(yè)在經(jīng)歷短暫的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展約束后，為了追求產(chǎn)值和利潤(rùn)，不重視污染物排放對(duì)環(huán)境造成的不良影響，因而各類污染物排放量都較之前年份有所增加。

四、結(jié) 語(yǔ)

遼寧省生態(tài)環(huán)境負(fù)荷適宜度水平在1995～2014年經(jīng)歷了低潮、復(fù)蘇、波動(dòng)、回升和下降等階段，每一時(shí)期的適宜度水平變化都與當(dāng)期的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模乃至技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)展相關(guān)，但究其主要原因還是在于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理和畸形化發(fā)展，如果不從根本上解決產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理問題，光靠減排技術(shù)根本實(shí)現(xiàn)不了遼寧省生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)地整體適宜度水平的提升。因此，本文提出下列解決措施，以期有效提升遼寧省生態(tài)環(huán)境負(fù)荷適宜度水平。具體措施如下：

首先，遼寧省要盡快進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，特別在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)背景下，一味地追求高速度經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)已經(jīng)不符合時(shí)代需要，必須從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)入手，降低第二產(chǎn)業(yè)比重，特別是重化工行業(yè)比重，淘汰落后的高污染、高能耗行業(yè)，提高技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)比重。

其次，遼寧省要重視環(huán)境保護(hù)認(rèn)知的社會(huì)普及工作，通過社區(qū)大學(xué)、環(huán)保展覽、企事業(yè)宣傳的活動(dòng)，使得社會(huì)公眾都認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要性，與此同時(shí)，也使公眾提升自身參與環(huán)境治理的積極性，只有這樣，遼寧省的環(huán)境保護(hù)工作才能從根本上得以改善。

最后，遼寧省重化工企業(yè)要積極進(jìn)行節(jié)能減排技術(shù)的技術(shù)創(chuàng)新工作，特別是在創(chuàng)新人才的培育、創(chuàng)新成果的孵化與應(yīng)用、技術(shù)專利的保護(hù)等方面，都要有的放矢地制定技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略規(guī)劃，提升節(jié)能減排技術(shù)在生態(tài)環(huán)境治理領(lǐng)域的滲透力度。

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(責(zé)任編輯 董邦國(guó))

Measurement of the Ecological Environment Loading Suitability Level in Liaoning Province Based on Ecological Niche Model

ZHAO Ao1，2

(1. College of Economics and Management, Dalian Minzu University, Dalian Liaoning 116650, China;2. Faculty of Management and Economics, Dalian Technology University, Dalian Liaoning 116023, China)

Liaoning, as a key area in Northeast China's old industrial base, since the founding of our country, has undergone overwhelming development in heavy chemical industry and blindly pursued the economic growth target, which has contributed to the serious environmental pollution in the area. For a long time, the deformed industrial structure and a blind cognition of environmental protection have eroded its economic development and resulted in the fragility of its ecological system. Therefore, this paper applies niche model to the study of its ecological environment loading niche level and environmental pollution. The niche level test has accurately showed the ecological system and environmental pollution problems during 1995-2014. Finally, strategies to improve the ecological environment loading niche level are provided from the perspectives of industrial structure, public awareness and technological innovation.

ecological niche level; ecological environment loading; Liaoning province

2016-08-22；最后

2017-01-08

遼寧省社科規(guī)劃基金資助項(xiàng)目(L13DJY087)；遼寧省教育廳人文社科一般項(xiàng)目(W2015091)；中央高校自主科研基金資助項(xiàng)目(20150406)。

趙奧(1984-)，女，遼寧大連人，講師，管理學(xué)博士，大連理工大學(xué)管理科學(xué)與工程博士后流動(dòng)站博士后，主要從事資源經(jīng)濟(jì)及環(huán)境管理研究。

2096-1383(2017)02-0119-05

F062.2

A