基于生態(tài)足跡模型的山東省農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展分析*

楊 潔，李忠德，楊 萍，季明川，李明輝

(1.山東省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究所，濟(jì)南 250100； 2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院/山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，濟(jì)南 250100)

·持續(xù)農(nóng)業(yè)·

基于生態(tài)足跡模型的山東省農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展分析*

楊 潔1，李忠德1，楊 萍1，季明川1，李明輝2※

(1.山東省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究所，濟(jì)南 250100； 2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院/山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，濟(jì)南 250100)

生態(tài)足跡是一種從生態(tài)學(xué)角度來(lái)衡量可持續(xù)發(fā)展程度的方法，通過(guò)生態(tài)足跡需求與自然生態(tài)系統(tǒng)的承載力進(jìn)行比較來(lái)定量的判斷某一國(guó)家或地區(qū)目前可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)，以便對(duì)未來(lái)人類(lèi)生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出科學(xué)規(guī)劃和建議。生態(tài)足跡模型是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的定量測(cè)度標(biāo)尺，主要反映人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用農(nóng)業(yè)資源的強(qiáng)度。研究采取宏觀形勢(shì)分析與微觀數(shù)理模型實(shí)證相結(jié)合的研究方式，以生態(tài)足跡模型為評(píng)價(jià)手段，通過(guò)對(duì)2000～2013年山東省農(nóng)業(yè)資源開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和生態(tài)系統(tǒng)承載力情況進(jìn)行了定量分析，得出山東省人均生態(tài)赤字由2000年的3.662 2hm2/人增至2013年的7.709 4hm2/人，而2013年生態(tài)赤字率更是高達(dá)1709%的結(jié)論，在此基礎(chǔ)上討論分析了山東省嚴(yán)重生態(tài)赤字產(chǎn)生的原因主要為5點(diǎn)：一是人口的大量增加，從1980年到2013年，山東省人口增加了近2 500萬(wàn)； 二是城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，城鎮(zhèn)化與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相互爭(zhēng)地的矛盾日益突出； 三是耕作制度的改變、重用輕養(yǎng)和環(huán)境污染等造成地力、肥力下降迅速； 四是水資源匱乏的加劇與地下水污染加重并存； 五是人類(lèi)活動(dòng)干擾和環(huán)境污染加劇等因素導(dǎo)致自然生態(tài)系統(tǒng)的失衡加劇。由此提出應(yīng)對(duì)措施，要改變山東省目前面臨的生態(tài)狀況，推進(jìn)山東省農(nóng)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，就需要尊重自然發(fā)展規(guī)律，以資源環(huán)境承載力為硬性約束條件，大力調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，建立合理有序的五化同步發(fā)展步驟，建立健全法制約束機(jī)制，以五化協(xié)同為最終目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。

山東省 生態(tài)足跡 農(nóng)業(yè)資源 開(kāi)發(fā)強(qiáng)度 可持續(xù)發(fā)展

0 引言

農(nóng)業(yè)興，基礎(chǔ)牢； 農(nóng)村穩(wěn)，天下安。農(nóng)業(yè)資源是農(nóng)業(yè)的基本要素，是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的根本，因此農(nóng)業(yè)資源的持續(xù)利用是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的條件和保障。山東省位于我國(guó)東部沿海，是人口大省、農(nóng)業(yè)大省、糧食生產(chǎn)大省、農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力輸出大省、糧食轉(zhuǎn)化加工大省，也是經(jīng)濟(jì)大省，在全國(guó)具有舉足輕重的地位。因此，該研究以山東省為研究對(duì)象，以可持續(xù)發(fā)展理論為指導(dǎo)，采取定量分析和定性分析相結(jié)合的方法，對(duì)山東省農(nóng)業(yè)資源合理開(kāi)發(fā)利用強(qiáng)度展開(kāi)深入解剖，系統(tǒng)探討構(gòu)建山東省未來(lái)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略與路徑，對(duì)促進(jìn)區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1 生態(tài)足跡模型的原理與應(yīng)用介紹

