武汉市生物资源生态足迹动态分析

王康

(中南民族大学，湖北 武汉 430074)



武汉市生物资源生态足迹动态分析

王康

(中南民族大学，湖北 武汉 430074)

本文以湖北省武汉市为例，以生态足迹计算方法对武汉市经济是否可持续发展进行动态分析。通过对武汉市2004-2013年的生态足迹动态变化过程。结果表明：武汉市生态足迹由2004年的0.026092hm2/人到2013年的0.07414hm2/人，上涨幅度达到了0.048048hm2/人。生态承载力由2004年0.0194hm2/人上升至2006年的0.033959hm2/人，再又慢慢下降至2013年的0.0193 hm2/人。生态足迹是生态承载力的3倍以上；这说明武汉市总体上经济发展方式正在由粗放、消耗型向集约、节约型转变。因此，一方面必须要坚持提高资源利用率，另一方面也需要优化土地结构、控制人口增长、提高人口总体素质、树立科学消费观念等来促进武汉市经济可持续发展。

生态足迹；生态承载力；经济可持续发展

1 文献综述

生态足迹最初是1992年由加拿大生态经济学家Rees首次提出，由他的学生Wackernagel提出具体的计算方法，其定义为：在既定的人口和经济条件下，一个区域内所消耗的资源与所需吸收的废弃物所需要的生产性土地面积。自1999年引入我国以来，引起了国内学者的极大兴趣。杨开忠，杨咏等(2000)介绍了生态足迹分析方法的理论框架和计算方法[1]；张志强，徐忠民，程国栋等(2001)对中国一些省、地区经济生态足迹计算[2]。郭秀锐、杨居荣、毛显强(2003)正对以广州为例的城市生态足迹的计算[3]。赵翠娥、丁文荣(2013)对昆明市2000-2010年的生态足迹动态分析[4]。熊鹰(2012)则从生态足迹供需角度研究了湖南省1998-2006年的生态足迹动态变化[5]。目前国内期刊上发表的相关主题的文章三百余篇，但这些研究大都是以某个地区和单个年份为载体的静态分析，对大城市的生态足迹动态研究较少，故笔者试图研究武汉2004-2013年生态足迹计算，以研究武汉市可持续发展程度，以期为武汉市建设提供切实可行的合理化建议。

2 研究方法

2.1 生物资源生态足迹模型

在本文研究中，使用生产性生态足迹。生产性生态足迹是指在既定的人口和经济条件下，一个区域内维持这些人口所消费的资源和吸收的废弃物所需要的面积[6]。生态足迹包括了生物资源生态足迹，能源生态足迹和贸易所产生的生态足迹，笔者仅就生物资源生态足迹(ecological footprint of biological resource)进行计算。

其计算公式为：

EF=N·ef=N∑rjAi=N·rj∑(ci/pi)

(1)

ef=EF/N

(2)

式中：EF为总的生态足迹；N为总人口数；ef为人均生态足迹(hm2/cap)；Ai为第i种消费项目则算的人均占有的生物生产面积(hm2/cap);ci为i种商品的人均消费量；pi为i种商品的平均生产能力；j为生物资源生产性土地类型(耕地、林地、草地、水域)；rj为均衡因子，因为单位面积耕地、牧草地、林地等的生物生产能力差异很大，为了将他们转化为相同生产能力的面积，所以在每类型生物人均生产面积前乘上一个均衡因子(权重)。本文将采用2006年世界野生基金会(WWF)“生活的星球”报告中的均衡因子，即耕地2.21、草地0.49、林地1.34、水域0.36。

2.2 生物资源生态承载力模型

生物资源生态承载力(ecological capacity of biological resource)指的是在某一个区域内能够提供给人类的生态生产性土地面积的总和。本文中的生物资源生态资源承载力舍去了化石能源地和建筑用地，包括了耕地、牧草地、水域、林地等四种类型。由于不同国家或区域的资源禀赋不同，不仅单位面积不同土地类型生物生产能力不同，而且同种土地类型不同地区间的生产力也有很大的差异。为了减少差异，我们可用产量因子(yield factor)调整。产量因子是某个区域某种类型的土地平均生产力与全球同种类型的土地平均生产力的比值。因此，生态承载力的表达式为:

EC=(1-bd)·N·ec=(1-bd)·N·∑ajrjyj

(3)

ec=EC/N

(4)

式中：EC表示区域总生态承载力；N表示人口数；ec表示人均生态承载力(ha/cap)；aj表示人均生产性土地面积；rj表示均衡因子，同上；bd表示保护生物多样性的面积比例，一般为12%。yj表示产量因子，本文常量因子将引用Wackernagel计算中国生态足迹时所采用的值，即耕地1.66，草地0.19，林地0.91，水域1.00。

2.3 生态赤字与生态盈余

生态赤字/盈余是衡量一个国家或地区经济是否可持续发展的最终指标，即生态承载力与生态足迹的差值，用来反应一个地区的可持续发展状况。因此，其表达式为：

ED(ER)=EC-EF

(5)

式中ED表示区域总生态赤字，ER表示区域总生态盈余。EC为区域总生态承载力，EF表示区域总生态足迹。若当生态承载力小于生态足迹时，则出现ED，表示出现生态赤字。

3 计算及分析

3.1 生态足迹计算与分析

经过对武汉市2005-2014年的《武汉统计年鉴》 、《湖北统计年鉴》的相关数据和资料进行统计、计算，得出武汉市2004-2013年的人均生态足迹。从中得出，武汉市2004-2013年人均生态足迹总体来说呈上涨趋势。由2004年的0.026092hm2/人到2013年的0.07414hm2/人，上涨幅度达到了0.048048hm2/人。在各种类型土地利用中，耕地、草地、水域的人均生态足迹变化较大，且占人均总生态足迹比重较大。其中草地的生态足迹是2004年的9倍，水域是2004年的10倍；耕地的生态足迹总体在持续下降，从2004年的0.003351hm2/人，下降到2013年的0.00161 hm2/人，接近2004年生态足迹的1/3；相对于其他三种土地类型而言，林地的生态足迹变化不大。

