基于生態(tài)足跡的平?jīng)鍪锌沙掷m(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)

韓 芬，王安民，王可壯，牟 極

（平?jīng)鍪兴帘３挚茖W(xué)研究所，甘肅 平?jīng)?744000）

平?jīng)鍪械靥庩?、甘、寧三?。▍^(qū)）交匯處，是古“絲綢之路”必經(jīng)重鎮(zhèn)，是甘肅東部重要的區(qū)域性中心城市和承接中東部省區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與開放開發(fā)的“東大門”。煤炭、石灰?guī)r儲(chǔ)量在甘肅省及周邊地區(qū)有比較優(yōu)勢(shì)，自然生態(tài)良好，是國(guó)家農(nóng)業(yè)部劃定的全國(guó)蘋果優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)、甘肅主要的農(nóng)林產(chǎn)品生產(chǎn)基地、西北重要的畜牧業(yè)基地和皮毛集散地，自然人文景觀眾多，是資源富集區(qū)，又是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)與生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)，存在諸多問題，突出表現(xiàn)在：水土流失問題尚未得到根本解決；涇河水質(zhì)狀況還沒得到有效改善；節(jié)能降耗壓力依然存在；環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)普遍滯后；農(nóng)村農(nóng)業(yè)污染現(xiàn)象嚴(yán)重。為保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，平?jīng)鍪袌?jiān)持經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)并重的方針，全面加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)，自2011年12月被授予“國(guó)家級(jí)生態(tài)示范區(qū)”的稱號(hào)后，又積極創(chuàng)建國(guó)家級(jí)生態(tài)市，通過建設(shè)生態(tài)市，對(duì)我市依托煤炭、石油等能源資源優(yōu)勢(shì)，提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量和效益，進(jìn)一步加快小康、和諧、文明、生態(tài)平?jīng)鼋ㄔO(shè)步伐，提升區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)承載力和可持續(xù)發(fā)展能力，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的同時(shí)兼顧環(huán)境的良性循環(huán)具有重要意義。建設(shè)生態(tài)市，首先要對(duì)該區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力作出準(zhǔn)確、量化的評(píng)估。生態(tài)足跡方法是由加拿大生態(tài)學(xué)家Rees教授和Wackernagel博士于20世紀(jì)90年代初期提出并完善的一種度量區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的方法，是基于生物量評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境容量和可持續(xù)發(fā)展能力的最具代表性的量化綜合指標(biāo)。[1]萬元GDP的生態(tài)足跡是衡量一個(gè)地區(qū)資源利用效率高低的標(biāo)尺，生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展能力是一個(gè)較好的預(yù)測(cè)產(chǎn)出的指標(biāo)，生態(tài)足跡多樣性是研究土地利用類型的分配公平度。[2]因此，筆者以平?jīng)鍪?003—2012年的人均生態(tài)足跡為基礎(chǔ)測(cè)算了平?jīng)鍪薪?0年的萬元GDP生態(tài)足跡、生態(tài)足跡多樣性指數(shù)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展能力，試圖分析了平?jīng)鍪械陌l(fā)展能力，以期為政府制定可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)政策提供參考。

一、研究樣地與研究方法

（一）研究區(qū)概況

平?jīng)鍪形挥诟拭C省東部，介于北緯 34°54'～35°43'，東經(jīng) 107°45'～108°30'之間，全區(qū)共轄崆峒區(qū)、涇川縣、靈臺(tái)縣、崇信縣、華亭縣、莊浪縣和靜寧縣六縣一區(qū)，總土地面積11 117.93 km2，2012年末總?cè)丝?33.97萬人，地區(qū)生產(chǎn)總值324.51億元，農(nóng)民人均純收入4 215元。平?jīng)鍪械匦螙|西狹長(zhǎng)，六盤山脈的關(guān)山縱貫本市中部，屬黃河中游黃土高原丘陵溝壑區(qū)，地形主要為黃土塬、梁和川臺(tái)溝壑，半干旱、半濕潤(rùn)大陸性氣候，海拔在890～2 857米之間。年均氣溫9.2℃，降水量453.6毫米，森林覆蓋率27.74%。光照充足，四季分明，氣候宜人，生物資源豐富。[3]

（二）研究指標(biāo)

生態(tài)足跡用來計(jì)算在一定的人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模條件下，維持資源消費(fèi)和廢棄物消納所必需的生物生產(chǎn)面積。生態(tài)足跡測(cè)量了人類的生存所必需的真實(shí)生物生產(chǎn)面積，將其同國(guó)家和區(qū)域范圍所能提供的生物生產(chǎn)面積進(jìn)行比較，就能為判斷一個(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)。[4]生態(tài)足跡的計(jì)算公式：

