甘南藏族自治州生態(tài)足跡與生態(tài)承載力分析

張佩佩, 董鎖成, 李澤紅, 馬蓓蓓, 李飛

?

甘南藏族自治州生態(tài)足跡與生態(tài)承載力分析

張佩佩1,2, 董鎖成2,*, 李澤紅2, 馬蓓蓓1, 李飛2

1. 陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院, 陜西西安 710062 2. 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所, 北京 100101

運(yùn)用生態(tài)足跡的各種計算模型和評價指數(shù), 對甘南藏族自治州2000—2015年的生態(tài)足跡、生態(tài)承載力情況進(jìn)行動態(tài)測算, 并且利用回歸分析對2016—2025年的生態(tài)足跡與生態(tài)承載力變化趨勢進(jìn)行預(yù)測。研究表明: 2000—2015年甘南州人均生態(tài)足跡由1.2 hm2·cap–1上升到2.2 hm2·cap–1, 萬元GDP生態(tài)足跡逐年下降, 人均生態(tài)承載力變化較小, 呈微減趨勢; 整體上處于生態(tài)盈余狀態(tài), 但盈余在逐年遞減; 生態(tài)足跡多樣性指數(shù)在0.63—0.71之間平穩(wěn)波動, 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展能力指數(shù)呈快速上升趨勢; 生態(tài)環(huán)境由2000年的生態(tài)很安全強(qiáng)可持續(xù)性狀態(tài)逐漸變?yōu)?015年的較安全弱可持續(xù)性狀態(tài); 預(yù)測顯示甘南州自2018年開始出現(xiàn)生態(tài)赤字, 未來發(fā)展趨勢不容樂觀。若不采取有效措施, 其生態(tài)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r將面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

生態(tài)足跡; 生態(tài)承載力; 甘南藏族自治州

1 前言

區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境關(guān)系密切, 實(shí)現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展需要考慮將發(fā)展保持在生態(tài)環(huán)境承載力的限度以內(nèi), 實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境和諧共生。目前評測生態(tài)環(huán)境承載力的方法主要有自然植被凈第一性生產(chǎn)力估測法[1]、 綜合評價法[2]、狀態(tài)空間法[3]、系統(tǒng)模型法[4]、生態(tài)足跡法[5–18]等, 其中生態(tài)足跡法在國外相關(guān)研究中應(yīng)用較為廣泛[5–22], 既有對生態(tài)足跡方法本身進(jìn)行的定性研究[5–6], 也有利用生態(tài)足跡模型對某一特定區(qū)域[7–9]的某個行業(yè)[10–11]或者某種資源[12]及其與其他變量的關(guān)系[9]進(jìn)行實(shí)證測算的定量分析, 但是利用生態(tài)足跡模型對生態(tài)環(huán)境脆弱的高寒地區(qū)的研究并不鮮見。本研究以青藏高原生態(tài)服務(wù)價值高、功能多的戰(zhàn)略性生態(tài)區(qū)域——甘南藏族自治州為研究區(qū)域, 充分利用生態(tài)足跡等模型定量測算并探討甘南州生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的縱向變化過程和特征, 分析該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的影響, 綜合評價其生態(tài)容量, 以期為甘南州及其類似地區(qū)正確處理人口、資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展之間的關(guān)系, 建設(shè)和發(fā)展生態(tài)城鎮(zhèn)提供可持續(xù)性機(jī)制。

2 研究模型

2.1 生態(tài)足跡計算模型

生態(tài)足跡是指特定區(qū)域內(nèi)一定數(shù)量的人群在一定時期內(nèi)所消費(fèi)的自然生態(tài)系統(tǒng)提供的資源與服務(wù), 以及吸納這些人群產(chǎn)生的廢棄物所需要的生物生產(chǎn)性土地總面積[13]。在生態(tài)足跡計算賬戶中, 主要考慮耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和化石能源用地等6種生物生產(chǎn)土地類型(表1)。其計算模型[13]為:

式中:為總生態(tài)足跡;為區(qū)域總?cè)丝跀?shù);為人均生態(tài)足跡; 為將生產(chǎn)能力各異的各類生態(tài)生產(chǎn)性土地面積均衡化, 用均衡因子r將其轉(zhuǎn)換為具有等價生產(chǎn)力的土地面積, 其值采用WWF計算的數(shù)據(jù)(見表1);aa為第種消費(fèi)項(xiàng)目的人均生態(tài)足跡量;c為第種消費(fèi)項(xiàng)目的年人均消費(fèi)量;p為第種消費(fèi)項(xiàng)目的世界平均生產(chǎn)能力。

