荊門市生態(tài)足跡與生態(tài)承載力動態(tài)分析

張治會　李全新

摘要：運用生態(tài)足跡模型動態(tài)評估湖北省荊門市2006-2014年生態(tài)環(huán)境壓力。結(jié)果表明，荊門市人均生態(tài)承載力持續(xù)上升，城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民人均生物資源生態(tài)足跡趨同，人均生態(tài)足跡、人均生態(tài)赤字先上升后下降，于2012年達到峰值，荊門市的發(fā)展在生態(tài)上處于強不可持續(xù)狀態(tài)。提出應以資源為定位器，以市場為導航，實現(xiàn)三次產(chǎn)業(yè)融合，加強科技支撐，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、消費方式和生活方式等減少赤字的對策，以引領(lǐng)長江經(jīng)濟帶健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：生態(tài)足跡；生態(tài)承載力；可持續(xù)發(fā)展；荊門市

中圖分類號：F127；X22 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）11-2041-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.11.010

Abstract： The ecological bearing capacity of Jingmen city in Hubei province from 2006 to 2014 was dynamically analyzed using the ecological footprint model. The results showed that per capita ecological bearing capacity increased continually， rural and urban residents per capita ecological footprint of biological resources and per capita ecological carrying capacity was converged， the per capita ecological footprint and per capita ecological deficit increased at first， then decreased， and the peak appeared in 2012. During 2006 to 2014， the development of Jingmen city was in the strong unsustainable ecological state. According to resource endowment and current situation of Jingmen， the following counter measures were put forward. Jingmen should keep resource as the locator and change the development mode earnestly to realize industry convergence， continue to develop the circular economy vigorously to realize green development， strengthen the support of science and technology and enhance the bearing capacity to realize innovative development， and change the mode of consumption and life style to reduce the deficit， in order to lead the Yangtze river economic belt to develop healthily.

Key words： ecological footprint； ecological capacity； sustainable development； Jingmen city

自然資本管理是可持續(xù)發(fā)展的核心，有效的管理依賴于對自然資本的準確度量[1]。生態(tài)足跡（Ecological footprint，EF）模型作為一種衡量自然資本定量評價工具，吸引眾多中國學者運用加拿大生態(tài)經(jīng)濟學家Rees[2]提出的生態(tài)足跡理論評價可持續(xù)發(fā)展程度，分別從生態(tài)安全、適度人口規(guī)模、生態(tài)脆弱性以及可持續(xù)發(fā)展能力等方面測度不同時空尺度區(qū)域生態(tài)足跡和生態(tài)承載力，并進行客觀評價分析，主要包括以下3個特征，研究尺度主要集中在省級行政區(qū)域，地市、縣級尺度的成果較少；研究區(qū)域主要集中在東中部平原地區(qū)，西部山區(qū)特別是平原和山區(qū)接合帶研究成果較少；以靜態(tài)分析為主，動態(tài)分析成果較少。湖北省荊門市在地理位置上處于中國“心臟”，為長江經(jīng)濟帶之“腰”，在“中部崛起”戰(zhàn)略中作為國家承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)，自然資源得天獨厚，其發(fā)展在長江中上游地區(qū)極具代表性。本研究運用生態(tài)足跡模型，選取荊門市作為研究對象，對2006-2014年的生態(tài)足跡與生態(tài)承載力進行動態(tài)分析，研究經(jīng)濟社會發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的“壓力”，測算荊門市“承擔產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移重任”實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的閾值，有利于荊門市主動適應新常態(tài)，實施“生態(tài)立市”戰(zhàn)略，積極轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，為荊門市實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供決策依據(jù)，以引領(lǐng)長江經(jīng)濟帶中上游地區(qū)健康發(fā)展。

