毕业论文可持续发展观视角下的绿洲生态承载力研究

1、目录目录1 研究研究目目的的.- 3 -2 民勤绿洲概况民勤绿洲概况.- 4 -2.1 自然地理概况 .- 4 -2.1.1 地理位置 .- 4 -2.1.2 自然地理环境 .- 5 -2.2 社会经济发展概况 .- 5 -2.2.1 历史沿革 .- 5 -2.2.2 人口与交通 .- 6 -2.2.3 社会经济发展状况 .- 6 -2.3 民勤绿洲面临的主要危机 .- 6 -2.3.1 地下水位急剧下降 .- 6 -2.3.2 人口和经济发展的压力持续加大 .- 8 -2.3.3 植被大面积衰退，绿洲生态系统急剧恶化 .- 9 -3 绿洲生态承载力的研究方法绿洲生态承载力的研究方法.- 10

2、 -3.1 数据来源与处理 .- 10 -3.2 生态足迹模型 .- 10 -3.3 预测模型 .- 12 -3.4 概念解析 .- 12 -4 民勤绿洲生态足迹与生态承载力平衡状况民勤绿洲生态足迹与生态承载力平衡状况.- 12 -4.1 生物资源 .- 12 -4.2 能源.- 14 -4.3 贸易调整 .- 14 -4.4 生态足迹供需平衡分析 .- 15 -5 民勤绿洲生态赤字原因分析民勤绿洲生态赤字原因分析.- 18 -5.1 用水量分布的不平衡 .- 18 -5.2 土地资源存在着地域差异性和时空不平衡性 .- 19 -5.3 人类掠夺式的开发与严酷的自然条件的影响 .- 19 -5

3、.4 产业结构不合理和科技应运与贡献率较低 .- 19 -6 基于可持续发展理念的建议和措施基于可持续发展理念的建议和措施.- 20 -6.1 调整产业结构，发展节水农业 .- 20 -6.2 引入虚拟水战略，扩大退耕还林还草面积，完善经济补偿制度 .- 20 -6.3 严格控制人口数量，增加教育投资，强化生态意识 .- 21 -6.4 协调区域水资源配置，加大投资力度 .- 21 -6.5 进行特殊的政策扶持和科技与资金支持 .- 21 -参考文献 .- 22 -致谢 .- 24 - 1 -可持续发展观视角下的绿洲生态承载力研究可持续发展观视角下的绿洲生态承载力研究以民勤绿洲为例以民勤绿洲为

4、例xxx（西北师范大学地理与环境科学学院 兰州 730070）摘要摘要: :本文应用生态足迹的概念及生态足迹计算模型来计算民勤绿洲的生态承载力。通过实地调研，以民勤县 2004 至 2008 年的国民经济统计资料和民勤县志等相关资料为依据,对民勤绿洲 2008 年的生态足迹进行了计算和分析,结果表明民勤绿洲 2008 年人均生态需求为2.6782232hm2,人均生态承载力为 1.5568037hm2,人均生态赤字为 1.1762765hm2。这反映出人类的生产、生活强度超过了其当时生态系统的承载能力,该区域生态系统处于人类的过度开发利用和压力之下,是一种不可持续状态。基于可持续发展理念，需要

5、调整产业结构，发展节水农业和生态农业，加大科技和投入和资金投入,改变生产生活方式和消费观念,发展虚拟水等相关战略，建立资源节约型的社会生产和消费体系。关键词关键词: :生态承载力 生态足迹 民勤绿洲 可持续发展study on oasis ecological carrying capacity based on sustainable development:a case study of minqin oasispanjing（geography & environment science college, northwest normal university, lanzhou,

6、 730070, china）abstract : the conception and model of ecological footprint was used in this paper to calculate the ecological carrying capacity of minqin oasis. through investigates and studies on the spot,take the data of the national economic statistical yearbook of minqin county from 2004 to 2008

7、 and other relevant information as the basis,the ecological footprint of minqin oasis in 2008 was calculated and analyzed.the results showed that the minqin oasis in 2008 the ecological demand per capita is 2.6782232hm2,the ecology supporting capacity per capita is 1.5568037hm2, the ecological defic

8、it per capita is 1.1762765hm2, which reflects that the human load has already stayed beyond the regional ecological carrying capacity, and the regional natural ecosystem is under great pressure of human activities.it is not the sustainable development state. based on the concept of sustainable devel

9、opment, we need to adjust the industrial structure, develop water-saving agriculture and - 2 -ecological agriculture, increase the investment of capital and technology and change the ways of production and living and concepts,develop virtual water strategies and other related strategies, build up th

10、e economy society of production and consumption.key words : ecological carrying capacity ecological footprint minqin oasis sustainable development- 3 -1 研究目的研究目的承载力是生态学中描述一定环境条件下可供养某种生物群落的最大数量，是动态的、相互影响的。通过绿洲承载能力的研究，可以评价绿洲区承载能力，研究绿洲区一定状态下的承载状况，并寻求绿洲区最大的承载能力。在经济社会发展的过程中，随着人口的迅速增长，加大了对资源的需求。然而，在一定的水资源

