新疆生態經濟系統可持續發展空間格局

熊傳合，楊德剛，張新煥，唐 宏

1 中國科學院新疆生態與地理研究所，烏魯木齊 830011 2 中國科學院大學，北京 100049 3 四川農業大學經濟管理學院，成都 611130

新疆生態經濟系統可持續發展空間格局

熊傳合1,2，楊德剛1,*，張新煥1，唐 宏3

1 中國科學院新疆生態與地理研究所，烏魯木齊 830011 2 中國科學院大學，北京 100049 3 四川農業大學經濟管理學院，成都 611130

運用生態足跡模型、生態經濟系統發展能力指標、生態壓力區分區標準和生態經濟系統分區標準分析了1995—2010年新疆生態可持續性和生態經濟系統可持續性的時空演變過程。結果表明：(1)1995—2010年間，生態壓力指數、生態赤字總體逐年增大，新疆生態環境不可持續性增強；生態經濟系統發展能力指數呈快速上漲趨勢，生態經濟系統發展能力顯著提高，萬元GDP生態足跡顯著下降，資源利用效率有明顯的提高。(2)各地州市1995—2010年間區域差異逐漸增大，生態赤字區逐漸增多，生態壓力指數逐漸增大，生態環境不可持續性逐漸增強。一直處于高生態壓力區的是烏魯木齊市、克拉瑪依市和石河子市，主要是因為它們經濟發展水平和城市化水平高，生物資源、能源消費量大。(3)2000年后，各地州市可持續發展狀況發生巨大的變化，主要是因為生態足跡的快速增長，生態承載力基本不變，導致生態壓力指數增大，生態赤字增加，歸根源于西部大開發戰略的成效顯著，新疆各地州市經濟發展和人口快速增長，生物資源能源消費量增多；1995—2010年間，新疆各地州市生態經濟系統發展能力和資源利用效率有了顯著提高，但是區域差異變大。新疆生態環境和生態經濟系統可持續發展面臨挑戰。

生態足跡模型；可持續發展；時空演變；新疆

新疆屬于大陸性干旱氣候，是我國干旱區的主體，干旱是最大的特征，屬典型的山地-綠洲-荒漠生態系統，生態系統脆弱。綠洲是受干旱區自然和人文因素雙重影響的自然生態系統，比一般生態系統更脆弱，破壞后不易恢復。新疆綠洲面積小，僅占總面積的8.6%[1]，且被荒漠、戈壁包圍、分割，使得生態系統不穩定性系數增大，但綠洲上集聚了全疆90%以上的人口，人類活動劇烈，綠洲承受的環境壓力越來越大，對可持續發展的要求越來與迫切。研究可持續發展的方式有多種，但是生態足跡模型是非常有效且應用廣泛，并被普遍認可的方法。生態足跡分析方法是加拿大生態經濟學家William Rees和Wackernagel最早提出的一種可持續發展的生物物理評價方法。通過測定現今人類為了維持自身生存而利用自然的量來評估人類對生態系統的影響，測量人類對自然生態服務的需求與自然所能提供的生態服務之間的差距，在地區、國家和全球等不同尺度上比較人類對自然的消費量與自然資源的承載量，判定地區、國家或全球的可持續發展狀況[2- 3]。

生態足跡方法自提出以來，因其指標指示意義明確、評價結果全球可比性強以及模型簡便、可操作性強、資料易獲取等優點而被廣泛應用于區域可持續發展的生態評估。國內外學者研究主要集中于選擇一個時間點對區域可持續發展狀態進行評估[4- 11]、從時間序列上反映研究區域生態經濟可持續性發展的變化趨勢[12- 16]、選擇一個時間點對區域可持續發展進行空間差異的分析[17- 19]，而較少從區域生態可持續空間格局演變及人類活動對生態系統的影響上對一個區域生態足跡變化進行分析，這導致評估結果難以真實反映研究區域生態經濟可持續性發展的內部差異與變化趨勢。本文采用生態足跡模型，分析了新疆1995、2000、2005、2010年生態經濟系統可持續發展的空間格局演變，彌補了單純橫向縱向研究的不足，然后結合生態足跡多樣性、生態經濟系統發展能力和萬元GDP生態足跡等指標，分析了社會經濟活動對新疆省域生態持續發展能力的影響，揭示了新疆生態經濟存在的問題，并提出了建議和對策，為制定各種規劃、計劃提供依據。

