樊玉杰++董世杰++楊佳


[摘要]文章以昭通市為例,以耕地生態足跡為切入點,運用耕地生態足跡模型和耕地可持續發展指數模型,對2015年昭通市耕地生態足跡和耕地可持續發展指數進行測算,并運用ArcGIS工具對相關測算結果進行空間分析。結論表明:昭通市耕地可持續發展情況并不樂觀,耕地可持續發展指數偏低。評價結果可為昭通市耕地資源的利用和保護提供借鑒意義。
[關鍵詞]耕地生態足跡;可持續發展;ArcGIS
[DOI]1013939/jcnkizgsc201731046
生態足跡(Ecological Footprint,EF)模型是一種定量評價人類對自然資源利用程度的方法,該模型由Ree[1]和Wackemagel[2]于20世紀90年代提出。徐中民等人于2000年將生態足跡模型引入我國[3],并在國家尺度上對生態足跡進行了介紹和研究[4],陸琰[5]、施開放、刁承泰[6]、周麗萍[7]等人分別從省域、市域、縣域角度對耕地生態足跡進行了分析,王儉[8]、章錦河[9]等人將生態足跡模型應用到水資源和旅游等行業。然而,對耕地生態足跡的研究往往集中于中東部地區[10-11],而且僅展示生態承載力和生態足跡的對比變化[12-13]或者簡單表達耕地的生態盈虧關系[14-15],而沒有關注耕地的可持續利用狀況。因此,文章對2015年昭通市耕地生態足跡以及耕地可持續發展指數進行測算,并運用ArcGIS工具對結果進行空間分析,該評價結果可為昭通市耕地資源的利用和保護提供借鑒意義。
1研究區縣概況
昭通市位于云南省東北部,地處滇黔川三省接合處,境內多山地。昭通市下轄十一個區縣,幅員23021
SymboltB@ 103公頃,其中耕地面積為7507
SymboltB@ 103公頃,占全省總耕地面積的105%,2015年全市年末總人口為5993萬人。近年來,隨著人口、經濟的快速增長,引發了一系列生態環境問題,耕地資源得不到有效的保護,嚴重阻礙了昭通市耕地資源的可持續發展。
2數據來源與研究方法
21數據來源
數據包括2015年昭通市、云南省和全球稻谷、小麥、玉米、大豆、油料、糖料(甘蔗)、蔬菜的產量和種植面積,以及2015年昭通市糧食消費量、人口、GDP等其他社會經濟數據,分別來自《2015昭通市統計年鑒》《2015年昭通市國民經濟和社會發展統計公報》《2016云南統計年鑒》《2016國際統計年鑒》。
22耕地生態足跡模型
221耕地生態足跡計算
耕地生態足跡(EF)是指為供養某一地區的人口以及吸納這些人口產生的廢棄物所必需的土地面積。[16]公式如下:
EF=N·ef=N·ni=1rAi=N·ni=1rCi/Pi
式中,N為總人口;ef為人均耕地生態足跡;r為耕地均衡因子;Ai為第i種作物類型折算后的土地面積;Pi為第i種作物的全球平均生產力;Ci為人均第i種作物消費項目的消費量。其中耕地均衡因子在很長一段時間內一般較為穩定,所以本研究借鑒的是2004年Wackernagel等[17]修改后的數據,即r=217。
222耕地生態承載力計算
耕地生態承載力(EC)可以用來反映耕地資源對人類的承載能力和供給程度,是該地真正擁有的生物生產性土地面積。[18]表達式為:
EC=N×ec
ec=a·r·y
式中,ec為人均耕地生態承載力;a為人均耕地面積;y為耕地產量因子。[19]
223可持續發展指數計算
可持續發展指數(SDI)是人均耕地生態承載力與人均生態足跡和人均耕地生態承載力之和的比值,可以直觀地反映應某一地區耕地的可持續利用程度:[20]
SDI=ecec+ef
根據SDI距離05的遠近程度,以01為等級,劃分為六種不同的類型,詳見表1。
31昭通市耕地可持續發展指數評價
昭通市11個縣(區)中,昭陽區和巧家縣的可持續發展指數低于05,屬于弱不可持續型,其余9個縣為弱可持續型,且可持續發展指數在05附近徘徊,并沒有中等可持續型和強可持續型,如下圖所示,不難看出,昭通市耕地資源的可持續發展情況總體上并不樂觀,而且由于耕地生態承載力的空間不均衡性,昭通市各縣(區)在發展社會經濟的過程中,更要注意加強對耕地資源的保護與合理利用,提高耕地資源的可持續利用性。
昭通市各縣(區)可持續發展情況
4結論
耕地生態足跡模型是評價區域耕地生態狀況的一個較為常見的方法,但是針對我國西南地區尤其是云南省以及各州市耕地生態承載力供需平衡的研究較少,因此,文章對2015年昭通市耕地生態足跡、耕地生態承載力以及耕地可持續發展指數進行測算,并運用ArcGIS工具對相關測算結果進行空間分析。結論表明,昭通市耕地可持續發展情況并不樂觀,耕地可持續發展指數偏低,并應從控制人口規模、實施嚴格的耕地保護、土地整治措施等方面控制耕地生態赤字。
參考文獻:
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