基于生态足迹分析的南澳岛旅游业可持续发展评估

马华栋王平温玉波杨晨曦

(1.国家海洋局南海信息中心 广州 510310;2.自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室 广州 510310)

0 引言

海岛是维护国家权益的战略前沿,也是人类生活的重要载体以及人类开发利用海洋的远涉基地和前进支点[1-3]。海岛以其独特的自然景观、优越的地理位置和丰富的特色产品吸引大量游客,为当地经济发展作出巨大贡献。由于海岛地理位置具有特殊性,其生态环境比较脆弱,旅游业的迅猛发展会给海岛生态环境带来一系列的问题;当游客量过大和旅游开发过于迅速时,有可能破坏海岛生态平衡,不利于海岛旅游业的长期可持续发展[4-5]。

在人-地关系研究中,生态足迹模型能够全面和准确地评价人类经济社会发展的资源消耗和环境影响[6]。1992年加拿大生态经济学家Rees[7]提出生态足迹的概念,此后与其学生对这一概念进行完善[8];Muniz等[9]研究并计算西班牙巴塞罗那的生态足迹;Nicholson等[10]以1998-1999年英国Anglian Water Service的运营情况为例,介绍生态足迹方法在企业评价中的应用。许多国内学者也对生态足迹方法进行理论创新和实践验证:张红等[11]基于改进的生态足迹模型,对海岛型城市——舟山市的土地承载力进行评价,为海岛型城市土地资源的合理利用提供评价方法;郭慧等[12]计算生态足迹模型中的关键参数即均衡因子和产量因子,并提出上述因子的测算方法;龚心语等[13]基于旅游生态足迹模型,计算2017年神农架国家公园的旅游生态足迹,并对其可持续发展水平进行评估;贾秀红等[14]基于统计年鉴数据,计算太子山国家森林公园的生态足迹,并对其可持续发展进行评估。

本研究在参考国内外生态足迹模型研究成果的基础上,以广东省南澳岛为研究对象,搜集并整理2018年南澳岛的相关调查统计数据,根据南澳岛的特色提出具有创新性的生态足迹模型和生态承载力模型并进行相关计算,根据计算结果对南澳岛旅游业的可持续发展状况进行评估,提出有利于南澳岛旅游业长期健康发展的建议,以期为南澳岛旅游业的可持续发展提供帮助。

1 研究区域

南澳岛总面积为113.8 km2,其中主岛面积为111.44 km2,海岸线长为84.3 km,海域面积约为4 600 km2。南澳岛是广东省唯一的海岛县[15],处于粤、闽、台三地交界海面,素有“粤东屏障,粤闽咽喉”之称,具有丰富的自然景观和独特的人文景观,是典型的旅游型海岛县。

2015年南澳大桥通车以前,去往南澳岛旅游的游客通常只能乘坐轮渡,由于交通不便,游客数量较少,2013年和2014年登岛游客分别约为88.3万人次和94.3 万人次。2015 年南澳大桥通车以后,南澳岛旅游业迎来迅猛发展,游客数量逐年猛增[16],2017年和2018年登岛游客分别超过593万人次和670万人次。由于南澳岛旅游开发的不断深入和游客数量的激增,部分海岛资源正逐渐退化甚至枯竭,海岛生态系统安全面临严重威胁。因此,对南澳岛生态环境安全性的研究刻不容缓。

2 理论基础

人类的生活和生产须消耗地球的资源和能源以及产生大量废物,生态足迹即用于估算人类维持自身生存发展而消耗地球资源和能源的量,从而评估人类活动对地球生态环境的影响程度[17]。生态足迹主要从需求层面计算人类维持自身生存发展对生态环境的需求量,而生态承载力主要从供给层面计算生态环境可供人类生存发展的消耗量。

本研究搜集、调查和整理2018年南澳岛生态足迹和生态承载力的相关数据,建立南澳岛生态足迹模型和生态承载力模型,从而评估南澳岛的生态安全和可持续发展状况。

2.1 生态足迹

生态足迹是指人类维持自身生存发展所需要的各种地类的面积,旅游型地区的生态足迹包括本底生态足迹和旅游生态足迹。

生态足迹的计算公式为[18]:

式中:EF为生态足迹;N为人口数量;ef为人均生态足迹;Ai为第i种商品折算的生物生产面积;Ci为第i种商品的人均消费量;Pi为第i种商品的全球平均产量。

2.2 生态承载力

生态承载力是指在特定条件下某种个体存在数量的最高极限。本研究统计南澳岛的耕地、草地、林地、水域、化石能源用地和建筑用地6类生态环境要素面积,利用均衡因子和产量因子对面积进行修正,减去预留生物多样性保护面积,得到最终的均衡面积,用以衡量南澳岛的生态承载力。

生态承载力的计算公式为[19]:

式中:EC为生态承载力;p为预留面积占比;Si为第i种土地类型的面积;ex和ey分别为土地的均衡因子和产量因子。

2.3 评估框架

基于生态足迹模型的南澳岛旅游业可持续发展评估框架如图1所示。

图1 海岛旅游业可持续发展评估框架

2018年南澳岛的旅游生态足迹包括旅游交通、住宿、餐饮、购物和娱乐5个方面,可反映南澳岛旅游业的生态占用情况。结合2018年南澳岛的本底生态足迹和生态承载力,计算南澳岛的生态盈余,计算公式为:

式中:ED 为生态盈余;EFb和EFl分别为本底生态足迹和旅游生态足迹。

当ED＞0时,表明南澳岛生态盈余,旅游业处于可持续发展状态;当ED＜0时,表明南澳岛出现生态赤字,旅游业处于不可持续发展状态。

3 南澳岛生态足迹模型

3.1 数据来源

本研究采用的相关数据来自2018年《广东省农村统计年鉴》《汕头市统计年鉴》《中国统计年鉴》《中国能源统计年鉴》和《中国海岛志(广东卷)》以及南澳县政府、汕头市自然资源和规划局等,具有一定的权威性。此外,南澳岛旅游生态足迹模型和生态承载力模型中的土地均衡因子和产量因子以及单位化石燃料生产土地面积的平均发热量等参数来自国家生态足迹账户的基本计算方法和框架,也具有很强的权威性。

3.2 生态足迹模型

3.2.1 旅游交通

旅游交通生态足迹模型为:

式中:EFtransport为旅游交通生态足迹;Si为第i种交通设施的占地面积;Ri为第i种交通设施的旅游使用率;Nj为第j种交通工具的游客使用量;Dj为游客乘坐第j种交通工具的平均游玩距离;Cj为第j种交通工具的人均单位距离能源消耗量;r为单位化石燃料生产土地面积的平均发热量。

南澳岛的公路设施非常发达,游客主要考虑公路交通,因此Si采用南澳岛的公路占地面积(约为50.335 hm2)。南澳岛的旅游交通工具主要包括公交车和自驾小客车。本研究以常规旅游路线(宋井-青澳湾-金银岛-总兵府(招兵树)-南山寺-黄花山森林公园)计算游客的平均游玩距离,根据百度地图导航结果,总距离约为38.9 km。公交车、中巴车、出租车和小客车的能源消耗量为0.91 MJ/人/km。

3.2.2 旅游住宿

旅游住宿生态足迹模型为:

式中:EFaccommodation为旅游住宿生态足迹;Si为第i种住宿设施每个床位的占地面积;Ni为第i种住宿设施的床位数量;Ki为第i种住宿设施的年均入住率;Ci为第i种住宿设施每个床位的能源消耗量。

每个床位的占地面积:一星级和二星级酒店为100 m2,三星级和四星级酒店为300 m2,五星级酒店为2 000 m2,普通旅馆为100 m2,私人旅馆为50 m2[20];每个床位的能源消耗量:一星级和二星级酒店为40 MJ,三星级和四星级酒店为70 MJ,五星级酒店为110 MJ,普通旅馆为40 MJ,私人旅馆为30 MJ[20]。

根据“携程网”的数据统计,2018年南澳岛有四星级酒店4家(床位约1 756个)、三星级酒店15家(床位约2 136个)、二星级和一星级酒店36家(床位约2 438个)、普通旅馆300余家(床位约22 826个)以及私人旅馆300余家(床位约20 356个)。

3.2.3 旅游餐饮

旅游餐饮生态足迹模型为:

式中:EFfood为旅游餐饮生态足迹;S为餐饮设施的占地面积;N为游客数量;D为游客的平均旅游天数;Ci为游客每天消耗第i种食物的量;Pi为第i种食物的全球年平均生产力;Ej为游客每天消耗第j种能源的量。

南澳岛的餐饮设施数量不多且占地面积不大(约为5 hm2)。游客的平均旅游天数为2.99 天。游客每天消耗各种食物和能源的量根据2018年《汕头市统计年鉴》中的数据计算。

3.2.4 旅游购物

旅游购物生态足迹模型为:

式中:EFshopping为旅游购物生态足迹;Si为生产和销售第i种商品的占地面积;Qi为游客购买第i种商品的数量;Ai为第i种商品的全球年平均生产力。

南澳岛的特产很多,较出名且销量较高的有南澳紫菜和南澳金薯。为方便计算,假设游客的购物消费全部用于南澳紫菜和南澳金薯。2018年南澳紫菜的种植面积约为306 hm2,全球年平均生产力为643 kg/hm2;南澳金薯的种植面积约为203 hm2,全球年平均生产力为7 916 kg/hm2。

3.2.5 旅游娱乐

旅游娱乐生态足迹模型为:

式中:EFentertainment为旅游娱乐生态足迹;Si为第i种娱乐场所的占地面积。

南澳岛的娱乐场所主要包括海滨浴场和海鲜大排档,其中海滨浴场的占地面积约为200 hm2,海鲜大排档的占地面积约为0.5 hm2。

3.2.6 本底生态足迹

南澳岛的本底生态足迹主要包括本地居民消耗的资源和能源,本底生态足迹模型为:

式中:N为常住人口数量;Ci为第i种商品的本地居民人均消费量;Pi为第i种商品的全球年平均生产力。

4 计算结果

通过对南澳岛旅游业各种相关数据的统计以及根据生态足迹模型和生态承载力模型的加工分类处理,本研究得到用于计算旅游生态足迹、生态承载力和本底生态足迹的详细数据。有些参数无法获得精确数据,在计算时采用等价替换或估算的方法。

2018年南澳岛的旅游生态足迹如表1所示。

表1 2018年南澳岛的旅游生态足迹

由表1可以看出:2018年南澳岛的旅游生态足迹为11 458.381 hm2,根据游客数量约为676.6万人次计算人均旅游生态足迹;占比较高的是旅游餐饮、旅游交通和旅游住宿,三者占比达90%。

南澳岛的本底生态足迹主要包括本地居民的生活资源消耗和生活能源消耗。2018年南澳岛的常住人口约为6.26万人,本底生态足迹如表2所示。

表2 2018年南澳岛的本底生态足迹

由表2可以看出:2018年南澳岛本地居民生活资源消耗和生活能源消耗的生态足迹分别为14 096.266 hm2和726.481 hm2,因此本底生态足迹为14 822.747 hm2;消耗较多的生活资源是谷物类和肉类,消耗较多的生活能源是煤炭。

2018年南澳岛的生态承载力如表3所示。

表3 2018年南澳岛的生态承载力

由表3可以看出,2018年南澳岛的生态承载力为30 794.785 hm2。根据联合国环境特别委员会的建议,须减去12%的预留生物多样性保护面积[21],因此最终的生态承载力为27 099.411 hm2,人均生态承载力为40.052×10-4hm2。

综上所述,2018 年南澳岛的旅游生态足迹为11 458.381 hm2,本底生态足迹为14 822.747 hm2,生态承载力为27 099.411 hm2。根据式(3),2018年南澳岛的生态盈余为818.283 hm2,仅占生态承载力的3%,表明其旅游业的发展仍处于可持续状态,但生态盈余已非常少。

5 建议

本研究搜集并整理2018年南澳岛的相关统计数据,基于生态足迹思想对南澳岛旅游业的可持续发展进行评估。经计算,2018年南澳岛的生态盈余为818.283 hm2,仅占生态承载力的3%,表明南澳岛的旅游开发暂时没有超出当地生态承载力的范围,旅游业仍处于可持续发展的状态;与此同时,南澳岛的生态盈余已非常小,如不加以控制将出现生态赤字,不利于旅游业的健康可持续发展。

根据研究结果,2018年南澳岛旅游餐饮、旅游交通和旅游住宿的生态足迹占比达90%,而旅游购物和旅游娱乐占比很小。因此,调整游客和本地居民的饮食结构、减少旅游交通消耗以及引导游客转变住宿方式是控制南澳岛生态足迹的关键。此外,随着2015年南澳大桥的通车,南澳岛的游客数量骤增,减少游客数量也是控制南澳岛生态足迹的重点。

5.1 调整饮食结构

2018 年南澳岛的旅游餐饮生态足迹为4 897.116 hm2,占比为43%。在本地居民生活资源消耗中,肉类和蔬菜类的生态足迹分别为4 607.423 hm2和797.896 hm2,肉类约为蔬菜类的5.8倍;而2018年肉类和蔬菜类的全球年平均生产力分别为797 kg/hm2和22 093 kg/hm2,肉类仅约为蔬菜类的3.6%。因此,应尽量将游客和本地居民的肉类消费引导为蔬菜类消费,有助于控制南澳岛的生态足迹。例如:鼓励游客和本地居民培养绿色饮食习惯,提倡“经济点菜”和“绿色点菜”,制定生态蔬菜采购和供应制度。

5.2 调整旅游交通

2018 年南澳岛的旅游交通生态足迹为2 956.254 hm2,占比为26%。应鼓励当地旅行社开发合理的旅游路线,避免路线重复,在旅游交通方面减少不必要的生态足迹。与自驾小客车相比,公交车的污染较少,且占用的公路和停车场资源较少,自行车和电瓶车占用的资源则更少。因此,应根据实际情况增加南澳岛的公交车数量,同时多投放共享单车或共享电瓶车,倡导游客采用绿色交通工具。

5.3 调整旅游住宿

2018 年南澳岛的旅游住宿生态足迹为2 459.476 hm2,占比为21%。随着南澳岛旅游业的不断发展,高星级酒店的建设在所难免,然而高星级酒店对生态环境资源的消耗也更高。南澳岛土地面积小,资源紧缺,应大力发展生态旅游,鼓励游客选择“渔家乐”等更加贴近本地居民生活状态的住宿形式,不仅可以更加深入地领略岛上的人文习俗和自然风光,而且可以减少旅游住宿的生态消耗。

5.4 控制游客数量

游客数量的迅猛增长是南澳岛生态足迹增长的主要原因之一,将对南澳岛的生态环境保护和可持续发展带来巨大的负面影响。因此,应在制定旅游业发展规划和策略时坚持生态环境保护原则,合理控制游客数量,在开发利用当地资源的同时最大限度地加以保护。