基于生态足迹理论的生态经济协调发展研究——以常德市临澧县为例

张慧翀，谢炳庚

(湖南师范大学资源与环境科学学院, 中国 长沙 410081)

土地是人类最基本的可循环再生的生态经济资源．土地资源的安全与否，影响着国家经济安全、粮食安全、生态安全和社会稳定，关系到社会经济发展的全局．随着我国社会经济的发展和城市化进程的推进，人地矛盾日益突出，土地利用的可持续研究已成为土地生态安全研究热点．本文以临澧县为例，运用生态足迹理论，力求从整体上客观评价评估分析县域范围内可持续发展水平，为指导县域生态经济规划、可持续发展规划提供科学参考．

1 生态足迹理论及其计算

1.1 生态足迹的概念

生态足迹(Ecological Footprint) 是一种基于生物物理量的评价可持续发展水平的概念和方法[1]，最早由加拿大环境及学家William E. Rees和Wackernagel M.于20世纪90年代提出，用以衡量人类现在究竟消耗了多少用于延续人类发展的自然资源，并计算在一定的人口与经济规模条件下，维持资源消费和废物消纳所必须的生态生产面积[2-3]，它以全球hm2为单位[4]．

1.2 生态足迹的基本假设

生态足迹的计算基于以下几个假设[4]：一是人类可以确定自身消费的资源、能源及其产生的废弃物数量；二是这些资源、能源生产及其废弃物的容纳都需要不同类型的土地，它们可以转换成相应的生物生产土地面积；三是这些土地在空间上是互斥的，即不同的资源消耗只能转换成一种类型的土地．

1.3 生态足迹的计算

在生态足迹核算中，各种物质和能源消费项目被折算为耕地、草场、林地、建筑用地、化石燃料地和水域等6种生物生产性土地面积类型．生态足迹(Ecological Footprint，即EF)计算过程为：

EF=N·ef=N·rj·∑(aai) =N·rj·∑(ci/pi).

式中，N为区域内的总人口，ef为区域内人均生态足迹，rj为第j种土地类型的均衡因子；aai为区域内第i种商品消费所折算的人均生物生产面积；ci为区域内第i种消费商品的人均消费量；pi为第i种消费商品的平均生产能力，j为生物生产性土地类型．

生态足迹理论中自然所能提供的为人类所利用的生态生产性土地面积则为生态足迹的供给，即生态承载力(Ecological Capacity,即EC)．

EC=N·ec=N·∑aj·rj·yj

式中，N为区域内的总人口；ec为人均生态承载力；aj为人均生物生产性土地面积；rj为均衡因子；yj为产量因子，j为生物生产性土地类型．

一个地区的区域生态足迹与生态承载力之差可以定义为区域生态账户(Ecological Account,即EA)[5-7]：

EA=EF-EC.

当EA<0，即一个地区生态足迹的需求小于供给，表现为生态盈余，表明区域的生态容量足以支持其人类负荷，该区域发展模式处于相对可持续状态；反之，当EA>0，则会出现生态赤字，区域发展模式处于相对不可持续状态，要满足其人口在现有生活水平下的消费需求，该地区必须从地区之外进口资源以平衡生态足迹，或者通过消耗自然资本来弥补供给的不足．

2 临澧县土地可持续性利用的生态足迹分析

2.1 研究区域概况

临澧县位于湖南省西北部，澧水中下游，因壤联澧水而得其名，介于东经111°24′～111°49′，北纬29°17～29°46′．东连津市，南接鼎城区和桃源县，西与石门县毗邻，北抵澧县．县域地处武陵山余脉向洞庭湖平原过渡地带，属典型的丘岗地区，地势由西南山丘向东北洞庭湖盆地倾斜，构成以丘陵、岗地、平原为主，间有低山的地貌形态．

2008年，临澧县总人口44.27万人，其中农业人口28.77万人，城镇人口15.50万人，城镇化水平为35%．全县实现地区生产总值55.5亿元，人均GDP 12 478元，实现财政收入2.46亿元，固定资产投资14.7亿元．临澧县辖8个建制镇，9个行政乡．全县土地总面积为123 043.17 hm2，其中：农用地面积97 260.73 hm2，占土地总面积的80.82%；建设用地14 560.17 hm2，占土地总面积的12.10%；未利用地8 522.27 hm2，占土地总面积的7.08%．

2.2 临澧县域尺度生态足迹计算

根据生态足迹分析法，以2008年临澧县生物资源消耗及能源消耗为基础，计算临澧县人均生态足迹,见表1．

临澧县生物资源生产分为农产品、畜产品、林产品、水产品及木材等几大类，各大类进行了详细分类．在计算中使用1993年世界生物生产面积的平均水平作为标准，主要是为了使计算结果可以进行区域之间的比较．

表1 临澧县2008年生物资源消费的人均生态足迹

注：数据来源于《湖南统计年鉴2009》、《临澧统计年鉴2009》.

