资源枯竭型城市生态转型研究——以黄石市为例

高红贵,李攀,王如琦,邓丽娟

(1 中南财经政法大学经济学院 湖北武汉 430073；2 湖北师范大学资源枯竭型城市转型与发展研究中心，湖北 黄石　435002)



资源枯竭型城市生态转型研究
——以黄石市为例

高红贵1、2,李攀1,王如琦1,邓丽娟1

(1 中南财经政法大学经济学院 湖北武汉 430073；2 湖北师范大学资源枯竭型城市转型与发展研究中心，湖北 黄石435002)

黄石市是典型的资源枯竭型城市，其经济发展近几年受到较大的阻力，基于此，黄石市在十二五规划期间提出“生态立市”口号。依据生态足迹模型，计算了黄石市2011——2014年十二五规划期间的生态足迹，并对其人均生态足迹、生态足迹多样性指数以及系统发展能力指数进行了分析，得出了黄石市总体上处于不可持续发展状态，但进行生态转型稍有成效，人均生态足迹增长幅度有所减缓；土地利用多样性比较单一，系统发展能力受限；并有针对性提出了黄石市生态转型几点建议。

资源枯竭型城市；生态转型；生态足迹

黄石市地处湖北省东南部，长江中游南岸，是新中国成立后湖北省最早设立的两个省辖市之一，是武汉城市圈副中心城市，华中地区重要的原材料工业基地，也是国务院批准的沿江开放城市。其是以铁、铜、煤炭、石灰石等矿产资源开采加工，钢、铜、水泥生产为主导产业的一个典型的综合资源型城市。黄石市在给国家经济发展做出了巨大的贡献同时也使得自己满身伤痕，现如今面临着矿竭城衰的尴尬局面，经济也开始走下行道路，在2009年被国家纳入第二批资源枯竭型城市，因此实行生态转型也显得尤为重要。

一、资源枯竭型城市生态转型国内研究综述

通过总结和梳理发现，学者们研究的城市转型问题大多主要针对可持续性低、资源匮乏等生态问题，研究的模式大多也是具体个案以及对策为起始点，进行探讨研究我国资源枯竭型城市生态转型。

部分学者研究了资源枯竭型城市可持续性发展问题。早期研究资源枯竭型城市可持续性问题主要是针对矿区而言，许豫东(2004)指出新时期实现矿产资源枯竭型城市持续发展的战略是：做好城市转型规划，发挥区域比较优势，适度依靠国家财政援助，推进产业结构转型以及重视发展科技生产力。李凤明(2004)针对矿区治理提出了要界定沉陷区范围，处理好沉陷区范围内受损项目以及规划好住宅小区等建议。在随后研究中，学者们更多的从实证方向入手，构建不同的指标体系，从而评价可持续性，郝传波(2008)建立可持续发展指标体系，运用熵理论将评价年份固有信息量化，综合权值，综合评价了鸡西市1995～2000年城市综合可持续发展情况,评价结果与实际情况较为吻合。石秀华(2009)运用层次分析—模糊综合分析法，设计了资源型城市黄石市可持续发展政策指标体系，从而对2003～2006年黄石市可持续性发展效果进行评价。张桂凤(2013)采用主成分分析法对阜新农业可持续发展状况进行定量评价，并在此基础上，提出加快区域农业可持续发展的对策。董峰(2010)则是对绿色GDP和真实储蓄率评价方法进行改进，重点探讨固定资本折旧、 资源变化和污染损失的计算，同时引入灰色关联分析方法，建立系统分析与模糊分析相结合的资源型城市可持续发展水平评价体系，并以此评价大庆市2003～2007年城市可持续发展水平。傅利平(2010)则是利用TOPSIS方法对中国34个典型资源型城市的可持续发展水平进行实证研究。朱琳(2008)、杨春璐(2012)、李泽红(2013)从生态足迹分析法出发对资源枯竭型城市进行了生态足迹、生态承载力以及生态盈亏动态分析，从而判断各地区可持续性发展状况。

