薛若晗

(閩江學(xué)院地理科學(xué)系，福建福州 350108)

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基于生態(tài)足跡模型的福建省人口容量研究

薛若晗

(閩江學(xué)院地理科學(xué)系，福建福州 350108)

研究2014年福建主要城市的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力狀況，計算這些城市的人口容量，并分析了這些城市人口容量與實際人口規(guī)模的差異。結(jié)果表明，福州、莆田、泉州、廈門、漳州、龍巖、三明、寧德面臨生態(tài)赤字和人口過剩問題，具有相對較大的人地矛盾。最后從降低生態(tài)足跡和提高生態(tài)承載力兩個方面提出相關(guān)對策。

生態(tài)足跡；生態(tài)承載力；生態(tài)赤字；人口容量；福建省

生態(tài)足跡(Ecological Footprint,EF)是任何已知區(qū)域的人口(如某個人、某城市、某國家)消耗自然資源及消納廢棄物所需要的生產(chǎn)性土地面積(包括水域)[1]。20世紀90年代初，加拿大生態(tài)經(jīng)濟學(xué)家William和他的博士生Wackernage1首先定義了生態(tài)足跡，并提出估計人類需要的可再生自然資源及自然界為人類提供的生命支持服務(wù)功能的生態(tài)足跡分析法[1]。聯(lián)合國教育科學(xué)及文化組織將“人口容量”定義為“在可預(yù)測的時間范圍內(nèi)，使用當?shù)刭Y源或其他外部條件包括資金、科技和智能等手段，在確保不違反社會規(guī)范的物質(zhì)前提下，某一國家或研究區(qū)域所能持續(xù)供養(yǎng)的最優(yōu)人口規(guī)?！盵2]。國際人類生態(tài)學(xué)界也指出“人口容量絕不能危害大自然生態(tài)系統(tǒng)并在最優(yōu)使用常規(guī)能源的基礎(chǔ)之上，人類生態(tài)系統(tǒng)所能夠長期穩(wěn)定供養(yǎng)的人口數(shù)量或人口規(guī)?！盵3]。

運用生態(tài)足跡分析法計算一個國家或區(qū)域人口消費的生物資源和化石能源，并同時計算該區(qū)域所擁有的實際生態(tài)承載能力，將二者進行比較，可以判斷該國家或區(qū)域的發(fā)展是否處于生態(tài)可承載的范圍之內(nèi)，進而按區(qū)域的生產(chǎn)性土地面積計算出該區(qū)域可承載的人口容量。近年來，一些學(xué)者基于該方法，對各區(qū)域的適度人口進行了研究。劉宇輝等[4-5]以生態(tài)足跡理論為依據(jù)，研究了西部12省市的生態(tài)適度人口；唐湘玲等[6]對1998—2008年新疆適度人口進行了研究；宋佩鋒等[7]測算了2009年合肥市人口容量[7]；劉亞琦等[8]對聊城市生態(tài)適度人口進行了分析。近年來，福建省發(fā)展迅速，同時生態(tài)環(huán)境問題也備受重視。筆者選取2014年福建省幾個主要城市自然、社會、經(jīng)濟數(shù)據(jù)，分別對各城市人均生態(tài)足跡和城市總生態(tài)承載力進行計算，對各城市的人口狀況進行評價，以期為正確處理區(qū)域人口、資源、環(huán)境與發(fā)展之間的關(guān)系及實現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展目標提供科學(xué)依據(jù)。1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況 福建省位于我國東南沿海，分別與浙江、江西、廣東3省接界，北南最長530 km，西東最寬480 km，陸域面積12.4萬km2，陸地海岸線3 751.5 km。2014年全省人口3 806萬。福建省現(xiàn)轄福州、莆田、泉州、廈門、漳州、龍巖、三明、南平、寧德9個地級市，以及1個平潭綜合實驗區(qū)[9]。

1.2 研究方法 計算生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的方法以及選取的均衡因子、產(chǎn)量因子，均是參照全球足跡網(wǎng)絡(luò)(WWF)的《國家生態(tài)足跡賬戶計算基本方法和框架(2011版)》[10]中的計算模型和參數(shù)。

