基于生态承载力的产业布局与结构优化研究
覃玲玲，周兴
（广西师范学院资源与环境科学学院，广西南宁530001）
摘要以贵港市为研究区域，从水资源承载力、土地资源承载力、矿产资源承载力、环境容量、生态功能区划等方面对贵港市的生态承载力进行了研究。在此基础上，分析了限制农业、工业产业布局与结构优化的生态承载力约束因子，进而对贵港农业、工业发展进行空间
布局，并提出了产业结构优化策略
。关键词生态承载力；农业布局与结构优化；工业布局与结构优化；贵港中图分类号X171．1文献标识码A 文章编号0517－6611（2011）16－09822－05Study on Industrial Spatial Distribution and Structure Optimization Bad on Ecological Carrying Capacity QIN Ling-ling et al （College of Resources and Environmental Sciences ，Guangxi Teachers Education University ，Nanning ，Guangxi 530001）
Abstract Taking Guigang City as a ca ，this paper considers the ecological carrying capacity of Guigang City bad on water capacity ，land carrying capacity ，carrying capacity of mineral resources ，environmental capacity and ecological function regionalization．According the results ，th
e constraint factor of agricultural and industrial spatial distribution and structure optimization were analyzed ，then the agricultural spatial dis-tribution and industrial spatial distribution were discusd ，
and some suggestions on optimizing industrial structure were put forward．Key words Ecological carrying capacity ；Agricultural spatial distribution and structure optimization ；Industrial spatial distribution and struc-ture optimization ；Guigang
基金项目
国家自然科学基金项目（40861024）；广西教育厅项目
“北部湾经济区生态环境质量评价及生态环境保护研究”
。作者简介覃玲玲（1980－），女，广西柳州人，讲师，硕士，从事生态经
济和生态环境评价研究，
E-mail ：ygzqll@163．com 。收稿日期2011-03-14生态承载力是指生态系统的自我维持、自我调节能力，资源与环境子系统的供容能力及其可维育的社会经济活动强度和具有一定生活水平的人口数量
［1］
。它决定着一个区
域的产业结构、技术水平以及经济社会发展的速度、规模和总量，
是一个地区实现可持续发展最基本的必要条件［2］
。区
billboard排行榜域的经济社会活动都不能超越生态承载力极限，只有适宜地域生态环境特点、
充分发挥自然资源与经济资源优势的产业布局与结构才具有较强的生存力、拓展力与竞争力［3］
。以生
态承载力为依据调整产业的布局与结构，对区域产业定位、
产业空间布局具有重要的现实意义。
国内外学者做过很多关于产业布局优化的研究和探讨，且多集中在产业集聚和循环经济研究等方面，并主要从提高经济效益的角度提出产业空间布局的方法，
并未有效解决环境、社会效益与产业发展间的冲突［4］
。一些学者开展了区域
水资源、土地资源、生态环境等单要素承载力与区域经济发展关系的研究
［5－10］
，但从生态承载力的角度探讨一个城市的
产业布局与结构调整的研究较少，
未形成成熟的研究方法。在国家西部大开发政策的支持下，贵港市大力建设国家承接产业转移示范基地和西江黄金水道的航运中心，这给贵港市的产业发展带来新的机遇和挑战。笔者以贵港市为研究区域，以区域内的各种自然资源承载力、环境容量、生态功能空间分布特点为生态承载力的依据，同时考虑产业结构特点及区域经济发展阶段，
以发挥资源、环境、生态系统等要素的整合和协同效应为目的，进行适合贵港市具体特征的农业和工业布局和结构优化，将对贵港市的可持续发展发挥重要作用。1
研究区概况