11、和土地资源条件下，绿洲区的发展和其承载能力是否适应，则影响到区域能否持续发展，因此，需要对绿洲的承载能力进行研究，对于绿洲区发展的适宜规模和绿洲区可承载的能力进行研究，使得资源与环境能够很好的支撑人类的发展。可持续发展是人类面对日益损耗的资源问题和日趋紧张的环境问题而提出的一种解决人与地关系矛盾的发展模式或指导思想。可持续发展是以人为中心，以资源环境保护为条件，以经济社会发展为手段，谋求当代人与后代人共同繁荣、持续发展的目的。可持续发展是在对传统经济发展观反思中形成的，核心是发展。可持续发展为绿洲生态承载力评价提供了理论基础和框架。民勤绿洲地处内陆干旱荒漠地区，生态环境原本就较脆弱，它集自然与

12、人文为一体的特殊景观类型，是该地区人类生存和生产的核心场所，也是该区的精华所在。近年来，由于人类大规模的开发和不合理的利用，使得民勤绿洲地区的自然灾害在频率和强度上都有所增加，不仅造成人民生活和生产的不便，而且严重影响了绿洲地区经济社会的发展，阻碍了绿洲经济的进一步发展和绿洲的可持续发展。2 民勤绿洲概况民勤绿洲概况2.1 自然地理概况自然地理概况2.1.1 地理位置民勤绿洲位于甘肃省河西走廊东段的石羊河流域下游，隶属甘肃省武威市，南邻凉州区，东、北、西三面与阿拉善左旗、右旗、金昌市接壤。其东北被腾格里沙漠包围，西北有巴丹吉林沙漠环绕，中部由石羊河冲积成狭长而平坦的绿洲带，是石羊河延伸到腾格里

13、沙漠腹地的非地带性景观。民勤的地理位置在东经 10149411041210、北纬38345392737之间，具体是指红崖山黑山阿拉古山一线以北，雅布赖山以南的广大地区。民勤东西长 206 公里，南北宽 156 公里，核心是处于石羊河下游的坝区、泉山区、湖区 3 个灌溉农业区，是我国风沙危害最严重和水资源最缺乏的地区之一。该区由沙漠、低山丘陵和平原三种基本地貌组成，属温带大陆性荒漠气候，该地区唯一的- 4 -地表径流是从南部入境的石羊河，是我国干旱、荒漠化最严重的地区之一，也是我国沙尘暴四大源区之一，为典型的生态脆弱地区。数千年来，民勤一直成为阻止北部巴丹吉林与南部腾格里两大沙漠汇合的重要屏障。

14、它的衰亡，将直接给 31 万民勤人的生存造成灾难。任其发展，一旦这道屏障失守，整个河西走廊将会被沙漠拦腰截断，甘肃乃至内地的大部地区都将面临着沙漠的直接威胁。2.1.2 自然地理环境全境最低海拔 1298 米，最高海拔 1936 米，平均海拔为 1378.5m。气候特点为：降水稀少、蒸发强烈、风大沙多、气候干燥、环境恶劣。年平均气温 7.6，年平均日较差15.2；10积温为 3 036.4，无霜期 176 d；年平均风 2.8m/s，年平均沙暴日数为37.3d，8 级大风平均发生日数为 27.8 天；太阳幅射强，日照充足，夏季短而炎热，冬季长而寒冷，昼夜温差大，平均年太阳总辐射量为 5.710

15、5j/cm，日照时数 3021h；多年平均降水量为 115mm，多年平均蒸发量为 2664.0mm，是降水量的 23.16 倍，相对湿度为 45%，为典型的荒漠气候1。因此，干旱少雨、风大沙多、盐渍化已成为民勤绿洲的最大制约因素，地下水严重超采导致地下水位持续下降和绿洲边缘的再度沙漠化。绿洲边缘的风沙线长达 408 km，风大沙多，以该地区为中心的阿拉善高原成为我国沙尘暴爆发区之一，引起了国内、国际社会的高度关注2 。2.2 社会经济发展概况社会经济发展概况2.2.1 历史沿革公元前，民勤水草丰美，肥沃泽饶，宜牧宜耕；自西汉以来，民勤揭开了垦植农业的序幕。随移民规模迅速扩大，人工生态逐步代替了

16、原来的自然生态，成为典型的、历史悠久的古老沙区农业县；近代气候趋于干旱，加之石羊河上游垦区拦蓄引水，造成县境内河道及湖泊干涸水资源日趋减少。民勤西沙窝自唐代以来荒芜废弃。到了明朝，石羊河下游又出现了较大规模的屯田和移民，垦区向西沙窝东侧扩展，今民勤绿洲坝区成了新的开垦区，洪武五年(1372 年)，从山西、河南迁 2000 人到薛百、蔡旗一带种植农业，洪武十一年(1378 年)，军民垦地总计达 1.3104hm2。万历二十四年(1596 年)开征水牌税，至嘉靖中叶，长城以内已建成一定规模的灌溉农业区3。清代，移民垦荒达到了前所未有的程度，垦区突破明长城，向边外扩展，并开始了较大规模的水利建设。雍

