基于生態(tài)足跡的湖南省生態(tài)可持續(xù)性評價

曹勝++周衛(wèi)軍++羅思穎++李嬌++黃維麗++段群滔++宋彪

摘要：為了弄清湖南省生態(tài)發(fā)展可持續(xù)性狀態(tài)，選取湖南省2013年區(qū)域資源生物量和能源消費量指標(biāo)，采用生態(tài)足跡方法對區(qū)域生態(tài)消費和生態(tài)承載力進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明，湖南省2013年人均凈生態(tài)赤字為1.718 hm2，即區(qū)域發(fā)展超出了生態(tài)承載力范圍，并針對當(dāng)前處于不可持續(xù)現(xiàn)狀提出了相應(yīng)的發(fā)展對策。

關(guān)鍵詞：生態(tài)可持續(xù)發(fā)展；生態(tài)足跡；生態(tài)承載力；對策；湖南省

中圖分類號：F062.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）05-0838-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.05.010

Evaluation of Ecological Sustainability Based on Ecological Footprint in Hunan Province

CAO Sheng， ZHOU Wei-jun， LUO Si-ying， LI Jiao， HUANG Wei-li， DUAN Qun-tao， SONG Biao

（College of Resources and Environment， Hunan Agricultural University， Changsha 410125， China）

Abstract： To make clear ecological sustainable development in Hunan province， biomass resources and the energy consumption indexes of Hunan province in 2013 were selected， and quantity analysis of the regional ecological consumption and the ecological carrying capacity was carried out using the ecological footprint method. The results showed that the net ecological deficit per capita was 1.718 hm2 in 2013 in Hunan province， which indicated the regional development was beyond the scope of ecological carrying capacity. So， according to the present unsustainable situation， the corresponding development suggestions were put forward.

Key words： ecological sustainable development； ecological footprint； ecological capacity； suggestions； Hunan province

隨著全球人地關(guān)系矛盾的日益尖銳，生態(tài)環(huán)境總體呈現(xiàn)惡化趨勢，人類的生存進(jìn)一步受到威脅，生態(tài)安全研究已經(jīng)成為國內(nèi)外的前言課題和研究熱點[1-3]。然而目前集中對湖南省地區(qū)的生態(tài)可持續(xù)性的研究較少，相關(guān)研究表明湖南省生態(tài)的發(fā)展缺乏整體布局與合理規(guī)劃，嚴(yán)重制約了該地區(qū)經(jīng)濟(jì)-社會-生態(tài)的健康和持續(xù)發(fā)展[4-6]。生態(tài)承載力又可以對日益嚴(yán)重的資源與環(huán)境危機起到預(yù)警潛在威脅作用[7]。因此，本研究根據(jù)湖南省實際情況，綜合考慮耕地、草地、林地、水域、建筑用地和化石燃料地6種生態(tài)生產(chǎn)性土地類型，采用生態(tài)足跡方法，以2013年為例，全面定量評價了該地區(qū)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展總體狀況，以期為湖南省生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供指導(dǎo)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

湖南省屬于長江中游地區(qū)，地處東經(jīng)108°47′-114°15′，北緯24°38′-30°08′。土地面積2 118萬hm2，以山地、丘陵為主，全省總?cè)丝谶_(dá)到6 737.2萬人（2014年）。湖南省為大陸性亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，光、熱、水資源豐富。同時，礦藏豐富，素以“有色金屬之鄉(xiāng)”和“非金屬之鄉(xiāng)”著稱。

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

湖南省生態(tài)可持續(xù)性評價的數(shù)據(jù)來源于《2014年湖南省統(tǒng)計年鑒》及相關(guān)部門發(fā)布的統(tǒng)計公報，生物地域面積折算采用聯(lián)合國糧農(nóng)組織1993年全球生物資源平均產(chǎn)量資料。所有數(shù)據(jù)均采用Excel 2010匯總統(tǒng)計。

1.3 研究方法

1.3.1 生態(tài)足跡計算 生態(tài)足跡的概念是由加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家William Rees（1992）首次提出的，后來由其博士生Wackernagel等[8]（1996）進(jìn)一步發(fā)展和完善起來，它是定量測度區(qū)域可持續(xù)發(fā)展最為常用的生物量衡量方法，能有效衡量某地區(qū)的生態(tài)供需關(guān)系是否處于均衡狀況。生態(tài)足跡是指在一定人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模條件下，維持特定人口資源消費和廢棄物吸納所需要的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積，分別將耕地、草地、林地、化石燃料地、建筑用地和水域的面積乘以相對應(yīng)的均衡因子（表1），計算得出6類不同土地類型的人均生態(tài)足跡。生態(tài)足跡的計算公式如下：

Ef=■ej=■（rj×Ci）/（Pi×N） （1）

式中，Ef為總?cè)司鷳B(tài)足跡，ej為第j種生產(chǎn)性土地的人均生態(tài)足跡；rj為均衡因子，Ci為第i種消費品消費量，Pi為第i種消費品全球平均產(chǎn)量，N為常住人口數(shù)。

1.3.2 生態(tài)承載力計算 將現(xiàn)有不同的土地類型面積乘以相應(yīng)的均衡因子和當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)量因子（表1），就可得到湖南省的生態(tài)承載力。人均生態(tài)承載力的計算公式如下：