表1 甘南州生態(tài)足跡計算賬戶中的土地類型及其均衡因子與產(chǎn)量因子[19,23]

資源利用效率的高低對區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)利用有重要影響, 有必要通過計算萬元GDP生態(tài)足跡來衡量區(qū)域資源的利用水平和使用強(qiáng)度。萬元GDP生態(tài)足跡越大表明區(qū)域生態(tài)資源利用效率越低, 反之, 利用效率越高[14]。計算公式為:

2.2 生態(tài)承載力計算模型

生態(tài)承載力的概念與生態(tài)足跡相對應(yīng), 是指特定區(qū)域所能提供的各種生物生產(chǎn)性土地面積的總和。為保護(hù)生物多樣性, 需按照世界環(huán)境與發(fā)展委員會的建議, 扣除12%的生態(tài)承載力后計算出有效生態(tài)承載力。計算模型[13]為:

式中:為總生態(tài)承載力;為人均生態(tài)承載力;a為第種人均生態(tài)生產(chǎn)性面積;y為產(chǎn)量因子, 表示某地區(qū)某種土地的平均生態(tài)生產(chǎn)力與世界同種土地平均生態(tài)生產(chǎn)力的比例關(guān)系, 用以彌補(bǔ)土地單位面積生產(chǎn)能力的差異, 考慮到甘南州各年份的產(chǎn)量因子變化較小, 故采用同一產(chǎn)量因子進(jìn)行計算(表1)。

2.3 生態(tài)赤字/盈余

生態(tài)承載力與生態(tài)足跡的差額為生態(tài)赤字, 用以判斷區(qū)域生產(chǎn)消費(fèi)活動對自然生態(tài)系統(tǒng)的壓力是否在其承載力范圍之內(nèi)[15]。計算公式為:

式中:為生態(tài)赤字, 表明生態(tài)承載力與生態(tài)足跡之差為負(fù), 區(qū)域人類生產(chǎn)消費(fèi)活動超出了其生態(tài)環(huán)境容量;為生態(tài)盈余, 表明二者之差為正數(shù), 區(qū)域自然生態(tài)系統(tǒng)供給能夠滿足人類生產(chǎn)消費(fèi)需求, 生態(tài)承載力有富余。

2.4 生態(tài)足跡多樣性指數(shù)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展能力指數(shù)

生態(tài)足跡多樣性指數(shù)用以反映整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性, 體現(xiàn)豐裕度和公平度, 用Shannon -Weaver公式計算[16]:

式中:為生態(tài)足跡多樣性指數(shù);P為第種土地類型占總的生態(tài)足跡的比例指數(shù)。各類土地的生態(tài)足跡在生態(tài)系統(tǒng)中的分配接近均衡, 生態(tài)系統(tǒng)的多樣性越多, 穩(wěn)定性越高。

假設(shè)特定區(qū)域的生態(tài)足跡是恒定的, 則這一區(qū)域的值越大, 其生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展能力越強(qiáng), 其值可通過Ulanowicz的公式[17]計算求得:

式中:為生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展能力指數(shù), 可以很好地反映生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r。

2.5 生態(tài)壓力指數(shù)和生態(tài)足跡指數(shù)

生態(tài)壓力指數(shù)是指特定區(qū)域內(nèi)人均可更新資源生態(tài)足跡(即人均生物生態(tài)足跡)與人均生態(tài)承載力的比率, 用以反映區(qū)域生態(tài)環(huán)境的承壓程度[18]。計算公式為:

式中:為生態(tài)壓力指數(shù), 可將其分為6個等級[18](表2);為可更新資源的人均生態(tài)足跡。

生態(tài)足跡指數(shù)是衡量區(qū)域生態(tài)可持續(xù)發(fā)展程度的指標(biāo), 可表述為凈生物承載力占生物總承載力的比率[19]。其計算模型為:

式中:為生態(tài)足跡指數(shù), 取值范圍為<≤100%或≤, 各指數(shù)值對應(yīng)的等級狀態(tài)也大不相同[19](表2)。

3 甘南州生態(tài)足跡與生態(tài)承載力計算結(jié)果與分析

依據(jù)2000—2015年《甘肅省統(tǒng)計年鑒》、《甘南州統(tǒng)計年鑒》、《甘南州土地統(tǒng)計臺帳》的統(tǒng)計數(shù)據(jù), 利用生態(tài)足跡、生態(tài)承載力、生態(tài)赤字、生態(tài)足跡多樣性指數(shù)、生態(tài)壓力指數(shù)、生態(tài)足跡指數(shù)等多種計算模型對甘南州的生態(tài)承載力進(jìn)行測算和分析, 得出如下結(jié)果:

3.1 生態(tài)需求不斷增加, 需求結(jié)構(gòu)差異較大。

隨著甘南州經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展, 人們的消費(fèi)水平和消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷改變, 引發(fā)人均生態(tài)足跡也發(fā)生了明顯變化(圖1), 由2000年的1.2 hm2·cap–1上升到2015年的2.2 hm2·cap–1, 年均增長率為4.1%, 最小值1.15 hm2·cap–1出現(xiàn)在2002年, 且以2004年為界線, 2000—2004年變化幅度微小, 2004—2015年上升幅度明顯。與生態(tài)足跡呈明顯“分叉”趨勢的萬元GDP生態(tài)足跡由2000年的5.68 hm2下降到2015年的1.23 hm2, 以年均9.72%的速率快速下降, 表明甘南州的資源利用效率在逐年提高, 由粗放型、能耗型發(fā)展模式逐步向集約型、節(jié)約型轉(zhuǎn)變。

除生態(tài)足跡總量發(fā)生變化外, 甘南州的各類生態(tài)生產(chǎn)性土地生態(tài)足跡也有所變動(圖1)。其中, 草地的變化趨勢與總趨勢相一致, 由2000年的0.94 hm2·cap–1增長到2015年的1.73 hm2·cap–1, 最小值0.87 hm2·cap–1同樣出現(xiàn)在2002年, 其多年人均生態(tài)足跡平均值是水域的3015倍, 土地類型總和的3.62倍, 占總生態(tài)需求的78%, 呈現(xiàn)出“一地獨(dú)大”的局面, 表明草地空間足跡對總生態(tài)足跡的變化趨勢影響最大, 這與甘南州畜牧業(yè)發(fā)達(dá), 是全州國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)和特色產(chǎn)業(yè)的實(shí)際相符, 在今后生態(tài)足跡的發(fā)展中屬于控制的重點(diǎn)。整體看來, 除對水域的生態(tài)需求量呈下降趨勢外, 對其他生態(tài)生產(chǎn)性土地的需求量均呈上升趨勢, 但具體情況各不相同, 年均增長速度從快到慢依次為: 化石能源用地>建設(shè)用地>草地>耕地>林地>水域, 可見, 隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn), 甘南州的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有所改變,對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入也處于持續(xù)增長態(tài)勢, 從而對化石能源用地和建設(shè)用地的需求不斷增大; 人均生態(tài)足跡平均值由高到低依次為: 草地>化石能源用地>耕地>林地>建設(shè)用地>水域, 其中, 水域的變化特點(diǎn)與甘南濕地萎縮, 河流水量銳減有關(guān)。

表2 生態(tài)壓力指數(shù)和生態(tài)足跡指數(shù)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

3.2 供給面積變化微小, 構(gòu)成要素的貢獻(xiàn)率各異。

相對于人均生態(tài)足跡的增長趨勢, 甘南州人均生態(tài)承載力的時間序列數(shù)據(jù)波動較小, 有微減趨勢(圖2), 由2000年的2.88 hm2·cap–1下降到2015年的2.71 hm2·cap–1, 年均降幅0.42%。各種資源的生態(tài)承載力變化趨勢也各不相同: 耕地和草地呈平穩(wěn)下降趨勢, 分別由2000年的0.93 hm2·cap–1、1.06 hm2·cap–1下降到2015年的0.72 hm2·cap–1、0.99 hm2·cap–1, 究其原由為改造地勢較平穩(wěn)的耕地、草地為建設(shè)用地造成的; 林地和建設(shè)用地的變化趨勢相似, 整體呈上升趨勢, 年均增長率分別為0.2%和2.23%, 分別在2010年、2008年出現(xiàn)了研究區(qū)間的最大值1.23 hm2·cap–1、0.18 hm2·cap–1, 這與近年來甘南州積極開展全民義務(wù)植樹造林和為擴(kuò)大城鎮(zhèn)規(guī)模增強(qiáng)城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有關(guān), 而建設(shè)用地的增多表面上增長了生態(tài)承載力, 實(shí)際上卻增加了更多的生態(tài)足跡需求, 從而降低了區(qū)域的總供給; 水域的人均生態(tài)承載力呈波動下降態(tài)勢, 變化幅度較小, 年均降幅僅為0.3%。

