殷裕民 李俊峰

摘要 利用改進后的生態(tài)占用模型，計算了2003—2017年南寧市人均生態(tài)占用、2011—2017年人均生態(tài)承載力，并基于資源環(huán)境承載力視角采取相關(guān)生態(tài)占用影響因素建立指標體系，利用灰色關(guān)聯(lián)度確定各因素的影響程度以對南寧市資源環(huán)境承載力狀況進行評價。結(jié)果表明：南寧市人均生態(tài)足跡從2003年的1.300 6 hm2/cap增加到2017年的1.886 1 hm2/cap，增幅為45.02%，南寧市人均生態(tài)承載力由2011年的0.719 2 hm2/cap下降到2017年的0.661 7 hm2/cap，減少0.057 5 hm2/cap，降幅為7.99%，資源環(huán)境承載力嚴重不足，區(qū)域可持續(xù)發(fā)展形式嚴峻，總?cè)丝跀?shù)、城鎮(zhèn)人口、建成區(qū)面積對南寧市的生態(tài)占用有深遠影響。調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及控制城鎮(zhèn)人口增長是提高資源環(huán)境承載力，實現(xiàn)南寧市可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

關(guān)鍵詞 生態(tài)占用;資源環(huán)境承載力;影響因素;南寧市

中圖分類號 S181.3文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）02-0048-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.02.015

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Evaluation on Resource and Environmental Carrying Capacity of Nanning City Based on Ecological Occupation

YIN Yumin， LI Junfeng （College of Geography and Tourism， Anhui Normal University， Wuhu， Anhui 241000）

Abstract This paper uses the improved ecological occupancy model to calculate the ecological occupancy per capita in Nanning from 2003 to 2017， and the ecological carrying capacity per capita from 2011 to 2017. Based on the perspective of resource and environmental carrying capacity， the relevant ecological occupancy factors are used to establish an indicator system and use gray correlation to determine the degree of influence of various factors to evaluate the status of Nanning s resource and environmental carrying capacity. The results show that：During the study period， the per capita ecological footprint of Nanning increased from 1.300 6 hm2/cap in 2003 to 1.886 1 hm2/cap in 2017， an increase of 45.02%. The ecological carrying capacity per capita in Nanning decreased from 0.719 2 hm2/cap in 2011 to 0.661 7 hm2/cap in 2017.reduced 0.0575 hm2/cap， a decrease of 7.99%， the resource and environmental carrying capacity is seriously insufficient， the regional sustainable development form is severe， and the total population， urban population， and builtup area have a profound impact on Nannings ecological footprint influences. Adjusting the industrial structure and controlling urban population growth are effective ways to improve the carrying capacity of resources and the environment and achieve sustainable development in Nanning.

Key words Ecological occupation;Resource and environmental carrying capacity;Influencing factors;Nanning City

