论文部分内容阅读
内容提要:社会经济与资源环境系统演进受相互间胁迫和约束机制制约,如何促进其协调发展已引起广泛关注。对云南省近15年来社会经济与资源环境系统的演化状态及协调发展态势的分析表明,两系统长期处于不协调状态;近年来,系统耦合关系虽呈协调演进之势,但其速度缓慢,且环境保护和治理滞后;未来两系统协调发展仍将面临重大挑战。
关键词:耦合度;社会经济;资源环境;态势;边疆山区
中图分类号:F120文献标识码:A文章编号:1003-4161(2008)01-0059-05
1引言
耦合(coupling)是物理学的一个基本概念,是指两个或两个以上的系统或运动方式之间通过各种相互作用而彼此影响以至联合起来的现象,是在各子系统间的良性互动下,相互依赖、相互协调、相互促进的动态关联关系[1]。当系统之间或系统内部要素之间配合得当、互惠互利时,为良性耦合;反之,相互摩擦、彼此掣肘时,为恶性耦合[2]。从协同学的角度看,耦合作用和耦合程度决定了系统在达到临界区域时走向何种序与结构,或称决定了系统由无序走向有序的趋势[3]。目前,国内对“社会—经济—生态”复合系统进行耦合分析的成果已颇为丰富。许多研究人员利用现代系统理论体系,建立非线性动力学模型来研究城市化与生态环境的耦合状态和规律[4~5]、人口与资源环境的演进态势[2,6]、区域系统耦合状态[7]、城乡耦合地域空间演变规律[8]以及资源开发中的耦合效应[9]等内容,其理论和方法在区域层面得到了很好的应用。
社会经济与资源环境系统是一个复杂的巨系统,该系统的稳定性、可控性决定着地球生命支持系统与人类社会经济可持续发展目标的能否实现,因此,对资源环境与社会经济系统的研究已成为自然与社会科学领域学者共同关注的焦点[10]。区域社会经济系统建立于资源环境系统之上,并与之发生耦合关系。区域社会经济发展通过资源消耗、污染物排放等能量与物质循环方式对资源环境产生胁迫作用。社会经济发展所引起的环境效应又通过降低资源环境对社会经济发展的支撑能力而对其产生约束作用。在这种双重机制作用下,如何实现社会经济与资源环境相协调,是促进区域可持续发展的核心问题。
云南省地处祖国西南边疆,土地总面积38.32万km2,地理环境和自然条件复杂,是一个典型的低纬度高原山区省份,固有的生态环境脆弱,经济尚不发达。1949 ~ 2005年,全省总人口由1595.00万人增加到4450.40万人,增加了2.79倍;经济规模(GDP)由8.93亿元增加到3472.89亿元,增加了388.90倍。2005年,农民人均纯收入2 041.79元,相当于1990年的4.20倍,城镇居民人均可支配收入9 265.90元,相当于1990年的6.11倍,社会经济发展成果显著,城镇化水平已进入快速发展阶段,人民生活得到较大改善。同时,云南又是一个人地矛盾比较突出的省份[11],资源减少、生态环境退化等问题较为突出[12~13]。相关研究结果表明[14~16]:云南省资源环境的承载能力低,土地资源承载力始终处于超载状态,这对区域社会经济良性发展和资源环境的可持续利用极为不利。因此,研究识别云南省社会经济与资源环境协调发展态势,对协调未来人口、社会经济发展与资源环境的矛盾具有重要的理论和实践意义。
2研究方法
2.1 评价指标体系构建及数据处理
遵循建立指标体系的科学性、可操作性、动态性及系统性原则,结合云南省区域状况,构建社会经济与资源环境耦合状态评价指标体系(表1)。为统一各指标量纲与缩小指标间数量级差异,采用极差标准化的方法,对原始数据进行标准化处理,其公式如下:
式(1)、(2)中,xij表示第i年j项指标值,x′ij为标准化后的指标值,max(xj)为第j项指标最大值,min(xj)为第j项指标最小值。当指标值越大对系统发展越有利时,采用正向指标计算式(1)进行处理;而指标值越小对系统发展越好时,则采用负向指标计算式(2)进行处理。
采用专家咨询法(Delphi)和层次分析法(AHP)相结合的方法确定每个准则层及指标层的指标因子的权重值(表1)。
根据上述指标体系,本文从1991 ~ 2006年《云南统计年鉴》[17]、1991 ~ 2006《中国统计年鉴》[18]、1991 ~ 2006年《中国城市统计年鉴》[19]以及1990 ~ 2005年《云南省环境状况公报》获取1990 ~ 2005年原始数据,并进行处理和计算。
2.2 系统耦合状态评价方法和模型
