基于生態(tài)足跡模型的城市可持續(xù)發(fā)展研究—以東莞市為例

【摘要】隨著城市化水平的快速提高，經(jīng)濟社會的迅猛發(fā)展，東莞市人口、資源、環(huán)境與經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展之間的矛盾日益突出。文章從東莞城市化發(fā)展水平出發(fā)，借鑒加拿大著名生態(tài)學家威廉·里斯提出的“生態(tài)足跡”可持續(xù)性城市思想，運用生態(tài)足跡模型，對東莞市2001—2010年的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進行了動態(tài)分析。結果表明東莞市已經(jīng)出現(xiàn)生態(tài)赤字，發(fā)展處于不可持續(xù)狀態(tài)。在此基礎上，探討東莞市實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的根本途徑，即加快經(jīng)濟社會雙轉型，推進產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整；有機融入珠江三角洲一體化進程，統(tǒng)籌區(qū)域和城鄉(xiāng)發(fā)展；建立城鄉(xiāng)土地統(tǒng)一規(guī)劃體系，創(chuàng)新集體非農(nóng)建設用地流轉方式；貫徹落實節(jié)約集約用地方針，開展存量建設用地挖潛。

【關鍵詞】生態(tài)足跡；生態(tài)承載力；可持續(xù)發(fā)展；城鄉(xiāng)土地統(tǒng)一規(guī)劃

東莞市在發(fā)展過程中既面臨著城市化和工業(yè)化快速推進，沿海地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉移有序進行，珠江三角洲一體化進程加快的發(fā)展機遇，也面臨著人口、資源、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展問題突出的挑戰(zhàn)，2010年東莞市常住人口達到822萬人，城市化水平為91.07%，而土地資源只有246001.03公頃，與此同時，東莞市土地利用中還存在著后備土地資源短缺、土地資源粗放浪費現(xiàn)象嚴重、生態(tài)環(huán)境質量持續(xù)下降、土地開發(fā)強度過高等一系列問題，隨著東莞市的發(fā)展，未來建設用地的需求依然強勁，2011年，建設用地審批權又上收國務院，東莞市既要貫徹落實國家最嚴格的土地管理制度，又要保障經(jīng)濟社會穩(wěn)定快速發(fā)展，在這樣的背景下，亟須科學合理地制定東莞市發(fā)展戰(zhàn)略，以解決區(qū)域人口、資源、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的問題。

一、方法與數(shù)據(jù)

（一）方法

運用生態(tài)足跡模型，對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)供需平衡進行綜合測度，通過計算人類對自然資源的利用程度，定量判斷一個區(qū)域的發(fā)展現(xiàn)狀是否處于該區(qū)域的生態(tài)承載范圍之內(nèi)。

1、生態(tài)足跡計算公式

生態(tài)足跡是指在一定技術條件下，要維持某一消費水平下一定的人口持續(xù)生存所必須的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積，其模型計算公式如下：

EF = N·ef = N·rj·∑（aai）= N·rj·∑（ci/pi）

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；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(chǎn)能力；aai為人均i種交易商品折算的生物生產(chǎn)面積，i為消費商品和投入的類型；rj為均衡因子。

2、生態(tài)承載力計算公式

生態(tài)承載力則是一個區(qū)域能提供給人類的生物生產(chǎn)性土地面積的總和。其計算公式為：EC=N·ec = N·∑aj·rj·yj（j = 1，2，3，……6）

式中：EC為區(qū)域總生態(tài)承載力；N為人口數(shù)；ec為人均生態(tài)承載力；aj為人均生物生產(chǎn)面積；rj為均衡因子；yj為產(chǎn)量因子。

3、生態(tài)赤字或生態(tài)盈余計算公式

區(qū)域的生態(tài)赤字或生態(tài)盈余，反映該區(qū)域人口對自然資源的利用狀況。其計算公式為：ER或ED=EC-EF

式中：ER為生態(tài)盈余；ED為生態(tài)赤字；EC為生態(tài)承載力；EF為生態(tài)足跡。

（二）數(shù)據(jù)來源及說明

1、原始數(shù)據(jù)

本研究的原始數(shù)據(jù)主要數(shù)據(jù)來自1999—2011年《東莞統(tǒng)計年鑒》，《東莞土地利用變更調(diào)查資料》及《中國統(tǒng)計年鑒》。

