安徽省森林可持续发展与生态足迹分析

张然　王仙慧

摘 要：在传统生态足迹模型的基础上，分出生态足迹和承载力两部分来计算安徽省2009-2011年的森林生态足迹，根据统计数据中生物资源和各项能源的消费量，计算出森林的生物资源账户和能源消费账户的生态足迹，再进一步计算各年的生态承载力，发现安徽省2009-2011年都是生态盈余，但森林生态足迹会很快赶超其生态承载力。并对如何维持森林资源的可持续发展从能源消费和森林资源恢复两方面提出若干建议。

关键词：森林生态足迹；生物资源；能源消费；安徽省

中图分类号 S75 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）09-103-05

Abstract：Ecological footprint is a new method for quantitative measures of sustainable development，which reflecting the degree to people taking advantage of natural. This Article calculated two parts of the forest ecological footprint and bearing capacity from 2009 to 2011 in Anhui province with the basis of traditional ecological footprint model.According to the statistics of forestry biological resources and the fossil energy consumption，calculate the forest ecological footprint of biological resources accounts and fossil energy consumption accounts，then work out each of the ecological carrying capacity，further found that from 2009 to 2011 Anhui province keeps the ecological surplus，but the forest ecological footprint will catches up with the ecological carrying capacity soon，the author gave some advices from energy consumption and recovery of forest resources to maintain the sustainable development of forest resources.

Key words：Forest ecological footprint；Biological resources；Energy consumption；Anhui province

“生态足迹”这一概念是由哥伦比亚大学教授威廉·里斯于20世纪90年代初提出的一种度量可持续发展程度的量化指标，即在知道土地面积的基础上，通过测定人类利用自然中资源与能源的量来评估人类活动对生态系统的影响。生态足迹，即一个地区人口消费的所有资源和消纳这些人口所产生废弃物需要的生态生产性土地面积，包括6种土地类型：耕地、林地、水域、草地、化石能源用地和建筑用地（其中化石能源用地指用来吸收因燃烧化石能源而产生的CO2等温室气体的森林用地）。相对应的，生态承载力就是一个地区的这种生态生产性土地上能够提供资源或能源的多少。生态承载力与生态足迹即从供给和消费两方面讨论人类与环境的相互关系，定量计算出2种指标的具体值再对其大小进行比较，结果可能为生态盈余或生态赤字，从而判断和评论一个地区的可持续发展水平[1]。

本文研究的主要是安徽省森林资源的生态足迹，由于森林资源生态足迹针对的是人们对森林资源的消费，所以在计算中的土地类型只需考虑经济林地和吸收CO2林地，分别对应森林生物资源和能源消费。通过运用生态足迹模型分析方法对安徽省森林资源的可持续发展进行分析和核算，并结合生态承载力进行评价，揭示其可持续发展趋势。

1 生态足迹概念和计算模型

1.1 生态足迹 生态足迹是一种用土地空间的占用来衡量可持续发展程度的自然资产综合核算方法，通过比较人类生产生活所需要的自然资源消费量与消纳人类产生的废弃物所需要的生态生产性空间的面积大小来判断人类对自然资源的利用是否过度，其基本思想是将人类消费所需要的自然资源量和自然资源产生的承载力转化为可共同比较的土地面积，从生态学的角度来度量人类生活生产活动对自然环境的影响[2]。这种分析方法自20世纪90年代被介绍入我国以来得到了广泛应用。

为人类提供自然资源的6种生态生产性土地根据各自产量的大小，结合相应的权重系数，换算成标准化的单位“全球性公顷”ghm2（global hectare），1单位的全球性公顷指的是1hm2具有全球平均产量的生产力空间[3]。本文研究的就是6种土地类型中的林地，即林业资源的生态足迹。根据森林资源的利用类型将其分为生物资源消费和能源资源消费，即林业的经济收入和用来吸收CO2的森林资源。

计算公式如下：

EF=N×ef=N×rj×∑（ɑɑi）=N×rj×∑（ci/pi）

式中，EF为总的生态足迹（hm2）；N为人口总量（人）；ef为人均生态足迹（hm2/人）；rj为均衡因子（全球该类生态生产性土地的平均生产力与全球各类生态生产性土地平均生产力的比值）；ɑɑi表示人均第i种产品折算的生物生产面积（hm2）；i表示消费某一类产品的类型；ci表示第i种产品的年消费量（kg）；本文中森林的生物资源产品ci表示的是年产量；pi表示第i种产品的全球平均生产力（kg/hm2）。endprint

