南京市生態(tài)足跡測算與可持續(xù)發(fā)展研究

楊慶禮 魏湖濱

摘 要：在長江經濟帶可持續(xù)發(fā)展與“共抓大保護，不搞大開發(fā)”的背景下，為合理衡量南京市經濟建設對生態(tài)環(huán)境的影響和可持續(xù)發(fā)展程度，本文基于生態(tài)足跡模型對南京市2005—2018年3期的生態(tài)足跡進行測算，并使用系統(tǒng)聚類法將南京市及其11個設區(qū)（縣）生態(tài)足跡予以劃分。研究表明：2005—2018年間南京市的生態(tài)足跡遠大于生態(tài)承載力，生態(tài)赤字嚴重，耕地和建設用地的變動相對較大;玄武、浦口等區(qū)生態(tài)足跡較高，六合、江寧等地整體生態(tài)足跡較小。據(jù)此，提出合理開發(fā)和有效保護資源和環(huán)境，應加大科技創(chuàng)新和人力資本培育力度，高效利用現(xiàn)有的資源存量，提倡發(fā)展循環(huán)經濟挖掘城市自身的生產潛力等可促進南京市可持續(xù)發(fā)展的對策。

關鍵詞：生態(tài)足跡;生態(tài)承載力;聚類分析;可持續(xù)發(fā)展;南京

中圖分類號：S181 ? ? ? 文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200330038

改革開放以來，我國城鎮(zhèn)化水平從1978年的17.9%提高到2019年的60%以上，發(fā)展成就顯著。然而，過去幾十年間粗放式的發(fā)展為生態(tài)環(huán)境帶來了較大的壓力，不利于社會經濟的進一步發(fā)展。在這種背景下，黨的十九大報告明確指出要尊重自然、順應自然、保護自然，習總書記在調研時更是多次強調長江經濟帶“共抓大保護，不搞大開發(fā)”的發(fā)展戰(zhàn)略。因此，如何衡量城市的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，評估土地利用現(xiàn)狀的承載能力，緩解人地間的矛盾以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是學界關注的焦點，也是政策創(chuàng)新的難點。

生態(tài)足跡可以表現(xiàn)人類對自然資本的利用情況，并結合生態(tài)承載力和生態(tài)盈余的計算結果判斷當前狀態(tài)下的人類活動是否在生態(tài)系統(tǒng)的承載范圍之內，進而評估相關地區(qū)發(fā)展的可持續(xù)性。近年來，已有多位學者對生態(tài)足跡方法的改進[1-3]和應用領域的擴展[4-7]做出了有益的研究，從地域層次上來說，既有徐中民等對全國生態(tài)足跡的分析[8]，也有張志強等對特定城市群的生態(tài)足跡測算[9];更多的則是任彩鳳等學者對單個城市或更小單元系統(tǒng)的生態(tài)足跡[10]的評價。

南京市是長江經濟帶最具經濟活力的城市之一，也是長三角地區(qū)和揚子江城市群的重要組成部分，是我國經濟水平較為發(fā)達、人地矛盾較為尖銳的代表性城市。改革開放以來，南京市地區(qū)生產總值不斷提升，但飛速的經濟增長也帶來資源消耗過快、生態(tài)環(huán)境快速惡化等問題。因此，如何掌握環(huán)境中需求資源的客觀變化并協(xié)調經濟增長與資源環(huán)境承載能力之間的關系，走出一條屬于南京自己的可持續(xù)發(fā)展道路，是當前面臨的一個重要問題。然而，當前研究中基于整個城市系統(tǒng)的生態(tài)足跡靜態(tài)測量不能反映城市內部的空間差異。在從無序向有序發(fā)展的過渡時期，要合理配置城市資源，有必要通過生態(tài)足跡的空間化引導和約束城市空間的發(fā)展。

本文以可持續(xù)發(fā)展為背景，以生態(tài)足跡模型為測度方法，以“國家公頃”為計量單位，對南京市及其11個設區(qū)（縣）2005年、2010年、2018年3期的生態(tài)足跡、生態(tài)承載力和生態(tài)盈虧進行測算，旨在分析南京市區(qū)域生態(tài)足跡時空特征的基礎上，進一步掌握影響南京市內各區(qū)生態(tài)足跡變化情況，進而為南京市生態(tài)文明建設和可持續(xù)發(fā)展方案的提出提供依據(jù)。

