基于生態足跡模型的淮北市自然資本利用研究

任彩鳳, 程艷妹, 鄭欣, 周立志

基于生態足跡模型的淮北市自然資本利用研究

任彩鳳, 程艷妹, 鄭欣, 周立志*

安徽大學資源與環境工程學院, 安徽大學礦山環境修復與濕地生態安全協同創新中心, 合肥 230601

流量資本和存量資本是構成自然資本的兩個要素, 核算自然資本是合理利用自然資源的前提。從人均足跡廣度和人均足跡深度著手, 引入生態壓力指數、資本流量占用率、存量流量利用比、萬元GDP生態足跡、生態系統多樣性指數、生態經濟系統發展能力指數和生態適度人口7個指標, 定量分析2010—2016年淮北市對資本要素的占用情況以及生態系統的發展能力。結果表明: 淮北市在7年間, 人均三維生態足跡整體呈增加趨勢, 由2010年的4.17524 ha·cap–1增至2016年的5.17289 ha·cap–1; 人均生態承載力保持在0.21000 ha·cap–1左右的水平; 足跡深度由2010年的1.91949波動下降至2016年的1.75738, 足跡廣度處在0.15500—0.16900 ha·cap–1之間。盡管淮北市資源利用的效率較高、發展潛力大, 但7年間一直消耗資本存量, 生態系統處極不安全狀態, 土地利用極不公平, 人口數嚴重超標, 淮北市資源、環境與發展需求之間的矛盾巨大。促進淮北市可持續發展要求合理規劃土地、開展植樹造林工程、提高農業科技水平; 倡導節約型生產和消費模式、優化產業結構、加強環保宣傳力度。

三維生態足跡模型; 自然資本; 足跡廣度; 足跡深度; 淮北市

0 前言

區域生態系統是一個由自然、社會和經濟系統構成的復合生態系統, 其可持續發展受到人們的廣泛關注。自然資源和生態環境是維持區域社會經濟發展的根本[1]。生態經濟學家普遍認為自然資本由流量資本和存量資本構成, 流量資本是指可再生資源及其生態服務的年際供給; 存量資本是指不可再生資源的累積儲備, 僅在流量資本不足時才會被消耗[2]。對自然資本需求及供給的核算是合理利用自然資源的前提[3], 維持存量資本的恒定是實現可持續發展的必要條件[2,4]。1992年生態足跡概念被首次提出[5], 后發展成為經典的生態足跡模型[6], 通過測度區域生態足跡和生態承載力在二維尺度上評價區域可持續發展狀況[7], 是量化區域自然資本利用狀況的有效手段[7], 但在測度過程中存在無法區分流量資本和存量資本等不足[8]。在此基礎上, Niccolucci等在2009年提出三維生態足跡模型的概念[9], 引入表征自然資本流量利用程度的足跡廣度和表征自然資本存量占用水平的足跡深度兩個指標[10], 實現生態足跡研究在三維尺度上向縱深的拓展[11]。

資源型城市是以本地區自然資源開采、加工為主導產業的城市類型[12], 資源開發進入后期或末期時發展處于枯竭狀態, 形成了資源枯竭型城市[13]。資源枯竭型城市對自然資源的利用和需求量較大, 其發展受資源限制[14], 掠奪式的開采模式導致資源過度消耗、生態環境破壞、產業發展乏力等問題, 它的可持續發展包括生態、環境、社會和經濟的可持續發展。生態足跡模型可以實現城市社會經濟發展和自然生態系統的延續, 可使資源枯竭型城市自然資本的量化達到理想效果[14]。

淮北市是典型的煤炭資源枯竭型城市, 量化人類通過資源消費、廢棄物排放產生的生態環境占用和自然資本需求以及自然資本的供給能力, 是解決淮北市經濟與生態環境可持續發展關系的落腳點[15]。前人對淮北市自然資本的研究多基于生態足跡二維模型[16], 具有生態偏向性和估算遺漏性[8]。本研究采用方愷改進后的生態足跡三維模型, 用足跡廣度和足跡深度分別表征自然資本流量和自然資本存量, 克服了生態赤字在不同地類間轉移的風險[17], 同時引入萬元GDP生態足跡、自然資本流量占用率、存量流量利用比、生態多樣性指數、生態經濟系統發展能力、區域適度人口、生態壓力7個指標, 動態分析淮北市2010—2016年自然資本的變化規律及流轉狀況, 綜合評估經濟、社會及生態因素對區域可持續發展的影響, 以期為淮北市可持續發展提供決策依據。