1.1 生態(tài)足跡法的內(nèi)涵

生態(tài)足跡Ef[1-8](ecological footprint)是20世紀(jì)90年代初提出的一種從生態(tài)學(xué)角度來(lái)衡量可持續(xù)發(fā)展程度的方法。生態(tài)足跡法主要是衡量在一定的人口與經(jīng)濟(jì)規(guī)模條件下，人類(lèi)消耗了多少用于延續(xù)其發(fā)展的自然資源，并將人類(lèi)活動(dòng)對(duì)生物圈的影響歸納成一個(gè)數(shù)字。將生態(tài)足跡同區(qū)域范圍內(nèi)所能提供的生物生產(chǎn)面積相比較，能夠判斷一個(gè)區(qū)域的生產(chǎn)消費(fèi)活動(dòng)是否處于當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)承載力范圍之內(nèi)。當(dāng)一個(gè)地區(qū)的生態(tài)承載力小于生態(tài)足跡時(shí)，即出現(xiàn)“生態(tài)赤字”； 當(dāng)其大于生態(tài)足跡時(shí)，則產(chǎn)生“生態(tài)盈余”。

1.2 生態(tài)足跡法的計(jì)算

1.2.1 產(chǎn)量因子和均衡因子介紹

均衡因子[9]：生態(tài)足跡法評(píng)估人類(lèi)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，是將各種自然資源和能源項(xiàng)目據(jù)其生物生產(chǎn)力與世界平均水平的差異折算為耕地、草地、林地、建筑用地、化石燃料用地和水域6種生物生產(chǎn)面積類(lèi)型，再根據(jù)這6 類(lèi)生物生產(chǎn)面積的生態(tài)生產(chǎn)力不同，乘以一個(gè)均衡因子將其轉(zhuǎn)化為具有相同生態(tài)生產(chǎn)力的面積，以計(jì)算生態(tài)足跡和生態(tài)承載力。此處的均衡因子我們采用國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)：耕地、建筑用地為2.8，森林、化石能源土地為1.1，草地為0.5，水域?yàn)?.2。

產(chǎn)量因子[10]：由于同類(lèi)生態(tài)生產(chǎn)性土地的生產(chǎn)力在不同國(guó)家和地區(qū)之間是存在差異的，因而各國(guó)各地區(qū)同類(lèi)生態(tài)生產(chǎn)性土地的實(shí)際面積是不能直接進(jìn)行對(duì)比的，引入產(chǎn)量因子進(jìn)行轉(zhuǎn)化使其具有可比性。我國(guó)目前采用的產(chǎn)量因子分別為：耕地、建筑用地為1.66，林地為0.91，草地為0.19，水域?yàn)?.00，化石原料用地為0。

1.2.2 生態(tài)足跡的計(jì)算步驟

(1)人均生態(tài)足跡分量Ai的計(jì)算

(1)

式中，i為消費(fèi)項(xiàng)目的類(lèi)型，Ai為第i種消費(fèi)項(xiàng)目折算的人均生態(tài)足跡分量(hm2/人)，Ci為第i種消費(fèi)項(xiàng)目的人均消費(fèi)量，Vi為生物生產(chǎn)土地生產(chǎn)第i種消費(fèi)項(xiàng)目的世界年均產(chǎn)量(kg/hm2)，Pi、Ii、Ei分別為第i種消費(fèi)項(xiàng)目的年生產(chǎn)量、年進(jìn)口量和年出口量，N為人口數(shù)。

(2)人均生態(tài)足跡Ef的計(jì)算

(2)

式中，Ef為人均生態(tài)足跡(hm2/人)，ei為人均生態(tài)足跡分量，rj為均衡因子。

(3)人均生態(tài)承載力的計(jì)算

Ec=∑cj=∑aj×rj×yj

(3)