1.2.1 生態(tài)足跡計算模型。在生態(tài)足跡分析法中，一般用區(qū)域資源消費情況來表示區(qū)域生態(tài)足跡[11]。因此，計算生態(tài)足跡是將區(qū)域內(nèi)各種資源消費轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)這些資源所需的各類生產(chǎn)性土地面積。由于全球各類生產(chǎn)性土地的生產(chǎn)力不同，因此在計算時要加入均衡因子進行調(diào)節(jié)，均衡因子即為全球某類生態(tài)生產(chǎn)性土地的平均生產(chǎn)力與全球各類生產(chǎn)性土地平均生產(chǎn)力的比值[10，12]。計算公式如下：

(1)

式中,EF為區(qū)域總生態(tài)足跡，ghm2，即全球公頃；N為人口數(shù)；ef為人均生態(tài)足跡；i為消費類型；j為生產(chǎn)性土地類型；ci為第i種消費的人均消費量；pi為第i種消費的平均生產(chǎn)力；EQFj為第j種生產(chǎn)性土地的均衡因子[10,12-14]。

1.2.2 生態(tài)承載力計算模型。區(qū)域生態(tài)承載力是將研究區(qū)域內(nèi)各類生產(chǎn)性土地的面積乘以對應(yīng)的均衡因子和產(chǎn)量因子。由于不同區(qū)域的同等類型土地生產(chǎn)能力存在地區(qū)差異，因此需要用產(chǎn)量因子進行均衡。產(chǎn)量因子定義為某一區(qū)域該類土地的平均產(chǎn)量與全球同類土地平均產(chǎn)量的比值[10,12]。計算公式如下：

(2)

式中,EC為區(qū)域總生態(tài)承載力，ghm2；ec為人均生態(tài)承載力；aj為人均實際占有第j種生產(chǎn)性土地面積；YFj為第j種生產(chǎn)性土地產(chǎn)量因子[10,12-14]。

根據(jù)世界環(huán)境與發(fā)展委員會《我們共同的未來》中的建議，用生產(chǎn)型土地面積計算生態(tài)承載力，應(yīng)扣除12%的生物多樣性保護面積[15]。

1.2.3 生態(tài)赤字計算模型。區(qū)域的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力相比較的結(jié)果在一定程度上表示該區(qū)域的生態(tài)平衡和可持續(xù)發(fā)展狀況。若區(qū)域生態(tài)足跡大于區(qū)域生態(tài)承載力，稱為生態(tài)赤字；反之，為區(qū)域生態(tài)盈余[10,12]。生態(tài)赤字計算公式如下：

生態(tài)赤字=生態(tài)足跡-生態(tài)承載力

(3)

1.2.4 人口容量計算模型。該研究計算人口容量是基于生態(tài)足跡理論，因此，計算結(jié)果是研究區(qū)域的資源產(chǎn)出能滿足自身消費時的最理想人口規(guī)模，是區(qū)域適度人口規(guī)模，極可能與實際的人口規(guī)模存在較大差異。計算公式如下：

(4)

P=P1-P0

(5)

式中，P0為計算的區(qū)域適度人口容量;P1為區(qū)域現(xiàn)實人口總量；P為過剩人口或不足人口。

1.3 數(shù)據(jù)來源 計算生態(tài)足跡涉及的生物產(chǎn)量數(shù)據(jù)來自《福建統(tǒng)計年鑒2015》[9]、《中國統(tǒng)計年鑒2015》[16]及2015年福建各地市統(tǒng)計年鑒[17-25]。生產(chǎn)性土地主要包括耕地、草地、林地和水域4種類型。果園根據(jù)土壤質(zhì)地和耕種狀況劃歸耕地類型。從福建省畜牧業(yè)生產(chǎn)情況來看，豬和禽類的飼養(yǎng)主要依靠耕地產(chǎn)出的農(nóng)作物及其加工品，而牛、羊等的飼養(yǎng)則依靠牧草地供應(yīng)的草料，因此畜牧業(yè)生產(chǎn)用地劃分為耕地和草地兩種類型。福建省海洋捕撈面積暫時未能獲得可靠數(shù)據(jù)，因此該研究統(tǒng)計的漁業(yè)生產(chǎn)主要依據(jù)淡水漁業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)。該研究中，計算生態(tài)承載力所涉及的福建省生產(chǎn)性土地資源的數(shù)據(jù)來自第2次全國土地調(diào)查主要數(shù)據(jù)成果公報中福建及所轄地區(qū)的數(shù)據(jù)成果[26]。

