基于EF模型的重慶市生態(tài)環(huán)境發(fā)展能力評(píng)價(jià)

袁 璐，尚海龍*

（凱里學(xué)院旅游學(xué)院，貴州凱里 556011）

基于EF模型的重慶市生態(tài)環(huán)境發(fā)展能力評(píng)價(jià)

袁 璐，尚海龍*

（凱里學(xué)院旅游學(xué)院，貴州凱里 556011）

評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境發(fā)展能力對(duì)于區(qū)域生態(tài)規(guī)劃與建設(shè)有重要意義。運(yùn)用生態(tài)足跡模型對(duì)重慶市2000—2013年的生態(tài)足跡進(jìn)行測(cè)算與分析，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)研究區(qū)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：重慶市在人均生態(tài)足跡方面逐年增大，人均生態(tài)赤字也呈上升趨勢(shì)；生態(tài)環(huán)境持續(xù)發(fā)展能力雖較強(qiáng)，但受生態(tài)承載力脅迫的趨勢(shì)日益明顯，生態(tài)環(huán)境潛在的不可持續(xù)性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

生態(tài)足跡；發(fā)展能力；重慶市

國(guó)外對(duì)生態(tài)足跡的研究是從1970年開始的，HARTWICKJ M［1］針對(duì)綠色凈國(guó)家產(chǎn)品進(jìn)行了計(jì)算，JASSONAM［2］等就波羅的海的哥特蘭島海沿岸的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，REES［3］提出了生態(tài)足跡（Ecological Footprint，簡(jiǎn)稱EF）方法。通過研究的不斷深入，其學(xué)生WACKERNAGEL于1996年將其發(fā)展成生態(tài)足跡模型［4-5］。當(dāng)前，在理論上生態(tài)足跡模型已趨向成熟，研究的范圍更廣，普遍應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，生態(tài)足跡的計(jì)算方法在實(shí)踐中也被不斷改善。

我國(guó)學(xué)者于1999年開始引入生態(tài)足跡的有關(guān)概念和計(jì)算模型，只是側(cè)重于對(duì)其介紹與應(yīng)用。期間，徐中民等學(xué)者對(duì)生態(tài)足跡的引入和介紹做出了很大的貢獻(xiàn)［6-7］。總體而言，生態(tài)足跡在我國(guó)的發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)階段，1）初期的介紹引進(jìn)階段；2）應(yīng)用到實(shí)際發(fā)展階段。隨著研究的不斷深入，生態(tài)足跡法也趨向于多樣化，應(yīng)用的領(lǐng)域也更廣，研究的尺度從縣域到國(guó)家甚至大洲局部［8］，且仍在進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。

重慶市作為西部唯一的直轄市，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展過程中出現(xiàn)了人地關(guān)系矛盾突出、能源面臨枯竭、生態(tài)嚴(yán)重退化等問題，這些問題逐漸成為影響重慶市可持續(xù)發(fā)展的瓶頸［1］。因此，如何協(xié)調(diào)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)三者關(guān)系，對(duì)重慶市生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展顯得極其重要。因此，本文運(yùn)用生態(tài)足跡模型，對(duì)重慶市2000—2013年生態(tài)足跡變化情況、生態(tài)足跡效率進(jìn)行測(cè)算分析，并對(duì)生態(tài)環(huán)境發(fā)展?fàn)顟B(tài)與發(fā)展能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為重慶市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃與建設(shè)制定提供更科學(xué)的依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

重慶市地質(zhì)構(gòu)造與地表形態(tài)復(fù)雜多樣，屬典型的亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季炎熱，冬季溫和，光、熱、水主要集中在每年的5～9月，氣象災(zāi)害發(fā)生比較頻繁。境內(nèi)河流眾多，河網(wǎng)分布密集，境內(nèi)以長(zhǎng)江干流為主線，匯集了包括嘉陵江、渠江等在內(nèi)的五大支流及眾多的小河流?？偟膩?lái)說，重慶市水資源比較豐富，水能資源儲(chǔ)藏量大，具有較大的開發(fā)潛力。但是，近年來(lái)重慶市水土流失現(xiàn)象較為嚴(yán)重，這使得大量泥沙被雨水等沖刷進(jìn)入河道，在河底沉積，造成河床抬高，水質(zhì)日趨惡化，生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

重慶市面積有8.24萬(wàn)km2［9］，處于我國(guó)東西部的結(jié)合部位，如圖1所示。其地理位置對(duì)于加強(qiáng)東西部經(jīng)濟(jì)聯(lián)系以及促進(jìn)西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展顯得尤為突出，特別是在帶動(dòng)西南地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，重慶具有重要的輻射作用。今后，重慶市將依然根據(jù)“三中心、兩樞紐、一基地”的戰(zhàn)略構(gòu)想，進(jìn)一步加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，并且發(fā)揮其作為對(duì)外窗口和在經(jīng)濟(jì)輻射方面的作用，從而帶動(dòng)整個(gè)西南地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

