基于能值分析的環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展研究

賈小樂,周 源,延建林,魏億鋼

1 中國工程院戰(zhàn)略咨詢中心,北京 100088 2 清華大學(xué)公共管理學(xué)院,北京 100084 3 北京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,北京 100191

近年城市化發(fā)展引起的城市霧霾、水體污染、城市洪水、土壤污染等環(huán)境問題事件頻發(fā),開展城市和城市群的可持續(xù)發(fā)展評價研究,系統(tǒng)規(guī)劃城市和城市群未來的可持續(xù)發(fā)展道路,已然成為重要的科學(xué)議題和現(xiàn)實問題[1- 3]。

衡量城市可持續(xù)發(fā)展程度及健康水平的主要測度工具是城市可持續(xù)發(fā)展的評價指標(biāo)和方法,其中能值分析方法最為代表,它是20世紀(jì)80年代由美國著名生態(tài)學(xué)家、系統(tǒng)能量分析先驅(qū)H.T.Odum創(chuàng)立[4- 7],是以地球系統(tǒng)最基礎(chǔ)的驅(qū)動源太陽能為共同的基礎(chǔ)參照標(biāo)準(zhǔn),用太陽能值轉(zhuǎn)化率作為各種物質(zhì)或能量的轉(zhuǎn)換單位,量化自然生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的各種能量流、物質(zhì)流、貨幣流和信息流。它突破了不同質(zhì)量的能量之間統(tǒng)一評價的障礙,可以衡量和比較不同形式、不同等級的能量的真實價值。

國外從20世紀(jì)90年代起應(yīng)用能值分析方法開展研究,這其中代表性研究有Ulgiati、Brown、Whitfield等分別對意大利、泰國、美國佛羅里達(dá)杰克遜維爾市等進(jìn)行能值分析研究,取得了一系列的研究成果[8- 10]。同時國內(nèi)對于能值理論和方法的研究也在不斷擴(kuò)展,20世紀(jì)90年代初,隋春花和藍(lán)盛芳首次把能值理論和研究方法引入中國,隨后有多名學(xué)者對我國的廣州、西藏、北京、新疆等地的資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)活動形成的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了能值分析和可持續(xù)性的評估研究[11- 16]。

城市群是生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)相互交織、相互作用、相互耦合而成的能值流高度密集的復(fù)合異質(zhì)系統(tǒng)和多維結(jié)構(gòu)[16],當(dāng)前城市群發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾日益尖銳,但國內(nèi)圍繞城市群可持續(xù)發(fā)展的研究相對較欠缺,主要有藺雪芹[17]、楊天姿[18]、楚芳芳[16,19- 20]和方創(chuàng)琳[21]等分別對山東省沿海城市群、長株潭城市群、京津冀城市群的生態(tài)經(jīng)濟(jì)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行定量研究。本文運用能值分析理論與可持續(xù)評價指標(biāo)體系方法,開展城市群整體評估與內(nèi)部各城市的深入剖析相結(jié)合的可持續(xù)發(fā)展定量化研究和對比分析,一方面豐富和完善城市群可持續(xù)發(fā)展的理論研究基礎(chǔ),另一方面為系統(tǒng)規(guī)劃城市群可持續(xù)發(fā)展提供可靠的參考評估及決策依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

