基于生態(tài)足跡模型的河北省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境研究

基于生態(tài)足跡模型的河北省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境研究基于生態(tài)足跡模型的河北省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境研究

中圖分類號：F062.2文獻標(biāo)識碼：A文章編號：0439-8114〔2022〕09-2289-04

隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的加快，城市化建設(shè)不斷占用城鎮(zhèn)周邊的農(nóng)用地、生態(tài)用地，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)區(qū)環(huán)境質(zhì)量急劇下降，人口、資源、環(huán)境矛盾加劇，妨礙了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)開展。同時，加快生態(tài)環(huán)境愛護和建設(shè)是河北省農(nóng)業(yè)開發(fā)戰(zhàn)略的重要內(nèi)容，因此深入研究并提出河北省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)建設(shè)與開展的有效途徑，具有重要的科學(xué)價值和實踐意義。

1生態(tài)足跡模型研究

1.1生態(tài)足跡概念

生態(tài)足跡是由里斯教授在20世紀(jì)90年代初提出來的。其含義就是一個國家、地區(qū)或個人要維持生存所需要的地域面積或能夠吸納人類所排放的廢物、具有生物生產(chǎn)力的地域面積[1]。生態(tài)足跡要計算出在一定的人口單位內(nèi)，具備生物生產(chǎn)力的土地和水域的數(shù)值多少，是否足夠生產(chǎn)所需資源及吸納所排放的廢物，也就是分析生態(tài)需求與生態(tài)供應(yīng)是否平衡。

1.2生態(tài)足跡計算辦法

生態(tài)足跡需計算六類生物生產(chǎn)面積類型，分別是林地、草地、耕地、化石能源土地、水域與建筑用地。人類所利用的大局部生物量都是由耕地提供的，因此耕地是最具有生產(chǎn)能力的土地類型。草場相對于耕地來說，生產(chǎn)能力要低得多。森林資源由于被人類過度開發(fā)導(dǎo)致林地的生產(chǎn)能力下降。同時，對二氧化碳吸附能力較強的化石能源土地存量缺乏[2]。在生態(tài)足跡的計算中，還是應(yīng)該考慮化石能源土地這一重要因素。同時，建筑用地面積的劇增會導(dǎo)致生物生產(chǎn)面積的減少。

生態(tài)足跡的計算步驟如下。

1〕各種消費工程的人均生態(tài)足跡計算公式

Ai=Ci/〔Pi×N〕

式中，Ci為第i種消費工程總消費量；Pi為第i種消費工程世界平均生產(chǎn)能力；N為人口總數(shù)[3]。

2〕生態(tài)足跡計算公式

ef=■〔rj×■Aji〕

區(qū)域總?cè)丝诘纳鷳B(tài)足跡為：EF=N×〔ef〕。

式中，rj為j類土地的均衡因子，這個均衡因子國際上都采用固定數(shù)值，耕地是2.82，草地是0.54，林地是1.10，水域是0.20，建筑用地是2.82，化石能源地是1.14。Aji為第j類土地第i種消費工程的人均生產(chǎn)性土地面積。EF為總?cè)丝诘纳鷳B(tài)足跡，N為人口數(shù)。

3〕人均生態(tài)承載能力計算公式

ec=∑〔aj×rj×yj〕

式中，aj為人均生態(tài)生產(chǎn)性土地面積；yj為j類土地的產(chǎn)量因子〔固定數(shù)值〕。

區(qū)域生態(tài)承載力：EC=N×〔ec〕。

式中，EC為區(qū)域總?cè)丝诘纳鷳B(tài)承載力；N為人口數(shù)。

4〕人均生態(tài)盈余或赤字計算公式

Ed=EF-EC

這一數(shù)值能夠反映出區(qū)域人口利用自然資源的情況。Ed=EF-EC差值為負(fù)時，稱生態(tài)盈余，表示該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境能夠滿足該區(qū)域的生態(tài)需求；差值為正時，稱生態(tài)赤字，表示該區(qū)域的生態(tài)需求超出了生態(tài)環(huán)境的承載范圍。