17、正十二年(1734 年)，开垦柳林区、潘家湖，道光五年(1825 年)，- 5 -耕地已达 2. 5104hm2，人口增至 1. 9105人，坝区农田已集中连片,开垦向民勤湖区延伸。民国年间，为了逃避兵役差税，人口大批外流。民国 37 年(1948 年)，绿洲内耕地已达 6. 0104hm23。20 世纪 80 年代以来，民勤生态状况急剧恶化，固定沙丘复活，沙尘天气频率增加和扩大蔓延。民勤已是全国最干旱、荒漠化危害最严重的地区之一；是全国水资源最紧缺的地区之一。自从 1958 年建成红崖山水库和跃进渠以来，民勤水系进入了人工水系时期，民勤绿洲已经完全是一个人工绿洲。2.2.2 人口与交通据史料

18、记载，民勤有人类活动已有 4000 多年，是有名的“沙井文化”发祥地，甘肃著名的“文化之乡” 、 “礼仪之乡” 。截止 2008 年，民勤县辖 6 个镇 12 个乡。2008 年末，全县有人口 31.5 万人，常住人口 30.2 万人。其中，城镇人口 7.88 万人，占全县总人口的25%，农村人口 23.62 万人，占全县总人口的 75%在常住人口中，男性人口为 15.28 万人，女性人口为 14.72 万人，性别比为 1021004。境内公路全长 2037 公里，其中，油路为 849 公里。全境交通业完成公路客运量 256万人，客运周转量 10813 万人公里。公路货运量 298 万吨，货运

19、周转量 31508 万吨公里4。由于全境三面被沙漠所包围，导致交通不便，与外界沟通闭塞，严重限制了其正常的经济发展。2.2.3 社会经济发展状况民勤县经济基础落后，全县产业结构以农牧业为主，科技含量低，经济结构不合理，一直为甘肃主要的贫困地区之一。2008 年末，全年实现生产总值 28.8 亿元，其中第一产业增长值 11.2 亿元，第二产业增长值 7.74 亿元，第三产业增长值 9.86 亿元。目前，三次产业结构为 38.926.934.2 4。可以看出，农业的发展直接关系到全县经济和人民的生活水平。多年来，针对工业底子薄弱的现状，民勤县依托本地独特资源优势开发建设，努力发展地方性工业。改革开

20、放以来，民勤县在社会经济方面取得了很大的发展，人民生活水平得到很大提高，但仍未完全改变当地目前社会经济较落后、人民生活较困难的面貌，在社会和国民经济发展的过程中还存在着诸多问题：公共基础设施总量不足和结构失衡，经济增长基础尚不稳固，经济结构不合理，乡镇企业起步迟和发展慢等矛盾仍十分突出。资源方面的矛盾也特别突出。- 6 -2.3 民勤绿洲面临的主要危机民勤绿洲面临的主要危机2.3.1 地下水位急剧下降对于民勤绿洲而言，水资源则是维系绿洲生产、生活和经济发展的关键因素。绿洲的水资源包括降水、地表水和地下水三大类。 年降水量基本保持平稳态势，但有效降水量很少（详见图 134）从图一中可知，民勤绿洲

21、的降水虽然没有减少趋势，但是有效降水很少，蒸发量又很大，2004 年至 2008 年降水量分别为蒸发量的 20.44 倍、20.21 倍、17.90 倍、18.16 倍和 20.02 倍。由此，可以看出降水对维持绿洲的作用微乎其微。图图1 1 民民勤勤县县1 19 96 61 1年年至至2 20 00 08 8年年降降水水量量一一览览表表0204060801001201401601802001961年1963年1965年1967年1969年1971年1973年1975年1977年1979年1981年1983年1985年1987年1989年1991年1993年1995年1997年1999年200

22、1年2003年2005年2007年年份降水量（mm）资料来源：民勤县志；民勤县 2004 年至 2008 年社会经济统计年鉴 地表水持续减少 民勤绿洲的唯一地表水来源就是石羊河。而绿洲地处石羊河流域下游，随着石羊河流域经济社会的不断发展和人口的逐渐增多，上中游用水量日趋增加，使得来自河流上游的水量日趋减少（见图二4） 。2006 年武威地下水开采量为 10.3 亿 m3,可开采量为 7.9亿 m3，超采 2.4 亿 m3。另外，上中游农田灌溉面积大幅度增加，工业企业及其他用水大户发展迅猛，而导致耗水量猛增。因此，上中游地区耗用水量过大，留给下游民勤绿洲地区的人均地表水资源量就极少，进入下游的地

23、表径流由 20 世纪 50 年代平均 5.42 亿m3，减少为 90 年代平均 1.52 亿 m3，流入民勤的地表径流占石羊河流域总径流的比例由20 世纪 50 年代的 30%减少到近年不足 7%5。2006 年中上游的凉州区人均水资源量为918 m3,而民勤人均水资源量为 520 m3,前者是后者的 1.8 倍。加之，由于下游的民勤无自- 7 -产地表水,入境水量的逐年减少，必然导致民勤绿洲地区的人民为了生存和生活而大量的开采地下水，造成地下水位急剧下降和地下水质加速变坏，生态环境严重恶化的后果。另外，出于上游地区经济发展的需要，拦蓄节水以及上游祁连山区植被破坏严重，水源涵养能力大幅降低。同