1 研究區(qū)域概況與方法

1.1 研究區(qū)域概況

荊門市位于湖北省中部，由荊山余脈和大洪山南麓向江漢平原過渡，位于111°51′-113°29′E，30°28′-31°36′N。東接孝感，眺武漢；南連荊州、潛江、天門，望瀟湘；西靠宜昌，臨三峽；北鄰襄陽、隨州，通川陜。轄三市縣、三區(qū)，南北長131 km，東西寬155 km。漢江自北向南貫穿全境，將全市分為東西兩半。全市國土面積12 404 km2，地貌多樣，山地、丘陵、平原水網(wǎng)呈階梯狀分布，山地3 313.1 km2，丘陵7 473.4 km2，平原湖區(qū)1 613.8 km2。屬北亞熱帶季風氣候區(qū)，境內(nèi)土壤類型多樣，適合各種農(nóng)作物生長。荊門市常住人口288.91萬人（2014年），人口密度為233.0人/km2，其中鄉(xiāng)村人口136.48萬人，鄉(xiāng)村從業(yè)人員108.46萬人，2014年GDP總值1 310.59億元。

1.2 研究方法

1.2.1 生態(tài)足跡模型原理 生態(tài)足跡是指維持特定地域人群現(xiàn)有生活水平所消耗的資源以及消納所排廢棄物需要的具有生物性生產(chǎn)能力的土地面積[3]。生態(tài)承載力是指自然提供的能為人類所利用的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積[4]。很顯然該模型基本前提一是能夠確定消費的絕大多數(shù)資源及所排廢棄物的數(shù)量，二是所耗資源和所排廢棄物能轉(zhuǎn)換成相應的生物性生產(chǎn)土地面積。這兩個基本前提通過均衡因子和產(chǎn)量因子來實現(xiàn)，使生物生產(chǎn)性土地面積這個指標量化后具有可比可加性，生態(tài)足跡和生態(tài)承載力相比得到生態(tài)赤字/盈余。在計算生態(tài)承載力時，扣除生物性生產(chǎn)土地面積的12%用于生物多樣性保護[5]。

1.2.2 具體計算模型 人均生態(tài)足跡計算公式[6]：

EF=∑ri（ci/pi）=∑ri×ai=∑aai （i=1，2，…，6）

式中，EF為人均生態(tài)足跡（hm2）；ri為第i類生物生產(chǎn)性土地的均衡因子；ci為第i種消費項目的人均消費量（kg）；pi為第i種消費項目的年平均生產(chǎn)能力（kg/hm2）；ai為第i種消費項目實際生物生產(chǎn)性土地面積；aai為第i種消費項目折算的生物生產(chǎn)性土地面積。

人均生態(tài)承載力的計算公式[6]：

EC=ri×yi×∑ai （i=1，2，…，6）

式中，EC為人均生態(tài)承載力；ai為實際人均占有第i類生物生產(chǎn)性土地面積；ri為第i類生物生產(chǎn)性土地的均衡因子；yi為第i類生物生產(chǎn)性土地的產(chǎn)量因子。

人均生態(tài)赤字或盈余計算公式：

ED=EC-EF

1.2.3 數(shù)據(jù)來源及參數(shù)選取 核算荊門市生態(tài)足跡、生態(tài)承載力所采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，來源于歷年《中國城市統(tǒng)計年鑒》、《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》、《湖北省統(tǒng)計年鑒》、《荊門市統(tǒng)計年鑒》，部分數(shù)據(jù)來源于荊門市政府相關(guān)部門的報告、調(diào)查資料及實地調(diào)研數(shù)據(jù)整理。均衡因子變化幅度很小，在計算時采用聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織1993年計算中國生態(tài)足跡時的標準，其中，耕地和建筑用地為2.8，林地為1.1，草地為0.5，化石能源地為1.1，水域為0.2；根據(jù)荊門市各類土地單位面積產(chǎn)量計算得到荊門市產(chǎn)量因子[7]，耕地和建筑用地為2.24，林地為3.29，牧草地為1.20，水域為1.00。