圖1 環(huán)太湖城市群行政區(qū)劃位置圖Fig.1 Location of Taihu Lake city cluster

環(huán)太湖城市群地處我國東部,位于江蘇省南部和浙江省北部區(qū)域,即長江三角洲地區(qū)中部且環(huán)繞太湖的周邊地區(qū),臨近南京、上海和杭州三大城市,是我國東部重要的城市群之一。環(huán)太湖城市群由江蘇蘇州、無錫、常州和浙江湖州、嘉興五個城市組成(圖1),地理位置位于30°21′—32°04′N,119°08′—121°20′E,總面積約為27250 km2,約占長江三角洲地區(qū)面積和人口總數(shù)的四分之一,是長江三角洲地區(qū)重要生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)和生態(tài)屏障。近年來環(huán)太湖城市群的工業(yè)化、城市化進(jìn)程不斷的加速,從而使城鎮(zhèn)人口規(guī)模不斷增長,工業(yè)企業(yè)數(shù)量持續(xù)增加。隨之而來的環(huán)境問題也日益突出,工業(yè)化和城市化發(fā)展導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)用地的減少,增長的人口與有限的資源之間的矛盾加劇,環(huán)境質(zhì)量下降,出現(xiàn)了諸如2007年太湖藍(lán)藻污染事件和近年連續(xù)的霧霾天氣等?？梢姯h(huán)境污染的治理和短缺資源的補(bǔ)給已成為環(huán)太湖城市群發(fā)展急需面對的問題?；谝陨蠁栴}本研究選取環(huán)太湖城市群為研究對象展開討論。

2 研究思路

2.1 基礎(chǔ)資料梳理與分析

(1)根據(jù)2016年《中國城市統(tǒng)計年鑒》、《浙江省統(tǒng)計年鑒》、《江蘇省統(tǒng)計年鑒》、《蘇州市統(tǒng)計年鑒》、《無錫市統(tǒng)計年鑒》、《常州市統(tǒng)計年鑒》、《湖州市統(tǒng)計年鑒》、《嘉興市統(tǒng)計年鑒》和蘇州、無錫、常州、湖州、嘉興國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報等,收集整理環(huán)太湖城市群的自然地理、經(jīng)濟(jì)和社會等資料。

圖2 環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能量系統(tǒng)圖Fig.2 Emergy flow diagram for ecological-economic system in Taihu Lake city cluster

(2)根據(jù)H.T.Odum的能量系統(tǒng)圖方法[4- 7],繪制環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能量系統(tǒng)圖(圖2),先劃定環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的邊界,可更新自然環(huán)境資源太陽能、風(fēng)能、雨水能、地球旋轉(zhuǎn)能進(jìn)入系統(tǒng)被人類的社會經(jīng)濟(jì)活動無償?shù)睦?不可更新自然環(huán)境資源土壤有機(jī)質(zhì)和表土層被系統(tǒng)內(nèi)人類社會經(jīng)濟(jì)活動無償?shù)膿p耗;系統(tǒng)內(nèi)本地自然環(huán)境投入的可更新資源產(chǎn)品農(nóng)產(chǎn)品、畜產(chǎn)品、林產(chǎn)品和水產(chǎn)品等和不可更新資源產(chǎn)品煤電鋼、水泥、化肥等伴隨產(chǎn)品的生產(chǎn)、交換活動進(jìn)入人類的社會經(jīng)濟(jì)活動被利用并產(chǎn)生人的服務(wù)價值及相應(yīng)的貨幣流;同時系統(tǒng)接受外界的進(jìn)口商品和燃料等能量反饋輸入并伴隨產(chǎn)生人的服務(wù)價值及外資和旅游等貨幣流;并且隨之產(chǎn)生相應(yīng)的輸出商品及貨幣流,系統(tǒng)產(chǎn)生的廢棄物對自然環(huán)境產(chǎn)生影響。

2.2 開展環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析

(1)可更新自然環(huán)境資源原始數(shù)據(jù)：太陽能原始數(shù)據(jù)=面積×太陽光平均輻射量；風(fēng)能原始數(shù)據(jù)=高度×密度×渦流擴(kuò)散系數(shù)×風(fēng)速梯度×面積；雨水勢能原始數(shù)據(jù)=面積×平均海拔高度×年均降雨量×雨水密度×重力加速度；雨水化學(xué)能原始數(shù)據(jù)=面積×年降雨量×吉布斯自由能×雨水密度；地球旋轉(zhuǎn)能原始數(shù)據(jù)=面積×熱通量。

(2)不可更新自然環(huán)境資源原始數(shù)據(jù)：土壤有機(jī)質(zhì)凈損耗能原始數(shù)據(jù)=土壤面積×(土壤侵蝕率-土壤形成速率)×有機(jī)質(zhì)平均含量×熱能值；表土層凈損耗能原始數(shù)據(jù)=農(nóng)用土地面積×表土侵蝕率-植被演替面積×表土形成速率。

