安徽省生态足迹演变特征及驱动力研究

高乐红 董洪光 耿家营 雷思友

摘要：为促进安徽省生态文明建设，论文采用生态足迹模型，定量评价了安徽省生态经济可持续发展现状，发现安徽省生态资源构成的不足;采用时间序列分析法展现了安徽省生态可持续发展的时空演变特征，为生态治理奠定基础;采用STIRPAT模型寻找安徽省生态足迹的主要驱动力因素，为生态治理指明工作对象。研究结果表明：2016年安徽省生态处于不可持续发展状态，且有随时间演变加剧的趋势;安徽省生态足迹主要来源于化石能源、牧草地和耕地类产品消费，其中化石能源消费产生的生态足迹占比最大;安徽省生态足迹驱动力主要来源于第二产业和人均消费支出2个方面。为促进安徽省区域生态经济可持续发展，建议采取提高区域生态承载力、降低化石能源消费、优化产业结构、引导居民绿色消费等改进对策。

关键词：生态足迹;演变特征;驱动力;时间序列分析;STIRPAT模型

中图分类号：S181.6文献标识码：A文章编号：1672- 1101（2019）01- 0033- 07

一、研究概述

安徽省作为长三角经济区的后起之秀，近年来在取得经济发展成就的同时，其污染日益加剧。2017年安徽省空气质量优良天数仅为667%，发布重污染天气黄色预警 2 次，地表水总体为轻度污染状态，铜陵、黄山、滁州等6个城市出现酸雨，其中铜陵、黄山被确定为酸雨城市[1]。如何协调经济的快速发展和生态保护之间的关系，成为安徽省区域可持续发展的焦点问题。

面对日益恶化的生态环境，国内外学者从不同的视角对区域可持续发展的问题进行了研究[2-3]。1992年加拿大生态学家Ree和Wackernagel[4]提出了可以定量评价某一区域的生态可持续发展水平的生态足迹理论，被全球研究机构、政府组织和学者们广泛接受，已经成为定量评价区域可持续发展水平最流行的方法，如世界自然基金会定期发布的《地球生态报告》、我国定期发布的《中国生态足迹报告》都采用生态足迹方法。

目前，学者利用生态足迹理论对安徽省生态可持续发展的研究主要集中在3个方面：（1）安徽省生态足迹发展现状评价，如汪欣、许典舟等学者对安徽省不同时间生态足迹的评价研究[5-6];（2）不同时间区间的安徽省生态足迹动态测度分析，如任自然、彭位华等学者对安徽省2000—2010年间的生态足迹进行了动态分析[7];牟格格等学者对安徽省2002—2012年间的生态足迹指标演变情况进行的分析[8]，等等;（3）安徽省生态足迹影响因素分析。如陶旺泽[9]采用多元回归法分析了安徽省生态足迹不断上升的驱动因素;胡雪萍等[10]学者采用偏最小二乘（PLS）回归方法、王仙慧[11]采用因子分析法对安徽省生态足迹的驱动力进行的研究，等等。

以上研究成果展示了安徽省不同时点的生态足迹状况，不同时间区间的生态足迹动态演变规律，以及安徽省生态足迹的主要影响因素，在一定程度上促进了安徽省生态文明建设，但研究成果多依据2014年以前数据进行分析，时效性有所降低。

本文拟在前人研究的基础上，采用最新的数据（2017年安徽统计年鉴）展现安徽省生态足迹的发展现状，发现安徽省生态资源存在的不足;采用更长的时间序列（1994—2016年）展现安徽省可持续发展的时空演变特征，为生态治理奠定基础;根据安徽省实際情况，采用改进后的STIRPAT模型，寻找安徽省生态足迹的主要驱动力因素，为生态治理指明工作对象。

