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武陵山片区生态环境与社会经济协调发展研究

卢炎秋  
【摘要】:随着城镇化、工业化的快速发展,区域通过人口集聚、经济发展及能源消耗对生态环境产生胁迫效应,同时生态环境通过人口驱逐、资金争夺及政策干预等对城市经济发展产生约束,在这种背景之下,环境恶化、资源枯竭及生态破坏等一系列问题及矛盾日益凸显,这些问题及矛盾严重影响人类生活质量及生存状态,生态环境问题已经成为制约区域经济发展最为突出的问题。因此,探讨区域经济发展与生态环境之间的关系一直是学术界研究的热点,它也是国家可持续发展战略、生态文明发展战略的必然要求。面对伴随经济快速增长区域差距、城乡差距和贫富差距不断扩大的现实,自2000年以来,国家实施了一系列缩小差距的战略和政策,如西部大开发、中部崛起和东北老工业基地振兴战略等。2011年,国家更是针对14个集中连片特困区实施了片区扶贫攻坚战略,以期让贫困地区更多地分享经济增长的成果。其中,武陵山片区因地处武陵山脉而得名,为湖南省、湖北省、重庆市和贵州省4省市交界处,国土面积17.18万km2,辖71县市区,境内有土家族、苗族、侗族等9个世居少数民族。片区属中亚热带向北亚热带过渡类型,境内水能资源、矿产资源、旅游资源以及动植物资源丰富,素有“华中动植物基因库”之称。不过,片区经济社会发展滞后,贫困面广、贫困程度深,基础设施薄弱、市场体系不完善,基本公共服务不足,是我国典型的“老、少、边、穷”地区,集中连片特困区区域发展与扶贫攻坚“先行先试”试验区。按照中央把集中连片特殊困难地区作为新阶段扶贫攻坚主战场的战略部署和国家区域发展的总体要求,决定率先启动武陵山片区区域发展与扶贫攻坚试点工作,为全国其他连片特困地区提供示范。基于此,在总结国内外区域社会经济发展与生态环境耦合交互作用关系研究的基础上,本文以武陵山片区的典型区域恩施州为研究对象,以2000、2007、2013年三个时间截面的Landsat影像数据和2004-2013年的社会经济、生态环境统计数据为基础,通过构建"EKC(环境库茨涅兹曲线)-ESA(生态服务价值理论)-CCDM(耦合协调度模型)”的综合评价过程,分析恩施州污染物排放规律,土地资源变化所引起的生态服务价值变化趋势,构建生态环境与社会经济耦合协调模型,探讨贫困地区如何实现社会经济发展与生态环境的协调、可持续发展,以期为其他连片特困地区的生态文明建设和社会经济协调发展提供重要参考。论文的主要工作和取得主要结论如下:(1)基于国内外学者长期以来的EKC研究框架,以恩施州8个县市2004年-2013年间的COD排放总量、工业S02排放总量、工业烟(粉)尘排放量、工业固体废物产生量以及工业废水排放量为基础数据,对环境污染指标和人均GDP(解释变量)之间的关系进行探究,并选取二次方程和三次方程的面板数据进行比较性检验(工业SO2排放总量选用随机效应模型,其他均选择固定效应模型)。结果发现,不同的污染物有着不同的EKC曲线特征,其中,COD排放总量呈现“倒N型”曲线、工业S02排放总量呈现“倒U型”曲线以及工业固体废物产生量和工业废水排放量的“N型”曲线。现阶段虽然除了COD的排放呈上升曲线外,工业固体废物产生量、工业废水排放量以及工业S02排放总量都保持着逐年下降的趋势,但根据研究曲线的发展趋势,工业固体废物产生量、工业废水排放量即将进入到逐年上升的趋势。作为生态环境敏感区,恩施州属于限制性开发区域,未来恩施州经济发展的过程中应注意以下几点:①环境政策应该将区域的特征和差异考虑在内。在人口和工业设施比较集中的县市和工业区,因制定更全面的政策措施。