基于生態(tài)足跡模型的安徽省人口容量測(cè)算

□

安徽省是我國(guó)人口較多和發(fā)展任務(wù)較重的省份之一，人口密度較大，人均自然資源相對(duì)較少，人口與自然資源矛盾突出。進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，安徽經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，成就突出，從農(nóng)業(yè)大省快速向工業(yè)大省轉(zhuǎn)型，城市發(fā)展水平不斷提升，居民生活水平穩(wěn)步提高。隨著自然資源的持續(xù)消耗，環(huán)境污染和破壞日趨加重，安徽省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)遭遇資源瓶頸、環(huán)境約束和人口制約的矛盾也逐漸顯現(xiàn)，近年來(lái)安徽省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度也有所下滑。研究如何調(diào)整經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，實(shí)現(xiàn)人口、資源和環(huán)境之間可持續(xù)發(fā)展，對(duì)安徽省的轉(zhuǎn)型與發(fā)展具有重要意義。

|人口容量的定義及測(cè)算方法

目前關(guān)于人口容量的研究主要有以下三個(gè)方面，一種是從生態(tài)學(xué)角度評(píng)估人類活動(dòng)與自然資源如水資源、土地最大承載力之間的相互關(guān)系，推算出在不導(dǎo)致生態(tài)退化的前提下，自然資源所能承受的最大人口數(shù)量。一種是將經(jīng)濟(jì)視為決定容量的關(guān)鍵因素，經(jīng)濟(jì)的發(fā)達(dá)程度、技術(shù)水平和消費(fèi)水平?jīng)Q定人口容量的大小。還有一種是通過(guò)數(shù)學(xué)或計(jì)量模型估算維系生存所能容納的人口規(guī)模。本文主要利用生態(tài)足跡模型測(cè)算地區(qū)人口容量，同時(shí)與其他測(cè)量方法進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。

生態(tài)足跡理論由加拿大學(xué)者威廉·瑞斯提出，是衡量人類對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)需求的指標(biāo)，反映人均食物和服務(wù)消費(fèi)量以及CO2排放量。生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進(jìn)行核算比較，能夠判斷一個(gè)國(guó)家或地區(qū)是否生活在生態(tài)系統(tǒng)可承受的范圍內(nèi)。

|安徽省生態(tài)足跡與人口容量測(cè)算

（一）生態(tài)承載力測(cè)算

將安徽地區(qū)的生態(tài)生產(chǎn)性用地劃分為耕地、草地、林地、水域、建筑用地和化石燃料用地等6 類，利用調(diào)整系數(shù)即均衡因子和產(chǎn)出因子將各類土地面積換算成各類土地的生態(tài)承載力，計(jì)算公式如下：

（1）式中，EC 為區(qū)域生態(tài)承載力，衡量單位為全球公頃，Ai表示某類土地的生態(tài)承載力。ri為某類土地的折算系數(shù)，即均衡因子；由于各國(guó)耕地、草地等生產(chǎn)用地利用程度和成產(chǎn)能力存在較大差異，為使計(jì)算結(jié)果具有相對(duì)可比性，需轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)單位，因此在各類土地面積基礎(chǔ)上乘以均衡因子。一般而言，耕地、草地、林地、水域、建筑用地和化石燃料用地均 衡因子分別為2.82、0.54、1.14、0.22、2.82,和1.14。yi表示產(chǎn)出因子，為本地區(qū)某類土地產(chǎn)品的單位產(chǎn)量與世界平均產(chǎn)量之比。本文對(duì)安徽省耕地、草地、林地、水域、建筑用地和化石燃料用地的產(chǎn)出因子分別取2.16、0.54、1.55、1.00、1.04，化石燃料用地的生態(tài)承載力定義為0。

表1 安徽省2018年生態(tài)承載力情況

根據(jù)2018 年末安徽省各類土地面積數(shù)據(jù)，計(jì)算得出本地區(qū)生態(tài)承載力面積為44511208 全球公頃。按照常住人口計(jì)算，人均生態(tài)承載力為0.6992ghm2/人，分別相當(dāng)于2014 年世界平均水平（1.69）和全國(guó)平均水平（1.0）的41.4%和69.9%。

（二）生態(tài)足跡的計(jì)算

資源消費(fèi)主要分為兩大類，一類是能源消費(fèi)，如煤炭、焦炭、原油和電力等；另一類是生物資源消費(fèi)，如谷物、豆類、薯類等糧食作物，油料、棉花、木材、水果等林地產(chǎn)品；肉類、蛋和奶類和水產(chǎn)品。生態(tài)足跡為區(qū)域內(nèi)居民各類資源消費(fèi)量以及CO2排放量折算成各類生態(tài)土地面積總和。計(jì)算公式如下：

公式（2）中，EF 為生態(tài)足跡，表示土地的生態(tài)占用量，cij代表某類土地中各種產(chǎn)品的消費(fèi)量，rij為均衡因子。自2017 年起安徽不再公布煤炭等能源消費(fèi)數(shù)據(jù)，本文假設(shè)安徽2018 年煤炭等化石能源消費(fèi)與2016年保持不變。