本文在计算人均生态足迹时，将上式生态足迹计算公式拆分转化为生物资源消费和能源消费的2种人均生态足迹公式，生物资源消费取主要林产品包括木材、干果、鲜果和木本油料，通过分别计算各项的人均生态生产性土地面积，汇总得到总生态生产性土地面积，再乘以均衡因子得到森林资源的生物资源消费生态足迹。公式见下文的ef安徽生物（其中分子中乘以1 000是为了将单位“吨”转换为“千克”）。

能源资源消费在本文中指的是化石能源消费。能源燃烧是主要的温室气体排放来源，其中95%来自化石能源[4]，燃烧化石能源产生的CO2成为导致全球温室效应的主要因素，为维持生态平衡，需要有一定面积的森林来吸收燃烧化石能源产生的CO2，即吸收CO2的林地。本文中通过人们对主要化石能源的消费量来反映对吸收CO2林地的生态占用，不同燃料所释放的CO2效率不同，因此要分别计算出各类化石能源的生态生产性土地面积，再进行加总和均衡因子的调整，得出总的化石能源人均生态足迹。公式见下文的ef安徽能源[5]。

计算公式如下：

ef安徽生物=[总消费量×1 000全球平均产量×总人口]

ef安徽能源=[总消费量×折算系数全球平均能源足迹×总人口]

1.2 生态承载力 生态承载力又称“生态足迹供给”，其结果是由统计年鉴中提供的各类人均生产性土地面积乘以相应的产量因子和均衡因子，均衡结果后再除去12%（用于保护物种多样性）而得出。但是由于不同地区的土地生产能力存在差异，还需要一个权重去均衡，即产量因子。产量因子是“某一地区的某一土地类型的平均产量比上全球同类土地的平均产量”[5]，计算公式如下：

EC=N×ec=N×∑（ɑj×rj×yj）

式中，EC表示区域总生态承载力（hm2）；N为人口总量（人），本文主要是全省的常住人口；ec表示人均生态承载力（hm2/人）；ɑj表示人均生物生产性面积；rj为均衡因子（此处取1.25）；yi为产量因子（此处取0.91）[6]。

1.3 生态赤字/生态盈余 生态赤字和生态盈余主要说明生态足迹和生态承载力的关系，两者进行比较，若生态足迹大于生态承载力，则说明这类生产性土地的生产跟不上人们在土地上的消纳，为生态赤字；反之则说明这类土地的生产能够满足人们的消费，甚至还有盈余。赤字的水平越高，越说明人们从某一生产性土地上掠夺的越多，超出土地的负荷，当地的生态系统就越不稳定；若盈余的水平越高，则表明当地可持续发展水平越高。

2 安徽省森林资源概况

安徽省林业比重较大，属于南方集体林区的重要省份之一。全省森林植被有明显的南北过渡地域特征，淮河以北是暖温带落叶阔叶林地带，多杨、桐、槐；淮河以南是中亚热带长绿阔叶林地带以及北亚热带长绿、落叶、阔叶混交林地带，多竹、杉、松。全省林业用地与耕地面积接近，在全国范围也占较大比重。2009年安徽省森林总面积为360.07万hm2，森林覆盖率26.06%，活立木总蓄积量有1.626亿m3。全省森林面积中，乔木林面积最大，为295.07万hm2，占森林总面积的81.95%；竹林面积32.28万hm2，占8.96%。森林面积按起源划分，主要的人工林面积达209.87万hm2和天然林150.20万hm2，分别占森林总面积的58.29%和41.71%。森林按五大林种划分：用材林206.64万hm2，防护林85.76万hm2，经济林56.85万hm2，特用林7.35万hm2薪炭林3.47万hm2，分别占57.39%、23.82%、15.79%、2.04%和0.96%[7]。

全省有21个山区县，全部分布在皖西大别山山区和皖南山区，森林覆盖率均在50%以上；有65个平原县，主要分布在淮北、沿淮、沿江地区，已全部划入全国平原绿化先进地区行列，平均森林覆盖率15%以上；其余的多为岗地、丘陵，分布在江淮之间，平均森林覆盖率达12%左右。

安徽省林副产品丰富，盛产的苹果、黄梨等水果主要在淮河以北，以宿州市产区为主。板栗、山核桃、银杏等干果主要在皖南山区，还有杜仲、木瓜等木本药材以及香菇、木耳等，其中砀山梨、金寨板栗、太和香椿、宁国山核桃、泾县青檀、宣州木瓜等林副产品闻名遐迩。林业产值在安徽省收入中也占有重要位置。

