基于生態(tài)足跡的哈—大—齊區(qū)域土地承載力分析

曹帥 寧?kù)o

摘 要：該文以哈-大-齊區(qū)域?yàn)檠芯繀^(qū)，基于生態(tài)足跡理論，計(jì)算并分析了哈爾濱、大慶、齊齊哈爾3個(gè)地區(qū)2005-2012年的生態(tài)足跡、土地承載力，并且通過(guò)對(duì)哈-大-齊區(qū)域生態(tài)赤字及生態(tài)壓力指數(shù)的計(jì)算，對(duì)區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和問(wèn)題作出了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：（1）3個(gè)地區(qū)的生態(tài)足跡不斷加大，雖然土地承載力每年也在提高，但是土地的承載力遠(yuǎn)小于人們對(duì)自然生態(tài)的索取，造成了嚴(yán)重的生態(tài)赤字，平均生態(tài)壓力指數(shù)不斷增大。（2）在2008年前大慶地區(qū)生態(tài)足跡上升情況要比哈爾濱、齊齊哈爾地區(qū)明顯，但是在2008年后哈爾濱地區(qū)生態(tài)足跡上升明顯，在2010年末超過(guò)了大慶市，齊齊哈爾地區(qū)總體增長(zhǎng)較為平緩。綜合分析，哈爾濱與大慶的生態(tài)赤字極差很大，生態(tài)破壞程度比齊齊哈爾地區(qū)要大的很多。

關(guān)鍵詞：生態(tài)足跡法；土地承載力；生態(tài)指數(shù)；哈-大-齊區(qū)域

中圖分類(lèi)號(hào) X22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）02-73-04

Analysis on Land Carrying Capacity based on Ecological Footprint Model in Ha-Da-Qi Area

Cao Shuai et al.

（School of Resources and Environmental Sciences， Northeast Agricultural University， Harbin 150000， China）

Abstract：Ha-Da-Qi is in the study area，based on the theory of ecological footprint， calculated and analysed the ecological footprint and land bearing capacity in Harbin，Daqing，Qiqihar from 2005 to 2012， and made evaluation for regional social and economic development and problems through the calculation of the ecological pressure index and regional ecological deficit.The results showed that：（1）The ecological footprint in three areas increased，although the land bearing capacity also rised in a year，the land bearing capacity was far less than the demand of the natural ecology， causing serious ecological deficit，and average ecological pressure index also increased.（2）The ecological footprint in Daqing increased more obviously than that in Harbin and Qiqihar before 2008， but after 2008，the ecological footprint in Harbin rised significantly and passed in Daqing in 2010，and grew more gently in Qiqihar.Through comprehensive analysis， the ecological deficit between Harbin and Daqing is large，the ecological damage is more serious than Qiqihar.

Key words：Ecological footprint；Land carrying capacity；Ecological index；Ha-Da-Qi area

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及人口的不斷增長(zhǎng)，資源日益減少，人地關(guān)系矛盾加劇，土地承載的壓力逐漸變大，嚴(yán)重威脅著區(qū)域土地的可持續(xù)發(fā)展。通過(guò)對(duì)土地承載力的研究，可以判斷土地利用強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)對(duì)土地承載力的影響，反映當(dāng)前區(qū)域土地利用對(duì)生態(tài)環(huán)境壓力大小，對(duì)制定經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略、人口規(guī)劃及生產(chǎn)布局有重要意義。目前，國(guó)內(nèi)外都對(duì)土地承載力進(jìn)行了大量研究。國(guó)外對(duì)土地承載力的研究最早可追溯到1650年沃侖·紐斯在《通論地理》提出的人地關(guān)系，隨后，人口承載一直是土地承載力的代表，計(jì)算方法也是以一定區(qū)域內(nèi)土地所生產(chǎn)的糧食產(chǎn)量為基礎(chǔ)[1]。1949年英國(guó)的威廉·阿倫提出了以糧食為標(biāo)志的土地資源人口承載力計(jì)算公式，目的是計(jì)算出某個(gè)地區(qū)的集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所提供的糧食能夠養(yǎng)活多少人口或者說(shuō)土地資源承載人口的上限。20世紀(jì)80年代，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）開(kāi)展了土地資源人口承載力研究，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。1983年，糧農(nóng)組織和國(guó)際實(shí)用系統(tǒng)分析研究所估計(jì)了“世界不同地區(qū)潛在的人口承載量”，他們的估計(jì)突出了耕作期的長(zhǎng)短、土地類(lèi)型和生產(chǎn)體系，并根據(jù)技術(shù)、能源、資本及基礎(chǔ)設(shè)施的高投入和低投入做了不同的估計(jì)。我國(guó)最早進(jìn)行承載力研究的任美鍔先生，于20世紀(jì)40年代末通過(guò)對(duì)四川省農(nóng)作物生產(chǎn)力分布的地理研究，首先計(jì)算了以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力為基礎(chǔ)的土地承載力[2]。近年來(lái)，關(guān)于生態(tài)承載力的量化方法的研究也日益發(fā)展，主要成果是由王家驥和高吉喜2位學(xué)者對(duì)黑河流域生態(tài)承載力的研究[3-4]。同時(shí)，我國(guó)對(duì)土地承載力研究?jī)?nèi)涵也逐漸完善并豐富，如：李蕾等從土地人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)環(huán)境承載力4個(gè)方面展開(kāi)研究[5]；丁賞從土地資源的水土資源、社會(huì)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)承載4個(gè)方面構(gòu)建研究指標(biāo)體系[6]。

