生态承载力与崇明岛生态建设

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简介： 崇明岛是我国第三大岛，也是世界上最大的河口冲积岛，位于长江流域和东部沿海地区 “T” 字形格局的交汇点， 是上海最具潜在战略意义的发展空间之一。 崇明的自然资源数量，特别是滩涂土地面积，风能、太阳能和大量生物能等绿色能源供给状况，以及绵长稳定的深水岸线在本区域都具有一定优势……
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1 崇明岛生态建设背景

　　崇明岛是我国第三大岛，也是世界上最大的河口冲积岛，位于长江流域和东部沿海地区 “T” 字形格局的交汇点， 是上海最具潜在战略意义的发展空间之一。 崇明的自然资源数量，特别是滩涂土地面积，风能、太阳能和大量生物能等绿色能源供给状况，以及绵长稳定的深水岸线在本区域都具有一定优势。此外，崇明岛也是目前长三角地区受人类活动，特别是工业化影响较小的地区，素以 “ 水清、土洁、气净 ” 而著称 [18] 。但是，由于崇明岛远离上海市中心，受交通条件的制约，人流，物流和信息流严重受阻，所受辐射影响较小，导致工业和第三产业的规模和经济效益等方面在长江三角洲地区明显缺乏竞争力 [41]，被称为上海的“ 西部 ”，已严重制约了上海市社会经济的全面腾飞。

　　因此，崇明的发展早已引起了有关方面的高度关注。 2002 年，上海市第八次党代会提出 “ 积极做好崇明开发准备 ”，并随后编制了《崇明岛域总体规划纲要》。 2004 年，国家主席胡锦涛对上海市提出把崇明岛建设成现代化综合性生态岛的规划给予了肯定，希望按照科学发展观的要求，切实规划好、建设好崇明岛。同年，国务院对崇明越江通道可行性给予批复。依照《崇明岛域总体发展规划》，根据崇明岛域自南向北的地带性规律，结合岛域东西两端的特色空间要求和道路布局特征，整个岛域总体布局将形成五大功能分区：崇东分区，以生态示范，休闲运动，国际教育为主体的门户景观区；崇中分区，以森林度假，办公总部，休闲居住为主体的中央森林区；崇北分区，以主题乐园和生态农业为主体的乐园旅游区；崇南分区，全岛人口和产业高度聚集的田园式中心城区；崇西分区，以国际会议，滨湖度假为主体的东方日内瓦式景湖度假区。到 2020 年，崇明将基本建设成为以优美的生态环境为品牌，以闻名的游乐度假为主导，以发达的清洁生产为支撑，环境优美、经济发达、文化繁荣、保障健全、城乡融合的上海世界级城市的生态岛区和最优美的 “ 海上花园 ” ，成为国内领先、国际一流的人类生态环境与 生态活动示范岛区 。科技兴岛 ，从 20 04 年 7 月起，上海市科委组织十几所高校、科研院所和企业的上百名专家，先后几十次上岛，实地调查，倾听建议。十易其稿，一份《崇明生态岛建设科技支撑实施方案 (2005-2007) 》日臻完善。目前，上海市崇明生态科技创新基地已初具规模，市科委布局的 包括“崇明岛生态承载力与生态安全预警系统研究”的一批科研项目正陆续展开，新成立的六大实验室已经启动， 生态崇明蓄势待发。

2 崇明岛生态经济现状及生态建设中的 科学问题

　　崇明岛自然条件、自然资源与环境，以及社会经济状况均有别于上海其它地区：

　　（1）从自然条件上，作为一个成陆历史很短的河口岛屿，崇明植被群落构成单一，稳定性差，服务功能和抵御风险能力低 [26] [29] [32] [37] 。崇明岛岛屿面积变化显著，岸线不稳定。自公元 7 世纪露出水面以来，崇明岛一直处于动态变化之中。其变化有两大特点：一是面积不断扩大，仅解放以来的半个多世纪面积就扩大了一倍，由建国初的600km 2 扩大为现在的1200km 2 。崇明东滩是历史上淤涨最快的岸段，上世纪 50 年代至 90 年代，每年向海推进 200 ～300m。但是，近十余年来，由于长江入海泥沙急剧下降，崇明东滩淤涨减缓 [4] [28] [31] 。二是不断移动，长期以来崇明岛呈 “ 南坍北涨 ” 之势，岛屿中心向北移动。演变不定的崇明岛不仅关系到岛屿的空间扩展，还会给当地的生态系统带来诸多生态风险。

