生態(tài)系統(tǒng)承載力評價研究

那鵬

【摘要】：生態(tài)系統(tǒng)承載力反映的是在不損害區(qū)域生產(chǎn)力的前提下，一個區(qū)域有限的資源能供養(yǎng)的某一種群的最大個體數(shù)。本研究所指的是區(qū)域所能承載的最大人口數(shù)量。區(qū)域所能供給的最大人口數(shù)量是由區(qū)域所能提供的生態(tài)空間的種類、數(shù)量及質(zhì)量共同決定的。對于一個區(qū)域，低層次的承載力以滿足區(qū)域人口的食物需求為準(zhǔn)則，取決于區(qū)域食物產(chǎn)出性空間（耕地、牧草地、水域）的綜合生產(chǎn)力；高層次的承載力以滿足區(qū)域人口生存與發(fā)展的綜合需求，主要是食物需求和能源需求為準(zhǔn)則，取決于區(qū)域各類生產(chǎn)性土地的構(gòu)成與產(chǎn)出能力。兩種情況下的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)承載力，皆可以借助生態(tài)足跡法來評估。

【關(guān)鍵詞】：生態(tài)系統(tǒng)；承載力；研究；丹東

1生態(tài)足跡計算方法

1.1生態(tài)足跡計算

生態(tài)足跡是用生物生產(chǎn)性土地來表示各種生物資源和能源消費(fèi)項目。生物生產(chǎn)面積主要涉及到6種類型：耕地、化石燃料用地、林地、草場、建設(shè)用地和水域。在生態(tài)足跡計算中，先將各種資源和能源消費(fèi)項目折算為相應(yīng)的基于全球生態(tài)平均生產(chǎn)能力的土地面積，使得不同區(qū)域的土地具有可比性。然后要進(jìn)行均衡處理，將六類生產(chǎn)力不同的土地面積轉(zhuǎn)化為具有相同生態(tài)生產(chǎn)力的面積，采用的均衡因子分別為：耕地和建筑用地2.8，森林1.1，草地0.5，化工能源用地1.1，水域0.2。生態(tài)足跡計算模型如下：

式中：EF為總生態(tài)足跡，N為人口數(shù)；ef為人均生態(tài)足跡；aai為人均i種交易商品折算的生物生產(chǎn)面積；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；i為消費(fèi)商品和投入的類型；j為生物生產(chǎn)性土地類型；rj為均衡因子；使生物生產(chǎn)能力不同的6種土地類型可以轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的、可比較的生物生產(chǎn)面積。

1.2生態(tài)系統(tǒng)承載力計算

生態(tài)系統(tǒng)承載力即是區(qū)域內(nèi)部的生物生產(chǎn)性土地數(shù)量。其計算是根據(jù)世界環(huán)境與發(fā)展委員會（WCED）的建議，扣除了12%的生物多樣性保護(hù)面積。人均生態(tài)系統(tǒng)承載力的計算公式為：

式中：EC為人均生態(tài)系統(tǒng)承載力，aj為實際人均占有土地面積，rj為均衡因子，yj為產(chǎn)量因子。

1.3生態(tài)赤字/盈余計算

將維持一定消費(fèi)水平所必需的生物生產(chǎn)面積（生態(tài)足跡）與同國家和地區(qū)范圍內(nèi)所能提供的生物生產(chǎn)面積（生態(tài)系統(tǒng)承載力）比較，就可判定一個國家或地區(qū)的生產(chǎn)消費(fèi)活動是否處于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)承載力范圍內(nèi)。當(dāng)一個地區(qū)的生態(tài)足跡超過其生態(tài)系統(tǒng)承載力，就會出現(xiàn)生態(tài)赤字，表明該地區(qū)區(qū)域發(fā)展模式處于相對不可持續(xù)狀態(tài)，若小于其生態(tài)系統(tǒng)承載力，則會形成生態(tài)盈余，表明人類活動處于生態(tài)系統(tǒng)承載力范圍之內(nèi)，生態(tài)環(huán)境處于可持續(xù)狀態(tài)。

