区域产业生态指标体系

4.2　区域产业生态指标体系

在生物界,气候、水分、土壤等条件是生物生长的基本要素;而在产业生态系统中,产业生态的成长也需要一定条件,即:产业的上中下游关系(网络循环性)、产业附加价值链的增值性、群落多样性(包括企业的密集度或绿洲效应)以及产业关联度。用产业生态的这四项基本内涵可以评估产业生态的强弱,以及产业形成及成长的可能性。

绿洲效应是指同类企业聚集在同一地区形成企业群落,企业之间形成相互依赖、相互学习并相互竞争的依存关系,提高了生产效率和生产能力,对市场的反应能力也大大提高。国际上典型的例子如意大利的瓷砖集聚在萨索尔洛、德国的工业基地集中在莱茵河、日本的机械制造业聚集在关西地区、英国的金融公司集中在伦敦、台湾地区的电子产业集中在新竹科技园等。产业集中度反映一个行业在某一区域集中程度或行业中前几位企业在整个行业所占的比例。

4.2.1　景观生态指标

在产业生态中,不同的产业系统之间在整体空间的布局与协调是区域产业生态研究的重要内容。研究人类对土地利用的生态指标体系包括土地利用变动率、景观破碎度指数和景观多样性指数、城镇扩展指数,可以了解人类对自然的影响程度及人类与自然生态的协调关系。

(1)　土地利用变动率

它可以反映各种地貌单元的土地利用变化动态,显示了人类对地表的干扰程度,如林地转变为耕地、耕地转变为城镇建设用地等。平原地带是受人类活动影响最大的地区,丘陵、山地相对受影响程度较小。

式中:S为研究区t时段对应的景观动态度;S_i为监测开始时间i类景观类型总面积;△S_i、j为由监测开始至监测结束时段第i类景观类型转变为第j景观类型的面积总和,t为监测时间。

(2)　景观破碎度指数

它是指自然景观被分割的破碎程度。指数越大,地表土地利用被分割破碎程度越大。

F_i=(P_i-1)/Q

式中:F_i为景观类型i的破碎度指数;P_i是景观类型i的斑块数;Q是研究区所有景观类型的平均面积。景观破碎度指数F_i越大代表景观越破碎。

(3)　景观多样性指数

它是指景观要素或生态系统在结构、功能及随时间变化的多样性,反映了自然景观的复杂性。多样性指数采用信息理论的Shannon指数来表示,其计算公式为:

多样性指数指景观类型的丰富和复杂程度,主要考虑各类景观所占面积的比例和类型的多少,H是景观多样性指数;P_i为各景观所占百分比;m表示景观类型的数目。H值越大,景观类型越多。

(4)　城镇扩展指数

它是指城镇面积在区域内占据的比重和变动程度,可以反映城镇分布状况、人口密度和经济发展的关系。

EI=ΔUL/TL×100%

式中:EI为城镇扩展指数;ΔUL为研究区内两个不同时期城镇面积的变化;TL为区域总面积。

通过土地利用变化指标、城镇扩展度指标和产业生态指标体系的对比,建立可量化的耦合度指标体系,揭示土地利用变化、城镇变化、产业集聚变化的内在关系与耦合程度。

4.2.2　区域资源承载力与可持续发展能力研究

(1)　资源承载力研究

资源承载力反映区域社会经济发展的潜在能力。在区域资源承载力概念公式Q=f(x,y,z)中、Q为资源承载力;x代表资源的自然特性,即数量、质量与开发利用条件;y是社会经济发展水平;z为区域社会经济管理水平。它把区域资源划分为自然、社会和经济资源三大类,对区域资源人口消费压力的承载能力进行量化研究,区域资源对人口消费压力的承载能力(Q)可表示如下:

Q=(资源量×可利用率×单位资源量的产值)i/人均消费值

即区域资源承载能力与该区域资源的数量、资源的质量及其配置关系(即资源可利用率)、资源利用效率(单位资源产值)三者都成正比,与区域消费水平(即人均消费值)成反比,而且还随资源种类(n)的增加(新资源的不断开发)而增大。

