全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 增刊
, , 一
辽宁三角洲区域生态经济分区及
其功能分析 ‘
李 勇 ” 肖笃宁 中国科学院沈阳应用生态研究所
, 沈阳
【摘要 】 应用主成分分析和系统聚类分析方法 , 将辽河三角洲划分为 个生态经济区和
个生态经济小区 通过对反映系统功能的 个表现属性的分析 , 评价了辽河三角洲农业生
态经济系统的功能状况
关键词 辽河三角洲 生态经济分区 系统功能分析
·
‘ 月 己 舒 , 八 击 。 , 入 即 一 一以 , 月介
, , 一
, ,
引 言
辽河三角洲是个 地域平坦 、 生 态类型
多样 、 资源丰富而开发利用不尽 合理的沿
海地 区 充分开发利用这一地 区的国土资
源优势而不造成对 生态环境的危害 , 应基
于对 国土资源的充分 了解 在充分论证资
源优势 、 限制因素及社会经济条件的基础
上进行 生态经济分区 根据三 角洲的 自然
环境结构和社会经济系统结构及其功能的
分异规律 , 把特定的空间环境划分为不 同
的生态经济单元 , 分析其特征结果和环境
质量以及各成分间的内在联 系 , 为工农业
生产的合理布局与环境保护总体规划提供
战略性的科学依据 , 从而 明确辽河三角洲
各生态经济小 区的发展方 向 , 在经济发展
的过程中尽可能避免或减少综合开发 中的
·
各业矛盾 , 谋求经济效益 、 生态效益和社会
效益的统一
研究地区的生态经济特征和研究方法
自然环境特征
辽河三角洲是我国四大江河入海 口 之一 , 位
于 ‘ 一 , ‘一 ‘ , 为退海的冲
积平原 在地域构成上东至盖县大清河 口 , 西至锦
县小凌河 口 , 由三角洲平原河 口 湾及毗邻的辽东
湾浅海组成 陆地和浅海总面积 , 陆
地包括盘锦市的大洼 、 盘山两县 , 锦州市的锦县 、
黑 山和北镇 县 , 鞍 山市的台安县以及营 口 市的
盖县 、营 口县的西部和老边区 , 共 ‘ , 海
城面积为 又 ‘
·
辽河三角洲的地表结构呈东南和西北两头
高 , 中部为微波起伏的三角洲平原 , 从地形上大致
可分为 个区域 西北低山丘陵区 、 东南低山丘陵
区和三角洲平原区
三角洲位于暖温带 , 受地理位置和地形的影
响 , 降水量 、 温度 、 径流深度等均表现 出 自东向西
, 国家 自然科学基金资助项 目
, 现在中国科学院南京土壤研究所
年 月 日收到 , 年 月 日改回
应 用 生 态 学 报 卷
逐渐减少的趋势 光照充足 , 太阳总辐射 ,
· 。 一 , , 一 月份 有效 生 理 辐 射 为 ·
一
, 年平均气温 一 ℃ , 多年平均降水量 。一
“ , 属暖温带半湿润气候
辽河三角洲植被类型主要为人工植被 , 以玉
米 、高粱 、 冬小麦 、 水稻 、 谷子 、 甘薯 、 苹果 、 梨等为
主 , 间有禾草 、 苔原沼泽和禾草杂类盐生草甸 水
璋茅 、盐化碱蓬 及落叶栋林 近海滩涂和海域有
对虾 、 海蚕 、蟹
、
纹蛤和多种鱼类等水产资源 人均
土地面积 , 人均耕地 , 土地利用多
样 , 荒地资源较多 , 约占土地总面积的 一 , 本
区主要土壤类型为棕壤 、 潮土 、 水稻工和盐土等
社会经济环境结构特点
社会经济环境结构的形成 辽河三角洲是
两千多年来辽河 、 绕阳河 、 大凌河不断淤积 , 到本
世纪基本上形成了一片广阔的退海平地 随着该
地区 自然资源的不断开发和经济的逐步发展 , 目
前已成为国家重要的水稻 、 芦苇 、 水产品生产基地
和石油化工基地 , 在辽东半岛经济开发区 中占有
重要的地位
社会经夕济环境结构的特点 飞速发展的工
业和 以石油开采 、 石油加工和轻工业为主体的工
业结构 , 工业布局有明显的区域特征 , 农业比重较
大 , 土地开发较晚 , 但发展速度很快 , 铁路和公路
运输 四通八达 人 口 增 长迅速 , 人 口 密度分布不
均 , 城镇人 口 比例约 占总人 口 的
研究方法
生态经济分区方法 在进行辽河三角洲区