式中，Ec為人均生態(tài)承載力(hm2/人)，cj為人均生態(tài)承載力分量，aj為人均生物生產(chǎn)面積，rj為均衡因子，yj為產(chǎn)量因子。

2 山東省生態(tài)足跡的實(shí)證分析

山東省位于中國(guó)東部沿海、黃河下游，北緯34°22.9′～38°24.01′、東經(jīng)114°47.5′～122°42.3′之間，是著名的農(nóng)業(yè)大省、經(jīng)濟(jì)大省和人口大省。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和五化同步的大力推進(jìn)，山東省面臨的資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴(yán)峻形勢(shì)日趨加劇。據(jù)山東統(tǒng)計(jì)部門(mén)數(shù)據(jù)顯示， 2013年山東省土地總面積為1 571.26萬(wàn)hm2，其中農(nóng)用地1 151.84萬(wàn)hm2(耕地763.57萬(wàn)hm2，園地72.83萬(wàn)hm2，草地44.87萬(wàn)hm2，林地150.19萬(wàn)hm2，其他農(nóng)用地120.38萬(wàn)hm2)，建設(shè)用地273.54萬(wàn)hm2(城鎮(zhèn)村及工礦用地230.62萬(wàn)hm2，交通用地20.05萬(wàn)hm2，水利設(shè)施用地22.87萬(wàn)hm2)，未利用地145.88萬(wàn)hm2。農(nóng)用地、建設(shè)用地和未利用地在該省土地總面積中的比例分別為73.31%、17.41%和9.28%。山東省地處暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)且地形復(fù)雜多樣，區(qū)域間氣候背景差異明顯； 年平均氣溫年際間波動(dòng)性較大，近50年來(lái)年均氣溫增幅為0.27℃，且氣候轉(zhuǎn)暖的趨勢(shì)仍在繼續(xù)； 年平均降水量年際間差異較大，豐水年有時(shí)為枯水年降水量的好幾倍，降水的季節(jié)分布也極不均勻，夏季(6～8月)的降水量約占全年降水量的60%左右。山東省是我國(guó)水資源嚴(yán)重匱乏的省份之一。2003～2013年山東省平均水資源總量約為334.37億m3，省人均水資源占有量約為355.54m3/人，僅為全國(guó)平均水平的17.69%，不足世界平均水平的4%。2013年山東省人均水資源量為299.7m3/人，僅為全國(guó)人均占有量(2 054.6m3/人)的14.59%，位居全國(guó)31個(gè)省(市、自治區(qū))的倒數(shù)第7位，屬于嚴(yán)重缺水區(qū)。但山東仍然用全國(guó)1%的淡水資源，灌溉了7%的耕地，生產(chǎn)了8%的糧食，養(yǎng)育了7%的人口，創(chuàng)造了近10%的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值。

2.1 數(shù)據(jù)整理與分析

人類(lèi)的生產(chǎn)和生活消費(fèi)主要由農(nóng)業(yè)生物資源和能源兩個(gè)部分組成，山東省農(nóng)業(yè)生物資源主要包括農(nóng)、林、牧、漁4個(gè)大類(lèi)共23個(gè)明顯產(chǎn)品項(xiàng)。其中，生產(chǎn)土地類(lèi)型為耕地的農(nóng)產(chǎn)品主要有稻谷、小麥、玉米、薯類(lèi)以及豬肉和禽蛋類(lèi)等14項(xiàng)，其中豬肉和禽蛋歸于此類(lèi)是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。林產(chǎn)品消費(fèi)以水果、核桃和板栗為主。牧產(chǎn)品包括牛肉、羊肉、奶類(lèi)、蜂蜜等7項(xiàng)。漁業(yè)產(chǎn)品消費(fèi)只包含水產(chǎn)品1項(xiàng)。山東省能源主要包括煤炭、焦炭、原油、燃料油、汽油、煤油、柴油、液化石油氣和電力9項(xiàng)。整理2000～2013年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行以下分析。

