黑龍江省實(shí)施低碳創(chuàng)新的必要性研究
——基于生態(tài)足跡模型測(cè)算

陳紅梅 梁 敏 劉 航

（齊齊哈爾大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，黑龍江齊齊哈爾161006）

【區(qū)域經(jīng)濟(jì)】

黑龍江省實(shí)施低碳創(chuàng)新的必要性研究
——基于生態(tài)足跡模型測(cè)算

陳紅梅 梁 敏 劉 航

（齊齊哈爾大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，黑龍江齊齊哈爾161006）

基于生態(tài)足跡模型基礎(chǔ)，分別測(cè)算了2004—2010年黑龍江省的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力，對(duì)黑龍江省的生態(tài)均衡狀況分析得出，2004—2010年黑龍江省生態(tài)足跡占用大于其生態(tài)承載能力，處于生態(tài)赤字狀態(tài)。在當(dāng)前嚴(yán)峻的環(huán)境形勢(shì)下，實(shí)施低碳創(chuàng)新有利于提高創(chuàng)新的效率和水平，有利于緩解生態(tài)壓力，有利于區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

生態(tài)足跡；生態(tài)承載力；生態(tài)赤字；低碳創(chuàng)新

近年來(lái)，全球氣候變暖問(wèn)題已危及到能源、生態(tài)、水資源以及糧食等方面的安全，并引起世界各國(guó)的普遍關(guān)注。雖然針對(duì)全球氣候變暖和碳排放問(wèn)題的全球談判某種程度上是各國(guó)利益博弈的過(guò)程，但實(shí)施低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式已成為世界各國(guó)的共識(shí)。區(qū)域經(jīng)濟(jì)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要組成部分，在其發(fā)展過(guò)程中更應(yīng)該堅(jiān)持低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，一方面是積極承擔(dān)環(huán)境保護(hù)責(zé)任，完成國(guó)家節(jié)能減排指標(biāo)的要求；另一方面是通過(guò)低碳技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化轉(zhuǎn)型來(lái)提高能源利用效率、發(fā)展新興工業(yè)、建設(shè)生態(tài)文明。由此可見(jiàn)，生態(tài)環(huán)境的變化需要實(shí)施低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，而低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要低碳創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)。本文以黑龍江省為例，分析低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中開(kāi)展創(chuàng)新活動(dòng)的必要性。

一、黑龍江省生態(tài)足跡的計(jì)算

生態(tài)足跡，是指一定區(qū)域內(nèi)人口所消費(fèi)的資源和吸納這些人口消費(fèi)產(chǎn)生的廢棄物折算成生產(chǎn)和吸納這些資源和廢棄物的生物生產(chǎn)性面積，即特定區(qū)域消費(fèi)活動(dòng)所占用的生物折算的總面積，定量測(cè)算人類施加于地球環(huán)境的壓力。生態(tài)足跡的測(cè)算基于兩個(gè)基本認(rèn)識(shí)：1.人類可以測(cè)算自身消費(fèi)的絕大多數(shù)資源及其所產(chǎn)生的廢棄物的數(shù)量；2.這些資源流和廢棄物流能夠轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的生物生產(chǎn)性土地面積。由此一定區(qū)域內(nèi)人口生態(tài)足跡的計(jì)算公式如下：

式中：EF為區(qū)域人口總生態(tài)足跡（hm2）；N為區(qū)域內(nèi)人口總數(shù)；ef為人均生態(tài)足跡；i為所消費(fèi)的商品和投入的類型，包括生物資源消費(fèi)和能源資源消費(fèi)；aai為區(qū)域內(nèi)第i種商品消費(fèi)所折算的人均生物生產(chǎn)面積；ei為區(qū)域內(nèi)第i種消費(fèi)商品的人均消費(fèi)量；pi為第i種消費(fèi)商品的全球平均生產(chǎn)能力。

在生態(tài)足跡計(jì)算中，各種物質(zhì)消費(fèi)、能源消費(fèi)等均按照相應(yīng)的換算比例折算成各種土地面積，主要考慮6種土地類型：化石能源土地、可耕地、林地、草地、建筑用地和水域。資源消費(fèi)主要包括：生物資源的消費(fèi)、能源的消費(fèi)以及貿(mào)易調(diào)整部分。一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的生態(tài)足跡的計(jì)算應(yīng)立足于生態(tài)資源和能源資源的凈消費(fèi)額，同時(shí)，由于貿(mào)易的影響而使得生態(tài)足跡跨地域流動(dòng)，還需要對(duì)這部分生態(tài)足跡進(jìn)行調(diào)整，在此，由于數(shù)據(jù)資料的限制，不考慮貿(mào)易對(duì)區(qū)域生態(tài)足跡的影響。

