| (矿产)资源开发区生态承载力与产业一致性发展布局分析 |
2. 国土资源部资源环境承载力评价重点实验室,北京 101149;
3. 中中国地质矿产经济学会,北京 101149
2. Key Laboratory of Carrying Capacity Assessment for Resource and Environment, Ministry of Land & Resources, Beijing 101149, China;
3. Chinese Society on Economics of Geology & Mineral Resources, Beijing 101149, China
中国是矿业开发大国,在改革开放的40年中,矿产资源开发为国家的建设和发展做出巨大贡献,承载各类资源开发的资源地(区域)也发生了不同程度的人为与生态环境变化。不同层次的资源开发力度,也进一步考验着区域内的生态承载力,过去的经历已告诉我们,过度、不合理的资源开发对生态环境的破坏是严重的,可以发现,资源产业的发展规模与合理与区域内的生态承载力息息相关。资源开发区作为资源产业的重要依托,分析资源开发区生态承载力与产业一致性发展的关系,亦是一件重要的工作。
国外方面,相关学者主要以开展产业发展优化研究为角度,关注产业集聚、循环经济、生态园区设计与优化等方面(Pan, 2016;Kuznetsova E, 2016),并从提高经济效益的角度提出产业空间布局的方法[1]。国内方面,关于生态承载力与产业一致性(评价)的研究大体分两类:(1)在区域生态承载力评价的基础上,从产业布局、结构或规模等方面定性或定量评价产业发展和资源开发的适宜性与限制性,并提出区域产业发展优化的对策建议[2];(2)不直接评价区域生态承载力,以能够体现区域生态承载力地域分异特征的主体功能区划或生态功能区划为依据,突出区域政策引导,进而提出产业布局分区、产业结构优化等建议[3]。
由于产业发展与生态承载力之间的相互关系较为复杂,目前基于生态承载力的产业一致性研究还存在一些问题,如缺少生态承载力与产业发展之间的相互作用关系、影响机理研究;研究所提出的产业优化对策过于宏观引导,布局思路不明显,没有明显的范式,缺乏可操作性途径等。因此,笔者试图从资源开发区与生态系统、生态承载力与产业一致发展的相互作用机理等方向破解以上问题。
1 资源开发区与生态的作用机理分析 1.1 资源开发区的生态系统组成结构与特征矿产资源开发区域生态系统有着递进的演化过程,有关学者研究认为目前已经历过三种类型:(1)原始型矿产资源开发区域生态系统;(2)掠夺型矿产资源开发区域生态系统;(3)协调型矿产资源开发区域生态系统[4]。目前我们正处于第三种系统形式。
矿产资源开发区生态系统具有动态性、多目标性、多层次性和多功能性的复杂特征。根据系统的内存因素和组成要求,可由经济、社会和自然三个子系统作支撑。首先,矿产资源开发区经济子系统是指利用矿产资源开发区内外系统提供的物质和能量等资源,矿产资源开发区生态系统能够生产出矿产品以满足国民经济需要的全过程,是一系列经济运行行为组成的系统。其次,矿产资源开发区社会子系统是以矿产资源开发区人类活动主体为主体,为经济系统提供智力和体力支持。矿产资源开发区的人群多样需求是该系统需要满足的基本目标。再次,矿产资源开发区自然子系统,包括存在于山、水、林、田、湖、草等介质下的非生物系统和生物系统(图 1)。
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| 图 1 矿产资源开发区生态系统组成 Fig.1 Ecosystem composition of the mineral resources development zone |
1.2 矿产资源开发区与生态系统作用机理 1.2.1 资源开发区的不合理资源开发对环境的现实作用
一般情况下,矿产资源开发区可作为基础能源和重要原材料的供应地,为区域或国家经济发展做出重要支撑。在我国,以往的矿产资源开发区存在对资源的过度、掠夺式的开采现象,造成了对生态环境负面或破坏性影响。主要存在以下几个方面的现实作用(负面性的):破坏植被、水土流失,地质环境问题,工业固体废弃物的环境污染、水资源污染[5]、大气污染等。
