1997 — 2013年重慶市生態足跡的動態變化與分析

羅琴慧　劉秀華

摘要：生態足跡是評估區域生態可持續發展程度的重要方法。運用生態足跡方法，以重慶市1997-2013年統計數據為基礎，對重慶市1997 — 2013年的生態足跡和生態承載力進行了時間序列的測度和分析。結果表明，重慶市自直轄以來，人均生態足跡呈遞增趨勢，由1997年人均0.715 9 hm2增至2013年人均1.692 0 hm2；人均可利用生態承載力總體呈遞減趨勢，2001年以前人均生態承載力逐年減少，由0.619 1 hm2降至0.594 1 hm2，2007年降到最低點0.590 7 hm2，而后有所上升，從而導致生態赤字由1997年的0.096 9 hm2擴大至2013年的1.008 9 hm2。總體表明，該地區生態足跡超過其生態承載力，區域發展處于不可持續狀態。另外，還分析論述了從優化土地利用結構、增加科技投入、引導人們健康合理消費和控制環境污染等方面減少生態赤字的措施，以尋求重慶市生態環境與城市社會經濟協調發展。

關鍵詞：生態足跡；生態承載力；可持續發展；動態變化

中圖分類號：P967 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）06-1416-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.06.014

可持續發展的定量研究是當前可持續發展研究的熱點問題，是尋求一種最佳的生態系統以支持生態的完整性和人類愿望的實現，使人類的生存環境得以持續[1]。近年來學者對定量化評價可持續發展做了許多研究并取得了一些研究成果，如可持續性的社會—生態指標，可持續經濟福利指數（ISEW），真實發展指標（GPI）以及真實儲蓄率等，但這些方法在度量可持續發展程度方面均有其局限性[2]。

Rees和Wackernagel等1992年以來提出和發展的生態足跡指標提供了一個核算地區、國家和全球自然資本利用的簡明框架，通過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，就可以得知人類對生態系統的利用狀況，可以在地區、國家和全球尺度上比較人類對自然的消費量與自然資本的承載量[3]。近年來生態足跡法以其科學完善的理論基礎、形象明了的概念框架、精簡統一的指標體系以及方法本身的普適性在國內外相關領域得到了較為廣泛的應用。從文獻梳理中可以看出，由于生態足跡是一個靜態模型，早前學者們大多數集中選擇就一個時間的橫斷面研究區域的可持續發展狀況，缺乏在縱向時間序列研究區域生態足跡變化。本文運用生態足跡方法，以1997—2013年重慶市統計數據為基礎，測算出1997—2013年重慶市直轄17年以來的生態足跡和生態承載力變化情況，定量評價重慶市的可持續發展的狀況，同時提出了減少該區域生態赤字的相應對策，以期為重慶市生態環境建設和發展規劃提供決策參考。

1 研究區與研究方法

1.1 研究區概況

重慶位于中國西南部、長江上游地區，地跨105°11′-110°11′E、28°10′-32°13′N之間的青藏高原與長江中下游平原的過渡地帶，是長江上游最大的經濟中心、水陸交通樞紐和貿易口岸。1997年，重慶成為中國第4個直轄市。轄區東西長約470 km，南北寬約450 km，面積82 402.95 km2。地勢由南北向長江河谷逐級降低，西北部和中部以丘陵、低山為主，東北部靠大巴山和東南部連武陵山兩座大山脈。屬亞熱帶濕潤季風氣候，具有夏熱冬暖，光熱同季，無霜期長，雨量充沛，濕潤多陰等特點，全年平均氣溫18.9 ℃，年總降雨量1 025 mm。境內江河縱橫，水網密布，水及水能資源十分豐富。截至2012年，已發現并開采的礦產68余種，約占世界已知礦種的27%，探明儲量的礦產有54種，主要有煤、天然氣、硫鐵、巖鹽、鋁土、錳、大理石、石灰石、重晶石等，特別是煤、天然氣、鋁土礦、鹽礦、錳礦等的儲量、品位在中國都有明顯優勢。

1.2 研究方法

1.2.1 生態足跡計量 生態足跡是指能夠提供或消納廢物的具有一定生產能力的生態生產性土地面積。生態生產性土地是這一概念的基礎，是指具有一定生態生產能力的土地及水體，它包括化石能源地、可耕地、牧草地、森林、建設用地、水域[4]。

