社会系统、自然生态系统与国土

 

“生态足迹”的视角... 2

“物质流核算”的视角... 6

投入产出表的启示... 7

田中角荣：《日本列岛改造论》... 10

学术的重任... 11

人类社会系统事实上寄生于自然生态系统中，两者耦合成为一个大的动态系统。这个大系统能否持续生存，决定了人类社会系统能否持续生存。

在自然经济时代，社会活动范围有限，这个问题更多地表现为当地社区与当地自然环境的关系。那些不善于处理这个问题的社区，往往导致当地自然环境恶化，陷自身于灾难乃至消亡。数千年的生存经验、集体的记忆，形成了社会的行为规范。于是学者们发现，在那些相互间语言不通、交往困难，习俗各异的民族中，存在一些共同的行为准则。如西南部各民族的“神山”崇拜，其本质是限制对一些地域的人为干扰和对一些资源的索取，这些地域和资源对当地生态系统的稳定具有高度的敏感性。另一方面，追寻不同社区生产生活方式的差异，学者们注意到，这往往是与当地生态环境相互调适的结果。

进入工商文明后，社会活动范围大幅度扩张：山西的煤成了全国的主要动力；布满全国的公路网跑着南来北往的汽车，它们靠几个主要油田的油来驱动；百万人口以上的大城市多达117个，它们消耗着数百甚至上千公里之外运来的粮、油、菜、肉；而这些农产品的生产，又高度依赖农药、化肥、柴油、电力；这些工业品的生产往往又远在它乡，还排放大量的污染物，恶化着日益紧缺的水资源与土地资源……。全球升温则提示我们，这种远距离相关性甚至越出了国界。

不但物质生产领域如是，在社会生活方面也一样，电视将纽约、伦敦、巴黎、罗马、东京的灯红酒绿、时装快餐、卡拉蹦迪、纵欲凶杀展现在昔日的“世外桃源”面前，缓慢而无可遏止地瓦解着祖辈们留下的社会伦理，而那是用多少代人的鲜血和生命积淀起来的生存智慧。

可见，现在的问题不再是当地社区与当地自然环境耦合的问题，而是整个国家的社会与全国自然环境耦合的问题。这个问题远比我们祖先遇到的巨大得多。同时，我们对环境的影响力远超出了我们的祖先。在这样的条件下，还有多少时间供我们像祖先们那样积累生存智慧？这是生存对整个社会提出的问题。

这告诉我们，整个中华民族是休戚相关的命运共同体，960万平方公里的国土，300万平方公里的海疆就是我们的共同家园。这个“家园”不是简单的几何空间，它与我们的社会融为同一个生命体。

如何思考这个生命体的生存能力？

国际学术界对此作了各种研究，提出了生态足迹、生命地球指数、社会代谢理论、物质流核算等许多方法，它们各有所长又各有缺欠。到目前为止，仅在“生态足迹”的研究方向上，笔者找到了对中国各地的大量实证分析论文，而其它方向大都还停留在介绍、引进的阶段，实证分析论文不多见。

让我们先从“生态足迹”的视角，领略一下学者们眼中我们国家自然生态系统与社会系统的关系。

“生态足迹”的视角

为定量分析自然生态系统与社会系统间相互作用，加拿大不列颠哥伦比亚大学规划与资源生态学教授威廉·里斯(William Rees)于1992年提出了生态足迹(Ecological Footprint即EF)的概念。

这个方法类似于经济学中的“供需分析”：自然生态系统是“供方”，它提供的是社会系统所需的物质，同时消纳其排放的废弃物；而社会系统是“需方”，它向自然生态系统索取各种物质，并向其排放废物。前者的供给称为“生态容量”或“生态承载力”，后者的需求称为“生态足迹”。这个方法用统一的尺度—“全球公顷”（global hectare）来度量供需双方。比如，水田的生产能力是世界上土地平均能力的4.4倍，那1公顷就相当于4.4全球公顷。

