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生态经济系统是人类持续发展的基础，任何国家和地区社会经济的发展都离不开当地环境基础和外界资源流入的支撑［1］。随着社会的进步和经济的不断发展，生态经济系统遭到了前所未有的破坏，严重威胁到人类的生存和发展，因此，可持续发展已经成为人类的共识和今后寻求的主要目标之一。由美国著名生态学家H.T.Odum提出的能值分析理论，第一次将能流、信息流与经济流都用能值统一起来，有助于正确分析自然与人类、环境资源与社会经济的价值和相互关系，深受国际生态学界和经济学界及政府决策者的关注［2－4］。笔者运用能值分析方法，把桂林市社会、经济和环境作为一个复合的生态系统进行能值分析研究，以期对桂林市的可持续性发展进行定量评价，并提出相应对策。 1研究区概况与研究方法 1.1研究区概况 桂林市位于广西壮族自治区东北部，地处南岭山系的西南端，地势上北高南低，辖5个城区12个县，全市土地面积27800km2。桂林市区处于南北向岩溶盆地内的漓江河谷阶地和峰林平原之上，是世界著名的岩溶风景游览城市和历史文化名城。2008年末，桂林市人口508.32万，生产总值883.02亿元，比上年增长18.64%。其中，第一产业增加值13.73亿元，比上年增长6.0%;第二产业增加值82.23亿元，增长17.7%;第三产业增加值42.74亿元，增长11.0%，三种产业结构比为19.42∶45.24∶35.34［5］。桂林是一座基础较好的新兴工业城市，全市已初步形成了以电子、橡胶、机械、纺织，医药、客车、工艺美术、轻工食品为支柱产业，工业企业规模化建设取得成效，经济效益大幅提升，全市规模以上工业企业达765家，工业总产值达350.71亿元。 1.2能值分析方法与步骤 H.T.Odum建立的能值分析理论和方法，把能值定义为“一种流动或存储的能量中所包含的另一种形式的能量数量［6］”。任何形式的能量均源于太阳能，实际应用中常以太阳能值(solaremer-gy)为基准来衡量各种能量的能值。以能值为基准，可以衡量和比较不同类型、不同等级的能量真实价值;通过能值转换率，可以把不同种类、不可比较的能量转换为能值统一比较。本文的研究包括以下步骤: (1)收集桂林市2003—2008年《桂林市经济社会统计年鉴》中有关自然地理及经济等资料; (2)根据H.T.Odum的“能量系统语言”图例，确定系统范围的边界、主要能量来源、系统内的主要成分，列出系统内各组分的过程和关系; (3)列出主要能量输入和输出项目，将各类别能量、物质用相应的能值转换率转换成共同的能值单位，用以评价它们在系统中的贡献和地位; (4)将重要的、类似的项目归并; (5)根据地方特点、能值分析表和系统归类图，优化筛选出总体能值评价指标; (6)根据研究结果提出合理化的对策。 2研究结果分析 根据2003—2008年桂林市的生态经济系统的主要资源及货币流的原始数据计算出能值流量汇总(表1)，可以看出，市域资源能值流量不高，其中约74%为不可更新资源能值，资源的约束性十分明显。同时，根据表1能值统计出桂林市2003—2008年经济发展主要能值指标(表2)。 2.1净能值产出率 净能值产出率(netemergyyieldratio，EYR)为系统产出的能值与经济反馈能值之比，是衡量系统产出对经济贡献大小的指标，也是衡量系统生产效率的一种标准。EYR值越高，表明系统获得一定的经济能值投入，生产出来的产品能值越高，即系统的生产效率越高。2003—2008年桂林市净能值产出率EYR总体有所提升(图1，折线a)，但有所波动，表明桂林市生态经济系统净效益有所上升，生产效率不断提高，在投入相同经济能值条件下，生产竞争力增强了。6年来，桂林市经济快速发展，进口资源和劳务能值大幅度增加，其科技发展水平、产业的区际竞争力水平已有较大提高，输出能值增长也明显加快。 2.2能值货币比率 能值货币比率(emergydollarratio，EDR)是一个国家或地区全年的总能值使用量与当年的国内生产总值之比。