(3)其他資源原始數(shù)據(jù)參見統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù),能量折算系數(shù)、能值轉(zhuǎn)換率依據(jù)H.T.Odum的研究成果。根據(jù)環(huán)太湖城市群可更新資源、不可更新資源、貨幣流和廢棄物流的原始數(shù)據(jù),將各類資源換算為統(tǒng)一的能值單位計算各能量類別的流動量,編制成2015年環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析表(表1)。

表1 2015年環(huán)太湖城市群城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析表

由于各城市統(tǒng)計口徑不同,表現(xiàn)為部分?jǐn)?shù)據(jù)分類的不一致,此表基于原始統(tǒng)計分類進(jìn)行數(shù)據(jù)處理

2.3 建立環(huán)太湖城市群能值指標(biāo)評估體系

根據(jù)能值分析理論和環(huán)太湖城市群的實際情況,建立全面反應(yīng)城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的指標(biāo)體系,選取能值流量指標(biāo)、社會亞系統(tǒng)評價指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)亞系統(tǒng)評價指標(biāo)、自然亞系統(tǒng)評價指標(biāo)和綜合評價指標(biāo)(表2)。

表2 環(huán)太湖城市群城市生態(tài)系統(tǒng)能值指標(biāo)體系

P：人口數(shù)量 Population,S：土地面積 Square,E：用電量能值 Electricity；計算公式參見H.T.Odum的研究成果,健康能值指數(shù)參見[15],改進(jìn)的健康能值指數(shù)參見[22]有修改

3 研究結(jié)果與分析

根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析表(表1)和環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值指標(biāo)體系(表2)及相應(yīng)的計算表達(dá)式得出2015年環(huán)太湖城市群城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)參數(shù)表(表3)。

表3 2015年環(huán)太湖城市群城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)參數(shù)表

3.1 能值流量結(jié)果與分析

根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)參數(shù)表和2015年環(huán)太湖城市群能值流量指標(biāo)圖(圖3)進(jìn)行分析：

圖3 2015年環(huán)太湖城市群能值流量指標(biāo)圖Fig.3 Emergy flow index for ecological-economic system in Taihu Lake city cluster (2015)

1)可更新資源能值：蘇州市可更新資源能值利用量最大。由于蘇州調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(食用植物油占比大幅提高達(dá)40.71%),農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Τ^其他四市,可更新資源產(chǎn)品能值高于其他四市。

2)不可更新資源能值：常州市、無錫市和嘉興市的不可更新資源能值消耗量大于蘇州市。2015年蘇州市、無錫市、常州市、湖州市和嘉興市的不可更新資源產(chǎn)品以水泥和鋼鐵為主,占比達(dá)88.02%、96.33%、97.08%、97.97%、91.85%。

3)貨幣流能值：貨幣流能值包括輸入能值和輸出能值,蘇州市產(chǎn)生的貨幣流輸入能值和輸出能值最大。其中,蘇州市和無錫市的進(jìn)口商品總額在其輸入能值中的占比高達(dá)63.59%和49.76%,說明蘇州和無錫的對外貿(mào)易開放度較高；而常州市、湖州市和嘉興市的旅游收入在其輸入能值中的占比較高,達(dá)到38.02%、60.06%和50.50%,說明旅游收入日益增長已成為它們的主要輸入能值來源,也從側(cè)面反應(yīng)了服務(wù)業(yè)快速發(fā)展的趨勢。同時,5個城市的燃料原煤的輸入能值占比分別為12.66%、21.30%、17.33%、23.81%和20.04%,說明該地區(qū)能源稀缺，且依賴外界資源輸入。2015年5個城市的商品進(jìn)出口呈現(xiàn)貿(mào)易順差,說明2015年環(huán)太湖城市群對外貿(mào)易經(jīng)濟(jì)增長明顯。

4)廢棄物流能值：蘇州排出的廢棄物流能值最大。結(jié)果表明蘇州市、無錫市、常州市的廢氣占比較大(達(dá)到49.92%、55.16%、50.41%),湖州市和嘉興市的廢水占比較大(達(dá)到50.26%和40.57%)。