　　（2）在自然资源和环境方面，突出的问题是水资源与水环境。首先，崇明生态岛的建设面临着淡水资源匮乏的严峻问题。虽然崇明岛三面临江，一面濒海，境内河网密布，雨水充沛，水资源条件得天独厚，但是崇明岛水资源量和利用状况却不容乐观。崇明地表水总量虽然丰富，可利用水资源总量约为 33.60×108m3 ，但其中约 90% 为理论上可利用长江引潮水量，本地径流量仅占 10% 左右 [33] 。随着长江沿岸耗水量的不断增加，以及南水北调工程的实施，长江口咸潮入侵对崇明岛的影响将进一步加剧，每年用于防潮、排渍等的水资源消耗量不断增加，崇明淡水资源的季节性短缺会更加突出。同时，由于长期以来产业经营比较粗放，生产和生活用水利用率低，水资源浪费现象比较突出，不合理的利用导致崇明可利用水资源量呈现不断减少的趋势。其次，由于近年来长江流域高度密集的人口和产业的快速扩展，造成崇明沿岸水质不断下降，其中三氮、活性磷酸盐等营养盐含量指标已接近或超过三类海水标准，油类含量相当于二类海水，海底的某些重金属元素也出现不同程度的超标现象。而岛内生活污水的随意排放，有机污染和石油污染的范围扩大等加重了河网水系的污染，近 40% 的河道水质不能达到功能要求。崇明每年排放生产和生活废水 4292.62×10 4 m 3 ，绝大部分污水未经处理，直接排入河道水体，是造成河道水质污染严重的重要原因。这些问题已成为困扰崇明发展的主要环境问题之一 [42] 。最后，船行波淘刷、引排水带进的泥沙、水土流失等，造成河道淤浅严重，加之道路和城镇建设等导致的河道填堵等，使崇明岛河网水系不断衰减，水资源的调蓄和利用能力受到严重制约 [27] 。

　　（3）崇明岛是长江河口海陆相互作用复杂系统的重要组成部分，一些特有的自然灾害发生频繁。影响最严重的是盐水入侵。整个岛屿东侧和北侧每潮均受海水入侵之虞，西侧和南侧上段还要遭受北支盐水倒灌之害。特别在枯水季节，严重的盐水入侵可能会使崇明岛被咸水围困，给人民的日常生活和工农业生产带来重大危害。如 1978 年正逢长江流域流量大幅减少，沿江各地大量抽水，致使长江口南、北港盐水上溯强度大增，同时北支盐水连续大量倒灌入南支，致使整个崇明岛被盐水包围，众多工厂被迫停产，居民饮水发生困难，崇明县 2 万亩水稻因此错过种植季节。此次盐水入侵造成的直接经济损失达 1400 多万元，间接损失不可估量。而近年来，随着南水北调、三峡水库及河口深水航道等许多重大工程的建设，盐水入侵将进一步加剧。其次是风暴潮。崇明岛毗邻大海，地势低洼，由强热带风暴或台风造成的风暴潮来势猛、速度快、强度大、破坏力强。风暴潮席卷之处，海水淹没房屋等建筑设施，直接威胁到人民的生命财产安全。引起的海水倒灌造成农田盐碱化，沿岸淡水资源受到污染，自然资源退化。风暴潮还增大沿岸泥沙的运移，加剧了对海岸的侵蚀。据有关资料统计，每年具影响力的台风平均 6 ～ 7 次，特大风暴潮平均约 18 年出现 1 次。在全球变暖趋势下，海平面上升抬高了风暴潮的基面，势必会加剧风暴潮的破坏强度。

