基于生態(tài)足跡模型的鄂爾多斯市土地生態(tài)承載力研究

郝軍 運向軍 段新喬

摘要 根據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)及資料，對鄂爾多斯市歷年土地生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進行測算。結(jié)果表明：2006～2012年鄂爾多斯市人均生態(tài)足跡逐年增加，且已高于全國平均水平，土地生態(tài)承載力處于赤字階段，2012年研究區(qū)人均生態(tài)足跡為30.175 1 hm2，是其生態(tài)承載力的10.78倍。土地的生態(tài)承載長期力入不敷出，說明當?shù)厝藗儑乐赝钢е磥硗恋氐纳a(chǎn)能力。

關鍵詞 生態(tài)足跡；生態(tài)承載力；鄂爾多斯市

中圖分類號 S29 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）34-254-03

自“可持續(xù)發(fā)展”理念被提出以來，關于可持續(xù)發(fā)展的研究就不缺乏熱點和創(chuàng)新點，從單一的人類社會可持續(xù)發(fā)展到人類、環(huán)境、土地協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展，從全球的可持續(xù)發(fā)展到區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展，都在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，生態(tài)足跡模型方法的引入將可持續(xù)發(fā)展的研究推到另一個高點。近年來內(nèi)蒙古鄂爾多斯市發(fā)展迅速，已然變成了生態(tài)承載力研究的熱點地區(qū)。筆者運用生態(tài)足跡模型方法，測算了2006～2012年鄂爾多斯市土地生態(tài)足跡及其生態(tài)承載力，得出鄂爾多斯市土地生態(tài)處于嚴重的赤字階段。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

鄂爾多斯市位于內(nèi)蒙古高原的西南部，地理坐標為106°42′～111°27′ E、37°35′～40°51′ N，全市土地總面積86 882 km2，牧草地是其主要用地類型，占土地總面積的近67.51%。境內(nèi)能源富集，資源富饒，特別是煤炭資源儲量巨大且埋深較淺，已探明儲量占內(nèi)蒙古自治區(qū)保有儲量的51.17%，占全國的12.93%。2012年鄂爾多斯市完成地區(qū)生產(chǎn)總值3 656.8億元，扣除價格因素外，同比增長了13%。年末戶籍總?cè)丝?52.08萬，常住人口200.42萬，人口密度約為18人/km2[1]。東勝區(qū)是鄂爾多斯市政府所在地，也是全市政治、經(jīng)濟、文化、交通和信息中心，是全國百強縣，人均國內(nèi)生產(chǎn)總值和地方財政收入均排在全國縣級單位的前20位。

1.2 數(shù)據(jù)來源分析

該研究數(shù)據(jù)來源于3個方面：第一，從《鄂爾多斯統(tǒng)計年鑒》，獲取人口數(shù)據(jù)、經(jīng)濟數(shù)據(jù)、糧食、肉類、水產(chǎn)品作等產(chǎn)量數(shù)據(jù)和能源、電力等消費數(shù)據(jù)；第二，通過對鄂爾多斯市遙感影像的解譯，判斷各地類的用地面積；第三，相關參考文獻中提到的均衡因子、產(chǎn)量因子和平均產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。

資料的準確性和真實性直接影響到計算結(jié)果的可靠性。上述用來計算鄂爾多斯市生態(tài)足跡和生態(tài)承載力中的相關數(shù)據(jù)均能真實反映地區(qū)的實際狀況，所有數(shù)據(jù)都以定量確定為基礎，個別難以查找的數(shù)據(jù)，通過實地調(diào)研和走訪確定，資料具有較高的可信度。

1.3 研究方法

1.3.1

生態(tài)足跡模型。

生態(tài)足跡模型最早是由加拿大生態(tài)經(jīng)濟學家William Ress在1992年提出的，并由Wackernagel做了進一步的補充逐步發(fā)展和成熟的[2-4]。它是一套理論基礎科學、概念框架清晰、指標體系精簡和具有統(tǒng)一量綱的分析方法，可以應用于不同行政區(qū)域和不同行業(yè)的生態(tài)承載力、生態(tài)赤字的測算。我國于1999年最早引入了生態(tài)足跡模型計算方法，隨后就被眾多學者廣泛使用[5]。計算公式為：

EF=N×ef=N×（ci÷pi）×rj（1）

式中，EF、ef分別為地區(qū)總生態(tài)足跡和人均生態(tài)足跡；N為地區(qū)人口總數(shù)；i、j分別為消費物品和生產(chǎn)類型和生產(chǎn)性用地類型； ci、pi分別為第i種物品的消費總量和物品的平均生產(chǎn)力；rj為第j種生產(chǎn)性用地的均衡系數(shù)。

