生态经济系统发展现况及策略

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作者：刘清慧 姜圣秋 孟繁宇 单位：黑龙江农垦勘测设计研究院 哈尔滨工业大学 市政环境工程学院

美国著名生态学家H．T．Odum上世纪80年代在系统生态、能量生态、生态经济理论基础上，提出了能值概念、换算方法和运动机理，并将其扩展到人类所参与的生态、环境系统乃至社会经济系统，逐步形成能值理论方法。能值理论以能值为量纲，把社会、经济、自然三个亚系统有机地统一起来，定量分析自然和社会经济的真实价值，为生态系统经济系统的定量分析研究开拓了新途径［1］。能值是一流动能量所包含的另一种能量，以太阳能为基准衡量各种能量。能值分析是把生态系统中不同种类、不可比较能量转换成能值来衡量和分析，并利用能值指标评价生态系统发展的可持续性。本文运用能值分析方法对北安局自然环境和社会经济资料整理分析，编制系统能值分析表，建立能值指标，对北安局农业生态经济系统进行动态分析，针对系统存在的问题提出可持续发展对策。

1农垦北安分局概况

北安局位于黑龙江省西北部，行政区划属黑河市，总面积8781．92km2，地理坐标东经125°55'～129°03'，北纬47°48'～50°21'。本区地处丘陵漫岗地，按自然地貌分为南、中、北三部分［2］，中部地势高，南北两侧逐渐倾斜变低，海拔在110米～650米之间。多年平均气温0℃，降水量540毫米。北安局是中国重要的商品粮生产基地，经过六十年的开发建设，初步形成以大豆、小麦、亚麻等农产品，以鲜奶、肉牛、生猪等畜产品，以乳品、面粉和食用油等工业产品，种养加并举、农林牧结合、贸工农一体、农工商综合经营的产业化发展格局。

2北安局农业生态经济系统能值分析

2．1能值分析方法与步骤本文以北安局农业生态经济系统为研究对象，数据主要来自官方统计资料和前人研究成果，对不同资料中同一项目的数据进行逐个复核。通过对数据和资料整理分析，绘制能量流通图，编制能值分析表，对能值指标进行综合分析，综合评价系统可持续发展能力，并提出相应对策［3］。

2．2能值结构分析

2．2．1能值投入分析北安局农业生态系统的能值投入由可更新环境资源、不可更新环境资源、工业辅助能值和有机能值构成(表略)。2001年－2008年能值投入由1．00×1021sej增加到2．11×1021sej，可更新环境资源和不可更新环境资源基本不变，工业辅助能值和有机能值呈上升趋势（图略）(1)可更新环境资源投入:北安局2008年可更新环境资源4．84×1020sej，占总能值投入的22．9%。热量和降水对本区农业生产具有非常重要的作用，北安局太阳辐射能及光合有效辐射都较为丰富，降雨量540mm左右，热量和水分状况能满足农作物等植物生产的需要。(2)不可更新环境资源投入:2008年不可更新环境资源2．20×1020sej，占总能值投入的10．4%。(3)工业辅助能值投入:2001年－2008年工业辅助能值投入由8．39×1020sej提高到1．07×1021sej，是由于施用化肥增加产生的。2008年化肥的能值投入为5．27×1020sej，占工业辅助能值的49．2%。(4)有机能投入:2001年－2008年有机能值投入由1．91×1020sej提高到3．37×1020sej，2001年－2005年增加不明显，2006年－2008年增加较明显。(5)肥料投入分析肥料投入是现代农业增产的主要手段，包括化肥和有机肥投入。近些年来化肥施用量不断增加，但增产效果有限，肥料边际利用率降低，化肥污染问题严重。可知，2001年－2008年北安局化肥和有机肥施用量呈逐年上升趋势。2008年肥料投入中化肥占72．3%，不利于经济高效施肥和生产绿色产品，应扩大有机肥源，逐步减少化肥的用量。通过优质秸秆资源(如玉米)氨化发酵，蓄肥养田，并充分利用本区奶牛养殖产生的粪肥资源肥田养地。综上所述，北安局不可更新能值的投入比例较大，种植业系统的发展是以耗竭环境资源为代价的不可持续的生产方式，应该引起农业和环保部门的高度重视。

2．2．2能值产出分析北安局农业生态系统的产出能值由种植业、林业、牧渔业和废物四部分组成，2001年－2008年种植业、牧渔业和废物能值呈缓慢上升态势，林业能值产出呈下降趋势。2008年种植业、牧渔业的贡献率最高，种植业能值产出中，豆类(大豆和杂豆)所占比例最高达到91．3%，小麦能值产出比例占4．7%;在牧渔业结构中，牛奶能值产出占据了主导地位(86．9%)，其次是畜肉产出能值(8．7%)。

