望城县生态足迹的实证研究

望城县生态足迹的实证研究

地球生态系统是人类社会生存和发展的物质基础，地球生态承担力有限。围绕着这一认识的深入,可持续发展作为人类生存发展的战略方针,自1987年提出来后,成为了现今社会发展研究的焦点。可持续发展作为一种新的发展理念和模式,已经从理论走向了实践。定量的度量可持续发展成为制定可持续发展战略的基础。继1992年里约热内卢联合国环境发展大会之后,各研究组织从不同的角度提出了不同的评价方法和指标体系,对目前国际上现有的可持续发展的各种指标及其计算方法的内涵和特点进行分类,可将其大致分为三类:系统理论和指标体系评价,货币化评价以及生物物理量评价。而生态足迹方法从生物物理量的角度评价可持续发展因其直观性成为现在研究可持续发展的热点。生态足迹的概念1999年被我国引入,现逐步扩展到东部地区,同时由省市级尺度扩展到地区级尺度的研究区域,生态足迹的实践成果最早见于2000年,本文试用生态足迹理论与方法对望城县2004年的生态足迹进行计算,在县域的范围内从生态足迹这个角度分析社会经济发展的可持续性。望城县是长沙市的市辖县,位于湘江下游,紧邻湖南省会城市长沙市区,上游与长沙市天心区隔江相望,中部与岳麓区接壤,下游跨湘江两岸,东与长沙市开福区、长沙县相连,是长沙的生态屏障和大都市后花园。南抵湘潭,西接宁乡,北与益阳、湘阴、汨罗毗邻。望城县总面积136100hm2,其中,耕地面积48046hm2,草地3804hm2,林地43234hm2,水域11097hm2,建筑用地14389hm2。2004年全县总人口70.25万人。一、模型和方法的理论(一)循环/条件生态足迹生态足迹是一种定量研究人类对自然利用程度的新的测度方法,指在一定的技术条件下,要维持某一消费水平下人口维持生存和必需的生态生产性土地的面积(biologicallyproductiveareas)。本文采用WilliamRees和Wackernagel[4、5]提出的生态足迹理论和方法对望城生态足迹进行研究。该生态足迹模型为:Ef=EF/N(i=1,2,3.…6)(1)式中,EF为总生态足迹,EPi为生态生产力,Ci为资源消费量,i为生态生产性土地类型,分为六大类,EQi为等量化因子,一般采用:化石能源地1.1、可耕地2.8、牧草地0.5、森林1.1、建设用地2.8、水域0.2,ef为平均生态足迹,N为总人口数。(二)生物生产力与全球平均生物生产力比值用生态足迹来衡量生态承载力为在不损害有关生态系统的生产力和功能完整的前提下、一个地区能够拥有的生态生产性土地的总面积,其计算模型为:Ec=EC/N(i=1,2,3…6)(2)式中,EC为生态承载力,Ai为不同类型生态生产性土地面积,EQi为等量化因子,Yi为不同类型生态生产性土地产量调整系数,用区域单位面积生物生产力与全球平均生物生产力比值表示,如果Yi>1,表明区域单位面积生物生产力高于全球平均生物生产力,反之亦然。ec为人均生态承载力,N为总人口数。(三)生态承载力的计算生态足迹指数是指一定区域的生物承载力和生态足迹的差额占生物承载力的百分比,可视为区域为今后保留的可持续的能力的百分比。计算公式如下:当0<EFI≤100%时,表示有一定百分比的富余的生态承载力可以支持未来的生态足迹的增长。区域处于可持续发展状态当EFI<0时,表示该区域的生物承载力不足以支持当地的生态足迹,亦即区域处于生态赤字和生态超载的状态,必须通过一定扩大进口和动用自然资本存量来平衡一部分生物承载力的差额,区域处于不可持续的发展状况二、2004年，王城的生态行为(一)生态承载力的计算在生态承载力的计算中,由于不同国家或地区的资源条件不同,不仅各种土地类型的生产能力差异较大,而且单位面积同类型的生物生产面积的生产能力也有差异,因此在计算当中需要作出加权处理,即采用均衡因子和产量因子来调整。在望城县生态承载力计算中产量调整因子取湖南省的平均水平:耕地1.4;草地0.6;林地1.5;水域1.5;建筑用地1.2。计算生态承载力时为慎重起见,扣除了12%的生物多样性面积。计算结果见表1(二)本地生态足迹法1.本地生态足迹[8、9]生态足迹(EF)度量的是一个特定人群或发生在一个给定区域内的消费对生态资源的占用,其着眼点是环境压力的制造者。然而由于区间贸易的存在,一方面发生在一个区域内的消费所对应的环境冲击并不是全部由这一区域的环境承受的,也就是说承载着区域消费的这只大脚不仅踩在本区域的土地上,而且通过贸易踩在其他地区的土地上;另一方面踩在一个区域土地上的足迹也不只是由发生在本区域内的消费产生的,因此,在望城生态足迹计算中采用本地生态足迹、本地消费生态足迹两类,即从压力的承受者和压力的制造者的角度来分析望城县2004年生态足迹。