梅駿倫，顏永才

(湖北師范大學(xué)資源枯竭城市轉(zhuǎn)型與發(fā)展研究中心，湖北 黃石　435002)

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基于生態(tài)足跡的黃石城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性評價

梅駿倫，顏永才

(湖北師范大學(xué)資源枯竭城市轉(zhuǎn)型與發(fā)展研究中心，湖北 黃石435002)

黃石市作為資源枯竭型城市，生態(tài)環(huán)境承載能力面臨巨大壓力?；诖?，本文運(yùn)用生態(tài)足跡模型，對黃石市2008-2013年生態(tài)足跡、生態(tài)承載力和生態(tài)赤字進(jìn)行了實(shí)證分析，評價結(jié)果表明：黃石市生態(tài)赤字較大且日趨嚴(yán)重，反映了黃石市資源供給不能滿足人類日益增長的物質(zhì)需求，城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性較差，亟需轉(zhuǎn)變發(fā)展模式。

黃石市；生態(tài)系統(tǒng)；生態(tài)承載力；生態(tài)赤字；生態(tài)足跡

在當(dāng)前，生態(tài)城市是資源型城市的發(fā)展方向之一。在我國，已經(jīng)有許多的城市提出以建設(shè)生態(tài)城市為目標(biāo)，并取得了一系列成果。湖北省黃石市是我國的老工業(yè)基地，對于黃石市這樣一個生態(tài)環(huán)境惡劣、環(huán)境容量有限、功能復(fù)雜、用地狹窄的資源消耗型重工業(yè)城市來說，創(chuàng)建新型生態(tài)城市有著十分重要的意義。在20世紀(jì)90年代初，加拿大大不列顛哥倫比亞大學(xué)教授Willian E.Rees首次提出生態(tài)足跡這樣的一種從生態(tài)學(xué)角度來衡量可持續(xù)發(fā)展程度的方法。我們可以將生態(tài)足跡看作生態(tài)系統(tǒng)的需求，將生態(tài)承載力看作生態(tài)系統(tǒng)的供給，并且通過兩者的比較可以計算出生態(tài)盈余或是生態(tài)赤字。本文運(yùn)用生態(tài)足跡模型，計算出黃石市的生態(tài)足跡、生態(tài)承載力和生態(tài)赤字(盈余)，從而判斷黃石城市生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性，為黃石生態(tài)城市建設(shè)提供理論和方法借鑒。

一、黃石市人均生態(tài)足跡的計算方法及結(jié)果

1.生態(tài)足跡的內(nèi)涵及計算方法

本文將生態(tài)足跡界定為滿足人類消費(fèi)和生產(chǎn)，并接受隨之產(chǎn)生的所有廢棄物所需要的生物生產(chǎn)性土地面積。生態(tài)足跡的計算就是將人類生產(chǎn)、生活消費(fèi)的各個項目，轉(zhuǎn)換成建設(shè)用地、林地、草地、耕地、水域和化石能源用地的生產(chǎn)性用地面積，然后通過均衡因子，借助生態(tài)足跡的一般模型，折算成生態(tài)足跡，生態(tài)足跡的計算公式如下：

(公式1)

上式中，TEF表示生態(tài)足跡總量；tef為人均生態(tài)足跡(hm2/人)；N為人口數(shù)量；生活消費(fèi)項目折算的生物生產(chǎn)性面積(hm2/人)、Ai表示人均第i個生產(chǎn)；i為生產(chǎn)、生活消費(fèi)項目類型；pi表示項目平均生產(chǎn)能力(kg/hm2);ci表示項目人均消費(fèi)量(hm2/人)；qi表示i項目土地面積的均衡因子。

