（环境科学专业论文）承载机制下城市可持续发展指标体系.pdf

a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h er a p i de c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n du r b a ns p r a w la sw e l la st h e p o p u l a t i o ni n c r e a s e ，p l o w l a n da n do t h e rr e n e w a b l er e s o u r c e sd e c r e a s e ds h a r p l ya n d e n f i r o n m e n tw a sp o l l u t e d u r b a ne c o s y s t e mi su n d e rg r e a tp r e s s u r ea n df a c i n gh u g e c h a l l e n g e ，t h ep a p e re x p l o r e dc a n , y i n gm e c h a n i s mi n u r b a ne c o s y s t e ma n d e s t a b l i s h e da nu r b a ni n d i c a t o r s y s t e m ， w h i c hf u n c t i o n e da sa n u r b a n m a c r o m a n a g e m e n ts y s t e ma n dh e l p e d r e a l i z eas o u n dd e v e l o p m e n to fu r b a n e c o s y s t e mw i t l ls o c i e t y , e c o n o m ya n de n v i r o n m e n t t h ep a p e rf i r s ti n t r o d u c e ds o m er e s e a r c h e sc o n c e r n e du r b a ne c o s y s t e ms t r u c t u r e ， f i m c t i o na n dc a r r y i n gc a p a c i t ya sw e l la ss u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t m a k i n gu s eo f b a r r e lm o d e l ，t h ep a p e rd i v i d e du r b a ne c o s y s t e mc a r r y i n gm e c h a n i s mi n t or e s o u r c e s c a r r y i n gm e c h a n i s ma n de n v i r o n m e n tr e s t r i c t i n gm e c h a n i s ma n de x p l m n e dt h e m s e p a r a t e l yw i t hp r i n c i p l e so fr e s o u r c e sl i m i t i n ge l e m e n t sa n dt h es h o r t e s tc l a p b o a r d e f f e c t b a s e do ns o m es t u d ya b o u tt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ne c o s y s t e mc a r r y i n g c a p a c i t ya n ds u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ，af o r m u l au s i n gc a r r y i n gm e c h a n i s m t oj u d g e u r b a ne c o s y s t e ms u s t a i n a b i l i t yw a sb r o u g h tf o r w a r d t a k ee c o n o m ym o r ed e v e l o p e da n dm o r eo p e n e dc i t yw u j i a n gi nt h ey a n t z e r i v e rd e l t aa n de c o n o m yl e s sd e v e l o p e da n dl e s so p e n e di n l a n dc i t yy i c h u na s e x a m p l e s ，t h ep a p e rc o m p a r e d a n da n a