2、均衡因子和產(chǎn)量因子

均衡因子和產(chǎn)量因子采用2010年劉某成、李文華、謝高地，《基于凈初級生產(chǎn)力的中國各地生態(tài)足跡產(chǎn)量因子測算》中的數(shù)據(jù)，產(chǎn)量因子具體數(shù)值為：農(nóng)地1.74、林地0.86、畜牧地0.51、漁場0.74、建筑用地0.74、能源用地0.00，均衡因子具體數(shù)值為：農(nóng)地1.74、林地1.41、畜牧地0.44、漁場0.35、建筑用地1.74、能源用地1.41。

3、生物資源平均產(chǎn)量

生物資源平均產(chǎn)量采用2010年全國平均產(chǎn)量，數(shù)據(jù)根據(jù)《中國統(tǒng)計年鑒2011》據(jù)算得出，具體數(shù)值為：稻谷5524公斤/公頃、薯類3559公斤/公頃、大豆1681.9公斤/公頃、甘蔗65700公斤/公頃、花生3455公斤/公頃、水果3500公斤/公頃、油料2325.5公斤/公頃、禽蛋71.3公斤/公頃、豬肉130.9公斤/公頃、水產(chǎn)品15899.6公斤/公頃。

二、東莞市2001—2010年生態(tài)足跡測算

（一）生態(tài)足跡計算

應用生態(tài)足跡模型，根據(jù)《東莞統(tǒng)計年鑒（1999—2011）》，對東莞市2001—2010年的生態(tài)足跡進行計算，計算中主要考慮生物資源的消費和能源資源的消費。生物資源生態(tài)足跡采用生產(chǎn)量計算，能源生態(tài)足跡用消費量計算，需要說明的是，本文未進行貿(mào)易調(diào)整估算，在計算能源消費量時暫不考慮貿(mào)易商品中所含的能源含量。2001-2010年東莞市人均生態(tài)足跡計算結果如表1所示。

（二）生態(tài)承載力計算

依據(jù)公式計算得出東莞市2001—2010年生態(tài)承載力，計算結果如表2所示。

（三）生態(tài)赤字/盈余計算

根據(jù)人均生態(tài)足跡和人均生態(tài)承載力，依據(jù)計算公式可得2001—2010年東莞市人均生態(tài)赤字/盈余，結果見表3所示。

三、東莞市2001-2010年人均生態(tài)足跡計算結果分析

（一）東莞市人均生態(tài)足跡動態(tài)變化分析

由表1的計算結果可以看出，2001—2007年東莞市的人均生態(tài)足跡呈遞增趨勢，增長量為0.0697hm2/人，其中化石能源用地對東莞市人均生態(tài)足跡貢獻最大。可見，能源消耗是人們?nèi)粘Ｉ畹闹饕摹Ｆ浯问歉睾徒ㄖ玫氐纳鷳B(tài)足跡，人均增長量分別為0.0847hm2/人和0.0057hm2/人。從增長率來看，最大是耕地，其次是建筑用地，再次是化石能源用地。說明2001—2007年東莞市對耕地地、建筑用地和化石能源用地的利用速度很快。從2007年到2010年東莞市的人均生態(tài)足跡呈遞減趨勢，其中化石能源減少了0.0999hm2/人，建筑用地減少了0.0051 hm2/人，林地減少了0.0037hm2/人。

（二）東莞市人均生態(tài)承載力動態(tài)變化分析

從表2可以看出，2001—2010年東莞市的人均生態(tài)承載力呈下降趨勢，從2001年的0.5935hm2/人降低到2010年的0.0294hm2/人。減少了0.5641hm2/人，遞減率為95.05%，年均遞減9.505%。其中耕地、林地、牧草地和水域的人均生態(tài)承載力的總體趨勢都是逐年下降的，具體情況是耕地的人均生態(tài)承載力從2001年的0.2317hm2/人下降到2010年的0.0061hm2/人，減少了0.2256hm2/人，下降率為97.37%，年均遞減9.737%。林地的人均生態(tài)承載力從2001年的0.1354hm2/人下降到2010年的0.0051hm2/人，減少了0.1303hm2/人，下降率為96.23%，年均遞減9.623%。牧草地的人均生態(tài)承載力從2001年的0.0012hm2/人下降到2010年的0.0003hm2/人，減少了0.0009hm2/人，下降率為75%，年均遞減7.5%。水域用地的人均生態(tài)承載力從2001年的0.0257hm2/人下降到2010年的0.0012hm2/人，減少了0.0245hm2/人，下降率為95.33%，年均遞減9.533%。

