成彥麗， 張力水， 王 星， 周國林， 徐 晨， 周寶娟@

(1.安徽科技學(xué)院,安徽 蚌埠 233000；2.安徽水利生態(tài)環(huán)境建設(shè)有限公司，安徽 蚌埠 233000)

0 引言

我國目前正處于生態(tài)文明轉(zhuǎn)型期的十字路口，面對(duì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化率的不斷提高，兼顧經(jīng)濟(jì)增長、資源利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，建立資源節(jié)約型經(jīng)濟(jì)模式，是適應(yīng)和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的唯一辦法[1-4]。科學(xué)度量和評(píng)價(jià)城市可持續(xù)發(fā)展水平，協(xié)調(diào)城市化進(jìn)程與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系尤為必要[5]。蚌埠，簡稱“蚌”， 別稱珠城，位于安徽省北部，地處淮河流域，是華東地區(qū)重要的交通樞紐[6-9]。 蚌埠市作為皖北地區(qū)的商貿(mào)中心、加工制造業(yè)中心和郵電通訊指揮調(diào)度中心，隨著其經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，工業(yè)化和城發(fā)市化進(jìn)程進(jìn)一步加快，利用生態(tài)足跡模型，對(duì)2018年蚌埠市土地利用現(xiàn)狀和可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行多角度研究分析，探明影響蚌埠市地區(qū)生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的關(guān)鍵因素，為其可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

對(duì)《蚌埠統(tǒng)計(jì)年鑒》《安徽統(tǒng)計(jì)年鑒》中能夠納入統(tǒng)計(jì)的消費(fèi)項(xiàng)目和自然資源進(jìn)行梳理。各類消費(fèi)項(xiàng)目的世界年平均產(chǎn)量數(shù)據(jù)均來自于聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)。本研究中耕地、建筑用地、林地、化石能源用地、草地和水域的均衡因子和產(chǎn)量因子分別為:2.8000,2.176 7,2.8000,2.176 7，1.1000,1.182 53,1.14000，0.5000,0.81260，0.2000,1.0000(https://www.footprintnetwork.org/)[10-12]。

1.2 生態(tài)足跡模型[13-14]

生態(tài)足跡模型計(jì)算式如下：

(1)

式中，ef為人均生態(tài)足跡；rj為均衡因子；Pi為第i種消費(fèi)項(xiàng)目的年生產(chǎn)量；Ii為第i種消費(fèi)項(xiàng)目年進(jìn)口量；Ei為第i種消費(fèi)項(xiàng)目的年出口量；yi為第i種消費(fèi)項(xiàng)目的世界年平均產(chǎn)量；N為人口總數(shù)。

ec=aj×rj×yi

(2)

其中，ec為人均生態(tài)承載力；aj為人均生物生產(chǎn)面積；計(jì)算時(shí)需扣除12%的生物多樣保護(hù)面積；其余同上。

ed=ec-ef

(3)

ed為人均生態(tài)赤字和盈余，ecef，為生態(tài)盈余。

1.3 生態(tài)足跡指數(shù)(EFI)

生態(tài)足跡指數(shù)計(jì)算式:

(4)

1.4 每萬元GDP生態(tài)足跡

每萬元GDP生態(tài)足跡的計(jì)算式為[15]:

(5)

1.5 區(qū)域人均生態(tài)協(xié)調(diào)系數(shù)(DS)

生態(tài)協(xié)調(diào)系數(shù)計(jì)算式為:

(6)

1.6 生態(tài)壓力指數(shù)(Ecological pressure index,EPI)

(7)

表1 生態(tài)壓力指數(shù)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 蚌埠市生態(tài)足跡評(píng)價(jià)結(jié)果及分析

將蚌埠市2018年6種不同類型土地中的人均生態(tài)足跡分量分別乘以對(duì)應(yīng)的均衡因子，再將計(jì)算結(jié)果歸并得出當(dāng)年人均生態(tài)足跡(表2～表5)。蚌埠市2018年的ef為1.488 9hm2/人，其中耕地的ef為0.842 5hm2/人，占總量的56.58%；化石能源用地的ef為0.471 9hm2/人，占總量的31.69%；草地的ef為0.140 7hm2/人，占總量的9.87%；建筑用地的ef為0.017 9hm2/人，占總量的1.20%；林地的ef為0.011 7hm2/人，占總量的0.79%；水域的ef為0.004 2hm2/人，占總量的0.28%。

表2 蚌埠市2018年耕地主要農(nóng)產(chǎn)品的人均生態(tài)足跡分量

表3 蚌埠市2018年畜牧產(chǎn)品的生態(tài)足跡

表4 蚌埠市2018年能源消費(fèi)的人均生態(tài)足跡分量

表5 蚌埠市2018年人均生態(tài)足跡

2.2 蚌埠市生態(tài)承載力評(píng)價(jià)結(jié)果及分析

將蚌埠市2018年6種不同類型土地的人均生物生產(chǎn)面積、產(chǎn)量因子、均衡因子相乘并匯總得出蚌埠市2018年的人均生態(tài)承載力，結(jié)果見表5。蚌埠市2018年ec為0.6058hm2/人。6種不同類型土地利用方式提供的ec由大到小排序依次為：耕地0.5322hm2/人，占總ec的87.85%；林地0.0417hm2/人，占總ec的6.89%；建筑用地0.030 1hm2/人，占總ec的4.97%；水域0.001 7hm2/人，占總ec的0.29%；草地0.000001hm2/人，占總ec的0.0017‰。

