熵视角下的柳州城市生态系统可持续发展能力研究

作者:林珍铭;宋慷慷;余晓玲;吴永娇; 刊名:国土资源科技管理 上传者:岳金鑫

【摘要】以耗散结构系统的熵变分析为切入点,构建了柳州城市生态系统可持续发展能力评价指标体系。运用信息熵,构建了柳州城市生态系统可持续发展能力评价模型。分析了柳州城市生态系统的演化发展方向,对其可持续发展能力进行分析和评价,并提出了可持续发展对策和建议。研究结果表明:在2007—2014年间,随着社会经济的快速发展,柳州市社会经济生态系统的多样性和复杂性不断提高,无序度增大,对自然生态系统的需求压力不断增大,但同时自然生态系统对社会经济系统的支持力逐渐缓慢上升;柳州市生态环境污染问题得到有效控制,城市代谢功能加强,城市社会经济生态系统保持着较好的良性循环;城市生态系统总体上朝着健康、有序的方向发展;城市生态系统可持续发展能力先减小后增加,总体水平在提高。

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柳州市是我国西南地区工业重镇。“先污染,后治理”的发展模式曾经给柳州带来了“十雨九酸”的阵痛。21世纪初,在科学发展观和生态文明建设的指引下,柳州市推进了生态市建设和“创模”工作,取得了显著的成效。作为广西的重工业城市,其可持续发展与生态环境问题倍受学者关注[1-13]。柳州市可持续发展能力的研究方法主要有生态足迹法[3]和物质流[14]等分析方法。由于城市生态系统的复杂性和人类活动与自然过程的交织,这些研究方法和技术手段仍然存在问题,如物质流分析中没有统计自然系统的物质迁移;生态足迹作为一种定量测度人类消费与可持续发展能力的评价方法,无法涵盖社会、经济、资源与环境的方方面面[15]。城市是典型的社会—经济—自然复合生态系统[16],然而这些研究未能全面反映城市的复合生态系统属性。生态环境可持续发展是城市可持续发展的物质基础和内在保障,从城市生态系统的角度来研究城市可持续发展具有重要的现实价值。因此,基于耗散结构系统熵变理论,对柳州市城市生态系统发展演变与可持续发展能力进行分析与评价,提出可持续发展对策,为柳州生态市建设和城市可持续发展提供科学依据。一研究区域概况柳州市位于广西壮族自治区中北部,属中亚热带季风气候区,是以工业为主、综合发展的区域性中心城市和区域交通枢纽,是山水景观独特的历史文化名城。全市总面积1.86×104km2,市区建成区面积183.92km2。2015年末,全市常住人口392.27万人,其中市区常住人口159.63万人,居住有汉、壮、苗、瑶、侗等44个民族成份[17]。柳州市旅游资源非常丰富,旅游人口和收入都在广西位列前三,是广西自治区内著名的旅游目的地。地区生产总值(现价)从2000年的251.56亿元增加到2014年的2 208.51亿元,年均增长速度约为16.8%;地区生产总值同比上年增长率从2010年的15.84%下降到2014年的8.5%,经济增速明显放缓[18]。据初步核算,2016年柳州市全年地区生产总值为2 476.94亿元,按可比价格计算,比上年增长7.3%,一、二、三次产业增加值占地区生产总值的比重分别为7.3%、55.0%和37.7%[19]。作为西南地区工业重镇,柳州市工业经济总量占广西的五分之一强,已形成以汽车、机械、钢铁为支柱,化工、制糖、造纸、制药、建材、日化等产业并存的工业体系。其中,汽车、钢铁、机械是柳州三大支柱产业,2015年产值达3 313亿元,占全市规模以上工业总产值达74.45%[17]。柳州素有“桂中商埠”之称,是沟通西南与中南、华东、华南地区的铁路中枢及区域性综合交通枢纽,已形成集水陆空于一体的立体化现代交通网络,成为我国西南地区的商贸物流中心。二研究方法及数据来源国内外一些学者,运用耗散结构熵变思想和信息熵对城市生态系统演化、城市可持续发展能力和城市健康水平等进行了研究。张妍等基于耗散结构理论和城市复合生态系统理论,构建了城市生态系统演化分析的指标体系,建立了评估城市生态系统演化的量化模型[20-21]。林珍铭[22]、夏斌[23]通过对城市生态系统的结构和功能分析,以及城市作为耗散结构系统的熵变分析,对广州市的城市生态系统可持续发展能力进行了分析。吴宜进等[24]基于信息熵,对武汉市城市生态系统演化进行了分析和研究。高庆彦等[25]应用熵思想对云南省各市州城市社会经济生态系统的综合发展进行了差异性评价。Zhao等[26]运用最大信息熵方法,对中国一些典型城市的城市生态系统健康水平进行了评价。张洪福等[27]通过对城市生态系统和对城市生态系统的耗散结构进行熵变演化分析,对南京市

参考文献

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