黃曉英　郝晉珉　張文選　張玲俐

摘要運(yùn)用系統(tǒng)承載力與生態(tài)足跡核算法，從經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)協(xié)調(diào)、資源利用與社會公平四方面評價在國家尺度上的大同市1999～2012年可持續(xù)發(fā)展能力。研究結(jié)果表明，全市1999～2012年資源-環(huán)境承載力呈現(xiàn)下降趨勢，人均生態(tài)承載力基本穩(wěn)定并呈小幅波動，存在生態(tài)赤字，社會經(jīng)濟(jì)在國家尺度上均不可持續(xù)；大同市社會公平性較好，但人均收入總量顯著低于國家水平；生態(tài)建設(shè)逐漸加強(qiáng)，生態(tài)系統(tǒng)日趨優(yōu)化；經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源利用效率與資源開采回采率總體上落后于國家平均水平。研究結(jié)果較好地表征了大同市城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀與問題，可為當(dāng)前資源型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞復(fù)合系統(tǒng)；可持續(xù)發(fā)展；承載力；生態(tài)足跡

中圖分類號S181.3；X26文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2014）04-01123-05

基金項(xiàng)目國土部公益項(xiàng)目“市級土地綜合整治規(guī)劃技術(shù)方法研究與應(yīng)用示范”（201011016-1）。

作者簡介黃曉英（1978- ），女，福建霞浦人，博士研究生，研究方向：資源利用與規(guī)劃、區(qū)域規(guī)劃。*通訊作者，教授，博士生導(dǎo)師，從事土地利用與規(guī)劃、區(qū)域規(guī)劃研究。

資源型城市隨礦產(chǎn)、森林等自然資源的開發(fā)利用而興起，隨資源枯竭而衰敗，作為我國重要的能源資源戰(zhàn)略保障基地，是國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的重要支撐，其城市發(fā)展?fàn)顩r涉及國家資源安全、經(jīng)濟(jì)安全、生態(tài)環(huán)境安全和社會安全。而對于資源型城市可持續(xù)發(fā)展的研究被認(rèn)為是是一個全球性難題，“資源詛咒”一詞就常常用來概括資源型城市發(fā)展出現(xiàn)的問題。目前，有學(xué)者從體制機(jī)制[1-2]、生態(tài)方面[3]、綜合承載力方面[4]、其他方面[5]等進(jìn)行了一些探索。由于長期實(shí)行“高投入、高污染、低效率”的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式。當(dāng)前多數(shù)資源型城市都遭受資源枯竭、環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)下滑等問題的困擾，這與建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會理念是不相符的。中央在此背景下適時提出了振興東北老工業(yè)基地及中部崛起等重要戰(zhàn)略舉措；2013年國家制定了資源型城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃，要求顯著增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力；黨的十八大會議，把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位，城市生態(tài)環(huán)境及承載力構(gòu)成城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。

