淺論基于生態(tài)足跡模型的昆明市松華壩水源區(qū)生態(tài)承載力評(píng)價(jià)

1、淺論基于生態(tài)足跡模型的昆明市松華壩水源區(qū)生態(tài)承載力評(píng)價(jià)摘要：以小尺度特定區(qū)域的松華壩水源保護(hù)區(qū)為研究對(duì)象，構(gòu)建了生態(tài)足跡模型。計(jì)算結(jié)果說明，該區(qū)域2022年的人均生態(tài)足跡需求量為0.485587h2，扣除生物多樣性面積后的人均生態(tài)承載力為1.005190h2，說明松華壩水源區(qū)尚有大量生態(tài)盈余，經(jīng)濟(jì)開展空間比擬大。但目前該區(qū)域的水源保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)開展有較大沖突，需進(jìn)一步轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的靠工程措施治理污染的思想，水源區(qū)必須進(jìn)展產(chǎn)業(yè)構(gòu)造調(diào)整，轉(zhuǎn)向開展生態(tài)農(nóng)業(yè)和生態(tài)林業(yè)為主，并增強(qiáng)新型清潔能源的使用，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)開展并促進(jìn)環(huán)境保護(hù)的目的。關(guān)鍵詞：城市水源區(qū)；水源保護(hù)；生態(tài)足跡需求；生態(tài)承載力；經(jīng)濟(jì)社會(huì)開展生態(tài)

2、足跡模型(e0l0gialf00tprint0del)是20世紀(jì)90年代由加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家illiarees、athisakernagel等共同提出并加以完善的一種評(píng)價(jià)區(qū)域可持續(xù)開展程度的方法，即用生態(tài)消費(fèi)性土地面積表達(dá)特定的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和人們對(duì)自然資源的消費(fèi)量，并與該地區(qū)實(shí)際的生態(tài)承載力相比擬，衡量地區(qū)的可持續(xù)開展程度。生態(tài)足跡模型可用于各種尺度范圍的區(qū)域可持續(xù)開展研究，我國從21世紀(jì)初將其引入并迅速開展研究，例如：章錦河、翟勝等對(duì)模型研究進(jìn)展進(jìn)展了總結(jié)闡述；陳成忠進(jìn)展了國家尺度范圍的生態(tài)足跡分析研究；徐瑤、童億勤等分析了以省為尺度的生態(tài)足跡；薛建春、王世旭、楊天姿等研究了基于市區(qū)尺度的生態(tài)足

3、跡；劉曉、蔣依依等對(duì)更小尺度特定范圍的生態(tài)足跡進(jìn)展了分析研究。松華壩水源區(qū)是昆明市主要的飲用水源保護(hù)區(qū)之一，為保障城市飲用水平安，必須提供滿足水質(zhì)要求的供水。然而水源區(qū)傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)開展形式已經(jīng)造成了水環(huán)境污染，僅靠工程措施治理污染已不能根本性解決問題，水源區(qū)保護(hù)需要轉(zhuǎn)變消費(fèi)與生活方式，實(shí)現(xiàn)從“治標(biāo)到“治本的轉(zhuǎn)變。本文根據(jù)生態(tài)足跡理論和方法，通過計(jì)算該區(qū)域2022年的生態(tài)足跡需求和生態(tài)承載力狀況，定量評(píng)價(jià)該區(qū)的生態(tài)赤字或生態(tài)盈余，結(jié)合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)開展?fàn)顩r，提出開展水源區(qū)經(jīng)濟(jì)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的新思路和措施。1、研究區(qū)域概況松華壩水源保護(hù)區(qū)位于昆明市北郊，距城區(qū)16k，是昆明市的重要水源地，每日供水占300

4、多萬人口的昆明市城市日供水量的50以上。松華壩水源保護(hù)區(qū)總面積為629.8k2，屬云貴高原主體滇東高原的一局部，地勢(shì)東北高西南低，具有低山和中高山地貌，海拔高程19202800；屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均降水量957，年蒸發(fā)量1371，年日照時(shí)數(shù)2470h，無霜期226d。松華壩水源保護(hù)區(qū)內(nèi)主要有山地草甸土、棕壤、紅(黃)棕壤、紅壤、紫色土和水稻土等土壤類型。區(qū)內(nèi)森林覆蓋率為62.97，森林植被以云南松、華山松、圣誕人工林為主。土地利用類型中，林業(yè)用地土地面積最大，占總土地面積的65.8；其次為耕地面積，占總土地面積的16.3；再次為未利用土地面積，占總面積的9.3；然后是建筑用地面積占2.

