武漢市生物資源生態足跡動態分析

王康

(中南民族大學，湖北 武漢 430074)

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武漢市生物資源生態足跡動態分析

王康

(中南民族大學，湖北 武漢 430074)

本文以湖北省武漢市為例，以生態足跡計算方法對武漢市經濟是否可持續發展進行動態分析。通過對武漢市2004-2013年的生態足跡動態變化過程。結果表明：武漢市生態足跡由2004年的0.026092hm2/人到2013年的0.07414hm2/人，上漲幅度達到了0.048048hm2/人。生態承載力由2004年0.0194hm2/人上升至2006年的0.033959hm2/人，再又慢慢下降至2013年的0.0193 hm2/人。生態足跡是生態承載力的3倍以上；這說明武漢市總體上經濟發展方式正在由粗放、消耗型向集約、節約型轉變。因此，一方面必須要堅持提高資源利用率，另一方面也需要優化土地結構、控制人口增長、提高人口總體素質、樹立科學消費觀念等來促進武漢市經濟可持續發展。

生態足跡；生態承載力；經濟可持續發展

1 文獻綜述

生態足跡最初是1992年由加拿大生態經濟學家Rees首次提出，由他的學生Wackernagel提出具體的計算方法，其定義為：在既定的人口和經濟條件下，一個區域內所消耗的資源與所需吸收的廢棄物所需要的生產性土地面積。自1999年引入我國以來，引起了國內學者的極大興趣。楊開忠，楊詠等(2000)介紹了生態足跡分析方法的理論框架和計算方法[1]；張志強，徐忠民，程國棟等(2001)對中國一些省、地區經濟生態足跡計算[2]。郭秀銳、楊居榮、毛顯強(2003)正對以廣州為例的城市生態足跡的計算[3]。趙翠娥、丁文榮(2013)對昆明市2000-2010年的生態足跡動態分析[4]。熊鷹(2012)則從生態足跡供需角度研究了湖南省1998-2006年的生態足跡動態變化[5]。目前國內期刊上發表的相關主題的文章三百余篇，但這些研究大都是以某個地區和單個年份為載體的靜態分析，對大城市的生態足跡動態研究較少，故筆者試圖研究武漢2004-2013年生態足跡計算，以研究武漢市可持續發展程度，以期為武漢市建設提供切實可行的合理化建議。

2 研究方法

2.1 生物資源生態足跡模型

在本文研究中，使用生產性生態足跡。生產性生態足跡是指在既定的人口和經濟條件下，一個區域內維持這些人口所消費的資源和吸收的廢棄物所需要的面積[6]。生態足跡包括了生物資源生態足跡，能源生態足跡和貿易所產生的生態足跡，筆者僅就生物資源生態足跡(ecological footprint of biological resource)進行計算。

其計算公式為：

EF=N·ef=N∑rjAi=N·rj∑(ci/pi)

(1)

ef=EF/N

(2)

式中：EF為總的生態足跡；N為總人口數；ef為人均生態足跡(hm2/cap)；Ai為第i種消費項目則算的人均占有的生物生產面積(hm2/cap);ci為i種商品的人均消費量；pi為i種商品的平均生產能力；j為生物資源生產性土地類型(耕地、林地、草地、水域)；rj為均衡因子，因為單位面積耕地、牧草地、林地等的生物生產能力差異很大，為了將他們轉化為相同生產能力的面積，所以在每類型生物人均生產面積前乘上一個均衡因子(權重)。本文將采用2006年世界野生基金會(WWF)“生活的星球”報告中的均衡因子，即耕地2.21、草地0.49、林地1.34、水域0.36。

