摘要:為客觀診斷桂林市可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀和問(wèn)題，運(yùn)用基于熵的城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)方法，結(jié)合聯(lián)合國(guó)SDG11可持續(xù)城市和社區(qū)目標(biāo)，構(gòu)建桂林城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)模型，對(duì)其可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究結(jié)果顯示在2005—2017年間:(1)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，桂林市社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的壓力逐漸增大，同時(shí)自然生態(tài)系統(tǒng)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)的支持能力總體呈上升趨勢(shì);(2)桂林市生態(tài)環(huán)境保護(hù)的壓力越來(lái)越大，生態(tài)環(huán)境治理和保護(hù)的力度近些年逐漸跟不上生態(tài)環(huán)境壓力的增長(zhǎng);(3)桂林城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力總得分呈現(xiàn)較大波動(dòng)，在2008—2014年間呈現(xiàn)出一個(gè)“U”形凹坑，整體呈下降趨勢(shì)，可持續(xù)發(fā)展能力不容樂(lè)觀。最后，將指標(biāo)熵權(quán)與指標(biāo)時(shí)間序列變化相結(jié)合分析，提出了具體的可持續(xù)發(fā)展能力提升對(duì)策，以促進(jìn)桂林市可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:城市生態(tài)系統(tǒng);可持續(xù)發(fā)展能力;信息熵;對(duì)策;桂林市
中國(guó)城市化率在2019年達(dá)到60.6%，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到70%，而全球到2050年將有2/3人口生活在城市。城市已成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引擎，其可持續(xù)發(fā)展是人類(lèi)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。2016年，在厄瓜多爾基多舉行的聯(lián)合國(guó)住房和可持續(xù)城市發(fā)展會(huì)議上，世界各國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人通過(guò)了《新城市議程》，重點(diǎn)關(guān)注實(shí)現(xiàn)可持續(xù)城市發(fā)展[1]。
為落實(shí)2015年聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展峰會(huì)通過(guò)的《轉(zhuǎn)變我們的世界:2030年可持續(xù)發(fā)展議程》，破解經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境三大領(lǐng)域17項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(SustainableDevelopmentGoals，簡(jiǎn)稱(chēng)SDGs)面臨的瓶頸問(wèn)題，進(jìn)一步推動(dòng)地方政府貫徹生態(tài)文明戰(zhàn)略，2016年國(guó)務(wù)院發(fā)布了《中國(guó)落實(shí)2030年可持續(xù)發(fā)展議程創(chuàng)新示范區(qū)建設(shè)方案》[2]。
2018年2月，國(guó)務(wù)院批復(fù)桂林以“景觀資源可持續(xù)利用”為主題，建設(shè)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展議程創(chuàng)新示范區(qū)[3]。桂林作為世界著名的風(fēng)景游覽城市和國(guó)家歷史文化名城，成為國(guó)家可持續(xù)發(fā)展議程創(chuàng)新示范區(qū)之一，正面臨著保育脆弱的喀斯特生態(tài)系統(tǒng)的巨大壓力[2]。
生態(tài)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展能力建設(shè)與研究一直是桂林城市發(fā)展與建設(shè)的重要內(nèi)容。基于PSR模型旅游生態(tài)環(huán)境安全評(píng)價(jià)與診斷研究結(jié)果顯示，2008—2017年間，桂林喀斯特世界自然遺產(chǎn)地旅游生態(tài)環(huán)境安全在2012年實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)折，發(fā)展達(dá)到相對(duì)安全的等級(jí)，但總體仍處于生態(tài)環(huán)境壓力較大的階段[4]。
