基于生態(tài)足跡模型的五通橋區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)空間供需分析

基于生態(tài)足跡模型的五通橋區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)空間供需分析

自1987年g.h.brudland正式發(fā)表《我們的共同愿望》（0urcompositionreport）以來(lái)，可持續(xù)發(fā)展的概念引起了人們的關(guān)注。目前對(duì)區(qū)域可持續(xù)的評(píng)價(jià)方法很多,其中能定量分析來(lái)判斷區(qū)域可持續(xù)的方法主要有兩種;其一是貨幣評(píng)價(jià)方法,比較著名的如科斯坦佐(Costanza)等對(duì)世界生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和自然資本的評(píng)價(jià)。另一種是生物物理(biophysical)的評(píng)價(jià)方法。瓦克內(nèi)格爾(Wackernagel)認(rèn)為貨幣方法只是基于邊際分析,邊際分析無(wú)法測(cè)定出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的透支額,而這對(duì)可持續(xù)發(fā)展是最大的挑戰(zhàn)。生態(tài)足跡分析方法作為一種生物物理評(píng)價(jià)方法,能夠定量地測(cè)定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的透支情況。生態(tài)足跡模型通過(guò)引入生物生產(chǎn)面積為自然資產(chǎn)核算提供了一種有益的途徑,提供了測(cè)量和比較人類經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求和自然生態(tài)系統(tǒng)的承載力之間差距的生物物理測(cè)量方法。同時(shí),它具有易于理解和可操作性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。本文試圖用生態(tài)足跡理論(Ecologicalfootprint),以我國(guó)四川省樂(lè)山市五通橋區(qū)為例,采用全區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的斷面資料來(lái)研究五通橋區(qū)的發(fā)展?fàn)顩r,從另一個(gè)角度為五通橋區(qū)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供定量的判斷依據(jù)。1數(shù)據(jù)來(lái)源和方法1.1氣候特點(diǎn)及自然資源樂(lè)山市五通橋區(qū)位于四川西南部,地處四川盆地平原與山地的過(guò)渡地帶,屬典型的丘陵區(qū),地貌類型以丘陵為主。幅員面積464.66km2,轄11個(gè)鎮(zhèn)1個(gè)鄉(xiāng),總?cè)丝?2.38萬(wàn)。岷江由北向南縱貫全境,將全區(qū)隔成東西兩片,東西兩部向中部?jī)A斜的態(tài)勢(shì)。五通橋處于四川盆地亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),氣候特點(diǎn)為冬暖夏熱,秋雨多,四季分明,熱量充沛,雨熱同期,年平均降雨量1270mm,無(wú)霜期334.5d,區(qū)境光照年均時(shí)數(shù)為1119.7h。區(qū)內(nèi)自然資源主要集中在水資源、礦產(chǎn)資源、植物資源和旅游資源4大類別,而土地資源、動(dòng)物資源、氣候資源都相對(duì)稀缺。森林植被屬長(zhǎng)江上游低山植被。其中:用材林如馬尾松、濕地松、巨桉、山麻柳等共計(jì)40余種;經(jīng)濟(jì)林如柑桔、橙、油桐、黃檀、茶葉、桑樹等共計(jì)25種;灌木類有冬青、山茶、映山紅、馬桑等;地被物有蕨類、禾本科、豆科等植物數(shù)百種。總體上全區(qū)以喬木林為主,竹林次之。1.2資料來(lái)源及評(píng)價(jià)本研究所涉及的數(shù)據(jù)資料的獲取主要基于:2003年五通橋區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)資料匯編、五通橋區(qū)國(guó)土資源局2003年土地利用變更調(diào)查資料、2003-2010年四川省樂(lè)山市五通橋區(qū)可持續(xù)展實(shí)驗(yàn)區(qū)總體規(guī)劃、四川省樂(lè)山市五通橋區(qū)可持續(xù)發(fā)展實(shí)驗(yàn)區(qū)總結(jié)材料(1998-2003)、樂(lè)山市五通橋區(qū)1997-2003年土地利用總體規(guī)劃實(shí)施評(píng)價(jià)報(bào)告。