圖1 重慶市區(qū)位

2 方法與數(shù)據(jù)

生態(tài)足跡法是用來(lái)測(cè)定包括森林、草地、耕地和水域等在內(nèi)的，用以提供某一區(qū)域內(nèi)資源消費(fèi)和廢棄物吸收所需的6類生物生產(chǎn)的土地面積?？傊朔治龇椒ú僮餍暂^強(qiáng)，可以有效地對(duì)生態(tài)狀況變化進(jìn)行分析，以及對(duì)可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行評(píng)估。具體步驟如下。

（1）計(jì)算某一區(qū)域的生態(tài)足跡，即在消費(fèi)與廢棄物排放的過程當(dāng)中，計(jì)算該區(qū)域內(nèi)生態(tài)生產(chǎn)性面積的需求。

（2）對(duì)生態(tài)承載力進(jìn)行計(jì)算，并將所得結(jié)果與生態(tài)足跡進(jìn)行比較［10］。

比較結(jié)果分為兩種情況：1）如果人均生態(tài)承載力比人均生態(tài)足跡大，則表明研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)，即為生態(tài)盈余。2）如果人均生態(tài)承載力比人均生態(tài)足跡小，則表明研究區(qū)域的自然生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展不具有持續(xù)性［7］，即為生態(tài)赤字，可分別表示為

其中，EF表示所研究區(qū)域內(nèi)生態(tài)足跡的總和，ef表示研究區(qū)的人均生態(tài)足跡，i表示所消費(fèi)商品的類型，aai表示i類商品通過折算之后得到的生物生產(chǎn)所占范圍；ci表示i商品人均消費(fèi)量的多少，pi表示世界范圍內(nèi)i商品的平均生產(chǎn)能力。

其中，EC表示某一區(qū)域內(nèi)總的生態(tài)承載力，N表示區(qū)域內(nèi)總的人口數(shù)量，ec表示區(qū)域內(nèi)人均生態(tài)承載力，j表示土地的類型，aj表示人均第j種生態(tài)生產(chǎn)性土地的面積，rj表示第j種土地的均衡因子，yj表示第j種土地的產(chǎn)量因子。

其中，es表示的是某一區(qū)域的人均生態(tài)赤字／盈余。

本文數(shù)據(jù)來(lái)源于《重慶市統(tǒng)計(jì)年鑒》（2001—2013）以及重慶市國(guó)土局、統(tǒng)計(jì)局等部門的相關(guān)調(diào)查，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了科學(xué)處理。

3 結(jié)果與分析

3.1 重慶生態(tài)足跡的演變趨勢(shì)

一個(gè)地區(qū)所擁有的生物資源和能源消費(fèi)足跡組成其生態(tài)足跡。生物資源生產(chǎn)部分是由農(nóng)、林、水以及動(dòng)物產(chǎn)品等組成，本文具體包括油料、麻類、糧食和禽肉等共15種。采用聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織1993年對(duì)有關(guān)生物資源計(jì)算的資料，對(duì)生物資源生產(chǎn)面積進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)根據(jù)所搜集的統(tǒng)計(jì)年鑒相關(guān)數(shù)據(jù)原煤和原油等4種主要能源的足跡進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算過程中，在均衡因子與產(chǎn)出因子方面，借鑒Wackernagel等所做的相關(guān)研究［4］。通過提取重慶市有關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)以及相關(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，并運(yùn)用EF模型進(jìn)行計(jì)算，得出重慶市歷年的人均生態(tài)足跡、人均生態(tài)赤字及人均生態(tài)承載力，如圖2所示。

圖2 重慶市人均生態(tài)足跡演變

由圖2可以看出，2000—2013年，重慶人均生態(tài)足跡的演變，在總體上可劃分為4個(gè)階段。

（1）第1階段為2000—2002年，我國(guó)開始進(jìn)行宏觀調(diào)控，國(guó)民消費(fèi)逐漸由國(guó)外轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)，人均生態(tài)赤字基本保持不變。

（2）第2階段為2003—2005年，中國(guó)加入世貿(mào)組織，還有國(guó)家財(cái)政扶持、城市化進(jìn)程加快等因素，致使國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大，有力推動(dòng)重慶市各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使得此階段人均生態(tài)足跡緩慢上升，爾后達(dá)到一個(gè)峰值。與此同時(shí)，城市發(fā)展需要大量土地，大面積耕地被用作城市建設(shè)用地，導(dǎo)致人均生態(tài)赤字呈增大趨勢(shì)。

（3）第3階段為2006年，重慶的人均生態(tài)足跡有一定幅度的下降。這源于國(guó)家在2003年以來(lái)為加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)所進(jìn)行的宏觀調(diào)控。