　　（4）经济相对落后 [41] 。 2003 年，崇明县的 GDP 增加值仅 70.1 亿元，为全上海市 19 个区县最低，是闵行区的 1/4 ，浦东新区的 1/8 [30] 。农村人口比重大。虽然人口是上海市各区县中唯一长时期来持续减少的地区，但是，随着沪崇苏快速干道建设规划的实施，横沙、长兴、崇明三岛之间以及三岛与浦东新区的联系必将大大增强，产业分工与协作必将跨入一个全新的阶段。投资的增长、工业化的推进，必然会带来土地和人口的巨大压力。

　　总之，在资源有限，经济落后，灾害频繁，风险增大的情况下，如何保持经济跨越式发展与资源的可持续利用的平衡关系是崇明新发展过程中必须正视的问题，也是实现崇明岛生态建设目标的前提条件。 依照《崇明岛域总体发展规划》目标需求与崇明现状，笔者认为急需解决以下重大科学问题： 崇明生态岛建设的生态内涵应该怎样落实？崇明重要资源、环境与社会承载力的潜势和未来扩展空间如何变化？它们对新型产业和未来人口的支撑能力如何？规划目标下，未来崇明适合的人口规模、能源、交通结构以及新产业结构、准入标准和布局应该是什么？如何建立承载力基础上的崇明岛生态安全预警和保障体系等等。这些科学问题和建设需求是关系到崇明岛生态建设目标能否实现的首要问题，同时也决定了对崇明岛人口和经济发展与其资源和环境支撑能力关系进行深入研究的重要性和紧迫性。

3 生态承载力与崇明生态岛建设

　　生态承载力强调特定生态系统所提供的资源和环境对人类社会系统良性发展的支持能力，是多种生态要素综合形成的一种自然潜能 [1] 。与其它能力一样，它可以发展，也可以衰退，取决于人类的资源利用方式。一定生态承载力基础上，可以承载的人口和经济总量是可变的，取决于人口与生产力的空间分布、不同土地利用方式之间的优化程度、以及产业结构与产业技术水平 [15] 。因此，生态承载力决定着一个区域经济社会发展的速度和规模，而生态承载力的不断提高是实现可持续发展的必要条件 [34] [38] 。如果在一定社会福利和经济技术水平条件下，区域的人口和经济规模超出其生态系统所能承载的范围，将会导致生态环境的恶化和资源的匾竭，严重时会引起经济社会的畸形发展甚至倒退。生态承载力研究是区域生态环境规划、实现区域人口、经济和环境协调发展的科学保障。 生态承载力研究注重人口、资源、环境和发展之间的关系，属于评价、规划与预测一体化的综合研究，研究内容包括资源与环境子系统的共容、持续承载和时空变化特征，以及人类价值的选择、社会目标、价值观念、技术手段与承载力的互动。研究的根本目的在于找到一整套政策，使一个地区在人口和资源变化的情况下仍能保证持续稳定的发展，或根据区域承载力制定相应的人口、经济政策，与区域经济社会发展方向、速度和规模密切相关。