24、时，由于全球气候的变暖和日益加剧的人为活动的影响，祁连山及其周边地区的生态环境恶化加速而导致冰川退缩和雪线上升。总之，由于来自祁连山的水源明显减少，石羊河流域上中游需水量和用水量增加，以及水资源的浪费等一系列不合理的运用，导致民勤绿洲出现前所未有的严重水危机，水库干涸面积、荒漠化和沙化面积不断扩大。图2 1956年至2008年石羊河进入民勤绿洲的水量012345671956年1959年1962年1965年1968年1971年1974年1977年1980年1983年1986年1989年1992年1995年1998年2001年2004年2007年年份来水量（亿m）资料来源： 民勤县 2004 年至

25、 2008 年社会经济统计年鉴 地下水位急剧下降由于降水量和河水供给量的逐年减少，已经无法满足绿洲用水量的需要，而地表水又持续减少导致其无法有效补给地下水，使地下水位下降，只能够开采地下水资源以保证生产发展的需要,致使民勤盆地地下水开采量大幅度上升。绿洲水资源的矿化度也逐年升高，水质变坏。这些使得日益强烈的经济发展和水资源供给之间存在的矛盾变得格外尖锐。自 20 世纪 60 年代以来，地下水开采量逐年扩大，井深由几米的涝池逐步发展到 30 m、60 m、100 m 的深井，湖区已开采 300 m 的深层淡水。地下水的不断提取，致使水位不断下降，水质不断恶化。目前全县地下水位平均年下降速度达 0

26、.41.0 m，矿化度平均每年升高 0.1 g/l 以上。地下水埋深由 50 年代 19 m 下降到目前 12.828.0 m，最深达40 m。其地下水位以 0.51.0 m/a 的速度下降，地下水的矿化度高达 46 g/l， 局部地- 8 -区高达 10 g/l，不能用于农业灌溉，更不能用于人饮。地下水位下降，矿化度上升，天然植被大面积枯萎死亡，土地沙漠化、盐渍化进程加快，生态环境急剧恶化，使 13 万人、12 万头牲畜的饮水发生困难，2 万 hm2以上的农田弃耕，部分群众无法生存，背井离乡，沦为“生态难民” ，民勤北部的湖区“罗布泊”现象已经局部显现5。因此，地下水位深度增加，储量减少，水

27、资源危机更加严峻。2.3.2 人口和经济发展的压力持续加大根据民勤县志和民勤县统计年鉴的记载和数据显示，民勤绿洲的人口在持续增加（如下表 1） 。而人口的增加致使人们为了生存和发展不得不大量开垦荒地，使得耕地面积总体也呈上升趋势。表表 1.1.民勤县人口变化民勤县人口变化年份人口年份人口年份人口年份人口1417 年0.76 万1949 年19.97 万2000 年30.30 万2005 年30.9 万1541 年0.33 万1958 年22.54 万2001 年30.49 万2006 年31.1 万1917 年12.46 万1970 年21.68 万2002 年30.69 万2007 年31.

28、3 万1929 年10.32 万1980 年24.03 万2003 年30.71 万2008 年31.5 万1940 年11.29 万1990 年26.21 万2004 年30.72 万资料来源：民勤县志；民勤县 2004 年至 2008 年社会经济统计年鉴；民勤县是以农业经济占支柱的县，该县用水结构的明显特征是:(1)以农业和农村用水为主，接近 90%；(2)农业用水又以小麦、玉米和蔬菜生产为主，占整个农业生产用水的 59.18%，其他特色作物用水只占 40.92%；(3)农业用水方式以漫灌为主，而在一般情况下，漫灌用水量是喷灌的 3 倍，滴灌的 10 倍6。耕地面积的增加使得需水量增加。而

29、地表水资源又十分有限，只能依靠超采地下水资源来满足耕地用水需求量，这样就导致地下水位持续下降。人口增加和恶性开发使民勤走上了一条社会经济和环境恶性循环的道路。 2.3.3 植被大面积衰退，绿洲生态系统急剧恶化20 世纪 6070 年代，民勤境内营造了大面积的人工固沙林，目前已有 5800hm2沙枣林干枯和停止开花结实，有 300hm2沙枣林已经完全干枯；有 45000hm2梭梭林，其中60生长不良；20 世纪 80 年代初，境内有 372.6 胡杨林，目前已消失殆尽，境内荒漠草- 9 -场大面积衰退7。同时，当地林业部门和林场在沙荒地上大面积营造杨树乔木林，之后又大面积营造固沙灌木林，有的是打

30、井提取地下水造林，前面造林后面死亡，加大了水资源的消耗，破坏了沙地(丘)水分平衡,许多固定沙丘变成了活沙丘，使绿洲的生态平衡遭到了破坏，加速了绿洲的危机。加之，民勤生态环境具有敏感性和脆弱性等特点，旱灾、风雹灾、霜冻灾、病虫等灾害频繁发生（见表 24） 。生态系统的恶化已经成为影响民勤绿洲农业发展和农村经济结构调整的最大制约因素。表表 2 20042008 年民勤县自然灾害情况年民勤县自然灾害情况项目单位2004 年2005 年2006 年2007 年2008 年全县受灾面积亩409000197000380001740001410000占农作物播种面积%21.4941.519.5818.06全

