基于能值分析的西安市3個(gè)發(fā)展核心區(qū)生態(tài)健康評(píng)價(jià)

王智宇, 馬俊杰, 陳新新, 趙 丹, 滕 騰, 楊煜岑

(1.西北大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院, 西安 710127; 2.西咸新區(qū) 能源金融貿(mào)易區(qū), 西安 710200)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口基數(shù)的增長(zhǎng)，人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響愈發(fā)明顯，如何協(xié)調(diào)人類社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境健康之間的矛盾，近年已成為國(guó)內(nèi)外生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，為了評(píng)價(jià)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力，能值分析被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域的科研工作中。能值理論創(chuàng)立于20世紀(jì)80年代，由美國(guó)生態(tài)學(xué)家Odum提出，Ulgiati等[1]對(duì)意大利的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行能值分析，評(píng)價(jià)了其可持續(xù)發(fā)展和資源利用情況；Nelson等[2]基于能值分析研究出了濕地系統(tǒng)處理污水比傳統(tǒng)污水處理工藝具有更好的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益；Campbel[3]認(rèn)為能值分析是能夠評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)健康的一種方法，可以用于評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)是否具有完整的結(jié)構(gòu)與良好的性能；Bakshi[4]探討了能值分析方法與生命周期評(píng)估法(LCA)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)中的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

國(guó)內(nèi)能值研究起始于1988年Lan等[5]的共同研究，Lan等將能值理論與方法引入我國(guó)農(nóng)業(yè)總體生產(chǎn)的評(píng)估，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)；嚴(yán)茂超等[6]運(yùn)用能值理論與方法，將西藏主要自然資源的能值指標(biāo)與其他國(guó)家進(jìn)行了比較；陸宏芳等[7]對(duì)國(guó)際能值分析理論現(xiàn)行能值評(píng)價(jià)指標(biāo)體系作了歸并簡(jiǎn)化，提出了評(píng)價(jià)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力的新的能值指標(biāo)(EISD)，并將其應(yīng)用于珠江三角洲基塘農(nóng)業(yè)生態(tài)工程建設(shè)評(píng)價(jià)；隋春花等[8]通過(guò)能值分析，從自然—社會(huì)—經(jīng)濟(jì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)角度，對(duì)廣州和上海的各種生態(tài)流進(jìn)行比較研究，評(píng)價(jià)了廣州城市生態(tài)系統(tǒng)自然環(huán)境現(xiàn)狀和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展；劉耕源等[9]采用能值分析的方法，構(gòu)建了適合包頭市的城市健康能值指標(biāo)，評(píng)價(jià)了包頭市5年的生態(tài)健康趨勢(shì)。

能值分析能夠把自然生態(tài)系統(tǒng)與人類經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的定量分析，為各種生態(tài)系統(tǒng)的定量分析提供共同的度量標(biāo)準(zhǔn)，有利于生態(tài)流流量綜合分析[10]，因此，本文從能值分析的角度出發(fā)，對(duì)西安市3個(gè)發(fā)展核心區(qū)，即灞橋區(qū)、雁塔區(qū)和未央?yún)^(qū)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，并運(yùn)用模型進(jìn)行生態(tài)健康評(píng)價(jià)，從而分析討論3個(gè)區(qū)的生態(tài)健康程度，對(duì)研究區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提出合理的建議和科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

