鐘　泓　馬欽彥　李豐生　李生明

[摘要]運(yùn)用生態(tài)足跡模型，以桂林市1998—2005年統(tǒng)計(jì)年鑒的數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)桂林市1998—2005年的生態(tài)足跡進(jìn)行實(shí)證分析。研究結(jié)果顯示：桂林8年來人均生態(tài)足跡增長(zhǎng)了近1.2倍，2005年人均生態(tài)足跡達(dá)到1.244hm²，而人均生態(tài)承載力僅為0.7719hm²，生態(tài)承載力與生態(tài)足跡的供需狀況從1998年發(fā)展到2005年超出生態(tài)承載力供給的61.24％。

[關(guān)鍵詞]旅游城市；生態(tài)足跡分析；桂林市

[作者簡(jiǎn)介]鐘泓，北京林業(yè)大學(xué)博士研究生，北京100083；桂林旅游高等?？茖W(xué)校副教授；廣西桂林541004；馬欽彥，北京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院博士生導(dǎo)師，教授，北京100083；李豐生，桂林旅游高等?？茖W(xué)校校長(zhǎng)，教授，廣西桂林541004；李生明，北京師范大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院博士研究生，講師，北京1000875

[中圖分類號(hào)]F290[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1004-4434(2009)06-0154-05

一、研究進(jìn)展與意義

生態(tài)足跡作為一種衡量自然資源利用程度的方法，在國(guó)內(nèi)外已得到了廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。該方法通過估算維持人類的自然資源消費(fèi)量和同化人類產(chǎn)生的廢棄物所需要的生態(tài)生產(chǎn)性空間面積大小，實(shí)現(xiàn)了對(duì)區(qū)域發(fā)展可持續(xù)性的定量測(cè)度，但對(duì)其動(dòng)態(tài)變化的模擬和預(yù)測(cè)仍顯不足。時(shí)間序列對(duì)于考察一個(gè)指標(biāo)的問題、局限和優(yōu)勢(shì)，以直觀的方式分析隱含、復(fù)雜的假設(shè)具有較好的作用，對(duì)于生態(tài)足跡而言，時(shí)間序列更有助于分析隨時(shí)間的變化，地區(qū)人口的社會(huì)經(jīng)濟(jì)變化、對(duì)資源消費(fèi)的變化及各類變化對(duì)該地區(qū)人口占用的生態(tài)足跡的影響，近期國(guó)內(nèi)外學(xué)者加強(qiáng)了生態(tài)足跡時(shí)間序列研究，以彌補(bǔ)模型靜態(tài)性的缺陷。Habed等分別采用恒定世界單產(chǎn)、可變世界單產(chǎn)和可變地方單產(chǎn)計(jì)算1926—1995年奧地利的生態(tài)足跡。

國(guó)內(nèi)基于時(shí)間序列的生態(tài)足跡研究剛剛起步，從國(guó)家尺度上，陳敏等(2005)劉宇輝(2005)分別對(duì)中國(guó)1978～2003年和1961—2001年的中國(guó)生態(tài)足跡進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。從區(qū)域尺度上，盧遠(yuǎn)、華璀(2004)竇貽儉、蘇慧(2004)檀滿枝、陳杰等(2005)史紀(jì)安等(2006)分別對(duì)廣西、青海、南京、江蘇、吉林等地進(jìn)行生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)變化研究；從城市尺度上，唐金利、匡耀求(2004)等對(duì)市域生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行研究。從研究進(jìn)展看，旅游城市的生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)變化情況特點(diǎn)的研究相對(duì)較少。而旅游城市與其他城市的生態(tài)足跡不同之處在于，旅游城市的生態(tài)足跡構(gòu)成不僅僅是當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)生態(tài)的消費(fèi)占用，還包括了外來旅游者的生態(tài)消費(fèi)占用，因此，研究旅游城市的生態(tài)足跡的時(shí)間演變，有助于了解旅游業(yè)的發(fā)展對(duì)目的地城市的生態(tài)環(huán)境的影響程度。

