伊春林区生态与经济系统耦合协调度分析

曹娟娟，邢 悦，李 臣

（东北林业大学 经济管理学院 ，黑龙江 哈尔滨 150040）

伊春林区生态与经济系统耦合协调度分析

曹娟娟，邢 悦，李 臣

（东北林业大学 经济管理学院 ，黑龙江 哈尔滨 150040）

在伊春林区生态-经济系统分析的基础上，建立了适用于伊春林区生态-经济系统协调发展评价指标体系，采用综合指数法对其协调度和综合发展水平进行了计算。结果表明：伊春林区的经济与生态系统间的耦合协调度波动上升，大体可以分为两个阶段：2007-2009年伊春林区生态系统与经济系统耦合协调发展水平主要处于低水平协调发展经济滞后型；2010—2011年伊春林区生态系统与经济系统耦合协调发展水平这时段虽然处于低水平协调发展，这主要是由产业顺利转型所带来的结果。利用灰色系统GM(1,1)模型对伊春林区未来5年的经济协调度和发展水平进行预测，发现未来5年伊春林区经济与生态系统的耦合协调度呈上升趋势，协调水平将进一步提高。

生态；经济；综合发展水平；耦合协调度；灰色预测

伊春素有“林都”的美称，是国家重点林区和全国最大的生态示范区之一，是东北﹑华北的天然生态屏障，是国家重要生态安全保障区、黑龙江省的生态功能区，也是全国生态环境最好的地区。每年伊春林区在制氧、涵养水源、防洪减灾等方面创造的生态效益可观，对维护区域生态平衡，保障鸟类正常栖息，以及对全球的生态环境质量上具有极其大的作用。但是由于伊春林区长期超负荷承担国家木材生产任务和各项上缴指标,木材资源出现了严重危机。森林蓄积和可采成过熟林蓄积,已由开发初期 4.28 亿 m3和 3.2 亿 m3,下降到 1.94 亿 m3和 363.5万m3。所属17个林业局已有13个无林可采,其余4个也严重过伐。

也许在林区开发初期，伊春林区生态系统与经济系统之间呈现出良性的耦合状态，但是在建国后经济建设需要，伊春林区长期“重采伐、轻养护”，出现了严重的森林资源危机，该危机使原有的良好的生态系统遭到了破坏，森林所具有的防风固沙、涵养水源、保持水土的作用已日益降低,原有的天然林生态体系物种丰富、结构多样等自然优势锐减。此外，2007年黑龙江、吉林连续发生的旱情和水灾，与多年大量消耗森林资源有着直接的联系。由于森林资源的短缺造成相关的林业产业也因无林可采而衰退，经济效益低下，经济系统在一定的程度上也遭到破坏。因此出现了生态系统与经济系统相悖的局面。

伊春林区作为国有林区的典型代表，在近60年的生态经济系统演变过程中经历了破坏-修复的完整过程，经过10余年的综合治理，特别是天保二期工程以及生态功能区建设的实施后，国家支持伊春发展力度不断加大，使得伊春林区得到了新的发展，此外该区域大力发展接续替代产业，控制高耗能产业发展，稳步发展旅游产业，搞活本地区资源优势，使得伊春林区生态经济环境取得了很大的进展并优先于国有林区的其他区域。同时，伊春林区还拥有全国唯一的林业资源型城市经济转型试点、国家第二批创业城市试点、国有林权改革试点、棚户区改造等多项政策支持，使伊春林区挣脱了原有的困境，找到了新的发展道路。这些难得的历史发展机遇，必然会使伊春林区经济与生态系统发生新的变化，特别是生态功能区建设对伊春林区的生态保护与经济转型和经济发展会带来巨大的影响。在这样的背景下，经济与生态系统的协调发展程度发生了改变，二者的耦合关系将会出现新的变化。为此，本文通过对伊春林区近5年来林业生态经济系统耦合过程的分析，探讨林业生态经济系统破坏—修复这一完整演变过程的相关问题，以及生态功能区建设对伊春林区的生态保护与经济转型的影响，以其为林业生态经济系统耦合研究提供参考，为该林区林业生态经济系统优化耦合模式的建立提供科学依据。

