基于能值理論的富錦市縣域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)研究

張 華， 曹 露， 張 武

(1.遼寧師范大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院， 遼寧 大連 116029； 2.佳木斯大學(xué) 理學(xué)院， 黑龍江 佳木斯 154007)

基于能值理論的富錦市縣域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)研究

張 華1， 曹 露1， 張 武2

(1.遼寧師范大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院， 遼寧 大連 116029； 2.佳木斯大學(xué) 理學(xué)院， 黑龍江 佳木斯 154007)

引用2010—2014年相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用能值分析方法，對黑龍江省富錦市的人均能值用量、電力能值使用量比、能值-貨幣比率、能值功率密度、廢棄物能值比率、人口承載力、能值自給率等指標(biāo)進(jìn)行了研究，同時與其他地區(qū)的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了比較，系統(tǒng)分析了富錦市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r.結(jié)果表明：(1)2010—2014年，人均能值用量雖有增長但仍很低，表明富錦市居民平均生活水平依然很低；富錦市的電力能值使用量比從11.54%上升到16.80%，雖有上升但仍很低.(2)富錦市的能值-貨幣比率從2010年的9.52×1012sej/$下降到2014年的5.97×1012sej/$，表明近幾年富錦市的經(jīng)濟(jì)有所發(fā)展，但經(jīng)濟(jì)開發(fā)程度依然很低.(3)富錦市的能值功率密度低于世界能值功率密度的平均水平，但高于泰國和印度，說明富錦市具有一定的發(fā)展?jié)摿?(4)2010—2014年，廢棄物能值比率雖有上升但僅升為3.4%；富錦市的人口承載力有減少的趨勢；富錦市的能值自給率雖有下降但仍很高，表明富錦市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度低且對當(dāng)?shù)刈匀毁Y源的依賴程度高.

能值分析；生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)；可持續(xù)發(fā)展；富錦市

通常研究生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)主要從物質(zhì)、能量、信息的角度來思考，但這忽視了自然資源在生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的重要性.能值理論是以太陽能值為測度，將自然資源的價值也納入生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，用于衡量自然資源服務(wù)功能對經(jīng)濟(jì)過程的影響，是出于整個系統(tǒng)的整體性考慮.能值理論及其分析方法由H.T.Odum創(chuàng)立于20世紀(jì)80年代，它是一種全新的環(huán)境-經(jīng)濟(jì)價值論和系統(tǒng)分析方法[1-4].能值分析方法以太陽能值作為基準(zhǔn)，將不同類型的能量和資源轉(zhuǎn)換成相對的太陽能值(單位為太陽焦耳Solar em joules 縮寫為sej)，以衡量其能值的大小，從而解決了不同類型能量、資源之間無法進(jìn)行核算的難題，具有重大的科學(xué)實踐意義.近年來，能值理論在很多國家[1]、省[2]、市[3]、縣[4]被廣泛地應(yīng)用，并且在農(nóng)業(yè)[5]和工業(yè)[6]等方面也受到重視，使人們能夠更加合理地使用自然資源，進(jìn)而為實現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù).縱觀國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，目前使用能值理論進(jìn)行富錦市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展方面的研究較少.基于此，本研究采用能值分析方法，引用研究區(qū)近5年的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對黑龍江省富錦市的能值投資率等指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)研究，以分析富錦市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，旨在為富錦市環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會協(xié)調(diào)發(fā)展提供參考依據(jù).

1 研究地區(qū)

富錦市地處黑龍江省東北部三江平原腹地，位于松花江下游南岸，周邊與7個縣相毗鄰，是三江平原的幾何中心.富錦市氣候類型屬于中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，春季風(fēng)大且少雨，夏季濕潤并多雨，降水集中，降水量在339.5 mm左右.富錦市為黑龍江省糧食和甜菜的重要產(chǎn)出基地，屬全國100個產(chǎn)糧大縣之一，素有“中國大豆之鄉(xiāng)”“中國東北大米之鄉(xiāng)”“北國糧都”之美稱.全市總面積為8 227 km2，2010、2014年的人口數(shù)分別為47.4萬、46.7萬人，GDP分別為1 095 263萬、1 394 528萬元.

2 研究方法

富錦市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)均引自富錦市統(tǒng)計信息網(wǎng)2010—2014年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報[7].富錦市可更新資源、可更新產(chǎn)品、不可更新資源消耗、貨幣流、廢物流的能值轉(zhuǎn)換率均采用ODUM的研究成果[8]，借此計算出其太陽能值.富錦市的人均能值用量、電力能值使用量比、能值-貨幣比率、能值功率密度、廢棄物能值比率、人口承載力、能值自給率等指標(biāo)的計算公式分別為：

(1)人均能值用量(反映當(dāng)?shù)厝嗣竦纳钯|(zhì)量，其值越高，表明當(dāng)?shù)厝嗣竦纳钯|(zhì)量越高，單位為1015sej/人)

人均能值用量=U/P人口.