1 研究方法與數據來源1.1 研究方法1.1.1 生態足跡

生態足跡是指生產一定人口所消費的資源和吸納這些人口消費產生的廢棄物所需要的生態生產性土地的總面積[2]。生態足跡的計算公式為：

特高壓輸電技術，過去，美國、意大利等國家做過這方面的研究，俄羅斯、前蘇聯和日本做過這樣的工程實踐。但是由于技術等方面的原因，沒有成功，也沒有實現商業化運營。2004年，我們聯合科研院所、高校、設備制造等160多家單位協同攻關，開展309項重大關鍵技術研究，連續攻克了特高電壓、特大電流下的絕緣特性、電磁環境、設備研制、試驗技術等世界級難題。目前，我國是世界上唯一一個將特高壓輸電項目投入商業運營的國家，率先建立了特高壓技術標準體系，形成特高壓國際標準4項，國家標準27項，行業標準23項，不僅擁有完全的有自主知識產權，而且這項技術在世界上是唯一的。

激電中梯測量采用短導線中間梯度裝置，測量儀器為DJF10-2型大功率智能發送機和DJS-9數字直流激電接收機，以及氯化鉛固體不極化電極等，采用U形布線原則，每次布極，觀測段選在AB的中部，范圍不大于2/3AB距。1∶5000激電中梯剖面點距10m，供電極距AB=1000m，MN=20m，供電周期32s，斷電延時200ms。1∶2000激電中梯剖面點距5m，供電極距AB=800m，MN=40m，供電周期16s。

EF=N×ef

(1)

(2)

式中，EF為區域總的生態足跡，ef為區域人均生態足跡，N為區域人口數量，i為消費資源的類別，ai為根據世界第i種消費資源平均產量折算的人均占有生態生產性土地，ci為第i種消費資源人均消費量，pi為生態生產性土地生產第i種消費資源的世界平均產量，rj為第j種生物生產性土地的均衡因子。

1.1.2 生態承載力

生態經濟系統發展能力指標有3個。

EC=N×ec

(3)

(4)

借鑒按照生態壓力指數和生態盈余/赤字大小劃分生態壓力區域的方法[18]，也為了突出現在新疆生態可持續發展空間格局，同時又能很好地展現1995—2010年新疆生態可持續發展空間格局的演變過程，文章選擇2010年生態壓力指數和生態盈余/赤字為基準，制定生態壓力評定標準(表1)。

最后，參照世界環境與發展委員會(WCED)的報告《我們共同的未來》，扣除12%的生物生產性土地面積用于保護生物多樣性，得到實際可利用的人均生態承載力。

1.1.3 生態盈余/赤字與生態壓力指數

生態盈余/赤字是指某區域的生態承載力與生態足跡的差值；生態壓力指數是指某區域的生態足跡與生物承載力的比值[19]，來綜合考慮該地區的生態安全狀況。公式如下：

近年來，心血管疾病的發病率越來越高，在進行病床和護理人員安排的過程中，堅持平均分配的原則，提高安排的合理性。根據科室的具體情況，對病床進行分組，每組的病床數量具有相同性，然后為每一組病床分配1名護理人員參與床邊責任護理。在分配的過程中，需要注意，參與床邊責任護理的人員，不應在參與夜班護理工作，一方面，提高護理工作的人性化，另一方面，提高護理工作配合的合理性，提升護理的效果。另外，科室根據自身的實際情況，合理安排床邊責任護理人員的數量，提高床邊責任制護理工作的質量。

ER(ED)=BC-EF

(5)

er(ed)=bc-ef

(6)

t=ef/bc

(7)

式中，ER(ED)為總的生態盈余/赤字，er(ed)為某區域的人均生態盈余/赤字；t為區域的生態壓力指數；BC為該區域的總的生態承載力(扣除12%以保留生物多樣性)，bc為該區域的人均生態承載力(扣除12%以保留生物多樣性)；ef為該區域的人均生態足跡。

1.1.4 生態經濟系統發展能力指標

模型主要的作用是處理不同用戶的請求，對于動態化的網絡系統來說，其是指操作信息庫的接口部分，也可將其歸納到功能輔助類別中，幫助控制器更好的工作。模型板塊的設計也是重要環節，共包含三部分，即信息庫驅動的初始化、信息庫的crud實踐操作與映射信息表。PHP框架模型層運用的是三層結構模式，為了能夠支持不同種類信息庫以便進一步實現深入拓展及轉移，PHP框架應使用PDO套件，該套件支持主流信息庫驅動。

生態承載力即是區域內部的生物生產性土地數量，計算公式為:

(1)生態足跡多樣性指數H

它以不同土地類型的面積作為測算生態經濟系統多樣性的指標。若生態經濟系統中生態足跡的分配越近平等，系統組分的生態經濟系統多樣性越高，系統就越穩定。采用Shannon-Weaver的生態多樣性公式[20]。

（1）港口岸線資源整合和港區功能布局優化，推進港口集約化發展。由于碼頭性質、經營等方面的原因，杭州港存在著泊位利用效率不高，岸線使用效益差，部分港區功能布局分散等現象。本次港口總體規劃的編制，將按照岸線資源利用集約化和港口發展規模化、大型化和專業化的要求對岸線資源進行整合利用，對港區和泊位功能進行調整。總體規劃中處理好既有泊位與規劃新建泊位的關系，實現港口岸線資源整合和港區功能布局優化將是杭州港總體規劃編制工作的難點之一。

(8)

式中,H為生態足跡多樣性指數；Pj為j類土地的生態足跡在總生態足跡中所占的比例。

(2)生態經濟系統發展能力C

它可由生態足跡乘以從系統組織角度推導的生態足跡多樣性指數得到。按Ulanowicz的公式，發展能力公式可以如下表述[7]：

C=ef×H

(9)

式中,C為生態經濟系統發展能力；ef為國家或地區的人均生態足跡；H為生態足跡多樣性指數。

(4)2010年可持續發展狀況進一步發生變化，生態盈余區減少到2個，只剩下阿勒泰地區和克孜勒蘇柯爾克孜自治州且生態盈余量接近于0，和田地區有生態盈余區轉變為低生態壓力區，哈密地區直接由生態盈余區轉變為中生態壓力區，伊犁直屬縣市、阿克蘇地區、喀什地區由低生態壓力區轉變為中生態壓力區，昌吉回族自治州由中生態壓力區轉變為高生態壓力區。至此，生態盈余區有2個，分別是阿勒泰地區和克孜勒蘇柯爾克孜自治州；低生態壓力區4個，分別是塔城地區、博爾塔拉蒙古自治州、巴音郭楞蒙古自治州和和田地區；中生態壓力區4個，分別是哈密地區、伊犁直屬縣市、阿克蘇地區和喀什地區；高生態壓力區5個，分別是烏魯木齊市、克拉瑪依市、石河子市、吐魯番地區和昌吉回族自治州。這個時期除阿勒泰、克孜勒蘇柯爾克孜自治州外，其他各地州市生態環境不可持續性進一步增強。

顯然萬元GDP的足跡需求越大，則反映資源的利用效益就越低；反之，則資源利用效益越高。計算公式如下：

W=EF/A

(10)

式中，W為萬元GDP生態足跡；A為區域當年GDP；EF為區域生態足跡。

1.1.5 生態足跡計算參數選取

在計算生態足跡和生態承載力過程中，參數的選取是影響計算結果的關鍵。均衡因子采用全球一致因子[4]，耕地和建設用地均為2.19，林地為1.38，草地為0.48，水域為0.36，化石能源用地取1.14。產量因子則采用1997年Wackernagel等對中國生態足跡計算時的取值。耕地、建設用地取1.66，森林取0.91，草地取0.19，水域取1.0，化石能源用地為0。

1.2 數據來源及處理

本研究原始數據主要來自1996、2001、2006、2011年《新疆統計年鑒》，新疆各地州市1996、2001、2006、2011年統計年鑒和世界糧農組織(FAO)網上數據庫的資料。

據悉，“三塊地”改革于2015年2月底正式啟動，限定在北京市大興區等33個試點縣(市、區)行政區。2017年11月，十二屆全國人大常委會第三十次會議通過決定，33個農村土地制度改革試點期限延長一年至2018年12月31日。

(3)2005年可持續發展狀況發生了很大的變化，生態盈余區由9個減為4個，塔城地區、博爾塔拉蒙古自治州、巴音郭楞蒙古自治州、阿克蘇地區、喀什地區轉變為低生態壓力區，昌吉回族自治州由低生態壓力區轉變為中生態壓力區，吐魯番地區由中生態壓力區轉變為高生態壓力區，烏魯木齊市、克拉瑪依市和石河子市依然處于高生態壓力區。這個時期除哈密、阿勒泰、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、和田外，其他各地州市生態環境不可持續性增強。

