甘肃中部地区相对资源承载力研究

邴　芳，陈强强，窦学诚，李新文

(1.甘肃农业大学 经济管理学院，甘肃 兰州　730070； 2.兰州交通大学 经济管理学院，甘肃 兰州　730070)



甘肃中部地区相对资源承载力研究

邴芳1，陈强强1，窦学诚1，李新文2

(1.甘肃农业大学 经济管理学院，甘肃 兰州730070； 2.兰州交通大学 经济管理学院，甘肃 兰州730070)

利用几何相对资源承载力模型，以全国和甘肃省为参照区，对甘肃省中部地区2000～2014年的相对资源承载力及其可持续发展状况进行实证。结果表明：(1)以甘肃为参照区，白银市经济发展相对超前，而相对资源人口承载力富余，有一定吸纳人口的空间；兰州市人口与经济双重超载，属于人口密度大，具备区域带动辐射能力的经济相对发达区；无论以甘肃还是全国为参照区，定西市和临夏州均面临经济发展滞后与人口严重超载的双重困境；(2)甘肃中部相对资源承载力区域差异明显，且呈拉大趋势；(3)区域资源禀赋差异大，资源利用效率低，水资源紧缺是提升甘肃中部地区相对资源承载力的关键限制因子；(4)提高资源利用效率，充分发挥地区资源优势，挖掘区域开发潜力是中部地区可持续发展的方向和动力。

相对资源承载力；可持续发展；区域差异；甘肃中部地区

甘肃中部地区地处黄土高原沟壑区，包括白银、兰州、定西和临夏4个市(州)，国土总面积6.13万km2，2014年总人口1 014.98万人，人口密度为165.57人/hm2。区域资源环境基础薄弱，多年平均降水量仅为300～450 mm，降水变率高达40%。水土流失严重，土壤侵蚀模式达5320 t/(km2·a)，是我国乃至世界上生态环境最脆弱区之一[1]。同时，2014年区域年均人口自然增长率6.08‰，比同期全国平均水平高1.16‰。持续的人口增长与脆弱的生态环境交织在一起，致使甘肃中部地区50年以来始终处于“有增长而无发展的状态”，历来是甘肃乃至全国反贫困的攻坚区域[2]。尽管西部大开发战略的实施对当地生态环境保护与经济发展起到了积极的作用，但由于人为活动因素，生态安全仍然呈进一步弱化趋势[3]。另外，以兰州为中心的甘肃中部地区连同甘南州构成了“大兰州经济区”，已成为甘肃乃至西北地区经济增长的核心区域[4-5]。可见，资源承载力和生态安全直接决定着甘肃中部地区社会经济可持续发展的基础。

资源承载力是一个国家或地区资源的数量和质量，对该空间内人口的基本生存和发展的支撑能力[6]，是一个处于动态变化的相对客观存在的量。黄宁生等[7]报道的相对资源承载力模型，将社会资源纳入研究范畴，有效拓展了以单一自然资源为研究对象的传统资源承载力评价方法，并在区域可持续发展评价和人口分布与资源关系的研究中得到广泛应用[8-10]。通过文献检索，与甘肃或其所辖区域有关的相对资源承载力研究方面报道较少。其中，秦松等[11]在白银市相对资源承载力演化过程分析中，首次将社会资源纳入研究范畴，有较强的可取之处，但是仅以“卫生技术人员数量”代表社会资源，其代表性值得商榷。李丽娟等[12]、郭成利等[13]利用相对资源承载力模型分别对甘肃省各地区和陇南市相对资源承载力和可持续发展进行了实证研究，在指标的选取中仅以土地资源来表征自然资源，而忽略制约甘肃社会经济发展的重要限制因子水资源，因此，计算的结果有扩大承载力之嫌。

笔者采用相对资源承载力模型，考虑到资源的重要性与数据可获得性，选取两类影响人类的生存资源即土地资源(以耕地来表征)和水资源(供水总量)来反映自然资源，地区国内生产总值(GDP)反映经济资源状况。分别以全国和甘肃为参照区，从人口和经济2个层面出发，对甘肃中部4市(州)相对资源承载力进行了测算，以此分析该区域可持续发展状况。