桂林是我國(guó)著名的風(fēng)景旅游城市和歷史文化名城。2008年桂林土地總面積27 623km²，山地和丘陵占76.56％，平原占17.45％，水面占4.04％，臺(tái)地占1.95％，森林覆蓋率達(dá)65％。主要經(jīng)濟(jì)作物有甘蔗、花生、油菜、辣椒、大蒜、柑桔、葡萄等。全市總?cè)丝?60萬人，其中市區(qū)人口60.35萬人。2008年桂林市生產(chǎn)總值(GDP)達(dá)到883.02億元，增長(zhǎng)12.9％；旅游總收入達(dá)100.26億元，增長(zhǎng)17.2％。第三產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)增加值312.06億元，增長(zhǎng)11.0％。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，桂林旅游業(yè)得到了較好的發(fā)展。但是，必須注意到，在日益提高經(jīng)濟(jì)效益的背后，旅游活動(dòng)對(duì)旅游景點(diǎn)(區(qū))造成的破壞和環(huán)境污染越來越大，它們?nèi)找嫱{到桂林旅游經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)。本研究立足于桂林，尋找桂林生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀、生態(tài)承載力和旅游業(yè)最佳結(jié)合點(diǎn)，基于時(shí)間序列研究方法計(jì)算了桂林1998～2005年生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)，以期為桂林區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保持提供決策依據(jù)。

二、研究方法與數(shù)據(jù)來源

生態(tài)足跡模型(Ecological Footprint Model)是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展定量評(píng)價(jià)工具，提供了一套測(cè)算人類利用資源和影響環(huán)境程度的綜合性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。該模型將區(qū)域的生物資源和能源的消費(fèi)與供給，用“全球性公頃(Global hectare)”進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后折算為一定的生物生產(chǎn)性面積需求(ecological footprint生態(tài)足跡)與自然供給(nature's supply，生態(tài)承載力)，其計(jì)算公式如下：

式中，EF為總的生態(tài)足跡；N為人口數(shù)；ef為人均生態(tài)足跡；i為消費(fèi)商品的類別；aai為i種消費(fèi)項(xiàng)目折算的人均生態(tài)足跡分量；ci為第i種商品的人均消費(fèi)量；Pi為第i種消費(fèi)項(xiàng)目的世界平均生產(chǎn)能力。然后通過比較分析這種供需狀況，定量判斷研究區(qū)域過去或者現(xiàn)在發(fā)展的可持續(xù)性。

桂林生態(tài)足跡計(jì)算從兩方面進(jìn)行，即生物資源的消費(fèi)(主要包括農(nóng)產(chǎn)品和木材)和能源的消費(fèi)。生物資源消費(fèi)部分，主要包括農(nóng)產(chǎn)品、動(dòng)物產(chǎn)品、林產(chǎn)品、水果和木材等12項(xiàng)消費(fèi)項(xiàng)目。能源消費(fèi)部分，根據(jù)資料計(jì)算了原煤、焦炭、汽油、柴油和電力等10種能源的足跡。

在參數(shù)選擇上，計(jì)算桂林生態(tài)足跡所涉及的數(shù)據(jù)資料，如無特別說明均來源于以下三個(gè)方面：①直接來源于桂林相關(guān)年份的《桂林市社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》《桂林市年鑒》以及部分相關(guān)年份的《廣西壯族自治區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒》等公開的統(tǒng)計(jì)資料；②來源于桂林有關(guān)政府職能部門和其他單位的調(diào)查數(shù)據(jù)，如有關(guān)桂林土地利用現(xiàn)狀和部分統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等資料來自于桂林市統(tǒng)計(jì)局、國(guó)土局等職能部門；③來源于根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)的合理計(jì)算、匯總，如根據(jù)桂林居民年消費(fèi)品抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)，測(cè)算桂林居民消費(fèi)品年消費(fèi)總量等。在計(jì)算桂林生態(tài)足跡時(shí)，為了便于進(jìn)行國(guó)際或國(guó)內(nèi)不同區(qū)域間的比較分析，采用Nicky Chambers等前人研究中普遍使用的生物生產(chǎn)性土地對(duì)應(yīng)的均衡因子和中國(guó)的產(chǎn)量因子值進(jìn)行測(cè)算。