（4）第4階段為2007—2013年，隨著一系列制度出臺(tái)，使得重慶市經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)良好的發(fā)展勢(shì)頭，其生態(tài)占用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了生態(tài)承載力，即生態(tài)赤字不斷擴(kuò)大，其生態(tài)系統(tǒng)具有不可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)。

3.2 重慶生態(tài)足跡效率分析

生態(tài)足跡產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)發(fā)展效率的高低是隨生態(tài)足跡效率的高低而變化的［11］。根據(jù)重慶市統(tǒng)計(jì)年鑒有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算出如圖3所示的人均生態(tài)足跡效率演變。

圖3 人均生態(tài)足跡效率的演變

從圖3可以看出，第二、三產(chǎn)業(yè)以及全市的生態(tài)足跡效率由前期的緩慢上升到后面的顯著提高。其原因有兩點(diǎn)：1）生產(chǎn)工藝的改進(jìn)。2）先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的推廣。兩者都對(duì)資源利用效率的提高起到助推作用。然而，隨著生態(tài)足跡的增長(zhǎng)，生態(tài)赤字也在不斷擴(kuò)大。

3.3 生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展能力分析

采用發(fā)展能力公式來(lái)對(duì)重慶的可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，即

其中，DC表示發(fā)展能力；H表示多樣性指數(shù)，即在生態(tài)足跡中某一區(qū)域的各種土地類型，其值越大，表明該區(qū)域的土地類型越豐富；Pi表示豐裕度，是i種土地在總生態(tài)足跡中所占的比例；ln pi表示公平度，是i種土地的分配情況。

生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的生態(tài)足跡的分配合理與否直接關(guān)系到其多樣性的高低［10］。

由式（4）及已計(jì)算出的歷年生態(tài)足跡數(shù)據(jù)，得出重慶2000—2013年間的發(fā)展能力指數(shù)與多樣性指數(shù)，如圖4所示。

圖4 生態(tài)足跡的多樣性指數(shù)和發(fā)展能力

由圖4可以看出，重慶市生態(tài)足跡的多樣性指數(shù)有一定的上升，但上升幅度不大。而生態(tài)環(huán)境發(fā)展能力，上升幅度較大，增加了52.46%。在人均生態(tài)足跡擴(kuò)大和多樣性指數(shù)增加的情況下，重慶市生態(tài)環(huán)境的發(fā)展能力得到改善。

另外，水域、林地及建筑用地等的豐裕度在逐年攀升，耕地、草地的豐裕度在不斷下降，但從增加幅度來(lái)看，生態(tài)足跡超過豐裕度。這說明重慶市生態(tài)環(huán)境發(fā)展能力雖然有一定程度的提高，但其潛在的不可持續(xù)性仍然是存在的。

4 結(jié)論及啟示

（1）本文應(yīng)用生態(tài)足跡模型，在對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析的基礎(chǔ)上，對(duì)重慶市生態(tài)環(huán)境持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1）重慶市在人均生態(tài)足跡方面呈逐年增加趨勢(shì)，人均生態(tài)赤字也隨之增加；2）重慶市的生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展能力雖有所提高，但其潛在的不可持續(xù)性仍然存在。

（2）生態(tài)環(huán)境已成為制約重慶市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，保護(hù)生態(tài)環(huán)境與發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)同等重要。

當(dāng)前及今后一段時(shí)間，重慶市應(yīng)加快轉(zhuǎn)型發(fā)展，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高技術(shù)水平，逐步淘汰高能耗、高污染的企業(yè)，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，合理利用和規(guī)劃土地，逐漸形成人地關(guān)系協(xié)調(diào)發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

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【責(zé)任編輯：任小平 renxp90@163.com】

The ecological environment development capacity evaluation of Chongqing based on the ecological footprint model

YUANLu,SHANGHai-long *
（College ofTourism,Kaili University,Kaili 556011,China）

Using ecological footprint model to calculate and analyze the ecological footprint of Chongqing City from2000 to2013.The results showthat per capita ecological footprint ofChongqingCityincreased year byyear and the per capita ecological capacityis rising.At the same time,the ecological deficit continues to increase,and the ecological economic development capacityincreases steadily,which reflects that the sustainable development ability of ecological environment is strong in the study area,but the trend of the stress of ecological capacity is more obvious,and the potential unsustainabilityofecological environment faces severe challenges.

ecological footprint;the sustainable development;Chongqing

X171

A

1008-0171（2017）02-0061-05

2016-09-06

貴州省科技合作計(jì)劃資助項(xiàng)目（LH20157758）；凱里學(xué)院地理學(xué)校級(jí)重點(diǎn)學(xué)科資助項(xiàng)目（KZD2014008）

袁 璐（1993-），女，重慶人，凱里學(xué)院學(xué)生。

*通信作者：尚海龍（1979-），男，甘肅寧縣人，凱里學(xué)院講師。