基于能值分析的喀什可持續(xù)發(fā)展水平的研究

(喀什師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)系，844006)

能值分析理論是 20 世紀(jì) 80 年代由美國著名的生態(tài)學(xué)家 H.T.Odum 創(chuàng)立的，他將能值定義為一種流動或儲存的能量中所包含的另一種類別的能量的數(shù)量，稱為該能量的能值。以能值為基準(zhǔn)，可以比較不同類別、不同等級的能量的真實(shí)價值[1]。自從能值方法提出后，國內(nèi)外廣泛應(yīng)用能值分析的方法對城市的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行研究。如Ulgiati、Brown、Whitfield等分別對意大利、泰國和佛羅里達(dá)州Jacksonville市進(jìn)行了能值研究，并取得了一系列重要成果。國內(nèi)對于能值分析1方法的運(yùn)用也很廣泛，劉志杰[2]、葛永銘[3]、陳德偉[4]等分別對西寧市、湖州市、四川省的生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行研究，得出了研究區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)，比較全面客觀的對研究區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展做出了評價。

通過國內(nèi)外運(yùn)用能值的方法對城市生態(tài)系統(tǒng)和可持續(xù)發(fā)展的研究得到權(quán)威的結(jié)果，可以看出能值分析理論作為研究城市可持續(xù)發(fā)展的方法是全面的可行的，為我們采取能值分析的方法來研究喀什的可持續(xù)發(fā)展水平提供了一定的基礎(chǔ)?？κ沧鳛橐粋€發(fā)展中的城市，要實(shí)現(xiàn)喀什的可持續(xù)發(fā)展，首先要整體的研究喀什可持續(xù)發(fā)展水平，通過能值分析可以為喀什的可持續(xù)發(fā)展水平進(jìn)行科學(xué)合理的評估，從而為喀什今后的發(fā)展情況提供一定的參考依據(jù)，實(shí)現(xiàn)喀什的可持續(xù)發(fā)展。

1 研究區(qū)概況

喀什地區(qū)地處歐亞大陸中部，中華人民共和國西北部，新疆維吾爾自治區(qū)西南部。 地處在東經(jīng)71°39′～79°52′，北緯 35°28′～40°16′之間?？κ驳貐^(qū)西部與塔吉克斯坦相連，西南與阿富汗國、巴基斯坦國接壤，邊境線總長888千米。周邊鄰近國家還有吉爾吉斯斯坦、烏茲別克斯坦、印度3個國家。全區(qū)總面積16.2萬平方千米，東西寬約750千米，南北長535千米。喀什與周邊八國接壤或毗鄰，是祖國向西開放的重要門戶，戰(zhàn)略地位十分突出。近幾年來，喀什搶抓國家西部大開發(fā)的歷史機(jī)遇，堅持優(yōu)勢資源轉(zhuǎn)換戰(zhàn)略，充分發(fā)揮獨(dú)特的地緣和資源優(yōu)勢，以加快發(fā)展為第一要務(wù)，加快改革開放步伐，大力發(fā)展外向型經(jīng)濟(jì)，加大城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加快西出大通道、外貿(mào)大平臺、出口產(chǎn)品加工大基地建設(shè)，經(jīng)濟(jì)社會實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展。

2 評價理論和方法

2.1 評價理論

2.1.1 能值的概念

能值(Emergy，引文拼寫帶一個字母“M”)是一個新的科學(xué)概念和度量標(biāo)準(zhǔn)，由美國著名生態(tài)學(xué)家H.T.Odum創(chuàng)立。H.T.Odum(1978)將能值定義為：一流動或儲存的能量所包含另一種類別能量的數(shù)量，稱為該能量的能值。他還進(jìn)一步解釋能值為：產(chǎn)品或勞務(wù)形成過程直接或間接投入應(yīng)用的一種有效能總量，就是其所具有的能值[5]。以能值為基準(zhǔn)，可以衡量和比較生態(tài)系統(tǒng)中不同等級能量的真實(shí)價值與貢獻(xiàn)[6]。任何資源、產(chǎn)品或勞務(wù)形成所需要直接和間接應(yīng)用的太陽能之量，就是其所具有的太陽能值(Solar emergy)，單位為太陽能焦耳。

2.1.2 能值轉(zhuǎn)換率

能值轉(zhuǎn)換率是從生態(tài)系統(tǒng)食物鏈和熱力學(xué)原理引申出來的重要概念。它是衡量不同類別能量的能值(Energy quality)的尺度，與系統(tǒng)的能量等級密切相關(guān)。應(yīng)用能值轉(zhuǎn)化率可將生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)流動或儲存的各種不同類別的能量轉(zhuǎn)換為同一標(biāo)準(zhǔn)的能值，進(jìn)行定量分析研究。