根據(jù)生態(tài)足跡的概念及其計(jì)算方法,結(jié)合土地利用現(xiàn)狀分類,將研究區(qū)劃分為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地5種土地利用類型,其結(jié)構(gòu)構(gòu)成見表1。1.3生態(tài)足跡的計(jì)算生態(tài)足跡概念是由加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)社區(qū)和區(qū)域規(guī)劃系威廉·里斯(WilliamRees)教授于1992年首先提出的,隨后威廉·里斯教授和瓦克內(nèi)格爾·馬賽斯(WackernagelMathis)博士于1996年提出了具體的分析方法。里斯把生態(tài)足跡定義為“為生產(chǎn)特定區(qū)域人口消費(fèi)所需的資源和同化這些人口消費(fèi)所產(chǎn)生的廢棄物,需要生態(tài)系統(tǒng)提供的生產(chǎn)性土地面積和水體面積。但不區(qū)分這些土地和水體在地球上的具體位置?！蓖呖藘?nèi)格爾等的定義則強(qiáng)調(diào)了在目前現(xiàn)有的技術(shù)條件下,生產(chǎn)區(qū)域人口所耗資源和同化廢棄物所需的生產(chǎn)性土地和水體面積。生態(tài)足跡的計(jì)算是基于:(1)人類可以確定自身消費(fèi)的絕大多數(shù)資源及其所產(chǎn)生的廢棄物的數(shù)量;(2)這些資源和廢棄物能轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的生物生產(chǎn)面積。因此,任何已知人口(某個(gè)個(gè)人、一個(gè)城市或一個(gè)國(guó)家)的生態(tài)足跡是生產(chǎn)這些人口所消費(fèi)的資源和吸納這些人口所產(chǎn)生的廢棄物所需要的生物生產(chǎn)總面積。在生態(tài)足跡賬戶核算中,生物生產(chǎn)面積主要考慮6種類型:化石燃料土地、可耕地、林地、草場(chǎng)、建筑用地和水域。其計(jì)算公式如下:EF=Nef=N∑(aai)=N∑(ci/pi)式中,i為消費(fèi)商品和投入的類型;Pi為i種消費(fèi)商品的平均生產(chǎn)能力;ci為i種商品的人均消費(fèi)量;aai為人均i種交易商品折算的生物生產(chǎn)面積;N為人口數(shù);ef為人均生態(tài)足跡;EF為總的生態(tài)足跡。生態(tài)足跡方法度量區(qū)域可持續(xù)性是通過(guò)將生態(tài)足跡測(cè)量出的人類生存所必需的真實(shí)生物生產(chǎn)面積同區(qū)域范圍所能提供的生物生產(chǎn)面積進(jìn)行比較,EF>生態(tài)承受力(ECC),出現(xiàn)生態(tài)赤字,區(qū)域處于不可持續(xù)的狀態(tài);反之EF<ECC為生態(tài)盈利,表明區(qū)域處于可持續(xù)的狀態(tài)中。這就為判斷一個(gè)區(qū)域的生產(chǎn)消費(fèi)活動(dòng)是否處于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)承載力范圍內(nèi)提供定量的依據(jù)。22003年，五通橋區(qū)生態(tài)價(jià)值研究2.1生物資源消費(fèi)生物資源消費(fèi)分為農(nóng)產(chǎn)品、動(dòng)物產(chǎn)品、林產(chǎn)品和水果等大類,按此各大類下有一些細(xì)分類。生物資源生產(chǎn)面積折算的具體計(jì)算中采用聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織1993年計(jì)算的有關(guān)生物資源的世界平均產(chǎn)量資料(采用這一公共標(biāo)準(zhǔn)主要是為了使計(jì)算結(jié)果可以進(jìn)行國(guó)與國(guó)、地區(qū)和地區(qū)之間的比較),將五通橋區(qū)2003年的消費(fèi)轉(zhuǎn)化為提供這類消費(fèi)需要的生物生產(chǎn)面積(表2)。生物資源消費(fèi)采用的計(jì)算方法如下:EFi=Pi+Ii?EiYaverageEFi=Ρi+Ιi-EiYaverage式中:EFi為i種資源的消費(fèi)的足跡;Pi為i種生物資源的總生產(chǎn)量;Ii、Ei為i種資源消費(fèi)的進(jìn)口和出口量;Yaverage為世界上i種生物資源的平均產(chǎn)量。2.2石化燃料生產(chǎn)土地能源平衡帳戶部分根據(jù)資料處理了如下幾種能源:原煤、焦炭、焦?fàn)t煤氣、燃料油、原油、汽油、柴油、天然氣和電力。計(jì)算足跡時(shí)將能源的消費(fèi)轉(zhuǎn)化為化石燃料生產(chǎn)土地面積。