5、9；園地占1.1；其他農(nóng)用占地4.6。松華壩水源保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)涉及昆明市盤龍區(qū)的松華、雙龍、龍泉街道辦事處和阿子營鎮(zhèn)、滇源鎮(zhèn)5個(gè)街道(鎮(zhèn))，44個(gè)村委會(huì)，281個(gè)自然村。區(qū)內(nèi)居住著漢、苗、回、彝等民族，共有人口戶數(shù)22462戶，人口85613人，其中農(nóng)業(yè)人口為80510人，非農(nóng)業(yè)人口為5103人，整個(gè)水源區(qū)非農(nóng)業(yè)人口與農(nóng)業(yè)人口的比例約為1:16，平均人口密度約為136人k2。其第一、第二產(chǎn)業(yè)消費(fèi)總值比重較大，第三產(chǎn)業(yè)開展相對(duì)薄弱，支柱產(chǎn)業(yè)為種植業(yè)。水源區(qū)內(nèi)主要種植水稻、小麥、玉米、蠶豆、馬鈴薯、烤煙、蔬菜和水果等經(jīng)濟(jì)作物。近年來，取締了規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)和挖沙采石點(diǎn)，畜禽大多是農(nóng)戶散養(yǎng)，林業(yè)和漁業(yè)收入

6、也較低。2、生態(tài)足跡模型生態(tài)足跡模型是通過測(cè)定詳細(xì)區(qū)域內(nèi)維持人類生存與開展的自然資源消費(fèi)量以及吸納人類產(chǎn)生的廢棄物所需的生物消費(fèi)性土地面積大小表示的生態(tài)需求，與同區(qū)域的生態(tài)承載力進(jìn)展比擬，評(píng)估人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，測(cè)度區(qū)域可持續(xù)開展?fàn)顩r。2.1生態(tài)足跡需求由人類可以確定的自身消費(fèi)的絕大多數(shù)資源、能源和所產(chǎn)生的廢棄物的數(shù)量，以及這些資源和廢棄物可以折算成消費(fèi)和吸納它們的生物消費(fèi)性土地的面積，并據(jù)此進(jìn)展生態(tài)足跡需求的計(jì)算。根據(jù)消費(fèi)力大小的差異，地球外表的生物消費(fèi)性土地可分為草地、林地、耕地、水域、建筑用地和化石燃料用地6類，分別計(jì)算出各類生物消費(fèi)性土地面積，再乘以平衡因子(用以轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的、可比擬

7、的生物消費(fèi)性土地面積)，可得到下式：efnefn(airi)ng(iripi)(i1，2，6)(1)式中：ef總的生態(tài)足跡需求；n區(qū)域內(nèi)人口數(shù)；ef經(jīng)過平衡處理后的人均生態(tài)足跡需求；ai第i種物質(zhì)人均占用的生物消費(fèi)性土地面積；ri平衡因子；i第i種物質(zhì)的人均消費(fèi)量；pi第i種物質(zhì)的世界平均消費(fèi)力，即全球平均產(chǎn)量。2.2生態(tài)承載力區(qū)域的生態(tài)承載力，又稱為生態(tài)足跡供應(yīng)，是一個(gè)區(qū)域?qū)嶋H提供應(yīng)人類的所有生物消費(fèi)性土地面積的總和。為了使生態(tài)承載力與生態(tài)足跡需求具有可比性，需要采用產(chǎn)量因子對(duì)不同類型的生物消費(fèi)性面積進(jìn)展調(diào)整。那么計(jì)算公式如下：enen(biriyi)(i1，2，6)(2)式中：e區(qū)域總的生