1 研究區概況

淮北市位于安徽省北部, 因煤建市[16], 地處東經116°23′—117°02′北緯33°16′—34°14′之間, 2009年被國務院列入第二批資源枯竭型城市名單[18], 總面積2741 km2,轄3個市轄區(杜集區、相山區、烈山區)、一個縣(濉溪縣)。淮北市是中國的能源基地[16], 境內已發現礦產56種, 已探明儲量的有16種, 其中煤炭資源最為豐富。截至2015年底, 全市土地總面積274138.81 ha, 其中耕地約占61.27%, 耕地資源較少, 土地開發利用程度較高。淮北市因煤炭開采每年塌陷土地約667—800 ha, 據不完全統計, 全市已累計塌陷土地約20666.7 ha, 其中80%為土質良好的耕地。《淮北統計年鑒2017》數據顯示, 2016年底全市戶籍人口216.5萬人, 城鎮化率達到50.1%, 人均耕地面積為774.3 m2, 人口自然增長率為8.39‰, 生產總值為799.0億元。人口的快速增長, 耕地面積的持續減少、煤炭資源的過度開采, 破壞生態平衡、加劇環境污染, 使自然—經濟—社會的可持續發展面臨嚴重挑戰。

2 研究方法

2.1 數據來源

本研究數據主要來源于《安徽省統計年鑒》(2011—2017年)、《淮北統計年鑒》(2011—2017年)、《淮北市國民經濟和社會發展統計公報》(2011—2017年)、聯合國糧食及農業組織數據庫(http://www. fao.org/statistics/en/), 其中土地利用規劃及生物資源消費數據由淮北市國土局和國家統計局淮北調查隊提供。

2.2 生態足跡二維模型

模型中生態足跡、生態承載力和生態赤字/盈余都用生態生產性土地面積表征, 生態生產性土地包括耕地、草地、林地、建設用地、水域和化石能源用地6大類, 由于各地類的生態生產能力具有區域差異性, 需乘以相應的均衡因子與產量因子進行轉換[19]。為了將各地類生產能力進行匯總, 本文根據劉某承、李文華等對中國及各省市生態足跡產量因子與均衡因子的測算結果[20–21], 來反映淮北市的實際生產力。結果見表1。

淮北市自然資本利用涵蓋生物資源消費賬戶、化石能源消費賬戶和建設用地賬戶, 具體分類見表2。依據世界環境與發展委員會(WCED)報告, 需扣除12%的生態承載力用于生物多樣性保護[22]。

(1)生態足跡: 定義為用于生產區域人口所消費的所有資源和消納所產生的廢物所需要的生態生產性土地面積(包括陸地和水域)[5]。計算公式如下[23]:

表1 淮北市各地類均衡因子與產量因子

表2 數據分類細則

式中,為商品消費類別;C第項的人均年消費量, 該值等于第項的年消費總量(產出＋進口－出口)與總人口的比值;P為相應的生態生產性土地第項消費項目的全球年平均生產能力;γ為均衡因子;為人口數量;為人均生態足跡(ha);為總生態足跡(ha)。

(2)生態承載力: 是指區域所能提供給人類的生物生產性土地的面積和。公式如下[23]:

式中,為區域生態承載力;為人均生態承載力;α為人均生態生產性土地面積;γ均衡因子;λ為產量因子;為人口數量;為有效生態承載力。

(3)生態赤字/盈余: 用生態承載力與生態足跡之間的差值表征, 差值大于零表征區域處于不可持續發展的生態赤字階段, 反之表征區域處于可持續發展的生態盈余階段。

=–

2.3 生態足跡三維模型

基礎三維生態足跡模型, 由Niccolucci提出, 將經典模型由生態承載力與生態赤字相加得到的二維平面圖形擴展到由足跡廣度(底面)和足跡深度(高)相乘的三維立體圖形[9]。該模型只適用于單一地類, 地類多時, 在運算上會存在高估生態足跡廣度, 低估生態足跡深度的不足[17]。針對此問題, 方愷將模型核算擴展到區域以下的地類水平, 避免生態赤字和生態盈余相抵的情況, 擴大模型適用范圍[11,24]。本文采用方愷改進后的三維生態足跡模型核算淮北市自然資本。

