趙翠娥 丁文榮

(云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院，云南昆明 650500）

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速前進(jìn)和社會(huì)生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，人類創(chuàng)造并積累了前所未有的物質(zhì)財(cái)富，也加速了人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程。但經(jīng)濟(jì)欣榮的背后卻是資源日益枯絕，生態(tài)環(huán)境破壞不斷遭到破壞的事實(shí)。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的不斷升華，由加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家William Rees和Mathis Wackernagel等［1－2］1992 年提出并于1996 年完善的生態(tài)足跡(EF）模型作為一種衡量自然資源可持續(xù)利用的物理定量評(píng)價(jià)工具，以理論思想的新穎性、可操作性、全球的可比性和計(jì)算項(xiàng)目的綜合性被眾多學(xué)者廣泛學(xué)習(xí)和運(yùn)用。

昆明市是云南省的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科技和交通中心，同時(shí)也是中國(guó)面向東南亞、南亞開放的門戶樞紐。截止2010年底共有，643.92萬人，人口密度達(dá)306.45人/km2;GDP產(chǎn)值達(dá)2 120.37億元。作為云南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中心地區(qū)和中國(guó)唯一面向東盟的大都市，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展也顯得尤為重要。對(duì)昆明市進(jìn)行生態(tài)足跡分析，可以在保證經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)也保障生態(tài)環(huán)境免遭大的破壞。真正意義上做到經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧發(fā)展。在此之前也有朱英豪［3］、吳瑩［4］就昆明市 2003 年、2008年的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進(jìn)行過單一計(jì)算分析。本文將以昆明市2000－2010年作為一個(gè)時(shí)間序列，系統(tǒng)的對(duì)該區(qū)域進(jìn)行生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的動(dòng)態(tài)變化計(jì)算、分析。

1 生態(tài)足跡理論分析

生態(tài)足跡理論是為定量測(cè)定人類生產(chǎn)、生活對(duì)自然資源的需求和自然資源的再生能力而提出來的［5］，其中生態(tài)足跡模型是生態(tài)足跡理論的核心內(nèi)容和驗(yàn)證者。生態(tài)足跡模型主要由生態(tài)足跡、生態(tài)承載力、生態(tài)盈虧等內(nèi)容組成。通常將同一區(qū)域范圍內(nèi)的生態(tài)足跡與生態(tài)承載力相比較，從而判斷這個(gè)區(qū)域的生產(chǎn)消費(fèi)活動(dòng)是否處于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的承載力范圍之內(nèi)，當(dāng)一個(gè)地區(qū)的生態(tài)承載力小于生態(tài)足跡時(shí)，出現(xiàn)生態(tài)赤字，表明該地區(qū)的人類負(fù)荷超過其生態(tài)容量;當(dāng)一個(gè)地區(qū)的生態(tài)承載力大于生態(tài)足跡時(shí)，則產(chǎn)生生態(tài)盈余，表明人類對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的壓力處于本地區(qū)所提供的生態(tài)承載力范圍內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)是安全的，是可持續(xù)的。

2 昆明市生態(tài)足跡、生態(tài)承載力計(jì)算

2.1 生態(tài)足跡計(jì)算

(1）生物資源消費(fèi)計(jì)算公式:

(2）能源消費(fèi)計(jì)算公式:

式中:Pi為第i類消費(fèi)項(xiàng)目的年生產(chǎn)量(kg）;Ii為第i類消費(fèi)項(xiàng)目年進(jìn)口量(kg）;Ei為第i類消費(fèi)項(xiàng)目年出口量(kg）;N為區(qū)域總?cè)丝诳倲?shù)量;Yi為第i類消費(fèi)項(xiàng)目的世界年平均產(chǎn)量(kg/hm2）;EFj為第j類土地人均生態(tài)足跡(gha/cap）(j=1，2，3，4 為生物生產(chǎn)性土地類型，即耕地、林地、草地、水域）。EEF為人均能源足跡(gha/cap）;i(i=1，2，…，n），分別表示能源消費(fèi)項(xiàng)目煤、焦炭、汽油、煤油、柴油、燃料油、電力、熱力等;Ci為當(dāng)年第i項(xiàng)能源消費(fèi)量(kg標(biāo)準(zhǔn)煤）;Ji為第i項(xiàng)能源消費(fèi)的折算系數(shù);mi第i項(xiàng)能源消費(fèi)的全球平均足跡(GJ/gha）。

2.2 均衡處理及加總

由于耕地、草地、森林、水域、建設(shè)用地及能源用地等土地類型的生態(tài)生產(chǎn)力不同，須用均衡因子進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使不同類型的空間面積能夠加總。本文將采用2006年世界野生基金會(huì)(WWF）“生活的星球”報(bào)告中的均衡因子，即:建設(shè)用地、耕地 2.21，牧草地 0.49，林地 1.34，水域0.36，能源用地 1.1。計(jì)算公式為:

式中:EF為人均生態(tài)足跡(gha/cap）;rj為第j類土地均衡因子;EFj為第j類土地人均生態(tài)足跡(j=1，2，3，4，5，6，分別為耕地、林地、草地、水域、能源用地、建設(shè)用地）。

2.3 生態(tài)承載力計(jì)算

根據(jù)生態(tài)承載力原理，其計(jì)算公式為:

式中:BC為人均生態(tài)承載力(gha/cap）;aj為第j類實(shí)際土地面積(hm2）;yi為產(chǎn)量因子，其他同上;j為生物生產(chǎn)性土地類型(耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地）。

本文中產(chǎn)量因子將引用Wackernagel計(jì)算中國(guó)生態(tài)足跡時(shí)所采用的值，即耕地 1.66、草地 0.19、林地 0.91、水域1.00、建設(shè)用地1.49，因?yàn)榛茉词遣豢稍偕Y源，儲(chǔ)量有限，所以生態(tài)承載力中化石能源用地為0［6］。此外，根據(jù)世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)(WCED）的報(bào)告，在計(jì)算云南生態(tài)足跡時(shí)要扣除12%的生物多樣性保護(hù)面積。

3 結(jié)果及分析

3.1 昆明市生態(tài)足跡結(jié)果及分析

經(jīng)對(duì)2000 －2011年的《昆明統(tǒng)計(jì)年鑒》［7］、《云南統(tǒng)計(jì)年鑒》［8］的相關(guān)數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算，得出昆明市2000－2010年人均生態(tài)足跡結(jié)果詳見表1。

表1表明，昆明市2000－2010年人均生態(tài)足跡總的呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。由2000年的2.184 5hm2·人－1到2010年的 2.97 hm2·人－1，上升幅度達(dá) 0.785 5 hm2·人－1，是2000年生態(tài)足跡的35.96%。在各土地利用類型中林地、草地、化石能源用地的人均生態(tài)足跡變化較大，其中林地的生態(tài)足跡是2000年的3倍，草地是2000年的1.42倍，化石能源用地是2000年的1.89倍。耕地的生態(tài)足跡在不斷下降，由 0.641 8 hm2·人－1下降到 0.427 4 hm2·人－1，接近2000年生態(tài)足跡的3/1;而化石能源用地的生態(tài)足跡比2000年翻一番。建設(shè)用地的生態(tài)足跡也在不斷增加，2010年比2000年增加近2倍。水域生態(tài)足跡在不斷波動(dòng)變化。2000－2004年呈上升狀態(tài)，由0.098 5 hm2·人－1上升至0.226 3 hm2·人－1;2005年突然下降至0.142 4 hm2·人－1，此后再慢慢上升至2008年的0.181 5 hm2·人－1，2009 年再次下降，至 2010 年的 0.125 6 hm2·人－1。這與云南省的氣候變化相一致，2005年、2009年云南都發(fā)生嚴(yán)重旱災(zāi)，尤其是2009年云南出現(xiàn)百年一遇的特大旱災(zāi)，水量急劇較少。說明昆明市的水資源減少主要受云南氣候變化影響，隨氣候變化而變化。另一方面說明昆明市水污染可能加劇，水質(zhì)惡化，制約水產(chǎn)品的發(fā)展。

表1 昆明市2000－2010年人均生態(tài)足跡匯總表 (單位:hm2/人）

表2昆明市2000－2010年人均生態(tài)承載力匯總表 (單位:hm2/人）

3.2 昆明市生態(tài)承載力結(jié)果及分析

透過表2可以發(fā)現(xiàn)，昆明市2000－2010年人均生態(tài)承載力總的呈遞減趨勢(shì)。昆明市人均生態(tài)承載力由2000年的 0.607 2 hm2·人－1下降到 2010 年 0.502 2 hm2·人－1，降幅為0.105 hm2·人－1。水域的生態(tài)承載力下降最快，對(duì)比2000年生態(tài)承載力下降了一半。2000－2010年11年中，生態(tài)承載力最低年出現(xiàn)于2005年，生態(tài)承載力為0.48 hm2·人－1。其原因是2005年昆明市人口由2004年的502.92萬人急劇增加至2005年的608.57萬人。一年凈增加105.65萬人。在實(shí)際土地利用面積不變的情況下，人口的突然增加，使得生態(tài)承載力也迅速下降。建設(shè)用地的生態(tài)承載力也一直在緩慢下降，但是2006年建設(shè)用地的生態(tài)承載力轉(zhuǎn)折上升。由2005年的0.078 6 hm2·人－1上升到 0.106 1 hm2·人－1，上升幅度達(dá)0.027 5 hm2·人－1。之后又逐漸呈下降趨勢(shì)。原因是為了滿足2005年突然增加的100多萬人的住房等基礎(chǔ)設(shè)施，昆明市開發(fā)大批土地興建房地產(chǎn)，擴(kuò)建或新建公共基礎(chǔ)設(shè)施。但是建設(shè)用地有一定的限度，隨著人口的不斷增加需求量的上升，用地面積在不斷減少。

