淮北市生態(tài)足跡動態(tài)演變分析

董洪光+高樂紅+耿家營+唐帆

摘 要：為了解淮北市生態(tài)隨經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的演變特征，為淮北市制定生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展對策提供依據(jù)，依據(jù)生態(tài)足跡理論，采用時間序列分析法對淮北市2007～2013年間的生態(tài)足跡進(jìn)行研究。研究發(fā)現(xiàn)：淮北市生態(tài)足跡逐年擴(kuò)大，生態(tài)承載力呈先下降，后增加趨勢，但淮北市生態(tài)赤字逐年增加，淮北市生態(tài)處于加劇不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。為了促進(jìn)淮北市的可持續(xù)發(fā)展，建議采取的措施有：通過轉(zhuǎn)變能源利用方式、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、適當(dāng)控制人口規(guī)模、提倡低碳生活等途徑減少生態(tài)足跡，通過保護(hù)自然資源、提高各類資源的生產(chǎn)效率等途徑提高生態(tài)承載力，加強(qiáng)生態(tài)教育、加強(qiáng)機(jī)制建設(shè)等。

關(guān)鍵詞：時間序列分析；生態(tài)足跡；生態(tài)承載力；生態(tài)赤字；可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號：F062.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-1101（2016）03-0034-07

Abstract： In order to find out the characteristics of evolution of the ecosystem in Huaibei City along with the economic and social development of Huaibei City， to lay the groundwork for the sustainable development of economy and ecology in Huaibei City， By using the theory of ecological footprint and the method of time series analysis studies the ecological footprint of Huaibei City from 2007 to 2013. The results have shown that the ecological footprint of Huaibei City has cumulatively expanded on a yearly basis； the ecological carrying capacity increased after falling at the beginning； ecological？deficit is on the rise every year； the ecology in Huaibei is unsustainable with the intensifying ecological problems . In order to promote the sustainable development of Huaibei City， the recommended measures are as follows： reducing the ecological footprint by changing the way of energy utilization， optimizing the industrial structure， controlling the population size appropriately， and promoting a life style featuring low carbon， improving the ecological carrying capacity by protecting natural resources and improving the production efficiency of all kinds of resources， strengthening education on ecological protection， strengthening the mechanism construction， and so on.

Key words：time series analysis； ecological footprint； ecological carrying capacity； ecological deficit； sustainable development

黨的十八大提出了建設(shè)生態(tài)文明的發(fā)展戰(zhàn)略，為“美麗中國”建設(shè)指明了方向。安徽省淮北市位于安徽省北部，1960年因煤建市，是華東地區(qū)重要的能源基地，是我國典型的煤炭資源型城市，是我國規(guī)劃建設(shè)的14大煤炭生產(chǎn)基地——兩淮煤炭基地的所在地之一。多年的煤炭開采和利用，導(dǎo)致淮北市生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，每年因采煤塌陷土地約500公頃，全市已塌陷面積15 000公頃[1-2]，給淮北地區(qū)的生態(tài)文明建設(shè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

為了解淮北市生態(tài)環(huán)境隨國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的破壞情況，為淮北市生態(tài)治理和可持續(xù)發(fā)展提供相關(guān)依據(jù)，本文擬采用生態(tài)足跡理論和時間序列分析法，對淮北市生態(tài)足跡的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行計算分析，找出淮北生態(tài)足跡的發(fā)展演變特征，為淮北市制定生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展對策服務(wù)。

一、理論基礎(chǔ)

（一）研究方法

生態(tài)足跡理論由加拿大的William教授和Wackernagel博士于20世紀(jì)90年代提出[3]，用于定量評價某一地區(qū)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平，是近年來區(qū)域生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的有效度量工具。該理論的核心思想是：通過計算某一地區(qū)的生態(tài)足跡、生態(tài)承載力、生態(tài)赤字/生態(tài)盈余三個指標(biāo)，進(jìn)而判斷該地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展水平。

如果某地區(qū)生態(tài)承載力大于生態(tài)足跡，判定該地區(qū)處于“生態(tài)贏余”狀態(tài)，表明該地區(qū)生態(tài)處于可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)；如果某地區(qū)生態(tài)承載力小于生態(tài)足跡，判定該地區(qū)處于“生態(tài)赤字”狀態(tài)，表明該地區(qū)目前處于不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

（二）生態(tài)足跡模型的計算

1.生態(tài)足跡指標(biāo)。生態(tài)足跡是指某一地區(qū)人們對各類物品的消費量所需要的生物生產(chǎn)性土地面積。其計算公式如下：

式中：ED>0，表明該地區(qū)生態(tài)表現(xiàn)為盈余，該地區(qū)處于生態(tài)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)；ED<0，表明該地區(qū)生態(tài)表現(xiàn)為赤字，該地區(qū)處于生態(tài)不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

二、淮北市生態(tài)足跡時間序列分析

（一）研究方法的選取

在生態(tài)足跡模型中，各指標(biāo)的計算是基于現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，是一種靜態(tài)的分析方法，它能做到的僅是“反饋”，而不是“前瞻”，無法預(yù)測研究區(qū)域未來的發(fā)展趨勢，因此加強(qiáng)生態(tài)足跡模型的動態(tài)研究非常必要。

采用時間序列分析法對淮北市生態(tài)足跡進(jìn)行研究，可以有效規(guī)避生態(tài)足跡模型“靜態(tài)”分析的不足，發(fā)現(xiàn)生態(tài)足跡各指標(biāo)隨時間變化的趨勢和演變的特征，為制定淮北市生態(tài)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)，因此本文選用時間序列分析法進(jìn)行研究。

