生態(tài)足跡法在城市總體規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究
——以丹東市為例

尤琦

（遼寧省環(huán)境規(guī)劃院有限公司遼寧沈陽(yáng)110031）

生態(tài)足跡法在城市總體規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究
——以丹東市為例

尤琦

（遼寧省環(huán)境規(guī)劃院有限公司遼寧沈陽(yáng)110031）

生態(tài)承載力分析是城市總體規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容，本研究利用生態(tài)足跡分析方法對(duì)丹東市的生態(tài)承載力進(jìn)行定量核算，得到丹東市的生態(tài)盈虧現(xiàn)狀，為城市的科學(xué)規(guī)劃和合理開(kāi)發(fā)提供了決策依據(jù)。

生態(tài)足跡；城市總體規(guī)劃；環(huán)境影響評(píng)價(jià)

1 引言

《規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則——城市總體規(guī)劃》（征求意見(jiàn)稿）要求城市總體規(guī)劃環(huán)評(píng)的生態(tài)承載力分析應(yīng)明確支撐和保障城市可持續(xù)發(fā)展的主要生態(tài)功能區(qū)和城市生態(tài)安全保障的基本條件；明確限制城市規(guī)劃實(shí)施的主要生態(tài)因子或問(wèn)題。

生態(tài)足跡法作為生態(tài)承載力的分析方法，可以衡量資源利用和廢棄物排放強(qiáng)度與區(qū)域生態(tài)承載力之間的關(guān)系，借助此方法從評(píng)價(jià)尺度上更精確合理地對(duì)環(huán)境影響作出預(yù)測(cè)分析，對(duì)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展作出判斷。

2 生態(tài)足跡概述

生態(tài)足跡分析法是由加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家William和其博士生Wackernagel于90年代初提出的一種度量可持續(xù)發(fā)展程度的方法，它是一組基于土地面積的量化指標(biāo)。生態(tài)足跡的概念表述為：任何已知人口（某個(gè)個(gè)人、一個(gè)地區(qū)或一個(gè)國(guó)家）的生態(tài)足跡是生產(chǎn)這些人口消費(fèi)的所有資源和吸納這些人口產(chǎn)生的所有廢棄物所必需的生物生產(chǎn)土地面積和水域的總和。生態(tài)足跡可以直接反映一個(gè)區(qū)域的生態(tài)壓力狀況，是分析區(qū)域的生態(tài)承載力和生態(tài)需求的一個(gè)定量指標(biāo)，也是衡量區(qū)域可持續(xù)狀態(tài)的定量指標(biāo)。

3 模型及計(jì)算方法

3.1 生態(tài)足跡模型

式中：EF為總的生態(tài)足跡；N為人口數(shù)；ef為人均生態(tài)足跡；aai為人均第i種消費(fèi)物品折算的生物生產(chǎn)面積；ri為均衡因子；pi為第i種物品的人均消費(fèi)量；為第i種物品的平均生產(chǎn)能力。

各類消費(fèi)項(xiàng)目的人均生物生產(chǎn)土地面積分量計(jì)算：

計(jì)算公式為：

式中：Pi為第i種消費(fèi)項(xiàng)目的年生產(chǎn)量，Ii為第i種消費(fèi)項(xiàng)目的年進(jìn)口量，Ei為第i種消費(fèi)項(xiàng)目的年出口量，N為計(jì)算區(qū)域的人口數(shù)。

生態(tài)足跡計(jì)算：

人均生態(tài)足跡為：

式中為均衡因子，j=(1,2,3,4,5,6)表示種生物生產(chǎn)土地面積。

3.2 生態(tài)承載力模型

在生態(tài)承載力計(jì)算中，不同國(guó)家或地區(qū)的土地由于利用類型和資源稟賦的不同，不能利用實(shí)際面積直接比較，需要通過(guò)產(chǎn)量因子進(jìn)行調(diào)整，產(chǎn)量因子表示某個(gè)國(guó)家或地區(qū)的某種生物生產(chǎn)土地的平均生態(tài)生產(chǎn)力與同類土地的世界平均生態(tài)生產(chǎn)力之間的比率。將研究區(qū)域內(nèi)的耕地、草地、林地、建筑用地、水域等各種類型的土地面積乘以相應(yīng)的均衡因子和產(chǎn)量因子，就可以得到該地區(qū)基于世界平均生態(tài)生產(chǎn)力的均衡生物生產(chǎn)土地面積，即生態(tài)承載力。同時(shí)根據(jù)世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)（WCED）的報(bào)告，需要保留12%以上的生態(tài)容量用于保護(hù)生物多樣性。