有了这个尺度，就可以定量分析“供需平衡”了。“生态足迹”大于“生态容量”即为“生态赤字”，反之则为“生态盈余”。而“生态足迹”/“生态容量”即可表明“生态压力”。当生态压力小于1，意味着生态系统当期产出足以应付社会系统所需；反之，就出现了“生态赤字”，社会系统在透支自然生态系统。

李铁松、薛娜用这个方法分析了中国的历年数据，所得结果见图一：

图一：中国生态足迹与生态容量的演化

数据取自李铁松、薛娜《中国生态足迹的区际与时序差异研究》

西华师范大学学报(自然科学版)第27卷第3期

可见中国的生态容量持续下降，而生态足迹则持续上升。自70年代末期后，生态足迹超过生态容量，这意味着自然生态系统当年的产出已不敷社会系统之索取。我们在靠吃老本、消耗子孙后代的生存空间来“谋发展”。到2003年，我国的生态压力已达2.12，这意味着当年社会系统对自然生态系统的索取已经达到了其生产能力的2.12倍。

从整个国土的角度看，我们需要知道这种压力的分布情况，即需要知道“生态足迹”和“生态容量”在单位面积国土上的具体分布。有大量的学者对各地进行了类似的研究，其研究地域分划涉及省、市、县，也涉及流域等自然区域。笔者找到了对大陆每个省级行政单位的相关论文，然而不同学者使用的数据时点不尽相同；另外，方法构架虽相同，却不无各自特色，故而不适用于横向比较。

为此，需要找到这样的研究：首先，它同时涉及31个省级行政单位，其次它既给出生态足迹又给出生态容量，再者它使用数据的时点要尽可能接近当前。幸而笔者找到了这样一篇论文《基于特征参量调整法的中国省域生态足迹研究》，它由中国科学院地球环境研究所、水利部水土保持研究所、中国科学院研究生院的荆治国等人完成，发表于《资源科学》2007年 9月29卷第 5期。研究利用的数据时点为2004年。

这项研究得出的结果是人均值，笔者用利各省级行政单位的人口和国土面积数据将其转换为单位面积均值。所得生态容量密度分布见图二：

图二：省级单位生态容量分布

    数据显示，我国生态容量在地域上高度集中，山东、江苏、上海、福建、辽宁、天津、广东、浙江、安徽、河南、海南、河北、湖北、北京仅占国土面积的16%， 却占总生态容量的50%；而内蒙古、甘肃、新疆、青海、西藏占国土面积的57.5%，却仅占总生态容量的18.1%。生态容量密度最高的山东是西藏的25倍。

生态足迹分布见图三：

图三：省级单位生态足迹分布

我们看到，生态足迹的分布远比生态容量更集中，上海、北京、天津、江苏、广东、浙江、山东、福建、河南、重庆仅占国土面积的9.7%， 却占总生态足迹的51.3%；而西藏、青海、新疆、内蒙占国土面积的49.9%，却仅占总生态足迹的3.27%。不考虑城市，生态足迹密度最高的江苏是最低的西藏的520倍。

上海、北京、天津三个省级行政单位是巨型城市，它们制造的生态足迹，远高于其他省区。它们总共占国土面积的0.35%，却制造了7.1%的生态足迹。如果能将所有100万人口以上的大城市分解出来单独计算，相信这种集中态势将显得更醒目。即使在这三个巨型城市中也有巨大的差异，上海的生态足迹密度为天津的4.9倍。

    图四显示了各地产生的生态压力，为了看清生态赤字/盈余分布状况，纵轴选择了指数坐标，否则，有生态盈余的地区紧贴着横轴，无法看出其分布。生态压力大于1的地区为生态赤字（红色），反之为生态盈余（绿色）。

图四：生态压力在国土上的分布

生态压力小于1，从而有生态盈余的地区包括西藏、青海、新疆、内蒙古，它们占国土面积的49.9%，这些地方全是生态容量极小，因而人口稀疏的地区。同理，上海、北京、天津三巨型城市与其它省区缺乏可比性。不考虑城市，生态压力最高的广东是最低的西藏的40倍。而上海的生态压力是天津的4倍。