2 結(jié)果與分析

2.1 荊門市人均生態(tài)足跡計算與動態(tài)分析

根據(jù)2006-2014年《荊門市統(tǒng)計年鑒》，荊門市生物資源賬戶包括農(nóng)作物產(chǎn)品、動物產(chǎn)品、水產(chǎn)品、林產(chǎn)品4大類；能源資源賬戶主要有原煤、焦炭、汽油、柴油、燃料油、熱力、電力、其他燃料等。研究特定區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力，直接獲取荊門市的消費數(shù)據(jù)，不需考慮貿(mào)易影響。生物資源消費的計算采用聯(lián)合國1993年計算世界平均產(chǎn)量資料；化石能源足跡的計算以全球平均能源生態(tài)足跡為標準。根據(jù)生態(tài)足跡的計算公式得到荊門市人均生態(tài)足跡（表1）。由表1知，荊門市生物資源人均生態(tài)足跡總體上略呈下降趨勢。其中，耕地資源人均生態(tài)足跡在波動中下降，由2006年的0.219 5 hm2下降到2014年的0.156 8 hm2，降幅達28.56%；草地人均生態(tài)足跡總體呈上升趨勢，由2006年的為0.193 3 hm2上升到2014年的0.209 9 hm2，上升8.59%；水域人均生態(tài)足跡由0.080 1 hm2上升到0.095 2 hm2，增幅18.85%；林地人均生態(tài)足跡在波動中小幅下降后基本穩(wěn)定在0.05 hm2左右。從生物資源生態(tài)足跡的變化可以透視出區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、消費取向和生態(tài)變化，荊門市人均GDP正處在6 000～10 000美元階段，人們生活水平提高，消費結(jié)構(gòu)升級，對肉蛋奶等食品需求增加。

城鄉(xiāng)居民人均生物資源生態(tài)足跡均呈下降趨勢，農(nóng)村居民人均生態(tài)足跡高于城鎮(zhèn)居民人均生態(tài)足跡，然后逐步趨同，2006年農(nóng)村居民生物資源人均生態(tài)足跡比城鎮(zhèn)居民高33.60%，到2014年，這種差距縮小到0.92%，城鄉(xiāng)居民物質(zhì)生活消費方式趨同，物質(zhì)生活水平差距縮小，城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展、共享發(fā)展取得了一定成效。荊門市化石能源人均生態(tài)足跡先明顯增加后下降，人均生物資源生態(tài)足跡變化較小，因此人均生態(tài)足跡與人均化石能源生態(tài)足跡變化趨勢一致，隨化石能源生態(tài)足跡波動而波動。2006-2012年，化石能源人均生態(tài)足跡由2.091 1 hm2增加到6.735 1 hm2，后者是前者的3.22倍，到2012年出現(xiàn)拐點，2014年化石能源人均生態(tài)足跡降到4.361 6 hm2，比2012年下降了35.23%。GDP由346.54億元增長到1 310.59億元，后者是前者的3.78倍，2006-2012年，GDP和化石能源足跡同向變動，高度正相關(guān)，荊門市經(jīng)濟發(fā)展高度依賴化石能源消耗，反映了同期長江中上游地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展依靠拼資源、拼環(huán)境的發(fā)展方式。

荊門市人均生態(tài)足跡從2006年的2.635 3 hm2增加到2012年的7.215 0 hm2，出現(xiàn)拐點，2014年荊門市人均生態(tài)足跡下降到4.876 1 hm2，反映出2012年荊門市開始轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，運用生態(tài)協(xié)調(diào)、共生、再循環(huán)和能流、物流雙流通原理，堅持“生態(tài)、環(huán)保、高效、可持續(xù)”發(fā)展理念，采用現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)平面和垂直設(shè)計的方法，探討出27種循環(huán)經(jīng)濟模式，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，2013年，荊門市被納入全國循環(huán)經(jīng)濟示范城市，降低化石能源消耗初見成效，實現(xiàn)了創(chuàng)新發(fā)展、開放發(fā)展，開始轉(zhuǎn)向綠色發(fā)展。

2.2 荊門市人均生態(tài)承載力計算與動態(tài)分析

由表2可知，2006-2014年荊門市人均生態(tài)承載力小幅上升，各土地類型呈小幅波動，繼1995-2005年[8]以來，荊門市人均生態(tài)承載力20年持續(xù)上升。荊門市長期嚴格執(zhí)行耕地保護政策并加強土地整理開發(fā)，耕地數(shù)量有所上升；長防林工程實施，森林覆蓋率大幅增加；農(nóng)業(yè)科學技術(shù)逐步得到應用。2006年人均生態(tài)承載力為1.384 7 hm2，2014年上升至1.486 2 hm2，提高了7.3%。荊門市人均生態(tài)承載力持續(xù)上升，離“全球生態(tài)標桿”1.6 hm2還有一定距離[5]，生態(tài)足跡大幅增加，人均生態(tài)赤字逐年增大，從2006年的1.250 6 hm2增加到2012年的5.760 5 hm2，2013年開始下降，2014年為3.389 9 hm2。

