辽滨沿海经济区湿地生态承载力评估与分析

　　辽滨沿海经济区湿地生态承载力评估与分析

　　帕克和伯吉斯于1921年在有关的人类生态学杂志中，首次提出了承载力的概念，即某一特定环境条件下（主要指生存空间、营养物质等生态因子的组合），某种个体存在数量的最高极限。为解决复杂的生态系统问题，一些学者提出了“生态承载力”的概念，是指生态系统的自我维持、自我调节能力，资源与环境子系统的供容能力及其可维持的社会经济活动强度和具有一定生活水平的人口数量[1-2]。此概念以人类社会为核心，以区域“自然—经济—社会”复合生态系统的协调发展为目标，使得承载力研究与可持续发展紧密结合。

　　1 生态承载力评价

　　1.1 评价方法

　　生态承载力评价方法众多，在综合已有的研究成果和经济区特殊情况，并结合孙铁珩院士提出的“建设生态省必须坚持GDP的增长率、资源保障率和环境承载力三统一”的原则，根据生态承载力指标体系设计思路（图1）构建了经济区生态承载力评价指标体系，并运用系统定量表征的方法评价经济区生态承载力现状，旨在探索可持续发展实验区建设的最佳生态承载力评价与信息展示方法，为当地区域规划提供依据。

　　1.2 评价模型确定

　　根据改进的状态空间模型，表示一定时间尺度内区域的不同承载状况，以环境承载力、资源承载率和人均GDP增长率来表征生态承载力。具体公式如下：

　　式（1）～（4）中：ri为生态承载力的测度指标，其中，r1、r2和r3分别为资源承载力指数、环境承载力指数和社会经济承载力指数；ai为生态承载力的权重，其中，a1、a2和a3分别为资源承载力、环境承载力和社会经济承载力的权重，而a11、a12、a13分别为水资源承载力、能源承载力和耕地承载力的权重（a1=a11+a12+a13）。根据经济区的实际情况，依据指标权重的确定方法，求得当地标准现状权重值a11、a12、a13、a2和a3分别为0.09、0.10、0.01、0.30和0.30；SZY0为水资源需求量，其值=工业需水量+农业需水量+生活需水量+生态需水量；SZY1为水资源可利用量；NY0为能源需求量；NY1为能源生产量；GDZY0为粮食需求量，其值=总人口×人均粮食需求量；GDZY1为粮食产量；SHJ0为河流自净需水量，其值=（工业废水量+生活污水量）×稀释系数，取稀释系数为2.0；SHJ1为地表水基流量；SHJJ0为研究年的人均GDP；SHJJ1为研究年前年的人均GDP。生态承载力指数η的计算基于供需平衡理论，根据η与1的比较，可以对区域的实际承载状况进行判断：η<1生态系统可以持续承载，不会引起生态环境问题；η>1生态系统处于超载状态，将会引起生态环境问题的发生，影响社会经济的持续发展。

　　1.3 评价指标体系

　　为了突出经济区现状特点与发展能力，从人口、经济、社会、资源和环境等方面选取指标，通过调查及多重线性分析将其设计为环境纳污能力、资源供给能力和人类支持能力3个方面的评价体系，最终选取水资源需求量、水资源可利用量、工业电力耗费量、总人口数、人均粮食需求量、粮食产量、污水总量、地表水基流量、研究年的人均GDP、研究年前年的人均GDP等11个指标，参考国际标准、地方指标确定辽经济区承载力的理想状态值，并计算权重。现状值则为经济区近期统计年鉴和各部门的调查数据。

　　为分析经济区生态承载力现状，并预测其未来发展，将表1中数据带入公式（1）～（4）。

　　由表1可知，由于经济区当时湿地生态系统较为脆弱，因此在建设初期，即2012年经济区内生态承载力值大于理想值，表明经济区的生态承载状况已明显超载，系统已经无法满足在给定的人口、经济发展、生活质量前提下的需求。但随着经济区规划项目的不断落实、生态立区观念的不断深入、单位产值能耗的不断降低，生态承载力指数趋于变小，超载值逐渐降低，生态系统逐渐恢复。