2.2 生物資源生態承載力模型

生物資源生態承載力(ecological capacity of biological resource)指的是在某一個區域內能夠提供給人類的生態生產性土地面積的總和。本文中的生物資源生態資源承載力舍去了化石能源地和建筑用地，包括了耕地、牧草地、水域、林地等四種類型。由于不同國家或區域的資源稟賦不同，不僅單位面積不同土地類型生物生產能力不同，而且同種土地類型不同地區間的生產力也有很大的差異。為了減少差異，我們可用產量因子(yield factor)調整。產量因子是某個區域某種類型的土地平均生產力與全球同種類型的土地平均生產力的比值。因此，生態承載力的表達式為:

EC=(1-bd)·N·ec=(1-bd)·N·∑ajrjyj

(3)

ec=EC/N

(4)

式中：EC表示區域總生態承載力；N表示人口數；ec表示人均生態承載力(ha/cap)；aj表示人均生產性土地面積；rj表示均衡因子，同上；bd表示保護生物多樣性的面積比例，一般為12%。yj表示產量因子，本文常量因子將引用Wackernagel計算中國生態足跡時所采用的值，即耕地1.66，草地0.19，林地0.91，水域1.00。

2.3 生態赤字與生態盈余

生態赤字/盈余是衡量一個國家或地區經濟是否可持續發展的最終指標，即生態承載力與生態足跡的差值，用來反應一個地區的可持續發展狀況。因此，其表達式為：

ED(ER)=EC-EF

(5)

式中ED表示區域總生態赤字，ER表示區域總生態盈余。EC為區域總生態承載力，EF表示區域總生態足跡。若當生態承載力小于生態足跡時，則出現ED，表示出現生態赤字。

3 計算及分析

3.1 生態足跡計算與分析

經過對武漢市2005-2014年的《武漢統計年鑒》 、《湖北統計年鑒》的相關數據和資料進行統計、計算，得出武漢市2004-2013年的人均生態足跡。從中得出，武漢市2004-2013年人均生態足跡總體來說呈上漲趨勢。由2004年的0.026092hm2/人到2013年的0.07414hm2/人，上漲幅度達到了0.048048hm2/人。在各種類型土地利用中，耕地、草地、水域的人均生態足跡變化較大，且占人均總生態足跡比重較大。其中草地的生態足跡是2004年的9倍，水域是2004年的10倍；耕地的生態足跡總體在持續下降，從2004年的0.003351hm2/人，下降到2013年的0.00161 hm2/人，接近2004年生態足跡的1/3；相對于其他三種土地類型而言，林地的生態足跡變化不大。

3.2 生態承載力的計算與分析

通過對《武漢統計年鑒》[7]、《湖北統計年鑒》[8]的相關數據和資料，使用公式(3)、(4)進行計算得到武漢市2004-2013年人均生態承載力。從中得出，武漢市2004-2013年人均生態承載力變化不大，先從2004年0.0194hm2/人上升至2006年的0.033959hm2/人，再又慢慢下降至2013年的0.0193 hm2/人。耕地的生態承載力總體呈下降趨勢，從2004年的0.005563hm2/人，下降到2006年的0.0027149 hm2/人，接著又上升至2012年的0.00503 hm2/人，又下降至2013年的0.00267 hm2/人；草地的生態承載力變化不大；而水域的生態承載力也是下降的幅度較大，從2004年的0.003407hm2/人到20013年的0.000364hm2/人。林地呈階段性增長，從2004年0.015596hm2/人下降至2007年0.01337hm2/人，而后又增長至2013年的0.01842 hm2/人。這說明武漢市在這十年來，在經濟發展過程中對耕地、水域使用強度較大，使得耕地、水域的承載力下降，對經濟可持續性帶來不良影響。林地并不是呈持續增長，而是出現階段性增長。這與武漢市近年來大推行退耕還林，推進武漢城市圈建設有密切的聯系，這些舉措進一步加強了武漢市森林面積的增長，增強了林地的可承載力。