3.2 生态承载力的计算与分析

通过对《武汉统计年鉴》[7]、《湖北统计年鉴》[8]的相关数据和资料，使用公式(3)、(4)进行计算得到武汉市2004-2013年人均生态承载力。从中得出，武汉市2004-2013年人均生态承载力变化不大，先从2004年0.0194hm2/人上升至2006年的0.033959hm2/人，再又慢慢下降至2013年的0.0193 hm2/人。耕地的生态承载力总体呈下降趋势，从2004年的0.005563hm2/人，下降到2006年的0.0027149 hm2/人，接着又上升至2012年的0.00503 hm2/人，又下降至2013年的0.00267 hm2/人；草地的生态承载力变化不大；而水域的生态承载力也是下降的幅度较大，从2004年的0.003407hm2/人到20013年的0.000364hm2/人。林地呈阶段性增长，从2004年0.015596hm2/人下降至2007年0.01337hm2/人，而后又增长至2013年的0.01842 hm2/人。这说明武汉市在这十年来，在经济发展过程中对耕地、水域使用强度较大，使得耕地、水域的承载力下降，对经济可持续性带来不良影响。林地并不是呈持续增长，而是出现阶段性增长。这与武汉市近年来大推行退耕还林，推进武汉城市圈建设有密切的联系，这些举措进一步加强了武汉市森林面积的增长，增强了林地的可承载力。

3.3 总生态盈余与生态赤字的计算与分析

通过对以上表中的数据带入公式(1)、(3)、(5)中进行计算得到2004-2013年武汉市总生态足迹、生态承载力、生态赤字。2004-2013年间，武汉市总生态赤字在不断地波动上升，2004年到2010年生态赤字变化不大，但是从2011-2013年生态赤字增长了将近9倍。说明武汉市在这近十年以来，虽然生态足迹和生态承载力均在不断上升，但是由于生态足迹的增长量始终超过了生态承载力的增长量，因而导致了武汉市生态赤字不断地波动上升。从图上表明2013年总生态足迹需求已经达到了该供给的300%左右。

4 结论

通过对武汉市近十年的生态足迹时间序列的计算分析，发现武汉市的发展远远超过了自然能够提供的生产力。从整体来看，近十年来生态足迹增长很快，而生态承载力却变化不大，生态赤字逐渐增大，严重制约着当地的经济可持续性发展 。从这种情况来看，短时间内其生物资源生态赤字不会出现减少的情况，不可持续性的发展也很难得到改观。

该地区的资源过度利用只能通过对本地区的内部资本存量进行弥补生态承载力的不足。但是从长远来看，则必然会破坏生态环境的循环，以至于达到恶性循环的情况，继而进一步会减低生态足迹的供给能力，致使生态赤字不断扩大。

根据以上实际情况，武汉市应当在以下方面采取措施：

(1)优化土地结构

由上述情况可知，武汉市四个土地利用类型中，耕地、草地、水域三种类型土地生态足迹减少较快。所以，一方面我们需要控制建设用地占用耕地的规模及速度，通过农地整理新增耕地，改善耕地生产条件。另一方面我们也需要改良土壤，提高耕地质量。在草地利用方面，一方面要呼吁大家理性消费，减少对肉制品的需求。另一方面应当实行保护与建设兵种的原则，编制好草地资源开发的规划，做好草地的划分和确定工作，实行严格管理，实现草地的可持续性发展。 在水域方面，一方面我们需要呼吁大家减少对鱼类等水资源产品进行消费，保持节约。另一方面，政府应当出台相应的政策和稽查机构，通过巡查、暗查等方式对破坏水资源环境行为进行罚款，教育。从而保证水资源的合理利用。

(2)提高资源利用率

为了实现武汉市农业发展模式由粗放、消耗型向集约、节约型转变，应当积极的通过科学技术的进步来促进生物资源的利用效率的提高。坚持开放与节约并重，按照减量化、再利用、资源化原则，积极探索低碳经济的发展方式，大力发展循环经济。实行最严格的土地保护制度和资源管理制度，提高区域可持续发展能力。

[1] 杨开忠，杨咏.生态足迹分析理论与方法[J]地理科学进展,2010,15(6)：630-636

[2] 张志强，徐中民，程国栋，陈东景.中国西部12省(市区)的生态足迹[J].中国农业科学,2005,38(4)：1-8

[3] 郭秀锐，杨居荣，毛显强.城市生足迹计算与分析(以广州为例)[J].地理研究,2003,22(5)：655-662

[4] 赵翠娥，丁文荣.昆明市2000-2010年的生态足迹动态分析[J].中国人口资源与环境,23(5)

[5] 熊鹰，湖南省生态足迹与生态承载力的动态变化分析[J].生态环境学报.2012,21(10)：1683-1688

[6] 何伟，胡鸿兴，沈虹，王钰，徐福留.湖北省“两圈”生物资源生态足迹动态分析[J].中国人口资源,2011,21(2)

[7] 武汉市统计局.2004-2013年武汉统计年鉴.

[8] 湖北统计局.2004-2013年湖北统计年鉴.

[9] 和丽萍，陈静，刘丽萍.滇池草海流域生态足迹与生态承载力分析[J].生态环境，2009(01)：347-361

王康(1992-)，男，汉族，湖北通山人，硕士研究生，中南民族大学，环境经济学。

F061.5

A

1671-1602(2016)22-0106-02