基于生態足跡的西南山區資源可持續利用研究

摘要 生態足跡模型是由加拿大生態經濟學家William Rees于20世紀90年代提出的一種對全球范圍、國家范圍乃至區域和城市范圍的可持續發展狀況進行定量測度的方法。文章利用生態足跡模型，對黔東南苗族侗族自治州1997-2006年的生態足跡、生態承載力進行了計算。結果表明:黔東南苗族侗族自治州人均生態足跡由1997年的0.727 hm²增加至2006年的1.200 hm²，人均生態承載力由1997年的1.003 hm²下降至2006年的0.879 hm²，同期的人均生態赤字由1997年的-0.277 hm²上升至2006年的0.321 hm²，表明該州的社會經濟發展模式經歷了由可持續狀態向不可持續狀態的轉變。為了更好地分析自治州資源利用的效率情況，文章對1997-2006年自治州的萬元GDP生態足跡進行計算，結果表明:自治州的萬元GDP生態足跡值逐年下降，由1997年的4.948hm²降低至2006年的3.212hm²。說明黔東南苗族侗族自治州資源利用效率提高較快，伴隨著國家西部大開發政策的實施，地區的經濟增長方式在逐步向良性發展。通過分析，文章最終從5個方面總結出在黔東南苗族侗族自治州實現資源可持續利用的方法和措施。

關鍵詞 生態足跡模型;西南山區;資源可持續利用;黔東南苗族侗族自治州

中圖分類號 X24 文獻標識碼 A

文章編號 1002-2104(2009)05-0058-06

20世紀中葉以來，全球性的資源短缺、環境惡化、失業危機和貧困蔓延，使得人類社會的可持續發展面臨嚴峻的挑戰[1]。可持續發展問題的實質就是人口與資源、環境之間的矛盾，其能力關系到一個國家和地區的未來發展潛力和方向，因此世界各國在不同的領域和范圍內就可持續發展能力的定量測度展開了多方面的研究。加拿大生態經濟學家William Rees在1992年[2]提出的生態足跡模型就是定量測度可持續發展能力的方法之一，具有可操作性強，可復制性強的特點。結合生態足跡模型對地區可持續性發展能力的定量評價，可以更好地實現對地區資源的可持續利用。生態足跡的概念于1999年引入我國，楊開忠和張志強等分別介紹了生態足跡的理論、方法和概念及計算模型[3，4]，生態足跡指標的有關應用研究也同時展開。國家層面的生態足跡研究有徐中民等進行的中國1999年生態足跡計算與發展能力分析，區域生態足跡研究的實踐成果最早見于2000年，徐中民等計算了甘肅省1998年的生態足跡，謝高地等研究了中國的生態空間占用，魯春霞等對青藏高原自然資產利用的生態空間占用作出了評價[5～8]。目前，亦有針對校園范圍展開的生態足跡及生態承載力的研究。但針對西部地區而進行的生態足跡的分析主要集中在西北部[9]或是西部各省份[10]，而并未具體對西南山區進行可持續發展能力的具體研究和分析。同時，該部分的應用也主要集中在對地區可持續發展能力的評價，并未就如何實現資源的可持續利用進行更為深入的研究。本文結合西南山區的黔東南苗族侗族自治州展開相關研究，對該地區實現資源可持續利用進行了分析和研究。

1 生態足跡模型

1.1 生態足跡模型的概念和內涵

生態足跡的定義為“生產人們所消費的所有資源和消納這些人所產生的所有廢物所需要的生態生產性土地的總面積”[2，11～12]。該理論把人類的生產、生活活動對自然生態環境的影響形象的比喻為人類在自然生態環境中留下的“足跡”，而“足跡”的大小是可以通過一系列的的指標來計算。通過這一定量化計算的結果，人們更直觀的了解自身活動對自然生態環境的影響。生態承載力容量亦稱為生態容量，指的是在不損害區域生產力的前提下，一個區域有限的資源能供養的最大人口數。當生態容量大于生態足跡時，表現為生態盈余，表明地區的消費模式具有相對可持續性，可持續程度用生態盈余來表示;當生態容量小于生態足跡時，表現為生態赤字，表明地區的發展模式處于相對不可持續狀態，不可持續程度用生態赤字來衡量。

