基于生態(tài)足跡模型的重慶市生態(tài)承載力現(xiàn)狀研究

張興梅，楊清偉

（1.重慶廣播電視大學(xué)導(dǎo)學(xué)中心理工導(dǎo)學(xué)部，重慶400052;2.重慶交通大學(xué)，重慶 400074）

生態(tài)足跡理論是由加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家William Rees 1992年提出，并由其博士生Wackernagel完善的一種定量反映全球或區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的指標(biāo)［1］。它以其完善的理論基礎(chǔ)，形象鮮明的概念框架，精簡(jiǎn)統(tǒng)一的指標(biāo)體系和方法的普適性，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用［1］?，F(xiàn)已有專家學(xué)者利用其測(cè)算校園、交通、工業(yè)、旅游生態(tài)足跡等［2-10］。運(yùn)用生態(tài)足跡模型，對(duì)重慶市2008年生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進(jìn)行了測(cè)算分析，評(píng)價(jià)了重慶市當(dāng)前社會(huì)資源的供給與需求的矛盾，提出了減輕生態(tài)包袱、加強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展的措施和建議，試為該區(qū)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施提供科學(xué)決策依據(jù)。

1 生態(tài)足跡模型的基本概念

1.1 生態(tài)足跡（Ecological Footprint）

“生態(tài)足跡”也稱“生態(tài)占用”，是指定的人口單位內(nèi)（一個(gè)人、一個(gè)城市、一個(gè)國(guó)家或全人類）需要多少具備生物生產(chǎn)力的土地（biological productive land）和水域來(lái)生產(chǎn)所需資源和吸納所衍生的廢物。Wackernagel形象地比喻成“一只負(fù)載著人類與人類所創(chuàng)造的城市、工廠……的巨腳踏在地球上留下的腳印”［2］。生態(tài)足跡定量測(cè)量了人類生存所必需的真實(shí)生物生產(chǎn)面積，將其同國(guó)家或區(qū)域范圍內(nèi)所能提供的生物生產(chǎn)面積進(jìn)行比較，能為判斷一個(gè)國(guó)家或區(qū)域的生產(chǎn)消費(fèi)活動(dòng)是否處于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)承載力范圍內(nèi)提供定量的依據(jù)［3］。所測(cè)區(qū)域不同，時(shí)間不同，生態(tài)足跡的大小也有差異。它與人口多少、生活水平、技術(shù)水平和生態(tài)生產(chǎn)力呈相關(guān)性。

1.2 生態(tài)承載力（Biocapacity）

早在1921年，Park和Burgess在人類生態(tài)學(xué)領(lǐng)域中首次應(yīng)用了生態(tài)承載力的概念，即在某一特定環(huán)境條件下（主要指生存空間、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、陽(yáng)光等生態(tài)因子的組合），某種個(gè)體存在數(shù)量的最高極限。1991年Hardim也對(duì)其定義為，在不損害有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和功能完整性的前提下，可持續(xù)利用的最大資源量和廢物產(chǎn)生率［4］。

1.3 生態(tài)赤字/生態(tài)盈余（Ecological Deficit/Ecological Remainder）

即是生態(tài)足跡與生態(tài)承載力的差值。當(dāng)差值為正時(shí)，則表現(xiàn)為生態(tài)盈余，表明該地區(qū)的發(fā)展可利用自身資源維持可持續(xù)發(fā)展;當(dāng)差值為負(fù)時(shí)，則表現(xiàn)為生態(tài)赤字，表明需消耗該區(qū)的自然資本或借用該區(qū)以外的資源來(lái)維持其發(fā)展，即處于不安全不可持續(xù)的發(fā)展的狀態(tài)。

2 模型計(jì)算

2 .1 數(shù)據(jù)來(lái)源

原始數(shù)據(jù)主要來(lái)自《重慶市統(tǒng)計(jì)年鑒2009》、“重慶統(tǒng)計(jì)政府公眾信息網(wǎng)”、《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒-2009》和世界糧農(nóng)組織（FAO）網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫(kù)的資料。

2 .2 參數(shù)選取

在計(jì)算生態(tài)足跡和生態(tài)承載力過(guò)程中，參數(shù)的選取是影響計(jì)算結(jié)果的關(guān)鍵。所采用的均衡因子來(lái)自于世界野生動(dòng)物基金組織（WWF）2004年的生態(tài)足跡報(bào)告中最新研究成果［5］，耕地和建設(shè)用地均為2.19，林地為1.38，草地為0.48，水域?yàn)?.36，化石能源用地取1.14。產(chǎn)量因子則采用1997年 Wackernagel等對(duì)中國(guó)生態(tài)足跡計(jì)算時(shí)的取值。耕地、建筑用地取1.66，森林取0.91，草地取0.19，水域取1.0。將各種生物生產(chǎn)性土地面積累加且扣除生物多樣性保護(hù)的12%的面積后即可得到重慶市的人均生態(tài)承載力。

2 .3 計(jì)算公式

2.3.1 生態(tài)足跡

式中:EF為總的生態(tài)足跡;N為總?cè)丝跀?shù);ef為人均生態(tài)足跡;ri為均衡因子;Ai為生產(chǎn)第i種產(chǎn)品的生物生產(chǎn)性土地面積。