31、县上年增减亩-212000183000-209000-37000增减%-51.8392.8-0.54-20.90旱灾亩50006000500060000水灾亩14002000风暴灾亩33800169000120000148000霜冻灾亩379500210006000015000病虫灾亩400010000200000300080000其他灾亩3001000400014沙尘暴天15101497八级大风天168161412资料来源：民勤县 2004 年至 2008 年社会经济统计年鉴3 绿洲生态承载力的研究方法绿洲生态承载力的研究方法3.1 数据来源与处理数据来源与处理 研究区域的大部分数据来源于民

32、勤县 2004-2008 年的社会经济统计数据，生物资源的数据均来源于相关年鉴，能源中的部分数据是由实地调查和到相关部门搜集所得，绿洲土地类型及其面积由相关论文搜集整理所得48。3.2 生态足迹模型生态足迹模型生态足迹模型是由加拿大生态经济学家 rees 提出的，之后在其博士生 wackernagel- 10 -的共同努力下，该理论与方法得到完善和发展。wackernagel 等认为，人类通过消耗自然资源和生态服务以维持自身生存发展，从而生态系统造成一定影响，其影响程度取决于消耗资源以及产生废弃物的数量。生态足迹的概念基于下述思路：人类可以估算自身消耗的大部分资源和产生的废弃物数量，这些资源和

33、废弃物均来源于或消纳于土地生态系统和水生生态系统，并可将折算成相应的土地和水域面积。因此，生态足迹被定义为能够持续地向一定规模的人口提供所消耗资源和消纳所产生废物的生物生产性土地。其中生物生产性土地是指具有生物生产能力的土地或水体，共分 6 种：耕地，主要指提供粮食、油料等农作物、经济作物产品的土地；草地，即适用于发展畜牧业的土地；水域，主要提供水产品；林地，包括人工林和天然林；化石燃料产地，指用于消纳化石燃料燃烧产生废物的土地；建筑用地，包括人类修建住宅、道路、水电站等所占用的土地。通过核算人类对自然生态服务的需求和自然生态系统所能提供的服务之间的差距，来评价区域可持续发展状况。生态足迹模型

34、既是概念模型，同时也是计算模型，它从生态角度判断人类活动是否处于生态系统的承载力范围之内进而判定可持续发展状态。因而，在生态足迹计算中，包含三部分内容:（1）生态足迹计算910：ef = nef = n(rici/pi),(i =1,2,n)式中，i 为消费商品和投入的类型；ef 为总的生态足迹；n 为人口数；ef 为人均生态足迹；ri为均衡因子；ci为 i 类商品的人均消费量；pi为 i 类消费商品的世界平均生产能力。（2）生态承载力计算生态承载力即是区域内部的生物生产性土地数量。生态承载力的计算11：ec = nec = n(rjajyj),(j =1,6)式中，j 为生物生产性土地的类型

35、；ec 为区域总的生态承载力；n 为人口数；ec 为人均生态承载力；rj为均衡因子；aj为 j 类生物生产性土地的人均面积；yj为产量因子。（3）生态足迹与生态承载力的比较对生态足迹和生态承载力的计算结果进行比较: budget = efec如果生态足迹大于生态承载力, 即 budget0，形成生态赤字(ecological deficit),表明人类活动已经超出区域生态承载力范围，该地区的人类负荷超过了其生态容量，区域生态系统不安全，生态环境处于不可持续状态；要满足其人口在现有生活水平下的消费- 11 -需求，该地区要么从地区之外进口欠缺的资源以平衡生态足迹，要么通过通过消耗自然资本来弥补收

36、入供给流量的不足。如果生态足迹小于生态承载力, 即 budget0， 形成生态赢余(ecological surplus),表明人类活动处在区域生态承载力范围之内，该地区的生态容量足以支持其人类负荷，地区内自然资本的收入流大于人类消费的需求流，地区自然资本总量有可能得到增加，地区的生态容量有望扩大，该地区消费模式具有相对可持续性，区域生态系统是安全的，生态环境处于可持续状态。3.3 预测模型预测模型为研究民勤绿洲的生态足迹，根据模型要求设计了 2 个参数账户支持系统：（1）生物资源消费账户，主要包括当年人口消费的各种农产品(粮食、蔬菜、油料)、畜产品(肉、蛋、奶、毛)、林产品(水果、干果、木材

37、)等，将这类生物产品消费转化为维持当年人口消费需要的耕地、牧草地和林地面积；（2）能源消费账户，主要包括维持当年人口消费需要的煤、燃油、热力和电力等，将能源消费转化为化石能源面积和建筑用地面积。在生态生产性土地面积具体折算中按 fao 1993 年世界生物资源的平均生产力，计算民勤绿洲的生态足迹。民勤绿洲农业区生态足迹指标体系由人均生态足迹、人均生态承载力、总生态足迹、总生态承载力、生态赤字、生态盈余等指标组成。3.4 概念解析概念解析（1）均衡因子均衡因子就是一个使不同类型的生物生产性土地转化为在生物生产力上等价的系数，每一种生物生产性土地类型的均衡因子依据其单位空间面积的相对生物量而定。均

