贵州省近年来生态足迹动态分析

李 理, 苏维词,2, 刘 灿

(1.重庆师范大学 地理与旅游学院, 重庆 400047; 2.贵州科学院 山地资源研究所, 贵阳 550001)

贵州省近年来生态足迹动态分析

李 理1, 苏维词1,2, 刘 灿1

(1.重庆师范大学 地理与旅游学院, 重庆 400047; 2.贵州科学院 山地资源研究所, 贵阳 550001)

为定量评价贵州省生态可持续发展状态，以贵州省2007—2011年统计年鉴数据为依据，基于生态足迹方法，对贵州省的生态足迹和生态承载力进行计算分析。结果表明：研究期内贵州省人均生态足迹不断增长，由2007年的0.962 4 hm2增长到2011年的1.044 3 hm2；人均生态承载力持续下降，由2007年的0.427 4 hm2减少到2011年0.405 2 hm2；生态赤字不断加大，其中2010年生态赤字最大，达到0.648 km2/人，持续的生态赤字表明贵州生态环境处于不安全状态，难以实现可持续发展。人均生态足迹增加的主要原因是能源消耗足迹的增加，耕地资源的减少，导致人均生态承载力下降。基于此提出了加强土地资源的管理和利用等方面的建议，以减少生态赤字。

贵州; 生态足迹; 生态承载力

Wackernagel于1996年提出了生态足迹(ecological footprint)模型，其基本理论是对一定区域人口的资源消费量及废弃物数量所对应的生产性土地面积与区域实际能提供的生产性土地面积进行比较来衡量一定区域的资源利用效率、生态、环境可持续发展状况，判断一个国家或地区的发展是否处于生态承载力的范围内，是否具有安全性[1]。此后，生态足迹研究方法引起了世界各国学者的广泛关注，并在不同空间尺度和不同社会领域得到了广泛应用，国内外学者在运用和实践生态足迹研究的基础上也对其理论和方法进行了完善[2-7]。经过多年的研究和发展，目前生态足迹方法和模型已被广泛应用于区域可持续发展测度、环境影响评价、区域生态安全评价等领域，可测定人们的生态足迹需求与供给之间的差距，能有效评价人类活动对环境的影响，且表达简明，易于理解，可操作性强[8-12]。

贵州位于我国西南地区，喀斯特地貌占全省总面积的73.8%，是我国喀斯特地貌发育最典型的省份。受喀斯特环境脆弱性的影响，贵州经济发展水平较低，社会经济发展与生态环境的协调差，人地矛盾、人粮矛盾尖锐突出，可持续能力弱[13]。本文以贵州省统计年鉴[2]等相关资料为基础数据，利用生态足迹法，通过计算贵州省2007—2011年的生态足迹、生态承载力、生态赤字/盈余、万元GDP生态足迹来定量评价贵州省经济、社会、生态可持续发展状况，从而为区域土地资源的合理开发和利用、区域经济与生态环境的持续协调发展提供建议与对策。

1 研究区概况

贵州地处我国西南部(103°36′—109°35′E，24°37′—29°13′N)。东毗湖南、南邻广西、西连云南、北接四川和重庆，是中国实施西部大开发战略的12个省(区、市)之一。全省土地总面积17.6万km2，平均海拔在1 100 m左右，年均降水为1 100～1 400 mm，无霜期大于260 d，全省大部分地区年平均气温在15℃左右，全年日照时数约1 300 h，是位于亚热带湿润高原季风气候区的岩溶高原山区，四季分明，雨热基本同季，适合多种生物生长繁育。境内地貌类型复杂多样，资源丰富，有绚丽多彩的喀斯特景观。

2 生态足迹计算模型与方法

2.1 生态足迹的计算

生态足迹是指维持某一区域的人口生存的生产性土地、水域以及吸纳这些人口所产生的废弃物所需的土地面积和[14]。其计算公式如下[15]：

EF=N×ef=N×∑(aai)=N×∑(Ci/Pi)

式中：EF——总的生态足迹；ef——人均生态足迹；N——总人口数；i——资源消费的类型；aai——i种资源人均占用的生物生产面积；Ci——i种资源的人均消费量；pi——i种资源的全球平均生产能力[16-17]。