三、安徽省生态足迹驱动力分析

（一）指标的选取

根据相关研究[9-11，16-18]，近年来学者们对生态足迹影响因素的研究结论如表3所示。

表3生态足迹驱动因子研究统计

学者研究结论

王宁宁、陈梦（2017）人口、GDP

黄宝荣、崔书红等（2016）人均消费支出、出口

胡雪萍、李丹青等（2016）技术进步、人口总数、三大产业发展、城镇化水平、居民消费

黄永强，张俊等（2016）能源消耗强度、农村和城镇人均收入以及城镇化水平

王仙慧（2015）第二产业比重、碳足迹

马明德、马学娟等（2014）GDP、城镇居民人均消费支出、第二产业产值、第一产业产值

吴涛（2014）居民消费支出、第二产业比重

郑怀军、魏金波等（2012）GDP、人均GDP、能源消费总量、第一产业总产值、第二产业产值、邮电业务总产值、年货运量、年末实有道路总长度、社会固定资产投资、人均社会消费品零售总额

鲁凤、徐建华等（2010）能源消费总量、总人口、人均GDP、城镇居民人均可支配收入、社会消费品零售总额、耕地面积

中国环境与发展国际合作委员会（2010）碳排放、富裕程度、城镇化

由表3可知：（1）学者们研究的对象不同、研究方法不同、研究的时间序列不同，得到生态足迹的影响因素结论也有所差异;（2）对学者们的研究结论根据相关性进行归纳，发现绝大多数学者认为“人口、GDP、居民消费支出、产业结构”是影响区域生态足迹的主要因素。

（二）研究方法选择

1.研究方法的确定。

STIRPAT模型是一种可拓展的随机性的环境影响评估模型，主要用于分析人口规模、居民富裕程度、技术水平等因素对环境的影响，该模型的数学表达式为：

I=αPbAcTde（4）

其中，I代表人类活动对生态环境的影响，α代表模型的系数，P表示人口规模，A代表居民富裕程度，T代表技术水平;e是随机误差项; b、c、d分别为各变量相应的指数。

生态足迹实质上反映的是人类对生态环境的影响，因此本文拟采用STIRPAT模型对安徽省生态足迹影响因素进行分析。

2.模型指标的选取。

本文以安徽省人均生态足迹为研究变量，因而可以将人口规模变量从原STIRPAT模型中剔除;表3中，多数学者认为产业结构对生态足迹有影响，因此本文将“产业结构”变量引入模型;根据相关研究[18]34，居民富裕程度（A）用安徽省每年的人均消费支出金额表示;产业结构（S）用安徽省第二产业比重表示;技术水平（T）用单位GDP能耗表示，其计算公式为：单位GDP能耗=总能耗（吨标准煤）/国内生产总值（万元）。

基于以上分析，本文将传统的STIRPAT模型改为以下形式：

I=αAcTdSfe（5）

其中，I代表安徽省的人均生态足迹;α代表模型的系数;A代表居民富裕程度;T代表技术水平;S代表产业结构;c、d、f分别为各变量相应的指数;e是随机误差项。

为减少STIRPAT模型中异方差的影响，在实际计算时需要对公式5进行对数变换：

LnI=α+cLnA+dLnT+fLnS+e（6）

（三）结果分析

依据STIRPAT模型计算需要，通过查询相关年度的《安徽统计年鉴》，搜集安徽省1994—2016年人均消费支出、单位GDP能耗、第二产业比重等相关数据， 运用SPSS220对上述数据采用逐步回归方式进行多元回归分析，得到的最终回归模型如下：

LnI=-4527+04531LnS+0388LnA

t值：（-14706） （3405） （13722）

p值：（0000）（0003）（0000）

VIF值：（4911）（4911）

2=0984F=695610

由回归方程可以得到如下结论：

1.回归方程代表性较强。回归方程拟合优度为0984，表明安徽省人均生态足迹变异的984%可以由回归方程进行解释;回归方程中各项均通过了t值及其001水平的伴随概率检验，表明回归方程中常数项、第二产业占GDP的比重、人均消费水平对安徽省人均生态足迹的影响显著;方程膨胀因子VIF小于10，表明回归方程不存在多重共线性，各变量之间相对独立性好。