建筑用地的人均生態(tài)承載力呈現(xiàn)先升后降的趨勢。2001—2006年建筑用地的人均生態(tài)承載力總體趨勢是逐年上升的。從2001年的0.1995 hm2/人增加到2006年的0.2863hm2/人，增加了0.0868hm2/人，這一時期建筑用地面積的增加主要是由于城市發(fā)展，人口增加。2006—2010年建筑用地的人均生態(tài)承載力總體趨勢是逐年下降的，2009年急劇降低，是由于東莞市建設用地比重已經(jīng)很大，土地開發(fā)強度接近極限，另外一方面是土地開發(fā)后備資源匱乏。

（三）東莞市生態(tài)盈余/赤字分析

從表3中可以看出東莞市2001年開始就已經(jīng)出現(xiàn)生態(tài)赤字，從2001年1.0982hm2/人增加到2010年的1.6374hm2/人，2009年出現(xiàn)快速增長的態(tài)勢，生態(tài)赤字的出現(xiàn)和逐年增長，表明東莞市人類活動對自然生態(tài)系統(tǒng)的壓力已超出生態(tài)承載力的范圍。東莞市的發(fā)展模式是不可持續(xù)的，生態(tài)環(huán)境處于不安全狀態(tài)。

隨著城市化進程的加快和人口快速增長，東莞市的人均生態(tài)足跡將不斷增長，而人均生態(tài)承載力將繼續(xù)減少，生態(tài)赤字還將繼續(xù)加大。

四 、結論與建議

通過對東莞市2001—2010年生態(tài)足跡的計算和分析可以看出，東莞市已經(jīng)出現(xiàn)生態(tài)赤字，東莞市經(jīng)濟發(fā)展與資源利用已處于不可持續(xù)狀態(tài)，生態(tài)赤字的存在的主要原因是經(jīng)濟快速發(fā)展和人口迅猛增長對資源需求量增加，土地開發(fā)強度過高，能源資源保障能力減弱。為了遏制這種發(fā)展趨勢，使東莞市走上可持續(xù)發(fā)展道路，本文提出以下建議：

（一）加快經(jīng)濟社會雙轉型，推進產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整

先行先試，轉型發(fā)展。大膽探索轉型發(fā)展的新模式、新辦法，加快實現(xiàn)從外向帶動為主向內(nèi)外需協(xié)調(diào)拉動轉變、從工業(yè)主導型向二三產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)型轉變、從一般要素的比較優(yōu)勢向創(chuàng)新要素的集聚優(yōu)勢轉變、從粗放發(fā)展模式向綠色低碳模式轉變、從主要依靠物質資源消耗向創(chuàng)新驅動轉變、從城鄉(xiāng)二元結構向城鄉(xiāng)一體化轉變。調(diào)整結構，創(chuàng)新發(fā)展。堅持內(nèi)外源經(jīng)濟并重、內(nèi)外需并舉、招商引資與招才引智相結合，引進增量與優(yōu)化存量并進，調(diào)整優(yōu)化需求結構、要素投入結構和產(chǎn)業(yè)結構。加強戰(zhàn)略思維，加快培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，實施自主創(chuàng)新主導戰(zhàn)略，使自主創(chuàng)新成為經(jīng)濟社會發(fā)展的內(nèi)在動力和全社會的普遍行為，實現(xiàn)發(fā)展方式的根本轉變。

（二）有機融入珠江三角洲一體化進程，統(tǒng)籌區(qū)域和城鄉(xiāng)發(fā)展

在新形勢下，東莞應擴大開放，主動參與到珠江三角洲地區(qū)一體化進程中，既有利于促進形成優(yōu)勢互補、良性互動的區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展新格局，也有利于東莞市轉變經(jīng)濟發(fā)展方式，加快轉型升級。以統(tǒng)籌區(qū)域和城鄉(xiāng)發(fā)展為著力點，按照城鄉(xiāng)一體化的要求，積極穩(wěn)妥推進城市化。更加注重發(fā)展成果的普惠性，加強對欠發(fā)達鎮(zhèn)村的幫扶，促進形成人民生活水平差距不斷縮小的區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展格局。積極構建生產(chǎn)安全、消費安全、公共安全體系，加快建設平安穩(wěn)定、公平正義的和諧社會。

