生态足迹视角下贵阳市适度人口容量研究

文章编号1000-5269（2024）06-0099-07

DOI：10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2024.06.15

摘要：根据生态足迹理论，通过建立生态足迹计算模型、使用自然生态承载力等方法，分别对贵阳市2018年的生态足迹和生态承载力进行测算与分析，对贵阳市2035年生态适度人口容量进行预测。结果显示：贵阳市2018年域市生态足迹为1.382 7 hm2/人，可利用生态承载力为0.332 4 hm2/人，生态赤字为1.050 3 hm2/人，预测贵阳市长期生态适度人口容量约为923万人。按照贵阳市人口规划在2035年建成千万级人口特大城市，还需通过提高建成区使用效率、合理利用土地资源存量来提升人口容量。据此，为提高贵阳市适度人口容量以及减轻人口压力提出政策建议。

关键词：人口容量；生态足迹；人口规划；适度人口；可持续发展；贵阳市

中图分类号：X24；C924.2

文献标志码：A

在以中心城市和城市群为主要空间载体的发展战略下，大城市成为区域发展的关键［1］。贵阳作为贵州省会城市、黔中城市群中心，近年经济持续增长，但人口增长给资源和环境带来挑战。贵阳如何规划建设城市功能，既提升品质又引领周边城市，如何解决人口增长对资源环境的限制？这是需要解决的重要问题。因此，在实施可持续发展战略过程中，确定该地区在现有环境资源承载能力和经济社会发展水平基础上的适度人口容量具有十分重要的现实意义。

对人口容量的计算，常见的有基于生态足迹法的分析，也有基于自然资源矢量空间形态的分析。前者基于城市内部的人口、资源、环境、经济和社会等子系统协调互动，从生态足迹、生态承载力和生态赤字的视角，较为科学地论证在区域资源储量和消费量平衡的前提下地区人口容量的合理规模。如王昕等［2］运用生态足迹理论，分析了中原城市群的生态承载能力；潘昱奇等［3］则基于生态足迹，对常州市的生态承载力进行分析，发现常州市的土地需求超过生态承载力范围，需要进一步调整土地利用结构，优化国土空间格局；周涛等［4］在能值理论重点的论述基础上对计算参数进行了调整，对生态足迹模型进行了修正和改进。而对于自然资源矢量空间形态的分析方法，TANG等［5］运用其测算了北京-天津-湖北区域的综合承载力。

本文综合前人研究成果，以可持续发展理论为指导，运用生态足迹分析方法，建立数字模型，将贵阳市的生态、人口、社会经济发展有机联系起来，对贵阳市中长期的人口容量进行测算和分析，这对贵阳市的中长期人口与社会规划具有独特意义。

1研究区域与研究方法

1.1研究区域概况

贵阳市简称“筑”，别称林城、筑城，贵州省辖地级市、省会、Ⅰ型大城市。介于东经106°07′～107°17′，北纬 26°11′～26°55′之间，总面积8 043 km2，地处黔中山原丘陵中部，东南与黔南布依族苗族自治州的瓮安、龙里、惠水、长顺4县接壤，西靠安顺市的平坝区和毕节市的织金县，北邻毕节市的黔西市、金沙县和遵义市的播州区。全市地貌以山地、丘陵为主。山地、丘陵面积占贵阳市总面积的84.61%，相当于“平地”的山间平坝（见坝子）仅占贵阳市总面积的15.39%，是一个没有平原支撑的省会城市。全市属亚热带（副热带）高原季风湿润气候区，总的气候特点是冬无严寒、夏无酷暑、热量丰富、无霜期较长、雨量充沛、雨热同季、多云日照少、风速较小、相对湿度较大、立体气候较明显。2019年末贵阳市常住人口497.14万人，相比2010年常住人口432.26万人，年均增长速度为1.70%，呈较快增长趋势。根据贵阳市的发展规划，区域未来人口还将持续增加［6］。

1.2数据来源

本文使用的数据来源于贵阳市统计年鉴、中国城市统计年鉴、联合国粮农组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO）发布的全球平均产量（2018年）数据库资料等。

1.3基本假设

生态足迹模型的核心是将研究区域内不同类型的生态足迹和生态承载力，通过相应的系数转化为具有可比性的生物生产性土地面积［7-8］，最终通过两者的比较来具体判断区域资源利用的可持续性，其主要假设有［9］：