基于SD的旅游可持續(xù)發(fā)展仿真研究結(jié)果表明，在桂林旅游業(yè)可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中，同時(shí)注重社會(huì)經(jīng)濟(jì)、資源環(huán)境和旅游業(yè)績(jī)的整體協(xié)調(diào)發(fā)展，是桂林旅游業(yè)可持續(xù)發(fā)展的理想模式[5]。可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是客觀診斷可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀和問(wèn)題的有效工具[6]。因此，構(gòu)建科學(xué)合理可操作性強(qiáng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)桂林市可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行評(píng)價(jià)與診斷，發(fā)現(xiàn)城市生態(tài)系統(tǒng)存在的問(wèn)題，并針對(duì)性地提出對(duì)策和建議，能更好地促進(jìn) 桂林城市可持續(xù)發(fā)展和旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1研究區(qū)概況
桂林市位于廣西東北部，地處湘桂走廊南端，區(qū)位條件優(yōu)越，歷來(lái)是廣西東北部地區(qū)及桂湘交界地區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化和科技中心。桂林市土地面積為27809km2，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，森林資源豐富，自然保護(hù)區(qū)覆蓋率高達(dá)15.36%，全市森林覆蓋率為71.62%[7]。桂林喀斯特是中國(guó)乃至世界上最優(yōu)美和最壯觀的形態(tài)組合。桂林喀斯特世界自然遺產(chǎn)地得天獨(dú)后的自然風(fēng)光和深厚的歷史文化底蘊(yùn)，使桂林市在國(guó)內(nèi)外久負(fù)盛名。
2019年全年接待國(guó)內(nèi)外游客1.38億人次，增長(zhǎng)26.7%;實(shí)現(xiàn)旅游總消費(fèi)1874.25億元，增長(zhǎng)35.0%[7]。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，2019年桂林全市生產(chǎn)總值(GDP)2105.56億元，按可比價(jià)計(jì)算，比上年增長(zhǎng)6.5%，三次產(chǎn)業(yè)增加值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重分別為23.1%、22.6%和54.3%。2019年末，常住人口511.23萬(wàn)人，其中城鎮(zhèn)人口260.20萬(wàn)人，常住人口城鎮(zhèn)化率為50.90%。按常住人口計(jì)算，人均地區(qū)生產(chǎn)總值41294元，低于全區(qū)平均水平，該值同比上年增長(zhǎng)5.9%[7]。
2研究方法
當(dāng)前，可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)主要依托綜合指數(shù)和復(fù)合指標(biāo)體系進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)囊括了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施和制度等城市發(fā)展的多方面[6]。桂林城市可持續(xù)發(fā)展一直受到學(xué)者關(guān)注，早在十年以前學(xué)者們已經(jīng)運(yùn)用生態(tài)足跡[8]、能值分析[9]等綜合指數(shù)和“旅游經(jīng)濟(jì)生態(tài)”復(fù)合系統(tǒng)評(píng)價(jià)[10]對(duì)桂林城市可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行了研究。這些研究方法側(cè)重點(diǎn)各不相同，存在一定不足之處，并在不斷地完善。聯(lián)合國(guó)SDGs城市可持續(xù)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的提出，為解決當(dāng)前聯(lián)合國(guó)普遍關(guān)注的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題，以及現(xiàn)有指標(biāo)體系多樣、兼容性差的問(wèn)題，提供了一個(gè)可能的解決方案[6]。
但是，目前任何一個(gè)國(guó)家或者機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)都無(wú)法覆蓋聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(SDGs)的全部232項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)，存在數(shù)據(jù)可獲得完整性不足的限制。受到數(shù)據(jù)可獲得性的限制，我國(guó)可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系的五個(gè)主題中僅包含了41個(gè)指標(biāo)，與聯(lián)合國(guó)提出的232項(xiàng)指標(biāo)之間仍存在較大的差距[11]。基于熵的城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)方法，具有較好的數(shù)據(jù)可獲得性，可操作性強(qiáng)，并能有效地反映城市生態(tài)系統(tǒng)演化方向和可持續(xù)發(fā)展能力水平，能有效彌補(bǔ)城市可持續(xù)發(fā)展研究中所存在的可持續(xù)發(fā)展對(duì)策比較籠統(tǒng)、缺乏針對(duì)性的不足[12-18]。
