根据“市公顷”模型分析2014年绵竹市的生态足迹

潘元琪 陈文德 郭 悦

(成都理工大学旅游与城乡规划学院,四川 成都 610059)

根据“市公顷”模型分析2014年绵竹市的生态足迹

潘元琪 陈文德*郭 悦

(成都理工大学旅游与城乡规划学院,四川 成都 610059)

为了更真实地反映小城镇的生态足迹与生态承载力现状，在综合考虑国际公顷、国家公顷和省公顷等模型的优缺点后，最终选取“市公顷”生态足迹法计算绵竹市生态足迹和生物承载力，同时引入“热值”的概念，将均衡因子和产量因子进行本地化，结果表明市公顷法计算出的均衡因子与产量因子与国际公顷法计算出的有很大区别。最终计算结果表明:绵竹市2014年人均生态足迹为0.402024 hm2,生态承载力为0.283983 hm2,生态赤字为0.11804 hm2。

生态足迹；生态承载力；市公顷；生态赤字；可持续发展

1 引言

“生态足迹”最早是由加拿大生态经济学家William Rees和他的学生Wackernagel，在1996年提出的一种生态承载力核算的方法。该方法通过估算维持人类的自然资源消费量和能源资源消费量所需要的生态生产性土地面积大小[1～2]，并与给定人口区域的生态承载力比较，来衡量区域的可持续发展现状[3]。生态承载力指一个区域实际提供给人类的所有生物生产土地面积(包括耕地、林地、草地、水域、化石能源用地和建筑用地)的总和。通过计算区域生态足迹与生态承载力之间的差值即生态赤字或生态盈余，来衡量不同层次的区域可持续发展状况。

2 研究区概况与数据来源

绵竹市位于四川盆地西北部，地处东经103°54′～104°20′，北纬30°09′～31°42′之间。绵竹西北部为山地，东南部为平原，地势西北高/东南低，由西北至东南逐渐倾斜。绵竹市属中亚热带湿润气候区，气候温和，大陆季风性气候特点显著。

本文数据来源于2014年《绵竹市年鉴》和《德阳市统计年鉴》，具体包括绵阳市和德阳市2014年人口、土地面积、各种生物资源消费量、各种能源资源消费量等统计数据

3 “市公顷”生态足迹模型基本方法

在市公顷模型中,继续将生态生产性土地分为耕地、牧草地、林地、水域、建筑用地和化石能源用地这6类，并且认为这6类土地是相互独立地为人类提供资源[4]。计算均以市域内某区域为研究对象，其中某区域一般为行政单位[5]。通过计算两个关键因子包括均衡因子和产量因子进行本地化调整后,来计算某区域的生态足迹和生态承载力。

3.1 均衡因子和产量因子计算方法

3.1.1 均衡因子

市公顷模型中均衡因子以市级生物生产性土地平均生产力为标准进行计算,均衡因子等于市域内某区域各类生态生产性土地的平均生产力与全市全部生态生产性土地的平均生态生产力的比值，由于不同生物产品在各种生物生产性土地上所表现的平均生产力各不相同，不能将其进行简单的加和[5]，因此均衡因子的计算均将生物产品转化成统一的热值形式进行计算。其计算公式为：

rj=yj/y

(1)

式中,rj是指市域第j类生物生产性土地的均衡因子；yj是指市域第j类生物生产性土地的平均生产力；y指市域内全部生产性土地的平均生产力，均衡因子的计算主要利用耕地、草地、林地和水域这四种生产性土地，其中单位热值的数据来源于《农业技术经济手册修订本》。计算中某些生物产品的热值在该手册中查取不到，则用近似产品的热值来进行计算。

3.1.2 产量因子

产量因子等于市域内某区域某类生态生产性土地的平均生产力除以该市的同类生态生产性土地的平均生产力。其计算公式为：

(2)

3.2 生态足迹和生态承载力计算方法

3.2.1 生态足迹

生态足迹指将区域资源和能源消费转化为提供这种物质所必需的生产性土地面积[1～2]，用来反映区域内人口对环境的影响程度。本文所计算的生态足迹主要包括生物资源生态足迹和能源资源生态足迹，其计算公式为：

EF=N×ef=∑rjAi=N×[∑rj(ci/pi)]

(j=1，2，3，…6)

(3)

式中：i指生物资源产品类型；j指土地利用类型(耕地、林地、草地、水域、化石能源用地和建筑用地)；EF指总的生态足迹；ef指人均生态足迹；N为人口数；rj指j类生物生产性土地的均衡因子；Ai为i种消费项目折算的人均占有的生物生产面积；ci指i种消费商品的人均消费量；p；i指i种消费商品的年平均生产力。

3.2.2 生态承载力

生态承载力指在一定条件下,区域所能提供给人类的生产性土地面积，但除了人类需要资源和能源的供给之外，其他生物也需要一定面积的生存栖息地，因此要扣除12%的生态承载力面积用于保护生物的多样性，其计算公式为：