38、衡因子为某一种生态生产性土地类型的世界平均生产力与所有生态生产性土地的世界平均生产力的比值。反映环境本身所具有的或是内在的生产力，不包含现行的管理水平和生物生产效率11。（2）产量因子产量因子等于给定区域的生态生产性土地的生产量与同类型生态生产性土地全球平均生产量的比值，反映区域平均生产量，表明一个区域现行的技术和管理水平，以及内在的资源生产力的可更新程度，结合了环境和社会经济两方 面影响因素的作用，每年的产量因子都要重新计算11。- 12 -4 民勤绿洲生态足迹与生态承载力平衡状况民勤绿洲生态足迹与生态承载力平衡状况民勤绿洲 2008 年的生态足迹计算主要包括 2 部分：（1）生物资源的消费

39、（详见表3） ；（2）能源的消费（详见表 4） 。综合以上两方面的统计即为该区的生态足迹的整体部分。4.1 生物资源生物资源生物资源消费部分包括农产品、动物产品、水果和木材等类别。计算中，民勤绿洲的生物量数据来源于文献8，全球平均产量数据取自联合国粮农组织 1993 年有关生物资源的世界平均产量资料9131415。表表 3 2008 年民勤绿洲生态足迹计算中生物资源帐户年民勤绿洲生态足迹计算中生物资源帐户类型全球平均产量(kghm)实际消费量(t)生态足迹(hm)人均生态足迹(hm)均衡生态足迹(hm)土地类型粮食274412259344676.7490.14183090.3971265耕地豆

40、类1856180009698.27590.0307882 0.086207耕地薯类126072730.3216.570.00068750.001925耕地油料185618485.39959.75220.03160.088531耕地棉花100022700.222700.20.072060.2017795耕地蔬110433.3390.03312170.0927408耕地饮料酒71941128156.797330.00049780.001394耕地瓜类1800012240068000.02158730.0604444耕地辣椒干9454290045396.8250.14411

41、690.4035273耕地猪肉748168.7110387.840.35043760.1752188草地牛肉331798.754506.0610.17303510.0865176草地羊肉336814.7206506.060.65557480.3277874草地禽肉33649.28419675.2730.06246120.0312306草地奶类502390776.892430.00246630.0012331草地羊毛151108.173873.3330.23451850.0.1172593草地禽蛋400195048750.01547620.0077381草地苹果35001128322.28571

42、0.00102310.0005116林地- 13 -梨35001443.4412.40.00130920.0006546林地葡萄3500624178.285710.0005660.000283林地红枣35001949556.857140.00176780.0008839林地药材150058003866.66670.01227510.0135026林地木材1.9976003819.09550.01212410.0121241林地合计 2.1086202 单位为 m/hm；单位为 m资料来源：（1）生物量数据来源于民勤县 2004-2008 年国民经济统计资料汇编；（2）全球平均产量数据取自联合国

43、粮农组织 1993 年有关生物资源的世界平均产量资料，详见参考文献 913 1415。4.2 能源能源根据资料计算煤炭、汽油、柴油、液化气、热力和电力的生态足迹。对能源的折算系数参考文献91314，将能源消费所消耗的热量折算成一定的化石燃料土地面积，以便可以用来进行比较。表表 4 2008 年民勤绿洲生态足迹计算中的能源部分账户年民勤绿洲生态足迹计算中的能源部分账户类型全球平均能源足迹（gj/hm）折算系数（gj/t）消费量（t）生态足迹(hm)人均生态足迹(hm)均衡生态足迹(hm)生产面积类型煤炭5520.934414700157842.360.50108690.5511956化石燃料用地

44、汽油9343.1248371.43881.80920.01232320.0135555化石燃料用地柴油9342.7051296567.249820.00180080.0019809化石燃料用地液化气7150.2295208.577470.00066220.0007284化石燃料用地热力100029.34453.10.6287040.0000020.0000056建筑用地电力100011.84020304240.399360.00076320.002137建筑用地- 14 -合计0.569603资料来源：（1）煤炭、热力和电力由民勤县 2008 年统计资料所得，汽油、柴油和液化气是去相关部门搜集

45、调查所得；（2）热力的单位为万百万千焦，电力的单位为万千瓦时，热力和电力在计算时应按能源转化系数折算为 gj,能源转化的数据参考文献16。4.3 贸易调整贸易调整贸易调整计算公式如下所示17：ci= piiiei,(i =1,n)式中，i 为进出口商品的类型，ci为 i 类商品消费经过贸易调整后的计算值；pi为 i类商品的总生产量；ii、ei为 i 类商品消费的进口和出口量。虽然贸易因素对生态足迹有影响，但由于该区进出口贸易资料不全，而且贸易量不大，因此在计算中省略了这部分的足迹调整。4.4 生态足迹供需平衡分析生态足迹供需平衡分析表 5 是对民勤绿洲 2008 年生态足迹的计算结果，主要由生