生態(tài)承載力模型的計(jì)算與分析步驟如下：

（1）人均生態(tài)承載力：

式中：為人均生態(tài)承載力（hm2/人）；為實(shí)際人均占有的第j類生物生產(chǎn)土地面積；為均衡因子；為產(chǎn)量因子。

（2）區(qū)域生態(tài)承載力：

式中：EC為區(qū)域總的生態(tài)承載力，N為區(qū)域總?cè)丝跀?shù)。

3.3 生態(tài)赤字/盈余計(jì)算

生態(tài)赤字/盈余=生態(tài)承載力-生態(tài)足跡

如果生態(tài)足跡超過(guò)生態(tài)承載力，就出現(xiàn)生態(tài)赤字，表明該地區(qū)人類負(fù)荷太大，其對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的需求超過(guò)了系統(tǒng)的承載力，社會(huì)發(fā)展處于相對(duì)不可持續(xù)狀態(tài)；如果生態(tài)足跡小于生態(tài)承載力，就出現(xiàn)生態(tài)盈余，表明該地區(qū)人類負(fù)荷處于生態(tài)系統(tǒng)承載力的范圍內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)是安全的，人類社會(huì)的發(fā)展處于可持續(xù)狀態(tài)。

4 丹東市生態(tài)足跡的計(jì)算

4.1 生態(tài)足跡估算

根據(jù)《2015年丹東市統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)，運(yùn)用生態(tài)足跡的基本計(jì)算模型，對(duì)丹東市的生態(tài)足跡進(jìn)行計(jì)算和分析。2014年丹東市常住人口242.6萬(wàn)人。

4.1.1 生物資源賬戶計(jì)算

生物資源消費(fèi)包括農(nóng)作物、動(dòng)物產(chǎn)品、水果和其他產(chǎn)品等，具體包括糧食、大豆、油料、蔬菜、瓜類、水果、豬肉、牛肉等。根據(jù)丹東市生態(tài)環(huán)境和資源特點(diǎn)，生物資源賬戶土地類型分為耕地、草地、林地、水域四大類。由于豬和家禽主要以農(nóng)作物為飼料，屬于間接農(nóng)產(chǎn)品，所以將豬肉、禽肉和禽蛋歸于耕地類。生物性生產(chǎn)面積折算采用聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織計(jì)算的有關(guān)生物資源的世界平均產(chǎn)量作為全球平均生產(chǎn)力，將丹東市生產(chǎn)的生物資源統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為生物生產(chǎn)性土地面積。2014年丹東市生態(tài)足跡生物資源賬戶計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 2014年丹東市生態(tài)足跡生物資源賬戶

4.1.2 能源帳戶計(jì)算

能源消費(fèi)包括煤炭、柴油、汽油、液化氣、電力等的能源生態(tài)足跡。采用世界單位化石燃料生產(chǎn)土地面積的平均發(fā)熱量為標(biāo)準(zhǔn)，利用我國(guó)能源統(tǒng)計(jì)使用的發(fā)熱量折算系數(shù)，將丹東市能源消費(fèi)折算成化石能源土地面積，計(jì)算出丹東市2014年能源消費(fèi)的生態(tài)足跡，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 2014年丹東市生態(tài)足跡能源賬戶

4.1.3 生態(tài)足跡計(jì)算結(jié)果分析

對(duì)上述賬戶計(jì)算結(jié)果進(jìn)行加和，并進(jìn)行均衡因子的調(diào)整。本研究均衡因子的計(jì)算數(shù)據(jù)采用Wackeragel等對(duì)中國(guó)生態(tài)足跡計(jì)算時(shí)的取值。丹東市2014年生態(tài)足跡計(jì)算結(jié)果匯總于表3。

