文/張占平

一、序言

從1987年世界環(huán)境與發(fā)展委員會（WCED）發(fā)表的報(bào)告《我們共同的未來》提出可持續(xù)發(fā)展概念以來，人們開始對生態(tài)—資源—經(jīng)濟(jì)—社會系統(tǒng)進(jìn)行了重新審視，努力去解決人類生存和發(fā)展對地球系統(tǒng)造成的影響和壓力。目前，可持續(xù)發(fā)展問題已成為全球共同關(guān)注的領(lǐng)域。在可持續(xù)發(fā)展中存在的一個(gè)重要難題就是如何定量評價(jià)可持續(xù)發(fā)展水平，即定量分析和評估人類的生產(chǎn)生活對資源和環(huán)境造成的壓力，從而采取一定的應(yīng)對措施以減輕對自然系統(tǒng)的負(fù)面影響。生態(tài)足跡法由威廉·瑞斯（William Ress）在1996年提出，是用于定量衡量可持續(xù)發(fā)展的較準(zhǔn)確和科學(xué)的一種方法。

該方法在1999年開始在我國運(yùn)用，并且很快作為一種新的理論方法被用于定量分析我國各類區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展問題。（例如：劉厚仙、湯海燕、簡敏菲、倪才英，2006；張彥宇、韓曉卓、李自珍、蘇敏，2007；趙先貴、肖玲、蘭葉霞、王書轉(zhuǎn)、馬彩虹，2005；劉曉燕，2006；翁伯琦、王義祥、黃毅斌、應(yīng)朝陽、黃勤樓，2006；張麗峰,2009；鄭暉、石培基、何娟娟，2013；周丹、蔡宇、劉偉、劉贏男，2008；等等）本研究也是采用這種方法來對河北省2006～2011年的生態(tài)足跡、生態(tài)承載力和生態(tài)赤字等問題進(jìn)行分析，以期找出其中的規(guī)律，為制定河北省可持續(xù)發(fā)展相關(guān)政策提供支持和參考。

二、研究區(qū)域概況

河北省地處東經(jīng)113°27′～119°50′，北緯 36°05′～42°40′之間。河北省作為京畿重地，東臨渤海灣，環(huán)繞北京和天津兩個(gè)直轄市，西倚太行山地，北接燕山山脈，區(qū)域內(nèi)有高原、山地、丘陵、盆地、平原，總面積為18.88萬平方千米。河北省內(nèi)的土地類型有耕地、林地、牧草地、園地、工礦用地、水域和未利用土地等。2011年，全省GDP總量為2.45萬億元，比2010年增長11.3%，總量居全國第六位。地區(qū)總?cè)丝?241萬，居全國第六位。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人口的增長，對自然生態(tài)系統(tǒng)的壓力也越來越大。

三、計(jì)算方法和結(jié)果

（一）研究方法

1.生態(tài)足跡。生態(tài)足跡法是一種直觀簡單的比較種群間資源可持續(xù)利用的方法。生態(tài)足跡是將一個(gè)國家或地區(qū)擁有的資源與自己的生態(tài)功能進(jìn)行比較，找出諸如生物多樣性的喪失、土壤侵蝕、水資源短缺、CO2集聚等對自然環(huán)境的壓力。（J.Rosenberg，1997）因此，生態(tài)足跡既能反映個(gè)人或區(qū)域資源消耗的強(qiáng)度，也能反映資源供給的強(qiáng)度，揭示人類生存的壓力態(tài)勢和閾值。（盧遠(yuǎn)、華璀，2002）

該方法的假設(shè)前提，一是人類可以確定消費(fèi)的資源以及產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量；二是這些資源和廢棄物能夠轉(zhuǎn)化成生物生產(chǎn)土地面積。在此假設(shè)下，我們給出其計(jì)算公式：

其中，EF（ecological footprint）表示生態(tài)足跡，N表示人口總量；ef表示人均生態(tài)足跡（hm2/人）；i表示人類消費(fèi)和投入的類型；γi表示均衡因子；Ai表示第i種消費(fèi)轉(zhuǎn)化的土地面積；Ci表示該區(qū)域i種消費(fèi)的人均消費(fèi)量；Pi表示i種生產(chǎn)性土地的全球平均生產(chǎn)力（平均產(chǎn)量）。

在計(jì)算時(shí)，需要考慮兩類資源消耗。一是生物資源，二是化石能源消費(fèi)。我們根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織的有關(guān)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，將生物資源消費(fèi)項(xiàng)目和化石能源消費(fèi)項(xiàng)目折算為耕地、草地、林地、水域、建筑用地和化石能源用地6大類。由于這幾類土地的產(chǎn)出能力相差較大，在計(jì)算時(shí)不能直接相加，需要對每種生產(chǎn)土地乘以其均衡因子才能夠轉(zhuǎn)為統(tǒng)一的可計(jì)算的生物生產(chǎn)土地。均衡因子的取值來源于2006年4月22日世界自然基金會（WWF）公布的《亞太區(qū)2005生態(tài)足跡與自然財(cái)富報(bào)告》。目前，采用以下均衡因子值：耕地和建筑用地為2.8，草地0.5，林地和化石能源地為1.1，水域?yàn)?.2。（岳東霞、李自珍、惠蒼，2004）本研究也采用此因子值來計(jì)算各類生物生產(chǎn)土地面積（見表1）。

