生态足迹多样性和基于生态足迹的发展能力

22　中国大型岛屿生态建设——崇明生态岛可持续发展模式研究

22.1　崇明岛生态建设背景

崇明岛是我国第三大岛，也是世界上最大的河口冲积岛，位于长江流域和东部沿海地区“T”字形格局的交汇点，是上海最具潜在战略意义的发展空间之一。崇明的自然资源数量，特别是滩涂土地面积，风能、太阳能和大量生物能等绿色能源供给状况，以及绵长稳定的深水岸线在本区域都具有一定优势。此外，崇明岛也是目前长三角地区受人类活动，特别是工业化影响较小的地区，素以“水清、土洁、气净”而著称。但是，由于崇明岛远离上海市中心，受交通条件的制约，人流、物流和信息流严重受阻，所受辐射影响较小，导致工业和第三产业的规模和经济效益等方面在长江三角洲地区明显缺乏竞争力，被称为上海的“西部”。崇明的发展早已引起了有关方面的高度关注。2002年，上海市第八次党代会提出“积极做好崇明开发准备”，并随后编制了《崇明岛域总体规划纲要》。2004年，国家主席胡锦涛对上海市提出把崇明岛建设成现代化综合性生态岛的规划给予了肯定，希望按照科学发展观的要求，切实规划好、建设好崇明岛。同年，国务院对崇明越江通道可行性给予批复，2010年越江通道正式通车。到2020年，崇明将基本建设成为以优美的生态环境为品牌，以闻名的游乐度假为主导，以发达的清洁生产为支撑，环境优美、经济发达、文化繁荣、保障健全、城乡融合的上海世界级城市的生态岛区和最优美的“海上花园”，成为国内领先、国际一流的人类生态环境与生态活动示范岛区，同时也是上海连接长江三角洲和沿海大通道的北翼纽带。

利用国际国内发展范式对比、区域资源优化、情景多目标预测等方法和技术对崇明（崇明、长兴和横沙岛）社会模式、产业、人口、重要资源进行评估和预测。其目标是：提出适合崇明生态建设目标的发展模式；确定崇明重要资源的承载力、环境容量以及对适宜的人口和持续经济的支撑能力；探讨提升区域生态系统承载力的对策；提出与区域生态承载力相适应的产业结构、人口规模和布局方案；构建崇明重要生态系统的健康和风险评价指标体系和评价模型；开发环境安全和灾害预警系统；为崇明岛经济发展和生态环境可持续利用提供战略决策依据和建议，为我国发达地区的非发达区域平衡发展提供示范案例。

通过国内外发展模式的对比分析，结合崇明和区域发展，就崇明跨越式发展的模式以及人口、产业和环境的协调发展提出政策建议，也为整个项目提供适合的经济社会发展模式和相应的指标体系，是进行生态承载力以及生态安全动态预测的前提。

对与崇明类似特征区域的典型案例（如美国纽约长岛，德国巴伐利亚州，意大利西西里岛，加拿大爱德华王子岛，韩国济州岛，国内江苏扬中市（岛）、海南南粤、山东长岛等）进行调研。重点分析不同发展时期社会、经济、产业、环境等方面关键指标的变化以及内在规律，揭示“社会-经济-环境”复合系统的变迁模式。

22.2　国内外社会经济发展模式和指标体系研究的内容和技术路线

22.2.1　崇明岛经济发展、资源消耗和环境污染演变规律研究及模式预测

如图22-1所示，基于崇明岛1980年至2005年的社会、经济、资源、环境的统计资料和数据，本研究分别利用环境Kuznets曲线分析法、生态足迹分析法和能值分析法来实证研究崇明岛“社会—经济—自然”复合生态系统的经济发展与环境污染、资源消耗和“能量”（这里的能量是广义的能量，是考虑了能量的质量的能量，用能值来表示）流动之间的关系及这个关系的演变规律。结合与国内外其他地区的对比分析，探讨崇明岛发展历史和现状，探索崇明岛走过的发展模式和规律。在摸清本底的基础上，评估崇明岛“社会—经济—自然”复合生态系统的运行状态和方向，为预测研究提供理论依据。

图22-1　崇明岛“社会—经济—自然”复合生态系统的可持续性评估研究技术路线＊

图22-2表示的是在对崇明岛“社会—经济—自然”复合生态系统发展历史和现状研究的基础上，结合国内外的对比分析（提供资源消耗和污染物排放强度及生态环境压力指标与经济发展、产业结构和人口规模的关系和变化规律），根据崇明三岛联动总体规划的要求，配合其他子课题人口、产业的预测数据，对2005年至2020年15年内，崇明社会进步、经济发展、资源节约和环境保护情况进行多情景预测研究。通过研究，确定崇明岛经济、社会、资源和环境各类指标的分阶段实现目标（每5年为一个阶段），为其他课题组提供理论支撑。

22.2.2　国内外一些经济特区和岛屿经济模式的案例分析

依托全国和上海建设资源节约型和环境友好型社会的大背景和形势分析，在对崇明

＊本章图、表均为作者自制。岛“社会—经济—自然”复合生态系统经济发展与社会进步，资源节约和环境保护历史、现状与未来研究基础上，通过与国内外其他地区生态建设的对比、分析和研究，总结可持续发展模式，尤其是跨越式发展模式的经验和教训。结合崇明岛屿的经济、社会、资源和环境本底及三岛联动总体规划的目标和任务，提出崇明未来可供借鉴的发展模式，以及可行性论证和风险分析，并提供规避风险的措施和途径（图22-3）。

图22-2　崇明岛经济发展与资源消耗、环境污染预测和可持续发展指标体系构建研究技术路线

图22-3　国内外对比研究技术路线

22.2.3　小结

在崇明生态岛总体规划的框架下，对崇明岛生态承载力与生态安全预警系统进行研究，着重分析了崇明生态岛资源节约型可持续发展模式，从经济发展、资源消耗和环境污染三方面研究崇明岛的发展历史和现状，并根据经济、人口和产业规划，结合国内外的资源消耗和环境污染强度所建立的经验模型，对全岛未来的发展作出多情景预测和分析。在此基础上，通过国内外生态区的建设，尤其是国内外岛屿发展模式的对比研究，依据崇明岛的自身优势和特点，分析和归纳总结适合崇明岛屿选择的可持续发展方案、提供可供选择的制度和政策保障措施及风险评估和规避方法。最后，在上述研究的基础上，结合国内外的研究成果和崇明岛的实际情况，提出崇明岛实现三岛总体规划，建设资源节约型和环境友好型社会的分阶段实施的可持续发展指标体系，并为生态承载力和生态预警提供可供比较的可持续发展指标体系。

22.3　经济发展与资源消耗（生态足迹分析）

由于崇明县缺少详细的贸易统计数据，本文采用了成分分析法和综合分析法相结合的分析方法。根据《崇明县2001年统计年鉴》、《上海市2001年统计年鉴》和《中国2001年统计年鉴》，这里的生态足迹计算主要由两部分组成：①非能源类资源的消费；②能源的消费。主要基于崇明岛2000年的百户农村家庭的实物消费调查资料和能源消费资料，同时参考了中国和上海统计年鉴中有关的农村和城镇居民的实物消费资料及人均能源消费资料。非能源类资源的消费主要涉及人类的食和住的活动，而能源的消费主要表征了人类的衣和行的活动。

能源消费部分计算时将能源消费转化为化石能源土地面积。采用世界上单位化石能源土地面积的平均发热量为标准，将当地能源消费所消耗的热量折算成一定的化石能源土地面积。

计算出农村人口的人均生态足迹后，在假设农村和城镇人口的食品消费结构相似的前提下，根据城镇人口消费支出和农村人口消费支出的比值调整计算得到了城镇人口的人均生态足迹（表22-1至表22-4），最后根据全岛农村和城镇人口的数量加权计算出了全岛的人均生态足迹。根据《崇明岛屿生态建设与环境保护规划研究报告》中2000年崇明岛的土地利用情况的数据计算得到了崇明岛2000年的生态承载力，结合生态足迹的分析结果汇总得到了崇明岛2000年生态足迹的供给与需求情况（表22-5）。

