生態(tài)足跡模型下的人口適度規(guī)模研究*
——以常德市為例

何 鑫，田麗慧，毛凌琳

(1.湖南省洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心，常德 415000； 2.湖南文理學(xué)院經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，常德 415000)

0 引言

2014年，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020年)》(簡稱《規(guī)劃》)，《規(guī)劃》明確提出，中國特色社會(huì)主義新型城鎮(zhèn)化建設(shè)就是建設(shè)生態(tài)文明的城鎮(zhèn)化。城鎮(zhèn)化水平的提高表明人類社會(huì)文明的進(jìn)步， 2000—2016年，盡管我國城鎮(zhèn)化率已由36.2%逐步上升到57.4%，但仍與發(fā)達(dá)國家80%左右的城鎮(zhèn)化率有著不小的差別。然而，在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的背景下，城鎮(zhèn)建設(shè)用地呈粗放式的急劇增加，不僅為生態(tài)文明建設(shè)帶來巨大挑戰(zhàn)，同時(shí)也在一定程度上阻礙了人口城鎮(zhèn)化的發(fā)展，最終不利于人口市民化的進(jìn)程。人口適度規(guī)模，其本質(zhì)含義就是指人口數(shù)量與城市中資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展相匹配，城市中人口快速擴(kuò)張所引發(fā)的生態(tài)資源承載力下降已成為當(dāng)前城市發(fā)展的主要矛盾。

20世紀(jì)90年代，自加拿大學(xué)者Rees和Wackernagel[1]首次提出生態(tài)足跡模型后，這種用于評(píng)價(jià)可持續(xù)發(fā)展的方法已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。從國內(nèi)相關(guān)研究來看，大致分為兩類。

一是生態(tài)足跡模型的改進(jìn)。傳統(tǒng)的生態(tài)足跡模型中，用于計(jì)算的均衡因子源自全球生物產(chǎn)量，將其應(yīng)用于各個(gè)國家和地區(qū)難以保證結(jié)果的合理性。在此基礎(chǔ)上，國內(nèi)研究學(xué)者相繼提出以“國家公頃”為基礎(chǔ)的改進(jìn)生態(tài)足跡模型(顧曉薇等， 2005[2])、能值改進(jìn)生態(tài)足跡模型(Zhao Sheng等， 2005[3])和凈初級(jí)生產(chǎn)力的生態(tài)足跡模型(Venettoulis等， 2008[4])，3種模型成為國內(nèi)應(yīng)用最多的生態(tài)足跡模型。之后，有學(xué)者認(rèn)為生態(tài)可持續(xù)發(fā)展不應(yīng)只關(guān)注自然資本流量，也應(yīng)關(guān)注自然資本存量對(duì)生態(tài)系統(tǒng)平衡的關(guān)鍵性作用(Niccolucci等， 2011[5]； 方愷， 2012[6])，進(jìn)而提出了生態(tài)足跡三維模型，在原有模型基礎(chǔ)上增加“足跡深度”這一維度，將生態(tài)足跡模型推向了新的高度。從當(dāng)前發(fā)展趨勢來看，學(xué)者們?nèi)栽诓粩嗤晟坪透倪M(jìn)生態(tài)足跡模型，關(guān)注的焦點(diǎn)也越來越聚集于土地的“空間兼容性”等一系列具有中國特色的實(shí)際問題(宮盛男等， 2018[7])。

二是基于生態(tài)足跡模型的測算。國內(nèi)對(duì)生態(tài)足跡的測算始于21世紀(jì)初，徐中民等(2001)[8]利用1995年的生態(tài)自然資源數(shù)據(jù)對(duì)張掖地區(qū)的生態(tài)赤字情況進(jìn)行了測算。此后，越來越多的學(xué)者運(yùn)用生態(tài)足跡模型從國家、區(qū)域和市縣的層面對(duì)生態(tài)可持續(xù)能力進(jìn)行了估算，研究方法也逐漸由靜態(tài)分析轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)分析(王文國等， 2011[9]； 周靜和管衛(wèi)華， 2012[10])。從其研究階段來看，早年學(xué)者們往往從水域、耕地或部門進(jìn)行單方面測算(吳志峰等， 2006[11]； 曹新向， 2006[12]； 賀成龍等， 2009[13])，之后開始從耕地、草地、林地、化石能源用地、建筑用地和海洋等六大類生產(chǎn)性土地全面考察生態(tài)赤字的情況(周馮琦， 2007[14]； 崔維軍等， 2010[15]； 安寶晟和程國棟， 2014[16]； 楊潔， 2016[17])。此外，在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的背景下，生態(tài)足跡也越來越與城鎮(zhèn)化建設(shè)聯(lián)系緊密。在相關(guān)研究中，較為有代表性的是生態(tài)補(bǔ)償研究。生態(tài)補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)往往依據(jù)的是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的評(píng)估(章錦河等， 2005[18])，目前為止，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的評(píng)估并沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)學(xué)者通常使用Costanza(1997)[19]和謝高地等(2003)[20]研究的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值測算其補(bǔ)償金額。除此之外，生態(tài)足跡效率、生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)也常被用作生態(tài)補(bǔ)償量的測算依據(jù)(蔡海生等， 2010[21]； 盧新海和柯善淦， 2016[22]； 徐秀美和鄭言， 2017[23])。另一個(gè)較有代表性的是城市人口適度規(guī)模研究。這類研究以測算出的生態(tài)承載力和生態(tài)足跡為依據(jù)，估計(jì)人口規(guī)模的生態(tài)容納量(包正君和趙和生， 2009[24]； 張建坤等， 2011[25]； 陳金泉等， 2017[26])。