域生态经济分区时 , 本文主要考虑以下几个原则
环境 自然本底状况的一致性原则 社会经济
环境结构及其对环境影响的相似性原则 , 人 、 环
境 、 生物协调原则 生态系统的同类型原则
行政区是生态经济分区 的单元
对辽河三角洲 县 区采用定性与定量相结
合 , 综合分析与主导 因素相结合 , 自上而下与 自下
而上相结合的分区方式 分区共进行 级 , 第 级
为生态经济区 , 第 级为生态经济小区 第 级分
区的指标是 自然环境本底指标 , 包括地貌 、 气候
、
水文 、 自然资源类型和数量等 以各市县 区 的农
业区划结果为基础 , 综合考虑第 级分区指标 , 将
农业区按其区间相异与区 内相似的特征进行归并
和分类 , 最后划分出 个生态经济 级区 低
山丘陵生态经济区 , 【 中部平原生态经济区 ,
近海平原生态经济区
上述的分布是以 自然环境结构特征进行划分
的 但是 , 由于 区 内社会经济因素和人类活动的影
响 , 经济发展速度不一样 , 表现的功能并不完全相
同 , 为了探明各个区的功能特征和发展方向 , 以各
县区的生态经济结构和功能作为表征 , 通过指标
的主成分分析和系统聚类分析对辽河三角洲进行
有关生态经济内容的定量分类 , 并探讨它与 自然
环境因素分区的关系 , 作为描述三角洲各区功能
特征的基础 其指标是收集全区的有关统计资料 ,
选出反映经济效益 、 生态效益和社会效益的结构
和功能指标 。个
农业生态经济指标
经 济 农业 人 口 , 农 业 产 值 占社 会 总 产
值 , 每劳力人均农业产值 , 农地亩均农业产值 ,
每劳力人均粮食 、 农林牧副渔 业的产值各占农
业总产值的比例等
生态 土壤侵蚀模数 , 土地生产力 , 能量产投
比 , 投资产投 比 , 系统光能利用率 , 农 田 光能利用
率 , 工业能占辅助能 , 共 个指标
工业经济环境指标 工业产值占社会总产
值 , 乡镇工 业 比例 , 城市 、 工 业 、 交 通 、 矿 区 占
地写 , 城镇人 口 占总人 口 , 城镇人均工业产值等
个指标
综合指标 人 口 密度 , 人均粮食 , 人均 国 民
收入 , 科技人 员比例 , 单位面积经济产值 , 万人拥
有医生数等 个指标
首先进行主成分分析 , 提出主导性的综合 因
素 表 , 以此组成原始数据矩阵 , 采用 个距离
系数进行系统聚类 , 结果都一致 , 以距离 一 。
为标准可将 县 区分为 类即 个功能 区 图
台安 、黑 山县为 类 北镇 、锦县为 类 盘山 、
大注为 类 营 口 、老边区为 类
从环境因素分区的结果与对结构和功能的指
标聚类分析的结果对 比来看 , 两者比较一致 , 这进
一步说 明环境因素是 区域结构和功能的基础 , 处
于 同一环境 中 , 由于社会经济条件和 人类活动的
作用 , 区域功能将可能出现不同方向的演变
由于各生态经济区内尚含有功能不同的结构
单元 , 为了弄清具有各种发展潜力的结构单元在
整个三角洲的功能分工 , 进行了生态经济小区的
增刊 李 勇等 辽宁三角洲区域生态经济分区及其功能分析
表 辽河三角洲生态经济指标主成分矩阵
笼 七
地 区 主成分 一
农业生态经济指标 工业经济指标 综合指标
一 , 一 一
台 安 一 一 一 一 一
锦 县 一
· · · · · 一 · · 一 · 一 一 一
北 镇 一 一 一 一 一 一
黑 一 一 一 一 一
, 一 一
老边区 一 一 一 一 一 一 一 一
营 口 一 一
盘 山 一 一 一 一 一 一
大 洼 一 一 一 一 一 一 一
距离 以 翻佣
图 系统聚类分析谱系图
台安 , 锦县 , 北镇 , 黑 山
, 老边区 , 营 口 , 盘
, 大洼
划分 , 即第 级生 态经济分 区 , 其方法是将环境
因素分 区 图与上述的聚类分析结果进行叠合 , 产
生各种类型 然后按照 以 下原则 形成生态经
济小 区的地貌与土壤母质的一致性 各小区 内
农 、 林 、 牧结构 , 耕作制度和结构大体一致性
各小区 内的矿产资源 、 经济发展程度和工业结构