l y z e dt h e i ru r b a ne c o s y s t e mc a r r y i n g m e c h a n i s m sa n dp r o v e dt h eu r b a ne c o s y s t e mc a r r y i n gm e c h a n i s mm o d e ls e tu pi nt h e p a p e rc a nb ew i d e l yu s e di nd i f f e r e n tc i t i e s u r b a ne c o s y s t e mc a r r y i n gm e c h a n i s m si nw u j i a n ga n dy i c h u nf r o m2 0 0 0t o 2 0 0 4w e r ea s s e s s e dt h r o u g he s t a b l i s h i n gu r b a nc a r r y i n gm e c h a n i s mi n d i c a t o rs y s t e m b o t hc i t i e s c c i ( c o m p r e h e n s i v ec a r r y i n gi n d e x ) w a sd e c r e a s i n g t h ec c io fy i c h u n w a sf a ra b o v ew u j i a n g sa n dk e p to v e rl ，w h i c hm e a n sy i c h u nh a sb e e nk e p ti n s u s t a i n a b l es t a t u sd u r i n g5y e a r s t h ec c io fw u j i a n gw e n td o w nl e s st h a n1i n2 0 0 2 a n dh a sb e e ni nu n s u s t a i n a b l es t a t u se v e rs i n c e a f t e ra n a l y z i n gi n f l u e n c i n gk e yf a c t o r s ，m e a s u r e st or e l a xt h e i ru r b a ne c o s y s t e m c a r r y i n g m e c h a n i s m sw e r e p r o p o s e d f r o mt h r e ea s p e c t s r e s o u r c e sc a r r y i n g a b s t r a c t m e c h a n i s m ，e n v i r o n m e n tr e s t r i c t i n gm e c h a n i s ma n ds o c i a le c o n o m i ci n n e rr e c y c l e m e c h a n i s m a st ok e e pi ns u s t a i n a b l es t a t u si nf u t u r ep l a n n i n gy e a r s ，b o t hc i t i e s p l a n n i n g i n d i c a t o rs y s t e m si n2 0 1 0 ，2 0 1 5a n d2 0 2 0w e r er e v i s e df o l l o w i n gu r b a ne c o s y s t e m c a r r y i n gm e c h a n i s mm o d e la n dt h e i rc c i i np l a n n i n gy e a r sw e r ep r e d i c t e d ：5 f i c h u n s c c ii n2 0 1 0w i l lf a rl e s st l l a nt h a ti n2 0 0 4w h i l ei tw i l lg ou ps t e a d i l ys i n c et h e n ； w u j i a n g sc c l w i l li n c r e a s eg r e a t l ya n dk e e pa tah i g h e rl e v e ls i n c e2 0 1 0 k e yw o r d s ：u r b a ne c o s y s t e m ，c a r r y i n gm e c h a n i s m ，i n d i c a t o rs y s t e m ，s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t ，y i c h u n ，w u j i a n g 1 1 1 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如f 各项内容：按 照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版， 并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本 学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文 的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提1 i - ，学校可以适当复制论文的部分或全部内容 用于学术活动。 