近年來，生態(tài)足跡理論已經(jīng)不僅僅局限于生態(tài)測算而呈現(xiàn)出新的發(fā)展方向。黃海等(2013)[27]基于生態(tài)足跡理論提出了土地生態(tài)壓力指數(shù)，形成了評(píng)價(jià)土地生態(tài)安全的系統(tǒng)性方法。舒暢和喬娟(2016)[28]采用生態(tài)足跡法構(gòu)建Tapio彈性脫鉤理論，分析了我國養(yǎng)殖業(yè)脫鉤效應(yīng)。史丹和王俊杰(2016)[29]以單位生態(tài)足跡的 GDP 產(chǎn)出來表征生態(tài)效率，研究表明中國的生態(tài)效率遠(yuǎn)低于全球大多數(shù)國家。吳德存等(2017)[30]基于2003—2013年中國30個(gè)省份的生態(tài)足跡數(shù)據(jù)計(jì)算影響省域生態(tài)足跡變化的空間溢出效應(yīng)，結(jié)果表明人口規(guī)模具有顯著的溢出效應(yīng)。

作為生態(tài)資源物種豐富的代表性城市常德市，歷來是湖南省生態(tài)資源建設(shè)的重點(diǎn)地區(qū)。長期以來，常德市及下屬各區(qū)縣市對(duì)于生態(tài)補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)一直存在較大爭議，而現(xiàn)行補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)也是沿用中央和省政府的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，沒有根據(jù)自身地勢及發(fā)展特點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有狀況進(jìn)行調(diào)整，區(qū)域之間對(duì)于生態(tài)保護(hù)的沖突不斷，當(dāng)?shù)卣P(guān)于生態(tài)補(bǔ)償?shù)慕鉀Q方案仍停留在定性階段?？紤]到縣域數(shù)據(jù)的可獲性，文章仍運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估的方法，對(duì)常德市及下屬各區(qū)縣市的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測算，并對(duì)常德市生態(tài)足跡與生態(tài)承載力進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，從生態(tài)保護(hù)的角度探討常德市人口適度規(guī)模，提出促進(jìn)常德市可持續(xù)發(fā)展的合理建議，并借鑒此成果在全省范圍內(nèi)推廣，具有十分重要的意義。

1 生態(tài)足跡理論模型

生態(tài)足跡模型主要包括兩個(gè)部分的測算：生態(tài)足跡測算(需求側(cè))和生態(tài)承載力測算(供給側(cè))，利用生態(tài)供給和需求的測算結(jié)果分析區(qū)域的生態(tài)發(fā)展?jié)摿ΑＦ湓砗唵胃爬ǘ?，即在?dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下，人們在某一區(qū)域所消耗的用于可持續(xù)發(fā)展的自然資源。

生態(tài)足跡(EF)從需求側(cè)入手分3步進(jìn)行。首先，收集某一區(qū)域農(nóng)林牧漁業(yè)的各類資源消費(fèi)量； 其次，將各類資源依據(jù)其生產(chǎn)源地歸并入耕地和水域等六大土地類型； 最后，加總各土地的人均生態(tài)足跡，乘以各區(qū)域的常住人口數(shù)，從而得到總的生態(tài)足跡數(shù)據(jù)。需要說明的是，若直接將匯總后的六大土地生態(tài)足跡簡單相加，則各類土地面積的可加性受到廣大學(xué)者們的質(zhì)疑，因此，該文按照國際慣例，引入均衡因子(EQF)將各類人均生態(tài)足跡面積轉(zhuǎn)換為具有可加性的人均均衡面積，其具體計(jì)算方式如式(1)所示：

EF=N*ef=N∑Ai*EQF=N∑(Ci/Pi)*EQF

(1)

生態(tài)承載力(EC)從供給側(cè)入手分兩步進(jìn)行。首先，收集某一區(qū)域各類土地面積并將其按常住人口轉(zhuǎn)換為人均面積； 然后，將各類人均面積依據(jù)其產(chǎn)量轉(zhuǎn)換為具有可加性的人均均衡面積，從而加總后得到總的生態(tài)承載力數(shù)據(jù)。需要說明的是，首先，由于化石能源用地應(yīng)用的廣泛性，從供給側(cè)的方向測算僅僅考慮耕地、草地、林地、建筑用地和水域等5類土地； 其次，未解決人均面積的可加性，同樣需要引入均衡因子； 最后，由于各類土地面積所能提供的產(chǎn)量并不一致，因此還需引入產(chǎn)量因子(YF)進(jìn)行調(diào)整，從而保證測算生態(tài)承載力的公平性，其具體計(jì)算方式如式(2)所示：

EC=N*ec=N∑Ai*YF*EQF

(2)

上述兩式中，ef和ec分別為人均生態(tài)足跡和人均生態(tài)承載力，單位為：hm2/人，N為地區(qū)人口總量，Ai、Ci和Pi分別為第i種生物資源消耗所占用的實(shí)際土地面積、人均消費(fèi)量和全球年均產(chǎn)量。

生態(tài)外部性是指人類在自然環(huán)境上的經(jīng)濟(jì)社會(huì)行為會(huì)對(duì)其他地區(qū)施加有利或無利的影響。若當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)建設(shè)對(duì)周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生有利影響，表現(xiàn)為正外部效應(yīng)，反之，則為負(fù)外部效應(yīng)。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來看，解決外部性的一種典型方法即為征稅和補(bǔ)貼，然而到目前為止，學(xué)術(shù)界對(duì)于征稅和補(bǔ)貼的標(biāo)準(zhǔn)還未達(dá)成一致。該文認(rèn)為，按照《中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問題的決定》《國家環(huán)境保護(hù)總局關(guān)于開展生態(tài)補(bǔ)償試點(diǎn)工作的指導(dǎo)意見》，生態(tài)補(bǔ)償應(yīng)秉持“誰受益、誰補(bǔ)償”的原則，在補(bǔ)償額度不可能出現(xiàn)大幅調(diào)升的條件下，應(yīng)嘗試建立區(qū)域間的橫向生態(tài)補(bǔ)償制度[31， 32]。

