關(guān)海波

(內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)大學(xué) 資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070)

當(dāng)今社會(huì)人們?yōu)榱私?jīng)濟(jì)發(fā)展而大量開采資源，導(dǎo)致了土地荒漠化、水污染、大氣污染、噪聲污染等嚴(yán)重的環(huán)境問題。面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的雙重考量，可持續(xù)發(fā)展觀提出并日益受到重視。可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)評價(jià)也應(yīng)運(yùn)而生，它的核心是定量了解人類對自然的利用狀況，定量測量人類的需求是否處于自然的再生產(chǎn)能力之內(nèi)。其中生態(tài)足跡法是一個(gè)被廣泛使用的對可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)評價(jià)的一種方法。生態(tài)足跡是生產(chǎn)相應(yīng)人口消費(fèi)的所有資源和消納產(chǎn)生的廢棄物所需要的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積(包括陸地和水域)。它代表了既定技術(shù)條件和消費(fèi)水平下特定人口對環(huán)境的影響規(guī)模和持續(xù)生存對環(huán)境提出的需求。生態(tài)足跡法是定量衡量人類對自然資源的利用程度以及自然界為人類提供生命支持服務(wù)功能的方法，它是近年來較為常用的測度區(qū)域生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的定量方法，目前已經(jīng)被歐盟、世界自然基金會(huì)等國際機(jī)構(gòu)作為一種綜合性環(huán)境指標(biāo)納入到可持續(xù)發(fā)展評估體系。

近年來，基于資源的大量消耗以及生態(tài)環(huán)境的破壞為代價(jià)，呼和浩特的經(jīng)濟(jì)社會(huì)取得飛速發(fā)展。本文對呼和浩特的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)進(jìn)行了評估。依據(jù)2004年—2009年呼和浩特居民生態(tài)時(shí)間序列，分析了城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展對生態(tài)足跡供需變化的影響，揭示了區(qū)域生態(tài)環(huán)境壓力狀況。對呼和浩特城市可持續(xù)發(fā)展及生態(tài)安全提出了一些建議與對策。

一、研究地區(qū)的自然概況

呼和浩特位于中國北方內(nèi)蒙古自治區(qū)中部的土默川平原上，東經(jīng)110°46'至112°10'，北緯39°35'至40°51'，總面積17224平方公里。地處內(nèi)蒙古自治區(qū)中部大青山南側(cè)，西與包頭市、鄂爾多斯市接壤，東鄰烏蘭察布市，南抵山西省。呼和浩特土質(zhì)肥沃、水資源豐富，現(xiàn)有耕地面積828萬畝，其中水澆地245．7萬畝，適于大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求。通過調(diào)整和優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)，已形成了商品糧生產(chǎn)基地以及甜菜、向日葵、枸杞等經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)基地和蔬菜生產(chǎn)基地;全市逐漸走上規(guī)模效益農(nóng)業(yè)的道路。農(nóng)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了畜牧業(yè)向著商品化發(fā)展，目前全市已建成了奶牛生產(chǎn)、肉牛生產(chǎn)、肉雞生產(chǎn)、生豬生產(chǎn)、絨山羊生產(chǎn)和綿羊生產(chǎn)六大基地。其物產(chǎn)資源也很豐富，有多種黑色和有色金屬及貴重金礦產(chǎn)，而非金屬礦產(chǎn)資源比金屬礦產(chǎn)資源更為豐富。主要礦產(chǎn)有煤、泥炭、石墨、大理石、沸石、珍珠巖、膨潤土、高嶺土、石灰石、白云巖、金、銅、鐵、鉛、鋅等上百種?？?cè)丝?53萬人，其中少數(shù)民族26．7萬人，市區(qū)人口109．6萬人。呼和浩特市區(qū)地處中溫內(nèi)陸地帶，平均海拔1050米，屬西北大陸性氣候。四季分明，晝夜溫差較大，夏無酷暑，冬無嚴(yán)寒，全年平均氣溫在攝氏8度左右。年均日照數(shù)為3000多小時(shí)，年降雨量350至500毫米。