其中，U為流入的總能值(U=R+N+EIMP，EIMP為總進(jìn)口能值).

(2)電力能值使用量比RFEE(反映一個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度以及當(dāng)?shù)鼐用竦纳顮顩r，其值越高，表明當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展程度越高且當(dāng)?shù)鼐用竦纳顮顩r越好，單位為%)

RFEE=E電力/U.

其中，E電力為富錦市電力能值使用量.

(3)能值-貨幣比率REDR(用來反映一個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)開發(fā)程度，其值越高，單位貨幣相對的能值也越高，表明當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)開發(fā)程度較低，單位為1012sej/$)

REDR=U/GDP.

其中，GDP為富錦市生產(chǎn)總值.

(4)能值功率密度PED(反映一個國家或者一個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，其值越高，表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高，單位為1011sej/m2)

PED=U/S.

其中，S指富錦市總面積.

此外，“冒進(jìn)”風(fēng)險也不容小覷。各地興起的“糧食銀行”以企業(yè)自發(fā)行為居多，在發(fā)展定位、管理水平、操作流程等方面參差不齊，有的在小規(guī)模儲售糧時運作自如，往往產(chǎn)生盲目樂觀的心態(tài)，提出“大干快上”的目標(biāo)，形成經(jīng)營風(fēng)險。

(5)廢棄物能值比率REWR(反映在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對環(huán)境和資源的破壞狀況，其值越高，表明在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對環(huán)境和資源的破壞越大，單位為%)

REWR=W/U.

其中，W為廢棄物能值.

(6)C人口承載力(目前生活標(biāo)準(zhǔn)下一個地區(qū)可更新資源所能承載的人口，單位為105人)

C人口承載力=(R/U)×P人口.

其中，P人口指富錦市的總?cè)丝?

(7)能值自給率EESR(不僅能夠反映一個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度和對外貿(mào)易程度，還能體現(xiàn)出這個地區(qū)對當(dāng)?shù)刈匀毁Y源的依賴程度，其值越高，表明一個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、對外貿(mào)易程度越低，對當(dāng)?shù)刈匀毁Y源的依賴程度則越高，單位為%)

EESR=(R+N-EEXP)/U.

其中，R為可更新資源能值，N為不可更新資源消耗能值，EEXP為總出口能值.

3 結(jié)果與分析

3.1 富錦市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析

表1為富錦市2010—2014年可更新資源、可更新產(chǎn)品、不可更新資源消耗、貨幣流、廢物流各指標(biāo)的太陽能值的計算結(jié)果，這些數(shù)據(jù)可以反映出富錦市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值流的分布情況.由表1可以看出，2010—2014年，富錦市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中可更新資源(不含太陽輻射能和地表風(fēng)能，下同)、可更新產(chǎn)品、不可更新資源消耗、貨幣流中的總進(jìn)口能值、廢物流的平均能值流分別為6.98×1020、5.01×1021、8.58×1020、2.74×1019、4.78×1019sej，分別占富錦市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)總能值流的10.51%、75.44%、12.92%、0.42%、0.72%.其中，可更新資源產(chǎn)品占比例最大，表明富錦市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對本地可更新資源的依賴性很大.

表1 2010—2014年富錦市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析表

在2010—2014年間，富錦市的可更新資源能值在5.99×1020～7.69×1020sej之間變動，呈減少趨勢；可更新產(chǎn)品在3.96 ×1021～5.44×1021sej間變動；貨幣流(僅指進(jìn)口能值)在1.74×1020～4.69×1020sej間變動；廢物流從3.91×1019sej增長到5.71×1019sej.2010—2014年富錦市可更新產(chǎn)品以糧食的能值量最大(2010和2014年分別占本地可更新產(chǎn)品的59.60%和58.02%)，且呈增長趨勢.2010—2014富錦市不可更新資源消耗主要以電力和化肥的消耗為主且呈增長趨勢，電力能值使用量從2010年的1.78×1020sej增長到2014年的2.28×1020sej,化肥能值使用量從2010年的5.63×1020sej增長到2014年的6.92×1020sej.以上數(shù)據(jù)的變化趨勢表明，2010—2014年間，富錦市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對本地資源的依賴性較大，且依賴程度在逐漸加深.