本文采用李崇明等[20]提出的资源环境与社会经济协调发展评价模型确定整个系统的演化状态以及 与的协调程度(后有研究人员称为耦合度[3,7,21]),模型如下:
公式(3)中,为两系统指标标准化后的数值;为各指标权重。鉴于社会经济与资源环境二者间的交互胁迫关系,可以把它们作为一个复合系统来考虑,显然与是这一复合系统的主导部分,按照一般系统理论,该复合系统的演化方程可表示为:
公式(4)、(5)中,A、B为受自身与外来影响下社会经济子系统和资源环境子系统的演化状态。VA、VB分别为二子系统在受到自身与外界条件影响下的演化速度。在整个复合系统中,A与B是相互影响的,任何一个子系统的变化都将导致整个系统的变化。整个系统的演化速度V可以看做是VA与VB的函数,即V=f(VA,VB),这样就可以VA与VB为控制变量,通过分析的变化来研究两个系统间的协调耦合关系。
由于整个系统的演化满足组合S型发展机制,可以假定社会经济发展与资源环境的动态协合关系呈现周期性的变化,这样在每个周期内,由于V的变化是VA与VB引起的,可以把VA与VB的演化轨迹投影在一个二维平面(V经济发展初期,不受资源环境限制,资源环境不受经济影响,发展只受自身因素影响。此状态下,只注重社会经济发展,其发展能力无限提高,资源环境始终不变,是一种理想状态。
良性发展阶段
社会经济与资源环境开始相互影响,共同发展。此状态下区域社会经济提升速度快于资源消耗和环境变化速度,资源环境对社会经济发展的支撑作用明显,社会经济发展对资源环境产生一定的胁迫作用,但处于可接收范围内,两个子系统向着良性状态发展。
分水岭
社会经济与资源环境和谐发展。此种状态下,资源环境刚好满足人类社会经济发展的需求,两者变化速度相等,系统处于由良性状态向不可持续演变的临界点,为系统状态演进的分水岭。
不协调发展阶段
资源储量制约经济发展速度,资源环境为满足经济发展需要,增长速度超过经济发展速度。此状态下,高度重视区域社会经济的发展,社会经济进入快速发展阶段。资源环境对社会经济发展的约束作用明显增强,资源消耗过度,生态环境保护和治理不足,系统向着不可持续状况演变。
系统崩溃阶段
经济增长在资源环境的影响下达到极限,在经济增长极限值要求下,资源增长呈现无穷大趋势。此种状态下,过度追求社会经济发展,完全忽视自身支撑能力的提高,系统处于一种无限消耗阶段,面临崩溃的危险。区域系统将有两种演进方向:一是两系统间的矛盾不可协调,走向崩溃,因这种情况违背社会发展规律,只存在理论上的可能;二是人类采取一系列政策、技术、工程等措施,及时调控系统运行状况,引导其进入螺旋式上升阶段,实现系统的高级协调共生。
3云南省社会经济发展与资源环境的耦合状态分析
3.1 系统耦合度计算
根据表1及公式(1)~(3)可计算出云南省1990~2005年社会经济发展综合指数f(x)和资源环境综合指数g(y),结果如图2所示。然后依据f(x)和g(y)进行非线性模拟,首先计算A与B、VA与VB,其结果为:
3.2 结果分析
(1)从社会经济综合指数f(x)和资源环境综合指数g(y)来看(图2),1990~2005年,云南省f(x)和g(y)均呈上升趋势,除在1996年和2001年之后有所波动外,两者基本同步增长,但在2003年之前g(y)>f(x),f(x)不断逼近g(y),表明云南省资源和生态环境压力逐年增大,对社会经济发展的约束作用越来越强。在资源环境-社会经济系统的内部关系中,相比之下,经济发展大大超前,而环境保护则滞后得多。2004年之后f(x)>g(y),说明在社会经济获得快速发展的同时,对生态环境保护和治理方面的投入有所增加,资源和生态环境压力有所缓解。同时,在1996年、2002~2004年,g(y)下降趋势下,f(x)仍能获得相同速率的增长,这表明,社会经济发展中对资源环境的投入不但不会降低其发展速度,反而能够促进社会经济的健康发展,突破资源环境的约束。
图4 1990~2005年云南省社会经济发展与资源环境耦合度
(2)从VA与VB变化情况看(图3),两者大致可看作“U”型曲线,两系统处于同步变化状态,1994年之前VA>VB,1994年之后VA (3)从耦合度α的变化情况(图4)并结合表2分析,近15年以来,1990~1993年α处于39°~42°之间,为协调发展状态,1994年突破45°成为系统发展的分水岭,之后均处于50°~84°之间,2001年更高达83°。α经历了先下降(1990~1992年)后上升(1993~2001年)再下降(2002~2005年)的过程,尽管近4年来呈快速下降趋势,两个系统的协调发展状态有所提高,但云南省社会经济发展与资源环境一直处于不协调发展状态,在高度重视社会经济发展的同时以牺牲生态环境和资源高消耗为代价,生态环境保护和治理严重滞后于社会经济发展。