对区域资源人口消费压力的承载能力进行量化研究(匡耀球,1998年),把区域资源分为自然、社会和经济资源三大类。区域全部资源的总人口承载能力Q(t)=Q_N(t)+Q_E(t)+Q_S(t),其中:Q_N(t)为t年度区域自然资源的承载能力;Q_E(t)为t年度区域经济资源的承载能力;Q_S(t)为t年度区域社会资源的承载能力。

Q_N(t)≈Y(t)/C_A(t),其中:Y(t)为t年度区域农业(包括种植、林业、牧业、副业和渔业)总产值,C_A(t)为t年度区域农业人口的平均消费值。

Q_E(t)≈M(t)×ρ(t)/C_E(t),其中:Q_E(t)为t年度区域经济资源的承载能力;M(t)为t年度区域全社会固定资产投资总额;ρ(t)为t年度区域的平均经济效率,用当年单位固定资产原值创造的产值表示;C_E(t)为t年度区域的非农业人口的平均消费值。

Q_S(t)≈W(t)/C(t),其中:W(t)为t年度区域的工资总额;C(t)为t年度区域人均消费值。

当人均消费低于温饱水平时,令C(t)=C_E(t)=C_A(t)=温饱水平最低消费值。

K(t)=2Q(t)([P(t)+P(t-1)]

式中:P(t)为t年度某区域年末人口总数;K(t)为t年度的可持续性指数。温饱水平最低消费值可根据城市最低生活保障标准确定。

根据上述资源承载力公式对西江产业带各区域承载力进行研究,结果发现:经济资源承载能力超过社会资源承载能力的只有广东省,反映出广东的经济资源承载能力超过了其他几个省份,经济发展带动社会发展。西江产业带其余各省都是以自然资源承载能力居首位,且经济资源承载能力小于社会资源承载能力,经济发展比较被动。

表4-2　西江产业带各子区域系统资源的人口承载力(原始资料来源:1997统计年鉴)

(2)　区域可持续发展能力

可持续发展水平反映一个地区目前发展状态的可持续程度。其社会经济发展从主要由自然资源驱动到主要由经济资源驱动再到主要由社会资源驱动是区域社会发展水平不断提高的表现,为定量衡量不同地区的社会发展水平,建立了地区社会发展水平指数(L);在此基础上研究区域可持续发展能力,并对区域可持续发展能力进行分级和评价。

根据可持续水平指数可以对区域发展的可持续性进行分级和评价(见表4-3)。

表4-3　可持续性水平分级

一个地区的社会经济发展从主要由自然资源驱动到主要由经济资源驱动再到主要由社会资源驱动是区域社会发展水平不断提高的表现,为定量衡量不同地区的社会发展水平,我们把一个地区社会发展水平指数(L)定义为:

L(t)=1.06[W_N(t)+2W_E(t)+4W_S(t)]

式中:W_N、W_E、W_S分别为自然资源、经济资源和社会资源对区域发展的贡献率(%)。

W_N(t)=Q_N(t)/Q(t) W_E(t)=Q_E(t)/Q(t) W_S(t)=Q_S(t)/Q(t)

L=1～2,表明这个地区处于自然资源驱动的发展阶段;L=1.85～2,表明由自然资源驱动到由经济资源驱动的转型阶段;L=2～3,表明这个地区处于经济资源驱动的发展阶段;L=2.85～3,表明由经济资源驱动到由社会资源驱动的转型阶段;L>3,表明这个地区已进入社会资源驱动的发展阶段。

在此基础上,我们把S定义为区域可持续发展能力:

S(t)=SQRT[L(t)·K(t)]

这样就可以对区域可持续发展能力进行分级和评价(见表4-4)。

表4-4　区域可持续发展能力分级

表4-5　各子区域自然、经济、社会复合系统可持续性水平(原始资料来源:1997统计年鉴)

对西江产业带各省自然、经济、社会复合系统可持续性水平进行研究,发现可持续性水平依次为广西、广东、云南和贵州,特别是贵州可持续水平指数已经小于1.1,处于临界状态,可持续问题非常突出,云南、广东低于全国平均水平,处于勉强可持续状态,在全国处于中下游水平。相对而言,广西的自然资源子系统和云南的社会资源子系统可持续性较好,广东的经济子系统可持续性较好。通过对比各地发展水平发现,云南、贵州和广西仍处于自然资源驱动的发展阶段,广东处于自然与经济转型的发展阶段(匡耀球,2001年)。