基于生态足迹的黄石城市生态系统可持续性评价

梅骏伦，颜永才

(湖北师范大学资源枯竭城市转型与发展研究中心，湖北 黄石　435002)



基于生态足迹的黄石城市生态系统可持续性评价

梅骏伦，颜永才

(湖北师范大学资源枯竭城市转型与发展研究中心，湖北 黄石435002)

黄石市作为资源枯竭型城市，生态环境承载能力面临巨大压力。基于此，本文运用生态足迹模型，对黄石市2008-2013年生态足迹、生态承载力和生态赤字进行了实证分析，评价结果表明：黄石市生态赤字较大且日趋严重，反映了黄石市资源供给不能满足人类日益增长的物质需求，城市生态系统可持续性较差，亟需转变发展模式。

黄石市；生态系统；生态承载力；生态赤字；生态足迹

在当前，生态城市是资源型城市的发展方向之一。在我国，已经有许多的城市提出以建设生态城市为目标，并取得了一系列成果。湖北省黄石市是我国的老工业基地，对于黄石市这样一个生态环境恶劣、环境容量有限、功能复杂、用地狭窄的资源消耗型重工业城市来说，创建新型生态城市有着十分重要的意义。在20世纪90年代初，加拿大大不列颠哥伦比亚大学教授Willian E.Rees首次提出生态足迹这样的一种从生态学角度来衡量可持续发展程度的方法。我们可以将生态足迹看作生态系统的需求，将生态承载力看作生态系统的供给，并且通过两者的比较可以计算出生态盈余或是生态赤字。本文运用生态足迹模型，计算出黄石市的生态足迹、生态承载力和生态赤字(盈余)，从而判断黄石城市生态系统的可持续性，为黄石生态城市建设提供理论和方法借鉴。

一、黄石市人均生态足迹的计算方法及结果

1.生态足迹的内涵及计算方法

本文将生态足迹界定为满足人类消费和生产，并接受随之产生的所有废弃物所需要的生物生产性土地面积。生态足迹的计算就是将人类生产、生活消费的各个项目，转换成建设用地、林地、草地、耕地、水域和化石能源用地的生产性用地面积，然后通过均衡因子，借助生态足迹的一般模型，折算成生态足迹，生态足迹的计算公式如下：

(公式1)

上式中，TEF表示生态足迹总量；tef为人均生态足迹(hm2/人)；N为人口数量；生活消费项目折算的生物生产性面积(hm2/人)、Ai表示人均第i个生产；i为生产、生活消费项目类型；pi表示项目平均生产能力(kg/hm2);ci表示项目人均消费量(hm2/人)；qi表示i项目土地面积的均衡因子。

2.黄石市人均生态足迹的计算结果

本文依据黄石市历年的统计年鉴，选取2008-2013年的统计资料应用生态足迹一般模型，计算出黄石市与生产性土地相关的生态足迹，对黄石市的可持续发展做出评估。其中，主要农作物小麦、稻谷、玉米、薯类、大豆、麻类、棉花、油料、糖类等主要占用耕地，利用其生产量来计算黄石市耕地的生态足迹；动物产品肉类、禽蛋的生产主要依赖草地，利用其产量来计算黄石市草地的生态足迹；水产品的产量依赖于水域，利用其总量来计算水域的生态足迹；利用木材产品茶叶、水果的产量来计算黄石市林地的生态足迹；利用煤炭、天然气等生物资源的消耗量则用来计算化石燃料生态足迹；利用热力和电力来计算建设用地生态足迹。值得注意的是，在计算电力和原煤等能源消费的生态足迹时，需要转化为化石能源土地面积，如下表1所示：

表1　原煤和电力的全球平均能源泉足迹及折算系数

依据上述计算方法，可计算出2008-2013年各类用地的生态足迹，具体计算结果如表2所示。

表2　黄石市2008-2013年人均生态足迹消费状况(单位：hm2 /人)

二、黄石市生态承载力的计算方法及结果

1.生态承载力的内涵及计算方法

生态承载力是指区域类生态系统中的生产性土地面积。计算生态承载力，首先要获得各类生产性用地的实际面积，根据各类生产性用地的产出因子，将不同地区同类生产性用地转成可比面积，再根据均衡因子，得到各类用地的生态承载力，生态承载力计算模型如下：

(公式2)

上式中：ec为人均生态承载力；j代表生产性土地类型；ri表示均衡因子；ai是实际人均生产性土地面积；yi为产出因子。在计算实际生态承载力时，还需要扣除生物多样性保护面积，计算公式如下：

ec'=(1-12%)×ec

(公式3)