46、态足迹的需求和该区能供给的生物生产性土地面积即生态承载力的两部分组成。在对生态足迹需求的计算中，由于各地区的单位面积生物生产能力差异很大，因此乘上一个均衡因子，使其转化成一个可比的标准，均衡因子数据来源于相关研究与资料18。在生态承载力的计算中同样乘上一个产出因子，数据同样来源于相关研究与资料18。同时参考相关文献的计算，在生态承载力中扣除了 12%的生物多样性保护面积10。从表 5 可以看出，民勤绿洲 2008 年人均生态足迹为 2.6782232hm2，而民勤绿洲 2008年人均生态承载力为 1.5568037 hm2，减去 12%的生物多样性保护面积 0.0548571 hm2，则可利用

47、的人均生态承载力为 1.50194679hm2。因此，民勤绿洲 2008 年人均生态赤字为1.1762765 hm2。生态赤字的存在表明人类对自然的影响超出了其生态承载力的范围。表表 5 民勤绿洲民勤绿洲 2008 年生态足迹计算总结年生态足迹计算总结生态足迹的需求 the demand of footprint能供给的生态足迹 the supply of footprint类型categories总面积total area(hm/cap)均衡因子equivalencefactor均衡面积adjusted equivalent类型categories总面积total area(hm/cap)产

48、出因子yield 均衡面积adjusted equivalent- 15 -(hm/cap)factor(hm/cap)耕地arable land0.47629842.81.3336755耕地arable land0.19047621.660.8853334草地pasture1.49396980.50.7469849草地pasture1.01940.190.096843林地forest0.0254181.10.0279598林地forest0.32380950.910.3241333建筑面积built area0.00076522.80.0021426建筑面积built area0.05391

49、.660.250494化石能源fossil energy0.51587311.10.5674604化石能源fossil energy000总面积 total used area2.6782232总面积 total existing area1.5568037减 12%的生物多样性保护面积minus 12% for biodiversity0.0548571总的可利用面积total available area1.50194679从生态足迹需求来看（见图 3） ，2008 年民勤绿洲的人均生态足迹是 2.6782232hm2，能源的生态足迹需求是 0.569603 hm2，而生物资源的生态足迹需

50、求是 2.1086202hm2，生物资源的生态足迹所占的比重（78.73）大于能源部分的生态足迹所占的比重（21.27） 。生物资源的生态足迹中，耕地的需求最大，其次是草地，而建筑用地的需求最小。图图 3 2008 年民勤绿洲生态足迹结构年民勤绿洲生态足迹结构- 16 -00.20.40.60.811.21.41.6耕地草地林地建筑用地化石能源用地生态足迹（hm/人）从生态承载力供给来看（见图 4） ，耕地的生态供给最大，其次依次是林地、建筑用地和草地。可以看出，耕地的供给明显高于其他土地类型。图图 4 2008 年民勤绿洲生态承载力结构年民勤绿洲生态承载力结构00.10.20.30.40.5

51、0.60.70.80.91耕地草地林地建筑用地生态承载力（hm/人）从土地利用类型分析，耕地和草地的生态承载力供给均小于其生态足迹需求，分别为0.4483421 hm2和0.6501419 hm2，出现生态赤字；相反，林地和建筑用地生态承载力供给均大于生态足迹需求，生态足迹均在承载力范围之内，有生态盈余。 （见图 5）- 17 -图图 5 2008 年民勤绿洲生态平衡分析结构年民勤绿洲生态平衡分析结构-0.8-0.6-0.4-0.200.20.4耕地草地林地建筑用地人均生态盈余与赤字（hm/人）由于生态足迹主要侧重于从生态角度衡量人类发展对当地自然资源的压力程度，而在经济、社会、技术和环境方面

52、对可持续发展的影响考虑较少。加上该方法是一种基于现状数据的静态分析方法，所得的结论具有瞬时性，与实际情况难免有一些出入。再次，由于采用中国其他地区的产量因子，这些产量因子可能要比民勤绿洲高，因此生态承载力计算所采用的数据与实际情况之间存在着误差。但生态足迹为可持续发展状态的度量提供了简单而实用的思路，同时也一定程度上反映了地区的可持续发展程度。生态足迹测量了人类所需的真实的生物生产性面积，将其同区域范围内所能提供的生物生产性面积相比较，判断该地区的消费活动是否处于当地的生态系统承载力范围内。利用生态足迹的计算结果可以直接同国家结果和全球结果相比，有助于分析地区可持续发展进程，为当地规划和决策提

53、供信息。生态足迹分析可以提供在一定范围内改进生活质量的系统手段，通过识别不同生态系统组分的超载或盈余，有助于推动地区制定生态足迹消减或者生态承载增强的战略政策，以减少对自然界的负面影响。综上，虽然关于民勤绿洲的生态承载力平衡状况的计算结果还存在着微小误差，但是计算的最终结果可以反映出该区的生态需求已经超出了生态承载力，人与资源的矛盾显得比较突出，是一种不可持续的发展状态，这与当前民勤绿洲的生态经济情况的现状是一致的。当前经济的发展可能出于一种不可持续的状态，是以对自然资源的过度掠夺为- 18 -代价的；另一方面也可以反映出土地的供给能力不能适应经济发展对土地的要求。5 民勤绿洲生态赤字原因分析

