重庆市生态足迹动态分析与对策

重庆市生态足迹动态分析与对策（精选8篇）

重庆市生态足迹动态分析与对策 篇1

1997～重庆市生态足迹动态分析与对策

生态足迹是分析国家或地区自然资源可持续利用的`重要指标.本文依据重庆统计年鉴[9]等自然资源生产与消费数据、人口数据,采用可变世界单产法计算了1997～20重庆市生态足迹.结果表明在研究时段内重庆市人均生态足迹由2.3540059hm2升至2.9084383hm2,增长率为23.55%.与同期不断减少的生物供给力相比较,计算出重庆生态赤字在逐年加剧,人均赤字由1.85733hm2上升至2.44216hm2,增长了32.92%,并分析了重庆各类土地生态足迹、生物供给力和生态盈亏变化的原因,针对生态足迹及生态赤字的影响因素,提出解决重庆生态赤字加剧问题的对策.

作 者：卢明富 况明生 杨本俊 LU Ming-fu KUANG Ming-sheng YANG Ben-jun 作者单位：卢明富,况明生,LU Ming-fu,KUANG Ming-sheng(西南大学,地理科学学院,重庆,400715)

杨本俊,YANG Ben-jun(皖西学院,城环系,安徽,六安,237012)

刊 名：中国西部科技英文刊名：SCIENCE AND TECHNOLOGY OF WEST CHINA年，卷(期)：7(12)分类号：X3关键词：重庆 生态足迹 动态 对策

重庆市生态足迹动态分析与对策 篇2

本研究在计算吉林省1998年到2010年的人均生态足迹与人均生态承载力的基础之上,分析人均生态足迹与人均生态承载力的动态变化,并结合生态赤字、生态协调系数、生态足迹多样性指数、万元GDP生态赤字、生态经济系统发展能力等评价模型,分析评价吉林省近13年的可持续发展状况,建立基于GM(1,1)灰色预测的人均生态足迹与人均生态承载力预测模型,进而预测未来10年吉林省人均生态足迹、人均生态承载力以及生态赤字状况,以期为政府或相关部门制定政策与规划提供科学、合理的依据。

1 研究区域概况

吉林省位于东北地区中部,属于温带大陆性季风气候,全年平均气温4.8℃,年降水量810.7mm。地处北纬40°52′-46°18′,东经121°38′-131°19′之间,东西最长约750km,南北最宽约600km,总面积18.74×104km2,约占全国总土地面积的2%,居全国第14位,其中山地占36%、丘陵占5.8%、平原占30%、台地及其他占28.2%。全省拥有耕地面积557.84×104hm2,园地面积11.56×104hm2、草地面积104.56×104hm2、其他农用地面积45.52×104hm2、建设用地面积104.98×104hm2。全省拥有林业用地面积932.7×104hm2,森林面积827.8×104hm2,活立木总蓄积量9.35×108m3,森林覆盖率达43.6%。全省拥有水资源总量为686.68×108m3,地表水资源量622.07×108m3,地下水资源量141.88×108m3。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

计算人均生态足迹与人均生态承载力的基本数据来源于:《吉林省统计年鉴(1999-2011)》、《中国能源统计年鉴(1999-2011)》、联合国粮食及农业组织统计数据库(http://faostat.fao.org/)、世界自然基金会官方网页(http://www.wwfchina.org/)、吉林省国土资源厅官方网页(http://dlr.jl.gov.cn/)、吉林省林业网(http://lyt.jl.gov.cn/);GDP数据、人口数量来源于:《吉林省统计年鉴(1999-2011)》。

2.2 研究方法

2.2.1 生态足迹理论

生态足迹是指为了满足一定地区的人口消费所需的生产性土地和水域面积,以及吸纳这些人口所产生的废弃物的土地面积之和[5]。生态承载力是指某一地区能够提供给本地区人口的生物生产性土地面积的总和。其中生物生产性土地可分为耕地、草地、林地、水域、建筑用地和化石燃料用地6种类型,主要的计算公式如下[6,7]:

式中:EF为总生态足迹,N为人口数量,ef为人均生态足迹,i为消费品的类别,ri为均衡因子:本研究采用全球一致的均衡因子,分别为耕地2.82、草地0.54、林地1.14、水域0.22、建筑用地2.82、化石燃料用地1.14[8,9],aai为i种消费品折算的人均生物生产性土地面积,ci为第i种消费品的人均消费量,Pi为第i种消费品的世界平均生产力,EC为总生态承载力,ec为人均生态承载力,ai为人均实际占有的i类生物生产性土地面积,yi为产量因子:本研究产量因子采用Wackernagel等计算中国生态足迹时的取值,分别为耕地1.66、林地0.91、草地0.19、水域1.00、建筑用地2.19[10],ED为总生态赤字,ed为生态赤字,本研究以ef、ec、ed为研究对象。

2.2.2 生态经济系统可持续发展状况评价模型

(1)生态赤字与生态协调系数。生态赤字为人均生态足迹与人均生态承载力之差,表示某个地区人类生产消费活动与人均生态承载力的关系,主要用来定量衡量这一地区的可持续发展状况。当这一地区的人均生态足迹超过人均生态承载力,表明这一地区的人口对自然生态系统的产品与服务需求超过生态承载力的范围,生态系统不安全,生态环境处于不可持续状态;如果这一地区的人均生态承载力超过人均生态足迹,就出现生态冗余,表明该地区的人口生产生活消费处于该地区所提供的生态承载力范围之内,生态系统是安全的,生态环境处于可持续状态。但是生态赤字只是单纯的数值,对地区的横向比较缺乏说服力,因为同样大小的生态赤字对经济状况不同的地区,意义是不同的。为了更有效地反映吉林省的人均生态足迹与地区资源禀赋之间的关系,引入生态协调系数DS,DS越接近1时,协调性越差,DS越接近1.414时,地区生态需求和供给越趋于平衡,DS等于1.414时,生态系统处于最协调状态[11,12]。

式中:DS为生态协调系数,ef、ec同上。

(2)生态足迹多样性指数H。采用Shannon-Weaver公式计算生态足迹多样性指数[13],若生态经济系统中生态足迹的组成结构分配越接近平等,则生态经济系统的多样性就越高,系统的稳定性也就越高[14,15]。

式中:H为生态足迹多样性指数,Pi为人均i类生物生产性土地生态足迹占总人均生态足迹的比率。

(3)生态经济系统发展能力C。应用Ulanowicz的计算公式,生态经济系统发展能力等于人均生态足迹与生态足迹多样性指数的乘积[16]:

式中:C为生态经济系统发展能力,ef、H、Pi同上。

(4)万元GDP生态赤字W。万元GDP生态赤字即生态赤字与人均万元GDP的比值。该指标综合考虑人类生产生活对生态系统的生态需求和生态系统的生态承载能力,用以衡量研究区域的资源利用效率,计算公式如下[14,17]:

式中:W为万元GDP生态赤字,GDP为地区国内生产总值,EF、EC同上。

2.2.3 灰色预测模型GM(1,1)

