基于生态足迹方法的远安县可持续发展动态研究

陈 涛，程 畅，张雯娜，宫留留

(湖北大学资源环境学院，湖北武汉430062)

生态承载力是承载力在生态学方面的应用，指自然生态系统所提供的资源和环境对人类社会系统良性发展的支持能力，是自然体系调节能力的客观反映［1-2］。生态足迹方法目前广泛应用于度量生态承载力，最初是由加拿大生态经济学家William及其博士Wackernagel提出的，该方法通过测定现今人类为了维持自身及其生存而利用自然量来评估人类对生态系统的影响［3-4］，是基于土地面积的指标，包括生态足迹和生态承载力两部分［5-6］。世界环境与发展委员会(WCED)发表的研究报告《我们共同的未来》中，将可持续发展定义为既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展［7-9］。生态承载力和可持续发展两者之间的本质和相互关系联系紧密，要想实现人类社会的可持续发展，必须处在生态系统的承载力范围内，不应超越生态系统的承载力阈值［4，9］。

县域是我国国民经济和社会格局的重要组成部分，随着经济的不断发展，县域范围内面临的资源与环境问题也日益凸显，但其受重视程度远不及城市［10］。远安县作为宜昌市典型的资源型县域，经济的发展也带来了一些环境问题，所以衡量和评价远安县当前的生态资源承载情况显得尤为重要，但是目前关于远安县生态承载力方面的研究尚未见报道。因此，利用生态足迹方法来计算生态承载力，从而为远安县今后的可持续发展提供科学依据，就显得意义重大。

1 资料与方法

1.1 研究区概况 远安县是黄帝之妻嫘祖的故里，是楚文化发祥地之一，位于湖北省西部、居宜昌市之东北。地理坐标为111°14＇～111°52＇E，30°53＇～31°22＇N。东距省会武汉市 355 km，西南距宜昌市117 km。县域之东、东南与荆门市、当阳市毗邻，西南、西与夷陵区为邻，北与保康县、南漳县接壤。境内东西横距61.3 km，南北纵距54 km，国土面积1 752 km2。远安地势西北高、东南低，高山、丘陵、河谷冲积平原兼而有之;气候属于北半球亚热带，属大陆季风性气候区，雨量充沛，年平均降水量1 000～1 100 mm;远安县地表水资源较丰富，沮河、漳河、西河为县内3条较大的水系;境内森林植被极为丰富，森林覆盖率高达74%，矿产资源也较为丰富，品种多，储量大。2013年，全县人口共193 837人，GDP为152.1亿元，三产业比例为11.5∶64.8∶23.7，固定资产投入148.12亿元，旅游业增长较快，全年的旅游综合营业收入达11.6亿元。

1.2 数据来源 以《远安县统计年鉴》(2009～2013)为基础资料，实地考察过程中收集的相关土地、交通、能源、自然资源等资料作为参考，均衡因子、产量因子两个参数均为2009～2013年的估算平均值。

1.3 研究方法 采用传统的生态足迹模型法，结合远安县的实际情况，指标体系尽量选取消费量比重较大的，由于远安县草地所占面积较小，对人的生活生产影响较小，在此未将草地计入，这里生物生产面积类型包括耕地、水资源用地、林地、建筑用地、化石能源土地和水域等6种。生态足迹和生态承载力的计算中涉及到均衡因子和产量因子两个参数，为了更好地反映出小区域自然资源利用的实际情况，引入了“市公顷”［11］。其中，均衡因子rj为某类型土地的均衡因子，等于远安县该类型土地的平均生态生产力与远安县所有各类生物生产性土地的平均生态生产力之比;产量因子yj为远安县某类型土地平均生产力与宜昌市同类土地平均生产力的比率。由于部分统计资料的缺乏，这里均衡因子和产量因子均为估算值(表1)。

表1 各土地利用类型的均衡因子和产量因子的估算值

1.3.1 生态足迹计算。生态足迹是指在一定的人口和规模条件下维持资源消费和废弃物所必需的生物生产土地面积，其计算公式为:

式中，EF为总的生态足迹(hm2);N为人口总数;ef为人均生态足迹(hm2/人);i为消费商品和投入的类型;rj为均衡因子;j为生物生产性土地类型，j=1，2，3，4，5，6;Ci为i种商品的人均消费量;Pi为i种消费商品的平均生产能力［5-6］。

远安县的生态足迹计算包括生物资源账户、能源账户、建设用地账户和水资源账户4个方面。生物资源账户中，小麦、水稻、玉米、油料、油菜籽、茶叶、蔬菜等7项农产品划入耕地用地类型，由于远安县的猪和家禽主要用饲料养殖，属于间接农产品，故将猪肉、牛肉、羊肉、禽蛋、禽肉等5项动物产品划入耕地用地类型。水果、油桐籽、香菇、核桃、木耳、板栗等6项林产品划入林地用地类型。能源账户主要计算煤、石油、电力等的足迹，折算成标准煤进行计算，从而得到人均能源消费的生态足迹。建设用地账户使用实际占用法计算，计算居民点、工矿占地、交通占地和水利设施用地等。水资源账户的计算包括生产、生活和生态三大方面［5］。

1.3.2 生态承载力计算。生态承载力是一个区域实际所能提供给人类生活的生物生产性面积，根据世界环境与发展委员会的报告，生态承载力计算时应扣除12% 的生物多样性保护面积，所以在生态承载力的计算中，最后的结果扣除了12%的生物多样性保护面积［12-13］。其计算公式为:

式中，EC为区域总生态承载力(hm2);N为人口数;ec为人均生态承载力(hm2/人);aj为人均生物生产面积;rj为均衡因子;yj为产量因子［5，12］。

2 结果与分析

2.1 生态赤字(盈余)分析 当生态承载力大于生态足迹时，为生态盈余，表明该地区的发展处于生态可承载的范围之内，生态系统是安全的;当生态承载力小于生态足迹时，为生态赤字，表明该地区的发展超过了生态可承载的范围，生态系统是不安全的［14］。由表2可知，2009～2013年，远安县整体呈现生态盈余，生态系统是安全的，处于可持续的发展状态。人均生态足迹、人均生态承载力呈现逐年上升，但是人均生态足迹逐年上升的速度较人均生态承载力要大一些，从2009年的1.238 1 hm2/人升至2013年的1.472 6 hm2/人，这也直接导致人均生态盈余的逐年下降。说明随着远安县经济的不断发展，对生态资源的索取日益增加，对生态环境的破坏也在不断扩大。在今后经济发展的同时，应加强对生态资源的保护，减少破坏，避免生态环境的持续恶化。

表2 2009～2013年远安县生态盈余汇总 hm2

2.2 6类生物生产土地类型生态赤字(盈余)趋势分析

2.2.1 化石能源用地。由于化石能源用地的生态承载力为0，所以其呈现生态赤字，且赤字额逐年增加，由2009年的0.021 1 hm2/人增至2013年的0.053 8 hm2/人。随着远安县经济尤其是工业经济的不断发展，对能源的需求呈现高速增长，年增速达40%以上。这表明为了更好地保护生态环境，远安县当前经济结构需要转型，应当合理调整当前的三产业比例，提高能耗的综合利用效率，避免能源消耗量的高速增长。

2.2.2 耕地。由图1可知，2009～2013年，远安县生态赤字呈倒V型变化，由2009年的0.023 4 hm2/人降至2010年的0.015 4 hm2/人;到2011年，随着耕地面积的增加，耕地则是呈现生态盈余，这主要得益于当地的耕地保护工作到2011年显有成效;但2012年，呈现生态赤字，且赤字额由0.020 2 hm2/人增至2013年的0.063 6 hm2/人。这表明耕地保护工作需进一步加强，特别是基本农田的保护，合理地进行城市建设规划，减少建筑用地对耕地的侵占。

2.2.3 林地。由图2可知，2009～2013年，远安县生态盈余呈直线式上升，由2009年的0.231 2 hm2/人升至2013年的0.224 4 hm2/人。这本身得益于远安县得天独厚的林地资源的巨大优势，另一方面也表明当地政府在林地加强保护、推动植树造林方面取得成功。

2.2.4 水域。由图3可知，2009～2013年，远安县水域基本呈现生态赤字，并维持在一个平衡状态，且赤字额相对来说比较小，维持在0.001 0 hm2/人左右。这表明当地对于水产品的需求已日益饱和。

2.2.5 建筑用地。由图4可知，2009～2013年，远安县建筑用地呈现生态盈余，基本趋于稳定，2011年的盈余量最小，这也直接导致了2011年耕地出现生态盈余。总的来说，当地政府在建筑占地方面，政策相对来说比较宽松，保证了足够的建筑用地。

2.2.6 水资源用地。由图5可知，2009～2013年，远安县水资源呈现生态盈余，盈余量相对较大，这得益于远安县境内丰富的水系带来了大量的水资源。但是，水资源的盈余处于逐年下降的趋势，由2009年的0.807 1 hm2/人降至2013年的0.746 5 hm2/人，这表明当地对于水资源利用程度的逐年加大，直接导致了水资源盈余减少，这应当引起足够的重视。今后的经济发展和生产生活中应注重水资源的保护，提高节水意识，提升农田灌溉用水和工业回水的利用效率，做好水资源的保护工作。

3 结论

2009～2013年，远安县总体呈现生态盈余，2013年总盈余量为145 024.878 9 hm2，人均生态盈余量为0.748 3 hm2/人，高于我国平均水平(-0.4 hm2/人)，也高于世界平均水平(-0.7 hm2/人)，这主要得益于远安县极高的林木覆盖率和丰富的水系现状。然而，伴随经济的持续发展与生活水平的不断提高，生态需求将不断上升，目前的生态盈余势必不断缩减，总体形势不容乐观。因此，在远安县经济快速发展，居民生活水平不断提高的同时，应当提高现有资源的利用效率，改变人们的生产和生活消费方式，建立资源节约型的社会生产和绿色消费体系，从而尽可能减少自身对生态足迹面积的需求，进一步增加生态用地面积，尤其是耕地、草地等产出因子较大的土地类型，从而增加供给量，减少不同生态用地类型供需之间的缺口，只有这样才能减少对自身资源的消耗。同时，通过科学技术水平的提高，提高各类土地的质量，提高生态足迹的供给。

图1 2009～2013年远安县耕地生态盈余变化趋势

图2 2009～2013年远安县林地生态盈余变化趋势

图3 2009～2013年远安县水域生态盈余变化趋势

图4 2009～2013年远安县建筑用地生态盈余变化趋势

图5 2009～2013年水资源用地生态盈余变化趋势

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