灞橋區(qū)位于西安城區(qū)東部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)108°59′—109°16′，北緯34°10′—34°27′。全區(qū)總面積332 km2，常住人口60.82萬(wàn)人。2014年，全區(qū)生產(chǎn)總值為309.73億元，其中第二產(chǎn)業(yè)占比約47%，第三產(chǎn)業(yè)占比約48%。雁塔區(qū)地處西安城區(qū)南部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)108°10′—109°02′，北緯34°10′—34°15′，全區(qū)總面積151 km2，常住人口120萬(wàn)人，2014年，全區(qū)生產(chǎn)總值為1 114.46億元，其中第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重近70%。未央?yún)^(qū)坐落西安城區(qū)北部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)108°47′—109°02′，北緯34°14′—34°26′，全區(qū)總面積262 km2。2014年，全區(qū)生產(chǎn)總值703億元，其中第二產(chǎn)業(yè)占比約53%，第三產(chǎn)業(yè)占比約46%。3個(gè)區(qū)同處市郊，近年名稱也從舊的“郊三區(qū)”變?yōu)椤俺橇鶇^(qū)”中的區(qū)域，現(xiàn)階段已成為西安市建設(shè)與發(fā)展的主要空間，政府相繼在3個(gè)區(qū)內(nèi)建立建成多個(gè)開(kāi)發(fā)區(qū)，如浐灞生態(tài)區(qū)、國(guó)際港務(wù)區(qū)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)及曲江新區(qū)等，可以說(shuō)這3個(gè)區(qū)是西安市目前的發(fā)展核心區(qū)。

1.2 研究方法

本文所采用的數(shù)據(jù)來(lái)自《西安市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒》、各相關(guān)部門資料及其他實(shí)地收集的資料。應(yīng)用Odum的“能量系統(tǒng)語(yǔ)言”圖例，繪制研究區(qū)的能量系統(tǒng)圖，概括總結(jié)研究區(qū)系統(tǒng)各層級(jí)與自然環(huán)境的關(guān)系。通過(guò)藍(lán)盛芳等[11]和Odum[12]的相關(guān)理論和方法，計(jì)算3個(gè)區(qū)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中能值流的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，運(yùn)用PSR模型建立生態(tài)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，參照李永建[13]的邏輯斯蒂增長(zhǎng)曲線模型進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的單因子評(píng)價(jià)，并通過(guò)層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)賦予權(quán)重，最后采用多因子綜合評(píng)價(jià)法計(jì)算出3個(gè)發(fā)展核心區(qū)生態(tài)健康綜合評(píng)價(jià)值HEI。

能值分析建立在Odum創(chuàng)立的能量符號(hào)語(yǔ)言系統(tǒng)之上。由圖1可知，部分自然可更新資源及不可更新資源產(chǎn)品會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)有一定的影響，并作用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，同時(shí)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)會(huì)有一定的輸入能值(IMP)和輸出能值(出口量與廢棄物排放)。本研究基于復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)視角[14]，通過(guò)計(jì)算分析生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能值指標(biāo)，達(dá)到評(píng)價(jià)3個(gè)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康程度的目的。

2 結(jié)果與分析

2.1 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合能值分析

城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中能值流互相交錯(cuò)影響，為了能夠定量分析城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的健康程度，本文結(jié)合陸宏芳城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的理念，選取合適的城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合指標(biāo)，將生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合，制定2014年灞橋區(qū)、雁塔區(qū)和未央?yún)^(qū)的城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)主要能值指標(biāo)比較表(表1)。

由表1可以看出，2014年西安市灞橋區(qū)、雁塔區(qū)和未央?yún)^(qū)的能值自給率(ESR)及能值密度(EPA)基本持平，能值貨幣比率較高，可持續(xù)發(fā)展指數(shù)(ESI)均小于1。能值自給率與生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)自給自足的能力成正比，說(shuō)明了3個(gè)區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要依靠本地資源的開(kāi)發(fā)與消耗，同時(shí)輸入能值占比較少，致使本地自然資源未能高效利用，造成社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性程度較低，出現(xiàn)自然資源短缺及生態(tài)健康狀況惡化的現(xiàn)象；能值貨幣比反映了3個(gè)區(qū)單位能值投入的產(chǎn)出價(jià)值較高，即GDP創(chuàng)造的能值價(jià)值得到了有效體現(xiàn)，3個(gè)區(qū)域在發(fā)展的過(guò)程中商業(yè)化程度較發(fā)達(dá)；能值密度(EPA)是體現(xiàn)區(qū)域能值集約利用強(qiáng)度和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的重要指標(biāo)[15]，3個(gè)區(qū)數(shù)值較高，說(shuō)明該地區(qū)的工業(yè)化程度較高，但對(duì)生態(tài)環(huán)境的壓力和影響也較大，側(cè)面反映了3個(gè)區(qū)資源的短缺，以及對(duì)資源的高強(qiáng)度利用，雖然3個(gè)區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，初步達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平，但可持續(xù)性仍然較低。

