基于生態(tài)足跡模型的遼寧土地生態(tài)承載力評價(jià)

周曉彤 趙小汎 張?jiān)?/p>

摘要 [目的]研究分析遼寧省生態(tài)環(huán)境承載力現(xiàn)狀，以期改善其生態(tài)環(huán)境，提高可持續(xù)發(fā)展能力。[方法]通過生態(tài)足跡法，計(jì)算和分析遼寧省2017年生態(tài)足跡和生態(tài)承載力。[結(jié)果]2017年遼寧省人均生態(tài)足跡為4.583 27 hm2/人，人均生態(tài)承載力為0.595 24 hm2/人，出現(xiàn)生態(tài)赤字3.988 03 hm2/人，且化石燃料能源日均消耗量呈增長趨勢。[結(jié)論]針對遼寧省生態(tài)問題，結(jié)合其污染環(huán)境治理現(xiàn)狀，提出加強(qiáng)生態(tài)生產(chǎn)性土地的保護(hù)和管理，倡導(dǎo)綠色消費(fèi)觀，減少不可再生能源消耗量等對策。

關(guān)鍵詞 生態(tài)足跡;生態(tài)承載力;遼寧省

中圖分類號 S181 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號 0517-6611（2020）03-0054-04

Abstract [Objective]To study and analyze the current situation of capacity of ecological environment in Liaoning Province， in order to improve the ecological environment of Liaoning Province and improve the ability of sustainable development. [Method]The ecological footprint and ecological capacity of Liaoning Province in 2017 were calculated and analyzed by using the ecological footprint method. [Result]In 2017， it indicated that Liaonings ecological footprint， ecological carrying capacity and ecological deficit were 4.583 27， 0.595 24 and 3.988 03 hm2/cap， and the daily consumption of fossil fuel energy showed an increasing trend. [Conclusion] According to the ecological problems， the pollution and environmental control situation of Liaoning Province， we proposed to strengthen the protection and management of ecological productive land， advocate green consumption concept， reduce nonrenewable energy consumption.

Key words Ecological footprint;Ecological capacity;Liaoning Province

生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展與社會(huì)發(fā)展息息相關(guān)。近年來，國家相繼出臺(tái)了一系列相關(guān)法規(guī)政策，旨在強(qiáng)化資源環(huán)境承載力評價(jià)在國土空間開發(fā)過程中的基礎(chǔ)性地位[1]。生態(tài)承載力是資源環(huán)境承載力評價(jià)和國土空間開發(fā)適宜性評價(jià)的基礎(chǔ)，也是國土空間規(guī)劃編制的重要組成部分，衡量一個(gè)區(qū)域發(fā)展水平高低，不僅要看生產(chǎn)模式是否環(huán)保健康，也要看生態(tài)承載力是否盈余。

遼寧省是老工業(yè)生產(chǎn)基地，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式造成了“三廢一噪”污染問題并破壞其生態(tài)格局。正確估算生態(tài)承載力，不僅可以幫助測量城市生態(tài)程度，還可以調(diào)節(jié)不合理的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。生態(tài)足跡模型由Wackernagel等[2]提出，指維持一個(gè)地區(qū)發(fā)展所需要的能夠容納人類排放廢物所需的生態(tài)面積。國內(nèi)外學(xué)者主要運(yùn)用生態(tài)足跡分析法對不同空間、時(shí)間尺度的生態(tài)安全進(jìn)行評價(jià)。張令等[3]在計(jì)算和分析遼寧省2002年生態(tài)足跡和生態(tài)承載力生態(tài)足跡的基礎(chǔ)上，對土地生態(tài)安全評價(jià)研究;趙先貴等[4]、田玲玲等[5]、李輝等[6]運(yùn)用生態(tài)足跡分析法評價(jià)陜西省、湖北省、安徽省的生態(tài)安全;張威等[7]運(yùn)用生態(tài)足跡的方法，對遼寧省2005—2007年的生態(tài)足跡進(jìn)行計(jì)算，縱向分析生態(tài)足跡的變化規(guī)律;曹淑艷等[8]、靳相木等[9]、周濤等[10]提出生態(tài)足跡模型的準(zhǔn)確性和完整性有待進(jìn)一步完善。

該研究以遼寧省為例，構(gòu)建生態(tài)足跡模型，選取相關(guān)指標(biāo)分析該省生態(tài)環(huán)境承載力現(xiàn)狀，結(jié)合污染環(huán)境治理情況進(jìn)行分析，旨在改善遼寧省生態(tài)環(huán)境，提高可持續(xù)發(fā)展能力。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 概況與數(shù)據(jù)來源