灰色预测是通过对原始数据的处理和灰色模型的建立,发现和掌握系统发展规律,对系统的未来状态做出科学的定量预测[18]。GM(1,1)模型由单变量一阶微分方程构成,具有对数据要求限制少,中短期预测精度高等特点,成为最常用的灰色预测模型[19]。其主要的步骤如下:

设原始序列为x(0)(t)=(x(0)(1),x(0)(2),…,x(0)(n)),对原始序列做一次累加生成得到:,则GM(1,1)预测模型微分方程为:,然后用离散化和最小二乘法求出式中的参数a和b,得到灰色预测模型:,再做累减还原,得到预测数值:

3 结果与分析

3.1 人均生态足迹和生态承载力、生态赤字的动态变化分析

生态足迹包括生物资源消费和化石能源消费两部分,吉林省生物资源的消费包括农产品、动物产品、林产品、水产品、水果产品及木材等,应用生态足迹理论计算公式,将生物消费转化为提供这些消费需要的各种类型生物生产性土地面积。吉林省能源消费包括原煤、焦炭、原油、汽油、柴油、燃料油、煤油、液化石油气、电力等,计算生态足迹时,采用世界上单位化石燃料生产用地面积的平均发热量为标准,将能源消费所消耗的热量折算成一定面积的化石燃料用地和建筑用地。运用上述计算方法对吉林省1998-2010年的人均生态足迹、人均生态承载力与生态赤字进行计算,计算过程略去,计算结果如表1所示。

(单位:hm2/人)

注:根据世界环境与发展委员会(WCED)的建议,人均生态承载力扣除了12%的生物多样性保护面积。

从表1可以看出,从1998年开始一直到2010年,除了2008-2009年有一个0.0351hm2/人的下降,人均生态足迹一直保持增长的趋势,这期间,人均生态足迹从1.7841hm2/人增长到3.2013hm2/人,增幅达到1.4172hm2/人,增长率为79.44%,年平均增长率为6.62%。说明伴随近十几年吉林省社会经济的巨大发展和人民物质生活水平的大幅提高,人们对自然资源的需求逐年加大,生产生活资料的绝对数量大幅增加,进而对生态环境产生的压力也越来越大[20]。

从1998年开始,吉林省的人均生态承载力呈现缓慢降低的趋势,主要是由于人口数量的增加以及土地退化(水土流失、荒漠化、盐碱化等)、气候变化以及政府相关政策导致的土地面积减少造成的。这期间,人均生态承载力从1.3535hm2/人减少到1.3028hm2/人,减幅为0.0507hm2/人,减少率为3.75%,年平均减少率为0.31%。

通过表1及以上的分析可以知道,在1998-2010年间,吉林省的人均生态足迹与人均生态承载力大致处于反方向变化,1998年就已经出现生态赤字0.4306hm2/人,且呈现逐渐增大的走势,从1998年的0.4306hm2/人增大到2010年的1.8985hm2/人,增大了3.4倍,净增幅为1.4679hm2/人。说明吉林省利用自然资源的强度与力度在逐年加大,吉林省的人口对自然生态系统的产品与服务需求已经超出自然生态系统的生态承载力范围,生态足迹与生态承载力之间的矛盾加剧,生态系统退化,人口与土地之间的关系紧张,吉林省的发展处于一种不可持续的状态。

3.2 生态经济系统可持续发展状况评价分析

利用相关数据,通过公式计算1998-2010年吉林省生态经济系统可持续发展状况各模型指数,具体结果及变化情况见表2,从表2可以看出,吉林省1998-2010年的生态协调系数基本处于线性递减态势,从1998年的1.4011降到2010年的1.3032,只有2009年较2008年有一个0.0019的微小升高,整个期间的生态协调系数都比较接近1.414,属于基本不协调,说明吉林省维持自身的发展,主要是通过消耗自然资本存量和外部资源来弥补自身生态承载力的不足,进而使本地区处于一种生态不协调状态,而且不协调的程度在逐渐加大[21]。

注:DS为生态协调系数;H为生态足迹多样性指数;C为生态经济系统发展能力;W为万元GDP生态赤字。

提高生态经济系统的发展能力有两种方式:即增加生态足迹和提高生态足迹多样性[22]。从表2可以看出,1998-2002年,吉林省的生态足迹多样性指数处于比较稳定的状态,从2003年开始到2010年,除了在2009年有个微小的升高之外,生态足迹多样性指数基本呈线性下降趋势,生态足迹多样性的减少会负面影响生态经济系统的发展,但同期吉林省的发展能力却从1998年的2.1429上升到2009年的3.2389,虽然在2010年下降到3.0902,但是整体发展能力还是呈现比较大的上升势头,究其原因,主要是由于1998-2010年间吉林省人均生态足迹的大幅度提高。而人均生态足迹的大幅提高会加剧自然资源的供需状况失衡,加大区域经济发展对外部资源的依赖性和风险性,使生态经济系统处在一种不可持续的发展状态。因此,吉林省提高生态经济系统发展能力应该从提高生态足迹多样性入手,即提高土地利用类型的多样化程度,合理有效地利用土地资源[16,23]。

从万元GDP生态赤字可以间接反映出研究区域的资源利用效率,从表2可以看出,1998-2001年,吉林省万元GDP生态赤字大致保持恒定,有微小的先升后降,万元GDP生态赤字的平均值达到0.7425hm2。2001-2002年,万元GDP生态赤字有一个快速的升高,从0.7250hm2升高到0.9888hm2,升幅达36.39%。2003-2006年,万元GDP生态赤字只有微小变化,万元GDP生态赤字的平均值达到0.9599hm2,随后从2007年开始呈线性快速下降,到2010年减小到0.6016hm2。1998-2006年,吉林省的经济增长模式以粗放型、消耗型为主,资源利用效率高低不同的主要原因是人均生态足迹的剧烈变化。结合表1分析可以知道,吉林省1998-2001年的资源能源的利用效率比较高,但是这一阶段人均生态足迹相对较小且增长较慢,经济发展相对缓慢;从2002年开始,伴随着吉林省经济的快速发展,人均生态足迹大幅增加,资源利用效率开始变低,并且一直持续到2006年。2007-2010年,资源利用效率迅速提高,反映了资源利用方式由粗放型、消耗型逐渐向集约型、节约型转变。伴随经济与科技的快速、良好发展,资源能源的利用效率会持续升高,万元GDP生态赤字存在进一步减小的趋势[24]。

3.3 人均生态足迹与人均生态承载力预测

3.3.1 人均生态足迹、人均生态承载力预测模型

应用灰色预测模型原理,结合吉林省1998-2010年人均生态足迹与人均生态承载力数据,建立灰色预测模型GM(1,1),为了保证建立GM(1,1)灰色预测模型的可行性,将1998-2010年的人均生态足迹、人均生态承载力设为原始数列:

应用Excel计算原始数列的级比(前一数据除以相邻后一数据),发现两数列所有的级比均落在可容覆盖区间X=(e-2/n+1,e2/n+1)=(0.8669,1.1536)内,则两原始数据列均可建立GM(1,1)模型进行灰色预测[34]。为了简化计算,本研究直接应用GM灰色建模软件进行建模,得到人均生态足迹预测模型函数(1)和人均生态承载力预测模型函数(2),具体比较结果见表3。