　　崇明生态岛建设旨在实现社会经济高度发展，生态环境得到有效保护和提升、居民生活品质明显改善、人与社会和谐发展的、跨越式区域发展模式。这种发展模式对崇明的资源与环境提出了更高的要求，也带来了明显压力 [24] 。首先，交通条件、流通环境的改善将会大大增加岛上的人口数量。相应地，这将要求单位面积上的土地产出更多。但是，由于崇明岛目前社会经济文化水平均落后于上海市其他各区，从和谐社会统筹区域发展的要求，崇明县要尽力赶上上海发展的节奏，也必须大大地提高土地的生产能力，土地承载压力势必增大。其次，生态岛的建设目标对岛屿淡水水质和水环境提出了更高要求，加剧了原有的水资源矛盾和水环境问题，资源性、工程性和水质型缺水等问题更加突出，水资源安全利用的风险将会成为影响崇明生态岛建设的主要限制因素和战略瓶颈。加快制定合理的水资源利用和开发规划战略，为崇明生态岛建设提供安全的水资源保障，是一项十分迫切的战略性任务。第三，根据《崇明岛域发展规划纲要》提出的森林花园岛、旅游渡假岛以及生态人居岛的建设目标，未来崇明的森林生态系统不仅要提供更多、更好的林产品、果品以满足更多人口消费和建设需求，还肩负着如何在人口压力增大、各项工程带来的生态风险增加情况下，维持和提升完备的生态涵养和防护的功能，同时能满足人们欣赏风景、陶冶性情的旅游需求。根据《崇明岛林业发展规划》（ 2003 ～ 2020 ），至 2020 年崇明森林覆盖率要达到 55 ％，届时崇明岛将有一半以上的土地被森林覆盖，森林生态系统将成为崇明岛最为重要的生态系统，也是崇明岛生态建设的主要部分 [30] 。因此，崇明森林资源承载力研究对生态岛的建设具有重大指导意义。最后，由于特殊的区位地理条件，崇明岛还存在一些明显的自然灾害，如盐水入侵、风暴潮等。因此，崇明生态岛建设应该首先借鉴国际岛屿生态建设的成功经验，提出自己的发展模式，建立与之相适应的新型产业结构、人口规模和布局方案，并对岛屿生态承载力进行综合评估及阈值研究，提出具有可操作性的提升区域生态承载力的对策，构建崇明岛重要生态系统的健康和风险评价指标体系和模型，建立、开发环境安全和灾害预警系统，为崇明生态岛经济发展和环境资源可持续利用提供建议和战略决策依据。

4 建议

　　依据生态学原理，在可持续发展的前提下，结合崇明岛生态建设目标，考虑崇明岛重要资源、环境、人口和产业现状以及区域优势，从生态承载力研究出发，我们提出以下建议：

4.1 崇明生态承载力研究要紧密结合区域特点

　　根据生态承载力的国际研究热点，结合崇明岛本身的特点和优势，崇明岛生态承载力的研究应注重以下方面：

　　（1）注重资源要素的网络关系，开展区域生态承载力的综合研究。早期关于生态承载力的研究，多侧重单一资源要素，如水、土地和关键矿产等，忽略了资源各要素间的网络关系以及系统的整体效应。随着可持续发展思想和概念的提出，迫切需要从 “ 自然—经济—社会 ” 更宏观的复合巨系统层面上，探讨资源和环境承载力同人口、经济发展相协调的问题。崇明岛面临着良好的国际、区域发展机遇和挑战，必须协调区域经济社会发展同人口、资源、环境复合关系。随着经济全球化的不断深化，三岛联动，特别是长江三角洲一体化进程的加快，加上崇明与浦东、苏北交通联系的改善，崇明与外界的联系必将大大加强，崇明县与上海市、长江三角洲、中国其它地区之间的经济合作与竞争态势、互利机制将增强，崇明岛将有更多融入长三角一体化的机会，并会在未来长江流域经济发展中发挥重大作用。机遇挑战并行，崇明生态岛良好的人流、物流、技术流、资金流、信息流的有利外部环境还将需要大量的协调与合作。因此，崇明岛生态承载力研究要注重多目标、多情景系统模拟与动态预测。

　　（2）强调结果的动态及可预测性。以往生态承载力研究多偏重于静态现状分析，缺乏对动态变化过程的预测，未能将现状承载力同潜在承载力相结合。对于崇明岛而言，作为一个冲积岛屿，其面积和岸线都处在不断变化之中，而崇明岛生态环境建设将给岛上的人口、土地利用以及产业等社会经济环境带来巨大变化。动态的环境要求其承载力的研究结果是动态的，并且具有可预测性。

　　（3）考虑区域及国家政策等人为影响，强调经济发展的跨越性。作为经济发展的重点地区，崇明在相当长的一段时期内将享受到国家和上海市政府的青睐。优惠的政策，巨额的投资，将为崇明的发展创造良好的基础，使崇明成为国际投资环境新热点，并迎来一次跨越式的大发展。同时，势必带来人口规模、产业结构的大演变。因此研究崇明岛生态承载力必须充分考虑区域及国家政策等人为影响因素，注重其时效性、滞后性和潜在性。

