貴州省近年來生態足跡動態分析

李 理, 蘇維詞,2, 劉 燦

(1.重慶師范大學 地理與旅游學院, 重慶 400047; 2.貴州科學院 山地資源研究所, 貴陽 550001)

貴州省近年來生態足跡動態分析

李 理1, 蘇維詞1,2, 劉 燦1

(1.重慶師范大學 地理與旅游學院, 重慶 400047; 2.貴州科學院 山地資源研究所, 貴陽 550001)

為定量評價貴州省生態可持續發展狀態，以貴州省2007—2011年統計年鑒數據為依據，基于生態足跡方法，對貴州省的生態足跡和生態承載力進行計算分析。結果表明：研究期內貴州省人均生態足跡不斷增長，由2007年的0.962 4 hm2增長到2011年的1.044 3 hm2；人均生態承載力持續下降，由2007年的0.427 4 hm2減少到2011年0.405 2 hm2；生態赤字不斷加大，其中2010年生態赤字最大，達到0.648 km2/人，持續的生態赤字表明貴州生態環境處于不安全狀態，難以實現可持續發展。人均生態足跡增加的主要原因是能源消耗足跡的增加，耕地資源的減少，導致人均生態承載力下降。基于此提出了加強土地資源的管理和利用等方面的建議，以減少生態赤字。

貴州; 生態足跡; 生態承載力

Wackernagel于1996年提出了生態足跡(ecological footprint)模型，其基本理論是對一定區域人口的資源消費量及廢棄物數量所對應的生產性土地面積與區域實際能提供的生產性土地面積進行比較來衡量一定區域的資源利用效率、生態、環境可持續發展狀況，判斷一個國家或地區的發展是否處于生態承載力的范圍內，是否具有安全性[1]。此后，生態足跡研究方法引起了世界各國學者的廣泛關注，并在不同空間尺度和不同社會領域得到了廣泛應用，國內外學者在運用和實踐生態足跡研究的基礎上也對其理論和方法進行了完善[2-7]。經過多年的研究和發展，目前生態足跡方法和模型已被廣泛應用于區域可持續發展測度、環境影響評價、區域生態安全評價等領域，可測定人們的生態足跡需求與供給之間的差距，能有效評價人類活動對環境的影響，且表達簡明，易于理解，可操作性強[8-12]。

貴州位于我國西南地區，喀斯特地貌占全省總面積的73.8%，是我國喀斯特地貌發育最典型的省份。受喀斯特環境脆弱性的影響，貴州經濟發展水平較低，社會經濟發展與生態環境的協調差，人地矛盾、人糧矛盾尖銳突出，可持續能力弱[13]。本文以貴州省統計年鑒[2]等相關資料為基礎數據，利用生態足跡法，通過計算貴州省2007—2011年的生態足跡、生態承載力、生態赤字/盈余、萬元GDP生態足跡來定量評價貴州省經濟、社會、生態可持續發展狀況，從而為區域土地資源的合理開發和利用、區域經濟與生態環境的持續協調發展提供建議與對策。

1 研究區概況

貴州地處我國西南部(103°36′—109°35′E，24°37′—29°13′N)。東毗湖南、南鄰廣西、西連云南、北接四川和重慶，是中國實施西部大開發戰略的12個省(區、市)之一。全省土地總面積17.6萬km2，平均海拔在1 100 m左右，年均降水為1 100～1 400 mm，無霜期大于260 d，全省大部分地區年平均氣溫在15℃左右，全年日照時數約1 300 h，是位于亞熱帶濕潤高原季風氣候區的巖溶高原山區，四季分明，雨熱基本同季，適合多種生物生長繁育。境內地貌類型復雜多樣，資源豐富，有絢麗多彩的喀斯特景觀。

2 生態足跡計算模型與方法

2.1 生態足跡的計算

生態足跡是指維持某一區域的人口生存的生產性土地、水域以及吸納這些人口所產生的廢棄物所需的土地面積和[14]。其計算公式如下[15]：

EF=N×ef=N×∑(aai)=N×∑(Ci/Pi)

式中：EF——總的生態足跡；ef——人均生態足跡；N——總人口數；i——資源消費的類型；aai——i種資源人均占用的生物生產面積；Ci——i種資源的人均消費量；pi——i種資源的全球平均生產能力[16-17]。

