生态系统承载力评价研究

那鹏

【摘要】：生态系统承载力反映的是在不损害区域生产力的前提下，一个区域有限的资源能供养的某一种群的最大个体数。本研究所指的是区域所能承载的最大人口数量。区域所能供给的最大人口数量是由区域所能提供的生态空间的种类、数量及质量共同决定的。对于一个区域，低层次的承载力以满足区域人口的食物需求为准则，取决于区域食物产出性空间（耕地、牧草地、水域）的综合生产力；高层次的承载力以满足区域人口生存与发展的综合需求，主要是食物需求和能源需求为准则，取决于区域各类生产性土地的构成与产出能力。两种情况下的区域生态系统承载力，皆可以借助生态足迹法来评估。

【关键词】：生态系统；承载力；研究；丹东

1生态足迹计算方法

1.1生态足迹计算

生态足迹是用生物生产性土地来表示各种生物资源和能源消费项目。生物生产面积主要涉及到6种类型：耕地、化石燃料用地、林地、草场、建设用地和水域。在生态足迹计算中，先将各种资源和能源消费项目折算为相应的基于全球生态平均生产能力的土地面积，使得不同区域的土地具有可比性。然后要进行均衡处理，将六类生产力不同的土地面积转化为具有相同生态生产力的面积，采用的均衡因子分别为：耕地和建筑用地2.8，森林1.1，草地0.5，化工能源用地1.1，水域0.2。生态足迹计算模型如下：

式中：EF为总生态足迹，N为人口数；ef为人均生态足迹；aai为人均i种交易商品折算的生物生产面积；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；i为消费商品和投入的类型；j为生物生产性土地类型；rj为均衡因子；使生物生产能力不同的6种土地类型可以转化为统一的、可比较的生物生产面积。

1.2生态系统承载力计算

生态系统承载力即是区域内部的生物生产性土地数量。其计算是根据世界环境与发展委员会（WCED）的建议，扣除了12%的生物多样性保护面积。人均生态系统承载力的计算公式为：

式中：EC为人均生态系统承载力，aj为实际人均占有土地面积，rj为均衡因子，yj为产量因子。

1.3生态赤字/盈余计算

将维持一定消费水平所必需的生物生产面积（生态足迹）与同国家和地区范围内所能提供的生物生产面积（生态系统承载力）比较，就可判定一个国家或地区的生产消费活动是否处于当地生态系统承载力范围内。当一个地区的生态足迹超过其生态系统承载力，就会出现生态赤字，表明该地区区域发展模式处于相对不可持续状态，若小于其生态系统承载力，则会形成生态盈余，表明人类活动处于生态系统承载力范围之内，生态环境处于可持续状态。

2生态足迹现状评价

在计算丹东市的生态足迹时，纳入分析的具有生物生产力的土地分为六类，具体见表1。

全世界每人平均可用的土地面积约有2.3公顷，依据世界环境与发展委员会的估计，至少需有保留12%的生态容量作为保护生物多样性之用。在2.3公顷中减去12%，则人类每人可用的面积只剩2公顷。以2公顷可作为生态基数，用于和人均生态足迹进行比较。

经计算，丹东市生态系统承载力总体处于生态盈余状态。人均生态足迹供给2.2974hm2，人均生态足迹需求为1.9043hm2，与实际可利用的人均生态足迹供给相比较，人均生态盈余为0.3931hm2。

3生态系统承载力预测

對丹东市生态足迹供需变化进行预测也采用上述计算方法，但与区域承载力现状评价最大不同之处在于，预测时人口的消费情况与系统的产出情况都是未知的，必须对二者进行合理的估测。

对丹东市的人均生态足迹、人均GDP和城乡人均可支配收入进行相关分析，发现它们之间的相关性较差。人均消费足迹预测应该综合考虑人口城乡构成、地区消费偏好、产业结构和地区发展水平的综合影响，这些因素可以用城镇化水平、工业化水平来综合表征。分析表明，我国城镇化水平不同地区的衣食消费的人均生态足迹在0.3—0.8hm2/人，非农人口比重增幅不同的情况下，规划区人均生态足迹均不同，因此，采用马尔科夫链法，依据非农人口比重和人均综合消费物资情况综合预测2020年丹东市人均消费的生态足迹。经预测，丹东市2020年人均生态足迹需求2.0878hm2，人均生态系统承载力2.2874hm2，生态盈余为0.1996。

4研究结论

由于可利用土地面积的有限性和人们生活水平的提高、人均消费量的增加，生态系统承载力的增加幅度小于生态足迹的增幅，因此导致生态赤字的增大。为保持现有的消费水平，需要从县域之间、以及从地区之外大量进口欠缺的资源才能足以平衡生态足迹。丹东市的大部分资源消耗主要体现在能源的消耗上，反映了工业生产的迅速发展，不断地消耗了大量的资源，进而导致较高的生态足迹。未来降低生态足迹的需求，关键是减少化工能源的用地足迹的需求，调整能源结构，逐步降低不可再生能源的用量，发挥区域优势，大力开发、利用清洁能源以促进区域健康协调发展，不仅能降低对环境的污染，还能缓解能源紧张的局面。这说明采用产业结构调整和科学技术的手段可弥补因资源亏缺为未来社会经济发展带来的制约效应。因此要降低生态赤字，当务之急是调整产业结构，节约能源，实现常规能源的高效利用。