張文妤

（煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院， 山西 太原 030001）

行業(yè)縱橫

生態(tài)足跡法在礦區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)生態(tài)承載力評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

張文妤

（煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院， 山西 太原 030001）

以貴州省發(fā)耳礦區(qū)為例，用生態(tài)足跡法對(duì)礦區(qū)開發(fā)前的生態(tài)承載力進(jìn)行了評(píng)價(jià)，分析了礦區(qū)生態(tài)赤字的原因，評(píng)價(jià)了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況可持續(xù)發(fā)展性。

生態(tài)足跡法 規(guī)劃環(huán)評(píng) 生態(tài)承載力

區(qū)域生態(tài)環(huán)境承載力是對(duì)資源開發(fā)強(qiáng)度與環(huán)境承載力之間是否協(xié)調(diào)進(jìn)行判斷的一個(gè)重要判據(jù)，是實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的支撐基礎(chǔ)，是判定礦區(qū)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的前提[1]。礦區(qū)生態(tài)環(huán)境承載力的評(píng)價(jià)結(jié)果是礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要依據(jù)，目前主要使用的評(píng)價(jià)方法有生態(tài)彈性度法、模糊層次分析法、生態(tài)足跡法等。生態(tài)足跡法是《規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 煤炭工業(yè)礦區(qū)總體規(guī)劃》中推薦的資源、環(huán)境承載力分析方法。本文采用生態(tài)足跡法對(duì)貴州省發(fā)耳礦區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)中生態(tài)承載力進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1 礦區(qū)概況

發(fā)耳礦區(qū)位于貴州省水城縣南部，北距六盤水市5 km，北距水城縣5 km，由格目底和發(fā)耳兩個(gè)片區(qū)組成。礦區(qū)總面積485 km2，礦區(qū)煤炭地質(zhì)資源儲(chǔ)量 362 329.8Mt，煤層平均厚度 11.68～54.48m，煤層傾角10°～28°。礦區(qū)行政區(qū)劃屬于水城縣南部的發(fā)耳鄉(xiāng)、都格鄉(xiāng)、雞場(chǎng)鄉(xiāng)、米蘿鄉(xiāng)、鹽井鄉(xiāng)、玉舍鄉(xiāng)和阿戛鄉(xiāng)管轄。礦區(qū)總?cè)丝诩s12.5萬人，該區(qū)屬溫暖帶，年平均氣溫12.6℃，年平均無霜期227.4天，年平均降雨量1 100～1 300mm，年平均風(fēng)速2.5m/s，區(qū)域以林地生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為主，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況（生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)值為70.71）良好，自然條件較好，生物多樣性豐富，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量受人類干擾較輕，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。

2 生態(tài)足跡評(píng)價(jià)法

生態(tài)足跡法通過人對(duì)自然的需求量和自然提供給人的生態(tài)承載力的供需平衡的比較來度量研究區(qū)是否具有可持續(xù)發(fā)展的生物物理方法。通過計(jì)算比較研究區(qū)生態(tài)消費(fèi)足跡和生態(tài)承載力的大小，當(dāng)區(qū)域的生態(tài)足跡需求超過了區(qū)域所能提供的生態(tài)足跡供給，則為生態(tài)赤字，小于區(qū)域的生態(tài)足跡供給，則為生態(tài)盈余。生態(tài)赤字（或盈余）可以直接體現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展水平以及可以承受的開發(fā)壓力。

2.1 生態(tài)足跡的計(jì)算模式

生態(tài)足跡的計(jì)算基于以下假定：第一，人類可以確定自身消費(fèi)的絕大多數(shù)資源及其所產(chǎn)生的廢棄物的數(shù)量；第二，這些資源和廢棄物能夠轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的生物生產(chǎn)性土地面積。因此，任何已知人口的生態(tài)足跡是生產(chǎn)這些人口所消費(fèi)的所有資源和吸納其所產(chǎn)生的所有廢棄物所需要的生物生產(chǎn)總面積。

生態(tài)足跡法計(jì)算中各種物質(zhì)和能源折算成對(duì)應(yīng)的生物生產(chǎn)性面積，如表1所示。計(jì)算公式為：

式中：i指用地消費(fèi)類型（見下頁表1）；ri指i類用地的等價(jià)（均衡）因子；ai指i消費(fèi)類型折算的人均生物生產(chǎn)性土地面積；Yi指i消費(fèi)類型的平均生產(chǎn)能力；ci指i消費(fèi)類型的人均消費(fèi)量；Pi指i消費(fèi)類型年生產(chǎn)量；Ii指i消費(fèi)類型年進(jìn)口量；Ei指i消費(fèi)類型年出口量；N指評(píng)價(jià)區(qū)人口數(shù)；ef指人均生態(tài)足跡；EF指總的生態(tài)足跡。由于不同消費(fèi)類型的生產(chǎn)能力不同，所以要將其轉(zhuǎn)化為具有相同的各類生物生產(chǎn)面積乘以“均衡因子”。