1 研究方法

1.1 生態(tài)足跡計算方法

生態(tài)足跡的計算方法有如下2個前提：人類可以確定自身生活生產所消耗的資源與產生的廢棄物數(shù)量;上述耗費的資源與產生的廢棄物可以折合成用于生產或承載相關資源或者廢棄物的土地的面積。其具體計算公式如下所示：

EF=N×ef=N×∑（ri×ci÷pi）

式中，EP為總生態(tài)足跡，N為人口數(shù)，ef為人均生態(tài)足跡;i為消費品類別，ri為均衡因子，ci為第i種商品人均消費量，pi為第i種消費品平均生產能力。

1.2 生態(tài)承載力計算方法

生態(tài)承載力又稱生態(tài)足跡供給，是指一個區(qū)域所能提供給人類的生態(tài)生產性土地的面積的總和表示。其具體計算公式如下：

ECC=N×ec=N×∑（ai×ri×yi）

式中，ECC為總生態(tài)承載力;N為人口數(shù)，ec為人均生態(tài)承載力;i為消費品類別，ai為人均生物生產面積，ri為均衡因子，yi為產量因子。

1.3 計算結果說明

生態(tài)足跡計算結果用生態(tài)赤字或者生態(tài)盈余來表示，其具體計算方法為生態(tài)承載力減去生態(tài)足跡。若計算結果為負則稱為“生態(tài)赤字”，可用于衡量地區(qū)發(fā)展的不可持續(xù)程度;結果為正則稱為“生態(tài)盈余”，可用來衡量地區(qū)發(fā)展的可持續(xù)程度。

2 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)

2.1 研究區(qū)域概況

南京是江蘇省省會，位于長江下游沿岸，總面積6597km2，屬亞熱帶季風氣候，雨量充沛，四季分明。南京是長江經濟帶、長三角地區(qū)和揚子江城市群的重要組成部分。南京市現(xiàn)轄11個區(qū)，2018年末全市常住人口為843.62萬人，地區(qū)生產總值12730.80億元。

2.2 數(shù)據(jù)來源與計算方法

2.2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)來源于2006年、2011年和2019年的《南京市統(tǒng)計年鑒》，為統(tǒng)一數(shù)據(jù)口徑，采用2013年南京市行政區(qū)劃調整區(qū)域。

2.2.2 生態(tài)足跡賬戶構建方法

人類消費行為由生物資源消費和能源消費2部分組成，生態(tài)足跡的計算也由這2類消費類型組成。其中，生物資源的消費主要包括農產品、林產品、水產品和動物產品;能源的消費主要包括熱力、電力等。本文參考學界通用辦法[11-13]建立生態(tài)足跡賬戶并選取均衡因子和產量因子的參考平均值用于計算，且在計算過程中不考慮未利用地。

3 結果與分析

按南京市現(xiàn)有的耕地、林地、草地、化石能源用地、水域、建設用地面積總量和不同年份的總人口數(shù)量（戶籍人口數(shù)量），計算出各類生物生產的人均占有面積，以此累加得出南京市人均生態(tài)足跡，再根據(jù)生態(tài)承載力公式計算出南京市年人均生態(tài)承載力，其計算結果見表1～3。聚類分析操作使用SPSS軟件完成，采用系統(tǒng)聚類分析，聚類方法使用組間連接，度量標準為平方Euclidean距離，輸出結果依南京市各區(qū)生態(tài)足跡值的大小分為3類。

3.1 人均生態(tài)足跡與生態(tài)承載力時間序列變化

由表1可見，2005—2018年南京市人均生態(tài)足跡總體呈增長趨勢。2018年南京市人均生態(tài)足跡為2005年人均生態(tài)足跡的2.37倍，與此同時，人均生態(tài)承載力面積不斷下降，減小了45.6%。由于經濟飛速增長造成的生態(tài)環(huán)境負擔日益增大。由不同土地類型的均衡因子可以看出，10余年來對生態(tài)足跡影響最大的是耕地和建設用地，林地次之，水域和草地造成的影響相對較小。耕地面積的不斷縮小造成糧食產量的下降，由于土地利用的整體性和外部性，在沒有外界資源補充的情況下，南京市內耕地所能養(yǎng)活的人口數(shù)不斷下降。又因為南京市近年來加快了城市建設的步伐，部分地區(qū)建設用地“野蠻”擴張，對生態(tài)環(huán)境造成相當大的壓力。