根據(jù)2005-2011年《黑龍江省統(tǒng)計(jì)年鑒》以及2005-2011年《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)2004-2010年黑龍江省的各種生物資源消費(fèi)、各項(xiàng)能源消費(fèi)量的生態(tài)足跡進(jìn)行計(jì)算。在此基礎(chǔ)上對(duì)黑龍江省2004-2010年各種生物生產(chǎn)土地面積進(jìn)行分類匯總，并運(yùn)用均衡因子進(jìn)行調(diào)整，即可得到按世界平均生態(tài)足跡計(jì)算的黑龍江省生態(tài)足跡。為了減小計(jì)算的誤差，均衡因子取國(guó)內(nèi)外研究中常用的6個(gè)均衡因子的平均值（耕地：2.4433；草地：0.4733；林地：1.39；水域：0.2833；建筑用地：2.4433；化石燃料用地：1.39）。根據(jù)公式（1）計(jì)算2004-2010黑龍江省人均生態(tài)足跡，具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn) 表1。

表1 2004—2010年黑龍江省人均生態(tài)足跡 單位：hm2／人

二、黑龍江省生態(tài)承載力的計(jì)算

生態(tài)承載力，是指區(qū)域地理?xiàng)l件決定的對(duì)生命的支持能力，它強(qiáng)調(diào)特定生態(tài)系統(tǒng)所提供的資源和環(huán)境對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的承載能力。即在不損害有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和功能完整的前提下，可無(wú)限持續(xù)的最大資源利用量和廢棄物產(chǎn)生量都可以轉(zhuǎn)換為生物生產(chǎn)面積。其計(jì)算公式為：

式中：EC為區(qū)域總生態(tài)承載力（hm2）；ec為區(qū)域內(nèi)人均生態(tài)承載力；j為生物生產(chǎn)性土地類型；aj為區(qū)域內(nèi)人均第j種生物生產(chǎn)面積；rj為第j種土地類型均衡因子；yj為產(chǎn)量因子；N為區(qū)域人口數(shù)。

根據(jù)黑龍江省人口與土地資源的相關(guān)資料，查閱2005-2011年《黑龍江省統(tǒng)計(jì)年鑒》和國(guó)家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算2004-2010年黑龍江省的生態(tài)承載力。均衡因子選取上文計(jì)算的平均值，產(chǎn)出因子選取同類研究中的常用取值，分別為：耕地和建筑用地為1.66，草地為0.19，森林為0.91，水域?yàn)?.0。運(yùn)用公式1.2計(jì)算2004-2010年黑龍江省人均生態(tài)承載力，具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 2004—2010黑龍江省人均生態(tài)承載力 單位：hm2／人

三、黑龍江省生態(tài)均衡分析

生態(tài)赤字／盈余，是指生態(tài)承載力與生態(tài)足跡兩者之間的差值，通過(guò)它可以更好地描述一個(gè)地區(qū)的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展水平，將一個(gè)區(qū)域內(nèi)的資源消費(fèi)需求同其所擁有的生態(tài)供給能力進(jìn)行比較就能判斷該區(qū)域的發(fā)展是否處于生態(tài)承載能力的容納范圍內(nèi)。當(dāng)一個(gè)地區(qū)的生態(tài)足跡超過(guò)了地區(qū)所能提供的生態(tài)承載力，就會(huì)出現(xiàn)生態(tài)赤字；反之，則出現(xiàn)生態(tài)盈余。計(jì)算公式為：

當(dāng)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)生態(tài)赤字，表明該區(qū)域人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)的壓力超過(guò)了其承載能力，區(qū)域的發(fā)展處于不可持續(xù)的狀態(tài)；當(dāng)產(chǎn)生生態(tài)盈余，則表明該區(qū)域的生態(tài)承載能力足以支持此區(qū)域發(fā)展需要，區(qū)域可實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)表1和表2的計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析可知，2004-2010年黑龍江省均處于生態(tài)赤字狀態(tài)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 2004—2010年黑龍江省人均生態(tài)赤字單位：hm2／人

通過(guò)分析可知，2004-2010年黑龍江省的生態(tài)足跡占用大于其生態(tài)承載能力，處于生態(tài)赤字狀態(tài)。以2010年為例，2010年黑龍江省人均生態(tài)足跡為2.5169hm2，生態(tài)足跡占用面積的順序依次是耕地、草地、化石燃料用地、水域、林地和建筑用地，人均生態(tài)承載力為2.1094hm2，人均生態(tài)赤字為0.4975hm2。通過(guò)生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，除了耕地的生態(tài)承載力可以滿足生態(tài)足跡的需求外，其他各項(xiàng)土地占用的承載力均不能滿足生態(tài)足跡的需求?？傮w來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)的壓力非常大，這主要是由于資源消耗型的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式和對(duì)自然資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)利用造成的。因此，要加強(qiáng)資源保護(hù)，提高資源利用效率，進(jìn)而提高人均生態(tài)承載能力；同時(shí)應(yīng)在保障人們生活水平的前提下，盡量減少生態(tài)足跡的需求，使生態(tài)赤字逐步縮小，并逐漸向生態(tài)盈余轉(zhuǎn)變。為了提高人均生態(tài)承載能力和減少生態(tài)足跡需求，另一方面可以通過(guò)貿(mào)易的方式轉(zhuǎn)移部分承載和滿足部分需求，一方面應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展出發(fā)，投入人、財(cái)、物等各種資源，實(shí)施低碳創(chuàng)新，減少生態(tài)足跡的需求，提高能源利用效率和效益，建設(shè)生態(tài)文明。

