五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)生態(tài)足跡及承載力時(shí)空變化

高艷珍, 鄭慶榮, , 羅淑政, 李 曉, 胡硯秋

(1.山西師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院, 山西 臨汾 041000; 2.忻州師范學(xué)院 五臺(tái)山文化研究中心, 山西 忻州 034000)

0 引 言

生態(tài)足跡法是一種衡量人類對自然資源利用以及自然界為人類提供生命支撐服務(wù)功能的方法。生態(tài)足跡模型以資源消費(fèi)為媒介, 計(jì)算人對自然的需求量和自然的供給量, 并將資源消費(fèi)按一定系數(shù)折算為相應(yīng)的生物生產(chǎn)性土地面積, 從而對區(qū)域資源的消耗和供給狀況進(jìn)行監(jiān)測, 反映區(qū)域資源的消耗強(qiáng)度和人類活動(dòng)對生態(tài)環(huán)境的影響, 判斷區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展是否處于合理承載力范圍之內(nèi), 是定量研究區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r的有效工具[1-13]。加拿大學(xué)者Rees在1992年首次提出生態(tài)足跡這一概念[1], 1996年明確給出生態(tài)足跡模型[2], 之后Wackernagelt等[3]對其研究成果進(jìn)行進(jìn)一步的推廣, 闡述了國家和地區(qū)足跡計(jì)算方法的原理, 將區(qū)域可持續(xù)性定義在一個(gè)區(qū)域的生態(tài)承載力范圍內(nèi), 認(rèn)為生態(tài)足跡是一個(gè)基于區(qū)域的指標(biāo), 量化了各地區(qū)的人力資源利用強(qiáng)度和廢棄物排放活動(dòng)與區(qū)域生態(tài)承載力的關(guān)系; 此外, Wackernagelt[4]以智利圣地亞哥為例, 為計(jì)算城市生態(tài)足跡以及如何將該足跡與可供人類使用的生物容量相比較提供了參考。Fricker[5]利用生態(tài)足跡模型測算了新西蘭的包括海洋資源在內(nèi)的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力, 并據(jù)此對世界的可持續(xù)性作出預(yù)警。在國內(nèi), 張志強(qiáng)等[6]、 翟勝等[7]較早闡述了生態(tài)足跡的理論, 并對方法和計(jì)算模型進(jìn)行改進(jìn)；安寶晟等[8]、 楊屹等[9]、 趙正等[10]和謝霞等[11]利用生態(tài)足跡模型, 分別測算了西藏、 陜西、 黑龍江大慶市和甘肅省的生態(tài)足跡及生態(tài)承載力；鄢慧麗等[12]利用GIS空間分析技術(shù)對武漢市2009、 2012和2016年進(jìn)行時(shí)空演變特征分析；趙鵬宇等[13-14]對忻州市生態(tài)足跡及承載力變化進(jìn)行了時(shí)空分析。上述研究對區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的評價(jià)有一定意義, 也為本區(qū)域研究提供了借鑒。

五臺(tái)山風(fēng)景名勝區(qū)是國家5A級(jí)景區(qū), 同時(shí)也是世界文化遺產(chǎn)地, 能否可持續(xù)發(fā)展意義重大, 研究者們對五臺(tái)山生態(tài)環(huán)境也尤為重視。 孫泰森等[15]對五臺(tái)山草地的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了分析, 陳新鳳[16]分析了五臺(tái)山生態(tài)環(huán)境存在的問題, 王國棉[17]研究了生態(tài)文明視域下五臺(tái)山環(huán)境變遷與當(dāng)代修復(fù)問題。這些研究從不同角度指出了五臺(tái)山存在的生態(tài)環(huán)境問題, 而五臺(tái)山及其生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)的生態(tài)足跡有多大? 生態(tài)承載力是否足夠承擔(dān)五臺(tái)山發(fā)展的要求? 目前面臨的最大生態(tài)壓力是什么?這些都是急需深入研究的問題。

本文選擇了五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)域(五臺(tái)縣、 繁峙縣和代縣)的人類活動(dòng)數(shù)據(jù), 應(yīng)用生態(tài)足跡模型進(jìn)行測算, 評價(jià)五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)的生態(tài)承載力狀況, 揭示目前生態(tài)壓力的主要因素, 為五臺(tái)山生態(tài)環(huán)境保護(hù)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 研究區(qū)概況

