基于改進生態(tài)足跡模型的連云港市可持續(xù)發(fā)展評價

管華，楊向陽，徐匯

(江蘇師范大學 城市與環(huán)境學院,江蘇 徐州 221116)

基于改進生態(tài)足跡模型的連云港市可持續(xù)發(fā)展評價

管華，楊向陽，徐匯

(江蘇師范大學 城市與環(huán)境學院,江蘇 徐州 221116)

分析了傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型的缺點與不足，彌補了部分不足，使傳統(tǒng)模型指標與更多反映經(jīng)濟狀況指標結(jié)合，以便更加切實反映地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展狀況，并且修正了靜態(tài)指標分析的不足，進而引進了時間序列，提出了改進模型，并通過改進生態(tài)足跡模型計算了2004年到2007年連云港生態(tài)足跡，通過對計算結(jié)果分析，評價了連云港市的可持續(xù)發(fā)展狀況.

生態(tài)足跡；改進模型；可持續(xù)發(fā)展；評價；連云港市

可持續(xù)發(fā)展是現(xiàn)在社會發(fā)展的主題和一種注重長遠發(fā)展的經(jīng)濟增長模式.要追求可持續(xù)發(fā)展的目標和達到進行有效的可持續(xù)發(fā)展管理的目的，必須進行可持續(xù)發(fā)展狀況的定量測度.1992年William Rees等提出的生態(tài)足跡方法是20年來定量測算可持續(xù)發(fā)展水平的主要方法之一，得到了廣泛應用[1-2].然而此法也存在一些技術(shù)上的問題.本文針對該模型存在的一些缺陷，提出了改進方法，并應用于連云港市可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀的評價.

1 生態(tài)足跡模型的缺陷及改進

生態(tài)足跡法通過計算一定區(qū)域內(nèi)，生產(chǎn)人類所需消耗資源的生態(tài)生產(chǎn)性面積，以及吸納廢棄物排放的所需生態(tài)生產(chǎn)性面積的總和來表征發(fā)展造成的生態(tài)負荷.然而無論在方法還是在理論上，生態(tài)足跡都顯示了一些不足，有可改進之處.

(1)生態(tài)足跡法計算出來的可持續(xù)性，是生態(tài)可持續(xù)性，強調(diào)的是人類自身發(fā)展的同時，保持生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性[3]，忽略了經(jīng)濟、技術(shù)、社會方面的可持續(xù)性，所計算出的結(jié)果往往不能真實反應地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展狀況，往往得出某地區(qū)，經(jīng)濟發(fā)展越落后，可持續(xù)性越強的結(jié)果，這顯然與可持續(xù)發(fā)展理論相違背，很難正確反映經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力，為此，本文致力于將傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型跟更多能夠反映經(jīng)濟狀況的指標相結(jié)合，更加具有針對性的結(jié)合了可持續(xù)發(fā)展中經(jīng)濟因素方面，從而使計算結(jié)果更能真實反映地區(qū)可持續(xù)發(fā)展狀況.

(2)生態(tài)足跡法是一種靜態(tài)分析的方法，它假定人口、技術(shù)、物質(zhì)消費水平不變[4-5]，在應用中往往得出的結(jié)論具有順時性，很難反映一個時間序列的生態(tài)足跡狀況，因此僅能評估現(xiàn)狀，無法解釋人口、技術(shù)與經(jīng)濟增長對生態(tài)足跡的影響，為了有效彌補生態(tài)足跡法在時間上的局限性，本文引進時間序列，追蹤各個時間點的可持續(xù)狀況，并根據(jù)各個時間點的可持續(xù)狀況作出曲線圖形，有效的反應了各個時間點間地區(qū)可持續(xù)發(fā)展能力的變化情況及發(fā)展趨勢，從而彌補了生態(tài)足跡靜態(tài)分析的不足.

(3)生態(tài)足跡分析無法完全描述自然生態(tài)系統(tǒng)提供資源，吸納廢棄物的功能，不同地區(qū)不同資源應被納入生態(tài)足跡計算之中，傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型中有關(guān)污染的生態(tài)影響很少涉及，由于酸雨等導致水資源惡化，生態(tài)生產(chǎn)性面積和水域面積不斷縮小，也就是說我們計算出來的生態(tài)足跡結(jié)果，往往小于我們實際占用的生態(tài)足跡.