人類生產、生活的消費可以分為兩部分，即生物資源及能源的消費，其中生物資源的消費主要包括農產品、動物產品、水果和木材等，能源消費主要涉及煤、焦炭、原油、汽油、柴油和電力等。各種消費產品都是由相應生產性土地生產的，生態足跡正是通過生物生產性土地來計算的[5]。在生態足跡模型中，生物生產性土地主要考慮如下6種類型，即耕地、林地、草地、建筑用地、水域和化石燃料用地。由于這6類生物生產性土地面積的生態生產力不同，需要用均衡因子將各類不同生態生產力的生物生產土地面積轉化為具有相同生態生產力的土地面積。本研究中的均衡因子[1]采用全球平均值，即林地和化石燃料用地為1.1、耕地和建筑用地為2.8、草地為0.5、水域為0.2。生物資源消費足跡公式為：

ef=■（Ai×ri）=■（■×ri） （1）

能源消費足跡公式為：

ef=■（Ai×ri×θi）=■（■×ri×θi） （2）

式中，ef為人均生態足跡；N為人口數；Ai為人均i種交易商品折算的生物生產面積；Ci為i種商品的人均消費量；Pi為i種消費商品的世界平均生產能力；rj為均衡因子；θi表示第i種能源的折算系數。

1.2.2 生態承載力的計算 生態承載力（或者稱生態足跡供給）是與生態足跡相關的概念，指一定區域的生態系統能夠提供的可供人類使用的生態生產性土地總和。計算方法是將區域內各類生態生產性土地面積乘以均衡因子及產量因子后，求和得到總生態承載力，除以總人口數，即為人均生態承載力，或人均生態足跡供給。同時出于謹慎性考慮，按世界環境與發展委員會的報告《我們共同的未來》所建議的在生態承載力計算時應扣除12%的生物多樣性保護面積。計算公式如下：

EC=ec×N=N×■（Ai×ri×yi） （3）

式中，EC為區域總生態承載力；ec為人均生態承載力；N為人口數；Ai為i類型生物生產性土地人均擁有面積；ri為均衡因子；yi為產量因子。產量因子是指不同國家或地區的某類生物生產性面積所代表的局地產量與世界平均產量的差異。本研究中的產量因子取自徐中民等[6]在甘肅省1998年生態足跡計算與分析時的取值，耕地和建筑用地為1.66，林地為0.91，草地為0.19，水域為1.00。

1.2.3 生態赤字或生態盈余計算 生態赤字或生態盈余是指生態承載力與生態足跡之差，反映了區域人口對自然資源的利用狀況。區域的生態足跡如果超過了區域所能提供的生態承載力，就出現生態赤字，表明本地區的生態系統是不安全的，處于不可持續發展狀態；相反，如果小于區域的生態承載力，則表現為生態盈余，說明生態系統是安全的。計算公式如下：

ed=ef-ec （4）

2 結果與分析

2.1 重慶市生態足跡計算結果與分析

2.1.1 計算過程 根據《重慶市統計年鑒》（2000—2014年）所提供的重慶市人均消費的主要商品數量和種類，將糧食、食用油、酒類、鮮菜、豬肉、鮮蛋歸為耕地；牛羊肉、肉禽類、鮮奶歸于牧草地；干鮮瓜果和茶葉歸于林地；水產品歸于水域；原煤、石油等能源歸于化石能源地；電力消耗和建成區面積歸于建筑用地。運用生態足跡的理論和方法，計算重慶市直轄17年以來的生態足跡。其中，本研究中全球平均產量采用的是從聯合國糧農組織數據庫獲取的各類生物資源1995 — 2011年的平均產量[7，8]，計算將重慶市的生物消費轉化為提供這類消費所需要的生物生產面積。限于篇幅，計算過程以2013年為例，結果見表1。

能源消費部分主要考慮了如下幾種能源，即煤炭、油料、天然氣和電力等。計算足跡時將能源的消費轉化為化石燃料生產土地面積，采用世界上單位化石燃料生產土地面積的平均發熱量為標準，將當地能源消費所消耗的熱量折算成一定的化石燃料土地面積[1]，結果見表2。