二、生態(tài)足跡的計(jì)算模型與方法

生態(tài)足跡模型主要用來計(jì)算在一定的人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模條件下維持資源消費(fèi)和廢棄物吸收所必需的生物生產(chǎn)性土地面積。所謂生物生產(chǎn)性土地是指具有生物生產(chǎn)能力的土地或水體。根據(jù)生產(chǎn)力大小的差異，地球表面的生物生產(chǎn)性土地可以分為耕地、草場、林地、建筑用地、化石能源土地和海洋(水域)六大類。生態(tài)足跡方法的分析是能夠計(jì)算出人類消費(fèi)的大多數(shù)資源和人類產(chǎn)生的大多數(shù)廢棄物;這些資源和廢棄物能夠被轉(zhuǎn)換成產(chǎn)生這些資源和同化這些廢棄物的具有生物生產(chǎn)力的陸地或水域面積。生態(tài)足跡模型既是概念模型，同時(shí)也是計(jì)算模型，它從生態(tài)角度判斷人類活動(dòng)是否處于生態(tài)系統(tǒng)的承載力范圍之內(nèi)，進(jìn)而判定可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)。生態(tài)足跡計(jì)算包括三部分內(nèi)容:

(一)生態(tài)足跡計(jì)算

公式(1)中，EF為總的生態(tài)足跡;N為人口數(shù);ef為人均生態(tài)足跡;ci為i種商品的人均消費(fèi)量;pi為i種消費(fèi)商品的平均生產(chǎn)能力;rj為均衡因子;aai為人均i種交易商品折算的生物生產(chǎn)面積，i為消費(fèi)商品和投入的類型。

(二)生態(tài)承載力的計(jì)算

公式(2)中，CE為總的生態(tài)承載力;ce為人均生態(tài)承載力;N為人口數(shù);aj為人均生物生產(chǎn)面積;rj為對應(yīng)于各種土地利用類型的均衡因子;yj為產(chǎn)量因子。產(chǎn)量因子、均衡因子見表1。

表1 均衡因子和產(chǎn)量因子

(三)生態(tài)赤字與生態(tài)盈余的計(jì)算

生態(tài)盈余(或赤字)=生態(tài)承載力—生態(tài)足跡，如果區(qū)域的生態(tài)足跡大于區(qū)域所能提供的生態(tài)承載力就出現(xiàn)生態(tài)赤字，表明人類活動(dòng)超出區(qū)域生態(tài)承載力范圍，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)不安全，生態(tài)環(huán)境處于不可持續(xù)狀態(tài);如果小于區(qū)域的生態(tài)承載力，則表現(xiàn)為生態(tài)盈余，表明人類活動(dòng)處在區(qū)域生態(tài)承載力范圍之內(nèi)，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)是安全的，生態(tài)環(huán)境處于可持續(xù)狀態(tài)。

三、呼和浩特生態(tài)足跡與生態(tài)承載力計(jì)算

(一)數(shù)據(jù)來源

計(jì)算所涉及的農(nóng)產(chǎn)品、動(dòng)物產(chǎn)品、林地產(chǎn)品、水域產(chǎn)品數(shù)據(jù)主要來源2004——2009的《呼和浩特市統(tǒng)計(jì)年鑒》。土地總面積和各類型土地面積數(shù)據(jù)是根據(jù)《呼和浩特市統(tǒng)計(jì)年鑒》以及一些相關(guān)的數(shù)據(jù)中計(jì)算得出。根據(jù)各類型的土地面積可以算出人均生態(tài)承載力的供給面積。而2009年呼和浩特的總?cè)丝跒?2273675人。能供給的各類生物生產(chǎn)面積數(shù)據(jù)見表2。

