根據(jù)“市公頃”模型分析2014年綿竹市的生態(tài)足跡

潘元琪 陳文德 郭 悅

(成都理工大學(xué)旅游與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院,四川 成都 610059)

根據(jù)“市公頃”模型分析2014年綿竹市的生態(tài)足跡

潘元琪 陳文德*郭 悅

(成都理工大學(xué)旅游與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院,四川 成都 610059)

為了更真實地反映小城鎮(zhèn)的生態(tài)足跡與生態(tài)承載力現(xiàn)狀，在綜合考慮國際公頃、國家公頃和省公頃等模型的優(yōu)缺點后，最終選取“市公頃”生態(tài)足跡法計算綿竹市生態(tài)足跡和生物承載力，同時引入“熱值”的概念，將均衡因子和產(chǎn)量因子進行本地化，結(jié)果表明市公頃法計算出的均衡因子與產(chǎn)量因子與國際公頃法計算出的有很大區(qū)別。最終計算結(jié)果表明:綿竹市2014年人均生態(tài)足跡為0.402024 hm2,生態(tài)承載力為0.283983 hm2,生態(tài)赤字為0.11804 hm2。

生態(tài)足跡；生態(tài)承載力；市公頃；生態(tài)赤字；可持續(xù)發(fā)展

1 引言

“生態(tài)足跡”最早是由加拿大生態(tài)經(jīng)濟學(xué)家William Rees和他的學(xué)生Wackernagel，在1996年提出的一種生態(tài)承載力核算的方法。該方法通過估算維持人類的自然資源消費量和能源資源消費量所需要的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積大小[1～2]，并與給定人口區(qū)域的生態(tài)承載力比較，來衡量區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀[3]。生態(tài)承載力指一個區(qū)域?qū)嶋H提供給人類的所有生物生產(chǎn)土地面積(包括耕地、林地、草地、水域、化石能源用地和建筑用地)的總和。通過計算區(qū)域生態(tài)足跡與生態(tài)承載力之間的差值即生態(tài)赤字或生態(tài)盈余，來衡量不同層次的區(qū)域可持續(xù)發(fā)展狀況。

2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

綿竹市位于四川盆地西北部，地處東經(jīng)103°54′～104°20′，北緯30°09′～31°42′之間。綿竹西北部為山地，東南部為平原，地勢西北高/東南低，由西北至東南逐漸傾斜。綿竹市屬中亞熱帶濕潤氣候區(qū)，氣候溫和，大陸季風性氣候特點顯著。

本文數(shù)據(jù)來源于2014年《綿竹市年鑒》和《德陽市統(tǒng)計年鑒》，具體包括綿陽市和德陽市2014年人口、土地面積、各種生物資源消費量、各種能源資源消費量等統(tǒng)計數(shù)據(jù)

3 “市公頃”生態(tài)足跡模型基本方法

在市公頃模型中,繼續(xù)將生態(tài)生產(chǎn)性土地分為耕地、牧草地、林地、水域、建筑用地和化石能源用地這6類，并且認為這6類土地是相互獨立地為人類提供資源[4]。計算均以市域內(nèi)某區(qū)域為研究對象，其中某區(qū)域一般為行政單位[5]。通過計算兩個關(guān)鍵因子包括均衡因子和產(chǎn)量因子進行本地化調(diào)整后,來計算某區(qū)域的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力。

3.1 均衡因子和產(chǎn)量因子計算方法

3.1.1 均衡因子

市公頃模型中均衡因子以市級生物生產(chǎn)性土地平均生產(chǎn)力為標準進行計算,均衡因子等于市域內(nèi)某區(qū)域各類生態(tài)生產(chǎn)性土地的平均生產(chǎn)力與全市全部生態(tài)生產(chǎn)性土地的平均生態(tài)生產(chǎn)力的比值，由于不同生物產(chǎn)品在各種生物生產(chǎn)性土地上所表現(xiàn)的平均生產(chǎn)力各不相同，不能將其進行簡單的加和[5]，因此均衡因子的計算均將生物產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一的熱值形式進行計算。其計算公式為：

rj=yj/y

(1)