通過以上對重慶市2013年各種生物資源、能源消費生態足跡的計算，匯總得到重慶市2013年生態足跡，見表3。

根據生態承載力計算公式，將區域內2013年各類生態生產性土地面積乘以均衡因子及產量因子后，求和得到總生態承載力，除以總人口數，即為人均生態承載力，或人均生態足跡供給。同時出于謹慎考慮，在生態承載力計算時扣除了12%的生物多樣性保護面積，結果見表4。

2.1.2 計算結果 根據上述計算結果可以得到重慶市2013年生態足跡狀況，2013年重慶市人均生態足跡為1.692 0 hm2，人均生態承載力為0.776 3 hm2，在生態承載力扣除12%的生物多樣性保護面積后人均生態承載力為0.683 1 hm2，人均生態赤字為1.008 9 hm2。人均生態赤字的存在說明2013年重慶市的生態足跡超過了該區域所能提供的生態承載力，本地區2013年的生態系統是不安全的，處于不可持續發展狀態。

采用與以上同樣的計算方法和步驟，計算了重慶1997 — 2013年直轄17年來的不同類型生物生產性土地的人均生態足跡，結果如表5所示。由表5可知，重慶市1997 — 2013年的生態足跡呈現出增加趨勢，從1997-2013年，重慶市的人均生態足跡增加了136.35%。其中，1997 — 2001年，人均生態足跡由0.715 9 hm2增加到0.770 2 hm2，變化不大，隨后大幅增長，2003年人均生態足跡為0.891 3 hm2，到2013年增加到1.692 0 hm2，是1997年的2.36倍。從生態足跡的構成來看，耕地、草地和化石燃料用地所占比重較大，2013年三者所占比例分別為25.24%、2.97%和68.59%。從1997 — 2013年，化石能源的生態足跡增加了324.66%。1997 — 2013年，耕地的生態足跡有增有減，2007年達到最低點。建筑用地的生態足跡增加了348.00%，林地的生態足跡增加了372.72%，草地生態足跡增加了200.60%。主要原因在于，重慶市直轄以來生活水平不斷提高，重慶市居民的需求結構產生了較大的變化。此外，重慶作為西部重工業城市，直轄以來經濟高速發展，重慶市居民對于交通、服務以及動物產品等的需求有了較大的提高，化石能源的消費量與日俱增，所以與之聯系的相應用地類型的生態足跡也就有了較大的提高。

2.2 重慶市生態承載力及生態盈虧分析

通過計算公式（3）和（4），利用重慶市土地統計數據測算了人均生態承載力和生態盈余。計算結果見表6和表7。由表6可見，重慶市生態承載力在1997 — 2013年間有增有減，從1997年的0.619 1 hm2下降到2011年的0.610 4 hm2，2007年為最低值0.590 7 hm2，近2～3年開始上升。這主要是由于重慶自直轄以來，伴隨城市化進程，人口持續增長，加速了人均生態承載力的減少。其中1997 — 2001年由于直轄以來城市經濟建設和社會發展，占用了一定的耕地資源，耕地的生態承載力由0.687 8 hm2減少到0.653 7 hm2，隨后幾年隨著耕地保護措施的加強，耕地生態承載力從2002年開始有所增加。但草地和水域的生態承載力幾乎沒有變化，而林地和建筑用地的生態承載力分別增加了373.75%和340.48%。主要原因在于重慶市快速城市化的影響，越來越多的農村人口進入城市生活，所以建筑用地面積有了較大的增加。近年來重慶市加強了保護林地的措施，加大了人工造林的力度，林地的生態承載力有所增加。

通過對比生態足跡和生態承載力的情況，可以看出人均生態足跡逐年增加，而生態承載力卻逐年減少，因此呈現明顯的生態赤字逐年提高（表7）。1997年的人均生態赤字為0.096 9 hm2，2002年增至0.206 3 hm2，2007年達到0.617 7 hm2，到了2013年人均生態赤字增至1.008 9 hm2，年均遞增55.36%。由生態盈虧（表7）的分析不難看出，重慶市人口對自然資源的利用逐年增加，目前已大大超過了本地生態承載能力的范圍，人地關系緊張，生態環境不斷惡化，資源環境形勢嚴峻，地區發展呈不可持續狀態。

