基于生態足跡理論的西安市人口與環境可持續發展評價研究

梁靜+張丹

摘 要：近年來，隨著西安城市規模和人口數量的不斷增加，人口對生態環境、資源的不斷增加的需求與城市環境資源的有限供給之間的矛盾，已成為阻礙西安城市發展的重要問題。因此，為保障西安城市發展的可持續性，生態足跡模型對西安市人口與環境的可持續發展現狀進行評價，并選用2003—2015年的相關數據，從而測算出了西安市的生態足跡、生態承載力和生態赤字，并針對上述的結果提出西安可持續發展的對策。

關鍵詞：生態足跡；西安市；人口與環境；可持續發展；評價

中圖分類號：F299.21 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2017）30-0115-03

隨著我國城鎮化步伐的加快，城鎮人口不斷增加，對土地的需求也越來越大。西安作為中部崛起省份中的一個重要城市，無論是在地理位置，還是在戰略位置上，都有著極其重要的作用，從而使得西安成為西北地區的重要政治、文化和經濟中心。而隨著西安城市的不斷發展，人口和環境之間的矛盾日益凸顯出來，并嚴重影響著西安生態環境的可持續發展。因此，在現有城市土地的基礎上，如何加強對城市環境資源的利用，從而提高西安生態承載力，成為目前西安發展思考的一個重要問題。對此，在上述背景下，運用生態足跡模型，就西安市在2003—2015年的生態足跡和生態承載力的演變規律進行分析，并最終計算出西安市的人均生態赤字，以此就西安市的可持續發展問題進行探討，從而為西安發展提供參考。

一、生態足跡的基本理論

（一）生態足跡的定義

本文提出的生態足跡理論，是由著名的生態經濟學家E.R.William和M.Wackernagel提出的一種分析方法。這種方法主要用于測度人類對目前自然資源利用的程度的一種評價方法。在該方法中，通常對生態足跡精心計算，并以以下兩點作為事實：第一，人類在生產活動中消耗的資源以及其所產生的廢棄物的整體數量；第二，產生的這些廢棄物和消耗的資源，所能夠轉換成為的相應生物生產面積大小。因此，從某種角度來講，可以將生態足跡看成是一組基于土地面積的一個量化指標，并在該量化指標下，可以得到其在一定的人口和經濟規模下，其維持資源消費和廢棄物吸收所必需的生態生產性土地面積。而且這一面積還可以與相同條件下生態承載力面積進行比較。換句話說，就是將人類消費所需要的自然資產的“利息”（生態足跡EF）與自然資產產生的“利息”（生態承載力EC）轉化為可共同比較的土地面積。如果將生態足跡EF看成是一種需求，生態承載力EC看成是生態系統所能提供的一種供給。由此，通過EF和EC之間的比較，可以得到該區域的生態安全的程度。如果EF>EC，那么說明該區域出現生態赤字，認為該地區的生態處在超負荷運轉的狀態，需要通過各種措施，保障該區域的可持續發展；如EF

（二）基本原理

1.均衡因子與生態足跡計算。結合朱曉（2008）關于生態足跡的研究，將整個計算過程分為兩個部分：一部分為生態足跡供給，另一部分為生態足跡消費。其中，生態足跡的計算中，對生物生產性面積的計算只考慮耕地、水域、建筑用地、化石燃料用地、牧草地等幾種類型。而在具體的計算中，則更好地區分不同生產力下的生物生產性土地的面積，從而方便比較，引入均衡因子rj，將得到的生物生產面積直接乘以rj，從而達到將數據標準化的目的。

（2）式中，EF表示總生態足跡（單位：世界公頃），EFi表示為第i項消費品的生態足跡（單位：世界公頃），Ci表示第i種消費品的整體消費總量（單位：噸），Pi表示為第i種消費品的世界平均產量（單位：噸公頃），Ei則表示為第i種消費品所需要占用的土地類型的rj（單位：世界公頃）。