1）研究区域特定时间段内自然资源消费量及废物产量的相关数据具有可获得性；

2）生产过程中消耗的全部资源及排放的全部废物能折算成相应的生物生产性土地面积；

3）通过生产力系数，可将不同生物生产性土地面积转化为可加的生物生产性土地面积；

4）通过转化，特定区域内所提供的总的生态容量与本地区人类的生态占用可进行对比。

1.4生态足迹模型

生态足迹是指特定区域内生产用于人类消费的绝大多数资源以及吸纳人类生产生活所排放的绝大多数废弃物所需要的生物生产性土地面积，包括陆地面积和水域面积。生态足迹的计算模型如下：

F=∑ni=1Cipi×N（1）

式中：F为人均生态足迹，hm2/人；N为本区域内的总人口数，人；i为不同类型生物生产性土地资源；Ci为第i种资源消费量，t；pi为不同生态生产性土地面积所具有的平均生产力，kg/hm2。在计算消费量时，考虑到复杂的贸易会使数据产生较大的系统性偏差，故生物资源账户内各消费项目的量用产量近似代替，此时模型变为

F=∑ni=1Pi+Ii-Eipi×N（2）

式中：Pi为资源的产量，t；Ii为资源进口量，t；Ei为资源出口量，t。在国内贸易中，贵阳属于完全开放空间，外因复杂的贸易数据会造成生态足迹有偏误，故本文仅将资源产量Pi作为分子代入。为将不同类型土地转化为相同的土地面积，引入均衡因子ri进行等量化处理［10］。调整后模型为

F=∑ni=1Pipi×N×ri（3）

其中，耕地和建成地的ri为2.8，草地为0.5，林地为1.1，水域为0.2。在生态足迹模型中往往使用人均生态足迹并非总的生态足迹，主要是因为人口数量的变化可能对结果产生未知影响。使用人均生态足迹，可以在总生态足迹大致不变的情况下，从微观角度比较生态足迹与生态承载力大小及变化趋势。

1.5生态承载力模型

生态承载力指特定区域实际能够提供各类生态生产性土地面积（包含水域面积）的总和。通过将不同类型生物生产性土地面积总量与调整因子及等量化因子相乘得到，表示为

C=∑ni=1Ai×Qi×YiN（4）

式中：C为人均生态承载力，hm2/人；Ai为第i类生态生产性土地面积，hm2；Qi为等量化因子；Yi为第i类生态生产性土地产量调整系数。

2测算与分析

2.1生物资源账户生态足迹

本文共选取16项生物资源。其中：农产品有稻谷、小麦、玉米、大豆、薯类、油料作物等；畜牧业产品有猪肉、牛肉、羊肉、禽肉、牛奶、蜂蜜、禽蛋等；林业产品有茶叶和水果。具体生态足迹情况计算结果如表1所示。

据表1，贵阳市居民水果消费量年总量近32万t；其次是谷物16.89万t和玉米15.28万t。肉类以猪肉和禽肉为主，分别为9.86万t和2.5万t。奶制品和禽蛋的消费量也相对较高，整体消费结构较好。

生物资源生态足迹方面，将表1中的相关数据代入式（3）可以得出：贵阳市人均水平为0.291 2 hm2/人，其中耕地的人均生态足迹最高，为0.224 7 hm2/人，占比达到77.17%；草地的人均生态足迹次之，为0.040 8 hm2/人，占比14.01%；林地的人均生态足迹为0.022 4 hm2/人，占比7.69%；水域的人均生态足迹最少，仅有0.003 3 hm2/人，占比为1.13%。具体看，猪肉的人均生态足迹最为突出，是排在第二的谷物的近4倍，而第三为玉米0.031 9 hm2/人，数量上消费量最高的水果排第四，为0.020 5 hm2/人。

2.2能源资源账户生态足迹

在能源资源方面，选取原煤、汽油、柴油、天然气和电力5种主要能源。理论上的“均衡因子”表示吸纳二氧化碳的土地占用，其本质是一种“假想”出来的土地面积，实际中并不存在。所以，模型中的均衡因子在这里将参考不同土地类型值进行相应替代：原煤、汽油、柴油、天然气等化石能源用地的均衡因子取林地的相应数值，即1.1；另外，由于电力利用主要与建设用地有关，而大部分建设用地从类型上讲是占用原有的耕地，所以计算电力的均衡因子主要参考建设用地生态承载力的均衡因子和产量因子，均取耕地的相应数值，即2.8。采用世界上单位化石燃料生产土地面积的平均发热量为标准［10-11］，将当地能源消费所消耗的热量折算成一定的化石燃料生产土地面积［12］。由上，可以计算出贵阳市能源资源账户生态足迹（见表2）。