2.3 萬元GDP生態(tài)足跡計算及動態(tài)分析

萬元GDP生態(tài)足跡反映特定區(qū)域資源利用效度，并與利用效度負相關(guān)。荊門市在近十年間，萬元GDP生態(tài)足跡（表3）呈明顯下降趨勢，除2007、2009年有所增加外，其余年份逐年下降，2014年降到1.074 9 hm2，比2006年下降了50.19%，年均下降6.27%。近十年經(jīng)濟發(fā)展中，荊門市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到了一定程度的優(yōu)化，節(jié)能減排初見成效，人力、技術(shù)、資本作用日益增強，資源利用方式逐步向集約型轉(zhuǎn)變，利用效益有很大提高，與全國平均水平0.706 7 hm2（2010年數(shù)據(jù)）[9]還有差距。

3 結(jié)論

人均生態(tài)承載力小幅波動中呈上升趨勢，耕地和林地對生態(tài)承載力的貢獻最大，其次為建設(shè)用地，三者累計超過98%。耕地和林地一直處于生態(tài)盈余狀態(tài)，2014年水域和草地兩項共計赤字0.275 3 hm2。比較生物資源人均生態(tài)足跡與人均生態(tài)承載力可知，荊門市一直處于生態(tài)盈余狀態(tài)，2014年盈余0.971 7 hm2，其發(fā)展是可持續(xù)的。荊門市作為國家商品糧基地和長江中游生態(tài)屏障，擔負著國家糧食安全和長江中下游生態(tài)保護重任，應繼續(xù)加大耕地林地保護力度，防止不合理的開發(fā)和利用，突破生態(tài)承載力閾值。

荊門市人均生態(tài)足跡超出人均生態(tài)承載力，發(fā)展處于生態(tài)強不可持續(xù)狀態(tài)。人均生態(tài)足跡與人均生態(tài)承載力的比例由2006年的1.90倍增至2012年的4.53倍，2013開始降低，但2014年比例仍高達2.94倍，人均生態(tài)赤字3.389 9 hm2。根據(jù)蒂斯德爾等的觀點，將“可持續(xù)晴雨表”不可持續(xù)性分為4級：較弱不可持續(xù)（ED>0.55）、弱不可持續(xù)（0.56≤ED<1.05）、中等不可持續(xù)（1.06≤ED<1.55）、強不可持續(xù)（ED≤1.56），除2006年屬于中等不可持續(xù)外，其余年份荊門市的發(fā)展屬于生態(tài)強不可持續(xù)型。

荊門市處于粗放發(fā)展向集約發(fā)展轉(zhuǎn)型初期?；茉瓷鷳B(tài)足跡是荊門市生態(tài)赤字的根本原因，其貢獻率基本達到100%，荊門市經(jīng)濟增長高度依賴化石能源消耗，依然處于拼資源、拼環(huán)境時期；萬元GDP生態(tài)足跡逐步下降，荊門市在發(fā)展中已經(jīng)樹立了綠色發(fā)展理念，開始轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，還有很大的提升空間。

4 建議

1）資源定位，市場導航，產(chǎn)業(yè)深度融合，實現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展。荊門市農(nóng)業(yè)資源得天獨厚，繼續(xù)挖掘其資源優(yōu)勢，從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向高效生態(tài)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，把特色農(nóng)產(chǎn)品有效供給和質(zhì)量安全作為建設(shè)的首要任務，利用好國際、國內(nèi)兩個市場，重點發(fā)展國家所需的糧食作物和市場需求的地方特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，夯實主導產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，打造區(qū)域品牌和優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品品牌，持續(xù)提高農(nóng)民收入，做實第一產(chǎn)業(yè)；全力推進新型工業(yè)化，摒棄高投入、高能耗、低效益的老路，從粗放增長轉(zhuǎn)向質(zhì)量效益集約型增長，從以增量擴能為主轉(zhuǎn)向調(diào)存量、做優(yōu)增量，與第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)深度融合，提高工業(yè)經(jīng)濟效率和工業(yè)生態(tài)效率，做強第二產(chǎn)業(yè)；挖掘農(nóng)耕文化，大力拓展農(nóng)業(yè)功能，帶動旅游等第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展。推動“泛農(nóng)化”發(fā)展，實現(xiàn)三次產(chǎn)業(yè)深度融合，推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)和城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展。