学位论文作者签名； 蘅 知伊月知日 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用 本授权书。 指导教师签名学位论文作者签名 年月 日年 月曰 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 签名：纠鼋 i 。 扣碡f 月知日 第一章绪论 第一章绪论 1 1 论文研究背景 城市已经占据了地球3 的面积，2 l 世纪世界将有1 2 以上的人口居住在城 市，城市作为区域政治、经济、科学、文化信息和人民生活的中心地位将更加 突出。城市化是任何国家和地区都不可回避的必然趋势。而经济的迅猛发展， 带来空前繁荣的物质文明，也带来环境污染、生态恶化等一系列问题。城市问 题是人类前进发展必须跨越的难关。2 1 世纪是城市世纪和生态世纪，生态城市 作为城市生态危机的根本解决方案，以其对可持续发展理念的充分彰显成为新 时期世界城市发展的决策模式【l 】。 二十世纪7 0 年代以来，国外学者提出了解决城市弊病的一系列对策，并从 不同的角度来研究生态城市的内涵、主要特征、指标体系、发展规划思路与方 向、基本框架、具体目标及步骤等。进入二十世纪8 0 年代，生态城市文明理念 的出现和广泛传播，使人类对生存的认识和自己生活方式的选择上达到了新的 高度。1 9 9 2 年联合国环境与发展大会后，生态城市得到了世界各国的普遍关注 和接受。在联合国m a b 计划( 1 9 7 2 ) 的倡导下，世界上许多城市如法兰克福、 罗马、华盛顿、东京、莫斯科等都开展了相应的研究，“生态城市”逐步成为全球 的热点之一。 生态城市是指在生态系统承载能力范围内运用生态经济学原理和系统工程 方法去改变生产和消费方式、决策和管理方法，挖掘城市内外一切可以利用的 资源潜力，建设一类经济发达、生态高效的产业，体制合理、社会和谐的文化 以及生态健康、景观适宜的环境，实现社会主义市场经济条件下的经济腾飞与 环境保护、物质文明与精神文明、自然生态与人类生态的高度统一和可持续发 展 2 1 。 生态城市在我国作为城市建设目标正式提出只有十几年的时间，而且其最 初意义也只是以环境保护为目的。江西省宜春市首先在1 9 8 6 年提出了建设生态 城市的发展目标，并于1 9 8 8 年正式开始生态城市建设试点工作，可以说是迈出 了我国生态城市建设的第一步。近年来，上海、天津、哈尔滨、扬州、常州、 成都、张家港、秦皇岛、唐山、襄樊、十堰、同照等城市纷纷提出建设生态城 第章绪论 市。生态城市已成为国际第四代城市的发展目标。 1 2 城市生态系统结构与功能 1 2 1 城市生态系统结构与特征 城市生态系统是一个自然一经济一社会复合的人工生态系统，它包括生命 系统、环境系统，具有复杂的多层次结构，可以从不同角度反映人类活动与城 市的相互关系和影响 3 j 。城市生态系统结构是由经济系统，社会系统和自然系统 共同构成。这三个子系统之间的结构配置、功能耦合以及相互作用决定了城市 生态系统的特征。著名生态学家马世骏 4 1 提出城市生态系统是以人为中心的社会 一经济一自然复合人工生态系统以后，复合生态系统理论已成为城市生态学研 究的理论基石。该理论认为城市生态系统是个多层次、多功能的随机动态复杂 人： 系统。根据人类活动及能流、物流等特征，城市生态系统可分为三个子系 统：以物质、能源、信息、价值高度聚集为特征的生产一经济系统；以高密度 人口和高强度消费为特征的生活一社会系统；以人类生物与自然环境协调共生 为特征的生存一自然系统【5 l 。根据以上观点，我们可以作出城市生态系统结构图 ( 图1 1 ) 。 2 第章绪论 图1 1 城市生态系统的结构 f i g1 1s t r u c t u r eo f u r b a no c o s y s t c m 其中，t t 然子系统包括城市居民赖以生存的基本物质环境，如目光、空气、 水、森林、气候、土壤、动物、植物、微生物、矿藏以及自然景观等。经济子 系统涉及生产、分配、流通与消费的各个环节，包括工业、农业、交通、运输、 贸易、金融、建筑、通讯等。社会子系统主要是指城市人群在政治、文化、艺 术、医疗、教育等方面的活动，主要建立在人与人之间的关系之上。各子系统 之间在时、空、量、序上相互联系、相互作用，相互制约【6 j 。 城市生态系统的物质、能量的流动过程是原材料、食物、人、资金、信息 等被输入到城市中，满足城市消费需求。输入的物质参与城市内部循环，经过 生产加工后，信息、资金、人向城市外输出。