因此，本研究將基于熵的城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)方法[12-18]，結(jié)合聯(lián)合國(guó)SDG11可持續(xù)城市和社區(qū)目標(biāo)[6]，對(duì)桂林城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)與影響因素分析，提出桂林城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力提升對(duì)策，為桂林市可持續(xù)發(fā)展決策提供科學(xué)依據(jù)。
2.1基于熵的桂林城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建
城市生態(tài)系統(tǒng)是社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[19]，是多層次、多功能、多因素的動(dòng)態(tài)人工生態(tài)系統(tǒng)[20]，是典型的人地關(guān)系耦合系統(tǒng)。
其中，城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)是整個(gè)城市生態(tài)系統(tǒng)的主體與核心，具有典型的耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特征。在城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論[19]、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展理論[20]和耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)理論[21]的指導(dǎo)下，依據(jù)聯(lián)合國(guó)SDGs城市可持續(xù)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、城市生態(tài)系統(tǒng)演化與可持續(xù)發(fā)展研究成果[12-18]、桂林市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境特征，以及指標(biāo)數(shù)據(jù)的可獲得性和時(shí)間連續(xù)性，構(gòu)建以城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)為主體的桂林城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并根據(jù)指標(biāo)信息熵計(jì)算出各項(xiàng)指標(biāo)的熵權(quán)，作為指標(biāo)的客觀權(quán)重。
2.2基于信息熵的桂林城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)模型構(gòu)建
根據(jù)香農(nóng)(Shannon)的信息熵理論(informationentropy)和城市生態(tài)系統(tǒng)演化與可持續(xù)發(fā)展研究成果[12-18]，可構(gòu)建桂林城市生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的信息熵和可持續(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)模型。
3數(shù)據(jù)來(lái)源與處理
3.1數(shù)據(jù)來(lái)源
根據(jù)數(shù)據(jù)資料的可獲得性和連續(xù)性，收集了2005—2017年的相關(guān)數(shù)據(jù)，其來(lái)源是2006—2018年的《桂林經(jīng)濟(jì)社會(huì)統(tǒng)計(jì)年鑒》[22]和歷年桂林市環(huán)境狀況公報(bào)[23]。
3.2數(shù)據(jù)處理
在數(shù)據(jù)處理方面，對(duì)不同研究?jī)?nèi)容的數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的處理方式:1)計(jì)算信息熵時(shí)，采用Z-score標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理;2)進(jìn)行城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)評(píng)價(jià)時(shí)，先區(qū)分評(píng)價(jià)指標(biāo)的正、負(fù)向，再進(jìn)行歸一化處理。其中，支持型輸入熵指標(biāo)和還原代謝型熵指標(biāo)為正向指標(biāo);壓力型輸出熵指標(biāo)和消費(fèi)代謝型熵指標(biāo)為負(fù)向指標(biāo)。其原始數(shù)據(jù)歸一化方法分別如下:正向指標(biāo)Xij'=Xij/max(Xi);(3)負(fù)向指標(biāo)Xij'=min(Xi)/Xij。(4)式中:Xij為第i項(xiàng)指標(biāo)的第j年原始數(shù)值;Xij'為Xij的歸一化處理后的值;Xi代表第i項(xiàng)指標(biāo)在研究時(shí)間序列內(nèi)的所有原始數(shù)據(jù);max(Xi)是運(yùn)用函數(shù)對(duì)Xi求最大值;min(Xi)是運(yùn)用函數(shù)對(duì)Xi求最小值。
4結(jié)果與對(duì)策分析
4.1桂林城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力分析