1.1.1 遼寧省概況。

遼寧省位于我國東北地區(qū)的南部，地理坐標(biāo)為118°53′～125°46′ E、38°43′～43°26′ N。遼寧省北與吉林省相接，南鄰渤海和黃海，西北與內(nèi)蒙古自治區(qū)為鄰，西南與河北省相連。

全省土地總面積14.59萬km2，平原面積較大，占總面積的61%，丘陵和山地分別占16%和23%。2017年遼寧省地區(qū)生產(chǎn)總值64.1億元，年末戶籍總?cè)丝? 196.5萬人。

1.1.2 數(shù)據(jù)來源。

該研究數(shù)據(jù)來源于兩個(gè)方面：第一，糧食、水果等產(chǎn)量數(shù)據(jù)以及煤炭原油能源數(shù)據(jù)來源于《遼寧省統(tǒng)計(jì)年鑒》[11];第二，目前采用的均衡因子依據(jù)Mathis Wackernagel對我國產(chǎn)量因子取值的算法[12]。

1.2 2017年遼寧省生態(tài)平衡可持續(xù)性評估

1.2.1 土地生態(tài)承載力計(jì)算模型。

1.2.1.1 生態(tài)足跡計(jì)算模型。

生態(tài)足跡是指在特定的時(shí)間條件下供給區(qū)域內(nèi)人口所消費(fèi)的自然資源與燃料能源需求的生產(chǎn)性土地的面積，生態(tài)足跡越大則表示產(chǎn)生的生態(tài)負(fù)荷越多。生態(tài)足跡的計(jì)算公式為：

EF=ef·n=n·6j=1（riefi）

1.2.1.2 土地承載力計(jì)算模型。

一個(gè)地區(qū)的生態(tài)承載力是指該地區(qū)所能提供的生物生產(chǎn)性面積總和，其計(jì)算公式如下：

EC=N·ec=N·rj×yi×aj

1.2.1.3 生態(tài)盈余和赤字。

當(dāng)EC>EF為生態(tài)盈余;

當(dāng)EC

當(dāng)EC=EF為生態(tài)均衡。

1.2.2 生態(tài)平衡可持續(xù)性評估。

生物資源消費(fèi)分為糧食產(chǎn)品、動(dòng)物產(chǎn)品、林業(yè)產(chǎn)品等，將遼寧省的消費(fèi)總量轉(zhuǎn)化為提供這些消費(fèi)需要的生物生產(chǎn)面積，2017年遼寧省生物資源消費(fèi)足跡賬戶見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 人均生態(tài)足跡指標(biāo)分析

表3綜合了遼寧省2017年生態(tài)足跡與生態(tài)承載力的計(jì)算結(jié)果。目前采用的均衡因子是全球一致的：林地和化石燃料用地為1.1;耕地和建筑用地為2.8;草地為0.5;海域?yàn)?.2。同時(shí)出于謹(jǐn)慎性考慮，計(jì)算遼寧省生態(tài)承載力時(shí)扣除12%的生物多樣性的保護(hù)面積。

2017年遼寧省人均生態(tài)足跡為4.583 27 hm2/人，人均生態(tài)承載力為0.595 24 hm2/人，出現(xiàn)生態(tài)赤字3.988 03 hm2/人，人口對環(huán)境的壓力遠(yuǎn)大于其生態(tài)承載力，生態(tài)足跡是生態(tài)承載力7.7倍，土地生態(tài)承載力被嚴(yán)重透支。

通過分析以上6種生物生產(chǎn)面積得出，生態(tài)足跡中化石能源消費(fèi)部分在遼寧省總生態(tài)足跡里所占比重最大，約占72%。高耗傳統(tǒng)重工業(yè)是遼寧生產(chǎn)主體，煤炭和石油等不可再生能源占比較大，增加化石燃料用地的需求。耕地的人均生態(tài)足跡需求為0.668 11 hm2/人，而耕地人均生態(tài)承載力為0259 45 hm2/人，耕地生態(tài)承載力范圍并不能滿足人們對耕地的足跡需求。