贵港市位于广西东南部，地处西江经济带的地理中心。地貌类型复杂多样，包括山地、丘陵、平原、台地、谷地等，拥
有广西面积最大的冲积平原—
——浔郁平原。贵港属南亚热带季风气候区，光热丰富，雨量充沛，河流众多，大小河流有106条，总长1069．80km ，均属西江水系，主要河流为郁江、
黔江、浔江。贵港市土地总面积为106．05万hm 2
，其中，耕地面积为36．93万hm 2
，占土地总面积的34．82%。贵港市
矿产资源丰富，优势矿产有锰、金、铅、锌、三水铝、石灰岩、白云岩等，列为国家开采项目的有龙头山金矿、木圭锰矿和三水铝矿。
贵港市现辖港北区、港南区和覃塘区以及桂平市、平南县，中心城区为港北区、港南区和覃塘区。贵港市2009年地区生产总值438．6亿元，滑翔的意思
增长15．2%，一、二、三产业比例为24．20ʒ40．53ʒ35．27。工业主要以制糖、造纸、建材、食品、机械为主；农业主要以粮食、甘蔗、水果、蔬菜、林业、畜禽水产业为主，贵港是广西重要的糖产地，有“中国糖都”之称。2生态承载力分析2．1资源承载力
2．1．1
水资源承载力。目前研究水资源承载力的方法很
多，代表性研究方法主要有常规趋势法、综合评价法、系统动力学法及多目标分析法等
［11］
。笔者根据研究需要，采用常
规趋势法对贵港市水资源的供需平衡、用水结构进行分析和预测，探明水资源的空间分布特点及水资源承载力的阈值。
贵港市地表水资源量多年平均值为69．56亿m 3
，人均水资源量为1463m 3
。
由于水资源的时空分布和人口的地区
分布不均，各流域、区域人均水资源量相差也较大，水资源量由大到小依次为：桂平市＞平南县＞覃塘区＞港南区＞港北区。根据人口增长、社会经济发展计划，以2008年现状用水和节水水平为基准，分别对港北区、港南区、覃塘区、桂平市、平南县2015、
2020年需水情况进行预测（表1）。由表1可知，贵港市各区（市）县的需水量均在增长，其中桂平市需水量最大，但桂平市的水资源量也是最为充足的，因此水资源承载力尚有很大盈余。平南县、港南区、覃塘区在未来发展中需水量虽逐年增加，但均在水资源可承载的范围内。港北区是贵港工业最发达的地区，工业用水比重大，高用水量产业大多布局在这一区域，从预测可看出，如果
责任编辑徐丽华责任校对李岩
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri．Sci．2011，39（16）：9822－9826
未来节水水平没有得到很大提高，到2020年港北区的水资源盈余量将非常少，水资源安全将受到严重威胁。
在用水总量增长的同时，贵港市用水结构也将发生变化，水资源利用结构可分为农业、工业、生活用水及生态用水4个方面，2008年贵港市农业用水、工业用水、生活用水、生态需水比例分别为62．63
%、19．26%、14．26%、3．85%，2020年贵港市农业用水、工业用水、生活用水、生态需水比例分别为60．39%、19．37%、14．82%、5．42%。从贵港市现状年和预测年的水资源利用结构变化情况来看，贵港市农业用水比重过大，达到60%以上，虽然农业用水比重有逐渐减少的趋势，但是降幅不大，农业用水依然是水资源消耗的主要原因；工业用水和城镇居民生活用水所占比重较小，变化也不大；生态需水比例最小，有逐渐增加的趋势。贵港市用水结构及变化趋势表明用水结构有待进一步优化。
表1贵港市水资源需求预测及盈余
Table1Water demand forecast and surplus of Guigang亿m3
地区Region
2008年
用水量
Water consumption
水资源盈余
Water surplus
2015年
用水量
Water consumption
水资源盈余
Water surplus
2020年
用水量
Water consumption
水资源盈余
Water surplus
港北区Gangbei District4203611164472315969506822518港南区Gangnan District412673955342543382774341437406覃塘区Qintang District251997390126807722932809071010桂平市Guiping City744621930387756518993579658187842平南县Pingnan County644521303486576512903566352128448合计Total247416448004259911435509268196427224
2．1．2土地资源承载力。土地资源承载力研究可为农业布局与结构调整、人口布局、生态建设等长远规划，制订土地、人口、粮食、农业有关政策提供科学依据［12］。土地资源承载力主要指耕地对人口的承载能力，笔者采用人均指标法对贵港市耕地承载力进行定量现状评价和预测。