從甘南州2000—2015年人均生態(tài)承載力的構(gòu)成(圖3)來看, 林地和草地的貢獻(xiàn)最大, 占人均生態(tài)承載力的70%, 水域和建設(shè)用地的貢獻(xiàn)率較小, 尤其是水域的貢獻(xiàn)率近乎為0。因此, 在今后的發(fā)展中要協(xié)調(diào)好土地資源的供需平衡, 加強(qiáng)林地、草地和耕地的保護(hù), 增強(qiáng)城鎮(zhèn)建設(shè)控制與保護(hù)基本農(nóng)田相結(jié)合, 提升各類土地資源的生產(chǎn)能力, 從而提高整個生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)承載能力。

3.3 生態(tài)盈余逐年遞減

總體上看, 2000—2015年甘南州的人均生態(tài)承載力大于人均生態(tài)足跡, 處于生態(tài)盈余狀態(tài)(圖4), 生態(tài)系統(tǒng)承受的壓力較小, 但呈現(xiàn)出生態(tài)盈余逐年遞減的趨勢, 由2000年的1.68 hm2·cap–1下降到2015年的0.51 hm2·cap–1, 有出現(xiàn)生態(tài)赤字的風(fēng)險, 表明人類活動對資源環(huán)境的消耗在不斷增加, 這對于地處高寒、生態(tài)系統(tǒng)極其脆弱的甘南來說, 是一個巨大的挑戰(zhàn)。

從結(jié)構(gòu)上來看, 各生態(tài)生產(chǎn)性土地的生態(tài)盈余變化趨勢也不盡相同(圖5)。在6類土地類型中, 除草地和化石能源用地處于生態(tài)赤字狀態(tài)外, 其他土地類型都表現(xiàn)為生態(tài)盈余, 且除耕地外皆呈增長趨勢, 產(chǎn)物產(chǎn)量目前尚能滿足人們的需求。草地是構(gòu)成人均生態(tài)赤字最主要的部分, 且呈現(xiàn)出生態(tài)赤字急劇增長的趨勢, 2015年的人均生態(tài)赤字0.8617 hm2·cap–1是2000年的0.0089 hm2·cap–1的96.32倍, 并正以年均35.6%的增速繼續(xù)蔓延, 這表明以畜牧業(yè)為主的甘南州對區(qū)域草地資源的過度使用超出了其生態(tài)承載力的閾值, 對生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了巨大的威脅, 如若不阻止必將給城市的發(fā)展帶來更大的負(fù)面影響。因此, 要關(guān)注該區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化的風(fēng)險, 優(yōu)化主體功能空間布局, 加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)空間管制, 走以循環(huán)經(jīng)濟(jì)支撐的節(jié)約型集約型發(fā)展模式, 緩解生態(tài)環(huán)境建設(shè)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的矛盾, 減少人類活動對自然生態(tài)的過度干擾。

3.4 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展水平受生態(tài)足跡影響快速提升

2000—2015年甘南州的生態(tài)足跡多樣性指數(shù)在0.63—0.71之間平穩(wěn)波動(圖6), 年均增速0.19%, 增幅較小, 雖然甘南州的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)在不斷完善, 生態(tài)足跡構(gòu)成逐漸趨于合理化, 但優(yōu)化步伐較為緩慢。與生態(tài)足跡多樣性指數(shù)變化趨勢大不相同的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展能力指數(shù)則呈快速上升趨勢, 由2000年的0.77上升至2015年的1.45, 增長了88.03%。已知H值的變化趨于平緩, 因此C值的變化主要受人均生態(tài)足跡的影響, 二者呈正相關(guān), 即生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展主要依靠生態(tài)足跡的消耗。要扭轉(zhuǎn)這種不利的局面, 只能在加快生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時, 提高生態(tài)足跡的多樣性, 均衡各類土地資源的合理利用。