表22-1　崇明岛2000年人均生物资源消费生态足迹计算

续表22-1

表22-2　崇明岛2000年人均能源消费用地计算

注：管道气为折合成液化气的消费量。数据来源：用电量、液化气、管道气数据由崇明县发改委提供；原煤、汽油、煤油、柴油、其他石油制品及热力数据来源于《上海统计年鉴2001》。

表22-3　崇明岛2000年农村居民人均生态足迹

注：当量因子引自AMBIO。

表22-4　崇明岛2000年城镇居民人均生态足迹

从崇明岛的生态空间供给来看（见表22-5），除生物多样性保护占用的生态空间外，基本上由耕地和水域供给，另外建筑用地也提供一部分。可以从两个方面进行解释：一是崇明岛是由泥沙淤积形成的河口冲积岛，岛的绝大部分土地都是来自于滩涂土地的围垦，这也就形成了崇明岛以耕地为主的土地利用现状，作为长江河口中心的沙洲岛屿，发达的水系构成了崇明岛内主要的生产性水域，加之水产养殖业的发展和提升，更提高了崇明水域的生态生产性面积和生态生产力，从而形成了崇明耕地和水域为主的生态承载力结构；二是居民消费结构的驱动作用，崇明岛居民的消费中农产品和水产品占了很大的比重，同样促进了土地利用结构的变化，再者，崇明作为中国最发达地区之一的长三角的一个农业县，受到区域发展的辐射及自身发展的要求，也加速了城市化和工业化的步伐，使得建筑用的面积也占据了相当大的比重。

从全岛来看，崇明2000年的人均生态足迹为0.956　9hm2，人均生态承载力为0.964　5hm2，人均具有0.007　6hm2的生态盈余（表22-5），基本处于平衡状态。但这些生态足迹又不是平等地分配给每个人的，其中农村人口的生态足迹为0.821　6hm2，城镇人口的生态足迹为1.442　7hm2，是农村人口人均生态足迹的1.76倍。从表22-6可以看到，城镇人口只有崇明岛总人口的21.79%，其生态足迹却占了崇明岛总的生态足迹的48.93%。全岛的生态足迹相当于5个崇明岛的地理面积，但崇明仍略有生态盈余，显示了崇明岛较高的生态生产力对其维持和发展的支撑作用。

表22-5　崇明岛2000年人均生态足迹计算汇总表

表22-6　2000年崇明岛总的生态足迹

由表22-7可知，耕地在崇明岛生态足迹中所占比例最大，将近40%；建筑用地所占面积最小，只有2.42%。而上海市恰恰相反，上海市的建筑用地在生态足迹中所占比重最大，接近50%。牧草地所占比例最小，只有1.5%。两者的发展现状和产业结构概况不同之处也体现在了人们的消费结构和水平上：崇明人口的消费集中在农牧渔等农业产品上，而上海市的消费则更多地集中在能源消耗上。从表中还可以看出牧草地和水域在崇明岛的生态足迹中占了很大的比重，这将不利于崇明湿地和水域的保护。事实也证明了这一点，崇明岛迅速发展的水产养殖业和畜牧业侵占了大量的生态用地，湿地和滩涂的围垦造成了很多不良的生态后果。崇明生态足迹的构成结构整体上看，是比较合理的。崇明居民的消费品中本地产品占据了很大的比重，尤其是农产品和水产品。这将有利于减少由于贸易所引起的物资运输所造成的物质和能源消耗，降低了岛内居民的人均生态足迹，从而间接地减少了对岛内外生态环境所造成的不利影响。

通过与国内外生态足迹的对比分析来看，目前崇明岛人均生态足迹要低于中国和世界的平均水平（表22-8），比经济发达地区或国家更是低很多。不难看出，发达国家或地区居民的人均生态足迹普遍高于不发达国家或地区居民的人均生态足迹。从世界范围的人均生态足迹相比，崇明岛的人均生态足迹仅仅处于略高于低收入国家的水平，对资源的消耗以及对生态环境所造成压力不大。

表22-7　崇明岛2000年生态足迹中各类土地所占比例

上海市数据源自：戴星等，叶田等，张芳等的文章.

表22-8　2000年崇明岛人均生态足迹、生态承载力及生态足迹赤字/盈余与世界区域的比较

源自：Living Planet Report 2000.

将崇明岛的人均生态足迹放到全国各省市自治区的排序（图22-4）中可以看到，崇明岛位于中等水平行列，稍低于新疆，与四川持平，远低于上海的平均水平。随着经济的增长，不可避免地要大量消耗和利用能源和资源，从而导致了发达地区较高的生态足迹，并通过贸易来弥补本地区资源和能源供应的不足，从而间接地扩大了其对环境和资源的压力。因此，经济的发展是人均生态足迹增加的一个重要因素。

图22-4　2000年崇明岛人均生态足迹在全国各省份排序中的位置

下面是崇明岛生态足迹主要指标分析。

22.3.1　人均生态承载力

从世界范围来看，崇明岛的人均生态承载力仅仅为世界平均水平的一半左右，与中东和中亚的人均生态承载力相当，但是高于全国平均水平，也高于亚太地区和低收入国家的平均水平。崇明岛的人口密度大约为500人/km2，高于全国的130人/km2。因此，崇明岛较高的人均生态足迹主要是因为土地的高生态生产力支撑的。从崇明岛的土地利用现状也不难看出，在生态足迹计算中，当量因子最高的耕地在崇明的土地利用结构中所占的比重最大，占了大约75%。

如图22-5所示，崇明岛的人均生态承载力处于全国的中等偏上的水平，略低于广西，与湖北和江苏的水平持平。各地区的人口密度、土地利用结构和土地生产力的高低对本地区的人均生态承载力具有决定性影响。由于各地发展水平参差不齐，土地利用结构各异，因此，即使具有相同的单位面积生态承载力，各类土地的贡献率也未必相同。本地特色或者具有相对优势的农林牧渔土地利用类型往往对生态承载力具有最大的贡献，正如崇明的耕地和水域。与上海市的平均水平相比，崇明岛的人均生态承载力是上海市的2倍多，充分显示了人口密度和土地利用结构对人均生态承载力的影响。

图22-5　2000年崇明岛人均生态承载力在全国各省份排序中的位置

22.3.2　生态赤字/生态盈余

比较计算所得的人均生态足迹和人均生态承载力，即需求和供应，则可以得到人类生产活动对自然的占用与自然提供的生态服务状况间的关系。生态赤字/盈余表征了这个关系。世界上大部分的国家和地区都存在这生态赤字（表22-8），按照全球人的平均消费，我们需要1.2个地球才能维持。中国的生态赤字也高达0.60hm2·cap-1·a-1，总的生态赤字更是高达780万km2，相当于0.8个中国，而崇明岛却略有生态盈余，与世界低收入国家差不多。从全国各省市自治区的生态赤字/盈余来看，崇明岛处于中上等水平，次于湖北，高于西藏（图22-6）。

图22-6　2000年崇明岛人均生态赤字/盈余在全国各省份排序中的位置

22.3.3　万元GDP生态足迹

万元GDP生态足迹可以反映资源的利用效率。显然，其值越低，对资源的利用效率就越高，反之，则利用效率低。崇明岛的万元GDP生态足迹为1.10hm2/万元，在资源利用效率上处于中上水平，与湖北和辽宁的水平相当，但明显高于上海。上海的万元GDP生态足迹仅为0.48hm2/万元，在全国是最低的，比处于第二的北京市还低了30%多，显示了上海市在资源利用效率方面的优势，全国万元GDP生态足迹最高的贵州省为2.52hm2/万元，崇明的资源利用效率是其2.5倍（见图22-7）。