2.2 農(nóng)業(yè)生物資源和能源的人均年消費(fèi)量

表1 2000～2013年山東省農(nóng)業(yè)生物資源的人均年消費(fèi)量 kg/人

表2 2000～2013年山東省能源的人均年消費(fèi)量 10億J/人

從表中可以看出，山東省能源人均年消費(fèi)量均呈現(xiàn)了穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)； 而農(nóng)業(yè)生物資源的人均年消費(fèi)量中，奶類(lèi)和核桃的增幅較大； 蔬菜、小麥、玉米、水果、水產(chǎn)品、豬肉和板栗小幅穩(wěn)步逐年增加； 禽蛋、花生、稻谷、羊肉、烤煙和羊絨雖略有起伏，但相對(duì)較為平穩(wěn)； 薯類(lèi)、豆類(lèi)、牛肉、綿羊毛、芝麻、蜂蜜和山羊毛有小幅下降； 棉花波動(dòng)較為明顯， 2003～2008年期間處于明顯的波峰階段，此后趨于平穩(wěn)。

2.3 農(nóng)業(yè)生物資源人均生態(tài)足跡

根據(jù)農(nóng)業(yè)生物資源的全球平均年產(chǎn)量數(shù)據(jù)和各年份山東省人口數(shù)據(jù)，計(jì)算出2000～2013年山東省農(nóng)業(yè)生物資源人均生態(tài)足跡。14年間，山東省農(nóng)業(yè)生物資源人均生態(tài)足跡整體呈上揚(yáng)趨勢(shì)，尤其是水域和林地的增長(zhǎng)更為明顯，基本是持續(xù)穩(wěn)定增加； 而耕地和草地的年際變化顯著， 2006年以前均以較快速度持續(xù)上升， 2007年以后略有回落，草地基本保持平穩(wěn)，而耕地在短暫回落后又起伏上揚(yáng)至2006年水平。

表3 2000～2013年山東省農(nóng)業(yè)生物資源人均生態(tài)足跡 hm2/人

圖1 2000～2013年山東省農(nóng)業(yè)生物資源人均生態(tài)足跡變化趨勢(shì)

2.4 能源人均生態(tài)足跡

根據(jù)各類(lèi)能源的全球平均能足跡數(shù)據(jù)、相應(yīng)的折算系數(shù)計(jì)算出2000～2013年山東省能源的人均生態(tài)足跡。山東省各種能源的人均生態(tài)足跡均呈現(xiàn)快速增加態(tài)勢(shì)， 2013年所有能源人均生態(tài)足跡的累計(jì)數(shù)字是2000年的3.83倍，而焦炭、燃料油、柴油和液化石油氣更是高達(dá)7.52倍、6.83倍、5.5倍和5倍，只有煤油增幅最少，但也是增加的。

表4 2000～2013年山東省能源人均生態(tài)足跡 hm2/人

2.5 人均生態(tài)足跡

根據(jù)公式(2)和各種土地類(lèi)型的均衡因子，計(jì)算2000～2013年山東省各類(lèi)土地類(lèi)型的人均生態(tài)足跡。2000～2013年山東省人均生態(tài)足跡呈現(xiàn)快速上升態(tài)勢(shì)， 14年間凈增加4.035 7hm2，增加了將近1倍。耕地、草地、林地和水域的人均生態(tài)足跡呈現(xiàn)平緩的上升趨勢(shì)，而化石燃料地則上升勢(shì)頭迅猛，從2000年的1.249 2hm2/人快速增至2013年的4.783 0hm2/人，上升幅度高達(dá)282.9%，這說(shuō)明城鎮(zhèn)化的迅速發(fā)展推動(dòng)了山東省生產(chǎn)生活中能源消費(fèi)的迅速增加，需要留作吸收CO2的化石燃料用地需求也在逐步擴(kuò)大。