3.5 生態(tài)環(huán)境壓力不斷增大

甘南州的生態(tài)壓力指數(shù)和生態(tài)足跡指數(shù)的變化趨勢大致以0.5為中線分別對稱性上升和下降(圖7), 分別由2000年的0.4和0.58變化為2015年的0.77和0.19, 年均變化率為4.38%和﹣7.26%, 2006年后生態(tài)壓力指數(shù)超過生態(tài)足跡指數(shù)繼續(xù)上升。根據(jù)生態(tài)壓力指數(shù)和生態(tài)足跡指數(shù)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)(表2), 甘南州由2000年的生態(tài)很安全強(qiáng)可持續(xù)性狀態(tài)逐漸變?yōu)?015年的較安全弱可持續(xù)性狀態(tài), 生態(tài)環(huán)境壓力不斷增大, 生態(tài)安全逐漸惡化, 且有繼續(xù)加劇的趨勢, 主要原因是人口的急劇增長和城鎮(zhèn)化的發(fā)展消耗了大量的可更新資源, 使人地矛盾不斷加劇, 生態(tài)環(huán)境承壓能力減弱, 生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性也面臨挑戰(zhàn)。

4 甘南州生態(tài)足跡與生態(tài)承載力發(fā)展趨勢預(yù)測

對甘南州2000—2015年人均生態(tài)足跡、人均生態(tài)承載力分別與時間之間的關(guān)系進(jìn)行回歸分析[21], 設(shè)2000年為1, 2001年為2, ……x, 依次類推, 得出人均生態(tài)足跡y和人均生態(tài)承載力y的預(yù)測模型:

假設(shè)甘南州的人口增長率、經(jīng)濟(jì)消費(fèi)模式、對外貿(mào)易情況等在未來的10年內(nèi)與2000—2015年間的發(fā)展態(tài)勢大致相同, 則根據(jù)人均生態(tài)足跡與生態(tài)承載力的預(yù)測模型, 2016年和2025年甘南州的人均生態(tài)足跡分別為2.3702 hm2·cap–1和3.7463 hm2·cap–1, 人均生態(tài)承載力分別為2.6818 hm2·cap–1和1.2814 hm2·cap–1, 其生態(tài)狀況逐漸由2016年的生態(tài)盈余0.3116 hm2·cap–1變?yōu)?025年的生態(tài)赤字2.4649 hm2·cap–1(表3), 自2018年開始就出現(xiàn)了生態(tài)赤字, 未來發(fā)展趨勢不容樂觀, 若不采取有效措施, 轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的城鎮(zhèn)發(fā)展模式, 甘南州的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r將面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

5 結(jié)論與討論

運(yùn)用生態(tài)足跡模型對甘南州2000—2015年生態(tài)需求和供給狀況進(jìn)行測度和分析, 結(jié)果表明: (1) 甘南州生態(tài)總需求不斷增大, 由1.2 hm2·cap–1增長到2.2 hm2·cap–1, 主要受草地空間足跡的影響, 而生態(tài)供給變化微弱, 年均降幅為0.42%, 表明生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展主要依賴消耗生態(tài)資本存量, 尤其是草地資源來彌補(bǔ)供給的不足; (2)甘南州整體上處于生態(tài)盈余狀態(tài), 表明社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對自然系統(tǒng)的需求還未超出生態(tài)的供給能力, 但盈余數(shù)量在不斷減少, 有轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)赤字的趨勢, 而且草地和化石能源用地已處于生態(tài)赤字狀態(tài); (3)根據(jù)預(yù)測模型, 預(yù)計自2018年開始整體出現(xiàn)生態(tài)赤字現(xiàn)象, 生態(tài)足跡與生態(tài)承載力之間的矛盾加劇, 生態(tài)環(huán)境存在惡化的風(fēng)險; (4)甘南州2000—2015年的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展能力依賴生態(tài)足跡的增長, 呈快速上升趨勢, 生態(tài)足跡多樣性指數(shù)變化平穩(wěn), 在不斷完善生態(tài)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的同時, 還需提高生態(tài)足跡多樣性; (5)研究期間生態(tài)環(huán)境壓力不斷增大, 由生態(tài)很安全強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檩^安全弱可持續(xù)狀態(tài), 表明人地矛盾不斷加劇, 生態(tài)環(huán)境承壓能力減弱, 生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性面臨挑戰(zhàn)。對于地處高寒、生態(tài)脆弱的甘南來說, 生態(tài)系統(tǒng)一旦被破壞就很難恢復(fù), 因此, 在未來的發(fā)展中要采取有效措施防御該區(qū)域生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化, 優(yōu)化主體功能空間布局, 加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)空間管制, 走以循環(huán)經(jīng)濟(jì)支撐的節(jié)約型集約型發(fā)展模式, 緩解生態(tài)環(huán)境建設(shè)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的矛盾, 減少人類活動對自然生態(tài)的過度干擾。

