李 理, 蘇維詞,2, 劉 燦

(1.重慶師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院, 重慶 400047; 2.貴州科學(xué)院 山地資源研究所, 貴陽 550001)

貴州省近年來生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)分析

李 理1, 蘇維詞1,2, 劉 燦1

(1.重慶師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院, 重慶 400047; 2.貴州科學(xué)院 山地資源研究所, 貴陽 550001)

為定量評價(jià)貴州省生態(tài)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，以貴州省2007—2011年統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)為依據(jù)，基于生態(tài)足跡方法，對貴州省的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進(jìn)行計(jì)算分析。結(jié)果表明：研究期內(nèi)貴州省人均生態(tài)足跡不斷增長，由2007年的0.962 4 hm2增長到2011年的1.044 3 hm2；人均生態(tài)承載力持續(xù)下降，由2007年的0.427 4 hm2減少到2011年0.405 2 hm2；生態(tài)赤字不斷加大，其中2010年生態(tài)赤字最大，達(dá)到0.648 km2/人，持續(xù)的生態(tài)赤字表明貴州生態(tài)環(huán)境處于不安全狀態(tài)，難以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。人均生態(tài)足跡增加的主要原因是能源消耗足跡的增加，耕地資源的減少，導(dǎo)致人均生態(tài)承載力下降。基于此提出了加強(qiáng)土地資源的管理和利用等方面的建議，以減少生態(tài)赤字。

貴州; 生態(tài)足跡; 生態(tài)承載力

Wackernagel于1996年提出了生態(tài)足跡(ecological footprint)模型，其基本理論是對一定區(qū)域人口的資源消費(fèi)量及廢棄物數(shù)量所對應(yīng)的生產(chǎn)性土地面積與區(qū)域?qū)嶋H能提供的生產(chǎn)性土地面積進(jìn)行比較來衡量一定區(qū)域的資源利用效率、生態(tài)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r，判斷一個(gè)國家或地區(qū)的發(fā)展是否處于生態(tài)承載力的范圍內(nèi)，是否具有安全性[1]。此后，生態(tài)足跡研究方法引起了世界各國學(xué)者的廣泛關(guān)注，并在不同空間尺度和不同社會領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，國內(nèi)外學(xué)者在運(yùn)用和實(shí)踐生態(tài)足跡研究的基礎(chǔ)上也對其理論和方法進(jìn)行了完善[2-7]。經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，目前生態(tài)足跡方法和模型已被廣泛應(yīng)用于區(qū)域可持續(xù)發(fā)展測度、環(huán)境影響評價(jià)、區(qū)域生態(tài)安全評價(jià)等領(lǐng)域，可測定人們的生態(tài)足跡需求與供給之間的差距，能有效評價(jià)人類活動(dòng)對環(huán)境的影響，且表達(dá)簡明，易于理解，可操作性強(qiáng)[8-12]。

貴州位于我國西南地區(qū)，喀斯特地貌占全省總面積的73.8%，是我國喀斯特地貌發(fā)育最典型的省份。受喀斯特環(huán)境脆弱性的影響，貴州經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)差，人地矛盾、人糧矛盾尖銳突出，可持續(xù)能力弱[13]。本文以貴州省統(tǒng)計(jì)年鑒[2]等相關(guān)資料為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用生態(tài)足跡法，通過計(jì)算貴州省2007—2011年的生態(tài)足跡、生態(tài)承載力、生態(tài)赤字/盈余、萬元GDP生態(tài)足跡來定量評價(jià)貴州省經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r，從而為區(qū)域土地資源的合理開發(fā)和利用、區(qū)域經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展提供建議與對策。

1 研究區(qū)概況

貴州地處我國西南部(103°36′—109°35′E，24°37′—29°13′N)。東毗湖南、南鄰廣西、西連云南、北接四川和重慶，是中國實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的12個(gè)省(區(qū)、市)之一。全省土地總面積17.6萬km2，平均海拔在1 100 m左右，年均降水為1 100～1 400 mm，無霜期大于260 d，全省大部分地區(qū)年平均氣溫在15℃左右，全年日照時(shí)數(shù)約1 300 h，是位于亞熱帶濕潤高原季風(fēng)氣候區(qū)的巖溶高原山區(qū)，四季分明，雨熱基本同季，適合多種生物生長繁育。境內(nèi)地貌類型復(fù)雜多樣，資源豐富，有絢麗多彩的喀斯特景觀。