表2 呼和浩特各類生物生產(chǎn)面積

(二)生態(tài)足跡計(jì)算

生態(tài)足跡計(jì)算包括兩個(gè)部分:生物資源消費(fèi)賬戶和能源消費(fèi)賬戶。

1．生物資源消費(fèi)賬戶

生物資源消費(fèi)分農(nóng)產(chǎn)品、動(dòng)物產(chǎn)品、林產(chǎn)品、水果等，各大類下又有一些細(xì)的分類。生物資源生產(chǎn)面積的折算采用聯(lián)合國糧食組織有關(guān)生物資源的世界平均生產(chǎn)資料，將呼和浩特2009年的消費(fèi)轉(zhuǎn)化為提供這些消費(fèi)所需要的生物生產(chǎn)性土地面積。生物資源消費(fèi)的計(jì)算為資源的消費(fèi)量除以這種資源的世界平均產(chǎn)量，就得出總的生態(tài)足跡，再根據(jù)人口數(shù)算出人均生態(tài)足跡，見表3。

2．能源消費(fèi)賬戶

能源資源包括:原煤、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、天然氣、液化石油氣和電力等。計(jì)算生態(tài)能源消費(fèi)足跡是能源的消費(fèi)轉(zhuǎn)化為化石燃料生產(chǎn)的土地面積，采用世界上單位化石燃料生產(chǎn)土地面積的平均發(fā)熱量為標(biāo)準(zhǔn)，將當(dāng)?shù)啬茉聪M(fèi)所消耗的熱量折算成一定的化石燃料土地面積，見表4。

表3 呼和浩特生態(tài)足跡計(jì)算中的生物資源消費(fèi)賬戶(2009年)

表4 呼和浩特生態(tài)足跡計(jì)算中的能源消費(fèi)賬戶(2009年)

表5呼和浩特生態(tài)足跡與生態(tài)承載力計(jì)算結(jié)果匯總

3．計(jì)算結(jié)果

根據(jù)生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的計(jì)算進(jìn)行匯總。人均生態(tài)足跡是根據(jù)資源的土地類型進(jìn)行人均生態(tài)足跡求和，得到的數(shù)值再與各類土地類型的均衡因子相乘，得到的各土地類型的結(jié)果再次求和，就能得出人均生態(tài)足跡。而人均生態(tài)承載力是根據(jù)土地類型的供給面積與它相應(yīng)的均衡因子和產(chǎn)量因子相乘，再把得出的土地類型的均衡面積求和，得出的結(jié)果再減去生物多樣性保護(hù)面積的12%，就是可利用的人均生態(tài)承載力。再根據(jù)生態(tài)赤字的公式，最終求出呼和浩特2009年的人均生態(tài)赤字，見表5。

4．結(jié)果分析

分析表5中的計(jì)算數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論:

(1)經(jīng)濟(jì)發(fā)展處于不可持續(xù)狀態(tài)

2009年呼和浩特人均生態(tài)足跡為9．5953hm2，人均生態(tài)承載力為1．3133hm2，人均生態(tài)赤字已達(dá)到8．2820hm2，人均生態(tài)承載力小于人均生態(tài)足跡。反映了呼和浩特社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是不可持續(xù)的，嚴(yán)重超過了資源、環(huán)境的承載力。

(2)存在生態(tài)赤字

呼和浩特生態(tài)赤字的主要原因是自然資源的過度利用和開發(fā)造成的，在不降低人們生活水平的前提下，減少生態(tài)足跡的需求，要依靠采用先進(jìn)的高新技術(shù)，提高資源和能源的利用效率，減少能源粗放型消耗，建立資源節(jié)約型的社會(huì)生產(chǎn)和消費(fèi)體系。