上式中：ec'表示实际生态承载力，ec表示理论生态承载力。

2.黄石生态承载力的计算结果

从黄石市的国土资源公报和统计年鉴中，找出黄石市的各类用地面积，由于湖北省历年统计年鉴对黄石市各类用地资源统计的不足，本文仅对林地、水域、草地、耕地与建设用地五种生产性用地的承载力做出一定的分析。依据上述计算方法，可计算出2008-2014年各种生产性用地的人均生态承载力，具体结果如表3所示。

三、黄石市生态赤字的计算方法及结果

1.黄石市生态赤字的计算方法

生态盈亏从侧面揭示了一个地区的人口、资源供给与社会发展能力的相适应程度，本文利用通用的生态盈亏公式对黄石市 2008-2013 年的生态盈亏状况进行计算，见公式：

生态赤字(ED)=生态承载力(EC)-生态足迹(EF)

(公式4)

依据上述计算方法，利用表3和表4的数据，可计算出2008-2013年各类用地的生态盈亏情况，具体结果如下所示。

表4　黄石市2008-2013 年的生态足迹、生态承载力及生态赤字/盈余

图1　黄石市2008-2013年生态足迹供需变化(单位：公顷)

2.黄石市生态赤字的结果分析

从表4可以看出，2008-2013年黄石市生态承载力小于生态足迹，生态赤字/盈余出现负值，说明生态出现赤字。由图1可以看出，2008-2013年黄石市生态足迹从整体上是在不断地增加，生态承载力则处于平稳基本变化不大的趋势。从两者的关系上看，从2008 到2013年生态足迹与生态承载力相差越来越大，相应的生态赤字曲线也可以反应这一状态，生态赤字与生态足迹成正相关的关系，与生态承载力成负相关的关系；即生态足迹越大，生态赤字就越严重，资源供给不能满足人类日益增长的物质需求。从趋势上看，未来的生态赤字可能会越来越严重，人类社会发展对资源的消耗越来越大。这说明，黄石的生态处于不可持续的发展现状。事实上，黄石市这几年各类用地生态赤字都面临着增加的趋势，尤其是水域和耕地，是生态环境脆弱的用地类型，应该增加对这两类用地的保护。

四、政策建议

1.加强行政引导及管理职能。黄石市政府及有关主管部门对社会经济与环境的关系应有清醒的认识，并配合环保、林业等部门相互协调与合作，充分发挥引导、监督和管理职能，针对社会经济发展中出现的各种环境问题，提出具体的要求和出台专门的文件，明确各自的责任和义务。

2.控制人口规模。造成生态赤字的原因之一是人口规模，无节制的人口增长会给自然环境与生态环境带来巨大的压力，所以需要控制人口数量来提高生态承载力。

3.建设资源节约型的消费和生产体系。据研究，发达国家的生态足迹普遍较高，这与他们的生活模式和消费模式成正比。高消费模式的生活实际上是一种浪费森林、土地、矿产和能源资源的生活模式，直接导致了人均生态足迹的扩大。

4.切实保护现有土地资源，提高农业生产力。黄石市生态承载力逐年下降，是造成生态赤字的因素之一。为提高该地区的生态承载力，就要积极开展土地资源调查，科学的开发和整理土地；并制定相关政策，用以对土地生态保护，改善土地生态环境。

5.优化林、农、渔、牧产业结构比例。建立集约利用土地机制，调整林业结构用以提高土地利用效率，既要保护天然林、防护林和水源涵养林，又要积极开展土地利用潜力和后备资源开发利用的研究，充分挖掘工矿废弃地、农业用地的潜力。

6.建设资源节约型、环境友好型社会。这是党中央、国务院提出的重大战略任务。生态足迹反映了人类对生态资源的需求状况，这种需求除了人类直接获得的生态系统中的资源以外，还包括人类向生态系统排放的污染物质对生态资源的占用和消耗。大力发展循环经济和生态经济。优化产业结构，大力发展服务业和高新技术产业，遏制高耗能产业。

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(责任编辑：胡乔)

教育部人文社会科学研究青年基金项目(批准号：14YJC790147)、湖北省技术创新专项软科学研究类项目 (批准号：2016BQF046)以及湖北师范大学资源枯竭城市转型发展研究中心开放基金项目(批准号：KF2014Z01)的资助项目

2016—05—11

梅骏伦，男，湖北黄石人，在校研究生，资源枯竭城市转型与发展研究中心研究成员，研究方向资源环境经济。

F299

A

1009- 4733(2016)05- 0099- 04

10.3969/j.issn.1009-4733.2016.05.020