临澧县能源消耗主要为煤炭和电力，计算时除将电力消费转换为建筑用地面积外，其他能源消费均转化为化石能源生产土地面积，见表2．具体计算中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，将当地能源消费所耗热量折算成一定的化石燃料型生产面积．

表2 临澧县2008年能源消费的人均生态足迹

注：数据来源于《临澧统计年鉴2009》.

表1、表2汇总可以得到临澧县生态足迹汇总表(表3)，均衡因子的选取来自世界各国生态足迹报告．在将临澧县各种生物性土地面积转化为可比较的生物生产性土地面积时，产量因子耕地取值1.84，是根据全县粮食平均产量(5 743.39 kg/hm2)与世界粮食平均产量(2001年3 114 kg/hm2)相比得到．其他草地、林地、水域和建设用地的产量因子受资料限制，取的是中国生态足迹报告中的相应数据[8]，分别取0.19，0.91，1，1.66．

本文中对贸易调整进行估算，一方面因缺乏临澧县进出口及国内贸易的详细数据；另一方面，由于临澧县为经济不发达的农业县，进出口量的大小对最终计算结果影响不大，因此在计算生物资源消费量时以实际生产量为基础，并根据临澧县居民实际消费水平进行适当调整．在计算能源消费量时以实际消费量为准，暂不考虑贸易商品中所含的能源贸易量．

表3 临澧县2008年生态足迹计算结果汇总

2.3 临澧县生态足迹计算结果分析

由表3可知，2008年临澧县总的人均生态足迹为1.954 94 hm2，同期人均生态承载力0.712 09 hm2；同时，依据世界环境与发展委员会报告建议，在生态承载力计算时应扣除12%的生物多样性保护面积[8]；实际人均生态承载力只有0.626 64 hm2；人均生态赤字为1.328 30 hm2．生态赤字的存在表明，临澧县对自然资源的利用程度超过了现有自然资源的供给程度，其发展模式可以认为处在一种不可持续状态．

分析各类生产性土地的盈亏情况发现：临澧县拥有较丰富的耕地资源，人均耕地承载能力0.473 62 hm2，占到全县总人均生态承载力的75.58%，其2008年人均耕地的生态足迹达到0.885 65 hm2，远远超过了当地的人均耕地承载能力，全县耕地的压力较大．分析临澧人均耕地赤字较大的原因，一方面是因为随着工业化、城镇化进程的加快，建设用地的需求步入一个快速增长时期，占用耕地规模相应扩大，形成对耕地的挤压．另一方面，生态环境建设要求大力开展植树造林、退耕还林以及加强生态敏感区的保护与管制工作，生态用地与农用地的争地矛盾日益显现．2008年临澧人均林地的生物足迹为0.070 60 hm2，相对于林地的生态供给略有盈余．临澧县可结合当地较好的林业资源优势，大力发展油茶和柑橘等具有地方特色的林业经济，实现人与森林生态系统的良性发展．临澧县人均草地生物足迹为0.231 19 hm2，由于全县境内没有草地，草地的生态承载能力为零，说明临澧县草地项目的总量中，基本全是依靠人工饲养生产．

临澧县的能源生态足迹中，化石能源用地的人均生态足迹为0.542 46 hm2，占总能源消费生态足迹的74.32%.然而化石燃料作为一种不可再生资源，其存量有限，且化石燃料燃烧所产生的废气、废渣等对当地土地生态环境带来的生态压力不容忽视．为了临澧县土地资源的生态安全，也为了临澧社会经济的长久持续发展，有必要调整能源结构，开发利用新能源．

另外，临澧县耕地、林地、草地和水域的人均生态足迹之和为1.224 99 hm2，占总人均生态足迹的62.66%，表明临澧县对生物资源的依赖程度远远大于对能源资源的依赖程度，土地资源压力大．

2.4 万元GDP足迹的计算

万元GDP足迹，即产生每万元的GDP所需要的资源和能源所占用的生产性土地面积，通过计算单位GDP的生态占用面积，可以衡量地区资源的利用效率[9-10]．其公式为：

万元GDP足迹=10 000EF/GDP．

根据临澧县生态足迹需求和GDP值，计算临澧县万元GDP的生态足迹需求为1.56 hm2，高于湖南省万元GDP生态足迹1.10 hm2[11]．可见，临澧县单位产值的消耗较大，资源利用水平还有较大的提升空间，需要进一步提高生产力水平与生产效率，促进经济模式由粗放型向集约型转变，提高资源利用效率．

3 临澧县实现土地可持续性利用应采取的措施

3.1 优化土地利用结构

目前临澧县土地利用存在耕地流失量大，人均耕地下降快，建设用地、生态用地与耕地保护矛盾加剧，建设用地集约利用水平低等问题．要实现临澧县的可持续发展需要合理调整和优化现有的土地利用结构，实现经济、社会和生态效益的最优组合．