5)能值總量：2015年五市可更新資源在能值利用總量中占比小(分別為6.78%、2.88%、3.63%、7.95%、4.52%),說明自然可更新資源在促進(jìn)環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的潛力；而五市不可更新資源在能值利用總量中占比最大,均超過50%(分別為56.95%、85.95%、90.93%、86.37%、85.28%),說明環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要依存于不可更新資源的開發(fā)與利用,屬于資源消耗型經(jīng)濟(jì)生態(tài)模式；另外五市輸入能值占比小于50%(分別為36.27%、11.16%、5.44%、5.67%、10.21%),說明對外貿(mào)易對環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展有影響。

3.2 社會、經(jīng)濟(jì)、自然亞系統(tǒng)演變態(tài)勢結(jié)果與分析

根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)參數(shù)表(表3)和2015年環(huán)太湖城市群社會亞系統(tǒng)評價指標(biāo)圖(圖4)、經(jīng)濟(jì)亞系統(tǒng)評價指標(biāo)圖(圖5)、自然亞系統(tǒng)評價指標(biāo)圖(圖6),可以得出2015年環(huán)太湖城市群5個城市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會建設(shè)、自然環(huán)境等方面有明顯的差異性,具體分析如下：

圖4 2015年環(huán)太湖城市群社會亞系統(tǒng)評價指標(biāo)圖Fig.4 Evaluation index for social subsystem in Taihu Lake city cluster (2015)

1)社會亞系統(tǒng)：2015年環(huán)太湖城市群人均能值量遠(yuǎn)高于中國平均水平(7.00×1015sej/人,2007年),說明環(huán)太湖城市群人民的生活水平與質(zhì)量顯著提高。2015年環(huán)太湖城市群能值密度遠(yuǎn)高于全國平均水平(7.54×1011sej/m2,2007年),說明環(huán)太湖城市群的能值集約程度很高,意味著土地資源稀缺性將成為經(jīng)濟(jì)長遠(yuǎn)發(fā)展的壁壘。2015年環(huán)太湖城市群中蘇州、無錫和嘉興的人口已超過人口承載量峰值,表明三市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)環(huán)境處于一種過度飽和的狀態(tài),環(huán)境人口承載壓力過大,可持續(xù)發(fā)展能力受限。2015年環(huán)太湖城市群中人均電力能值均較高,說明環(huán)太湖城市群的城市支柱產(chǎn)業(yè)的技術(shù)與信息化發(fā)展程度很高。

圖5 2015年環(huán)太湖城市群經(jīng)濟(jì)亞系統(tǒng)評價指標(biāo)圖Fig.5 Evaluation index for economic subsystem in Taihu Lake city cluster (2015)

2)經(jīng)濟(jì)亞系統(tǒng)：根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群中能值/貨幣比值數(shù)據(jù),可以看出5個城市單位貨幣量所能購買的能值總量不同,城市發(fā)展水平不同。其中蘇州市經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化程度高于其他四市,城市傾向于外部輸入的能值,蘇州對外開放程度更高,單位貨幣所能購進(jìn)的資源產(chǎn)品更多。根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群中能值交換率數(shù)據(jù),五市輸入能值均高于輸出能值。根據(jù)2015年能值產(chǎn)出率數(shù)據(jù),蘇州市的生產(chǎn)效率相對較低,應(yīng)該提高城市資源的利用效率。根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群中電力能值數(shù)據(jù),可以看出蘇州市電力能值比最高,工業(yè)化程度更高。根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群中能值投資率數(shù)據(jù),可以看出蘇州市能值投資率最高,產(chǎn)業(yè)競爭力更高。