采用后验差检验法对灰色GM(1,1)预测模型(1)、(2)进行精度检验,利用表3数据,计算得到预测模型(1)、(2)的均方差比C分别为C1=0.1736、C2=0.1688,小概率误差P分别为P1=1、P2=1,对照灰色预测模型精度检验等级表(表4),可知预测精度为好,模型(1)、(2)可应用于实际未来预测。

(单位:hm2/人)

3.3.2 预测结果及分析

根据模型(1)、(2)预测未来10年吉林省的人均生态足迹和人均生态承载力,预测结果见表5,2011年吉林省人均生态足迹与人均生态承载力将分别达到3.4833hm2/人和1.2978hm2/人,其生态赤字达到2.1855hm2/人,2020年人均生态足迹和人均生态承载力分别达到5.7022hm2/人和1.2676hm2/人,生态赤字达到4.4346hm2/人。可见,必须采取一系列有效的措施,改变现有的经济发展模式、加大科技创新、提高人民素质,否则,吉林省生态赤字将会不断加大,可持续发展状况进一步恶化。

(单位:hm2/人)

4 结论与对策

通过对吉林省1998-2010年人均生态足迹与人均生态承载力的动态变化分析、生态经济系统可持续发展状况分析以及基于GM(1,1)的灰色模型预测,可以得到以下的结论:

(1)1998-2010年,吉林省人均生态足迹与人均生态承载力大致处于反方向变化,人均生态足迹增加1.4172hm2/人,增长率为79.44%。人均生态承载力减幅为0.0682hm2/人,减少率为4.97%。生态赤字从1998年的0.4306hm2/人增大到2010年的1.8985hm2/人,吉林省的发展处于一种逐渐加剧的不可持续状态。

(2)吉林省1998-2010年的生态协调系数都比较接近1.414,属于基本不协调;生态足迹多样性整体呈下降趋势,对生态经济系统的发展产生负面影响;同期吉林省的发展能力则从1998年的2.1429上升到2009年的3.2389,虽然在2010年下降到3.0902,但是整体发展能力还是呈现比较大的上升势头。万元GDP生态赤字大致表现为先升后降:1998-2002年,万元GDP生态赤字为一个平稳期和一个上升期,反映出1998-2002年资源能源的利用率比较低下;2003-2010年,万元GDP生态赤字为一个平稳期和一个下降期,反映出人们对资源能源的利用效率正在逐年提高。

(3)根据灰色预测模型:2020年人均生态足迹和人均生态承载力分别达到5.7022hm2/人和1.2676hm2/人,生态赤字达到4.4346hm2/人。因此必须采取一系列有效的措施,改变现有的经济发展模式、加大科技创新、提高人民素质,否则,吉林省的生态赤字将会不断地加大,可持续发展状况将进一步恶化。

为减小生态赤字,改善可持续发展状况,针对上述分析,未来吉林省应该在以下方面采取对策:转换经济增长方式,优化产业结构,合理工业布局,大力发展循环经济和低碳经济,建设循环经济型工业园区;改变能源结构,提高能源资源利用效率,减少化石能源消耗,优先发展风能、太阳能与生物质能;控制人口数量,减少生态过剩人口;加强舆论宣传与公众教育,改变现有生活消费方式,提倡节约节俭,拒绝铺张浪费;调整农业产业结构,加强技术手段更新,提高生产性土地单位面积生物产量;合理有效利用土地,提高土地利用类型的多样化,防止过度开荒,防治土地沙化、盐碱化与水土流失。

摘要：运用生态足迹理论计算吉林省1998-2010年的人均生态足迹与人均生态承载力,分析人均生态足迹与人均生态承载力的动态变化。结合生态赤字、生态协调系数、生态足迹多样性指数、万元GDP生态赤字、生态经济系统发展能力,分析吉林省近13年的可持续发展状况,结果表明:人均生态足迹在1998-2010年一直保持增长的趋势,从1.7841hm2/人增长到3.2013hm2/人,人均生态承载力从1.3535hm2/人减少到1.3028hm2/人,生态赤字从0.4306hm2/人增大到1.8985hm2/人,吉林省的发展处于不可持续的状态。在1998-2010年期间,生态协调系数都比较接近1.414,属于基本不协调。生态足迹多样性整体呈下降趋势,发展能力指数由2.1429升到3.0902。万元GDP生态赤字先升后降:从1998年的0.7308hm2/万元升到2002年的0.9888hm2/万元,最后降到2010年的0.6016hm2/万元。灰色预测模型显示:2011-2020年,吉林省人均生态足迹将由3.4833hm2/人增大到5.7022hm2/人,人均生态承载力由1.2978hm2/人降到1.2676hm2/人,生态赤字将由2.1855hm2/人增大到4.4346hm2/人。吉林省必须采取一系列有效的措施,改变现有的经济发展模式、加大科技创新、提高人民素质,否则,生态赤字将会不断加大,可持续发展状况进一步恶化。

淮北市生态足迹动态演变分析 篇3

关键词：时间序列分析；生态足迹；生态承载力；生态赤字；可持续发展

中图分类号：F062.2

文献标识码：A 文章编号：1672-1101（2016）03-0034-07

Abstract： In order to find out the characteristics of evolution of the ecosystem in Huaibei City along with the economic and social development of Huaibei City， to lay the groundwork for the sustainable development of economy and ecology in Huaibei City， By using the theory of ecological footprint and the method of time series analysis studies the ecological footprint of Huaibei City from 2007 to 2013. The results have shown that the ecological footprint of Huaibei City has cumulatively expanded on a yearly basis； the ecological carrying capacity increased after falling at the beginning； ecological？deficit is on the rise every year； the ecology in Huaibei is unsustainable with the intensifying ecological problems . In order to promote the sustainable development of Huaibei City， the recommended measures are as follows： reducing the ecological footprint by changing the way of energy utilization， optimizing the industrial structure， controlling the population size appropriately， and promoting a life style featuring low carbon， improving the ecological carrying capacity by protecting natural resources and improving the production efficiency of all kinds of resources， strengthening education on ecological protection， strengthening the mechanism construction， and so on.