隨著我國現(xiàn)代化發(fā)展加快，自然資源和國土空間的開發(fā)利用呈高強度態(tài)勢，給生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力。隨著生態(tài)文明體制和空間規(guī)劃體系的推進，我國先后出臺一系列指導(dǎo)政策，主要強調(diào)國土空間規(guī)劃在規(guī)劃空間發(fā)展和空間管制方面的指導(dǎo)作用。國土空間規(guī)劃編制以資源環(huán)境承載力評價和國土空間開發(fā)適宜性評價（下文簡稱“雙評價”）為分析基礎(chǔ)，而生態(tài)承載力評價和生態(tài)可占用性是“雙評價”的重要組成部分[1]。作為指示人類的生產(chǎn)生活和消費對自然資源和環(huán)境影響的綜合性指標，生態(tài)足跡能相對全面地反映區(qū)域的生態(tài)承載力狀況，是衡量區(qū)域綠色發(fā)展水平與趨勢的重要指標[2-4]。加拿大生態(tài)學(xué)家Rees[5]1992年提出了生態(tài)足跡的概念，1996年，Wackernagel等[6]對生態(tài)足跡的概念進一步完善，即生產(chǎn)一定的人口消費的各種資源和吸納這些人口所產(chǎn)生的廢棄物所需要的生物土地面積的總和，用于揭示區(qū)域資源與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系，評價區(qū)域可持續(xù)利用能力[7-8]。南寧是廣西壯族自治區(qū)的首府。它是連接著西部大開發(fā)的核心城市，是北部灣建設(shè)的主要城市，被稱為“中國—東盟自由貿(mào)易區(qū)”，近年來在不斷發(fā)展，推動了其社會經(jīng)濟的增長及綜合競爭力的增加。在發(fā)展過程中不可避免地出現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境問題，并且日益嚴重[9-10]。由于生態(tài)足跡模型對于特定地方的使用具有局限性，該研究結(jié)合南寧市處于亞熱帶氣候區(qū)，均衡因子和產(chǎn)量因子均采Wackernagel 等[6]在計算亞熱帶季風氣候時所采用的標準，利用改進后的生態(tài)足跡模型計算南寧市生態(tài)占用、生態(tài)承載力、生態(tài)赤字/有效承載力等數(shù)值，研究其變化特征，由此推及分析生態(tài)占用的特征[11]。利用Excel、SPSS建立了灰色關(guān)聯(lián)度模型，選取與資源環(huán)境承載力相關(guān)的生態(tài)占用影響因素建立指標體系，并利用關(guān)聯(lián)度確定影響程度。筆者通過基于南寧市生態(tài)占用的變化特征以及影響因素研究，認識南寧市的資源環(huán)境承載力現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，以及改善南寧市生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀的重要現(xiàn)實意義，以期更好地對提高南寧市資源環(huán)境承載力提出對策，并為“雙評價”提供技術(shù)參考[1]。

1 “雙評價”概念框架

“雙評價”是個簡稱，由“資源環(huán)境承載力評價”和“國土空間開發(fā)適宜性評價” 兩部分構(gòu)成[12]，見圖1。

“資源環(huán)境承載力評價”：在一定發(fā)展階段，在維持區(qū)域資源結(jié)構(gòu)符合持續(xù)發(fā)展需要、區(qū)域環(huán)境功能仍具有維持其穩(wěn)態(tài)效應(yīng)能力的條件下，一定地域范圍內(nèi)資源環(huán)境要素能夠支撐的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)建設(shè)等人類活動的最大規(guī)模。判斷區(qū)域內(nèi)土地資源、水資源、礦產(chǎn)資源、能源、旅游資源、水環(huán)境、大氣環(huán)境等資源環(huán)境要素，對這個區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的最大人口規(guī)模、經(jīng)濟規(guī)模和建設(shè)規(guī)模的支撐能力。概括地說，就是判斷資源（利用）、環(huán)境（質(zhì)量）、生態(tài)（基線）、災(zāi)害（風險）4類要素，定量測度國土空間發(fā)展的綜合潛力，人類活動的承載能力，以及為人的經(jīng)濟、社會活動提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力[13]。

“國土空間開發(fā)適宜性評價”：在維系生態(tài)系統(tǒng)健康的前提下，綜合考慮資源環(huán)境要素和區(qū)位條件以及特定國土空間，進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)城鎮(zhèn)建設(shè)等人類活動的適宜程度。用于判斷國土空間自然條件對城鎮(zhèn)（開發(fā)）、農(nóng)業(yè)（生產(chǎn)）、生態(tài)（保護）3類利用方式的適宜程度及評判分級，是著重于從資源保護和開發(fā)利用關(guān)系、人地關(guān)系分析基礎(chǔ)上的分析和判斷。

“雙評價”的最終出口，都要落實在用地的適宜性分區(qū)、開發(fā)的限制性分類和風險的警示性分級上。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 數(shù)據(jù)獲取及數(shù)據(jù)處理