2 計算結果與分析

2.1 新疆生態可持續發展空間格局分析

式中，EC為區域總的實際生態承載量，ec為區域實際人均生態承載量，N為區域人口數量，j為生態生產性土地的類別，Aj為第j種生態生產性土地的人均面積，rj為第j種生態生產性土地的均衡因子，yj為第j種生態生產性土地的產量因子。

表1 基于生態壓力指數和生態赤字的生態壓力區分區標準Table 1 The evaluation criteria for ecological pressure based on the ecological pressure index and ecological deficit

2.1.1 總體水平：生態壓力指數與生態赤字逐步增大，生態環境不可持續性增強

運用生態足跡模型和生態壓力區分區標準，評估了新疆的生態可持續發展能力，結果顯示：1995—2010年間，新疆生態足跡呈現遞增趨勢，生態足跡由1995年的2.1101 hm2/人上升到2010年的4.2226 hm2/人，而生態承載力基本保持不變，造成生態赤字逐年增大，由1995年的0.3702 hm2/人增大到2010年的2.5395 hm2/人，增長了近7倍，生態壓力指數由1995年的1.21增加到2010年的2.51，由低生態壓力區轉變為中生態壓力區。表明新疆生態惡化，生態環境不可持續性增強。這源于(1)經濟發展迅速，城鎮化水平顯著提高；(2)居民消費水平明顯提高，消費結構有所變化；(3)工業規模擴大，資源和能源消費劇增，綜合能源利用效益發生變化；(4)產業、工業結構發生調整變化；(5)人口快速增長等等。

3D打印首先需要設計人員根據所打印產品的需求，設計產品的三維圖形，而以往此產品三維圖形，主要依靠設計人員的經驗設計，或者依靠原產品的二維圖紙生成。而在復雜腔體零件的曲面修復中，依靠以往的方法，往往會影響最終產品的精確度。

在本次實驗中，PMs 和PWMs 2種方法共同表明了年平均流量呈單元尺度性，且平均尺度因子為1.158。

運用生態足跡模型和生態壓力區分區標準，分析了新疆各地州市典型時段(1995年、2000年、2005年和2010年)的生態環境可持續發展能力，結果(圖1)表明：1995—2010年間，生態盈余區由1995年的10個減少到2010年的2個，只剩下阿勒泰地區和克孜勒蘇柯爾克孜自治州，生態赤字區1995年的5個增加到2010年的13個且生態赤字逐漸增大，特別是烏魯木齊市、克拉瑪依市和石河子市，一直處于高生態壓力區。

圖1 1995—2010年新疆生態壓力

(1)1995年新疆生態盈余區有10個，分別是哈密地區、伊犁直屬縣市、塔城地區、阿勒泰地區、博爾塔拉蒙古自治州、巴音郭楞蒙古自治州、阿克蘇地區、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、喀什地區、和田地區；低生態壓力區有2個，分別是吐魯番地區和昌吉回族自治州；無中生態壓力區；高生態壓力區有3個，分別是烏魯木齊市、克拉瑪依市和石河子市。這個時期除烏魯木齊市、克拉瑪依市和石河子市外，其他各地州市生態環境可持續性良好。

(2)2000年的可持續發展狀況與1995年基本保持一致，不過伊犁直屬縣市由生態盈余區轉變為低生態壓力區，吐魯番地區由低生態壓力區轉變為中生態壓力區，這個時期除烏魯木齊市、克拉瑪依市和石河子市外，其他各地州市生態環境可持續性依然良好。

根據生態足跡計算方法和新疆實際狀況，收集了生物資源消費和能源消費兩大類數據。生物資源消費分為農產品、動物產品、林產品和水產品四大類，包括20個指標。能源消費根據新疆自治區實際情況和統計資料可獲性，考慮原煤、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣和電力共9個指標，計算時以世界單位化石能源土地面積的平均發熱量為標準，將新疆能源消費所消耗的熱量折算成一定化石能源土地，將電力消費轉化為建設用地。新疆生態承載力的計算包括耕地、牧草地、林地、水域、建設用地等。

(3)萬元GDP生態足跡指標W

綜上所述，新疆各地州市1995—2010年間區域差異逐漸增大，生態赤字區逐漸增多，生態壓力指數逐漸增大，生態環境不可持續性逐漸增強。新疆一直處于高生態壓力區的是烏魯木齊市、克拉瑪依市和石河子市，主要是因為它們經濟發展水平和城市化水平高，生物資源、能源消費量大，受發展基礎、資源等因子驅動；喀什地區和伊犁直屬縣市受國家政策因子驅動，生態壓力逐漸變大。2000年后，各地州市可持續發展狀況發生巨大的變化，主要是因為生態足跡的快速增長，生態承載力基本不變，導致生態壓力指數增大，生態赤字增加，歸根源于西部大開發戰略的成效顯著，新疆各地州市經濟發展和人口快速增長，生物資源能源消費量增多。

