(喀什师范学院化学与环境科学系，844006)

能值分析理论是 20 世纪 80 年代由美国著名的生态学家 H.T.Odum 创立的，他将能值定义为一种流动或储存的能量中所包含的另一种类别的能量的数量，称为该能量的能值。以能值为基准，可以比较不同类别、不同等级的能量的真实价值[1]。自从能值方法提出后，国内外广泛应用能值分析的方法对城市的生态系统进行研究。如Ulgiati、Brown、Whitfield等分别对意大利、泰国和佛罗里达州Jacksonville市进行了能值研究，并取得了一系列重要成果。国内对于能值分析1方法的运用也很广泛，刘志杰[2]、葛永铭[3]、陈德伟[4]等分别对西宁市、湖州市、四川省的生态经济可持续发展进行研究，得出了研究区域的可持续发展的状态，比较全面客观的对研究区域的可持续发展做出了评价。

通过国内外运用能值的方法对城市生态系统和可持续发展的研究得到权威的结果，可以看出能值分析理论作为研究城市可持续发展的方法是全面的可行的，为我们采取能值分析的方法来研究喀什的可持续发展水平提供了一定的基础。喀什作为一个发展中的城市，要实现喀什的可持续发展，首先要整体的研究喀什可持续发展水平，通过能值分析可以为喀什的可持续发展水平进行科学合理的评估，从而为喀什今后的发展情况提供一定的参考依据，实现喀什的可持续发展。

1 研究区概况

喀什地区地处欧亚大陆中部，中华人民共和国西北部，新疆维吾尔自治区西南部。 地处在东经71°39′～79°52′，北纬 35°28′～40°16′之间。喀什地区西部与塔吉克斯坦相连，西南与阿富汗国、巴基斯坦国接壤，边境线总长888千米。周边邻近国家还有吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、印度3个国家。全区总面积16.2万平方千米，东西宽约750千米，南北长535千米。喀什与周边八国接壤或毗邻，是祖国向西开放的重要门户，战略地位十分突出。近几年来，喀什抢抓国家西部大开发的历史机遇，坚持优势资源转换战略，充分发挥独特的地缘和资源优势，以加快发展为第一要务，加快改革开放步伐，大力发展外向型经济，加大城市基础设施建设，加快西出大通道、外贸大平台、出口产品加工大基地建设，经济社会实现又好又快发展。

2 评价理论和方法

2.1 评价理论

2.1.1 能值的概念

能值(Emergy，引文拼写带一个字母“M”)是一个新的科学概念和度量标准，由美国著名生态学家H.T.Odum创立。H.T.Odum(1978)将能值定义为：一流动或储存的能量所包含另一种类别能量的数量，称为该能量的能值。他还进一步解释能值为：产品或劳务形成过程直接或间接投入应用的一种有效能总量，就是其所具有的能值[5]。以能值为基准，可以衡量和比较生态系统中不同等级能量的真实价值与贡献[6]。任何资源、产品或劳务形成所需要直接和间接应用的太阳能之量，就是其所具有的太阳能值(Solar emergy)，单位为太阳能焦耳。

2.1.2 能值转换率

能值转换率是从生态系统食物链和热力学原理引申出来的重要概念。它是衡量不同类别能量的能值(Energy quality)的尺度，与系统的能量等级密切相关。应用能值转化率可将生态系统或生态系统内流动或储存的各种不同类别的能量转换为同一标准的能值，进行定量分析研究。