此外，还有学者对生态安全以及生态修复等问题做了研究，在生态安全方面，范军富(2005)认为资源枯竭型城市在经济转型中，以生态安全为基础，以“四位一体”生态模式为内容的经济转型模式，并通过该模式把养殖和种殖有机结合在一起，把节能和农业生产、农民生活联系起来，形成无污染、无废料、多层次利用资源的生态农业良性循环体系。有部分国内学者建立一定的评价体系，其中陶晓燕(2014)基于“压力-状态—响应”概念模型，建立了典型资源枯竭型城市生态安全评价指标体系。利用集对分析理论从同异反三个方面综合考虑事物的确定和不确定因素的优势，建立了资源枯竭型城市生态安全评价模型和发展趋势模型。国内大部分学者认为重建资源枯竭型生态系统以及树立城市形象是迫在眉睫的，其重点是对矿区修复治理以及水污染的治理。李法云(2005)对资源枯竭型城市受损环境的修复途径和矿区水污染的治理和资源化利用进行了探讨，建议资源枯竭型城市的发展应以科学发展观为指导，加强受损环境的修复和治理；高怀军(2015)借鉴国内外资源枯竭型城市生态修复和再利用经验，对我国生态修复提出了加大政策支持力度，加大科技力度发展循环经济以及树立城市形象等建议。

综上所述，从资源枯竭型城市生态转型来看，大部分文献是通过分析资源枯竭型城市现状，从而提出转型建议，由于缺乏深层次研究，导致了其对策建议针对性不强。同时对策研究多，系统阐述少，缺乏合理的科学理论指导基础，特别是对资源枯竭型城市研究方面是少之又少。因此本文通过对国内相关生态转型文献的梳理，结合黄石市“十二五”规划时期生态转型特点，建立生态足迹模型，分析黄石市可持续发展的情况，同时从生态产业、生态农业与环境改善三个方面对黄石市进行针对性的生态转型建议。

二、实证分析

(一)研究方法与数据来源

1.生态足迹模型

生态足迹这一模型最初是由William在1992年提出，随后wackernagel进行了完善。该模型旨在测算人类的经济活动对生态环境所产生的影响，是评价生态可持续性的一个重要的指标。它指的是人类为了维持自身生存所消费的所有资源以及接纳人口所产生的废弃物所需要的生物生产性面积，并且与生态承载力进行比较，从而判断该地方的生态是否处于可持续状态的一个指标。

(1)生态足迹的计算。目前，在生态足迹的计算中，将地球上的土地分为六种类型，分别是耕地、林地、草地、水域、化石能源用地与水域。同时，一般分为两种账户计算生态足迹，它们有生物资源消费账户与能源消费账户。本文采用国际通用计算公式进行计算，公式如下：

式中：EF——总生态足迹

N——某一区域人口数

ef——人均生态足迹

rj——第j种类型土地的均衡因子

aai——人均第i种消费品折算的生物生产面积

ci——第i种消费品人均消费量

Pi——第i种消费品人均年消费量

在进行生态足迹计算中，由于六种类型的土地生产能力存在的差异性较大，因此不能将六种类型生产性土地面积单纯相加，而要把求得的每一种类型的生物生产性土地面积乘以对应的均衡因子(rj)，从而转化为可以比较的生物生产性土地面积。

(2)生态承载力的计算 跟生态足迹相对应的便是生态承载力，生态承载力描述的是一个区域所能提供给人类生活的生物生产性的空间。公式如下：

式中：EC——总生态承载力

N——某一区域人口数

ec——人均生态承载力

aj——j类人均实际生产性土地面积

rj——第j种类型土地的均衡因子

yj——第j种类型土地的产出因子

在进行生态承载力计算的时候，把各种类型的土地乘以相应的产出因子和均衡因子，然后将该区域不同类型的土地相加，从而得到可以比较的标准生态承载力。同时，世界环境与发展委员会(WCED)在《我们共同的未来》中建议，生态足迹的供给应扣除12%的生物生产性土地面积从而保护生物多样性。

(3)生态赤字的计算。通过生态足迹与生态承载力的差额，即可得出生态赤字，公式如下：

ES(ED)=EF-EC

式中：ES——生态盈余

ED——生态亏损

EF——生态足迹

EC——生态承载力

当一个地区的生态足迹大于生态承载力，则会出现生态亏损，表明该地区人类对自然界利用过度，超过了其可以承受的范围，说明该地区是处于不可持续发展的状态；反之，则说明该地区存在生态盈余，表明生态系统是安全的。