2基于生態(tài)足跡模型河北省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境實證研究

2.1區(qū)域概況

截至2022年河北省全省面積18.88萬km2，河北省人口7287.51萬人，糧食播種面積631.6萬hm2，棉花播種面積48.3萬hm2，蔬菜播種面積122.0萬hm2，肉類總產(chǎn)量448.8萬t，水產(chǎn)品產(chǎn)量123.1萬t，木材產(chǎn)量84.7萬m3。2022年全省生產(chǎn)總值實現(xiàn)28301.4億元，居中國各省GDP排名第六位。全部工業(yè)增加值13194.8億元，比上年增長9.4%；規(guī)模以上工業(yè)增加值11711.1億元，比上年增長10.0%。河北省人均擁有水資源量為306.7m3，占全國人均水資源量的13.9%。河北省2022年已發(fā)現(xiàn)各類礦種151種，有查明資源儲量的120種，年均開采總量近5億t；境內(nèi)有華北、冀東、大港三大油田，累計探明原油儲量27億t，天然氣儲量1800億m3，原油年產(chǎn)量近千億t，天然氣年產(chǎn)量近10億m3。

2.2河北省生態(tài)足跡分析

從圖1可以看出，河北省耕地生態(tài)承載力已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重缺乏，由于省內(nèi)的耕地面積每年都在不同程度地縮小，使得實際生態(tài)承載力不斷弱化。近年來，建筑用地占用了很多耕地面積，截至2022年，河北省耕地面積減少33.58萬hm2，建設(shè)用地增加3.65萬hm2，人均耕地由0.11hm2減少到0.09hm2，低于全國人均耕地平均水平。此外，河北省農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜的使用量逐年回升，全省使用農(nóng)藥80755t，施用化肥總量303.39萬t，使用農(nóng)用塑料薄膜量11167t，其中使用地膜6364t，覆蓋面積到達1.12501×106hm2。農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜等產(chǎn)品的使用過量或不當(dāng)，使得土壤質(zhì)量下降，肥力弱化，造成可使用的耕地面積減少。因此，綜合河北省人口、耕地數(shù)量、質(zhì)量需求等多方面因素分析，河北省耕地總體情況為人均耕地面積少，耕地質(zhì)量不高，耕地需求超出供應(yīng)，形勢十分嚴(yán)峻，急需出臺相關(guān)政策加以愛護。

從圖2可以看出，由于河北省經(jīng)濟的高速開展，特別是城鎮(zhèn)化進程和人口的增加，使得人們的消費結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，動物性產(chǎn)品消費量的增加帶動了農(nóng)、林、牧、漁生產(chǎn)量的增加，從而使得耕地、林地、草地的人均生態(tài)足跡也呈增長趨勢，從圖2可以看出，2022年上漲幅度比擬大，而草地的生態(tài)承載力卻呈略微下降趨勢，造成了草地的供需矛盾鋒利。同時，也反映出河北省生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)目前存在的主要問題是草場退化嚴(yán)重，土地沙化面積增大，種植業(yè)結(jié)構(gòu)單一等問題，直接導(dǎo)致草地的承載力減小。目前河北省沙區(qū)總面積達310.67萬hm2，沙化面積171.00萬hm2，其中極待治理的荒漠化土地100.67萬hm2。加上過去長期毀草開荒，草場面積減少66%；草場超載放牧，優(yōu)等草場大量減少，三分之一的草場退化，每年有1.33萬hm2草場退化，現(xiàn)有草場退化面積213.33萬hm2，占全省草地總面積的43.3%。從圖3可以看出，河北省林地的生態(tài)足跡呈現(xiàn)下降趨勢，與承載力漸趨一致，表明河北省退耕還林政策已經(jīng)初見功效。2000年河北省開始實施退耕還林項目，首先在張家口市、承德市壩上地區(qū)開始試點，2022年開始在省內(nèi)全面展開。十幾年期間，河北省造林面積達180.40萬hm2。其中，封山育林和荒山荒地造林面積共117.27萬hm2，退耕造林面積63.13萬hm2。全省11個市165個縣共有800多萬農(nóng)民從退耕還林項目中受益。此項目使河北省的生態(tài)環(huán)境得到了極大的改善，大眾的生態(tài)愛護意識也有所提高。同時，促進了農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，提高了農(nóng)民的收入。