圖1生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析

表1 2014年城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)主要能值指標(biāo)比較

2014年西安市灞橋區(qū)人均能值(EPP)為2.70E+16 sej，分別是雁塔區(qū)及未央?yún)^(qū)的4.15倍及1.55倍；未央?yún)^(qū)的生態(tài)負(fù)載率(ELR)為33.58，高于灞橋區(qū)2.56倍、雁塔區(qū)1.61倍，能值受益率為0.44，高于灞橋區(qū)1.65倍、雁塔區(qū)1.31倍。

綜合比較而言，灞橋區(qū)自然資本貯存量、可更新資源消耗及人均能值為3個(gè)區(qū)最高，說(shuō)明灞橋區(qū)現(xiàn)階段有效利用了本地現(xiàn)有資源，這與灞橋區(qū)主要以生態(tài)建設(shè)為主的城市化發(fā)展規(guī)劃密不可分，而人均能值較高也說(shuō)明灞橋區(qū)人均可支配資源較多，居民能有較好的環(huán)境舒適度，主要是由于灞橋區(qū)相對(duì)其他兩個(gè)區(qū)地廣人稀、自然資源豐富，使得灞橋區(qū)的可持續(xù)發(fā)展之勢(shì)相對(duì)較高。但是灞橋區(qū)輸入能值較高，在有效利用本地資源的同時(shí)較為依賴外界輸入資源，說(shuō)明該區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展依靠外部經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)，仍處于可持續(xù)性較低的階段。

雁塔區(qū)人均能值較低，一方面是由于該區(qū)作為城市南部金融、教育、商貿(mào)及住宅核心區(qū)[16]，不斷的城市化發(fā)展使人口數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，2014年已達(dá)119.74萬(wàn)人，然而人口承載量較低，實(shí)際人口為承載量的1.99倍，生態(tài)系統(tǒng)的承受人口能力已處于超負(fù)荷階段，這對(duì)該區(qū)的生態(tài)環(huán)境壓力較大。另一方面人均能值體現(xiàn)出該區(qū)居民生活水平的較低，雖然該區(qū)域?yàn)?個(gè)區(qū)中發(fā)展最好，但因?yàn)橥恋丶白匀毁Y源有限，人口增加對(duì)環(huán)境承受能力的影響愈發(fā)明顯，隨著雁塔區(qū)城市規(guī)劃擴(kuò)張及城鎮(zhèn)化建設(shè)，該區(qū)域資源有限而人口基數(shù)持續(xù)增長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致居民人均能值利用量減少，即人均可支配享受的能值較少，從而降低了人們的生活水平。

未央?yún)^(qū)生態(tài)負(fù)載率(ELR)和能值受益率(EER)較高，生態(tài)負(fù)載率較高體現(xiàn)城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展是建立在不可更新資源消耗的基礎(chǔ)之上[17]，這說(shuō)明未央?yún)^(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)欠發(fā)達(dá)，而能值受益率能夠通過(guò)進(jìn)出口貿(mào)易得失來(lái)反映該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況[18]，數(shù)據(jù)表明，未央?yún)^(qū)輸入能值占總能值用量比重43.70%，不可更新資源利用能值占53.43%，可更新資源占比僅為2.89%，可以看出，輸出能值占總能值用量的比重較小，外貿(mào)過(guò)程中處于不利的環(huán)境，會(huì)對(duì)自身社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成影響，未央?yún)^(qū)較為依賴外界輸入能值及本地不可更新資源的開(kāi)發(fā)與利用，未能合理高效利用本地現(xiàn)有資源，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定的壓力，使該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展可持續(xù)性較低。