大体一致性 同一小区在区 间可能具有的重要
性 , 归并成 个生态经济小区 图
农业生态经济系统功能分析方法 以辽河
三角洲的农业生态经济系统为研究对象 , 通过对
系统的能量流 、 价值流及 生产力状况 的分析 , 评
价研究系统功能的几个表现属性
乙︸任况峨耸
结果与讨论
辽河三角洲区域生态经济分区结果
图 辽河三角洲农业区域生态经济分区图
·
西北低山丘陵林果区 , 东南低山丘陵发达的林
果蚕工矿小区 , , 黑 山一台安平原农业小区 , 北镇
锦县农林牧小区 , , 中部平原农牧小区 , , 锦县 台
安稻渔小区 , , 盘山 一大洼稻 、 油 、 渔 、 苇小区 , 营 口
一老边 区稻 、 盐 、 渔 小区
低 山丘陵生态经济区 西北低
山丘陵林果区 包括低 山丘陵生态经
济区的西北全部 , 地处松岭 山脉和 医巫 间
山 脉 , 面 积 为 , 占 全 区 的
, 以 山地 丘 陵为 主 , 海拔在
左右 , 该区耕垦数低 , 果园和参园较多 , 森
林覆盖率 以上 , 是辽河三角洲的林果
基地 , 由于本 区降水量为 一 , 且
降水集中于夏季 , 水土流失相当严重 , 年平
均 土壤流 失量 为 一 · , 因此 ,
本区今后应把发展林果业作为主要方向 ,
应 用 生 态 学 报 卷
注重林果业产品的加工 , 同时发展矿业 , 植
树造林 , 防止水土流失 , 求得综合利用
、 综
合发展
东南低 山丘陵发达的林果蚕工矿小区
包括 低 山丘 陵 区 的东南 全部 , 面积
占 全 区 的 , 海 拔
左右 , 本 区 自然资 源 丰富 , 土 地 利
用率较高 , 林果蚕农业都很发达 , 森林覆盖
率达 以上 , 但水土 流失仍很严重 , 年
平均土壤流失量为 一
· 一
, , 该区
矿产资源丰富 , 菱镁铁矿贮量居世界前列
因此今后应以林果为主 , 林果蚕矿相结合 ,
尽快治理水土流失严重的地 区 , 维护地 区
生态环境的平衡
中部平原生态经济区 兀 黑 山
台安平原农业小区 , 包括黑 山大部 以
及 台安县的北部 , 面积为 , 占
全区的 本 区地势开阔平坦 , 开垦
早且人 口 稠密 , 是 中部的重要农业 区 , 以旱
作为主 , 主要种植玉米 、 高粱等 工业 以 农
副产 品的加工业为主 , 今后应加强农 田集
约化经营 , 提高单产 , 还要注意发展多种经
营 , 工业则应立足食 品加工业 , 向轻工
、 化
工等方向发展
北镇 一锦 县 农林 牧 小 区 位 于 北
镇 、 锦县境内的医巫 间山脉的南部和松岭
山脉的东部 , 面积 为 丫 , 占全 区
的 , 本 区开发较早 , 森林覆盖率约
, 草地资源丰富 , 牲畜以猪羊为主 , 农牧
兴 旺 地面植被较稀疏 , 常有 山洪爆发 , 本
区工业主要以采煤和造纸为主 故今后应
农林牧并重 , 发展综合经营 , 尽快治理水土
流失的地 区 , 扩大乡镇企业的规模 , 力争提
高工业产值在社会总产值中的 比重
中部平原农牧小区 位 于盘 山县
的北部和西部 , 面积仅为 , 占全
区的 它 的特征 与 正 较相似 但
草地面积和荒地而积较大 , 农牧业均兴 旺
发达 , 是农牧并重的一个生态经济小区 , 其
今后发展方 向则是提高土地耕垦率 , 扩大
耕地面积 , 加强畜牧业的发展
近海平原生 态经济区 锦县
台安稻渔小区 , 分为 台安县的南端和
锦县的南端两块 , 属 于在 空间上 不连续 的
一类生态经济小区 , 面积为 , 占
全 区的 , 本 区 尚存较 多荒地 , 有待
于开发和利用 , 今后应着重提高土地耕垦
率 , 发挥土地资源的潜力 , 在发展农渔业的
基础上 , 利用粮食和水产 品扩大食 品加工
业 , 从而增加本地 区的财政收入 , 提高人 民
的生活水平
盘 山一大 洼稻
、 油 、 渔 、 苇小 区 包
括盘 山大部和大 洼全部 , 面积 为
, 地 势平坦低 洼 , 为退 海 的 冲积 平原 ,
土质肥沃 , 经过多年的开垦 , 已成为辽宁省
重要的水稻生产基地 , 本区生态类型单一 ,