2.2 生態(tài)承載力的計(jì)算模式

表1 生態(tài)足跡測(cè)度中的土地類型說明

式中：ce是人均生態(tài)承載力，cei是i類用地人均生態(tài)承載力，ai是i類用地人均生物生產(chǎn)性面積，ri是均衡因子，yi是產(chǎn)量因子（生產(chǎn)力系數(shù)），CE是區(qū)域總生態(tài)承載力，N是區(qū)域人口數(shù)。區(qū)域的生態(tài)承載力指這個(gè)區(qū)域所能提供給人類的生物生產(chǎn)性土地的面積總和。

3 發(fā)耳礦區(qū)生態(tài)足跡的應(yīng)用

3.1 礦區(qū)生態(tài)足跡計(jì)算

應(yīng)用生態(tài)足跡計(jì)算模型，參照《貴州省統(tǒng)計(jì)年鑒（2012）》關(guān)于發(fā)耳礦區(qū)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并結(jié)合實(shí)地調(diào)查情況，對(duì)發(fā)耳礦區(qū)2012年的生態(tài)足跡進(jìn)行實(shí)際計(jì)算與分析。計(jì)算得到發(fā)耳礦區(qū)2012年的生態(tài)足跡，計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 發(fā)耳礦區(qū)生態(tài)足跡計(jì)算結(jié)果 hm2/cap

由表2可以看出：礦區(qū)2012年人均生態(tài)足跡為0.491 0 hm2。其中，耕地消費(fèi)足跡最大，為0.234 0 hm2/cap，約為總生態(tài)足跡的47.653%，說明礦區(qū)的耕地消費(fèi)占較大的比例，其次依次為草地、化石能源用地、林地、建筑用地和水域。

3.2 礦區(qū)生態(tài)承載力計(jì)算

生態(tài)承載力是指區(qū)域所能提供給人類的生物生產(chǎn)性土地的面積總和[2]。生態(tài)承載力計(jì)算就是求算一個(gè)地區(qū)總的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積。均衡因子按照表1選取，產(chǎn)量因子選取見表3。發(fā)耳礦區(qū)生態(tài)承載力計(jì)算結(jié)果見表3。

從表3可以看出：發(fā)耳礦區(qū)的人均生態(tài)承載力為1.251 3 hm2，留出12%的生物生產(chǎn)性土地作為生物多樣性保護(hù)用地，即扣除0.150 2 hm2，發(fā)耳礦區(qū)實(shí)際人均生態(tài)承載力仍有1.101 1 hm2。

表3 發(fā)耳礦區(qū)生態(tài)承載力計(jì)算結(jié)果

3.3 礦區(qū)生態(tài)承載力結(jié)果分析

礦區(qū)人均生態(tài)足跡和人均生態(tài)承載力結(jié)果匯總見表4。

表4 發(fā)耳礦區(qū)生態(tài)足跡和生態(tài)承載力匯總

由表4可以看出：2012年發(fā)耳礦區(qū)人均生態(tài)足跡為0.866 3 hm2，扣除12%留作生物多樣性保護(hù)用地后人均生物承載力為1.101 1 hm2，生態(tài)盈余（0.234 8 hm2）相對(duì)較大，其中草地和化石能源用地出現(xiàn)生態(tài)赤字，這也是礦區(qū)生態(tài)承載力出現(xiàn)生態(tài)盈余較大的原因。導(dǎo)致這一結(jié)果的原因是該礦區(qū)人口稀少，人類的自然掠奪相對(duì)較輕，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的壓力較小，發(fā)耳礦區(qū)本身地處云貴高原北盤江上游區(qū)，生態(tài)環(huán)境較好，但是生態(tài)環(huán)境較為敏感。從生態(tài)足跡法的分析結(jié)果可以看出，發(fā)耳礦區(qū)存在一定的開發(fā)利用空間，生態(tài)狀況處于可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，但開發(fā)利用的同時(shí)要注意對(duì)自然資源結(jié)構(gòu)的合理利用，注重水土流失的治理。

3.4 礦區(qū)生態(tài)環(huán)境發(fā)展趨勢(shì)分析

在生態(tài)消費(fèi)足跡和生態(tài)承載力計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行生態(tài)盈虧分析，計(jì)算結(jié)果見下頁表5。