各类生产性土地在进行面积汇总时要乘以一个消除不同类型土地生产能力差异的均衡因子，本文耕地、林地、草地、水域、建筑用地、化石能源用地的均衡因子分别为2.8，1.1，0.5，0.2，2.8，1.1[18-19]。

2.2 生态承载力的计算

生态承载力是指一个区域的生态系统能提供的可供人类所用的生产性土地之和[14]。其计算公式如下[15]：

EC=N×ec=N×∑aj×rj×yj

式中：EC——贵州省总的生态承载力(hm2/人)；N——贵州省总人口数；ec——贵州省人均生态承载力(hm2人)；aj——j类型生产性土地人均拥有面积；rj——均衡因子；yj——产量因子。本文耕地、林地、草地、水域、建筑用地的产量因子分别为2.8，0.3，0.8，1.00，2.85[20]。

2.3 生态赤字/盈余的计算

生态赤字/盈余反映一个区域人口对自然资源的利用状况，其计算公式如下[20]：

EA=EC-EF

式中：EA——生态赤字/盈余；EC——生态承载力；EF——生态足迹；当一个区域的生态足迹大于其生态承载力时，则出现生态赤字，反之则为生态盈余。生态赤字/盈余反映了一定区域的资源利用状况与生态环境现状。

3 结果与分析

3.1 贵州省2007—2011年的生态足迹变化特征

生态足迹的大小直接反映资源的消费情况，间接反映社会经济发展状况，图1为以时间为自变量，人均生态足迹、人均生态承载力和人均生态赤字为因变量的变化趋势图，图中拟合的一元线性回归方程的斜率表示各自变量的年变化率。从图1可以看出2007—2011年贵州省人均生态足迹呈逐年增长的趋势，年增长率为0.021 8 hm2，其中2007年人均生态足迹最小，为0.962 4 hm2，2010年人均生态足迹最大，为1.057 6 hm2，5 a间增长了0.081 9 hm2，增长幅度约为10%；与此同时生态承载力却呈下降趋势，年均减少0.005 7 hm2，人均生态承载力由2007年的0.427 4 hm2下降到2011年的0.405 2 hm2，5 a间人均生态承载力减少了0.022 2 hm2，减少了5个百分点。人均生态足迹的增加，一方面反映了人民生活水平的提高，消费各种生物产品、农业资源和享有各类服务的绝对量增加，反映出区域消费需求的增长对自然资源的利用强度加大，但另一方面也反映出对区域生态系统造成的压力大不断加大[21]。由此预见，随着社会经济的发展和生活水平的提高，贵州省人均生态足迹将继续维持增长的趋势。

生态承载力与生态足迹的差值为(生态赤字/盈余)，由图1和表1可知2007年至2011均表现为生态赤字，即消费的生物生产性土地面积大于生态系统可供人类利用的土地面积，贵州省5年间生态赤字从2007年的-0.534 9 hm2/人上升到2011年-0.639 1 hm2/人，赤字增长达20%，并且生态赤字超过生态承载力1倍多，持续增长的生态赤字，表明贵州省生态足迹与生态承载力之间的矛盾加剧，生态环境处于严重在的不安全状态，给生态造成的直接压力也将影响其经济和社会的发展。

图1 贵州省2007-2011年生态人均足迹年变化趋势表1 贵州省2007-2011年生态足迹供需结构及万元GDP生态足迹hm2/人

从历年的生态足迹构成来看(图2)，耕地、草地、化石能源用地足迹一直是人均生态足迹构成的主要部分，约占人均生态足迹的80%～90%左右，这表明贵州省对农产品和能源需求量大，是生态足迹偏高的一个主要因素。研究期内林地、草地、水域、建设用地、化石能源用地足迹均呈增长趋势，耕地呈下降趋势。期间各单项生态足迹增长幅度有所差异，增长幅度由大到小排列依次为：水域(2011年比2007年增长了33%)、化石能源用地(2011年比2007年增长了32%)、建筑用地(2011年比2007年增长了26%)、草地(2011年比2007年增长了13%)、林地(2011年比2007年增长了7%)、耕地(2011年比2007年减少了21%)。由此可见，贵州省对电力和能源的消费需求增长较快，导致生态足迹的升高。

