黑河中游綠洲生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)能值分析和發(fā)育度評價.pdf

1、綠洲是干旱區(qū)沙漠、戈壁環(huán)抱下的自然地理實體和人類改造自然的社會經(jīng)濟實體組成的復(fù)雜系統(tǒng),其規(guī)模雖小,卻具有極高的第一性生產(chǎn)力,是干旱區(qū)社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和載體。在有限的水資源與一定的社會經(jīng)濟條件下,黑河中游綠洲能否穩(wěn)定地演化,將對流域的生態(tài)安全與社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。對干旱區(qū)綠洲的結(jié)構(gòu)和功能的研究,有助于深刻了解綠洲發(fā)育的特點。綠洲生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育、演化對于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、工業(yè)、交通、運輸以及人類自身的生存都有根本性的影響,綠洲

2、良性演替即綠洲系統(tǒng)的穩(wěn)定和有序化是維系干旱區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)。能值分析方法作為一種從能量流動角度評價生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的方法,可為綠洲生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的研究提供一種新的途徑。綠洲發(fā)育度方法可揭示綠洲發(fā)育演化特征,從而科學(xué)地評價綠洲的生態(tài)功能和社會經(jīng)濟功能。本文將黑河中游的張掖綠洲作為研究對象,從能值分析理論和綠洲發(fā)育度兩個角度對張掖綠洲生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)進(jìn)行定量分析。
　　應(yīng)用能值理論,對張掖綠洲生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)環(huán)境資源能值(包括五縣區(qū)可

3、更新環(huán)境資源)進(jìn)行分析;對張掖綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)不可更新工業(yè)輔助能的能值投入以及農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的農(nóng)、林、牧、漁業(yè)的主要產(chǎn)品的能值產(chǎn)出進(jìn)行分析;通過貢獻(xiàn)率的計算,評價各縣區(qū)的能值投入和能值產(chǎn)出對張掖市生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的能值投入與能值產(chǎn)出的影響;最后綜合分析能值用量、能值貨幣比率、人均能值用量、能值密度等一系列能值指標(biāo),以期為張掖綠洲可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明:
　　(1)張掖市主要資源中可更新環(huán)境資源占總資源能值的49.93％,以

4、太陽能和水利發(fā)電能為主;不可更新資源占總資源能值的40.29%。而張掖市五縣區(qū)可更新環(huán)境資源能值中,山丹縣能值最大,為3.97×1022sej,其次為高臺縣(3.58×1022sej),臨澤縣最小,為2.19×1022sej。
　　(2)張掖市2010年農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)投入的總能值為3.02×1021sej。其中可更新環(huán)境資源和不可更新工業(yè)輔助能分別占總投入能值流量的72.82%和27.18%。農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)和漁業(yè)產(chǎn)出的總能值

5、為8.48×1024sej,其中農(nóng)作物產(chǎn)品、林果業(yè)產(chǎn)品、畜牧品及漁業(yè)產(chǎn)品能值分別為2.71×1022sej、5.62×1023sej、7.84×1024sej和4.68×1022sej,占總產(chǎn)出能值的比例依次為0.32%、6.63%、92.50%和0.55%。分別比較五縣區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)投入和產(chǎn)出的能值流量,在投入量中得出甘州區(qū)最大,高臺縣最小;在產(chǎn)出總能值流量中,甘州區(qū)最高,山丹縣最小。
　　(3)分別比較五縣區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟系

6、統(tǒng)對張掖市農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)能值投入和產(chǎn)出貢獻(xiàn)率得出:甘州區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)能值投入貢獻(xiàn)率最大,山丹縣和民樂縣次之,高臺縣最小。而產(chǎn)出貢獻(xiàn)率中,甘州區(qū)最大,高臺縣次之,山丹縣最小。
　　(4)張掖綠洲的能值/GDP比率為2.25×1012sej/$,具有較高的能值/貨幣比率;能值自給率為0.89,說明了張掖綠洲自然資源相對豐富,經(jīng)濟發(fā)展的資源基礎(chǔ)相對雄厚,經(jīng)濟安全是較高,但是經(jīng)濟發(fā)展程度不高,是一種高資源消耗型經(jīng)濟發(fā)展模式;能值密度

7、為1.10×1011sej/m2,其經(jīng)濟發(fā)展水平落后,土地生產(chǎn)力水平低下;人均能值利用量為3.19×1015sej/人,表明人民生活水平與質(zhì)量較低。
　　基于綠洲發(fā)育度演化特征,從灌溉體系建設(shè)、水利資源利用水平、植被與生態(tài)建設(shè)、土壤發(fā)育程度、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平、社會經(jīng)濟水平和景觀結(jié)構(gòu)等7個方面提出綠洲發(fā)育度評價指標(biāo)體系,在專家打分法對各指標(biāo)重要性和完整性進(jìn)行評價的基礎(chǔ)上,采用變異系數(shù)和因子分析法對黑河中游張掖綠洲的甘州區(qū)、臨澤縣和高臺縣

8、三個綠洲的發(fā)育度進(jìn)行評價,比較三綠洲發(fā)育演化情況。研究結(jié)果表明:
　　(1)通過變異系數(shù)法得出:甘州區(qū)綠洲總體發(fā)育度為0.444963,發(fā)育度值最大,且甘州區(qū)的多項指標(biāo)值高于三綠洲的平均值。相比而言,臨澤綠洲與高臺綠洲的發(fā)育度值為負(fù),說明綠洲發(fā)育成熟度較差。且高臺綠洲是三者中發(fā)育最不好的,說明該綠洲的結(jié)構(gòu)和功能還不盡完善。
　　(2)通過因子分析法得出:主要反應(yīng)社會發(fā)展水平的公因子在三綠洲間的差別很大,甘州區(qū)的值最高,臨澤出

9、于中間,而高臺綠洲數(shù)值幾乎與甘州區(qū)相反,表明其社會發(fā)展最不好;體現(xiàn)水土資源開發(fā)的公因子則臨澤最高,為0.327157,其次是甘州區(qū),最后是高臺綠洲。綠洲的總體發(fā)育度,甘州區(qū)最高,為11.49103,臨澤縣次之,高臺縣最低,而高臺縣發(fā)育度值的絕對值與甘州區(qū)差別很小,實際差別卻很大。此項結(jié)果與城市化進(jìn)程關(guān)系密切。
　　(3)在專家打分法的基礎(chǔ)上應(yīng)用變異系數(shù)法和因子分析法評價綠洲發(fā)育度,得到的評價結(jié)果既有相同之處又有不同之處,這是因為不