各類生產性土地在進行面積匯總時要乘以一個消除不同類型土地生產能力差異的均衡因子，本文耕地、林地、草地、水域、建筑用地、化石能源用地的均衡因子分別為2.8，1.1，0.5，0.2，2.8，1.1[18-19]。

2.2 生態承載力的計算

生態承載力是指一個區域的生態系統能提供的可供人類所用的生產性土地之和[14]。其計算公式如下[15]：

EC=N×ec=N×∑aj×rj×yj

式中：EC——貴州省總的生態承載力(hm2/人)；N——貴州省總人口數；ec——貴州省人均生態承載力(hm2人)；aj——j類型生產性土地人均擁有面積；rj——均衡因子；yj——產量因子。本文耕地、林地、草地、水域、建筑用地的產量因子分別為2.8，0.3，0.8，1.00，2.85[20]。

2.3 生態赤字/盈余的計算

生態赤字/盈余反映一個區域人口對自然資源的利用狀況，其計算公式如下[20]：

EA=EC-EF

式中：EA——生態赤字/盈余；EC——生態承載力；EF——生態足跡；當一個區域的生態足跡大于其生態承載力時，則出現生態赤字，反之則為生態盈余。生態赤字/盈余反映了一定區域的資源利用狀況與生態環境現狀。

3 結果與分析

3.1 貴州省2007—2011年的生態足跡變化特征

生態足跡的大小直接反映資源的消費情況，間接反映社會經濟發展狀況，圖1為以時間為自變量，人均生態足跡、人均生態承載力和人均生態赤字為因變量的變化趨勢圖，圖中擬合的一元線性回歸方程的斜率表示各自變量的年變化率。從圖1可以看出2007—2011年貴州省人均生態足跡呈逐年增長的趨勢，年增長率為0.021 8 hm2，其中2007年人均生態足跡最小，為0.962 4 hm2，2010年人均生態足跡最大，為1.057 6 hm2，5 a間增長了0.081 9 hm2，增長幅度約為10%；與此同時生態承載力卻呈下降趨勢，年均減少0.005 7 hm2，人均生態承載力由2007年的0.427 4 hm2下降到2011年的0.405 2 hm2，5 a間人均生態承載力減少了0.022 2 hm2，減少了5個百分點。人均生態足跡的增加，一方面反映了人民生活水平的提高，消費各種生物產品、農業資源和享有各類服務的絕對量增加，反映出區域消費需求的增長對自然資源的利用強度加大，但另一方面也反映出對區域生態系統造成的壓力大不斷加大[21]。由此預見，隨著社會經濟的發展和生活水平的提高，貴州省人均生態足跡將繼續維持增長的趨勢。

生態承載力與生態足跡的差值為(生態赤字/盈余)，由圖1和表1可知2007年至2011均表現為生態赤字，即消費的生物生產性土地面積大于生態系統可供人類利用的土地面積，貴州省5年間生態赤字從2007年的-0.534 9 hm2/人上升到2011年-0.639 1 hm2/人，赤字增長達20%，并且生態赤字超過生態承載力1倍多，持續增長的生態赤字，表明貴州省生態足跡與生態承載力之間的矛盾加劇，生態環境處于嚴重在的不安全狀態，給生態造成的直接壓力也將影響其經濟和社會的發展。

圖1 貴州省2007-2011年生態人均足跡年變化趨勢表1 貴州省2007-2011年生態足跡供需結構及萬元GDP生態足跡hm2/人

從歷年的生態足跡構成來看(圖2)，耕地、草地、化石能源用地足跡一直是人均生態足跡構成的主要部分，約占人均生態足跡的80%～90%左右，這表明貴州省對農產品和能源需求量大，是生態足跡偏高的一個主要因素。研究期內林地、草地、水域、建設用地、化石能源用地足跡均呈增長趨勢，耕地呈下降趨勢。期間各單項生態足跡增長幅度有所差異，增長幅度由大到小排列依次為：水域(2011年比2007年增長了33%)、化石能源用地(2011年比2007年增長了32%)、建筑用地(2011年比2007年增長了26%)、草地(2011年比2007年增長了13%)、林地(2011年比2007年增長了7%)、耕地(2011年比2007年減少了21%)。由此可見，貴州省對電力和能源的消費需求增長較快，導致生態足跡的升高。