3)自然亞系統(tǒng)：根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群能值自給率數(shù)據(jù),常州市和湖州市城市發(fā)展對本地自然生態(tài)環(huán)境的依賴度更高,而蘇州市和無錫市由內(nèi)部資源利用逐漸轉(zhuǎn)向依賴外界資源。根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群環(huán)境負(fù)載率數(shù)據(jù),蘇州市的環(huán)境負(fù)載率最低,說明蘇州市環(huán)境壓力最低。根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群廢棄物能值比數(shù)據(jù),蘇州市的廢棄物利用率較高,環(huán)境負(fù)載率較低,可更新資源的利用效率較大。根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群可更新能值比率數(shù)據(jù),湖州和蘇州的可更新能值比率最高,說明對本地可更新資源的利用合理。根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群廢棄物與可更新能值比率數(shù)據(jù),無錫市的廢棄物與可更新能值比率最高,廢棄物排放環(huán)境壓力較大。根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群購入能值比率數(shù)據(jù),蘇州市購入能值比率最高,對外界資源的依賴度較高。

圖6 2015年環(huán)太湖城市群自然亞系統(tǒng)評價指標(biāo)圖Fig.6 Evaluation index for natural subsystem in Taihu Lake city cluster (2015)

3.3 可持續(xù)發(fā)展結(jié)果與分析

可持續(xù)指標(biāo)ESI為能值產(chǎn)出率與環(huán)境負(fù)載率的比值,是衡量城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力的指標(biāo)。如果一個區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值產(chǎn)出率較高,環(huán)境負(fù)載率相對較低,則可持續(xù)發(fā)展指數(shù)較高,區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展是可持續(xù)的,反之區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展不可持續(xù)。但Ulgiati S指出,可持續(xù)指標(biāo)ESI并非呈簡單線性關(guān)系,ESI<1為消費型經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),110為經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)狀況[8,12]。根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群可持續(xù)指標(biāo)ESI數(shù)據(jù)(圖7),可以看出1<湖州市可持續(xù)指標(biāo)ESI<10,湖州的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)富有活力和發(fā)展?jié)摿?具有可持續(xù)發(fā)展特征；而其他四市均<1,屬于消費型經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。

對可持續(xù)指標(biāo)ESI改進(jìn)獲得復(fù)合型評價指標(biāo)——能值可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)EISD,它能兼顧反應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)環(huán)境壓力的系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的評價特征,是反映實際可持續(xù)發(fā)展能力的指標(biāo),其值越高表明單位環(huán)境壓力下的社會經(jīng)濟(jì)效益越高,在保持可持續(xù)發(fā)展道路上更具競爭優(yōu)勢。根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群能值可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)EISD數(shù)據(jù)(圖7),可以看出湖州市能值可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)EISD最高,說明湖州市單位環(huán)境壓力下的社會經(jīng)濟(jì)效益最高,更具可持續(xù)發(fā)展競爭力。

圖7 2015年環(huán)太湖城市群可持續(xù)發(fā)展及健康水平綜合評價圖Fig.7 Evaluation for sustainable development and health level of ecological-economic system in Taihu Lake city cluster (2015)

3.4 城市健康水平結(jié)果與分析

結(jié)合能值的方法進(jìn)行城市生態(tài)系統(tǒng)的健康評價,構(gòu)建健康能值指數(shù)EUEHI,以能值產(chǎn)出率、能值交換率、環(huán)境負(fù)載率分別代表活力、組織結(jié)構(gòu)和恢復(fù)力3個方面,以能值密度和能值貨幣比值來評定城市的服務(wù)功能維持,綜合反映城市生態(tài)系統(tǒng)的健康水平[15]。根據(jù)城市健康評分分級標(biāo)準(zhǔn),EUEHI<0.5是病態(tài),0.5

對健康能值指數(shù)EUEHI改進(jìn),以能值產(chǎn)出率、能值交換率和能值自給率分別代表系統(tǒng)的活力、組織結(jié)構(gòu)和服務(wù)功能維持3個方面,以環(huán)境負(fù)載率和廢棄物與可更新能值比率的乘積代表恢復(fù)力,綜合構(gòu)建改進(jìn)的健康能值指數(shù)EUEHI′,從系統(tǒng)自我發(fā)展的能力以及系統(tǒng)對發(fā)展所帶來的廢棄物的控制和處理能力方面來評價城市的健康狀態(tài)[23]。根據(jù)2015年環(huán)太湖城市群改進(jìn)的健康能值指數(shù)EUEHI′數(shù)據(jù)(圖7),可以看出蘇州市和無錫市的健康水平較低,相比較湖州市改進(jìn)的健康能值指數(shù)EUEHI′最高,綜合考慮湖州更具有可持續(xù)發(fā)展的潛力。

