青海省同德县草原生态系统可持续性发展定量分析

2011-01-25才吉

中国草食动物科学 2011年3期

关键词：赤字足迹承载力

才吉

（青海省同德县草原工作站，同德 813200）

青海省同德县草原生态系统可持续性发展定量分析

才吉

（青海省同德县草原工作站，同德 813200）

通过运用生态足迹计算方法，对青海省同德县草原生态可持续发展进行了定量分析。得出同德县人均生态足迹为1.793 7 hm2，人均生态承载力为0.606 4 hm2，全县人均生态赤字为1.187 3 hm2，其中生态赤字最多的是牧草地，然后依次为化石燃料土地、耕地、林地。同德县草场退化是生态足迹扩大的结果之一，草场退化的加剧减小了生态承载力，因此草原退化对同德县生态赤字起到两个方面的作用，同时人民生活水平的提高对自然资源的消耗、化石燃料的消耗和耕地占用的急剧增加也是产生生态赤字的主要原因，从而对生态环境造成极大的压力，超过了生态系统的承载力，同德县草原生态处于不可持续性发展状态。

生态足迹分析方法；同德县；生态承载力；可持续性发展

同德县地处青海环湖牧区与青南高寒牧区的过渡地带，属于青海“三江源”自然保护区核心区生态最脆弱的地区，年均降水量429 mm，年均温0.2℃，≥0℃的活动积温1 503.0℃。牧草生长季内的活动积温1 309.0℃，无绝对无霜期，海拔5 671～2 650 m。全县共有草原面积32.865万hm2，可利用草原面积27.743万hm2，耕地面积8 704.93 hm2。以旱灾、霜冻、雹灾、风灾、鼠虫害等为主的自然灾害非常频繁。同德县2008年末总人口5.882 2万人。全县实现国内生产总值5.667 9亿元，完成农牧业总产值4.214亿元。

1 生态足迹分析方法

生态足迹（ecological footprint，EF），或称生态空间占用，很多国内外学者对其理论、方法做了大量研究，并已在一些国家和地区的可持续发展评价中得到广泛应用，其理论方法和计算模型得到迅速发展和完善［1-4］。通过测定现今人类为了维持自身生存而利用自然的量来评估人类对生态系统的影响。所谓生态足迹，是支持一定地区的人口所需的生产性土地和水域的面积，以及吸纳这些人口所产生的废弃物所需要的土地之总和。生态足迹可以分为资源生态足迹和能源生态足迹两部分，前者指生产所消费资源而需要的生物生产土地的面积，后者指吸纳所产生的废弃物需要的生物生产土地的面积。生态足迹的计算是基于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；这些资源和废弃物能转换成相应的生物生产面积。因此，任何已知人口的生态足迹是生产这些人口所消费的资源和吸纳这些人口所产生的废弃物所需要的生物生产总面积。在生态足迹账户核算中，生物生产面积主要考虑几种类型化石燃料土地、可耕地、林地、草场、建筑用地和水域。具体生态足迹和生态承载力计算公式如下：

式中，i为消费商品的类别，j为土地类型，Pi为第i种消费商品的平均生产能力，ci为第i种商品的人均消量，aai为i种消费商品折算的人均生产土地面积，N为人口数，ef为人均生态足迹，EF为总的生态足迹，EC为区域总人口的生态承载力（hm2），ec为人均生态承载力（hm2），aj为人均生物生产面积（hm2），rj为均衡因子，yj为产量因子［5-6］。通过对生态足迹和生态承载力的计算得出同德县生态环境现状情况。2007年11月根据世界环境与发展委员会（WCED）的报告，至少有12%的生态容量需被保存以保护生物多样性，这意味着在人均1.8 hm2拥有量中需扣除约0.2 hm2土地来供给地球上其他生物生存所需。

2 同德县生态足迹计算

根据生态足迹的概念和计算方法，参考《同德县统计资料2008》资料［8］，对同德县进行生态足迹和生态承载力计算。人类的生产、生活消费由两部分组成：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、动物产品、水果和木材等几大类，能源消费主要涉及到如下几种：煤、焦炭、燃料油、汽油、柴油和电力等［7］。计算生态足迹时将能源转化为化石燃料生产土地面积，采取全球化石燃料生产土地单位面积的平均发热量为标准，将当地能源消费所耗的热量折算成为一定的化石燃料土地面积［9］。同德县生物生产性土地现状如表1。

根据生态足迹的计算公式和从统计资料得来的数据，计算出同德县生物资源消费生态足迹和能源消费生态足迹，见表1、表2。综合上面所得的生物资源消费生态足迹和能源消费生态足迹，将他们进行汇总处理得出同德县2008年生态足迹的总体情况如表3。