2003—2017年南寧市生態(tài)足跡計算涉及的數(shù)據(jù)來自《廣西統(tǒng)計年鑒》《南寧年鑒》《南寧統(tǒng)計年鑒》等，南寧市統(tǒng)計局、南寧市規(guī)劃局等相關(guān)政府部門的數(shù)據(jù)以及世界糧農(nóng)組織（FAO）網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫的相關(guān)資料。對于一些無法獲取和已經(jīng)缺少的數(shù)據(jù)進行擬合計算。其中2003—2010年南寧市林地、草地面積統(tǒng)計年鑒未有完整統(tǒng)計記錄，故2003—2010年的生態(tài)承載力和生態(tài)赤字未進行分析[14]。

2.2 改進型生態(tài)足跡模型 生態(tài)足跡模型是指通過計算得到某一區(qū)域生態(tài)足跡，即將某一地區(qū)或區(qū)域的各種生物資源和能源消耗轉(zhuǎn)化為生物生產(chǎn)用地的面積，然后計算耕地、林地、草地、水域、化石能源用地和建筑用地的6種生態(tài)足跡，其中建筑用地足跡中分為電力和熱力足跡[15]。因為貿(mào)易的復(fù)雜性會影響數(shù)據(jù)的準確性，為了統(tǒng)一數(shù)據(jù)統(tǒng)計口徑，故采用南寧市各項目的生產(chǎn)量代替各自的消費量。

EF=N×ef=N×rj×ni=1（Ci/EPi），i=1，2，…，n，j=1，2，…，6

式中，EF為總的生態(tài)足跡;N為人口數(shù);ef為人均生態(tài)足跡（hm2/cap）;rj為均衡（等價）因子：耕地和建設(shè)用地為2.8，林地、化石能源用地為1.1，草地為0.5，水域為0.2;i為消費商品和投入的類型;EPi為第j類生態(tài)生產(chǎn)性土地中第j類中產(chǎn)品全球平均產(chǎn)量;Ci為區(qū)域第i種消費品的人均年消費量（kg/cap）。

2.3 生態(tài)承載力模型 根據(jù)相關(guān)規(guī)定，在計算生態(tài)承載力時，應(yīng)扣除生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性保護的范圍，從計算過程中減去12%的生物多樣性面積。在南寧市土地利用中并沒有設(shè)立CO2吸收用地，故對于化石能源生態(tài)承載力不作分析。

ec=6j=1aj×rj×yi，j=1，2，…，6（2）

EC=N×ec×（1-12%）（3）

式中，ec代表人均生態(tài)承載力，實際上是生態(tài)生產(chǎn)用地面積（hm2/cap）;aj代表第i類生態(tài)生產(chǎn)性土地人均面積;rj為均衡因子;yj為產(chǎn)出因子：耕地和建設(shè)用地1.66，草地20.80、林地1.86、水域1.00、建筑用地1.66。EC為區(qū)域總生態(tài)承載力;N為區(qū)域人口數(shù)。

2.4 計算有效承載力與生態(tài)赤字

生態(tài)赤字/有效承載力是生態(tài)足跡和生態(tài)承載力相減而得出的。當生態(tài)足跡減去生態(tài)承載力時，計算出的數(shù)值是正的是生態(tài)赤字，而負的數(shù)值是有效承載力。當一個區(qū)域和地區(qū)的生態(tài)環(huán)境處于赤字狀態(tài)時，意味著該區(qū)域或地區(qū)的所利用資源超過生態(tài)承載能力，生態(tài)環(huán)境資源需求超過供應(yīng)，生態(tài)系統(tǒng)不可持續(xù)。當區(qū)域和地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)資源過剩時，意味著該區(qū)域或地區(qū)的所利用資源小于生態(tài)容量，生態(tài)環(huán)境資源供應(yīng)超過需求，生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。