式中：EF為研究區(qū)域的總的生態(tài)足跡（hm2）；N為人口數(shù)；ef為人均生態(tài)足跡（hm2/人）；aai為人均i種交易商品折算的生物生產(chǎn)面積；i為消費(fèi)商品和投入的類型；ci為i種商品的人均消費(fèi)量；pi為i種消費(fèi)商品的平均生產(chǎn)能力。

本文以已計(jì)算的2003—2012年平?jīng)鍪猩鷳B(tài)足跡為基礎(chǔ)，結(jié)合生態(tài)足跡構(gòu)成以及2003—2012年《平?jīng)鍪薪y(tǒng)計(jì)年鑒》[5]的人口和經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分別計(jì)算了平?jīng)鍪薪?0年的萬元GDP生態(tài)足跡、生態(tài)足跡多樣性指數(shù)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展能力的指標(biāo)。

（1）萬元GDP生態(tài)足跡表示在獲取萬元GDP時(shí)消耗的生態(tài)足跡，它反映在整個(gè)區(qū)域系統(tǒng)中，單位末端產(chǎn)出所耗費(fèi)的各種資源折合成生態(tài)生產(chǎn)性土地的面積，即經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)土地資源利用效率的高低。萬元GDP生態(tài)足跡越大，則表明該區(qū)域的資源利用率越低，反之越高。其公式如下：

式中：GDP表示該區(qū)域國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值；EF為研究區(qū)域的總的生態(tài)足跡（hm2）。

（2）生態(tài)足跡多樣性指數(shù)可用Shannon-Weaver公式[6]計(jì)算：

式中：H為生態(tài)足跡多樣性指數(shù)；Pi為第i種土地類型的面積在總生態(tài)足跡中所占的比例。將生態(tài)足跡計(jì)算中得到的不同土地類型面積作為測(cè)算生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)多樣性的指標(biāo)，意味著生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中生態(tài)足跡的分配越接近平等，給定系統(tǒng)組分的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的多樣性就越高。

（3）生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展能力按Ulanowicz的發(fā)展能力公式[7]計(jì)算：

式中：C為發(fā)展能力；ef為國(guó)家或地區(qū)的人均生態(tài)足跡，Pi為第i種土地類型的面積在總生態(tài)足跡中所占的比例。

二、生態(tài)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果與分析

運(yùn)用萬元GDP生態(tài)足跡理論，從圖1得出2003—2012年平?jīng)鍪腥f元GDP生態(tài)足跡呈明顯的下降趨勢(shì)，從2003年的5.242 2 hm2/萬元下降到了2012年的3.376 2 hm2/萬元，由此可以看出，該市10年來的資源利用效益得到了顯著提高，資源利用方式也在向集約化的方向轉(zhuǎn)變，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)日趨合理，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式良性轉(zhuǎn)變。同時(shí)從圖中可以看出近兩年萬元GDP生態(tài)足跡有上升趨勢(shì)，表明資源利用率提高的速度減小，并有降低趨勢(shì)。說明平?jīng)鍪性谫Y源利用方面仍處于相對(duì)的粗放生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)階段，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展主要依靠過度消耗自然資源來實(shí)現(xiàn)。

從圖1可以看出，生態(tài)足跡多樣性整體變化趨勢(shì)平緩，波動(dòng)范圍為1.126 0～1.309 5，且近兩年有下降趨勢(shì)，這表明平?jīng)鍪械慕?jīng)濟(jì)發(fā)展是以犧牲生態(tài)多樣性為代價(jià)的，本區(qū)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)在各種類型的土地利用中分配不均衡，近年來的不平等狀況沒有得到改善，需要進(jìn)一步調(diào)整和改善。

平?jīng)鍪?003—2012年生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展能力從2003年的2.253 5快速升到了2012年的5.272 8，反映出隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，平?jīng)鍪械纳锷a(chǎn)面積利用率和資源利用率有所提高。

圖1 平?jīng)鍪?003—2012年生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)和萬元GDP足跡動(dòng)態(tài)變化

三、結(jié)論與討論

本文選取平?jīng)鍪凶鳛檠芯繉?duì)象，對(duì)該市2003—2012年來的發(fā)展能力進(jìn)行計(jì)量分析，研究結(jié)果顯示：

萬元GDP生態(tài)足跡的下降和生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展能力上升，說明平?jīng)鍪械馁Y源利用效率不斷提高；生態(tài)足跡多樣性整體變化趨勢(shì)平緩，近兩年有下降趨勢(shì)，加之萬元GDP生態(tài)足跡近兩年有上升趨勢(shì)，表明資源利用率提高的速度減小，說明平?jīng)鍪性谫Y源利用方面仍處于相對(duì)的粗放生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)階段，平?jīng)鍪械慕?jīng)濟(jì)發(fā)展是以犧牲生態(tài)多樣性為代價(jià)的，平?jīng)鍪邪l(fā)展能力處于較低水平，經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式是不可持續(xù)的。

