基于生態(tài)足跡模型的天津市可持續(xù)發(fā)展研究

李鳳婷

（天津商業(yè)大學(xué) 天津 300000）

1 天津市基本概況

從自然生態(tài)環(huán)境的角度上看，天津地處中國環(huán)渤海地區(qū)的中心地帶，距首都北京僅有120公里左右，面積1.19萬平方公里，地勢主要以平原和洼地。一個地區(qū)的自然環(huán)境，特別是氣候與地貌類型都會影響著一個地區(qū)的植被以及農(nóng)作物的種植情況，從而對地區(qū)的生態(tài)足跡變化也發(fā)揮著重要的作用。

從社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境角度出發(fā)，第一，天津市的人口總數(shù)一直處于一種增長的態(tài)勢，2016年與2007年相比，這十年間的增速達(dá)到了40%左右，人口的持續(xù)增長使得該地區(qū)人類對自然資源的需求不斷加大，與土地、資源供給之間的矛盾日益加劇。第二，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平上看，天津市統(tǒng)計(jì)公報(bào)及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示該地區(qū)2016年生產(chǎn)總值（GDP）17885.39億元，比上年增長9.0%。第三，城市功能定位方面，天津是工商業(yè)城市，制造業(yè)、原材料生產(chǎn)等行業(yè)發(fā)達(dá)，正因?yàn)槿绱颂旖蛎媾R的生態(tài)壓力更大。

2 研究方法

通過分析當(dāng)前的生態(tài)足跡模型的研究，本文采用了由Wackernagel等人逐步完善的生態(tài)足跡方法——綜合法。生態(tài)足跡指生產(chǎn)一定人口所消費(fèi)的資源和吸納這些人口消費(fèi)產(chǎn)生的廢棄物所需要的生物生產(chǎn)性土地的總面積。生態(tài)承載力表示該地區(qū)的生態(tài)容量，一個地區(qū)提供給人類的生物生產(chǎn)性土地面積定義為該地區(qū)的生態(tài)承載力，當(dāng)生態(tài)足跡大于生態(tài)承載力時(shí)，為生態(tài)赤字，反之為生態(tài)盈余。

生態(tài)足跡綜合法把生物資源消費(fèi)和能源消費(fèi)項(xiàng)目分別納人生物資源賬戶和能源賬戶之中，其劃分為耕地、林地、牧草地、水域、建筑用地和化石能源用地6種土地類型，每一類土地都有詳細(xì)的消費(fèi)科目。

生態(tài)足跡的計(jì)算公式為：

式中，i為消費(fèi)品類型；pi為第i種消費(fèi)品的世界平均生產(chǎn)能力；ci為第i種消費(fèi)品的消費(fèi)量；si為第j種消費(fèi)品折算的生態(tài)生產(chǎn)土地面積，j為第類生物生產(chǎn)性土地均衡因子；為生物生產(chǎn)性土地類型。人均生態(tài)足跡的結(jié)果是總的生態(tài)足跡與人口的比值。

由于6種生物生產(chǎn)性土地的生產(chǎn)力水平不等，為了使得比較更加具有說服力，需要將不同的土地面積轉(zhuǎn)換為具有相同生物生產(chǎn)力的面積，所以引入了均衡因子的概念，在本文中選取了中國科學(xué)院劉某承對中國均衡因子的測算結(jié)果。

生態(tài)承載力的計(jì)算公式為：

式中，aj為產(chǎn)量因子，yj為折算系數(shù)（依照我國能源折算系數(shù)，將能源的具體消耗量換算為統(tǒng)一的能量單位）。

不同國家和區(qū)域同類生物生產(chǎn)性土地的實(shí)際面積由于不能夠直接進(jìn)行比較，所以在這里引入了標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)量因子這一系數(shù)對不同類型土地的面積進(jìn)行調(diào)整。本文中選擇了中國科學(xué)院劉某承博士對中國產(chǎn)量因子的測算結(jié)果。

生態(tài)盈余（赤字）的計(jì)算公式為：

式中，ED為土地生態(tài)赤字；ER為土地生態(tài)盈余。考慮到土地利用的多功能性，在比較計(jì)算過程中應(yīng)將生物多樣性保護(hù)部分（12%）從人均生物承載力中減去。