4未来发展态势分析
近年来,云南省在环境保护和治理、降低能耗和资源可持续利用方面做出了极大努力,取得了一定的效果。例如,2005年,环保直接投资占GDP比重达1.4%,相当于2000年的1倍;1990~2005年,“三废”综合利用产品产值以年均27%的速度增加;2005年工业废物综合利用率相当于1990年的4倍多;2005年,万元工业产值耗能、万元生产总值耗能、万元GDP工业废气排放总量、万元GDP工业固体废物产生量、万元GDP工业废水产生量均有所下降,吨能创造工业产值和吨能创造生产总值也有极大提升。这些因素的促进下,云南省社会经济发展和资源环境之间的耦合度呈下降趋势。
尽管如此,云南省未来社会经济与资源环境胁迫和约束双重机制加强,二者协调发展仍面临巨大压力。可以预见,云南省资源环境和社会经济发展的约束—胁迫作用将会越来越明显,这主要表现在以下方面:
(1)改革开放以来,特别是近15年以来,由于过度追求国民经济的高速发展,各种高耗能、高污染项目上马,加之人口压力不断增大,致使区域资源消耗过快,环境污染和生态退化严重,区域土地、水、矿产等各种资源供给日趋紧张,区域综合支撑能力受到严重影响。而历史上对生态环境治理和保护所欠的旧账越积越多,形成累积效应,并以对社会经济发展影响的滞后效应表现出来,至今仍没有得到解决。
(2)长期以资源开发为主的产业结构和粗放的发展模式对自然环境产生了巨大的影响。由于劳动力素质不高、技术落后,云南省在国际、国内区域分工中处于提供原材料和初级产品的地位,经济增长主要靠过度消耗资源和加重环境成本的方式来实现。以能源消耗指标为例,在1990~2005年,云南省万元工业增加值耗能(规模以上)以年均5%的速度下降,2005年为3.55吨标准煤/万元,仍高于全国2.59吨标准煤/万元的水平,且在“十五”期间呈波动状态,下降极其缓慢。万元生产总值耗能以5.9%的速度下降,2005年降为1.73吨标准煤/万元,高于全国1.22吨标准煤/万元的水平。云南省在通过大力推动产业结构优化升级,加快发展先进制造业、高新技术产业和服务业,形成一个有利于资源节约和环境保护的产业体系方面面临不小压力。
(3)“三废”排放量逐年增加,环境污染加剧,环保投资严重不足。根据2005年《云南省环境公报》,SO2排放量呈上升趋势,大气污染防治面临较大压力,昆明等6个城市空气污染加重,15个开展降水酸度监测的重点城市中,11个城市出现酸雨。云南省77条主要河流的150个监测断面中,水质在Ⅲ类以下的断面达42%。1990~2005年,废水排放总量以年均1.9%的速度增加,2005年达8.05亿t,工业废气排放量以年均8.7%的速度增加,2005年达6646.08亿标立方,工业固体废弃物以年均5.7%的速度增加,2005年达4661.49万t。与此同时,“三废”处理能力却提高不大,例如,2005年,工业废物综合利用率仅为35%,远低于全国57%的水平。环保直接投资占GDP比重年均增长4.7%左右,2005年达1.4%,略高于全国1.3%的水平,但远远低于云南省GDP和工业增加值的增长水平。生态环境污染加剧,环保投入不足加大了对社会经济发展的约束作用。
(4)全省总人口将继续增长,加之云南为边疆山区多民族省份,社会经济发展落后,各项建设起步晚,对环保设施和技术投入欠账较多,在实施西部大开发、全面建设小康社会、构建和谐社会和建设社会主义新农村的形势下,城镇化、新型工业化、交通、能源、水利等各项建设将大大加快,必然加大对资源环境胁迫强度,这已是难以逆转之势。
(5)环境保护治理和社会经济发展受自然灾害和自然条件的影响较严重。一方面,云南省自然条件差,全省山地、高原面积占土地总面积的94%,盆地面积仅占土地总面积的6%,这对社会经济发展极为不利,资源富集但开发利用成本高,各类用地受到限制,环保工程措施投入大,技术要求难度高。另一方面,自然灾害影响也较为严重。以农业生产为例,在1952~2005年间,全省农业自然灾害总受灾面积达4745.99万hm2,年均受灾86.29万hm2,占年均农作物总播种面积的20.28%。1996~2006年,因自然因素(洪水、地震等)和某些人为因素造成的灾毁耕地共计达4.88万hm2(年均因灾毁而减少耕地0.49万hm2)。此外,云南省水土流失较为严重,1999年以来,水土流失面积占国土面积的比例达36.9%,土壤平均侵蚀模数达1340t/km2·a。以金沙江流域为例,全流域年均水土流失直接经济损失相对量达4427.4元/km2·a,其中坡面侵蚀损失3247.6元/km2·a,重力侵蚀损失1179.8元/km2·a[22]。