目前，國內(nèi)外研究學(xué)者主要是運(yùn)用市場價(jià)值法、成本—費(fèi)用分析法等對(duì)生態(tài)補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行核算，運(yùn)用生態(tài)足跡方法進(jìn)行測算的研究并不多見。按照毛顯強(qiáng)等(2002)[33]和李國平等(2013)[34]的觀點(diǎn)，生態(tài)補(bǔ)償應(yīng)是對(duì)生態(tài)盈余(生態(tài)赤字)的地區(qū)進(jìn)行補(bǔ)償(收費(fèi))，從而解決保護(hù)(損害)較多的地區(qū)正(負(fù))外部效應(yīng)的問題。衡量一個(gè)區(qū)域正、負(fù)外部性效應(yīng)的方法是測量二者在供給和需求上的缺口，不妨假設(shè)城市i的生態(tài)承載力和生態(tài)足跡分別為ECi和EFi，即當(dāng)生態(tài)承載力小于生態(tài)足跡時(shí)(ECi-EFi<0)，供給小于需求，即出現(xiàn)“生態(tài)赤字”，表明當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)不安全，不可持續(xù)發(fā)展； 反之，當(dāng)生態(tài)承載力大于生態(tài)足跡時(shí)(ECi-EFi> 0)供給大于需求，即出現(xiàn)“生態(tài)盈余”，表明當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)較為安全，可持續(xù)發(fā)展能力較強(qiáng)。

該文將生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)定義為：經(jīng)支付系數(shù)調(diào)整后，區(qū)域中各類生態(tài)盈余/赤字土地的服務(wù)價(jià)值總和。需要說明的是，生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)的作用在于平衡各類土地資源所提供的服務(wù)價(jià)值，且其計(jì)算方式有許多。參考肖建武等(2017)[32]、呂志賢等(2011)[35]關(guān)于湖南省生態(tài)補(bǔ)償?shù)挠?jì)量，可利用簡化后的皮爾生長曲線模型以及恩格爾系數(shù)作為該文的生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)。因此，根據(jù)式(2)和式(3)可以測算出各區(qū)域所獲得的生態(tài)補(bǔ)償(V)，其具體計(jì)算方式如式(3)所示：

(3)

式(3)中，ESi/Ai為第i類土地的單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，單位為元/hm2，ECi-EFi表示第i類土地的生態(tài)盈余/赤字，單位為hm2，Ri是生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)，GDPi是市(區(qū)縣市)層面的國內(nèi)生產(chǎn)總值，GDP是省(市)層面的國內(nèi)生產(chǎn)總值，ε為某區(qū)域的恩格爾系數(shù)。

最后，參考包正君和趙和生(2009)[24]的適度人口規(guī)模模型，將生態(tài)足跡與生態(tài)承載力的比值當(dāng)做適度人口總量與常住人口數(shù)的比例，由此，可得到式(4)：

(4)

式(4)中，城市適度人口總規(guī)模為N，n為某區(qū)域的常住人口數(shù)。

2 研究對(duì)象及數(shù)據(jù)說明

2.1 研究對(duì)象

常德地處湘西北，西部以山地為主，中、西部以平原為主，市現(xiàn)轄2區(qū)6縣1縣級(jí)市，另有5個(gè)管理區(qū)，全市總面積1.82萬km2，戶籍人口數(shù)621萬，常住人口數(shù)571.72萬。從土地面積來看，常德山地面積占24.80%，平原面積占35.90%，水面占8.10%，丘陵崗地占31.20%，是典型的平原、丘陵地帶。常德市生態(tài)資源較為豐富。水域面積達(dá)到14.72萬hm2，其中75%用于池塘與湖泊養(yǎng)殖，占全省水域面積的15%?，F(xiàn)有耕地、草地面積49.79萬hm2，占土地總面積的38.15%，加上土地質(zhì)地肥沃和氣候溫潤，十分有利于種植業(yè)、畜牧業(yè)和林果業(yè)的發(fā)展。林地面積達(dá)83.43萬hm2，森林覆蓋率達(dá)47.99%，在造林、護(hù)林方面落實(shí)情況較好。濕地總面積為19.01萬hm2，濕地保護(hù)率穩(wěn)定在70.15%，占全省濕地面積的18.64%，濕地公園數(shù)量為8個(gè)，數(shù)量為湖南省之最。除此之外，還有壺瓶山等3個(gè)國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，珊珀湖等300 個(gè)濕地保護(hù)小區(qū)，也是湖南省唯一國際濕地城市。

鑒于此，該文選取常德市及其下屬區(qū)縣市作為研究對(duì)象，對(duì)其現(xiàn)有生態(tài)可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行分析，以此推算常德市的人口適度規(guī)模，為常德市生態(tài)文明建設(shè)提供政策參考。

2.2 數(shù)據(jù)來源與指標(biāo)說明

首先，分析中所需要的生物資源產(chǎn)量、能源資源消費(fèi)量、生產(chǎn)性土地類型的面積和人口數(shù)據(jù)，主要來自《常德市統(tǒng)計(jì)年鑒2016》和各區(qū)縣市統(tǒng)計(jì)年鑒，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 2015年常德市及各縣市生物資源產(chǎn)量數(shù)據(jù)萬t