由表5計(jì)算結(jié)果表明：礦區(qū)總消費(fèi)型生態(tài)足跡約為63 823.615 3 hm2，可利用生態(tài)承載力為111 543.872 hm2，生態(tài)盈余為47 720.256 7 hm2，礦區(qū)有一定的生態(tài)盈余，這說明發(fā)耳礦區(qū)具備一定的可持續(xù)發(fā)展空間；草地、化石能源用地和水域生態(tài)赤字分別為12 349.724 4 hm2、15 324.321 7 hm2和 232.731 0 hm2，草地和水域生態(tài)赤字可能由于該規(guī)劃礦區(qū)人們對(duì)動(dòng)物產(chǎn)品和水產(chǎn)品消耗較大或該規(guī)劃礦區(qū)草地資源稟賦相對(duì)缺乏及草地?cái)?shù)量減少（植樹造林）造成的，而化石能源用地生態(tài)赤字，主要是因?yàn)樵摰V區(qū)化石能源消耗過大導(dǎo)致的。

表5 發(fā)耳礦區(qū)生態(tài)承載力評(píng)價(jià)結(jié)果

總體來看，發(fā)耳礦區(qū)區(qū)域人口密度小，資源開發(fā)利用不夠，對(duì)自然資源壓力較小，生態(tài)環(huán)境承載力具有可持續(xù)發(fā)展性，區(qū)域具有一定的發(fā)展空間，但是由于礦區(qū)內(nèi)耕地多為陡坡耕地，水保設(shè)施不健全，加之對(duì)耕地不合理的耕作方式，使之礦區(qū)部分農(nóng)墾區(qū)水土流失相對(duì)嚴(yán)重，這在一定程度上影響礦區(qū)的開發(fā)。為了保證規(guī)劃礦區(qū)的開發(fā)不加重區(qū)域的生態(tài)環(huán)境惡化，確保對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境不構(gòu)成威脅，礦區(qū)在開發(fā)的過程中必須做好土地利用整體規(guī)劃，同時(shí)做好相應(yīng)的生態(tài)補(bǔ)償措施、水土保持和石漠化預(yù)防措施，盡量減少由于煤礦開采而造成生物生產(chǎn)性土地面積的破壞，使規(guī)劃礦區(qū)的開發(fā)建設(shè)具有可持續(xù)性發(fā)展。

4 結(jié)語

生態(tài)環(huán)境承載力的評(píng)價(jià)方法處于探索階段，目前尚未形成成熟的理論和方法[3]。生態(tài)足跡法評(píng)價(jià)法所需基礎(chǔ)資料多，易于收集，計(jì)算結(jié)果可信度高，但是由于礦區(qū)邊界不完全是以行政邊界為界，導(dǎo)致數(shù)據(jù)有一定出入（礦區(qū)糧食產(chǎn)量、人口等），自然系統(tǒng)提供資源、消費(fèi)廢棄物的功能描述不完全[4]，其計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況也存在一定的差距，因此，采用生態(tài)足跡法評(píng)價(jià)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境承載力有待于進(jìn)一步研究。

[1] 李朝輝，魏貴臣.生態(tài)環(huán)境承載力評(píng)價(jià)方法研究及實(shí)例[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2005，28（1）：75-76.

[2] 張名中，王博文，秦濤，等.基于生態(tài)足跡法的跨竹礦區(qū)生態(tài)承載力研究[J].中國煤炭，2010，36（11）：114-116.

[3] 王寧，劉平，黃錫歡.生態(tài)承載力研究進(jìn)展[J].生態(tài)農(nóng)業(yè)科技，2004，20（6）：278-281；385.

[4] 趙先貴，馬彩虹，蘭葉霞，等.陜西省2002年生態(tài)足跡分析[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2006，14（4）：217-220.

App lication of Ecological Footprint in Zoology Bearing Capacity of M ining Area Planning EIA

Zhang W enyu
（Taiyuan Design and Research Institute for Coal Industry,Taiyuan Shanxi030001）

Taking Fa’ermining area in Guizhou as an example，this paper assesses the zoology bearing capacity of mining area before exploitation by ecological footprint，analyzes the reasons of Fa’er ecological deficit in mining area，and evaluates sustainable developmentof ecological environment inmining area.

ecological footprint；environmental impactassessment（EIA）；zoology bearing capacity

X820.3

A

1672-1152（2017）05-0051-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.05.20

2017-10-18

張文妤（1981—），女，碩士研究生，畢業(yè)于西北農(nóng)林科技大學(xué)，工程師，主要從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)。

（編輯：王瑾）