1.2.2 矿产资源开发区与生态系统作用机理首先是人类为满足其社会需求,包括产品需求的情况下,开展经济生产工作,即安排产品供应,包括资源产品供应;在生产供应的过程中,由于“三废”排放等事项,促使了环境的变化(也可能发生环境破坏),进而对生态造成影响(或致生态失衡)。
当生态影响至失衡时,可以存在组成结构破坏、物质循环受阻、能量传递受阻、系统自我调节能力降低、负反馈调节作用减弱和系统外部特征改革的特征。当“三废”排放过量时,可导致环境破坏,比如植被破坏、水土流失、地质环境问题、固废污染、大气污染和水资源污染等现象。这时需要通过供给侧结构性改革,提高全要素生产率;使需求合理化,调节国内需求的投资和消费,调节国外需求的产品输出和劳务输出;使资源产品的需求和供应产生平衡,直至生态系统出现新的动态平衡[6-7](图 2)。
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| 图 2 矿产资源开发区与生态系统作用机理 Fig.2 Interaction mechanism between mineral resources development zone and ecosystem |
2 资源开发区的生态承载力与产业一致发展分析 2.1 生态承载力特征与关键要素
(1) 生态承载力的内涵。一是广义内涵,20世纪80年代末以来,生态承载力被定义为在一定区域范围内,自然资源、生态环境、经济社会各子项协调、可持续发展的前提下,自然-经济-社会复合生态系统所能容纳的人类活动的最大限度,具有“生态阈值”“资源可开发极值”与“环境容量”等学术内涵。二是狭义内涵,指特定研究区域维持其物种、生态系统生存、繁衍和持续发展为前提的人类经济社会活动开发利用特定类别自然资源的最大规模和强度,或特定类型污染物的最大排放量。
(2) 具有整合性、持续性、协调性和稳定性的特征。生态承载力的提出对于承载力理论的研究是一个很大的进步,和单因素承载力相比,生态承载力更多地关注生态系统的整合性、持续性和协调性,生态承载力的提出为实现由单纯支撑人类的社会进步变成促进整个生态系统和谐发展的进步奠定了基础。
2.2 资源开发区的生态承载力特征要素资源开发区生态系统是“资源-环境-社会-经济”高度复合的生态系统,要素体系的构建应当能够全面的反映生态系统的立体结构、内部关联和发展机制,因此,依据生态承载力的内涵,可以发现有以下几个方面的特征:
生态弹性力,是在生态系统维持其系统结构、功能和反馈等稳定情况下,通过调整系统状态和驱动变量等参数,实现自我维持与调节,及抵抗各种压力与扰动的能力体现。
资源承载力,是指在一定时间和区域范围内,可供给的资源最大程度上可满足人类各种活动需求而不发生崩溃的支撑力。人类要在有限的资源上,尽可能对资源做到最大化高效利用,才能不断提升区域内资源的耐受力。
环境承载力,是指在一定时间和区域范围内,可供给的生存环境最大程度上可满足人类各种活动需求而不发生崩溃的支撑力。通俗理解则是,在人类最大活动或扰动下,区域内的环境未被破坏或污染,也体现出区域内环境的自我调节的能力。
社会承载力,是指在一定时间和区域范围内,可供给的各类社会条件最大程度上可满足人类各种活动需求而不发生崩溃的能力。在区域内,现有的社会体制下,能满足人类的各种物质和精神需求最大化。可以发现,人类的需求与社会的进步应当是相辅相成的,这样才有合理的社会承载力要素,双方呈现螺旋上升式发展。
生态承载压力,是指在一定时间和区域范围内,反映生态承载力被使用的程度。生态系统所受的外部干扰越大,则承载力被耗用得就越多,那么承载的压力就越大[8]。
2.3 资源开发区的矿产资源产业竞争力矿产资源(产业)竞争力是一种综合实力的体现,以资源优势为基础,包括矿产本身的储量、品位、埋藏深度等地质矿产条件,以技术经济条件为保障,包括采选冶技术水平、区域经济条件等。概括地讲就是矿产资源优势转化为经济发展优势的能力,其优势转化水平受区域矿产资源的禀赋,矿产品供需状况和矿产资源开发的内部因素和外部环境等影响。
资源开发区的矿产资源竞争力体现主要由矿业企业的技术水平、矿产资源的市场需求状况以及发展趋势决定,如果矿产资源市场对矿产品需求量大,企业矿产品质量好、水平高,市场发展前景好,其区域资源优势向区域经济发展优势的转化能力就强[9]。
要了解资源开发区的矿产资源竞争力,就要对其开展评价。目前,对矿产资源竞争力的评价方法多样,较常用的方法主要有层次分析法、区位商法等。其中,区位商的计算方法如下:
| $ 区域矿产资源产业的区位商 = \frac{{区域矿业产值/区域生产总值}}{{全国矿业产值/国内生产总值}} $ | (1) |