欠发达地区由于直接大量使用本地无需付费的自然资源，较少购买其他地区的资源产品，同时生产总值较低，经济领域流通的货币量少，能值货币比率较高，每单位的货币所能购买的能值财富较多，经济开发程度低。而发达地区大量购买外部资源，生产总值也较高，货币周转快，因而其能值货币比率均较低。桂林市近年来能值货币比率(EDR)逐年有所降低(图1，折线b)，明显低于甘肃(11.88×1012sej/$，2000年)和新疆(14.7×1012sej/$，1999年)能值货币比率［7－8］，但仍高于江苏(3.02×1012sej/$，2000年)和福建(2.76×1012sej/$，2000年)等沿海省份的水平［9－10］，表明桂林市经济开放程度和流通程度不高，经济发展处于较低水平。 2.3能值投资率 能值投资率(emergyinvestmentratio，EIR)为来自经济反馈能值与来自环境无偿能值的比值，是衡量经济发展程度与环境负载程度、评价产业竞争力的指标。其值越大则表明系统经济发展程度越高，对资源条件的压力也越大。目前，全球平均能值投资率约为2，发展中国家的能值投资率一般较低，因为需要依靠自身环境资源来发展经济，而发达国家需要购买较多的外地能值资源支撑其经济的高速发展和维持生活的高消费，能值投资率较高(美国和西班牙为7，印度为2.4［11］)。桂林市2003—2008年能值投资率EIR情况，近年维持在1.1左右(表2)，发展水平较低，显示桂林市环境负载能力不高，利于“桂林山水”的保护，但经济发展速度及其水平还处于较低状态，产业规模较小、竞争力不强。 2.4电力能值使用比 #p#分页标题#e# 电力能值使用比(fractionofemergyusedfromelectricity，FEE)为电力能值量与总能值使用量U的比值。电力作为高品质的清洁能源，其使用程度能反映区域开发程度，发达地区电力使用程度一般远高于发展中地区。图2为近年来桂林市电力能值使用比FEE情况，多年波动程度较大，近二年明显下降。桂林市电力能值使用比例明显低于福建(19%，2004年)、江苏(20.8%，2000年)、甘肃(11.36%，2000年)等省份的水平［7，9－10］。这说明:①桂林市工业不够发达、电气化程度较低，部分工业企业可能采用燃煤供热;②桂林市的电子、橡胶、机械、纺织、医药、客车、工艺美术等支柱产业耗能一般较低。表明桂林市目前的产业发展定位是基本适宜的。 2.5能值使用强度 能值使用强度(emergydensity，ED)即能值功能密度，是指一个国家或地区能值总利用量U与该国家或地区面积(Area)之比，这一指标反映了被评价对象经济发展强度和等级两个特性。在一定时间内，单位面积能值利用量越大，则能值使用强度越高，说明经济越发达，在等级中的地位也越高，同时面临的环境压力也大。近年桂林市能值使用强度ED曲线，由2003年的12.029×1011sej/m2上升到2008年的18.079×1011sej/m2(表2)，增加了50.30%，但与沿海某些地区还有较大差距，如江苏省2000年能值使用强度为30.60×1011sej/m2［9］。说明桂林市经济发展程度不够，所面临的环境压力较为有限。 2.6人均能值使用量 人均能值使用量(emergypercapita，EPC)指总能值使用量U与该国家或地区总人口的比值，是评价人民生活水平的指标。从宏观的生态经济能量学角度考虑，用人均能值使用量来衡量人们生存水平和生活质量的高低，比传统的人均收入更具有科学性和全面性。一般来说，人均能值越大，表明人均享受的能值越高。近年来桂林市的人均能值使用量EPC曲线，从2003年的6.818×1015sej/人提升到2008年的9.887×1015sej/人(表2)，显示了桂林市人民生活水平得到了一定程度改善，但与国内较发达的广州市(13.39×1015sej/人，1995年)、北京市(11.02×1015sej/人，1995年)人均利用能值以及欧美发达地区人均能值相比还有较大差距［4，12－13］，目前桂林市人均GDP仅17435元、城镇居民人均可支配收入仅14636元/a、农民人均纯收入仅4465元/a，人民生活还处于较低发展水平。桂林市仍然是我国西南地区经济发展较为落后的地区。 