（三）建立城鄉(xiāng)土地統(tǒng)一規(guī)劃體系，創(chuàng)新集體經(jīng)營性建設用地流轉方式

城市和鄉(xiāng)村在空間上是連續(xù)的，但城鄉(xiāng)分割的土地管理體制破壞了土地資源的整體性，給土地管理工作帶來了很多問題。因此，必須把城鄉(xiāng)地域作為一個有機的整體，建立城鄉(xiāng)土地統(tǒng)一規(guī)劃體系，將集體建設用地流轉納入城鄉(xiāng)統(tǒng)一的建設規(guī)劃，節(jié)約用地，集聚發(fā)展。針對目前東莞農(nóng)村集體建設用地流轉產(chǎn)生的問題，應按照“布局集中、用地集約、產(chǎn)業(yè)集聚”的要求，積極推動城鎮(zhèn)建設向中心鎮(zhèn)集聚，工業(yè)建設向園區(qū)集聚，民宅建設向中心區(qū)集聚，耕地保護向規(guī)模經(jīng)營集聚，引導資源從分散聚集走向集中聚集，充分保護和利用土地資源。

（四）開展存量建設用地挖潛，加大“三舊”改造力度

目前，東莞市建筑用地在總的生態(tài)承載力中占第一位，說明從2002年起東莞市建筑用地面積在不斷增加。東莞市土地開發(fā)強度已達到43.44%，已經(jīng)接近極限，遠超香港、澳門等發(fā)達地區(qū)。基于資源環(huán)境的約束和人地關系的協(xié)調(diào)，距離48%的土地開發(fā)強度極限值只有約不足5%的彈性發(fā)展空間，發(fā)展面臨著極大的壓力。迫切需要貫徹節(jié)約集約用地的方針，統(tǒng)籌土地資源，加快對農(nóng)村居民點整理，將新增城鎮(zhèn)建設用地與整理村莊用地相掛鉤。加大“三舊”改造力度，從存量建設用地中挖掘潛力。

參考文獻

[1]Wackemagel M，Rees W E. Perceptual and structural barriers to investing in natural capital：Economics from an ecological footprint perspective[J].Ecological Economics，1997，20（1）：3-24.

[2]Holden E.Ecological footprints and sustainable urban form[J].Journal of Housing and the Built Environment，2004，19（1）：91-109.

[3]吳介軍，張秋花等.1995—2004年西安市生態(tài)足跡動態(tài)分析[J].陜西科技大學學報，2006.

[4]孫遜.《廣東省中山市生態(tài)足跡研究》[D].廣州：生命科學學院，2010.

[5]劉志杰，陳克龍，趙志強，蘇茂新.基于能值理論的西寧市生態(tài)足跡分析[J].國土與自然資源研究，2011（1）.

[6]張偉，康文星.基于能值理論的衡東縣生態(tài)足跡研究[J].中南林業(yè)科技大學報，2008，28（2）.

[7]葉田，楊海真.海市2003年生態(tài)足跡計算與分析[J].四川環(huán)境，2003，24（3）：15—18.

[8]丁蘭，梅昀.柳州市1996—2005年生態(tài)足跡時間序列分析[J].國土資源科技管理，2008（1）.

[9]肖篤寧，陳文波，郭福良.論生態(tài)安全的基本概念和研究內(nèi)容[J].應用生態(tài)學報，2002（3）.

[10]王書華，毛漢英，王忠靜.生態(tài)足跡研究的國內(nèi)外近期進展[J].自然資源學報，2002（6）.

[11]陳東景，徐中民.2001生態(tài)足跡理論在我國干旱區(qū)的應用與探討一以新疆為例[J].干早區(qū)地理，24（4）：305—309.

[12]陳敏，張麗君，王如等.1978—2003年中國生態(tài)足跡動態(tài)分析[J].資源科學，2005，27（6）：132—139.

[13]楊世琦，孫兆敏，馮永忠等.陜西省2001年生態(tài)足跡分析[J].西北農(nóng)林科技大學學報（自然科學版），2004，32（9）：14—18.

[14]劉某承，李文華，謝高地.基于凈初級生產(chǎn)力的中國各地生態(tài)足跡均衡因子測算[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報，2010，26（5）：401—406.

[15]劉某承，李文華.基于凈初級生產(chǎn)力的中國各地生態(tài)足跡均衡因子測算[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報，2010，26（5）：401—406.

[16]劉森，胡遠滿，李月輝等.生態(tài)足跡方法及研究進展[J].生態(tài)學雜志，2006，25（3）：334-339.

作者簡介

張秋月，女，1982年4月生，籍貫黑龍江省綏芬河市，博士在讀，就讀于中國人民大學公共管理學院土地資源管理專業(yè)，研究方向：土地評價與規(guī)劃、土地政策與制度。

嚴金明，男，1965年2月生，祖籍江蘇南通，管理學博士，教授，中國人民大學公共管理學院土地管理系，教授。

基金項目

國家科技支撐項目（2012BAB11B02）、國土資源部公益性行業(yè)科研專項項目（201211028）。