　　（4）从 “3R” 原则、 B 模式理念出发，探讨提高崇明承载力的对策。 “3R” 原则是指循环经济建立依赖于以 “减量化（ Reducing ）、再使用（ Reusing ）、再循环（ Recycling ）” 为内容的行为原则。与传统经济 “对资源的高开采、低利用、污染物的高排放” 相对，以 “3R” 原则为核心的循环经济展示出的特征是 “对资源的低开采、高利用、污染物的低排放” 。相类似的，莱斯特 · R · 布朗提出的 B 模式是以太阳能、氢能为主要能源，广泛再使用、再循环和稳定人口的经济发展模式。布朗提出要通过市场的努力，促进新能源、新技术的开发和推广，最重要的是要调整能源经济结构，改变过去那种以高度能源消耗为特征的经济发展模式。崇明生态岛建设为一种跨越式的经济发展模式，面临许多资源与环境问题，必须遵从 “3R” 原则、 B 模式理念，积极寻求提高崇明生态承载力的对策与策略。

4.2 研究生态岛资源节约型可持续发展模式

　　尽管具有自己的区域特色，崇明的发展也需要借鉴国际成功经验。 美国纽约长岛和崇明岛的情况是最相似的，它是毗邻大都市的岛屿经济发展典范。它利用独特的区位优势、良好的环境和广阔的土地，大力发展度假居住、科技研发等产业，成为纽约集投资移民和智力移民的后来居上的现代化综合型生态岛。通过对纽约长岛生态岛研究，分析如何利用毗邻大都市岛屿的区位条件，发展以科技研发、度假旅游为主要内容的现代服务业，同时又保持良好生态环境的区域开发模式。重点应放在生态岛与毗邻大都市区互动的内部动力机制和外部政策文化环境。制定与区域生态承载力相适应的新型产业结构、人口规模的调整和优化布局方案，提出崇明生态岛资源节约型可持续发展模式。

　　经济的发展与环境的保护似乎是矛盾的，难以两全。然而德国巴伐利亚州的发展模式给这一问题以圆满的答案，巴州面积 7 万平方公里，人口 1200 万，是德国最大的“农业州”。 50 多年前，巴州工业贫乏，经济落后，在经济发展中“掉”在了德国国家经济的最后面。但是，目前巴伐利亚州已成为德国经济最具活力的地区，纯农业占 GDP 的比重下降到 1 ％，工业、科技及服务业所占比重增至 99 ％。2003 年巴州的社会生产总值达 3709 亿欧元，已超过欧盟 25 国中的 19 个国家。人均产值为 29917 欧元，也明显高于德国和欧盟的平均水平。巴州在传统农业的基础上实现跨越式发展的模式也非常值得崇明岛借鉴。此外，位于德国南部的“黑森林”地区不仅保持了森林覆盖率高、生态环境优良的优势，而且通过发展生态旅游、生态农业，建设生态城镇，较好地解决了生态环境保护与区域经济发展之间的矛盾和问题。崇明生态岛建设应该借鉴国内外不同社会经济发展模式的内容，结合崇明的自然和人文特色，重点分析与崇明岛类似地区的区域发展轨迹，分析和总结生态岛建设不同模式及其发展的成功经验，探索崇明资源节约型生态岛建设模式。总之，可以通过调研和模拟，分析西方主要发达国家地区在不同发展阶段时的人口结构，环境污染，产业结构，经济资源消耗密度与经济总量（GDP 、人均 GDP）的关系，揭示“社会经济发展－环境响应”的变迁模式和一般规律。最后，对比研究崇明岛自身历史、现状与未来（生态岛建设目标）。应通过实地调查、统计数据收集，对崇明岛自然资源特点，土地利用方式、水土气等环境因子状况、经济结构与空间形态、人口增长与分布、乡土文化与公共管理等方面进行综合调研与分析，建立生态资本帐目表与环境状况动态监测及预警、预报系统，鉴明崇明历史、现实与未来之间的相似与相异之处，以了解现实差距、明确薄弱环节、确立开发优势，从而对崇明生态环境建设与经济社会发展阶段做出科学判定。