图22-7　2000年崇明岛万元GDP生态足迹在全国各省份排序中的位置

经济发展水平和消费结构是影响万元GDP生态足迹的两个决定性因素，处于冬夏温差较大的地区，取暖和制冷都会消费大量的能源，而能源的生态足迹在所用消费项目中又是比较大的，这必然会增加万元GDP生态足迹的值；一个地区的食物消费结构也会影响万元GDP的生态足迹，肉类比瓜果蔬菜具有更大的生态足迹；经济的发展水平高的地区，可以采用先进的能源和资源利用技术，从而降低万元GDP生态足迹。

22.3.4　生态足迹多样性和基于生态足迹的发展能力

生态足迹的多样性指数是利用Shannon-Weaver公式计算：

式中：H是多样性指数，Pi是i种土地类型在总生态足迹中的比例。计算得到的生态足迹多样性包括两个部分：a——丰裕度（不同土地类型的数量）；b——公平度（测量生态足迹的分配状况）。

基于生态足迹的发展能力是利用下面公式计算：

式中：C为发展能力；EF为人均生态足迹。

徐中民等（1999）将利用上述公式计算出中国各省、市、自治区基于生态足迹的发展能力，与人均GDP及万元GDP生态足迹进行了回归分析发现，基于生态足迹的发展能力与人均GDP具有显著的正相关关系，与万元GDP生态足迹具有显著的负相关关系。说明基于生态足迹的发展能力是一个很好的表征生态经济系统中经济发展水平的指标。提高生态经济系统的经济发展水平，即提高人民的生活水平，可以有3种途径：①增加生态足迹；②提高生态足迹的多样性；③同时提高生态足迹的多样性和增加生态足迹。但从当前的研究现状来看，大部分国家和地区对生态环境的影响已经超过了全球或当地的生态承载力，为保护人类赖以生存的生命支持系统，人类应该减少自己的生态足迹，提高生态足迹的多样性。所以生态足迹的多样性和基于生态足迹的发展能力是很好的表征区域发展水平的变量。

从图22-8可以看到，崇明岛的基于生态足迹的发展能力仅次于上海，主要归因于其高水平的生态足迹的多样性（图22-9）与上海不完全相同：上海市的基于生态足迹的发展能力高是由其较高的生态足迹和生态足迹的多样性共同支撑的。其实不难理解，当今，地球上的土地资源有限，尤其是优质的耕地和高产的水域。若要维持人类当前较高的生态足迹，只有拓展消费的空间，充分利用每一种类型的土地，消费土地类型的多元化和均衡化，反映在生态足迹的多样性上，就是较高的多样性。

图22-8　2000年崇明岛基于生态足迹的发展能力在全国各省份排序中的位置

图22-9　2000年崇明岛生态足迹多样性在全国各省份排序中的位置

22.3.5　结论及建议

1）结论

通过对生态足迹理论的介绍和2000年崇明岛的实证研究可以得到以下结论：

2000年崇明岛的人均生态足迹为0.956　9hm2，生态承载力为0.964　5hm2，生态盈余仅为0.007　6hm2。其中，不到1/4的城镇居民却拥有将近全岛一半的生态足迹，将近80%的农民消费了另外一半。

2000年崇明岛的生态足迹和生态承载力的土地类型构成中，耕地和水域都占据了相当大的比重，反映了崇明岛经济发展和土地利用的现状。有利于降低全岛的生态足迹和提高全岛的生态承载力，但不利于当地湿地资源的保护。

2000年崇明岛的万元GDP生态足迹为1.10hm2，是上海市的2倍多，但在全国范围内仍处于前列，表明崇明岛具有较高的资源利用效率。

2000年崇明岛的生态足迹多样性和基于生态足迹的发展能力都处于全国的前列，其较高的基于生态足迹的发展能力，不同于上海，其主要是受生态足迹的多样性影响，而上海市则是生态足迹多样性和生态足迹共同作用。

2000年崇明岛的生态足迹分析结果显示，其资源消耗和供应能力处于全国的中等偏上水平，而发展能力处于全国前列，在世界范围内处于较低。但整体来看，全岛生态经济系统运行较为健康、稳定。

2）建议

通过技术升级、资源的循环利用提高资源利用的效率，尤其是能源的利用效率。从粗放型、消耗型的资源利用模式向集约型、节约型逐步转变。

调整居民的消费结构，使消费来源的土地类型更为多元化，消费项目更为均衡化。其中食品结构方面在满足健康摄入量需求的情况下，尽量提高植物性食品在食品消费中所占的比重。能源方面应该尽量利用可更新资源，或者更为清洁的化石燃料。

消费物资的本地化，因地制宜地优化消费模式，尽量消费本地的资源，尤其是能源，从而减少由于贸易而增加的资源，尤其是能源的损耗。

注意在未来规划中，设计公共交通引导性的交通发展模式，降低私人车辆增加造成的资源消耗和环境污染。

注意宣传环境保护的理念和文化，使节约资源和保护环境的政策发展融入到居民的一言一行中，通过点点滴滴的小举动去节约资源，保护环境，构建环境友好和资源节约型的生活方式。

合理规划未来的土地利用，尤其保护好具有较高生产力的耕地资源，大力引导发展水产养殖业，动态保护和开发滩涂土地资源。

22.4　经济发展与污染排放的评价（库兹涅茨曲线分析）

22.4.1　经济增长与环境质量下降：一个世界性困境

不管是英、美等老牌发达国家，韩国、新加坡等新兴的工业化国家，还是正在崛起的中国、印度等发展中国家，伴随着经济增长而来的环境质量下降似乎是一个不可避免的现象。经济全球化和环境问题全球化，使得整个世界的经济发展和环境问题混乱地纠缠在一起，错综复杂。环境问题从经济发展中来，最终也要通过经济发展得到解决，环境质量和经济发展之间存在复杂的影响关系。通过对不同时期、不同类型国家的发展模式和环境质量变化的思考，我们会发现背后存在着一些规律。这些规律对于当前中国的可持续发展有很强的指导和借鉴作用。通过对经济发展和环境质量变化的深入思考，我们也可以为崇明生态岛建设走上一条经济与环境协调发展之路提供建设性意见。

一般来说，按照引起环境质量下降的原因分类，环境问题大体上可以分为三种：（1）由经济发展引起的以高消费为主的环境问题；

（2）经济增长、工业化和城市化引起的以水污染和空气污染为主的环境问题；

（3）由于贫困和经济不发达引起的以生态退化为主的环境问题。

这三类大体上可以对应于发达国家、东亚新兴工业化国家和发展中国家在经济发展过程中的环境质量变化情况（侯伟丽，2005）。

22.4.2　经济增长与环境质量变化：环境库兹涅茨曲线的国内外研究

1955年，美国经济学家库兹涅茨（Kuznets）在对收入差距的研究中发现人均收入的差距随着经济增长表现出先逐渐增大后逐渐缩小的规律（Kuznets，1955），这两个变量之间的倒U形关系被称为“库兹涅茨曲线”。后来，Grossman，Shafik，Panayotou等人的研究均表明，随着收入水平的提高，环境质量先下降后好转，即环境破坏与收入水平也呈倒U形曲线（Grossman ＆Krueger，1992；Shafik ＆Bandyopadhyay，1992；Panayotou，1993），因此这种关系被称作环境库兹涅茨曲线（Selden ＆Song，1994），如图22-10所示。

