基于生態足跡的平涼市可持續發展能力評價

韓 芬，王安民，王可壯，牟 極

（平涼市水土保持科學研究所，甘肅 平涼 744000）

平涼市地處陜、甘、寧三省（區）交匯處，是古“絲綢之路”必經重鎮，是甘肅東部重要的區域性中心城市和承接中東部省區產業轉移與開放開發的“東大門”。煤炭、石灰巖儲量在甘肅省及周邊地區有比較優勢，自然生態良好，是國家農業部劃定的全國蘋果優勢產區、甘肅主要的農林產品生產基地、西北重要的畜牧業基地和皮毛集散地，自然人文景觀眾多，是資源富集區，又是經濟欠發達與生態環境脆弱區，存在諸多問題，突出表現在：水土流失問題尚未得到根本解決；涇河水質狀況還沒得到有效改善；節能降耗壓力依然存在；環保基礎設施建設普遍滯后；農村農業污染現象嚴重。為保護和改善生態環境，最終實現可持續發展，平涼市堅持經濟發展與環境保護并重的方針，全面加強環境保護和生態建設，自2011年12月被授予“國家級生態示范區”的稱號后，又積極創建國家級生態市，通過建設生態市，對我市依托煤炭、石油等能源資源優勢，提高經濟增長質量和效益，進一步加快小康、和諧、文明、生態平涼建設步伐，提升區域生態經濟系統承載力和可持續發展能力，實現跨越式發展的同時兼顧環境的良性循環具有重要意義。建設生態市，首先要對該區域可持續發展能力作出準確、量化的評估。生態足跡方法是由加拿大生態學家Rees教授和Wackernagel博士于20世紀90年代初期提出并完善的一種度量區域可持續發展狀態的方法，是基于生物量評價生態環境容量和可持續發展能力的最具代表性的量化綜合指標。[1]萬元GDP的生態足跡是衡量一個地區資源利用效率高低的標尺，生態經濟系統發展能力是一個較好的預測產出的指標，生態足跡多樣性是研究土地利用類型的分配公平度。[2]因此，筆者以平涼市2003—2012年的人均生態足跡為基礎測算了平涼市近10年的萬元GDP生態足跡、生態足跡多樣性指數、生態經濟系統發展能力，試圖分析了平涼市的發展能力，以期為政府制定可持續發展的相關政策提供參考。

一、研究樣地與研究方法

（一）研究區概況

平涼市位于甘肅省東部，介于北緯 34°54'～35°43'，東經 107°45'～108°30'之間，全區共轄崆峒區、涇川縣、靈臺縣、崇信縣、華亭縣、莊浪縣和靜寧縣六縣一區，總土地面積11 117.93 km2，2012年末總人口233.97萬人，地區生產總值324.51億元，農民人均純收入4 215元。平涼市地形東西狹長，六盤山脈的關山縱貫本市中部，屬黃河中游黃土高原丘陵溝壑區，地形主要為黃土塬、梁和川臺溝壑，半干旱、半濕潤大陸性氣候，海拔在890～2 857米之間。年均氣溫9.2℃，降水量453.6毫米，森林覆蓋率27.74%。光照充足，四季分明，氣候宜人，生物資源豐富。[3]

（二）研究指標

生態足跡用來計算在一定的人口和經濟規模條件下，維持資源消費和廢棄物消納所必需的生物生產面積。生態足跡測量了人類的生存所必需的真實生物生產面積，將其同國家和區域范圍所能提供的生物生產面積進行比較，就能為判斷一個國家或區域的生產消費活動是否處于當地生態系統承載力范圍內提供定量的依據。[4]生態足跡的計算公式：

式中：EF為研究區域的總的生態足跡（hm2）；N為人口數；ef為人均生態足跡（hm2/人）；aai為人均i種交易商品折算的生物生產面積；i為消費商品和投入的類型；ci為i種商品的人均消費量；pi為i種消費商品的平均生產能力。

本文以已計算的2003—2012年平涼市生態足跡為基礎，結合生態足跡構成以及2003—2012年《平涼市統計年鑒》[5]的人口和經濟統計數據，分別計算了平涼市近10年的萬元GDP生態足跡、生態足跡多樣性指數、生態經濟系統發展能力的指標。

（1）萬元GDP生態足跡表示在獲取萬元GDP時消耗的生態足跡，它反映在整個區域系統中，單位末端產出所耗費的各種資源折合成生態生產性土地的面積，即經濟發展對土地資源利用效率的高低。萬元GDP生態足跡越大，則表明該區域的資源利用率越低，反之越高。其公式如下：

式中：GDP表示該區域國內生產總值；EF為研究區域的總的生態足跡（hm2）。

（2）生態足跡多樣性指數可用Shannon-Weaver公式[6]計算：

式中：H為生態足跡多樣性指數；Pi為第i種土地類型的面積在總生態足跡中所占的比例。將生態足跡計算中得到的不同土地類型面積作為測算生態經濟系統多樣性的指標，意味著生態經濟系統中生態足跡的分配越接近平等，給定系統組分的生態經濟系統的多樣性就越高。