圖2 貴州省2007-2011年人均生態足跡

3.2貴州省2007-2011年生態供需結構特征

通過對貴州省歷年各單項生態足跡與生態承載力進行對比，可以具體的反映生態足跡與生態承載力之間的矛盾變化特征。由圖3可知，2007—2011年貴州省耕地和林地供給量大于需求量，表現為盈余；草地、水域、建設用地的供給量小于需求量，表現為赤字；由于統計資料局限，化石燃料用地未作統計。從生態承載力的組成結構來看，耕地是貴州省人均生態承載力的最主要組成部分，約占整個人均生態足跡的81%～82%。2007—2011年間耕地的供需一直表現為盈余，但耕地人均生態承載力，雖總體保持穩定，但略有下降，究其原因可能有兩個方面：一是因為貴州大部地處喀斯特地貌分布區，耕地資源寶貴各級政府加大了對各類土地的復墾及保護，增加了后備耕地資源，使得人均耕地生態承載力維持在一個比較穩定的水平。二是隨著城市人口增加和城市規模的擴大，大量的耕地被用作建設用地，這可以從圖3中建設用地變化趨勢可以看出。因此，研究期內貴州省耕地人均生態承載力雖有下降但基本保持不變。草地、水域、建設用地5 a來均表現為赤字，且有逐年增大的趨勢，但赤字相對來說非常小，人均生態赤字的增加主要由能源足跡的增加造成；其它成分所占人均生態承載力的比重，由高到低依次為：林地(13%～14%)、草地(3%～4%)、水域(0.2%～0.3%)、建設用地(0.1%～0.3%)。

3.3貴州省2007-2011年萬元GDP生態足跡變化特征

萬元GDP生態足跡反映單位面積的生產性土地的產出值，萬元GDP生態足跡越小，表明單位面積的生產性土地的產出越高，反之則越小，因此某一區域的萬元GDP生態足跡能在一定程度上反映該區域經濟發展過程中的資源使用效率[21-22]。由于統計資料所限，貴州省年人均生態足跡要比實際值小，但其萬元GDP生態足跡的總體趨勢是符合實際情況的，從圖4可以看出2007—2011年貴州省萬元GDP生態足跡呈現出逐年下降的態勢，其萬元GDP生態足跡由2007年的1.329 7 hm2下降到2011年的0.776 3 hm2，年下降率為0.127 4 hm2，下降速度很快，說明貴州省近年來，隨著經濟的發展，其資源利用效率也有著顯著的提升。由圖4可知，貴州省2007—2011年人均生態足跡、人均GDP呈現逐年增長的趨勢，與萬元GDP生態足跡的變化趨勢相反，利用SPSS軟件對人均生態足跡和人均GDP的關系進行研究，得出貴州省人均生態足跡與人均GDP呈現明顯的正相關關系，相關系數為0.778。通過對萬元GDP生態足跡與人均GDP、人均生態足跡的統計分析，得出萬元GDP生態足跡與人均GDP、人均生態足跡均呈負相關關系，相關系數分別為-0.993(P<0.01)，-0.807(P<0.05)，也反映出貴州省近年來資源利用效率在不斷提高。

圖3 各類單項生態足跡及對應生態承載力

圖4 貴州省2007-2011年萬元GDP變化特征

4 結論與建議

利用生態足跡模型對貴州省2007—2011年的生態足跡、生態承載力、生態赤字、萬元GDP生態足跡進行計算和分析，結果表明：貴州省近年來資源利用效率有所增長，但人口對資源環境的壓力仍超過了區域的生態承載力，生態足跡約為生態承載力的2.6倍，生態赤字在逐年增大，其中化石能源用地和建設用地的增長是生態足跡和生態赤字增長的主要原因，耕地的減少導致了生態承載力的下降，整個區域生態環境處于不安全狀態，難以實現區域可持續發展，基于以上現狀，現提出以下建議：