Key words：time series analysis； ecological footprint； ecological carrying capacity； ecological deficit； sustainable development

党的十八大提出了建设生态文明的发展战略，为“美丽中国”建设指明了方向。安徽省淮北市位于安徽省北部，1960年因煤建市，是华东地区重要的能源基地，是我国典型的煤炭资源型城市，是我国规划建设的14大煤炭生产基地——两淮煤炭基地的所在地之一。多年的煤炭开采和利用，导致淮北市生态环境破坏严重，每年因采煤塌陷土地约500公顷，全市已塌陷面积15 000公顷[1-2]，给淮北地区的生态文明建设带来了巨大的挑战。

为了解淮北市生态环境随国民经济发展的破坏情况，为淮北市生态治理和可持续发展提供相关依据，本文拟采用生态足迹理论和时间序列分析法，对淮北市生态足迹的相关指标进行计算分析，找出淮北生态足迹的发展演变特征，为淮北市制定生态经济可持续发展对策服务。

一、理论基础

（一）研究方法

生态足迹理论由加拿大的William教授和Wackernagel博士于20世纪90年代提出[3]，用于定量评价某一地区的生态经济可持续发展水平，是近年来区域生态可持续发展的有效度量工具。该理论的核心思想是：通过计算某一地区的生态足迹、生态承载力、生态赤字/生态盈余三个指标，进而判断该地区的可持续发展水平。

如果某地区生态承载力大于生态足迹，判定该地区处于“生态赢余”状态，表明该地区生态处于可持续发展状态；如果某地区生态承载力小于生态足迹，判定该地区处于“生态赤字”状态，表明该地区目前处于不可持续发展状态。

（二）生态足迹模型的计算

1.生态足迹指标。生态足迹是指某一地区人们对各类物品的消费量所需要的生物生产性土地面积。其计算公式如下：

式中：ED>0，表明该地区生态表现为盈余，该地区处于生态可持续发展状态；ED<0，表明该地区生态表现为赤字，该地区处于生态不可持续发展状态。

二、淮北市生态足迹时间序列分析

（一）研究方法的选取

在生态足迹模型中，各指标的计算是基于现有的经济统计数据，是一种静态的分析方法，它能做到的仅是“反馈”，而不是“前瞻”，无法预测研究区域未来的发展趋势，因此加强生态足迹模型的动态研究非常必要。

采用时间序列分析法对淮北市生态足迹进行研究，可以有效规避生态足迹模型“静态”分析的不足，发现生态足迹各指标随时间变化的趋势和演变的特征，为制定淮北市生态可持续发展服务，因此本文选用时间序列分析法进行研究。

（二）数据采集说明

1. 指标选取依据。生态足迹的计算分为3个部分：生物资源消费账户、建筑消费账户、能源消费账户[8-9]。在历年的《淮北统计年鉴》[10]上可以查阅各类生物账户的名称和年消费量。具体数据如表1所示。

对应淮北市各类商品消费量的世界各类产品的产量来源于世界粮农组织数据库（http：//faostat3.fao.org/home/E） [11]。由于世界粮农组织数据库能查寻到的最新产量数据为2013年的，故淮北市生态足迹时间序列分析的数据期间选用2007～2013年。

2.指标计算说明。在生态足迹指标的计算过程中：①部分生物账户项目的计算直接采用生态足迹理论公式进行。如大米、面粉、薯类、干豆及制品、其它粮食及制品、蔬菜（鲜菜）、瓜类、食用植物油、茶叶、鲜果类、水产品等消费品的计算；②对猪肉、禽肉、禽蛋、牛肉、羊肉、奶等生态足迹的计算，采用谢鸿宇等学者的部分研究成果，转化为单位商品需要消耗的农产品和牧草进行转化计算[8，12-13]；③化石能源账户的计算，根据学者谢鸿宇、王羚丽、杨木壮、陈贤生等众多学者的研究[12]，可以得到消耗单位化石能源产生的森林足迹、草地足迹数据，在此基础上计算淮北市化石能源产生的人均生态足迹。

生态承载力、生态赤字/盈余指标的计算依据公式进行。

（三）计算结果分析

1.生态足迹指标分析。根据生态足迹的计算公式，用采集到的淮北市2007～2013年的各项数据，对淮北市的生态足迹进行计算，得到的结果如图1所示，对2013年度的生态足迹构成进行分析，结果如表2所示。

根据图1可知：

（1） 2007年～2013年，淮北市人均生态足迹呈缓慢上升趋势，表明淮北市人均消费量所需要的生物生产性面积逐年增加，这符合人民对生活水平提高的正当需求。

（2） 由2007～2013年的生态足迹数据，可以得到淮北市人均生态足迹与年份之间的函数关系表达式为：y=0.3948+2.1794，该函数方程拟合优度为R2=0.9952，表明拟合程度较好，用此函数预测淮北市未来的生态足迹可信度非常高；

（3） 根据预测函数，预计到2020年生态足迹达到7.7Ha；2025年达到4.281913Ha，这种不断扩大的生态足迹应该引起当地管理者的高度重视。

由表2可知：

（1） 2013年，淮北市人均生态足迹为：4.88678Ha/Cap，表明为满足淮北市一个人的消费需求，需要4.88678全球公顷的土地产出做支撑；

（2）淮北市2013年人均生态足迹中，人均耕地、草地、林地、建筑用地、水域、化石能源用地产生的生态足迹构成比例分别：5.3682%、0.9488%、0.1022%、1.1598%、0.0486%、92.3764%。

数据比较表明：淮北市生态足迹中，人均消费的化石能源产生的生态足迹最大，其次是耕地和建筑用地，对草地和水域消费产生的生态足迹相对较小。这也从侧面印证了淮北市在区域经济社会发展中，对煤炭这种传统能源的高度依赖。

2.生态承载力指标分析。根据生态承载力的计算公式，用采集到的淮北市2007～2013年的各项数据，对淮北市的生态承载力进行计算，得到2007～2013年淮北市生态承载力。具体如图2所示。

由图2分析可得：

（1）2013年，淮北市人均生态承载力为0.42137Ha/Cap，表明淮北市能够提供给当地每个人生存的最大面积为0.42137全球公顷；

（2）2007～2013年人均生态承载力总体上呈先下降，后上升趋势。人均生态足迹先由2007年的0.43489全球公顷下降到2011年的0.408825全球公顷，然后又上升到2013年的0.42137全球公顷，表明淮北市人民平均占有的生态资源在政府部门采取相应对策后，人均生态承载力在逐年增加；

（3）根据2007～2013年的生态承载力数据，可以得到淮北市人均生态承载力预测函数表达式为y=0.0014x2-0.0145x+0.4517，该预测函数的拟合优度R2=0.8117，拟合程度较高，表明预测具有较高的可靠性；

生态足迹分析方法与城市生态安全 篇4

生态足迹分析方法与城市生态安全

生态足迹分析方法对于测度城市生态安全具有可借鉴的意义,将这一方法进行整合,将有较好的应用前景.文章探讨了生态足迹的产生、发展及其应用,并在此基础上提出了用于城市生态安全测度的初步模式.

作 者：曹伟 作者单位：宁波大学,建筑系,浙江,宁波,315211刊 名：规划师 ISTIC PKU英文刊名：PLANNERS年，卷(期)：19(1)分类号：X171.1关键词：生态足迹 生态系统 可持续发展 生态安全 生物物理 生态底线 生态承载力

赤壁市生态足迹分析 篇5

对生态足迹理论和方法进行了简要介绍,运用生态足迹模型,对20赤壁市生态足迹和生态承载力进行了计算分析.结果表明:年赤壁市人均生态足迹需求为1.7458hm2,人均生态承载力为0.4667hm2,人均生态盈余为-1.2791hm2,在此基础上提出了一些减少生态赤字的措施.

