安徽省生態足跡時空特征及經濟發展脫鉤效應分析

郭珍珍

（河海大學公共管理學院，南京 211100）

近年來，安徽省在中部崛起戰略中表現優異，人均生產總值從2005年的9 193 元增長為2020年的63 426 元，十幾年間人均生產總值增長了6.9 倍，取得了顯著的發展成績，與此同時生態資源與經濟發展之間的矛盾也變得越來越不可調和。從更長遠的角度出發，要想實現經濟發展的長期穩定與繁榮，必須加強對生態資源的保護，不能超過生態系統自身承載力的上限。因此，怎樣處理經濟發展與生態資源消耗的關系是安徽省今后必須解決的問題。

生態足跡分析法就是用于衡量地區可持續發展能力的方法，該方法最早是由國外學者提出，在國際諸多領域引起廣泛關注和應用［1］。自2000年中國引入這個概念以來，得到許多學者的關注與研究，楊開忠［2］、翁伯琦等［3］、張可云等［4］進行了理論與實踐的探究，目前研究主要集中于以下3 個方面：一是理論層次的研究；二是將模型應用于不同地區的生態評估；三是在不同維度進行擴展實踐，比如水資源、能源資源等方面的研究，經過不斷的研究，生態足跡模型在空間、時間研究尺度等方面取得了很大改進［5］。“脫鉤”一詞最早是用于物理學領域，形容變量之間的關系不復存在，2002年OECD 將脫鉤理論引入到生態與經濟領域［5］，許多學者也開始用該模型測算地區經濟發展對資源的依賴程度，研究內容主要集中以下方面：一是研究方法的創新［6］；二是研究區域經濟與生態的可持續發展［7，8］；三是研究領域的擴展，主要集中在水資源［9］、碳排放［10］等領域。生態足跡模型可以直觀地反映一個地區的生態狀況，但是不能看出生態資源與經濟發展之間的協調狀況，同時從時空角度研究區域的生態足跡差異變化也較為少見，脫鉤理論恰好可以判斷地區經濟發展與生態資源之間的協調關系，因此將生態足跡模型與脫鉤理論相結合能夠較為全面地對一個地區的經濟可持續發展做出評價。

本研究以安徽省為例，利用生態足跡模型對其2005—2020年的生態足跡時空變化進行定量分析，同時采用Tapio 脫鉤模型科學評價該省經濟發展與生態資源之間的脫鉤關系，并在此基礎上為安徽省可持續發展提出相應的建議。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

所需的人口數、各土地類型面積以及生產消費資源數量主要來自2006—2021年的《安徽省統計年鑒》《中國統計年鑒》和安徽省土地利用總體規劃等資料；全球平均產量來自2013年的《國際糧農組織統計年鑒》。由于2011年安徽省行政區劃調整，將原巢湖市劃歸合肥市管理，為了保證數據的一致性，對于2011年之前的巢湖地級市數據不予以計算，統一計算安徽省目前16 個地級市的數據。

1.2 生態足跡計算方法

生態足跡分析法最早是由Rees［11］及其學生Wackernagel［12］于20世紀90年代提出，是一種衡量生態可持續發展的定量方法［13］。通過計算生態足跡和生態承載力來分析地區經濟可持續發展狀況，該理論認為生態足跡包括2 個組成部分，即生物資源消費賬戶和能源消費賬戶［14］，具體見表1。

應用生態足跡分析法需要滿足以下條件：一是各土地類型的空間分布和作用是互斥的，二是用各土地類型的面積來量化代替該土地類型下的消費量［15］。生態足跡是指人類對生態資源的消耗，生態承載力是指生態能夠為經濟發展提供的容納能力，通過對比二者之間的差額，來了解地區的生態盈虧情況，通過借鑒不同學者［16，17］的研究成果，確定如下計算公式。

式中，i表示消費商品的類別；EF表示總生態足跡；ef表示人均生態足跡；Pi表示第i種商品的平均生產能力；N表示人口數；Ci表示第i種商品的人均消費量［18］；EC表示生態承載力總量；ec表示人均生態承載力；ri表示均衡因子；yi表示產量因子；ai表示人均生物生產性土地面積［19］，ED表示生態盈虧；若ED＞0 則為生態盈余；若ED＜0 則為生態赤字，生態承載力計算需要注意的是，往往扣除其中的12%作為保護生物多樣性的預留面積［20，21］，最終結果應是88%EC［22］，計算所需的均衡因子和產量因子［23］見表2。