此后人们分别从理论和实证检验两方面对环境库兹涅茨曲线进行深入研究，研究的结果进一步支持了环境质量与人均GDP二者之间存在倒U形关系的结论：环境质量在经济发展初期处于较好的水平，随着经济发展开始恶化，当经济发展到一定水平、人均GDP高过某一值时，会出现向下的转折——环境质量与经济发展关系进入相互促进阶段，即环境变化与经济增长之间存在“和谐—矛盾—和谐”的复杂关系。环境质量同经济增长呈倒U形曲线的关系，是同整个现代化进程的产业结构变化以及不同增长阶段对要素使用的集中程度紧密联系在一起的。经济增长处于粗放增长的工业化初期阶段，对自然资源特别是不可再生资源的使用就越多。科学技术作为重要的增长要素之一，一方面使人类能够应用更有效的手段大规模开发利用自然资源和不断开拓新的产业活动和消费领域，导致人类对生态系统更全面的掠夺；另一方面也使人类有可能大幅度地提高资源的利用效率，减少对自然资源的耗费，加快对稀缺资源的替代和清洁生产技术的引进。在工业化的不同阶段，产业结构、投入要素与资源利用率在市场竞争机制下的变化将推动收入—环境关系变化，因此，低收入国家与高收入国家在生态环境质量的整体变化中，有比较明确的轨迹可寻。这种关系不仅表现在一个国家的纵向发展上，而且还表现在现阶段发达国家与发展中国家之间的横向比较上（杨先明，黄宁，2004）。

图22-10　环境库茨涅茨曲线模式图

环境库兹涅茨曲线的分析和发现可以使我们更好地认识经济增长与环境变化之间的关系。有学者认为，如果环境库兹涅茨曲线确实存在，或者在到达一定的转折点后，人均收入或财富的增长有助于改善环境质量，那么对环境破坏问题的解决还需依靠经济增长本身，这实际上意味着促进经济增长应成为首要政策目标，而不是环境保护政策优先或者环境与增长并重的政策。显然，这与可持续发展的要求有很大的距离。事实上，环境库兹涅茨曲线的逻辑含义和隐含的发展模式更值得人们关注。首先，环境库兹涅茨曲线表明，事情在变好以前，可能不得不经历一个更糟糕的过程，这一逻辑含义在环境质量将随着人均收入增长而逐步改善的过程中得到充分的展示；其次，环境库兹涅茨曲线将其暗含的“先污染，后治理”的内容作为一般模式而表现出来。

环境库兹涅茨曲线试图揭示的是收入与环境的一般关系，但是具体到一个经济体而言，曲线的变化趋势却有很大的差异，各国倒U形曲线的峰值取决于该经济体的基本发展模式或增长方式。日本经济学家速水佑次郎（2003）曾经分析过不同的发展模式对资源的利用方式与效率的差异性。他发现，体制的选择，进而是增长方式对能源的利用和由此产生的环境外部性具有决定性的影响。联合国环境规划署的报告则认为，环境恶化是“由于经济发展模式的选择不当所造成的，可以通过选择恰当的经济发展模式，实现经济发展的同时保持良好的生态环境”。从20世纪70年代关于增长极限和环境经济问题的研究也已经充分表明，在现代科学技术条件下，经济增长不可能在零污染的情况下实现，但是，不同的经济体能以多快的速度越过环境库兹涅茨曲线的峰值，从增长与改善环境质量的两难区间进入到协调发展的区间，则取决于经济体对增长方式的选择。

22.4.3　崇明经济发展和环境质量的关系的实证研究

1）崇明环境质量与污染控制现状

人们往往把崇明岛看成是上海的一片净土，认为其自然环境优越，水洁、土净、风清，和上海其他区县相比确实如此，特别是崇明的空气质量给所有进岛的人以清新的感觉。表22-9，表22-10也反映出了崇明的环境质量要远远好于上海市区，近年来在污染控制方面也取得了一定成绩。但是崇明的生态环境并不是人们想象的那么好，水环境质量和土壤污染等不易被公众观察到的问题已经引起了科学家和当地政府的密切关注，特别是水环境质量可能会成为今后崇明可持续发展的制约。

表22-9　崇明环境质量情况（2001—2004）

表22-10　崇明污染控制状况（2001—2004）

2）崇明经济发展与环境质量关系的环境库兹涅茨曲线分析

由于崇明环保系统直接统计的崇明污染物排放的数据非常有限，所以研究计算崇明环境库兹涅茨曲线分析的数据是根据崇明统计年鉴工业总产值反推得到，具体步骤如下：

（1）将崇明岛各个小行业的产值按照我国工业产业分类体系汇总为41个大行业产值。

（2）根据《中国可持续发展战略报告》（2007）中有关中国工业产业体系中各大产业的能源物质消耗和污染物排放强度，计算得到各类行业各年份的各类物质消耗和污染物排放量。

（3）将各个行业污染物和物质消耗的总量分年份进行汇总。

（4）最后利用两个系数对数据进行调整：a＝工业产品价格指数，b＝工业总产值/各大类工业产值汇总值。系数a是为了将各个年份的工业总产值统一调整到物耗和污染物排放强度公报数据的年份，系数b是为了将统计到的工业部门总产值平均分摊到各个部门，使得计算的数据更加贴近真实值。

崇明各类工业污染物排放状况（1997—2004）见表22-11，崇明主要大气污染物排放及生活垃圾排放状况（1992—2004）见表22-12，上海市与崇明岛环境质量指标、污染物排放量与人均GDP计量模型检验结果对比见表22-13，崇明—上海环境库兹涅茨曲线对比研究见图22-11。

表22-11　崇明各类工业污染物排放状况（1997—2004）

注：＊废水污染排放量包括汞、镉、六价铬、铅、砷、挥发酚、氰化物、化学需氧量、石油类、氨氮等。

表22-12　崇明主要大气污染物排放及生活垃圾排放状况（1992—2004）

表22-13　上海市与崇明岛环境质量指标、污染物排放量与人均GDP计量模型检验结果对比

注：S代表上海市，C代表崇明岛，工业废水污染物包括COD、石油类、氰化物、砷、汞、铅、镉和六价铬。

图22-11　崇明—上海环境库兹涅茨曲线对比研究（图中：左图为崇明，右图为上海）

3）从后发优势理论和环境跳跃理论探讨崇明如何跨越环境库兹涅茨曲线

按照传统的发展途径，崇明很有可能会重演环境库兹涅茨曲线的趋势，这与生态岛的建设目标是相违背的。前面已经提到，环境库兹涅茨曲线是一个现象，而不是一个必然规律，转折点的收入水平在各个国家、各个时期也是存在差异的，跨越环境库兹涅茨曲线是可行的，但是必须跳出传统的发展路径。针对崇明而言，我们认为只要充分发挥后发优势，进行环境跳跃，崇明是完全有可能走出一条经济与环境和谐发展的新路的。

后发优势是指经济后发展国家或地区在推动工业化进程中所拥有的特殊优势，这种优势并不是由后发展国家或地区通过自身努力创造的，而完全是与其经济的相对落后性共生的（赵云君、文启湘，2004）。经济发展相对落后，但同时受到传统工业化发展负面影响相对较少的崇明岛，积蓄了更多的后发优势，可以用更宽更远的视野设计一条跨越传统工业化的生态型现代化之路。就可持续发展战略领域而言，崇明的后发优势至少包括下面几个方面。

（1）机遇型后发优势：即抓住生态岛建设的历史机遇，谋求和推动环境保护的时机优势。

（2）制度借鉴上的优势：崇明可以通过吸取发达国家或地区已经历的经济发展、环境保护经验和教训，设计相关制度以弥补经济政策的内生性缺陷，缩小政府决策与社会最优决策间的偏离程度，促使经济发展与环境改善良性互动，建设出独特的环境库兹涅茨曲线通道。