表3 甘南州2016—2030年人均生態(tài)足跡與人均生態(tài)承載力預(yù)測值(hm2·cap–1)

雖然運(yùn)用生態(tài)足跡模型通過定量測度簡潔明了地反映出了甘南州的生態(tài)環(huán)境狀況, 但在測算區(qū)域生態(tài)可持續(xù)發(fā)展方面多側(cè)重于計算人類活動對自然資源的直接消費(fèi), 未考慮經(jīng)濟(jì)、社會、技術(shù)等方面的間接消費(fèi), 并且在產(chǎn)量因子和均衡因子的選取上也存在一定的局限性[21]。此外, 考慮到數(shù)據(jù)的有限性, 沒有對生態(tài)足跡與生態(tài)承載力變化的驅(qū)動因子進(jìn)行具體分析, 因此不能針對驅(qū)動機(jī)制提出合理的、具體的發(fā)展對策, 這些都是在今后的研究中尚待進(jìn)一步補(bǔ)充和完善的方面。

[1] 王家驥, 姚小紅, 李京榮, 等. 黑河流域生態(tài)承載力估測[J]. 環(huán)境科學(xué)研究, 2000, 13(2): 44–48.

[2] 高吉喜. 可持續(xù)發(fā)展理論探索——生態(tài)承載力理論、方法與應(yīng)用[M]. 北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社, 2001.

[3] 余丹林, 毛漢英, 高群. 狀態(tài)空間衡量區(qū)域承載狀況初探——以環(huán)渤海地區(qū)為例[J]. 地理研究, 2003, 22(2): 201–210.

[4] 王西琴, 高偉, 曾勇. 基于SD模型的水生態(tài)承載力模擬優(yōu)化與例證[J]. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐, 2014, 34(5): 1352–1360.

[5] AYRES R U. Commentary on the utility of the ecological footprint concept[J]. Ecological Economics, 2000, 32(3): 347–349.

[6] DIETZ T, ROSA E A, YORK R. Driving the human ecological footprint[J]. Frontiers in Ecology and the Environment, 2007, 5(1): 13–18.

[7] BAGLIANI M, GALLI A, NICCOLUCCI V, et al. Ecological footprint analysis applied to a sub-national area: the case of the Province of Siena (Italy)[J]. Journal of Environmental Management, 2008, 86(2): 354–364.

[8] MCDONALD G W, FORGIE V E, MACGREGOR C. Treading lightly: Ecofootprints of New Zealand' sageing population [J]. Ecological Economics, 2006, 56 (3): 424–439

[9] 張麗峰, 賈衛(wèi)萍, 劉玉川. 環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系研究——基于面板數(shù)據(jù)模型的實(shí)證分析[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2010, 24(10): 1–7.

[10] HUNTER C, SHAW J. The ecological footprint as a key indicator of sustainable tourism[J]. Tourism Management, 2007, 28(1): 46–57.

[11] 張丹, 成升魁, 高利偉, 等. 城市餐飲業(yè)食物浪費(fèi)的生態(tài)足跡——以北京市為例[J]. 資源科學(xué), 2016, 38(1): 10–18.

[12] 何吉成. 50多年來中國民航飛機(jī)能耗的生態(tài)足跡變化[J]. 生態(tài)科學(xué), 2016, 35(1): 189–193.

[13] 郭曉娜, 李澤紅, 董鎖成, 等. 基于改進(jìn)生態(tài)足跡因子的區(qū)域可持續(xù)性動態(tài)評估——以陜西省為例[J]. 水土保持通報, 2014, 34(2): 142–146.

[14] 侯梁宇, 孟亞利. 基于生態(tài)足跡模型的江蘇省六大經(jīng)濟(jì)區(qū)可持續(xù)發(fā)展評價[J]. 生態(tài)科學(xué), 2012, 31(1): 49–56.

[15] 劉運(yùn)偉, 趙亞玲, 廖仕梅. 基于生態(tài)足跡理論的欠發(fā)達(dá)民族山區(qū)生態(tài)安全動態(tài)研究——以四川涼山彝族自治州為例[J]. 生態(tài)科學(xué), 2015, 34(1): 142–147.