根据区域矿产资源产业的区位商算法(式1),以鄂尔多斯为例,2016年,其区域内矿产资源产业的区位商,如原煤、焦炭、天然气、钢和化肥等在全国范围内都有比较优势。其中,原煤和天然气的优势最为明显,与全国对比后的区位商分别达到28.2和36.8(图 3)。
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| 图 3 2016年鄂尔多斯矿产资源产业的区位商对比 Fig.3 Location quotient comparison of the Ordos mineral resources industry in 2016 |
2.4 一致性因素
国内外尚没有生态承载力与产业一致性的定义,这里将“一致性”定义为产业与生态承载力之间的协调性或适宜性,即如果产业发展符合区域生态承载力特征、区域生态承载力能够有效支撑产业发展,则认为产业与生态承载力具有一致性,反之则不协调,严重威胁区域生态安全。可以认为,资源开发区生态承载力与产业一致性是追求在不破坏生态平衡的前提下,区域内产业效益目标最大化时的生态承载力与产业之间的最大公约数。生态承载力与产业一致性评价是指以保障生态安全为前提,以区域生态承载力为约束,在识别产业发展的生态承载限制因素的基础上,从产业发展的结构、布局、规模等方面,定性或定量评价产业发展与区域生态承载力之间的协调性,为区域生态安全预测预警提供依据。
根据目前资源开发过程中主要生产的负面问题,可归类为三个方面,分别为资源破坏、地质灾害和环境污染[10],三者是一致的关键因素(图 4)。其中:
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| 图 4 一致性因素 Fig.4 Consistency factors |
资源破坏,主要是考虑在资源开采(发)过程中,包括矿产资源在内的相关资源造成的损失或破坏等情况,主要涉及的有:资源浪费、土地压占、植被破坏、水均衡破坏、景观影响。
地质灾害,主要是由于资源开采活动而引起的一系列与地质相关的自然灾害现象。主要有:崩塌滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、水土流失、土地沙化、尾矿库溃坝。
环境污染,主要是考虑资源开发中的“三废”排放等引起的矿山周围环境及相关资源受到污染的情况,主要有:水体污染、土壤污染、大气污染、固废污染。
3 基于生态承载力与产业一致性的产业布局思路 3.1 基本定位产业空间布局所对应的生态承载力是在一定经济社会条件下,特定的时间段和空间内的生态承载力。从生态文明建设和可持续发展理念出发,区域内的经济社会活动不应越过最大承载力阈值,不能使区域内生态失衡,不能损害区域内的可持续发展能力。同时,区域内的产业布局应遵循区域内的空间特征条件、产业结构特点及区域经济发展阶段,以及各种自然制约及其相互关系影响。要充分发挥各项承载力要素的协同效应和综合效应。在此基础上全面而系统地前瞻区域内产业的布局定位。
3.2 具体思路一是认真开展现状调查与分析,包括经济、社会、资源、环境、生态和产业现状,及其相关的宏观外环境。二是区域生态与产业的整合分析,综合采用经济、生态、环境、社会等学科理论,数理、遥感、GIS、计算机等技术理论方法,对区域生态系统和产业发展状况进行关联与整合性分析[11]。三是分析资源开发区生态承载力与产业一致发展的可能性。根据生态系统的服务功能和敏感性特征制定生态功能区划,从空间上划分生态承载力的约束空间。四是分别计算资源容量、市场容量和环境容量等约束条件,从空间数量和质量等方向厘定生态承载力的阈值。五是结合生态承载力的约束条件和区域的产业发展定位,确定产业结构调整方向和区域产业空间布局,形成产业调整优化策略(图 5)。
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| 图 5 基于生态承载力与产业一致性的产业布局思路 Fig.5 Industrial layout idea for the consistency of the ecological carrying capacity and industry |
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2019