2.生态足迹多样性和系统发展能力分析法

(1)生态足迹多样性测算。生态足迹多样性是为六种类型的土地进行均衡度的分配，即指数越大说明土地利用越均衡，其公示如下：

式中：H——生态足迹多样性指数

pi——第i种类型土地在总生态足迹中的比例

(2)系统发展能力。系统发展能力可以由生态足迹与生态足迹多样性指数得到，运用Ulanowics公式，如下所示：

D=EF×H

式中：D——某区域发展能力

EF——总生态足迹

H——生态足迹多样性指数

(3)数据来源以及依据

本文对2011～2014年黄石市生态足迹的计算主要参考了国内外众多学者对生态足迹核算的方法，同时依据黄石市具体的情况，对某些数据进行了修改和完善。在时间段选取上选取2011年到2014年是由于2011年为十二五规划的起始点，并根据可查数据，将2014年设为研究时间段的终点，旨在考查十二五规划期间黄石市生态足迹的变化以及可持续发展情况，为黄石市下一步更好的进行生态转型提供依据。数据主要源于2012～2015年《黄石市统计年鉴》以及2011～2014年《黄石市国土资源公告》。

在计算生态足迹时均衡因子借鉴其他国内外学者研究情况，其中耕地、林地、草地、水域、化石能源用地和建筑用地的均衡因子分别为2.8、1.1、0.5、0.2、1.1和0.28。产出因子参考了Wackernagel 等于1997年对中国生态足迹计算时的取值。全球平均产量则借鉴了联合国粮农组织(FAO)官方网站上1995～2013年全球平均产量的数据。能源折算系数则是采用了Wackernagel 等在1999年提出的全球单位土地面积化石燃料的平均发热量。

(二)黄石市生态足迹计算实证分析

1.黄石市生态足迹的计算——以2014年为例

(1)黄石市2014年生态足迹的计算。生物资源消费一般分为三大类，分别是农产品、动物产品以及林产品，每一个类别下面都有更细小的划分，根据上文所述，可以得到黄石市2014年生物资源消费账户的生态足迹(见表一)。

表一　2014年黄石市生态足迹生物资源消费账户计算

续表一

生物资源生产量(t)全球平均产量(kg/hm2)总生态足迹(hm2)人均生态足迹(hm2/人)土地类型瓜果类81298180004516.55560.0017耕地茶叶462566816.25440.0003林地水果44346350012670.28570.0048林地食用坚果102330003410.0001林地油桐籽2391600149.37505.63382E-05林地油茶籽736916004605.62500.0017林地棕片118300039.33331.48349E-05林地板粟9803000326.66670.0001林地竹笋干5023000167.33336.31113E-05林地猪肉93300741260810.81100.4755草地牛肉29673389909.09090.0339草地羊肉11353334393.93940.0129草地禽肉51550331562121.21200.5892草地禽蛋产量43505400108762.50000.0410草地水产品产量215572297433517.24102.8036水域

黄石市能源消费主要包括原煤、洗精煤、焦炭、汽油、柴油、燃料油、天然气、热力以及电力，该部分生态足迹的计算见下表二：

表二　2014年黄石市生态足迹计算能源消费部分账户

注：天然气消费量单位为万立方米， 折算系数单位为GJ/万立方米；电力单位为万千瓦时,折算系数为GJ/万千瓦时；热力单位为GJ。

(2)黄石市2014年生态承载力的计算。根据黄石市2014年各种土地类型的面积再乘以相应的产出因子和均衡因子，得出黄石市生态承载力的情况，见下表三：

表三　黄石市2014年人均生态承载力

(3) 黄石市2014年生态足迹模型小结。将黄石市2014年各类土地人均进行综合可以得到，2014年人均生态足迹为3.4986hm2/人，人均生态承载力为0.3471hm2/人，总的生态亏损为3.1515hm2/人，表明黄石市2014年的发展是不可持续的状态。