自1987年Brundtland提出了可持續(xù)發(fā)展后，獲得許多國家、政府、學(xué)者及公眾的普遍認(rèn)可，國內(nèi)外學(xué)術(shù)界從各個領(lǐng)域?qū)ζ涓拍?、體系及評價等進(jìn)行了大量研究工作，取得豐富的成果。1995～1996年世界銀行與UNDP先后提出全球尺度的評價指標(biāo)體系，涵蓋社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多方面因子；毛漢英提出基于經(jīng)濟(jì)增長、社會進(jìn)步、資源環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展能力4個子系統(tǒng)的指標(biāo)體系；中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心從人類需求、資源利用、經(jīng)濟(jì)和社會4個方面構(gòu)建了指標(biāo)體系[6]。而目前研究中，較多是從中小尺度區(qū)域或地市的可持續(xù)性方面開展研究的，其數(shù)據(jù)獲取制約著其定量研究的深度與廣度。因此，有必要發(fā)展基于中小尺度的研究方法，閔慶文等、趙興征等、秦耀辰等、臧淑英等分別提出了一些定量化評價方法[7-12]?？沙掷m(xù)發(fā)展不是不消耗資源，不是使發(fā)展完全擺脫對資源環(huán)境的影響和依賴，而是要將發(fā)展保持在資源環(huán)境可承載能力的限度以內(nèi)，又不能使發(fā)展處于停滯狀態(tài)[13]。其中體制改革是解決資源型城市發(fā)展障礙的根本辦法，主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的選擇與培育是城市轉(zhuǎn)型成功的核心與關(guān)鍵問題，生態(tài)環(huán)境建設(shè)有助于生態(tài)系統(tǒng)整體實(shí)現(xiàn)自我增值，社會承載力是資源枯竭地區(qū)轉(zhuǎn)型的重要保障資源。因此，資源型城市轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展，必須考慮資源-環(huán)境承載力與生態(tài)承載力。源自生態(tài)學(xué)的承載力概念，被用于描述系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)，后被人文學(xué)科領(lǐng)域廣泛使用，如高吉喜[14]、夏軍等[15]、謝高地等[16]、孟愛云[17]、汪曉文等[18]從理論、方法、實(shí)證等方面進(jìn)行了研究。城市作為人類干擾最大的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，其承載力大小直接關(guān)系到人類的生存與發(fā)展。該研究即運(yùn)用資源-環(huán)境承載力與生態(tài)承載力，結(jié)合社會經(jīng)濟(jì)指數(shù)，從經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源利用、生態(tài)協(xié)調(diào)與社會公平四方面探討資源性城市可持續(xù)發(fā)展程度。

1研究區(qū)概述

大同市地處山西省北部、黃土高原東北邊緣，地處晉、冀、蒙交界處。位于112°34′～114°33′ E，39°03′～40°44′ N之間。2012年國土總面積14 102 km2。全市地形地貌復(fù)雜多變，山地、丘陵、盆地、平川兼?zhèn)?，深林覆蓋率為30.5%。為溫帶大陸性季風(fēng)氣候。

大同市是山西省第二大城市，下轄4區(qū)7縣，2012年總?cè)丝?33.97萬人。工業(yè)以煤炭、電力、冶金、機(jī)械為主，農(nóng)業(yè)以種植業(yè)為主。大同市是國家重化工能源基地，煤炭儲量豐富，年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)動力煤8.000×108 t，產(chǎn)量占全國1/16，出口量占全國1/3。銅、鐵、云母、沸石等礦物儲量也較為豐富。歷史悠久，是國家首批歷史文化名城。2013年《全國資源型城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃》中在資源型城市綜合分類中被認(rèn)定為成熟型城市。

2研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1計(jì)算原理依據(jù)秦耀辰等[8]提出的綜合發(fā)展度（GIR），在其基礎(chǔ)上進(jìn)行修正，引入資源-環(huán)境承載力因素，在國家尺度上對大同市1999～2012年城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性定量分析，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展度指標(biāo)DSD（Degree of Sustainable Development），公式如下：

2.1.1資源-環(huán)境承載力因子。將資源-環(huán)境承載力界定為一定可利用資源量及環(huán)境容納能力下可以維持的人口與社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模，資源要素是基礎(chǔ)條件，環(huán)境要素是約束條件。由于承載力范疇很廣，環(huán)境要素復(fù)雜多變，采用指標(biāo)綜合評價法，根據(jù)大同市實(shí)際選擇水資源、土地資源、礦產(chǎn)資源（煤炭資源）、大氣環(huán)境、水環(huán)境與土壤環(huán)境構(gòu)建評價指標(biāo)體系（表1），將不同類別的因素進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理并計(jì)算得分。

2.1.2生態(tài)承載力因子。采用1996年Rees與Wackernagel提出的生態(tài)足跡核算法[19]，用以測度人類對自然產(chǎn)生的壓力以及壓力是否在自然的生態(tài)承載范圍之內(nèi)，主要通過構(gòu)建矩陣解釋人類活動與土地資源耗費(fèi)的關(guān)系，合計(jì)六大類生態(tài)生產(chǎn)性用地。核算公式為：