從圖4可以看出，河北省對水域的生態(tài)需求與草地、耕地相比，雖然數(shù)值不大，但水域的實際供應(yīng)也遠遠不能滿足需求。河北省水資源嚴(yán)重匱乏，多年人均地表水資源262m3，是全國水資源占有量最少的省份之一；地下水嚴(yán)重超采，自1984年以來超量開采已達500多億m3，形成漏斗區(qū)30多個。同時，過度捕撈和水體污染，使得近海漁業(yè)資源瀕于枯竭。因此，應(yīng)通過提高資源利用效率來補償水域的缺乏。

從圖5可以看出，河北省由于人口的增加，對于建筑用地的需求不斷擴大，也使得供應(yīng)顯現(xiàn)出缺乏。從2022年至2022年，河北省11個區(qū)市建設(shè)用地面積增長69%，城市人口增長36%，建筑用地面積增長率與人口增長率之比為1.92，高于全國平均值1.85，甚至高出國際公認(rèn)的合理閾值0.90。但是河北省通過改革完善政策措施，推動土地資源的高效配置和節(jié)約利用，運用升級改造舊城區(qū)，加速擴張開發(fā)區(qū)，擴展外延城鎮(zhèn)建成區(qū)等多種改革模式，使建筑用地面積緊張的狀況得到有效緩解，生態(tài)足跡與生態(tài)承載力之間差距縮小。

從圖6可以看出，河北省國民經(jīng)濟分布中，對能源、資源耗費大的重工業(yè)越來越多。河北省煤炭開采、黑色金屬冶煉在工業(yè)產(chǎn)業(yè)中占有很大比重，必然造成比擬大的生態(tài)赤字。此外，河北省的工業(yè)深加工水平相對滯后，資源利用率比擬低。同時，私家車的增多，使得化石燃料人均生態(tài)足跡大幅度增加。因此，河北省經(jīng)濟的快速增長很大程度是依靠耗費自然資源存量換來的。每年河北省焚燒大約3億t煤，使得河北省成為污染最為嚴(yán)重的地區(qū)，煤炭和石油等化石燃料的焚燒會產(chǎn)生大量的CO2，給河北省已經(jīng)退化的生態(tài)系統(tǒng)帶來了更嚴(yán)重的問題，因此應(yīng)嚴(yán)格限制一些主要城市地帶的煤炭消費。

3河北省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題的原因分析

3.1盲目開發(fā)，不足規(guī)劃和指導(dǎo)

河北省粗放型經(jīng)濟增長方式所造成的資源浪費、環(huán)境破壞等問題沒有從基本上得到改變。為追求經(jīng)濟增長，地方政府及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)在沒有對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境承載力進行科學(xué)評價的情況下，盲目進行開發(fā)，浪費了大量資源，生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重。如今，各地開始大力開發(fā)休閑觀光農(nóng)業(yè)，由于不足規(guī)劃和指導(dǎo)，使得一些不具備開發(fā)條件的地區(qū)在經(jīng)濟利益的引誘下不顧實際情況，盲目開發(fā)，使生態(tài)惡化的范圍擴大，程度加重，不僅浪費了自然生態(tài)資源，更浪費了人力、財力和物力。一些具備開發(fā)條件的地區(qū)，由于開發(fā)不當(dāng)，造成資源的閑置或浪費，引發(fā)生態(tài)失衡。

