施開放，刁承泰，2，* ，孫秀鋒，3，左太安

(1.西南大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，重慶 400715;2.西南大學(xué)三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715;3.西南大學(xué)園藝園林學(xué)院，重慶 400715)

在社會(huì)城市化和經(jīng)濟(jì)工業(yè)化進(jìn)程迅速發(fā)展，地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)發(fā)生系列變化的情況下，探索可持續(xù)發(fā)展之路以及可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)研究的熱點(diǎn)。人類社會(huì)要取得發(fā)展的可持續(xù)性，就必須維持自然資產(chǎn)的存量及其可持續(xù)利用。只要人類對(duì)自然系統(tǒng)的壓力處于地球生態(tài)系統(tǒng)的承載力范圍內(nèi)，地球生態(tài)系統(tǒng)就是安全的、人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展就處于可持續(xù)的范圍內(nèi)［1］。“生態(tài)足跡”的概念由Rees和Wackernagel等于1992年首次提出后［2-3］，因其視角的新穎性引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。該指標(biāo)提供了一個(gè)核算全球、國(guó)家以及地區(qū)的自然資本利用框架，通過測(cè)算人類社會(huì)對(duì)自然生態(tài)服務(wù)的需求與自然所能提供的生態(tài)服務(wù)之間的差距，就可以了解人類社會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用狀況，可以在全球、國(guó)家和地區(qū)尺度上比較人類社會(huì)對(duì)自然的消費(fèi)量和自然資本的承載量。國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用生態(tài)足跡模型對(duì)不同地區(qū)進(jìn)行了大量的案例研究［4-7］，事實(shí)證明生態(tài)足跡測(cè)定方法是一種富有成效的定量研究特定區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的方法［8］。近年來，一些學(xué)者將生態(tài)足跡理論應(yīng)用到單項(xiàng)土地類型(耕地)進(jìn)行了深入研究，而針對(duì)耕地進(jìn)行的區(qū)域性研究多集中于中東部省市［9-10］，而關(guān)于西南地區(qū)省市尤其是重慶市的研究則很少，且這些研究成果往往只是表達(dá)了簡(jiǎn)單的耕地生態(tài)盈虧關(guān)系［11-12］或者耕地生態(tài)足跡、耕地生態(tài)承載力的構(gòu)成變化［13-14］，沒有體現(xiàn)耕地生態(tài)供需平衡狀況程度或水平。因此，本研究以耕地生態(tài)承載力供需關(guān)系為切入點(diǎn)，應(yīng)用耕地生態(tài)足跡模型和GIS方法，開展重慶市耕地生態(tài)承載力供需平衡研究，從耕地生態(tài)承載力供需關(guān)系角度研究生態(tài)安全和耕地保護(hù)問題，對(duì)于維持重慶市耕地生態(tài)系統(tǒng)的完整性和穩(wěn)定性，維持耕地生態(tài)系統(tǒng)的健康與服務(wù)功能的可持續(xù)性，最終促進(jìn)重慶市耕地資源的可持續(xù)利用，人口和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有很強(qiáng)的實(shí)踐意義。該研究可為重慶市的耕地生態(tài)安全預(yù)警、土地利用總體規(guī)劃以及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和決策支持。

1 研究區(qū)概況

重慶市位于我國(guó)西南部，是中西部地區(qū)唯一的直轄市，東與湖北省、湖南省為鄰，南與貴州省相連，西以四川省為界，北與陜西省接壤，地跨東經(jīng)105°17'—110°11'、北緯 28°10'—32°13'之間。重慶市位于我國(guó)地形第二級(jí)臺(tái)階上的鄂西山地和川東平行嶺谷區(qū)，境內(nèi)地貌類型復(fù)雜多樣，以中低山和丘陵為主。平壩和臺(tái)地占幅員面積的10%，多分布在江河沿岸，丘陵占64%，多分布在中部和西部，山地占26%，多分布在南部和北部。主要土壤類型有水稻土、黃壤、石灰土、紫色土等，其中，紫色土是全市分布面積最廣的土壤類型。全市地處中緯度，屬濕潤(rùn)亞熱帶季風(fēng)氣候，多年平均氣溫15—18°C，多年平均降雨量為1150.26 mm，表現(xiàn)出明顯的年、季變化。全市幅員面積8.23萬km2，東西寬470 km，南北長(zhǎng)450 km，現(xiàn)轄40個(gè)區(qū)縣。2009年，全市總?cè)丝?戶籍人口)為3275.61萬人，其中農(nóng)業(yè)人口2326.92萬人，占總?cè)丝诒戎氐?1.04%，人均地區(qū)生產(chǎn)總值為2.29萬元。耕地總面積為2438387.11 hm2，人均耕地0.0744 hm2(1.12畝/人)，人地矛盾突出。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 耕地生態(tài)承載力供需平衡模型