三、桂林生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)供需與動(dòng)態(tài)變化

(一)研究期桂林人均生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)

根據(jù)對(duì)桂林1998～2005年各種生物資源和能源的消費(fèi)情況計(jì)算得到的各種生物生產(chǎn)面積，乘以相應(yīng)的均衡因子，計(jì)算出桂林1998—2005年各類生物生產(chǎn)面積生態(tài)足跡的人均需求(表1)。

1998年到2005年，人們對(duì)水產(chǎn)、蛋類產(chǎn)品的需求呈逐漸減少，對(duì)果蔬、肉禽等農(nóng)產(chǎn)品呈增加趨勢(shì)，這與桂林社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的軌跡緊密相關(guān)。一方面，人民的生活水平有了一定的提高，人們的生活消費(fèi)需求結(jié)構(gòu)和對(duì)食物的喜好發(fā)生了變化，在基本糧食需求得到保證后，對(duì)動(dòng)物性食品的需求不斷上升，另一方面，本研究區(qū)域的人口中，農(nóng)業(yè)人口占區(qū)域人口的76.9％，農(nóng)業(yè)人口比例相對(duì)較大，也發(fā)映出本研究區(qū)域?qū)ι镔Y源消費(fèi)中鮮奶、水產(chǎn)等產(chǎn)品的需求趨小的狀態(tài)。

(二)研究期桂林人均生態(tài)承載力動(dòng)態(tài)

桂林1998～2005年人均生態(tài)承載力的計(jì)算是將人均擁有的各類生物生產(chǎn)面積乘以均衡因子和

產(chǎn)量因子，轉(zhuǎn)化為按世界平均生態(tài)空間計(jì)算(表2)，出于謹(jǐn)慎性考慮，在生態(tài)承載力計(jì)算時(shí)扣除12％的生物多樣性保護(hù)面積。

1998—2005年桂林經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平逐年提高，伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展而來的桂林土地利用結(jié)構(gòu)也在發(fā)生較大的變化。表2數(shù)據(jù)顯示，伴隨著城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加快，建設(shè)用地的規(guī)模也在逐漸擴(kuò)張，同時(shí)耕地、水域和未利用地的面積卻在不斷減小，土地利用結(jié)構(gòu)的變化勢(shì)必會(huì)影響桂林總生態(tài)承載力的大小。另一方面，桂林人口數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，尤其是近年來，旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，來桂旅游人次逐年遞增，到2005年，達(dá)到100.09萬人次，比上年增長(zhǎng)23.9％。常住居民人口數(shù)量的增加和年游客量增大，對(duì)桂林人均生態(tài)承載力變化起到關(guān)鍵的作用。

(三)研究期桂林生態(tài)足跡供需平衡動(dòng)態(tài)

從桂林1998～2005年的人均生態(tài)足跡與人均生態(tài)承載力足跡對(duì)比(表3)分析可知，1998年桂林人均生態(tài)足跡為1.0430hm²，人均生態(tài)承載力為0.7937hm²，到2005年，桂林人均生態(tài)足跡達(dá)到1.2444 hm²，而人均生態(tài)足跡卻為0.7719 hm²。8年間，桂林人均生態(tài)足跡需求增加了19.31％。而人均生態(tài)承載力卻不斷減少，至2005年減少了2.75％；桂林歷年人均生態(tài)足跡均出現(xiàn)赤字，并且呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，至2005年增加了89.53％。1998～2005年桂林生態(tài)經(jīng)濟(jì)環(huán)境運(yùn)營(yíng)狀況都呈現(xiàn)了生態(tài)赤字，并呈逐年增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。2005年，桂林生態(tài)赤字總量達(dá)到23.39萬hm²，是目前桂林幅員面積的1.634倍，超出了其可承載的能力范圍。桂林的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式給自然環(huán)境帶來了較大的壓力。目前，桂林發(fā)展所占用的生態(tài)服務(wù)超出了區(qū)域本身所提供的生態(tài)服務(wù)，已經(jīng)占用著其他區(qū)域的生態(tài)服務(wù)。隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)環(huán)境的壓力還將越來越大。