3.2 富錦市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值指標(biāo)的動態(tài)變化分析

富錦市2010—2014年生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值指標(biāo)的計算結(jié)果如表2所示.由表中數(shù)據(jù)可以看出，在2010—2014年間，富錦市總進(jìn)口能值、總出口能值、流入的總能值、人均能值用量、電力能值使用量比、能值-貨幣比率、能值功率密度、廢棄物能值比率、人口承載量、能值自給率分別在0.20×1020～1.74×1020、1.47×1020～2.80×1020、14.64×1020～16.79×1020sej/a、3.08×1015～3.66×1015sej/人、11.54%～16.80%、5.83×1012～7.11×1012sej/$、1.87×1011～2.10×1011sej/m2、2.54%～3.40%、1.82×105～2.36×105人、61.42%～81.46%間變動.

表2 2010—2014年富錦市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值指標(biāo)

由表2得出，2010—2014年間，富錦市人均能值用量總體呈增加趨勢但仍很低，且在2012年出現(xiàn)低值3.08×1015sej/人，主要是因為受世界總體經(jīng)濟(jì)下滑的影響，進(jìn)口貿(mào)易加大而形成，由此表明富錦市居民平均生活水平及生活質(zhì)量依然很低.富錦市的電力能值使用量比從2010年的11.54%上升到2014年的16.80%，雖有上升但仍很低，說明富錦市的工業(yè)化以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度還很低，由此也影響了當(dāng)?shù)鼐用竦氖杖爰吧钏?富錦市的能值-貨幣比率從2010年的9.25×1012sej/$下降到2014年的5.97×1012sej/$，雖在逐漸下降但仍很高，表明富錦市的經(jīng)濟(jì)開發(fā)程度依然很低.在2010—2014年間，富錦市的能值功率密度雖有波動但呈現(xiàn)增加趨勢，表明富錦市的經(jīng)濟(jì)這5年來有所發(fā)展，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平仍較低.富錦市的人口承載量呈下降趨勢，從2010年的23.6萬人下降到2014年的18.8萬人，而2014年富錦市人口為46.7萬人是目前生活標(biāo)準(zhǔn)下富錦市可更新資源所能承載的人口的2.49倍，因此，在保護(hù)自然環(huán)境的前提下發(fā)展經(jīng)濟(jì)才是富錦市經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的最主要問題.富錦市廢棄物能值比率從2010年的2.54%增長到2014年的3.40%，雖有增長但數(shù)值仍很低，說明經(jīng)濟(jì)活動過程中對富錦市環(huán)境和資源破壞并不明顯.富錦市的能值自給率總體呈下降趨勢，由2010年的79.83%下降到2014年的61.42%，但在2012年出現(xiàn)高值81.46%，表明2010—2014年間富錦市的經(jīng)濟(jì)有所發(fā)展但經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度仍然較低，對當(dāng)?shù)刈匀毁Y源的依賴程度依然較高.

3.3 富錦市能值指標(biāo)與部分地區(qū)和國家能值指標(biāo)比較分析

表3數(shù)據(jù)為2012年富錦市與部分地區(qū)和國家生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的3個能值指標(biāo).與其他地區(qū)和國家相比較，富錦市的電力能值使用量比高于世界平均水平，且高于東南亞的泰國及南亞的印度，但低于其歸屬地佳木斯市、江南的寧波市、北美洲的美國和東亞的日本，表明富錦市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度與其他國家和地區(qū)仍有很大差距；富錦市能值-貨幣比率高于世界的平均水平、其歸屬地佳木斯市、江南的寧波市、亞洲的印度、日本、泰國及北美洲的美國，表明，雖然近幾年富錦市的經(jīng)濟(jì)有所發(fā)展但仍處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后階段；富錦市的能值功率密度雖低于其歸屬地佳木斯市、江南的寧波市、亞洲的泰國和日本以及北美洲的美國，但高于世界平均能值功率密度和南亞印度，說明富錦市具有一定的發(fā)展?jié)摿?

表3 2012年富錦市能值指標(biāo)與其他地區(qū)和國家的對比

注：表中部分地區(qū)和國家的能值指標(biāo)數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[9]、文獻(xiàn)[10]