2.1.1 需求模型:耕地生態(tài)足跡計(jì)算與分析

生態(tài)足跡的計(jì)算基于以下事實(shí):(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)這些資源和廢棄物流能轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的生物生產(chǎn)面積。因此，任何已知人口(一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地方或某個(gè)個(gè)人)的生態(tài)足跡是生產(chǎn)這些人口所消費(fèi)的所有資源和吸納這些人口所產(chǎn)生的所有廢棄物所需要的生物生產(chǎn)總面積(包括陸地和水域)［15］。耕地作為生態(tài)足跡模型的六大類生產(chǎn)型土地之一，根據(jù)生態(tài)足跡的定義和計(jì)算方法，耕地生態(tài)足跡是指生產(chǎn)其消費(fèi)的資源和吸納其消費(fèi)引起的廢棄物所需要的耕地資源的空間面積。它通過測(cè)量人類對(duì)耕地生態(tài)服務(wù)的需求與區(qū)域所能提供的耕地生態(tài)服務(wù)之間的差距來比較人類對(duì)耕地資源的消費(fèi)量和耕地資源的承載量。具體計(jì)算公式如下:

式中，EF為區(qū)域耕地總生態(tài)足跡;N為區(qū)域總?cè)丝跀?shù);ef為區(qū)域人均耕地生態(tài)足跡;i為消費(fèi)項(xiàng)目類型;r為耕地均衡因子;Ai為區(qū)域人均第i種消費(fèi)項(xiàng)目折算的的生物生產(chǎn)性耕地面積;Ci為第i種消費(fèi)項(xiàng)目的區(qū)域人均消費(fèi)量;Pi為第i種消費(fèi)項(xiàng)目的全球平均生產(chǎn)力。對(duì)重慶市的耕地生態(tài)足跡和耕地生態(tài)承載力進(jìn)行計(jì)算和分析，研究將涉及到耕地的生物產(chǎn)品主要有:稻谷、小麥、玉米、大豆、油料、糖料(甘蔗)、蔬菜。由于均衡因子在長(zhǎng)期時(shí)間序列中只會(huì)發(fā)生輕微的調(diào)整［16］，因此，采用Wackernagel等［16］于2004年修改后的均衡因子:耕地為2.17。

2.1.2 供給模型:耕地生態(tài)承載力計(jì)算與分析

耕地生態(tài)承載力是區(qū)域內(nèi)真正擁有的生物生產(chǎn)性耕地面積，是一種真實(shí)的耕地面積，反映了耕地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人類活動(dòng)的供給程度。耕地生態(tài)承載力計(jì)算公式為:

式中，EC為區(qū)域耕地總生態(tài)承載力;ec為區(qū)域人均耕地生態(tài)承載力;a為人均耕地生物生產(chǎn)性土地面積;y為耕地產(chǎn)量因子。對(duì)于耕地產(chǎn)量因子，大多數(shù)學(xué)者采用的是Wackernagel等在計(jì)算中國(guó)生態(tài)足跡時(shí)所采用的產(chǎn)量因子，即耕地為1.66［17］。由于重慶市地處我國(guó)西南丘陵山區(qū)，四川盆地東部，相對(duì)于整個(gè)中國(guó)而言，耕地面積相對(duì)較小，因此需要對(duì)耕地的產(chǎn)量因子進(jìn)行修正。其中作物的產(chǎn)量因子是平均產(chǎn)量與全球平均產(chǎn)量的比值［18］，而耕地的產(chǎn)量因子是由不同耕地類型產(chǎn)量因子加權(quán)計(jì)算所得。本研究以2009年重慶市相關(guān)數(shù)據(jù)為例，對(duì)耕地產(chǎn)量因子進(jìn)行了修正，如表1所示。此外，原生態(tài)足跡模型在計(jì)算生態(tài)承載力時(shí)，在總生物生產(chǎn)性面積中扣除12%作為生物多樣性保護(hù)地［19］。按照世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)《我們共同的未來》建議，在總生物生產(chǎn)性面積中扣除12%作為生物多樣性保護(hù)地，而本研究在這里只研究耕地這一單一的生物生產(chǎn)性土地類型，由于重慶市耕地總面積占其土地總面積的30%左右，因此，出于各方面謹(jǐn)慎考慮，在參考相關(guān)專家建議的基礎(chǔ)上，結(jié)合重慶市的實(shí)際情況，在耕地面積中扣除3.5%作為生物多樣性保護(hù)地。