EC=N×ec=N×(aj×rj×λj)(j=1，2，3，…6)

(4)

式中：EC指总人口的生物承载力；ec指人均生物承载力hm2/cap；aj指j类生物生产性土地的人均面积；yj指j类生物生产性土地的产量因子。

4 绵竹市生态足迹计算

4.1 均衡因子及产量因子的确定

文中生物资源产品生产数据、能源类资源生产量数据和土地利用面积数据来源于《德阳统计年鉴2014》和《绵竹市统计年鉴2014》。总人口采用2014年绵竹市常住总人口数，各种生物资源产品的单位热值来自《农业技术经济手册修订版》。

4.1.1 均衡因子

均衡因子的计算是将德阳市的各类消费项目生产量转化为统一的热量值,依据生物产品类别划分相应的生产性土地类型,再将同一类型的生态生产性土地的热值相加,最后得到德阳市单位生产力后运用式1计算出相应土地类型的均衡因子(表1)。

表1 均衡因子

4.1.2 产量因子

本文中绵竹市产量因子的计算采用与表1一致的统计条目和生物量换算的方法，分别汇总出绵竹市各类生产性土地的生物生产情况,然后与各类生产性土地面积相比,得到绵竹市各类生产性土地的平均生产力。再按照式2,用绵竹市各类生产性土地平均生产力除以相应的德阳市各类生产性土地平均生产力,得到绵竹市2014年各类土地的产量因子见表2。其中建筑用地的产量因子等于耕地产量因子,化石能源用地产量因子等于林地产量因子。

表2 产量因子

4.2 生态足迹计算

生态足迹的计算首先将绵竹市所需的生物资源的生产量及德阳市相对应生物资源的平均产量,然后计算出各类生物资源的人均生态足迹，能源资源生态足迹的计算是将当地能源消费量折算为相应的热量，再进一步转化成一定的土地面积。结合均衡因子,计算出绵竹市2014年人均生态足迹见表3。

4.3 生态承载力计算

采用绵竹市2014年各类生态生产性土地的人均面积,乘以对应的均衡因子和产量因子,计算出绵竹市2014年的生态承载力,计算结果见表4。

表3 2014绵竹市人均生态足迹(hm2 )

表4 2014绵竹市人均生态承载力

5 结论与讨论

根据前文得出的绵竹市2014年的人均生态足迹为0.402024 hm2而人均生态承载力仅为0.283983 hm2,人均生态赤字为0.11804 hm2。生态赤字的存在表明人类对自然资源的需求超出了其生态承载能力的范围，表明绵竹市需要从其他地区输入大量的生态承载力来满足自身生存发展的需要。因此,可认为绵竹市的发展模式处于一种不可持续的状态。随着城市人口的增加和人民生活水平的不断提高，绵竹市生态压力可能还将继续增大，因此在加强城市经济建设的同时还要注重其生态建设，并运用相应的调控政策，以确保在未来的发展中绵竹市自身和周边地区的生态安全。与此同时，生态赤字实际反映的是人类生存发展的需求量超过了对自然生态系统所能提供的量，从可持续发展的角度来看虑，这是一种生态上的不可持续，由此可见我们在以经济建设为重心的同时，还要考虑到生态的可持续发展，对生态文明的建设也要加强。

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Analysis of Ecological Footprint and Ecological Carrying Capacity of Mianzhu City in 2014 Based on “City Hectare” Model

PAN Yuan-qi

(College of Tourism and Urban-Rural Planning,Chengdu 610059)

In order to truly reflect the current state of the ecological footprint and ecological capacity of small towns,this paper synthetically analyzed the advantages and disadvantages of the models of International hectare,National hectare and Provincial hectare,finally choose the model of City hectare to calculate the ecological footprint and biological capacity of mianzhu,at the same time，the calorific value was introduced to localization of equilibrium factor and yield factor.Results showed that the equilibrium factor and yield factor with the models of International hectare and City hectare had a big difference.The final results were as follows：the per capita ecological footprint in mianzhu in 2014 was 0.402024 hm2,per ecological capacity was 0.283983 hm2,and the ecological deficit was 0.11804 hm2.

Ecological footprint,Ecological capacity,City hectare,Ecological deficit,Sustainable development

2017-01-03

成都理工大学骨干教师培养计划、四川科技支撑计划(编号：2014SZ0068)、四川省教育厅自然科学重点项目(编号：14ZA0068)成都理工大学传播科学与艺术学院大学生创新创业训练种子计划创新训练类重点项目(项目编号:CYZD20161105)共同支持。

潘元琪(1993-)，女(蒙古族)，内蒙古赤峰人，硕士研究生，主要研究方向：生态建设与景观修复，E-mail：2295204568@qq.com。

*通讯作者：陈文德，男，四川通江人，博士，副教授，主要从事环境评价与景观修复研究，Email：64282156@qq.com.

10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.02.018

S718.57

A

1003-5508(2017)02-0100-03