作 者：石娟 萨仁高娃 袁胜平作者单位：石娟,袁胜平(中国地质大学(武汉)资源学院,430074)

萨仁高娃(东北农业大学资源与环境学院,150030)

贺州市生态足迹与生态承载力研究 篇6

贺州市生态足迹与生态承载力研究

摘要：生态足迹法是近年来比较流行的`定量测度可持续发展的方法.本文在介绍生态足迹法的基本概念和计算方法的基础上对贺州市的生态足迹和生态承载力进行了分析.结果表明,贺州市20生态赤字达到了0.912889公顷,城市生态系统处于弱不可持续发展状态.最后,提出了协调生态足迹与生态承载力的途径.作 者：乔厦 作者单位：北京林业大学,经济管理学院,100083期 刊：现代经济信息 Journal：MODERN ECONOMIC INFORMATION年，卷(期)：,“”(1)分类号：X3关键词：生态足迹 生态承载力 贺州市

重庆市生态足迹动态分析与对策 篇7

生态足迹理论(Ecological Footprint)是由加拿大经济学家William Rees 1992年提出的,并且由他的学生Wackernagel M 于1996年完善并推广。生态足迹是指按可持续发展模式,支持给定数量的人口消费所需要的生物生产型土地面积[1,2]。其核心观点是把人类对资源和环境的利用换算成对土地和水域面积的占用。自1999年引入我国以来,已经被广泛运用于许多地区与各种领域。本文主要采用生态足迹模型,分析中原城市群自2005年至2009年的生态足迹逐年变化情况,并对2009年中原城市群各市的生态足迹进行了对比分析,这对于了解和认识中原城市群的生态可持续发展状态,及时采取相应措施改善其生态状况具有重要的现实意义。

1研究方法

1.1生态足迹的计算

生态足迹是指维系人类自身消费的各种资源所需要的土地面积总和,即在一定研究区域内人口所需的生产性土地和水域的面积,以及吸纳这些人口产生的废弃物所需的土地面积之和[3]。该方法可以基于两个基本假定[4]:①人类可以确定自身消费的绝大多数资源及其所产生的废弃物的数量;②这些资源和废弃物能转换成相应的生物生产土地面积。生态足迹的计算公式为:

$\begin{array}{l}EF={\rm N}\times ef={\rm N}\times ({\displaystyle \sum r}{}_j\times A{}_i)={\rm N}\times ({\displaystyle \sum r}{}_j\times C{}_i/Y{}_i)\\ (j=1,2,\cdots ,6)(1)\end{array}$

式中:EF为总人口的生态足迹,hm2;N为人数;ef为人均生态足迹,hm2/人;i为消费项目的类型;rj为均衡因子;Ai为第i种消费项目折算的人均占有生物生产面积,hm2/人;Ci为i种消费项目的人均消费量,kg/人;Yi为生产第i种消费项目的年(世界)平均产量,hm2/人。

生态足迹的计算涉及到6种类型的生物生产面积,为了使这6类生物生产面积的生物生产力转化为具有相同生物生产能力的面积,因此引进均衡因子rj:耕地、建筑用地为2.8,森林、化石能源土地为1.1,草地为0.5 ,水域为0.2[5,6] 。 生态足迹的计算分为两部分:①生物资源的消费;②化石能源的消费。在化石能源消费账户中,根据Wackernagel等所确定的煤、焦炭的全球平均土地产出率分别为55 GJ/hm2,原油、柴油及天然气的为93 GJ/hm2,燃料油及液化石油气为71 GJ/hm2,热力及电力为1 000 GJ/hm2,据此可以将能源消费所消耗的热量折算成一定的化石能源土地面积。

1.2生态承载力

生态承载力是指区域所能提供的资源利用率和能源消耗的最上限,即区域所能提供的生物生产性面积的总和。计算公式为:

$ec={\displaystyle \sum \alpha }{}_j\times r{}_j\times y{}_j(j=1,2,\cdots ,6)(2)$

式中:ec为人均生态承载力,hm2/人;αj为人均面积,hm2/人;rj为均衡因子;yj为产量因子,由于不同国家和地区同类生物生产土地的实际面积是不能进行直接对比的, 因此引进“产量因子”,表示不同国家或地区的某类生物生产面积所代表的当地产量与世界平均产量的比率[7]。

1.3生态赤字或生态盈余值

生态赤字或生态盈余为生态足迹供给量与生态足迹需求量之间的差额,在生态足迹和生态承载力计算结果的基础上,通过两者的差值可以对可持续发展状态进行评估。若生态赤字大于零,为生态盈余,说明该区域处于相对可持续发展状态;反之,则为生态赤字,说明该区域处于相对不可持续发展状态。根据世界环境与发展委员会(WCED)的报告,在计算生态承载力时,按照生态惯例及生态安全性考虑,需扣除12%的生物多样性保护面积[8]。计算公式为:

$es=ec-ef(3)$

2研究区概况

中原城市群以河南省省会郑州市为中心,包括开封、洛阳、新乡、焦作、许昌、济源、漯河和平顶山共9个省辖市。中原城市群居于沿海开发地区与中西部地区结合部,承东启西,连贯南北。区位优势突出,资源、产业等基础条件较好,无论从战略布局、发展需要,还是从经济优势和现有基础看,中原城市群都有条件发展成为沿海三大经济区之后的又一大经济区,促进中部崛起的增长极。该区域土地面积为5.87万km2,人口约3 950万人,分别占全省土地面积和总人口的35.3%和40.3%。 2008年实现地区生产总值10 568亿元,位居中部地区第一位。二、三产业增加值占GDP比重89.7%,人均地区生产总值2.15万元,地方一般预算财政收入544.30亿元,规模以上工业增加值3 431.19亿元。在中国15个城市群中综合实力名列第7位,位列中国中西部第一位。中原城市群的形成为中原经济区建设打下了坚实的基础和提供了有力支撑。

3中原城市群生态可持续性评价

3.1中原城市群生态足迹与生态承载力的计算

根据中原城市群的自然资源和消费特点,确定区域2005年至2009年的生态足迹计算主要包括两部分:①生物资源的消费;②化石能源的消费。生物资源消费选取稻谷、小麦、玉米等粮食产物,苹果、梨等水果产品,猪肉、牛肉、羊肉等畜牧类产品,以及水产类。采用联合国粮农组织2003年的全球生物资源平均产量数据折算成提供这些消费项目所产生的生物生产性土地面积。能源消费部分包括原煤、焦炭、原油、柴油、燃料油、液化石油气、天然气、热力及电力,以全球单位化石能源的平均发热量为标准进行折算。生物消费及能源消费的数据统计均来自于河南省统计年鉴[9]。另外,产量因子依据中国平均产量计算取值[10]。以2009年中原城市群整体的生态足迹计算为例,说明生态足迹计算过程,采用公式(1)计算生态足迹,采用公式(2)计算生态承载力,计算结果分别见表1、2。生态赤字与生态盈余值根据计算出的生态承载力及生态足迹相减得到。