　　2 生态承载力情景分析

　　目前，经济区生态承载力的估算结果表明，该区域总体处于超载状态，但各个子系统发展趋势存在显著差别。资源保障率、环境承载力和社会经济发展相统一不是所有指标的承载力都达到最优状态，而是三者成为合理的统一体。因此，通过模型参数的变化来预测不同优化方案下的生态承载力，并在此基础上对生态承载力系统实施政策调控（表2）。

　　2.1 社会经济活动优化预测

　　如果仅对部分影响较重的社会经济活动指标进行优化，按照现有的数据模型，根据《辽滨沿海经济经济区总体规划》，随着总人口数量不断增加，第三产业比重不断加大，科技教育投入占GDP比重不断增加，计算出到2030年生态承载力为1.420，仍处于超载状态，但经济压力逐渐变小。

　　从计算结果分析，目前经济区经济发展指标相对偏低，主要原因是长期以来的产业结构不尽合理，以农业和水产养殖业等为主要产业，整体生产力发展水平较低，具有高附加值、高科技含量的现代化第三产业发展不足。随着经济区对石化和装备等行业的引进、公务服务平台的不断完善，经济区社会经济高速发展，实现地区生产总值不断翻升，因而社会经济承载力指数不断减小，承载状况整体水平逐年提高，但仍高于综合优化方案。这是因为在一定的经济发展速度下，人民生活质量与一定经济技术条件下资源和环境的拥有量有关。城市规模扩张和城市人口增长往往成为城市的不可控因素，因此既要考虑到人口本身的规模，同时也要考虑到人均对生态环境的影响规模。

　　2.2 环境纳污能力优化预测

　　如果仅对环境纳污能力指标进行优化，可以计算出到2030年生态承载力为1.074，接近满载状态。相较其他指数而言，经济区生态环境状态令人担忧。虽然工业用水及废弃物的目标为零排放，但城活污水处理率、城镇垃圾无害化处理率几乎处于满载状态。这首先是因为经济区在未开发以前以农业和水产养殖为主，绝大部分污染物都是未经处理直接排放；其次，城市污水处理厂、固体废物处理等城市环境基础设施还处于施工阶段，未能充分发挥作用。

　　随着经济区的顺利实施，规划中污水处理厂将建成投入使用，各个进入经济区的企业建设过程中也会有相应的特征生产废水治理设施，并实行中水回用。同时，依照规划合理布置滨水休闲区、生态居住区、旅游观光区等功能分区。这些措施可以有效改善经济区的环境容量，提高其环境承载力。

　　2.3 资源高效利用优化预测

　　自然资源是人民生产资料和生活资料的基本来源，是经济发展的物质基础，是关系到经济区经济发展的重要指标。如果仅对资源综合利用指标进行优化，计算出到2030年生态承载力为1.203，仍处于超载状态。

　　经济区目前的资源承载力指数为0.630，表示经济区的土地资源、水资源、能源处于强可载状态，且随着高新产业比重的不断加大，单位生产总值能耗的不断降低，实现了资源和能源的综合利用，确保了资源承载力能够保证规划的顺利实施。同时全区人口增加、经济发展、资源与能源的需求不断增长，如何合理有效地利用现有资源，实现资源效益最大化，是当前面临的主要问题。

　　3 可持续发展综合优化措施

　　如果经济区实行可持续发展方案，具体优化指标按照所给可持续发展实验区建设具体指标，到2030年生态承载力即可降为0.844，将处于可载状态，明显优于上述3种预测。

　　经济区传统的粗放型经济增长模式给当地环境带来了沉重的负担，制约经济的可持续发展。随着区域不断的开发、人口数量不断增长及其经济发展和社会生活水平提高等压力的不断增加，经济区面临着环境和资源压力日益加剧的趋势，也正是这些问题导致该区域的生态综合承载力在未来会出现上升趋势变缓的现象。因此，在保证经济高速发展的同时，减轻环境污染、实现资源高效利用、提高生态综合承载力水平是经济区在未来发展中最重要的任务[3-6]。

　　因此，应基于提高生态承载力的目标，开展可持续发展的规划，调整和优化产业结构；提高资源、能源利用效率，完善区域环境基础设施建设，有效保护生态环境，提升经济区整体竞争能力，同时注意生态环境的保护，贯彻“发展中保护，保护中发展”的原则促进经济区可持续发展。