2．3能值指标分析利用系统各项投入和产出数据计算2001年－2008年能值指标(见表2)，并对能值指标进行动态分析。(1)净能值产出率(emergyyieldratio;EYR):产出能值与购买能值之比，EYR越高，环境资源能值与经济反馈能值利用率越高。可知北安局2004年－2008年净能值产出率呈下降趋势，是化肥施用量增加引起的。(2)能值投入率(emergyinvestmentratio;EIR):反馈能值与自然环境能值之比。能值投入率大，表明系统输入大量能值，产品竞争力降低;能值投入率低，则需要购买的能值少，产品以较低的价格出售，市场竞争力较强。经济系统要有竞争力，必须具有低能质的可更新资源与高能质的能量适当搭配，即能值投入搭配原则［4］。2001年－2008年能值投入率呈上升趋势，2006年的阶梯性增加是由于该年施用化肥能值量引起的。(3)环境负载率(environmentalloadingratio;ELR):购买能值和可更新能值的比值，环境负载率大表明系统环境压力大，系统若长期处于较高的环境压力下，将产生不可逆转的功能退化或丧失。从能值分析角度来看，外界大量能值输入以及过度开发本地不可更新资源是引起环境系统恶化的主要原因。北安局2001年－2008年环境负载率变化曲线呈上升趋势(图略)。(4)能值功率密度(emergvdensity;ED):投入能值与土地面积的比值。发达国家或经济活动频繁的地区，能值功率密度高;经济发展相对落后的国家和地区，能值功率密度相对较低。2001年－2008年北安局的能值功率密度1．94×1011sej/m2和2．40×1011sej/m2之间，呈上升趋势(图略)，比世界平均水平(1．36×1011sej/m2)高，但比发达国家和地区低。(5)人均能值利用量(emerypercapita;EPC):投入能值与该国(地区)总人口的比值，从生态经济学的角度反映居民生活水平高低，人均能值利用量越高，表示人均享受能值越高。北安局2001年－2008年人均能值使用量在9．48×1015sej和11．4×1015sej之间，呈上升趋势(图略)，比北京密云县(5．887×1015sej)、浙江省(4．57×1015sej)和印度(1．07×1015sej)高，说明北安局平均生活水平高于一些发展中国家和地区，但低于发达国家和地区，如美国(29．25×1015sej)和广州(13．39×1015sej)。(6)可持续发展指数(HneigysustairiaHlrindicesESI):净能值产出率与环境负载率比值。ESI值在1和10之间表明经济系统富有活力和发展潜力;ESI＞10是经济不发达的象征，表明对资源的开发利用不够;ESI＜1时，为消费型经济系统，对本地不可更新资源的利用也较大，环境负荷率较高。可知，北安局农业生态经济系统可持续发展指数由2001年的2．72下降2008年的1．59，可持续发展指数在1～10之间，为发展型经济;但ESI呈下降趋势并接近1这个临界值，表明北安局由发展型经济转向消费导向型经济。在经济活动中应加大可更新有机能的投入，保护生态环境和自然资源，提高净能值产出率，减少环境负载率，避免发达国家石油农业先污染后治理的道路，引导北安局农业经济系统向可持续的生态农业、绿色农业发展。

3可持续发展对策

北安局农业生态经济系统值投入、产出结构和发展趋势分析表明，该区域的农业生态可持续性正在表现出下降的趋势，针对影响和制约农业可持续发展的因素提出发展对策，实现资源与环境永续利用，走生态效益、社会效益和经济效益协调发展之路。(1)调整农业经济结构通过产业结构调整，大力发展第二、三产业。在稳定发展质量效益农业的基础上，加快发展畜牧业及相关加工业。优化农业内部结构，在不断提高粮食单产的前提下，减小种植业比重，加快发展畜牧业，促进农牧结合，最终达到良性循环。(2)合理开发利用本地可更新资源加强资源的保护，提高各种能值资源和产品的利用率。科学合理开发水资源，以工程措施和生物措施为基础，重点发展旱作集雨设施农业、覆盖农业、保护性耕作和抗旱节水技术。抓好大型水利工程建设，如治理黑龙江流域和嫩江流域，加快水库塘坝除险加固和防洪工程建设。提高土地资源利用率，开发土地后备资源，切实保护耕地，提高耕地的产出率。(3)发展生态农业和循环农业加快发展生态农业和循环农业，推广以生物防治为主的病虫害综合防治、再生能源开发利用，建设节约型农业生产体系。构建生态农业循环体系，根据生态系统内部和外部的联系来调整产品结构，实现种植业和养殖业相互促进。延长农业生产的产业链，倡导生物链规律，农、林、牧、渔业协调发展，提高农业生态系统的综合生产力和经济效益。(4)大力发展有机、绿色、无公害食品产业利用本地生态资源优势，开发具有本地特色的有机、绿色、无公害食品产业。根据资源条件和农业发展状况，发展包括大豆、麦类、高粱和杂粮等绿色食品种植，提高产品的质量。(5)防治污染，保护环境加强农业面源污染的综合防治，完善农业环境保护体系，加强白色污染防治，推广使用可降解农膜。积极引进推广高效、低毒、低残留农药新品种，减少农药残留对环境的影响;推广生物液态肥技术，提倡增施有机肥，减少化肥用量，控制化肥对农业的污染。提高农业废弃物的资源化利用水平和资源综合利用效率。积极推广畜禽粪便利用技术，推行沼气、堆肥等多种形式，通过沼气工程、太阳能利用工程，建立农牧渔复合生态系统和农村能源系统，形成农业生态良性循环。