2018 年，安徽省生態(tài)足跡為169473755ghm2，人均生態(tài)足跡為2.6622ghm2/人。根據(jù)世界自然基金會(huì)發(fā)布的《地球生命報(bào)告2018》顯示，2014 年中國(guó)人均人生足跡為3.7ghm2/人，安徽省人均生態(tài)足跡比全國(guó)平均水平約低1ghm2/人，相當(dāng)于全國(guó)平均水平的72%。

表2 安徽省2018年能源消費(fèi)賬戶

（三）安徽省生態(tài)盈虧分析

當(dāng)一個(gè)地區(qū)的生態(tài)承載力小于生態(tài)足跡，即出現(xiàn)生態(tài)赤字，其大小為生態(tài)承載力與生態(tài)足跡之差，赤字越大表示生態(tài)超載與透支越嚴(yán)重；反之，則為生態(tài)盈余。

計(jì)算結(jié)果表明，2018 年安徽省生態(tài)足跡是生態(tài)承載力的3.8 倍，生態(tài)赤字為1.9630hm2/人，低于全國(guó)2.7hm2/人的赤字水平,但生態(tài)承載力透支程度高于全國(guó)水平。安徽省6類土地中，僅林地和建筑用地出現(xiàn)生態(tài)盈余，人均盈余分別為0.0367hm2/人和0.0118hm2/人。耕地、草地、水域和化石燃料用地均出現(xiàn)生態(tài)赤字，其中，生態(tài)赤字最大的為化石用地，占全部赤字的一半以上，這與地區(qū)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭消費(fèi)比例過(guò)高有關(guān)。草地和水域的生態(tài)赤字較大，分別為0.4018hm2/人和0.2513hm2/人。煤炭等化石能源的大量使用、肉類和水產(chǎn)品的消費(fèi)是導(dǎo)致生態(tài)赤字的主要原因。

（四）安徽省人口容量測(cè)算

生態(tài)足跡模型中人口容量估算的原理為利用林地的生態(tài)承載力盈余適當(dāng)擴(kuò)大生態(tài)赤字，在維持現(xiàn)有生態(tài)均衡下，生態(tài)承載力所能支持的人口規(guī)模。計(jì)算公式如下：

按照生態(tài)足跡理論中對(duì)人口容量的估算模型，為生態(tài)均衡時(shí)設(shè)定的人均生態(tài)赤字，據(jù)此計(jì)算高中低三種方案下對(duì)應(yīng)的人口容量。方案A（高方案）：在保持林地生態(tài)盈余的前提下，將0.03hm2/人的林地生態(tài)承載力盈余用于CO2等溫室氣體的吸收，即當(dāng)生態(tài)赤字?jǐn)U大至1.9930hm2/人時(shí)，安徽省仍能維持現(xiàn)有的生態(tài)條件不變，達(dá)到均衡狀態(tài)。方案B（中方案）：假設(shè)將0.02hm2/人用于專門(mén)吸收溫室氣體，允許生態(tài)赤字進(jìn)一步擴(kuò)大而維持均衡。方案C（低方案）：將生態(tài)均衡時(shí)赤字值設(shè)定為擴(kuò)大0.01hm2/人。三種方案計(jì)算出的生態(tài)人口容量為6651.28 萬(wàn)人、6553.35 萬(wàn)人和6458.27 萬(wàn)人。不管以何種方案，安徽省目前人口規(guī)模都接近生態(tài)均衡所能容納的人口容量極限，這意味著人口對(duì)土地資源的壓力在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間里始終存在。

表3 安徽省2018年生物資源賬戶

表4 安徽省2018年人均生態(tài)足跡分析

|其他模型對(duì)人口容量的測(cè)算

在關(guān)于人口容量的研究中，比較常見(jiàn)的一種觀點(diǎn)傾向于糧食產(chǎn)量作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。以糧食生產(chǎn)測(cè)算出的人口容量，在衡量區(qū)域人口安全方面具有一定的合理性。2019 年，安徽省和全國(guó)糧食產(chǎn)量分別為4054 萬(wàn)噸，根據(jù)國(guó)新辦發(fā)布的《中國(guó)的糧食安全》數(shù)據(jù)顯示同年我國(guó)糧食占有量為每人每年470 公斤，以此估算，安徽省糧食安全人口容量為8625.6 萬(wàn)人。如果以世界糧農(nóng)組織公布的每人每年糧食占有為400 公斤的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，安徽省可容納的人口分別為10135 萬(wàn)人，該值為理論上的極限值。