表6 蚌埠市2018年人均生態(tài)承載力

2.3 蚌埠市可持續(xù)發(fā)展分析

蚌埠市2018年人均生態(tài)赤字高達(dá)0.8831 hm2/人，ef是ec的2.46倍。經(jīng)計(jì)算蚌埠市2018年生態(tài)足跡指數(shù)為-145.77%，小于-100%，表明蚌埠市處于嚴(yán)重不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。萬元GDP生態(tài)足跡為0.333，說明蚌埠市2018年生態(tài)生產(chǎn)性面積產(chǎn)出率較高，資源利用效率較高。區(qū)域人均生態(tài)協(xié)調(diào)系數(shù)為1.3031，接近1.414，區(qū)域生態(tài)協(xié)調(diào)性較好。生態(tài)壓力指數(shù)為2.4577，處于極其不安全的狀態(tài)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，蚌埠市的資源利用率較高，區(qū)域生態(tài)協(xié)調(diào)性較好，但生態(tài)赤字嚴(yán)重，區(qū)域生態(tài)需求大于供給，發(fā)展過程需要通過消耗化石能源等不可持續(xù)資源來彌補(bǔ)生態(tài)承載力的不足?？傮w來看蚌埠市面臨的生態(tài)壓力極大，同時(shí)抗壓能力較低，這些特點(diǎn)使其處于極其不安全和嚴(yán)重不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

2.4 蚌埠市土地利用現(xiàn)狀分析

蚌埠市2018年土地利用總面積為5799.87 km2。主要利用方式依次為耕地、林地、草地、水域和建筑用地。耕地面積有3782.4 km2，占總土地面積的65.22%；林地面積為1422.37 km2，占總土地面積的24.52%，草地面積為0.1 km2，占總土地面積0.00%，水域面積為381 km2，占總土地面積6.57%，建設(shè)用地面積214 km2，占總土地面積的3.69%，更直觀的百分占比如圖1所示。蚌埠市6種土地利用類型中化石能源用地、耕地、草地、水域存在生態(tài)赤字，它們的人均生態(tài)赤字分別為0.3130 hm2/人、0.2378 hm2/人、0.1407 hm2/人、0.0025 hm2/人。林地和建筑用地處于生態(tài)盈余狀態(tài)，生態(tài)盈余分別為0.0300 hm2/人、0.0122 hm2/人，其中林地生態(tài)盈余較高。蚌埠市耕地資源較為貧乏，人均用地不足，可開發(fā)利用的土地后備資源有限，化石能源資源消耗程度較大。

圖1 蚌埠市2018土地利用情況

3 討論與建議

蚌埠市2018年ec為0.6058 hm2/人，而ef為1.4889 hm2/人，若要滿足蚌埠市的發(fā)展，還需要1.46個(gè)蚌埠市為居民生活提供資源。蚌埠市2018年ef處于我國整個(gè)國家2003、2004年的水平。1997年全球ef為2.8 hm2/人，全球人均生態(tài)赤字0.8 hm2/人，其中，中國1997年的ef為1.2 hm2/人，人均生態(tài)赤字為0.4 hm2[18]。在世界自然基金會(huì)的《2004地球生態(tài)報(bào)告》中，全球平均ef為2.2 hm2，全球平均生態(tài)赤字為0.4 hm2，中國ef為1.5 hm2，生態(tài)赤字高達(dá)0.7 hm2[18-20]。我國2017年ef為3.4 hm2，ec為0.9 hm2，人均生態(tài)赤字為2.5hm2[13]。目前蚌埠市生態(tài)承載力略低于全國水平，生態(tài)足跡遠(yuǎn)低于全國水平，這表明蚌埠市整體發(fā)展水平不高，生態(tài)赤字雖然嚴(yán)重，但亦有優(yōu)勢(shì)。

蚌埠市2018年人均生態(tài)足跡占比較高的為耕地和能源用地，分別占到總體56.58%和31.69%。生態(tài)承載力主要來源于耕地，占總量的87.85%。蚌埠市需要1.58倍的耕地才能滿足蚌埠市居民正常生活需求。守住耕地紅線，集約利用土地，提高土地利用率，協(xié)調(diào)好經(jīng)濟(jì)發(fā)展與土地資源優(yōu)化利用之間的關(guān)系；提高本市的農(nóng)業(yè)科技水平，培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新型農(nóng)產(chǎn)品，加快農(nóng)業(yè)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化和提高自然資源單位面積的生物產(chǎn)量是蚌埠市耕地矛盾的主要解決辦法[21]。蚌埠市化石能源用地的赤字狀態(tài)最嚴(yán)重，為0.4719 hm2/人，在生活和生產(chǎn)中需改進(jìn)蚌埠市對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，大力發(fā)展綠色、環(huán)保、清潔的新能源產(chǎn)業(yè)，降低企業(yè)對(duì)煤、石油、天然氣等化石燃料的消耗[22-24]。蚌埠市林地和建筑用地處于生態(tài)盈余狀態(tài)，分別為0.0300 hm2/人，0.0122 hm2/人。蚌埠市2017年獲批為第五屆全國文明城市和園林城市，該市應(yīng)繼續(xù)保持其在林地和建設(shè)用地方面的政策措施，穩(wěn)步提高兩者的承載力[25-26]。

總體而言，蚌埠市區(qū)域整體的生態(tài)足跡大于生態(tài)承載力，發(fā)展過程需要通過消耗化石能源等不可再生資源來彌補(bǔ)生態(tài)供給，同時(shí)蚌埠市面臨的生態(tài)壓力極大、抗壓能力較低，這些特點(diǎn)使其處于極其不安全與不可持續(xù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。