8、態(tài)承載力；e人均生態(tài)承載力；bi實(shí)際人均占有的第i類生物消費(fèi)性土地面積；yi產(chǎn)量因子；其他符號(hào)意義同前。2.3生態(tài)足跡評(píng)價(jià)針對(duì)不同地域而言，只有對(duì)生態(tài)足跡模型的人均值進(jìn)展比擬才有意義。在計(jì)算生態(tài)承載力時(shí)，應(yīng)扣除12的生物多樣性保護(hù)面積，然后將計(jì)算的生態(tài)足跡需求值與生態(tài)承載力值進(jìn)展比擬來評(píng)價(jià)區(qū)域可持續(xù)開展?fàn)顩r。假如計(jì)算的生態(tài)承載力量減去生態(tài)足跡需求量的值小于零，即出現(xiàn)生態(tài)赤字，說明該區(qū)域人們對(duì)本區(qū)域自然系統(tǒng)所能提供的產(chǎn)品和效勞的消費(fèi)超過了供應(yīng)，該區(qū)域開展處于不可持續(xù)狀態(tài)，并且負(fù)值越大說明生態(tài)問題越嚴(yán)重；反之，假如生態(tài)承載力量減去需求量大于零，說明計(jì)算區(qū)域出現(xiàn)生態(tài)盈余，生態(tài)系統(tǒng)是平安的，該區(qū)域的經(jīng)

9、濟(jì)開展處于相對(duì)可持續(xù)開展范圍內(nèi)，并且差值越大說明區(qū)域的開展空間越大。3、實(shí)證應(yīng)用生態(tài)足跡模型在松華壩水源保護(hù)區(qū)2022年的應(yīng)用中，計(jì)算所根據(jù)的數(shù)據(jù)主要來源于2022年?昆明市松華壩水源保護(hù)區(qū)保護(hù)與開展研究?、2022年?云南統(tǒng)計(jì)年鑒?以及從“結(jié)合國糧農(nóng)組織(fa0)網(wǎng)站上獲得的2022年全球各類生物消費(fèi)量等，包括了研究區(qū)域?qū)嶋H消費(fèi)的絕大多數(shù)生物資源量，能較好地代表該區(qū)域生態(tài)足跡。3.1計(jì)算生態(tài)足跡需求生態(tài)足跡需求的計(jì)算主要包括生物資源的消費(fèi)和能源的消費(fèi)兩局部。生物資源主要包括農(nóng)產(chǎn)品、動(dòng)物產(chǎn)品、水果、花卉和木材等。生物資源的全球平均產(chǎn)量主要來自2022年fa0的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果見表1。能源消費(fèi)

10、主要涉及到煤、焦炭、電力和柴汽油等。能源消費(fèi)轉(zhuǎn)化為化石燃料消費(fèi)性土地面積時(shí)，采用世界上單位化石燃料消費(fèi)性土地面積的平均發(fā)熱量為標(biāo)準(zhǔn)，將松華壩水源保護(hù)區(qū)能源消費(fèi)所消耗的熱量折算成一定的化石燃料土地面積?；剂贤恋厥侨祟悜?yīng)留出用于吸收2的土地，在計(jì)算生態(tài)足跡需求方面，考慮了吸收2所需要的化石燃料的土地面積，但目前人類未留出這局部土地，同時(shí)化石燃料的消費(fèi)排出的其他有毒污染的物質(zhì)也未考慮在生態(tài)足跡需求計(jì)算中。計(jì)算結(jié)果見表2。3.2生態(tài)承載力的計(jì)算對(duì)全球不同類型消費(fèi)空間的消費(fèi)力需用產(chǎn)量因子區(qū)分，為了方便同我國其他地區(qū)比擬，計(jì)算松華壩水源保護(hù)區(qū)的生態(tài)承載力時(shí)，采用了我國常用的產(chǎn)量因子：草地0.19，林地

11、0.91，耕地1.66，水域0.22，建筑用地1.66和化石燃料用地。對(duì)松華壩水源保護(hù)區(qū)2022年的各種生物資源消費(fèi)性面積進(jìn)展匯總，再對(duì)各種生物消費(fèi)性土地面積乘以相應(yīng)的平衡因子，為了使各區(qū)域計(jì)算結(jié)果便于比擬，本文采用的平衡因子為結(jié)合國糧農(nóng)組織1993年計(jì)算的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，即草地、林地、耕地、水域、建筑用地與化石能源用地分別為：0.5，1.1，2.8，0.2，2.8和1.1，最后得按世界平均產(chǎn)量計(jì)算出松華壩水源保護(hù)區(qū)的生態(tài)足跡需求。最終得到2022年松華壩水源區(qū)生態(tài)足跡需求與生態(tài)承載力計(jì)算結(jié)果見表3。4、結(jié)果分析根據(jù)表3可知，松華壩水源保護(hù)區(qū)人均擁有生物消費(fèi)性土地面積為1.142261h2，但扣除1