4 結(jié) 語

通過對黑龍江省富錦市2010—2014年間生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值流、能值指標(biāo)的測試分析，并與其他地區(qū)和國家的比較分析，發(fā)現(xiàn)，2010—2014年間，(1)富錦市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中可更新資源、可更新產(chǎn)品、不可更新資源消耗、貨幣流中的總進(jìn)口能值和廢物流的平均能值分別為6.98×1020、5.01×1021、8.58×1020、2.74×1019、4.78×1019sej，分別占富錦市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)總能值流的10.51%、75.44%、12.92%、0.42%、0.72%.其中可更新資源產(chǎn)品所占比例最大，表明富錦市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對本地可更新資源的依賴性很大；(2)富錦市的人均能值用量雖有增長但仍很低，表明富錦市居民平均生活水平依然很低.富錦市的電力能值使用量比從11.54%上升到16.80%，雖有上升但仍很低.富錦市的能值-貨幣比率從2010年的9.52×1012sej/$下降到2014年的5.97×1012sej/$，表明近幾年富錦市的經(jīng)濟(jì)有所發(fā)展，但經(jīng)濟(jì)開發(fā)程度依然很低.富錦市的能值功率密度低于世界能值功率密度的平均水平，但高于泰國和印度，說明富錦市具有一定的發(fā)展?jié)摿?廢棄物能值比率雖有上升但僅升為3.4%，富錦市的人口承載力有減少的趨勢.富錦市的能值自給率雖有下降但仍很高，表明富錦市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度低且對當(dāng)?shù)刈匀毁Y源的依賴程度高.

總體看，富錦市的經(jīng)濟(jì)雖有所發(fā)展但仍處于相對落后的狀態(tài)，對于本地自然資源的依賴程度還很高，是一個發(fā)展能力較低的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng).因此應(yīng)加強貿(mào)易往來、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)、引進(jìn)人才進(jìn)而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展.據(jù)此對富錦市未來的發(fā)展提出如下幾點建議.

(1)加強與其他國家與城市的貿(mào)易來往和經(jīng)濟(jì)交流，使流入富錦市的能值增多.富錦市的鐵路、公路、水路三路相通交通便利，具有優(yōu)越的區(qū)位優(yōu)勢.因此，應(yīng)加大對外開放力度，廣泛引進(jìn)外來能值，更加充分地利用區(qū)域外資源，從而為富錦市的可持續(xù)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ).

(2)對富錦市當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整.目前富錦市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要是利用當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源，因此經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r較差.應(yīng)充分利用風(fēng)能、太陽能等新能源，完善農(nóng)副產(chǎn)品的加工技術(shù)，使經(jīng)濟(jì)更好的發(fā)展.

(3)加強對農(nóng)業(yè)資源的利用，發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè).富錦市位于我國重要的商品糧食基地——三江平原，耕地面積廣闊.隨著生活水平的提高和近年來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們開始越來越注重食品的質(zhì)量.因此，可以重點種植有機蔬菜、大米，為人們提供安全放心的農(nóng)產(chǎn)品，同時發(fā)展自己的品牌，擴(kuò)大市場.

(4)提高人口素質(zhì)，大量引進(jìn)人才.人口的素質(zhì)對縣域的發(fā)展至關(guān)重要，相對高的人口素質(zhì)可以促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)，更有利于建立人與自然和諧相處的關(guān)系.因此，富錦市應(yīng)完善人才引進(jìn)制度并防止人才外流，如家鄉(xiāng)在富錦市的大學(xué)生回到這里為家鄉(xiāng)的發(fā)展盡一份自己的力量.

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Astudyoneco-economicsystemofFujincitybasedonenergytheory

ZHANGHua1,CAOLu1,ZHANGWu2

(1.College of Urban and Environmental Sciences, Liaoning Normal University, Dalian 116029, China; 2.College of Science, Jiamusi University, Jiamusi 154007, China)

Refer to the relevant statistical data of 2010—2014 years, using the analysis of Heilongjiang city of Fujin Province, the energy per person, power ratio, energy currency value ratio, power density, waste energy ratio, population carrying capacity, energy self-sufficiency rate and other indicators were studied. At the same time,we compared with other indexes of the system, analyzes the development of eco economic system in Fujin city.The results showed that:(1) 2010—2014 years, the the energy per person is growing, but it is still very low. It showed that the average standard of living of the residents of the city of Fujin is still very low; Fujin city electric power energy consumption ratio rose from 11.54% to 16.80%, has increased but still very low.(2) The energy currency value ratio of Fujin from 9.52×1012sej/$ in 2010 down to 5.97 x 1012sej/$in 2014, shows that the Fujin’s economic development of recent years, but the level is still very low.(3) The energy density of Fujin city is lower than the average power density of the world, but higher than that of Thailand and India, which shows that Fujin has a certain development potential.(4) 2010—2014 years, waste energy ratio has increased but only up to 3.4%; the population of the city of Fujin had a tendency to decrease the bearing capacity of Fujin city; the energy self-sufficiency rate has decreased but still very high. The Fujin city’s economic development level is low and the dependenee on local natural resources is high.

energy analysis;eco-economic system;sustainable development;Fujin

X196

:A

2016-04-15

張華(1965- )，女，山東東明人，遼寧師范大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師.

1000-1735(2017)03-0366-06

10.11679/lsxblk2017030366