陳 濤，程 暢，張雯娜，宮留留

(湖北大學資源環(huán)境學院，湖北武漢430062)

生態(tài)承載力是承載力在生態(tài)學方面的應用，指自然生態(tài)系統(tǒng)所提供的資源和環(huán)境對人類社會系統(tǒng)良性發(fā)展的支持能力，是自然體系調節(jié)能力的客觀反映［1-2］。生態(tài)足跡方法目前廣泛應用于度量生態(tài)承載力，最初是由加拿大生態(tài)經濟學家William及其博士Wackernagel提出的，該方法通過測定現今人類為了維持自身及其生存而利用自然量來評估人類對生態(tài)系統(tǒng)的影響［3-4］，是基于土地面積的指標，包括生態(tài)足跡和生態(tài)承載力兩部分［5-6］。世界環(huán)境與發(fā)展委員會(WCED)發(fā)表的研究報告《我們共同的未來》中，將可持續(xù)發(fā)展定義為既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發(fā)展［7-9］。生態(tài)承載力和可持續(xù)發(fā)展兩者之間的本質和相互關系聯系緊密，要想實現人類社會的可持續(xù)發(fā)展，必須處在生態(tài)系統(tǒng)的承載力范圍內，不應超越生態(tài)系統(tǒng)的承載力閾值［4，9］。

縣域是我國國民經濟和社會格局的重要組成部分，隨著經濟的不斷發(fā)展，縣域范圍內面臨的資源與環(huán)境問題也日益凸顯，但其受重視程度遠不及城市［10］。遠安縣作為宜昌市典型的資源型縣域，經濟的發(fā)展也帶來了一些環(huán)境問題，所以衡量和評價遠安縣當前的生態(tài)資源承載情況顯得尤為重要，但是目前關于遠安縣生態(tài)承載力方面的研究尚未見報道。因此，利用生態(tài)足跡方法來計算生態(tài)承載力，從而為遠安縣今后的可持續(xù)發(fā)展提供科學依據，就顯得意義重大。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況 遠安縣是黃帝之妻嫘祖的故里，是楚文化發(fā)祥地之一，位于湖北省西部、居宜昌市之東北。地理坐標為111°14＇～111°52＇E，30°53＇～31°22＇N。東距省會武漢市 355 km，西南距宜昌市117 km。縣域之東、東南與荊門市、當陽市毗鄰，西南、西與夷陵區(qū)為鄰，北與?？悼h、南漳縣接壤。境內東西橫距61.3 km，南北縱距54 km，國土面積1 752 km2。遠安地勢西北高、東南低，高山、丘陵、河谷沖積平原兼而有之;氣候屬于北半球亞熱帶，屬大陸季風性氣候區(qū)，雨量充沛，年平均降水量1 000～1 100 mm;遠安縣地表水資源較豐富，沮河、漳河、西河為縣內3條較大的水系;境內森林植被極為豐富，森林覆蓋率高達74%，礦產資源也較為豐富，品種多，儲量大。2013年，全縣人口共193 837人，GDP為152.1億元，三產業(yè)比例為11.5∶64.8∶23.7，固定資產投入148.12億元，旅游業(yè)增長較快，全年的旅游綜合營業(yè)收入達11.6億元。

1.2 數據來源 以《遠安縣統(tǒng)計年鑒》(2009～2013)為基礎資料，實地考察過程中收集的相關土地、交通、能源、自然資源等資料作為參考，均衡因子、產量因子兩個參數均為2009～2013年的估算平均值。

1.3 研究方法 采用傳統(tǒng)的生態(tài)足跡模型法，結合遠安縣的實際情況，指標體系盡量選取消費量比重較大的，由于遠安縣草地所占面積較小，對人的生活生產影響較小，在此未將草地計入，這里生物生產面積類型包括耕地、水資源用地、林地、建筑用地、化石能源土地和水域等6種。生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的計算中涉及到均衡因子和產量因子兩個參數，為了更好地反映出小區(qū)域自然資源利用的實際情況，引入了“市公頃”［11］。其中，均衡因子rj為某類型土地的均衡因子，等于遠安縣該類型土地的平均生態(tài)生產力與遠安縣所有各類生物生產性土地的平均生態(tài)生產力之比;產量因子yj為遠安縣某類型土地平均生產力與宜昌市同類土地平均生產力的比率。由于部分統(tǒng)計資料的缺乏，這里均衡因子和產量因子均為估算值(表1)。

