基于生態足跡的大慶市資源可持續發展的動態分析

摘要：生態足跡計量分析是一種度量可持續發展程度的方法，通過測定當前生物生產性土地面積的量來評估人類對地球生態系統的影響。對大慶市生態足跡進行了定量計算，分析出該市生態足跡的情況。結果表明： 大慶市3a的生態足跡和生態承載力具有明顯的消耗資源特點，人民生活消費的主要土地類型是耕地和能源用地，過分依賴農業和石化行業給生會態環境帶來巨大壓力。

關鍵詞：生態足跡；生態承載力；生態赤字；大慶市

中圖分類號：F29文獻標志碼：A文章編號：1673-291X（2011）10-0153-03

生態足跡分析法是由加拿大生態經濟學家William和博士生Wackernagel于1996年首次提出的一種度量可持續發展程度的方法[1]。這種方法從一個全新的角度考慮人類及其發展與生態環境的關系。中國于1999年引入了生態足跡分析理論，并很快作為一種新的理論方法被應用于分析研究一些省市和地區的可持續發展態勢[2]。

一、研究區概況與研究方法

大慶市位于黑龍江省的西部，松遼盆地中央坳陷區北部。市區地理位置北緯45°46’~46°55’，東經124°19’~125°12’之間，東與綏化地區相連，南與吉林省隔江（松花江）相望，西部、北部與齊齊哈爾市接壤。全市總面積21 219平方公里。大慶市屬暖溫帶季風氣候區，受東南季風影響較大，年均溫14℃，年均無霜期200d~220d，年均降水量800mm~930mm，雨季降水量占全年的56%。

生態足跡模型主要用來計算在一定的人口和經濟規模條件下維持資源消費和廢棄物吸收所必需的生物生產性土地面積。所謂生物生產性土地是指具有生物生產能力的土地或水體。根據生產力大小的差異，地球表面的生物生產性土地可以分為耕地、草場、林地、建筑用地、化石能源土地和海洋（水域）六大類。生態足跡方法的分析是能夠計算出人類消費的大多數資源和人類產生的大多數廢棄物；這些資源和廢棄物能夠被轉換成產生這些資源和同化這些廢棄物的具有生物生產力的陸地或水域面積。生態足跡模型既是概念模型，同時也是計算模型，它從生態角度判斷人類活動是否處于生態系統的承載力范圍之內，進而判定可持續發展的狀態。生態足跡計算包含三部分內容：

1.生態足跡的計算

Nef=Nai=N（Ci / Pi） （i=1，2，3，…，n）

式中，EF為總的生態足跡；ef為人均生態足跡面積；N為區域人口數； ai為人均第i種交易商品折算的生物生產性土地面積； i為所消費的商品與投入的類型；Pi為第i種消費商品的世界平均生產能力；Ci為第i種商品的人均消費量。

2.生態承載力的計算

CE=NCe=N×（ajrjyj）

式中，CE為總的生態承載力；ce為人均生態承載力；N為人口數；aj為人均生物生產面積； rj為對應于各種土地利用類型的均衡因子；yj為產量因子。

3.生態赤字與生態盈余的計算

生態盈余（或赤字）=生態承載力—生態足跡

如果區域的生態足跡大于區域所能提供的生態承載力就出現生態赤字（Ecological deficit），表明人類活動超出區域生態承載力范圍，區域生態系統不安全，生態環境處于不可持續狀態；如果小于區域的生態承載力，則表現為生態盈余（Ecologicalsurplus)，表明人類活動處在區域生態承載力范圍之內，區域生態系統是安全的，生態環境處于可持續狀態。

二、數據來源和分析結果

1.生態足跡計算

由2001年、2003年、2005年《大慶市統計年鑒》得總人口分別為246.7萬、257.9萬、264.4萬，供給的生物生產面積數據統計（見下頁表1）。具體的生態足跡計算主要由三部分組成：生物資源的消費、能源的消費和貿易調整。所涉及的數據來源主要有：（1）《大慶市統計年鑒》；（2）由大慶統計局綜合科核算的相關貿易資料；（3）根據中科院地面站、省農科院Land satTM圖像整理的遙感影像。根據生態足跡的概念及其計算方法，對大慶市三年的生態足跡進行了計算分析。