采用世界上單位化石燃料生產(chǎn)土地面積的平均發(fā)熱量為標(biāo)準(zhǔn),將當(dāng)?shù)啬茉聪M(fèi)所消耗的熱量折算成一定的化石燃料土地面積(表3)。2.3新能源產(chǎn)出量miwii由于貿(mào)易的影響,一個(gè)地區(qū)的生態(tài)足跡可以跨越地區(qū)界限,在生物資源和能源的消費(fèi)額中進(jìn)行貿(mào)易調(diào),能源部分貿(mào)易調(diào)整采用如下公式:Ni=Mi×(HiGi)×WiΝi=Μi×(ΗiGi)×Wi式中,Wi為五通橋區(qū)i種商品貿(mào)易的凈價(jià)值量;Hi、Gi分別為該類商品的凈貿(mào)易的實(shí)物量和價(jià)值量;Mi為該類商品的能源密度;Ni為i種商品的能源攜帶量。由于能源部分貿(mào)易調(diào)整表格太長(zhǎng),這里僅將計(jì)算結(jié)果列出:耕地面積的調(diào)整增加0.00001hm2,進(jìn)出口能源足跡調(diào)整增加0.0027hm2。計(jì)算中所用的統(tǒng)計(jì)資料來(lái)自五通橋區(qū)統(tǒng)計(jì)局。3生態(tài)供給結(jié)構(gòu)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求結(jié)構(gòu)不對(duì)稱性生態(tài)足跡結(jié)果由生態(tài)足跡的需求和能供給的生物生產(chǎn)土地面積(生態(tài)承載力)兩部分組成。由于單位面積耕地、化石燃料土地、牧草地、林地等的生物生產(chǎn)能力差異很大,為了使計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)化為一個(gè)可比較的標(biāo)準(zhǔn),有必要在每種生物生產(chǎn)面積前乘上一個(gè)均衡因子(權(quán)重),以轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的、可比較的生物生產(chǎn)面積(見表4)。由表4可知:五通橋區(qū)2003年的人均生態(tài)足跡是2.001hm2,而實(shí)際的人均生態(tài)承受能力0.342hm2;人均生態(tài)赤字為1.659hm2,生態(tài)需求面積是自然承受面積的5.85倍。從人均生態(tài)足跡供需平衡的角度來(lái)看,生態(tài)赤字的存在表明人類對(duì)自然的影響超出了其生態(tài)承載能力的范圍。五通橋區(qū)2003年的進(jìn)出口貿(mào)易不多,對(duì)全區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)影響不大;因此只能是通過(guò)消耗自然資本存量來(lái)彌補(bǔ)生態(tài)承載力的不足。因此,可認(rèn)為五通橋區(qū)處在不可持續(xù)的發(fā)展趨勢(shì)中。從人均生態(tài)足跡供需結(jié)構(gòu)來(lái)看,五通橋區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中生物生產(chǎn)性地供給結(jié)構(gòu)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求結(jié)構(gòu)之間,成明顯的不對(duì)稱性。主要原因是CO2吸收用地沒有保留,對(duì)化石燃料的需求沒能得到供給,同時(shí)草地、林地、耕地和水域的供需矛盾突出,建設(shè)用地的人均生態(tài)足跡0.038hm2,生態(tài)供給卻是0.046hm2比需求高出0.008hm2;供給達(dá)到滿足略有盈余。而草地的需求是0.515hm2,草地的生態(tài)供給僅僅0.003hm2相差倍數(shù)到達(dá)了184倍;水域的需求為0.11hm2,然而供給只有0.002hm2。造成草地和水域的供需矛盾尖銳的客觀原因是其生產(chǎn)性土地面積的計(jì)算主要基于世界平均水平折算。然而現(xiàn)實(shí)情況并非如此,當(dāng)?shù)氐男竽翗I(yè)生產(chǎn)并不僅僅依靠天然草地,而主要是通過(guò)農(nóng)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整,發(fā)展飼料,建立專業(yè)養(yǎng)殖廠,每年農(nóng)戶飼養(yǎng)出售豬肉量占全區(qū)較高的比重,這部分畜牧產(chǎn)品并不全由草地提供,基于當(dāng)?shù)鼐唧w情況草地的生態(tài)供需比例的嚴(yán)重失衡有所失真;而水產(chǎn)品的生產(chǎn)并不需要靠大面積的水域,而是依靠集約化的人工繁殖,通過(guò)資源的利用率來(lái)解決水域的供給不足。