2 生態(tài)足跡計(jì)算模型與方法

2.1 生態(tài)足跡的計(jì)算

生態(tài)足跡是指維持某一區(qū)域的人口生存的生產(chǎn)性土地、水域以及吸納這些人口所產(chǎn)生的廢棄物所需的土地面積和[14]。其計(jì)算公式如下[15]：

EF=N×ef=N×∑(aai)=N×∑(Ci/Pi)

式中：EF——總的生態(tài)足跡；ef——人均生態(tài)足跡；N——總?cè)丝跀?shù)；i——資源消費(fèi)的類型；aai——i種資源人均占用的生物生產(chǎn)面積；Ci——i種資源的人均消費(fèi)量；pi——i種資源的全球平均生產(chǎn)能力[16-17]。

各類生產(chǎn)性土地在進(jìn)行面積匯總時(shí)要乘以一個(gè)消除不同類型土地生產(chǎn)能力差異的均衡因子，本文耕地、林地、草地、水域、建筑用地、化石能源用地的均衡因子分別為2.8，1.1，0.5，0.2，2.8，1.1[18-19]。

2.2 生態(tài)承載力的計(jì)算

生態(tài)承載力是指一個(gè)區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)能提供的可供人類所用的生產(chǎn)性土地之和[14]。其計(jì)算公式如下[15]：

EC=N×ec=N×∑aj×rj×yj

式中：EC——貴州省總的生態(tài)承載力(hm2/人)；N——貴州省總?cè)丝跀?shù)；ec——貴州省人均生態(tài)承載力(hm2人)；aj——j類型生產(chǎn)性土地人均擁有面積；rj——均衡因子；yj——產(chǎn)量因子。本文耕地、林地、草地、水域、建筑用地的產(chǎn)量因子分別為2.8，0.3，0.8，1.00，2.85[20]。

2.3 生態(tài)赤字/盈余的計(jì)算

生態(tài)赤字/盈余反映一個(gè)區(qū)域人口對自然資源的利用狀況，其計(jì)算公式如下[20]：

EA=EC-EF

式中：EA——生態(tài)赤字/盈余；EC——生態(tài)承載力；EF——生態(tài)足跡；當(dāng)一個(gè)區(qū)域的生態(tài)足跡大于其生態(tài)承載力時(shí)，則出現(xiàn)生態(tài)赤字，反之則為生態(tài)盈余。生態(tài)赤字/盈余反映了一定區(qū)域的資源利用狀況與生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀。

3 結(jié)果與分析

3.1 貴州省2007—2011年的生態(tài)足跡變化特征

生態(tài)足跡的大小直接反映資源的消費(fèi)情況，間接反映社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，圖1為以時(shí)間為自變量，人均生態(tài)足跡、人均生態(tài)承載力和人均生態(tài)赤字為因變量的變化趨勢圖，圖中擬合的一元線性回歸方程的斜率表示各自變量的年變化率。從圖1可以看出2007—2011年貴州省人均生態(tài)足跡呈逐年增長的趨勢，年增長率為0.021 8 hm2，其中2007年人均生態(tài)足跡最小，為0.962 4 hm2，2010年人均生態(tài)足跡最大，為1.057 6 hm2，5 a間增長了0.081 9 hm2，增長幅度約為10%；與此同時(shí)生態(tài)承載力卻呈下降趨勢，年均減少0.005 7 hm2，人均生態(tài)承載力由2007年的0.427 4 hm2下降到2011年的0.405 2 hm2，5 a間人均生態(tài)承載力減少了0.022 2 hm2，減少了5個(gè)百分點(diǎn)。人均生態(tài)足跡的增加，一方面反映了人民生活水平的提高，消費(fèi)各種生物產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)資源和享有各類服務(wù)的絕對量增加，反映出區(qū)域消費(fèi)需求的增長對自然資源的利用強(qiáng)度加大，但另一方面也反映出對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)造成的壓力大不斷加大[21]。由此預(yù)見，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，貴州省人均生態(tài)足跡將繼續(xù)維持增長的趨勢。