（3）技术引进上的优势：环保技术水平是影响环境治理效率的重要因素，但它的创新是以巨大资本投入和先进研究条件为基础的。发达国家或地区由于科技基础、工业基础和经济实力较强，较易取得有突破意义的科研成果。在全球化、信息化、市场化的知识经济时代，崇明可以通过付出相对较低的成本引进这些技术，经过吸收、消化、创新和再引进、再创新，逐步缩小与发达地区之间的差距，实现经济的跨越式发展。

环境跳跃理论是指在一定历史条件下落后地区相对于先行地区走过的某个环境发展阶段的超常规行为。环境跳跃分为跨越式环境跳跃和非跨越式环境跳跃，跨越式环境跳跃有质的改变，而非跨越式环境跳跃仅有量的改变。跨越式环境跳跃也就是通常所说的环境保护跨越式发展，也就是实现环境从“两难”到“双赢”的跳跃。当然，环境跳跃理论应用到产业发展方面，则是实现从传统产业到生态产业的跳跃，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子（赵云君、文启湘，2004）。

按照规划，到2020年，崇明三岛人均产出水平将达到或略超过全市平均水平。这么大的经济总量下，崇明如何防止环境质量不恶化，如何改善环境质量成为一个不可回避的难题。历史的经验告诉我们，走传统的经济发展道路肯定是不行的，崇明必须依托科技创新，推行循环经济，发展生态产业，走一条资源节约、环境友好的跨越式发展的道路。可喜的是，目前，崇明已经具备了环境跳跃的条件。

（1）国内外大背景有利于实现跨越式发展：经济全球化为发展中国家后来居上、赶超发达国家提供了前所未有的机遇，同时以信息技术为先导的科技革命，使我们有可能直接采用国际最新科技成果，越过某些技术发展阶段，而不必重复发达国家曾经走过的老路。

（2）具有有利于实现跨越式发展的良好基础：我国和上海经过多年的环境保护探索与发展，已经形成了一套比较完善的环保法律法规、规章制度、标准准则体系，在发展环境保护事业中积累了丰富的经验，为实现环境保护的跨越式发展奠定了良好基础。

（3）上海市对于崇明生态岛建设的定位：这使得崇明的发展可以不同于其他区县的发展模式，不以经济的高速增长为首要任务，不以GDP为单纯的考核指标，重要的在于建设人与自然和谐的生态型岛屿，在生态保护中促进与经济的和谐发展，把崇明岛建设成上海的一颗生态明珠和可持续发展经济模式示范岛。这种发展目标的定位使得崇明可以突破传统的发展模式，进行跨越式发展和新模式探索。

22.5　“社会—经济—自然”复合生态系统的综合分析（能值分析）

22.5.1　能值分析的理论产生、现状及发展趋势

20世纪80年代，国际生态学界提出能值（Emergy）新概念理论和分析新方法，为生态系统和生态经济系统的定量分析研究开拓了新途径。能值（Emergy）与能量（Energy）不同，它的英文拼写带有一个字母“m”，是一新出现的科学名词，由H.T.Odum创立。近20年来，国际上发展出能值新概念、理论方法，为衡量和表达环境资源和经济提供了共同的度量标准。能值为环境、资源、人类劳务、信息和发展决策的分析评价提供了新尺度。生态经济系统的能值分析是以能值为共同标准，综合分析评价系统的能物流、货币流、人口流、信息流，得出一系列反映系统结构和功能特征与生态经济效益的能值指标，评价系统的可持续发展性能及决策。在实际应用中，以“太阳能值”衡量某一能量的能值，可以衡量和比较不同类别、不同等级的能量的真实价值，把不同种类、不可比较的能量转换成可以进行比较的同一标准能值。能值观念能让我们以同一种能量类别太阳能为单位，同时比较系统中流动和储存的不同类别的能量及其在该系统中的贡献。应用能值可衡量分析自然环境资源与经济活动的价值以及它们之间的关系，有助于调整生态环境与经济发展，对自然资源的科学评价和合理利用、经济发展方针的制定及实施可持续发展战略均有重要意义。

中国开展能值分析研究开始于1989年留美学者蓝盛芳教授在美国佛罗里达大学直接与H.T.Odum的合作研究，参与了美国NSF有关项目和能值专著工作。1992年蓝盛芳在《当代生态学博论》一书中发表了2万多字的文章，首次把能值理论、方法和有关研究介绍到中国，同年在北京出版社出版了《能量、环境与经济：系统分析导引》一书。继而，能值分析概念、方法被收入《普通生态学》、《生态系统生态学》和《生态工程学》等大学教材和研究生教材。

近十多年来，能值分析方法和应用研究，尤其对国家或地区、自然资源、工农业系统的能值分析十分活跃。在国际上，20世纪80年代美国科学基金率先开展能值研究，意大利、瑞典、澳大利亚等国于90年代迅速开展。我国于90年代由蓝盛芳引入能值理论，开展了国家与地区、农业、自然保护区和城市方面的能值分析和理论方法研究。目前，在广州、南京、上海、北京等地大学和科研单位均进行有关研究。迄今为止，得到国家自然基金三个能值分析研究项目资助，开展了国家与地区、农业生态系统、海涂湿地自然保护区、城市复合生态系统等方面的能值分析和理论方法研究。中国学者已在国内和国际性刊物发表数十篇能值研究论文，培养了二十多名能值分析研究领域的硕士生、博士生。同时，与H.T.Odum等继续开展国际合作，在这一研究领域与国际同步进展。

22.5.2　能值指标体系

各种生态系统和复合生态系统的能值分析，包括生态经济系统、社会—经济—自然复合生态系统及各种生态工程系统的能值分析，均可得出一系列能值综合指标。这些指标综合反映生态系统的结构、功能与效率；它们是反映自然环境资源的价值和人类社会经济发展，以及环境与经济、人与自然关系的指标体系，也是系统综合分析及社会经济发展决策参考的重要指标体系。通过系统能值分析得出的一系列能值指标，可把复合生态系统的各种生态流（能流、物流、货币流、信息流、人口流或生物物种流等）在能值尺度上统一起来，定量分析系统的结构和功能，认识自然环境生产的价值及其与人类经济的关系，以正确处理人与自然资源和环境与经济的关系，走可持续发展的道路。

（1）能值/货币比率：一个国家单位货币（通常转换成美元）相当的能值量，即能值与货币的比率（Emergy/Dollar Ratio），它等于该国全年能值投入总量除以当年货币循环量（国民生产总值GNP）。一个国家全年应用的能值总量包括可更新自然资源（太阳光、雨等）、不可更新自然资源（煤、石油、天然气、矿藏、土地等）及进口商品、资源的能值。以农业为主的发展中国家，直接使用很多不花钱的本国自然资源，没有或甚少用货币购买其他国家的资源产品，同时GNP较低，经济领域流通的货币量较少，因而发展中国家具有较高的能值/货币比率。在这些国家用较少钱可购买到较多的能值财富。反之，发达国家的能值/货币比率远低于发展中国家，它们的GNP高，用货币购进的资源产品较多。

