荊門市生態足跡與生態承載力動態分析

張治會　李全新

摘要：運用生態足跡模型動態評估湖北省荊門市2006-2014年生態環境壓力。結果表明，荊門市人均生態承載力持續上升，城鎮和農村居民人均生物資源生態足跡趨同，人均生態足跡、人均生態赤字先上升后下降，于2012年達到峰值，荊門市的發展在生態上處于強不可持續狀態。提出應以資源為定位器，以市場為導航，實現三次產業融合，加強科技支撐，發展循環經濟，轉變發展方式、消費方式和生活方式等減少赤字的對策，以引領長江經濟帶健康發展。

關鍵詞：生態足跡；生態承載力；可持續發展；荊門市

中圖分類號：F127；X22 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）11-2041-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.11.010

Abstract： The ecological bearing capacity of Jingmen city in Hubei province from 2006 to 2014 was dynamically analyzed using the ecological footprint model. The results showed that per capita ecological bearing capacity increased continually， rural and urban residents per capita ecological footprint of biological resources and per capita ecological carrying capacity was converged， the per capita ecological footprint and per capita ecological deficit increased at first， then decreased， and the peak appeared in 2012. During 2006 to 2014， the development of Jingmen city was in the strong unsustainable ecological state. According to resource endowment and current situation of Jingmen， the following counter measures were put forward. Jingmen should keep resource as the locator and change the development mode earnestly to realize industry convergence， continue to develop the circular economy vigorously to realize green development， strengthen the support of science and technology and enhance the bearing capacity to realize innovative development， and change the mode of consumption and life style to reduce the deficit， in order to lead the Yangtze river economic belt to develop healthily.

Key words： ecological footprint； ecological capacity； sustainable development； Jingmen city

自然資本管理是可持續發展的核心，有效的管理依賴于對自然資本的準確度量[1]。生態足跡（Ecological footprint，EF）模型作為一種衡量自然資本定量評價工具，吸引眾多中國學者運用加拿大生態經濟學家Rees[2]提出的生態足跡理論評價可持續發展程度，分別從生態安全、適度人口規模、生態脆弱性以及可持續發展能力等方面測度不同時空尺度區域生態足跡和生態承載力，并進行客觀評價分析，主要包括以下3個特征，研究尺度主要集中在省級行政區域，地市、縣級尺度的成果較少；研究區域主要集中在東中部平原地區，西部山區特別是平原和山區接合帶研究成果較少；以靜態分析為主，動態分析成果較少。湖北省荊門市在地理位置上處于中國“心臟”，為長江經濟帶之“腰”，在“中部崛起”戰略中作為國家承接產業轉移示范區，自然資源得天獨厚，其發展在長江中上游地區極具代表性。本研究運用生態足跡模型，選取荊門市作為研究對象，對2006-2014年的生態足跡與生態承載力進行動態分析，研究經濟社會發展對生態環境的“壓力”，測算荊門市“承擔產業轉移重任”實現可持續發展的閾值，有利于荊門市主動適應新常態，實施“生態立市”戰略，積極轉變發展方式，為荊門市實現可持續發展提供決策依據，以引領長江經濟帶中上游地區健康發展。

1 研究區域概況與方法

1.1 研究區域概況

荊門市位于湖北省中部，由荊山余脈和大洪山南麓向江漢平原過渡，位于111°51′-113°29′E，30°28′-31°36′N。東接孝感，眺武漢；南連荊州、潛江、天門，望瀟湘；西靠宜昌，臨三峽；北鄰襄陽、隨州，通川陜。轄三市縣、三區，南北長131 km，東西寬155 km。漢江自北向南貫穿全境，將全市分為東西兩半。全市國土面積12 404 km2，地貌多樣，山地、丘陵、平原水網呈階梯狀分布，山地3 313.1 km2，丘陵7 473.4 km2，平原湖區1 613.8 km2。屬北亞熱帶季風氣候區，境內土壤類型多樣，適合各種農作物生長。荊門市常住人口288.91萬人（2014年），人口密度為233.0人/km2，其中鄉村人口136.48萬人，鄉村從業人員108.46萬人，2014年GDP總值1 310.59億元。