2．1．2．1人口预测。2008年贵港市总人口为501．90万，由于近10年来贵港市人口增长平稳，故采用增长率法、线性回归预测法预测未来人口增长，预测到2015年贵港市人口总量为534万，2020年人口总量为549万。
2．1．2．2耕地承载力。耕地承载力的计算可用粮食指标来衡量，模型为：
日语在线翻译器
K=S/C
式中，K为土地资源的承载力，即为土地资源所能承载的人口数量；S为评价区土地生产力；C为人均消费标准。
concerning综合国内对人均粮食消费量的研究，将粮食消费的发展类型分为3类，并制定相应的人均粮食占有量标准，温饱型400kg/人，小康型500kg/人，富裕型600kg/人［13］。
根据农业统计资料，2008年贵港市粮食总产量为135．91万t，以400kg/人为评价标准，贵港市2008年耕地承载力为340万人，远远低于实际人口数量501．90万，人均粮食占有量为271kg/人，目前贵港市的耕地承载力处于超载状态。
2008年贵港市平均粮食单产仅有5288kg/hm2，不足理论潜力的20%，预计贵港市2015、2020年耕地单产水平分别达到5669kg/hm2、5958kg/hm2。设定粮食种植面积占耕地面积的60%、70%两种情景，对贵港市2015、2020年耕地承载力进行预测，若贵港市有60%的耕地用于种植粮食，可达到温饱生活水平，若有70%的耕地用于种植粮食，可达到小康生活水平，未来贵港市的耕地承载力压力加大，粮食安全存在隐患（表2）。
表2贵港市耕地承载力预测shortof
Table2Farmland carrying capacity projections in Guigang
比例Proportion 年份
Year
粮食产量
Grain yield
万t
可承载人口Carrying population∥万人
温饱型
Simply having adequate
food and clothing
小康型
Fairly well-off
富裕型
Affluent
粮食种植面积占耕地面积60%Grain2015236．08590．20472．16393．47 planting area accounting to60%of farmland area2020263．27658．18526．54438．78粮食种植面积占耕地面积70%Grain planting2015275．43688．58550．86459．05 area accounting to70%of farmland2020289．52723．80579．04482．53
2．1．3矿产资源承载力分析。矿产资源承载力是指在一个可预见的时期内，在当时的科学技术、自然环境和社会经济条件下，矿产资源的经济可采储量或其生产能力对社会经济发展的承载能力［14］。矿产资源承载力评价模型为：Px=（KlKc－KpKn）÷Kd－GNPl
式中，Px为现有矿产资源经济平衡；Kl为可利用的矿产资源储量；Kc为矿产资源经济可利用系数；Kp为期末矿产品产量；Kn为矿产品合理储备年限；Kd为单位国民生产总值矿产品消耗量；GNPl为累计国民生产总值。
当该指标为正数时，说明现有矿产资源对经济发展具有承载力；为负数时，则说明现有矿产资源对经济发展缺乏承载力。只有当正数较大时，才能说明现有矿产资源对经济发展具有较强的承载力［14－15］。
根据上述指标和相应的计算方法，对贵港市金矿、锰矿、三水铝矿、水泥用灰岩等4种主要的矿产资源经济承载力进行计算分析，至2015、2020年4种主要矿产资源均未枯竭，现有矿产资源对国民经济发展具有较强承载力，其中锰矿资源承载力最强（表3）。
2．2环境容量水环境容量选取COD作为控制因子，大气环境容量选取SO
2
作为控制因子，计算贵港市各市、县、区的环境容量。贵港市COD环境容量为182719．7t/a，其中港北区为7755．1t/a，港南区为21672．7t/a，覃塘区为33060．1
3289
39卷16期覃玲玲等基于生态承载力的产业布局与结构优化研究
t /a ，桂平市为84608．8t /a ，平南县为35623t /a 。贵港市SO 2环境容量为89800t /a ，其中港北区为9601．9t /a ，港南区为9040．1t /a ，覃塘区为11351．4t /a ，桂平市为34500．3t /a ，平南县为25306．3t /a 。
表3
贵港市主要矿产资源承载力
Table 3
Carrying capacity of the main mineral resources in Guigang
亿元
各项指标参数
Index parameter
2009 2015年2009 2020年预期国民收入累计值Accumulative value of pre-dicted national revenue
527412788金矿现有资源经济平衡Gold mine resource eco-nomic balance
160866905锰矿现有资源经济平衡Mangane resource eco-nomic balance