2.2數(shù)據(jù)來源

2.2.1國家數(shù)據(jù)來源。資源環(huán)境數(shù)據(jù)來自全國環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報（1999～2012）、《中國國土資源可持續(xù)發(fā)展研究報告》（1999～2012），土地?cái)?shù)據(jù)取自國土資源部，經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來自中國統(tǒng)計(jì)年鑒。

2.2.2大同市數(shù)據(jù)來源。資源環(huán)境數(shù)據(jù)來自《大同市農(nóng)業(yè)與農(nóng)村工作手冊》、《大同市水資源公報》及環(huán)境監(jiān)測報告，產(chǎn)量等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)取自1999～2012年大同市統(tǒng)計(jì)年鑒，大同60年概覽（1949～2009），土地利用數(shù)據(jù)取自大同市土地統(tǒng)計(jì)臺帳（1999～2012）等資料。

3結(jié)果與分析

3.1資源-環(huán)境承載力因子大同市1999～2012年資源-環(huán)境承載力評價結(jié)果見表2，利用SPSS13.0對各年份運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行曲線擬合，方程為C（t）=0.038t2-0.284t+0.92。其中C（t）為第t年資源-環(huán)境承載力評價值；t為時間，t=1表示1999年，依此類推。該函數(shù)復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.978，說明自變量t與因變量之間有較好的相關(guān)性；相關(guān)系數(shù)平方為0.956，表明自變量可以解釋因變量95.6%的變異狀況。F值的顯著性概率為0.044，小于5%，回歸方程有意義。

評價結(jié)果表明，總體上大同市資源-環(huán)境承載力自2000年呈現(xiàn)逐年下降趨勢，至2005年承載力水平達(dá)到最低。2000～2005年間由于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展加速，大同市對諸如煤炭等資源的過度開發(fā)，忽視了對環(huán)境的有效治理，環(huán)境污染導(dǎo)致總評分中環(huán)境要素分值急速下降，造成資源-環(huán)境承載力評價得分降低。2006年以來大同市已意識到發(fā)展不能靠犧牲環(huán)境發(fā)展來獲得，因而開始采取一系列有效措施，逐步加大對環(huán)境治理的資金投入，同時對煤炭等資源開發(fā)利用加以限制性保護(hù)，尤其是對農(nóng)業(yè)土地向非農(nóng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)用過程的嚴(yán)格控制，2006～2012這7年間的資源-環(huán)境承載力評價值穩(wěn)中有升。

3.2生態(tài)承載力因子

3.2.1人均生態(tài)足跡及各組分分析。由圖1可見，大同市1999～2012年人均生態(tài)足跡呈現(xiàn)出整體上升局部下降的趨勢，從1999年的1.759 5 hm2/人降至2006年1.620 6 hm2/人，而后又緩慢地上升，至2012年其值達(dá)到1.901 2 hm2/人。從人均生態(tài)足跡各組分比重來看，1999與2012年能源用地一直都占據(jù)主導(dǎo)地位，其次是水域；耕地、建成地與牧草地比重穩(wěn)定且有小幅上升，林地比重呈下降趨勢。大同市能源生產(chǎn)主要以采煤、煤化工產(chǎn)業(yè)為主，能源生產(chǎn)與消費(fèi)是大同市生態(tài)足跡總量變動與組分比重變動的重要貢獻(xiàn)因子。大同市擔(dān)負(fù)著京津風(fēng)沙源治理、國家退耕還林還草及太行山綠化工程的重任，林業(yè)生產(chǎn)以保護(hù)為主，開采量減少，其具有速度緩慢的增加趨勢，這可能是造成全市1999～2012年生態(tài)足跡呈現(xiàn)整體上升趨勢的最直接因素。耕地保持平穩(wěn)態(tài)勢，建成地與牧草地所占份額較小且都保持增長勢頭。水域面積較大，基本較穩(wěn)定，歷年均未有超過0.02 hm2/人，對生態(tài)足跡變化貢獻(xiàn)很?。▓D2）。