表5 2000～2013年山東省生態(tài)足跡的人均需求

土地類(lèi)型均衡因子均衡面積(hm2/人)20002001200220032004200520062007200820092010201120122013耕地2.82.12962.18032.21402.32492.39762.50962.55672.16922.26812.35072.39932.36202.47922.5287草地0.50.17630.18880.20100.21390.21310.22600.22600.19660.19990.19620.19560.18880.19180.1918林地1.10.03440.03450.03060.03740.04040.04180.04350.04570.04770.04820.04900.04990.05090.0533化石燃料地1.11.24921.46951.62741.74592.14402.79233.19563.48843.69983.85534.17854.42714.59414.7830建筑用地2.8水域0.20.53520.47270.47670.48210.48730.49580.50660.52520.53480.54880.57030.58240.59950.6036總足跡需求4.12474.34574.54974.80425.28246.06566.52846.42526.75026.99937.39267.61027.91558.1604

圖2 2000、2013年山東省人均生態(tài)足跡影響因素比例

相關(guān)研究表明，人均生態(tài)足跡與城市化水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和居民生活消費(fèi)水平呈正相關(guān)，工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展直接導(dǎo)致了生態(tài)足跡的飛速增長(zhǎng)； 人民生活水平的提高和消費(fèi)模式的轉(zhuǎn)變，使得各類(lèi)生物產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)資源、化石能源資源和享有各類(lèi)服務(wù)的消費(fèi)量也隨之增加，成為人均生態(tài)足跡快速增加的推動(dòng)力。但人均生態(tài)足跡的快速增長(zhǎng)也反映了我省生態(tài)環(huán)境的壓力越來(lái)越大，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)平衡所造成的干擾和破壞是不可逆的，農(nóng)業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的威脅和挑戰(zhàn)[11]。山東省近3年的人均生態(tài)足跡是7.895hm2，與目前中國(guó)的人均生態(tài)足跡1.6hm2相比高出了6.295hm2，與全球的人均生態(tài)足跡2.2hm2相比高出了5.695hm2，山東省分別是全國(guó)和全球平均的4.9倍和3.6倍，生態(tài)超載情況十分嚴(yán)重。

通過(guò)各地類(lèi)的生態(tài)足跡和生態(tài)足跡影響因素比重結(jié)構(gòu)的變化(圖2)也可以看到，耕地和化石能源用地的生態(tài)足跡占總足跡的主要部分，是山東省近年來(lái)人類(lèi)消費(fèi)的主要構(gòu)成部分，其中2000年時(shí)耕地份額最大，約為51.63%； 化石能源用地第二，約占30.29%； 2013年化石能源用地躍至首位，占比58.61%，而耕地降為第二，占比為30.99%； 耕地、草地和水域人均生態(tài)足跡占總生態(tài)足跡的比重在下降，而化石燃料用地的人均生態(tài)足跡占總生態(tài)足跡的比重在持續(xù)上升。耕地、林地、能源和水域足跡的持續(xù)不斷增大，耕地和化石能源的消費(fèi)對(duì)山東省的生態(tài)環(huán)境造成了很大的壓力。復(fù)種指數(shù)的不斷提高、大批量規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)品養(yǎng)殖項(xiàng)目的相繼上馬等系列現(xiàn)象均顯示山東省對(duì)于耕地、水域等資源的開(kāi)發(fā)利用在持續(xù)加大； 而化石能源的過(guò)度開(kāi)發(fā)對(duì)山東省的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的問(wèn)題更是不容忽視，提升到全球角度看是持續(xù)加重了厄爾尼諾現(xiàn)象，縮小至區(qū)域范圍則導(dǎo)致了連續(xù)升溫的暖冬、環(huán)境污染、水土流失、地表塌陷、物種滅絕等現(xiàn)象日益嚴(yán)重。

