何淑勤，宮淵波，鄭子成，雷文文，李賢偉

（1.四川農(nóng)業(yè)大學 林學院，四川 雅安625014；2.四川農(nóng)業(yè)大學 資源環(huán)境學院，四川 雅安 625014）

可持續(xù)發(fā)展是當前學術研究的熱點，對可持續(xù)程度的量化評價是可持續(xù)發(fā)展研究的重要內(nèi)容。生態(tài)足跡分析，就是一種根據(jù)人類社會對自然資源的依賴性來定量測度區(qū)域可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)的新理論與方法［1］。生態(tài)足跡是由加拿大生態(tài)經(jīng)濟學家 Willam－Rees等［2］在1992年提出的，通過估算維持人類的自然資源消費和同化人類產(chǎn)生的廢棄物所需要的生物生產(chǎn)性土地面積大小，并與給定人口區(qū)域的生態(tài)承載力進行比較，來衡量區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。隨后，該模型在我國得到了一定的應用［3－10］，但多集中于大尺度的區(qū)域，對小尺度的單個縣域研究較少［11］。漢源縣山高坡陡，地表破碎，中低山植被稀疏，河溝短促狹窄，河床河岸陡峻。由于受地形、地質(zhì)、水文、氣象、植被等自然因素和人們過度開發(fā)經(jīng)營的影響，水土流失十分嚴重。近年來，天然林保護工程和退耕還林工程的實施，有力地推進了漢源縣生態(tài)經(jīng)濟的迅速發(fā)展。但隨著人口的增加以及人為活動的作用，區(qū)域生態(tài)環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)造成的壓力不斷變化。因此，本文擬將生態(tài)足跡的理論與方法引入到縣域尺度生態(tài)系統(tǒng)中，對漢源縣近5 a的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力分別進行了動態(tài)分析，以縣域尺度生態(tài)足跡定量表示當?shù)氐慕?jīng)濟活動對自然生態(tài)系統(tǒng)造成的壓力及其程度，以便服務于該縣的生態(tài)環(huán)境建設。

1 研究區(qū)域概況

漢源縣位于大渡河中游，四川省雅安市西南部，地處東經(jīng)102°16′－103°01′，北緯29°05′－29°43′。東鄰樂山市金口河區(qū)和眉山市的洪雅縣，南連涼山彝族自治州的甘洛縣，西靠甘孜藏族自治州的瀘定縣和雅安的石棉縣。全境東西長71.45 km，南北寬70.1 km，幅員面積2 382 km2。該縣屬川西南亞熱帶氣候區(qū)，光熱資源豐富，日照充分，氣候溫和。年平均氣溫17.9℃，年降水量730.8 mm。全縣有8個鎮(zhèn)，6個辦事處，45個鄉(xiāng)，2007年末總人口349 931人［12］。2007年底，耕地面積為24 982.03 hm2，林地面積為162 222.85 hm2，草地面積為1 607.3 hm2，水域面積為5 445.5 hm2，建筑用地面積為2 969.4 hm2。農(nóng)業(yè)產(chǎn)值58 002萬元，林業(yè)產(chǎn)值3 997萬元。

2 研究方法

本文采用生態(tài)足跡理論及其計算方法對研究區(qū)的可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀進行動態(tài)分析，生態(tài)足跡分析的重點是生態(tài)足跡需求和供給。在對研究區(qū)進行分析時，生物生產(chǎn)性土地主要考慮如下6種類型：化石燃料土地、耕地、林地、草地、建筑用地和水域［13］。

2.1 均衡因子與產(chǎn)量因子

在分析可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀時，需要引入均衡因子和產(chǎn)量因子，將資源供給和消耗統(tǒng)一到全球一致的面積指標層面上，從而使可持續(xù)發(fā)展的衡量具有真正的區(qū)域可比性［6］。均衡因子可消除不同土地類型土地生產(chǎn)力之間的差異；產(chǎn)量因子可消除不同地區(qū)相同土地類型土地生產(chǎn)力之間的差異。本文所采用的均衡因子分別為：化石能源地1.14、建筑用地2.82、耕地2.82、牧草地0.54、林地1.10及水域0.20；產(chǎn)量因子分別為：建筑用地1.66、耕地1.19、牧草地0.74、林地0.11及水域1.00［14］。

2.2 生態(tài)足跡

生態(tài)足跡是指在一定的人口和經(jīng)濟規(guī)模條件下維持資源消費和廢棄物吸收所必需的生物生產(chǎn)性土地面積。生態(tài)足跡需求分為生物資源消費生態(tài)足跡需求和能源消費生態(tài)足跡需求。在計算生物資源凈消費生態(tài)足跡需求時，需要經(jīng)過均衡因子折算。計算模型為：式中：EF——區(qū)域總生態(tài)足跡；ef——區(qū)域人均生態(tài)足跡；ci——i種商品的人均凈消費量；pi——i種商品平均生產(chǎn)能力；aai——i種商品折算的生物生產(chǎn)性土地面積；ri——i種商品折算對應土地類型的均衡因子；i——消費商品和投入的類型。

