生態足跡、產業結構與區域經濟可持續發展

[摘 要]應用生態足跡模型測算了重慶1997年～2009年的生態足跡，應用發展能力公式對重慶可持續發展能力進行了評估，以及采用產業—生態和諧指數分析了產業結構與生態環境的協調性。實證研究表明：1997年～2009年重慶人均生態足跡不斷增加，人均生態赤字逐年擴大；可持續發展能力有所提高，但仍然具有潛在的不可持續性；產業—生態和諧指數逐步下降，產業發展超出生態環境承載能力的勢頭逐步加強。在生態問題的背后，產業結構是影響重慶可持續發展的關鍵，對產業結構與生態環境關系的認識與解決程度有助于減少重慶生態赤字，推動重慶經濟可持續發展。

[關鍵詞]產業結構；生態足跡；區域經濟；可持續發展

[中圖分類號] F062.2 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0461（2013）11-0052-06

一、引 言

重慶作為我國中西部地區唯一的直轄市和西南地區最大的工業重鎮，直轄以來國家看好重慶以及重慶積極爭取政策為重慶經濟發展提供了強大的政策支撐，經濟保持高速增長。然而，這樣的高速增長卻付出了很大的生態環境代價。當前，重慶仍處在工業化和城市化進程加快推進的雙重過程中，如何在經濟高速增長的同時，實現生態環境與經濟的可持續發展，是重慶在未來發展中面臨的關鍵問題。基于此，本文將應用生態足跡模型測算重慶1997年～2009年的生態足跡，應用發展能力公式對重慶可持續發展能力進行評估，以及采用產業—生態和諧指數分析產業結構與生態環境的協調性，這對于推進重慶市“大城市、大農村”和“大山區、大庫區”的典型生態脆弱區的生態文明建設、轉變發展觀念、創新發展模式，指導全市乃至全國的可持續發展具有較好的現實意義。

二、重慶生態足跡的動態]變和可持續發展能力分析

區域經濟可持續發展以一定區域的自然資源為基礎，同環境承載力相協調，旨在尋求一種最佳的生態系統以支持生態的完整性和區域可持續發展的實現，使經濟發展與區域環境容量相協調[1]。生態足跡指標是一種測算人類對自然利用程度、衡量區域可持續發展能力的有效工具。近年來，生態足跡與經濟發展關系研究受到學術界廣泛關注[2-6]，實證結果表明，我國各省市均存在不同程度的生態赤字。直轄10多年來，重慶的生態足跡與生態承載力狀況究竟發生了怎樣的變化，其經濟發展是否與區域環境容量相協調是有待研究的問題。本文運用生態足跡模型對1997年～2009年間重慶的生態足跡變化狀況進行分析，生態足跡效率（單位生態足跡的生產總值）的分析以及經濟可持續發展能力的評價，可以較全面地評估重慶的生態承載力與生態系統]化狀況、經濟增長的資源利用情況及其潛在的生態安全風險。

1. 生態足跡計算模型

生態足跡是用來測定在一定的人口與經濟規模條件下，維持區域資源消費及廢棄物吸收所必需的6類生物生產的土地面積（森林、草地、耕地、水域、化石燃料用地、建筑用地）。鑒于生態足跡分析方法操作性較強，是分析生態狀況變化，以及評估可持續發展能力的有效工具。具體來說，首先，計算一定區域內消費與廢棄物排放所需要的生態生產性面積來，即生態足跡，然后，計算該區域所提供的生態生產性土地面積，即生態承載力，然后將兩者加以比較[7]。如果人均生態承載力大于人均生態足跡，則表明該區域的經濟社會發展正處于自然生態系統的承載范圍內，生態經濟系統處于可持續發展狀態；反之，則表明該區域的經濟社會發展不具有持續性[8]。在生態足跡模型中，采用耕地、草地、水域、林地、建筑用地，以及化石燃料用地等6類基本生態生產性土地面積來折算各種資源和能源消費量。生態足跡、生態承載力的計算公式分別如公式（1）和（2）所示：