3.2中原城市群2005年至2009年生态足迹分析

根据以上模型及数据对中原城市群2005年至2009年的人均生态足迹及生态承载力进行计算分析,结果见图1、图2。

3.2.1生态足迹及其各组分的年际变化分析

由图1中所示,总体上中原城市群的人均生态足迹呈增长趋势,自2005年的2.464 hm2,增加到2009年的3.109 hm2,五年时间内共增长了0.645 hm2,年均增幅到达4.76%。表明一方面随着国家综合国力的提高以及经济水平的增长,中原城市群的经济水平与人民生活水平也得到了大幅地提高,人们在物质方面的需求量增大,对生物资源以及能源资源的消费也大幅提高。另一方面,自2005年至2009年来中原城市群的人口仍呈现增长的趋势,人口的增长必定会增加生物资源及能源资源的消费。人均生态足迹的逐年增长,表现出中原城市群给生态环境及资源需求的压力逐渐增加。

从生态足迹各组分构成进行分析,化石燃料用地所占比例最大,其增长也最为显著,由2005年的1.304 hm2,增长至2009年的1.863 hm2,历年占比60%左右,年均增幅达到7.40%。能源资源的消耗是导致生态足迹持续上升的主要原因,说明中原城市群的经济发展仍然是建立在大量消耗能源的基础上;其次,耕地足迹所占比例也较大,历年占比约20%,自2005年至2009年耕地足迹逐渐增长,但其增长幅度不明显,年均增长仅2.74%。耕地足迹主要是以粮食消费为主,随着中原城市群人口的不断增加,人们对粮食消费的需求量也有所增加;人们对草地资源的需求量也相对较高,占比18 %左右,历年大体呈现增长趋势,且在2005年与2006年草地资源的消耗要大于耕地资源的消耗,表现出人们对肉类、禽类等的需求较大,自2007年开始,草地资源的消耗又逐渐下降,主要是由于人们对食物的选择性有所增加,例如水产等;水域足迹对生态足迹的影响不大,所占比重历年来都未超过2%,但其年均增长速度是十分显著的,达到了11.08%,为所有组分中增长最快的。水产资源的供给有效的降低了肉类等资源的需求,因此水产资源有望成为生物资源消费的重要组成部分;林地足迹在生态足迹中所占比重最小,历年来也呈现出增长的趋势。

3.2.2生态承载力、生态赤字/盈余的年际分析

根据图2所示,自2005年至2009年,人均生态承载力的变化不大,历年来略有减少。2005年中原城市群的人均生态承载力为0.335 hm2,而2009年的人均生态承载力减少为0.330 hm2;中原城市群人口的增加是人均生态承载力逐年减少的关键因素;生态赤字自2005年起普遍存在。中原城市群人均生态足迹在研究期内持续增长,而人均生态承载力却有所下降,最终导致了生态赤字的不断增大。2005年人均生态赤字为2.169 hm2, 到2009年上升为2.818 hm2,增幅达到29.92%,说明中原城市群对自然资源的消耗逐年增加,且增加较快,近五年来都超过了全球人均生态赤字0.4 hm2。生态赤字的存在,说明中原城市群生态足迹的需求已经大大超过了生态经济系统的承载力,发展形势比较严峻,且有逐步恶化的趋势,近五年来中原城市群都处于不可持续发展的状态。

3.3中原城市群2009年各城市生态足迹差异分析

根据以上数据本文对中原城市群各市人均生态足迹与人均生态承载力也进行了计算分析,结果见图3和图4 。

3.3.1中原城市群各城市生态足迹差异分析

分析中原城市群各城市2009年生态足迹,如图3所示,在9个市中,生态足迹排在前4位依次为济源(5.786 hm2)、平顶山(4.359 hm2)、焦作(3.041 hm2)、洛阳(2.528 hm2),这4个城市的人均生态足迹明显高于其他5个城市。新乡(2.133 hm2)、郑州(2.089 hm2)、漯河(2.062 hm2)、开封(2.023 hm2)和许昌(2.002 hm2)的人均生态足迹相差不大;九个城市中最大与最小人均生态足迹相差2.89倍。表明各个地方由于人口基数、经济发展水平、人民生活水平以及消费水平等因素的不同,导致人们对生物资源及能源资源的消费有所不同,因此形成了中原城市群的空间差异性。

从城市群生态足迹不同组分构成分析,化石燃料用地对生态足迹各市差异的影响尤为明显。尤其是济源、平顶山、焦作、洛阳、郑州的化石燃料用地所占比重都超过了60%以上。济源市的能源消耗是中原城市群中最大的,高达4.687 hm2,为中原城市群中人均生态足迹最高的城市。究其原因,济源市定位为工业旅游城市,工业以钢铁、铅锌等能源消耗、重化工业为主,其规模以上单位工业增加值能耗指标远高于国家平均指标,导致了其化石能源用地过高。其他几个化石燃料用地较大的城市也存在着相似的情况。对于非能源资源的消耗,各个城市的需求量相差不大。

3.3.2中原城市群各城市生态足迹差异影响因素分析

影响人均生态足迹地区差异的因素比较多,本文选择了10个主要因素进行关联性分析,10个因素分别是:人均GDP(元)、城市化率(以城镇化水平表示)(%)、居民人均消费水平(元)、固定资产投资(亿元)、规模以上工业增加值(亿元)、农林牧渔业增加值(亿元)、单位工业增加值耗能(吨标准煤/万元)、恩格尔系数(%)、第三产业比重(%)、人均耕地面积(千hm2)。采用灰色关联分析法[11]分别计算十个因素与人均生态足迹的关联度。计算结果为:人均GDP(0.972)>单位工业增加值能耗(0.962)>城市化率(0.945)>规模以上工业增加值(0.915)>固定资产投资(0.913)>居民消费水平(0.898)>人均耕地面积(0.872)>第三产业比重(0.864)>恩格尔系数(0.862)>农林牧渔业增加值(0.831)。前5个因子的相关程度都达到了0.9以上,主要因为人均GDP的快速增长需要消耗大量的自然资源,其对生态足迹的影响最大;单位工业增加值能耗指标反映了各省辖市对能源的消耗情况,化石燃料用地在生态足迹中占的比重极大;城市的扩建使得发达地区逐渐增多,也影响着生态足迹的变化;固定资产投资与规模以上工业增加值,表明对能源资源的消费增多,即增加了能源资源的压力。后5个因子相关程度相对较弱,但均达到了0.8以上,后5个因子主要代表的是人们的生活水平及农业等相关因素,其对生态足迹的影响也不容忽视。

3.3.3中原城市群空间人均生态承载力、生态赤字/盈余分析

由于各地区人口基数、自然资源、城市建设等因素的影响,各省辖市的人均生态承载力也不尽相同。如图4所示,人均生态承载力最大的是开封市(0.372 hm2),第二为许昌(0.315 hm2),最小的是郑州市(0.226 hm2),其他几个城市相差不大,均为0.2～0.3,九个城市的均值为0.285 hm2。从图4中可以看出,对中原城市群人均生态承载力贡献最大的是耕地资源,九个城市耕地所占比例几乎都在90%以上。图4中反映出,草地与化石燃料用地占比例为0,表明中原城市群没有专门的草地与化石燃料用地供给,说明中原城市群所消耗的畜产品都是经过农产品所得到饲料来喂养动物,因此更增加了耕地的压力;而中原城市群对能源资源的消耗最大,但是却没有化石燃料用地的供给,因此给自然生态造成了极大的压力,应当采取相应措施有效降低化石燃料资源的消耗。

