基于“城市公頃”模型的均衡因子與產量因子的計算
——以池州市為例

李 凱，呂 勇，舒志剛

(1．中南林業科技大學，長沙410004;2．湖北省崇陽縣園林管理所，湖北 崇陽437500)

基于“城市公頃”模型的均衡因子與產量因子的計算
——以池州市為例

李 凱1，呂 勇1，舒志剛2

(1．中南林業科技大學，長沙410004;2．湖北省崇陽縣園林管理所，湖北 崇陽437500)

為更準確地核算小尺度生態足跡，在“全球公頃”和“國家公頃”的基礎上建立了“城市公頃”模型，并闡述了在“城市公頃”基礎上均衡因子和產量因子的計算方法。通過對池州市市域范圍內各類土地的均衡及產量因子的測算，結果表明:計算出的因子數值與“全球公頃”和“國家公頃”模型下的數值存在較大差異，但更能準確客觀的表達池州市的實際情況，存在的差異是合理的;通過比較，“城市公頃”模型方法更適合城市級的生態足跡以及生態承載力的核算，相對誤差較小。

城市公頃;轉換方法;均衡因子;產量因子

生態足跡理論(Ecological Footprint Model)，是由生態經濟學家Wackernagel等于1992年提出的，并在1996年對其進行了一定程度的完善。生態足跡定義為在當時平均生產技術水平和資源管理配置下，人類對生物生產性土地(Ecologically Produc－tive Area)面積的占用量，也就是生產人類消費所需的資源和吸收人類排放的廢棄物所必需的生物生產性土地面積［1－2］。通過建立模型，計算出相應的因子，從而得出區域的生態足跡和生態承載力。實際應用中，多數研究都是全球和國家尺度的分析，這種以全球公頃(g hm2)和國家公頃(n hm2)為背景的模型更適合國家間生態足跡的比較［3］。但是應用在更小尺度的城市研究上就存在一定局限性。本研究以池州市為例，以“城市公頃”模型為基礎，詳細分析計算了其均衡因子及產量因子，以期為城市尺度生態足跡及生態承載力的研究提供參考。

1 研究區概況

池州市位于安徽省西南部，長江下游南岸，116°38'—118°05'E，29°38'—30°51'N，東連銅陵，南接黃山，西鄰江西，北瀕長江，轄貴池區、東至縣、石臺縣、青陽縣和九華山風景區以及國家級池州經濟技術開發區，國土面積8 272 km2。

2 “城市公頃”生態足跡模型基本方法

“城市公頃”模型的基礎依舊是傳統的“生態足跡”理論，將生態生產性土地分為相互獨立的六類，包括耕地、草地、化石能源用地、森林、建筑用地、水域［4］。各類土地以市域范圍內的平均生產力為標準，調整相應的均衡因子、產量因子，使生態足跡及生態承載力在標準化的“城市公頃”基礎之上進行比較分析。該模型能更真實的反映城市尺度的生態現狀，排除了以往傳統方法在小區域范圍內的局限性［5］。

2．1 均衡因子的確定方法

六種類型的土地平均生物生產力相差很大，為了計算區域總生態足跡，就需要通過各土地類型的均衡因子來轉化成可直接進行比較的標準面積。“城市公頃”模型中的均衡因子是通過市域范圍內單位空間面積對應的生物生產量而定的。具體計算公式為:

式中:qj指市域第 j類土地的均衡因子;Pj指市域第j類土地的平均生產力(kJ/hm2)指市域內全部土地的平均生產力(kJ/hm2);Qj指市域第j類土地的總生物量(kJ);指市域第 j類土地的生物生產面積(hm2);pji指市域第 j類土地的第 i類生物資源產量(kg);第j類土地上第i類生物資源的單位熱值(kJ/kg)。

2．2 產量因子的確定方法

不僅不同的土地由于類型不同而存在生產力的差異，即便是不同的區域，同種類型土地的生態生產力也是不盡相同的。因此，要對不同區域進行土地生產力的比較，就需要對計算方法做出適當的調整。“城市公頃”的產量因子描述的是市域范圍內某類土地不同縣域與市域的平均生產力差異，反映特定區域的特點。具體計算公式為:

3 結果與分析

3．1 “城市公頃”模型下均衡因子的計算

均衡因子的計算主要須將各生物產品類型規劃到不同的土地類型當中，并將生物量轉換為可以更好的直接相加的熱量單位。數據來源于《池州市統計年鑒2011》，其中各種生物資源的單位熱值取自《農業經濟技術手冊》。池州市各類土地生產情況見表1，均衡因子計算結果見表2;基于“全球公頃”“國家公頃”以及“城市公頃”三種不同方法所計算出的均衡因子的對比見圖1。

