王康

(中南民族大學(xué)，湖北 武漢 430074)

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武漢市生物資源生態(tài)足跡動態(tài)分析

王康

(中南民族大學(xué)，湖北 武漢 430074)

本文以湖北省武漢市為例，以生態(tài)足跡計算方法對武漢市經(jīng)濟(jì)是否可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行動態(tài)分析。通過對武漢市2004-2013年的生態(tài)足跡動態(tài)變化過程。結(jié)果表明：武漢市生態(tài)足跡由2004年的0.026092hm2/人到2013年的0.07414hm2/人，上漲幅度達(dá)到了0.048048hm2/人。生態(tài)承載力由2004年0.0194hm2/人上升至2006年的0.033959hm2/人，再又慢慢下降至2013年的0.0193 hm2/人。生態(tài)足跡是生態(tài)承載力的3倍以上；這說明武漢市總體上經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式正在由粗放、消耗型向集約、節(jié)約型轉(zhuǎn)變。因此，一方面必須要堅持提高資源利用率，另一方面也需要優(yōu)化土地結(jié)構(gòu)、控制人口增長、提高人口總體素質(zhì)、樹立科學(xué)消費觀念等來促進(jìn)武漢市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

生態(tài)足跡；生態(tài)承載力；經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展

1 文獻(xiàn)綜述

生態(tài)足跡最初是1992年由加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Rees首次提出，由他的學(xué)生Wackernagel提出具體的計算方法，其定義為：在既定的人口和經(jīng)濟(jì)條件下，一個區(qū)域內(nèi)所消耗的資源與所需吸收的廢棄物所需要的生產(chǎn)性土地面積。自1999年引入我國以來，引起了國內(nèi)學(xué)者的極大興趣。楊開忠，楊詠等(2000)介紹了生態(tài)足跡分析方法的理論框架和計算方法[1]；張志強，徐忠民，程國棟等(2001)對中國一些省、地區(qū)經(jīng)濟(jì)生態(tài)足跡計算[2]。郭秀銳、楊居榮、毛顯強(2003)正對以廣州為例的城市生態(tài)足跡的計算[3]。趙翠娥、丁文榮(2013)對昆明市2000-2010年的生態(tài)足跡動態(tài)分析[4]。熊鷹(2012)則從生態(tài)足跡供需角度研究了湖南省1998-2006年的生態(tài)足跡動態(tài)變化[5]。目前國內(nèi)期刊上發(fā)表的相關(guān)主題的文章三百余篇，但這些研究大都是以某個地區(qū)和單個年份為載體的靜態(tài)分析，對大城市的生態(tài)足跡動態(tài)研究較少，故筆者試圖研究武漢2004-2013年生態(tài)足跡計算，以研究武漢市可持續(xù)發(fā)展程度，以期為武漢市建設(shè)提供切實可行的合理化建議。

2 研究方法

2.1 生物資源生態(tài)足跡模型

在本文研究中，使用生產(chǎn)性生態(tài)足跡。生產(chǎn)性生態(tài)足跡是指在既定的人口和經(jīng)濟(jì)條件下，一個區(qū)域內(nèi)維持這些人口所消費的資源和吸收的廢棄物所需要的面積[6]。生態(tài)足跡包括了生物資源生態(tài)足跡，能源生態(tài)足跡和貿(mào)易所產(chǎn)生的生態(tài)足跡，筆者僅就生物資源生態(tài)足跡(ecological footprint of biological resource)進(jìn)行計算。

其計算公式為：

EF=N·ef=N∑rjAi=N·rj∑(ci/pi)

(1)

ef=EF/N

(2)

式中：EF為總的生態(tài)足跡；N為總?cè)丝跀?shù)；ef為人均生態(tài)足跡(hm2/cap)；Ai為第i種消費項目則算的人均占有的生物生產(chǎn)面積(hm2/cap);ci為i種商品的人均消費量；pi為i種商品的平均生產(chǎn)能力；j為生物資源生產(chǎn)性土地類型(耕地、林地、草地、水域)；rj為均衡因子，因為單位面積耕地、牧草地、林地等的生物生產(chǎn)能力差異很大，為了將他們轉(zhuǎn)化為相同生產(chǎn)能力的面積，所以在每類型生物人均生產(chǎn)面積前乘上一個均衡因子(權(quán)重)。本文將采用2006年世界野生基金會(WWF)“生活的星球”報告中的均衡因子，即耕地2.21、草地0.49、林地1.34、水域0.36。