图2 贵州省2007-2011年人均生态足迹

3.2贵州省2007-2011年生态供需结构特征

通过对贵州省历年各单项生态足迹与生态承载力进行对比，可以具体的反映生态足迹与生态承载力之间的矛盾变化特征。由图3可知，2007—2011年贵州省耕地和林地供给量大于需求量，表现为盈余；草地、水域、建设用地的供给量小于需求量，表现为赤字；由于统计资料局限，化石燃料用地未作统计。从生态承载力的组成结构来看，耕地是贵州省人均生态承载力的最主要组成部分，约占整个人均生态足迹的81%～82%。2007—2011年间耕地的供需一直表现为盈余，但耕地人均生态承载力，虽总体保持稳定，但略有下降，究其原因可能有两个方面：一是因为贵州大部地处喀斯特地貌分布区，耕地资源宝贵各级政府加大了对各类土地的复垦及保护，增加了后备耕地资源，使得人均耕地生态承载力维持在一个比较稳定的水平。二是随着城市人口增加和城市规模的扩大，大量的耕地被用作建设用地，这可以从图3中建设用地变化趋势可以看出。因此，研究期内贵州省耕地人均生态承载力虽有下降但基本保持不变。草地、水域、建设用地5 a来均表现为赤字，且有逐年增大的趋势，但赤字相对来说非常小，人均生态赤字的增加主要由能源足迹的增加造成；其它成分所占人均生态承载力的比重，由高到低依次为：林地(13%～14%)、草地(3%～4%)、水域(0.2%～0.3%)、建设用地(0.1%～0.3%)。

3.3贵州省2007-2011年万元GDP生态足迹变化特征

万元GDP生态足迹反映单位面积的生产性土地的产出值，万元GDP生态足迹越小，表明单位面积的生产性土地的产出越高，反之则越小，因此某一区域的万元GDP生态足迹能在一定程度上反映该区域经济发展过程中的资源使用效率[21-22]。由于统计资料所限，贵州省年人均生态足迹要比实际值小，但其万元GDP生态足迹的总体趋势是符合实际情况的，从图4可以看出2007—2011年贵州省万元GDP生态足迹呈现出逐年下降的态势，其万元GDP生态足迹由2007年的1.329 7 hm2下降到2011年的0.776 3 hm2，年下降率为0.127 4 hm2，下降速度很快，说明贵州省近年来，随着经济的发展，其资源利用效率也有着显著的提升。由图4可知，贵州省2007—2011年人均生态足迹、人均GDP呈现逐年增长的趋势，与万元GDP生态足迹的变化趋势相反，利用SPSS软件对人均生态足迹和人均GDP的关系进行研究，得出贵州省人均生态足迹与人均GDP呈现明显的正相关关系，相关系数为0.778。通过对万元GDP生态足迹与人均GDP、人均生态足迹的统计分析，得出万元GDP生态足迹与人均GDP、人均生态足迹均呈负相关关系，相关系数分别为-0.993(P<0.01)，-0.807(P<0.05)，也反映出贵州省近年来资源利用效率在不断提高。

图3 各类单项生态足迹及对应生态承载力

图4 贵州省2007-2011年万元GDP变化特征

4 结论与建议

利用生态足迹模型对贵州省2007—2011年的生态足迹、生态承载力、生态赤字、万元GDP生态足迹进行计算和分析，结果表明：贵州省近年来资源利用效率有所增长，但人口对资源环境的压力仍超过了区域的生态承载力，生态足迹约为生态承载力的2.6倍，生态赤字在逐年增大，其中化石能源用地和建设用地的增长是生态足迹和生态赤字增长的主要原因，耕地的减少导致了生态承载力的下降，整个区域生态环境处于不安全状态，难以实现区域可持续发展，基于以上现状，现提出以下建议：

