□閆 申

（曲阜師范大學(xué) 山東 日照 276800）

經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)問(wèn)題是很多國(guó)家面臨的重要課題，應(yīng)采用科學(xué)有效的方式解決這一問(wèn)題[1]。在過(guò)去幾十年中，我國(guó)的高消耗發(fā)展模式已經(jīng)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成很大威脅。通過(guò)計(jì)算生態(tài)足跡，逐步量化人類(lèi)對(duì)自然資源的需求程度和自然能源供給能力，從而監(jiān)測(cè)生態(tài)承載力，成為一種高效的方法[2]。國(guó)內(nèi)學(xué)者主要用景觀生態(tài)學(xué)開(kāi)展土地優(yōu)化研究，基于生態(tài)保護(hù)重要性評(píng)價(jià)、生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)、景觀空間結(jié)構(gòu)和生態(tài)敏感性分析來(lái)確定生態(tài)源地[3]。

本研究通過(guò)生態(tài)足跡模型定量分析山東半島城市群1995—2015 年生物生態(tài)足跡的變化特征，從而探究各個(gè)城市的影響因子。研究表明，1995—2015 年山東半島城市群生態(tài)足跡整體呈上升趨勢(shì)。把山東半島城市群中的8 個(gè)城市分3 類(lèi)，第一類(lèi)是增加速度快、增幅明顯的城市，分別是威海、日照和東營(yíng)。第二類(lèi)是生態(tài)足跡有所下降的城市，分別是淄博和煙臺(tái)。第三類(lèi)是增幅較小，變化不明顯的城市，分別是濰坊、濟(jì)南和青島[4]。

1 研究區(qū)概況

1.1 區(qū)域概況

山東半島城市群是山東省重點(diǎn)發(fā)展的先導(dǎo)區(qū)，是我國(guó)北部和東部地區(qū)的一個(gè)人口密集區(qū)，也是黃河中下游的出口區(qū)。山東省具有地理位置優(yōu)勢(shì)，是東北亞區(qū)域合作的前沿，經(jīng)濟(jì)發(fā)展快，工業(yè)基礎(chǔ)強(qiáng)，城鎮(zhèn)體系相對(duì)完善，綜合交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)。

隨著山東半島城市群經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境壓力在短時(shí)間內(nèi)急劇上升。城市建設(shè)用地驟然擴(kuò)張，大面積占用生態(tài)用地，使得城市生態(tài)系統(tǒng)以及生態(tài)環(huán)境的自我恢復(fù)功能受到了很大破壞。隨著能源與資源的大量消耗，在城市化與居民生活水平迅速提高的同時(shí)，山東半島城市群生態(tài)環(huán)境不斷惡化。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究的生物生產(chǎn)量和能源消費(fèi)量數(shù)據(jù)來(lái)源于1995—2015 年《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》，8 個(gè)市的生物消費(fèi)情況來(lái)源于各地級(jí)市的《統(tǒng)計(jì)年鑒》，部分人均消費(fèi)量和城市GDP 來(lái)源于《中國(guó)交通年鑒》，部分社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人均GDP 和人均消費(fèi)的數(shù)據(jù)來(lái)源于《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》。

2 研究方法

2.1 生態(tài)足跡模型

生態(tài)足跡是指人類(lèi)為自身活動(dòng)和發(fā)展需要消耗的自然資源和能源，以及從這些資源轉(zhuǎn)化為生態(tài)生產(chǎn)用地的區(qū)域。生態(tài)足跡的計(jì)算主要包括公式（1）生物資源賬戶和公式（2）能源賬戶。具體計(jì)算公式如下。