哈-大-齊工業(yè)走廊是黑龍江省經(jīng)濟(jì)實(shí)力與發(fā)展?jié)摿ψ顝?qiáng)的地區(qū)，分析該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與生產(chǎn)消費(fèi)是否處在土地承載力范圍內(nèi)，客觀預(yù)測(cè)生態(tài)安全狀況，對(duì)實(shí)現(xiàn)該區(qū)域土地可持續(xù)利用并振興黑龍江經(jīng)濟(jì)甚至東北老工業(yè)基地全面復(fù)興有重要意義。

1 研究區(qū)概況

哈-大-齊地區(qū)位于松嫩平原區(qū)域，地理位置為東經(jīng)[123°26']～[127°18']，北緯[45°08']～[48°01']，總面積4.71萬(wàn)km2，占全省總面積的[10.36%]。區(qū)域內(nèi)海拔87～234m，地形平坦，土壤肥沃，盛產(chǎn)大豆、玉米、小麥等農(nóng)產(chǎn)品，是國(guó)家重要的商品糧基地。氣候?yàn)榈湫偷臏貛Т箨懶詺夂?，夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，年平均降水?27.43mm，年平均氣溫5.17℃。嫩江、松花江是該區(qū)域的兩大水系，為該區(qū)域提供豐富的水源，同時(shí)也是該區(qū)最重要的水上運(yùn)輸線(xiàn)。區(qū)域內(nèi)地勢(shì)低洼，湖泊眾多，地貌類(lèi)型以沖積、湖積平原為主。土壤類(lèi)型復(fù)雜多樣，以黑土和黑鈣土為主，沼澤土沿嫩江周?chē)植?。該區(qū)擁有國(guó)家級(jí)扎龍濕地自然保護(hù)區(qū)和龍鳳濕地自然保護(hù)區(qū)等重要水禽棲息地，具有重要的生物多樣性資源。

該區(qū)域位于東北亞經(jīng)濟(jì)圈的網(wǎng)絡(luò)區(qū)位中，也是中俄兩國(guó)貿(mào)易聯(lián)系最為緊密的城市化地區(qū)，它以我國(guó)重要的機(jī)電工業(yè)城市哈爾濱為核心，濱洲鐵路作為紐帶貫穿其中。2013年底人口1 834.1萬(wàn)人，占黑龍江省人口總數(shù)的47.8%，其中城市人口1 036.26萬(wàn)人，城市化率56.5%，人均GDP 56 839元，是黑龍江省經(jīng)濟(jì)實(shí)力最強(qiáng)、工業(yè)化水平最高、經(jīng)濟(jì)輻射力最大、科技人才優(yōu)勢(shì)最明顯、可供開(kāi)發(fā)利用土地資源豐富的地區(qū)。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源及研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 本文通過(guò)翻閱統(tǒng)計(jì)年鑒來(lái)獲取相應(yīng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)。依據(jù)2005-2013年《哈爾濱市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《齊齊哈爾市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《大慶市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《黑龍江省統(tǒng)計(jì)年鑒》，按照生態(tài)足跡模型中的用地類(lèi)型進(jìn)行重新歸類(lèi)，分別計(jì)算哈-大-齊3個(gè)地區(qū)土地承載力所需各類(lèi)生態(tài)生產(chǎn)性土地面積以及生物資源和能源資源消費(fèi)情況?；诮y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及生態(tài)足跡理論，通過(guò)建立生態(tài)足跡模型、土體承載力模型以及生態(tài)安全度評(píng)價(jià)模型對(duì)哈-大-齊區(qū)域的土地承載力進(jìn)行分析。本文計(jì)算結(jié)果均是根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算得到。

2.2 研究方法

2.2.1 生態(tài)足跡法 生態(tài)足跡法包括2個(gè)部分：生態(tài)足跡和土地承載力。生態(tài)足跡法的計(jì)算基于2個(gè)基本事實(shí)：一是人類(lèi)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；二是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[7]。因此，依據(jù)生態(tài)足跡模型，將哈爾濱、大慶、齊齊哈爾的土地按生態(tài)生產(chǎn)性分成了6個(gè)類(lèi)型：耕地、草地、水域、林地、化石能源用地、建筑用地，計(jì)算人均生物生產(chǎn)性土地面積，并且為了保證自然生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，在計(jì)算的過(guò)程中，需要扣除12%的生物多樣性保護(hù)的面積。