如图5所示,中原城市群的生态赤字在各市也普遍存在,尤其是济源市与平顶山市生态赤字大大高于其他省辖市,分别达到了5.513 hm2与4.094 hm2,几乎达到了其他市的2倍。主要是由于济源市与平顶山市的化石能源用地大大超过其他几个省辖市。生态赤字的普遍存在说明了中原城市群各市均处于不可持续发展的状态,并且这种状态将有可能继续恶化下去。

3.4提高中原城市群可持续发展的对策与建议

要想改变生态不断恶化的趋势,需要采取一系列措施进行供需协调,增强城市的可持续发展能力。

(1)控制中原城市群人口规模,减少自然资源与能源资源供给的压力。

人口的增长加剧了对资源与能源的消耗,可以通过劳务输出等措施减轻人口压力。

(2)合理开发利用各种资源与能源用地,提高生态承载能力。

城市生态承载力各组分中,耕地资源占总量的大部分,而草地与化石能源用地却为0,具有明显的不对称性,这就相应的加大了其他资源用地的压力,导致了中原城市群历年生态足迹总量不断上升的同时,生态承载力却逐渐下降。应当加强土地利用规划布局,并且合理开发未利用土地,提高生态承载力。

(3)调整能源消费结构,开发利用新能源。

能源资源的过量消费是生态赤字存在的主要原因,为了提高中原城市群可持续发展能力,应当逐步转变以化石能源为主的能源消费结构,采用新型能源,例如太阳能、风能、生物能等。

(4)提高生态资源的利用率。

一方面,优化产业结构。第三产业能源消耗少、产生污染少,应当大力发展;同时要调整第二产业结构,逐步转移或淘汰资源消耗量大、环境污染严重的产业。另一方面,应当加强生态文明建设,呼吁人们节约使用资源与能源,逐渐改变人们的生活、生产、消费方式,建立起资源节约型与环境友好型的社会生产消费体系。

4结语

生态足迹法是对可持续发展的一种定量测度方法,本文以中原城市群作为研究对象,分析了自2005年至2009年以来,中原城市群每一年的生态足迹及生态承载力的变化,并对中原城市群各市之间2009年的生态足迹及生态承载力进行对比分析,得到了较有价值的结论。

(1)自2005年至2009年以来,中原城市群人均生态足迹呈现逐渐增加的趋势,而人均生态承载力却呈现略微减少的趋势,并且生态赤字历年来普遍存在,整个中原城市群历年都处于不可持续发展的状况,并且有继续恶化的趋势。

(2)中原城市群各城市人均生态足迹存在差异,各个城市的生态承载力相差不大;而生态赤字在9个城市中普遍存在,中原城市群整体上处于不可发展的状态。

(3)中原城市群人均生态足迹从各方面都反应出供需结构的明显不对称性。

针对以上问题,文章提出了对策和建议,对于改善中原城市群的生态可持续发展能力具有深远的意义。

参考文献

[1]Wackernagel M,Rees W E.Perceptual and structural barriers toinvesting in natural capital:Economics from an ecological foot-print perspective[J].Ecological Economics,1997,20:3-20.

[2]Ree W E.Ecological footprint and appropriated carrying capacity:What urban economics leaves out[J].Environment and Urbaniza-tion,1992,4(2):121-130.

[3]岳大鹏,张露露.河南省2000-2007年人均生态足迹动态变化及其驱动力分析[J].资源开发与市场,2010,26(7):612-616.

[4]杨开忠,杨咏,陈洁.生态足迹分析理论和方法[J].地球科学进展,2000,15(6):630-636.

[5]Wackernagel M,Onisto L,Bello P et al.Ecological Foot-printsof Nations:How much nature do they use?How much nature dothey have?[R].Commissioned by the Earth Council for the RioForum.International Council for Local Environmental Initiatives,Toronto,1997.

[6]Wackernagel M,Onisto L,Bello P et al.National natural capitalaccounting with the ecological footprint concept[J].Ecological E-conomics,1999,29(3):375-390.

[7]王玲玲,胡歌鸣,董威,等.基于生态足迹的丹江口库区生态承载力分析[J].环境科学与技术,2011,(6):292-297.

[8]蒋尊梅,江晓波.基于生态足迹的岷江上游土地资源利用评价[J].贵州农业科学,2011,39(8):200-203.

[9]河南省统计局.河南省统计年鉴2005-2010年[M].郑州:2005-2010.

[10]卢妍,何葵,周嘉,等.齐齐哈尔市2002年的生态足迹分析[J].哈尔滨师范大学自然科学学报,2004,20(3):103-105.

重庆市生态足迹动态分析与对策 篇8

关键词：生态足迹,生态承载力,淮南市

引言

随着生产力水平不断提高, 经济的快速发展, 能源和原材料需求急剧增长, 从而导致资源的过度开发和严重损耗;生产活动中产生的大量废弃物因处理不善, 严重污染了环境, 人们原有的生活环境受到破坏, 使得人口与资源、环境的矛盾日益突出, 生态危机日益加剧, 环境恶化、生态失衡已经成为制约经济发展的突出因素。这就需要定量了解经济发展对自然资源的利用状况, 评估社会发展对环境与资源的需求与供给之间的差距。而生态足迹法正是定量分析人类社会活动对自然环境影

响, 是20世纪90年代初提出的一种从生态学角度来衡Á量可持续发展程度的方法[1]。

1 生态足迹分析法

1.1 生态足迹概念

生态足迹也称生态占用, 由加拿大大不列颠哥伦比亚大学规划与资源生态学教授里斯 (William E.Rees) 在1992年提出。并由其博士生Wackemagel于1996年完善的一种度量可持续发展程度的生物物理评价方法, 该方法通过将区域的资源和能源消费转化为提供这些物质所必须的生物生产土地面积, 并同区域能提供的生物生产土地面积进行比较, 来定量判断一个区域的发展是否处于生态承载能力的范围内[2]。

生态足迹的计算是基于以下两个基本事实:一是人类可以确定自身消费的绝大多数资源及其所产生的废弃物的数量;二是这些资源和废弃物能转换成相应的生物生产面积。因此, 任何已知人口 (某个个人、一个城市或一个国家) 的生态足迹是生产这些人口消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物所需要的生物生产总面积 (包括陆地和水域) [3]。

生态足迹法是一种较好的衡量人类社会活动对自然环境影响的定量分析指标, 近年来生态足迹的方法以其较科学、完善的理论基础和精简统一的指标体系, 以及方法的普适性在国内外有关领域得到了较为广泛的应用[4]。

将一个地区或国家的资源、能源消费同它所拥有的生态能力进行比较, 能判断一个国家或地区的发展是否处于生态承载力范围内, 是否具有安全性[5]。当一个地区的生态承载力大于生态足迹时, 即出现“生态盈余”, 为可持续发展;当一个地区的生态承载力小于生态足迹时, 即出现“生态赤字”, 为不可持续发展。