H.T.Odum從地球作用角度，換算出自然界和人類社會中主要能量類型的太陽能值轉(zhuǎn)換率見表1。

表1 幾種主要能量類型的太陽能值轉(zhuǎn)換率

2.2 評價方法

將喀什的生態(tài)系統(tǒng)資源分為可更新資源、不可更新資源和輸入資源3大類。R為可更新資源，包括太陽能、雨水化學(xué)能、雨水的位能和地球循環(huán)能，為避免重復(fù)，只取太陽能和地球循環(huán)能；可更新資源的產(chǎn)品為發(fā)電量、漁產(chǎn)品、 畜牧產(chǎn)品，其中發(fā)電量作為集約使用的可更新資源產(chǎn)品。N為本地不可更新資源，包括原煤和天然氣；I 為輸入資源，包括旅游外匯、進(jìn)口資源。系統(tǒng)總能值可表示為以上三類資源能值總和，即U=R+N+I。利用能值轉(zhuǎn)換率將原始數(shù)據(jù)計算所得能量換算成太陽能值，得到喀什市2002、 2004、 2006、 2008、2009、 2010 年各年限能值指標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[7](能值分析中原始數(shù)據(jù)主要來源于 《喀什統(tǒng)計年鑒》，部分?jǐn)?shù)據(jù)源自《新疆統(tǒng)計年鑒》 )。

圖1 喀什能源流動圖

3 結(jié)果與分析

3.1 可更新資源和不可更新資源的能值變化

2002-2010年喀什的可更新資源能值，總體上在逐年增加，但在某些年份存在一定的波動，在2009年有所下滑，2010年開始回升(圖2)，主要是因?yàn)?009年禽肉的減少，根據(jù)查閱資料可知，2009年禽流感可能是導(dǎo)致禽肉消耗量減少的主要原因。不可更新資源能值在2002-2010年間處于穩(wěn)定的增長趨勢，在2009-2010年有明顯的增加(圖3)，分析主要原因是由于2010年喀什被批準(zhǔn)成為經(jīng)濟(jì)特區(qū)，特區(qū)的建設(shè)使得喀什在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、旅游業(yè)等各方面都取得了長足的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。

圖2 可更新資源能值變化趨勢

圖3 不可更新資源能值變化趨勢

3.2 輸入能值的變化

輸入能值2002-2004年快速增長，2004年達(dá)到最高點(diǎn)，2004-2010年基本上逐年減少，2008-2010年明顯下降(圖4)，這是因?yàn)?004年喀什被評為“中國優(yōu)秀旅游城市”后，旅游收入大幅增加，而2009年“烏魯木齊7·5事件”發(fā)生后，社會不安定因素的存在使得以“旅游城市”著稱的喀什旅游業(yè)收入急劇下降，直接導(dǎo)致了輸入資源的減少。

圖4 輸入能值變化趨勢

3.3 可持續(xù)發(fā)展指數(shù)的變化

2002-2010年ESI存在明顯的波動，2002-2004年有所下降，2004-2006年開始回升，2006-2009年繼續(xù)呈下降趨勢，2009-2010年迅速上升，達(dá)到近些年最高點(diǎn)(圖5)。

圖5 ESI變化趨勢

可持續(xù)發(fā)展指數(shù) (ESI )為能值產(chǎn)出率(NEYR )與環(huán)境負(fù)載率(ELR) 之比，如果一個地區(qū)的凈能值產(chǎn)出率高而環(huán)境負(fù)載率相對較低，則在一定程度上表明該地區(qū)是可持續(xù)發(fā)展的，反之如果一個地區(qū)的凈能值產(chǎn)出率低而環(huán)境負(fù)載率相對較高，則表明該地區(qū)是不可持續(xù)發(fā)展的。但并不是 ESI 值越大，可持續(xù)性越高，當(dāng)該指標(biāo)處于穩(wěn)定變化時說明可持續(xù)發(fā)展水平增強(qiáng)。根據(jù)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)的分級標(biāo)準(zhǔn)，ESI>10 表明欠發(fā)達(dá)；1

通過比較喀什2002-2010年的可持續(xù)發(fā)展指數(shù)，喀什的ESI基本在1-10之間，說明喀什的經(jīng)濟(jì)具有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?表2)，同時，從2002 -2010 年喀什ESI值的變化可以看出，喀什可持續(xù)發(fā)展水平總體上逐年增長，但也在一定范圍內(nèi)波動，存在一些較特殊的年份，如2004年、2009年、2010年。