3.5 與其他城市群的對比結(jié)果與分析

選取長株潭城市群進(jìn)行對比分析：長株潭城市群是多中心網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)、生活、生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展的城市群典范,地處我國中部地區(qū),在湖南省中部偏東位置,位于泛珠三角經(jīng)濟(jì)區(qū)與長江經(jīng)濟(jì)帶的結(jié)合部,是中部崛起戰(zhàn)略中重點開發(fā)的城市群之一,由長沙、株洲、湘潭三市組成,區(qū)域面積2.8×104km2。

長株潭城市群2000—2005年可持續(xù)指標(biāo)ESI從26.55 下降到10.52,說明生態(tài)環(huán)境超出負(fù)荷,但負(fù)荷力下降；2006—2009 年可持續(xù)指標(biāo)ESI從8.977 下降到4.494,說明生態(tài)空間尚有剩余。而2015年蘇州市可持續(xù)指標(biāo)ESI為0.30,無錫市可持續(xù)指標(biāo)ESI為0.29,常州可持續(xù)指標(biāo)ESI為0.72,湖州可持續(xù)指標(biāo)ESI為1.59,嘉興可持續(xù)指標(biāo)ESI為0.51,環(huán)太湖城市群可持續(xù)指標(biāo)ESI為0.68。對比分析得出2009年長株潭城市群經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)更具富有活力和發(fā)展?jié)摿?而環(huán)太湖城市群屬于消費型經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),需要提高城市群的可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4 研究結(jié)果討論

4.1 共性問題

根據(jù)可更新資源能值數(shù)據(jù)分析結(jié)果,無錫、常州、湖州和嘉興市仍以傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)為主,肉類與水產(chǎn)品占比超過50%(分別為73.05%、80.33%、66.26%和63.08%),建議無錫、常州、湖州和嘉興市對傳統(tǒng)的“糧豬型”農(nóng)業(yè)格局進(jìn)行調(diào)整,提高農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Α?/p>

根據(jù)不可更新資源能值數(shù)據(jù)分析結(jié)果,五市的不可更新資源產(chǎn)品均以水泥和鋼鐵為主,2015年開始以去產(chǎn)能、去庫存、去杠桿、降成本、補(bǔ)短板為重點的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革已經(jīng)全面展開,建議環(huán)太湖城市群五市應(yīng)該加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

根據(jù)廢棄物流能值數(shù)據(jù)分析結(jié)果,五市應(yīng)加大對工業(yè)三廢處理的綠色制造產(chǎn)業(yè)的布局與規(guī)劃。

根據(jù)能值交換率數(shù)據(jù)、可持續(xù)指標(biāo)ESI數(shù)據(jù)和可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)EISD數(shù)據(jù)分析結(jié)果,為促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展,建議蘇州市、無錫市、常州市和嘉興市提高城市可更新資源的利用效率,降低不可更新資源的消耗,減小環(huán)境負(fù)載壓力,同時盡量出口最終產(chǎn)品,購買輸入高能值的資源和科技產(chǎn)品,加大經(jīng)濟(jì)開發(fā)強(qiáng)度,提高城市的可持續(xù)發(fā)展能力。

根據(jù)人口承載量數(shù)據(jù)分析結(jié)果,為促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展,建議蘇州、無錫和嘉興應(yīng)合理的規(guī)劃人口發(fā)展,同時常州和湖州環(huán)境人口承載力空間較大,建議合理規(guī)劃促進(jìn)城市群產(chǎn)業(yè)和人口發(fā)展。

4.2 湖州問題

根據(jù)能值密度數(shù)據(jù)分析結(jié)果,湖州市能值密度顯著低于其他四市,這主要是由于湖州能值利用總量最低,未來湖州市發(fā)展?jié)摿薮?建議加大可更新資源的利用潛力,同時擴(kuò)大對外貿(mào)易開放程度。根據(jù)人均電力能值數(shù)據(jù)分析結(jié)果,湖州市人均電力能值低于其他四市,這主要是由于湖州支柱產(chǎn)業(yè)的技術(shù)與信息化發(fā)展程度低于其他四市,湖州科技與信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間較大,建議加快新興產(chǎn)業(yè)布局。

