蔡懿苒，夏尚光，蘇守香，李鵬翔

（安徽省林業(yè)科學研究院，安徽 合肥 230031）

可持續(xù)發(fā)展的思想是伴隨著人類與自然關(guān)系的不斷演化而最終形成的符合當前與未來人類利益的新發(fā)展觀。馬克思在《1844 年經(jīng)濟學哲學手稿》中提到：“沒有自然界，沒有感性的外部世界，勞動者就什么也不能創(chuàng)造。自然界和外部的感性世界是勞動者用來實現(xiàn)自己的勞動、在其中展開勞動活動、用以和借以生產(chǎn)出自己產(chǎn)品的材料”。這說明生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為人類社會和經(jīng)濟的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。但是由于人類受到了多方面的影響，罔顧經(jīng)濟發(fā)展與自然的和諧，社會和經(jīng)濟的發(fā)展違背了生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)和再循環(huán)的自然規(guī)律，屬于一種無限的掠奪自然資源來滿足自我發(fā)展的畸形發(fā)展觀。本文從森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的角度出發(fā)，以2019 年統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析近年來安徽省社會、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展所面臨的問題，進而為管理者提供決策依據(jù)。

1 生態(tài)足跡模型

在人類經(jīng)濟系統(tǒng)迅速發(fā)展的今天，產(chǎn)生的問題也越來越突出。因此，當人類反思其發(fā)展方式時，不得不考慮整個自然環(huán)境和地球的容納能力和人類的未來。自1992 年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會之后，可持續(xù)發(fā)展成為了人們研究的熱點和前沿，諸多評估指標體系紛紛出現(xiàn)。1996 年，由William Rees 和Mathis Wackernagel 構(gòu)建了一套“生態(tài)足跡”的計算方法，對綜合承載力的計算難題作出了相當大的貢獻。對于生態(tài)足跡的描述，William Rees 是這樣敘述的：一只負載著人類與人類所創(chuàng)造的城市、工廠……的巨腳踏在地球上的腳?。ㄒ妶D1）。自從生態(tài)足跡誕生之后，世界上已有近20 個國家利用這一方法計算承載力的問題。世界自然基金會（World Wild Fund for Nature，WWF） 和 發(fā) 展 重 定 義（Redefing Progress，RP） 世界兩大非政府機構(gòu)自2000 年起，每兩年公布一次世界各國的生態(tài)足跡資料。

圖1 生態(tài)足跡結(jié)構(gòu)示意圖[4]

生態(tài)足跡（Ecological Footprint，EF）或稱生態(tài)空間占用，是一種衡量人類對自然資源利用程度以及自然界為人類社會提供的生命支持服務(wù)的方法。它是計量人類對生態(tài)系統(tǒng)需求的指標，計量的內(nèi)容包括人類擁有的自然資源、耗用的自然資源，以及資源分布情況。它顯示在現(xiàn)有技術(shù)條件下，制定的人口單位內(nèi)（一個人、一個城市、一個國家或全人類）需要多少具備生物生產(chǎn)力的土地和水域，來生產(chǎn)所需資源和吸納衍生的廢棄物。該方法通過計算維持人類的自然資源消費量和人類產(chǎn)生的廢棄物所需要的生態(tài)生產(chǎn)性空間面積大小，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)展狀況。人類的生態(tài)足跡涉及生物生產(chǎn)地、生物生產(chǎn)海域、能源地、可建筑用地和生物多樣性土地。

1.1 生態(tài)足跡計算方法

根據(jù)生態(tài)足跡理論，地球表面的生態(tài)生產(chǎn)性土地可分為6 類：化石能源用地、耕地、林地、草地、建筑用地和水域。生態(tài)生產(chǎn)性土地是生態(tài)足跡法為各類自然資本提供的統(tǒng)一度量基礎(chǔ)。

生態(tài)足跡的計算公式：

式中：EF 為生態(tài)足跡（hm）；N 為年底人口總數(shù)（人）；ef 為人均生態(tài)足跡（hm/人）；a為 i 種物質(zhì)人均占用的生物生產(chǎn)面積（hm）；r為均衡因子；c為 i種物質(zhì)的人均消費量（kg）；p為i 種物質(zhì)的世界平均生產(chǎn)能力（kg/hm）；i 為消費的物質(zhì)種類；j 為生物生產(chǎn)面積類型。