EF=N×ef=N×■aai=N×■（ci/pi） （1）

式（1）中，EF為總生態足跡；N為區域總人口數；ef為人均生態足跡；i為消費商品的類別；aai為i種商品折算的生物生產面積；ci為第i種商品的人均消費量；pi為第i種消費商品的世界平均生產能力。

EC=N×ec=N×■aj×rj×yj （2）

式（2）中，EC為總生態承載力；N為區域總人口數；ec為人均生態承載力；j為生物生產性土地類型；aj為人均第j類生態生產性土地面積；rj為第j種土地的類型的均衡因子；yj為第j種土地類型的產量因子。

2. 1997年～2010年重慶市生態足跡的動態]變趨勢

一個地區的生態足跡由各種生物資源與能源消費的足跡構成。農產品、動物產品、林產品和水產品等構成了生物資源生產部分，本文具體包括糧食、油料、麻類、甘蔗、煙葉、蔬菜、蠶繭、水果、牛奶、禽蛋、水產品、豬肉、牛肉、羊肉和禽肉共15種。在計算生物資源生產面積折算中，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。另外，根據資料計算原油、原煤以及天然氣和電力4類主要能源的足跡，采用世界單位化石能源土地面積的平均發熱量為標準，將能源生產轉化為化石能源土地面積。在計算中，均衡因子和產出因子采用Wackernagel等的研究成果[9]。根據1997年～2009年土地變更調查資料和重慶1998年～2010年統計年鑒數據，以及相關社會經濟統計資料對重慶歷年生態足跡進行計算，計算結果見圖1。

從圖1可以看出，1997年～2009年重慶人均生態足跡的]變可分為4個階段。第一階段：1997年～2001年，我國開始了以通貨緊縮為主導的宏觀調控，國民消費逐漸回歸，重慶的人均生態足跡與人均生態承載力的差距，即人均生態赤字保持相對恒定，基本保持在0.89 hm2左右。第二階段：2002年～2005年，伴隨著我國加入世貿組織，汽車關稅逐漸降低，這助推了重慶汽車產業的進一步發展。而且，由于受到國家積極財政政策、貨幣政策，以及城市化政策的影響，重慶房地產業迅速發展，使得市場消費不斷擴大，從而重慶市的人均生態足跡迅速擴大，2005年達到該階段的一個峰值，為1.786175hm2，在此期間，隨著城市化的推進，大量耕地被占用，從而使得人均生態承載力有所下降，人均生態赤字不斷增大，2005年人均生態赤字達到1.327516hm2。第三階段：2006年，重慶的人均生態足跡從2005年的峰值陡然下降到1.140757hm2，下降了56.58%。這主要由于國家在2003年開始了新一輪旨在強調轉變經濟增長方式的宏觀調控，通過節能減排建設資源節約型、環境友好型社會，但由于政策時滯，其效應在2006年才開始慢慢顯現，在生態承載力變化幅度不大的情況下，使得生態赤字也相應下降。第四階段：2007年～2009年，隨著重慶區域經濟協調發展的增強，城鄉統籌綜合改革試驗區、兩路寸灘保稅港區的成立，以及國務院出臺第3號文件的出臺等，一系列制度變遷又使得重慶經濟發展向好，生態足跡出現新一輪的擴大，2009年人均生態足跡達到1.970237hm2，人均生態承載力也降低到0.445671hm2，生態占用已遠遠超過生態承載力，處于不可持續發展狀態。從圖1可以看出，生態赤字有不斷擴大的趨勢。

3. 重慶1997年～2009年生態足跡效率分析

生態足跡效率越高表明產生一單位生態足跡的產值越高，經濟發展效率也越高；生態足跡效率越低則表明產生一定產值的消耗越大，經濟發展效率越低[10]。根據《重慶市統計年鑒》歷年GDP數據，以及上文得到的重慶市歷年人均生態足跡數據，計算了1997年～2009年的人均生態足跡效率。從圖2可以看出，除了第一產業在2003年前，人均生態足跡效率有小幅下降，第二、三產業以及全市的生態足跡效率都在逐年上升。人均生態足跡效率的逐年上升的原因可歸結為資源利用效率的提高及更多對技術要素在經濟生產過程的運用，減少了對資源的消耗，說明了重慶在朝著可持續方向發展。然而，生態足跡的明顯增長表明了重慶區域生態赤字呈現擴大之勢。

