基于生態足跡模型的河北省農業生態環境研究

摘要：近年來河北省農業開發戰略的核心是加快生態環境保護和建設。因此，深入分析河北省農業生態環境問題具有重要的科學價值與實踐意義。采用生態足跡的研究模型深入分析河北省生態環境所存在的盲目開發、 缺乏規劃、監管機制不健全、法律法規不完善等問題，應當從協調農林牧漁業發展，提高農民環保意識，推廣農業生態技術，加強政府監督，推進生態經濟示范點等方面進行改善，以期實現河北省農業的可持續發展。

關鍵詞：生態足跡；生態環境；河北省

中圖分類號：F062.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）09-2289-04

隨著工業化、城鎮化進程的加快，城市化建設不斷占用城鎮周邊的農用地、生態用地，導致農業區環境質量急劇下降，人口、資源、環境矛盾加劇，阻礙了農業的可持續發展。同時，加快生態環境保護和建設是河北省農業開發戰略的重要內容，因此深入研究并提出河北省農業生態環境恢復建設與發展的有效途徑，具有重要的科學價值和實踐意義。

1 生態足跡模型研究

1.1 生態足跡概念

生態足跡是由里斯教授在20世紀90年代初提出來的。其含義就是一個國家、地區或個人要維持生存所需要的地域面積或能夠吸納人類所排放的廢物、具有生物生產力的地域面積[1]。生態足跡要計算出在一定的人口單位內，具備生物生產力的土地和水域的數值多少，是否足夠生產所需資源及吸納所排放的廢物，也就是分析生態需求與生態供給是否平衡。

1.2 生態足跡計算方法

生態足跡需計算六類生物生產面積類型，分別是林地、草地、耕地、化石能源土地、水域與建筑用地。人類所利用的大部分生物量都是由耕地提供的，因此耕地是最具有生產能力的土地類型。草場相對于耕地來說，生產能力要低得多。森林資源由于被人類過度開發導致林地的生產能力下降。同時，對二氧化碳吸附能力較強的化石能源土地存量不足[2]。在生態足跡的計算中，還是應該考慮化石能源土地這一重要因素。同時，建筑用地面積的劇增會導致生物生產面積的減少。

生態足跡的計算步驟如下。

1）各種消費項目的人均生態足跡計算公式

Ai=Ci/（Pi×N）

式中，Ci為第i種消費項目總消費量；Pi為第i種消費項目世界平均生產能力；N為人口總數[3]。

2）生態足跡計算公式

ef=■（rj ×■Aji）

區域總人口的生態足跡為：EF=N×（ef）。

式中，rj為j類土地的均衡因子，這個均衡因子國際上都采用固定數值，耕地是2.82，草地是0.54，林地是1.10，水域是0.20，建筑用地是2.82，化石能源地是1.14。Aji為第j類土地第i種消費項目的人均生產性土地面積。EF為總人口的生態足跡，N為人口數。

3）人均生態承載能力計算公式

ec=∑（aj×rj×yj）

式中，aj為人均生態生產性土地面積；yj為j類土地的產量因子（固定數值）。

區域生態承載力：EC=N×（ec）。

式中，EC為區域總人口的生態承載力；N為人口數。

4）人均生態盈余或赤字計算公式

Ed=EF-EC

這一數值能夠反映出區域人口利用自然資源的情況。Ed=EF-EC差值為負時，稱生態盈余，表示該區域的生態環境能夠滿足該區域的生態需求；差值為正時，稱生態赤字，表示該區域的生態需求超出了生態環境的承載范圍。

2 基于生態足跡模型河北省農業生態環境實證研究

2.1 區域概況

截至2013年河北省全省面積18.88萬km2，河北省人口7 287.51萬人，糧食播種面積631.6萬hm2，棉花播種面積48.3萬hm2， 蔬菜播種面積122.0萬hm2，肉類總產量448.8萬t，水產品產量123.1萬t，木材產量84.7萬m3。2013年全省生產總值實現28 301.4億元，居中國各省GDP排名第六位。全部工業增加值13 194.8億元，比上年增長9.4%；規模以上工業增加值11 711.1億元，比上年增長10.0%。河北省人均擁有水資源量為306.7 m3，占全國人均水資源量的13.9%。河北省2013年已發現各類礦種151種，有查明資源儲量的120種，年均開采總量近5億t；境內有華北、冀東、大港三大油田，累計探明原油儲量27億t，天然氣儲量1 800億m3， 原油年產量近千億t， 天然氣年產量近10億m3。