2.黄石市2011～2014年生态足迹计算

根据2014年生态足迹的计算，推广到2011～2013年，计算得出2011～2014年生态足迹，见下表四：

表四　黄石市2011～2014年人均生态足迹汇总表

注：+为生态盈利 -为生态亏损

3.结果分析

(1)人均生态足迹分析。从表四可以看出随着人们的生活条件的好转，人均生态足迹逐年上升，由2011年3.0378hm2/人上升至2014年3.4986hm2/人，4年间增长了0.4608hm2/人,增长率为15.17%，年增长率分别为0.31%、14.67%与1.26%，其中增长最快的一年是2013年，这一年增长率明显高于其他年份。总的来说，随着经济的增长，给人们的生活带来改善的同时也给环境造成了不小的压力。

根据表四的统计数据，可以绘制出2011～2014年各种类型的人均生态足迹与总人均生态足迹变化图，如下图1：

图1黄石市2011～2014各类土地人均生态足迹与总生态足迹变化图

从图形中可以看出六种类型土地的人均生态足迹均有不同幅度的上涨，除了化石燃料用地在2012年有小幅度下降外，其他所有类型的土地人均生态足迹均处于上升状态中。同时可以由图1清晰的看出各种类型土地生态足迹占总生态足迹的大小，按从大到小顺序排分别是化石燃料用地(55.76%)、草地(16.50%)、水域(15.98%)、耕地(10.93%)、建筑用地(6.21%)以及林地(0.217%)，其中按增幅大小排序分别为建筑用地(63.70%)、林地(21.54%)、草地(17.93%)、水域(17.40%)、化石燃料用地(15.21%)与耕地(5.82%)。

图1补充黄石市2011～2014各类土地人均生态足迹变化折线图

化石燃料用地生态足迹占总生态足迹为55.76%，为占比最大的消费，增幅达到了15.21%，年均增长率达到了5.37%，可以看出化石燃料的消费虽然占整个资源消费比重还是挺大，但是增长幅度相对于其他资源开始有所下降，这与黄石市近几年来坚持生态立市，建设生态文明城市的关系密不可分，并于十二五规划期间提出“坚持生态立市产业强市，加快建成鄂东特大城市”的战略方针，使得黄石市能源消费结构逐渐多元化，同时也有效地遏制了生态足迹迅速增加的趋势。但在2012年的时候有一个小幅度的下降之后2013年时候却出现了大幅度的上升，分析2012年与2013年能源账户发现，是因为原煤消费量有一个较大幅度的消耗同比增长约为500000t。同时化石燃料用地与总人均生态足迹的曲线大致相符，说明了能源消费仍是黄石市居民消费的主要构成，生态转型的道路还很漫长。

位居第二、三位的是草地和水域，但与化石能源用地相比差距还是很大，2011年到2014年呈持续增长状态，增幅分别为17.93%和17.40%，平均增速分别为5.67%和5.49%，说明随着生活条件的改善，居民的饮食开始不局限于粮食作物上，更多的饮食消费趋于动物产品和水产品，同时对水产品大量的消耗，跟黄石市的地理环境密不可分，湖多适合水产品的养殖。耕地、林地以及建筑用地的生态足迹比重较小，在这里不予赘述。

综上分析，黄石市仍对化石能源资源有较强的依赖性，对耕地、林地以及建筑用地依赖性不是很强。

(2)人均生态承载力分析。由表四可以看出人均生态承载力由2011年0.3506hm2/人减少至2014年0.3471hm2/人，总幅度为0.998%，并且一直处于小幅度的下降过程中。2011～2014年各类土地人均生态承载力比重(见下图2)表明耕地和建筑用地在人均生态承载力中占有很大的比重，分别为53.16%和29.05%，耕地的人均承载力占总人均承载力比重较大，说明了黄石市城镇化水平还比较低，不过在分析单个耕地人均承载力的时候，在2013年有一个小幅度的上涨，这与黄石市在2013年复垦利用工矿废弃地取得历史性进展有着密不可分的关系。建筑用地较高则是政府致力于提供基础设施。其余土地人均生态承载力变化不明显。

图2各类土地人均承载力占总人均承载力比重

(3)生态盈亏分析。黄石市2011年至2014年一直处于生态赤字状态，其生态赤字由2011年的2.6872hm2/人上升到2014年3.1515hm2/人。现分析各类土地与总生态盈亏情况，见下图3：

