川西南山地区生态足迹和生态承载力动态变化分析
2016-11-30苏子友
苏子友
(四川省林业调查规划院,四川成都 610081)
川西南山地区生态足迹和生态承载力动态变化分析
苏子友
(四川省林业调查规划院,四川成都 610081)
生态足迹法是用于评价区域发展可持续性的重要方法。本文以川西南山地区攀枝花市、凉山彝族自治州(木里县除外)、雅安市(石棉县和汉源县)为例,计算了2000年~2012年的生态足迹和生态承载力。结果表明,该区域人均生态足迹呈逐年增长的趋势,由2000年的0.907 hm2·人-1增长到2012年的1.9247 hm2·人-1;人均生态承载力呈逐年降低的趋势,由2000年的2.1236 hm2·人-1下降到2012年的1.6593 hm2/人-1;生态赤字(生态盈余)呈显著上升,生态足迹供需矛盾十分突出。为实现区域的可持续发展,提出了转变优化生产生活和消费方式,适当控制人口数量和调整产业结构。
生态足迹;生态承载力;生态赤字;川西南山地区
环境和资源问题日益成为制约经济发展的瓶颈,如何让社会经济和自然生态和谐运转已成为当今世界重要的议题。因此,科学评价和定量测度可持续发展状况成为研究的前沿和热点[1~2]。由加拿大生态学家William Rees教授和他的学生Wackernagel提出并完善的生态足迹分析方法为定量研究区域的可持续发展状况提供了全新的视角,该理论通过建立简明的指标体系和计算方法来测定一定区域内人类对自然资源的利用是否在生态承载力范围内,为区域的可持续发展状况提供定量诊断[3~5]。国外学者对全球、国家、区域尺度进行了大量研究,鉴于生态足迹模型直观、综合、易于让人理解和接受,可操作性好,计算简明,适用范围广,近年来国内外学者已经在不同尺度区域的可持续发展测度研究中开始广泛地应用[6~9]。国内生态足迹的概念首次由张志强、徐中民于1999年引入国内,随后关于生态足迹模型的有关应用研究全面迅速的展开,特别是利用综合法计算生态足迹的案例屡见不鲜,分别计算分析了不同时段、不同尺度的生态足迹及应用问题[10~12]。但对地处长江上游、少数民族聚居区,94%的面积是山地的川西南山地区的可持续发展的定量评价在国内未见报道。本文以川西南山地区为为例,应用生态足迹的方法,定量了评价了川西南山地区可持续发展状况,以其为川西南山地区可持续发展的综合决策提供数据支撑。
1 研究方法
1.1 生态足迹的计算公式
式中,Ef为总的生态足迹(hm2);i为消费品和投入的类型;pi为第i种消费品的世界平均生产能力;ci为第i种消费品的消费量;aai为第i种消费品折算的生态生产地域面积;rj为均衡因子;j为生物生产性土地类型。
1.2 生态承载力的计算公式
式中,Ec为生态承载力;j为土地类型;aj为j种土地类型的实际面积;rj为均衡因子;yj为产量因子。利用调查数据和统计数据得到的川西南山地区的某类土地类型的生产力与世界同类土地的平均生产力的相比得到产量因子(yield factor)。本研究根据世界环境与发展委员会(WCED)出版的《Our Common Futrue》一书,预留了12%的生态承载力用于生物多样性保护,剩下的生态承载力部分则为可供人类利用的生态承载力,即可利用生态承载力。
1.3 生态赤字(生态盈余)的计算公式
式中,Ed为生态赤字/生态盈余,当Ed为正时,为生态赤字,当Ed为负时为生态盈余。Ef为生态足迹、Ec为可利用生态承载力。
2 研究区域概况与数据来源
2.1 研究区概况
川西南山地区位于四川省的西南边陲,属青藏高原东部横断山系中段,含攀枝花全市、凉山彝族自治州全州(除木里县外)以及雅安市汉源县和石棉县共23个县(市、区),土地面积59 348.12 km2,占四川省幅员面积的12.24%,其中94%为山地。受西风南支气流和西南季风交替控制,冬半年天气晴朗,日照充足,干燥少雨;夏半年降水充沛,5月~10月的降水量接近区域全年的90%。林地总面积3 971 267.56 hm2,森林面积2 718 869.49 hm2,森林覆盖率45.85%。
2.2 数据来源
以2000年~2013年的《四川统计年鉴》、《四川农村统计年鉴》、《凉山彝族自治州统计年鉴》、《攀枝花市统计年鉴》、《凉山彝族自治州国民经济和社会发展统计公报》、《攀枝花市国民经济和社会发展统计公报》、川西南山地区各县(市、区)统计年鉴和国民经济与社会发展统计公报等统计资料、川西南山地区各县(市、区)相关部门统计的生物资源和能源消耗数据,川西南山地区各县(市、区)历年退耕还林面积、征占用林地面积、耕地面积和建筑面积的变化数据,川西南山地区各县(市、区)历年森林资源监测数据等,以及相关技术人员调查资料。全球平均产量数据取自世界粮农组织(FAO)统计数据库http://faostat.fao.org。
2.3 主要计算参数的确定