但 自然资源丰富 , 世界上第 大芦苇湿地
就在双 台子河入 海 口 的两侧 , 是珍稀保护
动物丹顶鹤 的栖息地 , 已成 为重要 的 自然
保护 区 本 区渔业在整个辽河三角洲最发
达 , 沿海滩涂引海水养殖对虾 , 河 口 沙滩养
殖纹蛤 , 同时渔类养殖面积也很大 这里地
处辽河 凹 陷 , 蕴藏着 丰富的石油和夭然气
资源 , 经过近 年的开采 , 现 已成 为辽河
油 田重要的采油区 因此 , 本区的工业 以石
油开采和加工为主 , 化学工业如化肥生产
等也有一定的基础 但仍有较多荒地资源
和低产 田 , 有待于进一步的开发和利用 由
于本 区近年开发建设速度较快 , 对 环境保
护工作的忽视 , 生态环境出现恶化 , 主要表
现在渔类资源的减少和水质变坏两方 面
因此 , 今后应在保护生态环境基础上 , 开发
荒地资源 , 挖掘现有资源潜 力 , 扩大稻 田 、
虾 田而积 , 促进农业的发展 在工业上 以现
有工业体系为重点 , 同时加大对食 品加工
业和 水产况加工业的投资 , 使之成 为辽河
增刊 李 勇等 辽宁三角洲区域生态经济分区及其功能分析
三角洲乃至全国重要的水稻 、对虾 、芦苇生
产基地和石油开采 、 加工基地
营 口 、老边区稻 、 盐 、渔小区 包括
营 口县的平原部分 , 整个老边区 , 盖县的西
北平原部分 , 面积为 , , 占全 区
的 , 人 口 稠密 , 经济产值近 元
· ” , 是辽河三角洲经济最发达地区 本
区地处大辽河入海 口外围 , 开垦较早 , 农业
以水稻 为主 由于地势低洼 , 平均海拔 在
左右 , 水域较多且近海 , 养殖业和盐业
’
均具有相 当的发展规模 由于受到营 口 市
经济市场的辐射 , 工业基础较好 , 工业产值
在社会总产值中的比重约占 , 乡镇工
业规模是其它各区无法 比拟的 因此 , 今后
的方向是立足现有资源的利用 , 扩大对 资
源的深层开发 , 提高生产效率 , 成为辽河三
角洲重要的加工业基地
表
皿
农业生态经济系统的功能分析结果
能量流 根据能量流向可将三角洲
辽河三角洲农业生态经济系统能 投人表
农业生态经济系统的能流划分为 类 由
系统外进入系统的能流 系统 内各组分间
流动的各种生物能量流 从系统 内流到 系
统外的能量流 一 ‘ 〕 表 一 为该地区生态
经济系统的各种能量流 , 由此可建立该系
统的能量流模式 图 , 其中 , 太阳能输入
采用气候指标计算 , 按此模式 , 整个系统的
能量转化梯度为 巧 , 初
级生产能量产投 比为 , 转化率为
, 高于全 国的 的平均水平
农 田生态 系统能量 产投 比为 , 转
化 率 为 , 稍 高 于 全 国 平 均 水 平
, 初级生产向次级生产的转化率为
, 对于本区丰富的 自然资源来讲 , 两
者都 比较低 , 说明本区的农业生产潜 力很
大 , 有待于进一步 的挖掘和开发 经计算 ,
该 系统光能利用率 为 。 按 一 月
份有效光辐射 。
一
,
· 年
一‘ 农 田光
能利用率为 左右 , 个别地区高达
馆 后 加
类 别
吕
投入数最 折能标准
总 计
辅助能合计
折合能量
。
太阳能
有机能小计
劳动力 、
畜力
大性畜粪尿 一 。 。 一
人粪尿
猪粪 。
家禽粪
羊粪 。
鹿粪
种子 、
返销粮
无机能小计 ’
肥
肥
肥
复合肥
拖拉机
排灌动力
农用电
蒸药 竺螃 照
, 化肥和农药均以纯量计
按 一 月份生理
辐 射 计
一
· 一
· 一 一
,
, 又 · , 一
· 一
‘ · 一 一
· 卜 一 一
· 一
· 一 一
· 名 · 一
· · ‘
,
义 · ‘
· 一
一 一
·
· 一
· 一
· 一
夯 一
‘
。
。
。
。
。
。
。
。
应 用 生 态 学 报 卷
太阳能有机能无机能
表 辽河三角洲农业生态经济系统初级生产能里产出
’
类 别 产出数量 折能标准 折合能量
·
· 一
,
总 计
粮食作物小计
水稻 ‘
小麦
玉米
落类
高粱
谷子
小杂粮 改
大豆
经济作物小计
甜菜 一 ‘ 峡