表2 安徽省各土地類型的均衡因子和產量因子

1.3 脫鉤計算方法

脫鉤是指兩個變量之間脫離聯系，也即一個變量的發展對另一個變量不產生影響，通過研究生態變化量與經濟變化量之間的脫鉤系數，來評估地區經濟發展對生態資源的依賴程度，經濟發展與生態之間最完美的狀態就是在生態資源壓力減小的基礎上實現經濟的穩步增長，稱為絕對脫鉤發展狀態。為了保證計算的準確性與規范性，本研究采用在OECD 提出脫鉤模型的基礎上改進的Tapio［24］脫鉤模型來分析安徽省生態足跡與經濟發展之間的脫鉤關系，具體計算公式如下。

式中，Cn為第n年脫鉤指數；EFn、EFn-1分別為第n、n-1年的總生態足跡；GDPn、GDPn-1分別為第n、n-1年的總生產總值。根據Tapio 的劃分依據，以1.2、0.8、0為分界值，劃分為以下8 種脫鉤類型（表3）。

表3 脫鉤指數與脫鉤狀態

2 研究區域概況

安徽省位于中國的中部，介于東經114°54′—119°37′，北緯29°41′—34°38′，擁有豐富的自然資源和礦產資源，是中國重要的農業生產基地和工業生產基地，總面積14.01 萬km2，截至2020年末，安徽省常住人口6 105 萬人，城鎮化率逐步提升。研究期間安徽省經濟生產總值由2005年的5 675.85 億元增長到2020年的38 680.63 億元，人均生產總值也從9 193 元增長到63 426 元，整體經濟發展比較迅速。

3 結果與分析

3.1 2020年安徽省生態足跡計算結果

3.1.1 生態足跡 生物資源消費賬戶生態足跡計算，根據安徽省的自然特點，農產品主要選取谷物、大豆、油類、薯料等消費項目，林產品主要選取茶葉、園林水果、木材等消費項目，畜牧產品主要選取牛羊肉和禽蛋等消費項目，以及水域提供的水產品。根據式（1）以及參考劉某承等［23］研究的均衡因子，具體計算結果見表4。

表4 2020年安徽省生態足跡（生物資源賬戶）

能源資源賬戶生態足跡計算，選取原煤、焦炭、原油、燃料油等消費項目作為化石燃料用地和建設用地計算指標，根據式（1）進行計算，具體計算結果見表5。通過對結果進行匯總得出總生態足跡為120 016 024 hm2。

表5 2020年安徽省生態足跡（能源資源賬戶）

3.1.2 生態承載力 由于中國目前沒有為二氧化碳的吸收提供專門用地，因此化石燃料用地的生態承載力為0，而且安徽省牧草地資源較少，人均面積幾乎為0，實際生態承載力也幾乎為0，根據式（2）以及參考表劉某承等［23］研究的產量因子，具體計算結果見表6。通過匯總得出2020年安徽省總生態足跡為120 016 024 hm2，總生態承載力為11 203 462 hm2，人均生態赤字為-1.315 883 hm2。

表6 2020年安徽省生態承載力

3.2 安徽省生態足跡時間變化分析

從時間變化趨勢看（圖1），2005—2020年安徽省生態承載力變化幅度較小，整體呈上升趨勢，一方面主要是因為各土地類型的生產能力比較穩定，而且各土地類型的面積和常住人口總數變化波動幅度較小，導致生態承載力波動比較平穩，另一方面也反映出近年來安徽省不斷加強耕地和林地等資源的保護，努力提升地區生態承載力。而與此同時，生態足跡與生態赤字呈現出相似的波動規律，即出現先增后減的發展趨勢，在2014年均達到了峰值狀態，人均生態足跡從2005年的0.812 hm2/人增長為2020年的1.487 hm2/人，增長率為45.3%，增長了1.88 倍，人均生態赤字也從2005年的0.662 hm2/人增長為2020年的1.315 hm2/人，增長率為49.7%，增長了1.99 倍。