表1 各土地利用類型的均衡因子和產量因子的估算值

1.3.1 生態(tài)足跡計算。生態(tài)足跡是指在一定的人口和規(guī)模條件下維持資源消費和廢棄物所必需的生物生產土地面積，其計算公式為:

式中，EF為總的生態(tài)足跡(hm2);N為人口總數;ef為人均生態(tài)足跡(hm2/人);i為消費商品和投入的類型;rj為均衡因子;j為生物生產性土地類型，j=1，2，3，4，5，6;Ci為i種商品的人均消費量;Pi為i種消費商品的平均生產能力［5-6］。

遠安縣的生態(tài)足跡計算包括生物資源賬戶、能源賬戶、建設用地賬戶和水資源賬戶4個方面。生物資源賬戶中，小麥、水稻、玉米、油料、油菜籽、茶葉、蔬菜等7項農產品劃入耕地用地類型，由于遠安縣的豬和家禽主要用飼料養(yǎng)殖，屬于間接農產品，故將豬肉、牛肉、羊肉、禽蛋、禽肉等5項動物產品劃入耕地用地類型。水果、油桐籽、香菇、核桃、木耳、板栗等6項林產品劃入林地用地類型。能源賬戶主要計算煤、石油、電力等的足跡，折算成標準煤進行計算，從而得到人均能源消費的生態(tài)足跡。建設用地賬戶使用實際占用法計算，計算居民點、工礦占地、交通占地和水利設施用地等。水資源賬戶的計算包括生產、生活和生態(tài)三大方面［5］。

1.3.2 生態(tài)承載力計算。生態(tài)承載力是一個區(qū)域實際所能提供給人類生活的生物生產性面積，根據世界環(huán)境與發(fā)展委員會的報告，生態(tài)承載力計算時應扣除12% 的生物多樣性保護面積，所以在生態(tài)承載力的計算中，最后的結果扣除了12%的生物多樣性保護面積［12-13］。其計算公式為:

式中，EC為區(qū)域總生態(tài)承載力(hm2);N為人口數;ec為人均生態(tài)承載力(hm2/人);aj為人均生物生產面積;rj為均衡因子;yj為產量因子［5，12］。

2 結果與分析

2.1 生態(tài)赤字(盈余)分析 當生態(tài)承載力大于生態(tài)足跡時，為生態(tài)盈余，表明該地區(qū)的發(fā)展處于生態(tài)可承載的范圍之內，生態(tài)系統(tǒng)是安全的;當生態(tài)承載力小于生態(tài)足跡時，為生態(tài)赤字，表明該地區(qū)的發(fā)展超過了生態(tài)可承載的范圍，生態(tài)系統(tǒng)是不安全的［14］。由表2可知，2009～2013年，遠安縣整體呈現生態(tài)盈余，生態(tài)系統(tǒng)是安全的，處于可持續(xù)的發(fā)展狀態(tài)。人均生態(tài)足跡、人均生態(tài)承載力呈現逐年上升，但是人均生態(tài)足跡逐年上升的速度較人均生態(tài)承載力要大一些，從2009年的1.238 1 hm2/人升至2013年的1.472 6 hm2/人，這也直接導致人均生態(tài)盈余的逐年下降。說明隨著遠安縣經濟的不斷發(fā)展，對生態(tài)資源的索取日益增加，對生態(tài)環(huán)境的破壞也在不斷擴大。在今后經濟發(fā)展的同時，應加強對生態(tài)資源的保護，減少破壞，避免生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化。

表2 2009～2013年遠安縣生態(tài)盈余匯總 hm2

2.2 6類生物生產土地類型生態(tài)赤字(盈余)趨勢分析

2.2.1 化石能源用地。由于化石能源用地的生態(tài)承載力為0，所以其呈現生態(tài)赤字，且赤字額逐年增加，由2009年的0.021 1 hm2/人增至2013年的0.053 8 hm2/人。隨著遠安縣經濟尤其是工業(yè)經濟的不斷發(fā)展，對能源的需求呈現高速增長，年增速達40%以上。這表明為了更好地保護生態(tài)環(huán)境，遠安縣當前經濟結構需要轉型，應當合理調整當前的三產業(yè)比例，提高能耗的綜合利用效率，避免能源消耗量的高速增長。