其中，一部分变成产品，另一部 分以废弃物的方式流失到环境中，造成环境污染；或者以成品、半成品的形式 滞留、积压在城市中，造成城市生态的不平衡，称为生态滞留现象。像这样城 市所有的输入、输出都利用传输和通信等手段，从城市周边地区集中到城市地 区。 与自然生态系统相比，城市生态系统在许多方面具有独特鲜明的特征l ： 1 ) 攘体性 第一章绪论 城市生态系统是个以人为中心的自然界、经济与社会的复合人工生态系 统，是一个以人为中心的复合生态系统。组成城市生态系统的各部分相互联系、 相互制约，形成一个不可分割的有机整体。任何一个要素发生变化都会影响整 个系统的平衡，导致系统的发展变化以达到新的平衡。 2 ) 高度人工化 城市生态系统是大量建筑物等城市基础设施构成的人工环境。城市自然环 境受到人工环境因素和人的活动的影响，使城市生态系统变得更如复杂和多样 化，城市生态系统的生命系统主体是人，而不是各种植物、动物和微生物。次 级生产者与消费者都是人，城市生态系统具有消费者比生产者更多的特色。作 为生产者的绿色植物生存量远远小于以人类为主的消费者的生存量。所以，城 市形成了植物生存量 资源支撑能力，系统处于资源利 用不可持续状态； 社会经济活动规模( 或称为开发强度) 资源支撑能力，系统处于资源利 用可持续状态。 第二章城市生态系统的承载机制理论 社会经济活动规模( 或称为开发强度) 环境约束能力，系统处于环境纳 污不可持续状态； 社会经济活动规模( 或称为开发强度) 环境约束能力，系统处于环境纳 污可持续状态。 2 4 城市生态系统承载机制的调控途径 通过以上分祈可知城市生态系统可持续发展过程应该是：( 1 ) 压力源削减： “人类可以选择消费得更少以增加地球的承载能力”f 4 9 1 。在提高经济发展水平， 满足人类日益增长的物质文化需求的同时，要控制人类需求扩张带来的压力， 根本途径是提高资源利用效率，而科技投入是重中之重。( 2 ) 资源环境保障： 特纳指出1 5 0 l ：“保护变成了确定用以判断自然资源配置标准是否合适的唯一基 础”。要提高资源系统的支出能力，关键是培育资源和生态禀赋。这样，从经济 上可以获得更大的效益；从生态环境上，可以进步改善环境；从社会发展角 度，可以使人的生活质量得到更大的提高1 5 ”。( 3 ) 借助各子系统之间的反馈， 最终实现人地资源的分布稳态，即人口均衡，以土地为核心的空间生态位资源 分布均衡、资源利用均衡和环境安全。 即对城市生态系统承载机制的调控方式可以通过：1 ) 资源承载调控；2 ) 环境约束调控；3 ) 社会经济内部循环机制调控。 资源承载调控涉及以下几个变量：土地资源、能源、森林资源、矿产资源 等。主要从开拓资源种类，优化资源利用结构等角度，提高资源利用效率；同 时，加强城市基础设施建设、扩大城市对外开放程度，取外部系统的人力、资 金、技术、信息为已用，从而提高资源系统的承载能力。 环境约束调控涉及以下几个变量：主要有水、气等环境的纳污、自净能力； 环境污染防治主要从加大污染防治力度，降低城市社会经济对环境系统的排污 量，从而提高环境约束能力。 社会经济内部循环机制涉及城市社会经济活动模式，如人们的生活方式， 城市的性质与功能等。是指通过循环经济建设、生态文化的发扬，改变城市的 生产、生活方式，尽量减轻社会经济活动对资源的需求以及对环境的排污量。 1 ) 资源承载调控 ( 1 ) 资源扩展。科技的进步和发展，可不断拓宽自然资源利用范围；过去 第二章城市生态系统的承载机制理论 因埋藏或品位太低的矿产资源可得到广泛应用；某些用途单一的资源，现在有 了多种用途；某些奇缺的资源也找到了合适的替代品。资源的扩展可大大提高 资源的承载能力，从而缓解城市生态系统的资源承载机制。但这种调控方式的 前提是科学技术取得进一步的发展。 ( 2 ) 资源代替。用人工产品替代自然资源是不可再生资源持续承载的重要 途径之一，如用优质树脂替代玻璃，用塑料取代部分钢铁产品等，但人工合成 物质的原料必须是广泛存在的或是可再生的，否则仍会给资源系统带来相应的 压力。与资源扩展一样，资源代替同样依赖于科技的进步。 ( 3 ) 优化资源利用结构，提高资源利用效率。不同的类型的资源，其特性 是不一样的。不同类型的资源利用方式其承载能力也有很大的差别。例如，以 电力、天然气等优质能源为主体的能源消费结构优于煤炭为主体的能源消费结 构；开展热电联产具有节约能源、改善环境、提高能源利用效率等优点。 2 ) 环境约束调控 环境约束机制和环境的自净能力与污染防治水平密切相关。环境的自净能 力越强，城市的环境容量就越大，城市的环境承载能力就越强，最终使城市环 境系统能容纳更大的社会经济活动。因此，提高城市环境的自净能力，即提高 城市环境的环境容量，可缓解城市生态系统的承载机制。 3 ) 社会经济内部循环机制调控 ( 1 ) 调整产业结构与布局，降低那些对环境造成较大压力的产业比例，使 资本密集型、劳动力密集型产业向技术和知识密集型产业发展。一般情况下， 按产业的性质而论，第三产业的万元产值能耗、物耗、排污量均比第一、二产 业要低得多。所以优化产业结构，大力发展第三产业，可缓解城市的承载机制。 ( 2 ) 弘扬生态文化，改变人们的生活方式，可缓解城市的承载机制。改变 人们的生活方式，倡导绿色消费，建立以可持续消费为特征的消费结构。使人 们意识到环境资源的价值，意识到对环境资源的掠夺性开发和浪费使用会导致 经济发展的不可持续，也可提高城市生态环境的承载能力。 ( 3 ) 推进循环经济建设【5 2 】，致力于发展一种“资源一生产消费一再生资 源”的经济模式。以“资源一产品一再生资源”物质环状流动型增长模式替代 传统经济的单向流动的“资源一产品一废物”线性增长模式，即循环经济模式。 将传统经济“高开采、低利用、高排放”( 两高一低) 的特征转变为“低开采、 高利用、低排放”( 两低一高) 。即把清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的 1 7 第二章城市生态系统的承载机制理论 经济；其主要特征是废弃物的减量化、资源化和无害化，即3 r 原则( 减量化 ( r e d u c e ) 、再使用( r e u s e ) 、再循环( r e c y c l e ) ) 5 3 o 因此，建设循环经济不 仅可以提高资源利用效率，还可以提高循环利用程度。 2 5 本章小结 本章从理论角度着重探讨了城市生态系统的承载机制几个方面的问题，具 体如下： 1 ) 提出城市生态系统承载机制的概念。本文认为，城市生态系统的发展需 要向城市生态环境索取必要的生存空间、载体以及物质供应，即社会经济活动 的进行必然将施加一定的压力于城市生态系统的资源与环境子系统，我们称这 种复杂的相互作用关系与功能为“承载机制”。 2 ) 利用木桶模型将城市生态系统承载机制分为资源承载机制与环境约束机 制，并引入了普通生态学的两个原理限制因子作用原理以及木桶短板原理， 为研究城市生态系统承载机制的阂值问题指出了方向。 3 ) 从可持续发展的角度，探讨了城市生态系统承载机制与城市可持续发展 的关系，认为维持城市生态系统的合理承载是城市可持续发展的必要条件，并 提出了承载机制对城市可持续发展的判别式，为后续的承载机制综合评价奠定 了基础。 第三章承载机制的综合评价 第三章承载机制的综合评价 近十多年来，特别是可持续发展战略及生态城市建设的提出，众多学者开 展了城市系统指标评价方面的研究工作，如中山大学许学强教授从水平指数、 发展指数、协调指数定量地研究了广州城市生态系统的可持续发展能力巧”，中 科院闵庆文博士借助物理学中“场”的概念，认为生态系统中存在着“生态场”， 可从生态位、生态势、及协调度三个角度进行综合评价c 5 52 0 就本质而言，尽管 评价方法各异，但评价角度不外乎三种，一是状态水平评价，二是组成系统之 间的协调性评价，三是系统发展趋势或者是能力评价。综合这三种评价角度， 在第二章城市生态系统承载机制与可持续发展的关系理论指导下，我们提出了 承载机制的评价方法，以期从承载机制角度入手来探讨城市生态系统的可持续 发展问题。由承载机制的木桶模型可知，城市生态系统的承载机制可细分为资 源承载机制与环境约束机制，承载机制的综合评价也主要从资源承载机制评价 与环境约束机制评价入手。 3 1 指标体系构建 3 1 1 指标体系的功能 综合地说，城市生态可持续发展指标体系的功能主要有以下几个方面：首 先，虽基本的功能是描述功能，每一指标都从一特定的角度反映系统的性质， 对于城市这样的复杂系统，需要多个指标即指标体系来反映系统的综合状况。 其次，指标具有监测功能，以了解城市的发展过程，起到监控器的作用。第三， 指标具有比较功能，不同时间、地区的比较有助于开拓决策者视角，认清城市 的优势与不足，以及时调整城市发展路线、方针与政策。因此，建立城市指标 体系，揭示社会、经济、人口等与生态环境间的相互关系，动态监测城市生态 状况的变化趋势，对城市生态环境状况以及生态城市建设规划进行评价，为政 府部门制定今后城市总体发展战略，为宏观管理和决策提供信息支持。指标体 系是推动城市可持续发展与城市生态化的有力工具，对弓1 导政府贯彻落实可持 续发展思想，督导城市建设规划实施，具有重大意义。 第三章承载机制的综合评价 3 1 2 可持续发展评价指标体系综述 2 0 世纪8 0 年代以来，城市生态环境指标体系研究日益成为人们关注的热点 领域，尤其是随着国际国内可持续发展研究的深入及生态城市建设高潮的掀起， 许多国际机构( 如联合国可持续发展委员会、世界银行等) 、国家、地区、学者 纷纷开展可持续发展或生态城市指标体系方面的研究工作 5 “。对目前国际国内 现有的可持续发展或生态城市各种指标体系进行分析，不难发现这些指标主要 可分如下三类9 “。 1 ) 基于社会统计学的指标体系 联合国可持续发展委员会( u n c s d ) 基于驱动力一状态一响应”( p s r ) 框架 依据2 1 世纪议程，将指标体系分为经济、环境、社会和制度4 大类，共包括 1 4 0 多项指标。p r e s c o t t a l l l e n 提出的“可持续性的睛雨表”( b a r o m e t e ro f s u s t a i n a b i l i t y ) 指标体系模型。此两者均是目前较有影响且得到较广泛应用的可 持续发展评价工具。