安徽省生態(tài)足跡演變特征及驅(qū)動力研究

高樂紅 董洪光 耿家營 雷思友

摘要：為促進(jìn)安徽省生態(tài)文明建設(shè)，論文采用生態(tài)足跡模型，定量評價了安徽省生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)安徽省生態(tài)資源構(gòu)成的不足;采用時間序列分析法展現(xiàn)了安徽省生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的時空演變特征，為生態(tài)治理奠定基礎(chǔ);采用STIRPAT模型尋找安徽省生態(tài)足跡的主要驅(qū)動力因素，為生態(tài)治理指明工作對象。研究結(jié)果表明：2016年安徽省生態(tài)處于不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，且有隨時間演變加劇的趨勢;安徽省生態(tài)足跡主要來源于化石能源、牧草地和耕地類產(chǎn)品消費(fèi)，其中化石能源消費(fèi)產(chǎn)生的生態(tài)足跡占比最大;安徽省生態(tài)足跡驅(qū)動力主要來源于第二產(chǎn)業(yè)和人均消費(fèi)支出2個方面。為促進(jìn)安徽省區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，建議采取提高區(qū)域生態(tài)承載力、降低化石能源消費(fèi)、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、引導(dǎo)居民綠色消費(fèi)等改進(jìn)對策。

關(guān)鍵詞：生態(tài)足跡;演變特征;驅(qū)動力;時間序列分析;STIRPAT模型

中圖分類號：S181.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672- 1101（2019）01- 0033- 07

一、研究概述

安徽省作為長三角經(jīng)濟(jì)區(qū)的后起之秀，近年來在取得經(jīng)濟(jì)發(fā)展成就的同時，其污染日益加劇。2017年安徽省空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)僅為667%，發(fā)布重污染天氣黃色預(yù)警 2 次，地表水總體為輕度污染狀態(tài)，銅陵、黃山、滁州等6個城市出現(xiàn)酸雨，其中銅陵、黃山被確定為酸雨城市[1]。如何協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和生態(tài)保護(hù)之間的關(guān)系，成為安徽省區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的焦點問題。

面對日益惡化的生態(tài)環(huán)境，國內(nèi)外學(xué)者從不同的視角對區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的問題進(jìn)行了研究[2-3]。1992年加拿大生態(tài)學(xué)家Ree和Wackernagel[4]提出了可以定量評價某一區(qū)域的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展水平的生態(tài)足跡理論，被全球研究機(jī)構(gòu)、政府組織和學(xué)者們廣泛接受，已經(jīng)成為定量評價區(qū)域可持續(xù)發(fā)展水平最流行的方法，如世界自然基金會定期發(fā)布的《地球生態(tài)報告》、我國定期發(fā)布的《中國生態(tài)足跡報告》都采用生態(tài)足跡方法。

目前，學(xué)者利用生態(tài)足跡理論對安徽省生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的研究主要集中在3個方面：（1）安徽省生態(tài)足跡發(fā)展現(xiàn)狀評價，如汪欣、許典舟等學(xué)者對安徽省不同時間生態(tài)足跡的評價研究[5-6];（2）不同時間區(qū)間的安徽省生態(tài)足跡動態(tài)測度分析，如任自然、彭位華等學(xué)者對安徽省2000—2010年間的生態(tài)足跡進(jìn)行了動態(tài)分析[7];牟格格等學(xué)者對安徽省2002—2012年間的生態(tài)足跡指標(biāo)演變情況進(jìn)行的分析[8]，等等;（3）安徽省生態(tài)足跡影響因素分析。如陶旺澤[9]采用多元回歸法分析了安徽省生態(tài)足跡不斷上升的驅(qū)動因素;胡雪萍等[10]學(xué)者采用偏最小二乘（PLS）回歸方法、王仙慧[11]采用因子分析法對安徽省生態(tài)足跡的驅(qū)動力進(jìn)行的研究，等等。

以上研究成果展示了安徽省不同時點的生態(tài)足跡狀況，不同時間區(qū)間的生態(tài)足跡動態(tài)演變規(guī)律，以及安徽省生態(tài)足跡的主要影響因素，在一定程度上促進(jìn)了安徽省生態(tài)文明建設(shè)，但研究成果多依據(jù)2014年以前數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，時效性有所降低。

本文擬在前人研究的基礎(chǔ)上，采用最新的數(shù)據(jù)（2017年安徽統(tǒng)計年鑒）展現(xiàn)安徽省生態(tài)足跡的發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)安徽省生態(tài)資源存在的不足;采用更長的時間序列（1994—2016年）展現(xiàn)安徽省可持續(xù)發(fā)展的時空演變特征，為生態(tài)治理奠定基礎(chǔ);根據(jù)安徽省實際情況，采用改進(jìn)后的STIRPAT模型，尋找安徽省生態(tài)足跡的主要驅(qū)動力因素，為生態(tài)治理指明工作對象。

