江淮城市群資源環境承載力時序演化特征

李 強，韋 薇

（安徽財經大學 經濟學院，安徽蚌埠 233030）

一、引 言

近年來，江淮城市群經濟快速發展，城市化水平不斷提高，各城市人口規模不斷增加，但環境污染問題日益嚴重，資源環境壓力不斷增大。為應對土地污染和生態破壞等資源環境問題，制定和完善環境保護責任機制是應對資源和環境問題的重要舉措。2017年9月，國務院辦公廳印發《關于建立資源環境承載能力監測預警長效機制的若干意見》，對海洋、水土等資源及環境超負荷區域進行嚴格管制，此舉措表明國家對環境保護高度重視。同時，提高資源環境承載力是建立資源節約型、環境友好型社會的重要路徑，因此，探究資源環境承載力水平及其時空特征對于江淮城市群今后發展具有重要的指導意義。

國內外學者關于資源環境承載力的研究成果較為豐碩，關于資源環境承載力的研究主要集中在資源環境承載力的概念、指標體系構建及其評價方法三方面。承載力原本是工程地質學中的概念，1921年伯吉斯和帕克最早將其引入生態學中，提出生態承載力這一概念，即“在某一特定環境下，某種個體存在數量的極限值”[1]。在不同的研究領域中，承載力的概念也有所不同。土地資源承載力較早地進入人們視野，早期的土地資源承載力研究是以協調人地關系為研究核心，1977年FAO進行發展中國家土地潛在人口支持能力研究，并于1979年提出土地資源分析法，研究在不同的條件下的人口承載量[2]。國內土地承載力始于農業生產潛力的研究，后演變為對糧食人口承載量研究，2000年CAS完成的從土地、人口、糧食之間相互作用角度探索生產能力和土地承載量，豐富了關于土地資源承載力研究[3]。相較于土地資源承載力研究而言，學界對水資源承載力研究起步較晚，水資源短缺，水土資源分配不均等已成為制約可持續發展的重要因素，協調好水資源與社會經濟發展的關系是學者研究的熱點問題。關于水資源承載力的定義，施雅風認為水資源承載力是指某一地區的水資源在不破壞生態系統的前提下，所能最大限度接受的人類各種社會活動[4]。國內學者對資源環境承載力概念研究日趨完善。呂一河等人認為資源環境承載力涵蓋了多個維度，且不同維度的內涵不同，在環境維度，資源環境承載力是指污染物通過自我凈化能夠維持穩定的環境質量的能力；在社會經濟維度，資源環境承載力是指自然資源和環境所能忍耐人類社會活動的最大限度；在承災維度，資源環境承載力指對自然災害的抵御和自我恢復能力[5]。肖思思認為資源環境承載力是指在特定時間和區域范圍內，人類社會活動給資源環境系統所帶來的壓力[6]。張學良等人以城市群為研究對象探討資源環境承載力，認為資源環境承載力是城市群在相對穩定的資源環境水平與空間場所下，城市群所能為社會經濟發展所能承載的人口數量、經濟社會總量的能力以及向經濟空間轉化的能力[7]。但是，國內外學者在研究資源環境承載力過程中往往以理論分析為核心進行研究，較少從時空角度對資源環境承載力進行深入研究分析。

近年來，國內關于資源環境承載力評價指標體系構建的研究。修麗娜利用層次分析法，根據承載力特點結合所研究區域土地利用概況，構建生態合理性、經濟合理性、社會可接受性三大類16項土地資源承載力指標體系，并將結果分為可承載、初步可承載、可承載起步、不可承載四個階段[8]。姚治華等人從資源、環境、調節、社會經濟等四個維度出發，構建了一個包含9個二級指標，34個三級指標的地質環境承載力綜合評價指標體系[9]。隨著學界對資源環境承載力研究的深入，研究對象從最初的土地資源、水資源、地質環境等單一要素逐步過渡到綜合因素的分析，構建的指標體系涵蓋資源、環境、社會、經濟等多方面。付云鵬將資源環境承載力分為資源承載力和環境承載力兩個方面，在此基礎上選取28個指標構建了資源環境承載力綜合指標體系，并利用主成分分析法計算中國15個副省級城市2003—2013年資源環境承載力得分[10]。吳良興以河南省某煤炭礦區資源環境承載力為研究對象，通過分析該區域資源環境現狀，將指標體系分為目標層、準則層、指標層，準則層分為資源要素和環境要素，指標層有生活垃圾無害化處理率、地表水質平均達標率、氨氮排放總量、環境空氣質量優良率、單位耕地糧食生產率等20個指標[11]。