2.6 2000～2013年山東省人均生態(tài)承載力

生態(tài)承載力是指該地區(qū)所能提供的生物生產(chǎn)性面積的總和。人均生態(tài)承載力則是指人均占有的生態(tài)空間。整理山東省各種土地類(lèi)型數(shù)據(jù)可得表6。據(jù)山東省近些年的各類(lèi)物理空間的面積，與均衡因子和產(chǎn)量因子相乘，即可以得到人均生態(tài)承載力，計(jì)算后得表7和表8。

表6 2000、2011～2013年山東省各種土地類(lèi)型實(shí)際面積供給量

年份耕地(萬(wàn)hm2)草地(萬(wàn)hm2)林地(萬(wàn)hm2)水域(萬(wàn)hm2)建筑用地(萬(wàn)hm2)2000767.2060.81130.8478.00217.252011764.6946.10151.6670.37251.062012763.5745.56150.9670.38251.062013763.3544.87150.1970.17273.54 注:此處數(shù)據(jù)來(lái)源于山東省國(guó)土部門(mén),只有4年數(shù)據(jù)

表7 2000、2011～2013年山東省人均生態(tài)承載力

土地類(lèi)型生態(tài)生產(chǎn)性土地面積(萬(wàn)hm2)人均地類(lèi)面積(hm2/人)均衡因子產(chǎn)量因子均衡面積(hm2/人)200020112012201320002011201220132000201120122013耕地767.2764.69763.57763.350.08530.07930.07880.07842.81.660.39630.36880.36650.3645草地60.8146.145.5644.870.00680.00480.00470.00460.50.190.00060.00050.00040.0004林地130.84151.66150.96150.190.01450.01570.01560.01541.10.910.01460.01580.01560.0154水域7870.3770.3870.170.00870.00730.00730.00720.210.00170.00150.00150.0014建筑用地217.25251.06251.06273.540.02410.02610.02590.02812.81.660.11220.12110.12050.1306總供給面積0.52550.50760.50440.5125生物多樣性保護(hù)面積(12%)0.06310.06090.06050.0615總可利用面積0.46250.44670.44390.4510 注:此處數(shù)據(jù)來(lái)源于山東省國(guó)土部門(mén),只有4年數(shù)據(jù)

表8 2000、2011～2013年山東省人均生態(tài)足跡與人均生態(tài)承載力變化 hm2/人

圖3 2000、2011～2013年山東省人均生態(tài)足跡與人均生態(tài)承載力變化趨勢(shì)

2000～2013年山東省人均生態(tài)承載力呈現(xiàn)波動(dòng)性緩慢降低趨勢(shì)，從2000年的0.525 5hm2/人下降為2012年的0.504 4hm2/人和2013年的0.512 5hm2/人，分別下降了4.02%和2.47%。從各類(lèi)用地的生態(tài)承載力和發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，山東省人均耕地生態(tài)承載力的比重最大，其總體下降趨勢(shì)也最為明顯，從2000年的0.369 3hm2下降到2013年的0.364 5hm2，占人均生態(tài)承載力的比重由75.4%下降至71.1%； 人均建筑用地的生態(tài)承載力從2000年的0.112 2hm2上升到2013年的0.130 6hm2，占人均生態(tài)承載力的比重由21.4%提高至25.5%。結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況可得結(jié)論：城市化進(jìn)程加快造成的建筑用地?cái)U(kuò)張和農(nóng)業(yè)內(nèi)部產(chǎn)業(yè)調(diào)整帶動(dòng)的土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整是導(dǎo)致2000～2013年山東省人均生態(tài)承載力變化的主要原因[12]。