常德市武陵區(qū)鼎城區(qū)安鄉(xiāng)縣漢壽縣澧縣臨澧縣桃源縣石門縣津市糧食389.484 03.102 868.528 930.805 264.241 952.733 434.344 581.107 627.337 814.197 6棉花10.171 50.146 51.444 31.911 61.019 02.078 50.598 61.426 10.343 10.592 2油料58.402 10.168 37.020 97.034 77.816 09.090 65.398 512.032 64.872 63.049 8蔬菜260.670 86.252 942.300 218.785 637.321 032.830 514.503 556.785 923.486 614.417 2瓜類19.090 90.205 82.198 82.311 33.667 72.089 80.862 53.516 20.350 70.669 8豬肉45.625 70.334 15.854 32.577 67.004 97.316 63.502 88.251 26.029 33.931 2牛肉1.748 20.005 20.270 40.718 00.137 30.211 10.160 20.482 60.293 30.614 0羊肉3.004 50.002 60.181 80.891 00.683 00.456 50.229 31.326 90.562 60.682 0禽蛋40.894 80.147 06.254 13.937 53.412 76.412 43.810 012.650 02.181 81.780 3水產(chǎn)品47.935 81.366 17.530 010.453 89.207 95.998 62.450 54.305 01.579 52.767 8園林水果96.312 71.442 65.759 55.234 17.152 912.256 17.172 516.894 130.700 42.916 7

需要說明的是，按照Rees(1996)[1]對(duì)生態(tài)足跡模型的定義，生態(tài)足跡模型中的關(guān)鍵變量Ci指的是“第i種生物資源的人均消費(fèi)量”，然而現(xiàn)實(shí)中，由于農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)量數(shù)據(jù)無法獲取，國內(nèi)學(xué)者通常使用統(tǒng)計(jì)年鑒中“農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)量”這一指標(biāo)進(jìn)行替代(包正君和趙和生， 2009[24]； 張可云等， 2011[31])。該文認(rèn)為，受人口因素的影響，三、四線城市的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量往往多于其消費(fèi)量，若直接替代會(huì)使測算出的生態(tài)足跡值偏大，易呈現(xiàn)出生態(tài)赤字的假象。為獲取生物資源消費(fèi)量數(shù)據(jù)，該文參考肖建武和余璐(2015)[36]的做法，利用《湖南省農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒2011》，根據(jù)2010年常德市各類生物資源的“人均商品銷售量”與“常住人口”的乘積，推算出2010年常德市各類生物資源總消費(fèi)量數(shù)據(jù)，然后計(jì)算出消費(fèi)—產(chǎn)出比。由于2015年并未公布常德市各類生物資源的“人均商品銷售量”這一數(shù)據(jù)，因此，該文假設(shè)2015年與2010年常德市及下屬各區(qū)縣市消費(fèi)—產(chǎn)出比一致，進(jìn)而推算出2015年常德市及下屬各區(qū)縣市的生物資源總消費(fèi)量數(shù)據(jù)，如表2所示。

表2 2015年常德市生物資源消費(fèi)量

生物資源2010年消費(fèi)量(t)2010年產(chǎn)量(t)消費(fèi)產(chǎn)出比(%)2015年消費(fèi)量(t)糧食2 054 554.143 463 0240.592 310 743.34棉花536 616.24133 9754.01407 403.77油料205 709.83552 1310.37217 591.22蔬菜939 494.461 918 3740.491 276 595.56瓜類281 695.24189 1361.49284 335.91豬肉108 327.664 124 119.230.0311 984.44牛肉3 398.93162 706.270.02365.20羊肉945.76106 0400.01267.97禽蛋50 805.99917 345 0.0622 649.07水產(chǎn)品37 820.361 988 8590.029 115.52園林水果461 995.86849 9950.54523 486.24 注:由于豬牛羊肉、禽蛋和水產(chǎn)品出售數(shù)據(jù)無法獲取,此處僅用湖南省平均消費(fèi)與產(chǎn)出數(shù)據(jù)代替計(jì)算比例

表3 2015年常德市生物資源消費(fèi)生態(tài)足跡

其次，需對(duì)本文所借鑒的均衡因子和產(chǎn)量因子的來源進(jìn)行說明。(1)均衡因子。均衡因子來源世界糧農(nóng)組織(FAO)于1993年計(jì)算的有關(guān)生物資源的世界平均產(chǎn)量，即耕地和建筑用地為2.82，草地為0.54，林地為1.14，水域?yàn)?.22，化石能源用地為1.14；(2)產(chǎn)量因子。產(chǎn)量因子利用Wackernagel等(1996)計(jì)算中國生態(tài)足跡時(shí)的取值，即耕地和建筑用地均為1.66，草地為0.19，林地為0.91，水域?yàn)?。

最后，計(jì)算能源消費(fèi)時(shí)，以世界單位化石燃料生產(chǎn)土地面積的平均發(fā)熱量為標(biāo)準(zhǔn)。因此，必須將當(dāng)?shù)啬茉聪M(fèi)所消耗的熱量折算成一定比例的化石燃料土地面積，原煤、焦煤、燃油、汽油、煤油、柴油、電力(萬kW·h)的全球平均能源足跡分別為55、55、71、93、93、93、1 000(單位：GJ/hm2)，相應(yīng)地，折算系數(shù)分別為20.93、28.47、50.20、43.12、43.12、42.71、3.36(單位：GJ/t)。