表1 池州市2010年各類土地生產情況

續表1 池州市2010年各類土地生產情況

表2 池州市2010年各類土地均衡因子

3．2 “城市公頃”模型下產量因子的計算

基于《池州市統計年鑒2011》統計池州市內貴池區各類土地生產量并計算其產量因子。計算結果見表3。

表3 池州市貴池區各類土地產量因子

3．3 計算結果分析

1)由圖1可知，基于“城市公頃”為標準的“城市均衡因子”與“全球公頃”法和“國家公頃”法算出的結果存在顯著差異。造成這種差異的主要原因是:第一和第三種方法基于不同的標準;第二和第三種方法都是假定一定區域范圍內同類型的土地生產力相同，但實際情況下，世界上每個國家、每座城市的土地生產力都不盡相同，必然會存在差異，從而使計算均衡因子的結果出現差異。

2)從計算結果來看，池州市牧草地生產能力很高，反映了池州市畜牧業發展規劃良好，產量也相應較高;而耕地方面，雖然生產能力較高，耕地面積在各類土地中占的比重僅次于林地，但國家水平是其的2倍，側面反映出池州市耕地出產率偏低;林地方面，池州市林地占地面積最大，均衡因子介于國家水平和世界水平之間，反映了池州市林業發展較好，但也有提升空間;水域方面，池州市生產能力最低，這是由于池州市地理位置和氣候的原因導致水產品出產率較低的緣故。

圖1 不同模型均衡因子的對比

3)而通過表3對池州市貴池區產量因子的計算表明，即便是范圍小到城市尺度的程度，在其城市范圍內各個地區的各類土地的生產能力也存在很大差異。

4 結論與討論

1)在合理的差異范圍之內，利用以“城市公頃”為標準面積的均衡因子與產量因子的計算方法，這種方法更加適合小范圍城市的生態足跡與生態承載力。而計算結果產生的差異同時也反映了各個地域之間生物生產力存在差異。

2)摒棄了傳統計算方法中采用的以面積為單位的方法，引入單位熱值，從而將生產量轉化為可以直接相加的形式，增加了相互間的可比性和計算的便捷性，克服了以往傳統方法中生物產量直接相加的不科學性和不合理性的問題。

3)以池州市為例，根據“城市公頃”模型計算其均衡因子與產量因子并與其它兩種方法的結論進行比較，從而說明此模型更能體現市域范圍的特點，相對誤差較小，在分析城市尺度可持續發展狀況方面更加準確。

［1］Rees W E．Ecological footprint and appropriated carrying capacity:what urban economics leaves out［J］．Environment and Unbanization，1992，4(2):121 －130．

［2］Wackernagel M．Ecological footprint and appropriated carrying．capacity:a tool for planning toward sustainability［D］．Vancouver:The University of British Columbia，1994．

［3］顧曉薇，王青，劉建興，等．基于“國家公頃”計算城市生態足跡的新方法［J］．東北大學學報:自然科學版，2005，26(4):295－298．

［4］譚偉文，文禮章，仝寶生，沈佐銳，高覓．生態足跡理論綜述與應用展望［J］．生態經濟，2012(16):169－177．

［5］張志強，徐忠民，程國棟．生態足跡的概念及計算模型［J］．生態經濟，2000(10):8－10．

［6］藍盛芳，欽佩，陸宏芳．生態經濟系統能值分析［M］．北京:化學工業出版社，2002．

Calculation of Equivalence Factor and Yield Factor Based on City Hectare Model

LI Kai1，LV Yong1，SHU Zhigang2
(1．Central South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，Hunan，China;2．Chongyang County Landscape Management Office，Chongyang Province ，Chongyang 437500，Hubei，China)

In order to calculate the ecological footprint in the small-scale more accurately，based on the models of global hectare and national hectare，the city hectare model of city hectare was established，and then described in the method of calculation of the equilibrium factor and yield factor on the basis of the city hectare model．Based on this model，it takes the Chizhou city as an example，to calculate the equivalence factor and yield factor of the city．The results showed that:although there is a diffidence between the calculation results and the global and national factors，but the city hectare model is more accurate and objective expression of the actual situation of the Chizhou city，the city hectare model is more suitable for the calculation of the city-level ecological footprint and ecosystem carrying capacity．

city hectare;calculate method;equivalence factor;yield factor

F 301．24;F 062．2

A

1003—6075(2012)04—0046—04

2012—08—31

2012—09—18

李 凱(1986—)，男，中南林業科技大學森林經理學在讀碩士，研究方向:林業系統工程。