（2）能值—货币价值：能值—货币价值（Emergy Dollars，缩写为Em＄）是指将生态经济系统的能值折算成货币，相当于多少币值，也称宏观经济价值，其折算方法是资源或产品的能值除以当年的能值/货币比率。能值—货币价值反映某一产品的实际价值，包括凝结在产品中的人类劳动和环境资源的价值，而市场价格只能反映产品的稀缺性。如果某一能值流是经济系统真正财富的构成部分，那么可以认为该系统这部分的购买力大小取决于该能值流量。例如，如果农业在一个国家的年能值总量中占10%，则该国经济总产值（GEP）的10%取决于农业能值量。由能值决定的这部分经济产值，就是所谓的能值—货币价值。某种产品的能值量除以能值/货币比率，即得该产品能值的Em＄。实际应用的能值单位为太阳能焦耳（sej），故“能值—货币价值”实为“太阳能值—货币价值”。例如，假设某种能值流量为1×1012sej/a，此能值量除以美国1993年的能值/货币比率（1.4×1012sej/＄），即得到该能值流当年在美国经济体系中的Em＄为1×1012sej/a÷ （1.4×1012sej/＄）＝0.71＄/a。通俗而言，所谓Em＄系指某种能值对经济的贡献折算成货币的话，相当于多少市场货币值。所得的这种Em＄，并非市场流通的货币价值，只是表明该值“相当于”多少币值。Em＄是从宏观上探讨经济的理想尺度，它可用于度量经济环境和资讯，以及商品和劳务。取得最大能值—货币价值的系统必然是有最大能值产出的系统，它可持续发展且具竞争力。

（3）能值投资率：生态经济系统（环境经济系统）的能值投资率（Emergy Investment Ratio），等于来自经济的反馈能值除以来自环境的无偿能值输入。前者如燃油、电力、物资、劳务等，均需花钱购买，称为“购买能值（Purchased Emergy）”；后者来自包括土地、矿藏等不可更新资源和太阳能、风、雨等可更新资源在内的自然界无偿能值（Free Emergy）。能值投资率也可称为“经济能值/环境能值比率”。能值投资率是衡量经济发展程度和环境负载程度的指标。其值越大则表明系统经济发展程度越高，其值越小则说明发展水平越低而对环境的依赖越强。能值投资率可用于确定经济活动在一定条件下的效益，并可测知环境资源条件对经济活动的负载率。

（4）净能值产出率：净能值产出率（Net Emergy Yield Ratio，EYR）为系统产出能值与经济反馈（输入）能值之比。反馈能值来自人类社会经济，包括燃料和各种生产资料及人类劳务。净能值产出率是衡量系统产出对经济贡献大小的指标。与经济分析中的“产投比”（产出/投入比）相似，净能值产出率是衡量系统生产效率的一种标准。EYR值越高，表明系统获得一定的经济能值投入，生产出来的产品能值（产出能值）越高，即系统的生产效率越高。净能值产出率对能源和进出口价值评估特别重要，可用以说明能源生产与利用的效率，显示经济活动的竞争力。

（5）能值扩大率：一个系统过程中增加的产出能值与增加的投入该过程的能值之比，称为能值扩大率。能值扩大率是衡量能值应用效率的指标，由于能值投入增加，导致产出能值增加。经济过程的能值扩大率越高，说明该过程的效率越高，边际效应越高。

（6）能值自给率：能值自给率是一个国家、地区或城市的本地资源能值投入与国外或外地输入能值之比。能值自给率可以用来描述一个国家或地区的对外交流程度和经济发展程度。

（7）能值密度：能值密度即一个国家或地区能值总利用量与该国家和地区面积之比，单位是sej/（m2·a）。能值密度这一指标反映了被评价对象的两个特性——经济发展强度和经济发展的等级。整个世界系统从不发达国家到欠发达国家到发达国家，也存在这么一个类似情况。能值密度越大，说明经济越发达，在等级中的地位越高。

（8）人均能值用量：人均能值用量指一个国家或地区的人均能值使用量，是评价人民生活水平的指标。在农业国家或欠发达地区，人们可以从环境资源系统直接获得某些生活必需品，没有必要为此付出任何金钱。因此，如果只是用货币来衡量他们的生活水平，并不完全说明问题。而利用能值可以对这些无偿的环境资源投入进行恰当的评价，从而可以衡量人们的物质生活水平。

22.5.3　一些能值指标的相关性分析

H.T.Odum 20世纪80年代创立的能值指标体系虽因所分析系统的具体差异而不同，但整体而言其中几个主要的能值指标是目前各系统能值分析中通用的。即能值产出率（EYR）、能值投资率（EIR）、能值交换率（EER）、能值扩大率（EAR）、能值自给率（ESR）、环境负载率（ELR）、可更新资源投入率（RIR）等。部分指标间存在着一定的相关关系。

（1）能值产出率（EYR）、能值投资率（EIR）与能值自给率（ESR）

根据Odum的定义，能值投资率为社会经济反馈投入能值与自然环境投入能值之比；能值产出率为系统总产出能值与社会经济反馈投入能值之比；能值自给率为系统自然环境投入能值与系统能值投入总量的比。根据能值的定义和计算公式可知：能值产出率与能值投资率成反比关系；能值自给率与能值产出率成正比关系；能值投资率等于能值自给率的倒数减1，与能值自给率成反比关系。能值产出率与能值投资率及能值自给率三者间存在着直接的相关关系，对于系统评价有重复作用，应予以归并简化，保留其一即可。鉴于原有能值分析案例中的使用频度和与经典经济学首要评价指标—产出/投入比的相似性，建议保留能值产出率。

（2）环境负载率（ELR）与可更新能源投入率（RIR）

环境负载率为系统不可更新能源投入能值总量与可更新能源投入能值总量之比；可更新能源投入率为系统可更新能源投入能值总量与系统能值投入总量之比。根据其定义和计算公式可知，环境负载率与可更新能源投入率成反比关系，两者在对系统的评价中的作用发生重叠，应予以归并简化，保留其一即可。鉴于对环境承压程度评价的直观性和明确性，建议保留环境负载率。

22.5.4　崇明岛生态经济系统能值分析

崇明岛生态经济系统能值分析框架见图22-12。

图22-12　崇明岛生态经济系统能值分析框架图

根据1978年至2003年的统计资料和相关数据，分别对崇明岛1980年、1985年、1991年、1996年和2003年生态经济系统的能量流、物质流、信息流、人口流和货币流的能值指标进行了计算和分析（表22-14）。给出了2003年的综合能值指标体系表（表22-15），并研究了崇明岛改革开放以来20多年的主要能值指标的变化趋势（图22-13），并与其他地区和国家进行了对比（表22-16）。

表22-14　崇明岛社会—经济—环境复合生态系统能值分析（2003年）

注：限于篇幅，对一些数据进行了合并：粮食——水稻、麦类、玉米、大豆、蚕豆及其他杂粮；经济作物——棉花和油菜籽；其他——瓜果和蔬菜；肉类——猪牛羊鸡鸭鹅及其他；鲜蛋——鸡鸭蛋；水产——淡水和海水产品；其他——牛奶和蜂蜜；金属——钢铁及钢材、铝及铝材、铜及铜材；建材及杂物——水泥、砖瓦、塑料及化工制品；燃料——管道气和液化气；化肥——氮、磷、钾和复合肥；货币流：流入——进口和旅游收入，流出——出口和上缴财政；人口流：流入——迁入和出生，流出——迁出和死亡；废物流——固废和废液。

表22-15　崇明岛社会—经济—自然复合生态系统能值分析指标汇总（2003年）

表22－16　崇明岛能值分析指标与部分地区、国家比较

图22-13　崇明岛主要能值指标变化趋势

受长江泥沙的影响，崇明岛一直处于动态变化之中：由新中国成立初期的600多km2扩大为现在的1　200多km2，崇明东滩20世纪50年代至90年代，每年向海推进200～300m。新形成的土地资源是崇明岛独特而巨大的可更新资源，针对土地形成的特殊性，分别计算了计入和不计土地形成的能值指标体系（表22-14、表22-15）。由于土地形成的能值很大，掩盖了所有指标的变化趋势，因此，这里只就未计入土地形成的能值指标展开分析讨论。