圖1 2005—2020年安徽省人均生態足跡、人均生態承載力、生態赤字變化

2005—2014年生態足跡和生態赤字呈直線上升狀態，主要因為這一時期是國家“十一五”和“十二五”規劃發展階段，安徽省抓住“中部崛起”“皖江城市帶”“泛長三角”等重大國家發展戰略，不斷推進經濟建設和城鎮化擴張，此階段安徽省大力發展第二產業，工業化進程比較迅速，加大了對化石能源的消耗，促使生態足跡不斷攀升。由于生態承載力變化幅度較小，生態足跡的攀升引起了生態赤字的逐

年攀升，使得生態赤字和生態足跡同步增長。隨著國家對生態的日益重視，安徽省也充分貫徹落實綠色發展理念，出臺了一系列環境保護政策，2014年之后生態足跡和生態赤字呈波動下降趨勢，安徽省在2014年出臺了《2014—2015年節能減排低碳發展行動方案》，全面落實節能減排任務，力圖打造生態強省的發展目標，2014年至今安徽省生態足跡和生態赤字呈現出較為穩定的波動狀態。

從生態足跡構成類型看（圖2），化石能源始終占據較大比例，從2005年的0.555 hm2/人增長到2014年的1.240 hm2/人，增長率達55.2%，增長了2.23 倍，而且與生態足跡和生態赤字有著相同的增長規律，在2014年達到峰值，也印證了生態足跡的增長大部分都是由化石能源的消耗造成的，主要是此階段安徽省貫徹落實了前述重大發展戰略，加劇了對化石能源的消耗；耕地和草地以及水域也構成了生態足跡的重要部分，耕地雖然一直占據一部分生態足跡，但總趨勢是下降的，體現出安徽省積極落實耕地保護政策，嚴守耕地安全紅線，努力減少對耕地資源的消耗，同時草地和水域生態足跡的增長反映了民眾對該土地類型下的消費項目需求較多，也即對牛羊肉以及水產品的需求較多，反映出安徽省近年來人民生活水平得到了很大改善。

圖2 2005—2020年安徽省人均生態足跡結構變化

3.3 生態足跡空間變化分析

區域之間經濟發展狀況不同，會導致生態面臨不同的壓力，安徽省以淮河和長江為界限劃為皖北、皖中和皖南3 個地區，就經濟發展程度而言，皖北地區經濟發展比較落后，主要是依靠農業發展，皖中和皖南經濟相對比較發達，主要以二三產業發展為主。由于數據年份較多，而且考慮到國家發展戰略對地區經濟的影響，選取五年計劃的時間節點，以2005年、2010年、2015年、2020年這4 個時期的生態狀況來反映安徽省內部各區域的生態發展空間變化，采用自然斷點法繪制安徽省2005—2020年生態足跡、生態承載力、生態赤字的空間變化圖。

將人均生態足跡與節點的4年各市的人口數相乘得到安徽省2005—2020年各市的生態足跡變化（圖3）。結果顯示，安徽省整體的生態足跡呈西北高東南低的特點。2005—2020年皖北的阜陽、亳州、宿州和皖中的六安生態足跡始終保持較高狀態，而皖南的黃山、池州、銅陵生態足跡則保持較低水平，2005—2020年合肥、馬鞍山、蕪湖生態足跡變化較為明顯，呈不斷增大的趨勢，2015—2020年合肥生態足跡增長最為明顯。人口因素是影響安徽省生態足跡空間分布較為明顯的一個因素，皖北地區由于人口密度大、經濟發展比較落后導致生態足跡始終比較高；而皖南地區由于人口基礎小，而且依靠黃山、天柱山、九華山等豐富的旅游資源大力發展旅游業，減少了對耕地、化石資源的需求，從而使其生態足跡始終保持較低水平；而合肥、蕪湖、馬鞍山生態足跡的變化離不開經濟發展政策的導向，2010年安徽省提出皖江城市帶建設規劃，充分發揮蕪湖、馬鞍山、合肥的區位優勢及資源優勢承接產業轉移，2016年這3 市都加入了長三角城市群，使得蕪湖、馬鞍山第二產業發展迅速，加大了對資源的需求與消耗，使生態足跡不斷增大，而省會合肥城鎮化率的逐步提升，吸引了大量人口積聚，導致生態足跡連年攀升。