比如在工业发展程度相对较高的恩施市,其旅游产业的发展速度也很快,年接待旅游人数快速增长,这虽然也给恩施市的环境带来了更大的压力,但由于恩施市加强了城市污水管网的建设等一系列措施,使得恩施市的各种污染物产生量并没有比其他城市多。②需要对每一种物质制定各自的标准,而不是统一的标准。不同的污染物存在着不同的曲线,因此,环境政策必须建立在每一种污染物的不同特征的基础之上,比如工业S02,由于其具有不固定性,很难发现其源头,因此,针对工业SO2的排放必须从它的来源、迁移和管理等方面进行全面监管与处理。③调整产业结构,鼓励发展低耗、环保、绿色、节能的战略性新兴产业,发展生态经济,合理利用好恩施州的资源优势,提高第三产业比重,加快当地生态旅游业的发展,促进产业转型。同时,对生态更加友好的工业过程,包括脱硫系统的安装,完善工业废水的处理工艺等,都需要被设计以减少各种污染物的排放。(2)从生态服务价值的角度出发,分析了整个恩施州区域生态环境在经济发展建设中的变化。主要通过Landsat-5卫星的TM影像数据与新一代的Landsat-8卫星的OLI影像数据,分析恩施州2000年、2007年、2013年生态服务价值变化。结果发现:①2000-2013年间林地面积远远大于其他土地类型的面积,三年分别占全区域土地利用总面积的60.25%、68.56%和71.60%,加之林地的生态价值系数较高,所以对总的生态系统服务价值贡献最大,随着林地面积逐年增加,其所占生态系统服务总价值的比例从2000年的86.09%上升到2013年的90.97%;②耕地面积在三个时间截面分别占全区域土地利用总面积的37.6%、29.25%和23.10%,加之耕地的生态价值系数较低,所以对总的生态系统服务价值贡献较小,随着耕地面积的逐年减少,这种变化也越来越明显,其在生态系统服务总价值贡献中分别占12.69%、9.05%和6.93%,从2000年的151.37×108元迅速下降到2013年的95.22×108元:③虽然水域的生态价值系数是所有土地利用类型里最高的,但由于它的面积很小,所以总的来说,对总的生态系统服务价值的贡献率较低,水域面积的增加,使水域对生态系统服务价值的贡献率从2000年的0.67%升至2013年的0.80%;④恩施州的草地面积在时序上呈现先减少后增加趋势,使得草地对生态系统服务价值的贡献率从2000年的0.15%先降低到2007年的0.09%,后升至2013年的0.25%,总体趋势是增加;⑤由于建设用地的生态价值因子部分为负值,致使建设用地的生态价值系数是所有土地利用类型里最低的,但是其总体生态价值系数为正,随着建设用地面积的由2000年的32243.6hm2增加到2013年的96057.56hm2,使建设用地对生态系统服务价值的贡献率从2000年的0.39%升至2013年的1.05%。从总体上看,恩施州在研究期间生态系统服务价值总量增加了180.53×108元,相当于恩施州2005年全年的GDP总值,其中增涨最多的单项服务项目有气体调节,气候调节,保持土壤和维持生物多样性,共增涨114.88×108元。此外,恩施州土地利用生态服务价值与恩施州总GDP、人均GDP、城镇化率呈正相关,即伴随着恩施州经济的增长,土地利用生态服务价值也在增加。随着经济的发展,2000-007年间恩施州土地利用生态服务价值增加速度比2007-2013年间增加速度高,表明恩施州土地利用生态服务价值增加速度在降低。因此从整个区域来说,恩施州的土地生态与经济发展是协调、可持续的。未来,恩施州土地利用生态服务价值应该将区域的特征和差异考虑在内。