图3黄石市2011～2014年各类型土地与总生态盈亏分析

图3中可以清晰的看出，几乎所有类型的土地均处于生态赤字，除了林地在2011年到2013年处于生态盈余状态，并且大部分类型的土地每年生态赤字均处于上涨趋势。其中，化石燃料用地所占比重最大，大体上跟总生态赤字一致，并且因为没有专门的土地来吸收消费过程中所产生的CO2，故其生态承载力为0；其次便为草地，说明了黄石市的发展处于极不均衡的状态，经济发展也过多的依赖于资源的消费。从年增长率来看，林地增长率变化最大，由生态盈余转为生态赤字，说明了人类对林地使用加大了范围，其次便为草地和水域，说明人类的饮食结构向肉食转变，能够缓解生态足迹带来的恶化，但从整体上来看，生态足迹远远大于生态承载力，给黄石市的可持续发展带来不小的阻力，同时对环境的伤害也是不可估量的。因此，黄石市“生态立市”仍然任重而道远。

(三)生态足迹多样性和系统发展能力分析

根据上文所述公式，计算黄石市2011～2014年生态足迹多样性和系统发展能力，计算结果见下图4：

图4黄石市2011～2014年生态足迹多样性及系统发展能力

从图形中可以看出黄石市在2011～2014年生态足迹多样性处于先上升后下降的状态，上升下降幅度都比较小，四年平均值为1.2029，结合图一与图三来看，化石燃料用地在消费中占据很大的比例，说明黄石市土地利用结构相对单一，使得在生态足迹多样性指数自2012年后连年下降。同时，系统发展能力指数总的趋势是上升，表明黄石市发展能力在增强。黄石市自十二五规划以来，注重生态立市，极大的缓解了生态足迹大幅度增长以及生态足迹多样性的下降，但是粗放型的经济增长模式以及产业结构单一，仍阻碍了经济的可持续发展，因此黄石市的生态转型之路还有较大的提升空间。

三、加快推进黄石资源枯竭型城市生态转型的对策建议

黄石市因矿建厂，因厂设市，是典型的资源型城市，长期所走的道路是一条依托资源发展的道路，同时面临着产业没有集群、工业没有园区、城市没有空间等突出问题。因此黄石市在十二五时期坚持生态立市产业强市，以期建设成现代化特大城市，同时高举绿色发展大旗，取得不小的成绩，期间投入近百亿资金，修复治理327个开山塘口，5万多公顷石漠化荒地，使得生态足迹的增长幅度有所减缓，经过多年摸着石头过河，转型之路渐进明朗，绿色已然成为黄石发展的主基调，但转型之路也并不是一蹴而就的，对于黄石这样老工业区而言，转型的道路上仍需披荆斩棘。基于此，本文提出几点关于黄石市生态转型建议。

(一)产业生态转型

首先优化产业结构，提升产业层次。重点培育支柱产业，加大对能源、矿产资源的精深加工；同时延伸产业链，形成产业集群，特别着力打造特钢、铜产品精深加工两个千亿元产业集群和国内第三大PCB生产基地。要做优传统产业，引进先进技术对铜材、特钢、建材和装备制造类企业进行改造，提高传统产业的能效，同时寻找替代产业，从而实现“产业强市”的目标。

其次限制高能耗产业的发展，积极发展高新产业。黄石市于2014年通过淘汰落后产能，依法强制关闭和整治全市348家“五小”企业和438家重点污染企业，未来应进一步严格控制高能耗产业的发展，同时积极寻找低能耗产业，通过高新技术，减少生产中的能耗。

最后大力发展生态旅游产业。将第三产业的重点放在生态旅游上，突出发展黄石市生态园林、生态乡村的建设，从2013年“生态黄石·宜居家园”铁山园林花卉展到2015年“园林，让城市更美好”黄石(阳新)第二届园林博览会，三年的摸索，已然让生态深入人心，黄石市开始贴上生态的标签，同时让这座城市散发着新的活力。然而这些远远不够，期待着不远的将来有更多的生态旅游项目进行着。

