城市群生态重要性评估及其与经济增长的脱钩研究_杨杰.pdf

第 48 卷第 2 期2023 年 2 月环境科学与管理ENVIONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENTVol.48 No.2Feb 2023收稿日期:2023 02 06基金项目:国家社科基金西部项目(编号:19XJY003);成都公园城市示范区建设研究中心 2021 年度课题“基于公众美好生活需要视角下的公园城市生态服务需求测度指标体系构建”(编号:GYCS2021 YB006)作者简介:杨杰(1991 )，男，博士研究生，主要研究方向:城市生态系统服务。通信作者:李志刚文章编号:1674 6139(2023)02 0155 06城市群生态重要性评估及其与经济增长的脱钩研究杨杰1，2，3，李志刚1，3，张冬1，3，钟佳龙1，3(1 成都理工大学 管理科学学院，四川 成都 610059;2 成都理工大学 工程技术学院，四川 乐山 614000;3 成都公园城市示范区建设研究中心，四川 成都 610051)摘要:生态系统保护与经济的协调发展是城市发展的现实需要，也是高质量发展的必然要求。以成都城市群为例，从“压力 状态”的角度评估成都城市群生态重要性，并基于 Tapio 脱钩分析探讨生态重要性与经济增长的发展关系。研究结果表明:研究期间(2000 年 2020 年)成都城市群生态重要性水平偏低;各城市生态重要性水平差异明显，耕地占用和能源消耗是差异的主要因素;整体上看，生态状态水平与经济增长脱钩状态较好，但脱钩程度较低，主要原因是生态重要性增长水平低。在城市规划和发展中应该加强生态环境管理，减少耕地占用和化石能源消耗，减轻生态压力，提高生态重要性水平。关键词:生态重要性;经济增长;脱钩关系;成都城市群中图分类号:X171文献标志码:ADecoupling Analysis of Ecological Importanceand Economic Growth in Urban AgglomerationYang Jie1，2，3，Li Zhigang1，3，Zhang Dong1，3，Zhong Jialong1，3(1 College of Management Science，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China;2 Engineering Technical College，Chengdu University of Technology，Leshan 614000，China;3 Construction esearch Center of Chengdu Park Urban Demonstration Area，Chengdu 610051，China)Abstract:The coordinated development of ecosystem protection and economy is a realistic requirement of urban developmentand an inevitable requirement of the high quality development Taking Chengdu urban agglomeration as an example，this researchevaluated the ecological importance of Chengdu urban agglomeration from the perspective of the“Pressure State”，and discussedthe development relationship between ecological importance and economic growth based on the Tapio decoupling analysis The re-sults showed that:the ecological importance level of Chengdu urban agglomeration was low during the study period(2000 2020);There were significant differences in the level of ecological importance among cities，and the main factors were arable land occupa-tion and energy consumption On the whole，the decoupling state of the ecological state level and economic growth was good，but thedegree of decoupling state was low，mainly because of the low growth rate of the ecological importance level In urban planning anddevelopment，ecological environment management should be strengthened，farmland occupation and fossil energy consumption shouldbe reduced，ecological pressure should be reduced，and the level of ecological importance should be increasedKey words:ecological importance;economic growth;decouplingrelationship;Chengdu urban agglomeration前言生态重要性是表征生态系统好坏的重要指标，评估生态重要性及其与经济的关系是城市生态规划与管理的基础。