基于生態足跡的湖南省生態可持續性評價

曹勝++周衛軍++羅思穎++李嬌++黃維麗++段群滔++宋彪

摘要：為了弄清湖南省生態發展可持續性狀態，選取湖南省2013年區域資源生物量和能源消費量指標，采用生態足跡方法對區域生態消費和生態承載力進行定量分析。結果表明，湖南省2013年人均凈生態赤字為1.718 hm2，即區域發展超出了生態承載力范圍，并針對當前處于不可持續現狀提出了相應的發展對策。

關鍵詞：生態可持續發展；生態足跡；生態承載力；對策；湖南省

中圖分類號：F062.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）05-0838-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.05.010

Evaluation of Ecological Sustainability Based on Ecological Footprint in Hunan Province

CAO Sheng， ZHOU Wei-jun， LUO Si-ying， LI Jiao， HUANG Wei-li， DUAN Qun-tao， SONG Biao

（College of Resources and Environment， Hunan Agricultural University， Changsha 410125， China）

Abstract： To make clear ecological sustainable development in Hunan province， biomass resources and the energy consumption indexes of Hunan province in 2013 were selected， and quantity analysis of the regional ecological consumption and the ecological carrying capacity was carried out using the ecological footprint method. The results showed that the net ecological deficit per capita was 1.718 hm2 in 2013 in Hunan province， which indicated the regional development was beyond the scope of ecological carrying capacity. So， according to the present unsustainable situation， the corresponding development suggestions were put forward.

Key words： ecological sustainable development； ecological footprint； ecological capacity； suggestions； Hunan province

隨著全球人地關系矛盾的日益尖銳，生態環境總體呈現惡化趨勢，人類的生存進一步受到威脅，生態安全研究已經成為國內外的前言課題和研究熱點[1-3]。然而目前集中對湖南省地區的生態可持續性的研究較少，相關研究表明湖南省生態的發展缺乏整體布局與合理規劃，嚴重制約了該地區經濟-社會-生態的健康和持續發展[4-6]。生態承載力又可以對日益嚴重的資源與環境危機起到預警潛在威脅作用[7]。因此，本研究根據湖南省實際情況，綜合考慮耕地、草地、林地、水域、建筑用地和化石燃料地6種生態生產性土地類型，采用生態足跡方法，以2013年為例，全面定量評價了該地區生態可持續發展總體狀況，以期為湖南省生態環境可持續發展提供指導依據。

1 數據與方法

1.1 研究區概況

湖南省屬于長江中游地區，地處東經108°47′-114°15′，北緯24°38′-30°08′。土地面積2 118萬hm2，以山地、丘陵為主，全省總人口達到6 737.2萬人（2014年）。湖南省為大陸性亞熱帶季風濕潤氣候，光、熱、水資源豐富。同時，礦藏豐富，素以“有色金屬之鄉”和“非金屬之鄉”著稱。

1.2 數據來源與處理

湖南省生態可持續性評價的數據來源于《2014年湖南省統計年鑒》及相關部門發布的統計公報，生物地域面積折算采用聯合國糧農組織1993年全球生物資源平均產量資料。所有數據均采用Excel 2010匯總統計。

1.3 研究方法

1.3.1 生態足跡計算 生態足跡的概念是由加拿大生態經濟學家William Rees（1992）首次提出的，后來由其博士生Wackernagel等[8]（1996）進一步發展和完善起來，它是定量測度區域可持續發展最為常用的生物量衡量方法，能有效衡量某地區的生態供需關系是否處于均衡狀況。生態足跡是指在一定人口和經濟規模條件下，維持特定人口資源消費和廢棄物吸納所需要的生態生產性土地面積，分別將耕地、草地、林地、化石燃料地、建筑用地和水域的面積乘以相對應的均衡因子（表1），計算得出6類不同土地類型的人均生態足跡。生態足跡的計算公式如下：

Ef=■ej=■（rj×Ci）/（Pi×N） （1）

式中，Ef為總人均生態足跡，ej為第j種生產性土地的人均生態足跡；rj為均衡因子，Ci為第i種消費品消費量，Pi為第i種消費品全球平均產量，N為常住人口數。

1.3.2 生態承載力計算 將現有不同的土地類型面積乘以相應的均衡因子和當地的產量因子（表1），就可得到湖南省的生態承載力。人均生態承載力的計算公式如下：

Ec=■cj=■aj×rj×yj （2）

式中，Ec為總人均生態承載力，cj為人均生態承載力分量，aj為人均生物生產面積，yj為產量因子。

2 結果與分析

2.1 生態消費賬戶與生態足跡

2.1.1 生物資源賬戶 湖南省生物資源消費指標包括農產品、畜產品、林產品和水產品等。農產品主要由稻谷、小麥、玉米和高粱等13類組成；畜產品主要由豬肉、牛肉、羊肉和奶類等8類組成；林產品主要由水果、油桐子、油茶子和板栗等9類組成，將湖南省2013年耕地、林地、草地和水域所對應的4類生物資源消耗量折算成可以相加的世界平均生態足跡分量（表2）。