3 常德市生態(tài)可持續(xù)發(fā)展分析

3.1 生態(tài)足跡分析

該文利用《常德市統(tǒng)計(jì)年鑒2016》的相關(guān)數(shù)據(jù)分別測算出常德市生物資源消費(fèi)和工業(yè)能源消費(fèi)的人均生態(tài)足跡。需要說明的是，在計(jì)算人均生態(tài)足跡時(shí)所使用的人口口徑為常住人口， 2015年常德市常住人口數(shù)為609.18萬，測算結(jié)果如表3～5所示。

表4 2015年常德市工業(yè)和能源消費(fèi)生態(tài)足跡

消費(fèi)項(xiàng)目消費(fèi)量(t)折算系數(shù)(GJ/t)全球平均能源足跡人均生態(tài)足跡生物生產(chǎn)性土地類型原煤5 138 81020.93550.32化石能源用地焦煤63 67128.47550.01化石能源用地燃油1 29150.20710.00化石能源用地汽油2 47743.12930.00化石能源用地煤油26043.12930.00化石能源用地柴油14 26542.71930.00化石能源用地電力1 051 1343.3610000.00建筑用地 注:人均生態(tài)足跡=消費(fèi)量?折算系數(shù)/(全球平均能源足跡?常德市2015年常住人口數(shù)) ;消費(fèi)量單位為t,折算系數(shù)單位為GJ/t,全球平均能源足跡單位為GJ/hm2

表5 2015年常德市生態(tài)足跡

生物生產(chǎn)性土地類型人均面積(hm2/人)均衡因子人均均衡面積(hm2/人)總面積(萬hm2)耕地0.242.820.67409.88草地0.010.540.002.90林地0.001.140.013.32建筑用地0.002.820.001.00水域0.000.220.000.06化石能源用地0.331.140.37227.73生態(tài)足跡1.06644.87 注:人均面積為各類土地人均生態(tài)足跡面積之和,例如:耕地面積0.24=0.14+0.07+0.02+0.01+0.00(數(shù)據(jù)源于表3);人均均衡面積=人均面積?均衡因子,總面積=人均均衡面積?常德市2015年常住人口數(shù);人均面積單位和人均均衡面積單位為hm2/人,總面積單位為萬hm2

表6 2015年常德市下屬各區(qū)縣人均生態(tài)足跡 ×10-3hm2/人

結(jié)果表明， 2015年常德市總的生態(tài)足跡大約為644.87萬hm2，人均生態(tài)足跡為1.06hm2/人。這一數(shù)據(jù)不僅低于2015年全球人均生態(tài)足跡2.20hm2/人，也低于全國人均生態(tài)足跡1.60hm2/人。從橫向來看，耕地和化石能源用地的人均生態(tài)足跡較大，耕地的人均生態(tài)足跡為0.67hm2/人，化石能源用地的人均生態(tài)足跡為0.37hm2/人，兩者合計(jì)占總生態(tài)足跡的98.86%。

將上述研究方法用至常德市下屬各區(qū)縣市可計(jì)算出相應(yīng)的人均生態(tài)足跡，考慮到工業(yè)和能源消費(fèi)數(shù)據(jù)的可獲性，該文在計(jì)算各區(qū)縣市的生態(tài)足跡時(shí)主要參考生物資源消費(fèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)，測算結(jié)果如表6所示。

表6顯示：(1)武陵區(qū)生態(tài)需求相對(duì)較??； (2)從需求總量來看，耕地的需求最高，人均生態(tài)足跡均值為637.27×10-3hm2/人；草地和林地的需求其次，人均生態(tài)足跡均值分別為4.67×10-3hm2/人和5.04×10-3hm2/人；水域的需求最低，人均生態(tài)足跡均值僅為0.10×10-3hm2/人;(3)從需求分布來看，耕地的需求主要集中在鼎城區(qū)和安鄉(xiāng)縣； 草地和林地的需求主要集中在西部武陵山系和雪峰山余脈等山地較多的石門縣和桃源縣； 水域的需求則主要集中于東部沅、澧水下游及洞庭湖平原區(qū)的安鄉(xiāng)縣和漢壽縣。

3.2 生態(tài)承載力分析

生態(tài)承載力是從供給側(cè)的角度分析常德市提供用于人們消費(fèi)生物資源的面積。需要說明的是，考慮到生物多樣性的保護(hù)，該文參考世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)的建議，將測算出的人均均衡面積的12%用以保護(hù)生物多樣性，結(jié)果如表7所示。

表7 2015年常德市生態(tài)承載力

土地面積人均面積(hm2/人)均衡因子產(chǎn)量因子人均均衡面積(hm2/人)總生態(tài)承載力耕地50.590.082.821.660.39236.84草地2.930.000.540.190.000.30林地72.220.121.140.910.1274.92建筑用地17.670.032.821.660.1482.70水域27.710.050.221.000.016.10化石能源用地1.140.000.000.00承載力0.66400.86生物多樣性保護(hù)面積0.0848.10可利用生態(tài)承載力0.58352.75 注:人均均衡面積=人均面積?均衡因子?產(chǎn)量因子,總生態(tài)承載力=人均均衡面積?常德市2015年常住人口數(shù);總生態(tài)承載力和土地面積單位為萬hm2,人均面積單位和人均均衡面積單位為hm2/人