五臺(tái)山是世界文化遺產(chǎn)地和著名的風(fēng)景名勝區(qū), 位于山西省忻州市東北部, 北緯38°40′—39°10′, 東經(jīng)113°00′—113°50′。五臺(tái)山山體高大, 最高峰是北臺(tái)的葉斗峰, 以海拔3 061 m成為華北地區(qū)最高的山峰, 享有“華北屋脊”之稱[18-19]。五臺(tái)山地形復(fù)雜, 氣候多變, 土壤多樣, 植被垂直帶譜比較完整, 生物多樣性良好, 生態(tài)環(huán)境屬于脆弱區(qū)和敏感區(qū)。區(qū)內(nèi)森林和草地覆蓋面積大, 河流、 溪水和泉水廣布。圍繞五臺(tái)山風(fēng)景區(qū)周邊的五臺(tái)、 繁峙和代縣三縣是五臺(tái)山生態(tài)環(huán)境緊密關(guān)聯(lián)的區(qū)域。繁峙縣內(nèi)主要分布3條河流, 分別是青羊河、 羊眼河和峨河, 均發(fā)源于五臺(tái)山, 峪口河位于代縣境內(nèi), 清水河位于五臺(tái)縣境內(nèi)。三縣行政管理轄區(qū)分別位于五臺(tái)山的北、 西、 南, 呈環(huán)繞之勢(圖1)。三縣的人類活動(dòng)區(qū)是五臺(tái)山風(fēng)景名勝區(qū)的主要影響區(qū)域; 三縣的生態(tài)環(huán)境與五臺(tái)山之間通過河流和山脈構(gòu)成一體, 形成了緊密的關(guān)聯(lián)區(qū)域; 三縣的自然地理?xiàng)l件和人類活動(dòng)規(guī)模, 既為五臺(tái)山提供了生態(tài)支持, 也對五臺(tái)山形成生態(tài)壓力。因此, 本文選擇繁峙、 五臺(tái)和代縣三縣管轄區(qū)域作為五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū), 以真實(shí)反映五臺(tái)山世界遺產(chǎn)地的生態(tài)背景并準(zhǔn)確分析五臺(tái)山區(qū)域的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力。

五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)耕地主要呈條帶狀分布在滹沱河流經(jīng)的忻定盆地, 主要位于代縣和繁峙縣, 五臺(tái)縣的耕地呈現(xiàn)斑塊狀分布, 沿南部的滹沱河和貫穿五臺(tái)縣的清水河分布; 林地主要分布在五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)的西部、 東部和東南部;分布范圍最廣的是草地, 幾乎遍布整個(gè)區(qū)域;建設(shè)用地在三縣均呈點(diǎn)狀和塊狀分布, 分布范圍較小(圖2)。

圖1 研究區(qū)范圍

圖2 五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)土地利用類型分布圖

2 研究方法和數(shù)據(jù)來源

2.1 計(jì)算方法

2.1.1 生態(tài)足跡計(jì)算方法 生態(tài)足跡計(jì)算一定時(shí)間內(nèi)人類對不同類型資源的消耗, 并將其折算成生物生產(chǎn)性土地的面積, 生態(tài)足跡越大, 對生物生產(chǎn)性土地需求越多, 由此產(chǎn)生的生態(tài)壓力越大[2]。生態(tài)足跡的計(jì)算公式為

(1)

式中:EF為總生態(tài)足跡(hm2);N為研究區(qū)域的人口總數(shù);ef為人均生態(tài)足跡(hm2/人);i表示不同類型的消費(fèi)項(xiàng)目;ri為不同類型生物生產(chǎn)性土地的均衡因子;ci為某類消費(fèi)項(xiàng)目的人均消費(fèi)量;pi為生物生產(chǎn)性土地生產(chǎn)第i種消費(fèi)項(xiàng)目的全球平均產(chǎn)量(kg/hm2)。

2.1.2 生態(tài)承載力計(jì)算方法 生態(tài)承載力是指區(qū)域所能提供給人類的生物生產(chǎn)性土地的面積總和[9]。世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)指出, 生態(tài)承載力的12%要用于生物多樣性保護(hù)。生態(tài)承載力計(jì)算公式為

(2)

式中:EC為區(qū)域總生態(tài)承載力(hm2);ec為人均生態(tài)承載力(hm2/人);N為研究區(qū)域的人口總數(shù);ai為人均占有的生物生產(chǎn)面積;ri為不同類型生物生產(chǎn)性土地的均衡因子;yi為產(chǎn)量因子。