3 生態(tài)足跡結(jié)果的演化與分析

3.1 天津市的人均生態(tài)足跡的分析

根據(jù)表3-1的計(jì)算結(jié)果可以清晰地看出，2007年至2016年之間，總體上呈下降趨勢，下降幅度約為8.8%。分析原因，一方面主要是由于天津市的人口從2007年的1115萬人增加到了2016年的1562萬人；其次天津市在多方面推進(jìn)環(huán)境治理。化石能源用地的人均生態(tài)足跡趨勢與總的人均生態(tài)足跡趨勢基本一致，顯然化石能源用地的生態(tài)足跡對總的生態(tài)足跡的構(gòu)成影響較大。在下文中會繼續(xù)討論生態(tài)承載力，如果說生態(tài)承載力中化石能源位居榜首那說明當(dāng)前天津市的土地利用結(jié)構(gòu)相對合理，否則不然。

表1 天津市人均生態(tài)足跡（hm2/人）

3.2 天津市的生態(tài)承載力的分析

圖3-1、圖3-2分別是2007年和2016年各類型土地的人均生態(tài)承載力占比，可以看出近十年間天津市的建筑用地和耕地的人均生態(tài)承載力占據(jù)很大比例，這主要是由于耕地面積較與其他土地的產(chǎn)量較高，以及建筑用地的面積在逐漸擴(kuò)大，致使生態(tài)承載力不斷擴(kuò)大，但這明顯與上述生態(tài)足跡中化石能源用地位居榜首的的結(jié)構(gòu)不符合。化石能源用地的生態(tài)足跡與土地承載力明顯不對應(yīng)，這也驗(yàn)證了在上一章節(jié)中的假設(shè)，所以天津市的土地結(jié)構(gòu)利用存在不合理之處。

圖1 2007年各類型土地的人均生態(tài)承載力占比（萬hm2）

圖2 2016年各類型土地的 人均生態(tài)承載力占比（萬hm2）

3.3 天津市的人均生態(tài)赤字的分析

如果社會對生態(tài)資本及服務(wù)功能的需求強(qiáng)度接近于土地的可持續(xù)更新能力，供需相抵，那么生態(tài)系統(tǒng)處于相對平衡的狀態(tài)；如果超出了土地的更新能力則處于赤字狀態(tài)，反之為盈余狀態(tài)。在計(jì)算結(jié)果中天津市的土地利用處于生態(tài)赤字中，并且在2010年至2013年間，生態(tài)赤子處于上升的態(tài)勢，這與人口的增長、化石能源的過度使用以及土地的不合理利用密切相關(guān)。

4 可持續(xù)發(fā)展的建議

（1）增加使用清潔能源的力度，代替煤炭石油等高污染性資源。盡管不能夠全部使用清潔能源替代，但是在使用存在污染性的能源時(shí)盡量采取去污流程；嚴(yán)格把控煤質(zhì)，禁止散煤的使用，開發(fā)潔凈能源。

（2）加強(qiáng)對人口規(guī)模的合理控制。天津市的人口密度約是全國的9倍，加大了對資源的消耗力度，對于土地的承載力帶來了一定的挑戰(zhàn)。因此控制人口規(guī)模，合理疏散人群聚集程度，通過產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，外遷等形式，緩解人口壓力。

（3）加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，推動土地的合理利用。站在長遠(yuǎn)的角度上，加快生態(tài)文明建設(shè)的步伐。土地是寶貴的自然資源，必須加強(qiáng)土地的生態(tài)建設(shè)，避免對土地資源的破壞，加強(qiáng)土地生態(tài)安全，合理開發(fā)土地。

結(jié)語

（1）天津市的生態(tài)足跡呈現(xiàn)了不同趨勢的變化，但從整體上觀察，人均生態(tài)足跡呈現(xiàn)下降趨勢，這說明天津市的生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性在逐漸改善。

（2）天津市的總生態(tài)承載力是呈現(xiàn)上升趨勢的，但是加入人口因素之后，人均生態(tài)承載力呈現(xiàn)下降趨勢，這也是令人擔(dān)憂的地方，并且化石能源用地的生態(tài)足跡與土地承載力明顯不相對應(yīng)，天津市的土地結(jié)構(gòu)利用存在不合理之處。

（3）天津市的土地利用處于生態(tài)赤字的狀態(tài)中，并且在2010年至2013年間，生態(tài)赤子處于上升的態(tài)勢，這與人口的增長、化石能源的過度使用密切相關(guān)。