2.2 生態(tài)健康評(píng)價(jià)方法

采用PSR(Pressure—State—Response)模型，以區(qū)分3類指標(biāo)，即壓力指標(biāo)、狀態(tài)指標(biāo)和響應(yīng)指標(biāo)。壓力指標(biāo)表征人類的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的作用；狀態(tài)指標(biāo)表征特定時(shí)間階段的環(huán)境狀態(tài)和環(huán)境變化情況，包括生態(tài)系統(tǒng)與自然環(huán)境現(xiàn)狀，人類的生活質(zhì)量和健康狀況等；響應(yīng)指標(biāo)指社會(huì)和個(gè)人如何行動(dòng)來(lái)減輕、阻止、恢復(fù)和預(yù)防人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，以及對(duì)已經(jīng)發(fā)生的不利于人類生存發(fā)展的生態(tài)環(huán)境變化進(jìn)行補(bǔ)救的措施[19]。本文選擇活力、組織結(jié)構(gòu)、恢復(fù)力以及服務(wù)功能作為3個(gè)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)的要素。

研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)方法分兩個(gè)部分，一是將各指標(biāo)進(jìn)行單因子評(píng)價(jià)，二是利用層次分析法(AHP)[20]對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分析，并利用多因子評(píng)價(jià)方法得出研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)綜合指數(shù)(HEI)[21]。

(1) 單因子評(píng)價(jià)模型。參照李永建[13]的邏輯斯蒂增長(zhǎng)曲線模型，對(duì)各單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。即當(dāng)指標(biāo)量增加與生態(tài)系統(tǒng)健康的增加方向相同時(shí)利用公式(1)，當(dāng)二者增加方向相反時(shí)用公式(2)。

(1)

(2)

式中：P代表單項(xiàng)指標(biāo)的生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)值(無(wú)量綱)；R表示單項(xiàng)指標(biāo)測(cè)度值(%)。

(2) 多因子綜合評(píng)價(jià)。運(yùn)用層次分析法(AHP)對(duì)單項(xiàng)因子賦予權(quán)重，進(jìn)行綜合多因子評(píng)價(jià)，計(jì)算公式為(3)。

(3)

式中：Pi為第i個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)值(無(wú)量綱)；Wi為第i項(xiàng)單項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重(無(wú)量綱，利用層次分析法確定)

2.3 評(píng)價(jià)結(jié)果

通過(guò)對(duì)研究區(qū)數(shù)據(jù)的歸納分析與計(jì)算，以及上文中的能值指標(biāo)計(jì)算方法，可以得到2014年灞橋區(qū)、雁塔區(qū)和未央?yún)^(qū)的單項(xiàng)指標(biāo)測(cè)度值，即單因子評(píng)價(jià)模型中的R值，并由R值計(jì)算得到需要的單項(xiàng)因子評(píng)價(jià)值Pi。

其次，生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中對(duì)評(píng)價(jià)因子權(quán)重的分配直接影響到評(píng)價(jià)結(jié)果，而且在多項(xiàng)因子綜合評(píng)價(jià)中的計(jì)算也需要對(duì)單因子指標(biāo)賦權(quán)重，因此合理地對(duì)單項(xiàng)因子賦權(quán)重，對(duì)于提高評(píng)價(jià)精度與靈敏度有著十分重要的意義[22]。本文采用層次分析法(AHP)來(lái)對(duì)評(píng)價(jià)因子賦予權(quán)重，建立層次結(jié)構(gòu)模型(圖2)，通過(guò)專家評(píng)判對(duì)評(píng)價(jià)因子賦予權(quán)重，本文是通過(guò)兩次賦予不同權(quán)重得出結(jié)果，基于綜合考慮的情況下，取兩次賦予的平均權(quán)重作為最后計(jì)算使用的數(shù)據(jù)。

得出的測(cè)度值R用單項(xiàng)評(píng)價(jià)因子公式，可以計(jì)算出各個(gè)因子的單項(xiàng)評(píng)價(jià)值Pi，同時(shí)使用多因子綜合評(píng)價(jià)，利用Pi和Wi的值計(jì)算得出綜合健康評(píng)價(jià)指數(shù)，以達(dá)到對(duì)西安市3個(gè)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康的定量化評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。