2.5 灰色關(guān)聯(lián)法 灰色關(guān)聯(lián)分析法是基于系統(tǒng)中各因素之間發(fā)展趨勢的定量比較，通過分析發(fā)展趨勢的相似和不相似程度來作為衡量因素之間相關(guān)程度的一種方法。評價對象與標準對象的曲線幾何越接近，其發(fā)展態(tài)勢就越接近，關(guān)聯(lián)程度就越大[16]。

所謂的關(guān)聯(lián)度本質(zhì)上是曲線幾何形狀之間的差異，曲線之間的差異可用作關(guān)聯(lián)度的尺度。對于參考序列X0，有幾個比較序列X1，X2，…，任何時候Xn相關(guān)系數(shù)的比較順序與參考順序在任何時間可以通過以下公式計算：

r0i=1NNK=1L0i（k）=1NNK=1Δmin+ζΔmaxΔ0i（k）+ζΔmax（4）

式中，N是總數(shù);Δmax、Δmin是各個比較對象組中的最大值和最小值，每個比較對象組的絕對差值計算記為Δ0i（k）。r0i為相關(guān)系數(shù)是在每個時刻（曲線中的每個點）的級數(shù)和參考序列之間的相關(guān)性，由于數(shù)目大于1，并且信息太分散，使得比較整體更容易。其中ζ為系數(shù)，0<ζ<1，一般取值為0.5，主要是為了降低最大絕對差值引起的偏離性，提高各對象之間的顯著性。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)足跡與生態(tài)承載力動態(tài)分析 根據(jù)以上統(tǒng)計得出2003—2017年南寧市人均生態(tài)足跡匯總，如表1所示。

從表1可以得出，南寧市人均生態(tài)足跡從2003年的1.300 6 hm2/cap增加到2017年的1.886 1 hm2/cap，增幅為45.02%，年均增幅為3.00%，峰值1.963 7 hm2/cap出現(xiàn)在2012年。南寧市人均生態(tài)承載力2011年的0.719 2 hm2下降到2017年的0.661 7 hm2/cap，減少0.057 5 hm2/cap，降幅為7.99%，年均下降 1.14%，峰值0.719 2 hm2/cap出現(xiàn)在2011年。從2011年開始，生態(tài)赤字由1.0400 hm2增加到2017年的1.224 4 hm2/cap，增加了0.1844 1 hm2/cap，增長率為 17.73%，年均增長率為2.53%，峰值1.249 9 hm2/cap出現(xiàn)在2014年。在2003年至2017年間，南寧市人均生態(tài)足跡平均值為1.722 6 hm2/cap，人均承載力平均值為0.689 7 hm2/cap，人均生態(tài)赤字平均值為1.201 1 hm2/cap，南寧市總?cè)司鷳B(tài)足跡是總?cè)司鷳B(tài)承載力的2.498倍。

結(jié)合表1和圖2分析得出，整體上處于一種上升的趨勢。 2003—2012年上升趨勢明顯，年均增長率為5.10%，并在2012年達到頂峰。但在2012—2017年，人均生態(tài)足跡出現(xiàn)了整體下降的情況，出現(xiàn)了不同的小幅度波動，年均減少率為0.66%。2003—2017年，南寧人均生態(tài)足跡整體呈上升之勢，但是人均生態(tài)承載力卻在不斷下降，此消彼長，就導(dǎo)致人均生態(tài)赤字不斷地增長。人均生態(tài)足跡和人均生態(tài)赤字都曾出現(xiàn)過波動，但人均承載力卻一直處于下降的態(tài)勢，說明南寧市自然資源供給系統(tǒng)存在嚴重問題，要及時提高其供給能力。生態(tài)赤字代表著不可持續(xù)發(fā)展，地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展越快速，則對自然資源的消耗就越大，進而更加容易表現(xiàn)為生態(tài)赤字。結(jié)合南寧市人均生態(tài)赤字分析，其環(huán)境承載力有待提高，對環(huán)境資源的保護力度應(yīng)該進一步提升來防止生態(tài)赤字的不斷增長，以求達到降低生態(tài)赤字的理想效果。

