基于生態(tài)足跡的縣域生態(tài)承載力研究——以陜西省旬陽縣為例

董 帆,李振平,張菲菲

(西北大學(xué)城市與資源環(huán)境學(xué)系,陜西 西安 710127)

0 引言

生態(tài)足跡方法從人類需求占用角度為評估人類對生態(tài)系統(tǒng)的承載壓力及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)提供了較好的測量方法。

縣域是中國國民經(jīng)濟和社會格局的重要組成部分,國土面積和人口分別占全國的 90%以上和 80%左右,經(jīng)濟總量占全國 GDP的 60%,在社會經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著重要的支持和基礎(chǔ)性作用。但縣域發(fā)展明顯落后于城市,而且面臨自然資源短缺、環(huán)境污染與破壞日益增加。全國每年 70%以上的污水排放來自縣域、鄉(xiāng)村工業(yè)生產(chǎn),不斷升級的“農(nóng)業(yè)立體污染”主要發(fā)生在縣域內(nèi)。因此,迫切需要對縣域進行可持續(xù)發(fā)展評價研究,為縣域內(nèi)生態(tài)足跡理論應(yīng)用和縣域可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的規(guī)劃實施進行有意義的探索[1]。故本文在生態(tài)足跡和生態(tài)承載力計算基礎(chǔ)上,對陜西省旬陽縣進行生態(tài)盈虧平衡分析。研究表明,旬陽縣生態(tài)足跡需求小于生態(tài)承載力,說明旬陽縣目前生態(tài)足跡需求沒有對本地生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展構(gòu)成威脅。旬陽縣地處南水北調(diào)水源區(qū),城區(qū)位于旬河、呂河和漢江交匯處,區(qū)位極為敏感,稍有不慎將不僅不能確保“一江清水送北京”,還將直接威脅城區(qū)周邊人民的生活。特殊的地理位置使得對旬陽的可持續(xù)發(fā)展研究顯得極為迫切。

1 生態(tài)足跡的相關(guān)理論與模型

1.1 生態(tài)足跡的相關(guān)理論

1.1.1 生態(tài)足跡

生態(tài)足跡(EcologicalFootp rint EF)分析法是由加拿大生態(tài)經(jīng)濟學(xué)家 William和其博士生 Wackernagel于 90年代初提出的一種度量可持續(xù)發(fā)展程度的方法[2]。生態(tài)足跡衡量在一定的人口與經(jīng)濟條件下,人類消耗了多少用于延續(xù)其自身發(fā)展的自然資源,并將人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響在統(tǒng)一的尺度下歸結(jié)成一個可比的數(shù)目,即人類活動排他性占有的生物生產(chǎn)性土地。一個已知人口(縣域、城市或國家)的生態(tài)足跡,即是生產(chǎn)相應(yīng)人口所消費的所有資源和消納這些人口產(chǎn)生的所有廢物所需要的生物生產(chǎn)性土地面積(包括陸地和水域)。將生態(tài)足跡同國家或區(qū)域范圍內(nèi)所能提供的生物生產(chǎn)面積相比較,能夠判斷一個國家或區(qū)域的生產(chǎn)消費活動是否處于當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)承載力范圍之內(nèi)[3][4]。

1.1.2 生態(tài)盈余/赤字

一個地區(qū)的生態(tài)足跡大于生態(tài)承載力時,出現(xiàn)生態(tài)赤字,;生態(tài)承載力大于生態(tài)足跡時,則產(chǎn)生生態(tài)盈余,其大小均等于生態(tài)承載力減去生態(tài)足跡的余數(shù)。生態(tài)赤字指該地區(qū)的生態(tài)負荷超過了其生態(tài)容量,要滿足其人口在現(xiàn)有生活水平下的消費需求,該地區(qū)要么從地區(qū)之外進口欠缺的資源以平衡生態(tài)足跡,要么通過消耗自然資本來彌補收入供給流量的不足。這兩種情況都說明地區(qū)發(fā)展模式處于相對不可持續(xù)狀態(tài),其不可持續(xù)的程度用生態(tài)赤字來衡量。相反,生態(tài)盈余表明該地區(qū)的生態(tài)容量足以支持其人類負荷,地區(qū)內(nèi)自然資本的收入流大于人口消費的需求流,地區(qū)自然資本總量有可能得到增加,地區(qū)的生態(tài)容量有望擴大,該地區(qū)消費模式具相對可持續(xù)性,可持續(xù)程度用生態(tài)盈余來衡量。

1.2 生態(tài)足跡計算的方法

生態(tài)足跡的計算是基于以下兩個事實:一是在一定的條件下可確定自身消費的資源及其產(chǎn)生的廢棄物的數(shù)量;二是這些資源和廢棄物能轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的生物生產(chǎn)面積。因此,任何已知人口的區(qū)域生態(tài)足跡是這些人口所消費的資源和吸納這些人口所產(chǎn)廢棄物需要的生物生產(chǎn)面積,在生態(tài)足跡帳戶核算中,生物生產(chǎn)面積主要考慮耕地、草地、林地、建筑用地、化石能源土地和水域 6種生物生產(chǎn)面積類型。