[16] SHANNON C E, WEAVER W. The Mathematical Theory of Communication[M]. Urbana: University of Illinos Press, 1949.

[17] ULANOWICZ R E. Growth and development: Ecosystems Phenomenology[M]. New York: Springer Science & Business Media, 1986.

[18] 李澤紅, 董鎖成, 湯尚穎, 等. 基于生態(tài)足跡模型的石嘴山市生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性評價[J]. 中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版), 2008, 8(3): 41–45.

[19] 張艷鴻. 基于生態(tài)足跡模型的平?jīng)鍪猩鷳B(tài)城市建設(shè)研究[D]. 蘭州: 蘭州大學(xué), 2013.

[20] 劉雪麗. 生態(tài)城市建設(shè)與評價體系研究[D]. 青島: 中國海洋大學(xué), 2014.

[21] 趙先貴, 肖玲, 蘭葉霞, 等. 陜西省生態(tài)足跡和生態(tài)承載力動態(tài)研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2005, 38(4): 746–753.

[22] 孫元敏, 朱嘉, 黃海萍. 湄洲島旅游可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)足跡分析研究[J]. 生態(tài)科學(xué), 2015, 34(6): 124–129.

[23] WWF (World Wide Fund for Nature International). Living Planet Report 2004［M］. Gland, Switzerland: WWF, 2004: 25–58.

Ecological footprint and ecological carrying capacity analysis in Gannan Tibetan Autonomous Prefecture

ZHANG Peipei1,2, DONG Suocheng2,*, LI Zehong2, MA Beibei1, LI Fei2

1. Institute of Tourism and Environment, Shannxi Normal University, Shanxi Xi'an 710062, China 2. Institute of Geographic Sciences and Natural Resource, CAS, Beijing 100101, China

Using various calculation model and evaluation index of ecological footprint, this paper estimated the ecological footprint and carrying capacity dynamically of Gannan Tibetan Autonomous Prefecture during 2000-2015, and predicted the change of the ecological footprint and ecological capacity by using the regression analysis from 2016 to 2025. The results showed that the ecological footprint per capita increased from 1.2 hm2to 2.2 hm2, and the ecological footprint per ten thousand yuan GDP decreased year by year, and the per capita ecological carrying capacity had a decrease trend slightly from 2000 to 2015 in Gannan. It was in the ecological surplus, but the surplus was decreasing year by year. The index of ecological footprint diversity fluctuated smoothly between 0.63 and 0.71. The index of ecological economic system development capability had an increase trend. The ecological environment gradually transferred from very safe and strong sustainable status in 2000 to relatively safe and weak sustainable status in 2015. The prediction results show that Gannan will begin to appear ecological deficit in 2018, and the future development trend is not optimistic. The ecological sustainable development of Gannan would face severe challenges if without effective measures.

ecological footprint; ecological carrying capacity; Gannan Tibetan Autonomous Prefecture

10.14108/j.cnki.1008-8873.2017.02.025

F205

A

1008-8873(2017)02-171-08

2016-10-15;

2016-11-13

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“寧蒙沿黃地帶城市化與環(huán)境耦合機(jī)理與調(diào)控研究”(編號: 41271556); 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“資源型城市發(fā)展的碳排放效應(yīng)及其影響機(jī)制研究”(編號: 41101117);國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“我國東部沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)污染與經(jīng)濟(jì)增長作用機(jī)理及調(diào)控研究”(編號: 41301642) ; 國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目“中國省際碳排放空間轉(zhuǎn)移規(guī)律、機(jī)理及區(qū)域協(xié)調(diào)性碳減排政策模擬研究”(編號: 41301637)

張佩佩(1990—), 女, 山東濱州人, 碩士, 主要從事生態(tài)城市與區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)研究, E-mail:571146385@qq.com

董鎖成, 男, 博士, 研究員, 主要從事資源經(jīng)濟(jì)與區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)研究, E-mail: dongsc@igsnrr.ac.cn

張佩佩, 董鎖成, 李澤紅, 等. 甘南藏族自治州生態(tài)足跡與生態(tài)承載力分析[J]. 生態(tài)科學(xué), 2017, 36(2): 171-178.

ZHANG Peipei, DONG Suocheng, LI Zehong, et al. Ecological footprint and ecological carrying capacity analysis in Gannan Tibetan Autonomous Prefecture[J]. Ecological Science, 2017, 36(2): 171-178.