3.2 南寧各類生產(chǎn)性土地人均生態(tài)足跡動態(tài)分析

南寧各類生產(chǎn)性土地人均生態(tài)足跡動態(tài)見圖3。耕地對生態(tài)足跡的貢獻力度最大，占比達到42.21%，各類生態(tài)土地中人均生態(tài)足跡比例為耕地>草地>化石能源用地>水域>林地>建筑用地，南寧市的氣候適宜耕種，尤其適合甘蔗類農(nóng)作物生長，所以耕地生態(tài)足跡比較高。草地貢獻力度僅次于耕地，占比24.60%，近年來人們的生活質(zhì)量不斷提高，對食物營養(yǎng)要求也在提升，像禽肉、蛋類、奶類等高營養(yǎng)級食品的消耗也在不斷增加，所以導(dǎo)致林地的生態(tài)足跡高居不下?；茉从玫厣鷳B(tài)足跡從總體分析來看，在2012年達到最高點后出現(xiàn)了明顯下降的狀態(tài)，主要原因是南寧市在2012年開始提倡節(jié)能環(huán)保，減少煤炭使用，提出嚴格的機動車出行政策。在時間界限內(nèi)，林地、水域沒有顯著波動，整體上處于緩慢上升的態(tài)勢。建筑用地初始處于不斷緩慢增長的態(tài)勢，到2007年之后出現(xiàn)3次小波動，近年來南寧市已在大力提倡建設(shè)節(jié)約環(huán)保型城市，各行各業(yè)都在積極配合政府，著力推進太陽能與建筑一體化發(fā)展，這對緩解建筑用地的供需緊張狀況有所幫助。耕地、林地、草地以及水域的增長，主要原因是南寧市人口快速增長和人均消費水平不斷提升，導(dǎo)致南寧市在這些年對糧食作物需求量越來越大。而化石能源和建筑用地在2012年開始出現(xiàn)2次波動，并整體相較于2012年有所下降，與南寧市對各種生態(tài)資源的利用有所控制有關(guān)。

3.3 南寧市的生態(tài)占用影響因素分析

灰色系統(tǒng)理論提出了每個子系統(tǒng)的灰色關(guān)聯(lián)分析的概念，并通過一定的方法來尋求系統(tǒng)中子系統(tǒng)（或因子）之間的數(shù)值關(guān)系。因此，灰色關(guān)聯(lián)適合對過程進行動態(tài)分析。南寧市的生態(tài)足跡與其影響因素的變化都是隨著時間的推移變化，因此采用灰色關(guān)聯(lián)度法分析南寧市生態(tài)足跡與影響因素。

該研究建立的生態(tài)占用影響因素的灰色關(guān)聯(lián)度模型，是基于資源環(huán)境承載力的視角下，故選取與資源環(huán)境承載力相關(guān)的影響因素，其中包括經(jīng)濟指標、人口規(guī)模、社會發(fā)展、土地利用4個方面11個自變量。自變量來自《南寧統(tǒng)計年鑒》，如表2所示。

如表3所示，灰色關(guān)聯(lián)度法分析表明，南寧市總?cè)丝跀?shù)、城鎮(zhèn)人口、建成區(qū)面積對生態(tài)足跡驅(qū)動作用最大，并伴隨人類活動的增加，全社會固定資產(chǎn)投資增加、產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增加等，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。這與南寧市總?cè)丝诳焖僭黾佑兴嚓P(guān)，人口的增加帶來的需求就會增加，而城市人口對物質(zhì)資源的需求程度更大。結(jié)合居民收入對生態(tài)占用的影響程度，城鎮(zhèn)居民收入影響高于農(nóng)村居民收入，收入代表著消費的保障，說明城市居民對生態(tài)資源的占用更大于農(nóng)村居民。同時，城市人口的增加也代表著城市化，城市化必然會占用更多的生態(tài)資源，同時生產(chǎn)用地轉(zhuǎn)化為建筑用地。在各產(chǎn)業(yè)對比之下，第一產(chǎn)業(yè)對南寧生態(tài)足跡的影響程度巨大，已經(jīng)超過其他產(chǎn)業(yè)。第一產(chǎn)業(yè)占比大，也從另一方面說明南寧市產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)不均衡，同時政府主張的節(jié)能環(huán)保壓制了第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4 結(jié)論與建議

