李中才

（山東工商學(xué)院，山東煙臺264005）

可持續(xù)發(fā)展是人類社會的共同目標，是全世界普遍接受的發(fā)展理念。Wackernagel 提出的生態(tài)足跡模型是評價資源環(huán)境承載能力的經(jīng)典方法[1]。生態(tài)足跡模型在我國不同區(qū)域范圍可持續(xù)發(fā)展研究中都得到了廣泛使用[2]。本文在傳統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合山東省經(jīng)濟、社會、資源環(huán)境特點，對均衡因子和產(chǎn)量因子進行修正，從而使研究結(jié)果能更好地體現(xiàn)山東省的實際情況，為山東省的可持續(xù)發(fā)展提供理論支撐。

1 研究方法

生態(tài)足跡方法是指將人類消耗的資源轉(zhuǎn)化為耕地、林地、草地、水域、化石燃料和建筑用地6 大生態(tài)生產(chǎn)性面積，通過選取不同的均衡因子和產(chǎn)量因子，將6 種土地類型的生態(tài)足跡相加，就可以得到總的生態(tài)足跡。均衡因子是指國內(nèi)某類生物生產(chǎn)性土地的平均生產(chǎn)力與全國所有生物生產(chǎn)性土地的平均生產(chǎn)力的比值，產(chǎn)量因子為研究區(qū)某類生物生產(chǎn)性土地的平均生產(chǎn)力與中國同類土地的平均生產(chǎn)力的比值。

1.1 均衡因子和產(chǎn)量因子計算

本文借鑒何愛紅的研究方法[3]，將所有生物產(chǎn)品采用熱值形式進行計算，均衡因子計算方法見公式1所示。

式中：efi指全國第i 類土地的均衡因子，Si指第i類土地的生物生產(chǎn)面積指第k 類土地的第i類生物資源產(chǎn)量（kg），rik指第k 類土地的第i 類生物資源單位熱能（）。

采用“熱值法”計算產(chǎn)量因子，即用熱量單位來衡量各類土地的生產(chǎn)力，見公式2 所示。

式中：yfi指研究區(qū)第i 類土地的產(chǎn)量因子指j研究區(qū)第i 類土地的平均生產(chǎn)力（109J/hm2）指j 研究區(qū)第i 類土地的總面積（m2）。

1.2 生態(tài)足跡和生態(tài)承載力計算

研究區(qū)總生態(tài)足跡（EF）的計算公式如下：

式中：pi為 i 種產(chǎn)品的總產(chǎn)量（kg），Yi為 i 種產(chǎn)品全國平均產(chǎn)量（kg）。

研究區(qū)生態(tài)承載力（EC）的計算公式如下：

式中：Ai為 i 類型生產(chǎn)性土地面積（m2）。

可以用生態(tài)壓力指數(shù)（EPI）描述一個區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展程度，用研究區(qū)總生態(tài)足跡（EF）與生態(tài)承載力（EC）的比，反映區(qū)域生態(tài)環(huán)境所受壓力強度的大小，計算公式如下：

1.3 生態(tài)壓力趨勢預(yù)測模型

采用自回歸移動平均ARMA(p,q)模型對研究區(qū)生態(tài)壓力指數(shù)（EPI）進行趨勢預(yù)測，ARMA(p,q)模型利用變量自身的歷史時間數(shù)據(jù)對自身進行預(yù)測，在實際應(yīng)用中有很大的時間價值，模型如（6）所示。

2 山東省生態(tài)足跡測算

山東省是人口大省，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾越來越突出，開展生態(tài)足跡分析，有益于從宏觀上認識經(jīng)濟、社會發(fā)展對資源環(huán)境產(chǎn)生的壓力，更好地制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文所需的生物生產(chǎn)量和能源消費量數(shù)據(jù)來源于《山東統(tǒng)計年鑒》、查閱《山東統(tǒng)計年鑒》獲取所需的各類物品消費數(shù)量、6 大生態(tài)生產(chǎn)性面積。查閱《農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟手冊》可以獲取各類生物產(chǎn)品的單位熱值。

2.2 計算結(jié)果

首先計算我國各類土地均衡因子平均值，耕地為4.6，林地為 0.2，草地為 0.04，水域為 0.35，化石能源地為0.2，建筑用地為4.6。其次計算山東省各類土地產(chǎn)量因子平均值，耕地為1.5，林地為1.4，草地為2.2，水域為3.5，化石能源地為1.32，建筑用地為0。

依據(jù)山東省2009～2018 年統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算得到各年的生態(tài)足跡、生態(tài)承載力，單位為m2/ 人（見圖1）、生態(tài)壓力指數(shù)（見圖2）。

3 結(jié)果與討論

由圖1 可知，山東省近10 年生態(tài)足跡呈波動上升趨勢，2009 年為 1.10（m2/ 人），2018 年達到 2.71（m2/人），說明經(jīng)濟社會對資源消耗持續(xù)增加，這與經(jīng)濟快速發(fā)展與居民生活水平持續(xù)改善相吻合。另一方面生態(tài)承載力變化幅度不大，總體維持在0.72～0.85（m2/人）之間，生態(tài)承載力呈現(xiàn)小幅下降趨勢，這與資源過度開發(fā)利用、不能得到有效恢復(fù)密不可分。

由圖2 可知，山東省近10 年生態(tài)壓力指數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢，說明承載著社會、經(jīng)濟發(fā)展的資源環(huán)境系統(tǒng)面臨著較大壓力。究其原因，主要是山東省城鎮(zhèn)面積在快速擴張，經(jīng)濟規(guī)模在不斷增大，對資源和能源需求明顯增加，排放較多的工業(yè)和生活廢棄物，因而使得生態(tài)壓力指數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢。

使用 EViews 軟件確定 ARMA(p,q)模型中 p、q 的取值，通過分析p、q 的取值均為1。ARMA(1,1)模型為：EPIt=0.11027EPIt1+μt+0.18236μt1，應(yīng)用 ARMA(1,1)模型對山東省2020～2014 年生態(tài)壓力指數(shù)進行預(yù)測，預(yù)測結(jié)果分別為：4.05、4.50、5.0、5.60、6.12，結(jié)果表明：未來5 年山東省資源環(huán)境系統(tǒng)承受來自經(jīng)濟、社會快速發(fā)展的壓力呈現(xiàn)上升趨勢。

圖1 2009～2018 年山東省生態(tài)足跡與生態(tài)承載力

圖2 2009～2018 年山東省生態(tài)壓力指數(shù)