2.2 生物資源生態(tài)承載力模型

生物資源生態(tài)承載力(ecological capacity of biological resource)指的是在某一個區(qū)域內(nèi)能夠提供給人類的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積的總和。本文中的生物資源生態(tài)資源承載力舍去了化石能源地和建筑用地，包括了耕地、牧草地、水域、林地等四種類型。由于不同國家或區(qū)域的資源稟賦不同，不僅單位面積不同土地類型生物生產(chǎn)能力不同，而且同種土地類型不同地區(qū)間的生產(chǎn)力也有很大的差異。為了減少差異，我們可用產(chǎn)量因子(yield factor)調(diào)整。產(chǎn)量因子是某個區(qū)域某種類型的土地平均生產(chǎn)力與全球同種類型的土地平均生產(chǎn)力的比值。因此，生態(tài)承載力的表達(dá)式為:

EC=(1-bd)·N·ec=(1-bd)·N·∑ajrjyj

(3)

ec=EC/N

(4)

式中：EC表示區(qū)域總生態(tài)承載力；N表示人口數(shù)；ec表示人均生態(tài)承載力(ha/cap)；aj表示人均生產(chǎn)性土地面積；rj表示均衡因子，同上；bd表示保護(hù)生物多樣性的面積比例，一般為12%。yj表示產(chǎn)量因子，本文常量因子將引用Wackernagel計算中國生態(tài)足跡時所采用的值，即耕地1.66，草地0.19，林地0.91，水域1.00。

2.3 生態(tài)赤字與生態(tài)盈余

生態(tài)赤字/盈余是衡量一個國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)是否可持續(xù)發(fā)展的最終指標(biāo)，即生態(tài)承載力與生態(tài)足跡的差值，用來反應(yīng)一個地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。因此，其表達(dá)式為：

ED(ER)=EC-EF

(5)

式中ED表示區(qū)域總生態(tài)赤字，ER表示區(qū)域總生態(tài)盈余。EC為區(qū)域總生態(tài)承載力，EF表示區(qū)域總生態(tài)足跡。若當(dāng)生態(tài)承載力小于生態(tài)足跡時，則出現(xiàn)ED，表示出現(xiàn)生態(tài)赤字。

3 計算及分析

3.1 生態(tài)足跡計算與分析

經(jīng)過對武漢市2005-2014年的《武漢統(tǒng)計年鑒》 、《湖北統(tǒng)計年鑒》的相關(guān)數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行統(tǒng)計、計算，得出武漢市2004-2013年的人均生態(tài)足跡。從中得出，武漢市2004-2013年人均生態(tài)足跡總體來說呈上漲趨勢。由2004年的0.026092hm2/人到2013年的0.07414hm2/人，上漲幅度達(dá)到了0.048048hm2/人。在各種類型土地利用中，耕地、草地、水域的人均生態(tài)足跡變化較大，且占人均總生態(tài)足跡比重較大。其中草地的生態(tài)足跡是2004年的9倍，水域是2004年的10倍；耕地的生態(tài)足跡總體在持續(xù)下降，從2004年的0.003351hm2/人，下降到2013年的0.00161 hm2/人，接近2004年生態(tài)足跡的1/3；相對于其他三種土地類型而言，林地的生態(tài)足跡變化不大。

3.2 生態(tài)承載力的計算與分析

通過對《武漢統(tǒng)計年鑒》[7]、《湖北統(tǒng)計年鑒》[8]的相關(guān)數(shù)據(jù)和資料，使用公式(3)、(4)進(jìn)行計算得到武漢市2004-2013年人均生態(tài)承載力。從中得出，武漢市2004-2013年人均生態(tài)承載力變化不大，先從2004年0.0194hm2/人上升至2006年的0.033959hm2/人，再又慢慢下降至2013年的0.0193 hm2/人。耕地的生態(tài)承載力總體呈下降趨勢，從2004年的0.005563hm2/人，下降到2006年的0.0027149 hm2/人，接著又上升至2012年的0.00503 hm2/人，又下降至2013年的0.00267 hm2/人；草地的生態(tài)承載力變化不大；而水域的生態(tài)承載力也是下降的幅度較大，從2004年的0.003407hm2/人到20013年的0.000364hm2/人。林地呈階段性增長，從2004年0.015596hm2/人下降至2007年0.01337hm2/人，而后又增長至2013年的0.01842 hm2/人。這說明武漢市在這十年來，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對耕地、水域使用強度較大，使得耕地、水域的承載力下降，對經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性帶來不良影響。林地并不是呈持續(xù)增長，而是出現(xiàn)階段性增長。這與武漢市近年來大推行退耕還林，推進(jìn)武漢城市圈建設(shè)有密切的聯(lián)系，這些舉措進(jìn)一步加強了武漢市森林面積的增長，增強了林地的可承載力。