(1)生態足跡廣度: 指在生物承載力限度內的生物生產性土地年際占用面積, 用于表征人類對自然資本流量的占用大小[10]。公式如下[25]:

式中EF為第地類的足跡廣度;EF為區域足跡廣度;EF為第地類的生態足跡,BC為第地類的生態承載力。

(2)生態足跡深度: 指為維持區域現有資源消費水平, 理論上所需占用的區域土地面積的倍數, 它表征了人類消耗自然資本存量的程度[10]。具有兩層含義: 一是人類要滿足實際資源消費量需要多少現有土地面積; 二是人類要滿足實際資源消耗量, 再生這些資源需要的時間[1,15]。公式如下[25]:

式中EF為第地類的足跡深度;EF為區域足跡深度;EF為第地類的生態足跡,BC為第地類的生態承載力。由于化石能源用地產量因子為零, 其生態承載力為零, 不適用于三維生態足跡模型, 故用二維結果代替[1]。

(3)區域尺度上的三維生態足跡計算公式為:

2.4 生態足跡模型參數

(1)生態壓力指數: 是人均生態足跡與人均承載力的比值, 反映人類活動對生態的干擾程度, 數值越大, 對生態系統的壓力越大[23]。公式為:

參考世界自然基金會WWF(2004)的劃分標準, 將淮北市生態壓力分6個等級(表3)。

(2)資本流量占用率: 當生態足跡小于生態承載力, 資本流量未被完全消耗, 處于生態盈余階段, 僅靠資本流量就可以滿足消費需求, 無法反映人類對自然資本流量的實際占用情況, 此時引入流量占用率這一指標[11,17]。公式為:

(3)存量流量利用比: 當資本流量完全被占用, 處于生態赤字階段, 開始消耗存量資本。為了表征實際所利用的自然資本中存量與流量之間的大小關系, 引入存量流量利用比這一指標[11]。公式為:

(4)萬元GDP生態足跡: 表征人類對區域資源利用效率的高低, 指標值越小, 區域內資源利用效率就越高, 反之, 資源利用效率就越低[26]。公式為:

(5)生態系統多樣性指數: 借鑒Shannon指數, 為了表征某個區域內的各類資源消耗所需的生物生產性面積的分配均衡度, 引入H指數[26]。公式為:

式中p為第地類生態足跡占總生態足跡的比例。

(6)生態經濟系統發展能力指數

(7)生態適度人口: 表征區域在一定條件和目標下能夠供養的最優人口數量[27]。公式為:

3 結果

3.1 人均生態承載力、人均生態足跡和人均生態赤字的動態變化

淮北市的人均生態承載力在2010年—2016年無明顯變化, 始終保持在0.21000 hacap-1左右的較低水平; 人均生態足跡由2010年的4.22205hacap-1持續增加, 到2014年達到最大值5.62214hacap-1, 四年間增加了33.16%, 2014年以后人均生態足跡稍有減少, 到2016年降到5.21106hacap-1的水平, 對自然資本的需求一直很大; 高需求和低供給的發展模式導致淮北市在2010至2016年間一直處于生態赤字狀態, 人均生態赤字總體呈增加的趨勢, 2010年生態赤字最小, 為4.01450hacap-1, 之后以平均每年8.69%的速率大幅度增長, 到2014年達到最大值5.40916hacap-1, 隨后降至2016年的4.99870hacap-1,表明淮北市生態經濟系統一直處于不可持續發展階段, 且發展阻力大(圖1)。