2.1.3 生態(tài)盈余或生態(tài)赤字計(jì)算方法 生態(tài)盈虧是生態(tài)足跡與生態(tài)承載力之差[9]。如果ec>ef, 則表示生態(tài)盈余(es); 如果ec

es(ed)=ec-ef,

(3)

式中:es(ed)為人均生態(tài)盈余(或人均生態(tài)赤字)(hm2/人)。

2.1.4 生態(tài)壓力指數(shù)計(jì)算方法 生態(tài)壓力指數(shù)(EPI)由趙先貴等[20]提出, 是人均生態(tài)足跡與人均生態(tài)承載力的比值, 該指數(shù)反映了區(qū)域生態(tài)環(huán)境的承壓程度, 用于可持續(xù)發(fā)展評價(jià)。EPI≤1, 表示生態(tài)壓力處于可控范圍, 生態(tài)安全仍有保障;EPI>1, 表明生態(tài)壓力已經(jīng)影響到了生態(tài)安全, 生態(tài)系統(tǒng)平衡受到威脅, 值越大, 威脅越大。根據(jù)EPI值將耕地生態(tài)壓力水平劃分為6個(gè)等級(jí)(表1)。生態(tài)壓力指數(shù)計(jì)算公式為

EPI=ef/ec,

(4)

表1 評價(jià)指標(biāo)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

2.2 數(shù)據(jù)來源

為便于收集和計(jì)算, 用生物資源的產(chǎn)量來代替消費(fèi)量。生物資源生產(chǎn)數(shù)據(jù)來源于2011、 2016和2019年《忻州市統(tǒng)計(jì)年鑒》, 能源消費(fèi)數(shù)據(jù)來自忻州市統(tǒng)計(jì)局。其中, 豬主要用糧食和飼料喂養(yǎng), 西瓜和甜瓜種植在耕地上, 因此, 瓜類和豬肉均納入耕地部分核算。耕地部分包括稻谷、 谷子、 高粱、 玉米、 大豆、 薯類、 蔬菜、 油料、 豬肉、 甜瓜和西瓜;林地部分包括蘋果、 梨、 桃、 葡萄、 紅棗和柿子;草地部分包括牛肉、驢肉、羊肉、禽肉、牛奶和禽蛋;建設(shè)用地部分主要核算電力;化石能源地部分包括原煤、焦炭、汽油、柴油和電力5類,利用全球單位化石能源土地面積的平均發(fā)熱量將其轉(zhuǎn)化為化石能源土地面積, 具體為: 天然氣折算系數(shù)單位是GJ/104m3, 電力折算系數(shù)單位是GJ/(104kW·h)[21]; 水域部分幾乎依靠外地輸入水產(chǎn)品, 本地產(chǎn)量極少, 因此水產(chǎn)品消費(fèi)不納入三縣。 2016年6月，五臺(tái)山風(fēng)景名勝區(qū)作為獨(dú)立的核算單位，因此在計(jì)算時(shí)除三縣外，還包含五臺(tái)山風(fēng)景名勝區(qū)的數(shù)據(jù)。

為了與同類研究成果相比較, 以及數(shù)據(jù)的完整性, 全球平均產(chǎn)量數(shù)據(jù)(pi)來源于1993年聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織統(tǒng)計(jì)和楊屹等[9]、趙鵬宇等[14]的研究成果(表2)，其中，驢肉數(shù)據(jù)未在其他文獻(xiàn)或資料上找到，以與其相近科目羊肉和牛肉均值33 kg/hm2替代。

表2 生物賬戶平均產(chǎn)量

由于不同類型生物生產(chǎn)性土地生產(chǎn)能力存在差異, 所得結(jié)果不能直接加和進(jìn)行比較, 需要采用統(tǒng)一的因子對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行均衡處理。均衡因子是區(qū)域內(nèi)某類生物生產(chǎn)性土地與該區(qū)域所有生產(chǎn)性土地平均生產(chǎn)力的比值[20]。不同學(xué)者在研究特定區(qū)域時(shí)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況對均衡因子進(jìn)行修正, 楊屹等[9]通過整理不同年份的均衡因子發(fā)現(xiàn), 耕地、 建設(shè)用地、 林地、 化石能源地、 草地和水域均衡因子自1961年以來變動(dòng)幅度小, 因此將6類生產(chǎn)性土地的均衡因子作均值處理, 即耕地和建設(shè)用地為2.34, 林地和化石能源地為1.64, 草地為0.48, 水域?yàn)?.32。