生態(tài)承載力與生態(tài)足跡的差值為(生態(tài)赤字/盈余)，由圖1和表1可知2007年至2011均表現(xiàn)為生態(tài)赤字，即消費(fèi)的生物生產(chǎn)性土地面積大于生態(tài)系統(tǒng)可供人類利用的土地面積，貴州省5年間生態(tài)赤字從2007年的-0.534 9 hm2/人上升到2011年-0.639 1 hm2/人，赤字增長達(dá)20%，并且生態(tài)赤字超過生態(tài)承載力1倍多，持續(xù)增長的生態(tài)赤字，表明貴州省生態(tài)足跡與生態(tài)承載力之間的矛盾加劇，生態(tài)環(huán)境處于嚴(yán)重在的不安全狀態(tài)，給生態(tài)造成的直接壓力也將影響其經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。

圖1 貴州省2007-2011年生態(tài)人均足跡年變化趨勢表1 貴州省2007-2011年生態(tài)足跡供需結(jié)構(gòu)及萬元GDP生態(tài)足跡hm2/人

從歷年的生態(tài)足跡構(gòu)成來看(圖2)，耕地、草地、化石能源用地足跡一直是人均生態(tài)足跡構(gòu)成的主要部分，約占人均生態(tài)足跡的80%～90%左右，這表明貴州省對農(nóng)產(chǎn)品和能源需求量大，是生態(tài)足跡偏高的一個(gè)主要因素。研究期內(nèi)林地、草地、水域、建設(shè)用地、化石能源用地足跡均呈增長趨勢，耕地呈下降趨勢。期間各單項(xiàng)生態(tài)足跡增長幅度有所差異，增長幅度由大到小排列依次為：水域(2011年比2007年增長了33%)、化石能源用地(2011年比2007年增長了32%)、建筑用地(2011年比2007年增長了26%)、草地(2011年比2007年增長了13%)、林地(2011年比2007年增長了7%)、耕地(2011年比2007年減少了21%)。由此可見，貴州省對電力和能源的消費(fèi)需求增長較快，導(dǎo)致生態(tài)足跡的升高。

圖2 貴州省2007-2011年人均生態(tài)足跡

3.2貴州省2007-2011年生態(tài)供需結(jié)構(gòu)特征

通過對貴州省歷年各單項(xiàng)生態(tài)足跡與生態(tài)承載力進(jìn)行對比，可以具體的反映生態(tài)足跡與生態(tài)承載力之間的矛盾變化特征。由圖3可知，2007—2011年貴州省耕地和林地供給量大于需求量，表現(xiàn)為盈余；草地、水域、建設(shè)用地的供給量小于需求量，表現(xiàn)為赤字；由于統(tǒng)計(jì)資料局限，化石燃料用地未作統(tǒng)計(jì)。從生態(tài)承載力的組成結(jié)構(gòu)來看，耕地是貴州省人均生態(tài)承載力的最主要組成部分，約占整個(gè)人均生態(tài)足跡的81%～82%。2007—2011年間耕地的供需一直表現(xiàn)為盈余，但耕地人均生態(tài)承載力，雖總體保持穩(wěn)定，但略有下降，究其原因可能有兩個(gè)方面：一是因?yàn)橘F州大部地處喀斯特地貌分布區(qū)，耕地資源寶貴各級政府加大了對各類土地的復(fù)墾及保護(hù)，增加了后備耕地資源，使得人均耕地生態(tài)承載力維持在一個(gè)比較穩(wěn)定的水平。二是隨著城市人口增加和城市規(guī)模的擴(kuò)大，大量的耕地被用作建設(shè)用地，這可以從圖3中建設(shè)用地變化趨勢可以看出。因此，研究期內(nèi)貴州省耕地人均生態(tài)承載力雖有下降但基本保持不變。草地、水域、建設(shè)用地5 a來均表現(xiàn)為赤字，且有逐年增大的趨勢，但赤字相對來說非常小，人均生態(tài)赤字的增加主要由能源足跡的增加造成；其它成分所占人均生態(tài)承載力的比重，由高到低依次為：林地(13%～14%)、草地(3%～4%)、水域(0.2%～0.3%)、建設(shè)用地(0.1%～0.3%)。