在建设用地增加速度快的时间段和地区,其耕地减少速度也快,但建设用地面积增加的生态服务价值远小于耕地减少的生态服务价值。其次,需优化土地利用结构,建设用地、水域、耕地、草地、林地协调维持好各自生态服务价值最佳的比例关系,使土地利用生态服务价值增加量能与社会经济的发展保持同步。(3)选取经济发展规模、经济发展水平和经济发展潜力三个子系统共17个指标,构建了区域社会经济发展综合评价系统,选取生态质量、环境污染以及环境质量三个子系统共14个指标构建了区域生态环境质量综合评价系统;联合采用结构熵权法与均方差决策法确定了指标权重,并利用耦合协调模型对两者关系进行了测度,区域社会经济发展综合评价结果表明:从整个区域来看,恩施州2004年以来的综合水平得分及其社会经济发展各子系统得分总体上均呈现逐年上升的趋势,且增幅速度极快,已进入整体快速发展阶段。分县市来看,恩施州8个县市的社会经济发展质量得分在2004-2013的十年间总体上亦均呈现递增趋势,其中州府恩施市得分最高,由2004年的0.155增至2013年的0.923。2013年各县市社会经济发展质量得分依次为:恩施利川巴东来凤建始咸丰鹤峰宣恩。从时间序列来看,区域社会经济发展质量的增长拐点出现在2008-2009年左右。生态环境综合系统评价结果表明,从整个区域来看全州生态环境在2004-2013年期间呈总体上升、局部有波动的趋势。具体表现在2004-2010年为生态环境质量上升阶段,2011-2013年为生态环境质量下降阶段。分县市来看,恩施州8个县市在研究期间总体上均呈现递增趋势,其中,咸丰县域生态环境质量在8个县域行政单元里面是改善最大的,得分由2004年的0.568增至2013年的0.829,提高0.261分。2013年各县市质量得分依次为:利川市恩施市来凤县巴东县鹤峰县建始县宣恩县咸丰县。依据生态环境质量得分CV值,恩施州各个县市间的生态环境的区域差异较小(都在0.075~0.324之间),区域协调度较高。耦合协调度计算结果表明:8个县市的经济发展与生态环境之间的耦合协调度成平稳上升趋势,并且依据经济水平及各自的发展特点而表现出不同的生态环境耦合特征。其中恩施市两者之间的耦合度在十年间始终保持稳定的增长速度,表明其社会经济发展与生态环境建设已逐步吻合;而利川市和宣恩县则在一段时期内出现协调度增长停滞的状况,表明两地的经济发展处于转型期,经济生产的各部门与生态环境仍处于不断磨合适应的时期:其余诸县则逐步增长,发展稳定。根据耦合协调模式,主要分为三类:第一类为恩施,由最初的基本协调-社会经济滞后转向高级协调-生态环境滞后阶段,重点需注重生态环境保护;第二类为利川市由基本协调-社会经济滞后转向基本协调阶段,需注重两者同步发展;第三类为剩余县区,总体上处于基本不协调-社会经济滞后阶段到基本协调-社会经济滞后,说明该区域生态环境质量总体较好,需重点发展经济,解决贫困问题。总的来看,不同区域的社会经济发展质量和生态环境质量存在区域差异,并处于不同的耦合协调阶段,该区域在全面发展过程中需注重地域差异性,因地制宜,在经济发展过程中需注重环境保护。综合所述,本文通过EKC理论分析了污染物排放随社会经济发展的变化规律,通过生态服务价值理论分析了土地资源利用变化所引起的区域生态服务价值的变化趋势,并最终通过构建生态环境与社会经济的耦合协调模型,对恩施州生态环境与社会经济的协调发展进行了全面、综合评价,该分析框架为全面认识区域社会经济-生态环境系统的协调发展提供了新思路。在生态文明和扶贫攻坚建设背景下,本文的分析过程可以给其他片区的社会经济可持续发展提供参考。


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