三、安徽省生態(tài)足跡驅(qū)動力分析

（一）指標(biāo)的選取

根據(jù)相關(guān)研究[9-11，16-18]，近年來學(xué)者們對生態(tài)足跡影響因素的研究結(jié)論如表3所示。

表3生態(tài)足跡驅(qū)動因子研究統(tǒng)計

學(xué)者研究結(jié)論

王寧寧、陳夢（2017）人口、GDP

黃寶榮、崔書紅等（2016）人均消費(fèi)支出、出口

胡雪萍、李丹青等（2016）技術(shù)進(jìn)步、人口總數(shù)、三大產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城鎮(zhèn)化水平、居民消費(fèi)

黃永強(qiáng)，張俊等（2016）能源消耗強(qiáng)度、農(nóng)村和城鎮(zhèn)人均收入以及城鎮(zhèn)化水平

王仙慧（2015）第二產(chǎn)業(yè)比重、碳足跡

馬明德、馬學(xué)娟等（2014）GDP、城鎮(zhèn)居民人均消費(fèi)支出、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值

吳濤（2014）居民消費(fèi)支出、第二產(chǎn)業(yè)比重

鄭懷軍、魏金波等（2012）GDP、人均GDP、能源消費(fèi)總量、第一產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、郵電業(yè)務(wù)總產(chǎn)值、年貨運(yùn)量、年末實有道路總長度、社會固定資產(chǎn)投資、人均社會消費(fèi)品零售總額

魯鳳、徐建華等（2010）能源消費(fèi)總量、總?cè)丝?、人均GDP、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、社會消費(fèi)品零售總額、耕地面積

中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會（2010）碳排放、富裕程度、城鎮(zhèn)化

由表3可知：（1）學(xué)者們研究的對象不同、研究方法不同、研究的時間序列不同，得到生態(tài)足跡的影響因素結(jié)論也有所差異;（2）對學(xué)者們的研究結(jié)論根據(jù)相關(guān)性進(jìn)行歸納，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為“人口、GDP、居民消費(fèi)支出、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)”是影響區(qū)域生態(tài)足跡的主要因素。

（二）研究方法選擇

1.研究方法的確定。

STIRPAT模型是一種可拓展的隨機(jī)性的環(huán)境影響評估模型，主要用于分析人口規(guī)模、居民富裕程度、技術(shù)水平等因素對環(huán)境的影響，該模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

I=αPbAcTde（4）

其中，I代表人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響，α代表模型的系數(shù)，P表示人口規(guī)模，A代表居民富裕程度，T代表技術(shù)水平;e是隨機(jī)誤差項; b、c、d分別為各變量相應(yīng)的指數(shù)。

生態(tài)足跡實質(zhì)上反映的是人類對生態(tài)環(huán)境的影響，因此本文擬采用STIRPAT模型對安徽省生態(tài)足跡影響因素進(jìn)行分析。

2.模型指標(biāo)的選取。

本文以安徽省人均生態(tài)足跡為研究變量，因而可以將人口規(guī)模變量從原STIRPAT模型中剔除;表3中，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對生態(tài)足跡有影響，因此本文將“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)”變量引入模型;根據(jù)相關(guān)研究[18]34，居民富裕程度（A）用安徽省每年的人均消費(fèi)支出金額表示;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（S）用安徽省第二產(chǎn)業(yè)比重表示;技術(shù)水平（T）用單位GDP能耗表示，其計算公式為：單位GDP能耗=總能耗（噸標(biāo)準(zhǔn)煤）/國內(nèi)生產(chǎn)總值（萬元）。

基于以上分析，本文將傳統(tǒng)的STIRPAT模型改為以下形式：

I=αAcTdSfe（5）

其中，I代表安徽省的人均生態(tài)足跡;α代表模型的系數(shù);A代表居民富裕程度;T代表技術(shù)水平;S代表產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);c、d、f分別為各變量相應(yīng)的指數(shù);e是隨機(jī)誤差項。

為減少STIRPAT模型中異方差的影響，在實際計算時需要對公式5進(jìn)行對數(shù)變換：

LnI=α+cLnA+dLnT+fLnS+e（6）

（三）結(jié)果分析

依據(jù)STIRPAT模型計算需要，通過查詢相關(guān)年度的《安徽統(tǒng)計年鑒》，搜集安徽省1994—2016年人均消費(fèi)支出、單位GDP能耗、第二產(chǎn)業(yè)比重等相關(guān)數(shù)據(jù)， 運(yùn)用SPSS220對上述數(shù)據(jù)采用逐步回歸方式進(jìn)行多元回歸分析，得到的最終回歸模型如下：

LnI=-4527+04531LnS+0388LnA

t值：（-14706） （3405） （13722）

p值：（0000）（0003）（0000）

VIF值：（4911）（4911）

2=0984F=695610

由回歸方程可以得到如下結(jié)論：

1.回歸方程代表性較強(qiáng)?；貧w方程擬合優(yōu)度為0984，表明安徽省人均生態(tài)足跡變異的984%可以由回歸方程進(jìn)行解釋;回歸方程中各項均通過了t值及其001水平的伴隨概率檢驗，表明回歸方程中常數(shù)項、第二產(chǎn)業(yè)占GDP的比重、人均消費(fèi)水平對安徽省人均生態(tài)足跡的影響顯著;方程膨脹因子VIF小于10，表明回歸方程不存在多重共線性，各變量之間相對獨立性好。