1.3.2 生態(tài)承載力計算。

世界環(huán)境與發(fā)展委員會（WCED）出版的《我們共同的未來》一書中提出，為了保持生物多樣性及其可持續(xù)發(fā)展，人類必須保留12%的土地面積用于生物多樣性保護[11]。因此，計算研究區(qū)生態(tài)承載力時，扣除這部分生產(chǎn)性用地面積，計算公式為：

EC=N×ec=N×（aj×rj×yj）

式中，EC和ec分別代表為地區(qū)總生態(tài)承載力和人均生態(tài)承載力；aj、rj、yj分別代表人均生產(chǎn)面積，均衡因子和產(chǎn)量因子；N代表人口總數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 均衡因子和產(chǎn)量因子的確定

2.1.1 均衡因子。

為統(tǒng)一各類生產(chǎn)性用地單位面積給人類生活帶來的滿足程度，更好地計算生態(tài)承載力，生態(tài)足跡模型法中引入了均衡因子，均衡因子可以形象地比喻為不同生產(chǎn)性用地的權(quán)重值。研究區(qū)均衡因子的確定綜合參考了國際上通用的均衡因子[3，6]和基于我國凈初級生產(chǎn)力測算的均衡因子[7-8]，筆者認為二者與研究區(qū)生產(chǎn)性用地均存在一定的差異，不符合研究區(qū)實際狀況，故采用了劉某承等[8-9]基于內(nèi)蒙古凈初級生產(chǎn)力測算的均衡因子作為此次的均衡因子，結(jié)果見表1。

2.1.2 產(chǎn)量因子。

產(chǎn)量因子是反映不同地區(qū)生產(chǎn)性用地類型的作物產(chǎn)量與全球平均水平[3]的差異，因此，不同地區(qū)的產(chǎn)量因子與其所處的自然地理條件和社會發(fā)展水平存在著直接關系。為更加合理地測算研究區(qū)生態(tài)承載力，筆者選擇了與研究區(qū)自然條件和社會經(jīng)濟條件相近的地區(qū)產(chǎn)量因子為參考[9-10]，最終確定研究區(qū)的產(chǎn)量因子，結(jié)果見表1。

表1 研究區(qū)均衡因子與產(chǎn)量因子確定結(jié)果

類型耕地林地牧草地水域建設用地化石燃料用地

均衡因子1.501.590.790.621.501.59

產(chǎn)量因子0.520.681.081.110.520

2.2 生態(tài)足跡的計算

2.2.1 指標的選擇。

為更加真實地反映鄂爾多斯市生態(tài)足跡，文中選擇了與城鄉(xiāng)居民生活水平相關的生物類資源，如小麥、馬鈴薯、玉米、羊肉等；能源類資源主要選擇了原煤、電力、天然氣等重要的消費品，結(jié)果見表2和表3。

2.2.2 人均生態(tài)足跡的計算。

利用公式（1）分別計算研究區(qū)生物資源類和能源類的人均生態(tài)足跡，生態(tài)足跡的計算中采用的人口數(shù)據(jù)為研究區(qū)常住人口，人均生態(tài)足跡計算結(jié)果見表2和表3。

2.3 生態(tài)足跡結(jié)果分析

2.3.1 單指標評價結(jié)果分析。

由表1可知，研究區(qū)生物資源類人均生態(tài)足跡最大的是羊肉，人均生態(tài)足跡為1.149 4 hm2，這一方面說明研究區(qū)人民生活水平比較富裕，對肉類的需求高于對糧食作物的需求；另一方面也證明了研究區(qū)是一個以牧業(yè)為主要生活方式的地區(qū)。

由表2可知，研究區(qū)能源類消費中人均生態(tài)足跡最大的是原煤，人均生態(tài)足跡為14.849 8 hm2，遠高于其他消費，這一方面說明研究區(qū)是一個以工業(yè)為主導產(chǎn)業(yè)的地區(qū)，對原煤的需求量較大；另一方面也證明了研究區(qū)是能源富集區(qū)。

研究區(qū)羊肉指標的生態(tài)足跡呈現(xiàn)逐年下降的趨勢，而原煤的生態(tài)足跡呈逐年上漲的趨勢，表明了研究區(qū)在過去的幾年間工業(yè)生產(chǎn)用地在不斷擠占農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)用地。