3.3社會經(jīng)濟(jì)因子經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子以人均GDP表示，社會公平因子以基尼系數(shù)表示（表3）。1999～2012年大同市人均GDP、城市與農(nóng)村人均收入水平總量均未達(dá)到全國平均水平，但歷年基尼系數(shù)<1，表明社會公平程度略優(yōu)于全國平均水平。圖4大同市1999～2012年生態(tài)赤字各類用地貢獻(xiàn)量

3.4大同市可持續(xù)發(fā)展度綜合分析綜合上述各因子，依據(jù)DSD指標(biāo)評價方法，研究結(jié)果表明大同市1999～2012年社會經(jīng)濟(jì)均處于不可持續(xù)狀態(tài)，結(jié)果如圖5所示。

大同市經(jīng)濟(jì)增長略顯緩慢，歷年人均GDP占有量均未達(dá)到國家平均水平。全市農(nóng)林牧漁業(yè)發(fā)展由于受到自然條件等的限制，1999～2012年第一產(chǎn)業(yè)的GDP所占比重僅從3.97%下降到3.70%，而第三產(chǎn)業(yè)GDP比重更是從1999年的42.39%上升至2012年的45.90%，同期第二產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定在50%左右。2012年大同市三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比為5.3∶50.7∶44.0。其中2012年煤炭采選業(yè)增加值占工業(yè)增加值比重達(dá)52.13%，其下游產(chǎn)業(yè)（電力、蒸汽、煤氣、化學(xué)原料、煉焦業(yè)）占比重僅為26.76%，固定資產(chǎn)投資中煤炭工業(yè)投資111.47億元，增長25.7%；傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（煤炭、焦炭、冶金、電力）投資合計(jì)201.23億元，增長27.5%。一支獨(dú)秀的局面并不能掩蓋大同市經(jīng)濟(jì)發(fā)展對煤炭資源的依賴，產(chǎn)業(yè)鏈過度集中于原料生產(chǎn)階段而沒有充分延伸，雄厚的資源優(yōu)勢未得以體現(xiàn)。

要想基本解決大同市資源枯竭城市歷史遺留問題，顯著增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力，基本完成轉(zhuǎn)型任務(wù)，又要使其基本形成資源開發(fā)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的格局，就應(yīng)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，建立健全促進(jìn)資源型城市可持續(xù)發(fā)展的長效機(jī)制。既不能完全依賴于區(qū)域外資源流入，這樣不僅付出的經(jīng)濟(jì)代價很高，最終也可能較難保證經(jīng)濟(jì)增長成效，不能過度利用稀缺資源?，F(xiàn)實(shí)的方法是以內(nèi)涵式挖潛為主，輔以適度資源進(jìn)口，通過市場機(jī)制調(diào)控不同產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模與速度，調(diào)整資源配置；加強(qiáng)對煤炭下游產(chǎn)業(yè)的扶持，延長產(chǎn)業(yè)鏈，提高生產(chǎn)效率，積極探索產(chǎn)業(yè)升級與轉(zhuǎn)型；加強(qiáng)對農(nóng)地非農(nóng)化過程的控制，嚴(yán)格執(zhí)行土地利用規(guī)劃、城市規(guī)劃的用途分區(qū)管制策略，完善社會保障，保障農(nóng)戶權(quán)益，構(gòu)建以人為本的節(jié)約型社會、環(huán)境友好性社會。

4結(jié)論與討論

（1）1999～2012年大同市資源-環(huán)境承載力總體上持續(xù)下降，2010年以來出現(xiàn)上升的趨勢；人均生態(tài)承載力基本穩(wěn)定于[0.532 6 hm2/人，0.804 5 hm2/人]區(qū)間內(nèi)呈小幅波動，耕地、林地與建成地為其主要構(gòu)成；人均生態(tài)足跡總體上呈現(xiàn)上升狀態(tài)，至2012年1.903 1 hm2/人為最高水平，以耕地和林地占主導(dǎo)逐漸演替為以能源用地為主導(dǎo)。由于歷年人均生態(tài)足跡均高于生態(tài)承載力，產(chǎn)生生態(tài)赤字，總體呈現(xiàn)下降趨勢，由1999年1.206 hm2/人減至2012年的0.672 3 hm2/人；能源用地對生態(tài)赤字貢獻(xiàn)量最高，耕地具有一定生態(tài)盈余，可提供一定的赤字補(bǔ)償。