表1 2009年重慶市耕地產(chǎn)量因子計(jì)算結(jié)果Table 1 The result of cultivated land yield factors in Chongqing City in 2009

2.1.3 供需平衡模型:耕地生態(tài)承載力供需平衡指數(shù)

在對(duì)重慶市耕地生態(tài)供給和需求狀況進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，本研究引入耕地生態(tài)承載力供需平衡指數(shù)(EI)對(duì)區(qū)域耕地生態(tài)供需平衡關(guān)系進(jìn)行研究。EI是指區(qū)域人均耕地生態(tài)足跡和人均耕地生態(tài)承載力之間的比值，反映了耕地生態(tài)資源供給和需求關(guān)系:

當(dāng)ef大于ec時(shí)，說明人類對(duì)耕地生態(tài)系統(tǒng)需求大于耕地生態(tài)系統(tǒng)供給，表現(xiàn)為區(qū)域的耕地生態(tài)赤字。當(dāng)ef等于ec時(shí)，說明人類對(duì)耕地生態(tài)系統(tǒng)需求等于耕地生態(tài)系統(tǒng)供給，表現(xiàn)為區(qū)域的耕地生態(tài)平衡。當(dāng)ef小于ec時(shí)，說明人類對(duì)耕地生態(tài)系統(tǒng)需求小于耕地生態(tài)系統(tǒng)供給，表現(xiàn)為區(qū)域的耕地生態(tài)盈余。因此，根據(jù)EI的大小關(guān)系，可以將重慶市的耕地生態(tài)承載力供需平衡劃分為耕地生態(tài)赤字區(qū)、耕地生態(tài)平衡區(qū)、耕地生態(tài)盈余區(qū)3種類型區(qū)。理論上，當(dāng)ef等于ec時(shí)(即EI等于1)，區(qū)域表現(xiàn)為耕地生態(tài)平衡，但鑒于現(xiàn)實(shí)中這種情況較少，因此，本研究將范圍上下浮動(dòng)0.2作為平衡區(qū)，即EI介于0.8—1.2為耕地生態(tài)平衡區(qū)，EI小于等于0.8為耕地生態(tài)盈余區(qū)，EI大于1.2為耕地生態(tài)赤字區(qū)。最后，分別根據(jù)耕地生態(tài)赤字區(qū)、耕地生態(tài)平衡區(qū)和耕地生態(tài)盈余區(qū)EI值的范圍，依據(jù)其與平均值的關(guān)系作為判定赤字或盈余的差異程度，將耕地生態(tài)承載力供需平衡進(jìn)一步劃分為8個(gè)二級(jí)級(jí)別，具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 基于EI的重慶市耕地生態(tài)承載力供需平衡分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The evaluation criteria based on index of cultivated land ecological carrying capacity for cultivated land ecological carrying capacity supply and demand balance

2.2 研究數(shù)據(jù)來源

重慶市稻谷、小麥、玉米、大豆、油料、糖料(甘蔗)、蔬菜以及人口、DGP、其他自然地理狀況數(shù)據(jù)來源于2010年《重慶統(tǒng)計(jì)年鑒》、《2009年重慶市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》和重慶市各區(qū)縣統(tǒng)計(jì)年鑒;全球稻谷、小麥、玉米、大豆、油料、糖料(甘蔗)、蔬菜等相關(guān)數(shù)據(jù)來源于2010年《國(guó)際統(tǒng)計(jì)年鑒》;2009年重慶市耕地資源數(shù)據(jù)和行政區(qū)劃圖等相關(guān)數(shù)據(jù)均來源于重慶市國(guó)土資源與房屋管理局。

3 結(jié)果與分析

3.1 重慶市耕地生態(tài)足跡評(píng)價(jià)