(四)桂林萬元GDP生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)分析

國(guó)內(nèi)學(xué)者徐中民等將GDP和生態(tài)足跡這兩個(gè)指標(biāo)結(jié)合，通過計(jì)算“萬元GDP”所占用的生態(tài)足跡來評(píng)價(jià)區(qū)域發(fā)展過程中的資源利用效益，即用區(qū)域生態(tài)足跡總量除以該區(qū)域GDP總值，得到每萬元GDP對(duì)應(yīng)的生態(tài)足跡量，結(jié)果表明萬元GDP所占用的生態(tài)足跡量越小，資源的利用效益就越高；反之，則資源利用效益越低。經(jīng)研究1998—2005年間桂林每萬元GDP所消耗的生態(tài)足跡呈逐年下降趨勢(shì)，從1998年的1.91hm²／萬元下降為2005年的1.16hm²／萬元。生態(tài)足跡的理論分析表明，生產(chǎn)和生活消費(fèi)模式是影響城市生態(tài)足跡大小的關(guān)鍵因素，生態(tài)足跡面積大小與人們生活模式和消費(fèi)方式呈正比關(guān)系。高消費(fèi)的生活模式實(shí)際上是在浪費(fèi)土地、森林、能源和礦產(chǎn)資源，直接導(dǎo)致了人均生態(tài)足跡的擴(kuò)大。桂林萬元GDP生態(tài)足跡的下降，反映了桂林總體上資源利用方式逐步由粗放型、消耗型轉(zhuǎn)為集約型、節(jié)約型方式發(fā)展。這與桂林近年來積極開展生態(tài)環(huán)境保護(hù)，大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，改進(jìn)資源利用方式等政策有較大的關(guān)系。

(五)桂林生態(tài)足跡結(jié)構(gòu)分析

在對(duì)桂林歷年生態(tài)足跡的結(jié)構(gòu)分析表明，耕地和化石能源用地占整個(gè)生態(tài)足跡的比重很大。1998年，耕地占整個(gè)足跡的94.5153％，化石能源用地占了0.0055％；2005年，耕地的比重有所下降，而化石能源的比重則有所上升，分別達(dá)到95.7032％和0.0082％。各類用地面積均有增長(zhǎng)的勢(shì)頭，尤其是耕地，這也反映了人們對(duì)自然的利用程度是在逐步加大的。耕地、草地出現(xiàn)赤字，這說明其附屬的產(chǎn)品不能滿足當(dāng)前桂林的需求。由于城市化進(jìn)程的推進(jìn)，相當(dāng)一部分優(yōu)質(zhì)耕地、草地被開發(fā)出來作為建設(shè)用地，而重新開墾的耕地、草地質(zhì)量卻又不比從前，加上人口的不斷增多，使得耕地、草地的供給量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足其需求量。另外，研究發(fā)現(xiàn)除林地和建筑用地外，其他幾種生物生產(chǎn)性土地的需求量均超過了可供應(yīng)量，生態(tài)足跡表現(xiàn)為赤字。8年來桂林林地類型的人均生態(tài)承載力供給一直呈較平緩的變化趨勢(shì)，雖然每年木材的采伐量都在不斷增加，但仍能保持盈余；這與桂林重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)和長(zhǎng)期堅(jiān)持植樹造林的結(jié)果；近幾年來，桂林加大了退耕還林工作力度，使林地面積增加，從而出現(xiàn)盈余。一方面，由于桂林屬于一個(gè)重要的國(guó)際旅游城市，對(duì)城市建設(shè)的規(guī)模有著嚴(yán)格的控制；另一方面桂林是典型的巖溶地區(qū)，特殊的地貌結(jié)構(gòu)與形態(tài)對(duì)城市建設(shè)產(chǎn)生了一定的限制。因此，桂林的城市化率一直較低，從總的建筑用地上看，桂林的建筑用地指標(biāo)出現(xiàn)盈余。