表2 2002-2010 年喀什的主要能值比較

注：可更新新資源為R；不可更新資源為N；輸入能值為I；能值總量為U(U=R+N+I)；能值產(chǎn)出率為NEYR；可持續(xù)發(fā)展指數(shù)為ESI。

2004年喀什的ESI值為0.68，表明喀什2004年可持續(xù)發(fā)展指數(shù)分級為消費(fèi)型城市。通過比較分析2004年喀什的能值數(shù)據(jù)，2004年喀什的輸入能值較高，導(dǎo)致ESI值較低，是由于輸入能值中旅游收入對ESI的貢獻(xiàn)相對較大。通過搜集資料發(fā)現(xiàn)，2004年喀什被評為“中國優(yōu)秀旅游城市”，這使得這一年喀什的旅游業(yè)迅速發(fā)展，尤其是國際旅游收入，從2002年的4.18×1017增長到1.88×1018，使得2004年的輸入能值比2002年翻了一翻。旅游收入作為喀什主要的輸入能值，旅游收入的增加導(dǎo)致2004年的環(huán)境負(fù)載率也隨著增加，從而使2004年喀什的可持續(xù)發(fā)展指數(shù)減小，使得這一年喀什成為了消費(fèi)型城市。

2009、2010年喀什的ESI有較明顯的波動，比較2009、2010年的數(shù)據(jù)可以看出，2010年喀什的輸入資源大幅度減少，從2009年的1.28×1018降到6.28×1017，，其中輸入資源中國內(nèi)旅游收入從2009年的5.93×1017降到2.66×1017，國際旅游收入從2009年的6.69×1017降到了3.38×1017。輸入資源的減少使ESI值增大，從2009年的1.49增大到5.8。根據(jù)多方面查閱資料可以知道可能是受2009年“烏魯木齊7·5事件”的發(fā)生，對新疆旅游業(yè)造成一定的影響，尤其喀什作為一個旅游城市，“7·5事件”的發(fā)生導(dǎo)致大量游客不敢前來旅游，直接影響了喀什的旅游收入，使得輸入能值減小，因此2010年喀什的環(huán)境負(fù)載率減小，ESI增大。

2006-2009年間，喀什被評為“中國優(yōu)秀旅游城市”以后，喀什的環(huán)境負(fù)載率又減小，ESI增大，并趨于穩(wěn)定。這說明2006-2009年間喀什在城市發(fā)展過程中不僅重視發(fā)展經(jīng)濟(jì)同時也開始重視城市化的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)以及資源能源的有序利用問題，使得可持續(xù)發(fā)展能力增強(qiáng)。

喀什2010年的ESI值為5.8，這一數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國內(nèi)的上海(0.30)、廣州(1.13)[8]達(dá)地區(qū)。與同為新疆省的烏魯木齊市相比，比2009年烏魯木齊市ESI指數(shù)(49)[9]。這說明喀什的經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較落后，在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展等級中處于較低地位，但同時表明喀什經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4 小 結(jié)

根據(jù)上述分析，2002至2010年喀什的ESI相對穩(wěn)定，但在一定范圍內(nèi)存在著波動，通過ESI值表明喀什的經(jīng)濟(jì)具有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?。因此，為了加?qiáng)喀什的可持續(xù)發(fā)展，提出以下幾個方面的對策：

(1)由表2數(shù)據(jù)可看出，喀什輸入能值較少，喀什是中國最西部的邊陲城市，是喀什地區(qū)行政公署駐地，南疆的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、交通中心，我們應(yīng)當(dāng)好好把握我們的地理優(yōu)勢，大力發(fā)展對外貿(mào)易，提高輸入資源。

(2)喀什是一個歷史悠久，民族特色濃厚的城市，是古代的絲綢之路，享有“不到喀什，就不算到新疆”的美譽(yù)，這些都構(gòu)成了喀什豐富的生態(tài)旅游資源。科學(xué)的規(guī)劃是旅游開發(fā)的前提，要精心制定生態(tài)旅游規(guī)劃，積極加強(qiáng)景區(qū)管理，保護(hù)好風(fēng)景區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)，才能提高經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展。

(3)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開社會的穩(wěn)定，由表2我們不難看出，近幾年喀什經(jīng)濟(jì)發(fā)展有所下滑，特別是旅游業(yè)，這與社會的穩(wěn)定是分不開的，所以我們要堅信，安定是福，共同努力建設(shè)我們美好的家園。

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