支持型輸入熵指標(biāo)可持續(xù)發(fā)展能力得分(ΔeS1得分)在研究期間先上升后下降、總體呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)，這表明桂林城市自然生態(tài)系統(tǒng)對(duì)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的支持能力總體呈上升趨勢(shì)，但在2014年以后有所下降。與此同時(shí)，壓力型輸出熵指標(biāo)可持續(xù)發(fā)展能力得分(ΔeS2得分)呈持續(xù)下降趨勢(shì)，這說(shuō)明隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，桂林城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)城市自然生態(tài)系統(tǒng)的壓力逐漸增大。消費(fèi)代謝型熵指標(biāo)可持續(xù)發(fā)展能力得分(ΔiS2得分)先下降后上升，整體為上升趨勢(shì)，呈拉寬的“V”形，而還原代謝型熵指標(biāo)可持續(xù)發(fā)展能力得分(ΔiS1得分)窄幅波動(dòng)，整體平穩(wěn)，呈現(xiàn)為扁平拉伸的“M”形。
這說(shuō)明桂林市生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)一直維持在一個(gè)比較穩(wěn)定的水平，并曾經(jīng)取得較為明顯的效果，但是隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，桂林市生態(tài)環(huán)境保護(hù)的壓力越來(lái)越大，生態(tài)環(huán) 境治理和保護(hù)的力度近些年逐漸跟不上生態(tài)環(huán)境壓力的增長(zhǎng)。桂林城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力總得分(G)呈現(xiàn)較大波動(dòng)，在2008—2014年間呈現(xiàn)出一個(gè)“U”形凹坑，整體呈下降趨勢(shì)。這個(gè)變化趨勢(shì)與2008年金融危機(jī)以后的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)有較高的吻合度。總體來(lái)說(shuō)，桂林城市生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展面臨較大壓力，可持續(xù)發(fā)展能力不容樂(lè)觀。
4.2桂林城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力提升對(duì)策
根據(jù)信息熵理論，在城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，某指標(biāo)的熵權(quán)越大，則說(shuō)明該指標(biāo)所提供的有用信息對(duì)該系統(tǒng)的影響就越大[14-15]。那么，將指標(biāo)熵權(quán)與時(shí)間序列變化相結(jié)合，就可以對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)演變過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并針對(duì)性地提出可持續(xù)發(fā)展能力提升對(duì)策。
(1)基于支持型輸入熵指標(biāo)的可持續(xù)發(fā)展能力提升對(duì)策分析。支持型輸入熵指標(biāo)中，在研究期間水果總產(chǎn)量、城鎮(zhèn)人均娛樂(lè)教育文化服務(wù)和進(jìn)出口總值持續(xù)大幅度增長(zhǎng);鋼鐵總產(chǎn)量在2016年以前快速增長(zhǎng)，在2017年呈現(xiàn)斷崖式下降;糧食、蔬菜、水產(chǎn)品和肉類(lèi)總產(chǎn)量呈現(xiàn)窄幅波動(dòng)，基本穩(wěn)定。進(jìn)出口總值在支持型輸入熵指標(biāo)體系中所占權(quán)重最大，其次是糧食總產(chǎn)量、鋼材產(chǎn)量等指標(biāo)。
這說(shuō)明進(jìn)出口總值的大幅增長(zhǎng)對(duì)桂林支持型輸入熵系統(tǒng)朝著支持力增強(qiáng)方向發(fā)展的影響最大;肉類(lèi)總產(chǎn)量、糧食總產(chǎn)量的長(zhǎng)期產(chǎn)量穩(wěn)定對(duì)桂林支持型輸入系統(tǒng)朝著支持力增強(qiáng)方向發(fā)展起到了重要的支撐作用。在研究期間水果總產(chǎn)量的熵權(quán)最小，這說(shuō)明研究期間水果總產(chǎn)量的大幅上升并沒(méi)有對(duì)桂林支持型輸入系統(tǒng)朝著支持力增強(qiáng)方向發(fā)展產(chǎn)生重要影響。因此，桂林市繼續(xù)大幅提高進(jìn)出口總值和有效保障肉類(lèi)和糧食總產(chǎn)量，有利于提高桂林支持型輸入系統(tǒng)的支持力。
(2)基于壓力型輸出熵指標(biāo)的可持續(xù)發(fā)展能力提升對(duì)策分析。壓力型輸出熵指標(biāo)中，各行業(yè)用電量、城市人均消費(fèi)性支出、農(nóng)村人均生活消費(fèi)支出、水利工程年供水量、來(lái)桂林旅游人數(shù)和民用汽車(chē)擁有量等指標(biāo)在研究期間均持續(xù)大幅增長(zhǎng)，其他指標(biāo)呈窄幅波動(dòng)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。市區(qū)人口密度、各行業(yè)用電量占?jí)毫π洼敵鲮刂笜?biāo)體系的權(quán)重最大，其次是城市人均消費(fèi)性支出、化肥施用量、規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)綜合能源消費(fèi)總量等指標(biāo);所占權(quán)重最小的是水利工程年供水量和來(lái)桂林旅游人數(shù)，其次是民用汽車(chē)擁有量。
