基于可持續發展的嶗山區生態足跡分析＊

李淑娟 孟芬芬

(中國海洋大學管理學院,山東青島 266100)

基于可持續發展的嶗山區生態足跡分析＊

李淑娟 孟芬芬

(中國海洋大學管理學院,山東青島 266100)

生態足跡是一種定量評估區域可持續發展的有效方法,通過計量模型比較生態足跡和生態承載力的大小,可以判定區域是否處于可持續發展狀態及其偏離程度。本文首先介紹了生態足跡及其計量模型的相關理論,然后以嶗山區2008年的統計數據為支撐,對嶗山區的生態足跡進行了分析,結果表明嶗山區生態處于非可持續發展狀態。主要原因在于嶗山區快速發展的工業拉動了能源和資源消耗,對外依賴性較大;同全國和青島市的生態足跡相比,嶗山區對資源需求大,經濟發展的生態成本較低。文章最后就如何減少嶗山區的生態赤字問題提出了一些建議,以促進嶗山區的可持續發展。

可持續發展;生態足跡;嶗山區

自世界環境與發展委員會(WCED)在1987年發布的《我們共同的未來》報告中定義“可持續發展”以來,可持續發展理念經過20多年地貫徹已經深入人心并被廣泛應用于生產生活的各個領域。國內外學者對定量研究可持續發展也做了深入的探索和努力,既有單一指標測度方法,又有指標體系測度法,構建了多種體系模式,[1]對推動可持續發展的研究和實踐做出了重大貢獻。但是以往的研究往往存在體系繁瑣,不同指標體系之間構建混亂,評價結果只適用于本地,沒有統一標準和口徑,難以進行橫向的比較研究等問題。鑒于此,加拿大生態學家Ree W E及其博士生Wackernagel M等人提出并完善了生態足跡計量模型,[2]利用表征空間大小的土地指標來反映區域各項人類活動對生態環境的影響程度,為定量研究可持續發展開辟了全新的視角。自1999年生態足跡研究引入我國以來,此方法即被廣泛應用于資本、環境、能源等多個領域,王書華、章錦河、羅艷菊、舒肖明、胡海勝等學者也從生態足跡的角度探討了山地景區的可持續發展問題。[3][4]本文借鑒前人的研究成果,對嶗山區的可持續發展問題進行定量測度,從而為嶗山區的可持續發展提供理論指導。

一、生態足跡理論與計量模型介紹

(一)理論介紹

人是自然界的一部分,人要生存和發展就必須依賴于一定的土地,包括從土地上獲取人類所需的資源,以及由土地消納人類產生的廢棄物。在一定時期內,通過一定的技術手段可以統計出一定規模的人口所需資源相對應的土地需求,基于此,Wackernagel將生態足跡定義為:任何已知人口(個人、一個城市或一個國家)的生態足跡是生產這些人口所消費的所有資源和吸納這些人口所產生的所有廢棄物所需要的生物生產性土地的面積和水資源量。[5]

在生態足跡帳戶核算中,各種物質消費、能源消費等均應按照相應的換算比例折算成相應的生物生產性土地。根據各國生態足跡的研究報告,假設全球平均生產力為1,考慮到不同土地類型的生產力差異,還需賦予他們相應的均衡因子,生物生產性土地主要分為如下六種類型:(1)耕地(Arable land),主要指提供糧食、油料等農作物、經濟作物產品的土地,其均衡因子是1.1;(2)草地(Pasture),即適用于發展畜牧業的土地,其均衡因子是0.5;(3)水域(Water space),主要提供水產品,其均衡因子是0.2;(4)林地(Forest),包括人工林和天然林,其均衡因子是2.8;(5)化石燃料產地(Fossil energy land),指用于消納化石燃料燃燒產生的廢物的土地,其均衡因子是1.1;(6)建筑用地(Built-up area),包括人類修建住宅、道路、水電站等所占用的土地,其均衡因子是2.8。[6][7]將不同生態生產力土地類型的生物生產性面積乘以相應的均衡因子就得到了同等生態生產力的生物生產性面積,然后加總就可算得生態足跡和生態承載力。