3 安徽省森林生态足迹计算结果

上文的森林数据中，全省的数据来源于2004年安徽省森林资源连续清查第6次复查结果，生态足迹计算中的数据来源于2010-2012年安徽省统计年鉴。

3.1 能源消费账户计算 能源消费账户中的能源主要是原煤、焦碳、原油、燃料油、汽油、柴油和电力等，由上述的ef安徽能源生态足迹计算公式将能源消费量转化为化石燃料用地面积。采用国际上通用的，计算单位化石燃料生产土地面积中的全球平均能源足迹与每一类能源相对应的折算系数（也是燃烧这一能源所排放的碳含量比例），将安徽省能源消费所消耗的热量折算成一定的化石能源土地面积即能源生态足迹账户[7]。计算结果见表1。

3.2 生物资源消费计算 生物资源消费在本文中主要包括水果、干果、木本油料、毛竹和木材。生物资源生产的生态足迹主要是根据1993年联合国粮农组织计算的若干生物资源的世界平均产量的数据，具体见表2（其中生物资源的消费主要是当年其品种的生产产量）。

3.3 生态足迹与生态承载力计算 将上述对安徽省能源消费及森林生物资源消费计算得到的各种生物生产面积类型进行汇总，乘以相应的均衡因子，再除去用于保护生物多样性的12%的生态承载力，就得到安徽省2009-2011年的总的人均生态承载力。其计算结果见表3。

4 森林生态足迹与生态承载力的描述与分析

4.1 森林生态足迹的特征描述 燃烧化石能源所排放的CO2由森林来吸纳和净化，生物资源也是直接从林业资源中产出，所以安徽省的森林生态足迹由林业资源的生态承载力对应供给，两者的关系反映的是生态盈余或生态赤字。安徽省2009-2011年的生态足迹与生态承载力对比结果见图1。endprint

由图1可以看出，2009-2011年的3a间都是盈余状态，生态承载力几乎没有明显的变化，但能源使用的生态足迹增幅显著，从0.042hm2/人增长到0.056hm2/人，虽然这3a还是生态盈余，但如一直按此速度很快就会生态赤字，即既有的森林数量不够吸收排放到空气中的CO2，不能被眼前的生态盈余蒙蔽，实际未来的安徽省森林资源承载力形势不容乐观。

2009-2011年安徽省森林生态足迹的构成见图2。森林生态足迹主要由生物账户和能源账户构成，生物账户的涨幅在可理解范围内，人口数量的增加或者是人们生活水平提高，消费较多的水果或木材等林业资源，但能源账户所占有的生态足迹量远远多于生物账户的，且随着时间增加能源生态足迹增长明显，人们对化石能源使用越来越依赖，安徽省森林生态足迹的主要压力来源于化石能源使用中的CO2排放量，即驱使生态足迹增长迅速的主要因素。

4.2 森林生态足迹结果分析与建议

4.2.1 分析 由表3可知，安徽省的生态承载力尚处于盈余状态，可暂时满足生态足迹的使用，但生态足迹的增长势头远超过生态承载力，若按此速度发展，5a内安徽省的森林生态足迹便开始赤字，且森林面积的增加速度慢，难度大，很难跟上生态足迹的消耗。特别是能源使用的足迹，燃烧能源所带来的温室气体远远大于森林所吸收的量，两者不成比例，排放的气体得不到森林的吸收消纳而逐渐积存，日渐破坏整个生态环境的平衡，可见化石能源消费是影响森林资源可持续发展的首要因素。

4.2.2 建议 （1）由于社会经济的发展和人们对经济效益的追求，引起天然气、煤炭、煤油等化石能源的需求日益扩大，化石能源燃烧所产生的CO2等温室气体排放量逐年增加。其中在安徽原煤的森林生态足迹占用比例最大，安徽省的两淮矿区是国家“十二五”规划建设的煤炭基地之一，煤炭资源主要分布在皖北的两淮地区，这一地区约占全省煤炭资源储量的98.9%，安徽省是主要的煤炭产量区。因为这种能源分布的结构，主要的能源使用是依靠火力发电，在没有其他清洁能源开发和推广之前，安徽省一直要依赖这种传统型能源利用模式即利用率低排放量大。这样的能源结构会加大对安徽省森林资源的可持续发展的压力。为了进一步促进安徽省森林生态系统的发展，实现森林资源的可持续利用，缩减森林生态赤字的到来，需要调整能源消费结构、调控人类消费活动，发展绿色能源及相关产业来保证和维护森林生态系统的稳定。

2）生物资源消费是人们日常生产生活和经济发展的需要，以森林生物资源为原料的相关产业迅速发展，特别是安徽省的木本油料，油桐籽、油茶籽以及木材的产量占林产品产量的很大比重，但从总体上来看，安徽省森林生物资源账户对其森林资源可持续发展的影响并不显著。