四、黑龍江省開(kāi)展低碳創(chuàng)新的必要性

（一）有利于提高創(chuàng)新的效率和水平

在當(dāng)前形勢(shì)下，把低碳經(jīng)濟(jì)的理念引入到創(chuàng)新領(lǐng)域，在創(chuàng)新過(guò)程中踐行低碳經(jīng)濟(jì)的理念勢(shì)在必行。一方面有利于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展；另一方面有利于提高創(chuàng)新的水平和效率，推動(dòng)低碳技術(shù)的開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新，促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在黑龍江省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和創(chuàng)新過(guò)程中還存在著創(chuàng)新水平低、創(chuàng)新環(huán)境差、企業(yè)創(chuàng)新動(dòng)力不足以及創(chuàng)新能力低、缺乏自主創(chuàng)新的實(shí)力和水平等問(wèn)題，一些技術(shù)含量低、勞動(dòng)密集型的高污染行業(yè)制約了經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展，帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源和環(huán)境的矛盾。解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵就是實(shí)施低碳創(chuàng)新，政府引導(dǎo)，給予政策支持，企業(yè)是主體，自主實(shí)施低碳創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與資源和環(huán)境之間的和諧發(fā)展。

（二）有利于緩解生態(tài)壓力

目前黑龍江省的生態(tài)足跡占用大于其生態(tài)承載能力，處于生態(tài)赤字的狀態(tài)，黑龍江省生態(tài)系統(tǒng)的壓力較大。2004-2010年生態(tài)赤字雖然沒(méi)有大幅增加，但有小幅波動(dòng)，這不是短期內(nèi)能解決的問(wèn)題。究其原因，主要是經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來(lái)的能源消費(fèi)的增加，以及在能源消費(fèi)過(guò)程中的低利用效率和能源加工轉(zhuǎn)化中較高的損失量。從黑龍江省目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況來(lái)看，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式還是以粗放式為主，經(jīng)濟(jì)發(fā)展依靠的是高投入和高能耗，是一種高碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。為了解決這一系列問(wèn)題，應(yīng)摒棄以往先污染、后治理，先低端、后高端，先粗放、后集約的發(fā)展模式，實(shí)行低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，實(shí)施低碳創(chuàng)新，提升低碳創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境保護(hù)雙贏。

（三）有利于發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)

低碳創(chuàng)新是以低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益為基礎(chǔ)，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和節(jié)能減排的創(chuàng)新模式。低碳創(chuàng)新所強(qiáng)調(diào)的發(fā)展可減少環(huán)境污染和節(jié)約原材料、自然資源和能源消耗的科技成果和生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品技術(shù)。低碳創(chuàng)新是低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力源泉，是低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要途徑。因此，應(yīng)對(duì)氣候變化，向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，發(fā)展低碳創(chuàng)新，已成為世界各國(guó)城市與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新趨勢(shì)、新潮流和新愿景，構(gòu)建基于低碳經(jīng)濟(jì)的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)，實(shí)施低碳發(fā)展模式，對(duì)現(xiàn)代區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)具有重要的戰(zhàn)略意義。

黑龍江省要實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)健康發(fā)展，必須踐行低碳經(jīng)濟(jì)的理念，而低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開(kāi)技術(shù)創(chuàng)新的大力支撐，只有通過(guò)實(shí)施低碳創(chuàng)新，采用低碳技術(shù)，才能提高資源的利用效率，提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量，提高企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益和人民的生活水平，實(shí)現(xiàn)低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益的經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)。因此，黑龍江省進(jìn)行低碳創(chuàng)新對(duì)黑龍江省經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大的意義。

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（責(zé)任編輯：牟洪波）

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2095－3283（2014）08－0095－03

陳紅梅（1981－），女，漢族，黑龍江齊齊哈爾人，副教授，博士，研究方向：技術(shù)創(chuàng)新、低碳經(jīng)濟(jì)。

黑龍江省教育廳人文社會(huì)科學(xué)項(xiàng)目“黑龍江省物流業(yè)與省域經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展研究”（12522345）；齊齊哈爾大學(xué)青年教師科研啟動(dòng)支持計(jì)劃項(xiàng)目“齊齊哈爾市工業(yè)企業(yè)低碳創(chuàng)新路徑選擇及機(jī)制研究”（2011W－M01）。