2010、 2015和2018年的土地利用數(shù)據(jù)是利用ArcGIS對Landsat-TM/ETM和Landsat 8遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行人工目視解譯生成后獲得。耕地包括水田、 水澆地以及部分可用旱地; 林地部分包括林地、 疏林地、 灌木林地和果園; 草地部分包括天然草地、 人工牧草地和其他草地; 建設(shè)用地指城鎮(zhèn)村及工礦建筑用地、 交通建設(shè)用地、 水域設(shè)施用地; 水域部分包括河流、 湖泊、 水庫、 坑塘、 灘地等; 化石能源用地定義為專門用于碳排放的土地, 但這部分土地很少有預(yù)留, 五臺(tái)山森林和草地分布范圍廣, 森林和草地的納碳能力不容忽視, 因此, 本文采用安寶晟等[8]的觀點(diǎn), 用具有納碳功能的林地和草地來定義化石能源地。

生態(tài)承載力是指內(nèi)部的資源所能供養(yǎng)的最大負(fù)荷量[10]。不同區(qū)域、 不同類型的土地承載力存在較大的差異, 表現(xiàn)出的資源稟賦能力也各不相同, 需要統(tǒng)一的均衡因子和產(chǎn)量因子對其進(jìn)行核算, 便于相互比較。產(chǎn)量因子是國家或地區(qū)某類生物生產(chǎn)土地的平均生產(chǎn)力與同類土地的世界平均生產(chǎn)力的比值[20]。耕地和建設(shè)用地為1.66, 林地為0.91, 草地為0.19, 水域?yàn)?。對于化石能源地的產(chǎn)量因子, 多數(shù)學(xué)者認(rèn)為化石能源地的產(chǎn)量為0, 安寶晟等[8]認(rèn)為森林和草地的納碳功能不容忽視, 對化石能源地產(chǎn)量因子重新定義, 是本地區(qū)森林固碳能力與全球平均固碳能力的比值。本文假設(shè)五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)森林固碳能力與全球平均固碳能力一致, 因此將化石能源地部分的產(chǎn)量因子確定為1。

3 結(jié)果與分析

根據(jù)式(1)～(4), 對五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)3個(gè)年份進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算, 獲得研究區(qū)各土地類型人均生態(tài)足跡、 人均生態(tài)承載力、 生態(tài)盈虧和生態(tài)壓力指數(shù)結(jié)果(表3), 各指標(biāo)的時(shí)間變化和空間分布用Origin和ArcGIS軟件繪制成圖3～8。

表3 2010—2018年五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)各生物生產(chǎn)性土地面積匯總

五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)的人均生態(tài)承載力穩(wěn)定在2 hm2/人左右;人均生態(tài)足跡呈現(xiàn)逐年增加的趨勢, 從1.202 hm2/人增加到2.655 hm2/人；生態(tài)盈虧由1.099 hm2/人的生態(tài)盈余演變成-0.411 hm2/人的生態(tài)赤字；生態(tài)壓力指數(shù)逐年遞增, 由0.522增長到1.183, 變化幅度大, 五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)的生態(tài)環(huán)境承壓能力降低, 生態(tài)壓力不容忽視。

結(jié)合表3、圖4a可見, 五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)不同類型生物生產(chǎn)性土地的生態(tài)承載力總體穩(wěn)定, 區(qū)內(nèi)大面積分布的森林群落和草地是主要生態(tài)基礎(chǔ), 為五臺(tái)山的生態(tài)承載力提供了主要支撐作用, 成為主要承載因素?；茉吹氐娜司鷳B(tài)承載力最大, 達(dá)到1 hm2/人以上, 這與五臺(tái)山集中分布大面積的森林和草地能夠起到納碳功能的實(shí)際情況相吻合; 耕地次之, 達(dá)到0.67 hm2/人以上; 草地、 建設(shè)用地的人均生態(tài)承載力較小, 在0.1 hm2/人左右； 水域最小, 僅為0.003 hm2/人。