2.3.2 生態(tài)承載力

式中:EC為總的生態(tài)承載力;ec為人均生態(tài)承載力;ai為人均擁有生物生產(chǎn)性土地面積;yi為產(chǎn)量因子。

2.3.3 生態(tài)赤字/生態(tài)盈余

生態(tài)赤字:生態(tài)足跡－生態(tài)承載力=EF－EC＞0

生態(tài)盈余:生態(tài)足跡－生態(tài)承載力=EF－EC＜0

3 結(jié)果與分析

3.1 重慶市生態(tài)足跡計(jì)算

根據(jù)生態(tài)足跡概念和計(jì)算方法可知，生態(tài)足跡計(jì)算需建立3個(gè)賬戶，生物資源賬戶、能源消費(fèi)賬戶和貿(mào)易調(diào)整。由于進(jìn)出口所攜帶的足跡分布占總的生態(tài)足跡比例不大，因此可粗略認(rèn)為該市當(dāng)前的消費(fèi)是以耗竭自身的自然資源為基礎(chǔ)的，即主要是通過(guò)消耗本市的自然資源來(lái)彌補(bǔ)生態(tài)承載力供給的不足［6］。

3.1.1 生物資源賬戶

生物資源可分為農(nóng)產(chǎn)品、動(dòng)物產(chǎn)品、水果和木材等幾類。將生物資源消耗部分細(xì)分為稻谷、谷類、油菜籽、麻類、甘蔗等20個(gè)類別。生產(chǎn)這些生物資源的土地目前分為6類，包括耕地、林地、牧草地、水域、建筑用地和化石能源用地。生物資源生產(chǎn)面積折算的具體計(jì)算中采用聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織2003年計(jì)算的有關(guān)生物資源的世界平均產(chǎn)量資料［7］，將重慶市2008年的消費(fèi)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)這些消費(fèi)的土地面積。計(jì)算結(jié)果見表1。

從生物資源賬戶的構(gòu)成上看，耕地所占的生態(tài)足跡比重最大，而豬肉又是耕地足跡中最大的一類，其生態(tài)足跡為0.583 557 hm2，約占了耕地生態(tài)足跡的76%。其次是糧食作物，林地足跡偏低。

表1 重慶市2008年生態(tài)足跡－生物資源賬戶

3.1.2 能源賬戶

能源消耗主要包括煤炭、天然氣、油料和電力等。采用邱大熊測(cè)算的能源折算系數(shù)［8］，將2008年重慶市能源的具體消耗折算成統(tǒng)一的能量單位，然后再計(jì)算出對(duì)應(yīng)的化石能源用地和建設(shè)用地面積。計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 重慶市2008年生態(tài)足跡－能源賬戶

從能源賬戶來(lái)看，該區(qū)能源消耗主要以煤為主，消費(fèi)的生態(tài)足跡為0.379253 hm2，約占了能源消費(fèi)足跡總量的69%，其次是天然氣和油料。

3.2 重慶市2008年生態(tài)足跡計(jì)算結(jié)果分析

將表1計(jì)算出的人均生態(tài)足跡經(jīng)過(guò)乘以相應(yīng)的均衡因子后，便可加和得到本地區(qū)的生態(tài)足跡。另可根據(jù)公式以及產(chǎn)量因子得到生態(tài)承載力，見表3。

表3 重慶市2008年生態(tài)足跡與生態(tài)承載對(duì)照表

從數(shù)據(jù)中得知，2008年重慶市的人均生態(tài)足跡為2.452 82 hm2，而生態(tài)承載力卻只有0.270 527 hm2，生態(tài)赤字高達(dá)2.177 824 hm2。6種土地類型生態(tài)赤字最嚴(yán)重的是耕地，為1.559 535 hm2，其次是化石燃料用地，草地和水域也呈現(xiàn)不同的程度的赤字。只有林地和建設(shè)用地有少量盈余。

4 結(jié)果與分析

重慶市的土地利用處于不可持續(xù)狀態(tài)，生態(tài)承載力嚴(yán)重不足，主要原因是:（1）人口增長(zhǎng)較快。一方面是人口自然增長(zhǎng)，另一方面是受世界金融風(fēng)暴和沿海產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響，我市外出打工人員回流明顯。（2）隨著消費(fèi)品市場(chǎng)日趨完善和成熟，社會(huì)購(gòu)買力增強(qiáng)，人民生活水平不斷提高導(dǎo)致需求日益增大。（3）消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理，據(jù)統(tǒng)計(jì)除吃、穿、住、行等基本消耗而外，享樂(lè)型消耗品也在高位運(yùn)行。（4）資源利用率低，經(jīng)濟(jì)建設(shè)仍然處在粗放型的發(fā)展階段。（5）重慶是以重工業(yè)為主的老工業(yè)基地，環(huán)境污染嚴(yán)重。

結(jié)合重慶市生態(tài)赤字的實(shí)際情況，提出以下對(duì)策:

控制人口總數(shù)，降低人口的出生率;合理改善居民的消費(fèi)方式，降低耕地生態(tài)足跡，提高土地利用率;政府增加科技投入，開發(fā)新技術(shù)，減少資源消耗;積極調(diào)整和改造老工業(yè)基地，充分發(fā)揮工業(yè)優(yōu)勢(shì);采取強(qiáng)制性措施，降低污染排放，提高生態(tài)承載力。

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