生態(tài)足跡計算公式為:EF=N×rj×∑ ci/pi

式中:EF為區(qū)域生態(tài)足跡;N為區(qū)域人口數(shù);i為消費項目商品類型;ci為 i種商品的人均消費量;rj為均衡因子;pi為 i種商品的世界平均生產(chǎn)能力。

生態(tài)承載力的計算公式為:EC=N×rj×yj×∑aj

式中:EC為區(qū)域生態(tài)承載力;N為區(qū)域人口數(shù);yj指產(chǎn)量因子(土地的產(chǎn)量因子指的是該地區(qū)平均生產(chǎn)力與世界同類土地的平均生產(chǎn)力的比率);rj同上;aj為實際人均占有的第j類生物生產(chǎn)性土地面積。

2 生態(tài)盈虧平衡的實證分析

本文以陜西省旬陽縣為例,根據(jù)生態(tài)足跡的相關(guān)理論與計算方法,利用《旬陽縣統(tǒng)計年鑒》(2009)及實地調(diào)研的相關(guān)成果,建立原始數(shù)據(jù)庫分析了旬陽縣 2008年生態(tài)平衡狀況。

旬陽縣因旬河而得名,位于陜西省東南部,秦巴山區(qū)東段,漢江橫貫其中,曲水環(huán)流,形似太極,被譽為“天然太極城”。國土面積3 554 km2,轄 28個鄉(xiāng)鎮(zhèn) 314個行政村,總?cè)丝?45萬人,其中農(nóng)業(yè)人口 40.5萬人。旬陽位于國家戰(zhàn)略統(tǒng)籌區(qū),區(qū)位重要意義不言而喻。旬陽依托襄渝、西康鐵路,充分利用本地優(yōu)越的生物、礦產(chǎn)、水能資源,在社會經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境建設(shè)方面取得了令人矚目的成就,為陜南突破發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。2008年旬陽開始生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè),在此基礎(chǔ)上旬陽正在努力推進生態(tài)示范縣的建設(shè)。

2.1 陜西省旬陽縣生態(tài)足跡計算

主要包括以下幾方面:1)生物資源消費;2)能源資源消費。生物資源主要包括農(nóng)作物、水果、動物產(chǎn)品等,能源資源包括煤炭、汽油、柴油、電力,在具體的計算中,采用 1993年聯(lián)合國糧農(nóng)組織公布的有關(guān)生物資源的世界平均生產(chǎn)力數(shù)據(jù)進行生物資源消費的計算[5],采用全球一致的均衡因子,依據(jù)生態(tài)足跡的計算模型,利用均衡因子將旬陽縣 2008年各種生物消費資源轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)這種生物資源的生物生產(chǎn)性土地面積(表一)。能源的全球平均足跡取自 WWF計算的中國 1999年生態(tài)足跡報告,以世界單位化石燃料生產(chǎn)土地面積的平均發(fā)熱量為標準,利用我國能源統(tǒng)計使用的發(fā)熱量折算系數(shù),將旬陽縣能源消費折算成化石燃料土地面積[6][7](見表 2)。

表1 2008年陜西省旬陽縣生態(tài)足跡帳戶(生物資源部分)

表2 2008年陜西省旬陽縣生態(tài)足跡帳戶(能源部分)

2 陜西省旬陽縣生態(tài)承載力計算

將旬陽縣土地面積按照生物生產(chǎn)性土地類型進行分類匯眾,依旬陽縣 2008年土地面積通過均衡因子、產(chǎn)量因子轉(zhuǎn)化后計算出人均生態(tài)承載力。(表 3)

表3 2008年陜西省旬陽縣生態(tài)承載力帳戶

表4 2008年陜西省旬陽縣生態(tài)足跡與生態(tài)承載力盈虧平衡分析

3 陜西省旬陽縣生態(tài)盈虧分析

根據(jù)表 1、表 2、表 3的結(jié)算結(jié)果對旬陽縣生態(tài)盈虧狀況進行分析(表 4),結(jié)果表明 2008年旬陽縣生態(tài)足跡為0.4989ha,而生態(tài)承載力是 1.3 394 ha,人均生態(tài)盈余0.8 405,總體上看旬陽縣目前尚處于生態(tài)盈余狀態(tài),自然需求沒有超過生態(tài)系統(tǒng)承載力的范圍。