4. 重慶可持續發展能力分析

重慶可持續發展能力，可采用Ulanowicz發展能力公式進行計算，即發展能力等于人均生態足跡與生態足跡的多樣性指數的乘積，如式（3）所示：

DC=ef×H=ef×（-■Pi ln pi） （3）

其中，DC為發展能力（Development Capacity），ef為人均生態足跡，H為多樣性指數，表示各種土地類型在生態足跡中的數值，用以評價經濟生態系統的穩定性。Pi為i種土地類型在總生態足跡中的比例，即豐裕度；lnPi為i種土地類型在總生態足跡中的分配狀況，即公平度。如果在一個生態經濟系統中，其生態足跡的分配越平等，那么對于給定系統組分的生態經濟系統而言，多樣性就越高[11]。根據式（3）及上文得到的重慶歷年生態足跡數據，計算得到1997年～2009年重慶市生態足跡的多樣性指數與發展能力指數（見圖3）。從圖3可以看出，重慶生態足跡的多樣性指數有所上升，從1997年的1.076600上升到2009年的1.139278。對于生態經濟發展能力，則由1990年的1.472300上升到2009年2.244647，增加了52.46%。耕地生態足跡基本上保持平衡，而多樣性指數逐漸下降；林地、草地、水域、建筑用地、化石燃料用地的生態足跡及其多樣性指數有所增加。從實證結構來看，由于人均生態足跡的擴大、多樣性指數的增加，尤其是建筑用地、化石燃料用地使得重慶生態經濟發展能力提高。

從土地利用來看，盡管耕地、草地的豐裕度不斷下降，林地、水域、建筑用地和化石燃料用地的豐裕度逐年提高，但生態足跡的增加幅度遠遠超過豐裕度，尤其是建筑用地和化石燃料用地。建筑用地的生態足跡從1997年的0.002374上升到2009年的0.006622，增加了近1.79倍，而豐裕度從1997年的0.000066上升到2009年的0.000078，僅僅增加了0.17倍。化石燃料用地的生態足跡從1997年的0.258044上升到2009年的0.763810，增加了近2倍，而豐裕度從1997年的0.001736上升到2009年的0.003361，增加了僅0.94倍。這表明重慶市生態經濟發展能力提高的背后仍然具有潛在的不可持續性。

三、重慶市產業結構與生態環境的協調性分析

1. 產業結構對重慶市生態環境的影響

產業結構作為人類作用于生態環境的主要環節，它的組合類型和強度在很大程度上決定了經濟效益、資源利用效率和對環境的脅迫，與區域資源、環境存在著顯著的互動關系[12]，影響著人均生態足跡、生態足跡效率以及多樣性指數，進而影響著區域經濟的可持續發展。產業結構變化的動態過程是資源得到更有效配置的過程，是經濟增長的中心，也是經濟社會全面、協調、持續發展的客觀要求。

重慶產業結構對生態環境的影響主要表現在以下4個方面：一是重慶作為西部地區重工業和制造業基地，能耗高、污染大的產業比重偏高、輕重工業比重懸殊。從2000年以后，重工業比重一直都保持在60%以上，2010年重工業比例更是達到69.9%，比起輕工業多出39.8個百分點。重工業往往依賴于對礦產、能源的開發利用，高能耗、高污染不可避免。二是工業結構比較單一，優勢不顯著，特色不明顯，尤其諸如IT業、生物工程與生化制藥、新材料現代環保制造業等尚未形成規模與品牌的新興加工業。對于汽車、摩托車等傳統優勢行業，在生產能力過剩的擠壓下，其生存空間也變得日益狹小。三是第三產業發展滯后，內部結構和質量問題非常突出。重慶2010年第三產業增加值占總產值的36.4%，低于全國平均水平6.6個百分點。第三產業中基礎性行業和傳統行業所占的比重過大，在交通運輸、批發零售業、倉儲郵政業，以及住宿餐飲業方面，新興行業、高增加值行業如金融業、房地產業、信息傳輸、計算機服務和軟件業等方面，其比重較其他直轄市來講，也處于比較劣勢。四是產業技術水平落后，創新能力薄弱。從科技活動產出來看，2010年重慶市專利申請和專利授權為22 825件和12 080件，分別比上海少48 371件和36 135件，專利授權中發明專利僅占9.5%，低于上海5.3%的比重水平。產業發展存在著重引進，不注重消化吸收與再創新，以及過于依賴國外的技術和裝備等嚴重問題，產業自主創新能力極其有限。