(4)由于傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型無法精確定量描述生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展程度，計算出來的結(jié)果反映的只是生態(tài)赤字大小，無法反應地區(qū)可持續(xù)發(fā)展能力的大小，往往地區(qū)處于生態(tài)赤字狀態(tài)，只能說明地區(qū)處于不可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)，是一種定性的描述，至于究竟處于多大程度的不可持續(xù)發(fā)展，則是很難表明，為此，本文引進新的概念“可持續(xù)發(fā)展指數(shù)”，可持續(xù)發(fā)展指數(shù)可以有效的定量評估地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的能力大小，并根據(jù)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)的取值范圍將其分成若干個等級，這樣就做到了有效的定量評估生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的程度的目的.

2 連云港市可持續(xù)發(fā)展足跡的計算

2.1 生態(tài)足跡賬戶計算

生態(tài)足跡賬戶主要分為生物資源消費和能源消費兩部分，故確定連云港生態(tài)足跡賬戶需計算當?shù)氐馁Y源和能源的凈消費量的生態(tài)足跡.

生物資源的消費分為農(nóng)產(chǎn)品、動物產(chǎn)品、水產(chǎn)品、林產(chǎn)品等消費項目，在生物資源消費生態(tài)足跡賬戶計算中，采用聯(lián)合國糧農(nóng)組織2002年生物資源世界平均產(chǎn)量，根據(jù)公式(1)計算出各個消費項目的生態(tài)足跡(表1).

表1 連云港市2010-2013年生態(tài)足跡中生物資源賬戶部分

數(shù)據(jù)來源：2010～2013年連云港市統(tǒng)計年鑒.

能源消費部分分為原煤、焦炭、液化石油氣、汽油煤油、柴油、燃料油、電力7種能源，分別計算其生態(tài)足跡.計算時將能源消費轉(zhuǎn)化為化石能源土地面積.采用世界上單位化石能源土地面積的平均發(fā)熱量為標準[6]，將當?shù)啬茉聪M所消耗的熱量折算成一定的化石能源土地面積[7]，其計算公式為：

ef=(能源消費量·折算系數(shù))/(全球平均能源足跡·人口)

根據(jù)上式，得到計算結(jié)果(表2).

表2 連云港市2010-2013年生態(tài)足跡中能源賬戶部分

Tab2 The energy account of the ecological footprint in Lianyungang city from 2010 to 2013

數(shù)據(jù)來源： 2010～2013年連云港市統(tǒng)計年鑒.

2.2 連云港市生態(tài)承載力計算

依據(jù)表1有關(guān)數(shù)據(jù)以及公式(3)可分別計算出2010年到2013年連云港市生態(tài)承載力，其中產(chǎn)量因子取自徐中民等對中國生態(tài)足跡計算時的取值[8]，分別為：耕地為1.66，草地為0.19，森林為0.91，建筑用地1.49、水域(海洋)為1.0.

將以上各種生物資源和能源消費的人均生態(tài)足跡匯總，乘以各種生物生產(chǎn)性土地的均衡因子后，就得到按照世界平均生產(chǎn)水平計算的人均生態(tài)足跡即均衡面積(表3)，其中均衡因子[8]分別取值如下:耕地、建筑用地為2.8，森林、化石燃料土地為1.1，草地為0.5，水域(海洋)為0.2.

表3 連云港市2010-2013年生態(tài)足跡與生態(tài)承載力匯總

注：ECG:生態(tài)承載力；BD:生物多樣性保護面積；AEG：可利用生態(tài)承載力

3 計算結(jié)果分析

由表4可知，連云港2010年到2013年的生態(tài)赤字面積正在逐年上升，表現(xiàn)為不利于可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)，表明生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的發(fā)展提高，是用增加生態(tài)足跡來實現(xiàn)的，這種發(fā)展方式給資源環(huán)境造成嚴重壓力.2012年到2013年這種狀況稍微有些改善，可是資源環(huán)境仍然面臨嚴峻考驗，急需轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，增強地區(qū)可持續(xù)發(fā)展性.

由于生態(tài)足跡與生態(tài)承載力的比較可以定性的確定生態(tài)系統(tǒng)是否可持續(xù)發(fā)展，無法定量顯示生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的程度，故引進新的概念生態(tài)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)(ESI)表明可持續(xù)發(fā)展程度.生態(tài)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)(ESI)是指一定區(qū)域可持續(xù)供給(生態(tài)承載力)滿足人類生態(tài)需求(生態(tài)足跡)的程度.可用如下計算公式：

ESI=ec/(ec+ef)

顯然，ESI的值域為0到1.當ESI為0.5時，處于可持續(xù)與不可持續(xù)的臨界點，是一個均衡狀態(tài)；當ESI越趨于1表明生態(tài)可持續(xù)發(fā)展程度越強.因此，根據(jù)ESI的值域范圍以及距離均衡狀態(tài)的程度，可將一定區(qū)域的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展程度分為6個等級(表4).

