基于生态足迹模型的宜春市可持续发展评价_江利.pdf

73基于生态足迹模型的宜春市可持续发展评价环境科学与资源利用2023 年4月基于生态足迹模型的宜春市可持续发展评价江利1,2，曾欣2，何宁2*（1.宜春市袁州区环境监测站，江西宜春，336000；2.宜春学院生命科学与资源环境学院，江西宜春，336000）摘 要：以宜春市为例，基于生态足迹模型分析了20002020 年江西宜春市人均生态足迹、人均生态承载力，以及结合土地利用可持续性指数、万元 GDP 生态足迹、生态足迹多样性指数、生态经济系统发展能力指数、生态足迹指数，探索基于生态足迹模型的人口与经济承载规模预测。结果表明，宜春市人均生态足迹自 2000 年到 2020 年增加 235%，而人均生态承载力增加不过 174%，当下宜春市资源的需求量远超生态所能提供的供给量。2000 年，宜春市生态发展状态处于接近平衡状态，但目前已处于生态不可持续发展状态，虽然宜春市的经济发展模式正在向可持续发展方向发生转变，但生态赤字总体仍存在逐步增大的趋势。为了缩小供求之间的缺口，着力提高宜春市的生态承载力是势在必行的。关键字：生态足迹；生态承载力；可持续发展；宜春市中图分类号：X826 文献标志码：A 文章编号：1008-3103（2023）02-0073-06Evaluation of Population and Economic Carrying Capacity based on Ecological Footprint：A Case of YiChun CityJiangLi1,2，ZengXin2，HeNing2*（1.YuanzhouEcologicalEnvironmentMonitoringStation，YichunCity，YichunJiangxi336000，China；2.SchoolofLifeSciences，Resources&Environment，YichunUniversity，YichunJiangxi336000，China）Abstract：TakingYiChuncityasanexample，basedontheecologicalfootprintmodel，thepercapitaecologicalfootprint，percapitaecologicalcarryingcapacity，includingthesustainableindexofland-use，GDPsecologicalfootprint，ecologicalfootprintdiversityindex，ecologicaleconomicsystemdevelopmentcapacityindex，ecologicalfootprintindexofYiChuncityfrom2000to2020wereanalyzed.Thepopulationandeconomicbearingscalepredictionwereexploredbasedontheecologicalfootprintmodel.TheresultsshowthatthepercapitaecologicalfootprintofYiChuncityhasincreased235%from2000to2020，whilethepercapitaecologicalcarryingcapacityhasincreasedonly174%.Atpresent，thedemandforresourcesinYiChuncityfarexceedsthequantityofecologicalsupply.In2000，thestateofecologicaldevelopmentwasclosetobalance，butyiChuncityhasbeeninthestateofecologicalunsustainabledevelopment，althoughtheeconomicdevelopmentmodeofYiChuncityischangingtothedirectionofsustainabledevelopment，buttheoverallecologicaldeficitisstillgraduallyincreasing.Inordertoreducethegapbetweensupplyanddemand，itisimperativetoimprovetheecologicalcarryingcapacityofYiChuncity.Keywords：ecologicalfootprint；ecologicalcapacity；sustainabledevelopment；YiChunCity基金项目：江西省高校人文社科项目（JC21210）；宜春学院地方发展研究中心项目（DF2018025）。作者简介：江利（1986），女，工程师，研究方向为环境科学、环境监测；通讯作者：何宁（1986），男，博士，讲师，研究方向为生态规划与生态修复。DOI:10.14127/ki.jiangxihuagong.2023.02.026742023 年第 2 期（总第 166 期）0 引言近年来，宜春地区生产总值（GDP）从 2000 年的 190.98 亿元上升到 2020 年的 2789.87 亿元，经济水平处于高速发展的阶段。在实现和推进宜春建成工业强市的进程中，宜春市强调经济发展，重视外地企业入驻，但这也对宜春市的生态环境带来了损害，因此，如何在发展经济的同时保持生态系统的均衡和完整，成为当下的关键问题。生态足迹分析法是于 20 世纪 90 年代初提出的一种度量可持续发展程度的方法。当前，地区和城市生态足迹理论正处于发展之中，世界上许多学者开展了区域生态足迹的测算工作。例如，美国加利福尼亚州SonomaCounty 郡的测算；加拿大弗雷泽盆地和荷兰海牙的测算；徐中明、陈东景等1的中国 1999 年的生态足迹分析；基于生态足迹模型的太原市可持续发展研究2等。