2.3.2 歷年動態(tài)評價分析。

如圖1所示，2006～2012年，研究區(qū)的生物資源類和能源類人均生態(tài)足跡走勢截然相反。2011年前，生物資源類生態(tài)足跡呈逐年下降趨勢，而能源類生態(tài)足跡呈逐年上升趨勢；2011年后，生物資源類生態(tài)足跡略有上升，而能源類的生態(tài)足跡增長勢頭明顯放緩。2011年前后生態(tài)足跡的變化與研究區(qū)的GDP走勢有明顯的相關性，2011年之前研究區(qū)的GDP呈現(xiàn)出明顯的增長態(tài)勢，年均增長率為32.82%，而2012年研究區(qū)的GDP增長率僅為13.62%。經(jīng)濟增長速度的放緩表現(xiàn)在能源類生態(tài)足跡上增速的放緩和生物資源類生態(tài)足跡的上升，經(jīng)濟增長速度與能源類生態(tài)足跡的高度相關性表明了研究區(qū)工業(yè)增加值對地區(qū)生產(chǎn)總值的貢獻率較大，工業(yè)是拉動地區(qū)生產(chǎn)總值的重要因素。

2006～2012年，隨著GDP水平的不斷提高，研究區(qū)人均生態(tài)足跡呈逐年遞增的趨勢，人均生態(tài)足跡由2006年的13.334 3 hm2增加至2012年的30.175 1 hm2。說明研究區(qū)人均生活水平在不斷的提高，人均物品消費量在不斷的增長。6大類生產(chǎn)性用地中人均生態(tài)足跡面積最大的是化石燃料用地，其次是牧草地，這說明研究區(qū)是以工業(yè)為主的資源型城市，牧草地是研究區(qū)土地利用的主要類型。

在6大類生產(chǎn)性用地中，人均生態(tài)足跡逐年增加的生產(chǎn)性用地是建設用地和化石燃料用地，同時，有逐年遞減的生產(chǎn)性用地類型是耕地和牧草地，林地生產(chǎn)用地和水域的人均生態(tài)足跡變化不顯著。

盡管2006～2012年研究區(qū)人均生態(tài)足跡在不斷的增長，但單位GDP的生態(tài)足跡在不斷的下降，說明研究區(qū)土地集約利用水平在不斷的提高，單位GDP消耗的土地資源在不斷下降。

2.3.3 土地生態(tài)足跡與生態(tài)承載力的對比分析。

2012年研究區(qū)人均生態(tài)足跡為30.175 1 hm2，而人均生態(tài)承載力僅為2.798 7 hm2，人口對環(huán)境的壓力遠大于其生態(tài)承載力，生態(tài)足跡是生態(tài)承載力的10.78倍，這可以表述為研究區(qū)1年的人均消費額與10.78年的土地生態(tài)產(chǎn)出量相當，或者表述為，為滿足研究區(qū)現(xiàn)有的人均生活水平，需要相當于10.78倍的現(xiàn)有土地面積。人類在嚴重透支著土地的生態(tài)承載力，這容易引發(fā)土地退化和沙化等現(xiàn)象，難以實現(xiàn)土地資源的可持續(xù)發(fā)展。

對比過去幾年間研究區(qū)人口增長速度3.33%和人均生態(tài)足跡的增長速度14.86%，可以得出，研究區(qū)人均生態(tài)足跡的增加不僅是由人口增加引起的，人口增加對人均生態(tài)足跡增加的貢獻度僅為22.41%，由此可以判斷，研究區(qū)人均生態(tài)足跡的增加主要源于人民生活水平的提高、消費的增加。

3 結(jié)論與討論

2006～2012年鄂爾多斯人均生態(tài)足跡為20.47 hm2，高于2010年全國平均水平（1.657 hm2）12.35倍，說明研究區(qū)的人均消費水平高于全國平均水平。對比同期人均GDP，2012年研究區(qū)人均GDP為18.268萬元，是全國平均水平（3.84萬元）的4.76倍。這表明人均生態(tài)足跡與人均GDP水平呈正相關關系。

該研究采用生態(tài)足跡模型法分別計算了2006～2012年鄂爾多斯市的土地生態(tài)足跡和生態(tài)承載力，結(jié)果表明：研究區(qū)在過去的幾年里生態(tài)赤字嚴重。解決生態(tài)赤字問題需要采取以下措施：優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)、合理利用土地；集約利用土地、提高土地集約利用程度；提高科學技術(shù)水平，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等措施來提高土地的生態(tài)承載力。此外，還要嚴格限制人口增長速度，控制人口總量，消除貧困等因素引發(fā)對土地的過度掘取。

安徽農(nóng)業(yè)科學 2015年

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安徽農(nóng)業(yè)科學，Journal of Anhui Agri. Sci.2015，43（34）：257-260

責任編輯 徐麗華 責任校對 況玲玲