3.3 總生態盈余與生態赤字的計算與分析

通過對以上表中的數據帶入公式(1)、(3)、(5)中進行計算得到2004-2013年武漢市總生態足跡、生態承載力、生態赤字。2004-2013年間，武漢市總生態赤字在不斷地波動上升，2004年到2010年生態赤字變化不大，但是從2011-2013年生態赤字增長了將近9倍。說明武漢市在這近十年以來，雖然生態足跡和生態承載力均在不斷上升，但是由于生態足跡的增長量始終超過了生態承載力的增長量，因而導致了武漢市生態赤字不斷地波動上升。從圖上表明2013年總生態足跡需求已經達到了該供給的300%左右。

4 結論

通過對武漢市近十年的生態足跡時間序列的計算分析，發現武漢市的發展遠遠超過了自然能夠提供的生產力。從整體來看，近十年來生態足跡增長很快，而生態承載力卻變化不大，生態赤字逐漸增大，嚴重制約著當地的經濟可持續性發展 。從這種情況來看，短時間內其生物資源生態赤字不會出現減少的情況，不可持續性的發展也很難得到改觀。

該地區的資源過度利用只能通過對本地區的內部資本存量進行彌補生態承載力的不足。但是從長遠來看，則必然會破壞生態環境的循環，以至于達到惡性循環的情況，繼而進一步會減低生態足跡的供給能力，致使生態赤字不斷擴大。

根據以上實際情況，武漢市應當在以下方面采取措施：

(1)優化土地結構

由上述情況可知，武漢市四個土地利用類型中，耕地、草地、水域三種類型土地生態足跡減少較快。所以，一方面我們需要控制建設用地占用耕地的規模及速度，通過農地整理新增耕地，改善耕地生產條件。另一方面我們也需要改良土壤，提高耕地質量。在草地利用方面，一方面要呼吁大家理性消費，減少對肉制品的需求。另一方面應當實行保護與建設兵種的原則，編制好草地資源開發的規劃，做好草地的劃分和確定工作，實行嚴格管理，實現草地的可持續性發展。 在水域方面，一方面我們需要呼吁大家減少對魚類等水資源產品進行消費，保持節約。另一方面，政府應當出臺相應的政策和稽查機構，通過巡查、暗查等方式對破壞水資源環境行為進行罰款，教育。從而保證水資源的合理利用。

(2)提高資源利用率

為了實現武漢市農業發展模式由粗放、消耗型向集約、節約型轉變，應當積極的通過科學技術的進步來促進生物資源的利用效率的提高。堅持開放與節約并重，按照減量化、再利用、資源化原則，積極探索低碳經濟的發展方式，大力發展循環經濟。實行最嚴格的土地保護制度和資源管理制度，提高區域可持續發展能力。

[1] 楊開忠，楊詠.生態足跡分析理論與方法[J]地理科學進展,2010,15(6)：630-636

[2] 張志強，徐中民，程國棟，陳東景.中國西部12省(市區)的生態足跡[J].中國農業科學,2005,38(4)：1-8

[3] 郭秀銳，楊居榮，毛顯強.城市生足跡計算與分析(以廣州為例)[J].地理研究,2003,22(5)：655-662

[4] 趙翠娥，丁文榮.昆明市2000-2010年的生態足跡動態分析[J].中國人口資源與環境,23(5)

[5] 熊鷹，湖南省生態足跡與生態承載力的動態變化分析[J].生態環境學報.2012,21(10)：1683-1688

[6] 何偉，胡鴻興，沈虹，王鈺，徐福留.湖北省“兩圈”生物資源生態足跡動態分析[J].中國人口資源,2011,21(2)

[7] 武漢市統計局.2004-2013年武漢統計年鑒.

[8] 湖北統計局.2004-2013年湖北統計年鑒.

[9] 和麗萍，陳靜，劉麗萍.滇池草海流域生態足跡與生態承載力分析[J].生態環境，2009(01)：347-361

王康(1992-)，男，漢族，湖北通山人，碩士研究生，中南民族大學，環境經濟學。

F061.5

A

1671-1602(2016)22-0106-02