式中，EF為區(qū)域人均生產(chǎn)性生態(tài)足跡（hm2·人-1）；j是生物生產(chǎn)性土地類(lèi)型；i為消費(fèi)資源的類(lèi)別；pi為生態(tài)生產(chǎn)性土地生產(chǎn)第i種消費(fèi)資源的世界平均產(chǎn)量（kg·hm-2）；ci為i種消費(fèi)品的人均生產(chǎn)量（kg·人-1）；Ai為根據(jù)世界第i種消費(fèi)品平均產(chǎn)量占有的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積（hm2·人-1）；rj為第j種生態(tài)生產(chǎn)性土地的均衡因子。

式中，EC為生態(tài)承載力（hm2）；ai為人均占有的第i類(lèi)生物生態(tài)生產(chǎn)性土地面積；Ei為均衡因子；λi為產(chǎn)量因子。

生態(tài)盈余計(jì)算公式如下。

當(dāng)ED＞0 時(shí)，該地區(qū)為生態(tài)赤字；當(dāng)ED＜0 時(shí)，此地區(qū)為生產(chǎn)性生態(tài)盈余；當(dāng)ED=0 時(shí)，則處于生態(tài)平衡狀態(tài)。

2.2 參數(shù)因子的選取

一是產(chǎn)量因子。計(jì)算生態(tài)足跡時(shí)，產(chǎn)量因子采用中國(guó)糧農(nóng)官方網(wǎng)站上公布的各類(lèi)生物資源1995—2015年世界平均產(chǎn)量[5]。

二是均衡因子。耕地生物資源賬戶主要有糧食、豆類(lèi)、蔬菜、油料、麻類(lèi)棉花、豬肉和蛋類(lèi)等；草地生物資源賬戶選取牛羊肉和奶類(lèi)為消費(fèi)項(xiàng)；水域消費(fèi)足跡僅考慮淡水產(chǎn)品產(chǎn)量土地利用類(lèi)型。查找年鑒得到，1995—2015 年山東省各類(lèi)土地的均衡因子。1995—2015 年（每隔5 年記錄一次數(shù)據(jù)，共有5 個(gè)數(shù)據(jù)）耕地分別為4.77、4.73、4.68、4.65、4.6，草地都是0.04，林地分別為0.15、0.17、0.18、0.19、0.21，水域分別為0.26、0.29、0.3、0.33、0.39，化石能源用地分別為0.15、0.17、0.18、0.19、0.21，建筑用地分別為4.75、4.72、4.68、4.65、4.60。

3 結(jié)果分析

3.1 山東半島城市群生態(tài)足跡變化分析

根據(jù)1995—2015 年山東半島城市群的各類(lèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和基于國(guó)家公頃模型計(jì)算得到的我國(guó)各類(lèi)土地的均衡因子，計(jì)算出山東半島城市群生態(tài)足跡在1995—2015 年的變化。

從計(jì)算結(jié)果可以看出，生態(tài)足跡整體呈上升趨勢(shì)。在1995 年所有的生態(tài)消費(fèi)中，水產(chǎn)品的生態(tài)足跡從129 716 793.1 hm2下降到34 871 262.07 hm2，年均降幅為13.4%；豆類(lèi)生態(tài)足跡從17 538 658.16 hm2上升至18 549 129.470 408 2 hm2，上升了1 010 471 hm2，年均增幅為1.2%；糧食生態(tài)足跡增加了1 010 471.31 hm2，年均增長(zhǎng)8.39%；谷物生態(tài)足跡增加4 962 574.81 hm2，年均增幅為41%；稻谷生態(tài)足跡增加了639 hm2，年均增幅為0.2%；小麥增加了8 10 135 hm2，年均增幅10%；玉米生態(tài)足跡減少了6 105 037 hm2，年均降幅為8.6%；薯類(lèi)生態(tài)足跡減少了281 033 hm2，年均降幅為6.7%；油料作物生態(tài)足跡減少了669 925 hm2，年均增幅為4.15%。

