基于微調(diào)生態(tài)足跡模型的西安市可持續(xù)發(fā)展研究

李琪

摘 要：為了彌補(bǔ)生態(tài)足跡在理論和方法上存在的部分缺陷，本文對(duì)生態(tài)足跡原始模型進(jìn)行微調(diào)，在生物資源賬戶的計(jì)算中以生產(chǎn)量代替原始的消費(fèi)量，計(jì)算西安市2008-2012年的生態(tài)足跡及生態(tài)承載力，并引入生態(tài)可持續(xù)指數(shù)、萬(wàn)元GDP生態(tài)足跡對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步分析。結(jié)果表明：西安市連續(xù)五年存在生態(tài)赤字。生態(tài)可持續(xù)指數(shù)連續(xù)五年小于0.2（強(qiáng)不可持續(xù)），經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾十分尖銳。萬(wàn)元GDP生態(tài)足跡呈明顯的下降趨勢(shì)，說(shuō)明西安總體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式正逐步由粗放轉(zhuǎn)變?yōu)榧s，其快速發(fā)展不是依靠資源的大量消耗，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在此期間得到了明顯的優(yōu)化調(diào)整。研究結(jié)果可為西安市的發(fā)展方向提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)性生態(tài)足跡；相對(duì)可持續(xù)發(fā)展；西安市

生態(tài)足跡理論是加拿大經(jīng)濟(jì)學(xué)家Willian和他的學(xué)生Wackernagel于20世紀(jì)90年代初提出的對(duì)發(fā)展的可持續(xù)性進(jìn)行定量測(cè)度的新方法[1]。生態(tài)足跡于1999年引進(jìn)中國(guó)，隨即受到眾多國(guó)內(nèi)學(xué)者的青睞，現(xiàn)今已被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。在空間尺度上，生態(tài)足跡被應(yīng)用于全球、國(guó)家、城市、縣域、家庭乃至個(gè)人的研究；在應(yīng)用廣度方面，生態(tài)足跡已與旅游的可持續(xù)研究、土地利用規(guī)劃以及食物消費(fèi)測(cè)度等方向緊密結(jié)合。然而，生態(tài)足跡模型并非毫無(wú)瑕疵，為了推動(dòng)其發(fā)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)者均對(duì)其進(jìn)行了多次改進(jìn)，主要體現(xiàn)在概念、分析方法、計(jì)算因子以及計(jì)算項(xiàng)目四個(gè)方面[2、3]。本文選取西安市作為研究對(duì)象，與上述研究不同，本文在生物資源賬戶的計(jì)算中，用地區(qū)生物資源生產(chǎn)量代替凈消費(fèi)量對(duì)西安市的生態(tài)足跡進(jìn)行計(jì)算，得到的是具有強(qiáng)區(qū)域性質(zhì)的生態(tài)足跡計(jì)算結(jié)果，并結(jié)合生態(tài)承載力、生態(tài)赤字、萬(wàn)元GDP等指標(biāo)對(duì)西安市發(fā)展的可持續(xù)性進(jìn)行分析和研究。

1 研究區(qū)概況

西安市位于關(guān)中盆地中部，介于33°39′～34°45′N，107°40′～109°49′E 之間，主要地貌類型包括山前洪積臺(tái)地、秦嶺山地和河谷沖積平原。四季冷暖干濕分明，年平均降水量613.7mm，多年平均濕度69.6%。2012年土地總面積10108平方公里，城市建成區(qū)面積449平方公里，常住人口855.29萬(wàn)人，生產(chǎn)總值3369.37億元?，F(xiàn)轄未央、蓮湖、新城、碑林、雁塔、灞橋、閻良、長(zhǎng)安、臨潼9區(qū)和周至、戶縣、高陵、藍(lán)田4縣。通過(guò)近幾年的優(yōu)化布局，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、西咸新區(qū)、民用航天產(chǎn)業(yè)基地以及西安國(guó)際港務(wù)區(qū)等建設(shè)成效顯著，形成了“六區(qū)一港兩基地”的發(fā)展新格局，成為了對(duì)外開放的窗口和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

2 研究數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

文中各指標(biāo)計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均來(lái)源于西安市2009-2013年的統(tǒng)計(jì)年鑒。

2.2 研究方法

2.2.1 生態(tài)足跡模型的微調(diào)部分

在傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型中，能源賬戶的計(jì)算是將區(qū)域內(nèi)能源消耗所產(chǎn)生的CO2折合成吸收這些CO2所需要的生物生產(chǎn)性土地面積，從而將能源消耗量轉(zhuǎn)為對(duì)土地面積的需求，由于能源的計(jì)算依據(jù)是CO2吸收而非能源提供，所以由消費(fèi)量來(lái)計(jì)算能源賬戶無(wú)可厚非；生物資源賬戶的計(jì)算是將一定時(shí)間內(nèi)生物資源的消費(fèi)量折合成生產(chǎn)這些資源所需要的土地面積，從而將生物資源的利用轉(zhuǎn)化為對(duì)土地的需求，然而自然資源可以通過(guò)區(qū)際貿(mào)易進(jìn)行流動(dòng)，消費(fèi)量的大小與本區(qū)域的環(huán)境壓力之間并不存在直接聯(lián)系，所以用凈消費(fèi)量來(lái)衡量生態(tài)足跡顯然是不夠全面的。