(二)計量模型

生態足跡的計量模型是基于生態足跡與生態承載力的比較得出的,比較二者的大小來判定一定時期內某一區域人類活動是否具有生態可持續性。其計量分析由三個步驟組成:

(1)生態足跡計算

在公式(1)中,i為消費商品和投入的類型,EF為總的生態足跡,N為人口數,ef為人均生態足跡,ri為均衡因子,ci為第i類商品的人均消費量,pi為第i類消費商品的世界平均生產能力。[8]

(2)生態承載力計算

生態承載力即區域內部所能提供的生物生產性土地數量,計算公式為:

在公式(2)中,j為生物生產性土地的類型,EC為區域總的生態承載力,N為人口數,ec為人均生態承載力,aj為j類生物生產性土地的人均面積,rj為均衡因子,yj為第j類生物生產性土地的世界平均生產能力。[8]

(3)生態足跡與生態承載力的比較

對生態足跡和生態承載力計算的結果進行比較:若生態足跡大于生態承載力,則出現生態赤字,其大小等于生態承載力減去生態足跡之差,此時是生態非可持續發展狀態;若生態足跡小于生態承載力,則產生生態盈余,其大小等于生態承載力減去生態足跡的余數,此時是生態可持續發展狀態。

二、嶗山區生態足跡計算

(一)嶗山區概況

嶗山區位于山東省青島市區東部,介于北緯36°03′10"～36°20′30",東經 120°28′20"～120°41′30"之間,東、南瀕黃海,西接青島市區,總面積389.34平方公里,2008年,人口達到23.1萬人,擁有耕地 895hm2,林地 23 600hm2,草地 486hm2,水域 379 342 hm2,建筑用地6 875 hm2。本區東高而懸崖傍海,西緩而丘陵起伏,域內屬北溫帶大陸性季風氣候,兼具海洋性氣候特征,歷年日照平均為2 503.3小時,年平均氣溫12.1℃,月平均相對濕度為72%。嶗山區共有河流17條,海岸線蜿蜒曲折,長達103.7平方公里;境內土壤多為棕壤土類,植被屬華北落葉闊葉林帶,類型豐富、種類繁多,是山東省植物物種最豐富的地區。

嶗山區經濟產業結構逐年調整和優化,逐漸由以工業為主要拉動力的經濟格局向工業和現代服務業雙輪驅動格局轉變。2008年,嶗山區生產總值達到262.9億元,人均國內生產總值為8.5萬元,全區城市人均可支配收入為22 545元,農民人均純收入為9 853元,繼續保持全市領先水平。

(二)嶗山區生態足跡計算

在參考綜合反映嶗山區社會經濟發展狀況的2008年嶗山區國民經濟和社會發展統計公報、《2009年嶗山統計年鑒》和相關網絡資料的基礎上,把嶗山區生態足跡的計算分為三個方面,即生物資源帳戶(表1)、能源帳戶(表2)和工業產品帳戶(表3)。在綜合三個帳戶的基礎上,通過計算得出了人均生態足跡和人均生態承載力(表4)。[6][9][10][11]

表1 嶗山區生態足跡計算中的生物資源帳戶

表2 嶗山區生態足跡計算中的能源帳戶

表3 嶗山區生態足跡計算中的工業產品帳戶

表4 嶗山區2008年人均生態足跡與生態承載力

三、嶗山區生態可持續發展分析

根據前面介紹的理論,將人均生態足跡和人均生態承載力比較(表4)可得,嶗山區2008年人均生態足跡遠遠大于人均生態承載力,且前者是后者的6倍,人均生態赤字高達2.459 61hm2,說明2008年嶗山區的生態處于非可持續發展狀態,區內無法實現內部的自給自足,需要靠生態系統外部補給或對自然資源的掠奪式開發和使用來滿足自身發展的需求。主要原因除了在于嶗山區西鄰青島市區,南傍大海,具有優越的地理區位優勢來帶動區域經濟和社會的發展之外,更重要的是上個世紀90年代末青島市在城市發展政策上提出了“東擴”計劃,近年來又提出了老城區企業外遷項目,使青島市的經濟中心開始東移,為嶗山區的發展提供了良好的契機。