1.2 生態(tài)承載力計算方法

生態(tài)承載力反映了在不損害區(qū)域生產(chǎn)力的前提下，一個區(qū)域有限的資源能供養(yǎng)的最大人口數(shù)。由于不同國家或地區(qū)的資源稟賦區(qū)別，為了使地區(qū)之間的生態(tài)足跡具有可比性，引入產(chǎn)量因子進行處理。在計算區(qū)域的可利用生態(tài)承載力時，按照世界環(huán)境與發(fā)展委員會建議，扣除12%的生物生產(chǎn)面積用于保護生物的多樣性。

生態(tài)承載力的計算公式：

式中：EC 為生態(tài)承載力（hm）；N 為年底人口總數(shù)（人）；ec 為人均生態(tài)承載力（hm/人）；a為人均實際占有的生物生產(chǎn)面積（hm）；r為均衡因子；y為產(chǎn)量因子；j 為生物生產(chǎn)面積類型。

2 基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)足跡模型

生態(tài)足跡雖然已經(jīng)被人們廣泛應(yīng)用，且取得了非常顯著的成效。但是，最初困擾生態(tài)足跡的一些難題至今仍未得到有效的解決。例如核算內(nèi)容的不完整，這導致其無法全面衡量人類活動對生態(tài)系統(tǒng)造成的各種影響?；诖?，李文華院士團隊構(gòu)建了一種基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)足跡模型。這項研究認為，生態(tài)足跡試圖利用生物生產(chǎn)性土地面積度量人類利用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)活動對地球產(chǎn)生的各種影響，但是事實上其并沒有將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)真正納入進來，只是涵蓋了其中一小部分。

2.1 生態(tài)足跡計算方法

基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)足跡（Ecosystem-Service-based Ecological Footprint，ESEF），即將足跡構(gòu)建于生態(tài)系統(tǒng)提供多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的能力之上。這種模型以生態(tài)系統(tǒng)提供多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的能力為基礎(chǔ)，衡量人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)利用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的水平，以及對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。其通用生態(tài)足跡模型公式：

式中：ESEF 為基于該種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)足跡（hm）；E 為該種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的消費量（kg）；GS為該種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的世界平均供給能力（kg/hm）；EQF 為該種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的均衡因子；NS 為該種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的國家平均供給能力（kg/hm）；SF 為該種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給因子。

因為我國經(jīng)緯度跨度較大，并且地形復雜，使得其具有世界上較為豐富的森林生態(tài)系統(tǒng)類型，所以世界平均供給能力則采用我國的森林生態(tài)系統(tǒng)的平均供給能力。另外，文中所采用的為森林生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)水量、固碳、吸收污染氣體和滯塵能力，因為這些均能找到相應(yīng)的消費指標。數(shù)據(jù)主要來源為安徽省2019 年統(tǒng)計年鑒，其中安徽省各地市居民用自來水水價，來源于安徽省物價局官方網(wǎng)站；固碳價格采用瑞典碳稅價格：136 美元/t 二氧化碳，人民幣對美元匯率按照平均匯率6.505 9 計算貼現(xiàn)；二氧化硫、氮氧化物、氟化物、降塵清理費用依據(jù)中華人民共和國主席令第六十一號《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》計算。

2.2 生態(tài)承載力計算方法

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)承載力（Ecosystem-Service-based Ecological Capacity，ESEC） 是指區(qū)域能夠給人類提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)系統(tǒng)面積總和。就某一生態(tài)系統(tǒng)類型、某一生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型而言，其通用生態(tài)承載力模型公式：

式中：ESEC 為基于該種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)承載力（hm）；A 為提供該種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的該種生態(tài)系統(tǒng)類型的面積（hm）。

3 基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)足跡模型的計算結(jié)果分析

3.1 基于安徽省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的人均生態(tài)足跡

從表1 中可以看出，對于森林生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)水量的生態(tài)足跡介于0.032~0.787 hm。生態(tài)足跡較大的均集中在安徽省經(jīng)濟活動較為活躍的地級市，如銅陵市和馬鞍山市，同時這些地區(qū)也是安徽省工業(yè)較為發(fā)達的區(qū)域，其耗費的水資源高于其他地區(qū)。皖北平原的幾個地級市調(diào)節(jié)水量生態(tài)足跡較低，這是因為這些區(qū)域主要以農(nóng)業(yè)為主，其耗費的水資源較少。安徽省森林生態(tài)系統(tǒng)固碳功能的生態(tài)足跡介于0.041~0.486 hm。最高的同樣為馬鞍山市和銅陵市，其工業(yè)生產(chǎn)所消耗的能源量較高，向大氣中排放了大量的二氧化碳。固碳生態(tài)足跡最低的集中在皖南山區(qū)，這一區(qū)域的人類經(jīng)濟活動較弱，其碳排放量低于其他區(qū)域。同時，與人類經(jīng)濟活動有關(guān)的還包括吸收污染氣體和滯塵的生態(tài)足跡，這兩項生態(tài)足跡在各地級市之間的分布格局與固碳相同。