3 結(jié)果與分析

3.1 人均生態(tài)足跡分析 通過(guò)表1中數(shù)據(jù)可見(jiàn)：2005-2012年，哈爾濱市的人均生態(tài)足跡總體呈上升趨勢(shì)，人均生態(tài)足跡從2005年的2.123 8hm2增加到2012年的3.477 7hm2，但在2007年有一個(gè)下降趨勢(shì)，主要是因?yàn)楣枮I市政府加大了水域、林地環(huán)境綜合整治。在對(duì)哈爾濱市生態(tài)足跡的計(jì)算過(guò)程中可以看出，草地與水域的生態(tài)足跡不斷加大，主要是由于人們生活水平的提高，在飲食上更多的追求營(yíng)養(yǎng)搭配，增加了對(duì)草地和水域的利用程度；大慶市的人均生態(tài)足跡由2005年的1.901 2hm2增加到2012年的3.321 3hm2。一方面是由于大慶市的生活水平逐漸得到改善，不斷增長(zhǎng)的消費(fèi)水平對(duì)當(dāng)?shù)氐馁Y源造成的壓力日益增大，另一方面，由于大慶是一個(gè)資源型城市，能源開(kāi)采與消耗造成化石能源用地生態(tài)足跡不斷提高；齊齊哈爾市的人均生態(tài)足跡由2005年的2.190 7hm2增加到了2012年的2.667 3hm2。原因在于人口的不斷上升，耕地和草地為齊齊哈爾市的主要生物性能源生產(chǎn)土地，造成對(duì)生態(tài)的利用程度也逐漸加大。3個(gè)地區(qū)近些年都是穩(wěn)步發(fā)展，發(fā)展伴隨著能源消耗，所以3個(gè)地區(qū)在這里就表現(xiàn)為生物生產(chǎn)性土地面積的增加，化石能源用地生態(tài)足跡不斷增加，對(duì)其他用地類(lèi)型造成很大的壓力。

3.2 人均土地承載力分析 通過(guò)表2中數(shù)據(jù)可以看出，哈爾濱市人均土地承載力在2005-2012年有明顯上升趨勢(shì)，這是由哈爾濱市城市的發(fā)展與人口的不斷增加，食物的需求量變大，建設(shè)用地面積的擴(kuò)大造成的；大慶市的人均土地承載力也表現(xiàn)為上升狀態(tài)，但是相比于哈爾濱上升較為緩慢，主要是由于大慶的土地較為貧瘠，過(guò)多的依靠資源；齊齊哈爾市的人均土地承載力也不斷上升，原因在于，齊齊哈爾市的建筑用地和耕地保護(hù)工作相對(duì)較好，但土地資源有限，使區(qū)域土地承載力增加幅度較小。

3.3 生態(tài)安全度分析 通過(guò)表3可以看出，哈爾濱市的人均生態(tài)赤字從0.881 1hm2增加到了1.802 2hm2，增加了0.921 1hm2，平均生態(tài)壓力指數(shù)為1.866；大慶市的人均生態(tài)赤字從1.040 1hm2增加到了1.894 2hm2，增加了0.854 1hm2，平均生態(tài)壓力指數(shù)為2.384；齊齊哈爾市的人均生態(tài)赤字從0.939 2hm2增加到了1.160 2hm2，增加了0.221 0hm2，平均生態(tài)壓力指數(shù)為1.751。由此可見(jiàn)，3個(gè)地區(qū)的生態(tài)赤字都逐年增加，盡管管理水平和科技的不斷進(jìn)步會(huì)使產(chǎn)量進(jìn)一步提高，但是人們對(duì)自然生態(tài)的索取遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了土地自身承載力，物質(zhì)需求與生態(tài)供給矛盾會(huì)不斷增大。

3.4 折線(xiàn)圖分析 為了更加直觀地分析3個(gè)地區(qū)的生態(tài)壓力狀況，作出了如下3個(gè)折線(xiàn)圖，對(duì)哈-大-齊地區(qū)2005-2012年的生態(tài)足跡、生態(tài)赤字狀況及生態(tài)指數(shù)進(jìn)行對(duì)比（圖1～圖3）?？梢园l(fā)現(xiàn)：（1）在2008年前大慶地區(qū)生態(tài)足跡上升情況要比哈爾濱、齊齊哈爾地區(qū)明顯，但是在2008年后，哈爾濱地區(qū)生態(tài)足跡上升明顯，在2010年末超過(guò)了大慶市，齊齊哈爾地區(qū)總體增長(zhǎng)較為平緩。（2）總體上看，3個(gè)地區(qū)生態(tài)赤字都在不斷上升，但在2007年左右，哈大齊地區(qū)都伴隨著一定程度的下降，2007年后，哈爾濱生態(tài)赤字上升很明顯，增長(zhǎng)率極大的超過(guò)了另外2個(gè)城市，綜合分析，哈爾濱與大慶的生態(tài)赤字極差很大，生態(tài)破壞程度比齊齊哈爾地區(qū)要大的很多。（3）在生態(tài)指數(shù)方面大慶市近些年有所下降，哈爾濱市提升不是很多，齊齊哈爾市較為平緩，可以看出，3個(gè)城市近些年已經(jīng)意識(shí)到了生態(tài)問(wèn)題嚴(yán)峻，已經(jīng)在生態(tài)建設(shè)方面作了些工作，土地承載力有所提高。

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