安徽省2011年各市森林面积和各市人均森林占有率的政区图见图3、图4。由图3、图4可以看出，安徽省的森林分布不是很规律，但主要的能源城市淮南和淮北以及钢铁和矿产城市马鞍山市和铜陵市都是属于森林覆盖率较低的地区；而在全省范围人均森林占有率大致上呈环状递增的趋势，以合肥市为中心向四周环状递增，黄山的人均森林占有率最高，宣城和池州次之。2幅图对比大致可以看到安徽省森林生态承载力的能力和薄弱所在。在森林资源恢复措施上因地制宜，主次结合，皖北和皖中适当控制人口规模，减少人口的自然增长率；淮南、淮北、马鞍山和铜陵可着重发展植树造林，每年扩大营林面积，尽早预防或者是弥补能源和矿产城市的通病，同时也需提高人口素质，减轻环境压力，减少生态足迹的需求。

参考文献

[1]史敬华，夏春海.合肥市可持续发展的生态足迹分析[C]//第七届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集.2011：435-439.

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[9]安徽省统计局.安徽省统计年年鉴[M].2010.

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由图1可以看出，2009-2011年的3a间都是盈余状态，生态承载力几乎没有明显的变化，但能源使用的生态足迹增幅显著，从0.042hm2/人增长到0.056hm2/人，虽然这3a还是生态盈余，但如一直按此速度很快就会生态赤字，即既有的森林数量不够吸收排放到空气中的CO2，不能被眼前的生态盈余蒙蔽，实际未来的安徽省森林资源承载力形势不容乐观。

2009-2011年安徽省森林生态足迹的构成见图2。森林生态足迹主要由生物账户和能源账户构成，生物账户的涨幅在可理解范围内，人口数量的增加或者是人们生活水平提高，消费较多的水果或木材等林业资源，但能源账户所占有的生态足迹量远远多于生物账户的，且随着时间增加能源生态足迹增长明显，人们对化石能源使用越来越依赖，安徽省森林生态足迹的主要压力来源于化石能源使用中的CO2排放量，即驱使生态足迹增长迅速的主要因素。

4.2 森林生态足迹结果分析与建议

4.2.1 分析 由表3可知，安徽省的生态承载力尚处于盈余状态，可暂时满足生态足迹的使用，但生态足迹的增长势头远超过生态承载力，若按此速度发展，5a内安徽省的森林生态足迹便开始赤字，且森林面积的增加速度慢，难度大，很难跟上生态足迹的消耗。特别是能源使用的足迹，燃烧能源所带来的温室气体远远大于森林所吸收的量，两者不成比例，排放的气体得不到森林的吸收消纳而逐渐积存，日渐破坏整个生态环境的平衡，可见化石能源消费是影响森林资源可持续发展的首要因素。

4.2.2 建议 （1）由于社会经济的发展和人们对经济效益的追求，引起天然气、煤炭、煤油等化石能源的需求日益扩大，化石能源燃烧所产生的CO2等温室气体排放量逐年增加。其中在安徽原煤的森林生态足迹占用比例最大，安徽省的两淮矿区是国家“十二五”规划建设的煤炭基地之一，煤炭资源主要分布在皖北的两淮地区，这一地区约占全省煤炭资源储量的98.9%，安徽省是主要的煤炭产量区。因为这种能源分布的结构，主要的能源使用是依靠火力发电，在没有其他清洁能源开发和推广之前，安徽省一直要依赖这种传统型能源利用模式即利用率低排放量大。这样的能源结构会加大对安徽省森林资源的可持续发展的压力。为了进一步促进安徽省森林生态系统的发展，实现森林资源的可持续利用，缩减森林生态赤字的到来，需要调整能源消费结构、调控人类消费活动，发展绿色能源及相关产业来保证和维护森林生态系统的稳定。

2）生物资源消费是人们日常生产生活和经济发展的需要，以森林生物资源为原料的相关产业迅速发展，特别是安徽省的木本油料，油桐籽、油茶籽以及木材的产量占林产品产量的很大比重，但从总体上来看，安徽省森林生物资源账户对其森林资源可持续发展的影响并不显著。

安徽省2011年各市森林面积和各市人均森林占有率的政区图见图3、图4。由图3、图4可以看出，安徽省的森林分布不是很规律，但主要的能源城市淮南和淮北以及钢铁和矿产城市马鞍山市和铜陵市都是属于森林覆盖率较低的地区；而在全省范围人均森林占有率大致上呈环状递增的趋势，以合肥市为中心向四周环状递增，黄山的人均森林占有率最高，宣城和池州次之。2幅图对比大致可以看到安徽省森林生态承载力的能力和薄弱所在。在森林资源恢复措施上因地制宜，主次结合，皖北和皖中适当控制人口规模，减少人口的自然增长率；淮南、淮北、马鞍山和铜陵可着重发展植树造林，每年扩大营林面积，尽早预防或者是弥补能源和矿产城市的通病，同时也需提高人口素质，减轻环境压力，减少生态足迹的需求。

参考文献

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[9]安徽省统计局.安徽省统计年年鉴[M].2010.