在計算能源凈消費生態(tài)足跡需求時，已經(jīng)是標準土地，因此在計算時，既無需均衡因子，也無需產(chǎn)量因子折算［15］。計算模型為

2.3 生態(tài)承載力

生態(tài)承載力是指區(qū)域能夠提供給人類的生物生產(chǎn)性土地面積總和，即生態(tài)足跡供給能力。在計算生態(tài)足跡供給時，由具體地類折算應同時乘均衡因子和產(chǎn)量因子。計算模型為

式中：EC——區(qū)域總生態(tài)承載力；ec——區(qū)域人均生態(tài)承載力；aj——人均生物生產(chǎn)面積；yj——產(chǎn)量因子；rj——均衡因子。

世界環(huán)境與發(fā)展委員會（WCED）的報告《我們共同的未來》指出，人類應將12%的生物生產(chǎn)性土地面積用于生物多樣性的保護。因此，在計算生態(tài)承載力時，應從總數(shù)中扣除這一部分。

2.4 生態(tài)赤字或盈余

一個地區(qū)的生態(tài)承載力小于生態(tài)足跡時，出現(xiàn)生態(tài)赤字。其大小等于生態(tài)承載力減去生態(tài)足跡產(chǎn)生的差額；生態(tài)承載力大于生態(tài)足跡時，則產(chǎn)生生態(tài)盈余。其大小等于生態(tài)承載力減去生態(tài)足跡產(chǎn)生的余數(shù)［16］。

3 結果與分析

根據(jù)《雅安年鑒（2004－2008）》［12］，采用本文所述研究方法，計算漢源縣2003－2007年的生態(tài)足跡與生態(tài)承載力。

3.1 生態(tài)足跡需求分析

從表1可以看出，漢源縣人均生態(tài)足跡呈逐年上升趨勢，5 a間增加了0.173 8 hm2，年均增長3.48%。說明消費各種生物產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)資源和服務的絕對數(shù)量相應增加，對生態(tài)系統(tǒng)的壓力越來越大，不利于漢源縣的可持續(xù)發(fā)展。

從生態(tài)足跡結構來看，在生態(tài)生產(chǎn)性土地中，耕地的生態(tài)占用最大。5 a中雖然略微有所下降，但仍然分別占到人均生態(tài)足跡的62.21%，55.66%，53.33%，53.73%和50.96%。其次為化石能源用地、草地和林地，建筑用地、水域?qū)ι鷳B(tài)足跡的貢獻率較低，說明漢源縣經(jīng)濟的發(fā)展是典型的以農(nóng)為主的發(fā)展模式，人民生產(chǎn)生活需求仍以農(nóng)產(chǎn)品為主，主要依賴的土地資源是耕地。

表1 漢源縣近5 a生態(tài)足跡動態(tài) hm2／人

2003－2007年，草地、林地、化石能源用地足跡都呈現(xiàn)出增加的趨勢。其中，化石燃料用地足跡增長最快，主要是因近年來尤其是2007年工業(yè)產(chǎn)品的市場價格飚升刺激生產(chǎn)所致；草地需求增長說明對高檔生物性消費需求量增加；耕地、建筑用地足跡增長相對較小，這與漢源縣近年的移民有關系。從以上分析可知，漢源縣耕地和化石燃料用地足跡所占比例比較大，共占到總生態(tài)足跡的73.44%。這說明該地區(qū)主要依靠消耗本地的自然資源來維持區(qū)域的發(fā)展，從而加重了土地的承載壓力。

3.2 生態(tài)承載力分析

漢源縣2003－2007年的平均總承載力為0.353 7 hm2／人（表2），扣除用于保護生物多樣性12%的面積，則人均可利用生態(tài)承載力僅剩下0.311 2hm2，僅為生態(tài)足跡需求的近1／3。從表2可以看出，2003－2007年，只有林地足跡供給呈現(xiàn)出增加趨勢，其增長率為10.93%。林地、草地足跡供給大幅度增加與漢源縣近5 a來退耕還林、還草直接相關。耕地、水域、建筑用地則呈現(xiàn)減少趨勢但幅度不大，年均減少率分別為1.05%，1.54%，0.94%。耕地供給減少是由于退耕還林、還草導致耕地面積減少，以及水土流失等原因所致；人均水域供給減少與漢源縣人口增加及生態(tài)環(huán)境的變化有關，而建筑面積的減少與漢源縣移民有很大關系。

另外，從總體上來看，近5 a來漢源縣的生態(tài)足跡總供給略有下降，但降幅不大，5 a來下降了2.71%。這與當?shù)乜焖僭鲩L的生態(tài)足跡需求極不相稱。

