基于生態足跡模型的民族地區土地資源生態承載力動態分析

摘要：對四川省涼山州2004—2011年的生態足跡、生態承載力和生態赤字等進行了研究，結果表明，涼山州人均生態足跡呈逐年增長趨勢，年均增長2.42%；人均生態承載力呈逐年減少趨勢，年均減少2.11%；涼山州處于生態盈余狀態，但盈余逐年減少，其中，林地盈余明顯，其次為耕地、化石能源用地和建筑用地，而草地、水域為赤字狀態；生態壓力指數小于1，發展總體呈可持續狀態；2009年，涼山州與其他地區相比，尚屬可持續發展地區。近年來，涼山州生態壓力指數劇增，其發展模式是不可持續的，建議控制人口增量、提高彝區人口素質、提高資源利用率和農業生產率，優化產業結構，保護土地資源，以實現可持續發展。

關鍵詞：生態足跡；生態承載力；生態赤字；四川涼山州

中圖分類號： S181；F301.24 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）07-0341-04

收稿日期：2013-10-10

基金項目：四川省教育廳科研項目（編號：12ZB127）。

作者簡介：劉運偉（1982—），男，江西贛縣人，博士，講師，主要從事山區可持續發展研究。E-mail：yunweiliu@sina.com。人類社會的發展是對自然生態系統開發與利用的過程，存在明顯的供需關系，自然生態系統是供方，人類社會系統是需方。自1987年世界環境發展委員會（WCED）首次提出可持續發展的概念以來，世界人口、貧困、消費日益增加，資源、土地、生物多樣性銳減，種種問題表明人類正遠離可持續性，人類生存在更加危險的世界之中[1]。生態足跡是衡量資源可持續利用的一種綜合核算工具，是量化區域可持續發展程度的重要方法，由加拿大經濟學家Rees于20世紀90年代初提出[2]，Wackernagel等對其計算原理及方法進行了進一步的發展和完善[3]。生態足跡法的計算思路為：先計算一定區域的人口消費資源及其廢物的數量，根據土地均衡因子轉化成相應的生產性土地面積，即得該區域生態足跡。同時，計算區域內耕地、林地、草地、水域、化石能源地、建筑用地等6種類型土地承載力，引入產量因子，將各類土地轉換成可比面積，得到該區域生態承載力，然后比較生態足跡大于/小于生態承載力，區域分別表現為“生態赤字/盈余”，進而對地區可持續狀態進行評價。

涼山彝族自治州（簡稱涼山州）是四川省3個民族地區之一，資源、能源十分豐富，各方面的經濟發展具有巨大的潛力，后發優勢明顯，協調好其經濟發展和生態持續間的關系，減緩經濟發展與環境壓力之間的矛盾，具有重大的現實意義。本研究基于生態足跡計算模型，結合有關資料，對涼山州2004—2011年生態足跡進行測算，以此來定量表征涼山州近年來的生態承載能力，分析區域經濟發展和生態環境壓力之間矛盾的主要原因，揭示影響區域可持續發展的重要因子及不同土地利用類型人均生態足跡的變化對涼山州生態環境的影響效應，并有針對性地提出相關對策建議，為其區域可持續發展提供有效的參考。