(1) 加強土地資源的管理和利用。在農村地區，一是要大力開展對廢棄的建設用地的整理和復耕，增加后備土地資源量；二是加強對現有的耕地的保護和基本農田的建設；三是要進一步加大水土流失的防治工作，保持水土，封山育林。在城市地區，主要是做好各類土地的開發利用，特別是建設用地的開發利用，防止土地資源浪費。

(2) 大力推進精細化農業生產。大力推進精細化農業生產可充分利用貴州的立體氣候資源、山地資源，發揮現有土地的生產潛力，提高單位面積土地的產值。利用信息系統技術開展精細化的農作物區劃研究，制作農作物、經濟作物的生產區劃，合理布局各類生產，是推進精細化農業生產的有效手段。

(3) 著力打造生態旅游。利用貴州獨特的喀斯特地貌和種類多樣的民俗文化，結合現有的黃果樹瀑布、織金洞、千戶苗寨等景點，以民俗文化、溶洞、瀑布、漂流、特產等為立足點，大力發展生態旅游。生態旅游是一個“無煙工業”，不僅能帶動區域經濟發展，也能有效的將旅游產業與生態環境保護有機結合起來，降低生產能耗，保護現有的生態環境。

(4) 控制農村人口規模，調整農村產業結構。貴州現有農業人口約2 300萬，大大超過了區域的環境容量，給區域的生態承載力帶來直接壓力。要減少這種環境壓力，首先需要控制農村人口的大規模增長，其次，要改變現有農業人口的從業結構，將一部分從事農業活動的農村人口，轉移到第二產業、第三產業，另外要加大農村剩余勞動力向周邊地區、沿海地區的輸出。

(5) 優化能源結構。首先要減少化石能源的利用，著力開發新能源。貴州省蘊藏著豐富的水能資源、太陽能資源、風能資源，應大力開發推廣這些清潔能源。另外要著力改變人們舊有的能源消費模式，如減少煤球、秸稈等在家庭日常生活中的使用，加強沼氣、天然氣、太陽能、節能灶和小水電等農村能源建設[23]。加大各類宣傳，更新人們的消費觀念、轉變人們生活消費方式，培養人們節約意識，節約利用資源，建立資源節約型的社會生產和消費體系、協調發展生態經濟體系以及可持續利用的資源保障體系，盡早走上生態、節約的可持續生產、生活消費模式[24]。

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AnalysisofEcologicalFootprintofGuizhouProvinceinRecentYears

LI Li1, SU Wei-ci1,2, LIU Can1

(1.CollegeofGeographyandTourism，ChongqingNormalUniversity，Chongqing400047,China;2.InstituteofMountainResources,GuizhouAcademyofSciences，Guiyang550001,China)

To quantitatively evaluate the state of ecological sustainable development in Guizhou, the ecological footprint analysis method was used to calculate and analyze the ecological footprints of Guizhou from 2007 to 2011 with the data from the statistical yearbooks. The results show that during the study period, the ecological footprint per capita of Guizhou increased to 1.044 3 hm2from 0.962 4 hm2and the ecological capacity per capita reduced from 0.427 4 hm2to 0.405 2 hm2, and the ecological footprint per capita exceeded the ecological capacity per capita, ecological deficit arises, the maximum ecological deficit per capita is 0.648 square kilometers per capita in 2010. The continued ecological deficit indicates the ecological environment of Guizhou is in an insecurity status, difficult to achieve sustainable development. The main reason for the increase of the ecological footprint per capita is the increase of the energy consumption footprint, the decrease of the cultivated land resource leads to decline of the ecological capacity per capita. Based on this，were suggestions including strengthening the management and utilization of the land resources and so on put forward in order to reduce the ecological deficit.

Guizhou；ecological footprint；ecological carrying capacity

2013-10-23

：2013-12-30

國家自然科學基金“喀斯特城市邊緣帶土地利用/覆蓋變化及其環境效應”(41261038)

李理(1989—),女,湖南湘潭人，碩士,研究方向為區域規劃與開發。E-mail:425191916@qq.com

蘇維詞(1965—),男,湖南邵陽人，碩士,研究員,教授，主要從事城市地理、生態環境與可持續發展方面研究。E-mail:suweici@sina.com

P967

：A

：1005-3409(2014)04-0251-05