隨著生態(tài)文明建設(shè)推進，以生態(tài)優(yōu)先為理念的高質(zhì)量發(fā)展模式成為主流，生態(tài)承載力評價在“雙評價”中具有重要地位，是實現(xiàn)新時代高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的重要手段。該研究通過梳理2003—2017年南寧市人均生態(tài)占用、人均生態(tài)承載力和人均生態(tài)赤字，綜合考慮生態(tài)足跡與“雙評價”之間的關(guān)系，提出基于資源環(huán)境承載力視角下的生態(tài)足跡影響因素及模型，形成以資源環(huán)境承載力評價服務(wù)為基礎(chǔ)的生態(tài)占用研究思路，為國土空間規(guī)劃編制提供支撐。

研究結(jié)果顯示，南寧市有效承載力嚴重不足，城市已經(jīng)呈現(xiàn)不可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢，如何降低生態(tài)占用已經(jīng)到了刻不容緩的時刻，同時還需要進一步提升環(huán)境承載力從而提高城市韌性。從生態(tài)占用影響因素來看，城鎮(zhèn)人口和建成區(qū)面積對南寧市生態(tài)占用的影響程度分別高居第2和第3，說明城鎮(zhèn)的開發(fā)適宜性需要慎重考慮?？?cè)丝跀?shù)對生態(tài)占用的影響最為巨大，說明南寧市對人口的快速發(fā)展帶來的問題并未引起重視。因此，南寧市要實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展和提高資源環(huán)境承載力，應(yīng)考慮采納以下建議：

（1）調(diào)整產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，第一產(chǎn)業(yè)對南寧人均生態(tài)足跡影響最大，而耕地在各類生產(chǎn)性土地中的生態(tài)足跡占比也是最大，所以為了維護南寧城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的平衡，調(diào)整產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵，尤其是對第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展的調(diào)節(jié)。應(yīng)該改善其發(fā)展模式，以科技進行優(yōu)化，改善其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，將人力資源配置朝第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)。同時，要注重第二產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定維持，特別是對清潔能源的利用，加強發(fā)展低耗低污染產(chǎn)業(yè)，既能發(fā)展經(jīng)濟，又能維護生態(tài)平衡。

（2）加大力度推廣應(yīng)用清潔能源。隨著南寧經(jīng)濟社會快速發(fā)展，南寧化石能源生態(tài)足跡波動下降可以看出，近幾年南寧對化石能源的消耗有所抑制，這與新技術(shù)和新能源帶來的能源利用效益提升有所關(guān)聯(lián)。但以南寧目前的態(tài)勢結(jié)合中國其他城市的情況來分析，南寧市化石能源的利用還有待進一步提高。所以南寧應(yīng)以開發(fā)新技術(shù)、新能源為重，用以保障南寧能源消耗和環(huán)境，從而使南寧發(fā)展可持續(xù)。

（3）近年來南寧市城鎮(zhèn)人口增長迅速，而城鎮(zhèn)人口對能

源與食物等需求明顯大于農(nóng)村人口，因此南寧市為了避免生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)惡化的情況，應(yīng)提高人口質(zhì)量，控制人口數(shù)量，節(jié)約能源與生物資源。同時培養(yǎng)城市居民節(jié)約資源的意識，構(gòu)建資源節(jié)約型社會，從個體上微小減少生態(tài)占用從而達到整體上的巨幅降低。

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