圖3 2010—2018年五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)各指標(biāo)變化圖

圖4b中所示, 研究區(qū)不同類型生物生產(chǎn)性土地的生態(tài)足跡不均衡, 耕地和草地是主要生態(tài)足跡因子, 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)人類活動(dòng)產(chǎn)生的生態(tài)足跡較大, 這與滹沱河谷地主要糧食生產(chǎn)基地的區(qū)劃地位有關(guān)。林地的生態(tài)足跡最小, 在0.005 hm2/人左右。這是由于五臺(tái)山作為重要的生態(tài)保護(hù)區(qū), 對于林地的保護(hù)尤為重視。由圖2也可以看出, 建設(shè)用地面積較少, 且2010—2018年變化較少, 建設(shè)用地的人均生態(tài)足跡在0.01 hm2/人左右；草地生態(tài)足跡略有增加, 人均生態(tài)足跡由0.164 hm2/人增加到0.228 hm2/人; 耕地人均生態(tài)足跡最大, 從0.797 hm2/人增加到1.079 hm2/人; 化石能源人均生態(tài)足跡變化最大, 從2010年0.228 hm2/人上升到2018年的1.333 hm2/人, 增長了近5倍, 2015年以后超過了耕地生態(tài)足跡, 上升為第一因子，反映了化石能源消耗量在快速增加, 節(jié)能減排的壓力巨大。其主要原因在于2015—2018年三縣對于礦產(chǎn)的需求量增加, 區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)開采活動(dòng)加大, 消耗了大量能源。要注意對于開采量的控制, 避免各種生態(tài)問題的出現(xiàn), 使整個(gè)五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)的生態(tài)環(huán)境遭到破壞。

結(jié)合表3, 對圖4c中生態(tài)盈虧分析可知, 草地、 耕地和化石能源地部分顯示出生態(tài)赤字, 林地部分生態(tài)盈余較多, 減少幅度較少, 穩(wěn)定在0.3 hm2/人。建設(shè)用地和水域3個(gè)年份的生態(tài)盈余一直較少, 建設(shè)用地人均生態(tài)盈余穩(wěn)定在0.1 hm2/人, 水域在3個(gè)年份均為0.003 hm2/人?；茉吹赜?010年最大盈余(0.897 hm2/人)快速變化為2018年的最大赤字(-0.265 hm2/人), 反映了化石能源消耗量在快速增加, 節(jié)能減排的壓力巨大。

結(jié)合表3, 根據(jù)圖4d生態(tài)壓力指數(shù), 可知生態(tài)壓力增大, 耕地、 草地和化石能源地面臨巨大生態(tài)壓力。草地生態(tài)壓力指數(shù)最大, 達(dá)到了5.957, 草地成為主要的生態(tài)壓力因子, 反映了五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)傳統(tǒng)的牛、 馬、 驢、 羊等放牧活動(dòng)過多, 畜牧生產(chǎn)規(guī)模應(yīng)該得到合理控制, 避免引起草地系統(tǒng)的紊亂。耕地生態(tài)壓力逐年增加, 由1.157增加到1.610, 生態(tài)壓力也不容忽視; 化石能源地的生態(tài)壓力從0.206增加到了1.249, 增長速度快, 已發(fā)展為生態(tài)壓力的第一因子, 對此應(yīng)引起足夠的重視。

結(jié)合圖2, 從圖5a可以看出, 五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)人均承載力分布變化不大, 較為穩(wěn)定, 其中滹沱河流域的生態(tài)承載力較其他區(qū)域大。由圖5b可以看出, 滹沱河流域的耕地人均生態(tài)足跡(>0.5 hm2/人)明顯高于其他區(qū)域和類型, 林地、 草地、 水域和建設(shè)用地的人均生態(tài)足跡均在0.5 hm2/人以下, 人均生態(tài)足跡在0.5 hm2/人以下的范圍明顯多于0.5 hm2/人以上的, 2018年耕地人均生態(tài)足跡超過1 hm2/人。從圖5c生態(tài)盈虧分布可以看出, 生態(tài)赤字分布范圍明顯多于生態(tài)盈余, 但目前均為輕度生態(tài)赤字。從圖5d生態(tài)壓力指數(shù)可以看出, 草地的生態(tài)壓力最為嚴(yán)重, 表現(xiàn)為極不安全, 范圍最廣, 耕地部分生態(tài)壓力由較不安全變?yōu)楹懿话踩? 化石能源地由2010年的很安全演變?yōu)檩^不安全, 變化最為劇烈, 建設(shè)用地和林地部分生態(tài)一直表現(xiàn)為很安全狀態(tài)。