将各地分别按生态容量密度和生态足迹密度排序，然后各自均分为四组：极低、偏低、偏高、最高。逻辑上有16种组合，各省区在其中的位置见表一：

表一：各省区生态容量密度和生态足迹密度

由此我们看到生态足迹密度大体与生态容量密度相适应，生态容量越大，其生态足迹越重，这是社会系统在自然生态系统约束下，长期调适的结果。然而各地区间生态足迹的差异远大于生态容量的差异，生态容量大的地区制造了更大的生态压力。

“物质流核算”的视角

生态足迹方法给出的是一个地区产生的生态足迹，但未回答这足迹踩到了哪里。图三、四显示出大城市制造的生态足迹远高于非城市地区，但事实上越是大城市，越有能力维护自己的优美环景，那它对自然生态系统的压力，到底着落在何方？

1857年莫尔肖特提出了社会代谢理论。20世纪60～70年代美国人 Abel Wolman，Kenneth Boulding和Donella Meadows在《工业代谢》(Industrial Metabolism)中进行了实证研究。90年代德国的Wuppertal研究所于20世纪90年代提出了MIPS(单位服务的物质投入)、生态包袱等概念，形成了“物质流核算”研究方向。

它分析经济活动中物质流动，对物质的投入和产出进行量化分析，衡量经济社会活动的物质投入、产出和物质利用效率。由物质流核算，我们可以看清一个地方的经济活动对外部物质的“依赖”与“贡献”。

然而，这一方法在国内尚缺乏实证研究，笔者只找到中国科学院科技政策与管理科学研究所、中国科学院研究生院李丁、汪云林、付允、牛文元等的《基于物质流核算的数据包络分析—国内19个主要城市的实证研究》一文（《资源科学》29卷第6期2007年11月），文中比较了19个主要城市的物质输入（见图五）

 

图五：l9城市物质流年输入总量比较

与图三比较，可见同在生态足迹最高组的上海、北京，其生态足迹很大程度上“踩”到了外部，而天津则更多靠“内部消化”。

这个方向实证研究的缺乏，无疑是个巨大的遗憾，使我们难以摸清社会系统对自然生态系统的具体作用。

投入产出表的启示

《中国统计年鉴2008》提供了2005年的投入产出表。表中将经济体分解为17个大行业，其中直接向自然生态系统索取的行业有二：农业与采掘业。其它行业虽不直接向自然生态系统索取，但需要农业与采掘业的产品作为中间投入，另外由别的行业提供的中间投入中，也包含部分农业、采掘业的投入。投入产出表由此计算了“完全消耗系数”，提供了每个行业单位产出中，包含的农业和采掘业产品份额（见图六）

 

图六：各行业对农业和采掘业的完全消耗系数

可见，食品制造业、电力/热力及水的生产和供应业、纺织/缝纫及皮革产品制造业、化学工业、金属产品制造业等行业的生产都高度依赖农业或采掘业。这些行业出口，相当于出口我们本已十分紧缺的生态承载力与矿产资源。因此不应鼓励农业、采掘业和上述各行业的出口，相反应鼓励其进口。

对农业和采掘业依赖较低的行业顺次为：金融保险、房地产业/租赁和商务服务业、其他服务业、批发零售贸易/住宿和餐饮业、运输邮电业、机械设备制造业。这些行业才是应该鼓励出口的行业。其实西方国家在中国的经济活动遵循的就是这个原则，它本质上是用能力（资金、技术与商务能力）换取生态与矿产资源。

由2005年投入产出表算出的各行业出口占总产出比重见图七：

 

图七：各行业出口占总产出比重

出口比重最高的正是不宜出口的纺织/缝纫及皮革产品制造业，而宜于出口的金融、商务、服务类行业，出口比重很小。这显示出我国对外经贸关系的偏差。

以上分析告诉我们，利用投入产出表可以定量分析一个地区对外经济往来与当地资源的相关性。如果我们对国内每各地区都作类似的分析，就可能对每各地区最不适宜和最适宜发展的行业作出定量评估，在此基础上就有可能探寻各地区间合理的经贸互补关系。

事实上，1998年Bicknell就利用投入产出表的产品流信息追踪和计算最终消费的生态足迹格局，在此基础上发展出了基于投入产出分析的生态足迹模型(简称IOA—EF模型)，一定程度上使人们能识别环境影响的真实发生位置、组分构成及其在产业间的相互联系。