3.3貴州省2007-2011年萬元GDP生態(tài)足跡變化特征

萬元GDP生態(tài)足跡反映單位面積的生產(chǎn)性土地的產(chǎn)出值，萬元GDP生態(tài)足跡越小，表明單位面積的生產(chǎn)性土地的產(chǎn)出越高，反之則越小，因此某一區(qū)域的萬元GDP生態(tài)足跡能在一定程度上反映該區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的資源使用效率[21-22]。由于統(tǒng)計(jì)資料所限，貴州省年人均生態(tài)足跡要比實(shí)際值小，但其萬元GDP生態(tài)足跡的總體趨勢是符合實(shí)際情況的，從圖4可以看出2007—2011年貴州省萬元GDP生態(tài)足跡呈現(xiàn)出逐年下降的態(tài)勢，其萬元GDP生態(tài)足跡由2007年的1.329 7 hm2下降到2011年的0.776 3 hm2，年下降率為0.127 4 hm2，下降速度很快，說明貴州省近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，其資源利用效率也有著顯著的提升。由圖4可知，貴州省2007—2011年人均生態(tài)足跡、人均GDP呈現(xiàn)逐年增長的趨勢，與萬元GDP生態(tài)足跡的變化趨勢相反，利用SPSS軟件對人均生態(tài)足跡和人均GDP的關(guān)系進(jìn)行研究，得出貴州省人均生態(tài)足跡與人均GDP呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.778。通過對萬元GDP生態(tài)足跡與人均GDP、人均生態(tài)足跡的統(tǒng)計(jì)分析，得出萬元GDP生態(tài)足跡與人均GDP、人均生態(tài)足跡均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為-0.993(P<0.01)，-0.807(P<0.05)，也反映出貴州省近年來資源利用效率在不斷提高。

圖3 各類單項(xiàng)生態(tài)足跡及對應(yīng)生態(tài)承載力

圖4 貴州省2007-2011年萬元GDP變化特征

4 結(jié)論與建議

利用生態(tài)足跡模型對貴州省2007—2011年的生態(tài)足跡、生態(tài)承載力、生態(tài)赤字、萬元GDP生態(tài)足跡進(jìn)行計(jì)算和分析，結(jié)果表明：貴州省近年來資源利用效率有所增長，但人口對資源環(huán)境的壓力仍超過了區(qū)域的生態(tài)承載力，生態(tài)足跡約為生態(tài)承載力的2.6倍，生態(tài)赤字在逐年增大，其中化石能源用地和建設(shè)用地的增長是生態(tài)足跡和生態(tài)赤字增長的主要原因，耕地的減少導(dǎo)致了生態(tài)承載力的下降，整個(gè)區(qū)域生態(tài)環(huán)境處于不安全狀態(tài)，難以實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展，基于以上現(xiàn)狀，現(xiàn)提出以下建議：

(1) 加強(qiáng)土地資源的管理和利用。在農(nóng)村地區(qū)，一是要大力開展對廢棄的建設(shè)用地的整理和復(fù)耕，增加后備土地資源量；二是加強(qiáng)對現(xiàn)有的耕地的保護(hù)和基本農(nóng)田的建設(shè)；三是要進(jìn)一步加大水土流失的防治工作，保持水土，封山育林。在城市地區(qū)，主要是做好各類土地的開發(fā)利用，特別是建設(shè)用地的開發(fā)利用，防止土地資源浪費(fèi)。

(2) 大力推進(jìn)精細(xì)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。大力推進(jìn)精細(xì)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可充分利用貴州的立體氣候資源、山地資源，發(fā)揮現(xiàn)有土地的生產(chǎn)潛力，提高單位面積土地的產(chǎn)值。利用信息系統(tǒng)技術(shù)開展精細(xì)化的農(nóng)作物區(qū)劃研究，制作農(nóng)作物、經(jīng)濟(jì)作物的生產(chǎn)區(qū)劃，合理布局各類生產(chǎn)，是推進(jìn)精細(xì)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有效手段。