一、伊春林区生态系统与经济系统耦合发展评价指标体系的选择

根据伊春林区生态经济耦合特点，参考由联合国可持续发展委员会、中国学者提出的可持续发展指标体系，以及国内学者提出的生态经济综合评价指标体系，制定了伊春林区生态经济耦合发展评价指标体系[8-12]，并运用层次分析法(AHP)和德尔菲法求得各指标的权重值，结果如表1所示。

表1 伊春林区生态经济耦合发展的评价指标体系及权重值

二、生态系统与经济系统耦合协调度的评价方法

协调度指的是系统之间或系统要素之间在发展过程中彼此和谐一致的程度，体现系统由无序走向有序的趋势。由协同论可知系统走向有序的机理不在于系统现状的平衡或不平衡，也不在于系统距平衡态多远，关键在于系统内部各子系统间相互关联的“协同作用”，它左右着系统相变的特征和规律，而协调度正是这种协同作用的量度[4]。

基于以上原理，本文采用协调度来度量生态与经济系统耦合水平。关于协调度来度量生态与经济系统耦合水平的模型较多，本文参照了王美霞（2010）的宝鸡市经济与环境系统耦合协调度分析[2]以及袁榴艳（2007）等人的干旱区生态与经济系统耦合发展模式评判[7]，构建了能够反映伊春林区生态与经济系统综合发展协调度评价模型。

（一）生态系统与经济系统综合发展协调度评价模型

1.功效函数

根据指标对系统在不同方向的作用，利用功效函数对各项指标的数值进行量化处理。具体方法为：设变量ui(i=1,2,…,m)是“年份”序参量，uij为第i年的第j个指标，其值为Xij(j=1,2,…,n)。则uij可表示为[1-3]：

式中:uij为第i年第j个指标的量化值,数值取值范围为[0,1]。设定计算出来的uij是属于生态系统的用xi表示，属于经济系统的则用yi表示。

2.经济与生态系统综合发展水平评价模型

对于经济与生态系统各自综合发展水平的计算，采用线性加权法[2,3-6]。据对协调及协调度的定义,设正数x1、x2……xm为描述生态特征的m个指标；设正数y1, y2……yn为描述经济特征的n个指标，则分别称描述经济特征与生态特征函数为综合生态功能效益函数(或综合生态功能评价函数)和综合经济效益函数(或综合经济评价函数)。具体函数计算公式为：

式中：ai、bj为待定权数或政策系数，它们是所选取的指标在综合评价中所占的重要性程度（即权重），应由专家系统确定（详见表2）。

（二）耦合协调度评价模型及其等级划分标准

1.耦合度模型

借鉴物理学中的容量耦合(Capacitive Coupling)概念及容量耦合系数模型，推广得到多个系统(或要素)的相互作用耦合度模型[2-3]：

式中：耦合度值C∈[0,1]。由于本文度量的是由经济和生态两个子系统构成的耦合度模型，故n取2。由此可直接得到两个系统的耦合度函数为：

根据前述对协调发展的定义，本文将度量生态与经济协调发展水平高低的指标称为协调发展度或协调发展系数，用D表示：

式中：D为协调发展度(系数)，C为协调度，T为生态与经济效益(或发展水平)的综合评价指数，它反映生态与经济的整体效益或水平，α、β为待定权数。本文采用层次分析法与德尔菲法得出α的取值为0.55，β的取值为0.45。在实际应用中，最好使T∈(0,1)，这样可保证D∈(0,1)以便于使用[2,6]。

2.耦合发展水平标准与基本类型

目前耦合协调度的的等级划分尚无统一的标准，本文主要参考环境与经济协调发展的定量评判及其分类体系[6]﹑农业生态系统与经济系统耦合发展的评判标准和基本类型[17]等，制定了生态系统与经济系统耦合发展评判标准与基本类型，见表2。