1研究區概況

涼山州位于四川省西南部川滇交界處，橫斷山區東北部，青藏高原東南部，地理位置為100°15′～103°53′ E、26°03′～29°27′ N，是中國西南云、貴、川三省接壤地帶“金三角”的腹心區域，也是國家攀西地區資源綜合開發區的重要組成部分。涼山州地處川西南山地中亞熱帶季風氣候區，具有年溫差小，日溫差較大，四季不分明，旱、雨季分明和光、熱、水資源豐富等特征。特殊的地理環境和氣候條件，使其生物資源種類豐富，品種繁多，糧食作物和經濟作物產量高、質量優。同時，又因地處攀西古裂谷成礦帶，礦產資源十分豐富，現已探明礦種達82種，有表內儲量的達59種。釩鈦磁鐵礦儲量為13.73億t；富鐵礦為4 985.8 萬t，居全省第一；稀土礦保有儲量為103 萬t，居全省第一、全國第二；銅礦金屬儲量為135.17萬t，占全省的69.1%；鉛鋅礦金屬儲量為346.98 萬t，居全省第一；錫礦金屬儲量4 萬t，居全省第一。境內河流縱橫，水力資源豐富，是名副其實的“水電王國”。境內地貌復雜多樣，高山、深谷、平原、盆地、丘陵相互交錯，生態環境十分脆弱，自然災害頻發。全州共轄17個縣（市、區），面積60 423 km2，有漢、彝、藏、蒙古、納西等14個世居民族，是我國最大的彝族聚居區，也是四川省民族類別和少數民族人口最多的地區。2011年，涼山州地區生產總值（GDP）為1 000.13億元，一、二、三產業結構比例為19.45 ∶52.35 ∶28.20。涼山州是全國最為貧困、集中連片的少數民族地區之一[4]，存在土地后備資源質量不高、林地水土流失較為嚴重、耕作方式落后、高潛質土地開發整治利用不夠、土地生態保護措施較差等問題，嚴重影響其區域可持續發展。

2研究方法

2.1土地資源承載力

中國科學院自然資源綜合考察委員會將土地資源承載力定義為：在未來不同時間尺度上，以可預見的技術、經濟和社會發展水平及與此相適應的物質生活水準為依據，一個國家或地區利用其自身的土地資源所能持續穩定供養的人口數量。

2.2生態足跡法

生態足跡法是一種用來衡量人類對自然資源利用程度及自然界為人類提供生命支持服務功能的方法[5]，主要包括3個常用的衡量指標[3，6-7]：（1）生態足跡（ecological footprint）是指一個人口、一個城市、一個國家或一個地區所消費的所有資源和消納這些人口所產生廢棄物所需要的生物生產土地面積[2]，其表征人類生態需求，人類發展的生態負荷值往往與環境破壞度呈正比。（2）生態承載力（ecological capacity）是指某一區域范圍內所能提供的生物生產面積[8-10]，其表征區域生態系統供給人類自然資源和生態服務的能力。（3）生態赤字或盈余（ecological deficit or reserve，ED/ER）是指生物承載力與生態足跡之差，ED/ER反映該區域人口對自然資源的利用狀況和計算時刻該區域的生態可持續性[11]，生態承載力小于生態足跡，就表現為生態赤字，相反則表現為生態盈余。生態赤字越大，區外依賴性越強，這種依賴性在某種程度上反映不同區域對于生態系統的安全狀況[12]。

生態足跡法計算基于以下事實：人類可確定自身消耗的大多數資源及其所產生的廢棄物數量；這些資源和廢棄物能轉換成相應的生物生產面積；地球表面的生態生產性土地分為六大類：化石能源用地、耕地、草地、林地、建設用地和水域[2]；均衡因子和產量因子，二者采用目前的通用值，均衡因子取值：耕地和建筑用地為2.8、草地為0.5、水域為0.2、林地和化石燃料為1.1，產量因子取值：耕地和建筑用地為166、草地為0.91、水域為1.0。

3結果與分析

涼山州2004—2011年生態足跡計算由生物、能源資源消費兩部分組成，前者包括農產品、動物產品、水果和木材等，后者包括煤、焦炭、天然氣、燃料油、原油、汽油、柴油和電力等，將二者轉化為生物生產性土地面積。利用《涼山州土地利用總體規劃（2006—2020）》和《涼山州統計年鑒（2005—2012年）》中相關數據，得到涼山州2004—2011年的人均生態足跡、人均生態承載力、生態赤字/盈余數據及其構成要素（表1至表4）。