1.2 研究方法

1.2.1 生態足跡模型原理 生態足跡是指維持特定地域人群現有生活水平所消耗的資源以及消納所排廢棄物需要的具有生物性生產能力的土地面積[3]。生態承載力是指自然提供的能為人類所利用的生態生產性土地面積[4]。很顯然該模型基本前提一是能夠確定消費的絕大多數資源及所排廢棄物的數量，二是所耗資源和所排廢棄物能轉換成相應的生物性生產土地面積。這兩個基本前提通過均衡因子和產量因子來實現，使生物生產性土地面積這個指標量化后具有可比可加性，生態足跡和生態承載力相比得到生態赤字/盈余。在計算生態承載力時，扣除生物性生產土地面積的12%用于生物多樣性保護[5]。

1.2.2 具體計算模型 人均生態足跡計算公式[6]：

EF=∑ri（ci/pi）=∑ri×ai=∑aai （i=1，2，…，6）

式中，EF為人均生態足跡（hm2）；ri為第i類生物生產性土地的均衡因子；ci為第i種消費項目的人均消費量（kg）；pi為第i種消費項目的年平均生產能力（kg/hm2）；ai為第i種消費項目實際生物生產性土地面積；aai為第i種消費項目折算的生物生產性土地面積。

人均生態承載力的計算公式[6]：

EC=ri×yi×∑ai （i=1，2，…，6）

式中，EC為人均生態承載力；ai為實際人均占有第i類生物生產性土地面積；ri為第i類生物生產性土地的均衡因子；yi為第i類生物生產性土地的產量因子。

人均生態赤字或盈余計算公式：

ED=EC-EF

1.2.3 數據來源及參數選取 核算荊門市生態足跡、生態承載力所采用的基礎數據，來源于歷年《中國城市統計年鑒》、《中國農村統計年鑒》、《湖北省統計年鑒》、《荊門市統計年鑒》，部分數據來源于荊門市政府相關部門的報告、調查資料及實地調研數據整理。均衡因子變化幅度很小，在計算時采用聯合國糧食及農業組織1993年計算中國生態足跡時的標準，其中，耕地和建筑用地為2.8，林地為1.1，草地為0.5，化石能源地為1.1，水域為0.2；根據荊門市各類土地單位面積產量計算得到荊門市產量因子[7]，耕地和建筑用地為2.24，林地為3.29，牧草地為1.20，水域為1.00。

2 結果與分析

2.1 荊門市人均生態足跡計算與動態分析

根據2006-2014年《荊門市統計年鑒》，荊門市生物資源賬戶包括農作物產品、動物產品、水產品、林產品4大類；能源資源賬戶主要有原煤、焦炭、汽油、柴油、燃料油、熱力、電力、其他燃料等。研究特定區域可持續發展能力，直接獲取荊門市的消費數據，不需考慮貿易影響。生物資源消費的計算采用聯合國1993年計算世界平均產量資料；化石能源足跡的計算以全球平均能源生態足跡為標準。根據生態足跡的計算公式得到荊門市人均生態足跡（表1）。由表1知，荊門市生物資源人均生態足跡總體上略呈下降趨勢。其中，耕地資源人均生態足跡在波動中下降，由2006年的0.219 5 hm2下降到2014年的0.156 8 hm2，降幅達28.56%；草地人均生態足跡總體呈上升趨勢，由2006年的為0.193 3 hm2上升到2014年的0.209 9 hm2，上升8.59%；水域人均生態足跡由0.080 1 hm2上升到0.095 2 hm2，增幅18.85%；林地人均生態足跡在波動中小幅下降后基本穩定在0.05 hm2左右。從生物資源生態足跡的變化可以透視出區域經濟發展、消費取向和生態變化，荊門市人均GDP正處在6 000～10 000美元階段，人們生活水平提高，消費結構升級，對肉蛋奶等食品需求增加。