從生態(tài)足跡需求組成來看,能源資源人均生態(tài)足跡需求為 0.0 421,而生物資源需求 0.4568 ha,生物資源需求占總生態(tài)足跡 0.4 989的 92%之多,從中可見旬陽縣盡管工業(yè)化、城市化水平依托其資源優(yōu)勢近年來有所提高,但水平仍然很低,社會經(jīng)濟的發(fā)展還是主要依靠大量消費生物資源。同時在能源消費中對煤炭消費需求最高,占總能源人均生態(tài)足跡需求的 61%之多,可見其發(fā)展還是主要依靠大量消費不可再生資源,這和旬陽生態(tài)示范區(qū)發(fā)展的初衷不符,故在未來的發(fā)展過程中,旬陽縣應(yīng)該大力發(fā)展清潔能源,從而為生態(tài)立縣、經(jīng)濟強縣長久發(fā)展打下基礎(chǔ)。再者在生態(tài)盈余項目中除耕地、林地和水域用地有盈余外,其余均處于生態(tài)赤字,這主要源于旬陽水資源豐富,土地資源集約利用較好,從長遠的發(fā)展來看,要實現(xiàn)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的目標必須在草地、建筑用地等方面集約利用的同時加大技術(shù)要素的投入。

從生態(tài)承載力方面來看,對其主要的貢獻源于林地,占整個生態(tài)承載力的 74%,這說明旬陽縣 349萬畝的林地對生態(tài)承載力的貢獻巨大,但其草地、建筑用地的人均生態(tài)承載力較低,利用生態(tài)足跡方法對某區(qū)域進行生態(tài)盈虧平衡分析,針對出現(xiàn)的生態(tài)赤字情況,為滿足本地區(qū)現(xiàn)有的消費水平,需要從本地區(qū)之外調(diào)入欠缺的資源。如旬陽縣需要從其他地區(qū)輸入欠缺的生物資源(主要包括蛋奶、瓜果、豬肉、羊肉)來滿足本區(qū)消費需求。而隨著旬陽縣工業(yè)化進程步伐加快,建筑面積的瓶頸束縛將日益凸顯。

需要注意的是,如果某一地區(qū)長期依靠從外部輸入生物資源和能源資源以彌補生態(tài)赤字,將會形成一定的外部依賴性,一旦某些資源出現(xiàn)短缺,將會對該地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和人民生活產(chǎn)生不良影響,即對該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)帶來不安全的因素[8]。因此,需要區(qū)分存在生態(tài)赤字部分的生態(tài)組分類型,并結(jié)合該地區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)狀況進行具體分析。旬陽縣地勢南北高、中部底,地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,土地相對貧瘠,但漢江將其分為南北兩大自然帶,該地屬亞熱帶大陸性氣候,天然資源富集,如豐富的礦產(chǎn)資源及中藥材資源等,開發(fā)潛力巨大。在這樣的自然條件及國家大的發(fā)展方針條件下,傳統(tǒng)低效農(nóng)業(yè)應(yīng)向特色化、規(guī)模化(即旬陽所謂的強村大戶戰(zhàn)略)、標準化、園區(qū)化、生態(tài)化、組織化的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化,以便積極有效的發(fā)揮當?shù)氐谋容^優(yōu)勢。

在未來發(fā)展過程中,旬陽縣生態(tài)承載力的提高,主要取決于其在保護現(xiàn)有的林地資源前提下,對一些耕作難度巨大的耕地可適當退耕還林,集約利用有限的土質(zhì)條件較差的土地,在保障基本耕地不減少的前提下,為與城市化和工業(yè)化的步伐相協(xié)調(diào),可適當有限制的開發(fā),以克服工業(yè)化進程中的制約因素,實現(xiàn)全面協(xié)調(diào)持續(xù)的發(fā)展。

4 結(jié)論

十七大報告提出的全面建設(shè)小康社會的奮斗目標是統(tǒng)籌城鄉(xiāng)、經(jīng)濟社會和人與自然的發(fā)展,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式,堅持走生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路,而生態(tài)省、生態(tài)市和生態(tài)縣的創(chuàng)建工作是將經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護相融合的有效途徑。旬陽縣作為陜西省的生態(tài)示范縣,在加快步伐向小康社會邁進的同時,必須在總結(jié)已有的成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上(如本縣生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)),加大生態(tài)環(huán)境建設(shè)力度和投資,從而對其他縣市起到良好的示范效應(yīng)。

隨著人類社會的發(fā)展,各種資源的消耗勢必將與日俱增,生態(tài)生產(chǎn)性土地面積是否可以滿足人類對資源的需求受到越來越多人的關(guān)注,而生態(tài)足跡作為一個科學(xué)的測度工具,其計算結(jié)果具有全球可比性,因此對政策制定者及其他相關(guān)人員可利用生態(tài)足跡法對本區(qū)生態(tài)足跡做出科學(xué)合理的評價,針對生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的不同組成部分,找到其赤字或盈余部分,有針對性的制定利于本區(qū)發(fā)展的方針政策,以減少盲目發(fā)展對自然生態(tài)系統(tǒng)的威脅。

當然生態(tài)足跡法還存在一些不盡人意的地方,如其強調(diào)了人類對環(huán)境影響的可持續(xù)性,但對經(jīng)濟、社會、技術(shù)方面的可持續(xù)性關(guān)注度不夠,并不考慮人類對現(xiàn)有消費模式的滿意度。相信隨著生態(tài)足跡法的不斷完善,其勢必將有效的推進人類對可持續(xù)發(fā)展的研究。

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