基于生態(tài)足跡評價的呼和浩特可持續(xù)發(fā)展水平測度

關海波

(內蒙古財經大學 資源與環(huán)境經濟學院，內蒙古 呼和浩特 010070)

當今社會人們?yōu)榱私洕l(fā)展而大量開采資源，導致了土地荒漠化、水污染、大氣污染、噪聲污染等嚴重的環(huán)境問題。面臨經濟發(fā)展與環(huán)境污染的雙重考量，可持續(xù)發(fā)展觀提出并日益受到重視?？沙掷m(xù)發(fā)展狀態(tài)評價也應運而生，它的核心是定量了解人類對自然的利用狀況，定量測量人類的需求是否處于自然的再生產能力之內。其中生態(tài)足跡法是一個被廣泛使用的對可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)評價的一種方法。生態(tài)足跡是生產相應人口消費的所有資源和消納產生的廢棄物所需要的生態(tài)生產性土地面積(包括陸地和水域)。它代表了既定技術條件和消費水平下特定人口對環(huán)境的影響規(guī)模和持續(xù)生存對環(huán)境提出的需求。生態(tài)足跡法是定量衡量人類對自然資源的利用程度以及自然界為人類提供生命支持服務功能的方法，它是近年來較為常用的測度區(qū)域生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的定量方法，目前已經被歐盟、世界自然基金會等國際機構作為一種綜合性環(huán)境指標納入到可持續(xù)發(fā)展評估體系。

近年來，基于資源的大量消耗以及生態(tài)環(huán)境的破壞為代價，呼和浩特的經濟社會取得飛速發(fā)展。本文對呼和浩特的可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)進行了評估。依據(jù)2004年—2009年呼和浩特居民生態(tài)時間序列，分析了城市經濟發(fā)展對生態(tài)足跡供需變化的影響，揭示了區(qū)域生態(tài)環(huán)境壓力狀況。對呼和浩特城市可持續(xù)發(fā)展及生態(tài)安全提出了一些建議與對策。

一、研究地區(qū)的自然概況

呼和浩特位于中國北方內蒙古自治區(qū)中部的土默川平原上，東經110°46'至112°10'，北緯39°35'至40°51'，總面積17224平方公里。地處內蒙古自治區(qū)中部大青山南側，西與包頭市、鄂爾多斯市接壤，東鄰烏蘭察布市，南抵山西省。呼和浩特土質肥沃、水資源豐富，現(xiàn)有耕地面積828萬畝，其中水澆地245．7萬畝，適于大規(guī)模農業(yè)生產的要求。通過調整和優(yōu)化種植結構，已形成了商品糧生產基地以及甜菜、向日葵、枸杞等經濟作物生產基地和蔬菜生產基地;全市逐漸走上規(guī)模效益農業(yè)的道路。農業(yè)的發(fā)展，促進了畜牧業(yè)向著商品化發(fā)展，目前全市已建成了奶牛生產、肉牛生產、肉雞生產、生豬生產、絨山羊生產和綿羊生產六大基地。其物產資源也很豐富，有多種黑色和有色金屬及貴重金礦產，而非金屬礦產資源比金屬礦產資源更為豐富。主要礦產有煤、泥炭、石墨、大理石、沸石、珍珠巖、膨潤土、高嶺土、石灰石、白云巖、金、銅、鐵、鉛、鋅等上百種?？側丝?53萬人，其中少數(shù)民族26．7萬人，市區(qū)人口109．6萬人。呼和浩特市區(qū)地處中溫內陸地帶，平均海拔1050米，屬西北大陸性氣候。四季分明，晝夜溫差較大，夏無酷暑，冬無嚴寒，全年平均氣溫在攝氏8度左右。年均日照數(shù)為3000多小時，年降雨量350至500毫米。