3576028246三水铝矿现有资源经济平衡Hydrargillite re-source economic balance
151267612水泥用石灰岩现有资源经济平衡Cement lime-stone resource economic balance
10733
3219
环境容量在各区域分布不均衡：从水环境容量来看，水
资源丰富的桂平市环境容量较高，
平南县环境容量也相对较大，
港北区的环境容量最小；从大气环境容量来看，桂平市环境容量最高，其次为平南县，覃塘区、港南区、港北区环境容量相差不大。对比2008年COD 及SO 2排放总量［16］
，贵港市
COD 及SO 2均未超出环境容量规定的最大允许排放量，但港
北区的环境压力较大。2．3
生态功能区划
在“3S ”技术支持下，充分利用贵港市
地形、
地貌、土壤、植被覆盖度、土地利用等基础数据与图件，对贵港市生态环境现状、生态环境敏感性、生态系统服务功能的重要性等进行评价，并形成一系列的比例尺为1ʒ20万的评价图。在评价的基础上，
利用GIS 技术，将评价结果形成的专题地图进行叠置，以地理空间异质性为基础，根据地貌类型、生态服务功能重要性和生态环境敏感性的一致性进行生态功能区的划分。在此基础上，
结合贵港市城市发展战略及产业发展规划，
形成最终生态功能区划方案，将贵港市划分为3类生态功能分区：生态调节功能区、产品提供功能区、城镇与工业发展功能区（图1）
。
图1
贵港市生态功能区划
Fig．1
Ecological function regionalization of Guigang
生态调节功能区主要包括水源涵养功能区、土壤保持功能区、生物多样性保护功能区等区域。该类功能区在维持生态平衡、保障区域生态安全等方面具有重要意义，需要加以重点管理和保护。
产品提供功能区主要包括提供农产品、林产品等功能的区域。该类功能区具有重要的社会经济服务功能，为社会生
活和经济发展提供原料，对保护自然、稳定生态、促进人和自然和谐相处等方面也具有重要作用，需要合理管护和经营。
城镇与工业发展功能区主要是指居民点、工业区及其他以开发建设为主的城市发展功能区，包括中心城市、重点城镇等。该类功能区为人类社会经济活动中心，
在维持人类的正常社会生活和经济发展方面起重要作用，人口密度、建筑
4
289安徽农业科学2011年
密度和经济密度都很高，在长期的人为干扰作用下，环境质量有所下降，需加强管理和环境治理。
3产业布局与结构优化
3．1产业布局与结构优化的生态承载力约束因子分析产业的布局与结构受自然环境和自然资源的影响［17－18］。其中，农业与自然环境和自然资源的关系最密切，农作物的生长取决于自然条件，自然资源是农产品的直接获得源泉，土地的情况决定了农业的发展，因此农业受生态承载力的约束最大。工业产品间接来源于自然资源，因此它的布局相对比较灵活，且随着科技的进步，自然资源对工业布局的约束越来越小，但环境容量及生态功能区划对工业布局和结构约束较大。因此，在产业的布局与结构优化中，生态承载力对不同产业的约束因子和约束程度是不同的。
农业产业布局与结构调整受水资源承载力、土地资源承载力、生态功能区划的约束较强，水环境容量对其有一定约束；工业产业布局与结构调整受水环境容量、大气环境容量、生态功能区划的约束较强，水资源承载力、矿产资源承载力因子对其也有约束。该研究在进行贵港产业布局和结构优化时，
从产业布局与结构优化的生态承载力约束因子出发，结合区域的产业发展定位，在生态承载力估算和分析的基础上，根据贵港市不同区域的生态承载力，确定农业和工业产业空间布局，并针对其承载力的特点，提出农业和工业产业结构优化策略。
3．2农业发展布局与结构优化
3．2．1农业发展布局。依据农业布局与结构优化生态承载力的约束因子可知，农业的发展要求水资源和耕地资源的支撑，因而，农业应布局在水资源丰富、耕地广阔的地区。结合资源承载力、环境容量和生态功能区划的计算分析结果，可知桂平市的生态承载力对农业布局的支撑能力最强，其次为平南县和覃塘区。从水资源承载力分析可知，贵港市水资源最丰富的地区为桂平市，其次是平南县和覃塘区，按现状用水和节水水平为基准，至2015、2020年这些区域的水资源依然十分充沛，因此农业布局优先考虑桂平市、平南县和覃塘区；从耕地资源分布看，贵港市耕地主要分布在桂平市郁江平原、平南县浔江平原所在地，桂平市、平南县耕地面积占全市耕地面积的58%，覃塘区耕地面积占全市耕地面积的17%；再从生态功能区划看，桂平市西南部、平南县中部、覃塘区的中部为农产品提供区。综上分析，可以确定贵港市农业布局：重点布局在桂平市郁江平原、平南县浔江平原，其次为覃塘区覃塘镇、三里镇、五里镇、大岭乡等中部区域。3．2．2农业结构优化策略。根据生态承载力计算结果，贵港市目前土地资源承载力处于超载状态，用水结构中农业用水比例偏高，这些农业发展与生态承载力不相适应的问题，可通过农业结构优化得到缓解和改变，最终实现贵港市农业可持续发展。