2009年重慶市縣(區(qū))均總耕地生態(tài)足跡為202121 hm2，人均耕地生態(tài)足跡為0.25 hm2。依據(jù)和重慶市縣(區(qū))均總耕地生態(tài)足跡、人均耕地生態(tài)足跡的比值大小，本研究將重慶市40個(gè)縣(區(qū))的總耕地生態(tài)足跡和人均耕地生態(tài)足跡分為5類(圖1)。研究結(jié)果表明，重慶市分縣(區(qū))總耕地生態(tài)足跡和人均耕地生態(tài)足跡均為低值區(qū)占主體，總耕地生態(tài)足跡高值區(qū)主要集中于一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)的渝中區(qū)、大渡口區(qū)、江北區(qū)、合川區(qū)、江津區(qū)等縣(區(qū))以及渝東北翼的萬州區(qū)(圖1);而人均耕地生態(tài)足跡高值區(qū)亦分布于一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)的渝中區(qū)、沙坪壩區(qū)、北碚區(qū)等主城區(qū)的八大縣(區(qū))(巴南區(qū)除外)以及渝東北翼的萬州區(qū)(圖1)?？傮w來看，重慶市各個(gè)縣(區(qū))的總耕地生態(tài)足跡和人均耕地生態(tài)足跡的分布具有很好的空間一致性。這是因?yàn)槿司厣鷳B(tài)足跡大的區(qū)縣不僅僅社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，而且往往分布著較多的人口，導(dǎo)致其總耕地生態(tài)足跡更大。從表3中可以看出，重慶市一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈的縣(區(qū))均總耕地生態(tài)足跡、總?cè)丝谝约叭司厣鷳B(tài)足跡均大于渝東北翼和渝東南翼(重慶市一小經(jīng)濟(jì)圈主要包括渝中區(qū)、大渡口區(qū)、江北區(qū)、沙坪壩區(qū)、九龍坡區(qū)、南岸區(qū)、北碚區(qū)、渝北區(qū)、巴南區(qū)、萬盛區(qū)、雙橋區(qū)、涪陵區(qū)、長(zhǎng)壽區(qū)、江津區(qū)、合川區(qū)、永川區(qū)、南川區(qū)、綦江縣、潼南縣、銅梁縣、大足縣、榮昌縣和璧山縣23個(gè)區(qū)縣;渝東北翼主要包括萬州區(qū)、梁平縣、城口縣、豐都縣、墊江縣、忠縣、開縣、云陽(yáng)縣、奉節(jié)縣、巫山縣和巫溪縣11個(gè)區(qū)縣;渝東南翼主要包括黔江區(qū)、武隆縣、石柱縣、秀山縣、酉陽(yáng)縣和彭水縣6個(gè)區(qū)縣。)。

圖1 重慶市分縣(區(qū))總耕地生態(tài)足跡和人均耕地生態(tài)足跡Fig.1 Evaluation of total cultivated land ecological footprint and footprint per capita of Chongqing City at county level

表3 重慶市一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈、渝東北翼、渝東南翼縣(區(qū))均總耕地生態(tài)足跡、總?cè)丝谝约叭司厣鷳B(tài)足跡比較Table 3 Comparison of EF，population and ef in One-Hour Economic Circle，Northeast and Southeast of Chongqing City

3.2 重慶市耕地生態(tài)承載力評(píng)價(jià)

2009年重慶市縣(區(qū))均總耕地生態(tài)承載力為169321 hm2，人均耕地生態(tài)承載力為0.20 hm2。同樣的，根據(jù)與重慶市均值比重大小，分5類對(duì)其空間分布格局進(jìn)行展示(圖2)。重慶市總耕地生態(tài)承載力高值區(qū)分布比較分散，三大區(qū)域(一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈、渝東北翼、渝東南翼)的縣(區(qū))均有分布(圖2)，而人均耕地生態(tài)承載力高值區(qū)則主要分布于渝東南翼的武隆縣、彭水縣、黔江區(qū)等縣(區(qū))，低值區(qū)則主要集中于主城區(qū)的八大縣(區(qū))(巴南區(qū)除外)以及萬盛區(qū)、雙橋區(qū)。分縣(區(qū))人口分布的差異性是造成總耕地生態(tài)承載力和人均耕地生態(tài)承載力空間分布不盡匹配的主要原因?？偢厣鷳B(tài)承載力高值區(qū)往往居住著較多的人口，導(dǎo)致其總耕地生態(tài)承載力較高;雖然都市區(qū)的八大縣(區(qū))以及萬盛區(qū)、雙橋區(qū)的人口密度較高，但是由于其人均耕地生態(tài)承載力非常小(渝中區(qū)甚至沒有耕地)，所以造成其總耕地生態(tài)承載力不高;而渝東南翼的武隆縣、彭水縣、黔江區(qū)等縣(區(qū))雖然人口密度不大，但人均耕地生態(tài)承載力極高，導(dǎo)致其同樣成為總耕地生態(tài)承載力高值區(qū)。