表3 生態壓力指數等級表

3.2 各地類人均生態承載力和人均生態足跡的變化

3.2.1 淮北市各地類人均生態承載力的變化

2010—2016年各地類人均生態承載力占人均生態承載力總量的情況如下: 耕地所占比例一直最大, 處于56.93%—58.05%之間; 占比一直穩居第二位的是建設用地, 為37.00%—38.36%; 水域、林地和草地所占比例分別居第三(2.58%—2.72%)、第四(2.05%—2.17%)和第五位(0.06%—0.13%)(圖2)。研究期間, 耕地人均承載力變化很小, 由0.12048 hacap-1波動增加至0.12089 hacap-1, 在2013年達到最大值; 建設用地的人均生態承載力平緩上升, 由2010年的0.07679hacap-1持續增加至2016年的0.08145hacap-1, 年均增長率為1.01%; 水域人均生態承載力無明顯波動, 保持在0.00548 hacap-1—0.00567 hacap-1之間; 林地的人均生態承載力處于0.00436 hacap-1—0.00451 hacap-1之間; 草地的人均生態承載力在0.00013 hacap-1—0.00026 hacap-1間波動變化, 數值和占比一直最小。

3.2.2 淮北市各地類人均生態足跡的變化

2010—2016年間在淮北市人均生態足跡構成中(圖3), 除了草地和水域有下降的趨勢外, 化石能源用地、林地、耕地和建設用地整體呈上升趨勢, 但林地在2014和2015年出現人均生態足跡小于2010年的情況。從增長幅度來看, 化石能源用地>林地>建設用地>耕地, 其中化石能源用地2010年—2014年由3.87456hacap-1持續增長至5.31367hacap-1的最高水平, 平均增長率為35.98%, 2014年后有所降低, 但到2016年仍處于4.88826 hacap-1的較高水平, 研究期間的年際增長率為26.16%; 從貢獻率方面看, 化石能源用地對人均生態足跡的貢獻率七年間一直最大, 穩定在91.75%—94.51%之間。草地的貢獻率在2.48%—4.25%之間, 排名第二, 但是與貢獻率第一的化石能源用地相差巨大。其余四類用地的貢獻率占比相對較小。可以看出, 化石能源用地在人均生態足跡的構成中占絕對優勢。

圖1 2010—2016年淮北市人均生態承載力、人均生態足跡和人均生態赤字的變化

Figure 1 Changes of ecological capacity, ecological footp-rint and ecological deficit per capital in Huaibei City from 2010 to 2016

圖2 淮北市各地類人均生態承載力變化

Figure2 Changes of ecological capacity per capital of different land types in Huaibei City

圖3 淮北市各地類人均生態足跡變化

Figure3 Changes of ecological footprintper capital of different land types in Huaibei City

3.3 三維生態足跡分析

3.3.1 人均生態足跡廣度和人均生態足跡深度變化

表4結果表明, 淮北市2010—2016年人均生態足跡廣度變化經歷三個階段: 第一階段是2010—2012年, 由0.15664 hacap-1增加至0.16851 hacap-1, 年均增長率為3.79%; 第二階段是2012—2015年, 由0.16851 hacap-1降至0.15544 hacap-1, 年均下降速率為2.80%; 第三階段是2015—2016年, 足跡廣度再次增加, 到2016年達到0.16197 hacap-1。各地類中, 因化石能源用地的實際占用面積為零, 故化石能源用地的足跡廣度始終為零; 耕地貢獻率始終最大, 比例在69.27%—71.66%之間, 由2010年的0.11052 hacap-1增加至2012年的0.12065 hacap-1, 隨后3年一直下降, 到2015年降至0.10767 hacap-1, 在2016年又增加至0.11397 hacap-1, 其變化趨勢與淮北市總足跡廣度的趨勢一致; 建設用地足跡廣度一直緩慢增加, 由2010年0.03894 hacap-1增加至2016年的0.04108 hacap-1, 所占比例在23.41%—26.25%之間, 貢獻率居第二位; 林地足跡廣度整體呈下降趨勢, 所占比例在2.64%—2.88%之間, 貢獻率居第三位; 水域足跡廣度除在2011—2012年有微幅上升外, 一直緩慢下降, 占比保持在1.55%左右, 貢獻率居第四位; 草地足跡廣度一直處在較低水平, 貢獻率也最小。