1　数据来源与处理方法

1.1数据来源

按照评价模型，必要的数据包括：全国、甘肃以及甘肃中部的人口数量、经济资源、土地资源和水资源。全国和研究区域人口、GDP以及耕地面积数据从历年《中国统计年鉴》和《甘肃发展年鉴》中获得，其中，2009～2014年耕地面积数据以国土资源部公布的土地变更后的修正值为准(表1、2)。全国供水总量以水资源总量为基础，根据文献[14]研究的全国供水系数推算，甘肃省及中部各市(州)水资源总供给量来源于历年《水资源公报》。

表1　全国及甘肃人口、资源与经济基本数据

表2　甘肃省中部4市(州)人口、资源与经济基本数据

1.2数据处理方法

参考李泽红等[15]提出的几何相对资源承载力模型，选择较研究区更大的区域作为参照区，与之对比得到研究区域各类资源相对意义可承载的适度人口数量和经济总量，进而进行区域可持续性发展评价[16]。几何相对资源承载力模型由相对资源人口承载力和相对资源经济承载力构成[17-18]：

相对资源人口承载力(Csp)：Csp=(Cnpl×Cnpw×Cecp)1/3

(1)

相对资源经济承载力(Csg)：Csg=(Cgl×Cgw)1/2

(2)

式中：Csp、Cnpl、Cnpw、Cecp分别表示相对资源人口承载力、相对土地资源人口承载力、相对水资源人口承载力和相对经济资源人口承载力。

式中：Csg、Cgl、Cgw分别表示相对资源经济承载力、相对土地资源经济承载力和相对水资源经济承载力。

根据表1、2的基础数据，利用公式(1)和(2)分别计算出甘肃省中部的相对资源人口承载力和相对资源经济承载力。通过比较实际人口(P)与测算所得的相对资源人口承载力(Csp)以及经济规模(Qec)与计算所得的相对资源经济承载力(Csg)的差额，获得研究区域相对于参照区域的资源承载状态[18]。

表3　相对资源承载力状态及描述

2　结果与分析

2.1甘肃中部地区相对资源人口承载力分析

2.1.1甘肃中部4市(州)相对资源人口承载力变化趋势以全国和甘肃省为参照，甘肃省中部地区相对资源人口超载变化趋势完全相同(图1)。白银市相对资源人口承载力呈现以盈余为主的波动变化趋势，且2012年以来盈余人口增加。兰州市2006年以来人口超载呈单调递增趋势，超载日益严重。以全国和甘肃为参照，2014年分别超载61.41万人和80.7万人。对于定西市和临夏州，以全国和甘肃省为参照，均体现出人口严重超载状况。从变化趋势看，定西市相对资源人口超载趋缓，临夏州缓慢上升，说明定西市人口对当地资源的压力有所减缓，以全国为参照，人口超载从最严重的2004年的180.43万人下降到2014年的131.99万人。但临夏州在目前资源高负荷下，人口压力依然加重，2014年人口自然增长率达7.81‰，超载人口从2000年的117.66 万上升到2014年的120.19万。

图1　甘肃中部4市(州)相对资源人口承载状况Fig.1　The relative population carrying capacity of resources in central Gansu

2.1.2甘肃中部地区资源禀赋及其空间差异分析以全国为参照，所得结论与以甘肃为参照区基本一致，4市(州)相对土地资源人口承载力较甘肃为参照区，均得到显著提升，反映出土地资源较全国相对丰富。相对水资源、经济资源人口承载力均有所下降，表明中部地区水资源紧缺，经济发展相对滞后的现实。从人均水资源占有量分析，2014年全国、甘肃省人均水资源拥有量分别为445.59 m3和465 m3。同期，白银市、兰州市、定西市和临夏州人均水资源占有量分别为532.69 m3、330.432 m3、161.243 m3和214.42 m3。其中，白银市水资源拥有量高于全国和全省平均水平，而其他3个市(州)均低于平均水平，尤其是定西市，仅为甘肃省平均水平的34.68%。从人均耕地占有量分析，白银、兰州、定西和临夏人均耕地面积分别为0.182 hm2，0.056 hm2，0.185 hm2和0.072 hm2，同期全国和甘肃人均水平为0.099 hm2，0.137 hm2，仅白银市和定西市高于甘肃平均水平，兰州市和临夏州低于甘肃甚至全国平均水平。