3．2．2．1调整农业结构，提高土地资源承载力。贵港市目前的粮食产量无法满足人口的需求，从粮食安全的角度考虑，应该提高粮食产量。首先要考虑选种高产、优质、安全的粮食品种，在有限的耕地资源上提高粮食产量；其次要提高土地单产水平，通过土地整理、建设水利灌溉设施、提高科学管理水平等措施不断提高耕地生产力；第三，增加粮食作物播种面积，提高粮食产量，使贵港市土地资源承载力得以提高。
3．2．2．2发展节水农业，提高水资源承载力。从水资源的利用结构看，贵港农业用水占的比例较大。未来水资源开发利用的重心将向城市供水转移，农业用水总量必然会减少。从长远考虑，贵港市应大力发展节水农业，种植需水少的农作物，推广节水灌溉制度，采用先进的灌溉技术，减少农业用水的比例，提高水资源利用效率和承载力。
3．2．2．3减少农业面源污染，提高环境承载力。目前贵港市环境容量虽然没有超载，但是农业面源的污染也应予以重视，尤其是在港北区环境容量相对较小的区域。引导发展生态农业，控制农药、化肥的使用量，建设无公害农产品、绿色食品、有机食品生产基地和标准化的绿色农产品加工基地，减少农业面源的污染，不断提高环境承载力，改善环境质量。3．3工业发展布局与结构优化在进行工业布局和结构优化时，除环境容量、生态功能区划等约束因子外，还要结合国家政策、各区域产业比较优势、区位条件、经济条件等因素进行综合考虑。
3．3．1工业发展布局。从工业布局与结构优化的生态承载力约束因子考虑，依据资源承载力、环境容量的估算结果，桂平市、平南县的生态承载力对工业布局的支撑能力比较强，但应优先考虑区位条件和经济条件，再结合生态承载力的支撑情况进行工业布局。贵港市中心城区位于港北区港城镇，区位优势及经济优势明显，因此港城镇为优先考虑布局工业的区域，另外桂平市、平南县中心城区也应考虑布局工业发展区，覃塘区位于上游，不宜重点布局工业；结合生态功能区划，这些区域均位于城镇与工业发展功能区，可以布局工业产业；从环境容量上看，结合2008年环境质量现状，各区域环境容量均未超载，但港北区的鲤鱼江水质较差。综合考虑，确定贵港市工业布局：重点布局在港北区港城镇、港南区八塘镇、桂平市西山镇、平南县丹竹镇、上渡镇。
3．3．2工业结构优化策略。区域有限的资源与环境承载力制约着一个地区的经济结构和规模，合理的产业结构应该使环境资源高效利用，地区优势得到充分发挥。根据生态承载力估算结果，环境容量、水资源承载力呈现明显的地区差异，桂平市、平南县水资源丰富、环境容量高，经济相对发达的港北区、港南区环境容量小、资源相对少；而港北区、港南区由于经济发达资源消耗与污染物排放强度相对较大，造成港北区、港南区资源与环境压力大，桂平市、平南县资源与环境压力较小的空间分布特征。这样的空间分布特征将会制约贵港的工业发展，可以通过优化产业结构，合理配置贵港市自然资源和环境容量，实现经济和环境的协调发展。3．3．2．1合理调整产业结构和产业的升级，提高环境承载力。港北区、港南区环境容量小、环境压力大，对港北区、港南区进行合理的产业结构调整
整体认读音节和升级，推进制糖、造纸、建材等支柱产业升级和产品更新换代，按照发展循环经济的要求，加快优势产业资源整合，不断提升技术装备水平；逐渐淘汰高耗水、高污染和低效益的酒精和淀粉等行业；积极发展低能耗、低污染、高效益的新能源、农产品加工业等产业。提高港北区和港南区的产业准入门槛，禁止发展高耗水、高污
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39卷16期覃玲玲等基于生态承载力的产业布局与结构优化研究
染、环境风险大的项目。开展清洁生产，压缩淘汰落后生产能力，关闭一批资源消耗高、污染负荷大的小企业。3．3．3．2加快桂平市、平南县地区开发，合理利用资源与环境容量。利用桂平市、平南县水环境容量和大气环境容量较大，水资源丰富的特点，重点集中建设一批循环经济产业园区，承接东部产业转移，同时通过合理的政策指引企业的产业转移或搬迁，实现资源和环境容量的合理配置和区域总量控制的目标。
3．3．3．3发展节水工业，提高水资源效益。根据水资源承载力的估算和预测，未来港北区的水资源将面临短缺问题，港南区的情况也不容乐观，应节约水资源的利用，提高工业用水效率。重点加强食品加工、饮料、制药、建材行业的水资源消耗和排放管理，改进生产工艺，加大实施节水技术的力度，提高工业用水效率，实现经济社会可持续发展。3．3．3．4合理开发矿产资源，规划建设新型工
业项目。贵港市矿产资源丰富，对经济发展有较强的承载力，而目前贵港的有色金属行业并不发达，可在桂平市、平南县等环境容量大的地方规划建设新型工业项目，发展有色金属行业。但由于有色金属行业易造成环境污染等问题，因此要提高行业准入管理，以循环经济为指导建设生态产业园，培育一批资源节约型、环境友好型的骨干企业。
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6289安徽农业科学2011年