2.2 河北省生態足跡分析

從圖1可以看出，河北省耕地生態承載力已經出現嚴重不足，由于省內的耕地面積每年都在不同程度地縮小，使得實際生態承載力不斷弱化。近年來，建筑用地占用了很多耕地面積，截至2014年，河北省耕地面積減少33.58萬hm2，建設用地增加3.65萬hm2，人均耕地由0.11 hm2減少到0.09 hm2，低于全國人均耕地平均水平。此外， 河北省農藥、 化肥、農膜的使用量逐年上升，全省使用農藥80 755 t，施用化肥總量303.39萬t， 使用農用塑料薄膜量11 167 t， 其中使用地膜6 364 t，覆蓋面積達到1.125 01×106 hm2。農藥、化肥、農膜等產品的使用過量或不當，使得土壤質量下降，肥力弱化，造成可使用的耕地面積減少。因此，綜合河北省人口、耕地數量、質量需求等多方面因素分析，河北省耕地總體情況為人均耕地面積少，耕地質量不高，耕地需求超出供給，形勢十分嚴峻，急需出臺相關政策加以保護。

從圖2可以看出，由于河北省經濟的高速發展，特別是城鎮化進程和人口的增加，使得人們的消費結構發生變化，動物性產品消費量的增加帶動了農、林、牧、漁生產量的增加，從而使得耕地、林地、草地的人均生態足跡也呈增長趨勢，從圖2可以看出，2012年上漲幅度比較大，而草地的生態承載力卻呈略微下降趨勢，造成了草地的供需矛盾尖銳。同時，也反映出河北省生態經濟系統目前存在的主要問題是草場退化嚴重，土地沙化面積增大，種植業結構單一等問題，直接導致草地的承載力減小。目前河北省沙區總面積達310.67萬hm2，沙化面積171.00萬hm2，其中極待治理的荒漠化土地100.67萬hm2。加上過去長期毀草開荒，草場面積減少66%；草場超載放牧，優等草場大量減少，三分之一的草場退化，每年有1.33萬hm2草場退化，現有草場退化面積213.33萬hm2，占全省草地總面積的43.3%。

從圖3可以看出， 河北省林地的生態足跡呈現下降趨勢，與承載力漸趨一致，說明河北省退耕還林政策已經初見成效。2000年河北省開始實施退耕還林工程，首先在張家口市、承德市壩上地區開始試點，2002年開始在省內全面展開。十幾年期間，河北省造林面積達180.40萬hm2。其中，封山育林和荒山荒地造林面積共117.27萬hm2，退耕造林面積63.13萬hm2。全省11個市165個縣共有800多萬農民從退耕還林工程中受益。此工程使河北省的生態環境得到了極大的改善，群眾的生態保護意識也有所提高。同時，促進了農村產業結構的調整，提高了農民的收入。

從圖4可以看出，河北省對水域的生態需求與草地、耕地相比，雖然數值不大，但水域的實際供給也遠遠不能滿足需求。河北省水資源嚴重匱乏，多年人均地表水資源262 m3，是全國水資源占有量最少的省份之一；地下水嚴重超采，自1984年以來超量開采已達500多億m3，形成漏斗區30多個。同時，過度捕撈和水體污染，使得近海漁業資源瀕于枯竭。因此，應通過提高資源利用效率來補償水域的不足。

從圖5可以看出，河北省由于人口的增加，對于建筑用地的需求不斷擴大，也使得供給顯現出不足。從2003年至2012年，河北省11個區市建設用地面積增長69%，城市人口增長36%，建筑用地面積增長率與人口增長率之比為1.92，高于全國平均值1.85，甚至高出國際公認的合理閾值0.90。但是河北省通過改革完善政策措施，推動土地資源的高效配置和節約利用，運用升級改造舊城區，加速擴張開發區，擴展外延城鎮建成區等多種改革模式，使建筑用地面積緊張的狀況得到有效緩解，生態足跡與生態承載力之間差距縮小。