2.黃石市人均生態(tài)足跡的計算結(jié)果

本文依據(jù)黃石市歷年的統(tǒng)計年鑒，選取2008-2013年的統(tǒng)計資料應(yīng)用生態(tài)足跡一般模型，計算出黃石市與生產(chǎn)性土地相關(guān)的生態(tài)足跡，對黃石市的可持續(xù)發(fā)展做出評估。其中，主要農(nóng)作物小麥、稻谷、玉米、薯類、大豆、麻類、棉花、油料、糖類等主要占用耕地，利用其生產(chǎn)量來計算黃石市耕地的生態(tài)足跡；動物產(chǎn)品肉類、禽蛋的生產(chǎn)主要依賴草地，利用其產(chǎn)量來計算黃石市草地的生態(tài)足跡；水產(chǎn)品的產(chǎn)量依賴于水域，利用其總量來計算水域的生態(tài)足跡；利用木材產(chǎn)品茶葉、水果的產(chǎn)量來計算黃石市林地的生態(tài)足跡；利用煤炭、天然氣等生物資源的消耗量則用來計算化石燃料生態(tài)足跡；利用熱力和電力來計算建設(shè)用地生態(tài)足跡。值得注意的是，在計算電力和原煤等能源消費(fèi)的生態(tài)足跡時，需要轉(zhuǎn)化為化石能源土地面積，如下表1所示：

表1　原煤和電力的全球平均能源泉足跡及折算系數(shù)

依據(jù)上述計算方法，可計算出2008-2013年各類用地的生態(tài)足跡，具體計算結(jié)果如表2所示。

表2　黃石市2008-2013年人均生態(tài)足跡消費(fèi)狀況(單位：hm2 /人)

二、黃石市生態(tài)承載力的計算方法及結(jié)果

1.生態(tài)承載力的內(nèi)涵及計算方法

生態(tài)承載力是指區(qū)域類生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)性土地面積。計算生態(tài)承載力，首先要獲得各類生產(chǎn)性用地的實(shí)際面積，根據(jù)各類生產(chǎn)性用地的產(chǎn)出因子，將不同地區(qū)同類生產(chǎn)性用地轉(zhuǎn)成可比面積，再根據(jù)均衡因子，得到各類用地的生態(tài)承載力，生態(tài)承載力計算模型如下：

(公式2)

上式中：ec為人均生態(tài)承載力；j代表生產(chǎn)性土地類型；ri表示均衡因子；ai是實(shí)際人均生產(chǎn)性土地面積；yi為產(chǎn)出因子。在計算實(shí)際生態(tài)承載力時，還需要扣除生物多樣性保護(hù)面積，計算公式如下：

ec'=(1-12%)×ec

(公式3)

上式中：ec'表示實(shí)際生態(tài)承載力，ec表示理論生態(tài)承載力。

2.黃石生態(tài)承載力的計算結(jié)果

從黃石市的國土資源公報和統(tǒng)計年鑒中，找出黃石市的各類用地面積，由于湖北省歷年統(tǒng)計年鑒對黃石市各類用地資源統(tǒng)計的不足，本文僅對林地、水域、草地、耕地與建設(shè)用地五種生產(chǎn)性用地的承載力做出一定的分析。依據(jù)上述計算方法，可計算出2008-2014年各種生產(chǎn)性用地的人均生態(tài)承載力，具體結(jié)果如表3所示。

三、黃石市生態(tài)赤字的計算方法及結(jié)果

1.黃石市生態(tài)赤字的計算方法

生態(tài)盈虧從側(cè)面揭示了一個地區(qū)的人口、資源供給與社會發(fā)展能力的相適應(yīng)程度，本文利用通用的生態(tài)盈虧公式對黃石市 2008-2013 年的生態(tài)盈虧狀況進(jìn)行計算，見公式：

生態(tài)赤字(ED)=生態(tài)承載力(EC)-生態(tài)足跡(EF)

(公式4)

依據(jù)上述計算方法，利用表3和表4的數(shù)據(jù)，可計算出2008-2013年各類用地的生態(tài)盈虧情況，具體結(jié)果如下所示。

表4　黃石市2008-2013 年的生態(tài)足跡、生態(tài)承載力及生態(tài)赤字/盈余

圖1　黃石市2008-2013年生態(tài)足跡供需變化(單位：公頃)