1）能值来源

能值自给率（Emergy Self-sufficiency Ratio；ESR）描述一个地区的对外交流程度和经济发展程度。一般情况下，系统能值自给率越高，对内部资源的开发利用越多。但同时由于购买能值投入不够，可能会使本地资源得不到最佳利用，造成整个经济发展程度不高。崇明岛的能值自给率从1980年的97.1%下降到了2003年的89.9%（图22-13），说明崇明岛在资源利用方面仍没有摆脱对内的依赖性，接受的外部反馈输入远远低于一些发达国家和地区，与台湾和香港相比，崇明岛必须进一步加快与外部的交流，合理引进外部资源，以配合本地丰富自然资源的开发，与海南相似，需要加快岛屿生态经济系统由内向型向外向型的转变（表22-16）。

2）能值投入率

能值投入率（Emergy Investment Ratio；EIR）用来判定经济活动的竞争力，测知环境资源对经济活动的负载率。其值越大，系统经济发展程度越高，输入大量的“购买能值”使产品的竞争力降低；其值越小，则对环境的依赖性越强，大量使用自然界的“无偿能值”，产品价格低，市场竞争力强。崇明岛的能值投入率由1980年的0.03迅速增长到1991年的0.10又缓慢增至2003年的0.11（图22-13），这些也均表明崇明岛主要依靠本地资源，从外界输入的能值较少，过低的能值投入率将不利于崇明岛吸引域外资金，从而影响本地资源的充分开发。

3）社会亚系统

人均使用能值（Emergy Per Capita；EPC）是评价人民生活水平的指标，同时考虑和量化了无法用货币来衡量的自然环境及物物交换流，因此更为合理、真实和有效。由于能值使用总量的增长（由1980年的3.05×1021sej增加到2003年的4.93×1021sej）和人口的减少（由1980的63.2万下降到2003的60.6万）。崇明岛的人均能值使用量由1980年的4.82×1015sej/（p·a）增长到了2003年的8.13×1015sej/（p·a），其中1980年至1985和1991年至2003年增长较为稳定缓慢，1985年至1991年增长迅猛（图22-13）。该指标略高于几个岛屿，明显高于长三角的江浙两省，高于世界和我国的平均水平，大大低于一些发达国家（表22-16），“水清、气洁”的自然环境和丰富多样的自然资源维持了崇明岛屿较高的生活质量。

能值密度（Emergy Density；ED）反映了区域的经济发展强度和等级及能值使用的集约程度，其值越大，经济越发达；同时，可以描述区域土地资源的稀缺性和对区域发展的制约性。从1980年至2003年崇明岛能值使用强度的变化趋势来看，经历了缓慢增加、快速增长、保持稳定与持续下降四个阶段（图22-13），因为崇明岛的面积不断淤长从而使能值使用强度出现了波动，而且崇明岛的能值应用总量也是呈现先增长后下降的趋势。2003年岛域能值使用强度为39.3×1011sej/（m2·a），与台湾的水平接近，略高于长江三角洲的江浙两省，远高于我国和世界的平均水平及西部地区（表22-16），虽然崇明岛每年有着可观的新形成的土地资源，但土地仍略显压力，对经济发展构成了一定的限制，未来更应该注意动态保护和利用。

4）经济亚系统

能值—货币比率（Emergy Dollar Ratio，EDR）代表一个地区的货币购买力。社会经济较为落后的地区由于大量使用无需付费的自然环境资源能值，货币流通量小，能值—货币比率相对较高。而发达地区，由于货币流通量大，循环快，并且需要从域外购买大量廉价资源，能值—货币比率一般较低。崇明岛的能值—货币比率从1980年的73.5× 1012sej/＄下降到了2003年的5.70×1012sej/＄（图22-13），主要是由于改革开放以后，经济的迅速发展使得GDP增加造成的。2003年崇明岛的能值—货币比率高于台湾和扬中，低于海南，明显低于西部地区，高于长三角和珠三角地区，与全国平均水平相当，显著高于发达国家（表22-16）。地理原因使得货币及物流缓慢，但受到长三角的辐射，近年经济发展较快，但整体经济发展水平不高。

电能是高品质的能量，可与其他低品质的能量与物质的投入相结合，给生产过程以刺激与反馈，电力能值占总能值用量比例（Fraction of Emergy Used from Electricity；FEE）越大，则工业化程度和信息化水平越高，科技竞争力越强。崇明岛的该项指标由1980年的7.18%快速增加到2003年的14.2%（图22-13）。但仍显著低于台湾，高于海南。与长三角和珠三角地区相比，差距较大，但明显高于西部地区，与世界和全国平均水平相当，低于世界发达国家（表22-16），说明崇明岛的工业化程度不高，科技和经济发展水平也相对薄弱，这与崇明依靠火力发电和外域供电的现状有关。

得到较多能值的区域等于得到了较多的价值财富，经济的发展就得到了较多的刺激和驱动力。能值交换率（Emergy Exchange Ratio；EER）越大表明地区的劳务信息聚集程度越高，在对外贸易中处于有利地位，1980年到2003年崇明岛的该指标值由0.12上升到2003年的0.39（图22-13），但仍低于1，远未达到基于能值的贸易平衡，在对外贸易中处于不利的地位，与世界发达国家相比，差距很大。主要因为崇明岛出口大量初级农产品，进口一些高能值转化率的工业产品。

5）自然亚系统

较高的环境负荷率（Emergy Loading Ratio；ELR）说明科技发展水平较高，同时环境所承受的压力较大。该指标对系统的运行具有预警作用，系统如果长期处于高环境负荷率运行，将会导致系统的严重退化，甚至功能的丧失。崇明岛的环境负载率在1980年至1996年的增长之后开始下降（图22-13）。2003年的环境负荷率为2.20，低于扬中及长三角和珠三角地区，高于海南和台湾及西部地区，与全国平均水平持平，处于世界中等水平（表22-16）。这表明崇明岛的经济还有很大的成长空间，应该注重依靠输入能值和不可更新资源来加快可更新资源的开发利用和保护。

人口承载量（Population Carrying Capacity；PPC）是系统能否保持自稳性的重要指标。崇明岛的人口承载量在1985年至1991年期间迅速下降（图22-13），主要是因为此期间岛域经济迅速发展，人民生活水平不断提高，外部能值输入又严重不足。其他时期基本稳定，崇明岛的实际人口也是波动中有所下降。2003年人口承载的下限为18.9万，上限为152万，实际人口为60.6万（表22-15），稍有人口压力。

6）系统综合评价

能值产出率（Emergy Yield Ratio；EYR）可以说明经济过程是否为经济活动提供基础能源，能反映系统产品是否具有竞争力和经济效益的大小。其值越高，则系统的竞争力越强，效益越大。1980年至1991年崇明岛的净能值产出率经过快速和平缓下降，从1980年的34.1减小到2003年的9.88（图22-13），下降的原因主要是系统进口资源及劳务能值的增加，由1980年的8.94×1019sej/a上升到2003年的4.99×1020sej/a。这充分说明了崇明依赖本地可更新资源的现状，仍是一个向外界输出资源的地区。

基于能值分析的可持续发展指数（Emergy-based Sustainability Index；ESI）小于1的系统为消费型经济系统，能值输入较大且本地能值开发利用程度也比较高；大于10则是经济不发达的象征，对资源的开发利用不够；其值在1和10之间表明系统富有活力和发展潜力。崇明岛1980年至1991年该指标直线下降，此后一直很平稳，与能值产出率的变化趋势基本一致（图22-13），主要是因为1980年至2003年环境负荷率的变化不大，且有波动。受经济发展、资源开发利用的影响，20世纪80年代末期，下降到了10以下，后因环境压力的增加，一直在5上下波动，2003年为4.49，说明崇明岛的生态经济系统处于稳定健康的状态，考虑能值交换的可持续发展指数（EISD）以及同时考虑能值交换和污染物排放的可持续发展指数（SDI）分别为1.77和1.74（表22-15），同样表明系统现状良好，可持续性强。