從圖6可以看出，河北省國民經濟分布中，對能源、資源消耗大的重工業越來越多。河北省煤炭開采、黑色金屬冶煉在工業產業中占有很大比重，必然造成比較大的生態赤字。此外，河北省的工業深加工水平相對滯后，資源利用率比較低。同時，私家車的增多，使得化石燃料人均生態足跡大幅度增加。因此，河北省經濟的快速增長很大程度是依靠消耗自然資源存量換來的。每年河北省燃燒大約3億t煤，使得河北省成為污染最為嚴重的地區，煤炭和石油等化石燃料的燃燒會產生大量的CO2，給河北省已經退化的生態系統帶來了更嚴重的問題，因此應嚴格限制一些主要城市地帶的煤炭消費。

3 河北省農業生態環境問題的原因分析

3.1 盲目開發，缺乏規劃和指導

河北省粗放型經濟增長方式所造成的資源浪費、環境破壞等問題沒有從根本上得到改變。為追求經濟增長，地方政府及鄉鎮企業在沒有對農業生態環境承載力進行科學評價的情況下，盲目進行開發，浪費了大量資源，生態環境破壞嚴重。如今，各地開始大力開發休閑觀光農業，由于缺乏規劃和指導，使得一些不具備開發條件的地區在經濟利益的引誘下不顧實際情況，盲目開發，使生態惡化的范圍擴大，程度加重，不僅浪費了自然生態資源，更浪費了人力、財力和物力。一些具備開發條件的地區，由于開發不當，造成資源的閑置或浪費，引發生態失衡。

3.2 缺乏生態環境意識，忽視保護生態環境的重要性

在農業發展規劃中缺乏生態觀念，片面追求經濟發展而忽略生態保護，追求經濟增長速度而忽略了經濟增長質量，不能做到“經濟發展，環保先行”，以犧牲環境為代價發展當地農業。同時，村民的受教育程度普遍不高，文化素質低直接影響到農民對生態農業的認知和接受程度，導致政府在宣傳生態農業知識及推廣生態農業技術等方面存在較大壓力。由于農民環保意識不強，使地方特色資源得不到有效挖掘，更談不上村民能在生態環境保護中起到監督作用。

3.3 農業生態環境法律法規體系不完善，生態保護監管機制不健全

河北省農業生態環境保護的立法主要有：《河北省農業環境保護條例》、《河北省基本農田保護條例》、 《河北省耕地土壤保養辦法》、 《中華人民共和國水土保持法》、 《河北省環境保護條例》、 《河北省大氣污染防治條例》、 《河北省水污染防治條例》、 《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》等。但缺少一些切實有效的法律規范，缺乏相應的生態保護實施細則，更欠缺懲治方面的細則[4]。因此，現在的農業生態環境法律體系還是一個弱項。相關立法的薄弱，導致農業部門執法力度不強，依法管理農業環境的責任主體不明，對破壞或污染農業環境的不法行為管理不夠，未能實施有效的法律監管機制，亂砍亂伐，破壞森林、水利設施等行為沒有得到有效的制止，嚴重影響了農業環境保護工作的開展。

4 河北省農業生態環境保護對策研究

4.1 鞏固農業的基礎地位，農林牧漁業協調發展

農業是重要的基礎產業，關系全局的發展與穩定。河北省應加大產業結構調整力度，推進示范點建設。河北省現已建成生態農業示范縣（市）27個，示范鄉（鎮）400個，全國農業示范點8個，試點示范面積達3萬km2。此外，河北省必須堅持最嚴格的耕地保護制度和節約用地制度，實行耕地數量和質量保護并重。在嚴格控制增量土地的同時，加大盤活存量土地的力度，通過布局優化、規劃管控、用地準入、市場配置、土地整治、監督管理，全面推進土地節約集約利用。同時，河北省應全力推進農村基礎設施建設，提高農業抵御自然災害的能力，培育新的經濟增長點，強化龍頭企業的輻射和帶動作用。綜合協調發展農林牧漁各業，落實好各種強農惠農政策，積極引導農民調整種養結構，著力推進優勢特色農業發展，推進農村第二、第三產業發展[5]。同時，加大農業招商力度，積極探索“公司+農戶”等模式，逐步實現農業現代化和產業化，確保農業經濟穩定增長。