平?jīng)鍪?003—2012年人均生態(tài)足跡總體呈上升的趨勢(shì)，且近兩年增幅較大，人均生態(tài)承載力總體變化不大，生態(tài)赤字增加較快，化石能源地生態(tài)足跡最大，并且增長(zhǎng)迅速，化石能源消費(fèi)的生態(tài)足跡占總生態(tài)足跡的比重由2003年的30.35%增加到2012年的59.20%，說明區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)化石能源消耗強(qiáng)度較大是導(dǎo)致平?jīng)鍪猩鷳B(tài)超載的主要原因。通過平?jīng)鍪邪l(fā)展能力分析得出資源利用效率逐步提高，但是仍然不能改變生態(tài)赤字越來越嚴(yán)重的狀況。故我們要轉(zhuǎn)變過度依賴煤炭等不可再生資源，多利用可再生資源。正如陳偉市長(zhǎng)所說“我們必須推動(dòng)發(fā)展由依靠資源開采、初級(jí)加工向資源深度開發(fā)、深度加工轉(zhuǎn)變，由煤電產(chǎn)業(yè)一枝獨(dú)秀向多元發(fā)展轉(zhuǎn)變，由粗放、低效、高耗能向集約、高效、低碳循環(huán)發(fā)展轉(zhuǎn)變”。[8]

增加生態(tài)足跡多樣性是增加發(fā)展能力的有效途徑，同時(shí)生態(tài)足跡的多樣性越高，萬元GDP的生態(tài)足跡需求越小，資源利用的效益也越高。平?jīng)鍪幸胩嵘齾^(qū)域的可持續(xù)發(fā)展能力，就必須采取有效地措施來減緩生態(tài)足跡增加趨勢(shì)，降低萬元GDP生態(tài)足跡需求，增加生態(tài)足跡多樣性，提高生產(chǎn)效率及資源利用效率，具體建議如下：（1）切實(shí)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，調(diào)整能源和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高低耗能的第三產(chǎn)業(yè)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的比重，借助西北地區(qū)核心交通樞紐陜甘寧三省交匯區(qū)的特殊區(qū)位優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展現(xiàn)代物流業(yè)和打造東部商貿(mào)集散中心，進(jìn)一步推進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，節(jié)能減排，提高能源利用效率；（2）制定好土地利用規(guī)劃、主體功能區(qū)規(guī)劃，切實(shí)保護(hù)耕地的數(shù)量和質(zhì)量、合理保護(hù)林地、草地、水域等生態(tài)效益較高的土地，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，增加土地類型利用的多樣化，均等的利用各種不同類型的土地資源，加大生態(tài)建設(shè)，提升環(huán)境容量；（3）提倡科技創(chuàng)新，整合人才、技術(shù)、資本、管理等創(chuàng)新要素，提高生態(tài)足跡供給，節(jié)約集約利用各種資源，增加單位面積自然系統(tǒng)的生產(chǎn)率和提高資源利用效率；（4）控制人口數(shù)量和加強(qiáng)宣傳教育，樹立生態(tài)文明理念，培養(yǎng)和強(qiáng)化市民生態(tài)消費(fèi)的觀念意識(shí)和生態(tài)文明建設(shè)意識(shí)，調(diào)動(dòng)群眾參與生態(tài)文明建設(shè)的積極性；（5）加大投資和政策引導(dǎo)，抓住“西部大開發(fā)”、“一帶一路”、“隴東能源化工基地建設(shè)”、“關(guān)中天水經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)”、“華夏文明傳承創(chuàng)新區(qū)建設(shè)”、全省的“中心帶動(dòng)、兩翼齊飛、組團(tuán)發(fā)展、整體推進(jìn)”區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略以及我市“四三二一”發(fā)展戰(zhàn)略等政策機(jī)遇，吸收先進(jìn)的資金、技術(shù)，重點(diǎn)推進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)工業(yè)和污染減排工程建設(shè)以及生態(tài)旅游業(yè)與生態(tài)文化建設(shè)。

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[2]徐中民，張志強(qiáng)，程國(guó)棟，等.中國(guó)1999年生態(tài)足跡計(jì)算與發(fā)展能力分析[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，14（2）：280-285.

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[7]Ulanowicz R E.Growth and development.In：ecosystems phenomenology[M].New York：Springer-Verlag，1986.

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