根據(jù)生態(tài)承載力計(jì)算方法，計(jì)算出2015年常德市人均生態(tài)承載力為0.58hm2/人，總生態(tài)承載力為352.75萬hm2，其中耕地的人均生態(tài)承載力為0.39hm2/人，總生態(tài)承載力為236.84萬 hm2，占總生態(tài)承載力的59.08%；林地的人均生態(tài)承載力為0.12hm2/人，總生態(tài)承載力為74.92萬hm2，占總生態(tài)承載力的18.69%；建筑用地的人均生態(tài)承載力為0.14hm2/人，總生態(tài)承載力為82.70萬hm2，占總生態(tài)承載力的20.63%，三者合計(jì)占總生態(tài)承載力的98.40%。

類似地，也可得出常德市下屬各區(qū)縣市的生態(tài)承載力，需要說明的是，由于各區(qū)縣市化石能源用地面積數(shù)據(jù)無法獲取，因此在計(jì)算生態(tài)承載力時(shí)并沒有將其列入，最終的詳細(xì)數(shù)據(jù)如表8所示。

表8 2015年常德市下屬各區(qū)縣市人均生態(tài)承載力×10-3hm2/人

表8顯示：(1)武陵區(qū)生態(tài)供給相對(duì)較小； (2)從供給總量來看，耕地的供給最高，人均生態(tài)承載力均值為386.52×10-3hm2/人；建筑用地和林地的供給其次，人均生態(tài)承載力均值分別為135.03×10-3hm2/人和110.84×10-3hm2/人；水域和草地的需求最低，人均生態(tài)承載力的均值均低于11×10-3hm2/人； (3)從供給分布來看，耕地和建筑用地的供給分布較為均勻； 林地的供給則主要集中在西部武陵山系和雪峰山余脈等山地較多的石門縣和桃源縣； 水域的供給則主要集中于東部沅、澧水下游及洞庭湖平原區(qū)的安鄉(xiāng)縣和漢壽縣； 草地的供給則并不明顯。

3.3 生態(tài)可持續(xù)發(fā)展分析

生態(tài)可持續(xù)發(fā)展分析主要依據(jù)生態(tài)承載力與生態(tài)赤字的差額，兩者差額為正表明生態(tài)盈余，兩者差額為負(fù)表明生態(tài)赤字。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，可計(jì)算出常德市及下屬各區(qū)縣市的生態(tài)赤字/盈余狀況?？紤]到上述部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失，該文僅列出耕地、林地、草地和水域的測算結(jié)果，如表9所示。

表9 2015年常德市及下屬各區(qū)縣市生態(tài)赤字/盈余hm2/人

表9顯示：(1)武陵區(qū)與石門縣呈生態(tài)盈余。特別是石門縣的人均生態(tài)盈余已達(dá)0.26hm2/人，表明當(dāng)?shù)貙?duì)于生態(tài)的供給已超過居民對(duì)生態(tài)的需求，具有正的外部性，應(yīng)當(dāng)獲得生態(tài)補(bǔ)償； (2)常德市其余地區(qū)具有相對(duì)的正外部性效應(yīng)。2015年除武陵區(qū)和石門縣外，常德市其余地區(qū)均呈現(xiàn)生態(tài)赤字，從絕對(duì)數(shù)據(jù)來看，這些地區(qū)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)做得還不夠，對(duì)其他地區(qū)具有絕對(duì)的負(fù)外部效應(yīng)。然而，據(jù)《中國生態(tài)足跡報(bào)告2012》顯示，隨著工業(yè)化和城市化的進(jìn)程逐步加快，中國正面臨著巨大生態(tài)赤字。2009年，中國31個(gè)省、市、自治區(qū)中僅有西藏等6個(gè)省份呈現(xiàn)生態(tài)盈余，其余均為生態(tài)赤字。若以此為財(cái)政補(bǔ)貼的標(biāo)準(zhǔn)，則中央財(cái)政補(bǔ)貼需要發(fā)生大規(guī)模的變動(dòng)，不利于補(bǔ)貼政策的穩(wěn)步調(diào)整。因此，該文認(rèn)為現(xiàn)階段可以在中央財(cái)政專項(xiàng)補(bǔ)貼總體不變的前提下，制定湖南省區(qū)域橫向生態(tài)補(bǔ)償制度，即以湖南省人均生態(tài)赤字-0.76hm2/人為標(biāo)準(zhǔn)，低于此數(shù)值的區(qū)域具有相對(duì)負(fù)外部性效應(yīng)，應(yīng)當(dāng)對(duì)高于此標(biāo)準(zhǔn)數(shù)的區(qū)域(具有相對(duì)正外部性效應(yīng))進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償。(3)林地和水域普遍為生態(tài)盈余，耕地和草地則為生態(tài)赤字。從土地類型來看，常德市林地和水域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)較好，耕地和草地的財(cái)政補(bǔ)貼應(yīng)多向其傾斜。