在消费结构上，由于贵阳市货物运输主要依赖陆路交通，因此柴油占贵阳市能源消费的大部分。能源账户方面，化石能源占人均生态足迹总量的99.96%，达1.091 1 hm2/人，电力为代表的建成地仅为0.000 4 hm2/人。化石能源地中柴油最多，为0.848 3 hm2/人，汽油次之，为0.221 3 hm2/人，原煤和天然气占比相对较少。

2.3生态承载力

由于不同地区资源禀赋和气候环境不同，单位面积耕地、草地、林地、建筑用地、水域等的生态生产能力差异较大。因此，引入“产量因子”对不同类型的面积进行调整和修正［13］，最终得到区域生态承载力。在分析贵阳市生态承载力时，因为统计年鉴缺少化石能源用地，所以在计算中假设其供给能力为零，即认为在市场环境下该类资源有无限的代偿能力。采用式（4）生态承载力模型具体计算，结果详见表3。

贵阳市土地总面积804 345 hm2。其中：耕地271 941 hm2，占土地总面积的33.81%；林地281 105 hm2，占34.95%，森林覆盖率39.19%；牧草地26 670 hm2，占3.31%；水面15 419 hm2，占1.92%（坑塘水面1 213 hm2，养殖水面223 hm2，水库水面9 477 hm2，河流水面4 490 hm2，湖泊水面16 hm2）；建设用地（含居民点、交通用地和水利设施）63 017 hm2，占7.83%；未利用地146 193 hm2，占18.76%。随着建设技术的进一步提升、建设成本的降低、新基建的适应性提升，贵阳市未利用地的开发将给区域发展带来很大的可能，现有资源的集约利用和未开发土地将成为城区人口进一步提升的重要支撑。

2.4生态盈亏

生态盈亏主要用以衡量区域自然生态供需平衡情况。当区域生态需求大于生态供给时，生态赤字出现；反之生态盈余。盈余的出现既表明目前社会发展与自然生态契合良好、区域发展可持续，也表明在生态领域该地区有较强的适应性，可为未来发展提供更好的基础。赤字的出现则说明区域内人口需求大于生态供给，总体上超过区域承受最大值，当前发展模式与区域承载力存在差距，需要调整和升级。贵阳市目前生态盈亏情况具体计算结果如表4所示。

为保护全球生物多样性，按照世界环境与发展委员会（the World Commission on Environment and Development，WCED）报告的建议，在计算研究区内生态承载力时需要将12 %的生物多样性面积扣除，以便为区域生态的可持续发展提供空间［14］。可以得贵阳市整体人均生态赤字为1.050 3 hm2/人（见表4）。

这与历史文献中各大洲和主要地区的结果相似（见表5），从侧面说明目前地区生态自然环境形势依然严峻。但是，在具体赤字的纲目上，最主要的耕地和建成地却相对富裕，唯有化石能源表现最为吃紧，占人均生态赤字的99.93%。化石能源赤字极高反映出贵阳市较为严峻的能源状况，但由于在模型测算中，化石能源在开放市场中被认为是无限制供应的商品［15］，因此其赤字量较大的问题并不对区域长远发展构成本质性威胁。从贵州省域来看，所在区域矿产资源丰富，所以贵阳市发展受能源方面的限制有限。因此，在不计能源账户赤字情况下，贵阳市生态盈余合计0.086 1 hm2/人。

根据表4结果，扣除化石能源地后，目前贵阳市生态承载力是现有人均生态足迹的约1.295 2倍，若维持现有人均生活水准，目前的资源供给可以较好地容纳至少640万人口。考虑到土地类型，当前主要生态亏损集中于草地方面，产品为肉类，但上述商品可以利用高质量的路网，通过市场交易进行很好的补足。因此，忽略中长期草地和水域的不足，现有耕地、林地和建成区人口最大承载力约为当前人口数的1.521 6倍，即750万人。所以，随着城市的发展和省会城市带动作用的增强，一方面，土地的优化利用和耕地的集约开发将成为高质量发展的必然选择；另一方面，适当放宽开发边界限制也应被纳入中长期城市发展的考虑之中。通过计算，最终长期人口承载规模在923万人左右（见图1）。