54、民勤绿洲生态赤字原因分析5.1 用水量分布的不平衡用水量分布的不平衡随着人口增加、农牧业生产面积扩大、生活用水和灌溉用水增多，导致生态用水量减少和绿洲萎缩（见表 64） 。由表 6 可以看出，虽然自 2002 年至 2008 年间，当地由于采取相关措施使得综合用水量大致呈下降趋势，但是，在民勤绿洲水资源分布情况中，用于农业林业和畜牧业的水量仍然最多。表表 6 20022008 年民勤绿洲水资源分布情况年民勤绿洲水资源分布情况年份单位农作物用水量林业用水量工业用水量城乡生活用水量其中城市用水量畜禽用水量合计2002 年万 m640108708677718901672757852003 年万 m5

55、827210324690718901902719062004 年万 m5784011330710737952123741762005 年万 m5553996009535361921927686002006 年万 m562008300900757290943671002007 年万 m5200089009007942921006636002008 年万 m482347486317113527842857600资料来源：数据来源于民勤县 2004-2008 年国民经济统计资料汇编5.2 土地资源存在着地域差异性和时空不平衡性土地资源存在着地域差异性和时空不平衡性民勤绿洲土地资源存在着地域差异性和时

56、空不平衡性，坝区土地资源质量优越,水资源灌溉条件得天独厚，是经济高投入和高产出区，称“效益型”农业区；而位于石羊河下游的湖区无水源灌溉，约有一半耕地弃耕、撩荒，次生盐渍化严重。绿洲耕地还要受到水分、土质、盐碱、肥力等因素的限制（见表 78）且直接影响着绿洲农业的持续发展。可见，民勤绿洲土地资源有限，受自然环境的限制较大。表表 7 民勤绿洲土地限制性因素分析民勤绿洲土地限制性因素分析项目 item水资源water resource土质soil quality盐碱性saline and alkaline soil肥力fertiliy无限制no limitation面积 area (104hm2)9

57、.187.644.742.665.49- 19 -比例percent（）30.8725.7415.968.9618.48资料来源: 荒漠绿洲边缘土地合理利用与沙产业发展技术体系研究5.3 人类掠夺式的开发与严酷的自然条件的影响人类掠夺式的开发与严酷的自然条件的影响由于人类对自然规律认识的局限性，为了满足需要，人们不合理利用自然资源，导致土地恶化，植被减少、单位面积生物产量降低。加之人们为燃料、建材之需所驱使，往往使绿洲边缘的植被遭到破坏。近年来，由于人类大规模的开发和不合理的利用，使得民勤绿洲地区的自然灾害在频率和强度上都有所增加，不仅造成人民生活和生产的不便，而且严重影响了绿洲地区经济社会的

58、发展，阻碍了绿洲经济的进一步发展和绿洲生态的可持续发展。急剧发作的自然因素、剧烈变异的社会人文因素、或自然与人文因素的迭加共振等多种因素共同作用，造成了民勤绿洲的衰退、萎缩或消亡。5.4 产业结构不合理和科技应运与贡献率较低产业结构不合理和科技应运与贡献率较低如果绿洲的产业结构不合理，不能应用科学技术来因地制宜的来发展绿洲，只是盲目的依靠扩大耕地面积和利用现有的资源来进行生产，那么将会导致绿洲生态环境的继续恶化。因此，在当前绿洲生态的稳定状况面临危机的时刻，如何充分与合理地利用绿洲资源，用科学的方法对绿洲加以利用、改造与管理，就成为一个亟待解决的问题。只有这样，在面对脆弱的绿洲生态环境时，人们

59、才能自觉的、理智的、科学的对绿洲生态进行人为的干预行为，为绿洲的可持续性发展和人与自然的和谐共处服务。6 基于可持续发展理念的建议和措施基于可持续发展理念的建议和措施6.1 调整产业结构，发展节水农业调整产业结构，发展节水农业在一定的技术经济条件下，需要一定量的水资源来支持绿洲系统的生态承载力。考虑到水资源对绿洲系统生态承载力所起的制约作用，单位水资源生态效益的高低在某种程度上直接反映着绿洲系统生态承载力的高低，或者说单位水资源的生态效益的高低是与绿洲系统生态承载力的大小呈显著的正相关关系的。同样道理，单位水资源经济效益的高低与生产承载力的大小，单位水资源社会效益的高低与生活承载力的大小都有着

60、上述关系，只是相关的显著程度不同而已19。直至 2008 年末，全年实现生产总值 28.8 亿元，其中第一产业增长值 11.2 亿元，第二产业增长值 7.74 亿元，第三产业增长值 9.86 亿元。农业的比重高、成本高、水量消耗高，农业用水量是工业的用水量的 152.2 倍，而农业的增长值仅为工业的 1.45 倍。因此，调- 20 -整产业结构将有利与民勤绿洲的持续发展。另外，在农业内部还需要进一步调整种植业结构，种植低耗水作物，通过这些措施可以有效减少水资源的消耗。应该建立粮、经、草（药）的轮作和间作套种模式，进行农林牧和草畜的有机结合，提高水土资源和光能的利用率，发展以荒漠生态产业为主体的生态经济