2.2 化石燃料用地評價(jià)分析

結(jié)合化石燃料平均每天能源消耗量以及廢氣中主要污染物排放，對2009—2017年的能源足跡需求進(jìn)行分析。

從圖1可以看出，遼寧能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)有所改善，但以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)尚未根本改變，煤炭和原油的消耗呈增長趨勢，而且原油所占比重最高，燃料油、煤油所占比重較小，天然氣比例微乎其微，新興能源消費(fèi)嚴(yán)重不足。由此可見，遼寧應(yīng)增加新能源、清潔能源消費(fèi)與供給比重。

“十三五”以來，遼寧省積極優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，控制煤炭消費(fèi)總量，推動(dòng)太陽能多元化利用，提高天然氣、煤層氣等清潔能源在消費(fèi)中的比例，節(jié)能減排效果明顯。遼寧省還發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、推廣低碳節(jié)能產(chǎn)業(yè)、實(shí)施節(jié)能減排工程、進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)。

同時(shí)，經(jīng)濟(jì)增長是能源可持續(xù)發(fā)展的前提條件，隨著遼寧省生產(chǎn)總值逐年增長，天然氣消耗量逐年增加。經(jīng)濟(jì)增長也在推動(dòng)能源發(fā)展，經(jīng)濟(jì)增長不僅促進(jìn)能源的開發(fā)和利用，而且需要能源提供生產(chǎn)動(dòng)力。

由表4可知，2017年遼寧環(huán)境污染治理取得一定實(shí)效，工業(yè)廢水、二氧化硫和煙塵排放量等指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn)。但目前有些指標(biāo)仍在持續(xù)增長，廢水排放量、廢氣排放量分別比2009年增加9.59%、100.32%，而廢水治理設(shè)施較2009年減少87套，廢水治理設(shè)施較少，導(dǎo)致廢水排放量增加，廢氣治理設(shè)施雖增加2 972套，但仍處于較低水準(zhǔn)，廢氣治理水平有待提高。

3 小結(jié)與建議

通過計(jì)算2017年遼寧省生態(tài)足跡和生態(tài)承載力得知，遼寧省目前的生態(tài)消費(fèi)情況遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過生態(tài)承載力，出現(xiàn)生態(tài)赤字問題，處于不可持續(xù)狀況。“綠水青山才是金山銀山”，經(jīng)濟(jì)發(fā)展不應(yīng)以生態(tài)破壞為代價(jià)?；诖耍P者提出以下建議。

第一，加強(qiáng)生態(tài)生產(chǎn)性土地的保護(hù)和管理。研究區(qū)草地人均足跡需求為0.510 12 hm2/人，草地人均承載力為0.000 10 hm2/人，草地?cái)?shù)量嚴(yán)重退化，這與氣候變暖、全球干旱等自然因素密不可分?？赏ㄟ^科技手段對草地生態(tài)進(jìn)行恢復(fù)和重建，按地域分異規(guī)律，通過封山育林、分區(qū)輪牧、種植優(yōu)良牧草等技術(shù)措施，保護(hù)生態(tài)性草地，發(fā)展人工草地和高科技農(nóng)業(yè)、充分發(fā)揮草地資源的生態(tài)功能。同時(shí)要加大林業(yè)生態(tài)屏障，禁止亂砍濫伐、毀林開荒等行為，改變“沙進(jìn)人退”的被動(dòng)局面。

第二，倡導(dǎo)綠色消費(fèi)觀，提高居民環(huán)保意識(shí)?？衫妹襟w等多種方式改變傳統(tǒng)生活消費(fèi)觀念，宣傳可持續(xù)消費(fèi)觀念的重要性。同時(shí)，扶持新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高資源的綜合利用率，改造設(shè)備技術(shù)，有效降低資源浪費(fèi)率和污染物排放量，以減少對環(huán)境的污染。

第三，減少不可再生能源消耗量，增加新興能源比重。促進(jìn)傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，提高環(huán)保能效、產(chǎn)品技術(shù)等水平，嚴(yán)格把控煤炭質(zhì)量，禁止使用散煤，對不達(dá)標(biāo)的企業(yè)，依法有序退出。同時(shí)，在嚴(yán)格把控環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，結(jié)合重點(diǎn)領(lǐng)域開展清潔生產(chǎn)，包括工業(yè)、建筑、交通、農(nóng)業(yè)、商貿(mào)等產(chǎn)業(yè)。如在交通上，提高新能源汽車的比例，鼓勵(lì)客運(yùn)、公交、旅游公司購買配置天然氣等清潔能源車輛。從源頭減輕生態(tài)環(huán)境污染，為生態(tài)文明建設(shè)提供有效后盾。

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