1.2 生态足迹计算模型

在生态足迹账户核算中, 生态生产性土地面积根据生产力大小的差异, 主要考虑如下6种类型:化石燃料土地、可耕地、林地、草地、建筑用地和水域。由于6类生态生产性土地的生态生产力是不同的, 为了将不同生态系统类型的空间汇总, 各类型的生态系统面积需要乘以一个均衡因子。

生态足迹计算公式为:ef=∑ri·Ai=∑ri Ci/Yi

式中:ef为人均生态足迹;ri为均衡因子;i为消费项目的类型;Ai为第i种消费项目折算的人均占有的生物生产面积 (kg/hm2) ;Ci为第i种消费项目的人均消费量;Yi为第i种消费

*单位为万立方米, **单位为百万千焦, ***单位为万千瓦时

*单位m3**单位m3/hm2

项目的年平均产量。

从统计资料中获得区域实际拥有的各类生物生产面积, 对人均拥有的各类生物生产面积乘以均衡因子和产量因子, 并进行加总, 转化为按世界平均生态空间计算的人均生态承载力。出于谨慎性考虑, 在生态承载力计算时扣除12%的生物多样性保护ECC:生态承载力;BD:生物多样性保护面积 (-12%) ;AEC:可利用生态承载力。面积。人均生态承载力计算公式为:ec=∑ai×ri×yi (k=1, 2, 3,

式中:ec为人均生态承载力 (hm2/人) , ai为人均生物生产面积, ri为均衡因子, yi为产量因子。

2 淮南市生态足迹的计算

2.1 淮南市概况

淮南市位于淮河中游, 安徽省中部偏北, 属于我国的能源城市, 是中国大型煤电能源基地之一, 是安徽省重要的工业城市。2006年年末全市总人口237.90万人, 全市总面积2596平方公里[6]。其境内有富饶的资源, 尤其是拥有丰厚的矿产, 众多的煤矿给淮南的经济带来了繁荣, 经济保持了较快的增长速度, 经济发展的总量有了很大的提高。经过多年的发展, 淮南形成了以煤炭、电力、化工为支柱, 医药、建材、纺织、机械、电子、轻工、高新技术等门类较齐全的工业体系, 拥有工业产品万余种;淮南盛产水稻、小麦、油菜等作物, 黄牛、奶牛、山羊及淡水养殖等产业初具规模。

2.2 淮南市2006年生态足迹计算

人类的生产、生活消费由两部分组成:生物资源消费和能源消费。因而生态足迹计算主要由两部分组成:生物资源的消费和能源的消费。生物资源的消费:主要包括农产品和木材;能源的消费:包括煤、焦炭、燃料油、煤油、汽油、柴油、和电力等几种, 以及能源消费后吸收其产生的二氧化碳所需要的生态空间。计算时将能源消费转化为化石能源土地面积。

根据淮南市的市情, 生物资源消费主要考虑谷物、豆类、薯类、油料、肉类、水产品等。在进行生物资源生产面积折算时, 采用生物资源的全球平均产量将淮南市的消费转化为提供这些消费需要的生物生产面积, 其计算结果如表1。能源消费主要考虑原煤、焦炉煤气、柴油、液化石油气、热力、电力等主要能源消费项目, 采用全球平均能源足迹和折算系数, 将淮南市的能源消费转化为提供这些消费所需的化石能源用地面积, 其计算结果如表2。表中消费数据来源于统计资料

2.3 淮南市2006年生态承载力计算

先按淮南市现有的耕地、林地、草地、水域、建筑用地面积总量和总人口数量, 计算出各类生物生产的人均占有面积, 其结果如表3;再根据生态承载力公式计算出淮南市2006年人均生态承载力, 其结果见表4。

3 淮南市生态足迹与生态承载力结果与分析

生态足迹与生态承载力在一定程度上能够反应出一个地区的土地利用情况、城市化情况等。人均生态足迹可以反映一个国家居民的资源消费强度, 人均生态足迹越大, 资源利用越多。淮南市是一个资源型城市, 矿产资源丰富, 电力比较发达。对于这个比较特殊的城市来说, 它具有特殊的生态承载力和生态足迹。从表4中可以看出, 淮南市2006年人均生态足迹为3.94119hm2, 人均生态承载力为0.42533hm2, 人均生态赤字为3.51586hm2, 若留出12%的生物生产土地面积来保护生物多样性, 则实际人均生态承载力将减少到0.37429hm2, 而人均生态赤字则增加到3.56690hm2, 2006年淮南市人均生态系统承载力低线或生态阈值为0.37429hm2。淮南市生态足迹较大, 生态承载力较低, 其原因是由于:

淮南市是一个资源型城市, 以煤炭为主

的消费需求过大, 增加了足迹需求总量。从淮南市生态空间需求结构和需求总量来看, 以煤炭为主的能源是本地需求大户, 而且能源结构以煤、油等一次能源为主, 主要用于电厂, 而清洁、高效的二次能源所占比例较小, 这种粗放型的能源利用结构也加剧了生态足迹需求。

相对密集的城郊人口。淮南市拥有悠久的发展历史。相对优越的耕作条件和自然生存环境为人口高度聚集奠定了基础;工业的高度发展, 促进了淮南市经济社会水平的提高和人口的高度集聚。淮南人口密度在省内地市中最大, 位于全省之首。2006年年末全市总人口237.90万人, 占全国总人口的1.81%, 而总土地面积约2596.4平方公里, 仅占全国国土总面积的0.027%。

生态空间供给类型单一, 供给总量非常有限。由于淮南市特点在目前可供给的生态用地类型中以耕地为主, 人均耕地面积仅为0.06473hm2/人, 其它如林地、草地、水域、建筑用地等很少。并且由于耕作历史悠久, 目前高投入的农用耕地产出水平己经达到极限, 在没有重大技术变革情况下, 耕地产出的提升空间很小, 这限制了供给总量的进一步提高。人口增长, 城市建设导致城市化严重, 土地利用粗放, 土地的资源浪费严重;另一方面, 淮南市的矿产资源比较丰富, 但是由于多年来的开采利用, 矿产资源逐渐减少, 土地塌陷。土地可利用面积减少。

淮南市水资源比较丰富, 但是浪费现象相当严重, 农灌方式还很落后, 渠系水有效利用系数仅在0.30-0.65之间, 渗漏和大小漫灌还较普遍。工业用水重复利用率在40%左右, 低于国外一些先进国家超过60%的标准。单位产品的耗水量也较大。地下水超采、工业废水和城镇生活污水造成的水体污染 (下转60页) (上接57页) 以及水资源浪费。

淮南市由于丘陵山地面积比例小, 平原、水域面积比例高, 森林资源总量, 人均水平更低。2006年人均占有林地仅为0.01826 hm2/人。因煤田的开采、经济建设与开发而毁林现象仍未控制住, 林地破坏加剧了耕地面积的减少和水土流失。这也将势必增加能源消费需求。

总之, 淮南作为以煤炭开发为主导产业的能源城市, 如何合理开发利用煤炭资源、有效控制污染、维护生态平衡是城市发展面临的重大课题, 加强煤炭开发利用活动产生的环境影响及其防治对策的研究显得十分必要, 从而在经济发展的同时实现环境的可持续发展。

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