單一要素模型的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡(jiǎn)便，從宏觀上把握核心要素，缺陷在于過(guò)于片面。按照糧食產(chǎn)量模型計(jì)算，2019 年上海市、江蘇省和浙江省人口糧食安全人口容量分別為204萬(wàn)人、7885.5 萬(wàn)人和1259.6 萬(wàn)人，分別為目前常住人口的8.4%、97.7%和21.5%，這顯然與現(xiàn)實(shí)差異較大。經(jīng)濟(jì)承載力理論傾向于從經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)角度衡量人口與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展之間的相關(guān)性，可以解釋在世界不同國(guó)家或地區(qū)，環(huán)境與資源相似卻存在完全不同的生活水平和人口承載規(guī)模。以全國(guó)平均經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平為基準(zhǔn)，經(jīng)測(cè)算2019 年安徽省人口容量為5235.29 萬(wàn)人，比常住人口少1000 萬(wàn)左右，這表明與目前的經(jīng)濟(jì)規(guī)模及發(fā)展水平相比，人口處于超載狀態(tài)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平無(wú)法容納全部人口，導(dǎo)致一部分人口處于標(biāo)準(zhǔn)生活水平之下。

2019 年，上海市的人口密度是安徽省的8.5 倍，人均土地資源比安徽省更少，但經(jīng)濟(jì)人口容量大于安徽省，原因在于上海市的經(jīng)濟(jì)人口密度遠(yuǎn)小于安徽省，每創(chuàng)造一萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)增加值上海需要0.06人，而安徽省需要0.17 人，幾乎為上海的3 倍。長(zhǎng)三角為我國(guó)人口最稠密的地區(qū)之一，也是經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，雖人均資源也非常緊張，仍然可容納大量人口。生態(tài)足跡模型的優(yōu)勢(shì)在于可以廣泛地將人類各類生產(chǎn)消費(fèi)性活動(dòng)納入統(tǒng)計(jì)分析，并且折算成全球標(biāo)準(zhǔn)單位的數(shù)值，便于國(guó)際比較。模型的缺陷是各類參數(shù)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)不一，且統(tǒng)計(jì)的口徑并未完全一致，計(jì)算出來(lái)的承載力差異較大。

表5 2019年長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)承載力與人口容量

綜上所述，糧食人口模型預(yù)測(cè)安徽省人口容量為8625.5 萬(wàn)人，極限值為10135 萬(wàn)人。經(jīng)濟(jì)承載力模型計(jì)算的人口容量則為5235.3 萬(wàn)人。生態(tài)足跡模型估算值為6458.3 萬(wàn)人，高方案值為6651.3 萬(wàn)人。理論上而言，糧食安全模型測(cè)算出的是在農(nóng)業(yè)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度處于較低水平的環(huán)境下的人口容量。經(jīng)濟(jì)承載力強(qiáng)調(diào)的是工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化和城市化驅(qū)動(dòng)下的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展所能容納的人口，以技術(shù)升級(jí)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)進(jìn)步以及生活水平不斷提高為目標(biāo)，因此是人口容量最小的。生態(tài)足跡理論估算的人口容量介于二者之間，既考慮到生態(tài)資源如土地對(duì)人口規(guī)模的支持程度，又考慮到技術(shù)水平、生活水平等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)生態(tài)及資源的消耗。

|結(jié)論及對(duì)策建議

本文以生態(tài)足跡模型測(cè)算安徽省生態(tài)承載力、生態(tài)足跡和人口容量，并將測(cè)算結(jié)果與單一要素模型、經(jīng)濟(jì)承載力理論進(jìn)行對(duì)比分析，判斷安徽省人口容量的實(shí)際狀況，彌補(bǔ)了單一模型的缺陷。文章認(rèn)為相對(duì)于自然資源、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度而言，人口超載壓力逐漸增大，資源逐漸枯竭；環(huán)境破壞日趨加劇，生態(tài)修復(fù)的成本與代價(jià)越來(lái)越大，資源與環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)約束逐漸加大。一旦經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)停滯，人口規(guī)模有被動(dòng)跟隨調(diào)整的風(fēng)險(xiǎn)，或者陷入大規(guī)模、低水平的靜止生存狀態(tài)，人口難以獲得發(fā)展。

如何在保持一定的生活水平前提下，通過(guò)科學(xué)規(guī)劃與政策引導(dǎo)將人口與環(huán)境、資源與經(jīng)濟(jì)的壓力保持在可控范圍是擺在人類面前的難題。就目前而言，可以采取的措施有以下四個(gè)方面。首先，倡導(dǎo)綠色發(fā)展理念，加快經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)型，通過(guò)減少資源消耗、提高能源的利用效率、開(kāi)發(fā)新型清潔能源等減少溫室氣體的排放。其次，探索健康適宜的生活方式，鼓勵(lì)綠色出行、厲行節(jié)約；避免當(dāng)前普遍存在的糧食浪費(fèi)；調(diào)整食物結(jié)構(gòu)中過(guò)多的肉類、水產(chǎn)品的消費(fèi)等做法均為降低人均生態(tài)足跡行之有效措施。第三，加大生態(tài)投入與環(huán)境保護(hù)力度，整治各類污染、破壞環(huán)境的活動(dòng)，不斷修復(fù)湖泊水域、森林、濕地和植樹(shù)造林。最后，堅(jiān)持科學(xué)生育觀，積極推行優(yōu)生優(yōu)育政策，不斷改善人口結(jié)構(gòu)和控制人口總量。