但这方面的实证研究在国内凤毛麟角，笔者只找到三篇相关论文。

其中中国科学院地理科学与资源研究所曹淑艳，谢高地的《基于投入产出分析的中国生态足迹模型》（《生态学报》第27卷第4期 2007年4月），它以全国为分析对象，不涉及区域间问题，且所依据的是1997年投入产出表，距今时间较远。

只有一篇论文涉及到一个省级行政区，南京大学城市与资源学系赖力等在《基于投入产出技术的区域生态足迹调整分析——以2002年江苏为例》中分析了2002年的江苏。其结论是：

（1）江苏人均地区生态足迹实际高达2.33hm²,真实生态赤字率高达58.8%,可持续能力堪忧；

（2）江苏通过国内外贸易实现了0.009hm²的生产性土地顺差和0.068hm²的化石能源地逆差,贸易方式总体属于生态逆差型。

文中引入足迹影响力与足迹感应力的概念,研究生态足迹的产业波及效果,结果显示江苏第二产业的足迹感应力系数最强,其未来发展将面临较大的生态瓶颈。

然而对其它区域的相关研究，笔者未能找到。

田中角荣：《日本列岛改造论》

日本很早就从全局角度思考国土问题，这方面的带头人是田中角荣。当年他担任众议院建设委员会地方综合开发小委员会的委员长，该委员会确立了“国土开发的综合性”概念，1950年5月先后在众、参两院通过《国土综合开发法》。

在担任佐藤内阁通商产业大臣期间，田中角荣着手进行国土开发和改造的综合性调查与研究。

上个世纪70年代，日本在经济高速发展过程中，出现了经济发展地区不平衡问题、城市问题、公害问题，这促使田中角荣提出了《日本列岛改造论》，他在《代序》里写道：

“以明治百年史为一个阶段来看，人口和产业集中于城市，已经从有利变为有弊。现在国民的迫切要求是，同时消灭过密和过疏的弊病，以便将来能够在美丽而舒适的国土上，高枕无忧地过富裕的生活。为此，就要在整个日本列岛大胆改变人口和产业向城市集中的潮流，把民族的活力和日本经济的余力引向全国，实行工业的重新布局，充分运用知识和智慧，建设高速铁路和高速公路，形成信息通讯网络。以此作为杠杆，就一定会消灭城市和乡村、外日本（太平洋沿岸地区）和里日本（日本海沿岸地区）的差别……”

日本早在上个世纪50年代就将整个国土视为一个整体，这值得我们认真借鉴。

但田中角荣的视角限于经济布局，希望“把民族的活力和日本经济的余力引向全国”，以此“消灭城市和乡村、外日本（太平洋沿岸地区）和里日本（日本海沿岸地区）的差别”。这对日本或许是可行的，因为其国土狭小，不同区域间的差异远不如中国巨大。

中国面对的问题是社会系统与自然生态系统如何共生。其基本现实是社会系统的压力整体上已经远超出自然生态系统的承受力，严重威胁着整个系统的持续生存。同时，如此辽阔的国土上区域间差异极大，社会系统与自然生态系统的关系纷繁复杂。面对生态压力巨大和区域分异严重的现实，逻辑上合理的思路是：站在全局的立场上，分析各地的具体情况，寻求区域间互补、协同的途径。如果各地都在同一个指标下搞“区域间竞争”，只能恶化社会系统与自然生态系统的矛盾，危及中华民族的持续生存。

学术的重任

然而，这种单一指标是我们习以为常的。当年的“以钢为纲”，几乎搞得“村村点火，户户冒烟”，导致大量林木被毁；后来的“以粮为纲”又闹得“要把粮仓建立在巴颜喀拉山上”（当年青海省玉树州委的口号），导致三江源地区不适宜种植农作物的大片草原被开垦，这些优良草场在弃农还牧20多年后，植被仍不能恢复原状；后来，在“产权理论”的指导下，大量公共资源被“落实”为私人财产，在一些地方造成的生态破坏甚至超过了大炼钢铁时期；最近这二、三十年，以GDP为纲，各地方政府“分灶吃饭”，更导致了掠夺性的“开发”，不但造成了严重的社会失衡，更大范围恶化了社会系统与自然生态系统的关系。