表2 生态与经济耦合发展的评判标准和基本类型

三、评价结果及分析

（一）经济与生态系统综合发展水平评价

通过对《中国林业统计年鉴》、《黑龙江统计年鉴》、2007—2011年政府报告、当地报纸的查阅获得表3中各指标（2007-2011年）的基础数据。首先，运用公式（1）对数据进行量化处理。然后，由式(2)、式(3)、式(4)、式(5)、式(6)逐步计算得出生态综合指数F，经济发展综合指数G和耦合发展度D，详细结果见表3。

表3 伊春林区生态与经济协调发展指数

（二）经济与生态系统耦合协调度评价

依据协调度等级划分标准对伊春林区经济生态系统协调度进行划分（表4）。可以得出：在2007-2011年期间，伊春林区经济与生态系统协调度一直处于较低水平，2008年伊春林区经济与生态系统协调度-出现了失调发展的情况。

表4 伊春林区经济与生态系统协调等级变化

（三）评价结果分析

从表4可见，2007-2011年伊春林区经济与生态系统间的耦合协调状况明显可分为两个类型：低水平协调发展经济滞后型、低水平协调发展同步型。伊春生态系统综合发展水平、经济系统综合发展水平以及二者耦合协调度变化情况详见图1。

图1 伊春林区经济与生态系统各自综合发展水平及其耦合协调度变化

第一阶段为2007-2009年，该阶段属于低水平协调发展经济滞后型。

由表4可知，2007-2009年伊春林区大致属于低水平协调发展经济滞后型。由图1可知，2007-2009年伊春林区经济系统综合发展水平明显滞后于生态系统的综合发展水平，且二者之间的差距较大。原因如下：首先伊春林区通过退耕还林﹑天保工程，生态系统得到了初步的改善，森林面积稳步增长（2009年森林覆盖率到达80%左右），活立木蓄积量逐年增长（2009年到达了2.4亿立方米左右）。同时，伊春林区木材生产任务在逐年减少，2007 年已下减到100万m3左右 (1986年为735万m3)，以后还要逐年减少。此外，随着红星湿地等国家级自然保护区的建设使伊春生态功能建设得到了更好的发展。其次，虽然近几年伊春林区对产业进行了一些调整，发展了一些新兴接续产业、非林木企业、高新技术产业和现代化服务业。但其规模、潜力、发展前景还没有形成强势，仅占GDP 总量的27%。这些新兴产业还处于幼年时期，没有完全成熟。具体表现为：产业结构落后，不能完全适应市场的需求，经济效益不高。

第二阶段为2010-2011年，该阶段属于低水平协调发展同步型。

由表4可知，2010-2011年伊春林区属于低水平协调发展同步型。由图1可知，2010-2011年生态系统综合发展水平与经济综合发展水平二者之间的差距较小。生态系统的综合发展水平与经济综合发展水平稳步协调上升。首先，这由于天然林资源保护工程的实施，使得伊春林区的生态环境得到很大的改善。2011年开始实施的生态功能区建设，对伊春生态功能的形成产生了积极地影响。天保工程和生态功能区的建设使得伊春林区现在每年的木材生长量是800万立方米，消耗量是300多万立方米（加上损耗），每年净增长400万—500万立方米。其次，伊春林区大力进行经济转型，调整产业结构，大力发展五大新兴替代产业：木材产品精深加工业，森林生态旅游业、生态畜牧业、北药业、绿色食品业、五大产业的发展占了GDP的30%，非国有经济占70%。

（四）耦合协调度预测

为了更好的看出伊春林区经济系统和生态系统耦合协调度的发展趋势，依据2007-2011的耦合协调水平，采用灰色预测法GM(1,1)模型[2,13-16]对2012-2016年经济与生态系统的耦合协调度做出预测，预测值如图2所示。可以看出：未来伊春林区生态与经济系统耦合协调度仍然呈稳步上升趋势，协调度有望达到协调发展，甚至是良好协调发展。