3.3 昆明市生態(tài)赤字結(jié)果及分析

依據(jù)已經(jīng)計(jì)算出來的昆明市人均生態(tài)足跡和人均生態(tài)承載力可以進(jìn)行昆明市生態(tài)赤字(盈余）的計(jì)算，具體計(jì)算結(jié)果見圖1。

圖1 昆明市2000－2010年各生產(chǎn)性土地生態(tài)赤字和總生態(tài)赤字的變動(dòng)趨勢(shì)

昆明市2000－2010年總生態(tài)赤字在不斷地波動(dòng)上升，從2000 －2010 年，生態(tài)赤字由1.577 1 hm2·人－1上升到 2.467 9hm2·人－1，上升幅度達(dá) 0.890 8 hm2·人－1，比2000年增加56.48%。從各土地利用狀況來看林地和建設(shè)用地沒有出現(xiàn)生態(tài)赤字(即生態(tài)盈余），草地的生態(tài)赤字最大，11 年間增加了 0.293 1 hm2·人－1，接近 2000 年生態(tài)赤字的42%。這是因?yàn)槔ッ魇械脑炝置娣e在相應(yīng)增加，而預(yù)留給建設(shè)用地的實(shí)際面積比較大，為此提供了一定的生態(tài)承載力;草地生態(tài)足跡占總生態(tài)足跡的31.5%且處于不斷上升狀態(tài)，必然導(dǎo)致生態(tài)赤字在不斷增大，成為各土地利用種生態(tài)赤字最大的土地類型。耕地的生態(tài)赤字在慢慢減小，主要原因是其相應(yīng)生態(tài)足跡在不斷減少，所以生態(tài)赤字也相繼減少。

在2000－2010年，各土地利用類型的生態(tài)赤字變化率均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于總生態(tài)赤字的變化率。這是因?yàn)槔ッ魇心壳搬槍?duì)化石能源用地沒有預(yù)留土地供其吸收，但是部分林已經(jīng)潛在的被用來能源排放的二氧化碳，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了能源消耗的排放需求。而化石能源用地是昆明市生態(tài)足跡的重要主城部分，隨之化石能源用地生態(tài)足跡的增加，生態(tài)赤字也會(huì)不斷增加。最終將會(huì)影響或制約昆明市的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。

4 結(jié)語

通過對(duì)昆明市近10年的生態(tài)足跡時(shí)間序列的計(jì)算分析，發(fā)現(xiàn)昆明市的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出自然能夠提供的生產(chǎn)力。整體上來看11年間生態(tài)足跡增長(zhǎng)較快，且生態(tài)承載力緩慢下降，生態(tài)赤字逐漸增大。人類活動(dòng)對(duì)昆明市的生態(tài)環(huán)境造成的生態(tài)壓力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過它所提供的承載力范圍。當(dāng)自然界所能提供的自然資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人類需求的時(shí)候，生態(tài)環(huán)境將遭到破壞，隨著需求量大的不斷增加，破壞程度也將不斷加深，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾也將更加激烈。人類社會(huì)將會(huì)進(jìn)入惡性循環(huán)發(fā)展模式，這不利于生存與發(fā)展。為此，昆明市在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的時(shí)候也要注重生態(tài)環(huán)境的建設(shè)，努力做到經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的同步且可持續(xù)發(fā)展。

此外，隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，人口增加，需求量的不斷上升，昆明市政府應(yīng)科學(xué)合理的規(guī)劃，集約利用土地，協(xié)調(diào)土地供應(yīng)與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。政府部門應(yīng)加強(qiáng)區(qū)域間或者跨區(qū)域的合作力度，分散生態(tài)壓力。在日常的生活中，推廣和加強(qiáng)生態(tài)文化宣傳，建立節(jié)約型社會(huì);綜合利用有效資源，更新人們的消費(fèi)觀，努力做到低碳、環(huán)保。

［1］Wackernagel M.National Natural Capital Accounting with the Ecological Footprint Concept［J］.Ecological Economics，1999，29(3）:375－390.

［2］Wackernagel M.Our Ecological Footprint:Reducing Human Impact on the Earth［M］.Gabriela Island:New Society Publishers，1996.

［3］朱英豪，劉斯文，王偉.云南省昆明市生態(tài)足跡的計(jì)算及分析［J］.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版，2007，9(1）:30 －33.

［4］吳瑩.昆明市生態(tài)足跡簡(jiǎn)析［J］.林業(yè)建設(shè)，2011(2）:48－51.

［5］陳成忠.生態(tài)足跡模型的多尺度分析及其預(yù)測(cè)研究［M］.北京:地質(zhì)出版社，2009:2－8.

［6］和麗萍，陳靜，劉麗萍.滇池草海流域生態(tài)足跡與生態(tài)承載力分析［J］.生態(tài)環(huán)境，2009(01）:347－361.

［7］昆明市統(tǒng)計(jì)局，昆明統(tǒng)計(jì)年鑒(2000－2010）［M］.北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社

［8］云南省統(tǒng)計(jì)局，云南統(tǒng)計(jì)年鑒(2000－2010）［M］.北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社.