2.3 重慶市萬元GDP生態足跡分析

萬元GDP生態足跡是計算區域每單位末端產出耗費的各種資源折算生物生產性土地面積的指標，反映經濟發展對土地資源利用率、經濟增長和技術進步對可持續發展的影響。該指標越大，區域系統資源的利用率越低，反之則說明利用率越高[9]。本研究計算了重慶市1997 — 2013年間的萬元GDP生態足跡，即用人均生態足跡除以人均國內生產總值，結果見表8。由表8可知，隨著重慶市人均國內生產總值的增加，萬元GDP生態足跡逐年減少，從1997年的1.362 9 hm2降到 2013年的0.395 4 hm2，較1997年減少了70.99%，表明資源利用率正在提高。這是因為重慶市自直轄以來，經濟的快速發展使得當地GDP大幅增加，生產工藝和技術的改善提高了土地資源的利用率。

3 小結與討論

運用生態足跡方法對重慶市1997 — 2013年生態足跡和生態承載力進行了動態的測度和分析，結果表明，重慶市1997 — 2013年人均生態足跡呈遞增趨勢，由0.715 9 hm2增加到1.692 0 hm2，人均生態承載力從1997年的0.619 1 hm2下降到2007年的0.590 7 hm2，之后幾年逐漸上升，總體呈遞減趨勢。期間生態赤字由0.096 9 hm2增至1.008 9 hm2。一方面說明伴隨著重慶城市化進程，經濟得到高速發展，重慶市居民的生活水平提高，需求結構也產生了較大的變化，對生物和非生物資源的消耗量越來越大，導致生態足跡逐步增長；另一方面也反映了城市化的發展對生態環境的最直接影響就是減少了耕地等生產性土地，間接地增加了建筑用地，加上人口增長因素，造成人均生態承載力明顯下降，地區發展已經處于不可持續的狀態。

以上結論可以看出，現在重慶市社會經濟的發展對生態環境的影響比較顯著。為了減少生態足跡，減緩生態赤字，提高區域生態可持續發展能力，促使重慶城市化與生態環境協調發展，建議從以下幾點進行改進：

1）嚴格保護各類土地資源，不斷優化土地利用結構。土地是人類生存和發展的基礎，為人類提供各種生產、生活產品。由于人口眾多，重慶市人均土地資源十分有限。因此需要完善征地審批制度，制定嚴格的土地資源保護措施，保護有限的土地資源。與此同時，由于不同類型土地的生物生產量不同，如耕地和建筑地的生態生產性產出一般要高于林地和草地，因而針對重慶市實際情況，通過合理調整各類土地資源利用結構，提高當地的生態承載力，以實現其各類土地資源的供求均衡。

2）增加科技投入，提高土地生產效率。科技發展水平對生態承載力的影響在于科技投入越大，科技發展水平越高，單位面積土地的生產率越大，地區生態承載力越高。重慶耕地總量大，但人均耕地少，坡耕地多，中低產田面積大，加上干旱等自然災害，使土地生物生產量普遍較低，也使得該地的生態承載力較低。重慶市應加大對農漁林畜牧業的扶持力度，積極推動立體化種植、稻稈還田及輪耕等生態農業，因地制宜的發展高效農產品，實現農業生產集約化和機械化，從而提高土地生產效率，減少生態赤字。

3）推行低碳生活方式，引導人們合理消費。隨著經濟發展，人類的消費需求進入了個性化、差異化和高檔化階段，在生態足跡不斷增加、生態承載力不斷減少的趨勢下，改變人們的消費模式和需求，是減少生態足跡的有效手段。因此，需要建立資源節約型的社會生產和消費體系，引導人們尋求高質量的生活消費方式，從而減少人們的生產生活對環境的負面影響，促使經濟增長與生態環境協調可持續發展。

4）控制環境污染，遏制生態環境惡化。重慶作為西部重工業城市，城市工業化發展迅速，由此帶來的大氣污染、酸雨沉降、土地退化等生態環境問題日益嚴重，加之三峽庫區生態區是長江上游生態極其脆弱的地區，資源環境問題仍十分突出，致使生態生產力不斷降低，這也是該地區生態承載力逐年下降的重要原因。因此，要減少該地區生態赤字，就需要加強生態環境的整治，全面控制環境污染，遏制生態環境的繼續惡化。

參考文獻：

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