表1 基于安徽省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的人均生態(tài)足跡/hm2

基于安徽省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)生態(tài)足跡除了與人類經(jīng)濟活動有關(guān)外，還與其人口密度和森林資源數(shù)量和質(zhì)量有必然的聯(lián)系。通過查詢安徽省統(tǒng)計年鑒可以看出，安徽省人口密度與該區(qū)域的經(jīng)濟活動強弱有直接的關(guān)系。人口密度高和經(jīng)濟活動較強，帶來了森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)足跡面積較大，比如：安慶市、合肥市和阜陽市的人口密度均在5 000 人/km以上，而皖南山區(qū)幾個地級市的人口密度均在1 000 人/km以下?？梢钥闯?，基于森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的各地級市生態(tài)足跡大小分布格局與其森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的強弱恰恰相反，也就是森林數(shù)量和質(zhì)量較高的地市級，其森林生態(tài)系統(tǒng)能夠提供更多的水資源和吸收更多的人類排放的污染物，發(fā)揮較強的森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，從而為人類帶來了生態(tài)福祉。

從表1 中還可以看出，基于安徽省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)足跡中，大多數(shù)地級市（包括蚌埠、滁州、六安、馬鞍山、蕪湖、宣城、銅陵、池州、安慶、黃山）調(diào)節(jié)水量生態(tài)足跡較大，大部分均存在調(diào)節(jié)水量＞吸收污染氣體＞固碳＞滯塵的情況，這樣的格局表示，安徽省在水資源方面面臨的生態(tài)壓力高于其他方面。安徽省作為華東地區(qū)的主要水源地，維護水資源安全對于安徽省乃至整個華東地區(qū)的社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的意義重大。有研究表明，雖然安徽煤炭等礦產(chǎn)資源豐富，但土地、水資源卻很有限，恰恰這些資源無法進行空間轉(zhuǎn)移，是影響安徽省發(fā)展的重要瓶頸。而合肥、淮北、宿州、淮南地區(qū)的吸收污染氣體生態(tài)足跡較大，說明經(jīng)濟發(fā)展和社會活動對大氣生態(tài)環(huán)境造成了一定的影響，尤其是工業(yè)的發(fā)展，包括制造業(yè)和一些輕工業(yè)的運行，產(chǎn)生了大量工業(yè)廢氣，雖然在政策和制度的制約上，企業(yè)均采取措施限制和減緩廢氣的排放，但仍然對大氣環(huán)境產(chǎn)生了負面影響。此外，亳州、阜陽固碳生態(tài)足跡較大，說明安徽省的能源消費以污染較為嚴重的煤炭為主，其能源消費結(jié)構(gòu)很不合理。數(shù)據(jù)顯示安徽每萬元GDP 消耗0.44 t 標準煤，比相鄰的江蘇省和浙江省高出26.3%、25.5%。安徽省單位GDP 所消耗的資源不僅遠高于周邊的江蘇省和浙江省，而且其資源利用效率未達到全國平均水平，說明安徽省的經(jīng)濟發(fā)展模式與江浙兩省相比仍較為粗放。江永紅也指出，安徽產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次不高，高耗能行業(yè)占工業(yè)比重在三分之一以上，能源利用效率不高。這意味著在其他條件不變情況下，生產(chǎn)同等的國內(nèi)生產(chǎn)總值，安徽承受的資源和環(huán)境壓力更大。所以，安徽省亟需經(jīng)濟發(fā)展模式的轉(zhuǎn)型，降低單位GDP 能耗，減少碳排放和污染氣體排放量，以利于維護區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全，保障社會、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 基于安徽省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的人均生態(tài)承載力

生態(tài)承載力方面如表2 所示。對于安徽省森林生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)水量的生態(tài)承載力介于0.009～0.311 hm，各地級市之間的分布格局呈現(xiàn)為南部＞中部＞北部，這與森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源功能的分布格局一致。基于森林生態(tài)系統(tǒng)固碳、吸收污染氣體和滯塵的生態(tài)承載力在各地級市間的分布格局與調(diào)節(jié)水量生態(tài)承載力相同，均與各項森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在各地級市間的分布格局相關(guān)。從基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)承載力計算公式可以看出，生態(tài)承載力完全由森林資源面積和森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的大小決定?？梢钥闯?，安徽省南部區(qū)域的森林面積、森林生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)水量、固碳量、吸收污染氣體量和滯塵量分別占全省總量的 70.92%、80.98%、64.21%、66.33%和64.24%，因此安徽省南部的生態(tài)承載力明顯高于中部和北部。這說明盡管安徽省的城市化、房地產(chǎn)建設(shè)和家具消費增加了對木材的需求，但由于近年來各重點區(qū)域積極實施了植樹造林和退耕還林政策，其森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)承載力較高。