根据国外学者Wackernagel研究得出的6类生物生产性土地从1961年~1999年的均衡因子的变化情况,近40年时间里,全世界的各类生物生产性土地的均衡因子只存在微小的变化。因此,本研究利用他人的研究成果和近期的研究成果,6类土地类型(耕地、草地、林地、水域、建设用地和化石能源用地)均衡因子分别为2.19、0.48、1.36、0.36、2.19、1.36。产量因子中,其中耕地的产量因子是利用川西南山地区耕地数值与联合国粮农组织相关年份数据相比较,得出川西南山地区耕地的产量因子为1.90,草地、水域和林地的产量因子采用发展重定义组织计算中国生态足迹采用的产量因子,分别为0.19、1.00和0.97,建筑用地一般由耕地转化而来,其产量因子为1.90。
3 结果与分析
3.1 2000年~2012年人均生态足迹变化趋势
从表1可以看出,川西南山地区2000年~2012年人均生态足迹整体在0.907 hm2·人-1~1.9247 hm2·人-1之间的数值变动,呈现出逐年增加的趋势。其中,最低值出现在2000年,值为0.907 hm2·人-1,最高值出现在2012年,值为1.9247 hm2·人-1,最高值是最低值的2.12倍,说明随着川西南社会的快速发展和人民生活水平的提高,生态足迹不断增加,这与很多学者的研究结果一致[14~15]。
表1 川西南山地区2000年~2012年人均生态足迹
3.2 2000年~2012年人均生态承载力的变化趋势
从图1可以看出,川西南山地区各生态承载力总量呈现逐年递减的趋势,但年份之间有差异,特别是在实施退耕还林面积较大的年份的2000年~2008年之间,生态承载力下降趋势较大,这是因为耕地转化为林地以后,其产量因子和均衡因子均变小的缘故。
生态承载力是耕地、林地、建筑、草地、水域5类生态生产性土地的生态承载力的加值,将生态承载力用地类的变化率表示将使得我们能够更加直观的看见变化值(见表2)。从表2可以看出,川西南山地区多年平均人均生态承载力为1.7877 hm2·人-1,每年递减0.056 hm2·人-1、递减率为4.64%。从生态生产性土地来看,耕地的人均生态承载力最大,人均生态承载力达0.9101 hm2·人-1),占整个生态承载力的50.91%,其次林地和建筑用地,值分别为0.8084 hm2·人-1、0.0611 hm2·人-1,分别为川西南山地区整体平均值的45.22%、3.42%;生态生产性土地当中,水域的人均生态承载力最低,值仅仅为0.0039 hm2·人-1,仅占区域的0.22%。这说明,川西南山地区的耕地和林地提供了人类所需的绝大部分生物产品,是经济社会发展的基础。从平均变化来看,各类生态生产性土地的平均变化值来看,变化率呈现负值变化,这与前面所述的川西南山地区人均生态承载力呈逐年降低的变化趋势一致。
图1 川西南山地区可利用的人均承载力随时间变化趋势图
表2 川西南山地区2000-2012年生态生产性土地类型的人均生态承载力变化(hm2·人-1)
3.3 2000年~2012年生态赤字(生态盈余)的变化趋势
利用2000年~2012年川西南山地区生态足迹、生态承载力和生态盈余(或者生态赤字)结果数据,形成表3和图2。由表3可以看出,川西南山地区由生态盈余(2000年~2010年)转变为生态赤字(2011年~2012年),这与川西南地区经济的快速发展,消耗大量的生物资源和能源有密切的关联。图2较为直观的显示了川西南山地区生态足迹在逐年增加,生态承载力、生态盈余在逐渐减少,生态赤字的数据在逐渐增加。3者之间变化趋势明显不一样,生态足迹由1.502 hm2·人-1增加到2012年的2.2589 hm2·人-1,增加了0.7569 hm2·人-1,年均增加比3.88%,生态承载力由2.0816 hm2·人-1降低到1.1813 hm2·人-1,降低了1.57 hm2·人-1,年均减低率为12.08%,生态赤字(生态盈余)由生态盈余0.5796 hm2·人-1变为生态赤字0.6017 hm2·人-1,年均降低率为9.09%。
表3 川西南山地区2000~2012年生态盈余/生态赤字变化
图2 川西南山地区2000年~2012年生态盈余/生态赤字趋势变化
4 对策
随着川西南山地区社会、经济和人口快速发展,特别是工业化和城市化形成的高强度的经济开放活动和密集的人口分布,将给川西南山地区带来较大的生态压力,为确保川西南山地区可持续发展的目标,必须采取以下措施。
4.1 改进消费观念和消费方式
要通过提倡适度消费的消费观念、健康文明的消费方式和消费行为、可持续消费的道德观念,向“绿色消费”方向发展,同时鼓励消费者积极参与“绿色消费”与“生态消费”,让人们以“绿色消费”为时尚,使之成为我们实践消费道德的一种新境界。通过以上方式,使得整个社会消费方式健康持续。
4.2 调整产业结构