其主要問(wèn)題是,自然生態(tài)系統(tǒng)退化,土地利用結(jié)構(gòu)不合理,種植業(yè)結(jié)構(gòu)的不合理及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一。當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)用地人均供給超過(guò)生態(tài)需求,同時(shí)還在通過(guò)土地利用規(guī)劃的修編方式,大量占用農(nóng)田,特別是耕地。耕地的需求僅能滿足1/3多,原因之一是大量的廠礦占用耕地,五通橋是資源開發(fā)性工業(yè)區(qū)大量占用耕地來(lái)保證工業(yè)的用地需求,造成耕地供需比例的失衡;對(duì)原有位于河灘附近耕地的不妥善保護(hù)造成耕地的撂荒也是耕地供給不足的一個(gè)主要原因。當(dāng)?shù)鼗剂系厝司枨罅扛?.456hm2,主要消耗的能源是煤(見表3),這與該地區(qū)高耗能型的化工業(yè)主導(dǎo)型結(jié)構(gòu),對(duì)能源粗獷性消耗有密切的關(guān)系。按照生態(tài)足跡理論,為保持一個(gè)地區(qū)的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài),這個(gè)地區(qū)應(yīng)該留有一定量的土地用于吸收工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活過(guò)程中的能源消費(fèi)釋放出的C02;這部分土地在實(shí)際中不僅沒有留出,而且煤炭的燃燒本身產(chǎn)生大量的C02,形成新的碳“源”,給原本已經(jīng)退化的生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)巨大的壓力。從人均生態(tài)承受面積的供給結(jié)構(gòu)看,其供給的人均生態(tài)足跡中耕地達(dá)0.312hm2,占到總量的89.26%。另外,為了保護(hù)生物多樣性的12%的生態(tài)土地空間也沒有留出。總的來(lái)看,本地可用于人類消費(fèi)的可供生態(tài)空間類型結(jié)構(gòu)較為單一。以上分析表明,五通橋區(qū)生態(tài)赤字存在的主要原因是化石燃料用地和耕地需求過(guò)大,草地和水域供給不足。進(jìn)一步深化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、采用高新技術(shù)、施行人工集約化生產(chǎn)是減少草地和水域生物生產(chǎn)面積需求的有效途徑;而從真正意義上留出生態(tài)公益林草地,改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)和生活消費(fèi)方式,建立資源節(jié)約型的社會(huì)生產(chǎn)和消費(fèi)體系,抑或使用新的不含碳的清潔能源,都是緩解化石燃料用地需求的可行方法。4生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)建設(shè)與土壤地利用規(guī)劃的關(guān)系生態(tài)足跡模型實(shí)現(xiàn)了對(duì)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的定量測(cè)度,對(duì)研究區(qū)的可持續(xù)狀況做出了定量的判斷。表明五通橋區(qū)出現(xiàn)了生態(tài)赤字,可持續(xù)發(fā)展前景堪憂。為了實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能亟需調(diào)整。合理的土地利用規(guī)劃、布局以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整則是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能調(diào)整的主要內(nèi)容。然而生態(tài)足跡的概念模型提出的時(shí)間很短,應(yīng)用研究的案例我國(guó)目前不多,該模型還存在許多值得完善的地方,從我國(guó)的具體情況來(lái)看,需要做好如下幾個(gè)方面的工作,以便更好地應(yīng)用和完善該研究方法,將可持續(xù)發(fā)展研究推向更高的解析框架。4.1生態(tài)足跡模型的預(yù)測(cè)性問(wèn)題由于生態(tài)足跡模型目前僅是一個(gè)靜態(tài)模型,回避了可持續(xù)發(fā)展的代際公平性問(wèn)題,未來(lái)價(jià)值的折舊是處理代際公平性問(wèn)題中的難點(diǎn),因此需要加強(qiáng)該方面的研究,來(lái)解決生態(tài)足跡模型的預(yù)測(cè)性問(wèn)