(二)农业生态转型

从上文分析中得到，黄石市土地利用结构比较单一，化石能源用地占了大部分，首先要转变土地使用结构，减少化石能源的使用，用新能源去代替部分传统高能耗能源，使得这部分能源泉使用率下降，同时要建立吸收化石能源产生CO2的土地，在减少化石能源土地使用情况下，要保证耕地不减少；其次学会利用生物资源所产生的废弃物，形成循环农业，让上一级的废弃物成为下一级生物的养分，使得资源利用效率达到最大化；最后通过改善农业生产条件以及发展高新农业生产技术，从而形成生态农业，走绿色发展农业道路。

(三)生态环境的改善

首先综合治理城市环境。加强工业有机废气、烟尘粉尘与施工场所中扬尘和餐饮业油烟污染治理，对城市周边矿业开发活动进行规范，对农作物秸秆的燃烧严令禁止，同时对机动车环保标志管理要加强，力争将黄石市建设成林荫型、景观型、休闲型城镇森林体系。

其次加强矿区生态环境修复治理。一是要坚持把开发利用和修复治理结合起来。将环境污染损失纳入资源开采的成本中去，实行开采一片治理一片，开发完毕治理完毕的原则，同时开采时做到“有序、有限、有期”。二是要定期进行矿区环境综合治理。科学进行矿产资源规划，把握住开采方向，明确矿区环境治理目标。三是大力推进水污染综合治理、大气污染防治、工矿废弃地复垦、地质灾害和重金属污染治理等重点生态环境修复工程。

最后改善农村环境。将国家“以奖促治”、“以奖代补”的政策落实，同时与新农村建设结合起来，推动环保基础设施和服务向农村延展，对农村污水和生活垃圾处理能力要加强，同时连片整治环境问题突出的村庄和集镇。

[1]地球生命力报告(Living Planet Report)[R]．世界自然基金会(WWF)，2014．

[2]联合国粮食及农业组织官方网站：http://www.fao.org/home/zh/.

[3]荆楚网，黄石市提出生态立市产业强市战略 加快建成鄂东特大城市.http://news.cnhubei.com/xw/hb/hs/201309/t2701580.shtml,2013-09-14.

[4]黄石市国土资源局，2013年黄石市国土资源公报. http://www.hsgtj.gov.cn/zwgk/tjsj01/gtzygb/201506/t20150608_285717.htm,2014-04-17.

[5]中国经济导报，从“光灰城市”到“生态宜居”——黄石市加快经济社会发展步伐. 2011-9-21.

[6]新华网，爬坡过坎转型黄石展新姿. http://news.xinhuanet.com/local/2016-01/14/c_128626129.htm,2016-1-4.

[7]黄石市政府，让绿色成为城市发展主色调—省园博园建设综述(下). http://www.huangshi.gov.cn/xw/hsyw/201603/t20160310_334325.html,2016-3-9.

(责任编辑：胡乔)

Ecological transformation of resource exhausted cities:A case study of Huangshi City, a typical resource exhausted city in Hubei Province

GAO Hong-gui,LI Pan,WANG Yu-qi,DENG Li-juan

(Economics School, Zhongnan University of Economics and Law, Wuhan 430073, China)

Huangshi as typical resources-based city has a heavy limit on its development of economy.Based on this, Huangshi city during the planning period of 12th five-year put forward "eco city" slogan.The article calculated the ecological footprint of Huangshi City during 2011 and 2014 with ecological footprint model in the 12th five-year Plan. It also analyzed The ecological footprint in one person,the ecological footprint diversity and sustainable development indicators. The results indicated that, Huangshi city is in a state of unsustainable development in general,However, the ecological transformation is somewhat effective, the growth rate of ecological footprint in one person has slowed down.And showed that The diversity of land in Huangshi City is used relatively simply, and the development ability of system is limited. So this paper puts forward some suggestions on the ecological transformation.

resources- exhausted city; ecological transformation; ecological footprint

国家社科基金《生态文明建设融入经济建设的制度机制研究》(13BJL088)；资源枯竭型城市转型与发展研究中心2016年度开放基金重点资助项目(KF2016z02)

2016—05—15

高红贵，中南财经政法大学教授、湖北师范大学资源枯竭型城市转型与发展研究中心研究员；李攀，中南财经政法大学博士生；王茹琦，中南财经政法大学硕士生；邓丽娟，中南财经政法大学硕士生。

F299

A

1009- 4733(2016)05- 0090- 09

10.3969/j.issn.1009-4733.2016.05.019