采用本文確定的指標(biāo)體系，用單因子評(píng)價(jià)和多因子綜合評(píng)價(jià)的方法對(duì)西安市灞橋區(qū)、雁塔區(qū)及未央?yún)^(qū)3個(gè)核心發(fā)展區(qū)的生態(tài)健康評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究，得到了3個(gè)區(qū)2014年生態(tài)健康的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)：灞橋區(qū)(HEI)為0.704；雁塔區(qū)(HEI)為0.402；未央?yún)^(qū)(HEI)為0.705。由表3可以看出，3個(gè)發(fā)展核心區(qū)的生態(tài)健康程度均高于北京(2008年)、廣州(1995年)、香港(1988年)及澳門(2003年)。

(1) 共性分析。根據(jù)單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)值的計(jì)算結(jié)果來(lái)看，3個(gè)發(fā)展核心區(qū)的能值投資率、能值產(chǎn)出率、不可能新資源、生物多樣性種類、經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)指數(shù)及生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)指數(shù)基本持平。3個(gè)區(qū)的能值投資率評(píng)價(jià)值普遍較低，評(píng)價(jià)值在0.030～0.075區(qū)間，而能值產(chǎn)出率及不可更新資源能值占比的評(píng)價(jià)值較高。這說(shuō)明3個(gè)區(qū)在開(kāi)發(fā)利用本地現(xiàn)有資源的同時(shí)，也較為依賴外界輸入能值，未能高效利用本地現(xiàn)有資源。西安市處于社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展階段，隨之而來(lái)的是工業(yè)化進(jìn)程的加快，3個(gè)區(qū)的第二產(chǎn)業(yè)占了絕大比重，城市供暖、供電及工業(yè)生產(chǎn)不可避免的消耗大量自然資源，以保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及居民生活水平，這對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定壓力。

圖2層次結(jié)構(gòu)模型

表2 城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)健康能值評(píng)估指標(biāo)匯總

3個(gè)區(qū)在發(fā)展的過(guò)程中，為了增加環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益，也不斷改善生態(tài)環(huán)境，例如灞橋區(qū)增加綠化面積，雁塔區(qū)城市公園的建設(shè)，以及未央?yún)^(qū)新型工業(yè)園區(qū)的完善等，使社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)更加協(xié)調(diào)，一定程度上提升了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，增加了生物多樣性。可以看出，3個(gè)區(qū)在發(fā)展的過(guò)程中考慮到了生態(tài)環(huán)境的改善，但是不可避免地開(kāi)發(fā)利用不可更新資源，同時(shí)依賴外部輸入能值來(lái)維持本地發(fā)展，雖然生態(tài)健康程度較為良好，然而可持續(xù)發(fā)展程度較低。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，只有高效利用本地現(xiàn)有資源，擺脫對(duì)輸入能源的依賴，才能化被動(dòng)為主動(dòng)，從區(qū)域內(nèi)部提高生態(tài)健康程度，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。

(2) 差異性分析。3個(gè)發(fā)展核心區(qū)的差異體現(xiàn)在人口密度、人類活動(dòng)干擾、電力能值占比、自然資本貯存量、生態(tài)負(fù)責(zé)率、人口承載量氣候調(diào)節(jié)等方面。灞橋區(qū)為城東發(fā)展核心區(qū)，人口密度和人類活動(dòng)干擾相對(duì)較少，綜合評(píng)價(jià)值較高，分別為0.947，0.183；自然資本貯存量及氣候調(diào)節(jié)評(píng)價(jià)值為3個(gè)區(qū)最高，分別為0.724及0.461。數(shù)據(jù)表明，灞橋區(qū)自然環(huán)境優(yōu)勢(shì)相對(duì)明顯，有良好的生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)，該區(qū)不僅持續(xù)增加城市綠地面積，同時(shí)針對(duì)濕地進(jìn)行有效保護(hù)，生態(tài)環(huán)境相對(duì)優(yōu)良。然而該區(qū)第二產(chǎn)業(yè)占比較大，為47%，諸如灞橋熱電廠之類的工業(yè)生產(chǎn)單位，不僅對(duì)本地不可更新資源進(jìn)行消耗，同時(shí)也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定的壓力。雖然自然資本貯存量較多，氣候調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，但如果不針對(duì)資源進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)利用，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)愈發(fā)不可持續(xù)，生態(tài)健康程度仍然會(huì)降低。因此，該區(qū)應(yīng)在現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，適當(dāng)將第二產(chǎn)業(yè)比重向第三產(chǎn)業(yè)遷移，并提高資源開(kāi)發(fā)利用的合理性與高效性。