從生態(tài)盈余和生態(tài)赤字來看，2005年除林地為生態(tài)盈余外，其余各種土地利用類型皆為生態(tài)赤字，到2010年以后所有土地的生態(tài)狀態(tài)皆為生態(tài)赤字。從不同的土地利用類型上看，耕地盡管10多年來皆處于生態(tài)赤字狀態(tài)，但生態(tài)赤字的值不斷減小，生態(tài)承載力的增加速度高于生態(tài)足跡的增加速度。這表明南京市近年來保護耕地和基本農田成果顯著，注重耕地的保護、整理與開發(fā)利用，提升耕地的生態(tài)水平。但林地、水域、草地的生態(tài)足跡增加速度遠遠大于生態(tài)承載力增加速度，生態(tài)赤字逐漸擴大，相關地類的保護工作迫在眉睫。而建設用地生態(tài)赤字一直處于高速增加狀態(tài)，體現(xiàn)了南京城市化進程的飛速擴展已構成了對生物生產生活和環(huán)境承載的基本土地的侵占。

3.2 分區(qū)域生態(tài)足跡時間序列變化

使用系統(tǒng)聚類分析方法對南京市11區(qū)3a生態(tài)足跡的聚類分析顯示，3期各區(qū)的生態(tài)足跡保持穩(wěn)中有變的態(tài)勢。玄武區(qū)、浦口區(qū)、棲霞區(qū)、溧水區(qū)和高淳區(qū)保持較高的生態(tài)足跡，資源耗費量較大，環(huán)境負擔較重;六合區(qū)和江寧區(qū)整體生態(tài)足跡較小，生態(tài)環(huán)境治理效益顯著;建鄴區(qū)和雨花臺區(qū)自2005年以來生態(tài)足跡顯著增長，分別增加了461%和356%，推測與其地處市區(qū)，近年來開發(fā)速度較快有關;而秦淮區(qū)和鼓樓區(qū)生態(tài)足跡排名在南京11區(qū)中呈現(xiàn)倒U形分布，在2010年間生態(tài)足跡較高，在2005和2018年生態(tài)足跡較低，其轉方式、調結構、降能耗、治理污染工作成效顯著。

總體而言，自2005年以來，南京城市化進程不斷加快，耕地面積不斷減少，建設用地侵占現(xiàn)象日益突出。南京市人均生態(tài)足跡不斷擴大的同時，人均生態(tài)承載力急劇縮小，二者比例不斷擴大。2018年南京市人均生態(tài)足跡約是其生態(tài)承載力的19倍，由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的不完整性和滯后性，南京市的生態(tài)赤字可能比計算得出的還要嚴重。無論從哪一種標準來看，南京均屬于“地區(qū)—全球非可持續(xù)性發(fā)展區(qū)域”，對地區(qū)、對全球而言均屬于不可發(fā)展狀態(tài)，且將產生較大的外部性，應盡快采取必要措施改變這種局面。

4 結論與討論

通過觀察南京市分地類人均生態(tài)足跡的不同權重，南京市高生態(tài)赤字存在的主要原因在于高能源消耗、人口過于密集、可耕地的減少以及化石燃料的極大消耗等。在不降低當?shù)鼐用瘳F(xiàn)有的生活水平的前提下，要減少生態(tài)赤字，實現(xiàn)南京市可持續(xù)發(fā)展應努力做到以下幾點。

合理開發(fā)和有效保護資源和環(huán)境，嚴格控制非農業(yè)占地，建立永久性的基本農田保護區(qū)制度，切實保護好耕地資源，提高土壤肥力。

加大科技創(chuàng)新和人力資本培育力度，南京市高校密集，科研單位眾多，人力資源豐富，應進一步發(fā)展高新技術產業(yè)，加速新技術的研發(fā)與應用過程以提高自然系統(tǒng)資源利用率和單位面積生物產量。

有效地利用現(xiàn)有資源存量，重視可再生能源的開發(fā)和利用，提倡發(fā)展循環(huán)經濟挖掘城市自身的生產潛力。

始終堅持“生態(tài)惠民、生態(tài)利民、生態(tài)為民”的原則，提升人居環(huán)境，加速形成綠色生活方式，從工業(yè)文明的消費模式走向現(xiàn)代化生態(tài)文明的城鎮(zhèn)模式，逐步建立資源節(jié)約型社會生產體系和合理健康的消費體系。

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（責任編輯 賈燦）