表5結果表明: 2010—2016年間淮北市人均生態足跡深度呈波動下降趨勢且七年間均大于1。2016年人均足跡深度為1.75738, 有兩層含義, 一是需要1.75738倍的現有土地面積才能滿足淮北市實際資源消費量; 二是要滿足淮北市實際資源消耗量, 再生這些資源需要1.75738年。淮北市人均足跡深度的變化大致分三個階段: 第一階段是2010—2011年, 由1.91949增加到2.13762, 增加了11.36%; 第二階段是2011—2014年, 由2.13762降低至1.70814, 年均降幅為8.38%, 對自然資本的占用程度迅速降低; 第三階段是2014—2016年, 由1.70814增加至1.75738, 年均增長率為1.44%。各地類中, 建設用地和水域的生態發展過程不需要耗費自然資本存量, 足跡深度一直為1; 耕地在2010年及2013—2016年足跡深度為1, 2011—2012年開始占用資本存量, 足跡深度大于1; 草地足跡深度波動大, 整體雖有所下降, 但仍遠超1, 對資本存量的占用程度深; 林地的足跡深度波動明顯, 由3.58480增加至4.29807, 在2013年降至3.10318, 于2016年達到4.13040, 對自然資本存量的占用程度整體呈增加趨勢。

3.3.2 人均三維生態足跡變化

由表6所示, 基于生態足跡三維模型和二維模型計算得到的人均生態足跡雖然變化趨勢相同但結果并不完全一致, 人均三維生態足跡略小于人均二維生態足跡。淮北市人均三維生態足跡呈波動增加趨勢, 由2010的4.17524hacap-1增加至2016年5.17289hacap-1。其中2010—2014年是持續增加階段, 在2014年達到最大值5.58296hacap-1, 隨后持續下降, 到2016降到5.17289hacap-1。地類中化石能源用地所占比例歷年來最大, 且變化趨勢與人均三維生態足跡一致, 是影響人均三維生態足跡的主導部分; 草地和水域足跡呈下降趨勢; 林地、耕地、建設用地三維足跡呈波動上升趨勢。

3.3.3 資本流量占用率和存量流量利用比

表7顯示, 耕地對自然資本的占用經歷了復雜的過程, 2010年資本流量占用率為0.91735, 沒有占用資本存量, 但對流量的占用已接近飽和, 2011—2012年開始動用資本存量, 流量存量利用比從0.21759下降至0.15419, 對存量的利用程度有所降低, 2013—2016年資本流量占用率從0.96456下降至0.88824, 一直小于1, 僅消耗資本流量, 且對流量資本的占用程度逐漸降低。建設用地和水域在2010—216年一直處于自然原長狀態。草地的存量流量利用比從2010年的1373.64911波動下降至2016年的860.06168, 雖然耗費程度有所減少, 但在2016年對存量的消耗仍是流量的860多倍, 生態壓力依然巨大。林地的存量流量利用比雖沒有草地大, 但呈增長趨勢, 由2010年的2.58480波動增加至2016年的3.13040, 年均增長率為3.52%, 生態供給壓力逐年增加, 發展前景不樂觀。

表4 2010—2016年淮北市人均生態足跡廣度

表5 2010—2016年淮北市人均生態足跡深度

表6 2010—2016年淮北市人均三維生態足跡

表7 2010—2016年淮北市各地類資本流量占用率和存量流量利用比

2010—2016年淮北市經濟社會發展需求超出自然資源自身的供給能力。其中2010—2011年存量流量利用比從0.91949增加至1.13762, 2011年對資本存量的消耗接近對流量資本占用的1.14倍, 說明存量資本已經取代流量資本成為資源供給的主要來源。2012—2016年存量流量利用比呈波動下降趨勢, 到2016年降至0.75738, 消耗資本存量導致的生態壓力依然存在(圖4)。