2.2 新疆生態經濟系統可持續發展空間格局分析

充分考慮生態環境可持續性、資源利用效率和突出現在新疆生態經濟系統發展的空間格局同時又能很好地展現1995—2010年新疆生態經濟系統發展空間格局的演變過程，本文以2010年生態經濟系統發展能力指數和萬元GDP生態足跡為基準將各地州市劃分為九個區域：低生態經濟發展能力和資源利用區塊(低-低)、低生態經濟發展能力中效資源利用區塊(低-中)、低生態經濟發展能力高效資源利用區塊(低-高)、中等生態經濟發展能力低效資源利用區塊(中-低)、中等生態經濟發展能力和資源利用區塊(中-中)、中等生態經濟發展能力高效資源利用區塊(中-高)、高生態經濟發展能力低效資源利用區塊(高-低)、高生態經濟發展能力中效資源利用區塊(高-中)、高生態經濟發展能力高效資源利用區塊(高-高)，具體劃分標準如表2。

明清人不乏認同此詞作者為秦觀者。毛晉之外，張綖在其《秦張兩先生詩余合璧·少游詩余》中收錄此詞，題作《詠茶》。其后卓人月在《古今詞統》卷十二中亦署秦觀，并有校記云：“又見《黃山谷集》，大同小異。附載于此。”清沈雄《古今詞話·詞辨》下卷：“《滿庭芳》，盡推少游之作。少游又有詠茶一首，傳者多訛，今為正之云：‘北苑龍團，江南鷹爪，萬里名動京關……’”沈氏顯然認為，兩首《滿庭芳》作者均屬秦觀。

2.1.2 空間格局：區域差異逐漸增大，生態赤字區域逐漸增多且有逐漸增大趨勢

表2 生態經濟系統分區標準Table 2 The evaluation criteria for ecological economic system based on sustainable development capacity index

2.2.1 總體水平：生態經濟系統發展能力和資源利用效率顯著提高

1995—2010年間，全疆的生態經濟系統發展能力指數由2.88增加到4.57，生態經濟系統發展能力顯著提高，但是生態系統多樣性指數呈緩慢下降趨勢，新疆生態經濟系統可持續發展力的提升主要是生態足跡的上升，因此，生態經濟系統可持續性的驅動因子是與生態可持續的驅動因子是一致的；萬元GDP生態足跡由4.1983 hm2降到1.6942 hm2，資源利用效率也有明顯的提高。提高資源利用效率是減小生態赤字的有效手段，新疆是一個資源大省，并且生態赤字有進一步加大的趨勢，因此提高能源利用效率勢在必行。

2.2.2 空間格局：生態經濟系統發展能力和資源利用效率的區域差異變大

運用生態足跡模型和生態經濟系統分區標準，分析了新疆各地州市典型時段(1995年、2000年、2005年和2010年)的生態經濟系統可持續發展能力(圖2)。

圖2 1995—2010年新疆生態經濟系統發展能力

(1)1995年，新疆低-低區有9個，分別是克拉瑪依市、哈密地區、伊犁直屬縣市、阿勒泰地區、博爾塔拉蒙古自治州、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、喀什、和田和石河子市，低-中區2個，分別是烏魯木齊市和阿克蘇地區，低-高區1個，是吐魯番地區，中-低區2個，分別是塔城地區、昌吉回族自治州，中-中區1個，是巴音郭楞蒙古自治州，這一時期新疆生態經系統發展能力低、資源利用效率低。

由于2018年上半年中央采取多措并舉，拓寬農民增收新渠道，使農民收入保持持續較快增長等發展方案，根據國家統計局數據顯示，上半年，農民人均可支配收入達7142元，增長8.8%，增速快于城鎮居民0.9個百分點。在農民收入中，財產性收入增幅最大，達14.2%，比上年同期快4.3個百分點。中央不僅從制度安排上增加農民財產性收入，還加快推進一二三產業融合發展，通過新產業新業態，促進農民工資性收入和經營性收入穩步增長。上半年，農民工資性收入增長9.5%，經營性收入增長6.1%。農村消費的快速增長，是我國農村金融發展和農村消費升級的過程中最重要的標志之一。