3.3 重慶市耕地生態(tài)承載力供需平衡評(píng)價(jià)

在分析重慶市耕地生態(tài)供需平衡的基礎(chǔ)上，根據(jù)耕地生態(tài)承載供需平衡指數(shù)(EI)和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)重慶市分縣(區(qū))耕地生態(tài)承載狀況進(jìn)行研究，如表圖3和表4所示。

圖2 重慶市分縣(區(qū))總耕地生態(tài)承載力和人均耕地生態(tài)承載力Fig.2 Evaluation of total cultivated land ecological carrying capacity and cultivated land carrying capacity per capita of Chongqing City at county level

依據(jù)重慶市分縣(區(qū))人均耕地生態(tài)供需平衡比所反映出的區(qū)域耕地生態(tài)盈虧空間格局來看，就縣(區(qū))個(gè)數(shù)而言，耕地生態(tài)赤字區(qū)最多，共有縣(區(qū))16個(gè)，占全市總縣(區(qū))個(gè)數(shù)的40%;耕地生態(tài)盈余區(qū)次之，共有縣(區(qū))13個(gè)，占全市總縣(區(qū))個(gè)數(shù)的32.50%;耕地生態(tài)平衡區(qū)最少，共有縣(區(qū))11個(gè)，占全市總縣(區(qū))個(gè)數(shù)的27.50%。就所容納的人口數(shù)來看，耕地生態(tài)赤字區(qū)同樣最多，容納人口1203.57萬人，約占全市總?cè)丝跀?shù)的36.74%;耕地生態(tài)平衡區(qū)次之，容納人口1160.98萬人，約占全市總?cè)丝跀?shù)的35.44%;耕地生態(tài)盈余區(qū)最少，容納人口911.06萬人，約占全市總?cè)丝跀?shù)的27.81%。而就土地面積來看，耕地生態(tài)盈余區(qū)最大，約40326 km2，約占全市土地總面積的49.02%;耕地生態(tài)平衡區(qū)次之，約25441 km2，約占全市土地總面積的30.92%;耕地生態(tài)赤字區(qū)最少，約16502 km2，約占全市土地總面積的20.06%。

(1)耕地生態(tài)赤字區(qū)

共有16個(gè)縣(區(qū))，人口、土地面積分別占全市總?cè)丝?、土地總面積的36.74%和20.06%。其中:嚴(yán)重超載區(qū)，包括縣(區(qū))10個(gè)，占全市總縣(區(qū))個(gè)數(shù)的25.00%，人口690.89萬人，約占全市總?cè)丝诘?1.09%，土地面積7089 km2，約占全市土地總面積的8.62%，主要分布于一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)的主城區(qū)的八大縣(區(qū))、雙橋區(qū)以及渝東北翼的萬州區(qū);從空間分布來看，耕地生態(tài)嚴(yán)重超載區(qū)與主城區(qū)分布具有較好的吻合性。這些地區(qū)人口密度大，城市化水平和工業(yè)化程度高，加上耕地資源較少，因此導(dǎo)致其耕地生態(tài)足跡遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于耕地生態(tài)承載力。過載區(qū)，包括縣(區(qū))2個(gè)，占全市總縣(區(qū))個(gè)數(shù)的5.00%，人口137.24萬人，約占全市總?cè)丝诘?.19%，土地面積2138 km2，約占全市土地總面積的2.60%，主要分布于一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)的主城區(qū)的萬盛區(qū)和永川區(qū);超載區(qū)，包括縣(區(qū))4個(gè)，占全市總縣(區(qū))個(gè)數(shù)的10.00%，人口375.44萬人，約占全市總?cè)丝诘?1.46%，土地面積7275 km2，約占全市土地總面積的8.84%，主要分布于一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)的長(zhǎng)壽區(qū)、涪陵區(qū)、巴南區(qū)和榮昌縣。