图2 伊春林区经济与生态系统耦合协调度预测

这是由于二期天保工程的投入和2011年开始实施的生态功能区建设，使得伊春林区生态功能在原有恢复的基础上得到了更进一步的发展，实现了森林资源可持续发展；随着产业顺利的转型，伊春林区不再以单一的第一产业为主，渐渐的以五大新兴替代产业。经过近几年的发展，这些替代产业更为成熟，使得产业渐渐走进成熟期，带来更多的经济效益。这不但保护了森林资源，同时也提高了经济效益。这使得伊春林区在生态功能建设下取得了良好的经济效益，促使了伊春林区生态系统与经济系统的耦合协调度逐渐上升。

四、建议与对策

（一）大力发展接续替代产业

抓住国家支持资源型城市发展接续替代产业的有利机遇，大力发展生态主导型经济，在充分考虑环境可承载力的前提下，用高新技术、先进适用技术改造传统产业，科学有序地发展绿色能源、特色种养与加工、冶金化工及矿产开发、木材精深加工和生物产业等接续替代产业，加快产业结构调整，推进经济转型步伐。尤其要大力发展以森林生态旅游业为重点的第三产业。坚持“生态优先，整体开发，突出重点，循序渐进”的原则，有效整合旅游资源和要素，打造国家级和世界级旅游品牌，发展综合型旅游和特色旅游，全面启动小兴安岭风景观光道建设，着力打造具有代表性的地质景观、森林景观和度假景区。

（二）加大实施天保工程及生态功能区建设的力度，实施自然保护区及湿地建设工程

切实实行国家及当地政府制定的相关政策与条例，保护当地森林资源，加强生态功能区的建设。首先，对现有森林资源进行的资源管护，重点资源防护林要重点防护，一般森林可在保护的同时适当予以利用；重点保护寒温带针叶林生态系统、湿地生态系统、生物多样性区域。其次，生态功能区定位要准确，保护是首要的，在保护的同时要发挥好资源优势。要借鉴其他地区资源保护经验，采用多种途径切实实现森林资源的可持续发展。最后，加大生态功能区建设资金投入，完善生态功能区和自然保护区及湿地建设工程基础设施。

致谢：本文在写作过程中，东北林业大学经济管理学院王玉芳副教授提出了重要建议，特此致谢。

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Analyses of Coupling Coordination Degree Based on Ecology-Economy System of Yichun Forest

CAO Juan-juan, XING Yue, LI Chen
(School of Economics and Management, Northeast Forestry University, Harbin 150040, Heilongjiang, China）

An evaluation index system being applied to Yichun Forest in the appraisal process was established to ensure a coordinate development of the Ecology-Economy System based on the analyses of Ecology-Economy System of Yichun Forest.Calculations were performed by implementing comprehensive index method in order to get the Coordination Degree and the Comprehensive Developing Level. The results of which revealed that the Coupling Coordination Degree of the Economy System and the Ecology System in Yichun Forest took on a f l uctuant increasing process, into which two periods can be divided.The f i rst period, from 2007 to 2009, the Coupling Coordination Degree presented a pattern of mainly low level and economy lagging behind; the second period, from 2010 to 2011, the degree can also be seen as a low level, but it was primarily the consequence of the successfully transform of industries. Then, according to the Grey System Model GM(1,1), a forecast of such degree of the next 5 years of Yichun Forest was conducted, showing a tendency of increase both in the Coupling Coordination Degree and in the Coordinate Level.

ecology; economy; comprehensive developing level; coupling coordination degree; Grey Model Forecast

G725

A

1673-9272(2014)01-0095-05

2013-10-23

国家社会科学基金项目：“东北林业大学大学生科研训练项目”（编号：11CJY021）。

曹娟娟（1992-），女，河南驻马店人，东北林业大学经济管理学院农林经济管理专业研究生，研究方向：农林经济管理研究。

[本文编校：罗 列]