圖3 2005—2020年安徽省各市總生態足跡空間分布

依據各市的生態土地面積數據和人口數據，并按照式（2）計算出安徽省2005—2020年總生態承載力空間分布（圖4）。結果顯示，安徽省生態承載力總體呈西北向東南方向遞減的趨勢，2005—2015年阜陽市的生態承載力供給最大，2020年阜陽、合肥生態承載力供給最大，2005—2020年池州、銅陵、黃山生態承載力供給始終保持較低水平。由2020年安徽省生態承載力計算結果顯示，安徽省的生態承載力主要是來自耕地和林地的供給，草地和水域供給較少，而安徽省的西北部地形以平原為主，因此耕地資源較為豐富，而皖南地區更多的是山地、丘陵的地形，生態承載力供給較少。整體上2005—2020年安徽省生態承載力變化幅度較小，2010—2020年合肥的生態承載力不斷增加，反映出合肥市政府近年來不斷加大對生態環境的保護，通過不斷引導新型城鎮化與生態、人口的適度發展來提升地區的生態承載力。

圖4 2005—2020年安徽省各市總生態承載力空間分布

將生態足跡與生態承載力進行疊加得到2005—2020年安徽省各市的生態赤字空間變化（圖5）。結果顯示，安徽省各市均面臨不同程度的生態赤字，基本和生態足跡保持相似的空間變化。2005—2020年阜陽、亳州、宿州、六安生態赤字較為嚴重，黃山、池州、銅陵生態赤字較為舒緩，2010—2020年合肥、蕪湖、馬鞍山生態赤字不斷擴大，2015—2020年合肥生態赤字較為嚴重，2015—2020年安慶生態赤字有所緩解。盡管阜陽、亳州、宿州、六安這幾個城市的生態供給能力較強，而且合肥生態承載力也在不斷提升，但生態承載力供給依舊不能滿足對生態足跡的消耗，因此安徽省生態建設仍有很長的路要走。

圖5 2005—2020年安徽省各市生態赤字空間分布

3.4 生態足跡與經濟增長脫鉤分析

根據表7、表8 可以看出，安徽省2005—2020年全省生態足跡和經濟發展之間脫鉤狀態比較良好，弱脫鉤和強脫鉤的頻率分別是73.3%、26.7%，由于安徽省各市的經濟基本上都是正增長的發展趨勢，只有個別年份的個別市出現經濟衰退現象，因此安徽省生態足跡與經濟發展之間的脫鉤關系主要取決于生態足跡變化量，大致可以分為2005—2014年和2015—2020年這2 個脫鉤階段。2005—2014年安徽省全省生態脫鉤處于弱脫鉤發展狀態，即隨著經濟的增長，生態資源逐漸消耗，生態壓力也呈正增長的狀態，比較符合安徽省發展的實際，2005—2014年處于“十一五”和“十二五”發展階段，此時的安徽省緊緊抓住“中部崛起”“皖江城市帶”及“合蕪蚌自主創新實驗區”等重大發展戰略，不斷推進工業化和城鎮化建設，導致生態資源壓力隨著經濟的增長不斷增大；2015—2020年安徽省經濟與生態之間出現強弱交替的脫鉤現象，隨著經濟的增長，生態環境壓力出現負增長的現象，說明這個階段安徽省注重生態環境和資源的保護，努力朝著可持續發展方向前進，生態環境與經濟發展之間逐漸走向協調。2015年黨的十八屆五中全會提出五大發展理念，為各省市經濟發展提供了指引，安徽省也貫徹落實綠色可持續發展理念，落實節能減排的發展要求，努力維持生態環境和經濟增長之間強脫鉤的發展狀態，爭取實現生態強省的建設目標。