2生態(tài)足跡現(xiàn)狀評價

在計算丹東市的生態(tài)足跡時，納入分析的具有生物生產(chǎn)力的土地分為六類，具體見表1。

全世界每人平均可用的土地面積約有2.3公頃，依據(jù)世界環(huán)境與發(fā)展委員會的估計，至少需有保留12%的生態(tài)容量作為保護(hù)生物多樣性之用。在2.3公頃中減去12%，則人類每人可用的面積只剩2公頃。以2公頃可作為生態(tài)基數(shù)，用于和人均生態(tài)足跡進(jìn)行比較。

經(jīng)計算，丹東市生態(tài)系統(tǒng)承載力總體處于生態(tài)盈余狀態(tài)。人均生態(tài)足跡供給2.2974hm2，人均生態(tài)足跡需求為1.9043hm2，與實際可利用的人均生態(tài)足跡供給相比較，人均生態(tài)盈余為0.3931hm2。

3生態(tài)系統(tǒng)承載力預(yù)測

對丹東市生態(tài)足跡供需變化進(jìn)行預(yù)測也采用上述計算方法，但與區(qū)域承載力現(xiàn)狀評價最大不同之處在于，預(yù)測時人口的消費(fèi)情況與系統(tǒng)的產(chǎn)出情況都是未知的，必須對二者進(jìn)行合理的估測。

對丹東市的人均生態(tài)足跡、人均GDP和城鄉(xiāng)人均可支配收入進(jìn)行相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)它們之間的相關(guān)性較差。人均消費(fèi)足跡預(yù)測應(yīng)該綜合考慮人口城鄉(xiāng)構(gòu)成、地區(qū)消費(fèi)偏好、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和地區(qū)發(fā)展水平的綜合影響，這些因素可以用城鎮(zhèn)化水平、工業(yè)化水平來綜合表征。分析表明，我國城鎮(zhèn)化水平不同地區(qū)的衣食消費(fèi)的人均生態(tài)足跡在0.3—0.8hm2/人，非農(nóng)人口比重增幅不同的情況下，規(guī)劃區(qū)人均生態(tài)足跡均不同，因此，采用馬爾科夫鏈法，依據(jù)非農(nóng)人口比重和人均綜合消費(fèi)物資情況綜合預(yù)測2020年丹東市人均消費(fèi)的生態(tài)足跡。經(jīng)預(yù)測，丹東市2020年人均生態(tài)足跡需求2.0878hm2，人均生態(tài)系統(tǒng)承載力2.2874hm2，生態(tài)盈余為0.1996。

4研究結(jié)論

由于可利用土地面積的有限性和人們生活水平的提高、人均消費(fèi)量的增加，生態(tài)系統(tǒng)承載力的增加幅度小于生態(tài)足跡的增幅，因此導(dǎo)致生態(tài)赤字的增大。為保持現(xiàn)有的消費(fèi)水平，需要從縣域之間、以及從地區(qū)之外大量進(jìn)口欠缺的資源才能足以平衡生態(tài)足跡。丹東市的大部分資源消耗主要體現(xiàn)在能源的消耗上，反映了工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，不斷地消耗了大量的資源，進(jìn)而導(dǎo)致較高的生態(tài)足跡。未來降低生態(tài)足跡的需求，關(guān)鍵是減少化工能源的用地足跡的需求，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，逐步降低不可再生能源的用量，發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢，大力開發(fā)、利用清潔能源以促進(jìn)區(qū)域健康協(xié)調(diào)發(fā)展，不僅能降低對環(huán)境的污染，還能緩解能源緊張的局面。這說明采用產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和科學(xué)技術(shù)的手段可彌補(bǔ)因資源虧缺為未來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的制約效應(yīng)。因此要降低生態(tài)赤字，當(dāng)務(wù)之急是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，節(jié)約能源，實現(xiàn)常規(guī)能源的高效利用。