謝雨池
(四川大學建筑與環(huán)境學院,成都 610064)
環(huán)境承載力是反映區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力狀態(tài)的重要指標,其能夠較為全面地描述區(qū)域綜合環(huán)境系統(tǒng)對人類活動的承載能力。布拖縣作為典型深度貧困區(qū)之一,是國家與地方推進扶貧開發(fā)工作的重點對象,通過開展環(huán)境承載力研究,對其做好未來可持續(xù)發(fā)展合理規(guī)劃具有重要意義。
環(huán)境承載力研究的主要對象是以人類活動為主體的復合系統(tǒng),其旨在以系統(tǒng)化思維對區(qū)域系統(tǒng)整體發(fā)展狀態(tài)進行分析,通過解析系統(tǒng)結構、運行機制及變化趨勢,不僅可以對區(qū)域發(fā)展實際狀態(tài)進行定量描述,甄別影響系統(tǒng)運行發(fā)展的主要因素,還可拓展預測分析,探索區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力潛力。環(huán)境承載力評價方法主要有指數(shù)評價法[1-2]、承載率評價法[3-5]、供需平衡法[6-7]、系統(tǒng)模型法[8-9]等,其中系統(tǒng)模型法是一種擅長于系統(tǒng)化思考問題的研究方法,其可通過構建仿真模型對區(qū)域環(huán)境承載力進行評價和預測分析。通過構建系統(tǒng)模型開展環(huán)境承載力研究,對于解析區(qū)域發(fā)展困境,探索協(xié)調(diào)發(fā)展道路具有現(xiàn)實意義。
布拖縣位于四川省西南邊緣,涼山州東南部。全縣總面積1 685 km2,境內(nèi)地形以山地為主,其余為低山河谷地。布拖縣縣內(nèi)常住有彝、漢、藏、苗等13個民族,截至2019年底總人口達21.52萬人。據(jù)統(tǒng)計2019年布拖縣三次產(chǎn)業(yè)比例結構調(diào)整為32.7:16.1:51.2,實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值331 805萬元,較2012年增長50%。
通過構建布拖縣環(huán)境承載力評價指標體系,以此為基礎建立系統(tǒng)動力學模型,設置不同發(fā)展情景方案,對環(huán)境承載力發(fā)展趨勢進行模擬,分析制約布拖縣綜合環(huán)境系統(tǒng)保持可載的關鍵因素,提出支持區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的對策建議。
結合布拖縣各領域層面特點,從環(huán)境、資源、經(jīng)濟、社會等領域層面選取指標,構建指標體系,見表1。
表1 布拖縣環(huán)境承載力指標體系
研究所需數(shù)據(jù)資料來源主要包括:相關年份《中國縣域統(tǒng)計年鑒》《四川統(tǒng)計年鑒》《涼山州統(tǒng)計年鑒》;涼山州、布拖縣統(tǒng)計公報,經(jīng)濟運行情況報告,水資源公報;布拖縣國土資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測相關數(shù)據(jù)資料。對已收集數(shù)據(jù)資料,采用趨勢分析、回歸分析等方法進行整理與修正。
2.3.1 模型構建思路
模型劃分為四個子模塊,根據(jù)各模塊元素之間的反饋關系建立SD模型。模型邊界為布拖縣全縣,歷史資料年為2012~2018年,模擬預測年為2019~2025年,時間步長為1 a。以可承載人口規(guī)模作為評價要素,判斷環(huán)境承載力相對大小??沙休d人口規(guī)模,是指在滿足人類活動所需的一定水平或標準要求條件下,區(qū)域綜合環(huán)境系統(tǒng)所能承載的理論人口數(shù)量[10,11]。其大小由各子模塊分別模擬分析得到,相關指標標準值參考環(huán)境承載力研究中“閾值”定義[12],主要參考依據(jù)有《國家生態(tài)文明建設示范市縣建設指標》《城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準》《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》等標準政策文件。根據(jù)“短板理論”,模擬得到的各模塊可承載人口最小值可視為系統(tǒng)可承載人口規(guī)模最終理論值[13]。