在對大慶市進行生態足跡研究中，根據模型要求生產面積折算的具體方法采用聯合國糧農組織1993年計算的有關生物資源的世界平均產量資料。對各種生態生產性土地面積乘以相應的均衡因子系數（化石能源地1.14、建筑用地2.82、耕地2.82、牧草地0.54、林地1.10及水域0.20）得到相應的生態足跡。計算生態足跡時將能源消費轉化為化石能源面積和建筑用地面積，對各種生態生產性土地面積乘以相應的均衡因子和產量因子系數（建筑用地1.66、耕地1.66、牧草地0.19、林地0.91及水域1.00）可轉化為生態承載力。對生態足跡計算結果（見表2、表3）：

由表2和表3可以看出，大慶市2001年、2003年、2005年3a人均生態足跡和人均生態承載力呈現出逐年下降的趨勢；大慶市2001—2005年人均生態足跡在3.982hm2~1.9011hm2之間變化，基本呈現出逐年遞減的趨勢（表2），由于本區重要的資源為石油資源，所以直接影響到總的人均足跡變化，因此在不考慮石油資源影響的條件下，可以看出人均生態足跡變化平穩，耕地、牧草地和林地呈現逐年增加趨勢。表明大慶市的生活水平逐漸得到改善，但不斷增長的消費水平對當地生態環境造成的壓力也日益加劇。

大慶市3a內人均生態赤字上升趨勢，說明該市人均消耗自然資源的速度正在上升。如大慶市2005年人均生態足跡需求為1.9011 hm2，而實際上可提供的總的可利用生態空間面積為0.8587 hm2，人均生態赤字為1.0424 hm2，生態赤字較為嚴重。這說明人類對自然的影響超出了其生態承載能力的閾值，生態供給與需求之比為1∶2.21，供需矛盾十分尖銳，說明大慶市的發展基本是通過消耗自然資本存量來彌補生態承載力的不足，系統結構和功能亟須調整。從生態學的觀點看，把人作為一個組分納入區域生態經濟系統是實現人與自然的協調、持續發展的系統結構和功能調整的主要方向。而合理的土地利用規劃、布局以及產業結構的優化調整則是系統結構和功能調整的主要內容。

2.生態足跡的供需結構分析

各土地類型的生態赤字由大到小的順序依次為化石燃料用地、耕地、林地、草地。其中化石燃料用地赤字最大，這是由于目前還少有專用來排放能源消費中產生的廢棄物的場所，同時，由于在計算中沒有計入家庭、工業垃圾以及采油過程中釋放的有毒物質產生的化石燃料面積，因此計算結果還是偏小的，耕地缺口也較大，說明人地關系緊張，這與大慶地區土壤瘠薄、鹽堿化嚴重、適種地較少有關。采用高新技術、提高自然資源單位面積的生物產量，高效利用現有資源存量，改變人們的生產和生活消費方式、建立資源節約型的社會生產和消費體系成為人們必須的選擇。當前，大慶市粗放性生產經營較為普遍，生物資源利用效率比較低。在合理、永續利用現存資源的基礎上，注重高效，應當成為今后大慶市生物資源利用的主導方向。

3.生態足跡赤字

大慶市生態足跡赤字的存在主要是因為對自然資源的過度利用，那么是否可以在不降低人們生活水平的前提下減少對生態足跡的需求呢?結論是肯定的。Wackernagel等曾提出3種措施：（1）采用高新技術，提高單位面積自然系統的生產率；（2）高效利用現有資源存量；（3）減少人口以減少消費和人均消費（如小汽車、非必需品等），改變人們的生產和生活消費方式，建立資源節約型的社會生產和消費體系。

三、結論

生態足跡分析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，同已有的度量手段相比，具有簡單、快速和綜合的特點。本文應用該法測量大慶市的可持續性，結果表明：大慶市3a的生態足跡和生態承載力具有明顯的消耗資源特點，資源利用不合理，人民生活消費的主要土地類型是耕地和能源用地，過分依賴農業和石化行業給生態環境帶來巨大壓力。大慶市多年來經濟發展迅速，但這卻是以消耗大量的自然資源與能源來維持的，其發展模式處于一種不可持續的狀態。因此，大慶市應及早采取措施轉變類型，實現經濟的可持續發展。

參考文獻：

[1]William E R.RevisitingCarryingCapacity：Area-Based Indicators ofSustainability [A].In：WackernagelM，ed.Eco-logicalFootprints of Nations[EB/OL].http： //www.ecounci.l ac.cr /Rio /focus /report /English /footprint /，1996.

[2]徐中民，張志強，程國棟.甘肅省1998年生態足跡計算與分析[J].地理學報，2000，(5).[責任編輯 安世友]