雁塔區(qū)作為城南核心區(qū)域，第三產(chǎn)業(yè)占比72%，隨著城市化建設(shè)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，城鎮(zhèn)及鄉(xiāng)村居民不斷涌入，人口高度集中，行政面積卻為3個(gè)區(qū)最小，使得人口密度和人類活動(dòng)干擾較大，綜合評(píng)價(jià)值較低，分別為0.065，0.083，雁塔區(qū)比較重視社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中的生態(tài)環(huán)境保護(hù)，在文化旅游區(qū)、城市居民區(qū)、教育辦公區(qū)及城市公園都有覆蓋率較高的綠植，但是人類活動(dòng)干擾對(duì)環(huán)境造成的壓力依然明顯。由于該區(qū)地理位置特殊，處于市中心，自然資源較為缺乏，然而大量的城市居民日常生活都需要以豐富的自然資源作為支撐，一方面本地僅有的自然資源不斷被利用，另一方面尤為依賴外界輸入社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部的資源，這成為該區(qū)生態(tài)健康評(píng)價(jià)指數(shù)較低的因素。考慮到該區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r優(yōu)良，但自然環(huán)境狀況不容樂(lè)觀，建議合理配置自然資源，平衡好人口流入與自然環(huán)境現(xiàn)狀尤為重要。

未央?yún)^(qū)是集政府、工業(yè)、住宅、商業(yè)、文化旅游為一體的城北核心區(qū)，同樣存在人類活動(dòng)干擾的問(wèn)題，但最主要的問(wèn)題是工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的環(huán)境影響，該區(qū)第二產(chǎn)業(yè)比重為3個(gè)區(qū)中最高的53%，區(qū)內(nèi)新型工業(yè)園區(qū)的建設(shè)是為了更好地將工業(yè)生產(chǎn)與綠化結(jié)合，起到一定的生態(tài)適應(yīng)性，但是工業(yè)生產(chǎn)不可避免會(huì)大量消耗本地不可更新資源，由數(shù)據(jù)看出，該區(qū)不可更新資源綜合評(píng)價(jià)值為最低的0.423，反映了該區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要依靠第二產(chǎn)業(yè)，即建立在自然資源的消耗基礎(chǔ)之上，這種發(fā)展模式是不可持續(xù)的。同時(shí)，該區(qū)的氣候調(diào)節(jié)能力綜合評(píng)價(jià)值較低，說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力較弱，如果不能及時(shí)調(diào)整發(fā)展模式，生態(tài)系統(tǒng)無(wú)法承受社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的壓力。因此，該區(qū)應(yīng)當(dāng)降低工業(yè)生產(chǎn)的比重，現(xiàn)有的發(fā)展模式很適合于第三產(chǎn)業(yè)，可以將重心向第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展靠攏，提高該區(qū)的生態(tài)健康程度。