2 結(jié)果與分析

2.1 福建主要城市人均生態(tài)足跡、生態(tài)承載力和生態(tài)赤字

2.1.1 人均生態(tài)足跡。筆者引用了福建主要城市2015年統(tǒng)計年鑒[17-25]的統(tǒng)計資料和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)有關(guān)生物資源的世界平均產(chǎn)量資料[27]，分別將2014年福州、莆田、泉州、廈門、漳州、龍巖、三明、南平、寧德9個城市的居民生物資源消費量(包括糧食、木材等12個項目)，轉(zhuǎn)化為提供這些消費所需要的生產(chǎn)性土地面積；再根據(jù)《綜合能耗計算通則》(GB 2589—2008)，將原煤、電力等8個項目的能源消費轉(zhuǎn)化成消耗熱量后，折算成我國生物生產(chǎn)性土地面積；用式(1)計算2014年福建各地市人均生態(tài)足跡(表1)。由于該研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是用居民消費量而不是生物量，因此不用進出口貿(mào)易量進行調(diào)整。

表1 2014年福建主要城市人均生態(tài)足跡

由表1可知，福建主要城市的人均生態(tài)足跡以泉州最高，達3.196 ghm2，南平最低，為0.891 ghm2，這與各個城市的經(jīng)濟發(fā)展狀況有關(guān)，泉州作為近年來福建經(jīng)濟增長最快的城市之一，生產(chǎn)的資源消耗和居民的消費水平呈現(xiàn)明顯上升趨勢。表1中的福建主要城市的人均生態(tài)足跡均低于世界自然基金會(WWF)公布的2012年我國人均生態(tài)足跡(3.400 ghm2)。而且，除了福州、泉州和三明外，其他城市的人均生態(tài)足跡也低于WWF公布的2010年全球人均生態(tài)足跡(2.600 ghm2)[13-14]。這表明隨著經(jīng)濟和社會的進一步發(fā)展，人均生態(tài)足跡還會持續(xù)上升。

2.1.2 生態(tài)承載力。依據(jù)第2次全國土地調(diào)查主要數(shù)據(jù)成果公報中福建及所轄地區(qū)的數(shù)據(jù)成果[26]，結(jié)合2015年福建各地市統(tǒng)計年鑒[17-25]所提供的資料，由公式(2)計算得到2014年福建主要城市生態(tài)承載力(表2)。

由表2可知，福建主要城市的可用人均生態(tài)承載力以南平最高，達1.398 ghm2，廈門最低，僅0.213 ghm2，均低于2010年WWF公布的全球人均生態(tài)承載力(1.700 ghm2)，只有南平、三明和龍巖的數(shù)值超過2012年WWF公布的我國人均生態(tài)足跡(0.900 ghm2)[13-14]。這表明福建的大部分主要城市尤其是經(jīng)濟發(fā)達的廈門、漳州、泉州以及福州等，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)對經(jīng)濟增長的支撐能力都不容樂觀，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，區(qū)域生態(tài)承載力呈繼續(xù)減少的趨勢，地區(qū)生態(tài)壓力會繼續(xù)加大。

表2 2014年福建主要城市生態(tài)承載力

2.1.3 生態(tài)赤字。由表3可知，2014年福建省9個城市的人均生態(tài)足跡有8個城市超過人均生態(tài)承載力。從人均生態(tài)赤字來看，只有南平處于生態(tài)盈余。其中，生態(tài)赤字排在前3位的城市依次為泉州、福州、廈門，與2014年地區(qū)生產(chǎn)總值的排序一致，這反映了地區(qū)經(jīng)濟的增長與生態(tài)壓力呈正相關(guān)。