圖4 2010—2018年五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)相關(guān)指數(shù)變化趨勢

圖5 2010—2018年五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)人均生態(tài)承載力(a)、人均生態(tài)足跡(b)、生態(tài)盈虧(c)、生態(tài)壓力指數(shù)(d)空間分布

4 結(jié)論與討論

通過對五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)2010、 2015和2018年3個(gè)年份相關(guān)指數(shù)的測算和時(shí)空分析可以得出以下結(jié)論:

(1)從整體看, 五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)的人均生態(tài)承載力總體穩(wěn)定在2 hm2/人左右。人均生態(tài)足跡呈現(xiàn)逐年增加的趨勢, 從1.202 hm2/人增加到2.655 hm2/人。生態(tài)盈虧由1.099 hm2/人的生態(tài)盈余演變成-0.411 hm2/人的生態(tài)赤字。生態(tài)壓力指數(shù)逐年遞增, 由0.522增長到1.183, 變化幅度大, 說明五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)的生態(tài)承載力正在降低, 生態(tài)壓力不容忽視。

(2)從時(shí)間上看, 不同類型生產(chǎn)性土地的生態(tài)足跡不均衡, 耕地和草地是主要生態(tài)足跡因子, 變化最大的是化石能源地, 2015年以后上升為第一生態(tài)足跡因子, 并出現(xiàn)生態(tài)赤字; 其次為耕地, 2010—2018年一直處于生態(tài)赤字, 由-0.108 hm2/人變化為-0.409 hm2/人。其余4種變化小, 總體穩(wěn)定。

(3)從空間上來看, 五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)人均承載力分布變化不大, 較為穩(wěn)定。滹沱河平川谷地的耕地人均生態(tài)足跡大于0.5 hm2/人明顯高于其他區(qū)域和土地類型, 到2018年超過1 hm2/人。生態(tài)赤字分布范圍明顯大于生態(tài)盈余范圍, 但目前均為輕度生態(tài)赤字。生態(tài)壓力由大到小為草地>耕地>化石能源地>建設(shè)用地>林地>水域。

五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)大面積分布的森林群落和草地是主要生態(tài)基礎(chǔ), 為五臺(tái)山的生態(tài)承載力提供了主要支撐作用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)人類活動(dòng)產(chǎn)生的生態(tài)足跡較大, 這與滹沱河流域主要糧食生產(chǎn)基地的區(qū)劃地位有關(guān)。草地放牧活動(dòng)過多, 成為主要的生態(tài)壓力因子?；茉吹卦鲩L過快, 已發(fā)展為生態(tài)壓力的第一因子, 并表現(xiàn)出生態(tài)赤字, 可見區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)開采活動(dòng)加大, 消耗了大量能源, 給區(qū)域內(nèi)的節(jié)能減排帶來巨大壓力。

五臺(tái)山作為世界遺產(chǎn)地面臨挑戰(zhàn), 其生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)的生態(tài)功能影響五臺(tái)山的可持續(xù)發(fā)展。為此, 根據(jù)山西主體功能區(qū)規(guī)劃內(nèi)容[22], 五臺(tái)山為禁止開發(fā)區(qū)域, 繁峙縣和代縣為省級(jí)重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū), 代縣為限制開發(fā)區(qū)域(農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)), 因此需要加快推進(jìn)五臺(tái)山及其關(guān)聯(lián)區(qū)域功能區(qū)的形成。為維持五臺(tái)山生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)的生態(tài)環(huán)境安全和五臺(tái)山遺產(chǎn)地整體的健康發(fā)展, 需加強(qiáng)對林地、 草地、 耕地和水域的保護(hù), 大力推廣還林還草、 合理放牧, 控制放牧和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模, 維持林地、 草地、 耕地和水域的生態(tài)承載力; 根據(jù)區(qū)域的生態(tài)承載力、 資源開發(fā)強(qiáng)度以及發(fā)展?jié)摿? 統(tǒng)籌未來產(chǎn)業(yè)布局, 有步驟地按節(jié)能減排目標(biāo)安排產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移, 產(chǎn)業(yè)布局生態(tài)關(guān)聯(lián)區(qū)生態(tài)承載力相適應(yīng); 區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)開采做到合理適度, 積極推行清潔能源進(jìn)行節(jié)能減排。

致謝:感謝忻州市統(tǒng)計(jì)局對于本文數(shù)據(jù)收集的大力支持。