为研究望城本地生态足迹,根据《望城县统计年鉴2004年》对望城县的本地生态足迹进行计算和分析。根据模型要求和生产消费设计2个参数帐户支持系统①生物资源消费帐户(见表2)。主要包括各种农产品、畜产品、林产品、水产品等,并将转化为维持所消费的耕地、草地、水域和林地面积,生物资源生产面积折算的具体计算中采用联合国粮农组织1993年计算的有关生物资源的世界平均产量资料。②能源消费帐户(见表4)。采用世界上单位化石能源土地的平均发热量为标准,将能源消费转化为化石能源面积由上表可以得出,望城县2004年的本地生态足迹生物资源消费帐户为1.807893444hm2/人,其中对草地的生态足迹占用量最大,为0.818369695hm2/人,其次为对耕地的占用,为0.761398637hm2/人,这两项占生物资源消费帐户的87.38%。粮食作物和肉类产品的生产是望城县本地生物资源消费生态足迹的主要制造者。2.望城2004年本地消费生态足迹从压力的制造者方面而言的生态足迹是本地消费生态足迹,考虑望城县发展的实际情况,其消费生态足迹是本地生态足迹的一部分。望城县紧邻湖南省会长沙市区,大量的农产品输往长沙市,根据《望城县统计年鉴2004》和望城县生活水平,按照本地生态足迹计算方法,对望城县的本地生态足迹做出调整,调整部分以望城县主要农产品输出为主,计算了耕地生物产量粮食作物的输出,草地生物产量中猪肉的输出,水域生物产量中水产品的输出。调整结果见表3由上表知,在望城县的本地生态足迹生物资源消费中,输出生态足迹总和为0.734359693hm2/人,占本地足迹的40.62%,其中耕地的生态足迹的输出最多,占本地生态足迹的70%,草地、水域的生态足迹的输出分别占13.84%、39.96%,这也就意味着,望城县作为压力的承受者而言,它承担了很大一部分来自外界的压力。3.能源消费消费部分采用世界上单位化石能源土地面积的平均发热量为标准,将望城县2004年的能源消费所消耗的热量折算成一定的化石能源土地面积。计算结果见表42004年望城县能源消费生态足迹为0.262445341hm2/人,由上表也可以看出,望城县是以原煤、焦油和电力消耗为主的能源结构。通过计算生物资源的生产、消费帐户,能源资源的消费帐户,计算出望城县2004年的本地生态足迹、消费生态足迹、能源消费足迹,表5是望城县2004年本地生态足迹、消费生态足迹、生态承载力和生态赤字的汇总比较表,结果见表5通过汇总可以得出,望城县存在较大的生态赤字,社会发展处于不可持续状态,本地生态赤字、本地消费生态赤字分别达到了1.690331147hm2/人、0.853371146hm2/人,即在一定的生态承载力状态下,望城县在发展中承受的压力超出了自身可承受的压力的阈值,可以认为望城县目前的经济发展主要是靠过度的消费自身的资源来“弥补”自身承载力的不足。4.生态足迹指数评估可持续发展状况,相对于物质流分析和生态足迹分析法,分别为可持续发展的质量概念或者说是质量面积概念,生态足迹指数从可持续发展的长度概念方面研究可持续发展。本文根据地球表面的生态生产性土地的划分,对耕地、草地、林地、化石能源用地,水域、建筑用地的生态足迹指数进行计算,计算结果见表5由上表可得,2004年望城县EFI远小于零,县域发展处于严重不可持续发展状况。从可持续发展的长度概念来看,若不考虑科学技术的进步,即忽略生态承载力在质上的发展,望城县现在的经济发展是建立在对以后的可持续发展能力的掠夺的基础上。除林地、建筑用地的本地生态足迹指数、本地消费生态足迹指数都大于零,在目前来看,处于可持续利用状态外,其他各种类型土地的可持续发展能力不容乐观。2004年本地生态足迹指数、消费生态足迹指数中草地的生态足迹指数分别达到了502.77%,377.04%,生物资源的利用严重超出了生态承载力范围,是各种土地利用中超载最严重的,其次为水域资源的利用。从纵向比较来看,2004年望城县本地生态足迹指数和本地消费生态足迹指数存在较大差异,本地消费生态足迹指数仅为本地生态足迹指数的68%,即存在32%的本地生态足迹指数是由于外界的消费而引起的,而使得望城县的生态赤字扩大,也就意味着望城县在牺牲自身的可持续发展的能力----后续发展而必需的生态承载力来换取经济的发展。三、可持续发展:对于社会可持续发展的总体规划2004年望城县的本地生态赤字和本地消费生态赤字分别达到了1.690331147hm2/人、0.853371146hm2/人,本地生态足迹指数、本地消费生态足迹指数分别为-431.01%,-293.33%。从可持续发展的面积概念和长度概念来分析望城县可持续发展,两者结果具有一致性,望城县现在处于不可持续的发展状态,社会的发展严重超