縱向來(lái)看， 2000年以來(lái)山東省人均生態(tài)足跡呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)， 2000年為4.124 7hm2/人， 2011年增至7.610 2hm2/人， 2013年繼續(xù)增至8.160 4hm2/人。但是，山東省的人均生態(tài)承載力14年間并沒(méi)有大的變化，反而有略為下降的態(tài)勢(shì)。對(duì)比山東省人均生態(tài)足跡和人均生態(tài)承載力數(shù)據(jù)可以明顯看出，自2000年以來(lái)，山東省的生態(tài)足跡已遠(yuǎn)超出其生態(tài)承載力，生態(tài)赤字非常嚴(yán)重，且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人均生態(tài)赤字呈現(xiàn)快速上升趨勢(shì)，我省人均生態(tài)赤字由2000年的3.662 2hm2/人增至2013年的7.709 4hm2/人，增幅高達(dá)110.51%； 而2013年的生態(tài)赤字率更是高達(dá)1 709%，山東省的生產(chǎn)生活等消費(fèi)活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了巨大的破壞，生態(tài)系統(tǒng)正在逐漸失去其作為人類(lèi)生存與健康、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)支撐能力。

3 結(jié)論

根據(jù)以上述數(shù)據(jù)分析，總結(jié)造成山東省“嚴(yán)重生態(tài)赤字”的主要原因有以下5點(diǎn)。

(1)隨著山東省人口的大量增加，土地資源的承載力面臨巨大壓力，人增地減的逆向發(fā)展態(tài)勢(shì)使得土地資源的有效供給與日益增長(zhǎng)的社會(huì)需求之間矛盾更趨激化。2013年末山東省人口數(shù)量為9 733萬(wàn)人，與1980年相比增加近2 500萬(wàn)，與區(qū)域面積相當(dāng)?shù)慕?、山西、和遼寧相比，則分別是他們的2.7倍、2.2倍和2.2倍。

(2)隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代化建設(shè)的快速推進(jìn)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)用地和城鎮(zhèn)建設(shè)用地迅速拓展，使得農(nóng)用地與非農(nóng)用地的矛盾十分突出，土地資源供求關(guān)系比較緊張。耕地占補(bǔ)平衡中更是頻繁出現(xiàn)的補(bǔ)充數(shù)量不到位與補(bǔ)充質(zhì)量不到位等問(wèn)題，如占多補(bǔ)少、占優(yōu)補(bǔ)劣，甚至是占優(yōu)質(zhì)糧田補(bǔ)荒山坡地也時(shí)常發(fā)生。

(3)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，該省的耕作制度與種植方式也有了較大的改變，復(fù)種指數(shù)不斷提高，耕地長(zhǎng)期重用輕養(yǎng)造成地力后勁不足、土壤肥力和養(yǎng)分持續(xù)下降、面源污染持續(xù)加重、生態(tài)調(diào)節(jié)功能變差等系列問(wèn)題日益凸顯。

(4)山東省水環(huán)境雖然連續(xù)11年改善，但缺水情況持續(xù)加重。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示， 2013年山東省排放廢污水49.5億t，化肥施用量折純47.3萬(wàn)t，農(nóng)藥施用量1.6萬(wàn)t，這些污染源大部分未經(jīng)任何處理直接流入河流、湖泊，嚴(yán)重污染了地表水體。污染的地表水體下滲導(dǎo)致地下水水質(zhì)逐年惡化，又導(dǎo)致了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降，有害物超標(biāo)。同時(shí)部分區(qū)域水資源超采現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致地下水位下降、地面塌陷、海水入侵、水質(zhì)惡化等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)業(yè)生態(tài)安全都構(gòu)成了威脅。

(5)山東省生物多樣性面臨嚴(yán)重危機(jī)。由于氣候變化等自然因素的影響、農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)等人類(lèi)活動(dòng)的干擾、外來(lái)物種的入侵和環(huán)境污染的加劇，山東省自然生態(tài)系統(tǒng)受到了嚴(yán)重破壞，許多物種及其生存環(huán)境遭到損害，多個(gè)生物種群處于數(shù)量急劇下降、瀕臨滅絕甚至已經(jīng)滅絕的狀態(tài)。