2.黃石市生態(tài)赤字的結(jié)果分析

從表4可以看出，2008-2013年黃石市生態(tài)承載力小于生態(tài)足跡，生態(tài)赤字/盈余出現(xiàn)負(fù)值，說明生態(tài)出現(xiàn)赤字。由圖1可以看出，2008-2013年黃石市生態(tài)足跡從整體上是在不斷地增加，生態(tài)承載力則處于平穩(wěn)基本變化不大的趨勢。從兩者的關(guān)系上看，從2008 到2013年生態(tài)足跡與生態(tài)承載力相差越來越大，相應(yīng)的生態(tài)赤字曲線也可以反應(yīng)這一狀態(tài)，生態(tài)赤字與生態(tài)足跡成正相關(guān)的關(guān)系，與生態(tài)承載力成負(fù)相關(guān)的關(guān)系；即生態(tài)足跡越大，生態(tài)赤字就越嚴(yán)重，資源供給不能滿足人類日益增長的物質(zhì)需求。從趨勢上看，未來的生態(tài)赤字可能會越來越嚴(yán)重，人類社會發(fā)展對資源的消耗越來越大。這說明，黃石的生態(tài)處于不可持續(xù)的發(fā)展現(xiàn)狀。事實(shí)上，黃石市這幾年各類用地生態(tài)赤字都面臨著增加的趨勢，尤其是水域和耕地，是生態(tài)環(huán)境脆弱的用地類型，應(yīng)該增加對這兩類用地的保護(hù)。

四、政策建議

1.加強(qiáng)行政引導(dǎo)及管理職能。黃石市政府及有關(guān)主管部門對社會經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的關(guān)系應(yīng)有清醒的認(rèn)識，并配合環(huán)保、林業(yè)等部門相互協(xié)調(diào)與合作，充分發(fā)揮引導(dǎo)、監(jiān)督和管理職能，針對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中出現(xiàn)的各種環(huán)境問題，提出具體的要求和出臺專門的文件，明確各自的責(zé)任和義務(wù)。

2.控制人口規(guī)模。造成生態(tài)赤字的原因之一是人口規(guī)模，無節(jié)制的人口增長會給自然環(huán)境與生態(tài)環(huán)境帶來巨大的壓力，所以需要控制人口數(shù)量來提高生態(tài)承載力。

3.建設(shè)資源節(jié)約型的消費(fèi)和生產(chǎn)體系。據(jù)研究，發(fā)達(dá)國家的生態(tài)足跡普遍較高，這與他們的生活模式和消費(fèi)模式成正比。高消費(fèi)模式的生活實(shí)際上是一種浪費(fèi)森林、土地、礦產(chǎn)和能源資源的生活模式，直接導(dǎo)致了人均生態(tài)足跡的擴(kuò)大。

4.切實(shí)保護(hù)現(xiàn)有土地資源，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。黃石市生態(tài)承載力逐年下降，是造成生態(tài)赤字的因素之一。為提高該地區(qū)的生態(tài)承載力，就要積極開展土地資源調(diào)查，科學(xué)的開發(fā)和整理土地；并制定相關(guān)政策，用以對土地生態(tài)保護(hù)，改善土地生態(tài)環(huán)境。

5.優(yōu)化林、農(nóng)、漁、牧產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例。建立集約利用土地機(jī)制，調(diào)整林業(yè)結(jié)構(gòu)用以提高土地利用效率，既要保護(hù)天然林、防護(hù)林和水源涵養(yǎng)林，又要積極開展土地利用潛力和后備資源開發(fā)利用的研究，充分挖掘工礦廢棄地、農(nóng)業(yè)用地的潛力。

6.建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。這是黨中央、國務(wù)院提出的重大戰(zhàn)略任務(wù)。生態(tài)足跡反映了人類對生態(tài)資源的需求狀況，這種需求除了人類直接獲得的生態(tài)系統(tǒng)中的資源以外，還包括人類向生態(tài)系統(tǒng)排放的污染物質(zhì)對生態(tài)資源的占用和消耗。大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展服務(wù)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，遏制高耗能產(chǎn)業(yè)。

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(責(zé)任編輯：胡喬)

教育部人文社會科學(xué)研究青年基金項目(批準(zhǔn)號：14YJC790147)、湖北省技術(shù)創(chuàng)新專項軟科學(xué)研究類項目 (批準(zhǔn)號：2016BQF046)以及湖北師范大學(xué)資源枯竭城市轉(zhuǎn)型發(fā)展研究中心開放基金項目(批準(zhǔn)號：KF2014Z01)的資助項目

2016—05—11

梅駿倫，男，湖北黃石人，在校研究生，資源枯竭城市轉(zhuǎn)型與發(fā)展研究中心研究成員，研究方向資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)。

F299

A

1009- 4733(2016)05- 0099- 04

10.3969/j.issn.1009-4733.2016.05.020