Ec=■cj=■aj×rj×yj （2）

式中，Ec為總?cè)司鷳B(tài)承載力，cj為人均生態(tài)承載力分量，aj為人均生物生產(chǎn)面積，yj為產(chǎn)量因子。

2 結(jié)果與分析

2.1 生態(tài)消費賬戶與生態(tài)足跡

2.1.1 生物資源賬戶 湖南省生物資源消費指標(biāo)包括農(nóng)產(chǎn)品、畜產(chǎn)品、林產(chǎn)品和水產(chǎn)品等。農(nóng)產(chǎn)品主要由稻谷、小麥、玉米和高粱等13類組成；畜產(chǎn)品主要由豬肉、牛肉、羊肉和奶類等8類組成；林產(chǎn)品主要由水果、油桐子、油茶子和板栗等9類組成，將湖南省2013年耕地、林地、草地和水域所對應(yīng)的4類生物資源消耗量折算成可以相加的世界平均生態(tài)足跡分量（表2）。

2.1.2 能源消費賬戶 能源消費項目包括煤炭、焦炭、原油、汽油、柴油、燃料油、液化石油氣、電力和熱力等能源，根據(jù)全球平均消費足跡和折算系數(shù)將9類消費能源折算成化石燃料土地面積和建筑用地面積（表3）。

2.2 總?cè)司鷳B(tài)足跡

由表4可知，生態(tài)足跡耕地的均衡面積為0.592 hm2/人，草地的均衡面積為0.525 hm2/人，林地的均衡面積為0.090 hm2/人，化石燃料地的均衡面積為0.997 hm2/人，建筑用地的均衡面積為0.173 hm2/人，水域的均衡面積為0.241 hm2/人。值得注意的是，湖南省地區(qū)雖然人均生態(tài)足跡不高，但因人口眾多，生態(tài)壓力仍然很大，總生態(tài)足跡，即6類用地的均衡面積之和為2.617 hm2/人。

2.3 人均生態(tài)承載力

由表5可知，計算得出湖南省2013年6類不同土地類型的生態(tài)承載力，耕地的人均承載力為0.290 5 hm2，草地的人均承載力為0.000 1 hm2，林地的人均承載力為0.186 1 hm2，建筑用地的人均承載力為0.541 0 hm2，總?cè)司鷳B(tài)承載力為1.021 5 hm2。同時扣除12%土地面積作為保護(hù)生態(tài)和生物多樣性，則該地區(qū)的總?cè)司鷳B(tài)承載力為0.899 hm2。

2.4 生態(tài)盈虧

為了判斷一個區(qū)域的生產(chǎn)消費行為是否處于生態(tài)系統(tǒng)的可承受范圍之內(nèi)，可將該區(qū)域的生態(tài)承載力減去其生態(tài)足跡從而得到該地區(qū)的生態(tài)盈余或赤字。按湖南省2013年常住人口6 690.6萬人計算，人均生態(tài)總消費水平為2.617 hm2，而其扣除保護(hù)生態(tài)和生物多樣性用地后的人均可利用生態(tài)承載力面積為0.899 hm2，人均凈生態(tài)赤字為1.718 hm2，湖南省的生態(tài)足跡是其生態(tài)承載力的2.911倍，同時也低于世界人均2.0 hm2的生態(tài)閾值[9]，說明該區(qū)域處于不可持續(xù)狀態(tài)，人地關(guān)系已經(jīng)十分緊張。

3 小結(jié)與討論

湖南省2013年人均生態(tài)足跡是其生態(tài)承載力的2.911倍，人均凈生態(tài)赤字為1.718 hm2，這表明該區(qū)域生態(tài)資源處于超負(fù)荷、非合理利用狀態(tài)，造成資源浪費，生態(tài)環(huán)境潛在惡化，區(qū)域可持續(xù)發(fā)展壓力面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

湖南省6類土地類型的生態(tài)足跡水平具有明顯差異，按照均衡面積由大到小排序為化石燃料地、耕地、草地、水域、建筑用地、林地，化石燃料地占總生態(tài)足跡的比率為38.10%，且化石燃料能源消費中以煤炭需求量最大。這反映湖南作為能源需求大省，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中工業(yè)生產(chǎn)占據(jù)比重較高，其工業(yè)發(fā)展和生活中能源需求強度已經(jīng)超過該區(qū)域的自身承載力限度。因此，以問題為導(dǎo)向，精準(zhǔn)施策，優(yōu)化能值結(jié)構(gòu)，提高能源利用率，重點抓好煤炭去產(chǎn)能，降低CO2排放量是減緩生態(tài)環(huán)境壓力的重要途徑。

若不考慮化石燃料消費足跡，其耕地、草地、林地和水域的人均生態(tài)足跡為1.448 hm2，也大于其人均生態(tài)承載力0.899 hm2。這說明湖南作為農(nóng)業(yè)大省，對耕地、草地和水域的利用強度過大。因此，該區(qū)域今后要嚴(yán)格土地管理，加強土地生態(tài)保護(hù)，調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，優(yōu)化資源配置，增強區(qū)域間協(xié)作，實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展，減少生態(tài)足跡，提高生態(tài)承載力，提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，形成生態(tài)安全格局。

總體而言，本研究完成了湖南省生態(tài)可持續(xù)性分析，為今后指導(dǎo)該地區(qū)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)，對不同區(qū)域差異條件下的生態(tài)資源開發(fā)分級施策具有實踐意義。但還存在一些不足之處，由于生態(tài)可持續(xù)性評價是一個要素眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，如統(tǒng)計數(shù)據(jù)時用消費量和生產(chǎn)量計算，對廢棄物污染只考慮林地對CO2的吸收，都會使結(jié)果產(chǎn)生偏差，有關(guān)湖南省可持續(xù)評價的相關(guān)定義和研究方法有待進(jìn)一步研究和完善。

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