12、2的生物多樣性保護(hù)面積0.137071h2，那么該區(qū)域的生態(tài)足跡供應(yīng)即生態(tài)承載力為人均1.005190h2。而生態(tài)足跡需求量為人均0.485587h2，占生態(tài)供應(yīng)量的48.3，說明該地區(qū)生態(tài)有盈余，即使考慮到小局部未能統(tǒng)計(jì)的生態(tài)足跡需求量，松華壩水源保護(hù)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)仍是平安的，并且該區(qū)域尚有開展提升空間。耕地、林地和水域的人均生態(tài)足跡需求都小于人均生態(tài)承載力，表現(xiàn)為生態(tài)盈余，其中林地的生態(tài)盈余最大，為0.480858h2人；草地、建筑用地和化石能源地的人均生態(tài)足跡需求都大于該區(qū)域的人均生態(tài)承載力，表現(xiàn)為生態(tài)赤字，特別是建筑用地的生態(tài)赤字最大，達(dá)0.124546h2人，見圖1。這種生態(tài)赤字主要是由

13、該區(qū)域的自然條件和人類活動(dòng)導(dǎo)致的。為了到達(dá)可持續(xù)開展的目的，圖1說明松華壩水源保護(hù)區(qū)的經(jīng)濟(jì)開展產(chǎn)業(yè)構(gòu)造不合理。該區(qū)域需加大產(chǎn)業(yè)構(gòu)造的調(diào)整，應(yīng)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向開發(fā)生態(tài)農(nóng)業(yè)和生態(tài)林業(yè)等對(duì)環(huán)境污染小的產(chǎn)業(yè)，使經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長開展。5、對(duì)策與措施松華壩水源保護(hù)區(qū)的水體已經(jīng)遭到一定程度的污染，并且污染主要是農(nóng)村生活與消費(fèi)方式造成的面源污染。要治理面源污染必須從改變農(nóng)村生活方式、思維方式、文化、心理等著手，必須從改變農(nóng)村經(jīng)濟(jì)制度、管理體制、城鄉(xiāng)布局、社會(huì)組織等著手，必須充分考慮農(nóng)村的綜合開展，著重解決就業(yè)問題和農(nóng)民增收的問題，最終讓水源區(qū)人民自覺、主動(dòng)地參與到水源區(qū)保護(hù)工作當(dāng)中，即以開展促進(jìn)環(huán)境保護(hù)。根據(jù)生態(tài)足跡模

14、型量化計(jì)算的結(jié)果，并考慮到松華壩水源區(qū)的現(xiàn)實(shí)情況，提出如下水源區(qū)保護(hù)與開展的建議。從表3可得到水源保護(hù)區(qū)的耕地生態(tài)有盈余，即可加大對(duì)種植農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的開展，但目前水源區(qū)的水源污染主要來源于農(nóng)業(yè)污染，這說明需要調(diào)整傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造，開展水源區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)，走綠色農(nóng)業(yè)、精品農(nóng)業(yè)、觀光農(nóng)業(yè)等新型農(nóng)業(yè)道路，以降低對(duì)水源區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響，進(jìn)步農(nóng)業(yè)消費(fèi)率，增加農(nóng)民收入。由圖1知林地生態(tài)足跡也有盈余，但森林具有修養(yǎng)水源和凈化水質(zhì)的作用，因此不能采用砍伐森林獲取木材的經(jīng)濟(jì)開展方式，建議大力開展經(jīng)濟(jì)林以獲取其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，比方種植板栗、核桃以及香椿等具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的果林。由于草地和水域都顯示為生態(tài)赤字，所以水源區(qū)內(nèi)應(yīng)嚴(yán)格控制養(yǎng)殖業(yè)的開展，外加養(yǎng)殖業(yè)容易對(duì)水環(huán)境造成污染，因此必須取締區(qū)內(nèi)的大規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)和制止水庫捕魚等行為。加快清潔能源的推廣使用以降低化石能源的生態(tài)環(huán)境壓力。廣泛推廣以太陽能、液化氣、沼氣為主的農(nóng)村新能源