(3) 著力打造生態(tài)旅游。利用貴州獨(dú)特的喀斯特地貌和種類多樣的民俗文化，結(jié)合現(xiàn)有的黃果樹瀑布、織金洞、千戶苗寨等景點(diǎn)，以民俗文化、溶洞、瀑布、漂流、特產(chǎn)等為立足點(diǎn)，大力發(fā)展生態(tài)旅游。生態(tài)旅游是一個(gè)“無煙工業(yè)”，不僅能帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也能有效的將旅游產(chǎn)業(yè)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)有機(jī)結(jié)合起來，降低生產(chǎn)能耗，保護(hù)現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境。

(4) 控制農(nóng)村人口規(guī)模，調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。貴州現(xiàn)有農(nóng)業(yè)人口約2 300萬，大大超過了區(qū)域的環(huán)境容量，給區(qū)域的生態(tài)承載力帶來直接壓力。要減少這種環(huán)境壓力，首先需要控制農(nóng)村人口的大規(guī)模增長，其次，要改變現(xiàn)有農(nóng)業(yè)人口的從業(yè)結(jié)構(gòu)，將一部分從事農(nóng)業(yè)活動(dòng)的農(nóng)村人口，轉(zhuǎn)移到第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)，另外要加大農(nóng)村剩余勞動(dòng)力向周邊地區(qū)、沿海地區(qū)的輸出。

(5) 優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。首先要減少化石能源的利用，著力開發(fā)新能源。貴州省蘊(yùn)藏著豐富的水能資源、太陽能資源、風(fēng)能資源，應(yīng)大力開發(fā)推廣這些清潔能源。另外要著力改變?nèi)藗兣f有的能源消費(fèi)模式，如減少煤球、秸稈等在家庭日常生活中的使用，加強(qiáng)沼氣、天然氣、太陽能、節(jié)能灶和小水電等農(nóng)村能源建設(shè)[23]。加大各類宣傳，更新人們的消費(fèi)觀念、轉(zhuǎn)變?nèi)藗兩钕M(fèi)方式，培養(yǎng)人們節(jié)約意識，節(jié)約利用資源，建立資源節(jié)約型的社會生產(chǎn)和消費(fèi)體系、協(xié)調(diào)發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)體系以及可持續(xù)利用的資源保障體系，盡早走上生態(tài)、節(jié)約的可持續(xù)生產(chǎn)、生活消費(fèi)模式[24]。

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AnalysisofEcologicalFootprintofGuizhouProvinceinRecentYears

LI Li1, SU Wei-ci1,2, LIU Can1

(1.CollegeofGeographyandTourism，ChongqingNormalUniversity，Chongqing400047,China;2.InstituteofMountainResources,GuizhouAcademyofSciences，Guiyang550001,China)

To quantitatively evaluate the state of ecological sustainable development in Guizhou, the ecological footprint analysis method was used to calculate and analyze the ecological footprints of Guizhou from 2007 to 2011 with the data from the statistical yearbooks. The results show that during the study period, the ecological footprint per capita of Guizhou increased to 1.044 3 hm2from 0.962 4 hm2and the ecological capacity per capita reduced from 0.427 4 hm2to 0.405 2 hm2, and the ecological footprint per capita exceeded the ecological capacity per capita, ecological deficit arises, the maximum ecological deficit per capita is 0.648 square kilometers per capita in 2010. The continued ecological deficit indicates the ecological environment of Guizhou is in an insecurity status, difficult to achieve sustainable development. The main reason for the increase of the ecological footprint per capita is the increase of the energy consumption footprint, the decrease of the cultivated land resource leads to decline of the ecological capacity per capita. Based on this，were suggestions including strengthening the management and utilization of the land resources and so on put forward in order to reduce the ecological deficit.

Guizhou；ecological footprint；ecological carrying capacity

2013-10-23

：2013-12-30

國家自然科學(xué)基金“喀斯特城市邊緣帶土地利用/覆蓋變化及其環(huán)境效應(yīng)”(41261038)

李理(1989—),女,湖南湘潭人，碩士,研究方向?yàn)閰^(qū)域規(guī)劃與開發(fā)。E-mail:425191916@qq.com

蘇維詞(1965—),男,湖南邵陽人，碩士,研究員,教授，主要從事城市地理、生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展方面研究。E-mail:suweici@sina.com

P967

：A

：1005-3409(2014)04-0251-05