调整产业结构必须合理利用自然资源优势,构建生态产业经济发展新格局。大力发展以取得生态效益为核心的生态农业;调整能源行业内部结构,加速水电、风电建设;矿冶工业坚持可持续发展,积极发展循环经济;依靠科技进步,大力扶持环保工业;在科学论证的基础上,坚持加强保护与合理开发原则,积极建设有地方特色、民族特色的生态文化景区景点,广泛开展群众性文化活动,将资源优势转化为实际的文化优势和经济社会发展优势。第二,发挥区际产业转移优势,加快产业调整步伐。区际产业转移,有利于提高区域科技总水平和形成产业规模经济,也可以避免地方“重复建设”和“地主市场封锁”,缓解区域内的产业趋同现象。通过有针对性的产业转移,主动吸纳轻加工产业,直接进入规模生产,及早解决区域轻重工业比例失调问题。
4.3 控制人口数量,提高人口素质
川西南山地区经济发展相对落后,人员素质较低,这与区域属于少数民族聚居区有一定的关系,由于自然历史和人文等历史原因,人口数量增长过快,加之经济文化落后,使得受教育程度相对较低,一定程度上影响了人口素质的提升。通过控制人口数量,全面普及义务教育、推进素质教育的同时,积极发展职业技能培训教育,建立教育培养与人才需求相适应的有效机制,从而达到提高人口素质,为区域可持续发展提供良好的人才储备。
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Dynam ics of Ecological Footprint and Ecological Capacity in M ountain Areas in Southwest Sichuan
SU Zi-you
(Sichuan Forest Inventory and Plan Institute,Chengdu 610081,Sichuan,China)
The ecological footprint is one of the most importantmethods to evaluate the sustainability of the region development.The ecological footprintand ecological capacitywere calculated based on the ecological footprint theory and computationalmodel formountain areas in Southwest Sichuan during 2000 to 2012.mountain areas in Southwest Sichuan included Panzhihua City,Liangshanyizuzizhou city(except Muli county),and Yaan city(Hanyuan county and Shimian county).The results showed that the ecological footprint per capita increased from 0.907 hm2in 2000 to 1.9247 hm2in 2012,and the ecological capacity per capita reduced from 2.1236 hm2in 2000 to 1.788 hm2in 2012.Per capital ecologica deficit increased greatly,which reflected that the regional ecosystem was under great pressure and the regional ecological sustainable development ofmountain areas in Southwest Sichuan was difficult.In order to achieve the goals of sustainable development strategy in Mountain areas in Southwest Sichuan,strategieswere put forward in this paper,including optimizing life style and production mode of the people,controlling the size of population,and adjusting the structure of industry.
Ecological footprint,Ecological capacity,Ecological deficit,Mountain areas in Southwest Sichuan
10.16779/j.cnki.1003-5508.2016.04.008
S718.55
A
1003-5508(2016)04-0039-04
2016-05-11
农林复合系统可持续经营技术研究(项目编号:(2006BAD03A0504)和天然林资源保护工程生态效益监测项目支持。
苏子友(1976-),男,博士,高级工程师,主要从事森林生态效益监测和林业规划设计工作。