在这些因素的综合作用下,云南省未来资源环境和社会经济协调发展面临着巨大挑战。
5结论
(1)从系统理论思想出发,对云南省社会经济发展与资源环境系统进行耦合态势分析,以识别系统协调发展状态,对今后社会经济和资源环境协调发展的优化调控具有重要的理论和现实意义。
(2)评价结果表明,自1994年突破分水岭以来,云南省社会经济—资源环境系统一直处于不协调发展状态,近10年,耦合度均在50°~84°之间。尽管2002年后呈下降趋势向协调发展方向演进,但其速度极其缓慢,环境保护严重滞后于社会经济发展,其滞后效应在未来社会经济发展中将越显明显,系统间的胁迫约束机制加强,目前总体上仍然处于极不协调状态。
(3)分析表明,未来云南省社会经济——资源环境系统协调发展仍将面临一系列的重大挑战,系统向协调发展方向演进的难度大,达到社会经济和资源环境同步协调发展的目标任重而道远。因此,按照构建和谐社会的要求,明确区域科学定位和统筹区域协调发展,转变发展方式,同时加大环保资金和技术投入,特别是重视推进资源节约型和环境友好型的发展模式,将具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]吴勤堂. 产业集群与区域经济发展耦合机理分析[J]. 管理世界,2004,(2):133-136.
[2]吴文恒,牛叔文. 甘肃省人口与资源环境耦合的演进分析[J]. 中国人口科学,2006,(2):81-86.
[3]刘耀彬,李仁东,宋学锋. 中国城市化与生态环境耦合度分析[J]. 自然资源学报,2005,20(5):105-112.
[4]乔标,方创琳. 城市化与生态环境协调发展的动态耦合模型及其在干旱区的应用[J]. 生态学报,2005,25(11):3003-3009.
[5]刘耀彬,李仁东. 江苏省城市化与生态环境的耦合规律分析[J]. 中国人口·资源与环境,2006,16(1):47-51.
[6]马彩虹,赵先贵. 陕西省人口-耕地-粮食系统耦合态势研究[J]. 干旱地区农业研究,2005,23(5):217-221.
[7]张富刚,刘彦随,王介勇. 沿海快速发展地区区域系统耦合状态分析——以海南省为例[J]. 资源科学,2007,29(1):16-20.
[8]张振杰,杨山. 基于系统行为的城乡耦合地域空间演变规律研究——以南京市为例[J]. 城市发展研究,2007,14(2):88-92.
[9]朱鹤健,何绍福. 农业资源开发中的耦合效应[J]. 自然资源学报,2003,18(5):583-588.
[10] 高长波,陈新庚,韦朝海等. 区域生态安全:概念及评价理论基础[J]. 生态环境,2006,l5(1):169-174.
[11] 杨子生. 云南省耕地资源危机及其对策初探[J]. 自然资源(现《资源科学》),1994,16(5):16-24.
[12] 杨子生,李云辉,邹忠,等. 中国西部大开发云南省土地资源开发利用规划研究[M]. 昆明:云南科技出版社,2003.
[13] 杨子生,刘彦随. 中国山区生态友好型土地利用研究——以云南省为例[M]. 北京:中国科学技术出版社,2007.
[14] 李宏. 云南人口变动与土地承载力分析[J]. 农业经济,2004,(7):7-8.
[15] 杨林泉. 云南脆弱生态区相对资源承载力研究[J]. 云南环境科学,2005,24(3):15-17.
[16] 陆颖,何大明,柳江,等. 云南省15年生态足迹与承载力分析[J]. 中国人口·资源与环境,2006,16(3):93-97.
[17] 云南省统计局. 云南统计年鉴[M]. 北京:中国统计出版社,1991-2006.
[18] 国家统计局. 中国统计年鉴[M]. 北京:中国统计出版社,1991-2006.
[19] 国家统计局城市社会经济调查总队. 中国城市统计年鉴[M]. 北京:中国统计出版社,1991-2006.
[20] 李崇明,丁烈云. 小城镇资源环境与社会经济协调发展评价模型及应用研究[J]. 系统工程理论与实践,2004,(11)134-144.