2. 產業結構效益與產業—生態和諧指數

為了進一步描述重慶產業結構與生態環境的關系，本文通過建立產業—生態和諧指數來定量描述重慶產業結構與生態環境之間的耦合程度。產業—生態和諧指數表示單位生態容量（承載力）的產業結構效益，即比較勞動生產率與人均生態承載力之比，用以描述產業結構在發展過程中與生態環境彼此和諧共融的可持續發展狀態，是區域生態經濟系統得以健康發展的根本保證。產業—生態和諧指數的計算公式如下所示。

IEHI=■=■=■×■ （4）

其中，IEHI為產業—生態和諧指數，ec為人均生態承載力，ISB為產業結構效益，以第一產業比較勞動生產率X1與第二、三產業比較勞動生產率X2之比表示。其中，比較勞動生產率又稱相對國民收入，其等于產業國民收入的相對比重除以產業勞動力的相對比重，y1和l1分別表示第一產業國民收入比重和勞動力比重，y2和l2分別表示第二、三產業國民收入比重和勞動力比重。

3. 重慶產業結構與生態環境的協調性分析

1997年～2009年重慶ISB、IEHI的變化趨勢如圖4所示。從圖4可以看到，直轄以來，重慶ISB呈下降趨勢，從1997年的0.187下降到2009年的0.131，下降了31.6%，這主要由于重慶集大城市、大農村于一體，城鄉二元結構顯著，仍然有大量剩余勞動未脫離農村，加之農業發展不力使得第一產業比較勞動生產率較低，而重慶的主導產業集中在第二、三產業，增長效應和就業效應較大，比較勞動生產率較大，因此第一產業與第二、三產業之間的比較勞動生產率差距越來越大，兩者的比值就越來越小。IEHI也從1997年的0.374降到2009年的0.293，下降了21.6%，說明了單位生態面積所承載的產業，其結構效益在下降，表明重慶的產業發展尚未充分發揮生態環境的承載潛力，產業發展超出生態環境承載能力的勢頭逐步加強。另外，第二、三產業對生態承載力的占用表現為化石燃料用地和建筑用地，第一產業對生態承載力的占用主要表現為耕地、林地、草地、水域，在化石燃料用地和建筑用地（第二、三產業占用）人均生態足跡較耕地、林地、草地和水域（第一產業占用）大幅提升，而化石燃料用地人均生態承載力為0及建筑用地人均承載力僅小幅上升的情況下，第二、三產業較第一產業而言，較高的比較勞動生產率必然以犧牲生態環境為代價、超越生態環境容量而增長，即在X1與X2的變動逐步拉大情況下，加之生態承載力的不斷下降，使得產業—生態和諧指數出現下降。