2.生態(tài)承載力。生態(tài)承載力是指在不長期傷害生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，某個(gè)區(qū)域資源所能供養(yǎng)的最大人口數(shù)量。（Kathryn B.Bicknell、Richard J.Ball、Ross Cullen、Hugh R.Bigsby，1998）正如生態(tài)足跡方法中的解釋一樣，由于不同類型的生產(chǎn)土地的產(chǎn)出能力不同，不同地區(qū)的生產(chǎn)型土地不能進(jìn)行簡單加總和對比，需要采取產(chǎn)量因子來進(jìn)行調(diào)整，將該地區(qū)某種類型的生態(tài)用地轉(zhuǎn)換成世界平均生產(chǎn)力水平下的該類型土地面積，這樣才可以進(jìn)行對比評價(jià)研究。（徐中民、陳東景、張志強(qiáng)等，2002）本文參考其他學(xué)者的因子值，（郝東恒、丁欣，2006）將各種類型的土地產(chǎn)量因子取值為：耕地1.82；草地0.19；林地0.91；化石能源用地0；建筑用地1.8；水域?yàn)?（見表1）。而且，根據(jù)世界環(huán)境和發(fā)展委員會報(bào)告《我們共同的未來》中的建議，扣除了12%的保護(hù)生物多樣性的折算面積。

生態(tài)承載力公式為：

其中，EC（ecological carrying capacity）為人均生態(tài)承載力。aj是第j類生產(chǎn)型土地面積；γj為生產(chǎn)型土地的均衡因子；yj代表第j類生產(chǎn)型土地產(chǎn)量因子。

3.生態(tài)赤字或盈余。有了生態(tài)足跡的需求和生態(tài)足跡的供給（生態(tài)承載力），我們就可以通過兩者的比較來判斷某地區(qū)的資源消費(fèi)是否在該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)承受范圍之內(nèi)。這樣我們給出生態(tài)赤字和生態(tài)盈余公式：

此處，ED（ecological deficit）和ES（ecological surplus）分別代表生態(tài)赤字和生態(tài)盈余。EF和EC分別為生態(tài)足跡和生態(tài)承載力。如果生態(tài)足跡大于生態(tài)承載力，那么該地區(qū)就形成了生態(tài)赤字，生態(tài)系統(tǒng)處于不可持續(xù)狀態(tài)；相反，如果生態(tài)承載力大于生態(tài)足跡，就表明該地區(qū)形成了生態(tài)盈余，生態(tài)系統(tǒng)是可持續(xù)的。

（二）研究數(shù)據(jù)

為了計(jì)算的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，本文在計(jì)算河北省2006～2011年生態(tài)足跡、生態(tài)承載力和生態(tài)赤字（或盈余）時(shí)采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)全部來源于相關(guān)年份的統(tǒng)計(jì)年鑒。相關(guān)的因子取值也都在前文進(jìn)行了說明。

表1 各類型土地因子值

表2 河北省2006～2011年人均生態(tài)足跡

表3 河北省2006～2011年人均生態(tài)承載力

（三）計(jì)算結(jié)果

1.河北省生態(tài)足跡、生態(tài)承載力和生態(tài)赤字。根據(jù)相關(guān)年份的數(shù)據(jù)和公式（1）和（2），我們計(jì)算了河北省相關(guān)年份的生態(tài)足跡、生態(tài)承載力。在計(jì)算生物類消費(fèi)項(xiàng)目時(shí)，將農(nóng)產(chǎn)品、動(dòng)物產(chǎn)品、林產(chǎn)品和水產(chǎn)品等總計(jì)19種分類列為生物資源賬戶；能源賬戶包括煤炭、石油、天然氣和電力。計(jì)算結(jié)果見表2和表3。

由表2可見，河北省人均生態(tài)足跡從2006年的2.8173hm2增加到了2011年的3.3233hm2，增長了17.96%，年均遞增3.36%。其中，耕地、林地、水域、建筑和化石燃料用地都呈現(xiàn)了逐年增加的趨勢，只有草地是降低的趨勢。在增長的土地類型中，林地是增長幅度最大的，但所占的比重較低，僅為0.3%左右，對生態(tài)足跡產(chǎn)生的影響較小。在這些類型中，所占比重較大的是化石燃料用地和耕地，說明這些年河北省開采和消耗了大量的化石類能源，這也與河北省作為“資源消耗大省”和“高消耗主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)”的特點(diǎn)是一致的，折算成化石燃料用地會造成化石燃料土地的大量增加，造成能源生態(tài)足跡逐漸增大。另外，人口的增長也使得對農(nóng)產(chǎn)品需求增加，對耕地的生態(tài)足跡在加大。