表2 漢源縣近5 a生態(tài)承載力動態(tài) hm2／人

從生態(tài)承載力結構來看，耕地供給所占比例最大，為81.09%；其次為建筑用地、林地，兩者分別占13.73%，17.17%；草地和水域供給很小，僅占1.64%；由于沒有專門用于吸收CO2的土地，所以CO2吸收用地供給為零。漢源縣的生態(tài)足跡供給比較少，而且主要以耕地為主，結構比較單一。

3.3 生態(tài)赤字分析及動因

5 a來，漢源縣各年生態(tài)承載力變化不大，僅降低了0.008 6 hm2／人。2007年的生態(tài)承載力為0.308 5 hm2／人；而生態(tài)足跡則呈現(xiàn)出明顯的增加趨勢，2007年的生態(tài)足跡為0.956 7 hm2／人，比2002年增加了0.173 8 hm2／人，年均增長率為4.76%。從表3可以看出，5 a間平均赤字0.513 hm2，歷年人均生態(tài)赤字分別為：0.422 6，0.479 6，0.535 1，0.606 2 hm2，增加趨勢非常明顯，年均增長率為8.69%。

表3 漢源縣人均生態(tài)足跡供需分析 hm2／人

上述分析可知，漢源縣的生態(tài)足跡供需嚴重失衡，人類負荷超過了其生態(tài)容量，人地矛盾比較突出，說明漢源縣的發(fā)展是以對自然資源的過度掠奪為代價的。從另外一個方面也可以反映出土地的供給能力不能適應經(jīng)濟發(fā)展對土地的需求。因此，漢源縣的發(fā)展模式處于一種相對不可持續(xù)的狀態(tài)。另外，與2007年全國人均生態(tài)承載力底線0.652 hm2／人相比，漢源縣近5 a的生態(tài)足跡均超過了全國的人均生態(tài)承載力，因此，在國家尺度上漢源縣經(jīng)濟社會也處于不可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)。漢源縣的土地生態(tài)供給已不能滿足經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平的需求，而且生態(tài)赤字也有進一步加大的趨勢，土地利用處于一種不可持續(xù)的狀態(tài)。該縣高生態(tài)赤字存在的主要原因在于：高能源消耗、人口過于密集、對自然資源的過度開發(fā)和低效利用及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件改善滯后等。近年來，在水電開發(fā)上雖有一定進展，但在礦產(chǎn)資源開采、化石能源消耗方面數(shù)量較高。雖全縣總人口密度146人／km2，但由于一些區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱，導致局部人口密度大；此外，全縣有17個少數(shù)民族，人口占總人口的60.2%，生態(tài)環(huán)境意識薄弱，人為破壞作用加劇，是造成高生態(tài)赤字的主要原因。

4 結論及建議

要想減少生態(tài)赤字，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，同時不降低人們的生活水平，除通過實行計劃生育控制人口增長、堅持最嚴格的耕地保護制度外，還可以考慮如下對策：

（1）高效利用現(xiàn)有資源存量，建立資源節(jié)約型的社會生產(chǎn)和消費體系。漢源縣要減少生態(tài)赤字，勢必要高效利用現(xiàn)有資源存量，建立高效節(jié)約的社會生產(chǎn)體系，鼓勵發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，提高能源利用效率。同時，要進行廣泛的生態(tài)文化宣傳，增強人們的節(jié)約意識，引導其生態(tài)消費。

（2）開發(fā)水電能源，節(jié)約能源消費。從資源利用的角度來看，化石能源用地平均占整個生態(tài)足跡的18.06%，僅次于草地和耕地。因此，若既要遏制能源生態(tài)足跡增長不斷加快的勢頭，又要滿足經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，就必須調(diào)整能源結構，減少化石能源的份額，加大水電等可再生資源的比例。漢源縣水能資源十分豐富，全縣水資源總量407.75億m3，水能理論蘊藏量35萬k W，截至2007年已開發(fā)量僅56 105 k W［12］。因此，充分挖掘自身的水資源潛力，大力發(fā)展水電能源是降低生態(tài)赤字的一條有效途徑。

（3）改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，發(fā)展高效生態(tài)農(nóng)業(yè)。漢源縣地處亞熱帶，氣候溫和、濕潤，年平均氣溫17.9℃，年平均降水量730.8 mm，水熱同季，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境具有多宜性，生物生長量大、發(fā)育快、成熟早，農(nóng)作物可種兩至三季。目前，漢源縣2／3以上耕地為中低產(chǎn)耕地，1／2以上耕地無灌溉條件，單位面積平均產(chǎn)量僅為生產(chǎn)潛力的1／2左右。因此，通過改善水利設施等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，改造中低產(chǎn)田，推廣先進農(nóng)業(yè)技術，發(fā)展高效生態(tài)農(nóng)業(yè)，以提高土地的產(chǎn)出效率，以減少生態(tài)赤字。

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