城鄉居民人均生物資源生態足跡均呈下降趨勢，農村居民人均生態足跡高于城鎮居民人均生態足跡，然后逐步趨同，2006年農村居民生物資源人均生態足跡比城鎮居民高33.60%，到2014年，這種差距縮小到0.92%，城鄉居民物質生活消費方式趨同，物質生活水平差距縮小，城鄉協調發展、共享發展取得了一定成效。荊門市化石能源人均生態足跡先明顯增加后下降，人均生物資源生態足跡變化較小，因此人均生態足跡與人均化石能源生態足跡變化趨勢一致，隨化石能源生態足跡波動而波動。2006-2012年，化石能源人均生態足跡由2.091 1 hm2增加到6.735 1 hm2，后者是前者的3.22倍，到2012年出現拐點，2014年化石能源人均生態足跡降到4.361 6 hm2，比2012年下降了35.23%。GDP由346.54億元增長到1 310.59億元，后者是前者的3.78倍，2006-2012年，GDP和化石能源足跡同向變動，高度正相關，荊門市經濟發展高度依賴化石能源消耗，反映了同期長江中上游地區經濟發展依靠拼資源、拼環境的發展方式。

荊門市人均生態足跡從2006年的2.635 3 hm2增加到2012年的7.215 0 hm2，出現拐點，2014年荊門市人均生態足跡下降到4.876 1 hm2，反映出2012年荊門市開始轉變經濟發展方式，運用生態協調、共生、再循環和能流、物流雙流通原理，堅持“生態、環保、高效、可持續”發展理念，采用現代生態農業平面和垂直設計的方法，探討出27種循環經濟模式，大力發展循環經濟，2013年，荊門市被納入全國循環經濟示范城市，降低化石能源消耗初見成效，實現了創新發展、開放發展，開始轉向綠色發展。

2.2 荊門市人均生態承載力計算與動態分析

由表2可知，2006-2014年荊門市人均生態承載力小幅上升，各土地類型呈小幅波動，繼1995-2005年[8]以來，荊門市人均生態承載力20年持續上升。荊門市長期嚴格執行耕地保護政策并加強土地整理開發，耕地數量有所上升；長防林工程實施，森林覆蓋率大幅增加；農業科學技術逐步得到應用。2006年人均生態承載力為1.384 7 hm2，2014年上升至1.486 2 hm2，提高了7.3%。荊門市人均生態承載力持續上升，離“全球生態標桿”1.6 hm2還有一定距離[5]，生態足跡大幅增加，人均生態赤字逐年增大，從2006年的1.250 6 hm2增加到2012年的5.760 5 hm2，2013年開始下降，2014年為3.389 9 hm2。

2.3 萬元GDP生態足跡計算及動態分析

萬元GDP生態足跡反映特定區域資源利用效度，并與利用效度負相關。荊門市在近十年間，萬元GDP生態足跡（表3）呈明顯下降趨勢，除2007、2009年有所增加外，其余年份逐年下降，2014年降到1.074 9 hm2，比2006年下降了50.19%，年均下降6.27%。近十年經濟發展中，荊門市產業結構得到了一定程度的優化，節能減排初見成效，人力、技術、資本作用日益增強，資源利用方式逐步向集約型轉變，利用效益有很大提高，與全國平均水平0.706 7 hm2（2010年數據）[9]還有差距。

3 結論

人均生態承載力小幅波動中呈上升趨勢，耕地和林地對生態承載力的貢獻最大，其次為建設用地，三者累計超過98%。耕地和林地一直處于生態盈余狀態，2014年水域和草地兩項共計赤字0.275 3 hm2。比較生物資源人均生態足跡與人均生態承載力可知，荊門市一直處于生態盈余狀態，2014年盈余0.971 7 hm2，其發展是可持續的。荊門市作為國家商品糧基地和長江中游生態屏障，擔負著國家糧食安全和長江中下游生態保護重任，應繼續加大耕地林地保護力度，防止不合理的開發和利用，突破生態承載力閾值。