(1) 加强土地资源的管理和利用。在农村地区，一是要大力开展对废弃的建设用地的整理和复耕，增加后备土地资源量；二是加强对现有的耕地的保护和基本农田的建设；三是要进一步加大水土流失的防治工作，保持水土，封山育林。在城市地区，主要是做好各类土地的开发利用，特别是建设用地的开发利用，防止土地资源浪费。

(2) 大力推进精细化农业生产。大力推进精细化农业生产可充分利用贵州的立体气候资源、山地资源，发挥现有土地的生产潜力，提高单位面积土地的产值。利用信息系统技术开展精细化的农作物区划研究，制作农作物、经济作物的生产区划，合理布局各类生产，是推进精细化农业生产的有效手段。

(3) 着力打造生态旅游。利用贵州独特的喀斯特地貌和种类多样的民俗文化，结合现有的黄果树瀑布、织金洞、千户苗寨等景点，以民俗文化、溶洞、瀑布、漂流、特产等为立足点，大力发展生态旅游。生态旅游是一个“无烟工业”，不仅能带动区域经济发展，也能有效的将旅游产业与生态环境保护有机结合起来，降低生产能耗，保护现有的生态环境。

(4) 控制农村人口规模，调整农村产业结构。贵州现有农业人口约2 300万，大大超过了区域的环境容量，给区域的生态承载力带来直接压力。要减少这种环境压力，首先需要控制农村人口的大规模增长，其次，要改变现有农业人口的从业结构，将一部分从事农业活动的农村人口，转移到第二产业、第三产业，另外要加大农村剩余劳动力向周边地区、沿海地区的输出。

(5) 优化能源结构。首先要减少化石能源的利用，着力开发新能源。贵州省蕴藏着丰富的水能资源、太阳能资源、风能资源，应大力开发推广这些清洁能源。另外要着力改变人们旧有的能源消费模式，如减少煤球、秸秆等在家庭日常生活中的使用，加强沼气、天然气、太阳能、节能灶和小水电等农村能源建设[23]。加大各类宣传，更新人们的消费观念、转变人们生活消费方式，培养人们节约意识，节约利用资源，建立资源节约型的社会生产和消费体系、协调发展生态经济体系以及可持续利用的资源保障体系，尽早走上生态、节约的可持续生产、生活消费模式[24]。

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AnalysisofEcologicalFootprintofGuizhouProvinceinRecentYears

LI Li1, SU Wei-ci1,2, LIU Can1

(1.CollegeofGeographyandTourism，ChongqingNormalUniversity，Chongqing400047,China;2.InstituteofMountainResources,GuizhouAcademyofSciences，Guiyang550001,China)

To quantitatively evaluate the state of ecological sustainable development in Guizhou, the ecological footprint analysis method was used to calculate and analyze the ecological footprints of Guizhou from 2007 to 2011 with the data from the statistical yearbooks. The results show that during the study period, the ecological footprint per capita of Guizhou increased to 1.044 3 hm2from 0.962 4 hm2and the ecological capacity per capita reduced from 0.427 4 hm2to 0.405 2 hm2, and the ecological footprint per capita exceeded the ecological capacity per capita, ecological deficit arises, the maximum ecological deficit per capita is 0.648 square kilometers per capita in 2010. The continued ecological deficit indicates the ecological environment of Guizhou is in an insecurity status, difficult to achieve sustainable development. The main reason for the increase of the ecological footprint per capita is the increase of the energy consumption footprint, the decrease of the cultivated land resource leads to decline of the ecological capacity per capita. Based on this，were suggestions including strengthening the management and utilization of the land resources and so on put forward in order to reduce the ecological deficit.

Guizhou；ecological footprint；ecological carrying capacity

2013-10-23

：2013-12-30

国家自然科学基金“喀斯特城市边缘带土地利用/覆盖变化及其环境效应”(41261038)

李理(1989—),女,湖南湘潭人，硕士,研究方向为区域规划与开发。E-mail:425191916@qq.com

苏维词(1965—),男,湖南邵阳人，硕士,研究员,教授，主要从事城市地理、生态环境与可持续发展方面研究。E-mail:suweici@sina.com

P967

：A

：1005-3409(2014)04-0251-05