3.2不足生態(tài)環(huán)境意識，無視愛護生態(tài)環(huán)境的重要性

在農(nóng)業(yè)開展規(guī)劃中不足生態(tài)觀念，片面追求經(jīng)濟開展而忽略生態(tài)愛護，追求經(jīng)濟增長速度而忽略了經(jīng)濟增長質(zhì)量，不能做到“經(jīng)濟開展，環(huán)保先行〞，以犧牲環(huán)境為代價開展當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)。同時，村民的受教育程度普遍不高，文化素質(zhì)低直接影響到農(nóng)民對生態(tài)農(nóng)業(yè)的認(rèn)知和接受程度，導(dǎo)致政府在宣傳生態(tài)農(nóng)業(yè)知識及推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)等方面存在較大壓力。由于農(nóng)民環(huán)保意識不強，使地方特色資源得不到有效挖掘，更談不上村民能在生態(tài)環(huán)境愛護中起到監(jiān)督作用。

3.3農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境法律法規(guī)體系不完善，生態(tài)愛護監(jiān)管機制不健全

河北省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境愛護的立法主要有：?河北省農(nóng)業(yè)環(huán)境愛護條例》、?河北省根本農(nóng)田愛護條例》、?河北省耕地土壤保養(yǎng)方法》、?中華人民共和國水土保持法》、?河北省環(huán)境愛護條例》、?河北省大氣污染防治條例》、?河北省水污染防治條例》、?中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》等。但短少一些切實有效的法律標(biāo)準(zhǔn)，不足相應(yīng)的生態(tài)愛護實施細(xì)那么，更欠缺懲治方面的細(xì)那么[4]。因此，現(xiàn)在的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境法律體系還是一個弱項。相關(guān)立法的單薄，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)部門執(zhí)法力度不強，依法管理農(nóng)業(yè)環(huán)境的責(zé)任主體不明，對破壞或污染農(nóng)業(yè)環(huán)境的不法行為管理不夠，未能實施有效的法律監(jiān)管機制，亂砍亂伐，破壞森林、水利設(shè)施等行為沒有得到有效的制止，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)環(huán)境愛護工作的發(fā)展。

4河北省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境愛護對策研究

4.1穩(wěn)固農(nóng)業(yè)的根底地位，農(nóng)林牧漁業(yè)協(xié)調(diào)開展

農(nóng)業(yè)是重要的根底產(chǎn)業(yè)，關(guān)系全局的開展與穩(wěn)定。河北省應(yīng)加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，推進示范點建設(shè)。河北省現(xiàn)已建成生態(tài)農(nóng)業(yè)示范縣〔市〕27個，示范鄉(xiāng)〔鎮(zhèn)〕400個，全國農(nóng)業(yè)示范點8個，試點示范面積達3萬km2。此外，河北省必須堅持最嚴(yán)格的耕地愛護制度和節(jié)約用地制度，實行耕地數(shù)量和質(zhì)量愛護并重。在嚴(yán)格控制增量土地的同時，加大盤活存量土地的力度，通過布局優(yōu)化、規(guī)劃管控、用地準(zhǔn)入、市場配置、土地整治、監(jiān)督管理，全面推進土地節(jié)約集約利用。同時，河北省應(yīng)全力推進農(nóng)村根底設(shè)施建設(shè)，提高農(nóng)業(yè)抵御自然災(zāi)害的能力，培育新的經(jīng)濟增長點，強化龍頭企業(yè)的輻射和帶動作用。綜合協(xié)調(diào)開展農(nóng)林牧漁各業(yè)，落實好各種強農(nóng)惠農(nóng)政策，積極引導(dǎo)農(nóng)民調(diào)整種養(yǎng)結(jié)構(gòu)，著力推進優(yōu)勢特色農(nóng)業(yè)開展，推進農(nóng)村第二、第三產(chǎn)業(yè)開展[5]。同時，加大農(nóng)業(yè)招商力度，積極探索“公司+農(nóng)戶〞等模式，逐步實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化，確保農(nóng)業(yè)經(jīng)濟穩(wěn)定增長。