二、生態(tài)足跡的計算模型與方法

生態(tài)足跡模型主要用來計算在一定的人口和經濟規(guī)模條件下維持資源消費和廢棄物吸收所必需的生物生產性土地面積。所謂生物生產性土地是指具有生物生產能力的土地或水體。根據(jù)生產力大小的差異，地球表面的生物生產性土地可以分為耕地、草場、林地、建筑用地、化石能源土地和海洋(水域)六大類。生態(tài)足跡方法的分析是能夠計算出人類消費的大多數(shù)資源和人類產生的大多數(shù)廢棄物;這些資源和廢棄物能夠被轉換成產生這些資源和同化這些廢棄物的具有生物生產力的陸地或水域面積。生態(tài)足跡模型既是概念模型，同時也是計算模型，它從生態(tài)角度判斷人類活動是否處于生態(tài)系統(tǒng)的承載力范圍之內，進而判定可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)。生態(tài)足跡計算包括三部分內容:

(一)生態(tài)足跡計算

公式(1)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;ci為i種商品的人均消費量;pi為i種消費商品的平均生產能力;rj為均衡因子;aai為人均i種交易商品折算的生物生產面積，i為消費商品和投入的類型。

(二)生態(tài)承載力的計算

公式(2)中，CE為總的生態(tài)承載力;ce為人均生態(tài)承載力;N為人口數(shù);aj為人均生物生產面積;rj為對應于各種土地利用類型的均衡因子;yj為產量因子。產量因子、均衡因子見表1。

表1 均衡因子和產量因子

(三)生態(tài)赤字與生態(tài)盈余的計算

生態(tài)盈余(或赤字)=生態(tài)承載力—生態(tài)足跡，如果區(qū)域的生態(tài)足跡大于區(qū)域所能提供的生態(tài)承載力就出現(xiàn)生態(tài)赤字，表明人類活動超出區(qū)域生態(tài)承載力范圍，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)不安全，生態(tài)環(huán)境處于不可持續(xù)狀態(tài);如果小于區(qū)域的生態(tài)承載力，則表現(xiàn)為生態(tài)盈余，表明人類活動處在區(qū)域生態(tài)承載力范圍之內，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)是安全的，生態(tài)環(huán)境處于可持續(xù)狀態(tài)。

三、呼和浩特生態(tài)足跡與生態(tài)承載力計算

(一)數(shù)據(jù)來源

計算所涉及的農產品、動物產品、林地產品、水域產品數(shù)據(jù)主要來源2004——2009的《呼和浩特市統(tǒng)計年鑒》。土地總面積和各類型土地面積數(shù)據(jù)是根據(jù)《呼和浩特市統(tǒng)計年鑒》以及一些相關的數(shù)據(jù)中計算得出。根據(jù)各類型的土地面積可以算出人均生態(tài)承載力的供給面積。而2009年呼和浩特的總人口為:2273675人。能供給的各類生物生產面積數(shù)據(jù)見表2。

表2 呼和浩特各類生物生產面積

(二)生態(tài)足跡計算

生態(tài)足跡計算包括兩個部分:生物資源消費賬戶和能源消費賬戶。

1．生物資源消費賬戶

生物資源消費分農產品、動物產品、林產品、水果等，各大類下又有一些細的分類。生物資源生產面積的折算采用聯(lián)合國糧食組織有關生物資源的世界平均生產資料，將呼和浩特2009年的消費轉化為提供這些消費所需要的生物生產性土地面積。生物資源消費的計算為資源的消費量除以這種資源的世界平均產量，就得出總的生態(tài)足跡，再根據(jù)人口數(shù)算出人均生態(tài)足跡，見表3。

2．能源消費賬戶

能源資源包括:原煤、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、天然氣、液化石油氣和電力等。計算生態(tài)能源消費足跡是能源的消費轉化為化石燃料生產的土地面積，采用世界上單位化石燃料生產土地面積的平均發(fā)熱量為標準，將當?shù)啬茉聪M所消耗的熱量折算成一定的化石燃料土地面積，見表4。

表3 呼和浩特生態(tài)足跡計算中的生物資源消費賬戶(2009年)

表4 呼和浩特生態(tài)足跡計算中的能源消費賬戶(2009年)

表5呼和浩特生態(tài)足跡與生態(tài)承載力計算結果匯總

3．計算結果

根據(jù)生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的計算進行匯總。人均生態(tài)足跡是根據(jù)資源的土地類型進行人均生態(tài)足跡求和，得到的數(shù)值再與各類土地類型的均衡因子相乘，得到的各土地類型的結果再次求和，就能得出人均生態(tài)足跡。而人均生態(tài)承載力是根據(jù)土地類型的供給面積與它相應的均衡因子和產量因子相乘，再把得出的土地類型的均衡面積求和，得出的結果再減去生物多樣性保護面積的12%，就是可利用的人均生態(tài)承載力。再根據(jù)生態(tài)赤字的公式，最終求出呼和浩特2009年的人均生態(tài)赤字，見表5。