学者多以 GIS 为技术方法从空间尺551第 48 卷第 2 期2023 年 2 月杨杰等城市群生态重要性评估及其与经济增长的脱钩研究Vol.48 No.2Feb 2023度、土地类型等方面对特定区域进行生态重要性评估1。内容上则通过评估结果来识别国土生态空间2，为生态安全与生态保护提供参考3。城市群的发展中经济增速是以资源环境消耗作为代价的，生态与经济的协调发展是促进经济社会和生态环境高质量发展的重要前提4。因此，评估城市群生态重要性并分析其及经济增长的脱钩关系具有重要的现实意义。生态足迹模型中的生态足迹压力以人类对生态系统提供的各种消费品消费量为计算依据，衡量了生态可持续性且直观地反映了生态系统受到来自人类活动的压力5。生态足迹压力也广泛应用于生态环境评价6、城市可持续发展研究7 等方面。其次，根据土地利用类型的生态功能差异可测算表征生态系统状态好坏的土地生态功能指数。基于此，文章从“压力 状态”的视角评估成都城市群的生态重要性，并分析生态与经济增长的脱钩关系，为城市生态 经济的规划和健康发展提供参考。1研究数据来源与处理以成都城市群为研究对象，收集到 4 个主要年份(2000 年、2010 年、2015 年、2020 年)社会经济数据和土地利用数据。其中，社会经济数据来自各城市统计年鉴，土地利用数据及行政区划矢量数据来自中国科学院地理科学与资源研究所资源环境与科学数据中心(https:/www resdc cn/Default aspx)。在计算生态足迹时，均衡因子和产量因子参照已有研究成果8 确定，如表 1 所示。根据研究区域的尺度特征，将生物资源消费账户“全球公顷”更新为“省公顷”，即各项消费品的四川省平均产量。根据中国综合能耗计算通则(GB/T 2589 2008)以每千克化石燃料产生的低位发热量为标准，将能源的消耗量转化为化石能源地和建筑用地面积。表 1成都城市群生态足迹核算账户及核心参数账户子账户土地类型消费品项目均衡因子产量因子生物资源消费农产品耕地粮食(谷物、薯类、豆类)、油料、蔬菜及食用菌、甘蔗、烟叶339174林产品林地园林水果、茶叶、蚕茧110.86畜产品草地肉类(牛、羊、猪、禽、兔)、奶类(牛奶、羊奶)、禽蛋0.560.51水产品渔业用地水产品(鱼类、虾蟹类、贝类、藻类等)0.440.74能源资源消费化石能源碳吸收地原煤、天然气、汽油、柴油、焦炭110电力建筑用地电力3391742研究方法2 1生态重要性评估从人类对生态的消费和生态自身的状态视角形成了基于“压力 状态”的生态重要性评估框架，如图 1 所示。以生态足迹压力指数表征生态压力，以土地生态功能指数表征生态状态，由二者综合得到生态重要性综合指数。图 1基于“压力 状态”的生态重要性评估框架图651第 48 卷第 2 期2023 年 2 月杨杰等城市群生态重要性评估及其与经济增长的脱钩研究Vol.48 No.2Feb 20232 1 1土地生态功能测度对六类二级土地利用类型赋以生态功能权重:耕地(水田 0.32、旱地 0.14);林地(有林地 1.0、灌木林 1.0、疏林地 0.9、其他林地 0.9);草地(高覆盖度 0.64、中覆盖度 0.6、低覆盖度 0.56);水域(河渠0.79、湖泊 0.79、水库坑塘 0.5、永久性冰川雪地0.6、滩涂 0.5、滩地 0.5);建设用地(城镇用地0.14、农村居民点 0.28、其他建设用地 0.14);未利用地(沙地 0.1、戈壁 0.1、盐碱地 0.1、沼泽地 0.14、裸土地 0.14、裸岩石质地 0.1、其他 0.1)。由公式(1)得到土地生态功能指数(Land ecological functionindex，LEFI)。LEFIj=nc=1ecPcj(1)式(1)中，LEFIj为区域 j 的土地利用状态指数，体现土地利用状态好坏，其值在 0 到 1 之间，越大表明区域的土地利用状态越好，能够提供更好的生态功能;Pcj为表示城市 j 涉及的 c 类土地面积占比;ec表示土地生态功能权重，其值反映了个体景观要素的生态稳定性，其范围在 0 到 1 之间，趋近于 0 代表严重受到人类活动改变而具有很低的生态功能;反之，趋近于 1 代表几乎没有被人类活动改变且具有较高的生态功能。2 1 2生态压力测度生态足迹压力指数(Ecological footprint pressureindex，EFPI)表征了人类活动对生态系统的干扰强度，计算公式为(2)(4):EFPI=ef/ecc(2)ef=ni=1(i)=jni=1CiP()i(3)ecc=0 88 6j=1aj j yj(4)这里，EFPI 为生态足迹压力指数，当 0 EFPI 1 时，EFPI 表示区域生态系统承受的压力仍在其承载力范围内，人类活动的干扰尚未对生态系统造成威胁;当 EFPI 1 时，表明区域生态系统承受的压力已超过其承载能力，人类活动对生态系统的干扰不容忽视，区域生态系统状况不容乐观。ef 表示人均生态足迹(公顷/人)，指满足区域内人口所需的生产性土地以及吸收人类产生的废弃物所需的土地面积，通过生物资源消费账户和能源资源消费账户进行核算(如表 1 所示)。i表示第 i 种消费品项目的人均消费量折算后的土地面积(公顷/人);Ci、Pi分别表示第 i 种消费品项目的人均消费量(千克/人)和全球平均产量(千克/公顷);j为 j 类生物生产土地均衡因子，j=1，6。ecc 表示人均生态承载力(公顷/人);0.88 为出于谨慎性原则扣除12%的生物多样性保护面积后的生态承载力系数;aj、yj分别表示人均 j 类生物生产土地面积(公顷/人)和产量因子。2 1 3生态重要性测度将土地生态功能指数和生态足迹压力指数通过公式(5)计算得到文章生态重要性评估指标:生态重要性综合指数(Comprehensive index of ecologicalimportanc