水土资源配置状况分析，甘肃中部地区总耕地面积为117.23万hm2，其中，白银市占26.239%，兰州市占17.649%，定西市和临夏州分别占43.81%和12.30%，然而各市(州)水资源所占区域总量(29.99亿m3)的比重依次为30.34%、40.38%、14.91%和14.37%，白银市水土资源配置相对均衡；兰州市水资源相对丰富，而土地资源不足；定西市土地资源丰富但水资源严重不足；临夏州则表现出水土资源“双重匮乏”。

2.1.3区域相对资源人口承载力构成差异分析白银市相对资源人口承载力以全国和甘肃省为参照，均表现为土地资源>经济资源>水资源。2010年以来白银市实施引洮工程[19]、靖会工程以及双永供水工程等民生项目，极大地改善了白银市缺水的困境，相对水资源人口承载量从2011年的129.51万人增加到2014年的195.58万人，相对资源人口承载力提升了51.02%。兰州市经济资源的相对人口承载量历年保持在700万人，远远高于水资源和土地资源的人口承载量。对定西市和临夏州而言，以全国为参照区，相对土地资源人口承载力>相对水资源人口承载力>相对经济资源人口承载力，反映出定西和临夏水资源极度紧缺，经济发展滞后的现状。

2.2甘肃中部地区相对资源经济承载力分析

2.2.1甘肃中部4市(州)相对资源经济承载力状况以全国为参照的兰州市相对资源经济超载量较以甘肃为参照下降了42.46%，但是历年经济均表现为超载状态，经济发展势头良好。白银市相对资源经济超载值有正有负，以甘肃为参照更多的体现出经济超载，说明白银市较甘肃经济发展相对超前，而以全国为参照则体现出明显的经济发展不足。考察期内，定西市和临夏州相对资源经济超载值均为负值，说明其经济发展滞后，其中，以全国为参照时，相对资源经济承载潜力均放大，尤其是定西市(图2)。

2.2.2区域经济差异分析2000～2014年，兰州市与其余3市(州)经济超载变化趋势呈放大“喇叭”型，区域差异日趋明显(图2)。2014年全省GDP总量为6836.82亿元，其中，兰州市所占比重27.87%，而白银、定西和临夏合计占13.76%，兰州市经济发展在甘肃中部地区独占鳌头。定西市和临夏州相对土地资源经济承载力远远大于相对水资源经济承载力，且相对水资源经济承载力处于较低水平，反映了定西市和临夏州干旱缺水的现实。

图2　甘肃中部4市(州)相对资源经济承载状况Fig.2　The relative economy carrying capacity of resources in central Gansu

2.2.3中部地区相对资源经济承载力潜力分析以全国为参照，甘肃中部地区各类资源相对经济承载力较以甘肃为参照均得到大幅度的提升。其中，兰州市处于超载状况，其余各市(州)为富余状况，且盈余空间呈显著扩大趋势，未来经济发展潜力较大。2000～2014年，白银、兰州、定西和临夏单位耕地面积GDP产出分别为8.0、42.40、2.480和5.84万元/hm2，除兰州市外无一例外的低于甘肃(9.25万元/hm2)和全国(24.82万元/hm2元)平均水平。从水资源利用率分析，2000～2014年，白银、兰州、定西和临夏单位水资源GDP产出分别为32.04、69.25、30.03和22.82元/m3，仅兰州市高于全国平均水平52.95元/m3。可见，甘肃中部地区存在资源利用效率低的问题。从水资源利用结构分析，2014年定西市和临夏州农业用水分别占总供水量的79%和81.27%，而生态用水仅占总供水量的0.39%和0.21%，农业是第一用水大户。因此，探索区域节水农业发展模式，加快农业发展路径转型升级[20-21]，提高农业用水效率，是缓解定西市和临夏州水资源紧缺的有效途径。

3　讨论

“自然—经济—社会”系统的协调发展是区域可持续发展的核心。相对资源承载力涵盖了人口、自然资源和经济3个领域，可用其分析区域可持续发展状态。几何相对资源承载力模型具有简单、可操作性强等优点，有较大的推广应用价值。相对资源承载力测算结果因资源类型选择不同有所差异。与“甘肃省各地区相对资源承载力及可持续发展研究”所得的以土地表征的甘肃中部四市(州)相对资源人口承载力结果比较[12]，本文基于综合考虑土地资源和水资源及其匹配关系的几何相对资源承载力模型测算的相对资源人口承载力结果无一例外的小于单一的基于土地资源测算的相对资源人口承载力，且差距较大。2001～2008年，仅考虑土地资源的白银、兰州、定西和临夏平均相对资源人口承载量较综合考虑水土资源的相对资源人口承载量分别高出22.21、89.10、122.99和8.79万人。考虑到水资源紧缺是甘肃省社会经济发展重要的制约瓶颈，因此，综合考虑水资源的甘肃中部地区相对资源承载力测算结果更能客观反映其资源承载力与可持续发展状况。可见，区域发展资源类型尤其是限制因子的选择对结果评价具有决定性的作用。