表3 2014年丹東市生態(tài)足跡

從生態(tài)足跡需求來(lái)看，2014年丹東市人均生態(tài)需求是2.411164hm2，從生態(tài)足跡構(gòu)成上看，丹東市對(duì)耕地的需求最大，占整個(gè)生態(tài)足跡需求的31.65%，其次為化石能源用地占30.39%。

4.2 生態(tài)承載力估算

將丹東市土地總面積按生物生產(chǎn)性土地類型進(jìn)行分類匯總，根據(jù)2014年丹東市各類土地面積，通過(guò)均衡因子和產(chǎn)量因子調(diào)整后，計(jì)算得出人均生態(tài)承載力。

表4 2014年丹東市生態(tài)承載力計(jì)算

從生態(tài)承載力供給來(lái)看，丹東市林地承載力最大，占整個(gè)生態(tài)承載力的44.57%，其次為耕地占43.75%。

4.3 生態(tài)盈虧分析

表5 2014年丹東市土地資源生態(tài)盈虧分析

從總的生態(tài)足跡需求和生態(tài)承載力對(duì)比結(jié)果來(lái)看，2014年丹東市人均生態(tài)足跡需求為2.4111164hm2/人，實(shí)際承載為0.905646hm2/人，扣除12%的生物多樣性保護(hù)面積，可利用的人均生態(tài)承載力僅為0.796968hm2/人，生態(tài)赤字為1.,614196hm2/人，生態(tài)赤字的存在，表明該區(qū)域人類生存需求或人類對(duì)自然的影響已大大超出了生態(tài)承載能力的范圍。

從不同土地類型的生態(tài)足跡需求和生態(tài)承載力對(duì)比結(jié)果來(lái)看，化石能源用地出現(xiàn)生態(tài)赤字，這與丹東市大部分能源需要外部輸入的事實(shí)相符；而耕地和草地的赤字說(shuō)明丹東市的食物來(lái)源部分依靠外地輸入，本地的生產(chǎn)不足以滿足當(dāng)?shù)鼐用竦男枨?；丹東市水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模較大，水產(chǎn)品人工養(yǎng)殖的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)自然產(chǎn)量，用自然條件下的均衡因子和產(chǎn)量因子來(lái)衡量有可能造成水域用地的生態(tài)赤字，而水域用地的生態(tài)赤字也有可能是過(guò)度捕撈造成的。

5 結(jié)語(yǔ)

本研究將生態(tài)足跡分析的定量化方法引入到城市總體規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)領(lǐng)域中。丹東市的研究成果表明，生態(tài)足跡分析方法能夠較為客觀地反映生態(tài)需求與生態(tài)承載力之間的關(guān)系，根據(jù)綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果，提出城市規(guī)劃的調(diào)整建議。在開(kāi)發(fā)建設(shè)的同時(shí)，最大限度地實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和城市發(fā)展的協(xié)調(diào)。

[1]Wackernagel M,Rees W E.Perceptual and Structural Barriers to Investing in Natural Capital:Economics from An Ecological Footprint Perspective[j].Ecological Economics,1997,20:3-24.

[2]丹東市統(tǒng)計(jì)局.2015丹東統(tǒng)計(jì)年鑒,2015.

[3]張志強(qiáng),徐中民,程國(guó)棟.生態(tài)足跡的概念機(jī)計(jì)算模型[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2000,16(10)：8-10.

[4]蔣依依,王仰麟,卜心國(guó),等.國(guó)內(nèi)外生態(tài)足跡模型應(yīng)用的回顧與展望[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2005,24(2)：13-23.

[5]郭秀瑞,楊居榮,毛顯強(qiáng).城市生態(tài)足跡計(jì)算與分析——以廣州為例[J].地理研究,2003,22(5)：654-662.

尤琦，工程師，現(xiàn)從事規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)方面工作。