2.產量因子與生態承載力計算。生態承載力作為評價的一個重要指標，在對其進行計算中，因為同類生態生產性土地下的生產力其本身存在一定的差異。因此，在進行計算的過程中，不能進行直接的對比，而引入產量因子，從而將不同地區下的同類生態型土地進行轉化，變為可比面積的參數，然后將不同區域的計算結果，再來乘以這個產量因子，這樣才能進行同類型的比較。目前我國對產量因子的計算也有一定的參考數據，如將耕地、建筑用地的產量因子設定為1.66，將林地的產量因子設定為0.91，將草地和水域的產量因子設定為0.19和1.00，將石化原料的產量因子設定為0。因此，根據上述的分析，將生態承載力的計算公式表示為：

（3）式中，EC為區域的總生態承載力（單位：世界公頃），ECj為第j土地利用類型的生態承載力（單位：世界公頃），Aj為第j種土地利用類型的實際面積（單位：公頃），Yj為第j種土地利用類型的產量因子（單位：無量綱），Ej為第j種土地利用類型的均衡因子（單位：世界公頃）。

二、模型實證

（一）西安概況

西安作為我國中部崛起戰略中的一個重要城市，其位于黃河流域中部的關中盆地，南面倚靠秦嶺山脈，北面緊挨渭河平原，地勢平坦，土壤肥沃，整體面積10 108km2。而西安作為我國中西部地區規模最大的城市，其在城市化進程中發展迅速，并且人口數量急劇增加，并預測在“十三五”期間增加到1 000萬人的規模。由此，大規模人口的增加，給西安土地利用和整個生態環境帶來巨大的壓力。

（二）模型計算結果

為方便對西安生態足跡進行計算，其中的產量因子和均衡因子都嚴格按照上述規定的值進行計算，由此可以得到表1和表2的計算結果。

三、結論

通過上述的計算可以看出，其中的林地、建筑用地和化石能源用地占用的面積在逐步的增加，從而說明西安市在發展中加強了城市綠化建設，同時其人均生態足跡和總的生態足跡呈現逐年增加的趨勢，人均生態足跡從2003年的 0.7634 增加到了2015年的1.2731，這說明隨著經濟條件的改善，人們傾向于追求更多的物質享受，導致生態足跡增長較快。同時，通過計算得到人均生態承載力從2003年的0.5251下降2015年的0.3731，總的生態承載力也是持續下降。與此相對應的是人均生態赤字和總的生態赤字呈一路上揚趨勢，這說明隨著工業化進程的加速以及城市規模的擴大，西安市的環境、生態資源及可持續發展都受到嚴峻的挑戰。因此，對于西安市來講，要加強對清潔能源的利用，多發展綠色產業，降低城市高能耗污染，同時加強對城市的合理規劃，從而提升西安整體的可持續發展水平。

參考文獻：

[1] 朱曉.新疆人口與環境可持續發展的定量評價——基于生態足跡理論[J].生態經濟，2008，（7）：110-114.

[2] 曹智，閔慶文，劉某承，白艷瑩.基于生態系統服務的生態承載力：概念、內涵與評估模型及應用[J].自然資源學報，2015，（1）：1-11.

[3] 王建洪，任志遠，蘇雅麗.基于生態足跡的1997—2009年西安市土地生態承載力評價[J].干旱地區農業研究，2012，（1）：224-229.

[4] 師曉娟，石惠春.基于改進生態足跡模型的蘭州市生態可持續評價[J].甘肅農業大學學報，2012，（3）：74-79.

[5] 蘇美娜，蔣欣蕓，張婧，李強.西部大開發前后陜西省可持續發展狀態評價[J].北京師范大學學報：自然科學版，2016，（2）：178-183.

[6] 張靜，任志遠.陜西省城市可持續發展系統協調性評價[J].地域研究與開發，2016，（4）：79-84.

[責任編輯 劉兆峰]