原始模型中提到，由于地域與地域之前存在貿(mào)易，所以對(duì)于一個(gè)區(qū)域來(lái)說(shuō)凈消費(fèi)量的計(jì)算涉及到三個(gè)因子，生產(chǎn)量、進(jìn)口量以及出口量，現(xiàn)在我們以“足跡”來(lái)分析這幾個(gè)詞的概念，生產(chǎn)量是本區(qū)域?yàn)榱税l(fā)展在而本區(qū)域自然資源中留下的“足跡”；出口量相當(dāng)于區(qū)域以外的人對(duì)本區(qū)域資源的利用，是“外人”在本區(qū)域自然資源中留下的“足跡”；而進(jìn)口相當(dāng)于本地區(qū)的人對(duì)外面區(qū)域的資源的利用，是我們?cè)凇巴獾亍弊匀毁Y源中留下的“足跡”。凈消費(fèi)量=生產(chǎn)量+進(jìn)口量-出口量，此公式相當(dāng)于以人為基準(zhǔn)，計(jì)算本地區(qū)的人在整個(gè)自然資源中留下的足跡，這與生態(tài)承載力以區(qū)域資源為計(jì)算基礎(chǔ)的原則是相悖的，也就是說(shuō)，以凈消費(fèi)量為計(jì)算基準(zhǔn)的生態(tài)足跡與生態(tài)承載力之間是沒(méi)有可比性的。而生產(chǎn)量是以地域內(nèi)自然資源為基礎(chǔ)，對(duì)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的資源消耗量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，研究地域范圍內(nèi)的所有“足跡”，與生態(tài)承載力的計(jì)算依據(jù)相同，兩者能夠聯(lián)合對(duì)區(qū)域發(fā)展的可持續(xù)性進(jìn)行分析。

2.2.2 微調(diào)生態(tài)足跡計(jì)算方法

其計(jì)算公式如下：

式中：EF為總的生態(tài)足跡，N為地區(qū)人口數(shù)；ef為人均生態(tài)足跡；i為生產(chǎn)/消費(fèi)項(xiàng)目；ci為i種項(xiàng)目的人均投入量；pi為i種項(xiàng)目的年平均生產(chǎn)能力；aai為i種項(xiàng)目人均占用的生物生產(chǎn)面積。

計(jì)算生態(tài)足跡時(shí)，包括兩類。一類為生物資源生產(chǎn)，另一類為能源消費(fèi)。生物資源生產(chǎn)和能源消費(fèi)項(xiàng)目按照聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織計(jì)算的有關(guān)生物資源的世界平均產(chǎn)量資料和世界上單位化石燃料生產(chǎn)土地面積的平均發(fā)熱量為標(biāo)準(zhǔn)折算為耕地、林地、水域、草地、化石能源用地和建筑用地六種生物生產(chǎn)型土地（以下簡(jiǎn)稱“土地”）的面積。由于這六類土地的生產(chǎn)力不同，所以將其乘以均衡因子，轉(zhuǎn)化為具有相同生態(tài)生產(chǎn)力土地的面積，并加總計(jì)算生態(tài)足跡。均衡因子取值為：耕地2.8；林地1.1；水域0.2；草地0.5；化石能源用地1.1；建筑用地2.8。能源消費(fèi)轉(zhuǎn)化為土地面積時(shí)，采用世界上單位化石燃料生產(chǎn)土地面積的平均發(fā)熱量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行折算。

2.2.3 生態(tài)承載力計(jì)算方法

生態(tài)承載力是指以不損害區(qū)域生產(chǎn)力為前提，一個(gè)區(qū)域能供養(yǎng)的最大人口數(shù)量。計(jì)算生態(tài)承載力時(shí)，由于不同地區(qū)資源稟賦不同，同一類型土地的生產(chǎn)能力也有所差異，所以不同國(guó)家和地區(qū)同類土地的實(shí)際面積不能進(jìn)行直接比較。因而不同地區(qū)相同類別土地的區(qū)域產(chǎn)量與世界平均產(chǎn)量的差異可用“產(chǎn)量因子”來(lái)調(diào)整。產(chǎn)量因子反映該地區(qū)的生產(chǎn)技術(shù)水平，目的是把該地區(qū)的某類生態(tài)用地?fù)Q算成世界平均生產(chǎn)力水平的該類生態(tài)用地面積。產(chǎn)量因子取值為：耕地1.66；林地0.91；水域1.00；草地0.19；建筑用地1.66。根據(jù)聯(lián)合國(guó)和發(fā)展委員會(huì)在《我們共同的未來(lái)》中建議，生態(tài)承載力的計(jì)算將扣除12%的生物多樣性保護(hù)面積。人均生態(tài)承載力的計(jì)算公式：