4.3 無錫和常州問題

根據(jù)環(huán)境負(fù)載率數(shù)據(jù)分析結(jié)果,建議無錫、常州降低不可更新資源的消耗量,促進(jìn)城市的生態(tài)功能提升。根據(jù)可更新能值比數(shù)據(jù)分析結(jié)果,建議無錫市和常州市提高本地可更新資源利用率,促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)廢棄物與可更新能值比率數(shù)據(jù)分析結(jié)果,無錫市應(yīng)引進(jìn)高科技技術(shù)和工藝減少廢棄物產(chǎn)生帶來的環(huán)境壓力。根據(jù)購入能值比率數(shù)據(jù)分析結(jié)果,由于常州能值利用總量較高,但輸入能值較低,建議常州擴(kuò)大對外開放的程度,減少對本地不可更新資源的消耗,提高城市的可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4.4 蘇州問題

根據(jù)人均能值量數(shù)據(jù)分析結(jié)果,蘇州人均能值量顯著低于其他四市,這主要是雖然蘇州能值利用總量較高,但蘇州的人口(已超千萬)遠(yuǎn)超其他四市,為保證蘇州人民的生活水平和質(zhì)量,提高城市的可持續(xù)發(fā)展能力,建議蘇州合理引導(dǎo)人口發(fā)展。

同時值得關(guān)注的是蘇州市輸入輸出能值顯著高于其他四市,廢棄物能值也顯著高于其他四市,在蘇州出口貿(mào)易中占主導(dǎo)地位的是外資企業(yè),出口額一直占蘇州市對外貿(mào)易出口額一半以上,蘇州市對外出口的產(chǎn)品多以工業(yè)制成品為主,產(chǎn)品附加值低,雖然拉動蘇州的就業(yè)及地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,但由于其高耗能、高碳排放,長期會阻礙蘇州的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。建議蘇州引入具有技術(shù)溢出效應(yīng)的外資企業(yè),提高出口產(chǎn)品附加值,降低本地的能耗和碳排放,提高可持續(xù)發(fā)展空間。

5 環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展對策

從能值分析的結(jié)果來看,環(huán)太湖城市群生態(tài)系統(tǒng)存在的問題主要有三個方面：第一,環(huán)太湖城市群的農(nóng)業(yè)和工業(yè)結(jié)構(gòu)比較傳統(tǒng),本地不可更新資源消耗大,本地可更新資源和廢棄物利用不足,自組織程度下降,對環(huán)境造成的壓力增加；第二,環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)環(huán)境處于飽和的狀態(tài),環(huán)境人口承載壓力較大,可持續(xù)發(fā)展能力受限制；第三,環(huán)太湖城市群對外貿(mào)易的程度在不斷擴(kuò)大,對外資源的依賴度在不斷提高。針對這些現(xiàn)狀,結(jié)合能值分析的結(jié)果,為環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展提出了以下對策：

5.1 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

環(huán)太湖城市群五市(除蘇州)仍以傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)為主,肉類與水產(chǎn)品占比大,以傳統(tǒng)的“糧豬型”農(nóng)業(yè)格局為主,農(nóng)產(chǎn)品下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?應(yīng)調(diào)整農(nóng)業(yè)格局,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展?jié)摿?生產(chǎn)更多的產(chǎn)業(yè)鏈下游產(chǎn)品,提高出口產(chǎn)品的附加值,實現(xiàn)資源的高效利用。

同時環(huán)太湖城市群五市的工業(yè)產(chǎn)品以水泥和鋼鐵為主,在全國大力開展供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的環(huán)境下,應(yīng)該加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,以市場需求為導(dǎo)向,引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)加工技術(shù),轉(zhuǎn)型生產(chǎn)高附加值鋼材產(chǎn)品,從而降低對低附加值鋼材產(chǎn)品的出口和高附加值鋼材產(chǎn)品進(jìn)口產(chǎn)生的資源利用消耗帶來的價值逆差。