4.2提高農(nóng)民環(huán)保意識，推廣農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)

河北省應(yīng)結(jié)合自身實際情況，在嚴(yán)格遵守國家生態(tài)愛護的法律法規(guī)根底上制定出相應(yīng)的適用于地方的生態(tài)愛護法規(guī)和管理方法，使河北省的生態(tài)環(huán)境愛護真正做到有法可依。同時，應(yīng)在全省范圍內(nèi)發(fā)展以“節(jié)能減排，推進農(nóng)村生產(chǎn)、生活方式轉(zhuǎn)變〞為主題，以多種形式進行宣傳，使民眾意識到改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的重要性。尤其應(yīng)特別關(guān)注河北省貧困落后地區(qū)，如河北省太行山區(qū)，應(yīng)協(xié)助其改變落后的生產(chǎn)生活模式，加大研究農(nóng)業(yè)“三產(chǎn)化〞問題，以減輕對資源環(huán)境造成的破壞。同時，在提高農(nóng)民意識的根底上，以節(jié)能為契機，推進全省農(nóng)村環(huán)境建設(shè)。對農(nóng)村現(xiàn)有的垃圾箱、垃圾站進行集中清理，另外對農(nóng)村田地中的糞池進行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，要求通村路路邊不能建糞池，進一步優(yōu)化農(nóng)村環(huán)境。此外，應(yīng)大力推廣農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)，加大對沼氣應(yīng)用、生物肥料、生物農(nóng)藥等技術(shù)的研究，不斷完善地方政府技術(shù)效勞推廣體系，能在有限的土地空間，發(fā)明出更具效益的農(nóng)業(yè)價值，既能解決“三農(nóng)〞問題，又能愛護生態(tài)環(huán)境，發(fā)揮農(nóng)業(yè)對生態(tài)平衡的效益作用。4.3加強政府管理，強化監(jiān)督機制，實行農(nóng)產(chǎn)品檢驗制度

河北省應(yīng)按照國家和省的有關(guān)規(guī)定，制定農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量平安監(jiān)督管理責(zé)任制，對鄉(xiāng)〔鎮(zhèn)〕政府、街道辦事處建立健全“農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量平安監(jiān)管公共效勞機構(gòu)〞，將農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量平安工作納入政府工作考核內(nèi)容。同時規(guī)定農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧獸醫(yī)、漁業(yè)等農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量平安監(jiān)督管理部門的主管職責(zé)，按照職責(zé)分工，負(fù)責(zé)本行政區(qū)域內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量平安的監(jiān)督管理工作，并對財政、公安、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督、環(huán)境愛護、工商行政管理、商務(wù)等部門的協(xié)助職責(zé)予以明確，加強監(jiān)管力度。

縣級以上農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量平安監(jiān)管部門應(yīng)該根據(jù)保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量平安和環(huán)境愛護的要求，嚴(yán)格控制農(nóng)藥和化肥的使用，提倡使用有機肥，激勵當(dāng)?shù)剞r(nóng)民利用農(nóng)作物秸稈開發(fā)生物質(zhì)肥料、飼料、燃料等。此外，還應(yīng)對農(nóng)產(chǎn)品藥物、重金屬殘留加大監(jiān)管力度，定期進行調(diào)查、監(jiān)測和評價，實行集中用藥環(huán)境影響評價制度，同時組織有關(guān)部門和專家進行環(huán)境影響測評，及時治理、修復(fù)被污染的區(qū)域，保證農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地合乎平安規(guī)范要求。

4.4積極推廣生態(tài)示范點，加大環(huán)境整治力度

加強對國家級及省