(2)耕地生態(tài)平衡區(qū)

圖3 重慶市耕地生態(tài)承載力供需平衡空間格局Fig.3 Spatial patterns of cultivated land ecological carrying capacity supply and demand balance of Chongqing City

共有11個(gè)縣(區(qū))，人口、土地面積分別占全市總?cè)丝凇⑼恋乜偯娣e的35.44%和30.92%。其中:臨界超載區(qū)，包括縣(區(qū))2個(gè)，占全市總縣(區(qū))個(gè)數(shù)的5.00%，人口303.43萬人，約占全市總?cè)丝诘?.26%，土地面積5489 km2，約占全市土地總面積的6.67%，主要分布于一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)的江津區(qū)和合川區(qū);平衡有余區(qū)，包括縣(區(qū))9個(gè)，占全市總縣(區(qū))個(gè)數(shù)的22.50%，人口857.55萬人，約占全市總?cè)丝诘?6.18%，土地面積19952 km2，約占全市土地總面積的24.25%，其分布比較零算，既包括一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)的潼南縣、璧山縣等縣(區(qū))，也包括渝東北翼的梁平縣、忠縣等縣(區(qū))以及渝東南翼的黔江區(qū)。

(3)耕地生態(tài)盈余區(qū)

共有13個(gè)縣(區(qū))，人口、土地面積分別占全市總?cè)丝?、土地總面積的27.81%和49.02%。其中:盈余區(qū)，包括縣(區(qū))8個(gè)，占全市總縣(區(qū))個(gè)數(shù)的20.00%，人口575.34萬人，約占全市總?cè)丝诘?7.56%，土地面積23614 km2，約占全市土地總面積的28.70%，主要分布于一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)的銅梁縣、南川區(qū)以及渝東北翼的城口縣、巫山縣等4個(gè)縣(區(qū))和渝東南翼的彭水縣、石柱縣;富裕區(qū)，包括縣(區(qū))5個(gè)，占全市總縣(區(qū))個(gè)數(shù)的12.50%，人口335.72萬人，約占全市總?cè)丝诘?0.25%，土地面積16712km2，約占全市土地總面積的20.31%，主要集中分布于渝東南翼的酉陽(yáng)縣、秀山縣、武隆縣以及一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)的綦江縣和渝東北翼的巫溪縣。

總之，重慶市耕地生態(tài)承載力供需空間分布表現(xiàn)出較為明顯的不平衡性，總體上從東到西呈現(xiàn)出從富裕到嚴(yán)重超載的空間分布態(tài)勢(shì)。可以明顯的看出，耕地生態(tài)平衡區(qū)和耕地生態(tài)盈余區(qū)人口約占全市總?cè)丝诘?3.25%，土地面積卻約占全市土地總面積的的79.84%;而耕地生態(tài)赤字區(qū)占土地面積的20.06%，卻承載著全市36.74%的人口。換而言之，從耕地生態(tài)承載力的角度出發(fā)，重慶市約3/5的人口分布在約4/5表現(xiàn)為耕地生態(tài)平衡或盈余的土地面積上，而約2/5的人口集中分布在約1/5表現(xiàn)為生態(tài)赤字的土地面積上。從中可以看出，重慶市耕地生態(tài)承載力失衡已較為嚴(yán)重。與此同時(shí)，耕地生態(tài)赤字區(qū)主要分布于一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)的主城區(qū)的(縣)區(qū)，這些地區(qū)人口密度大，且流動(dòng)人口遷入較為集中。隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，耕地不斷被占用，有限的空間內(nèi)將容納更多的人口，勢(shì)必會(huì)加劇這些(縣)區(qū)的耕地生態(tài)赤字，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化。與此同時(shí)，重慶市作為長(zhǎng)江上游的生態(tài)屏障區(qū)，發(fā)揮著涵養(yǎng)水源、凈化環(huán)境、氣候調(diào)節(jié)、水土保持以及生物多樣性保育等重要的生態(tài)功能，對(duì)整個(gè)長(zhǎng)江流域的生產(chǎn)和生活都具有決定性的影響。因此，重慶市在制定生態(tài)安全區(qū)劃、土地利用總體規(guī)劃決策的同時(shí)，要妥善協(xié)調(diào)好生態(tài)環(huán)境保護(hù)與耕地保護(hù)之間的關(guān)系，并有必要將耕地生態(tài)承載力供需平衡狀況作為決策制定和實(shí)施的重要依據(jù)。