這表明各行業(yè)用電量和城市人均消費(fèi)性支出在研究期間持續(xù)大幅增大，在較大程度上促使桂林城市壓力型輸出系統(tǒng)朝壓力增強(qiáng)的方向發(fā)展;雖然市區(qū)人口密度、化肥施用量、規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)綜合能源消費(fèi)總量等指標(biāo)沒(méi)大幅增大，但也在一定程度上促使對(duì)桂林市壓力型輸出熵系統(tǒng)朝壓力增強(qiáng)的方向發(fā)展;水利工程年供水量、來(lái)桂林旅游人數(shù)和民用汽車(chē)擁有量的持續(xù)大幅增加，并沒(méi)有促使桂林市壓力型輸出系統(tǒng)朝著壓力增強(qiáng)的方向發(fā)展。
因此，桂林市壓力型輸出系統(tǒng)的壓力主要表現(xiàn)在工業(yè)發(fā)展對(duì)能源的持續(xù)巨大需求，以及市區(qū)人口密度和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥施用量的持續(xù)增長(zhǎng)。對(duì)此，桂林市需要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展和使用清潔能源，提高能源利用效率;優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)城市人口空間上合理布局，適當(dāng)控制市區(qū)人口密度;大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科技水平，降低對(duì)化肥的依賴(lài)程度。
(3)基于消費(fèi)代謝型熵指標(biāo)的可持續(xù)發(fā)展能力提升對(duì)策分析。消費(fèi)代謝型熵指標(biāo)中，工業(yè)廢氣排放量，工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量和市區(qū)可吸入顆粒平均濃度等指標(biāo)在研究期間大幅增加;工業(yè)廢水排放量、工業(yè)二氧化硫排放量、工業(yè)煙塵粉塵排放量和市區(qū)二氧化硫年日平均值等指標(biāo)在研究期間大幅減少。廢水排放總量、工業(yè)廢水排放量和工業(yè)二氧化硫排放量等三個(gè)指標(biāo)在消費(fèi)代謝型熵指標(biāo)所占權(quán)重較大，表明它們對(duì)桂林城市生態(tài)系統(tǒng)的消費(fèi)代謝功能影響較大。
這說(shuō)明工業(yè)廢水排放量和工業(yè)二氧化硫排放量在研究期間大幅減小，對(duì)桂林消費(fèi)代謝系統(tǒng)朝著代謝能力增強(qiáng)發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用;而廢水排放總量在研究期間呈現(xiàn)窄幅波動(dòng)增長(zhǎng)仍然對(duì)桂林城市消費(fèi)代謝功能產(chǎn)生較大影響。因此，桂林市雖然在生態(tài)環(huán)境治理方面取得了一定成效，但是隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化水平的提高，廢水排放總量的不斷增加，污水治理顯得尤為重要。
(4)基于還原代謝型熵指標(biāo)的可持續(xù)發(fā)展能力提升對(duì)策分析。還原代謝型熵指標(biāo)中，市區(qū)污水處理率和市區(qū)人均公園綠地面積在研究期間增幅最大，工業(yè)污染治理完成投資額降幅最大，其余指標(biāo)保持窄幅波動(dòng)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)。市區(qū)污水處理率、生活垃圾無(wú)害化處理率、自然保護(hù)區(qū)覆蓋率等指標(biāo)所占還原代謝型熵指標(biāo)體系的權(quán)重最大，工業(yè)固體廢物綜合利用率和工業(yè)污染治理完成投資額所占權(quán)重最小。
這說(shuō)明市區(qū)污水處理率在研究期間大幅提高，生活垃圾無(wú)害化處理率、自然保護(hù)區(qū)覆蓋率在研究期間一直保持較高水平，對(duì)促進(jìn)桂林市還原代謝功能起到較大積極作用;而工業(yè)固體廢物綜合利用率和工業(yè)污染治理完成投資額在研究期間波動(dòng)下降，不利于提高桂林市還原代謝功能。因此，桂林市需要不斷提高工業(yè)固體廢物綜合利用率和工業(yè)污染治理完成投資額，以促進(jìn)城市還原代謝能力的提高。
5結(jié)論與討論
5.1結(jié)論
對(duì)桂林城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力得分分析結(jié)果顯示，在研究期間:
(1)桂林市自然生態(tài)系統(tǒng)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的支持能力總體呈上升趨勢(shì);(2)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，桂林市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的壓力逐漸增大;(3)桂林市生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)一直維持在一個(gè)比較穩(wěn)定的水平，并曾經(jīng)取得較為明顯的效果，但是隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，桂林市生態(tài)環(huán)境保護(hù)的壓力越來(lái)越大，生態(tài)環(huán)境治理和保護(hù)的力度近些年逐漸跟不上生態(tài)環(huán)境壓力的增長(zhǎng);(4)桂林城市可持續(xù)發(fā)展能力總得分呈現(xiàn)較大波動(dòng)，在2008—2014年間呈現(xiàn)出一個(gè)“U”形凹坑，整體呈下降趨勢(shì)。總體來(lái)說(shuō)，桂林城市生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展面臨較大壓力，可持續(xù)發(fā)展能力不容樂(lè)觀。