而中国科学院可持续发展研究组提出的“中国可持续发展 指标体系”更是采用系统理论和方法，基于社会统计学而构建的指标体系的代 表。另外还有许多学者结合自己的研究领域，对可持续发展或生态城市指标体 系进行了深入研究。 g u s t a r s o n 等以加拿大f r a s e r 河流为例，研究了可持续发展指标的选择与模 拟。m e r l d e 和k a u p a n j o h a n n 提出了生态系统效应指标体系，以评价人类活动综 合性系统层面的生态效应。h a l b e r g 提出一套资源利用和环境影响的指标体系用 于丹麦畜牧场的辅助决策。m a r s h a l l 等提出了生态系统健康评价的指标体系。朱 肩贵归纳和分析了国内可持续发展的指标体系，并提出了可持续发展指标体系 的研究方向。宋永昌、王祥荣等提出了上海生态城市生态可持续发展的调控指 标体系。刘慧讨论了区域农业可持续发展指标体系的基本框架，并提出了多目 标线性加权函数评估方法。李莉等根据p s r 概念模型提出了基于可持续发展的 城市综合评价指标体系。中国环境监测总站在世行j g p 项目的支助下，开展了 “城市环境质量综合评价指标体系的研究”，为“城市环境综合整治定量考核指 标体系”的进一步完善提供了科学依据。张明顺等以秦皇岛环境规划指标体系 研究为例，讨论了层次分析法在城市环境规划指标体系研究中的应用。左东启、 戴树声等提出了包括自然、人文、经济等方面的水资源评价指标体系。刘则渊、 姜照华从城市经济一社会一自然生态复合系统出发，设计了一套生态城市的评 2 0 第三章承载机制的综合评价 价标准体系，并借签国内外城市的状况，制定了一套生态城市标准，应用于了 大连生态城市的评价。为有力地指导各地的生态市建设，国家环保总局于2 0 0 2 年颁布了生态县、生态市、生态省指标体系。郭秀锐，杨居荣等构建了城市生 态系统的健康评价指标体系，并运用模糊综合评判法进行了评价。李刚等以南 京市为例，从城市生态学的角度入手，建立了含3 0 项指标的城市可持续发展评 价指标体系，并采用了因子分析法进行了综合评价。 2 ) 基于环境经济学指标体系【5 8 j 当前一些发达国家意识到环境的重要性，将环境代价纳入国民经济账户分 析体系，并提出“绿色净国内生产总值【5 9 】j ( 绿色g d p ) 指标。我国目前已提出 了绿色g d p 的框架体系，正在部分省市试点细化。d a l y 等提出的“可持续经济 福利指数”( i s e w ) 、c o b b 等提出的“真实发展指标”( g p i ) 以及世界银行的“国 民财富”指标均是基于环境经济学的典型。如何在传统国民经济账户中反映环 境的成本信息是这类指标所要考虑的一个主要内容。这些衡量标准经常被各国 政府和国际组织作为制订政策和配置公共资源的依据m j 。但是由于这些衡量标 准没有考虑到自然资本存在不可替代性，以及自然资源消耗的生态极限。因此 还不是一种完善的衡量方法【6 ”。 3 ) 基于生物物理的指标体系【6 2 j 以w i l l i a mr e e s 与w a c k e m a g e l 等提出的生态足迹( e c o l o g i c a lf o o t p r i n t ) 及 其由此而演化而来的一系列指标为代表。w i l l i a m 起初将生态足迹形象地比喻成 一个“人类在地球上的脚印”，后来又从不同的角度对其进行了完善。目前己形 成完整的定义：生态足迹【6 孓删是一种可以将全球关于人口、收入、资源应用与 资源有效性汇总为一个便于进行国际或区际比较的方式一账户工具；生态足迹 是能够持续地为人类提供资源或消纳废物的具有生物生产力的土地面积。 w a c k e m a g e l 等人对世界上5 2 个国家与地区的生态足迹进行了计算 6 ”。f o l k e 等 对欧洲波罗的海流域的2 9 个大城市进行了研究。v u u r e n 等人计算与分析了贝宁、 不丹、哥斯达黎加和荷兰等国家地区的生态足迹嗍。h e l m u th a b e r l 等人对奥地 利1 9 2 6 1 9 9 5 年长达7 0 年的生态足迹进行了研究【6 ”。针对生态足迹计算方法具 有较多缺陷，r e e s 等人作了较多发展，并提出生物多样性、生态经济系统发展 力等一系列指标。 综上，基于社会统计学指标体系由于其数据可操作性强、易于理解接受并 普及等优点，深受研究者与决策者欢迎，是当前指标体系研究的主流，但这类 2 1 第三章承载机制的综合评价 指标欠缺的是较难深入分析，并且由于指标过多，难于理清指标内部的相互关 系。基于环境经济学的指标体系，研究方法复杂，且专业性过强，人们一对难 于接受，但发展潜力较大。生态足迹理论自身缺陷明显，处于发展完善之中， 将生态足迹与其它指标相结合也是一研究方向。 3 1 2 承载机制评价指标体系 如同可持续发展的综合评价一样，开展城市生态系统承载机制的综合评价 的首要工作就是建立一套完善的指标体系。由木桶模型可知，城市生态系统承 载机制宏观上包括如下三个变量：社会经济变量、资源变量与环境变量，资源 承载机制是指资源变量对社会经济变量的支撑，环境约束机制是指环境变量对 社会经济变量的约束。 