2.1.2 能源消費賬戶 能源消費項目包括煤炭、焦炭、原油、汽油、柴油、燃料油、液化石油氣、電力和熱力等能源，根據全球平均消費足跡和折算系數將9類消費能源折算成化石燃料土地面積和建筑用地面積（表3）。

2.2 總人均生態足跡

由表4可知，生態足跡耕地的均衡面積為0.592 hm2/人，草地的均衡面積為0.525 hm2/人，林地的均衡面積為0.090 hm2/人，化石燃料地的均衡面積為0.997 hm2/人，建筑用地的均衡面積為0.173 hm2/人，水域的均衡面積為0.241 hm2/人。值得注意的是，湖南省地區雖然人均生態足跡不高，但因人口眾多，生態壓力仍然很大，總生態足跡，即6類用地的均衡面積之和為2.617 hm2/人。

2.3 人均生態承載力

由表5可知，計算得出湖南省2013年6類不同土地類型的生態承載力，耕地的人均承載力為0.290 5 hm2，草地的人均承載力為0.000 1 hm2，林地的人均承載力為0.186 1 hm2，建筑用地的人均承載力為0.541 0 hm2，總人均生態承載力為1.021 5 hm2。同時扣除12%土地面積作為保護生態和生物多樣性，則該地區的總人均生態承載力為0.899 hm2。

2.4 生態盈虧

為了判斷一個區域的生產消費行為是否處于生態系統的可承受范圍之內，可將該區域的生態承載力減去其生態足跡從而得到該地區的生態盈余或赤字。按湖南省2013年常住人口6 690.6萬人計算，人均生態總消費水平為2.617 hm2，而其扣除保護生態和生物多樣性用地后的人均可利用生態承載力面積為0.899 hm2，人均凈生態赤字為1.718 hm2，湖南省的生態足跡是其生態承載力的2.911倍，同時也低于世界人均2.0 hm2的生態閾值[9]，說明該區域處于不可持續狀態，人地關系已經十分緊張。

3 小結與討論

湖南省2013年人均生態足跡是其生態承載力的2.911倍，人均凈生態赤字為1.718 hm2，這表明該區域生態資源處于超負荷、非合理利用狀態，造成資源浪費，生態環境潛在惡化，區域可持續發展壓力面臨嚴峻挑戰。

湖南省6類土地類型的生態足跡水平具有明顯差異，按照均衡面積由大到小排序為化石燃料地、耕地、草地、水域、建筑用地、林地，化石燃料地占總生態足跡的比率為38.10%，且化石燃料能源消費中以煤炭需求量最大。這反映湖南作為能源需求大省，經濟結構中工業生產占據比重較高，其工業發展和生活中能源需求強度已經超過該區域的自身承載力限度。因此，以問題為導向，精準施策，優化能值結構，提高能源利用率，重點抓好煤炭去產能，降低CO2排放量是減緩生態環境壓力的重要途徑。

若不考慮化石燃料消費足跡，其耕地、草地、林地和水域的人均生態足跡為1.448 hm2，也大于其人均生態承載力0.899 hm2。這說明湖南作為農業大省，對耕地、草地和水域的利用強度過大。因此，該區域今后要嚴格土地管理，加強土地生態保護，調整土地利用結構，優化資源配置，增強區域間協作，實現協同發展，減少生態足跡，提高生態承載力，提升生態系統服務功能，形成生態安全格局。

總體而言，本研究完成了湖南省生態可持續性分析，為今后指導該地區生態可持續發展提供理論基礎，對不同區域差異條件下的生態資源開發分級施策具有實踐意義。但還存在一些不足之處，由于生態可持續性評價是一個要素眾多、結構復雜的系統工程，如統計數據時用消費量和生產量計算，對廢棄物污染只考慮林地對CO2的吸收，都會使結果產生偏差，有關湖南省可持續評價的相關定義和研究方法有待進一步研究和完善。

參考文獻：

[1] 熊 鷹.基于生態足跡的湖南省生態消費水平可持續性評價[J].經濟地理，2008，28（2）：304-307.

[2] 熊 鷹.湖南省生態足跡與生態承載力的動態變化分析[J].生態環境學報，2012，21（10）：1683-1688.

[3] 吳麗雙.基于生態足跡模型的福建省可持續發展研究[D].福建泉州：華僑大學，2014.

[4] 杜 斌，張坤民，溫宗國，等.城市生態足跡計算方法的設計與案例[J].清華大學學報，2004，44（9）：1171-1175.

[5] 盧中輝，陳紅霞.1995-2010年徐州市生態足跡測算與動態分析[J].淮陰師范學院學報，2012，11（4）：380-385.

[6] 張 穎.北京市生態足跡變化和對可持續發展的影響研究[J].中國地質大學學報，2006，6（4）：47-55.

[7] 周 偉，鐘祥浩，劉淑珍.西藏高原生態承載力研究[M].北京：科學出版社，2008.

[8] WACKERNAGEL M，REES W E. Our Ecological Footprint： Reducing Human Impact on the Earth[M].Gabriola Island：New Society Pulbishers，1996.

[9] WACKERNAAGEL M，REEs W E. Perceptual and structural barriers to investing in natural capital： Economics from an ecological footprint perspective[J].Ecological Economics，1999， 20：3-24.