1.2 生態足跡的計算方法

任何已知人口(某個個人、一個城市或一個國家)的生態足跡就是其占用的生產這些人口所消費的資源和消納這些人口所產生的廢棄物所需要的生物生產土地和海洋的總面積[11～12]。生態生產性土地是指具有生態生產能力的土地或水域[11～12]。根據生產力大小的差異，地球表面的生態生產性土地可分為:化石能源地、可耕地、牧草地、森林、建成地和水域6大類。

生態足跡的計算公式如下:

EF = Nef = N∑aai×R_j= N∑(C_i/P_i) ×R_j(i=1、2、3……6)(j=1、2、3……n) (1)

式中，i為消費商品和投入的類型;P_i為i種消費商品的平均生產能力，C_i為i種水平的人均消費量;aai為i種交易商品折算的人均生物生產面積;R_j為均衡因子;N為評價區人口數;ef為人均生態足跡;EF為總的生態足跡。

1.3 生態承載力計算

在生態承載力的計算中，由于不同國家和地區的資源稟賦不同，因此單位面積的土地或水域的生態生產能力差異很大，而且單位面積同類生物生產面積類型的生態生產力也差異很大。為了使不同國家或地區的某類生物生產面積能夠直接對比，需要引入一個“產量因子”(Y_i)參數進行修正，即將某個國家或地區的某類土地面積乘以產出因子進行不同面積的標準化。這里，某個國家或地區某類土地的產量因子是其平均生產力與世界同類土地的平均生產力的比率。同時出于謹慎性的考慮，根據世界環境與發展委員會(WECD)的報告，至少要留12%的生態容量來保護生物多樣性。

EC=Nec=N∑(aai)R_jY_i=N∑(C_i/P_i)R_jY_i (i=1、2、3……n)(j=1、2、3……n)(2)

式中ec為人均生態承載力，EC為總生態承載力，Y_i為產量因子。

2 研究區概況

我國西南山區是一個地形和地質條件極為復雜的區域，地區內資源豐富，但地質環境脆弱，一些地區喀斯特石漠化嚴重，土地退化已成該地區的生態景觀之一，限制了區域經濟的持續發展。從全球范圍來看，中國西南山區位于熱帶與亞熱帶、印度洋季風與中國季風的過渡帶，屬于季風氣候。5～9月的降水占全年平均降水量的70%，整個山區隨海拔高度的變化形成了很多氣候帶，素有“十里不同天”之說。我國的西南山區還是多民族聚居區，經濟發展相對落后，如何實現合理利用資源、進行環境保護的同時，促進地區經濟快速發展，成為學科內討論的熱點。

因此，有必要對地區的資源利用現狀進行分析，并提出可持續發展的措施，以實現對地區環境保護、資源的可持續利用。黔東南苗族侗族自治州，位于云貴高原東南部，地處東經107°17′～109°35′，北緯25°19′～27°31′。全州土地總面積為3027805.89hm²。該州依靠貴州腹地，東鄰湖南省懷化地區，南接廣西壯族自治區柳州、河池地區，西連黔南布依族苗族自治州，北抵遵義、銅仁兩地區。

黔東南苗族侗族自治州地處云貴高原向湘西和廣西丘陵過度的斜坡地帶，境內山嶺縱橫，河流深切，山高坡陡，自然坡度大，森林覆蓋率為53.68%，屬中亞熱帶季風濕潤氣候區。自治州地理位置獨特，州境內群山疊翠，森林資源豐富，是全國重要的林區之一，也是長江三角洲、珠江三角洲的生態保護綠色屏障，選擇該地區作為西南山區的研究對象具有典型意義。

3 黔東南苗族侗族自治州1997-2006年生態足跡的計算

依據生態足跡模型，對黔東南自治州生態足跡的計算從兩個部分進行:生物資源的消耗足跡和能源消耗足跡。生物資源的消費分為農產品、林產品、動物產品和水產品等共24項消費品種進行計算。能源消費部分根據資料計算煤炭、液化石油氣、汽油、煤油、柴油、焦炭和電力7種能源的足跡，計算時將能源消費轉化為化石能源土地面積。采用世界上單位化石能源土地面積的平均發熱量為標準，將當地能源消費所消耗的熱量折算成一定的化石能源土地面積。根據黔東南自治州1997-2006年的統計年鑒并結合聯合國糧農組織2002年有關生物資源的世界平均產量資料，最終得出黔東南自治州1997-2006年的人均生態足跡(見表1)。