(3)生態(tài)赤字產(chǎn)生主要源于能源消耗

由呼和浩特2009年的生態(tài)足跡中各類型土地人均足跡可以看出，化石能源所占的比重很大，幾乎快達(dá)到總體的80%，這說明呼和浩特的發(fā)展對能源的消耗非常大，它是建立在過度消耗能源的基礎(chǔ)上來發(fā)展的，已經(jīng)嚴(yán)重的超過了生態(tài)的承載力，處于嚴(yán)重的不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

(4)生態(tài)赤字反映了土地利用不合理的現(xiàn)狀

分析人均生態(tài)承載力結(jié)構(gòu)可以看出呼和浩特生態(tài)供給嚴(yán)格依賴于耕地，它對呼和浩特整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)起著至關(guān)重要的影響。并且由于呼和浩特并沒有留出用于吸收CO2的化石燃料用地，化石燃料的生態(tài)承載力為0，這種突出的土地供需失衡導(dǎo)致呼和浩特土地利用的不合理、不可持續(xù)性。

(三)呼和浩特生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)分析

為彌補(bǔ)生態(tài)足跡靜態(tài)分析的不足，從縱向?qū)用媪私夂艉秃铺亟?年的生態(tài)足跡變化趨勢，對其2004－2009年的生態(tài)足跡進(jìn)行計(jì)算比較，見表6。

表6 呼和浩特生態(tài)赤字變化趨勢 單位:hm2

由表6中可以看出，呼和浩特2004－2009年生態(tài)足跡呈逐年上升的趨勢，并且2004－2007年以平均每年5．7%的速度激增。說明該市對資源的消耗非常大，已經(jīng)嚴(yán)重超過了生態(tài)環(huán)境的承載能力。人均消耗自然資源的速度在上升，突出表現(xiàn)為原煤和原油的過度消耗。2007－2008年增速有所下降，說明呼和浩特的能源利用效率有所提高，但還在處于資源過度消耗中。

呼和浩特6年內(nèi)人均生態(tài)赤字呈上升趨勢，由2004年的6．0700 hm2增至2009年的8．2820 hm2，說明呼和浩特人均消費(fèi)自然資源的速度正在上升。如2006年人均生態(tài)足跡需求為8．3420hm2，而實(shí)際上可提供的總的可利用生態(tài)空間面積為1．4012 hm2，人均生態(tài)赤字為6．9408 hm2，說明人類對資源的利用超出了其生態(tài)承載力的數(shù)值，生態(tài)赤字很嚴(yán)重，供需矛盾十分尖銳?？傊?，呼和浩特人口對自然資源的利用逐年增加，目前已超出了自然生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)承載能力的范圍，生態(tài)足跡與生態(tài)承載力之間的矛盾加劇，生態(tài)系統(tǒng)退化，人地關(guān)系緊張。

四、結(jié)論及建議

通過對呼和浩特2009年的生態(tài)足跡分析，從各個(gè)圖表中可以看出，能源消耗占的比重非常大，牧草地的消耗所占的比重也達(dá)到了20%，表明呼和浩特經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源消耗的依賴度較大。生態(tài)赤字的存在說明本市消耗自然資源的速度超出了資源更新的速度，人類對自然的影響已經(jīng)超出了生態(tài)承載力的范圍。

從分地類生態(tài)赤字上看，化石燃料用地生態(tài)赤字最為嚴(yán)重，這主要因?yàn)楹艉秃铺厥菍儆谫Y源型城市，生態(tài)足跡結(jié)構(gòu)特征與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，生態(tài)需求與供給的矛盾主要體現(xiàn)在化石燃料用地上。為緩解呼和浩特的生態(tài)赤字，應(yīng)通過提高資源利用率、控制人口增長速度、改變傳統(tǒng)資源生產(chǎn)消費(fèi)方式和進(jìn)行生態(tài)環(huán)境建設(shè)以及引導(dǎo)低碳社會(huì)生活方式等途徑，實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)和資源的可持續(xù)發(fā)展。為扭轉(zhuǎn)呼和浩特生態(tài)赤字現(xiàn)狀，可采取以下措施。