表3 2014年福建主要城市生態(tài)赤字

2.2 福建主要城市人口容量 由表4可知，除了南平的實際人口數(shù)量是其人口容量的63.7%之外，其他城市的人口數(shù)量均遠遠超過人口容量。其中，以泉州人口過剩情況最嚴重，實際人口數(shù)量是人口容量的9.443倍；其次是廈門，實際人口數(shù)量是人口容量的8.639倍；再次是福州，實際人口數(shù)量是人口容量的7.912倍。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論 用生態(tài)足跡分析法計算福建主要城市的人口容量，得出的結(jié)果能較好地反映出在生態(tài)承載力范圍內(nèi)福建生產(chǎn)能滿足消費時的人口數(shù)量。結(jié)果顯示，除了南平之外，福州、莆田、泉州、廈門、漳州、龍巖、三明、寧德8個城市的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力對比差異明顯，存在較大生態(tài)赤字。這些城市由生態(tài)承載力估算出的人口容量遠小于實際人口數(shù)量，也就是說，這8個城市目前的人口規(guī)模已經(jīng)超出了區(qū)域生態(tài)承載力。巨大的人口赤字及由此帶來的大量生產(chǎn)和消費對生態(tài)環(huán)境的影響巨大，導(dǎo)致福建省人地矛盾日益突出，可持續(xù)發(fā)展狀況堪憂。這些城市正依靠從區(qū)域外其他地區(qū)輸入資源供養(yǎng)這部分過剩人口。隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，人口數(shù)量將進一步增長，如果這些城市保持現(xiàn)有的城市發(fā)展水平和居民消費水平，則需要從外部輸入越來越多的資源，從而將生態(tài)壓力轉(zhuǎn)移到輸出資源的地區(qū)。

表4 2014年福建主要城市人口容量

3.2 建議 客觀來說，福建省總?cè)丝诔食掷m(xù)增長趨勢，將人口控制在適度范圍內(nèi)仍是一項長期任務(wù)。因此，需制訂切實可行的措施，以減緩生態(tài)赤字和過剩人口的增長速度，盡可能緩解人口與資源矛盾突出地區(qū)的環(huán)境壓力。為此，筆者從以下兩方面提出建議：

第一，降低生態(tài)足跡。首先，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。福建的第三產(chǎn)業(yè)雖然比重不低，但是仍有較大發(fā)展提升空間，大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)帶來低能耗和GDP高增長，同時也能降低生產(chǎn)消耗的生態(tài)足跡。其次，福建經(jīng)濟的發(fā)展使居民消費水平的提高，大量生活消費也增加了人均生態(tài)足跡，因此可以通過引導(dǎo)居民樹立正確的消費觀念，提倡綠色消費，改變居民消費模式，調(diào)整消費結(jié)構(gòu)，從而珍惜和合理利用資源，有效緩解生態(tài)足跡的增長趨勢。

第二，提高生態(tài)承載力。近年來，福建省各城市的城市化進程加快，城市建設(shè)對生產(chǎn)型土地大量占用的現(xiàn)象不可避免。因此，需積極進行土地恢復(fù)，加強對耕地、林地的保護，保證有足夠土地，以承載增加的人口對土地資源的持續(xù)需求。同時，提倡土地適度開發(fā)，提高各類生態(tài)生產(chǎn)性土地的生態(tài)生產(chǎn)力，從而提高生態(tài)承載力，提升人口容量。

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[18] 莆田市統(tǒng)計局.莆田統(tǒng)計年鑒2015[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2015.

[19] 泉州市統(tǒng)計局.泉州統(tǒng)計年鑒2015[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2015.

[20] 廈門市統(tǒng)計局.廈門經(jīng)濟特區(qū)統(tǒng)計年鑒2015[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2015.

[21] 漳州市統(tǒng)計局.漳州統(tǒng)計年鑒2015[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2015.

[22] 龍巖市統(tǒng)計局.龍巖統(tǒng)計年鑒2015[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2015.

[23] 三明市統(tǒng)計局.三明統(tǒng)計年鑒2015[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2015.

[24] 南平市統(tǒng)計局.南平統(tǒng)計年鑒2015[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2015.

[25] 寧德市統(tǒng)計局.寧德統(tǒng)計年鑒2015[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2015.

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Study on Population Capacity of Fujian Province Based on Ecological Footprint Model

XUE Ruo-han

(Department of Geographic Science,Minjiang University,Fuzhou,Fujian 350108)

The ecological footprint and ecological carrying capacity of major cities in Fujian were analyzed,the population capacity of these cities in 2014 were calculated by models were calculated,the differences between the population capacity and the actual conditions were analyzed.The result showed that Fuzhou,Putian,Quanzhou,Xiamen,Zhangzhou,Longyan,Sanming and Ningde all faced the problems of ecological deficit and being over-populated,with a relatively large contradiction between people and land.Related countermeasures were put forward from two aspects of reducing the ecological footprint and improving the ecological carrying capacity.

Ecological footprint; Ecological carrying capacity; Ecological deficit; Population capacity; Fujian Province

薛若晗(1978- )，女，福建福州人，講師，碩士，從事生態(tài)環(huán)境研究。

2016-09-21

S 181

A

0517-6611(2016)31-0082-04