新疆阿克蘇地區生態足跡測算與驅動力分析

韓芳芳 石 晶

(塔里木大學經濟與管理學院， 新疆阿拉爾 843300)

隨著社會、經濟的高速發展，城市化、工業化進程的加快使得我們周邊的生態環境受到了嚴重威脅，生態環境破壞所造成的巨大經濟損失，惡性循環突發事故迭起，以往局部性、單一性的環境問題逐漸向全球性、復合性轉變。新疆阿克蘇地區位于塔里木河流域的上游地區，眾所周知，上游地區生態發展狀態的健康與否是關乎整個流域生態、經濟能否可持續發展的關鍵所在；但是近年來，由于阿克蘇地區當地居民的過度生產生活行為，使得當地面臨著水土流失加重、土地荒漠化加劇、水資源環境惡化、環境污染日趨加劇等一系列生態環境問題,這些問題已成為制約阿克蘇地區甚至整個南疆地區快速發展的瓶頸問題。

生態足跡理論是由加拿大生態經濟學家William和Wackernagel.M[1-2]于20世紀90年代初提出的用于度量可持續發展程度的一種新方法。該模型能夠比較直觀的反映某一區域經濟、社會的發展對其生態自然資源的消耗程度,從而判定人類的消費需求是否處于生態環境所能承載的范圍之內,該理論和方法是目前研究區域生態承載力和判定生態是否可持續發展的有效工具之一[3]。生態足跡概念于1999年引入國內后，接著有關于生態足跡的研究在國內迅速開展，徐中民等人(1999)[5]應用生態足跡指標理論及計算方法對1999年中國和各省(區市)的生態足跡進行了計算與分析，結果表明中國和各省(區市)的生態足跡超過了當地生態承載力，處于不可持續發展狀態；鄭暉(2013)、楊屹(2015)、安寶晟(2014)、劉明焱(2016)[6-10]分別利用生態足跡理論、模型和計算方法對甘肅、陜西、西藏、京津冀地區的生態足跡和生態承載力進行了動態分析，得出了這些地區生態盈余/赤字的生態發展狀態，并提出了相應的政策建議；朱金亮(2011)、張勃(2011)、郭榮中(2015)、向秀榮(2016)[11-14]利用生態足跡理論和方法，采用計量模型對研究區的生態足跡和承載力的發展趨勢進行相應的預測分析；王興華(2010)、都沁軍(2010)、張義(2013)[15-17]的研究大都基于土地資源、礦產資源以及水資源基礎上建立的生態足跡理論研究；王國剛(2009)、周靜(2012)、何愛紅(2013)[18-20]運用生態足跡模型從時序上對新疆、南京、寧夏地區的生態可持續發展能力進行了動態評估，并相應的提出了未來提高地區可持續發展能力的對策建議。我國目前對新疆有關方面的研究大都基于對新疆整體而言，對于新疆南疆地區的研究目前還不豐富，尤其是對南疆的阿克蘇地區這一特殊區情：生態脆弱、經濟發展粗放、較為落后地區的研究就更為不多了。

本文通過收集和整理2008～2015年的生態數據，對新疆阿克蘇地區生態安全進行時序上的縱向比較，得出了新疆阿克蘇地區生態盈虧的變化趨勢，并通過驅動力分析得出導致生態足跡變化的主要社會、經濟因素，這對于研究阿克蘇地區處于怎樣的可持續發展狀態、找出影響其生態發展失衡的癥結所在，具有一定的代表性和研究價值。

1 研究方法

1.1 生態足跡/承載力

目前，生態足跡的計算已形成一套較為完整的方法體系，該方法的核心是通過測定現今人類為了維持自身生產生活基本條件所必要消耗的資源量以評估人類生產生活行為對整個生態系統的影響；其計算是基于以下兩個基本事實[2]：一是人類可以確定自身消費的絕大多數資源所產生的廢棄物的數量；二是這些資源和廢棄物能轉化成相應的生物生產性土地。“生態生產性土地”是生態足跡法最為通用的度量基礎，根據生產形態及生產內容，全球生態生產性土地可分為化石能源地、耕地、牧草地、林地、建筑用地和水域六大類[5]。在具體計算中，各種生物或化石能源的消耗量均按一定比例化成其對應的土地面積，生態足跡及生態承載力的計算公式如下：

EF=N×ef=N×∑rt×At=N×∑rt×(Ct/Pt)

(1)

式(1)中，EF—總生態足跡；N—區域總人口數；ef—人均生態足跡；t—消費項目的類型；rt—第t項消費項目均衡因子；Ct—第t項的人均年消費量；Pt—第t項消費項目的全球單位面積年平均產量。

EC=N×ec=N×∑at×yt×rt

(2)