圖4 2010—2016年淮北市存量流量利用比

Figure4 Utilization ratios of stock-flows in Huaibei City from 2010 to 2016

3.3.4 生態系統各項發展能力

表8顯示淮北市2010—2016年間, 萬元GDP生態足跡在0.048—0.065之間波動, 2015年每創造一萬元GDP產生的生態足跡為0.04826 ha, 資源利用效率最高; 生態壓力指數在20—27之間波動增加, 生態系統處于極不安全狀態且系統壓力逐年增加; 生態系統多樣性指數偏大, 遠大于1.7918, 生態足跡在地類間的分配極不公平, 表現為化石能源用地的生態足跡占比達90%以上, 其它地類占比小; 生態經濟系統發展能力指數從2010年的103.67650波動上升至2016年的133.66117, 發展能力較高且逐漸增加; 生態適度人口數雖有減少, 但實際人口與生態適度人口比值整體呈增加趨勢, 淮北市現有人口數嚴重超出生態承載力所能承受的最優人口數。

4 討論

為了深入剖析淮北市的可持續發展狀況, 以自然資本的利用為出發點, 引進足跡廣度和足跡深度兩個新指標, 導致淮北市在2010—2016年人均三維生態足跡的數值一直小于人均二維生態足跡, 與沈陽市的研究結果一致[28]。2010—2016年間淮北市人均生態足跡整體呈增加趨勢, 人均生態承載力基本保持不變且與生態足跡數值相差較大, 導致淮北市一直處于生態赤字狀態且赤字水平逐漸增長, 與前人對淮北市的研究結果相似[16], 同時與廈門市、寧夏市、焦作市和鹽城市的結果一致[17,26,29–30], 表明淮北市發展的不可持續性逐年增加, 發展阻力很大。各地類組成中, 耕地和建設用地占人均生態承載力的絕大部分, 水域、林地和草地占比很小, 說明在保護耕地的前提下提高耕地單位面積產值, 是增加生態承載力的重要途徑[26]。建設用地的人均生態承載力平緩上升, 表明淮北市和寧夏市一樣, 土地規劃利用方式逐漸提高[26]。化石能源用地對人均生態足跡貢獻率占絕對優勢, 林地、耕地、建設用地、草地和水域的貢獻率都比較小, 表明淮北市與張家口市及同為資源型城市的淮南市、焦作市一樣[1,30–31], 社會經濟發展主要依托大量的能源消耗, 化石能源用地是造成淮北市高生態赤字的主導原因。

表8 淮北市生態系統各項發展能力指標

足跡廣度反映自然資本流動性強弱及人類對流量資本的占用程度[17], 淮北市2010—2016年足跡廣度呈小幅波動上升趨勢且整體處于較低水平, 表明淮北市占用的資本流量小幅增加, 與淮南市和張家口市的研究結果一致[1,31]; 各地類中耕地和建設用地對足跡廣度的貢獻率較高, 表明人均占用土地面積中以耕地和建設用地為主[1]。足跡深度反映人類對存量資本的利用情況, 淮北市在研究期間人均足跡深度雖呈波動下降趨勢, 但始終大于1, 說明資源消耗量超出生態系統的再生能力, 資本流量不足以支撐生態社會的消費需求, 但對資本存量的消耗程度減慢, 使生態系統發展的不可持續性放緩, 與焦作市生態轉型結果相似[30], 有逐步走出以消耗資源為發展代價的趨勢; 草地人均足跡深度極高, 是所有土地類型中發展最不可持續的, 與寧夏市水域最不可持續的結果不同[26]; 林地草地一起影響淮北市生態系統的不可持續發展。2010—2016年間淮北市消耗存量資本發展社會經濟的方式阻礙了流量資本自身的可更新性, 導致對資本流量的占用程度有所增加, 使淮北市生態發展壓力持續增加。

研究期間, 淮北市自然資本流量的生態供給一直飽和, 在2010—2011年間, 大幅度消耗資本存量, 此后五年存量流量利用比小幅波動下降, 符合中國社會出現的資本流量不足導致資本存量大幅消耗的發展狀況[11], 消耗資本存量成為淮北市經濟發展的主流。各土地利用類型中耕地在2011—2012年開始消耗存量資本, 其余年份接近資本流量的飽和狀態, 表明耕地自然稟賦不高, 要實施耕地保護。建設用地和水域一直處于自然原長狀態且對流量資本的占用程度處于中等水平, 這是淮北市城鎮化率較低、采煤沉陷使水域面積增加造成的。草地和林地的存量資本被動用, 大量動用存量資本會使流量資本減少, 從而會進一步加劇存量資本的消耗[32], 加劇發展的不可持續性。