根據公式(2)計算黔東南自治州1997-2006年的生態承載力，同時出于謹慎考慮，生態承載力扣除12%的生物多樣性保護面積(見表2)。

將1997-2006年黔東南自治州的生態足跡與生態承載力匯總得到該州的生態盈余情況(見表3)。

4 黔東南苗族侗族自治州生態可持續性分析及評價

長期的研究表明，人類社會要取得發展的可持續性，就必須維持自然資產的存量及其可持續利用，即人類對自然系統的壓力處于地球生態系統的承載力范圍內[13～15]。因此，可持續發展評估研究的核心是定量了解人類對自然的利用狀況，定量測量人類的需求是否處于自然的再生產能力之內。將區域生態足跡的計算結果與生態容量進行比較，可以對區域范圍的生態可持續發展狀況進行相關評價。

當兩者的差值為負時(efec)，表現為生態赤字，表明地區的發展模式處于相對不可持續狀態，不可持續程度用生態赤字來衡量。

由表3，黔東南自治州的生態可持續性經歷了兩個階段:可持續的發展過程和不可持續的發

展過程。可持續的發展過程:1997-2000年四年內，地區的人均生態足跡均小于人均生態承載力，其差值分別為-0.276 206 hm²/人、-0.223 044 hm²/人、-0.174 841 hm²/人和-0.065 516 hm²/人。由此得出在這四年里，黔東南自治州的經濟社會活動對該地區生態環境的影響仍在其生態承載力的范圍之內，即該州的社會經濟發展模式在這四年里仍處于可持續的狀態。但結合這四年的差值來看，生態盈余值呈逐年下降的趨勢，其可持續發展能力也在逐年下降。

不可持續的發展過程:從2001年開始，黔東南自治州的地區生態足跡開始高于其生態承載力，兩者的差值開始以正值呈現，并且逐年上升，其值分別為0.011 429 hm²/人、0.006 059 hm²/人、0.00 805 hm²/人、0.087 515 hm²/人、0.238 656 hm²/人和0.320 988 hm²/人。表明該州的社會經濟發展模式已由可持續發展的狀態演變到不可持續發展的狀態。貴州省2001年的人均生態足跡需求為1.495 25 hm2，而實際可供給的面積為0.341 817 hm²，人均生態赤字1.153 433 hm²[16]，人均生態需求為生態供給的4.37倍。1999年中國的人均生態足跡為1.326 hm²、人均生態承載力為0.681 hm²。與中國的相關數據相對比，黔東南苗族侗族自治州人均生態承載力高于全國水平，人均生態赤字低于全國水平。在貴州省內，黔東南苗族侗族自治州的生態足跡低于省內的水平，生態承載力高于省內水平，人均生態赤字遠遠低于貴州省的水平。因此，黔東南苗族侗族自治州在貴州省乃至于全國范圍內仍屬可持續發展的地區。

5 黔東南苗族侗族自治州萬元GDP生態足跡分析

為了更好的分析自治州資源利用現狀，合理提出在該地區實現資源可持續利用的方法和措施，在此引入萬元GDP生態足跡進行計算和分析。黔東南自治州1997-2006年每年的總人口(人均)生態足跡除以該地區每年總人口(人均)的生產總值(GDP)，所得結果即為萬元GDP的生態足跡占用值。每萬元GDP的生態足跡需求越大，反映資源的利用效率越低，反之，則表示資源的利用效率越高[17]。結合自治州統計年鑒計算得出1997-2006年自治州的萬元GDP值(見表4)。

黔東南自治州1997-2006年萬元GDP呈現了三個變化的趨勢:1997-1999年，萬元GDP的生態足跡值逐年下降，在這三年間，伴隨著黔東南自治州的經濟發展，資源的利用效率也在不斷提高;而到了1999-2001年，萬元GDP的生態足跡值逐年上升，并在2001年時達到頂峰，其值基本等同于1997年的值，在這一期間，黔東南自治州經歷了以大量消耗資源謀求經濟發展的階段;自2001年后，萬元GDP的生態足跡值逐年下降，而這一期間正是國家提出西部大開發的時期，黔東南自治州的科學技術實力和經濟都得到了大力的發展，對于資源的利用效率也在逐步提高，從而促使萬元GDP的生態足跡值逐年下降。