式中,rj是指市域第j類生物生產(chǎn)性土地的均衡因子；yj是指市域第j類生物生產(chǎn)性土地的平均生產(chǎn)力；y指市域內(nèi)全部生產(chǎn)性土地的平均生產(chǎn)力，均衡因子的計算主要利用耕地、草地、林地和水域這四種生產(chǎn)性土地，其中單位熱值的數(shù)據(jù)來源于《農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟手冊修訂本》。計算中某些生物產(chǎn)品的熱值在該手冊中查取不到，則用近似產(chǎn)品的熱值來進行計算。

3.1.2 產(chǎn)量因子

產(chǎn)量因子等于市域內(nèi)某區(qū)域某類生態(tài)生產(chǎn)性土地的平均生產(chǎn)力除以該市的同類生態(tài)生產(chǎn)性土地的平均生產(chǎn)力。其計算公式為：

(2)

3.2 生態(tài)足跡和生態(tài)承載力計算方法

3.2.1 生態(tài)足跡

生態(tài)足跡指將區(qū)域資源和能源消費轉(zhuǎn)化為提供這種物質(zhì)所必需的生產(chǎn)性土地面積[1～2]，用來反映區(qū)域內(nèi)人口對環(huán)境的影響程度。本文所計算的生態(tài)足跡主要包括生物資源生態(tài)足跡和能源資源生態(tài)足跡，其計算公式為：

EF=N×ef=∑rjAi=N×[∑rj(ci/pi)]

(j=1，2，3，…6)

(3)

式中：i指生物資源產(chǎn)品類型；j指土地利用類型(耕地、林地、草地、水域、化石能源用地和建筑用地)；EF指總的生態(tài)足跡；ef指人均生態(tài)足跡；N為人口數(shù)；rj指j類生物生產(chǎn)性土地的均衡因子；Ai為i種消費項目折算的人均占有的生物生產(chǎn)面積；ci指i種消費商品的人均消費量；p；i指i種消費商品的年平均生產(chǎn)力。

3.2.2 生態(tài)承載力

生態(tài)承載力指在一定條件下,區(qū)域所能提供給人類的生產(chǎn)性土地面積，但除了人類需要資源和能源的供給之外，其他生物也需要一定面積的生存棲息地，因此要扣除12%的生態(tài)承載力面積用于保護生物的多樣性，其計算公式為：

EC=N×ec=N×(aj×rj×λj)(j=1，2，3，…6)

(4)

式中：EC指總?cè)丝诘纳锍休d力；ec指人均生物承載力hm2/cap；aj指j類生物生產(chǎn)性土地的人均面積；yj指j類生物生產(chǎn)性土地的產(chǎn)量因子。

4 綿竹市生態(tài)足跡計算

4.1 均衡因子及產(chǎn)量因子的確定

文中生物資源產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)據(jù)、能源類資源生產(chǎn)量數(shù)據(jù)和土地利用面積數(shù)據(jù)來源于《德陽統(tǒng)計年鑒2014》和《綿竹市統(tǒng)計年鑒2014》。總?cè)丝诓捎?014年綿竹市常住總?cè)丝跀?shù)，各種生物資源產(chǎn)品的單位熱值來自《農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟手冊修訂版》。

4.1.1 均衡因子

均衡因子的計算是將德陽市的各類消費項目生產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的熱量值,依據(jù)生物產(chǎn)品類別劃分相應(yīng)的生產(chǎn)性土地類型,再將同一類型的生態(tài)生產(chǎn)性土地的熱值相加,最后得到德陽市單位生產(chǎn)力后運用式1計算出相應(yīng)土地類型的均衡因子(表1)。

表1 均衡因子

4.1.2 產(chǎn)量因子

本文中綿竹市產(chǎn)量因子的計算采用與表1一致的統(tǒng)計條目和生物量換算的方法，分別匯總出綿竹市各類生產(chǎn)性土地的生物生產(chǎn)情況,然后與各類生產(chǎn)性土地面積相比,得到綿竹市各類生產(chǎn)性土地的平均生產(chǎn)力。再按照式2,用綿竹市各類生產(chǎn)性土地平均生產(chǎn)力除以相應(yīng)的德陽市各類生產(chǎn)性土地平均生產(chǎn)力,得到綿竹市2014年各類土地的產(chǎn)量因子見表2。其中建筑用地的產(chǎn)量因子等于耕地產(chǎn)量因子,化石能源用地產(chǎn)量因子等于林地產(chǎn)量因子。