桂林雖然有較為豐富的水資源，但同時(shí)也看出，由于人們飲食結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)水產(chǎn)品的需求越來越多，水域的生態(tài)足跡赤字也逐年加大。

四、桂林生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)研究啟示

通過以桂林作為研究對(duì)象，運(yùn)用生態(tài)足跡模型對(duì)桂林1998—2005年來的發(fā)展情況進(jìn)行計(jì)量分析，研究的結(jié)果表明：

第一，以旅游產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的旅游城市的可持續(xù)測(cè)量必須注意到游客數(shù)量短時(shí)間的增長(zhǎng)會(huì)挑戰(zhàn)旅游城市的生態(tài)承載力。桂林8年來人均生態(tài)足跡增長(zhǎng)了近1.2倍，生態(tài)承載力與生態(tài)足跡的供需狀況由1998年的人均生態(tài)盈余0.249hm²，發(fā)展到2005年的人均生態(tài)赤字0.473hm²，超出生態(tài)承載力供給的61.24％。桂林市的生產(chǎn)、生活等人類活動(dòng)已經(jīng)超出了生態(tài)承載力供給能力，旅游熱的持續(xù)發(fā)展，一波一波的外來游客的涌入，對(duì)桂林市生態(tài)承載力產(chǎn)生挑戰(zhàn)，人與自然的關(guān)系日趨緊張，是桂林市發(fā)展面臨的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)。

其次，以旅游產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的旅游城市能源消費(fèi)的生態(tài)足跡需求比重較低。能源消費(fèi)的生態(tài)足跡需求比重較低，一方面說明旅游城市對(duì)消費(fèi)性能源依賴性不強(qiáng)；另一方面也說明旅游城市的工業(yè)生產(chǎn)不發(fā)達(dá)，符合桂林市旅游城市的城市性質(zhì)和發(fā)展現(xiàn)狀。旅游城市應(yīng)科學(xué)合理地利用土地資源，遏止水土流失，防止耕地質(zhì)量退化。加快建設(shè)林地資源并合理使用，高質(zhì)量地利用能源，大力提倡技術(shù)革新，發(fā)展高新技術(shù)，發(fā)展高附加值的產(chǎn)品，形成以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和旅游產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

通過采用生態(tài)足跡的模型對(duì)桂林市可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行時(shí)間序列的動(dòng)態(tài)分析，為桂林市可持續(xù)發(fā)展決策提供了豐富的科學(xué)信息，但是在研究中也發(fā)現(xiàn)，生態(tài)足跡方法中的一些不足。在對(duì)生態(tài)足跡的應(yīng)用上，一方面可將空間結(jié)構(gòu)與時(shí)間序列結(jié)合分析區(qū)域生態(tài)足跡的空間結(jié)構(gòu)及其演化特征與態(tài)勢(shì)將為長(zhǎng)期和微觀層次的決策提供更好的依據(jù)；另一方面對(duì)旅游城市進(jìn)行生態(tài)足跡的分析，必須充分考慮到旅游者在區(qū)域生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮的作用。如何較好地將旅游者的活動(dòng)與區(qū)域生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)變化結(jié)合進(jìn)行分析，是今后生態(tài)足跡應(yīng)用的另一個(gè)研究方向。