(2)2000年，克拉瑪依市和哈密地區由低-低區轉變為低-中區，阿勒泰地區、博爾塔拉蒙古自治州和石河子市由低-低區轉變為中-低區，塔城地區由中-低區轉變為中-中區，昌吉回族自治州由中-低區組轉變為高-低區，巴音郭楞蒙古自治州由中-中區轉變為中-高區，其他地區未變，這一時期新疆生態經濟系統發展能力和資源利用效率有了提高。

(3)2005年，伊犁直屬縣市由低-低區轉變為中-低區，烏魯木齊市由低-中區轉變為低-高區，阿克蘇地區由低-中區轉變為中-低區，博爾塔拉蒙古自治州和石河子市由中-低區轉變為中-中區，塔城地區由中-中區轉變為高-中區，巴音郭楞蒙古自治州由中-高區轉變為高-高區，這一時期新疆生態經濟系統發展能力和資源利用效率有了進一步提高。

胡人圍三缺一，攻城時也沒打北門，秀容月明卻不敢不派兵把守。隨著戰勢越來越激烈，寧軍損折過半，雖然不斷有人補上來，但他們都是剛剛征募過來的，有的嘴唇上剛露出茸毛，有的腰間挎著刀，刀都拖地上了。

(4)2010年，克拉瑪依市由低-中區轉變為中-高區，哈密地區由低-中區轉變為中-中區，吐魯番地區由低-高區轉變為中-中區，阿勒泰地區由中-低區轉變為中-中區，博爾塔拉蒙古自治州由中-中區轉變為中-高區，石河子市由中-中區轉變為高-高區，塔城地區由高-中區轉變為高-高區。至此，低-低區有3個，分別為克孜勒蘇柯爾克孜自治州、喀什、和田，低-高區1個，為烏魯木齊市，中-低區2個，分別是伊犁直屬縣市、阿克蘇地區，中-中區3個，分別為哈密地區、吐魯番地區和阿勒泰地區，中-高區2個，分別為克拉瑪依市和博爾塔拉蒙古自治州，高-低區1個，為昌吉回族自治州，高-高區3個，分別為塔城地區、巴音郭楞蒙古自治州和石河子市。這一時期新疆生態經濟系統發展能力和資源利用效率顯著提高。

“文津圖書獎”的最大特點是倡導和引領了當代全民閱讀的風尚，樹立了公共圖書館閱讀推廣核心業務的服務品牌。誠如倫敦大學哥爾史密斯學院社會學家塞利亞·拉瑞所論述的，他將品牌比作指示位置的旗桿，它所指示的事物與信息的意義一樣重要。

綜上所述，1995—2010年間，新疆各地州市生態經濟系統發展能力和資源利用效率的區域差異變大，同時各地州市有了顯著提高。各地州市呈現了較強的空間差異性, 其原因是各地的資源稟賦和社會經濟基礎的不同。

3 結論

運用生態足跡模型、生態壓力區分區標準和生態經濟系統分區標準分析了1995—2010年新疆各地州市生態可持續性和生態經濟系統可持續性的時空演變過程。結果表明：

(1)1995—2010年間，新疆生態足跡呈現遞增趨勢，生態足跡由1995年的2.1101 hm2/人上升到2010年的4.2226 hm2/人，而生態承載力基本保持不變，造成生態赤字逐年增大，由1995年的0.3702 hm2/人增大到2010年的2.5395 hm2/人，增長了近7倍，生態壓力指數由1995年的1.21增加到2010年的2.51，由低生態壓力區轉變為中生態壓力區。表明新疆生態惡化，生態環境不可持續性增強。

(2)新疆各地州市1995—2010年間區域差異逐漸增大，生態赤字區逐漸增多，生態壓力指數逐漸增大，生態環境不可持續性逐漸增強。新疆一直處于高生態壓力區的是烏魯木齊市、克拉瑪依市和石河子市，主要是因為它們經濟發展水平和城市化水平高，生物資源、能源消費量大。2000年后，各地州市可持續發展狀況發生巨大的變化，主要是因為生態足跡的快速增長，生態承載力基本不變，導致生態壓力指數增大，生態赤字增加，歸根源于西部大開發戰略的成效顯著，新疆各地州市經濟發展和人口快速增長，生物資源能源消費量增多。

(3)1995—2010年間，全疆的生態經濟系統發展能力指數由2.88增加到4.57，生態經濟系統發展能力顯著提高，但是生態系統多樣性指數呈緩慢下降趨勢，新疆生態經濟系統可持續發展力的提升主要是生態足跡的上升；萬元GDP生態足跡由4.1983 hm2降到1.6942 hm2，資源利用效率也有明顯的提高。提高資源利用效率是減小生態赤字的有效手段，新疆是一個資源大省，并且生態赤字有進一步加大的趨勢，因此提高能源利用效率勢在必行。