首先，严格保护耕地，提高耕地质量．临澧县处在武陵山余脉向洞庭湖平原过渡地带，耕地资源丰富，耕地总面积占到全县土地总面积33.97%．但随着近年来临澧经济的迅速发展，建设占用耕地、农用地速度加快．而临澧县农业生产历史悠久，对土地的利用程度高，未利用土地资源所剩无几．因此，要实现临澧县的可持续发展，一方面应严格控制建设占用耕地规模及速度，增加耕地投入，加大对中低产田改造力度，通过农地整理新增耕地，改善耕地生产条件，提高耕地的持续生产能力；另一方面充分发挥科技作用，开展土壤改良与培肥工程，提高耕地质量．

其次，适当增加林地面积，弥补草地生态赤字．根据计算结果，2008年临澧县的林地生态足迹略有盈余，尚可满足当前需要．但由于临澧存在较大的草地生态赤字，且存在全县境内没有草地分布的现实，有必要适当增加林地面积，以维持当地的生态环境，防止生态恶化．

再次，控制建设用地规模，统筹安排各类和各区域用地，坚持工业向园区集中、农民向城镇和村镇集中，遏制建设用地盲目扩张而大量占用耕地．

3.2 提高土地利用效率

推动临澧县土地利用方式由外延扩张向内涵挖潜、由粗放低效向集约高效的转变．充分利用闲置、低效土地，树立立体用地观，运用科技手段，提高土地利用率，实现土地资源的可持续利用同时在保证土地生态环境持续稳定的前提下，根据土地利用总体规划和相关规划，因地制宜适度开发未利用地．控制人口数量，提高人均资源占有量．

3.3 加快调整产业结构，促进产业升级转换

目前临澧县正处于水平较低的资源密集型主导产业阶段，资源密集和技术含量低造成了自然资源需求的增加．因此，临澧县一方面应对区域内产业结构进行调整升级，加速向资金和技术密集型产业结构类型转变，促使区域内原有传统产业的结构优化和产品升级；另一方面大力开发和利用新能源，实行清洁生产，减少污染排放，缓解对生态环境造成的压力．同时，临澧作为农业县应结合自身优势，强化生态产业的设计、示范和推广，实施物质、资源的多级、循环和综合利用，促进资源综合利用．大力发展生态立体农业、大力推广秸杆还田、秸杆还池，加大沼气建设力度，积极推行猪—沼—果、猪—沼—菜、猪—沼—鱼等循环式种养模式．

3.4 应用现代技术，加强土地资源动态监测

利用3S技术监测土地利用结构的演变，跟踪产业布局变化，通过建立土地规划实施动态管理监测系统，严格实施土地用途管制制度，可促进土地资源可持续利用，提高土地的生态承载力．

3.5 树立正确消费观念

引导居民树立正确消费观念，追求健康的生活消费习惯．在保证必要的生活水平的基础上，不应过度地向自然索取．

参考文献：

[1] 刘年丰．生态容量及环境价值损失评价[M] ．北京：化学工业出版社，2005．

[2] 上海社会科学院生态经济与可持续发展研究中心编．上海可持续发展研究报告(2006—2007)[M] ．上海：学林出版社，2007．

[3] 毛 峰，宾国澍，肖劲松．生态足迹与区域可持续发展评价[J] ．地域研究与开发，2005，24(5)：42-46．

[4] WACKERNAGEL MATHIS， ONISTO L， BELLO P，etal． Ecological footprints of nations: how much nature do they use? How much nature do they have? [M] ．Costa Ra： The Earth Council，1997．

[5] 张 杰，赵 峰，刘希宋．基于生态足迹的循环经济发展水平的测度研究[J] ．干旱区资源与环境，2007，27(8)：81-84．

[6] 周国华，彭佳捷.长株潭城市群生态足迹测算[J].湖南师范大学自然科学学报，2009，32(3)：95-100.

[7] 董泽琴，孙铁珩．生态足迹研究:辽宁省生态足迹计算与分析[J] ．生态学报，2004，24(12)：2 735-2 739．

[8] WACKERNAGEL M， ONISTO, LINARES A C，etal．Our ecological footprint: reducing human impact on the earth [M] ． Gabriola Island：New Society Publishers，1996．

[9] 金书秦，王军霞，宋国君．生态足迹研究述评[J] ．环境与可持续发展，2009，(4)：26-28．

[10] 马 璇，宗跃光，刘志强．从GDP和生态足迹关联角度研究生态足迹结构——以福建长汀县为例[J] ．安徽农业科学，2007，35(24)：7 540-7 542．

[11] 李立辉，王海宁．湖南省生态足迹计算——基于地区投入产出模型[J] ．企业家天地，2008，(5)：90-91．