[21] 徐学荣,吴祖建,张巨勇,等. 可持续发展通道及预警研究[J]. 数学的实践与认识,2003,33(2):31-37.
[22] 李云辉,贺一梅,杨子生. 云南金沙江流域水土流失直接经济损失测算方法与区域特征分析[J]. 山地学报, 2002,20(增刊):36-42.
[作者简介]李智国(1977-),男,云南武定人,汉族,讲师,主要从事生态安全、区域可持续发展等领域的研究工作。
[收稿日期]2007-11-12(责任编辑:启方)
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
关键词:耦合度;社会经济;资源环境;态势;边疆山区
中图分类号:F120文献标识码:A文章编号:1003-4161(2008)01-0059-05
1引言
耦合(coupling)是物理学的一个基本概念,是指两个或两个以上的系统或运动方式之间通过各种相互作用而彼此影响以至联合起来的现象,是在各子系统间的良性互动下,相互依赖、相互协调、相互促进的动态关联关系[1]。当系统之间或系统内部要素之间配合得当、互惠互利时,为良性耦合;反之,相互摩擦、彼此掣肘时,为恶性耦合[2]。从协同学的角度看,耦合作用和耦合程度决定了系统在达到临界区域时走向何种序与结构,或称决定了系统由无序走向有序的趋势[3]。目前,国内对“社会—经济—生态”复合系统进行耦合分析的成果已颇为丰富。许多研究人员利用现代系统理论体系,建立非线性动力学模型来研究城市化与生态环境的耦合状态和规律[4~5]、人口与资源环境的演进态势[2,6]、区域系统耦合状态[7]、城乡耦合地域空间演变规律[8]以及资源开发中的耦合效应[9]等内容,其理论和方法在区域层面得到了很好的应用。
社会经济与资源环境系统是一个复杂的巨系统,该系统的稳定性、可控性决定着地球生命支持系统与人类社会经济可持续发展目标的能否实现,因此,对资源环境与社会经济系统的研究已成为自然与社会科学领域学者共同关注的焦点[10]。区域社会经济系统建立于资源环境系统之上,并与之发生耦合关系。区域社会经济发展通过资源消耗、污染物排放等能量与物质循环方式对资源环境产生胁迫作用。社会经济发展所引起的环境效应又通过降低资源环境对社会经济发展的支撑能力而对其产生约束作用。在这种双重机制作用下,如何实现社会经济与资源环境相协调,是促进区域可持续发展的核心问题。
云南省地处祖国西南边疆,土地总面积38.32万km2,地理环境和自然条件复杂,是一个典型的低纬度高原山区省份,固有的生态环境脆弱,经济尚不发达。1949 ~ 2005年,全省总人口由1595.00万人增加到4450.40万人,增加了2.79倍;经济规模(GDP)由8.93亿元增加到3472.89亿元,增加了388.90倍。2005年,农民人均纯收入2 041.79元,相当于1990年的4.20倍,城镇居民人均可支配收入9 265.90元,相当于1990年的6.11倍,社会经济发展成果显著,城镇化水平已进入快速发展阶段,人民生活得到较大改善。同时,云南又是一个人地矛盾比较突出的省份[11],资源减少、生态环境退化等问题较为突出[12~13]。相关研究结果表明[14~16]:云南省资源环境的承载能力低,土地资源承载力始终处于超载状态,这对区域社会经济良性发展和资源环境的可持续利用极为不利。因此,研究识别云南省社会经济与资源环境协调发展态势,对协调未来人口、社会经济发展与资源环境的矛盾具有重要的理论和实践意义。
2研究方法
2.1 评价指标体系构建及数据处理
遵循建立指标体系的科学性、可操作性、动态性及系统性原则,结合云南省区域状况,构建社会经济与资源环境耦合状态评价指标体系(表1)。为统一各指标量纲与缩小指标间数量级差异,采用极差标准化的方法,对原始数据进行标准化处理,其公式如下:
式(1)、(2)中,xij表示第i年j项指标值,x′ij为标准化后的指标值,max(xj)为第j项指标最大值,min(xj)为第j项指标最小值。当指标值越大对系统发展越有利时,采用正向指标计算式(1)进行处理;而指标值越小对系统发展越好时,则采用负向指标计算式(2)进行处理。
采用专家咨询法(Delphi)和层次分析法(AHP)相结合的方法确定每个准则层及指标层的指标因子的权重值(表1)。
根据上述指标体系,本文从1991 ~ 2006年《云南统计年鉴》[17]、1991 ~ 2006《中国统计年鉴》[18]、1991 ~ 2006年《中国城市统计年鉴》[19]以及1990 ~ 2005年《云南省环境状况公报》获取1990 ~ 2005年原始数据,并进行处理和计算。
2.2 系统耦合状态评价方法和模型
本文采用李崇明等[20]提出的资源环境与社会经济协调发展评价模型确定整个系统的演化状态以及 与的协调程度(后有研究人员称为耦合度[3,7,21]),模型如下:
公式(3)中,为两系统指标标准化后的数值;为各指标权重。鉴于社会经济与资源环境二者间的交互胁迫关系,可以把它们作为一个复合系统来考虑,显然与是这一复合系统的主导部分,按照一般系统理论,该复合系统的演化方程可表示为:
公式(4)、(5)中,A、B为受自身与外来影响下社会经济子系统和资源环境子系统的演化状态。VA、VB分别为二子系统在受到自身与外界条件影响下的演化速度。在整个复合系统中,A与B是相互影响的,任何一个子系统的变化都将导致整个系统的变化。整个系统的演化速度V可以看做是VA与VB的函数,即V=f(VA,VB),这样就可以VA与VB为控制变量,通过分析的变化来研究两个系统间的协调耦合关系。
由于整个系统的演化满足组合S型发展机制,可以假定社会经济发展与资源环境的动态协合关系呈现周期性的变化,这样在每个周期内,由于V的变化是VA与VB引起的,可以把VA与VB的演化轨迹投影在一个二维平面(V经济发展初期,不受资源环境限制,资源环境不受经济影响,发展只受自身因素影响。此状态下,只注重社会经济发展,其发展能力无限提高,资源环境始终不变,是一种理想状态。
良性发展阶段
社会经济与资源环境开始相互影响,共同发展。此状态下区域社会经济提升速度快于资源消耗和环境变化速度,资源环境对社会经济发展的支撑作用明显,社会经济发展对资源环境产生一定的胁迫作用,但处于可接收范围内,两个子系统向着良性状态发展。
分水岭
社会经济与资源环境和谐发展。此种状态下,资源环境刚好满足人类社会经济发展的需求,两者变化速度相等,系统处于由良性状态向不可持续演变的临界点,为系统状态演进的分水岭。
不协调发展阶段
资源储量制约经济发展速度,资源环境为满足经济发展需要,增长速度超过经济发展速度。此状态下,高度重视区域社会经济的发展,社会经济进入快速发展阶段。资源环境对社会经济发展的约束作用明显增强,资源消耗过度,生态环境保护和治理不足,系统向着不可持续状况演变。
系统崩溃阶段
经济增长在资源环境的影响下达到极限,在经济增长极限值要求下,资源增长呈现无穷大趋势。此种状态下,过度追求社会经济发展,完全忽视自身支撑能力的提高,系统处于一种无限消耗阶段,面临崩溃的危险。区域系统将有两种演进方向:一是两系统间的矛盾不可协调,走向崩溃,因这种情况违背社会发展规律,只存在理论上的可能;二是人类采取一系列政策、技术、工程等措施,及时调控系统运行状况,引导其进入螺旋式上升阶段,实现系统的高级协调共生。
3云南省社会经济发展与资源环境的耦合状态分析
3.1 系统耦合度计算
根据表1及公式(1)~(3)可计算出云南省1990~2005年社会经济发展综合指数f(x)和资源环境综合指数g(y),结果如图2所示。然后依据f(x)和g(y)进行非线性模拟,首先计算A与B、VA与VB,其结果为:
3.2 结果分析
(1)从社会经济综合指数f(x)和资源环境综合指数g(y)来看(图2),1990~2005年,云南省f(x)和g(y)均呈上升趋势,除在1996年和2001年之后有所波动外,两者基本同步增长,但在2003年之前g(y)>f(x),f(x)不断逼近g(y),表明云南省资源和生态环境压力逐年增大,对社会经济发展的约束作用越来越强。在资源环境-社会经济系统的内部关系中,相比之下,经济发展大大超前,而环境保护则滞后得多。2004年之后f(x)>g(y),说明在社会经济获得快速发展的同时,对生态环境保护和治理方面的投入有所增加,资源和生态环境压力有所缓解。同时,在1996年、2002~2004年,g(y)下降趋势下,f(x)仍能获得相同速率的增长,这表明,社会经济发展中对资源环境的投入不但不会降低其发展速度,反而能够促进社会经济的健康发展,突破资源环境的约束。
图4 1990~2005年云南省社会经济发展与资源环境耦合度
(2)从VA与VB变化情况看(图3),两者大致可看作“U”型曲线,两系统处于同步变化状态,1994年之前VA>VB,1994年之后VA
4未来发展态势分析
近年来,云南省在环境保护和治理、降低能耗和资源可持续利用方面做出了极大努力,取得了一定的效果。例如,2005年,环保直接投资占GDP比重达1.4%,相当于2000年的1倍;1990~2005年,“三废”综合利用产品产值以年均27%的速度增加;2005年工业废物综合利用率相当于1990年的4倍多;2005年,万元工业产值耗能、万元生产总值耗能、万元GDP工业废气排放总量、万元GDP工业固体废物产生量、万元GDP工业废水产生量均有所下降,吨能创造工业产值和吨能创造生产总值也有极大提升。这些因素的促进下,云南省社会经济发展和资源环境之间的耦合度呈下降趋势。
尽管如此,云南省未来社会经济与资源环境胁迫和约束双重机制加强,二者协调发展仍面临巨大压力。可以预见,云南省资源环境和社会经济发展的约束—胁迫作用将会越来越明显,这主要表现在以下方面:
(1)改革开放以来,特别是近15年以来,由于过度追求国民经济的高速发展,各种高耗能、高污染项目上马,加之人口压力不断增大,致使区域资源消耗过快,环境污染和生态退化严重,区域土地、水、矿产等各种资源供给日趋紧张,区域综合支撑能力受到严重影响。而历史上对生态环境治理和保护所欠的旧账越积越多,形成累积效应,并以对社会经济发展影响的滞后效应表现出来,至今仍没有得到解决。
(2)长期以资源开发为主的产业结构和粗放的发展模式对自然环境产生了巨大的影响。由于劳动力素质不高、技术落后,云南省在国际、国内区域分工中处于提供原材料和初级产品的地位,经济增长主要靠过度消耗资源和加重环境成本的方式来实现。以能源消耗指标为例,在1990~2005年,云南省万元工业增加值耗能(规模以上)以年均5%的速度下降,2005年为3.55吨标准煤/万元,仍高于全国2.59吨标准煤/万元的水平,且在“十五”期间呈波动状态,下降极其缓慢。万元生产总值耗能以5.9%的速度下降,2005年降为1.73吨标准煤/万元,高于全国1.22吨标准煤/万元的水平。云南省在通过大力推动产业结构优化升级,加快发展先进制造业、高新技术产业和服务业,形成一个有利于资源节约和环境保护的产业体系方面面临不小压力。
(3)“三废”排放量逐年增加,环境污染加剧,环保投资严重不足。根据2005年《云南省环境公报》,SO2排放量呈上升趋势,大气污染防治面临较大压力,昆明等6个城市空气污染加重,15个开展降水酸度监测的重点城市中,11个城市出现酸雨。云南省77条主要河流的150个监测断面中,水质在Ⅲ类以下的断面达42%。1990~2005年,废水排放总量以年均1.9%的速度增加,2005年达8.05亿t,工业废气排放量以年均8.7%的速度增加,2005年达6646.08亿标立方,工业固体废弃物以年均5.7%的速度增加,2005年达4661.49万t。与此同时,“三废”处理能力却提高不大,例如,2005年,工业废物综合利用率仅为35%,远低于全国57%的水平。环保直接投资占GDP比重年均增长4.7%左右,2005年达1.4%,略高于全国1.3%的水平,但远远低于云南省GDP和工业增加值的增长水平。生态环境污染加剧,环保投入不足加大了对社会经济发展的约束作用。
(4)全省总人口将继续增长,加之云南为边疆山区多民族省份,社会经济发展落后,各项建设起步晚,对环保设施和技术投入欠账较多,在实施西部大开发、全面建设小康社会、构建和谐社会和建设社会主义新农村的形势下,城镇化、新型工业化、交通、能源、水利等各项建设将大大加快,必然加大对资源环境胁迫强度,这已是难以逆转之势。
(5)环境保护治理和社会经济发展受自然灾害和自然条件的影响较严重。一方面,云南省自然条件差,全省山地、高原面积占土地总面积的94%,盆地面积仅占土地总面积的6%,这对社会经济发展极为不利,资源富集但开发利用成本高,各类用地受到限制,环保工程措施投入大,技术要求难度高。另一方面,自然灾害影响也较为严重。以农业生产为例,在1952~2005年间,全省农业自然灾害总受灾面积达4745.99万hm2,年均受灾86.29万hm2,占年均农作物总播种面积的20.28%。1996~2006年,因自然因素(洪水、地震等)和某些人为因素造成的灾毁耕地共计达4.88万hm2(年均因灾毁而减少耕地0.49万hm2)。此外,云南省水土流失较为严重,1999年以来,水土流失面积占国土面积的比例达36.9%,土壤平均侵蚀模数达1340t/km2·a。以金沙江流域为例,全流域年均水土流失直接经济损失相对量达4427.4元/km2·a,其中坡面侵蚀损失3247.6元/km2·a,重力侵蚀损失1179.8元/km2·a[22]。
在这些因素的综合作用下,云南省未来资源环境和社会经济协调发展面临着巨大挑战。
5结论
(1)从系统理论思想出发,对云南省社会经济发展与资源环境系统进行耦合态势分析,以识别系统协调发展状态,对今后社会经济和资源环境协调发展的优化调控具有重要的理论和现实意义。
(2)评价结果表明,自1994年突破分水岭以来,云南省社会经济—资源环境系统一直处于不协调发展状态,近10年,耦合度均在50°~84°之间。尽管2002年后呈下降趋势向协调发展方向演进,但其速度极其缓慢,环境保护严重滞后于社会经济发展,其滞后效应在未来社会经济发展中将越显明显,系统间的胁迫约束机制加强,目前总体上仍然处于极不协调状态。
(3)分析表明,未来云南省社会经济——资源环境系统协调发展仍将面临一系列的重大挑战,系统向协调发展方向演进的难度大,达到社会经济和资源环境同步协调发展的目标任重而道远。因此,按照构建和谐社会的要求,明确区域科学定位和统筹区域协调发展,转变发展方式,同时加大环保资金和技术投入,特别是重视推进资源节约型和环境友好型的发展模式,将具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]吴勤堂. 产业集群与区域经济发展耦合机理分析[J]. 管理世界,2004,(2):133-136.
