生態系統承載力評價研究

那鵬

【摘要】：生態系統承載力反映的是在不損害區域生產力的前提下，一個區域有限的資源能供養的某一種群的最大個體數。本研究所指的是區域所能承載的最大人口數量。區域所能供給的最大人口數量是由區域所能提供的生態空間的種類、數量及質量共同決定的。對于一個區域，低層次的承載力以滿足區域人口的食物需求為準則，取決于區域食物產出性空間（耕地、牧草地、水域）的綜合生產力；高層次的承載力以滿足區域人口生存與發展的綜合需求，主要是食物需求和能源需求為準則，取決于區域各類生產性土地的構成與產出能力。兩種情況下的區域生態系統承載力，皆可以借助生態足跡法來評估。

【關鍵詞】：生態系統；承載力；研究；丹東

1生態足跡計算方法

1.1生態足跡計算

生態足跡是用生物生產性土地來表示各種生物資源和能源消費項目。生物生產面積主要涉及到6種類型：耕地、化石燃料用地、林地、草場、建設用地和水域。在生態足跡計算中，先將各種資源和能源消費項目折算為相應的基于全球生態平均生產能力的土地面積，使得不同區域的土地具有可比性。然后要進行均衡處理，將六類生產力不同的土地面積轉化為具有相同生態生產力的面積，采用的均衡因子分別為：耕地和建筑用地2.8，森林1.1，草地0.5，化工能源用地1.1，水域0.2。生態足跡計算模型如下：

式中：EF為總生態足跡，N為人口數；ef為人均生態足跡；aai為人均i種交易商品折算的生物生產面積；ci為i種商品的人均消費量；pi為i種消費商品的平均生產能力；i為消費商品和投入的類型；j為生物生產性土地類型；rj為均衡因子；使生物生產能力不同的6種土地類型可以轉化為統一的、可比較的生物生產面積。

1.2生態系統承載力計算

生態系統承載力即是區域內部的生物生產性土地數量。其計算是根據世界環境與發展委員會（WCED）的建議，扣除了12%的生物多樣性保護面積。人均生態系統承載力的計算公式為：

式中：EC為人均生態系統承載力，aj為實際人均占有土地面積，rj為均衡因子，yj為產量因子。

1.3生態赤字/盈余計算

將維持一定消費水平所必需的生物生產面積（生態足跡）與同國家和地區范圍內所能提供的生物生產面積（生態系統承載力）比較，就可判定一個國家或地區的生產消費活動是否處于當地生態系統承載力范圍內。當一個地區的生態足跡超過其生態系統承載力，就會出現生態赤字，表明該地區區域發展模式處于相對不可持續狀態，若小于其生態系統承載力，則會形成生態盈余，表明人類活動處于生態系統承載力范圍之內，生態環境處于可持續狀態。

2生態足跡現狀評價

在計算丹東市的生態足跡時，納入分析的具有生物生產力的土地分為六類，具體見表1。

全世界每人平均可用的土地面積約有2.3公頃，依據世界環境與發展委員會的估計，至少需有保留12%的生態容量作為保護生物多樣性之用。在2.3公頃中減去12%，則人類每人可用的面積只剩2公頃。以2公頃可作為生態基數，用于和人均生態足跡進行比較。

經計算，丹東市生態系統承載力總體處于生態盈余狀態。人均生態足跡供給2.2974hm2，人均生態足跡需求為1.9043hm2，與實際可利用的人均生態足跡供給相比較，人均生態盈余為0.3931hm2。

3生態系統承載力預測

對丹東市生態足跡供需變化進行預測也采用上述計算方法，但與區域承載力現狀評價最大不同之處在于，預測時人口的消費情況與系統的產出情況都是未知的，必須對二者進行合理的估測。

對丹東市的人均生態足跡、人均GDP和城鄉人均可支配收入進行相關分析，發現它們之間的相關性較差。人均消費足跡預測應該綜合考慮人口城鄉構成、地區消費偏好、產業結構和地區發展水平的綜合影響，這些因素可以用城鎮化水平、工業化水平來綜合表征。分析表明，我國城鎮化水平不同地區的衣食消費的人均生態足跡在0.3—0.8hm2/人，非農人口比重增幅不同的情況下，規劃區人均生態足跡均不同，因此，采用馬爾科夫鏈法，依據非農人口比重和人均綜合消費物資情況綜合預測2020年丹東市人均消費的生態足跡。經預測，丹東市2020年人均生態足跡需求2.0878hm2，人均生態系統承載力2.2874hm2，生態盈余為0.1996。

4研究結論

由于可利用土地面積的有限性和人們生活水平的提高、人均消費量的增加，生態系統承載力的增加幅度小于生態足跡的增幅，因此導致生態赤字的增大。為保持現有的消費水平，需要從縣域之間、以及從地區之外大量進口欠缺的資源才能足以平衡生態足跡。丹東市的大部分資源消耗主要體現在能源的消耗上，反映了工業生產的迅速發展，不斷地消耗了大量的資源，進而導致較高的生態足跡。未來降低生態足跡的需求，關鍵是減少化工能源的用地足跡的需求，調整能源結構，逐步降低不可再生能源的用量，發揮區域優勢，大力開發、利用清潔能源以促進區域健康協調發展，不僅能降低對環境的污染，還能緩解能源緊張的局面。這說明采用產業結構調整和科學技術的手段可彌補因資源虧缺為未來社會經濟發展帶來的制約效應。因此要降低生態赤字，當務之急是調整產業結構，節約能源，實現常規能源的高效利用。