H.T.Odum从地球作用角度，换算出自然界和人类社会中主要能量类型的太阳能值转换率见表1。

表1 几种主要能量类型的太阳能值转换率

2.2 评价方法

将喀什的生态系统资源分为可更新资源、不可更新资源和输入资源3大类。R为可更新资源，包括太阳能、雨水化学能、雨水的位能和地球循环能，为避免重复，只取太阳能和地球循环能；可更新资源的产品为发电量、渔产品、 畜牧产品，其中发电量作为集约使用的可更新资源产品。N为本地不可更新资源，包括原煤和天然气；I 为输入资源，包括旅游外汇、进口资源。系统总能值可表示为以上三类资源能值总和，即U=R+N+I。利用能值转换率将原始数据计算所得能量换算成太阳能值，得到喀什市2002、 2004、 2006、 2008、2009、 2010 年各年限能值指标的基础数据[7](能值分析中原始数据主要来源于 《喀什统计年鉴》，部分数据源自《新疆统计年鉴》 )。

图1 喀什能源流动图

3 结果与分析

3.1 可更新资源和不可更新资源的能值变化

2002-2010年喀什的可更新资源能值，总体上在逐年增加，但在某些年份存在一定的波动，在2009年有所下滑，2010年开始回升(图2)，主要是因为2009年禽肉的减少，根据查阅资料可知，2009年禽流感可能是导致禽肉消耗量减少的主要原因。不可更新资源能值在2002-2010年间处于稳定的增长趋势，在2009-2010年有明显的增加(图3)，分析主要原因是由于2010年喀什被批准成为经济特区，特区的建设使得喀什在农业、工业、旅游业等各方面都取得了长足的进步，经济发展迅速。

图2 可更新资源能值变化趋势

图3 不可更新资源能值变化趋势

3.2 输入能值的变化

输入能值2002-2004年快速增长，2004年达到最高点，2004-2010年基本上逐年减少，2008-2010年明显下降(图4)，这是因为2004年喀什被评为“中国优秀旅游城市”后，旅游收入大幅增加，而2009年“乌鲁木齐7·5事件”发生后，社会不安定因素的存在使得以“旅游城市”著称的喀什旅游业收入急剧下降，直接导致了输入资源的减少。

图4 输入能值变化趋势

3.3 可持续发展指数的变化

2002-2010年ESI存在明显的波动，2002-2004年有所下降，2004-2006年开始回升，2006-2009年继续呈下降趋势，2009-2010年迅速上升，达到近些年最高点(图5)。

图5 ESI变化趋势

可持续发展指数 (ESI )为能值产出率(NEYR )与环境负载率(ELR) 之比，如果一个地区的净能值产出率高而环境负载率相对较低，则在一定程度上表明该地区是可持续发展的，反之如果一个地区的净能值产出率低而环境负载率相对较高，则表明该地区是不可持续发展的。但并不是 ESI 值越大，可持续性越高，当该指标处于稳定变化时说明可持续发展水平增强。根据可持续发展指数的分级标准，ESI>10 表明欠发达；1

通过比较喀什2002-2010年的可持续发展指数，喀什的ESI基本在1-10之间，说明喀什的经济具有较强的发展潜力(表2)，同时，从2002 -2010 年喀什ESI值的变化可以看出，喀什可持续发展水平总体上逐年增长，但也在一定范围内波动，存在一些较特殊的年份，如2004年、2009年、2010年。

表2 2002-2010 年喀什的主要能值比较

注：可更新新资源为R；不可更新资源为N；输入能值为I；能值总量为U(U=R+N+I)；能值产出率为NEYR；可持续发展指数为ESI。

2004年喀什的ESI值为0.68，表明喀什2004年可持续发展指数分级为消费型城市。通过比较分析2004年喀什的能值数据，2004年喀什的输入能值较高，导致ESI值较低，是由于输入能值中旅游收入对ESI的贡献相对较大。通过搜集资料发现，2004年喀什被评为“中国优秀旅游城市”，这使得这一年喀什的旅游业迅速发展，尤其是国际旅游收入，从2002年的4.18×1017增长到1.88×1018，使得2004年的输入能值比2002年翻了一翻。旅游收入作为喀什主要的输入能值，旅游收入的增加导致2004年的环境负载率也随着增加，从而使2004年喀什的可持续发展指数减小，使得这一年喀什成为了消费型城市。