(一)調(diào)整土地空間布局，集約利用土地

高效利用現(xiàn)有資源存量，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高資源利用效率，減少廢物排放，降低對環(huán)境的壓力。對工礦用地和城鎮(zhèn)用地的布局及規(guī)模，要綜合考慮環(huán)境承載能力、交通狀況、耕地保護(hù)、投資密度、工業(yè)發(fā)展趨勢和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展遠(yuǎn)景等因素;對于大型項(xiàng)目，要逐步引導(dǎo)進(jìn)入經(jīng)濟(jì)園區(qū)。這樣既能科學(xué)配置土地資源，提高土地的利用率，又便于企業(yè)的發(fā)展，形成企業(yè)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和規(guī)模優(yōu)勢，促進(jìn)土地的集約利用，同時(shí)還有利于土地流轉(zhuǎn)，提高土地效益，避免企業(yè)遍地開花，浪費(fèi)土地資源。不同的土地使用類型都有其自身的區(qū)位優(yōu)勢，只有按照具體實(shí)際情況進(jìn)行合理布局，優(yōu)地優(yōu)用，才能充分發(fā)揮土地的潛力。減少能源的消耗，提高生態(tài)足跡多樣性。

(二)實(shí)施低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，建立低碳型社會(huì)

呼和浩特的消費(fèi)賬戶中，能源消費(fèi)量大約占了總消費(fèi)的80%，這也是造成該市嚴(yán)重生態(tài)赤字的主要原因。大量消耗能源的過程中，能源浪費(fèi)也不容忽視。為達(dá)到可持續(xù)狀態(tài)緩解生態(tài)壓力，必須提高能源的利用率，減少能源的消耗。所以，要實(shí)施低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，大力開展低碳宣傳，引導(dǎo)公眾選擇低碳生活方式，同時(shí)也鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行低碳創(chuàng)新、節(jié)能減排、可再生能源使用的政策，引導(dǎo)企業(yè)開發(fā)先進(jìn)的低碳技術(shù)，研究和實(shí)施低碳生產(chǎn)模式，建立資源節(jié)約型社會(huì)生產(chǎn)與消費(fèi)體系，提高生態(tài)承載力。

(三)推廣高科技農(nóng)業(yè)技術(shù)，提高作物產(chǎn)量

呼和浩特地處內(nèi)陸半干旱區(qū)，水熱同季，日照充足，農(nóng)業(yè)生存環(huán)境具有多宜性。旱耕地面積大，具有提高土地產(chǎn)出效率的巨大潛力。目前，呼和浩特2/3左右的耕地為中低產(chǎn)田，其單位面積平均產(chǎn)量僅為生產(chǎn)潛力的1/2左右。因此，通過采用高新技術(shù)，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，發(fā)展高效生態(tài)農(nóng)業(yè)，建設(shè)人工草場，改造中低產(chǎn)田，擴(kuò)大基本農(nóng)田保護(hù)面積，林地保護(hù)面積，提高各種生物土地產(chǎn)出效率，減緩生態(tài)赤字。單位產(chǎn)量的提高意味著生態(tài)承載力的提高，不斷提高單位面積產(chǎn)量將促使呼和浩特的生態(tài)占用狀況不斷向良性發(fā)展，確保區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的實(shí)現(xiàn)。

(四)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)

隨著呼和浩特經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的重要性日趨凸顯，同時(shí)也伴隨著資源的過度消耗，這加大了城市的生態(tài)赤字，使城市的發(fā)展處于不可持續(xù)狀態(tài)。所以，應(yīng)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高新能源利用效率。與化石燃料相比，新能源具有可再生、對環(huán)境友好等特點(diǎn)，更符合人類可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展可再生清潔能源如生物質(zhì)能、太陽能等，是今后能源利用可考慮的方向。

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［責(zé)任編輯:姚志峰］