根据测算结果，兰州市人口与经济双重超载，属于人口密度大，具备区域带动辐射能力的相对经济发达区[22]。白银市人口与经济双重富余，属于资源相对丰富、人口密度较小、经济发展潜力较好的地区。定西市和临夏州则为人口超载与经济发展滞后并存。因此，兰州和白银市应发挥“中心带动”作用，实现区域协同发展。

相对资源承载力研究过程中，区域承载状态因参照区域选择不同而不同。以甘肃省为参照区，白银市相对资源经济承载力富余程度显著，以全国为参照区时，更多地表现为经济发展滞后。因此，区域相对资源承载力评价过程中，选取具有参考价值的参照区域尤为重要，该方面的研究需进一步深入。

基于几何相对资源承载力模型的区域可持续发展状况研究中，通常将相对资源承载力状况划分为超载、富余和临界，但这种划分标准可能过于粗略，无法更加准确的反映其承载状态。因此，制定更加科学、准确的评价标准需进一步探讨。

4　结论

采用几何相对资源承载力模型，以甘肃省中部4市(州)2000～2014年统计数据为基础，分别以甘肃省或全国为参照区，选择土地资源、水资源和经济资源从人口与经济2个层面上对其相对资源承载力进行了实证研究。结果表明：甘肃中部相对资源承载力内部差异明显，以甘肃或全国为参照区，兰州市经济发展充分且保持良好发展态势。定西市和临夏州相对资源人口承载力超载，而经济发展滞后。以甘肃为参照区，白银市经济发展相对超前，而相对资源人口富余，有一定吸纳人口的空间。然而，以全国为参照，考察期内体现为经济发展相对滞后，人口富余。甘肃中部地区资源禀赋区域差异大，且资源利用效率低，水资源紧缺是甘肃中部地区相对资源人口承载力和相对资源经济承载力提升共同面临的限制因子。因此，提高资源利用效率，充分发挥地区资源优势，挖掘区域开发潜力是甘肃中部地区可持续发展的方向和动力。

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Study on relative carrying capacity of resources in the central region of Gansu Province

BING Fang1，CHEN Qiang-qiang1，DOU Xue-cheng1，LI Xin-wen2

(1.CollegeofEconomyandManagement,GansuAgricultureUniversity，Lanzhou730070，China；2.CollegeofEconomyandManagement,LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China)

Based on the geometric model of the relative carrying capacity of resources,the relative carrying capacity of resources in the central region of Gansu Province from 2000 to 2014 was calculated by taking China and Gansu as reference.And the sustainability development status was analyzed according to the results of the empirical analysis.The results showed that:1) Baiyin was relative more advanced in terms of development with relatively abundant resources and the lower population density.Lanzhou was overloading both population and economy and belonged to economic developed zone with the higher capability of regional driving radiation.For Dingxi and Linxia,it was not only overpopulated but also lagging economic development compared with China and Gansu Province.2) Relative carrying capacity of resources in the central region was significantly different among locations and the difference was increasing.3) Water resource shortage was the key limited factor for the promotion of the relative carrying capacity.4) There were differences in regional resource endowments and the resource utilization efficiency was low.Improving the efficiency of resource utilization,making good use of regional resources advantage and mining area development potential were regarded as the direction and motivation of sustainable development for the central regions.

relative carrying capacity of resources;sustainable development;regional differences;central Gansu

2016-01-19；

2016-05-19

甘肃省社科规划重大招标项目“甘肃省建设全国重要生态安全屏障对策研究”，甘肃省社科规划重大招标项目“甘肃在全国提升战略地位的路径选择研究”资助

邴芳(1990-)，女，甘肃省兰州市人，在读硕士。

E-mail：386177289@qq.com

C 924.24

A

1009-5500(2016)03-0084-06

陈强强为通讯作者。