基于生態足跡模型的六安市土地生態承載力研究

摘要：安徽省六安市為大別山生態區域的中心城市，優越的自然條件為農業、工業的發展提供了許多原材料，同時也成為影響生態環境的制約因素。利用生態足跡模型研究了六安市生態承載力狀況。結果顯示，2004～2012年六安市人均生態足跡呈波動上升的趨勢，生態承載力供需平衡指數在0.73～0.85之間，為保護皖西大別山的生態環境，應積極探索可持續的綠色經濟發展模式。研究結果可為六安市發展提供科學依據和決策支持。

關鍵詞：生態足跡；生態承載力；可持續發展；六安市

中圖分類號：S828；X24 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）17-4551-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.17.048

Abstract： Lu'an is a central city in Dabie mountains ecological region， the advantageous natural conditions have provided a large amount of raw materials for its agricultural and industrial development， but meanwhile become the limiting factors influencing the ecological environment. By adopting the ecological footprint model， the situation of the ecological carrying capacity of Lu'an city was analyzed. Results showed that the per capita ecological footprint of Lu'an city from 2004 to 2012 was on the rise in fluctuations， the supply and demand equilibrium index of the ecological carrying capacity was from 0.73 to 0.85. In order to protect the ecological environment in western Anhui Dabie mountain， it should actively explore the sustainable green economic development model， which can provide scientific basis and decision support for the development of Lu'an city.

Key words： ecological footprint； ecological carrying capacity； sustainable development； Lu'an city

生態足跡法（Ecological Footprint）的理論和方法是1992年生態經濟學家Ress教授及其學生提出，用來定量測度區域可持續發展的工具[1，2]。生態足跡分析方法首先是通過引入生態生產性土地概念實現了對各種自然資源的統一描述，其次是通過引入均衡因子和產量因子，實現了各國各地區各類別生態生產性土地的可加性和可比性，這就使得生態足跡分析具有廣泛的應用范圍。安徽省六安市作為國家級皖江城市帶承接產業轉移示范區的成員城市，合肥經濟圈的副中心城市，國家級交通樞紐城市，其經濟發展與生態環境保護的矛盾是不可忽視的。因此，基于生態足跡模型分析六安市2004-2012年的生態足跡動態演變規律對積極探索和保持六安市可持續的綠色經濟發展模式具有一定借鑒意義。

1 生態足跡模型

1.1 生態足跡理論

生物圈的生產性能和生命支持功能為人類的生活提供著必需，自然資源與生態環境貫穿經濟生產的全過程，同時制約著生產經濟。生態足跡通過直觀的數據來測定現今人類維持自身生存而利用自然的量來估計人類對自然系統的影響，其含義就是要維持單位個人、城市或者國家的資源生產和吸納其衍生廢物所需要的具有生物生產力的土地和水域面積[3]。土地和水體是地球上具有生物生產能力的統一度量基礎，由于生態系統的復雜性和多樣性，人們常依據其生物生產力的大小，將其劃分為耕地、林地、草地、建筑用地、化石燃料用地和水域六大類[4，5]。耕地提供糧食及其他主要農產品；林地主要為人類提供木材產品的人造林和天然林；草地主要提供畜牧業產品；建筑用地包括各類人居設施及道路所占用的土地；化石燃料用地理論上指專門用于吸收能源燃燒排放CO2的森林，事實上并沒有留出實際用地；水域主要包括提供漁業產品的海洋生態系統和淡水生態系統。在計算生態承載力時，因不同區域生產力水平差異，借助產量因子、均衡因子進行調整[6]，使不同地區具有良好的可加性和可比性。

生態足跡模型能簡單清晰地顯現出一定時期的區域社會發展過程中對外界生態服務的依賴程度[7]。當生態承載力大于生態足跡時，處于生態盈余狀態，表明區域生態系統提供的生態服務能夠滿足地區社會經濟代謝所需的生態資本，并有所富余；當生態承載力小于生態足跡時，處于生態赤字狀態，表明區域生態系統提供的生態服務不能夠滿足地區社會經濟代謝所需的生態資本；當生態承載力等于生態足跡時，處于生態均衡狀態，為弱可持續狀態。

1.2 生態足跡計算方法

生態足跡涵蓋了人口規模與人均對環境的影響力，基本上將人類對各種生態生產性土地的需求涵蓋在內。生態足跡模型的建立由生態足跡和生態承載力兩部分構成。生態足跡的計算基于以下兩個基本事實：①人類自身消費的絕大多數資源及其所產生的廢棄物的量可以確定并統計；②這些資源和廢棄物能準確歸類于相應的生物生產性面積[3]。生態足跡的計算公式如下[8]：

EF=N×ef=N×∑aai=N×∑rj×（ci/pi） （1）

式中，EF為總的生態足跡；N為總人口數；ef為人均生態足跡；rj為均衡因子；aai為人均第i種類生物生產面積；ci為第i種類型的人均消費量；pi為第i種資源的平均生產能力；i為資源的投入類型；j為生物生產性土地類型。

生態承載力的計算公式如下：

EC=N×ec=N×∑rj×yj×aj （2）

式中，EC為總的生態承載力；ec為人均生態承載力；yj為產量因子；aj為第j類土地類型的人均面積。

生態盈余（ER）或生態赤字（ED）是用來衡量一個區域發展的可持續性。其狀態為：若EFEC，生態赤字。生態盈余/赤字的大小用來對應消耗和擁有的環境資源的關系，并不能反映區域生態環境的承壓程度，生態承載力供需平衡指數計算公式如下：

式中，ECCI為生態承載力供需平衡指數。生態壓力指數越小，則表明該地區承受的生態壓力越小，且可持續發展程度越強。反之，如果指數值越大，說明該地區承受的生態壓力越大，土地的可持續發展程度越低。