5.2 規(guī)劃人口發(fā)展

環(huán)太湖城市群中蘇州、無錫和嘉興的人口已超過人口承載量峰值,環(huán)境人口承載壓力過大,環(huán)境處于飽和的狀態(tài),蘇州、無錫、常州和嘉興的能值集約程度很高,土地資源稀缺性將成為經(jīng)濟(jì)長遠(yuǎn)發(fā)展的壁壘,在近期內(nèi)難以改變,可持續(xù)發(fā)展能力受限。建議環(huán)太湖城市群每個城市應(yīng)對區(qū)域范圍內(nèi)的資源環(huán)境承載力進(jìn)行分析,預(yù)測未來10年至20年內(nèi)的人均資源環(huán)境承載力,對城市的建設(shè)用地面積、人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行合理的控制和引導(dǎo),進(jìn)行主體功能分區(qū)規(guī)劃,實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)的發(fā)展。

5.3 推進(jìn)綠色智造

環(huán)太湖城市群生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要依存于不可更新資源的開發(fā)與利用,可更新資源的利用不足,屬于資源消耗型經(jīng)濟(jì)生態(tài)模式。同時廢棄物排放環(huán)境壓力較大(特別是無錫市),廢棄物利用率較低(常州市)。面對經(jīng)濟(jì)快速增長帶來的環(huán)境問題,鼓勵發(fā)展“節(jié)能減排-低碳循環(huán)-綠色生態(tài)-可持續(xù)”的綠色智造模式,應(yīng)以低碳產(chǎn)業(yè)為發(fā)展重點,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加大技術(shù)研發(fā)力度,引進(jìn)高科技技術(shù)和工藝,建立起低開采高利用低排放高循環(huán)利用的發(fā)展模式,實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)的發(fā)展。

5.4 開發(fā)利用新能源

環(huán)太湖城市群燃料消耗以輸入購買為主,主要為不可再生資源原煤、焦炭、汽油、柴油、燃料油和天然氣,在輸入能值中占比較高。建議環(huán)太湖城市群應(yīng)加大技術(shù)投入,結(jié)合當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢特色,不斷開發(fā)新能源和替代能源,積極推進(jìn)風(fēng)能、水能、太陽能、地?zé)崮芎驼託饽茉谏鐣a(chǎn)和人民生活中的應(yīng)用,逐步替代對不可再生資源的消耗。同時加大研發(fā)力度,生產(chǎn)可再生的低碳環(huán)保材料,調(diào)整能源資源結(jié)構(gòu),促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)的發(fā)展。

5.5 優(yōu)化對外開放結(jié)構(gòu)

環(huán)太湖城市群的進(jìn)出口貿(mào)易呈順差,對外貿(mào)易經(jīng)濟(jì)增長明顯,蘇州和無錫經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化程度更高,常州市、湖州市和嘉興市的服務(wù)業(yè)(特別是旅游業(yè))呈現(xiàn)出較快的發(fā)展趨勢。但“蘇州模式”的外向型經(jīng)濟(jì)模式對本地企業(yè)技術(shù)溢出效應(yīng)較低,外資企業(yè)占對外貿(mào)易出口的主導(dǎo)地位,對外出口的產(chǎn)品附加值低。建議環(huán)太湖城市群政府創(chuàng)新體制機(jī)制,積極開拓國際資源供給渠道,發(fā)展跨境電商等新經(jīng)濟(jì)形態(tài),引進(jìn)高科技的技術(shù)和設(shè)備、高水平人才隊伍、高能值的管理經(jīng)驗,改變以往的初級產(chǎn)品輸出的格局,提高出口商品的質(zhì)量、性能和科技附加值,以出口最終產(chǎn)品為目標(biāo),提高產(chǎn)品的能值交換率,促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。同時建議環(huán)太湖城市群發(fā)揮政府治理作用抓住文化旅游和商務(wù)旅游的新經(jīng)濟(jì)形態(tài)打造面向市場的旅游特色。