表2 基于安徽省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的人均生態(tài)承載力/hm2

3.3 基于安徽省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)盈余/赤字

一個地區(qū)的生態(tài)承載力可能存在大于、小于或等于生態(tài)足跡三種情況，分別稱之為“生態(tài)盈余”“生態(tài)赤字”和“生態(tài)平衡”。生態(tài)赤字和生態(tài)盈余是指生態(tài)承載力與生態(tài)足跡的差值。其中，生態(tài)盈余是指研究對象的生態(tài)承載力大于生態(tài)足跡，即研究對象對資源的索取沒有超出其生態(tài)供給能力；生態(tài)赤字則是指生態(tài)承載力小于生態(tài)足跡，生態(tài)赤字越大說明研究對象經(jīng)濟發(fā)展所造成的環(huán)境超載問題越嚴重。

基于安徽省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)盈余/赤字情況如表3 所示。調(diào)節(jié)水量方面，只有宣城、池州和黃山市表現(xiàn)為生態(tài)盈余，分別為0.061 hm、0.071 hm和0.570 hm，其余均表現(xiàn)為生態(tài)赤字，這足以說明安徽省面臨著非常嚴重的水資源問題。盡管安徽省的水域面積較大，但由于受水污染和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)較為粗放等因素影響，其水域的利用效率較低，造成了較為嚴重的生態(tài)赤字。固碳方面，安徽省所面臨的情況好于調(diào)節(jié)水量，宿州、六安、宣城、池州、安慶和黃山市表現(xiàn)為生態(tài)盈余，其余表現(xiàn)為生態(tài)赤字。其中，宣城、池州和黃山市生態(tài)盈余空間較大，分別為 0.390 hm、0.435 hm和 0.506 hm。吸收污染氣體方面，亳州、六安、宣城、池州、安慶和黃山市表現(xiàn)為生態(tài)盈余，其余表現(xiàn)為生態(tài)赤字。其中，同樣是宣城、池州和黃山市生態(tài)盈余空間較大。滯塵方面，安徽省各地級市均為生態(tài)盈余，這說明安徽省的森林生態(tài)系統(tǒng)對于吸滯空氣顆粒物起到了非常重要的作用，很大程度上起到了治污減霾的功能。

表3 基于安徽省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)盈余/赤字/hm2

4 結(jié)論

從以上分析可以看出，安徽省近年來生態(tài)赤字的情況較為嚴重。自然生態(tài)系統(tǒng)的凈化能力有一個閾值，一旦超過臨界值，自然生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性將不能恢復。安徽省社會、經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境之間的可持續(xù)發(fā)展面臨著非常嚴重的挑戰(zhàn)，尤其是在水資源和節(jié)能減排方面尤為突出，這說明經(jīng)濟的高速發(fā)展給生態(tài)環(huán)境造成的壓力越來越大。其環(huán)境超載問題不斷加重的同時，也在一定程度上反映出安徽省的發(fā)展存在有高污染、高消耗的粗放型發(fā)展模式，如不加以控制，必將對全省經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生障礙，進而加劇對生態(tài)環(huán)境的影響。我們必須扭轉(zhuǎn)安徽省生態(tài)赤字的嚴峻形勢。首先，必須堅定不移地全面貫徹習近平總書記生態(tài)文明思想，持之以恒加大林業(yè)生態(tài)建設(shè)，通過各項林業(yè)生態(tài)工程的實施，大力提高森林面積；其次，通過森林經(jīng)營管理措施，提高森林質(zhì)量，增強其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。

在大力推進生態(tài)文明建設(shè)的時代背景下，安徽省應(yīng)該采取多方面的應(yīng)對措施，包括轉(zhuǎn)型經(jīng)濟發(fā)展模式和加大林業(yè)生態(tài)建設(shè)，提高生態(tài)承載力，轉(zhuǎn)變面臨的生態(tài)赤字嚴峻的局面，努力實現(xiàn)社會、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，切實承擔起實現(xiàn)美麗中國的偉大歷史重任。