2.3.2 SD模型流圖繪制
繪制布拖縣環(huán)境承載力系統(tǒng)動力學模型如圖1。
圖1 系統(tǒng)動力學模型流圖
2.3.3 模型主要方程確定
參考相關研究[14,15]對于SD模型方程的編寫方式,主要采用回歸分析法、點位趨勢法、平滑曲線法等方法確定函數(shù)方程,并依靠表函數(shù)、時間分段函數(shù)對各變量方程進行外推,以開展情景預測模擬。
2.3.4 真實性檢驗
選取人口數(shù)量、年用水總量、GDP、糧食總產(chǎn)量、就業(yè)總人數(shù)5項指標進行真實性檢驗,檢驗結果為相對誤差值。經(jīng)檢驗各項參變量相對誤差平均值為1.936%、2.686%、2.512%、0.026%、3.942%,綜合平均相對誤差僅2.220%,說明模型具有良好準確性。
研究以扶貧開發(fā)為大背景,設計經(jīng)濟、科技、教育、環(huán)保4項可調(diào)控參數(shù)以代表宏觀發(fā)展重點方向,各參數(shù)均為無量綱值,通過調(diào)整各參數(shù)配比分別模擬保持現(xiàn)狀、經(jīng)濟提振、科教強化、環(huán)保深化、同步推進五種不同發(fā)展模式。評價要素為土地資源、居民收入、糧食、生態(tài)環(huán)境可承載人口規(guī)模。
按照上述各情景方案設計,代入SD系統(tǒng)模擬運行,得出預測結果見表2:
表2 各方案最小值及關鍵評價要素 單位:萬人
可以發(fā)現(xiàn),各方案中最小可承載人口規(guī)模相關要素基本為生態(tài)環(huán)境和糧食兩項;經(jīng)濟提振型發(fā)展模式下,系統(tǒng)理論可承載人口規(guī)模在預測年后期出現(xiàn)略微下降趨勢;其他幾種發(fā)展模式下,系統(tǒng)理論可承載人口規(guī)?;颈3址€(wěn)定上升,同步推進型發(fā)展模式下的可承載人口規(guī)模為最大。
研究通過建立分析布拖縣環(huán)境承載力評價指標體系,構建布拖縣環(huán)境承載力SD模型,從系統(tǒng)宏觀調(diào)控的視角出發(fā)設置調(diào)控參數(shù),以資源開發(fā)利用、糧食配給、居民收入水平、生態(tài)環(huán)境綜合情況為系統(tǒng)輸出量,以可承載人口規(guī)模為量化表征,描述了不同方案發(fā)展模式下系統(tǒng)的人口規(guī)模限值變化趨勢情況,得出以下結論:
(1)研究年內(nèi),生態(tài)環(huán)境狀況是制約布拖縣綜合環(huán)境系統(tǒng)承載能力的主要因素,糧食配給問題次之;
(2)以“短板理論”視角來看,同步推進型發(fā)展模式下系統(tǒng)可承載人口規(guī)模相較其他模式更大,因此該發(fā)展方案優(yōu)于其他幾種模式。
依據(jù)上述結論對布拖縣未來發(fā)展提出以下意見建議:一是要重點關注糧食生產(chǎn)消費問題,可引入新技術手段實現(xiàn)土地增產(chǎn)增收;二是保持自身作為國家重點生態(tài)功能區(qū)的自覺性,在控制區(qū)域開發(fā)程度力度的同時,重點解決生態(tài)修復、環(huán)境治理等問題,并做好未來發(fā)展中可能出現(xiàn)環(huán)境問題的防治工作;三是調(diào)整與分配好區(qū)域發(fā)展力度傾向,做好各領域協(xié)調(diào)發(fā)展,可利用經(jīng)濟發(fā)展帶動整體發(fā)展,但切忌過于重視短期收益而獨重經(jīng)濟發(fā)展。探尋科學協(xié)調(diào)的發(fā)展平衡點是做好區(qū)域可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃的重點。