在表3中，人均生態(tài)承載力在0.5664hm2和0.5759hm2之間變動(dòng)，基本上呈小幅增長趨勢。耕地在所有類型中處于絕對地位，所占比重在68%左右；其次是建筑用地、林地、草地和水域面積?；剂嫌玫氐呢暙I(xiàn)率為0。由于沒有儲備一定的土地來彌補(bǔ)化石能源的消耗，所以其生態(tài)供給為0。（郝東恒、丁欣，2006）

表4 河北省相關(guān)年份人均生態(tài)足跡、生態(tài)承載力和生態(tài)赤字匯總表

圖1 河北省2006～2011年萬元GDP生態(tài)足跡

由于生態(tài)足跡值都大于生態(tài)承載力，因此我們計(jì)算二者的差值得出了河北省相關(guān)年份的生態(tài)赤字（見表4）。

由表4可見，河北省2006～2011年生態(tài)承載力變化較小，生態(tài)足跡呈遞增趨勢，生態(tài)足跡的需求大于生態(tài)供給，所以造成生態(tài)赤字逐年遞增的趨勢。人均生態(tài)赤字由2006年的2.2509 hm2增加到了2011年的2.7548hm2，平均年增長率4.1%。因此，總體來看，河北省生態(tài)承載力和生態(tài)足跡間存在較大差異，生態(tài)赤字增長明顯，也說明這幾年河北省在發(fā)展方面的不可持續(xù)性在增加，需要引起足夠的重視。

2.萬元GDP生態(tài)足跡。GDP生態(tài)足跡值越大，代表單位生產(chǎn)型土地的產(chǎn)出水平越低，資源的利用效率就越低；相反，如果生態(tài)足跡值越小，則說明資源利用率就越高，經(jīng)濟(jì)效益就越好。為了掌握河北省的資源利用效率，本文計(jì)算了河北省2006～2011年萬元GDP生態(tài)足跡（見圖1）。

由圖1可見，河北省萬元GDP生態(tài)足跡呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，從2006年的0.97 hm2下降到了2011年的0.46 hm2，大約降低了0.5 hm2左右，降幅明顯。這表明，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，河北省這6年人均資源消耗量在增加，造成生態(tài)足跡也在不斷增加。同時(shí)，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整和資源的集約化利用以及節(jié)能減排工作的開展，都使得河北省萬元GDP生態(tài)足跡在降低，資源產(chǎn)出效率逐年增加。

四、結(jié)論和探討

本文運(yùn)用生態(tài)足跡法對河北省2006～2011年生態(tài)足跡的供給和需求進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)的生產(chǎn)生活對資源和環(huán)境的壓力超過了其承載的范圍，而且呈逐年擴(kuò)大的趨勢。說明在這6年間，河北省的生態(tài)承載能力尚不能支持其需求，其發(fā)展處于不可持續(xù)狀態(tài)。同時(shí)，由于人口的不斷增長和傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)的存在，這種依靠資源的消耗和開發(fā)形成的經(jīng)濟(jì)增長方式會對后期的發(fā)展造成一定的影響，需要改變這種資源消耗的增長模式。另外，河北省資源利用效率正在不斷提高。從計(jì)算的萬元GDP生態(tài)足跡來看，河北省6年來資源利用效率在不斷提高，也說明技術(shù)的不斷改進(jìn)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化起到了積極的作用。同時(shí)，也表明河北省人民的生產(chǎn)生活向著集約化的方向發(fā)展。

但是，我們必須清醒地看到，這種發(fā)展的不可持續(xù)性必須要改變，需要不斷提高生產(chǎn)型土地的產(chǎn)出效率，提高資源的產(chǎn)出水平。為了降低生態(tài)赤字和提高生態(tài)承載能力，我們要盡可能地減少化石能源的消耗和提高其利用效率，大力發(fā)展相關(guān)科學(xué)技術(shù)，不斷調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。應(yīng)不斷轉(zhuǎn)變?nèi)藗兊南M(fèi)觀念和改變不健康的消費(fèi)方式，建立節(jié)約型社會的生產(chǎn)和消費(fèi)體系。同時(shí)，要加強(qiáng)各種用地的管理和規(guī)劃，有序推進(jìn)城鎮(zhèn)建設(shè)，避免無序的用地方式和資源開發(fā)方式，做到科學(xué)合理地開發(fā)和使用。同時(shí)，還要控制好人口的增長，減輕生態(tài)系統(tǒng)的人口壓力，利用相關(guān)政策，合理引導(dǎo)人口分布和出生率，并大力提高人口素質(zhì)。

我們在計(jì)算中運(yùn)用的是生態(tài)足跡法，這種方法尚存在許多的不足，（顧康康，2012）比如沒有體現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量、只注重對資源的直接消耗而沒有考慮間接消耗等等。但是，其作為一種初步研究和探討河北省可持續(xù)發(fā)展的定量評價(jià)方法，我們找到生態(tài)足跡和生態(tài)赤字的發(fā)展規(guī)律，對該地區(qū)可持續(xù)發(fā)展基本狀況得出了有用的結(jié)論，而且對制定本地區(qū)宏觀經(jīng)濟(jì)政策和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了依據(jù)。而對于該方法中存在的不足，則需要進(jìn)一步研究完善。

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