3.3 總生態(tài)盈余與生態(tài)赤字的計算與分析

通過對以上表中的數(shù)據(jù)帶入公式(1)、(3)、(5)中進(jìn)行計算得到2004-2013年武漢市總生態(tài)足跡、生態(tài)承載力、生態(tài)赤字。2004-2013年間，武漢市總生態(tài)赤字在不斷地波動上升，2004年到2010年生態(tài)赤字變化不大，但是從2011-2013年生態(tài)赤字增長了將近9倍。說明武漢市在這近十年以來，雖然生態(tài)足跡和生態(tài)承載力均在不斷上升，但是由于生態(tài)足跡的增長量始終超過了生態(tài)承載力的增長量，因而導(dǎo)致了武漢市生態(tài)赤字不斷地波動上升。從圖上表明2013年總生態(tài)足跡需求已經(jīng)達(dá)到了該供給的300%左右。

4 結(jié)論

通過對武漢市近十年的生態(tài)足跡時間序列的計算分析，發(fā)現(xiàn)武漢市的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了自然能夠提供的生產(chǎn)力。從整體來看，近十年來生態(tài)足跡增長很快，而生態(tài)承載力卻變化不大，生態(tài)赤字逐漸增大，嚴(yán)重制約著當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展 。從這種情況來看，短時間內(nèi)其生物資源生態(tài)赤字不會出現(xiàn)減少的情況，不可持續(xù)性的發(fā)展也很難得到改觀。

該地區(qū)的資源過度利用只能通過對本地區(qū)的內(nèi)部資本存量進(jìn)行彌補生態(tài)承載力的不足。但是從長遠(yuǎn)來看，則必然會破壞生態(tài)環(huán)境的循環(huán)，以至于達(dá)到惡性循環(huán)的情況，繼而進(jìn)一步會減低生態(tài)足跡的供給能力，致使生態(tài)赤字不斷擴(kuò)大。

根據(jù)以上實際情況，武漢市應(yīng)當(dāng)在以下方面采取措施：

(1)優(yōu)化土地結(jié)構(gòu)

由上述情況可知，武漢市四個土地利用類型中，耕地、草地、水域三種類型土地生態(tài)足跡減少較快。所以，一方面我們需要控制建設(shè)用地占用耕地的規(guī)模及速度，通過農(nóng)地整理新增耕地，改善耕地生產(chǎn)條件。另一方面我們也需要改良土壤，提高耕地質(zhì)量。在草地利用方面，一方面要呼吁大家理性消費，減少對肉制品的需求。另一方面應(yīng)當(dāng)實行保護(hù)與建設(shè)兵種的原則，編制好草地資源開發(fā)的規(guī)劃，做好草地的劃分和確定工作，實行嚴(yán)格管理，實現(xiàn)草地的可持續(xù)性發(fā)展。 在水域方面，一方面我們需要呼吁大家減少對魚類等水資源產(chǎn)品進(jìn)行消費，保持節(jié)約。另一方面，政府應(yīng)當(dāng)出臺相應(yīng)的政策和稽查機構(gòu)，通過巡查、暗查等方式對破壞水資源環(huán)境行為進(jìn)行罰款，教育。從而保證水資源的合理利用。

(2)提高資源利用率

為了實現(xiàn)武漢市農(nóng)業(yè)發(fā)展模式由粗放、消耗型向集約、節(jié)約型轉(zhuǎn)變，應(yīng)當(dāng)積極的通過科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步來促進(jìn)生物資源的利用效率的提高。堅持開放與節(jié)約并重，按照減量化、再利用、資源化原則，積極探索低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方式，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。實行最嚴(yán)格的土地保護(hù)制度和資源管理制度，提高區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力。

[1] 楊開忠，楊詠.生態(tài)足跡分析理論與方法[J]地理科學(xué)進(jìn)展,2010,15(6)：630-636

[2] 張志強，徐中民，程國棟，陳東景.中國西部12省(市區(qū))的生態(tài)足跡[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,38(4)：1-8

[3] 郭秀銳，楊居榮，毛顯強.城市生足跡計算與分析(以廣州為例)[J].地理研究,2003,22(5)：655-662

[4] 趙翠娥，丁文榮.昆明市2000-2010年的生態(tài)足跡動態(tài)分析[J].中國人口資源與環(huán)境,23(5)

[5] 熊鷹，湖南省生態(tài)足跡與生態(tài)承載力的動態(tài)變化分析[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報.2012,21(10)：1683-1688

[6] 何偉，胡鴻興，沈虹，王鈺，徐福留.湖北省“兩圈”生物資源生態(tài)足跡動態(tài)分析[J].中國人口資源,2011,21(2)

[7] 武漢市統(tǒng)計局.2004-2013年武漢統(tǒng)計年鑒.

[8] 湖北統(tǒng)計局.2004-2013年湖北統(tǒng)計年鑒.

[9] 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

王康(1992-)，男，漢族，湖北通山人，碩士研究生，中南民族大學(xué)，環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)。

F061.5

A

1671-1602(2016)22-0106-02