3 同德县生态承载力计算

表1 同德县生物资源的消费生态足迹（2008）

表2 同德县能源消费生态足迹（2008）

表3 2008年同德县生态足迹

根据同德县实际各类生产性土地的人均占有量，并乘以相应的均衡因子和产量因子，综合得到人均生态承载力，再扣除12%的生物多样性保护面积，得到实际可利用的人均生态承载力，见表4。由表3和表4可得知，同德县2008年的人均生态足迹是1.793 8 hm2，而当地的人均生态承载力为0.606 4 hm2，生态足迹为本区域生态承载力的2.96倍，人均生态赤字为1.187 hm2，高于全国平均水平0.40 hm2（据Wackemagel计算出的1997中国生态足迹），这表明全县人民的生产生活对自然的影响已经大大地超出了生态环境承载力，全县已经处于一个不可持续的发展阶段。其主要原因为人们生活水平的提高对生态环境造成极大的压力，自然资源消耗已经超过生态系统的承载力，对耕地资源的大量占用和化石燃料的过量使用导致对生态环境产生破坏。

表4 2008年同德县生态承载力计算结果

全县生态赤字最多的是草地，然后依次为化石燃料土地、耕地（图1、2）。其他建筑用地、水域都有一定的生态盈余。由于同德县人们生活水平的提高对生态环境造成极大的压力，自然资源消耗已经超过生态系统的承载力，对化石燃料的需求和耕地面积的占用也急剧增加，对环境造成的影响突现出来；同时，同德县经济的快速增长推动了人民饮食消费结构的变化，导致动植物产品消耗量大幅度增加，远远超过了本区域的自然承载力，加上原有资源本来不足和人为破坏严重，使得全县资源供应紧张；人类消耗变大，也使资源缺口进一步增大，人地矛盾进一步凸现出来，从而成为导致同德县生态赤字的主要原因之一。

图1 同德县2008年生态足迹和生态承载力分析

图2 同德县2008年各种生物生产土地的人均生态赤字/盈余

4 结论

本文用生态足迹的理论和方法来判断同德县可持续发展状况，从而使同德县可持续发展战略的实施具有理论依据，实现了方法上的创新以及理论和实践的结合。

2008年同德县人均生态赤字为1.187 hm2，表明人类对自然的影响超出了其生态承载能力的范围，结果是消耗自然资源存量来弥补生态承载力的不足，因此同德县的发展处于一种不可持续的状态。为了可持续发展，同德县对可更新自然资源的消耗应维持在生态承载能力范围内。生态足迹分析法表明，应采取措施减少生态足迹水平。决定生态赤字大小的3个因素包括：收获可更新资源以及为消费者提供商品和服务的生产系统的效率、人均消费水平、消费者的数量。另外生态承载能力决定于生态系统的运行，可以通过良好的管理和保护得以改善和维持。

生产：提高产品和服务生产中的资源利用效率。同德县以畜牧业为主，冷暖季草地饲草供应不平衡，使草地家畜经受“夏饱-秋肥-冬瘦-春乏”循环，出栏率低，死亡率高。必须加强畜牧业基地建设。

消费：高效利用资源。同德县耕地和草地生产力比较低，现代畜牧业将提高土地利用率。改变牧区生活方式，防止砍挖烧柴、药材等人为破坏植被活动。

人口：控制人口规模。同德县现人口是解放初的7.2倍。人口增加，牲畜头数增加，加大了对环境系统的压力，草场超载过牧得不到休闲，经常处于牲畜啃食、践踏中，人类不合理的经济活动，使本来就脆弱的沙质土壤草场沙漠化程度加强，面积扩大，降低人口和牲畜负荷能够显著减少生态足迹。

生态系统：以防沙治沙为中心，保护和恢复自然生态系统和生物多样性，维护生态生产力和生态服务，通过增加科技和财政投入，提高单位面积生物生产量，提高生态承载力。同德县由于干旱、大风、高寒等自然灾害，生态系统脆弱，土地生物生产量普遍较低，必须改变畜牧业增长方式。

［1］王景华，赵善伦.山东省2003年生态足迹计算与分析［J］.山东师范大学学报：自然科学版，2006，21（2）：96-98.

［2］焦士兴，王安周.河南省 2003年生态足迹的计算与分析［J］.安阳师范学院学报，2006（2）：112-115.

［3］王闫平，崔克勇，陈凯，等.山西省可持续发展状况生态足迹分析［J］.中国生态农业学报，2006，14（3）：199-201.

［4］张志强，徐中民，程国栋.生态足迹的概念及计算模型［J］.生态经济，2000（10）：8-10.

［5］徐中民，陈东景，张志强.中国 1999年的生态足迹分析［J］.土壤学报，2002，3（3）：441-445.

［6］熊德国，鲜学福，姜永东.生态足迹理论在区域可持续发展评价中的应用及改进［J］.地理科学进展，2003，22（6）：618-626.

［7］王玉梅，尚金城.生态足迹分析法在可持续发展定量评估中的应用——以吉林省2002年生态足迹分析为例［J］.干旱区资源与环境，2006，20（1）：146-150.

［8］海南州统计局.海南州统计年鉴［M］.2008.