2.安徽省人均生態(tài)足跡顯著影響因素有2個：一是第二產(chǎn)業(yè)占GDP的比重，二是人均消費(fèi)支出水平。從回歸方程的系數(shù)上看，安徽省人均生態(tài)足跡與兩個主要影響因素呈正比關(guān)系，且第二產(chǎn)業(yè)占GDP比重對安徽省人均生態(tài)足跡的影響最大，人均消費(fèi)水平次之。

3.單位GDP能耗對安徽省人均生態(tài)足跡的影響并不顯著。單位GDP能耗沒有通過t檢驗及伴隨概率檢驗，從回歸方程中剔除。

（四）影響因素分析

1.單位GDP能耗對安徽省人均生態(tài)足跡沒有顯著影響。依據(jù)研究期間的安徽統(tǒng)計年鑒相關(guān)數(shù)據(jù)，可以繪制安徽省歷年單位GDP能耗及能源消費(fèi)總量對比圖，具體如圖2所示。

圖2安徽省歷年單位GDP能耗與能源消費(fèi)總量對比圖

由圖2可知，安徽省單位GDP能耗在研究期間由1994年的28噸標(biāo)準(zhǔn)煤降低為2016年的053噸標(biāo)準(zhǔn)煤，單位GDP能耗在研究期間降低了53倍，表明安徽省在節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域取得了顯著的技術(shù)進(jìn)步;但由于安徽省經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，能源總量消耗不斷增加，能源消耗總量由1994年的3 73814萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤增加為2016年的12 69496萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，研究期間能源消耗總量增長了34倍。能源消耗總量的增加部分抵消了節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)步對人均生態(tài)足跡降低的影響，導(dǎo)致單位GDP能耗降低對人均生態(tài)足跡的影響不顯著。

2.第二產(chǎn)業(yè)比重對安徽省人均生態(tài)足跡的影響顯著。依據(jù)1995—2017年《安徽統(tǒng)計年鑒》，可以繪制安徽省三大產(chǎn)業(yè)比重演變規(guī)律如圖3所示。

圖3安徽省三大產(chǎn)業(yè)比重演變圖

由圖3可知：在整個研究期間，安徽省工業(yè)產(chǎn)值占GDP比重較大，2005年至今，工業(yè)產(chǎn)值一直是驅(qū)動安徽GDP增長的第一驅(qū)動力，工業(yè)的發(fā)展必然伴隨著化石能源的巨大消耗;由表1可知，化石能源消耗產(chǎn)生的生態(tài)足跡最大，占人均生態(tài)足跡的5475%。因此，第二產(chǎn)業(yè)比重對安徽省人均生態(tài)足跡產(chǎn)生顯著影響，符合客觀現(xiàn)實。

3.人均消費(fèi)支出對安徽省人均生態(tài)足跡的影響顯著。依據(jù)《安徽統(tǒng)計年鑒》（1995—2017），可以繪制安徽省人均消費(fèi)支出演變情況如圖4所示。

圖4安徽省人均消費(fèi)支出演變圖

由圖4可知：在研究期間內(nèi)，安徽省人均消費(fèi)由1994年的1 251元，增長為2016年的15 466元，增長了124倍，表明安徽省人民生活水平大幅度提高。居民人均消費(fèi)水平的提高，會增加人民對牛奶、肉類、食用油、水果、干果、茶葉、皮毛制品、實木家具等各類生物資源的消耗;同時也會增加對汽車、房子、電氣產(chǎn)品等各類工業(yè)產(chǎn)品的需要，導(dǎo)致化石能源消費(fèi)增加，最終導(dǎo)致安徽省人均生態(tài)足跡的提升。因此，人均消費(fèi)支出對安徽省人均生態(tài)足跡的影響顯著。

四、結(jié)論與建議

（一）研究結(jié)論

1.安徽省目前（2016年）處于不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，且這種不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)有加劇趨勢，安徽省生態(tài)文明建設(shè)任重道遠(yuǎn)。

2.安徽省生態(tài)足跡主要來源于化石能源用地、牧草地和耕地類產(chǎn)品消費(fèi)，其中化石能源消費(fèi)產(chǎn)生的生態(tài)足跡最大;安徽省生態(tài)承載力主要來源于耕地、建設(shè)用地和林地，其中，耕地提供的生態(tài)承載力最大;安徽省生態(tài)赤字主要來源于耕地、牧草地、化石能源用地，其中，化石能源消費(fèi)產(chǎn)生的生態(tài)赤字最大。

3.安徽省人均生態(tài)足跡的主要驅(qū)動力因素有2個：一是第二產(chǎn)業(yè)比重，二是人均消費(fèi)支出。降低第二產(chǎn)業(yè)比重、減少人均消費(fèi)支出可以有效降低安徽省人均生態(tài)足跡。

（二）相關(guān)建議

為實現(xiàn)安徽省生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，依據(jù)研究結(jié)論，建議政府采取以下管控措施：