黔東南自治州1999年的萬元GDP的生態足跡值是4.534 hm²，徐中民計算的我國1999年的平均萬元GDP生態足跡值為2.037 8 hm²[18]，黔東南自治州的資源利用效率遠遠低于全國的水平。而與我國東部經濟發達地區的萬元GDP生態足跡值相比，資源利用率存在著很大的差距，例如高麗峰等[19]計算上海市1999年萬元GDP生態足跡值為0.89，是黔東南自治州萬元GDP生態足跡值的1/5左右，也就是說上海市在1999年時資源利用的效率是黔東南自治州的5倍多。東西部的經濟條件和生產技術水平的差距導致了資源利用效率的差異。

6 黔東南苗族侗族自治州資源可持續利用的方法和措施

2007年6月，黔東南自治州編制了貴州省第一個州級生態建設規劃——《貴州省黔東南州環境保護與生態建設規劃》，并已通過省、州級專家的評審，很快將全面啟動該項工作。結合本文對自治州生態承載力和萬元GDP的計算與分析，本文認為在黔東南自治州要實現生態可持續發展，目前仍有很多工作需要進一步展開:在不降低人們生活水平，保證經濟發展的前提下，同時減少黔東南自治州的生態足跡，減緩生態赤字的增長，提高區域的生態環境質量;并需要改善經濟條件、改進生產技術水平，提高資源的利用效率。即:(1)加大對林地的保護力度，促進退耕還林和植樹造林。雖然黔東南自治州林地資源的生態足跡值小于生態承載力值，但是黔東南自治州境內山高坡陡，喀斯特地貌明顯，水土流失嚴重，石漠化威脅大。同時，如前所述，黔東南自治州是長江三角洲、珠江三角洲的生態保護綠色屏障。因此，對于該地區林地資源采取的措施仍然是加大保護力度，促進退耕還林和植樹造林。但與此同時，政府應采取相應的補償措施，對農民退耕還林的損失予以補償。(2)合理利用土地資源。黔東南自治州境內耕地資源人均生態盈余。但耕地作物產量不高，因此為了保護生態環境，在該地區更應集中在對已利用土地的整理挖潛，提高土地的產出率。同時，避免能源、交通等基礎設施建設對耕地的占用。限制建筑用地資源的開發。由于大部分居民點都集中在全球最肥沃的土地地帶，建筑用地的增加意味著生物生產量的損失。

(3)增加土地利用類型的多樣化，減少草地資源的利用，均等利用各種不同類型的土地資源，提高生態足跡多樣性和生態系統的發展能力。由表1可以看出，黔東南自治州1997-2006年資源的需求結構具有不對稱性。資源的需求基本以耕地、草地和化石能源地三類為主，三者基本占每年總需求的80%，具有資源利用的偏向性。草地的生成能力比耕地要低得多，從植物轉化為動物生物量也使人類損失了10%的生物量，而在黔東南苗族侗族自治州，草地資源的需求已大大超出了其供給的能力，因此，在該地區應考慮減少對草地資源的利用，并可以通過提高耕地的產出率，來彌補減少草地資源利用所帶來的不足。

(4)保護水資源。生態足跡的計算中未包含人類利用水資源足跡的生態容量，其原因在于目前人們還不能確定國民經濟系統中各種商品中的水資源含量。但從目前全球的發展趨勢看，水資源在今后將成為制約地區經濟發展的一個關鍵因子，因此，在黔東南自治州對水資源應進行保護，同時通過各種有效的途徑，對水資源的貢獻進行分析和計算，以實現對該項資源的有效利用。

(5)控制人口增長，進行勞務輸出，調整產業結構，改變生產生活方式，建立資源節約型的社會生產和消費體系，減少人口負荷和生態足跡需求。同時，結合本地區的地理環境特點，發展適合本地區的產業發展模式，實現社會、經濟和環境的協調發展，資源的有序利用。該州旅游資源豐富，有著豐富多彩的原生態民族文化，以“無煙工業”著稱的旅游產業可以成為該州今后產業發展的重點。

7 結 語

西南山區在我國的西部具有重要的地理位置[20]，其生態環境敏感，生態功能顯著，因此對該地區的生態可持續研究很有必要。生態足跡模型是一種計算人類的生態消費、衡量生態可持續性的測量工具，是測量可持續性的生態底線的衡量標準，將其應用于西南山區，可以更好的分析、評價該地區的生態可持續性發展。從定量的基礎得出地區的可持續發展程度，為實現地區資源可持續利用相關政策、措施的研究和實施提供依據，更好的實現經濟、社會和環境的協調發展。

(編輯:田 紅)

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