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由图1可以看出，2009-2011年的3a间都是盈余状态，生态承载力几乎没有明显的变化，但能源使用的生态足迹增幅显著，从0.042hm2/人增长到0.056hm2/人，虽然这3a还是生态盈余，但如一直按此速度很快就会生态赤字，即既有的森林数量不够吸收排放到空气中的CO2，不能被眼前的生态盈余蒙蔽，实际未来的安徽省森林资源承载力形势不容乐观。

2009-2011年安徽省森林生态足迹的构成见图2。森林生态足迹主要由生物账户和能源账户构成，生物账户的涨幅在可理解范围内，人口数量的增加或者是人们生活水平提高，消费较多的水果或木材等林业资源，但能源账户所占有的生态足迹量远远多于生物账户的，且随着时间增加能源生态足迹增长明显，人们对化石能源使用越来越依赖，安徽省森林生态足迹的主要压力来源于化石能源使用中的CO2排放量，即驱使生态足迹增长迅速的主要因素。

4.2 森林生态足迹结果分析与建议

4.2.1 分析 由表3可知，安徽省的生态承载力尚处于盈余状态，可暂时满足生态足迹的使用，但生态足迹的增长势头远超过生态承载力，若按此速度发展，5a内安徽省的森林生态足迹便开始赤字，且森林面积的增加速度慢，难度大，很难跟上生态足迹的消耗。特别是能源使用的足迹，燃烧能源所带来的温室气体远远大于森林所吸收的量，两者不成比例，排放的气体得不到森林的吸收消纳而逐渐积存，日渐破坏整个生态环境的平衡，可见化石能源消费是影响森林资源可持续发展的首要因素。

4.2.2 建议 （1）由于社会经济的发展和人们对经济效益的追求，引起天然气、煤炭、煤油等化石能源的需求日益扩大，化石能源燃烧所产生的CO2等温室气体排放量逐年增加。其中在安徽原煤的森林生态足迹占用比例最大，安徽省的两淮矿区是国家“十二五”规划建设的煤炭基地之一，煤炭资源主要分布在皖北的两淮地区，这一地区约占全省煤炭资源储量的98.9%，安徽省是主要的煤炭产量区。因为这种能源分布的结构，主要的能源使用是依靠火力发电，在没有其他清洁能源开发和推广之前，安徽省一直要依赖这种传统型能源利用模式即利用率低排放量大。这样的能源结构会加大对安徽省森林资源的可持续发展的压力。为了进一步促进安徽省森林生态系统的发展，实现森林资源的可持续利用，缩减森林生态赤字的到来，需要调整能源消费结构、调控人类消费活动，发展绿色能源及相关产业来保证和维护森林生态系统的稳定。

2）生物资源消费是人们日常生产生活和经济发展的需要，以森林生物资源为原料的相关产业迅速发展，特别是安徽省的木本油料，油桐籽、油茶籽以及木材的产量占林产品产量的很大比重，但从总体上来看，安徽省森林生物资源账户对其森林资源可持续发展的影响并不显著。

安徽省2011年各市森林面积和各市人均森林占有率的政区图见图3、图4。由图3、图4可以看出，安徽省的森林分布不是很规律，但主要的能源城市淮南和淮北以及钢铁和矿产城市马鞍山市和铜陵市都是属于森林覆盖率较低的地区；而在全省范围人均森林占有率大致上呈环状递增的趋势，以合肥市为中心向四周环状递增，黄山的人均森林占有率最高，宣城和池州次之。2幅图对比大致可以看到安徽省森林生态承载力的能力和薄弱所在。在森林资源恢复措施上因地制宜，主次结合，皖北和皖中适当控制人口规模，减少人口的自然增长率；淮南、淮北、马鞍山和铜陵可着重发展植树造林，每年扩大营林面积，尽早预防或者是弥补能源和矿产城市的通病，同时也需提高人口素质，减轻环境压力，减少生态足迹的需求。

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[9]安徽省统计局.安徽省统计年年鉴[M].2010.

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