目前關于資源環境承載力評價方法主要有生態足跡法、狀態空間法、層次分析法、綜合指數法等。生態足跡法1992年由加拿大威廉提出，是指用統一的水域面積或土地面積指標來表示人們在生產生活中所消耗資源以及產生的各種廢棄物，但生態足跡法側重于自然條件的影響忽略其他影響因素，只能簡單判斷是否超出承載閾值，并不能就超載原因進行具體判斷[11]。隨著空間計量經濟學的發展，空間分析技術被引入資源環境承載力研究中，鄧波運用狀態空間法對資源環境承載力進行定量描述，將資源環境承載力看做一個空間曲面，通過不同承載狀態點所處位置表示不同的承載狀況[11]。上述評價方法適用于生態系統人地關系的研究，在資源、環境、社會經濟活動之間相互作用的機理分析上較為薄弱，相關的政策指導可行性不強。因此，應將自然資源、生態環境、社會、經濟等因素綜合起來，針對城市群資源環境承載力評價方法研究急需改進和完善。

綜上所述，國內外學者關于資源環境承載力研究有較為豐碩的成果，為本文研究江淮城市群資源環境承載力提供參考。現有文獻資源環境承載力的研究對象多為對省域或市域，但很少有學者基于省級區域性城市群視角進行研究。相較于現有文獻研究而言，本文擬從以下幾個方面進行擴展：一是從資源投入、綠化情況、環境效率、污染治理等四個維度出發，考慮單位到GDP工業廢水排放量、工業二氧化硫排放量等與資源環境相關的經濟效率指標，構建科學合理的評價指標體系，測算并分析江淮資源環境承載力水平。二是在所得得分的基礎上，探究江淮城市群資源環境承載力的時空演化格局并分析其變化特征和發展態勢，針對結論提出相關政策建議。

二、江淮城市群資源環境承載力測度

（一）指標體系構建

資源環境承載力是一個涵蓋生態、自然資源、環境、人類生活、社會經濟等多維度的復雜系統，因此需要建立一個全面的指標體系綜合反映城市群經濟發展、社會生活、生態環境之間關系，建立科學合理的指標體系直接影響其評價結果的準確性。本文在比較相關文獻的基礎上，參考張學良[7]的指標構建方法，將構建涵蓋資源投入、綠化情況、環境效率、污染治理4個二級指標和12個三級指標的資源環境承載力評價指標體系，分析江淮城市群資源環境承載力水平，如表1所示。

其中，環境TFP反映了資源環境和經濟發展之間的關系，其內涵是用最少的資源投入和低程度的環境污染換取最大的產出。根據環境TFP的概念，考慮到數據的可得性，本文將資源投入和環境污染作為投入指標，總產出（GDP）作為產出指標[12]。投入指標包括環境污染和資源消耗兩個方面。廢水、廢氣、固廢排放是衡量環境污染的主要指標，也是環境污染的主要來源之一，廢水、廢氣、固廢分別用工業廢水、二氧化硫、煙塵排放量表示。資源消耗包含水資源消耗、土地資源消耗和能源消耗三方面，水資源消耗用用水總量表征，土地資源消耗用建成區面積表征，能源消耗用全社會用電總量表征。

表1 資源環境承載力評價指標體系構成

（二）測度方法及數據處理

綜合評價方法相對較多，包括定性分析法、層次分析法、熵值法和因子分析法等，在相關文獻比較下本文選擇主成分分析法進行測度。由于巢湖市2011年劃分為合肥缺少部分數據而排除在外，2011年之后（包括2011年）江淮城市群11個城市改為10個城市，數據采集主要來源于《中國統計年鑒》和《中國城市統計年鑒》。同時注意到指標層中各指標數值差別較大，為避免由于某些指標數量級過大而占有過高的權重使得結果產生偏差，因此要對指標數據進行無量綱化處理。