将生态足迹指标与其他经济指标和生态指标结合起来，互相补充完善，也是生态足迹分析发展的大趋势。本文旨在对近 20 年的宜春市生态足迹进行分析，进一步推测出宜春市生态足迹的发展趋势。根据系统抽样法，选取 5 个相等时间间隔的年份（2000 年、2005 年、2010 年、2015 年和 2020 年）作为宜春市生态足迹的研究对象，结合土地利用可持续性指数、万元 GDP 生态足迹、生态足迹多样性指数、生态经济系统发展能力指数、生态足迹指数，对这 5 个年份的宜春市生态和经济整体发展状况进行相对全面的分析，以便为宜春市的可持续发展提供科学的规划方向和建议。1 资料与方法1.1 研究区域概况宜春市是坐落于江西省西北部的地级市，地处东经 113 54 至 116 27，北纬 27 33 至 29 06 之间。2016 年末，该区域总面积 18680.42km2，以山地、丘陵为主，气候宜人，降雨充沛，有金属矿产 24 种，非金属矿产 29 种。1.2 数据来源宜春市与江西省的多年统计数据和相关统计资料相对完善，为该研究提供了准确、可信、有力的数据基础。该研究所涉及的宜春市人口、宜春省内生产总值等相关数据均来自宜春市年鉴（20012021 年）和江西统计年鉴（20012021 年）。根据生产力大小的差异，可以把地球表面生态性生产土地分为建筑用地、化石燃料用地、耕地、林地、水域和牧草地这 6 类3。过去 20 年间，宜春市的均衡因子及产量因子数值变化微小，因此，本文在计算生态足迹时不考虑均衡因子和产量因子因时间改变而产生的微量变化，而是采用一组数值恒定的均衡因子和产量因子。为了让均衡因子更加准确，本文耕地、林地、草地、水域的均衡因子和产量因子在引用丁耀纲4对江西地区均衡因子和产量因子研究的基础上，取其结果平均值进行计算。根据温明晟等5的相关研究，化石燃料用地的均衡因子和林地近似相等；建筑用地和耕地的均衡因子大致一致。因此，最终确定本文中宜春市均衡因子和产量因子具体数值如下（表 1）。表 1 用于计算的宜春市均衡因子和产量因子用地类型因子耕地林地草地水域 建筑用地化石燃料用地均衡因子3.8500.2800.2300.2723.8500.280产量因子1.2231.6512.0381.6771.2231.3 研究方法1.3.1 可持续发展指标体系的构建利用生态足迹分析方法，结合土地利用可持续性指数、万元 GDP 生态足迹、生态足迹多样性指数、生态经济系统发展能力指数、生态足迹指数构建衡量可持续发展能力的指标体系6，并将其用于城市尺度上，以宜春市被选中的 5 个年份作为研究对象，对宜春市进行可持续发展评价分析。假设各类土地的作用类型单一7，宜春市被选中的 5 个年份内用于生产和生活消费的主要生物资源和能源的消费量能确定，且各消费量以取用的联合国粮农组织（FAO）公布的生物资源世界平均产量和世界上单位化石能源土地面积的平均发热量为标准，将各消费量折算为生物生产性土地面积8。基于上述，通过分析统计年鉴，可计算生态足迹的大小量值，然后进行其他指标计算，最后进行综合评价，以此构建宜春市可持续发展评价体系。1.3.2 对于生态足迹的计算本文的生态足迹是指供给宜春市内所有人口消费752023 年4月基于生态足迹模型的宜春市可持续发展评价生物资源、化石能源所需的生态生产性土地面积（建筑用地、化石燃料用地、耕地、林地、水域和牧草地6 类）以及消纳宜春市市民产生废弃物所需的生态生产性土地面积之和。生态足迹计算公式如下：EFNefNraaNrcpiiiii=(/)（1）式中：EF 代表总生态足迹；N 代表总人口数；ef代表人均生态足迹；aai代表第种消费的人均生态足迹；ci代表第种消费项目的年人均消费量；pi代表第种消费项目的世界平均产量；ri代表均衡因子（将不同类型生态生产性土地转换为具有等价生产能力的土地面积）9。1.3.3 对于生态承载力的计算本文的生态承载力表示宜春市生态环境可提供的各类生态生产性土地面积总和。为了保护生物多样性，还需要扣除总生态承载力的 12%10，因此，生态承载力的计算公式为：EC=()0 880 88.Necayriii （2）式中：EC 代表生态承载力总量；0.88 代表生态承载力的计算中扣除 12生物多样性保护面积后的常数；ec 代表人均生态承载力；ai代表第 i 种生态生产性土地的人均面积；yi代表产量因子，表示当地与全球第类土地生产能力之比。1.3.4 对于生态盈余赤字的计算生态盈余/赤字即宜春市生态承载力与宜春市生态足迹的差值，当计算得到的差值为负值时称为“生态赤字”，即在某一时间内，宜春市内人口的生产消费活动对市内自然生态系统产生了压力，超出了生态环境系统容量；计算得到的差值为正值时就称为“生态盈余”，也就是说，该年的宜春市内人口生产消费活动并没有对自然生态系统产生显著影响。计算公式为：ED=EC-EF=N（ef-ec）（3）1.3.5 对于土地利用可持续性指数的计算土地利用可持续状态可用宜春市生态足迹除以宜春市的生态承载力表示，根据求得的商，结合土地利用可持续等级判断宜春市的生态可持续状态，其计算公式如下：LUSIEFEC=（4）表 2 土地利用可持续等级等级生态类型取值范围可持续性状态一生态盈余0LUSI 0.5可持续二生态盈余0.5LUSI 0.9轻度可持续三生态平衡0.9LUSI 1.1基本平衡四生态赤字1.1LUSI 1.5轻度不可持续五生态赤字1.5LUSI 2不可持续六生态赤字2LUSI高度不可持续资料来源：基于三维生态足迹模型的江西省土地承载力研究 41.3.6 对于万元 GDP 生态足迹的计算万元 GDP 生态足迹可以衡量一定时间内，区域发展过程中的资源利用效率11。万元 GDP 生态足迹越小，表示该区域内资源利用效率越高、越有利于区域内的经济可持续发展。万元 GDP 生态足迹越大则表明该区域资源利用效率越低，不利于区域经济可持续发展，计算公