表2 產(chǎn)量因子

4.2 生態(tài)足跡計算

生態(tài)足跡的計算首先將綿竹市所需的生物資源的生產(chǎn)量及德陽市相對應(yīng)生物資源的平均產(chǎn)量,然后計算出各類生物資源的人均生態(tài)足跡，能源資源生態(tài)足跡的計算是將當?shù)啬茉聪M量折算為相應(yīng)的熱量，再進一步轉(zhuǎn)化成一定的土地面積。結(jié)合均衡因子,計算出綿竹市2014年人均生態(tài)足跡見表3。

4.3 生態(tài)承載力計算

采用綿竹市2014年各類生態(tài)生產(chǎn)性土地的人均面積,乘以對應(yīng)的均衡因子和產(chǎn)量因子,計算出綿竹市2014年的生態(tài)承載力,計算結(jié)果見表4。

表3 2014綿竹市人均生態(tài)足跡(hm2 )

表4 2014綿竹市人均生態(tài)承載力

5 結(jié)論與討論

根據(jù)前文得出的綿竹市2014年的人均生態(tài)足跡為0.402024 hm2而人均生態(tài)承載力僅為0.283983 hm2,人均生態(tài)赤字為0.11804 hm2。生態(tài)赤字的存在表明人類對自然資源的需求超出了其生態(tài)承載能力的范圍，表明綿竹市需要從其他地區(qū)輸入大量的生態(tài)承載力來滿足自身生存發(fā)展的需要。因此,可認為綿竹市的發(fā)展模式處于一種不可持續(xù)的狀態(tài)。隨著城市人口的增加和人民生活水平的不斷提高，綿竹市生態(tài)壓力可能還將繼續(xù)增大，因此在加強城市經(jīng)濟建設(shè)的同時還要注重其生態(tài)建設(shè)，并運用相應(yīng)的調(diào)控政策，以確保在未來的發(fā)展中綿竹市自身和周邊地區(qū)的生態(tài)安全。與此同時，生態(tài)赤字實際反映的是人類生存發(fā)展的需求量超過了對自然生態(tài)系統(tǒng)所能提供的量，從可持續(xù)發(fā)展的角度來看慮，這是一種生態(tài)上的不可持續(xù)，由此可見我們在以經(jīng)濟建設(shè)為重心的同時，還要考慮到生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，對生態(tài)文明的建設(shè)也要加強。

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Analysis of Ecological Footprint and Ecological Carrying Capacity of Mianzhu City in 2014 Based on “City Hectare” Model

PAN Yuan-qi

(College of Tourism and Urban-Rural Planning,Chengdu 610059)

In order to truly reflect the current state of the ecological footprint and ecological capacity of small towns,this paper synthetically analyzed the advantages and disadvantages of the models of International hectare,National hectare and Provincial hectare,finally choose the model of City hectare to calculate the ecological footprint and biological capacity of mianzhu,at the same time，the calorific value was introduced to localization of equilibrium factor and yield factor.Results showed that the equilibrium factor and yield factor with the models of International hectare and City hectare had a big difference.The final results were as follows：the per capita ecological footprint in mianzhu in 2014 was 0.402024 hm2,per ecological capacity was 0.283983 hm2,and the ecological deficit was 0.11804 hm2.

Ecological footprint,Ecological capacity,City hectare,Ecological deficit,Sustainable development

2017-01-03

成都理工大學(xué)骨干教師培養(yǎng)計劃、四川科技支撐計劃(編號：2014SZ0068)、四川省教育廳自然科學(xué)重點項目(編號：14ZA0068)成都理工大學(xué)傳播科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練種子計劃創(chuàng)新訓(xùn)練類重點項目(項目編號:CYZD20161105)共同支持。

潘元琪(1993-)，女(蒙古族)，內(nèi)蒙古赤峰人，碩士研究生，主要研究方向：生態(tài)建設(shè)與景觀修復(fù)，E-mail：2295204568@qq.com。

*通訊作者：陳文德，男，四川通江人，博士，副教授，主要從事環(huán)境評價與景觀修復(fù)研究，Email：64282156@qq.com.

10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.02.018

S718.57

A

1003-5508(2017)02-0100-03