（三）測算結果分析

（1）環境TFP評價

運用Deap2.1軟件得出2016年江淮城市群各城市的環境TFP值，見表2所示。

表2 2016年江淮城市群環境TFP

環境TFP是測度資源環境承載力的主要指標之一[7]。對2016年江淮城市群各城市TFP比較分析可以得到以下結論：2016年江淮城市群城市中環境TFP排名前五名的分別是：合肥、六安、安慶、蕪湖、滁州，其中合肥最高，達到2.83，表明其生態環境利用效率較高；而馬鞍山、池州、蚌埠、銅陵、淮南排名為后五位，其中淮南最少，僅為0.65，表明其生態環境利用效率較低。

（2）資源環境承載力評價水平

2016年江淮城市群資源環境承載力按降序排名前五的城市依次是：馬鞍山、蕪湖、合肥、銅陵、淮南，其中馬鞍山資源環境承載力最高，達到1.56，資源環境承載力越大，表示在一定時期內，城市群所能承載的人口數量增長和經濟社會發展的容納能力越強，從資源方面來說，資源提供給生態平衡和人類自身發展的能力越強，從環境方面來說，對環境污染物的容納和自身凈化能夠維護良好生態環境能力也越強。值得注意的是，2016年江淮城市群中合肥、淮南、馬鞍山、蕪湖、銅陵、安慶資源環境承載力均大于零，而蚌埠、滁州、六安、池州均為負值。江淮城市群南部地區資源環境承載力水平較高，北部地區資源環境承載力水平較低。江淮城市群資源環境承載力綜合得分和排名情況，詳見表3。

表3 2016年江淮城市群資源環境承載力綜合得分與排名

三、資源環境承載力時空特征分析

通過深入研究江淮城市群資源環境承載力水平，對江淮城市群發展現狀與前景有了更加全面的認識，有利于最大限度發揮江淮城市群發展潛力，推動其經濟綠色健康發展。為進一步反映江淮城市群“10+1”個城市資源環境承載力時空分布特征，基于江淮城市群資源環境承載力綜合得分，利用Arcgis地圖軟件將城市群內各城市由高到低劃分為五個層次，依次為資源環境承載力非常強、較強、強、一般、弱，并對各城市進行對比分析。

（1）從時間維度上看，2007—2016年江淮城市群資源環境承載力水平整體呈現出在波動中上升趨勢。2007—2016年合肥、淮南、馬鞍山資源環境承載力綜合得分均大于零，而蚌埠、六安、池州資源環境承載力綜合得分均為負值，表明合肥、淮南、馬鞍山較蚌埠、六安、池州所能容納的人口數量、經濟社會發展規模和生態環境的凈化能力強。淮南、蚌埠、滁州得分排名有較大幅度波動，而合肥、馬鞍山等其余七個城市承載力得分排名較為穩定，表明后者經濟發展模式較為穩定，主導產業與資源生態環境相關性較低，前者城市經濟發展波動較大，主導產業與資源生態環境有較高相關性，易受影響。除2007年和2015年外江淮城市群資源環境承載力中馬鞍山的綜合得分均為最高，除2015年外江淮城市群資源環境承載力中六安市的綜合得分均為最低。2011—2014年連續4年，江淮城市群城市資源環境承載力排名不變。樣本期間內馬鞍山、淮南、合肥、蕪湖、銅陵五個城市資源環境承載力排名較穩定且穩居前五，可能原因在于這些城市經濟比較發達，其地區生產總值、產業結構，社會事業等處于領先地位，節能減排等公共設施較為完善，第三產業迅速發展，污染物排放量較少，此外政府和社會對資源環境關注度較高，增加環境治理的投資規模，承載力綜合得分較高。