山東省以中國(guó)式特有的資源消耗型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式飛速實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)大省、農(nóng)業(yè)大省等稱號(hào)，但日趨嚴(yán)重的生態(tài)赤字對(duì)人類(lèi)提出了嚴(yán)重警告。要改變山東省目前面臨的生態(tài)狀況，建設(shè)美麗山東、生態(tài)山東，就必須尊重自然發(fā)展規(guī)律，以資源環(huán)境承載力為發(fā)展基礎(chǔ)，大力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，改變傳統(tǒng)的生活消費(fèi)方式，建立健全法制約束機(jī)制，建設(shè)以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的資源節(jié)約型、環(huán)境友好性社會(huì)，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，最終實(shí)現(xiàn)人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。

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AGRICULTURAL RESOURCES DEVELOPMENT OF SHANDONG PROVINCE BASED ON ECOLOGICAL FOOTPRINT MODEL*

Yang Jie1，Li Zhongde1，Yang Ping1，Ji Mingchuan1，Li Minghui2※

(1.Shandong Institute of Agriculture Sustainable Development，Jinan 250100， China； 2.Shandong Agricultural University College of Economics & Management/Shandong Academy of Agricultural Sciences，Jinan 250100， China)

Ecological footprint is a method to measure the degree of sustainable development from the perspective of ecology. Whether a country or region is currently in a state of sustainable development will be judged quantitatively by comparing the ecological footprint demand and the carrying capacity of the natural ecological system. So it can make scientific planning and develop response measures for the environment and social economy development in the future. Ecological footprint model can carry quantitative analysis on the sustainable development of agriculture and reflect how agricultural resources are exploited and utilized. Combining the analysis of economic situation and the mathematical model in the study, the development intensity of agricultural resources and the carrying capacity of the ecological system in Shandong province during 2000-2013 were analyzed by using the ecological footprint model. The results showed that the per capita ecological deficit increased from 3.6622 hectares per person in 2000 to 7.7094 in 2013, and the rate of the ecological deficit increased to 1709% in 2013 due to 5 reasons, such as a large increase in population in a short period of time, the rapid advance of the process of urbanization, the rapid decline of soil fertility and fertility because of the changes in planting habits, the over use of arable land, and the pollution caused by chemical fertilizers and pesticides, the lack of water resources and the aggravation of groundwater pollution, and the imbalance of the natural ecological system caused by human interference, environmental pollution and other factors. Finally, it put forward some countermeasures, such as promoting the sustainable development of agriculture in Shandong province, coordinating the development between man and nature, respecting the laws of nature, taking the resource environmental bearing capacity as the most important and unique constraints, adjusting the industrial structure of agriculture vigorously, and establish a rational and orderly development of synchronization about industrialization, information, urbanization, agricultural modernization and green.

Shandong province; ecological footprint; agricultural resources; development strength; sustainable development

10.7621/cjarrp.1005-9121.20161109

2015-08-20

楊潔(1979—)，女，山東臨沂人，助理研究員。研究方向：區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展?！ㄓ嵶髡撸豪蠲鬏x(1980—)，女，山東齊河人，副研究員。研究方向：農(nóng)林經(jīng)濟(jì)管理。Email：nkylmh@163.com

*資助項(xiàng)目：國(guó)家軟科學(xué)研究計(jì)劃“我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與新型城鎮(zhèn)化同步發(fā)展中的重點(diǎn)問(wèn)題研究”(2014GXS4D121)；山東省2013年度農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新課題“山東省農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理協(xié)調(diào)發(fā)展創(chuàng)新綜合研究”；山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年科研基金“山東省城鎮(zhèn)化與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立與耦合機(jī)理研究”(2014QNM48)

F303.4

A

1005-9121[2016]11-0056-09