3.1人均生態足跡、生態承載力與生態盈余/赤字的動態變化分析

由表1可知，涼山州2004—2011年的人均生態足跡波動增長，由2004年的0.381 66 hm2增至2011年的 0.451 26 hm2，總體增長0.069 60 hm2，年均增長2.42%，其中，2004—2005年增長0.003 90 hm2，增長1.02%；2005—2006年減少0.007 49 hm2，減少1.94%；2006—2010年增長0.097 72 hm2，人均生態足跡突增25.85%，年均增長5.92%，這一時期涼山州大力發展經濟，人們生活水平和需求提高，消耗量大量增加，經濟發展與生態環境壓力矛盾加劇；2010—2011年降低0.024 53 hm2，減少5.16%，這說明涼山州在發展的同時認識到了環境問題，并對環境保護采取了有效措施。

涼山州2004—2011年人均生態承載力逐年減少，由2004年的1.045 22 hm2減至2011年的0.887 28 hm2，減少率為15.11%，年均減少2.31%，這反映出涼山州經濟發展對環境造成嚴重影響，土地規模減小、破碎嚴重，抵御自然氣候事件能力差，承載力保蓄功能低下，系統保育力喪失，最終作用于生態承載力而增加生態足跡，呈現正反饋高碳熵增積累狀態。

涼山州2004—2011年表現為生態盈余，但盈余量逐年劇減，由2004年的0.524 61 hm2減至2011年的0.329 55 hm2，減少率為37.18%，年均減少6.43%，這是生態足跡劇增、生態承載力劇減的后果，說明涼山州目前發模式是不可持續的。

4結論與建議

4.1結論

通過對涼山州2004—2011年的人均生態足跡、人均生態承載力、生態盈余/赤字的動態分析以及與其他地區的對比分析，主要有以下結論。

（1）生態足跡逐年遞增，由0.381 66 hm2增至 0.451 26 hm2，年均增長2.42%；生態承載力逐年遞減，由 1.045 22 hm2 減至0.88728 hm2，年均減少2.11%；表現為生態盈余，但盈余逐年遞減，由0.524 61 hm2減少為 0.329 55 hm2，年均減少6.43%。盈余數據反映涼山州呈可持續發展狀態，但生態足跡漸增、生態承載力漸減、盈余量銳減，說明發展模式不可持續。

（2）各類土地的生態足跡逐年遞增，化石能源用地為主要足跡使用地，其次為耕地、草地、水域、建筑用地和林地；承載力逐年遞減，從大到小依次為林地、耕地、草地、建筑用地和水域，林地和耕地為主要生產性土地。反映城鎮化和工業等飛速發展，人們需求結構變化，導致生境破壞，土地數量銳減；林地盈余最多，各類土地盈余量逐年劇減，草地和水域已經赤字，應對二者進行集約利用，提高產出效率。

（3）生態壓力指數小于1，尚處于可持續發展的狀態，趨勢線迅速上升，說明涼山州近年注重經濟發展，忽略了生境保護致使盈余量銳減、壓力增大，同時，各項指標遠低于其他地區，仍屬土地利用和發展潛力大的可持續發展地區，但發展模式急需改進。

4.2建議

4.2.1控制人口增量，提高彝區人口素質人口數量的控制直接作用于社會需求的總量控制，利于提高家庭消費水平和生活質量，形成利于生態足跡降低與生態保育力提高的發展。提高素質一方面有利于充分利用地區的土地生產力，增強生態承載力，另一方面可以加強生境保護的意識，實現需求綠色化、消費低碳化、出行減量化、廢棄物循環化等。

4.2.2提高化石能源利用效率，大力開發新能源涼山州應充分利用自身資源及自然地理條件的優勢，加大太陽能、風能等清潔能源的開發力度，減小對石化能源的依賴性，促進區域資源的可持續發展。

4.2.3推廣農業科技，提高生產效率重點發展以安寧河谷、二半山為重點的優質稻、苦蕎麥、蔬菜、花卉、石榴、薯蕷、優質野生菌類馴化生產，提高效率，增加產出，增加土地承載力。

4.2.4切實保護各類土地資源，確保可持續利用城市化、工業化進程中，盡可能減少對耕地的占用，特別是安寧河谷的優質耕地要加強保護。山區要注意水源涵養，做好防止水土流失的工作。作為“中國水電第一州”，對水域的開發中要特別重視水電開發對生態環境的不利影響。

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