總體而言，2016年相較于2007年各城市資源環境承載力均是上升的，但上升的速度有所不同。各城市資源環境承載力水平之間存在分化且有較大的區域性差距。

表4 2007—2016年江淮城市群資源環境承載力綜合得分表

（2）從空間維度上看，2007年淮南市、合肥市、馬鞍山市資源環境承載力屬于一般層次，而銅陵、安慶、蕪湖、蚌埠、池州、滁州、六安資源環境承載力屬于弱層次，即2007年江淮城市群資源環境承載力整體水平較弱。2010年蚌埠市、六安市、巢湖市、滁州市、池州市資源環境承載力屬于弱層次，安慶市、蕪湖市資源環境承載力水平處于一般層次，銅陵市、合肥市、淮南市資源環境承載力水平處于強層次，2010年只有馬鞍山一個城市達到較強層次。2013年六安市、蚌埠市、池州市資源環境承載力水平屬于弱層次，安慶市、滁州市屬于一般層次，淮南市、合肥市、銅陵市、蕪湖市處于強層次，只有馬鞍山市達到非常強層次。2016年六安市、蚌埠市、滁州市、池州市的江淮城市群資源環境承載力水平處于弱層次，淮南市、安慶市屬于一般層次，合肥市、銅陵市、蕪湖市屬于強層次，依舊只有馬鞍山一個城市資源環境承載力處于非常強層次，可能原因在于馬鞍山是中國十大鋼鐵基地之一，馬鋼的所在地，同時也是皖江城市帶承接產業轉移示范區門戶城市，其資源環境對于人口增加、社會經濟發展有很強的容納能力。

圖1 2007和2010年江淮城市群資源環境承載力水平

圖2 2013年和2016年江淮城市群資源環境承載力水平

總體而言，2007—2016年江淮城市群資源環境承載力水平呈現出東中西部地區依次遞減的分布格局。資源環境承載力水平處于弱、一般層次等級的城市數量不斷減少，達到強層次以上等級的城市范圍不斷擴大。其可能原因在于江淮城市群資源環境承載力水平較高的南部地區、東部地區其地區生產總值、產業結構，社會事業等處于領先地位，第三產業迅速發展，節能減排等公共設施較為完善，污染物排放量較少，政府和社會對資源環境關注度較高，對環境治理的投資較多。南部地區的馬鞍山資源環境承載力綜合得分最高，其次是蕪湖和銅陵，池州較低，其中馬鞍山市鋼鐵資源豐富，經濟發展較快，10年間馬鞍山的資源環境承載力水平均處于其余城市之上，且于2014年達到峰值1.73；北部地區資源環境承載力綜合得分由高到低排序是合肥、安慶、滁州、六安，其中合肥作為安徽省的省會，是政治經濟中心，也是重要的增長極，10年間合肥的資源環境承載力水平始終處于其余三個城市之上，且于2014年達到頂峰值1.38；中部地區的淮南資源環境承載力綜合得分較高，其次是蚌埠，巢湖較低，其中淮南依靠煤礦資源，10年間的資源環境承載力水平始終處于其余城市之上。

四、結論與政策建議

本文基于資源投入、綠化情況、環境效率、污染治理四個層面構建了江淮城市群資源環境承載力指標體系，采用因子分析法對江淮城市群“10+1”個城市2007—2016年資源環境承載力水平進行了測算，對各城市資源環境承載力的時空特征進行分析。主要結論如下：

（1）環境TFP測算結果表明，2016年江淮城市群城市中環境TFP值排名前五名的城市是：合肥、六安、安慶、蕪湖、滁州，環境TFP值均大于1，說明其生態環境利用效率較高，能用較少資源投入和較低程度的環境污染換取的產出較大。在江淮城市群中環境TFP排名后五名的是：馬鞍山、池州、蚌埠、銅陵、淮南，環境TFP值均小于1，說明其生態環境利用效率較低。

（2）2016年江淮城市群資源環境承載力排名前三的城市是馬鞍山、蕪湖和合肥，資源環境承載力排名最后三位的城市是蚌埠、池州和六安。2016年合肥、淮南、馬鞍山、蕪湖、銅陵、安慶資源環境承載力均大于零，而蚌埠、滁州、六安、池州均為負值。馬鞍山、蕪湖、合肥這三座城市，地理位置較好，交通條件便利，經濟發展速度快，發展潛力較大，其所能承載的人口數量增長和經濟發展的容納能力較強。而蚌埠市、池州市和六安市資源環境承載力水平較低，資源提供給人類經濟社會發展、環境自身凈化以及對污染物的容納能力較弱。