表4 生態(tài)可持續(xù)指數(shù)等級劃分

生態(tài)發(fā)展可持續(xù)程度處于強可持續(xù)，表明發(fā)展模式對資源環(huán)境造成的壓力很小，可實現(xiàn)地區(qū)有效可持續(xù)發(fā)展目標，生態(tài)發(fā)展可持續(xù)程度處于中等可持續(xù)，表明地區(qū)發(fā)展模式已經(jīng)對資源環(huán)境造成一定的壓力，但地區(qū)仍可實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展目標，生態(tài)發(fā)展可持續(xù)程度處于弱可持續(xù)，表明地區(qū)發(fā)展模式已對資源環(huán)境造成很大壓力，但地區(qū)仍可勉強實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展目標.生態(tài)發(fā)展可持續(xù)程度處于弱不可持續(xù)，表明地區(qū)發(fā)展模式對資源環(huán)境造成巨大壓力，已無法實現(xiàn)地區(qū)可持續(xù)性發(fā)展目標，但仍然處于可改善狀態(tài)，生態(tài)發(fā)展可持續(xù)程度處于中等不可持續(xù)，表明地區(qū)發(fā)展模式對資源環(huán)境造成了嚴重壓力，地區(qū)已無法實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展目標，改善該狀況較難，生態(tài)發(fā)展可持續(xù)程度處于強不可持續(xù)，表明地區(qū)發(fā)展模式對資源環(huán)境造成了難以想象的嚴重壓力，地區(qū)根本無法實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展目標，改善該狀況非常困難.

據(jù)表3可分別計算出連云港市2010年到2013年的生態(tài)可持續(xù)指數(shù)，計算結(jié)果表明2010年生態(tài)可持續(xù)指數(shù)為0.202，表現(xiàn)為中等不可持續(xù)，2011年生態(tài)可持續(xù)指數(shù)為0.19，表現(xiàn)為強不可持續(xù)，2012年生態(tài)可持續(xù)指數(shù)為0.18，2013年生態(tài)可持續(xù)指數(shù)為0.17，都是強不可持續(xù)狀態(tài)，由2010年的中等不可持續(xù)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺姴豢沙掷m(xù)性狀態(tài)，并且生態(tài)可持續(xù)性指數(shù)逐年下降，表現(xiàn)了連云港近年來發(fā)展模式對資源環(huán)境造成的壓力逐年上升，要引起足夠的思考.

綜上所述，連云港生態(tài)可持續(xù)程度正在逐年下降，表明發(fā)展過程中存在的諸多問題，針對現(xiàn)狀可以從以下幾方面提高可持續(xù)發(fā)展程度：控制人口規(guī)模，降低資源消耗，提高人均占有量及資源利用率；保護生態(tài)環(huán)境，各種自然生產(chǎn)用地；充分利用優(yōu)越的海洋資源.連云港擁有豐富的海洋資源，充分利用海洋資源優(yōu)勢，實現(xiàn)地區(qū)進一步可持續(xù)發(fā)展；調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，努力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，提高資源利用率；改變現(xiàn)有的生活方式，加大環(huán)境保護宣傳力度，提高全民環(huán)保意識，建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的社會.

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[責任編輯：徐明忠]

Analysis present situation evaluation of sustainable development in Lianyungang city based on improved ecological footprint models

GUAN Hua，YANG Xiangyang，XU Hui

(College of Urban and Environment,Jiangsu Normal University,Xuzhou 221116,China)

This article analyzes the shortcomings and dificiencies of traditional ecological footprint models，and the author makes up some of the dificiencies by intergrating the indexs of traditional models with more indexs which reflect the economic conditions in order to make the models more realistic to reflect the sustainble development of the region .The dificiencies of analysis by static indexs are corrected through introducing time series，improved models are proposed，and the author calculates the ecological footprint from 2004 to 2007 of Lianyungang by using it， then evaluation of the sustainable development ability of Lianyungang is given after analyzing the result.

ecological footprint;improved models;sustainable development; evaluation； Lianyungang city

2014-11-11

江蘇省高校自然科學基金資助項目(07KJD170209)

管華(1958-)，男，河南濮陽人，江蘇師范大學教授，主要從事可持續(xù)發(fā)展、自然資源等領(lǐng)域的研究.

X22

A

1672-3600(2015)06-0074-04