四、結論與啟示

本文基于重慶1997年～2009年相關數據，對重慶生態足跡、可持續發展能力及生態環境與產業結構的協調性進行了實證研究。研究結果顯示：重慶人均生態足跡不斷增加，人均生態赤字逐年擴大；重慶可持續發展能力有所提高，但仍然具有潛在的不可持續性；產業—生態和諧指數逐步下降，產業發展超出生態環境承載能力的勢頭逐步加重。具體而言，①重慶市1997年～2009年間的人均生態足跡需求不斷增大，從1997年的1.367546hm2增加到2009年的1.970237hm2，增加了44.07%。生態赤字逐年增大，2009年生態赤字達到1.524566hm2，比1997年增加了75.90%。這說明，重慶市在直轄以來，生態安全性持續下降，經濟的可持續發展能力日益面臨生態承載力的嚴峻約束。②人均生態承載力有所下降，從1997年的0.500844hm2下降到2009年的0.445671hm2，下降了12.38%。這表明，重慶市在直轄以來，在提高單位生態面積的生物產量以提高生態承載力方面，還需要增加力度。③生態赤字逐年增大，但生態足跡效率則逐年上升，全市生態足跡效率從1997年的1 103.98億元/hm2增加到2009年的每公頃3 314.33億元/hm2，這主要是由于資源利用效率的提高和技術進步、制度創新在經濟生產過程中的更多運用，從而減少了資源的消耗。④重慶市的經濟可持續發展能力由1997年的1.472300上升到2009年的2.244647，增加了52.46%，然而這主要得益于人均生態足跡以及多樣性指數的增加。從重慶市土地利用來看，生態足跡的增加幅度遠遠超過豐裕度，尤其是建筑用地和化石燃料用地。建筑用地的生態足跡從1997年～2009年增加了近1.79倍，而豐裕度僅僅增加了0.17倍，化石燃料用地的生態足跡從1997年～2009年增加了近2倍，而豐裕度增加了僅0.94倍，這表明重慶市經濟可持續發展能力提高的背后仍然具有潛在的不可持續性。⑤產業—生態和諧指數也有所下降，從1997年的0.374降到2009年的0.293，下降了21.6%，說明了單位生態面積所承載的產業，其結構效益在下降，表明重慶市的產業發展尚未充分發揮生態環境的承載潛力，產業發展超出生態環境承載能力的勢頭有所加強。

在生態環境開始成為區域經濟可持續發展制約因素的背景下，高能耗的發展方式已不再適應發展需求。從經濟發展的階段和趨勢看，重慶還不能跨越重化工業發展階段，工業發展對能源的依賴性還比較強，煤、電等要素等需從外購入，要想在“十二五”時期內實現工業經濟可持續發展，就必須進行產業結構優化升級。基于此，本文提出如下政策建議：①以創建國家環保模范城市為契機，以循環經濟為模式，以節能減排為突破口，淘汰落后產能，推動產業結構朝多元化、輕量化發展，扎實推進傳統工藝轉型升級，著力打造高端化、高質化、高新化的產業集群；堅持工業與服務業并舉、新興產業和傳統產業共進。②以主體功能區為劃分依據，輔以不同縣域的資源、環境承載力進行生態產業構建，引導形成建立在自身的資源稟賦上的產業結構，促進形成低碳的生產方式和綠色的消費模式，穩固、強化人與自然和諧相處的自然基礎，構建安全的生態屏障。通過不斷調優、調高、調輕產業結構，全面改善老工業基地“傻、大、黑、粗”形象，通過大力發展電子、信息、物流等低污染產業，逐步提升經濟發展的質量和水平。③有機結合市場的基礎性作用與政府的引導作用，明晰生態資源保護的產權關系，利用多種形式的生態補償機制來發展經濟，切實保護生態資源，提高單位森林、綠化、濕地面積的生態產出量。④不斷促進土地資源利用節約集約化，提高生態足跡多樣性指數，不斷增強生態經濟系統的穩定性。

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Study on Industrial Structure， Ecological Footprint

and Regional Economy Sustainable Development

——Take Chongqing as an Example

Cheng Li

（ Southwestrn University of Finance and Economics，Chengdu 611130，China）

Abstract：This paper calculates the ecological footprint of Chongqing from 1997 to 2009 based on the ecological footprint model，evaluates the sustainable development capability by applying development capability formula and analyzes the compatibility between industrial structure and ecological environment with the industry-ecological harmony index （IEHI）. The empirical study indicates： Firstly，Chongqing per capita ecological footprint gets increasingly increased from 1997 to 2009 and the ecological deficit grows year by year. Secondly， the ability of sustainable development of Chongqing rises to some extent， but it still has potential un-sustainability. Thirdly，the IEHI gradually declines and the trend that industry develops beyond the environmental carrying capacity gradually become strong. Behind the ecological problems，the industrial structure is the key factor that influence the sustainable development of regional economy，thus the identification of and the solution to the relationship between them could contribute to reducing the ecological deficit and promote the sustainable development of regional economy.

Key words：industrial structure； ecological footprint； regional economy； sustainable development

（責任編輯：張改蘭）