4．結果分析

分析表5中的計算數(shù)據(jù)可以得出如下結論:

(1)經濟發(fā)展處于不可持續(xù)狀態(tài)

2009年呼和浩特人均生態(tài)足跡為9．5953hm2，人均生態(tài)承載力為1．3133hm2，人均生態(tài)赤字已達到8．2820hm2，人均生態(tài)承載力小于人均生態(tài)足跡。反映了呼和浩特社會經濟的發(fā)展是不可持續(xù)的，嚴重超過了資源、環(huán)境的承載力。

(2)存在生態(tài)赤字

呼和浩特生態(tài)赤字的主要原因是自然資源的過度利用和開發(fā)造成的，在不降低人們生活水平的前提下，減少生態(tài)足跡的需求，要依靠采用先進的高新技術，提高資源和能源的利用效率，減少能源粗放型消耗，建立資源節(jié)約型的社會生產和消費體系。

(3)生態(tài)赤字產生主要源于能源消耗

由呼和浩特2009年的生態(tài)足跡中各類型土地人均足跡可以看出，化石能源所占的比重很大，幾乎快達到總體的80%，這說明呼和浩特的發(fā)展對能源的消耗非常大，它是建立在過度消耗能源的基礎上來發(fā)展的，已經嚴重的超過了生態(tài)的承載力，處于嚴重的不可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)。

(4)生態(tài)赤字反映了土地利用不合理的現(xiàn)狀

分析人均生態(tài)承載力結構可以看出呼和浩特生態(tài)供給嚴格依賴于耕地，它對呼和浩特整個生態(tài)系統(tǒng)起著至關重要的影響。并且由于呼和浩特并沒有留出用于吸收CO2的化石燃料用地，化石燃料的生態(tài)承載力為0，這種突出的土地供需失衡導致呼和浩特土地利用的不合理、不可持續(xù)性。

(三)呼和浩特生態(tài)足跡動態(tài)分析

為彌補生態(tài)足跡靜態(tài)分析的不足，從縱向層面了解呼和浩特近6年的生態(tài)足跡變化趨勢，對其2004－2009年的生態(tài)足跡進行計算比較，見表6。

表6 呼和浩特生態(tài)赤字變化趨勢 單位:hm2

由表6中可以看出，呼和浩特2004－2009年生態(tài)足跡呈逐年上升的趨勢，并且2004－2007年以平均每年5．7%的速度激增。說明該市對資源的消耗非常大，已經嚴重超過了生態(tài)環(huán)境的承載能力。人均消耗自然資源的速度在上升，突出表現(xiàn)為原煤和原油的過度消耗。2007－2008年增速有所下降，說明呼和浩特的能源利用效率有所提高，但還在處于資源過度消耗中。

呼和浩特6年內人均生態(tài)赤字呈上升趨勢，由2004年的6．0700 hm2增至2009年的8．2820 hm2，說明呼和浩特人均消費自然資源的速度正在上升。如2006年人均生態(tài)足跡需求為8．3420hm2，而實際上可提供的總的可利用生態(tài)空間面積為1．4012 hm2，人均生態(tài)赤字為6．9408 hm2，說明人類對資源的利用超出了其生態(tài)承載力的數(shù)值，生態(tài)赤字很嚴重，供需矛盾十分尖銳?？傊艉秃铺厝丝趯ψ匀毁Y源的利用逐年增加，目前已超出了自然生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)承載能力的范圍，生態(tài)足跡與生態(tài)承載力之間的矛盾加劇，生態(tài)系統(tǒng)退化，人地關系緊張。

四、結論及建議

通過對呼和浩特2009年的生態(tài)足跡分析，從各個圖表中可以看出，能源消耗占的比重非常大，牧草地的消耗所占的比重也達到了20%，表明呼和浩特經濟發(fā)展對能源消耗的依賴度較大。生態(tài)赤字的存在說明本市消耗自然資源的速度超出了資源更新的速度，人類對自然的影響已經超出了生態(tài)承載力的范圍。