式(2)中，EC—總生態承載力；N—區域總人口數；ec—人均生態承載力；t—消費項目的類型；at—生物生產性面積；yt—產量因子；rt—均衡因子。

1.2 生態盈余/赤字

一個地區的生態足跡與生態承載力的大小決定了該地區是否處于生態盈余或赤字狀態，將二者做差，如果生態承載力大于生態足跡，則產生生態盈余，反之則為生態赤字。生態盈余表明該區域內的生物資源總量能夠支持和滿足當今人類的需求，說明該地區發展模式處于生態系統較為安全的發展狀態[6]。而生態赤字則反映了該區域內人類對資源環境的需求遠遠超出了其環境所能承受的最大供給，要維持此種狀態下的消費需求，需從區外進口不足的資源，說明該區域的生態系統安全受到威脅。

在生態足跡理論模型中，生態盈余/赤字是衡量研究區生態環境是否可持續的重要指標。其計算公式為：

ES=EC-EF

(3)

1.3 數據來源

本文計算數據來源于2008～2016年《新疆統計年鑒》及新疆阿克蘇地區統計年鑒、新疆阿克蘇地區國土資源、國研網統計數據庫以及聯合國糧農組織統計數據庫，根據世界自然基金會公布的全球核算標準確定計算方法中所涉及的均衡因子與產量因子。

2 研究結果

2.1 生態足跡

根據式(1)生態足跡的計算公式得出各類土地類型的生態足跡量(見表1)。為方便計算與比較，文中在計算時所采用的均衡因子為世界自然基金會提出的土地均衡因子[7]：耕地和建筑用地為2. 21，草地0. 49，林地1. 34，水域0. 36，化石能源用地1. 34。由表1可知，阿克蘇地區2008～2015年間的生態足跡總體呈逐步上升趨勢；縱觀8年間的數據，人均生態足跡從2008年的3. 387 9 hm2/人增加到2015年的5. 588 hm2/人，增幅達39. 4%；其中，耕地用地、草地用地、林地、水域、化石燃料用地和建筑用地的生態足跡都一定程度的增加。從這六大類生產性土地生態足跡的變化中可以發現：草地用地、化石燃料用地的生態足跡變化較為明顯，增幅分別達到了26%和61%；而耕地、林地、水域和建筑用地的生態足跡的變化幅度則相對較小。

表1 阿克蘇地區2008～2015年各類土地類型生態足跡 (ha/cap)

2.2 生態承載力

根據式(2)生態承載力的計算公式得出各類土地類型的生態承載力量(見表2)。為方便計算與比較，文中所涉及的產量因子指標采用Wackernagel等在相關的生態足跡文章中運用的指標因子數值[7]：耕地、建筑用地、草地、林地的對應數值分別為1. 66、1. 66、0. 19、0. 91。由表2可知，阿克蘇地區2008～2015年間的生態承載力總體呈逐步下降趨勢；縱觀8年間的數據，人均生態承載力從2008年的2. 580 646 hm2/人下降到2015年的2. 379 2 hm2/人，降幅達7.8%；其中，耕地用地的生態承載力從1. 390 1 hm2/人下降到了1. 199 4 hm2/人、草地用地的生態承載力從0. 841 7 hm2/人下降到了0. 689 4 hm2/人，而林地用地、水域用地、化石燃料用地、建筑用地的生態承載力則有微幅的上升，這種微幅的上升趨勢可能與當地政府近年來對于該地區生態環境的保護息息相關。從這六大類生產性土地生態承載力的變化中可以發現：耕地用地、草地用地的生態承載力變化較為明顯，降幅分別達到了16%和22%，而林地、水域、化石燃料用地和建筑用地的生態承載力數據變化幅度相對較小。

表2 阿克蘇地區2008～2015年各類土地類型生態承載力 (ha/cap)

2.3 生態赤字/盈余分析

根據式(3)生態赤字/盈余的計算公式得出各類土地類型的生態足跡與生態承載力比較表(表3)。由表3可知，阿克蘇地區2008～2015年人均生態足跡需求與人均生態承載力供給之間盈虧關系的發展趨勢一直處于生態赤字狀態,且生態赤字呈急速上升趨勢，赤字程度更是達到134. 87%。我們可以發現,人均生態足跡與生態赤字的變化趨勢基本一致；這是由于阿克蘇地區近年來經濟的高速發展使得人們過多的生產生活行為對生態需求進一步加大，與此同時生態供給卻逐年下降的相差結果。從以上數據可以看到阿克蘇地區的生態發展狀況近8年來一直處于不可持續狀態，其資源的消費量遠遠超出了環境的承載力。