(一)生態足跡組成類型結構分析

由生態足跡構成圖(圖1)可知,化石燃料用地足跡最大,占了總生態足跡的52%,其中鋼材、煤炭、水泥的生態足跡占化石燃料土地足跡的比重偏高,與嶗山區經濟快速發展,能源消耗大的區情相吻合。嶗山區森林植被覆蓋率較高,僅嶗山風景區森林覆蓋率就高達68%,此外,山地和丘陵占了整個嶗山區的92.6%,加上氣候因素,嶗山區水果和茶葉產量豐富,故林地足跡所占比重較大,占了總生態足跡的18%,這為旅游業的發展提供了良好的資源保障。總生態足跡中的13%為耕地足跡,其中啤酒的生態足跡占了絕對份額,這與青島國際啤酒節的拉動效應和青島啤酒廠在此設廠有極大關聯。水域足跡占了總生態足跡的12%,這主要是由嶗山區瀕臨黃海,區內河網密布的自然地理因素決定的。相比之下,由于嶗山區多山地和丘陵的地形結構,建筑用地和草地所占總生態足跡的比重甚小。以上土地類型使用結構表明,嶗山區工業水平發展較高,而農業發展占整個區域經濟比重較小,整個區域產業結構比較合理。

圖1 生態足跡結構圖

分析生態足跡與生態承載力對比圖(圖2)可得,在生態供給方面,嶗山區除了建筑用地稍占生態盈余,水域用地基本處于生態平衡之外,其他四種土地類型都處于生態赤字狀態,這就使得嶗山區面臨自身資源供給嚴重不足,對外依賴性大的問題,因此發展風險相應較高。總體而言,嶗山區目前的模式不有利于生態可持續發展。

圖2 生態足跡與生態承載力對比圖

(二)對比分析

為了更全面地認識和把握嶗山區2008年的生態情況,需要對嶗山區的生態足跡同其他地區作橫向的對比分析。[12][13]

表5 全國及青島市與嶗山區的生態足跡比較(hm2/人)

從表5中可知,嶗山區的人均生態承載力低于全國平均水平,這主要是由于嶗山區的社會經濟活動集中、人口密集,生態需求大、人均資源相對擁有量較少,供給不足造成的;其水平高于青島市生態承載力水平,說明嶗山區相對于整個青島市而言生態環境較好,綜合發展前景優越。另一方面,嶗山區人均生態足跡明顯高于全國水平,說明區域經濟發展較快,人均生活水平較高,對資源的需求量較大;其水平略高于青島市人均生態足跡,說明嶗山區的經濟社會發展及資源需求已處于青島市中上水平,仍有許多發展空間。從每萬元 GDP所占據的生態足跡分析,嶗山區低于全國水平和青島市水平,表明嶗山區資源利用率既高于全國平均水平又高于青島市平均水平,即嶗山區經濟發展的生態成本較低。但是從生態盈虧方面看,嶗山區的生態赤字是很大的,遠遠高于全國平均水平,處于非可持續發展狀態。

四、結論和建議

通過上述計算和分析可知,嶗山區2008年的人均生態足跡為2.953 26 hm2,人均生態承載力為0.493 657 hm2,生態足跡遠遠高于生態承載力,生態赤字高達2.459 61 hm2,處于非可持續發展狀態。在嶗山區生態赤字結構中,化石燃料用地、林地和耕地的缺口最大,這說明為了維持嶗山區的發展,嶗山區需要大量從外部獲取所需能源和其他資源。

在保證自然生態系統的良性循環狀況下,為了實現經濟、社會、生態的綜合可持續發展,亟需降低嶗山區日益擴大的生態赤字,緩解城市化的發展給生態環境帶來的巨大壓力。具體建議如下:首先,繼續調整和優化嶗山區的產業結構,推進產業結構向第三產業的轉變。大力發展服務業、旅游業、信息產業等對資源、能源消耗較少的產業,減少社會經濟的發展對能源、資源的需求。其次,適度控制人口規模。青島市“東遷”的發展戰略使得嶗山區人口規模逐年上升,大量的人口加大了生態系統的負擔,嶗山區政府應當采取適當措施防止人口的過渡膨脹。第三,轉變市民的消費觀念,倡導綠色消費。從日常生活的點滴做起,節約資源,形成合理的消費模式。同時,注重發展循環經濟,提高資源的利用效率。第四,注重科學技術的應用。提升科技在產業經濟中的應用水平和產出能力,增加單位資源的產出比和收益比,加強企業和高校的合作,挖掘生態用地的潛力。總之,實現嶗山區的可持續發展需要政府、社會、企業和社區居民的多主體參與,需要思想和行動的高度結合,需要長時期地遵循和執行,需要我們大家的共同努力。

[1]韓英.可持續發展的理論和測試方法[M].北京:中國建筑工業出版社,2007.