[2]吴文恒,牛叔文. 甘肃省人口与资源环境耦合的演进分析[J]. 中国人口科学,2006,(2):81-86.
[3]刘耀彬,李仁东,宋学锋. 中国城市化与生态环境耦合度分析[J]. 自然资源学报,2005,20(5):105-112.
[4]乔标,方创琳. 城市化与生态环境协调发展的动态耦合模型及其在干旱区的应用[J]. 生态学报,2005,25(11):3003-3009.
[5]刘耀彬,李仁东. 江苏省城市化与生态环境的耦合规律分析[J]. 中国人口·资源与环境,2006,16(1):47-51.
[6]马彩虹,赵先贵. 陕西省人口-耕地-粮食系统耦合态势研究[J]. 干旱地区农业研究,2005,23(5):217-221.
[7]张富刚,刘彦随,王介勇. 沿海快速发展地区区域系统耦合状态分析——以海南省为例[J]. 资源科学,2007,29(1):16-20.
[8]张振杰,杨山. 基于系统行为的城乡耦合地域空间演变规律研究——以南京市为例[J]. 城市发展研究,2007,14(2):88-92.
[9]朱鹤健,何绍福. 农业资源开发中的耦合效应[J]. 自然资源学报,2003,18(5):583-588.
[10] 高长波,陈新庚,韦朝海等. 区域生态安全:概念及评价理论基础[J]. 生态环境,2006,l5(1):169-174.
[11] 杨子生. 云南省耕地资源危机及其对策初探[J]. 自然资源(现《资源科学》),1994,16(5):16-24.
[12] 杨子生,李云辉,邹忠,等. 中国西部大开发云南省土地资源开发利用规划研究[M]. 昆明:云南科技出版社,2003.
[13] 杨子生,刘彦随. 中国山区生态友好型土地利用研究——以云南省为例[M]. 北京:中国科学技术出版社,2007.
[14] 李宏. 云南人口变动与土地承载力分析[J]. 农业经济,2004,(7):7-8.
[15] 杨林泉. 云南脆弱生态区相对资源承载力研究[J]. 云南环境科学,2005,24(3):15-17.
[16] 陆颖,何大明,柳江,等. 云南省15年生态足迹与承载力分析[J]. 中国人口·资源与环境,2006,16(3):93-97.
[17] 云南省统计局. 云南统计年鉴[M]. 北京:中国统计出版社,1991-2006.
[18] 国家统计局. 中国统计年鉴[M]. 北京:中国统计出版社,1991-2006.
[19] 国家统计局城市社会经济调查总队. 中国城市统计年鉴[M]. 北京:中国统计出版社,1991-2006.
[20] 李崇明,丁烈云. 小城镇资源环境与社会经济协调发展评价模型及应用研究[J]. 系统工程理论与实践,2004,(11)134-144.
[21] 徐学荣,吴祖建,张巨勇,等. 可持续发展通道及预警研究[J]. 数学的实践与认识,2003,33(2):31-37.
[22] 李云辉,贺一梅,杨子生. 云南金沙江流域水土流失直接经济损失测算方法与区域特征分析[J]. 山地学报, 2002,20(增刊):36-42.
[作者简介]李智国(1977-),男,云南武定人,汉族,讲师,主要从事生态安全、区域可持续发展等领域的研究工作。
[收稿日期]2007-11-12(责任编辑:启方)
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。