（3）生態經濟系統發展能力按Ulanowicz的發展能力公式[7]計算：

式中：C為發展能力；ef為國家或地區的人均生態足跡，Pi為第i種土地類型的面積在總生態足跡中所占的比例。

二、生態經濟指標計算結果與分析

運用萬元GDP生態足跡理論，從圖1得出2003—2012年平涼市萬元GDP生態足跡呈明顯的下降趨勢，從2003年的5.242 2 hm2/萬元下降到了2012年的3.376 2 hm2/萬元，由此可以看出，該市10年來的資源利用效益得到了顯著提高，資源利用方式也在向集約化的方向轉變，產業結構日趨合理，經濟增長方式良性轉變。同時從圖中可以看出近兩年萬元GDP生態足跡有上升趨勢，表明資源利用率提高的速度減小，并有降低趨勢。說明平涼市在資源利用方面仍處于相對的粗放生產經營階段，經濟的發展主要依靠過度消耗自然資源來實現。

從圖1可以看出，生態足跡多樣性整體變化趨勢平緩，波動范圍為1.126 0～1.309 5，且近兩年有下降趨勢，這表明平涼市的經濟發展是以犧牲生態多樣性為代價的，本區的生態經濟在各種類型的土地利用中分配不均衡，近年來的不平等狀況沒有得到改善，需要進一步調整和改善。

平涼市2003—2012年生態經濟系統發展能力從2003年的2.253 5快速升到了2012年的5.272 8，反映出隨著經濟的發展，平涼市的生物生產面積利用率和資源利用率有所提高。

圖1 平涼市2003—2012年生態系統發展評價指標和萬元GDP足跡動態變化

三、結論與討論

本文選取平涼市作為研究對象，對該市2003—2012年來的發展能力進行計量分析，研究結果顯示：

萬元GDP生態足跡的下降和生態經濟系統發展能力上升，說明平涼市的資源利用效率不斷提高；生態足跡多樣性整體變化趨勢平緩，近兩年有下降趨勢，加之萬元GDP生態足跡近兩年有上升趨勢，表明資源利用率提高的速度減小，說明平涼市在資源利用方面仍處于相對的粗放生產經營階段，平涼市的經濟發展是以犧牲生態多樣性為代價的，平涼市發展能力處于較低水平，經濟發展模式是不可持續的。

平涼市2003—2012年人均生態足跡總體呈上升的趨勢，且近兩年增幅較大，人均生態承載力總體變化不大，生態赤字增加較快，化石能源地生態足跡最大，并且增長迅速，化石能源消費的生態足跡占總生態足跡的比重由2003年的30.35%增加到2012年的59.20%，說明區域經濟發展對化石能源消耗強度較大是導致平涼市生態超載的主要原因。通過平涼市發展能力分析得出資源利用效率逐步提高，但是仍然不能改變生態赤字越來越嚴重的狀況。故我們要轉變過度依賴煤炭等不可再生資源，多利用可再生資源。正如陳偉市長所說“我們必須推動發展由依靠資源開采、初級加工向資源深度開發、深度加工轉變，由煤電產業一枝獨秀向多元發展轉變，由粗放、低效、高耗能向集約、高效、低碳循環發展轉變”。[8]

增加生態足跡多樣性是增加發展能力的有效途徑，同時生態足跡的多樣性越高，萬元GDP的生態足跡需求越小，資源利用的效益也越高。平涼市要想提升區域的可持續發展能力，就必須采取有效地措施來減緩生態足跡增加趨勢，降低萬元GDP生態足跡需求，增加生態足跡多樣性，提高生產效率及資源利用效率，具體建議如下：（1）切實轉變經濟發展方式，調整能源和產業結構，提高低耗能的第三產業和高技術產業在國民經濟中的比重，借助西北地區核心交通樞紐陜甘寧三省交匯區的特殊區位優勢，大力發展現代物流業和打造東部商貿集散中心，進一步推進結構優化升級，發展循環經濟，節能減排，提高能源利用效率；（2）制定好土地利用規劃、主體功能區規劃，切實保護耕地的數量和質量、合理保護林地、草地、水域等生態效益較高的土地，優化土地利用結構，增加土地類型利用的多樣化，均等的利用各種不同類型的土地資源，加大生態建設，提升環境容量；（3）提倡科技創新，整合人才、技術、資本、管理等創新要素，提高生態足跡供給，節約集約利用各種資源，增加單位面積自然系統的生產率和提高資源利用效率；（4）控制人口數量和加強宣傳教育，樹立生態文明理念，培養和強化市民生態消費的觀念意識和生態文明建設意識，調動群眾參與生態文明建設的積極性；（5）加大投資和政策引導，抓住“西部大開發”、“一帶一路”、“隴東能源化工基地建設”、“關中天水經濟區建設”、“華夏文明傳承創新區建設”、全省的“中心帶動、兩翼齊飛、組團發展、整體推進”區域發展戰略以及我市“四三二一”發展戰略等政策機遇，吸收先進的資金、技術，重點推進生態農業、生態工業和污染減排工程建設以及生態旅游業與生態文化建設。

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

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

[3]平涼市統計局.平涼市統計年鑒[M].北京：中國統計出版社，2012.

[4]Hardi P，Barg S，Hodge T，et al.Measuring sustainable development：Review of current practice[R].Occasional paper number 17（IISD），1997：1-2，49-51.

[5]平涼市統計局.平涼市統計年鑒[M].北京：中國統計出版社，2003-2012.

[6]Shannon C E，Weaver W.The mathematical theory of communication[M].Urbana，IL：University of Illinos Press，1949.

[7]Ulanowicz R E.Growth and development.In：ecosystems phenomenology[M].New York：Springer-Verlag，1986.

[8]陳偉.加快轉型跨越促進科學發展為建設小康平涼和諧平涼文明平涼生態平涼而奮斗——在中國共產黨平涼市第三次代表大會上的報告[R].平涼市人民政府，2011-10-26.