7）结论和建议

虽然良好的生态环境提升了人民的生活质量，但由于缺乏经济和科技竞争力，整个崇明岛的发展水平处于全国平均水平，与所处的长江三角洲地区整体发展程度相差较大。但崇明岛的生态经济系统现状良好，运行稳定、健康、有活力、可持续性很高，未来崇明岛的发展必须合理权衡和协调经济发展和环境保护的关系，维持系统的可持续性。

（1）增强岛域的开放力度及其与外界的物质、能量和信息交流。沪崇苏越江通道的建设打破了崇明岛发展的瓶颈，应该充分利用和发挥区位优势，加强与周边地区的交流与合作，注重引入高能值的科技和人才资源，发展低污染低排放的高精尖产业，成为科技研发、科研成果孵化基地，加快与本区域发展融合的步伐。走一条跨越传统工业化的生态型现代化的发展道路。

（2）加快开发和充分利用可更新自然资源。2003年崇明岛新形成土地资源的能值货币价值高达326亿美元，这在寸土寸金的上海无疑是一个亮点，为崇明岛的未来发展提供了巨大的成长空间。打破地理阻隔以后的崇明岛各种生态要素流会明显增加，更应当注重土地资源的动态开发利用与保护。能源依赖进口供应的现状严重制约着崇明岛的发展，崇明岛域有着丰富的可再生清洁能源：2003年，风能的能值货币价值为1.77亿美元，潮汐能为0.93亿美元，依靠本区域所具有的科技优势合理开发利用对未来发展极为重要。

（3）合理选择和发展特色产业，减少对外交流中的能值流失。过多出口农业初级产品，使崇明岛在对外贸易中一直处于不利地位。必须进一步优化农业产业结构，大力发展绿色有机农业，提高农产品的加工程度以提升农产品品质。同时，优化生态环境，发展生态旅游，整合农业和旅游业，走生态农业观光的特色发展道路。进一步推进第二产业的清洁化生产和倡导零污染排放的循环产业组合。

（4）适度控制人口，加强生态环境的保护。崇明岛的人口增长率近年一直为负值，但随着崇明的开放和发展，会有大量外来人员的流入，必须防止人口的膨胀，从人口承载力来看，崇明岛规划的65万人口比较合理。由于绝大部分污水直接排入河流，造成河道水体污染，水资源和水环境问题成为制约崇明发展的主要环境问题。加强水源保护，完善生态景观水系是当务之急。维系崇明岛生态经济系统的健康需要留足湿地、湖泊、森林等自然生态涵养空间。

22.6　国内外对比研究以及对崇明的启示

国内外研究表明，岛屿经济往往存在一些先天缺陷，主要表现在下列几个方面。

（1）所接受到的来自经济中心、发达地区的经济辐射小，自身又难以形成增长极。在其他条件一定的情况下，区域之间发生经济联系的几率是随着空间距离的增大而减少的。岛屿地区大多位于经济主体的边缘地带，可接近性差，难以融入经济主体的内部大市场。就较小的岛屿而言，交通是他们面临的主要问题。相对而言，大的岛屿能更好地融入经济主体的发展和一体化进程之中。不利的区位条件使岛屿地区对私营企业没有足够的吸引力。近年来，不同的投标制度被引入岛屿地区，虽然并未涉及复杂的程序，但仍然没有产生实际的竞争（常常只有一个投标者）或出现大幅度的价格削减。为此，大量资源通过区域及地方预算体系与各种政府项目流向岛屿地区。但自然资源和人力资源的有限性、当地市场的狭小或分散、基础设施的落后等不利因素，使岛屿地区难以形成自己的增长极。

（2）运输、通信及能源供应等基础设施的成本很高，产品在大市场上缺乏竞争力。一个区域的基础设施水平直接关系到其竞争力。自然和与气候有关的障碍使得岛屿在海运、空运、通信及其他基础设施方面的成本很高。如英国的怀特岛是一个靠近大陆的岛屿，仅需20min的海上交通，但建筑成本也比相邻大陆高7%，维修成本高10%～15%。那些更远的岛屿，其状况被恶劣的气候条件或群岛效应扩大了。例如，在苏格兰的岛屿，建筑成本比大陆平均水平高45%，而重型材料，如钢材、水泥和木材等，价格常常要高出90%。这对岛屿地区的对外交往和经济发展的制约是显而易见的。许多岛屿通常缺乏本地的资源，严重依赖于大陆的物质供给，如淡水、能源等，并需支付高昂的运费。

国际贸易理论告诉我们，在商品价格和契约费用既定的情况下，流通费用的高低就成为交易成败的关键因素。高的生产运输成本削弱了岛屿地区产品在主体经济市场上的竞争力，使之难以与当地生产的同类产品竞争。

（3）经济脆弱，难以留住受过高水平教育的青年劳动力。欧盟对欧洲的一些岛屿通过有关经济指标的分析认为：岛屿边远的位置和其低生活水平有密切的关系。岛屿自身固有的状况使其经济常常依赖于少数几个部门，如农业、渔业或旅游业，有很多实际上是单一的活动，其产值占到GDP的30%。这些活动通常是季节性的或者受到像飓风、地震等严重的自然现象的影响。如英国设得兰群岛的经济，高度依赖于渔业，但又面临着可能出现的石油泄漏的严重影响；希腊岛屿的旅游业可能受到与邻国冲突的影响；瓜德罗普岛、马提尼克岛，则受到飓风的威胁。在旅游业或农业部门中可供选择的工作的季节性特征意味着这些部门没有给居民持久的或稳定的工作。在内外部冲击面前，岛屿地区经济十分脆弱，对私人资本缺乏足够的吸引力。岛屿越是处于隔离状态，其活动领域或选择范围越是有限。大多数岛屿面临着就业率日益下降的严重问题，但又没有其他部门可供选择的工作机会来弥补就业率的下降，其结果是劳动力尤其是许多受过高水平教育的青年劳动力日益向其他中心区域转移。这一方面导致对当地企业提供的产品和服务的市场需求的下降，削弱了公共部门和私人部门经济的发展；另一方面，使得岛屿地区的人力资源更加稀缺，从根本上损害了岛屿地区的发展潜力。

（4）企业缺乏竞争力，发展受到很大的制约。在市场经济中，企业是经济活动最基本的单元。岛屿地区企业的发展状况直接影响着岛屿地区的经济发展。岛屿地区的中小企业比重远高于大陆地区。例如在欧洲，尽管在这些年，由于欧盟的资助，许多岛屿的经济取得了很大的进步，但岛屿地区公共服务远未达到欧洲的标准。岛屿企业难以获得对其发展至关重要的信息和服务，在与欧洲大陆地区企业的竞争中，处于不利的地位。岛屿通常缺乏组织和管理能力，盈利很少，同时也难以获得欧盟的资助和银行的融资并有效地参与到欧盟结构基金的援助项目中，这一点反过来也影响了欧盟援助项目的效益。许多岛屿人口密度很低，市场狭小，提高了公共服务和私人服务的经营成本，企业无法获得规模经济效应。在当地市场上，岛屿企业面临着来自欧洲大陆的、具有规模经济效益的同行的强有力的竞争。对当地企业来讲，其更低的运输成本也不足以抵消生产成本上与大陆企业的差异，来自欧洲大陆的农产品常常取代了当地农产品。

总之，崇明岛经济属于典型的岛屿经济，岛内市场不大，交通运输成本高。发展工业必须扬长避短，要针对国内、国际市场进行产品定位，计算商品成本，畅通销售渠道，才能取得市场竞争的优势。

典型的岛屿型经济，市场、原料都在外，经济的发展依靠人、财、物的大进大出，这决定了岛屿的经济发展必须依赖于快速畅通的交通运输。

岛屿地区，地理位置相对独立，在政策突破上有较大空间，独特的环境优势，十分适宜发展“会展经济”和国际休闲度假旅游。