2009、2010年喀什的ESI有较明显的波动，比较2009、2010年的数据可以看出，2010年喀什的输入资源大幅度减少，从2009年的1.28×1018降到6.28×1017，，其中输入资源中国内旅游收入从2009年的5.93×1017降到2.66×1017，国际旅游收入从2009年的6.69×1017降到了3.38×1017。输入资源的减少使ESI值增大，从2009年的1.49增大到5.8。根据多方面查阅资料可以知道可能是受2009年“乌鲁木齐7·5事件”的发生，对新疆旅游业造成一定的影响，尤其喀什作为一个旅游城市，“7·5事件”的发生导致大量游客不敢前来旅游，直接影响了喀什的旅游收入，使得输入能值减小，因此2010年喀什的环境负载率减小，ESI增大。

2006-2009年间，喀什被评为“中国优秀旅游城市”以后，喀什的环境负载率又减小，ESI增大，并趋于稳定。这说明2006-2009年间喀什在城市发展过程中不仅重视发展经济同时也开始重视城市化的生态环境效应以及资源能源的有序利用问题，使得可持续发展能力增强。

喀什2010年的ESI值为5.8，这一数值远远大于国内的上海(0.30)、广州(1.13)[8]达地区。与同为新疆省的乌鲁木齐市相比，比2009年乌鲁木齐市ESI指数(49)[9]。这说明喀什的经济发展比较落后，在我国经济发展等级中处于较低地位，但同时表明喀什经济发展具有较大的发展潜力。

4 小 结

根据上述分析，2002至2010年喀什的ESI相对稳定，但在一定范围内存在着波动，通过ESI值表明喀什的经济具有较强的发展潜力。因此，为了加强喀什的可持续发展，提出以下几个方面的对策：

(1)由表2数据可看出，喀什输入能值较少，喀什是中国最西部的边陲城市，是喀什地区行政公署驻地，南疆的政治、经济、文化、交通中心，我们应当好好把握我们的地理优势，大力发展对外贸易，提高输入资源。

(2)喀什是一个历史悠久，民族特色浓厚的城市，是古代的丝绸之路，享有“不到喀什，就不算到新疆”的美誉，这些都构成了喀什丰富的生态旅游资源。科学的规划是旅游开发的前提，要精心制定生态旅游规划，积极加强景区管理，保护好风景区的生态系统，才能提高经济效益和可持续发展。

(3)经济的发展离不开社会的稳定，由表2我们不难看出，近几年喀什经济发展有所下滑，特别是旅游业，这与社会的稳定是分不开的，所以我们要坚信，安定是福，共同努力建设我们美好的家园。

参考文献：

[1]蓝盛芳，钦佩，陆宏芳.生态经济系统能值分析[M].北京：化学工业出版社，2002：1-233.

[2]刘志杰，陈克龙，赵志强，等.基于能值分析的西宁市城市生态经济可持续发展研究[J].干旱区资源与环境，2011，1(25)：7-10.

[3]葛永铭，陈奕.基于能值分析的湖州市可持续发展水平研究[J].河南科学，2011，4(29)：495-499.

[4]杨德伟，倪华勇，蒋莉，等.基于能值分析的四川省生态经济系统可持续性评估[J].长江流域资源与环境，2006，3(15)：303-309.

[5]石惠春，孙宏山，甘世民.西北干旱区能值分析理论与应用[J].安徽农业科学，2010，15(38)：8125-8127.

[6]蓝盛芳，钦佩.生态系统的能值分析[J].应用生态学报，2001，1，(12)：129-131.

[7]《喀什地区统计年鉴》，《新疆统计年鉴》[M].新疆：新疆出版社，2011.

[8]春花，蓝盛芳.广州与上海城市生态系统能值的比较分析[J].城市环境与城市生态，2006，4(19)：1-4.

[9]贡璐，李小宁，张雪妮，等.乌鲁木齐市复合生态系统能值分析[J].干旱区资源与环境，2012，7(26)：179-183.