2.2.2 耕地。由圖1可知，2009～2013年，遠安縣生態(tài)赤字呈倒V型變化，由2009年的0.023 4 hm2/人降至2010年的0.015 4 hm2/人;到2011年，隨著耕地面積的增加，耕地則是呈現生態(tài)盈余，這主要得益于當地的耕地保護工作到2011年顯有成效;但2012年，呈現生態(tài)赤字，且赤字額由0.020 2 hm2/人增至2013年的0.063 6 hm2/人。這表明耕地保護工作需進一步加強，特別是基本農田的保護，合理地進行城市建設規(guī)劃，減少建筑用地對耕地的侵占。

2.2.3 林地。由圖2可知，2009～2013年，遠安縣生態(tài)盈余呈直線式上升，由2009年的0.231 2 hm2/人升至2013年的0.224 4 hm2/人。這本身得益于遠安縣得天獨厚的林地資源的巨大優(yōu)勢，另一方面也表明當地政府在林地加強保護、推動植樹造林方面取得成功。

2.2.4 水域。由圖3可知，2009～2013年，遠安縣水域基本呈現生態(tài)赤字，并維持在一個平衡狀態(tài)，且赤字額相對來說比較小，維持在0.001 0 hm2/人左右。這表明當地對于水產品的需求已日益飽和。

2.2.5 建筑用地。由圖4可知，2009～2013年，遠安縣建筑用地呈現生態(tài)盈余，基本趨于穩(wěn)定，2011年的盈余量最小，這也直接導致了2011年耕地出現生態(tài)盈余?？偟膩碚f，當地政府在建筑占地方面，政策相對來說比較寬松，保證了足夠的建筑用地。

2.2.6 水資源用地。由圖5可知，2009～2013年，遠安縣水資源呈現生態(tài)盈余，盈余量相對較大，這得益于遠安縣境內豐富的水系帶來了大量的水資源。但是，水資源的盈余處于逐年下降的趨勢，由2009年的0.807 1 hm2/人降至2013年的0.746 5 hm2/人，這表明當地對于水資源利用程度的逐年加大，直接導致了水資源盈余減少，這應當引起足夠的重視。今后的經濟發(fā)展和生產生活中應注重水資源的保護，提高節(jié)水意識，提升農田灌溉用水和工業(yè)回水的利用效率，做好水資源的保護工作。

3 結論

2009～2013年，遠安縣總體呈現生態(tài)盈余，2013年總盈余量為145 024.878 9 hm2，人均生態(tài)盈余量為0.748 3 hm2/人，高于我國平均水平(-0.4 hm2/人)，也高于世界平均水平(-0.7 hm2/人)，這主要得益于遠安縣極高的林木覆蓋率和豐富的水系現狀。然而，伴隨經濟的持續(xù)發(fā)展與生活水平的不斷提高，生態(tài)需求將不斷上升，目前的生態(tài)盈余勢必不斷縮減，總體形勢不容樂觀。因此，在遠安縣經濟快速發(fā)展，居民生活水平不斷提高的同時，應當提高現有資源的利用效率，改變人們的生產和生活消費方式，建立資源節(jié)約型的社會生產和綠色消費體系，從而盡可能減少自身對生態(tài)足跡面積的需求，進一步增加生態(tài)用地面積，尤其是耕地、草地等產出因子較大的土地類型，從而增加供給量，減少不同生態(tài)用地類型供需之間的缺口，只有這樣才能減少對自身資源的消耗。同時，通過科學技術水平的提高，提高各類土地的質量，提高生態(tài)足跡的供給。

圖1 2009～2013年遠安縣耕地生態(tài)盈余變化趨勢

圖2 2009～2013年遠安縣林地生態(tài)盈余變化趨勢

圖3 2009～2013年遠安縣水域生態(tài)盈余變化趨勢

圖4 2009～2013年遠安縣建筑用地生態(tài)盈余變化趨勢

圖5 2009～2013年水資源用地生態(tài)盈余變化趨勢

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