3.2 各個(gè)城市生態(tài)足跡的變化

分析生態(tài)足跡模型的計(jì)算結(jié)果，可以得到1995—2015 年山東半島城市群各個(gè)城市的生態(tài)足跡的計(jì)算結(jié)果折線圖。由折線圖可知，1995—2015 年山東半島城市群各個(gè)城市的生態(tài)足跡呈上升趨勢(shì)，但從年度變化的比較來(lái)看，各個(gè)城市的生態(tài)足跡變化存在很大差異，可分為3 類(lèi)，其中威海、東營(yíng)和日照的波動(dòng)最大；濰坊、濟(jì)南和青島生態(tài)足跡1995—2015 年較為平穩(wěn)；淄博和煙臺(tái)有下降趨勢(shì)。分析部分城市的具體情況，東營(yíng)生態(tài)足跡1995—2005 年迅速增加，2005—2015 年緩慢減少。威海生態(tài)足跡1995—2000 年迅速增加，2000—2015 年先迅速減少，后緩慢減少。煙臺(tái)生態(tài)足跡1995—2015 年一直減少，其中2005 年是一個(gè)拐點(diǎn)，2005 年之前迅速減少，但2005 年之后緩慢減少。

各城市生態(tài)足跡變化率的相對(duì)大小反映了各城市驅(qū)動(dòng)力因素的差異，可以進(jìn)一步分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)或經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)生態(tài)足跡的影響。

3.3 生態(tài)足跡變化的影響因素分析

山東半島城市群各城市影響因素主要為人均消費(fèi)、城市GDP 和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。山東半島城市群目前處于快速城市化過(guò)程，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人口大量聚集，使大部分生態(tài)土地遭到破壞，環(huán)境承受較大壓力。因此，選取人均GDP、第二產(chǎn)業(yè)比重、城市GDP 與城鎮(zhèn)化水平作為影響能源生態(tài)足跡的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。利用SPSS對(duì)搜集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算公式如下。

回歸方程分析中，bi代表每個(gè)影響因素前面的系數(shù)，其系數(shù)的絕對(duì)值越大，說(shuō)明此驅(qū)動(dòng)因素的影響力越大。8 個(gè)城市的生態(tài)足跡影響因素都與第二產(chǎn)業(yè)比重和人均消費(fèi)支出有關(guān)。單位GDP 能耗與第二產(chǎn)業(yè)比重關(guān)聯(lián)度較大，因此第二產(chǎn)業(yè)比重,增加也會(huì)促進(jìn)單位GDP 能耗影響的上升。

在山東半島群的8 個(gè)城市中，濟(jì)南、淄博、濰坊、東營(yíng)和日照5 個(gè)城市的主要影響因素是第二產(chǎn)業(yè)比重，說(shuō)明這5 個(gè)城市目前的發(fā)展重點(diǎn)在第二產(chǎn)業(yè)上，第二產(chǎn)業(yè)也是這5 個(gè)城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿ΑＳ捎诘诙a(chǎn)業(yè)工業(yè)規(guī)模大，且增速迅速，對(duì)資源的依賴(lài)度高，導(dǎo)致5 個(gè)城市龐大的生態(tài)赤字和嚴(yán)重的生態(tài)危機(jī)，從而影響了整個(gè)山東半島城市群。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)構(gòu)建生態(tài)足跡模型，對(duì)山東半島城市群1995—2015 年生態(tài)足跡變化與驅(qū)動(dòng)力因素進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論。在時(shí)間序列上，山東半島城市群總體生態(tài)足跡在緩慢增加。從各個(gè)城市來(lái)看，青島、濟(jì)南、淄博的生態(tài)足跡變化最慢，日照、威海和東營(yíng)的人均生態(tài)足跡增加量較大，說(shuō)明這3 個(gè)城市的總生態(tài)足跡變化明顯且人口變化較小。從驅(qū)動(dòng)力因素來(lái)看，濟(jì)南、淄博、濰坊、東營(yíng)和日照5 個(gè)城市的主要影響因素是第二產(chǎn)業(yè)比重，煙臺(tái)、威海和青島的主要影響因素是人均消費(fèi)支出。