（2）以人均GDP、資源-環(huán)境承載力評價值、生態(tài)赤字與基尼系數(shù)4個因素綜合評價大同市在國家尺度上可持續(xù)發(fā)展能力，構(gòu)建定量化模型，結(jié)果表明大同市在1999～2010年均不可持續(xù)，近兩年不可持續(xù)的狀態(tài)得到一些改觀。大同市社會公平性較好，但人均收入水平顯著低于國家水平；生態(tài)建設(shè)隨著政府加大投資力度逐漸好轉(zhuǎn)；經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)節(jié)、資源利用效率總體上落后于國家平均水平，急需改變當(dāng)前粗放經(jīng)濟(jì)增長模式、引進(jìn)高效率資源開采技術(shù)，才能不斷優(yōu)化與改良當(dāng)前脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，向區(qū)域可持續(xù)發(fā)展邁進(jìn)。該模型客觀地度量了大同市城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的能力。

（3）大同市作為我國典型的資源型城市，其可持續(xù)發(fā)展思路對緩解該類城市資源枯竭、環(huán)境污染等頑疾具有一定借鑒意義：作為國家戰(zhàn)略能源儲備基地的資源型城市，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展既需要進(jìn)口物資來彌補(bǔ)生態(tài)赤字，同時通過產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與升級、延長產(chǎn)業(yè)鏈、引進(jìn)高效率資源開采技術(shù)等手段，大力推進(jìn)節(jié)約型社會建設(shè)步伐。積極促進(jìn)資源型城市可持續(xù)發(fā)展，是加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、實(shí)現(xiàn)全面建成小康社會奮斗目標(biāo)的必然要求，也是促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、統(tǒng)籌推進(jìn)新型工業(yè)化和新型城鎮(zhèn)化、維護(hù)社會和諧穩(wěn)定、建設(shè)生態(tài)文明的重要任務(wù)。

（4）該研究僅采用4個因素從經(jīng)濟(jì)、資源、生態(tài)及社會公平方面評價較短時間序列大同市在國家尺度上的可持續(xù)發(fā)展度。在資源利用方面將大同市與國家級相關(guān)數(shù)據(jù)在同一個指標(biāo)體系中運(yùn)算，沒有深入討論指標(biāo)體系在市域尺度及國家尺度上的普適性；以區(qū)域城鄉(xiāng)人均收入差異與國家城鄉(xiāng)人均收入差異的商值簡要表示基尼系數(shù)，沒有深入討論該方法對現(xiàn)實(shí)模擬的精確程度。DSD方法仍值得深入探討與修正，但不失為一種較為簡潔的定量判斷方法。進(jìn)一步探討該方法在不同類型資源型城市，如銅陵市、大慶市、六盤水市等的應(yīng)用，對于資源型城市可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的判斷及經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策的制定具有很好的實(shí)踐意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫淼，丁四保.我國資源型城市衰退的體制原因分析[J].經(jīng)濟(jì)地理，2005，25（2）：273-276.

[2] 于立，孟韜，姜春海.資源枯竭型國有企業(yè)退出障礙與退出途徑分析[J].中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)，2003（10）：5-12.

[3] 張華見，張智光. 資源枯竭型城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)建設(shè)分析——以徐州為例[J]. 生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2011（12）：66-71.

[4] 姚毓春，宋冬林.資源枯竭型地區(qū)轉(zhuǎn)型的社會承載力研究[J].當(dāng)代經(jīng)濟(jì)研究，2011（5）：39-42.