荊門市人均生態足跡超出人均生態承載力，發展處于生態強不可持續狀態。人均生態足跡與人均生態承載力的比例由2006年的1.90倍增至2012年的4.53倍，2013開始降低，但2014年比例仍高達2.94倍，人均生態赤字3.389 9 hm2。根據蒂斯德爾等的觀點，將“可持續晴雨表”不可持續性分為4級：較弱不可持續（ED>0.55）、弱不可持續（0.56≤ED<1.05）、中等不可持續（1.06≤ED<1.55）、強不可持續（ED≤1.56），除2006年屬于中等不可持續外，其余年份荊門市的發展屬于生態強不可持續型。

荊門市處于粗放發展向集約發展轉型初期。化石能源生態足跡是荊門市生態赤字的根本原因，其貢獻率基本達到100%，荊門市經濟增長高度依賴化石能源消耗，依然處于拼資源、拼環境時期；萬元GDP生態足跡逐步下降，荊門市在發展中已經樹立了綠色發展理念，開始轉變發展方式，還有很大的提升空間。

4 建議

1）資源定位，市場導航，產業深度融合，實現協調發展。荊門市農業資源得天獨厚，繼續挖掘其資源優勢，從傳統農業向高效生態農業轉變，把特色農產品有效供給和質量安全作為建設的首要任務，利用好國際、國內兩個市場，重點發展國家所需的糧食作物和市場需求的地方特色優勢產業，夯實主導產業發展水平，打造區域品牌和優質農產品品牌，持續提高農民收入，做實第一產業；全力推進新型工業化，摒棄高投入、高能耗、低效益的老路，從粗放增長轉向質量效益集約型增長，從以增量擴能為主轉向調存量、做優增量，與第一產業和第三產業深度融合，提高工業經濟效率和工業生態效率，做強第二產業；挖掘農耕文化，大力拓展農業功能，帶動旅游等第三產業發展。推動“泛農化”發展，實現三次產業深度融合，推進產業結構優化升級，實現產業協調和城鄉協調發展。

2）堅持轉變發展方式，繼續大力發展循環經濟，實現綠色發展。堅持“綠水青山”、“金山銀山”服務人的全面發展的宗旨，在農業生產中，依據生物鏈法則，實現整個植物、動物、微生物之間的生態平衡，形成由農、林、牧、漁組成的多元生態農業模式，建立比較完善的生態循環經濟產業模式，把種植業、養殖業、農產品加工物流、休閑觀光旅游等產業構建成為相互依存、相互轉化、互為資源的循環系統，每個產業內部單元之間相互關聯和循環轉化，相互依賴促進，實現體系內部的雙向循環，系統之間形成供給與支撐互動的發展關系，形成區域內集群式發展、對外開放的經營體系，實現人與自然和諧共生，經濟社會持續發展，減少化石能源生態足跡。

3）轉變消費方式和生活方式。加強生態文化宣傳，樹立和諧自然觀，引導人們形成節儉的消費觀念，杜絕浪費，構建節約型社會，減少生物資源生態足跡；全面提高人們的低碳環保意識，改變人們舊有的能源消費模式，繼續大力推進清潔能源入戶工程，開發可替代新能源，減少化石能源生態足跡。

4）加強科技支撐，提高承載力，實現創新發展。以體制機制創新、科技創新作為經濟發展的動力，從傳統增長點轉向新的經濟增長點，發展智慧高效農業，加速推進農業科技落地，推廣先進農業技術，開發土地生產潛力，提高單位面積產量；應用現代信息技術特別是3S技術建立土地資源動態監測管理系統，加強對土地資源生態演變動態監測，嚴格實施土地用途管制制度，促進土地資源可持續利用；秉持大農業理念，繼續提高荊門市林地生態承載力。

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