表3 西安市3個(gè)區(qū)域主要能值指標(biāo)與其他地區(qū)的比較

3 討論與結(jié)論

本文將藍(lán)盛芳等[11]和Odum[12]的能值分析方法與理論、Brown等[27]提出的ESI評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及陸宏芳等[14]的城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)能值分析研究相結(jié)合，基于對(duì)西安市灞橋區(qū)、雁塔區(qū)和未央?yún)^(qū)的能值計(jì)算分析，采用PSR模型建立健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，選擇活力、組織結(jié)構(gòu)、恢復(fù)力以及服務(wù)功能作為研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)的要素，運(yùn)用單因子評(píng)價(jià)模型計(jì)算各個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)值，再使用層次分析法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)重處理，最后用多因子綜合評(píng)價(jià)得出各個(gè)區(qū)的生態(tài)健康評(píng)價(jià)指數(shù)為灞橋區(qū)0.704，雁塔區(qū)0.402及未央?yún)^(qū)0.705。

灞橋區(qū)的人類活動(dòng)干擾較少，自然資源及生態(tài)投入較多，氣候調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，該區(qū)在原有良好的生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)上應(yīng)加以維持，在現(xiàn)階段發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)兼顧生態(tài)建設(shè)。但是該區(qū)第二產(chǎn)業(yè)占比約47%，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于不可更新資源的使用較為依賴，不利于該地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)適當(dāng)降低第二產(chǎn)業(yè)比重，合理提高自然資源利用的高效性與合理性，平衡現(xiàn)階段發(fā)展與環(huán)境的關(guān)系，提高本地生態(tài)健康程度。

雁塔區(qū)主要以第三產(chǎn)業(yè)為主，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較發(fā)達(dá)，但是該區(qū)人口密度過(guò)于集中，使得實(shí)際人口為人口承載量的1.99倍，人為因素的干擾對(duì)雁塔區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成了一定的壓力。同時(shí)居民日常生活需要以大量的物質(zhì)資源作為基礎(chǔ)，該區(qū)原有自然資源較少，比較依賴外部輸入資源，這就降低了該區(qū)對(duì)生態(tài)環(huán)境改善的主動(dòng)性，該區(qū)提高資源利用效率，調(diào)整能源輸入現(xiàn)狀，在本地原有的自然資源基礎(chǔ)上合理開(kāi)發(fā)利用，協(xié)調(diào)好人口不斷涌入與環(huán)境承受能力的關(guān)系，達(dá)到社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)環(huán)境效益的雙重提高。

未央?yún)^(qū)起初是以第二產(chǎn)業(yè)為主，現(xiàn)階段發(fā)展以市政、文化、商業(yè)、教育等第三產(chǎn)業(yè)為核心，區(qū)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展良好。但主要問(wèn)題為該區(qū)目前第二產(chǎn)業(yè)占比仍較大，為53%，不可更新資源的使用為3個(gè)發(fā)展核心區(qū)中最多，較為依賴本地不可再生資源的利用，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生工業(yè)“三廢”污染環(huán)境，該區(qū)氣候調(diào)節(jié)能力較弱，說(shuō)明工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的環(huán)境污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力有一定的壓力，將工業(yè)發(fā)展帶來(lái)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益建立在自然資源的開(kāi)發(fā)之上是不可取的。為使得其生態(tài)健康程度較為良好，應(yīng)重視工業(yè)污染在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中造成的環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)現(xiàn)階段不斷發(fā)展已經(jīng)基本成型的第三產(chǎn)業(yè)。

本文將能值分析方法與城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)相結(jié)合，定量分析3個(gè)區(qū)域的城市生態(tài)系統(tǒng)指標(biāo)，能夠較為全面地反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展程度，并合理分析3個(gè)發(fā)展核心區(qū)的共性和差異性，提出相應(yīng)的建議。同時(shí)，有效地將單因子評(píng)價(jià)和多因子綜合評(píng)價(jià)結(jié)合起來(lái)，并運(yùn)用層次分析法(AHP)增加多因子綜合評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，使計(jì)算出來(lái)的生態(tài)健康指標(biāo)更為準(zhǔn)確合理。但能值分析的數(shù)據(jù)基本來(lái)源于統(tǒng)計(jì)年鑒與實(shí)地收集相關(guān)資料，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理上會(huì)有一定誤差(可控范圍內(nèi))。

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