表3 阿克蘇地區2008～2015年人均生態足跡與人均生態承載力比較

3 阿克蘇地區生態足跡驅動因子分析

3.1 驅動因子的選取

生態足跡的時間序列演變與社會經濟發展是緊密聯系的[8]。近年來，阿克蘇地區經濟發展迅速，城市化進程加快，居民生活水平不斷提高，消費結構變化明顯。經濟結構中多種因素變化均可能導致人類對生物資源量的需求量的增加，因此，本文在參考其他文獻的基礎上，針對阿克蘇地區實際情況，選取了經濟發展、人口、消費情況、土地利用結構這4個驅動因子，建立了生態足跡影響因子指標體系，見表4所示。根據阿克蘇地區發展和生態資源需求之間的關系，選擇以下15個驅動力指標來反映生態足跡變化原因，為了綜合比較這15個指標對生態足跡變化的影響大小，運用SPSS軟件分別將經濟發展驅動因子的6個指標通過主成分分析方法降維成一個綜合指標來代表經濟發展驅動因子；將人口中的2個指標降維用一個綜合指標代替人口驅動因子；將消費中的4個指標降維成一個綜合指標來代替消費驅動因子；土地利用結構中的3個指標降維成一個綜合指標來代表土地利用結構驅動因子。通過軟件所計算出的相關矩陣，提取因子，然后計算因子得分，分別得出了4組驅動因子的綜合得分，主要結果見表5。

表4 各驅動因子指標體系

表5 各指標的綜合得分

3.2 模型的建立

以人均生態足跡為被解釋變量，將降維后的四組綜合指標：經濟發展A、人口B、消費情況C、土地利用結構D作為解釋變量建立線性回歸模型。

Yi=β0+β1A+β2B+β3C+β4D+ui

其中，Yi—表示人均生態足跡，A—表示經濟發展，B—表示人口，C—表示消費情況，D—表示土地利用結構

β0、β1、β2、β3、β4—表示待定系數ui—表示隨機誤差項

表6 回歸結果

通過表6中的回歸結果，可決系數為0.999，說明模型擬合優度較好。方程F統計量為1 336.451，通過顯著性檢驗，回歸方程效果顯著。顯著性概率(Sig.)中，經濟指標、人口指標以及土地利用結構指標均達到了1%的顯著性水平，消費指標未達到顯著性水平，但因其系數的符號為正，則說明消費指標對人均生態足跡變化具有正向的影響。通過回歸結果所示，經濟指標、人口指標、消費指標、土地利用結構均對生態足跡起到正向作用，是導致阿克蘇地區生態足跡增加的重要原因。其中，人口指標和經濟指標對阿克蘇地區生態足跡變化的影響程度最高。

4 結論

4.1 從生態足跡看，阿克蘇地區8年間的生態足跡量呈增長趨勢，表明阿克蘇地區的人口對自然生態的需求日益擴大；在各類生態生產型土地中，化石燃料用地的需求量最大，草地用地次之；在各土地類型的變化趨勢上看，生態足跡呈不斷擴大趨勢。

4.2 從生態承載力看，阿克蘇地區耕地和草地用地提供的承載能力相對較大，這是由阿克蘇地區自身的生產方式及資源利用方式決定的。就各類生態生產性土地面積的變化總體趨勢而言，生態承載力呈下降趨勢，表明這一區域的生態服務能力逐年下降。以維吾爾族少數民族為主要聚居地的阿克蘇地區，是國家經濟社會安全穩定重點扶持區，具有獨特的政治和經濟地位；農牧結合、以農為主的功能定位要求該區域必須提供能夠滿足眾多少數民族生活習性的生產生活要素，包括充足的草場資源，化石能源等，這一系列要求加劇了阿克蘇地區的生態承載壓力。

4.3 從阿克蘇地區生態足跡驅動力因素分析來看，經濟增長與用地需求密不可分；在現今的經濟增長模式下，高經濟增長往往伴隨著高昂的環境成本。其中，阿克蘇地區是一個以農為主，農牧結合發展的地區，以維吾爾族為主的少數民族特有的生產生活行為方式很大程度上影響了當地的生態足跡及其生態承載力的變化。

5 對策建議

為緩解生態壓力、解決生態赤字等問題,實現阿克蘇地區生態經濟系統的可持續發展,針對上述分析,提出以下對策建議:

5.1 提高資源利用效率，引進新技術，增加單位土地面積產出量。阿克蘇地區特殊的地理人文因素使得當地人們對化石能源及草場資源的需求量加大，從而導致環境污染日益嚴峻、草場資源不斷退化、載畜能力急劇下降等一系列問題；因此,合理利用土地資源,不斷實現能源資源的高效利用率,引進先進技術，提高相應化石燃料用地及草地用地的生產能力及單位面積產量，才能最大程度上滿足人口對有限資源的更多需求。

5.2 調整產業結構，集中發展綠色新能源等產業。由于阿克蘇地區農牧結合、以農為主的生產經營方式使得該地區生產結構單一、比例失衡，且粗放式的生產經營模式也阻礙了當地城鎮化的發展進程；因此，該地區應當結合本地發展實際，合理布局產業結構比例，縮減不適應本地區自然條件的農業種植面積、草原放牧量，減輕開礦和礦產勘探，相應的增加第三產業比重，集中發展綠色新能源產業才是緩解生態赤字的有效途徑。

5.3 加強政府政策落實力度，提高當地生態建設效益。政府需要積極引導、完善相應的土地保護政策、優化產業結構、尋求積極有效的社會經濟發展模式來緩解該區域生態需求和生態供給的矛盾,以期促進整個塔里木河流域及南疆地區社會、經濟與生態環境的協調長足發展。

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