2.7环境负荷率 环境负荷率(environmentalloadingratio，ELR)为系统不可更新能源投入能值总量与可更新能源投入能值总量的比值。较大的环境负荷率表明经济系统能值利用率强度高，对环境压力也较大。环境负荷率是对经济系统的一种警示，若系统长期处于较高环境负荷率，将产生不可逆转的功能退化。近年来桂林市的环境负荷率ELR由2003年的4.555上升到2008年的7.159(表2)，环境压力呈不断加大趋势。究其原因，除了桂林市更新资源能值较低(表1)外，不可更新资源消耗和输入劳务的能值总量不断增加，尤其是原木、粘土、石灰石等不可更新资源的大量消耗，导致环境压力不断加大，说明桂林的产业结构不尽合理。 2.8人口承载量 人口承载量(populationcarryingcapacity，PCC)是指以当前环境状况为标准，系统所能承载的人口数量。2003—2008年桂林市实际人口从4904663人增加到5083215人，可承载人口却由3474186人下降到3324365人(图3)。2008年桂林市的人口是目前生活标准下桂林市人口承载量的1.53倍，这表明在现有发展模式和经济水平条件下，桂林市的资源、生态、环境均面临巨大的人口压力。保护生态环境、保持现有耕地总量、发展高效农业和高科技产业，对区域可持续发展具有重要意义。 2.9系统可持续发展性能指标 系统可持续发展性能能值指标(emergyindexforsustainabledevelopment，EISD)为能值产出率与能值交换率乘积和环境负载率与废弃物能值指标之和的比值。该指标值越高，说明单位环境压力下社会经济效益较高，系统的可持续发展能力越好。桂林市可持续发展性能的能值指标从2003年的2.710急剧下降到2008年0.865(图4)，可持续发展能力迅速减弱。分析其原因:2003—2008年桂林市净能值产出率从5.748上升到6.749，经济活动的竞争力有所提高，但由于原材料价格逐年快速增长，购买生产商品货币相当的能值迅速增加，而对应的产业结构调整没有及时跟上，循环经济发展没有同步跟上，环境负载率和废弃物影响指数有所提高，使得能值交换率从2.185快速下降到0.927，可持续发展性能的能值指标快速降低。随着经济的快速扩张，桂林市对不可更新资源的开采力度越来越大，经济发展与资源、生态、环境间的矛盾逐步显现，加快产业转型、发展循环经济、构建农业特色种养－特色农林药产品深加工－生态旅游与特产营销的循环产业成为区域可持续发展的关键。 3结论与建议 从能值分析的整体水平来看，桂林市生态系统的总应用能值主要由本地的可更新资源、不可更新资源、输入可更新资源以及输入劳务等能值构成，在既保护“桂林山水”又努力发展工业的基础上，其经济发展水平和人民生活质量都在不断提高，但与此同时，系统的自然环境压力也在不断增加。桂林市的能值投资率为1.1左右，显示桂林市经济发展速度及其水平仍处于较低状态，且经济发展过分依赖外界输入，经济扩张主要为数量的扩张;桂林市的环境负荷率由2003年的4.555上升到2008年的7.159，其可持续发展性能的能值指标从2003年的2.710急剧下降到2008年的0.865，表明桂林市在快速推进城镇化和新型工业化的进程中资源约束增强，环境压力增大，现有的发展方式是不可持续的。为此，提出如下对策: (1)加快产业结构调整，优化能源结构，转变经济增长模式。淘汰污染严重、工艺设备落后、科技含量低的技术或相关产业，增加科技投入，加强电子、橡胶、机械、医药、客车、轻工食品等产业的优化升级，大力发展第三产业和新兴产业。#p#分页标题#e# (2)合理开发利用本地生态资源、土地资源，构建可持续利用的资源保障体系。同时，适度对本地可更新和不可更新的无需付费的能值财富进行开发利用，如水力资源、太阳能等，为桂林市的可持续发展提供安全保障。 (3)发展循环经济，构建生态产业体系。建立以清洁生产和循环经济为特征的生态产业群，依靠科学技术和政策扶持，大力发展生态农业、生态工业和生态服务业，尤其是具有地方特色的农业种养－农林药产品深加工－生态旅游与特产营销的循环产业，实现经济发展和生态环境的良性循环。