（3）2007—2016年江淮城市群資源環境承載力水平整體呈現出在波動中上升趨勢。從時序上看，2007—2016年合肥、淮南、馬鞍山資源環境承載力綜合得分均大于零，而蚌埠、六安、池州資源環境承載力綜合得分均為負值，表明前者較后者所能容納的人口數量、經濟社會發展規模和生態環境的凈化能力強。合肥、馬鞍山、蕪湖、銅陵、安慶、池州、六安得分排名較為穩定，而淮南、蚌埠、滁州得分排名有較大幅度波動，表明合肥、馬鞍山、蕪湖、銅陵、安慶、池州、六安等城市經濟發展模式較為穩定，主導產業與資源生態環境沒有較高的相關性，而淮南、蚌埠、滁州等城市經濟發展波動較大，主導產業與資源生態環境相關性較高，易受影響。總體而言，2016年相較于2007年資源環境承載力均是上升的，但各城市資源環境承載力水平上升的速度有所不同，各城市資源環境承載力水平之間存在分化，有較大區域性差距。

（4）2007—2016年江淮城市群資源環境承載力水平呈現出南中北部地區、東中西部地區依次遞減的分布格局。資源環境承載力水平處于弱、一般層次等級的城市數量不斷減少，達到強層次以上等級的城市范圍不斷擴大。其可能原因在于江淮城市群資源環境承載力水平較高的南部地區、東部地區其地區生產總值、產業結構，社會事業等處于領先地位，第三產業迅速發展，節能減排等公共設施較為完善，污染物排放量較少，環境治理投資較多。

根據上述研究結論，結合江淮城市群的發展現狀，提出以下幾點政策建議：

（1）通過區域經濟政策選擇，協同發展路徑，促進產業轉型升級等路徑提高江淮城市群環境TFP。首先，有序推進城市群規劃建設，促進各城市協調發展，發揮合肥等經濟較為發達城市對地區發展的輻射帶動作用，加快周邊城市發展。其次將經濟較發達城市先進的生產管理經驗、環境污染治理技術、能源利用技術等引入江淮城市群城市，促進產業結構升級，提高綠色經濟發展質量，從而提升環境TFP。最后應在服務業和高新技術產業中投入更多資本，大力發展第三產業，同時也可將資本投入到改造先進生產技術和治污設施建設等方面，以提升環境TFP。

（2）針對廢氣、廢水、固廢等污染指標，從源頭發現問題、解決問題，提出相應對策并嚴格執行。重點提升江淮城市群資源環境承載力體系中發展較為落后的指標，著力補齊短板。淮南、合肥、蕪湖等城市應繼續保持其較強的資源環境承載力，加強對周邊城市的輻射力，減少環境污染。滁州、蚌埠、六安、安慶、池州應加強對環境污染的管制，減少“三廢”排放量，提高城鎮生活污水處理率和工業固體廢物綜合利用率，擴大市區綠化面積，促進經濟綠色健康發展。

（3）有效增強各城市資源環境承載力，加快資源長久利用和不斷提升環境質量。建立江淮城市群資源環境承載能力監測預警長效機制，推進江淮城市群環境質量與人居生態修復，構建多功能復合城市綠色發展空間。第三產業整體能耗相對較低，大力發展第三產業對于緩解當前江淮城市群資源短缺與環境污染現狀，提高資源利用效率有重要作用。

（4）江淮城市群經濟發展以工業驅動為主，產生大量污染物，粗放型的增長方式對資源環境產生沉重的壓力，不利于經濟可持續發展。提高資源環境承載力，必須轉變經濟發展方式，促進經濟增長由粗放型向集約高效型轉變。江淮城市群各城市應聯合起來，積極發展生態產業，構建綠色生態產業鏈，督促高消耗、高污染的企業采取有效措施加快環境污染治理，加強重點行業和企業污染物排放監測工作，提升市區綠地面積、城鎮生活污水處理率、空氣質量達標率等指標。大力推進資源節約型社會建設，將資源環境承載能力作為發展的硬性約束，協調好環境保護與經濟社會發展之間關系。