[2]Rees W E,Wackernagel M.Urban Ecological Footprints:Why Cites Cannot be Sustainable and Why They are a Key to Sustainability[J].Environmental Impact Assessment Review,1996,16:223-248.

[3]舒肖明,楊達源,董杰.山區生態足跡的計算與分析——以大別山區岳西縣為例[J].長江流域資源與環境,2005,14(2):243-247.

[4]胡海勝.山地景區生態足跡分析——以廬山為例[J].長江流域資源與環境,2007,16(6):814-820.

[5]C.Monfreda,M.Wackernagel.Establishing National Natural Capital Accounts Based on Detailed Ecological Footprint and Biological Capacity Assessments[J].Land Use Policy,2004,(21):231-246.

[6]蔣依依,王仰麟.城市生態可持續度量方法探討——以深圳市為例[J].北京大學(自然科學版),2005,41(4):612-622.

[7]Wackernagel M,Ecological footprint of nations:How Much do They Use?How Much Nature do They Have?Commissioned by the Earth Council for the Rio+5 Forum.1997:4-12.

[8]Hardi P,Barg S,Hodge T,et al.Measuring Sustainable Development:Review of Current Practice.Occasional Paper Number 17,1997(ⅡSD),1-2:49-51.

[9]Wackernagel M,Rees W E.Our Ecological Footprint:Reducing Human Impact on the Earth.Gabriola Island:New SocietyPublishers,1996.

[10]Wackernagel M,Rees W E.Perceptual and Structural Capital Accounting with the Ecological Capital:Economics from an Ecological Footprint Perspective.Ecological Economic,1997,20:3-24.

[11]陳東景,徐中民.生態足跡理論在我國干旱區的應用與探討——以新疆為例[J].干旱區地理,2001,24(4):305-309.

[12]陳敏,張麗君,王如松等.1978年～2003年中國生態足跡動態分析[J].資源科學,2005,27(6):132-139.

[13]魏明,王洪軍,柳新偉.青島市生態足跡動態研究[J].生態環境,2006,15(4):761-764.

注:本文受青島市社科規劃研究項目“基于循環經濟理論的山東半島城市群旅游業可持續發展模式研究”資助(QDSKL080201)和中國海洋大學文科發展基金項目“青島市城市化與生態環境協調發展研究”資助(H07YB05)。

Abstract:The ecological footprint(EF)is a quantitative evaluation method of regional sustainable development,a effective and succinct model to measure the human impact on the natural resources through the comparison of the ecological footprint and ecological carrying capacity.This paper applies the EF concept and calculation method to measure and analyze the ecological sustainable development condition of Laoshan district.The EF of Laoshan district at 2.953 26 hm2dramatically overshoots its ecological capacity of 0.493 657 hm2,that Laoshan district is in the condition of ecological deficit can be concluded.The main reason is that a lot of power and resources are needed to promote the economy and society development.It also shows that the EF and the resource utilization rate of Laoshan district are higher than national degree by the analysis of its own ecological footprint demand and supply and by the comparison with the national and Qingdao average ecological footprint.Finally,some suggestions are put forward to reduce the ecological deficit and promote the sustainable development in Laoshan district.

Key words:sustainable development;ecological footprint;Laoshan district

責任編輯:王明舜

Analysis on Ecological Footprint of Laoshan District based on Sustainable Development

Li Shujuan,Meng Fenfen
(Management School,Ocean University of China,Qingdao 266100,China)

F59

A

1672-335X(2010)05-0058-05

2010-03-28

李淑娟(1972- ),女,山東汶上人,中國海洋大學管理學院講師,主要從事旅游資源開發與規劃研究。