基于指標(biāo)熵權(quán)與時(shí)間序列變化相結(jié)合的分析，提出了桂林城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力提升的具體對(duì)策，主要有:(1)繼續(xù)大幅提高進(jìn)出口總值和有效保障肉類(lèi)和糧食總產(chǎn)量，有利于提高桂林城市支持型輸入熵系統(tǒng)的支持力;(2)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展和使用清潔能源，提高能源利用效率;(3)優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)城市人口空間上合理布局，適當(dāng)控制市區(qū)人口密度;(4)大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科技水平，降低對(duì)化肥的依賴(lài)程度;(5)加大污水治理力度;(6)不斷提高工業(yè)固體廢物綜合利用率和工業(yè)污染治理完成投資額。
5.2討論
基于熵的城市生態(tài)系統(tǒng)演化與可持續(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)等研究取得了較為豐富的研究成果[12-18]，分別對(duì)上海、廣州、南京、寧波、柳州等不同規(guī)模等級(jí)的城市進(jìn)行了實(shí)證研究。
本研究是對(duì)我國(guó)西南喀斯特地區(qū)的傳統(tǒng)旅游城市桂林進(jìn)行了實(shí)證研究。這些研究區(qū)域都是行政區(qū)劃范疇的城市，所構(gòu)建的城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系大同小異，但均能夠反映出所研究城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展所面臨的不同問(wèn)題。這表明對(duì)于一個(gè)區(qū)域空間系統(tǒng)而言，熵成為了描述區(qū)域空間及其各組分的混亂狀態(tài)或混亂過(guò)程的一個(gè)重要參量[24]。城市生態(tài)系統(tǒng)具有復(fù)雜性和不確定性。系統(tǒng)內(nèi)部要素之間的相互作用，以及系統(tǒng)內(nèi)部要素與外部要素之間的相互作用，均是復(fù)雜多樣的。世界上的可持續(xù)發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系也是多種多樣，任何評(píng)價(jià)指標(biāo)體系在理論上和現(xiàn)實(shí)中都不是完美的。
比如本研究在實(shí)際操作中，由于數(shù)據(jù)可獲取性限制和連續(xù)性要求，能夠體現(xiàn)桂林市廣泛分布喀斯特地貌脆弱生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)指標(biāo)欠缺，僅用“荒山荒(沙)地造林面積”來(lái)從側(cè)面反映。盡管如此，本研究所構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系仍然能夠總體上反映出城市生態(tài)系統(tǒng)作為耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的熵變過(guò)程，以及各指標(biāo)變化在系統(tǒng)熵變中所起的作用，從而能夠有效地評(píng)價(jià)桂林城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力，并提出相應(yīng)的對(duì)策。
另一方面，雖然本研究能夠通過(guò)將評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)與時(shí)間序列變化相結(jié)合來(lái)分析提升可持續(xù)發(fā)展能力的對(duì)策，但是城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力變化的驅(qū)動(dòng)因素和驅(qū)動(dòng)機(jī)制尚需進(jìn)一步深入分析。比如基于耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)熵變的桂林城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力變化在2008—2011年急速下降，這是否與2008年的全球金融危機(jī)和2009—2011年的西南喀斯特地區(qū)嚴(yán)重干旱有著直接的、密切的關(guān)系。這些深入剖析可持續(xù)發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素和驅(qū)動(dòng)機(jī)制的研究有待進(jìn)一步開(kāi)展。
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作者：林明明1，王金葉1，林珍銘1，2
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