2）堅持轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，繼續(xù)大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn)綠色發(fā)展。堅持“綠水青山”、“金山銀山”服務人的全面發(fā)展的宗旨，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，依據(jù)生物鏈法則，實現(xiàn)整個植物、動物、微生物之間的生態(tài)平衡，形成由農(nóng)、林、牧、漁組成的多元生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，建立比較完善的生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)模式，把種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工物流、休閑觀光旅游等產(chǎn)業(yè)構(gòu)建成為相互依存、相互轉(zhuǎn)化、互為資源的循環(huán)系統(tǒng)，每個產(chǎn)業(yè)內(nèi)部單元之間相互關(guān)聯(lián)和循環(huán)轉(zhuǎn)化，相互依賴促進，實現(xiàn)體系內(nèi)部的雙向循環(huán)，系統(tǒng)之間形成供給與支撐互動的發(fā)展關(guān)系，形成區(qū)域內(nèi)集群式發(fā)展、對外開放的經(jīng)營體系，實現(xiàn)人與自然和諧共生，經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展，減少化石能源生態(tài)足跡。

3）轉(zhuǎn)變消費方式和生活方式。加強生態(tài)文化宣傳，樹立和諧自然觀，引導人們形成節(jié)儉的消費觀念，杜絕浪費，構(gòu)建節(jié)約型社會，減少生物資源生態(tài)足跡；全面提高人們的低碳環(huán)保意識，改變?nèi)藗兣f有的能源消費模式，繼續(xù)大力推進清潔能源入戶工程，開發(fā)可替代新能源，減少化石能源生態(tài)足跡。

4）加強科技支撐，提高承載力，實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。以體制機制創(chuàng)新、科技創(chuàng)新作為經(jīng)濟發(fā)展的動力，從傳統(tǒng)增長點轉(zhuǎn)向新的經(jīng)濟增長點，發(fā)展智慧高效農(nóng)業(yè)，加速推進農(nóng)業(yè)科技落地，推廣先進農(nóng)業(yè)技術(shù)，開發(fā)土地生產(chǎn)潛力，提高單位面積產(chǎn)量；應用現(xiàn)代信息技術(shù)特別是3S技術(shù)建立土地資源動態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng)，加強對土地資源生態(tài)演變動態(tài)監(jiān)測，嚴格實施土地用途管制制度，促進土地資源可持續(xù)利用；秉持大農(nóng)業(yè)理念，繼續(xù)提高荊門市林地生態(tài)承載力。

參考文獻：

[1] WACKERNAGEL M，MONFREDA C，SCHULZ N B，et al. Calculating national and global ecological footprint time series：Resolving conceptual challenges[J].Land Use Policy，2004，21（3）： 271-278.

[2] REES W E. Ecological footprints and appropriated carrying capacity：What urban economics leaves out[J].Environment and Urbanization，1992，4（2）：121-130.

[3] 謝高地，魯春霞，成升魁，等.中國的生態(tài)空間占用研究[J].資源科學，2001，23（6）：20-23.

[4] 周 嘉，尚金城.綏化市可持續(xù)發(fā)展狀況的生態(tài)足跡分析[J].地理科學，2004，24（3）：333-338.

[5] 楊開忠，楊 詠，陳 潔，等.生態(tài)足跡分析理論與方法[J].地球科學進展，2000，15（6）：630-636.

[6] 翁伯琦，王義祥，黃毅斌，等.福建省生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的動態(tài)變化[J].應用生態(tài)學報，2006，17（11）：2153-2157.

[7] 高 練，周 勇，李 清，等.基于生態(tài)足跡理論的湖北省耕地可持續(xù)利用分析[J].國土與自然資源研究，2008（4）：45-47.

[8] 劉某誠，李文華.基于凈初級生產(chǎn)力的中國各地生態(tài)足跡均衡因子測算[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報，2010，26（5）：401-406.

[9] 王曉磊，王 成，賈寶全，等.2000-2010年鶴壁市生態(tài)足跡動態(tài)分析[J].中國城市林業(yè)，2013，11（5）：14-19.