一个相当典型的例子发生在新疆。在这个水资源奇缺、生态容量小、耕地密度低的地区，客观上不容许大量发展依赖生态系统生产力的产业。这些地区的水资源必须主要用于维护自然生态系统的可持续性，以保障人类可以在此长期生存。

前苏联中亚地区土地辽阔，光热条件好，但严重缺水。这里有两条注入咸海的内陆河。上世纪20年代中期，苏联决定将这里发展为棉花生产基地。在沿河流域大量开垦土地。一时间棉花带来可观的收益，当地政府和农民称之为“白色的金子”。到60年代，恶果开始显示，咸海逐年缩小。当初世界第四大湖干掉80%，地下水位上升，土地盐碱化；棉花产量下降，比以色列的单产低1/3，沙漠风暴等环境问题直接威协3千多万当地居民的生存。

这前车之鉴，举世皆知，而我们又在新疆“重复昨天的故事”。新疆与中亚相似，囿于水资源，1980年以前，新疆棉花产量一直很低。此后棉花产量加速，90年代中期，新疆提出“一白一黑”战略，其中的“白”就是棉花，棉花生产成了新疆的支柱产业。（见图八）

 

图八：新疆棉花产量

数据来源：《棉花之乡--新疆棉花生产情况》

慧聪网首页>纺织行业>纺织知识

http://info.textile.hc360.com/2008/11/05135669339.shtml

这样的产业定位吸引了大量外来的“地老板”，他们以极低的代价，圈占大批沿河土地，砍伐其上的胡杨林，用机械平整为棉田，播种棉花，引塔里木河水漫灌，收获时则从内地雇佣大量民工采摘。其后果是下游河道断流、湖泊干涸、地下水位下降、土地沙化、胡杨林屏障大面积死亡萎缩。

2000年5月开始启动了向塔里木河干流下游应急性输水，以遏制断流河道两侧植物群落的进一步衰退，然而

“随着中下游河道来水量的增加，私自引水开荒问题又开始出现了。我们在进行野外生态调查的过程中，经常发现在胡杨林里被开辟出的大片棉花田，大多数的棉田在河道两侧，每片都要几十甚者几百亩，用雇来的民工对田间管理，棉田的主人则坐收渔利。而一向以放牧为生的人们，也积极加入垦荒的队伍中。”

（《新疆政协十届一次会议第074号提案：关于严禁私自引水开荒，保障塔里木河下游生态恢复的提案》新疆政协网 http://www.xjzx.gov.cn/showcontent.asp?id=11863&nclassid=284）

其结果是：以胡杨林为主体的“绿色走廊”濒临崩溃。塔里木河是中国最长的内陆河，全长1200公里。而今塔里木河只剩下不足800公里，从大西海子水库以下400公里滴水全无，全变成沙漠。

而一旦以胡杨林为主体的“绿色走廊”崩溃，这个地区将面临当年楼兰古城的命运。肆无忌惮的逐利行为，在摧毁自然生态系统的同时，必将摧毁人类社会系统。

类似的例子俯拾皆是，严峻的现实对中国的学术研究提出了挑战：如何理性地认识社会系统与自然生态系统耦合而成的复合系统，如何使这种认识不再停留在个别案例或抽象议论的阶段，而是在系统的、大规模的实证研究的基础上，给出可信的、可操作的分析、判断、决策依据。这对13亿人的持续生存至关重要，其价值远大于许多人汲汲营营的“诺贝尔奖”。

这无疑是战略性的问题，笔者期待这方面的研究能被放在战略性的位置上，能得到足够的重视与投入；期待这种研究既有严谨的方法论探索，又有广泛扎实的实证分析；期待这种研究足以引导国民理性地对待社会系统与自然生态系统；期待国家的重大公共事务决策能建立在坚实的学术研究基础上。

《科学时报》2009年4月23日2版