为便于分析城市生态系统的承载机制，我们自上而下建立了城市生态系统 承载机制评价指标体系的四级层次结构模型。首先，第一级为总目标层，从这 一层上可评判城市的综合承载能力，我们用城市生态系统综合承载水平这一指 标来表征。第二级为子鬓标层，从承载机制的木桶模型可知，予目标层应该有 三方面的内容，它们分别为社会经济变量、城市资源与城市环境变量，依据它 们之间相互承载作用关系，我们分别用压力水平、支撑能力及约束能力指标来 表征。接下来，为使重要的指标不发生重复或遗漏，并且有利于深入地分析， 还需分别从社会经济、城市资源与城市环境变量来分别构建相应的属性层。 压力层反映城市人们生活质量与社会进步的指标，主要涉及城市社会经济 活动方面的内容，而社会经济活动涉及面极广，顾朝林在构建城市社会经济系 统指标体系时主要从经济总量、经济增量、人口规模、生活质量等属性出发而 构建的，在这里我们认为压力水平层里应有经济水平、发展速度、人口规模、 生活质量、文化教育、安全保障等属性。 支撑能力层主要是指城市资源系统以及资源系统与社会经济系统界面间的 内容( 如城市基础设施) ，但是对于城市这样的一个特殊生态系统，要考虑到它 的支撑能力，应将社会经济活动里面起着支撑作用的因素考虑在内，如城市的 科技资源、以及城市生态系统的开放程度等，基于上述考虑，我们认为城市生 态系统的支撑能力层里应包括自然资源存量、资源利用效率、科技资源、基础 设施、系统对外依存程度等属性。 第三章承载机制的综合评价 约束能力层里除了有反映城市污染物排放、城市生态状况的指标外，还包 括处于社会经济活动与城市环境系统界面间的城市污染防治能力，以及对约束 能力影响很大的经济循环程度等属性。 由于反映城市生态系统状况的内容很多，很繁杂，无法面面俱到，这里主 要把对城市生态系统影响比较大的要素作为重点考察的内容。同时，评价城市 生态系统承载水平，必须有一系列有层次的指标，按层次划分来构建城市生态 承载指标体系，但这样划分，难免出现指标交叉的情况。考虑到最终目标的 致性，这里并不对其中具体要素做刻意的区分，只是将其按重点为主进行归类。 基于以上分析，我们可建立城市生态系统承载机制评价指标体系的层次结 构模型，具体见图3 1 。在指标体系构建模型确立之后，结合具体评价对象的特 点，便可选取相应的评价指标。 指标的选择应遵循如下原则 6 8 6 9 - 7 0 一是整体性原则。指标的选取应侧重于反映社会整体状况，内部细节仅局 e 艮于能够反映整体发展状况的诸方面，不可能搞得太细。另外，还有一个不断 调整、完善的过程。 二是实用性原则。指标体系对系统的分解方式和选取的指标为大多数人所 理解和接受，并经常为政府文件、新闻、教育、研究人员所采用，否则就失去 了意义。 三是针对性原则。一是由于我国地区差异显著，发展不平衡等一系列国情， 没有也不可能有一套普适的城市发展指标体系；二是本指标体系必须针对城市 承载水平评价而不是一般的评价，因而系统的分解和指标的选取必须以反映城 市承载机制的内涵为限；三是指标的选取必须针对城市特定发展阶段面临的特 定问题( 资源短缺、粗放式生产、环境恶化等) 动态评价这些问题解决的程度。 四是可操作性原则。指标体系中的指标应具有可测性和可比性，定性指标 也应有一定的量化手段与之相对应，定量指标均可通过国家统计部门发布的数 据直接或间接进行计算。在设计指标体系时，应尽可能减少难于量化或定性指 标的数量。 五是完备性原则。一个指标体系不可能完全覆盖生态城市社会涉及的所有 方面，但必须能够概括生态城市内涵的主要方面与主要内容，经济发展、社会 进步、资源利用、环境保护等方面都要得到体现。 第三章承载机制的综合评价 图3 1指标体系构建的层次结构模型 f i g3 1l a d d e r m o d e lo f i n d i c a t o rs y s t e m 遵循上述指标构建原则，依据指标体系的层次结构模型，我们选取具体指 标构建城市生态系统承载机制指标体系。反应压力水平的共1 2 项，反应支撑能 力的共1 0 项，反应约束能力的共9 项，总计3 1 项指标。2 0 0 0 2 0 0 4 年宜春、吴 江城市生态系统承载机制评价指标体系见表3 1 、表3 2 。 2 4 平 墨三茎垦望墼型箜堡盒鲨坌 表3 1 宜春城市生态系统承载机制现状评价指标体系 t a b3 1u r b a ne c o s y s t e mc a r r y i n gm e c h a n i s ma s s e s s i n gi n d i c m o rs y s t e m sf o ry i c h u n a b c 层d 层( 具体指标)单侥 2 0 0 0 芷2 0 0 1 焦2 0 0 2 在2 0 0 3 在2 0 0 4 年 层层 1 人均g d p元人3 7 1 43 9 3 43 6 3 74 7 5 45 5 2 7 经济水平 2 人均财政收入司k3 0 3 3 2 6 3 4 23 9 24 7 9 3 ，g d p 增欧率 5 9 97 6 01 0 2 0 1 2 7 01 2 7 0 发展速度 4 ，第三产业占 g d p 比例 3 0 9 0 3 1 7 0 3 2 7 03 2 ，5 03 0 9 0 5 城市化水平 2 1 6 9 2 2 5 7 2 3 2 92 4 1 23 2 2 0 人口规模 6 人口密度 人k m 22 7 3 2 7 6 2 7 82 8 02 8 4 7 城镇居民人均 m 22 7 6 22 7 4 02 6 0 42 6 9 2 2 1 7 0 压 生活质量屠住面积 力 水 8 恩格尔系数 5 0 2 0 4 9 0 04 5 2 14 5 9 53 9 0 0 平 9 r & d 经费支出 宜 占g d p 的比重 0 1 8o 1 8o 1 8o 1 7o 6 7 春 城 文化教育 1 0 居民教育文 市 生 化娱乐消费占消 1 5 3 5 1 4 1 1 1 4 6 61 2 9 81 4 2 0 态费支出比例 系 统 1 1 城镇登记失 3 9 04 2 03 7 03 6 03 7 0 承业率 载 安全保障 水 1 2 城市生命线 平 系统完好率 7 5 2 87 9 1 8 7 8 2 0 7 3 2 5 7 5 7 1 1 3 ，赢薪技术产 值占g d p 比重 1 3 4 1 2 81 1 62 7 93 0 1 科技资源 1 4 万人科技人 人 8 9 98 8 98 8 38 7 78 6 5 员数 支1 5 城镇人均公 8 4 88 3 9 8 3 38 2 7 1 1 7 9 撑 用绿地面积 能 基础设施 力 16 人均道路面 m 2 人 7 7 47 6 67 6 07 5 59 3 0 积 自然资源 1 7 受保护基本 8 8 9 68 8 。0 3 8 7 2 2 8 6 。8 7 8 5 ，4 0 农田覆盖率 存量 1 8 森林覆盖率 5 2 3 0 5 2 3 0 5 2 3 05 2 3 05 3 4 0 第三章承载机制的综合评价 ( 续表) a b c 层 d 层( 具体指标)单位 2 0 0 0 壬e2 0 0 1 芷2 0 0 2 伍2 0 0 3 薤2 0 0 4 隹 层层 1 9 _ 夕h 贸出口总 o 1 2o 9 32 1 72 8 51 6 9 系统开放 额占g d p 比 程度 2 0 信息产业占 g d p 总量 0 0 30 0 6o 0 50 0 40 1 0 2 1 g d p 土地产万元 1 0 2 3 01 0 9 t 3 11 1 8 6 11 3 3 6 41 5 4 8 1 资源利用 出率k m 2 效率 2 2 固定资产产 7 1 5 7 6 0 2 40 2 50 2 80 3 40 3 4 宜 出率 春 2 3 c o d 排放强k 万 2 0 2 61 8 ，9 22 0 3 11 5 ，4 31 3 1 0 城 污染物排度 元g d p 市 放 k g ：万 生 2 4 ，s 0 2 排放强度 4 4 0 74 1 1 54 4 1 93 3 5 72 8 5 0 元g d p ， 态2 5 建成区绿化 系覆盖率 3 3 8 03 4 9 03 7 2 93 6 5 03 8 0 0 统 城乡生态 2 6 受保护地区 4 8 94 8 64 8 0 4 7 2 4 8 0 承 占国土面积比例 载 约 水 束 2 7 环保投资指 2 2 21 8 l1 2 61 3 01 4 6 能 污染防治 数 m力 能力 2 8 城镇生活垃 5 6 08 3 29 ，2 l1 6 ，7 71 6 8 1 圾无害化处理率 2 9 工业固体废 7 4 0 08 5 6 09 1 0 09 1 5 63 9 1 5 物处置利用率 循环利用3 0 单位g d p 能t 标准 3 1 2 2 9 2 3 1 32 3 82 0 2 程度耗 煤，万元 3 1 单位g d p 水 1 历元 3 7 1 1 03 4 6 5 43 7 2 1 42 8 2 6 72 4 0 o o 耗 第三章承载机制的综合评价 表3 2 吴江城市生态系统承载机制现状评价指标体系 t a b3 2u r b a ne c o s y s t e me a r r y h a gm e e h a n i s ma s s e s s i n gi n d i c a t o rs y s t e m sf o rw u j i a n g ab c 层d 层( 具体指标)单位 2 0 0 0 笠2 0 0 1 生2 0 0 2 正2 0 0 3 定 2 0 0 4 正 层层 1 人均g d p元人 2 3 4 8 72 6 3 7 43 0 4 6 8 3 6 4 5 54 3 7 4 2 经济水平 2 人均财政收入元人 1 3 8 l1 9 8 52 9 1 04 2 5 86 5 8 1 3 g d p 增长率 1 1 6 01 2 3 01 5 5 01 9 7 02 1 o o 发展速度4 第三产业占 3 7 3 3 3 7 6 1 3 7 0 73 4 2 23 2 9 6 g d p 比例 5 城市化水平 2 6 6 92 8 1 02 9 0 22 9 9 95 7 0 0 人口规模 6 人口密度人r k i - 1 2