尽管生态足迹法因为是比较静态分析方法，对于未来发展潜力和能力的评估仍有不足。但是对比世界主要国家地区的经验来看（表5），各大地区生态承载力普遍超越上限，却没有任何地区因为人口拖累影响地区增长，这与技术进步和科技发展、人类开发边界的提升有很大的关系［16］。化石能源消耗量过大是造成贵阳市人均生态赤字的重要原因，若去除化石能源土地利用类型，其余5种土地利用类型总体结果为生态盈余。因此，减少化石能源资源的消费以及提高化石能源的使用效率是保证贵阳市可持续发展进程顺利推进的重中之重。

3结论与政策建议

3.1结论

贵阳作为省会城市，其人口集聚和经济增长既是地区发展的必然规律，也是促进未来发展的客观要求。根据生态足迹模型显示2035年贵阳生态适度人口容量在923万人左右，提高建成区使用效率，合理利用土地资源存量是提升人口容量的关键。

此外，贵阳市人口集聚不仅受自然资源约束，还受如研究与实验发展投入等因素的制约，虽然情况已有好转，但作为区域发展核心和西部陆海新通道节点，这些仍旧制约着城市的发展。尽管在未来人口集聚规模需要充分考虑自然资源条件下贵阳理论最大的人口容量，但是无论是土地还是水资源，现阶段还可以在统一的成本-收益权衡分析下，靠技术进步和管理的优化逐步实现突破可利用边界。随着人口规模的增大，人才的集聚和产业的发展也将提升创新产生的可能，使地区经济收益递增，贵阳人口规模也能突破原有的资源硬约束，实现跨越式发展。

3.2建议

1）政府作为区域发展重要推动力量，在城市化进程中要有效解决突出矛盾，提升执政水平和行政效率。推动贵阳人口规模集聚过程中要注意：做好贵阳市人口发展战略重大举措和配套保障措施，如成立贵阳市人口发展委员会，加强对人口工作的领导；挖掘土地和水资源潜力，为城市人口规模扩张提供可靠保障；根据人口发展需要，配置公共服务资源并提高使用效率；加快培育重点产业，通过产业带动，创造就业机会，增强就业吸纳能力，促进产城融合发展；建立人才优先的城市发展战略，发挥人才的创新活力。

2）调整产业结构和增长方式，改变目前以资源消耗为特征的经济增长模式，大力发展高科技产业，依靠科技进步和工艺改进提高工业的资源利用效率，降低万元GDP生态足迹。使资源利用模式由粗放型、消耗型向集约型、节约型转变，对化石能源产业废弃物进行综合利用和开发，减少能源消费过程中CO2的排放，减少污染，减少生态赤字。

3）创建生育配套支撑体系，促进人口自然增长；深化户籍制度改革，促进人口机械增长，吸引青年劳动力落户；加快发展高等教育，提高高质量人才储备；促进公共服务均衡发展，有步骤、有计划、科学合理地推动包括水利、电网、交通和公共服务等基础设施升级改造，大力推动教育资源多种类全覆盖，完善基本卫生服务格局，让人口集聚更好地迸发活力，提升人民生活幸福感；开发老年资源，深化完善多主体养老体系建构，积极应对人口老龄化。

4）推动城乡一体化，改善人口空间结构，以镇村布局规划为基础，合理布局农村居住人口；探索体制机制创新，进一步转移农村非农产业人口，改善人口城镇化与土地城镇化不协调态势；加快建设交通设施、降低交通成本，提升城乡一体化水平；优化外来人口管理机制，保障外来人口共享城市文明。

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（责任编辑：曾晶）

Abstract：

Based on the ecological footprint theory， the author establishes the ecological footprint calculation model and adopts natural ecological carrying capacity methods to measure and analyze the ecological footprint and ecological carrying capacity of Guiyang in 2018 respectively， thus predicts the ecological appropriate population capacity of Guiyang in 2035. The results show that the ecological footprint of Guiyang city in 2018 is 1.382 7 hm2/person， the available ecological carrying capacity was 0.332 4 hm2/person， and the ecological deficit is 1.050 3 hm2/person. The long-term ecological moderate population capacity of Guiyang city is estimated to be about 9.23 million people. According to the population planning of Guiyang， to build a megacity with a population of 10 million in 2035， it is also necessary to improve the use efficiency of built-up areas and rational use of land resources to increase the population capacity. Finally， the authors provide some policy suggestions for improving the appropriate population capacity of Guiyang city and alleviating the population pressure.

Key words：

population capacity; ecological footprint; population planning; moderate population; sustainable development; Guiyang city

收稿日期：2024-03-26

基金项目：

作者简介：冯晓伟（1970—），男，高级工程师，研究方向：国土空间规划相关研究，E-mail：563763417@qq.com.

*通讯作者：葛彤，E-mail：1908374302@qq.com.