4.2 提高農民環保意識，推廣農業生態技術

河北省應結合自身實際情況，在嚴格遵守國家生態保護的法律法規基礎上制定出相應的適用于地方的生態保護法規和管理辦法，使河北省的生態環境保護真正做到有法可依。同時，應在全省范圍內開展以“節能減排，推進農村生產、生活方式轉變”為主題，以多種形式進行宣傳，使民眾意識到改善農村生態環境的重要性。尤其應特別關注河北省貧困落后地區，如河北省太行山區，應協助其改變落后的生產生活模式，加大研究農業“三產化”問題，以減輕對資源環境造成的破壞。同時，在提高農民意識的基礎上，以節能為契機，推進全省農村環境建設。對農村現有的垃圾箱、垃圾站進行集中清理，另外對農村田地中的糞池進行統一規范，要求通村路路邊不能建糞池，進一步優化農村環境。此外，應大力推廣農業生態技術，加大對沼氣應用、生物肥料、生物農藥等技術的研究，不斷完善地方政府技術服務推廣體系，能在有限的土地空間，創造出更具效益的農業價值，既能解決“三農”問題，又能保護生態環境，發揮農業對生態平衡的效益作用。

4.3 加強政府管理，強化監督機制，實行農產品檢驗制度

河北省應按照國家和省的有關規定，制定農產品質量安全監督管理責任制，對鄉（鎮）政府、街道辦事處建立健全“農產品質量安全監管公共服務機構”，將農產品質量安全工作納入政府工作考核內容。同時規定農業、林業、畜牧獸醫、漁業等農產品質量安全監督管理部門的主管職責，按照職責分工，負責本行政區域內農產品質量安全的監督管理工作，并對財政、公安、質量技術監督、環境保護、工商行政管理、商務等部門的協助職責予以明確，加強監管力度。

縣級以上農產品質量安全監管部門應該根據保障農產品質量安全和環境保護的要求，嚴格控制農藥和化肥的使用，提倡使用有機肥，鼓勵當地農民利用農作物秸稈開發生物質肥料、飼料、燃料等。此外，還應對農產品藥物、重金屬殘留加大監管力度，定期進行調查、監測和評價，實行集中用藥環境影響評價制度，同時組織有關部門和專家進行環境影響測評，及時治理、修復被污染的區域，保證農產品產地符合安全標準要求。

4.4 積極推廣生態示范點，加大環境整治力度

加強對國家級及省級生態示范點的監督管理，提高示范點的建設質量，進一步擴大生態示范區的建設范圍。通過推廣生態示范區，可進一步推進生態建設及環境污染治理，引導產業結構調整[6]。同時，各級環境保護部門應積極開展村鎮環境規劃，推進生態鄉、生態鎮和生態村的建設，創建環境最美村鎮、生態先進村鎮。此外，還應加大環境綜合整治力度，控制污染物排放總量，充分利用土地空間及資源，推廣“飼料-牲畜-肥-果蔬-魚”五位一體的農業產業內部循環模式，建設生態農業循環經濟現代農業園項目，實現農業資源可循環利用。對于河北省的沙化地區應發展“林-草-田”復合生態系統，使得生產發展、生態環境保護、資源再生利用和經濟效益四者相統一。

參考文獻：

[1] 王 穎.基于生態足跡分析方法的旅游可持續發展研究——以色季拉山國家級森林公園為例[D].拉薩：西藏大學，2010.

[2] 劉偉鵬，秦云雁.基于生態足跡模型的黃河三角洲可持續發展分析[J].安徽農業科學，2013，41（34）：13357-13361.

[3] 藺海明.河西走廊綠洲農業區生態足跡和環境資產負債研究[D].蘭州：甘肅農業大學，2003.

[4] 姚天沖，佘 戀，趙維眾.發展循環農業經濟的法律思考[J].農業經濟，2006（3）：32-34.

[5] 韓東峰，孟慶巖，孫鵬飛，等.我國生態農業模式研究現狀及展望[J].生態經濟，2008（4）：33-35，39.

[6] 馮 奇，吳勝軍，蔡述明.黃石市土地生態承載力分析[J].華中農業大學學報（社會科學版），2006（1）：38-43.