（二）數(shù)據(jù)采集說明

1. 指標(biāo)選取依據(jù)。生態(tài)足跡的計算分為3個部分：生物資源消費賬戶、建筑消費賬戶、能源消費賬戶[8-9]。在歷年的《淮北統(tǒng)計年鑒》[10]上可以查閱各類生物賬戶的名稱和年消費量。具體數(shù)據(jù)如表1所示。

對應(yīng)淮北市各類商品消費量的世界各類產(chǎn)品的產(chǎn)量來源于世界糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)庫（http：//faostat3.fao.org/home/E） [11]。由于世界糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)庫能查尋到的最新產(chǎn)量數(shù)據(jù)為2013年的，故淮北市生態(tài)足跡時間序列分析的數(shù)據(jù)期間選用2007～2013年。

2.指標(biāo)計算說明。在生態(tài)足跡指標(biāo)的計算過程中：①部分生物賬戶項目的計算直接采用生態(tài)足跡理論公式進(jìn)行。如大米、面粉、薯類、干豆及制品、其它糧食及制品、蔬菜（鮮菜）、瓜類、食用植物油、茶葉、鮮果類、水產(chǎn)品等消費品的計算；②對豬肉、禽肉、禽蛋、牛肉、羊肉、奶等生態(tài)足跡的計算，采用謝鴻宇等學(xué)者的部分研究成果，轉(zhuǎn)化為單位商品需要消耗的農(nóng)產(chǎn)品和牧草進(jìn)行轉(zhuǎn)化計算[8，12-13]；③化石能源賬戶的計算，根據(jù)學(xué)者謝鴻宇、王羚麗、楊木壯、陳賢生等眾多學(xué)者的研究[12]，可以得到消耗單位化石能源產(chǎn)生的森林足跡、草地足跡數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上計算淮北市化石能源產(chǎn)生的人均生態(tài)足跡。

生態(tài)承載力、生態(tài)赤字/盈余指標(biāo)的計算依據(jù)公式進(jìn)行。

（三）計算結(jié)果分析

1.生態(tài)足跡指標(biāo)分析。根據(jù)生態(tài)足跡的計算公式，用采集到的淮北市2007～2013年的各項數(shù)據(jù)，對淮北市的生態(tài)足跡進(jìn)行計算，得到的結(jié)果如圖1所示，對2013年度的生態(tài)足跡構(gòu)成進(jìn)行分析，結(jié)果如表2所示。

根據(jù)圖1可知：

（1） 2007年～2013年，淮北市人均生態(tài)足跡呈緩慢上升趨勢，表明淮北市人均消費量所需要的生物生產(chǎn)性面積逐年增加，這符合人民對生活水平提高的正當(dāng)需求。

（2） 由2007～2013年的生態(tài)足跡數(shù)據(jù)，可以得到淮北市人均生態(tài)足跡與年份之間的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式為：y=0.3948+2.1794，該函數(shù)方程擬合優(yōu)度為R2=0.9952，表明擬合程度較好，用此函數(shù)預(yù)測淮北市未來的生態(tài)足跡可信度非常高；

（3） 根據(jù)預(yù)測函數(shù)，預(yù)計到2020年生態(tài)足跡達(dá)到7.7Ha；2025年達(dá)到4.281913Ha，這種不斷擴(kuò)大的生態(tài)足跡應(yīng)該引起當(dāng)?shù)毓芾碚叩母叨戎匾暋?img alt="" src="https://cimg.fx361.com/images/2017/03/14/ahls201603ahls20160307-4-l.jpg" style="">

由表2可知：

（1） 2013年，淮北市人均生態(tài)足跡為：4.88678Ha/Cap，表明為滿足淮北市一個人的消費需求，需要4.88678全球公頃的土地產(chǎn)出做支撐；

（2）淮北市2013年人均生態(tài)足跡中，人均耕地、草地、林地、建筑用地、水域、化石能源用地產(chǎn)生的生態(tài)足跡構(gòu)成比例分別：5.3682%、0.9488%、0.1022%、1.1598%、0.0486%、92.3764%。

數(shù)據(jù)比較表明：淮北市生態(tài)足跡中，人均消費的化石能源產(chǎn)生的生態(tài)足跡最大，其次是耕地和建筑用地，對草地和水域消費產(chǎn)生的生態(tài)足跡相對較小。這也從側(cè)面印證了淮北市在區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中，對煤炭這種傳統(tǒng)能源的高度依賴。

2.生態(tài)承載力指標(biāo)分析。根據(jù)生態(tài)承載力的計算公式，用采集到的淮北市2007～2013年的各項數(shù)據(jù)，對淮北市的生態(tài)承載力進(jìn)行計算，得到2007～2013年淮北市生態(tài)承載力。具體如圖2所示。

由圖2分析可得：

（1）2013年，淮北市人均生態(tài)承載力為0.42137Ha/Cap，表明淮北市能夠提供給當(dāng)?shù)孛總€人生存的最大面積為0.42137全球公頃；

（2）2007～2013年人均生態(tài)承載力總體上呈先下降，后上升趨勢。人均生態(tài)足跡先由2007年的0.43489全球公頃下降到2011年的0.408825全球公頃，然后又上升到2013年的0.42137全球公頃，表明淮北市人民平均占有的生態(tài)資源在政府部門采取相應(yīng)對策后，人均生態(tài)承載力在逐年增加；

（3）根據(jù)2007～2013年的生態(tài)承載力數(shù)據(jù)，可以得到淮北市人均生態(tài)承載力預(yù)測函數(shù)表達(dá)式為y=0.0014x2-0.0145x+0.4517，該預(yù)測函數(shù)的擬合優(yōu)度R2=0.8117，擬合程度較高，表明預(yù)測具有較高的可靠性；