3.4 區(qū)際生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)分析

從上述結(jié)果來看，盡管常德市生態(tài)超載現(xiàn)象十分嚴(yán)重，但關(guān)于生態(tài)補(bǔ)償?shù)念~度并未達(dá)成一致。從對(duì)常德市及下屬各區(qū)縣市的實(shí)地調(diào)研情況來看，由于生態(tài)補(bǔ)償費(fèi)用并未形成財(cái)政專項(xiàng)，其補(bǔ)償?shù)慕痤~仍與其他項(xiàng)目撥款同納入上級(jí)的財(cái)政補(bǔ)貼中，下級(jí)各地方政府實(shí)際上對(duì)于本區(qū)域以及其他區(qū)域的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)究竟是多少并不清楚。此外，由于上級(jí)財(cái)政補(bǔ)貼往往只支付其中一部分，另一部分需要地方政府自行籌措，因此，常德市下屬各區(qū)縣市的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)也并不一致，其補(bǔ)償金額往往與地方政府的舉債能力有關(guān)。該文根據(jù)生態(tài)補(bǔ)償量計(jì)算公式(3)計(jì)算得到常德市及下屬各區(qū)縣市的生態(tài)補(bǔ)償額度。需要說明的是：(1)在測算單位土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值時(shí)，借鑒謝高地等(2003[20]， 2008[37])的研究成果，將耕地、草地、林地和水域的單位價(jià)值分別設(shè)置為6 114.30元/hm2、6 406.50元/hm2、19 334元/hm2和40 676.40元/hm2。(2)在測算常德市的生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)時(shí)，常德市生產(chǎn)總值為2 709.2億元，地區(qū)生產(chǎn)總值為29 047.20億元，在測算下屬各區(qū)縣市的生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)時(shí)，其地區(qū)生產(chǎn)總值則轉(zhuǎn)換為常德市生產(chǎn)總值； (3)由于各地區(qū)恩格爾系數(shù)難以獲取，因此，為便于計(jì)算，該文以湖南省的恩格爾系數(shù)替代，即取2015年城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)與農(nóng)村居民恩格爾系數(shù)的平均值32.05%，所得結(jié)果如表10所示。

表10 2015年常德市各區(qū)縣生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)萬元

各區(qū)縣常住人口數(shù)地區(qū)生產(chǎn)總值耕地補(bǔ)償草地補(bǔ)償林地補(bǔ)償水域補(bǔ)償合計(jì)補(bǔ)償常德市609.182 709.20-57 183.12-898.5574 824.3513 266.5387 192.33武陵區(qū)60.611095.701 320.61-21.202 246.671 716.413 941.88鼎城區(qū)80.16256.90-8 408.36-129.707 368.951 949.009 188.24安鄉(xiāng)縣55.30146.00-4 170.07-32.05-75.401 106.60999.15漢壽縣87.09218.40-7 448.04-93.163 789.212 625.036 321.07澧縣92.49278.50-10 598.46-130.854 520.512 446.216 835.88臨澧縣45.36139.40-2 018.32-36.842 080.23381.212 424.60桃源縣97.13275.10-11 651.11-283.4129 946.621 613.9231 277.13石門縣66.97211.40-667.56-75.0822 437.72735.3123 097.95津市24.07115.30-1 225.89-27.21399.67310.25682.71合計(jì)-102 050.32-1 728.06147 538.5426 150.46 注:如生態(tài)補(bǔ)償測算公式(3)所示,各類土地的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)由:總生態(tài)赤字/盈余、單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值和生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)3個(gè)部分相乘所得。其中,總生態(tài)赤字/盈余=人均生態(tài)赤字/盈余?2015年常住人口數(shù);單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值借鑒謝高地等(2003[20],2008[37])的研究成果,將耕地、草地、林地和水域的單位價(jià)值分別設(shè)置為6 114.30元/hm2、6 406.50元/hm2、19 334元/hm2和40 676.40元/hm2;生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)的測算需要兩個(gè)關(guān)鍵變量:一是恩格爾系數(shù),由于各地區(qū)恩格爾系數(shù)難以獲取,因此,該文以湖南省城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)與農(nóng)村居民恩格爾系數(shù)的平均值32.05%代替;二是地區(qū)生產(chǎn)總值占比(GDPi/GDP),在測算常德市生產(chǎn)總值占比時(shí),分母取2015年湖南省生產(chǎn)總值29 047.20億元,而在測算常德市各下屬區(qū)縣市的生產(chǎn)總值占比時(shí),分母取2015年常德市生產(chǎn)總值2 709.20億元。此外,考慮到近年來常德市生態(tài)保護(hù)主要以草地、林地和水域?yàn)橹?因此,耕地補(bǔ)償數(shù)據(jù)未納入合計(jì)。表中常住人口數(shù)單位為萬人,地區(qū)生產(chǎn)總值單位為億元,其余補(bǔ)償數(shù)據(jù)的單位均為萬元

圖1 常德市下屬各區(qū)縣市生態(tài)補(bǔ)償金額

表11 2015年常德市各區(qū)縣人口適度規(guī)模

各區(qū)縣人均生態(tài)承載力(hm2/人)人均生態(tài)足跡(hm2/人)現(xiàn)有人口(萬人)適度人口(萬人)常德市0.581.06584.40319.52 武陵區(qū)0.090.0742.6751.81 鼎城區(qū)0.540.8376.4749.50 安鄉(xiāng)縣0.410.8455.3026.54 漢壽縣0.390.6882.1346.97 澧縣0.380.7092.4950.41 臨澧縣0.490.7245.3630.83 桃源縣0.660.8197.1378.95 石門縣0.660.4066.97110.55 津市0.420.7724.0713.05 注:按照公式(4),適度人口=(人均生態(tài)承載力/人均生態(tài)足跡)?現(xiàn)有人口,人均生態(tài)承載力與人均生態(tài)足跡的單位為hm2/人,其余人口單位為萬人