2.安徽省人均生态足迹显著影响因素有2个：一是第二产业占GDP的比重，二是人均消费支出水平。从回归方程的系数上看，安徽省人均生态足迹与两个主要影响因素呈正比关系，且第二产业占GDP比重对安徽省人均生态足迹的影响最大，人均消费水平次之。

3.单位GDP能耗对安徽省人均生态足迹的影响并不显著。单位GDP能耗没有通过t检验及伴随概率检验，从回归方程中剔除。

（四）影响因素分析

1.单位GDP能耗对安徽省人均生态足迹没有显著影响。依据研究期间的安徽统计年鉴相关数据，可以绘制安徽省历年单位GDP能耗及能源消费总量对比图，具体如图2所示。

图2安徽省历年单位GDP能耗与能源消费总量对比图

由图2可知，安徽省单位GDP能耗在研究期间由1994年的28吨标准煤降低为2016年的053吨标准煤，单位GDP能耗在研究期间降低了53倍，表明安徽省在节能减排技术领域取得了显著的技术进步;但由于安徽省经济发展迅速，能源总量消耗不断增加，能源消耗总量由1994年的3 73814萬吨标准煤增加为2016年的12 69496万吨标准煤，研究期间能源消耗总量增长了34倍。能源消耗总量的增加部分抵消了节能减排技术进步对人均生态足迹降低的影响，导致单位GDP能耗降低对人均生态足迹的影响不显著。

2.第二产业比重对安徽省人均生态足迹的影响显著。依据1995—2017年《安徽统计年鉴》，可以绘制安徽省三大产业比重演变规律如图3所示。

图3安徽省三大产业比重演变图

由图3可知：在整个研究期间，安徽省工业产值占GDP比重较大，2005年至今，工业产值一直是驱动安徽GDP增长的第一驱动力，工业的发展必然伴随着化石能源的巨大消耗;由表1可知，化石能源消耗产生的生态足迹最大，占人均生态足迹的5475%。因此，第二产业比重对安徽省人均生态足迹产生显著影响，符合客观现实。

3.人均消费支出对安徽省人均生态足迹的影响显著。依据《安徽统计年鉴》（1995—2017），可以绘制安徽省人均消费支出演变情况如图4所示。

图4安徽省人均消费支出演变图

由图4可知：在研究期间内，安徽省人均消费由1994年的1 251元，增长为2016年的15 466元，增长了124倍，表明安徽省人民生活水平大幅度提高。居民人均消费水平的提高，会增加人民对牛奶、肉类、食用油、水果、干果、茶叶、皮毛制品、实木家具等各类生物资源的消耗;同时也会增加对汽车、房子、电气产品等各类工业产品的需要，导致化石能源消费增加，最终导致安徽省人均生态足迹的提升。因此，人均消费支出对安徽省人均生态足迹的影响显著。

四、结论与建议

（一）研究结论

1.安徽省目前（2016年）处于不可持续发展状态，且这种不可持续发展状态有加剧趋势，安徽省生态文明建设任重道远。

2.安徽省生态足迹主要来源于化石能源用地、牧草地和耕地类产品消费，其中化石能源消费产生的生态足迹最大;安徽省生态承载力主要来源于耕地、建设用地和林地，其中，耕地提供的生态承载力最大;安徽省生态赤字主要来源于耕地、牧草地、化石能源用地，其中，化石能源消费产生的生态赤字最大。

3.安徽省人均生态足迹的主要驱动力因素有2个：一是第二产业比重，二是人均消费支出。降低第二产业比重、减少人均消费支出可以有效降低安徽省人均生态足迹。

（二）相关建议

为实现安徽省生态经济可持续发展，依据研究结论，建议政府采取以下管控措施：