基于微調生態足跡模型的西安市可持續發展研究

李琪

摘 要：為了彌補生態足跡在理論和方法上存在的部分缺陷，本文對生態足跡原始模型進行微調，在生物資源賬戶的計算中以生產量代替原始的消費量，計算西安市2008-2012年的生態足跡及生態承載力，并引入生態可持續指數、萬元GDP生態足跡對計算結果進行進一步分析。結果表明：西安市連續五年存在生態赤字。生態可持續指數連續五年小于0.2（強不可持續），經濟發展與環境保護之間的矛盾十分尖銳。萬元GDP生態足跡呈明顯的下降趨勢，說明西安總體的經濟發展方式正逐步由粗放轉變為集約，其快速發展不是依靠資源的大量消耗，產業結構在此期間得到了明顯的優化調整。研究結果可為西安市的發展方向提供依據。

關鍵詞：生產性生態足跡；相對可持續發展；西安市

生態足跡理論是加拿大經濟學家Willian和他的學生Wackernagel于20世紀90年代初提出的對發展的可持續性進行定量測度的新方法[1]。生態足跡于1999年引進中國，隨即受到眾多國內學者的青睞，現今已被廣泛應用于多個領域。在空間尺度上，生態足跡被應用于全球、國家、城市、縣域、家庭乃至個人的研究；在應用廣度方面，生態足跡已與旅游的可持續研究、土地利用規劃以及食物消費測度等方向緊密結合。然而，生態足跡模型并非毫無瑕疵，為了推動其發展，國內外學者均對其進行了多次改進，主要體現在概念、分析方法、計算因子以及計算項目四個方面[2、3]。本文選取西安市作為研究對象，與上述研究不同，本文在生物資源賬戶的計算中，用地區生物資源生產量代替凈消費量對西安市的生態足跡進行計算，得到的是具有強區域性質的生態足跡計算結果，并結合生態承載力、生態赤字、萬元GDP等指標對西安市發展的可持續性進行分析和研究。

1 研究區概況

西安市位于關中盆地中部，介于33°39′～34°45′N，107°40′～109°49′E 之間，主要地貌類型包括山前洪積臺地、秦嶺山地和河谷沖積平原。四季冷暖干濕分明，年平均降水量613.7mm，多年平均濕度69.6%。2012年土地總面積10108平方公里，城市建成區面積449平方公里，常住人口855.29萬人，生產總值3369.37億元。現轄未央、蓮湖、新城、碑林、雁塔、灞橋、閻良、長安、臨潼9區和周至、戶縣、高陵、藍田4縣。通過近幾年的優化布局，高新技術產業開發區、西咸新區、民用航天產業基地以及西安國際港務區等建設成效顯著，形成了“六區一港兩基地”的發展新格局，成為了對外開放的窗口和促進經濟發展的新的增長點。

2 研究數據與方法

2.1 數據來源

文中各指標計算的基礎數據均來源于西安市2009-2013年的統計年鑒。

2.2 研究方法

2.2.1 生態足跡模型的微調部分

在傳統生態足跡模型中，能源賬戶的計算是將區域內能源消耗所產生的CO2折合成吸收這些CO2所需要的生物生產性土地面積，從而將能源消耗量轉為對土地面積的需求，由于能源的計算依據是CO2吸收而非能源提供，所以由消費量來計算能源賬戶無可厚非；生物資源賬戶的計算是將一定時間內生物資源的消費量折合成生產這些資源所需要的土地面積，從而將生物資源的利用轉化為對土地的需求，然而自然資源可以通過區際貿易進行流動，消費量的大小與本區域的環境壓力之間并不存在直接聯系，所以用凈消費量來衡量生態足跡顯然是不夠全面的。

原始模型中提到，由于地域與地域之前存在貿易，所以對于一個區域來說凈消費量的計算涉及到三個因子，生產量、進口量以及出口量，現在我們以“足跡”來分析這幾個詞的概念，生產量是本區域為了發展在而本區域自然資源中留下的“足跡”；出口量相當于區域以外的人對本區域資源的利用，是“外人”在本區域自然資源中留下的“足跡”；而進口相當于本地區的人對外面區域的資源的利用，是我們在“外地”自然資源中留下的“足跡”。凈消費量=生產量+進口量-出口量，此公式相當于以人為基準，計算本地區的人在整個自然資源中留下的足跡，這與生態承載力以區域資源為計算基礎的原則是相悖的，也就是說，以凈消費量為計算基準的生態足跡與生態承載力之間是沒有可比性的。而生產量是以地域內自然資源為基礎，對當地生產生活經濟發展中的資源消耗量進行統計，研究地域范圍內的所有“足跡”，與生態承載力的計算依據相同，兩者能夠聯合對區域發展的可持續性進行分析。

2.2.2 微調生態足跡計算方法

其計算公式如下：

式中：EF為總的生態足跡，N為地區人口數；ef為人均生態足跡；i為生產/消費項目；ci為i種項目的人均投入量；pi為i種項目的年平均生產能力；aai為i種項目人均占用的生物生產面積。

計算生態足跡時，包括兩類。一類為生物資源生產，另一類為能源消費。生物資源生產和能源消費項目按照聯合國糧農組織計算的有關生物資源的世界平均產量資料和世界上單位化石燃料生產土地面積的平均發熱量為標準折算為耕地、林地、水域、草地、化石能源用地和建筑用地六種生物生產型土地（以下簡稱“土地”）的面積。由于這六類土地的生產力不同，所以將其乘以均衡因子，轉化為具有相同生態生產力土地的面積，并加總計算生態足跡。均衡因子取值為：耕地2.8；林地1.1；水域0.2；草地0.5；化石能源用地1.1；建筑用地2.8。能源消費轉化為土地面積時，采用世界上單位化石燃料生產土地面積的平均發熱量為標準進行折算。

2.2.3 生態承載力計算方法

生態承載力是指以不損害區域生產力為前提，一個區域能供養的最大人口數量。計算生態承載力時，由于不同地區資源稟賦不同，同一類型土地的生產能力也有所差異，所以不同國家和地區同類土地的實際面積不能進行直接比較。因而不同地區相同類別土地的區域產量與世界平均產量的差異可用“產量因子”來調整。產量因子反映該地區的生產技術水平，目的是把該地區的某類生態用地換算成世界平均生產力水平的該類生態用地面積。產量因子取值為：耕地1.66；林地0.91；水域1.00；草地0.19；建筑用地1.66。根據聯合國和發展委員會在《我們共同的未來》中建議，生態承載力的計算將扣除12%的生物多樣性保護面積。人均生態承載力的計算公式：