表4 基于EI的重慶市耕地生態(tài)承載力供需平衡評(píng)價(jià)Table 4 Evaluation of cultivated land ecological carrying capacity supply and demand balance of Chongqing City

4 結(jié)論與討論

應(yīng)用耕地生態(tài)足跡模型來衡量人類對(duì)耕地資源的利用程度以及可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r，與實(shí)際的耕地生態(tài)承載力進(jìn)行比較，可以確定區(qū)域的耕地生態(tài)安全狀況，這是評(píng)價(jià)區(qū)域耕地生態(tài)狀況的一個(gè)比較好的方法。但是針對(duì)西南丘陵山區(qū)尤其是重慶市的耕地生態(tài)承載力供需平衡研究至今未見。因此，本研究以耕地生態(tài)承載力供需關(guān)系為切入點(diǎn)，應(yīng)用耕地生態(tài)足跡模型，以2009年為例，對(duì)重慶市耕地生態(tài)承載力供需平衡進(jìn)行了研究，研究結(jié)論如下:(1)重慶市耕地生態(tài)承載力供需空間分布表現(xiàn)出較為明顯的不平衡性，總體上從東到西呈現(xiàn)出從富裕到嚴(yán)重超載的空間分布態(tài)勢(shì)。從空間分布上看，重慶市耕地生態(tài)承載力供需之間已經(jīng)失衡，且耕地生態(tài)超載區(qū)與主城區(qū)分布具有較好的吻合性;(2)就縣(區(qū))數(shù)量而言，重慶市耕地生態(tài)赤字區(qū)最大，其次是耕地生態(tài)盈余區(qū)和耕地生態(tài)平衡區(qū);就人口數(shù)量而言，耕地生態(tài)赤字區(qū)最大，其次是耕地生態(tài)平衡區(qū)和耕地生態(tài)盈余區(qū);就土地面積而言，耕地生態(tài)盈余區(qū)最大，其次是耕地生態(tài)平衡區(qū)，耕地生態(tài)赤字區(qū)面積最小?？傊?，重慶市約3/5的人口分布在約4/5表現(xiàn)為耕地生態(tài)平衡或盈余的土地面積上，而約2/5的人口集中分布在約1/5表現(xiàn)為生態(tài)赤字的土地面積上。

最后，需要指出本研究中存在的幾點(diǎn)問題:(1)研究中計(jì)算所采用的數(shù)據(jù)部分來自于統(tǒng)計(jì)資料，而統(tǒng)計(jì)資料的準(zhǔn)確度的高低對(duì)耕地生態(tài)足跡的最終計(jì)算結(jié)果影響很大。在選取數(shù)據(jù)的過程中，只選取一些主要的、連續(xù)變化的數(shù)據(jù)，選取的耕地消費(fèi)性項(xiàng)目的指標(biāo)體系還不是很完善。對(duì)于特定區(qū)域選取的均衡因子和產(chǎn)量因子也有待進(jìn)行研究。(2)在耕地生態(tài)足跡計(jì)算過程中，由于縣域消費(fèi)品貿(mào)易數(shù)據(jù)無法獲得，因此在一定程度上影響了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，但由于該部分?jǐn)?shù)據(jù)較小，所以對(duì)最后結(jié)果影響不大。(3)由于耕地生態(tài)指標(biāo)是一種基于現(xiàn)狀靜態(tài)數(shù)據(jù)的分析方法，其計(jì)算結(jié)果不能反映未來的發(fā)展趨勢(shì)。鑒于重慶市近年來耕地資源開發(fā)利用過程中的問題，如建設(shè)占用耕地、土地退化等，耕地生態(tài)承載力供給勢(shì)必會(huì)有所減少。本研究對(duì)耕地生態(tài)承載力的計(jì)算結(jié)果是較為樂觀的，導(dǎo)致部分縣(區(qū))的耕地生態(tài)承載供需平衡指數(shù)也相對(duì)較為樂觀，但這不會(huì)對(duì)整個(gè)重慶市的耕地生態(tài)承載力供需平衡空間格局特征產(chǎn)生本質(zhì)影響。

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