(4)1995—2010年間，新疆各地州市生態經濟系統發展能力和資源利用效率有了顯著提高，但是區域差異變大。各地州市呈現了較強的空間差異性，其原因是各地的資源稟賦和社會經濟狀況的不同。

截至2011年12月底，全縣生豬存欄48.64萬頭、大牲畜存欄9.70萬頭，山羊存欄22.77萬只、小家禽存欄 151.35萬只，大牲畜出欄3.21萬頭、山羊出欄21.64萬只、小家禽出欄 182.14萬只，畜牧業產值11.05億元。

(5)綜上所述，新疆生態惡化、生態環境不可持續性增強、各地州市生態中高壓區增多的原因是生態足跡的快速增長，同時，新疆及各地州市生態經濟系統發展力的提升主要是生態足跡的上升，這就要求加大政府財政投入，引進新技術，提高資源利用效率，確保生態經濟系統的持續發展。

[1] 王國剛, 楊德剛, 喬旭寧, 楊莉, 唐宏. 基于生態足跡模型的新疆區域生態經濟可持續發展能力變化分析. 冰川凍土, 2009, 31(5): 969- 975.

[2] Wackernagel M, Rees W E. Our Ecological Footprint Reducing Human Impact on the Earth. Gabriola Island: New Society Publishers, 1996: 61- 83.

[3] Wackernagel M, Rees W E. Perceptual and structural barriers to investing in natural capital: economics from an ecological footprint perspective. Ecological Economics, 1997, 20(1): 3- 24.

[4] Wackernagel M, Onisto L, Bello P, Linares A C, Falfán I S L, García J M, Guerrero A I S, Guerrero M G S. National natural capital accounting with the ecological footprint concept. Ecological Economics, 1999, 29(3): 375- 390.

[5] Van Vuuren D P, Smeets E M W. Ecological footprints of Benin, Bhutan, Costa Rica and the Netherlands. Ecological Economics, 2000, 34(1): 115- 130.

[6] 劉淼, 胡遠滿, 李月輝, 常禹, 張薇. 生態足跡方法及研究進展. 生態學雜志, 2006, 25(3): 334- 339.

[7] 徐中民, 張志強, 程國棟, 陳東景. 中國1999年生態足跡計算與發展能力分析. 應用生態學報, 2003, 14(2): 280- 285.

[8] 余萬軍, 吳次芳, 尹奇, 方斌. 基于生態足跡的資源節約型發展初探—以杭州市為例. 自然資源學報, 2005, 20(6): 916- 924.

[9] 趙云龍, 唐海萍, 李新宇, 張新時. 河北省懷來縣可持續發展狀況的生態足跡分析. 自然資源學報, 2004, 19(1): 128- 135.

[10] 章錦河, 張捷. 旅游生態足跡模型及黃山市實證分析. 地理學報, 2004, 59(5): 763- 771.

[11] 包正君, 趙和生. 基于生態足跡模型的城市適度人口規模研究——以南京為例. 華中科技大學學報: 城市科學版, 2009, 26(2): 84- 89.

[12] Wackernagel M, Monfreda C, Erb K H, Haberl H, Schulz N B. Ecological footprint time series of Austria, the Philippines, and South Korea for 1961- 1999: comparing the conventional approach to an ‘actual land area’ approach. Land Use Policy, 2004, 21(3): 261- 269.

[13] 張樂勤, 陳素平, 宋慧芳, 許信旺. 安徽省池州市2001- 2010年可持續發展動態測度與分析. 地理研究, 32(3): 439- 449.

[14] 李營剛, 蔣勇軍. 基于生態足跡模型的重慶市涪陵區可持續發展研究. 西南大學學報, 2009, 31(6): 73- 77.

[15] 孫鵬, 王青, 劉建興, 顧曉薇, 李廣軍. 沈陽市交通生態足跡的時間序列分析. 資源科學, 2008, 30(6): 864- 869.

[16] 陳敏, 王如松, 張麗君, 懷保光. 1978- 2003年中國生態足跡動態分析. 資源科學, 2005, 27(6): 132- 139.

[17] 張志強, 徐中民, 程國棟, 陳東景. 中國西部12省(區市)的生態足跡. 地理學報, 2001, 56(5): 599- 610.