從分地類生態(tài)赤字上看，化石燃料用地生態(tài)赤字最為嚴重，這主要因為呼和浩特是屬于資源型城市，生態(tài)足跡結構特征與產業(yè)結構密切相關，生態(tài)需求與供給的矛盾主要體現(xiàn)在化石燃料用地上。為緩解呼和浩特的生態(tài)赤字，應通過提高資源利用率、控制人口增長速度、改變傳統(tǒng)資源生產消費方式和進行生態(tài)環(huán)境建設以及引導低碳社會生活方式等途徑，實現(xiàn)當?shù)厣鐣洕唾Y源的可持續(xù)發(fā)展。為扭轉呼和浩特生態(tài)赤字現(xiàn)狀，可采取以下措施。

(一)調整土地空間布局，集約利用土地

高效利用現(xiàn)有資源存量，發(fā)展循環(huán)經濟，提高資源利用效率，減少廢物排放，降低對環(huán)境的壓力。對工礦用地和城鎮(zhèn)用地的布局及規(guī)模，要綜合考慮環(huán)境承載能力、交通狀況、耕地保護、投資密度、工業(yè)發(fā)展趨勢和城市經濟發(fā)展遠景等因素;對于大型項目，要逐步引導進入經濟園區(qū)。這樣既能科學配置土地資源，提高土地的利用率，又便于企業(yè)的發(fā)展，形成企業(yè)產業(yè)優(yōu)勢和規(guī)模優(yōu)勢，促進土地的集約利用，同時還有利于土地流轉，提高土地效益，避免企業(yè)遍地開花，浪費土地資源。不同的土地使用類型都有其自身的區(qū)位優(yōu)勢，只有按照具體實際情況進行合理布局，優(yōu)地優(yōu)用，才能充分發(fā)揮土地的潛力。減少能源的消耗，提高生態(tài)足跡多樣性。

(二)實施低碳經濟發(fā)展戰(zhàn)略，建立低碳型社會

呼和浩特的消費賬戶中，能源消費量大約占了總消費的80%，這也是造成該市嚴重生態(tài)赤字的主要原因。大量消耗能源的過程中，能源浪費也不容忽視。為達到可持續(xù)狀態(tài)緩解生態(tài)壓力，必須提高能源的利用率，減少能源的消耗。所以，要實施低碳經濟發(fā)展戰(zhàn)略，大力開展低碳宣傳，引導公眾選擇低碳生活方式，同時也鼓勵企業(yè)進行低碳創(chuàng)新、節(jié)能減排、可再生能源使用的政策，引導企業(yè)開發(fā)先進的低碳技術，研究和實施低碳生產模式，建立資源節(jié)約型社會生產與消費體系，提高生態(tài)承載力。

(三)推廣高科技農業(yè)技術，提高作物產量

呼和浩特地處內陸半干旱區(qū)，水熱同季，日照充足，農業(yè)生存環(huán)境具有多宜性。旱耕地面積大，具有提高土地產出效率的巨大潛力。目前，呼和浩特2/3左右的耕地為中低產田，其單位面積平均產量僅為生產潛力的1/2左右。因此，通過采用高新技術，改善農業(yè)生產條件，發(fā)展高效生態(tài)農業(yè)，建設人工草場，改造中低產田，擴大基本農田保護面積，林地保護面積，提高各種生物土地產出效率，減緩生態(tài)赤字。單位產量的提高意味著生態(tài)承載力的提高，不斷提高單位面積產量將促使呼和浩特的生態(tài)占用狀況不斷向良性發(fā)展，確保區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)。

(四)調整能源結構

隨著呼和浩特經濟的發(fā)展，能源的重要性日趨凸顯，同時也伴隨著資源的過度消耗，這加大了城市的生態(tài)赤字，使城市的發(fā)展處于不可持續(xù)狀態(tài)。所以，應調整能源結構，提高新能源利用效率。與化石燃料相比，新能源具有可再生、對環(huán)境友好等特點，更符合人類可持續(xù)發(fā)展的目標。調整能源結構，大力發(fā)展可再生清潔能源如生物質能、太陽能等，是今后能源利用可考慮的方向。

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［責任編輯:姚志峰］