2 六安市土地生態承載力的測算

2.1 生態足跡

根據六安市的實際情況，將當地消耗的資源分為兩大類：生物資源和能源資源。生物資源涉及糧食、棉花、油料、蔬菜、瓜果、肉類、奶類、水產品等；能源資源涉及原煤、焦炭、燃料油、汽油、煤油、柴油、液化石油氣、電力等。由于不同類型生產性土地生產力不同，采用的6類生物生產性土地面積的“均衡因子”為Wackernagel等[5]測算的1993年的數據，土地的產量因子按對中國生態足跡的計算取值（表1）。將六安市不同時期的生物資源消費量統一轉化為提供這類消費所需的生物生產性土地面積。計算能源消費足跡時，以世界單位化石燃料生產土地面積的平均發熱量為標準[6-9]，將六安市能源消費所消耗的熱量折算成一定的化石燃料型生產面積。進行均衡因子的修正，耕地和建筑用地為2.8，林地和化石燃料用地為1.1，草地0.5，水域0.2[2]，得到六安市2004-2012年的人均生態足跡（表2、表3和表4）。

2.2 生態承載力

傳統研究中生態承載力以人口計量為基礎，即在不損害區域生產力的前提下，一個地區的物質能源能提供給居民的最大人口數。然而隨著地區經濟、科學技術、消費水平等因素的差異，人類對環境的影響不僅源自于人口本身的規模，也與人類對環境的影響規模息息相關。因此，生態承載力可定義為一個地區所能提供給人類的生物生產性土地和水域的面積總和，即地區環境所能承受來自人類生活壓力的閾值。

結合六安市2005-2013年統計年鑒，以9年內實際的生態產品產出量和所能提供的生態服務能力作為基礎來計算六安市生態承載力。生態承載力計算時要扣除12%的面積用于生物多樣性保護[7]，最終得出了六安市2004-2012年人均土地生態承載力（表5）。

2.3 數據來源與整理

應用生態足跡指標理論及計算方法，其中人口數據是采用常住人口，瓜果類土地劃歸林地類，水域面積以淡水漁業的生產情況代替，依據2005-2013年的《六安市統計年鑒》的數據，對六安市的生態足跡進行了計算和分析。

3 結果與分析

3.1 生物資源和能源消費的人均生態足跡分析

運用上述計算生態足跡的方法，從數據統計結果來看，生物資源消費中糧食播種面積比重最大，占生物生產消費的42.30%，說明六安市是以糧食生產為主的生活方式，這與六安市是農業生產大市和國家重點商品糧生產基地相吻合。其次是豬肉和水產品，分別占到18.64%和15.22%，其面積比例都是穩中有升的趨勢。能源消費中原煤的比重很大，占到76.56﹪，其次是電力。從煤開采量來看，2009年開始六安市合理開采的控制力度較好，防止了過度開采對環境造成的破壞。

3.2 人均生態足跡結構及變化趨勢

各類生物生產性土地結構中，耕地所占面積最大，占人均生態足跡面積的66.59%；其次是化石燃料用地和建筑用地，這三項面積比重占到人均生態足跡的98.18%；同時草地、林地和水域的面積也呈增加趨勢，且草地的增加幅度最大。從所占比重可以看出，六安市生產結構還是農業為主，建筑用地面積增大顯現出人口的發展速度和對土地的需求。六安市人均生態足跡從2004年的0.671 0波動發展到2012年的0.813 3，增加了0.142 3，說明隨著社會經濟的發展，人類對環境的影響和依賴程度開始增大，政府和群眾應該加強環境保護和合理開發利用各項資源。

3.3 生態赤字/盈余分析

結合式（1）～式（3），將生態承載力和生態足跡的數據對比可以得到六安市生態系統的整體宏觀的赤字/盈余結果（表5）。結果表明，2004-2012年人均生態足跡總是小于人均生態承載力的，六安市處于生態盈余的狀態，生態系統的承受能力超過了人口、經濟和消費模式對自然的需求，生態盈余的現象說明六安市的發展現狀是良好和可持續的。雖然在2007和2008年生態盈余的絕對值略有降低，但是整體上從2004年的0.249 8到2012年的0.286 4是上升的。與全球以及中國的生態足跡平均值比較來看，六安市處于一個良性的、可承受人類生產和生活的狀態（表6），但仍舊不能忽視人類生活對環境的影響。

3.4 生態安全程度

從人均生態足跡和人均生態承載力來看，生態承載力供需平衡指數在0.73～0.85之間，2004-2007年供需平衡逐漸上升，最大值達到0.85；2007-2012年由于生態承載力的增加使平衡有所緩解，呈現下降的趨勢。整體分析來看，生態承載狀況良好，并未超載。應繼續引導人們合理消費，培養良好的生產和生活消費方式，減少不必要的消費需求是保持可持續發展的有效措施。

4 小結與建議

基于六安市的生態承載力供給水平高于人口對生態承載力的需求強度的現狀，結合六安市經濟發展的特點，可以對六安市未來發展進行因地制宜地分類指導：南部大別山區以休閑旅游、生態保護為主，北部沿淮平原以農產品生產加工、礦產資源循環利用為主，中部江淮分水嶺以發展綠色制造業、培育新興產業為主，鼓勵各地結合實際探索可持續的綠色經濟發展模式。由于不同區域空間上的核算因子不同，以后可以考慮分成更小的組分分析。同時生態足跡賬戶體系的測算是靜態模型，還存在許多需要完善的地方[9-11]，以期為進一步的政策實施提供理論基礎。

參考文獻：

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