[18] 張恒義, 劉衛東, 林育欣, 單娜娜, 王世忠. 基于改進生態足跡模型的浙江省域生態足跡分析. 生態學報, 2009, 29(5): 2739- 2748.

[19] 任志遠, 黃青, 李晶. 陜西省生態安全及空間差異定量分析. 地理學報, 2005, 60(4): 597- 606.

[20] Shannon C E, Weaver W. The Mathematical Theory of Communication. Urbana, IL: University of Illinois Press, 1949.

Research on the spatial patterns of ecological and economic sustainable development capacities in the Xinjiang Region

XIONG Chuanhe1, 2, YANG Degang1,*, ZHANG Xinhuan1, TANG Hong3

1XinjiangInstituteofEcologyandGeography,ChineseAcademyofSciences,Urumqi830011,China2UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China3CollegeofEconomicsandManagement,SichuanAgriculturalUniversity,Chengdu611130,China

The quantitative measurement of sustainable development has become one of the frontiers of sustainable development research since the concept was put forward. Ecological footprint theory, as an important tool for the quantitative assessment of regional sustainable development, is currently accepted by a majority of experts and scholars. The ecological footprint concept was formally introduced by William Rees and Mathis Wackernagel in the early 1990s, and it was then used widely as a measure of sustainability. However, it is also criticized by scholars because evidence, such as static accounts, suggests that it falls short. In this paper, a method used for determining spatial and temporal disparities in ecological footprints is presented, and then combined with development capacity indexes, the evaluation criteria for ecological pressure based on the ecological pressure index and ecological deficit, and the evaluation criteria for ecological economic systems based on sustainable development capacity index. It is then applied to the Xinjiang Region for the time period spanning 1995 to 2010. The results indicate that from 1995 to 2010, the overall ecological deficit and ecological pressure index grew rapidly: the ecological deficit increased from 0.3702 hm2/capita in 1995 to 2.5395 hm2/capita in 2010, and the pressure index increased from 1.21 in 1995 to 2.51 in 2010. The Xinjiang Region has been changed from a low-ecological pressure area to a middle-ecological pressure area; this indicates that Xinjiang Region′s development is unsustainable. On the other hand, development capacity grew slowly; the development capacity index increased from 2.88 in 1995 to 4.57 in 2010, which can be attributed to the low index of the ecological footprint′s diversity. Additionally, the Xinjiang Region had improved resource-use efficiency; the ecological footprint of 10,000 Yuan GDP decreased from 4.1983 hm2in 1995 to 1.6942 hm2in 2010. At the state level, regional disparity in Xinxiang′s ecological footprint continued to increase, the number of ecological deficit areas rose, and every state′s ecological pressure index grew rapidly. The ecological footprints of Karamay City and Kashi Prefecture were 14.6565 hm2/capita (the largest) and 0.6572 hm2/capita (the smallest) respectively in 1995 while they were 34.9865 hm2/capita and 2.4912 hm2/capita respectively in 2010. There were five ecological deficit areas in 1995, while there were thirteen ecological deficit areas in 2010. This indicates that every state became more unsustainable, especially Urumqi City, Karamay City, and Shihezi City, which had been in high ecological pressure areas since 1995 because of their high level of economic development and urbanization. The reason every state′s ecological pressure index grew rapidly is rapid economic development throughout the analyzed period. At the same time, every state′s development capacity and resource-use efficiency had been improved, but regional disparity continued to widen, which can be attributed to the differences in resource endowment and the social economic foundation. According to the above results, the present developing model is not sustainable, the ecological environment is at risk, and Xinjiang Region′s sustainable development faces a sizable challenge. Therefore, the following suggestions are proposed: introduction of new technology to increase yield, and improvements in energy and land utilization.

ecological footprint; sustainable development; spatial and temporal disparities; Xinjiang Region

中國科學院西部行動計劃項目(KZCX2-XB3- 01)；新疆重點資源開發利用項目(Y243101001)

2013- 12- 30;

2014- 11- 15

10.5846/stxb201312303070

*通訊作者Corresponding author.E-mail: dgyang@ms.xjb.ac.cn

熊傳合，楊德剛，張新煥，唐宏.新疆生態經濟系統可持續發展空間格局.生態學報,2015,35(10):3428- 3436.

Xiong C H, Yang D G, Zhang X H, Tang H.Research on the spatial patterns of ecological and economic sustainable development capacities in the Xinjiang Region.Acta Ecologica Sinica,2015,35(10):3428- 3436.