淮北市2010—2016年間萬元GDP生態足跡一直處于較低水平, 與湖南省及河北省研究結果一致, 資源利用效率較高[32]; 生態壓力指數呈增加態勢且均大于20, 與建平縣壓力指數在較不安全狀態內波動且逐年變小的結果不同[27], 煤炭開采帶來的資源耗費、環境污染等問題使淮北市生態系統面臨極大的壓力和風險; 生態系統多樣性指數一直大于24, 與湖南省各地類“和諧度”較小的結果一樣, 淮北市土地利用不均[32]; 生態經濟系統發展能力指數持續增加, 與寧夏市一樣具有較大的發展潛力[26]; 淮北市實際人口與生態適度人口的比值整體處于較高水平, 生態系統實際供養的人口數嚴重超標, 與建平縣人口增長給生態環境帶來的壓力正在逐步降低的結果不同[27], 淮北市面臨著巨大的人口壓力。總體來看, 淮北市生態環境建設和社會經濟發展的需求之間的矛盾較大。

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Research on natural capital utilization in Huaibei City based on ecological footprint model

REN Caifeng, CEHNG Yanmei, ZHENG Xin, ZHOU Lizhi*

Collaborative Innovation Center for Mine Environmental Remediation and Wetland Ecological Security, School of Resource and Environment Engineering, Anhui University, Hefei 230601,China

Flow capital and stock capital are the two elements that make up natural capital. Natural capital is the premise of rational use of natural resources. Starting from the breadth of per capita footprint and the depth of per capita footprint, we introduced seven indicators, ecological pressure index, occupancy rate of capital flows, utilization ratio of stock-flows, theecologicalfootprintfor ten thousand YuanGDP, ecological system diversity index, the eco-economic system development capability index and the ecologically appropriate population, to quantitatively analyze the occupation of capital elements and the development capacity of ecosystems in Huaibei City from 2010 to 2016. The results showed that the average three-dimensional ecological footprint of Huaibei City increased during the above-mentioned seven years, from 4.17524 ha·cap–1in 2010 to 5.17289 ha·cap–1in 2016; the per capita ecological carrying capacity remained at the level of around 0.21000 ha·cap–1; the footprint depth showed a fluctuating downward trend, from 1.91949 in 2010 to 1.75738 in 2016. The footprint size was between 0.15500-0.16900 ha·cap–1. Although Huaibei City had high efficiency in resource utilization and great potential for development, it had been consuming the capital stock for seven years. The ecosystem was extremely unsafe, the land use was extremely unfair, the population was grossly over-represented, and the contradiction between resources, environment and development needs of Huaibei City was huge. Promoting the sustainable development of Huaibei City requires rational planning of land, carrying out afforestation projects, improving the level of agricultural science and technology, promoting conservation-oriented production and consumption patterns, optimizing industrial structure, and strengthening environmental protection publicity efforts.

three-dimensional ecological footprint model; natural capital; footprint size; footprint depth; Huaibei City

10.14108/j.cnki.1008-8873.2019.06.015

X24

A

1008-8873(2019)06-106-09

2018-12-13;

2019-1-14

國家社科基金重大項目(編號: 14ZDB145)

任彩鳳(1994—), 女, 安徽淮北人, 碩士, 主要從事生態經濟學研究, E-mail: 18756115769@163.com

周立志, 男, 博士, 教授, 主要從事水鳥與濕地生態學和生態經濟學研究, E-mail: zhoulz@ahu.edu.cn

任彩鳳, 程艷妹, 鄭欣, 等. 基于生態足跡模型的淮北市自然資本利用研究[J]. 生態科學, 2019, 38(6): 106-114.

REN Caifeng, CEHNG Yanmei, ZHENG Xin, et al. Research on natural capital utilization in Huaibei City based on ecological footprint model[J]. Ecological Science, 2019, 38(6): 106-114.