從表10中可知：(1)湖南省應(yīng)在現(xiàn)有中央財(cái)政支持總體不變的前提下進(jìn)行局部微調(diào)。嘗試建立區(qū)域間的橫向生態(tài)補(bǔ)償制度，由湖南省內(nèi)低于其平均生態(tài)赤字水平-0.76hm2/人的區(qū)域向高于其生態(tài)赤字水平的區(qū)域進(jìn)行生態(tài)支付。從總量上看，常德市仍需向外獲得生態(tài)補(bǔ)償總量為8.72億元，下屬各區(qū)縣市可劃分為4個(gè)等級(jí)：首先，桃源縣、石門縣和鼎城區(qū)的生態(tài)補(bǔ)償金額最高，其數(shù)額分別為3.13億元、2.31億元和0.92億元； 其次，漢壽縣和澧縣需補(bǔ)償?shù)慕痤~約為0.65億元左右； 第三，武陵區(qū)、臨澧縣和安鄉(xiāng)縣需補(bǔ)償?shù)慕痤~在0.3億元左右； 最后，津市為需補(bǔ)償金額最少的地區(qū)，其金額為0.07億元，如圖1所示。(2)從土地類型來看，耕地與草地需向外支付的生態(tài)補(bǔ)償總量為10.38億元，而林地和水域需要向外索取生態(tài)補(bǔ)償總量為17.37億元，說明各類土地資源仍需向外獲得生態(tài)補(bǔ)償總量約為7億元，才可使生態(tài)資源處于可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)。

3.5 適度人口規(guī)模測算

基于生態(tài)足跡的人口適度規(guī)模，即一個(gè)地區(qū)的生態(tài)可持續(xù)人口數(shù)量應(yīng)精準(zhǔn)匹配當(dāng)?shù)啬芴峁┑馁Y源環(huán)境及人們對(duì)自然資源的消費(fèi)水平。將常德市及下屬各區(qū)縣市現(xiàn)有人口數(shù)量代入式(4)后可測算出各個(gè)區(qū)域的人口適度規(guī)模。如表11所示，僅武陵區(qū)與石門縣目前仍處于可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，較之當(dāng)前人口規(guī)模，其增長的潛力分別為8.50萬人和43.50萬人，而其余地區(qū)人口明顯已超出自然生態(tài)承載力的范圍，生態(tài)資源將成為限制常德市人口發(fā)展的一個(gè)重要因素。

4 結(jié)論與政策建議

4.1 結(jié)論

該文通過生態(tài)足跡模型，對(duì)2015年常德市及下屬各區(qū)縣市的生態(tài)足跡進(jìn)行了測算，在此基礎(chǔ)上，估計(jì)了常德市生態(tài)補(bǔ)償金額和人口適度規(guī)模，所得結(jié)論如下。

(1)常德市總體呈生態(tài)赤字，耕地赤字是主要原因。從區(qū)域來看，除武陵區(qū)和石門縣呈生態(tài)盈余狀外，其余各地區(qū)均呈生態(tài)赤字，不過生態(tài)赤字水平明顯高于湖南省平均水平。從土地類型來看，盡管林地和水域呈生態(tài)盈余，但是耕地赤字最為嚴(yán)重，耕地的生態(tài)足跡占總生態(tài)足跡的90%，是常德市生態(tài)赤字的主要原因。

(2)低于省生態(tài)赤字平均水平的區(qū)域應(yīng)向常德市支付生態(tài)補(bǔ)償8.72億元，以林地和水域?yàn)橹鞯牡貐^(qū)為主要補(bǔ)償對(duì)象。盡管耕地和草地需向外支付生態(tài)補(bǔ)償，但總體上看，常德市仍應(yīng)獲得生態(tài)補(bǔ)償8.72億元，所獲金額的多少主要取決于所在區(qū)域林地和水域的生態(tài)足跡。其中，桃源縣、石門縣和鼎城區(qū)是常德市獲生態(tài)補(bǔ)償最多的區(qū)域，津市是獲生態(tài)補(bǔ)償最少的區(qū)域。

(3)生態(tài)承載力不足是限制常德市人口發(fā)展的重要因素?；谏鷳B(tài)足跡測算的常德市人口適度規(guī)模約為320萬，與現(xiàn)有人口相比，規(guī)模要減少近260萬。其中，澧縣和漢壽縣的適度人口規(guī)模減少幅度最大。

4.2 政策建議

根據(jù)上述研究結(jié)論，該文提出以下幾點(diǎn)建議。

(1)因域施策減少生態(tài)赤字。合理規(guī)劃地方耕地紅線，嘗試將農(nóng)村閑置土地進(jìn)行流轉(zhuǎn)，發(fā)展耕地的規(guī)模經(jīng)濟(jì)以最大限度地提高單位面積產(chǎn)出； 放緩?fù)烁€林速度，合理控制生態(tài)公益林面積。各區(qū)域還應(yīng)根據(jù)本地生態(tài)承載力和生態(tài)赤字的實(shí)際情況，制定差異化的生態(tài)文明建設(shè)方案，從根源上減少生態(tài)赤字，提高土地的生態(tài)承載力，提升城市對(duì)人口的吸附力。

(2)多措并舉健全補(bǔ)償機(jī)制。在國家層面上盡快出臺(tái)成熟完備的生態(tài)補(bǔ)償法律制度，明確“誰保護(hù)，誰受償； 誰受益，誰補(bǔ)償”的補(bǔ)償原則，解決誰來補(bǔ)、補(bǔ)給誰、補(bǔ)什么、怎么補(bǔ)的問題，對(duì)區(qū)際生態(tài)補(bǔ)償措施給予制度保障。同時(shí)，也應(yīng)明確中央和地方政府在生態(tài)補(bǔ)償中應(yīng)承擔(dān)什么樣的責(zé)任，以確保資金的順利到位。

(3)開源節(jié)流加大補(bǔ)償力度。在現(xiàn)有生態(tài)補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)上加大補(bǔ)償力度、擴(kuò)大補(bǔ)償范圍。多渠道拓展生態(tài)補(bǔ)償資金來源，嘗試建立區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償專項(xiàng)基金，加強(qiáng)財(cái)政專項(xiàng)資金管理，切實(shí)做到專款專用。