表7 2005—2020年安徽省全省及各市生態足跡和經濟增長的脫鉤指數

表8 2005—2020年安徽省生態脫鉤類型

從空間上看，皖北地區出現強脫鉤、弱脫鉤、擴張負連接、擴張連接的頻率分別是25.0%、65.6%、5.8%、3.6%，皖中地區出現強脫鉤、弱脫鉤、擴張負連接、擴張連接的頻率分別是25.0%、68.3%、5.0%、1.7%，皖南地區出現強脫鉤、弱脫鉤、擴張負連接、擴張連接的頻率分別是28.8%、57.7%、7.7%、5.8%。皖南地區的強脫鉤比率大于皖北和皖中地區，主要是與地區經濟發展結構以及人口密度有關，皖南地區依托當地生態資源發展旅游業，實現經濟增長的同時較好地兼顧了自然資源的保護，而且皖南地區人口總數不如皖北地區人口多，總生態足跡累計消耗較少，因此經濟發展與生態資源脫鉤能力較強，而皖北地區更多的是以農業發展為主，大量的耕地資源被消耗，同時人民活水平的改善加劇了對牛羊肉等資源的消耗，加上人口眾多必然使得生態足跡增加，因此經濟發展與生態資源之間的脫鉤不如皖南地區強。

4 小結與建議

4.1 小結

1）2005—2020年安徽省生態足跡和生態赤字呈先增后減的變化趨勢，在2014年達到峰值，生態承載力變化幅度較小。2005—2014年安徽省在中部崛起戰略中表現優異，大力發展第二產業加劇了能源的消耗，使生態足跡從2005年的0.812 hm2/人增長為2014年的1.542 hm2/人，增長了近2 倍，2014年后通過一系列綠色發展措施，使得生態足跡和生態赤字出現下降趨勢；2005—2020年生態承載力增幅比較平緩，從2005年的0.150 hm2/人增加到2020年的0.208 hm2/人，2014—2020年生態承載力略微有所增加，離不開這個時期安徽省加強對耕地、林地資源的保護。

2）從空間變化角度看，安徽省生態足跡和生態赤字呈由西北向東南遞減的趨勢，整體上看皖北地區生態壓力比皖南和皖中地區較高，這與安徽省整體的經濟發展水平比較符合，皖北地區經濟遠不如中南部地區經濟發達，盡管安徽省西北部的生態承載力遠大于東南部，因為生態足跡消耗遠大于生態承載力供給，使其依然面臨嚴峻的生態赤字。

3）從生態足跡與經濟發展脫鉤關系看，安徽省整體的脫鉤狀態還是比較理想，主要是強脫鉤和弱脫鉤的狀態，尤其是2015年后，出現強弱交替的現象，能夠在實現經濟增長的基礎上盡可能地減少生態資源的消耗。

4）從生態足跡結構看，能源資源賬戶始終占據較大部分，原煤、焦炭又是其中消耗最多的能源，給生態環境保護帶來了很大的壓力；草地和水域的生態足跡也不斷增加，反映出人民對肉蛋奶、水產品的需求不斷增加。

4.2 建議

1）努力提高地區生態承載力。安徽省要繼續嚴守耕地紅線，通過加強技術資金投入，提高土地的生產力；通過人工造林以及保護天然林的方式，要加大對林業資源的保護力度，提升林地的生態承載力供給；通過合理的城市建設規劃，提高建設用地的使用效率；政府要引導企業和個人進行合理的水產養殖以及加強對水資源的保護，提高水域的生態供給能力，通過退牧還草等方式，加強對草地資源的保護，從整體上提高區域生態承載力。

2）提高能源利用效率，優化地區能源結構。原煤焦炭等化石燃料在安徽省生態足跡中占比較高，要想實現經濟發展與生態環境的強脫鉤，一方面，必須要積極落實“節能減排”政策要求，提升資源利用效率，另一方面，積極開發和利用化石能源的替代能源，提倡清潔能源的使用，切實降低煤炭的比重，推動能源結構的優化。

3）培養低碳、綠色的消費生活習慣，減少個人生態足跡。皖北地區生態足跡遠高于皖南地區生態足跡與人口基數有很大關系。人們日常的各種生活消費實際上是對各種資源不斷消耗的過程，安徽省人口基數大，人均消費的糧食、能源不斷累積必然會增大生態足跡的消耗，導致生態赤字問題。因此要提倡節約、綠色、環保的生活方式，在滿足自己生活需求的基礎上不浪費資源、不過度消費。