麻类
油料
烟叶
棉花
蔬菜 干
瓜果
青饲料
秸秆
自然植被小计
·
农产品出 畜产品出售
和水产品出
督 等
枯枝落叶
降 水
,灸‘ 土 壤
养分库
水土
流失
曰日。
量入能投
粪便
种子和绿肥
初级生产 次级生产
林木 干 ,
‘
草类 ‘
林地初级生物量按 ·
一
,
·
表 辽河三角洲农业生态经济系统次级生产能最产出
类 别 产 出数量 折能标准 折合能量
· 一
总 计
家畜 禽 及副产品小计
·
,
一
出栏 肉猪
出栏肉牛
出栏肉羊
牛 奶
羊 奶
纯羊毛
蛋 类
禽 肉
鹿 茸
,
鱼 类
图 辽河三角洲农业生态经济系统能流图
因此 , 如加强技术措施 , 短期内把
光能利用率提高到 一 完全可能
说明本区除开垦有限荒地扩大耕地面积提
高粮食总产量而外 , 通过科学种 田提高光
能利用率也是一条增产的重要途径
从投能结构来看 , 有机能 、无机能分别
占 和 , 而人 力 、畜力等补加
能量在有机能中占较大的 比例 秸秆还 田
的方式主要是通过大牲畜和猪羊等过腹还
田 , 而且 比例仅为 , 用 作燃料的 比例
则较大 , 如果有一半能用于还 田 , 则无疑对
土壤养分库是一个很大的补给量 在无机
能中 , 化肥和农用 电的 比例超过 加 , 但
几 种化肥 中 偏 多而其他肥料 、 远
远不能与 平衡 , 因此加强和改善系统的
管理技术和水平将会使输入的工业能量的
潜力更好地发挥出来 另外 , 过份地依赖化
肥而忽视农 田有机肥投入 , 一方面将会使
土地肥力退化 , 影响农业的持续发展 , 另一
方面过量的肥料将会污染环境 , 恶化系统
内地表和地下水水质 , 破坏系统的维持性
辽河三角洲的能量产投 比为 , 产
出能与工业能投入量的比例为 ,
,
,
人工辅助能的利用率比较高 , 因此 , 本系统
的平均生产水平属高产类型
价值流 生态经济系统的一个重要
功能是经济循环 , 即价值的增殖 , 它是与 自
增刊 李 勇等 辽宁三角洲区域生态经济分区及其功能分析
然生态的循环即能流物流密切相关 , 两者
呈互相影响 、 互相制约的关系 年三
角洲农业经济总产投 比为 , 其 中农 、
林 、 牧
、 副 、 渔的投资产投 比较大 , 依次为
· 、 、 、 、 , 如能充分发
挥占土地面积 的平原优势 , 扩大水稻
种植面积 , 把农业 以及依附于农业的多种
经营副业搞上去 , 同时不放松 山区的林果
生产 , 将有可观的经济效益 本 区草地较
多 , 应有发达的牧业生产 , 但经济产投比却
只为 , 这是今后应着重解决的问题
系统稳定性评价 从辽河三角洲的
历年 一 粮食单产和化肥投人量
的变化 图 可计算出粮食单产的 年变
化均 方 差 与变 异 系数 分 别 为 和
, 化肥亩施用量的 年变化均方差
与变异系数分别为 和 写 , 说明
产的 写左右
仅从上述简要分析可见 , 本区生态经
济系统不太合理 , 功能不够健全 , 系统的表
现属性尚未达到 良性循环
结 论
根据生态经济学原则 , 可将辽河三角
洲划分为 个生态经济区和 个生态经济
小区 , 它将为辽河三角洲的区域综合开发
规划提供科学依据
辽河三角洲农业生态经济系统的能
量转化率梯度为 王 巧 “ , 能
量产投比为 , 相对于本 区丰富的 自然
资源来讲均较低 一 年的粮食单
产的稳定性较差 农田化肥农药污染比较
严重 本区农业生态经济系统的结构和功
,能均有改进余地
。, ,下舅 参考文献
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年份
图 辽河三角洲 一 年粮食单产和化肥投入
盘变化
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本系统粮食单产的不稳定性 经计算实际
粮食单产只在按气候生产力推算的潜在单
骆世明 、 陈幸华等 农业生态学 湖南科学技术
出版社 , 长沙
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