望城縣生態足跡的實證研究

地球生態系統是人類社會生存和發展的物質基礎，地球生態承擔力有限。圍繞著這一認識的深入,可持續發展作為人類生存發展的戰略方針,自1987年提出來后,成為了現今社會發展研究的焦點?？沙掷m發展作為一種新的發展理念和模式,已經從理論走向了實踐。定量的度量可持續發展成為制定可持續發展戰略的基礎。繼1992年里約熱內盧聯合國環境發展大會之后,各研究組織從不同的角度提出了不同的評價方法和指標體系,對目前國際上現有的可持續發展的各種指標及其計算方法的內涵和特點進行分類,可將其大致分為三類:系統理論和指標體系評價,貨幣化評價以及生物物理量評價。而生態足跡方法從生物物理量的角度評價可持續發展因其直觀性成為現在研究可持續發展的熱點。生態足跡的概念1999年被我國引入,現逐步擴展到東部地區,同時由省市級尺度擴展到地區級尺度的研究區域,生態足跡的實踐成果最早見于2000年,本文試用生態足跡理論與方法對望城縣2004年的生態足跡進行計算,在縣域的范圍內從生態足跡這個角度分析社會經濟發展的可持續性。望城縣是長沙市的市轄縣,位于湘江下游,緊鄰湖南省會城市長沙市區,上游與長沙市天心區隔江相望,中部與岳麓區接壤,下游跨湘江兩岸,東與長沙市開福區、長沙縣相連,是長沙的生態屏障和大都市后花園。南抵湘潭,西接寧鄉,北與益陽、湘陰、汨羅毗鄰。望城縣總面積136100hm2,其中,耕地面積48046hm2,草地3804hm2,林地43234hm2,水域11097hm2,建筑用地14389hm2。2004年全縣總人口70.25萬人。一、模型和方法的理論(一)循環/條件生態足跡生態足跡是一種定量研究人類對自然利用程度的新的測度方法,指在一定的技術條件下,要維持某一消費水平下人口維持生存和必需的生態生產性土地的面積(biologicallyproductiveareas)。本文采用WilliamRees和Wackernagel[4、5]提出的生態足跡理論和方法對望城生態足跡進行研究。該生態足跡模型為:Ef=EF/N(i=1,2,3.…6)(1)式中,EF為總生態足跡,EPi為生態生產力,Ci為資源消費量,i為生態生產性土地類型,分為六大類,EQi為等量化因子,一般采用:化石能源地1.1、可耕地2.8、牧草地0.5、森林1.1、建設用地2.8、水域0.2,ef為平均生態足跡,N為總人口數。(二)生物生產力與全球平均生物生產力比值用生態足跡來衡量生態承載力為在不損害有關生態系統的生產力和功能完整的前提下、一個地區能夠擁有的生態生產性土地的總面積,其計算模型為:Ec=EC/N(i=1,2,3…6)(2)式中,EC為生態承載力,Ai為不同類型生態生產性土地面積,EQi為等量化因子,Yi為不同類型生態生產性土地產量調整系數,用區域單位面積生物生產力與全球平均生物生產力比值表示,如果Yi>1,表明區域單位面積生物生產力高于全球平均生物生產力,反之亦然。ec為人均生態承載力,N為總人口數。(三)生態承載力的計算生態足跡指數是指一定區域的生物承載力和生態足跡的差額占生物承載力的百分比,可視為區域為今后保留的可持續的能力的百分比。計算公式如下:當0<EFI≤100%時,表示有一定百分比的富余的生態承載力可以支持未來的生態足跡的增長。區域處于可持續發展狀態當EFI<0時,表示該區域的生物承載力不足以支持當地的生態足跡,亦即區域處于生態赤字和生態超載的狀態,必須通過一定擴大進口和動用自然資本存量來平衡一部分生物承載力的差額,區域處于不可持續的發展狀況二、2004年，王城的生態行為(一)生態承載力的計算在生態承載力的計算中,由于不同國家或地區的資源條件不同,不僅各種土地類型的生產能力差異較大,而且單位面積同類型的生物生產面積的生產能力也有差異,因此在計算當中需要作出加權處理,即采用均衡因子和產量因子來調整。在望城縣生態承載力計算中產量調整因子取湖南省的平均水平:耕地1.4;草地0.6;林地1.5;水域1.5;建筑用地1.2。計算生態承載力時為慎重起見,扣除了12%的生物多樣性面積。計算結果見表1(二)本地生態足跡法1.本地生態足跡[8、9]生態足跡(EF)度量的是一個特定人群或發生在一個給定區域內的消費對生態資源的占用,其著眼點是環境壓力的制造者。然而由于區間貿易的存在,一方面發生在一個區域內的消費所對應的環境沖擊并不是全部由這一區域的環境承受的,也就是說承載著區域消費的這只大腳不僅踩在本區域的土地上,而且通過貿易踩在其他地區的土地上;另一方面踩在一個區域土地上的足跡也不只是由發生在本區域內的消費產生的,因此,在望城生態足跡計算中采用本地生態足跡、本地消費生態足跡兩類,即從壓力的承受者和壓力的制造者的角度來分析望城縣2004年生態足跡。為研究望城本地生態足跡,根據《望城縣統計年鑒2004年》對望城縣的本地生態足跡進行計算和分析。根據模型要求和生產消費設計2個參數帳戶支持系統①生物資源消費帳戶(見表2)。主要包括各種農產品、畜產品、林產品、水產品等,并將轉化為維持所消費的耕地、草地、水域和林地面積,生物資源生產面積折算的具體計算中采用聯合國糧農組織1993年計算的有關生物資源的世界平均產量資料。②能源消費帳戶(見表4)。采用世界上單位化石能源土地的平均發熱量為標準,將能源消費轉化為化石能源面積由上表可以得出,望城縣2004年的本地生態足跡生物資源消費帳戶為1.807893444hm2/人,其中對草地的生態足跡占用量最大,為0.818369695hm2/人,其次為對耕地的占用,為0.761398637hm2/人,這兩項占生物資源消費帳戶的87.38%。糧食作物和肉類產品的生產是望城縣本地生物資源消費生態足跡的主要制造者。2.望城2004年本地消費生態足跡從壓力的制造者方面而言的生態足跡是本地消費生態足跡,考慮望城縣發展的實際情況,其消費生態足跡是本地生態足跡的一部分。望城縣緊鄰湖南省會長沙市區,大量的農產品輸往長沙市,根據《望城縣統計年鑒2004》和望城縣生活水平,按照本地生態足跡計算方法,對望城縣的本地生態足跡做出調整,調整部分以望城縣主要農產品輸出為主,計算了耕地生物產量糧食作物的輸出,草地生物產量中豬肉的輸出,水域生物產量中水產品的輸出。調整結果見表3由上表知,在望城縣的本地生態足跡生物資源消費中,輸出生態足跡總和為0.734359693hm2/人,占本地足跡的40.62%,其中耕地的生態足跡的輸出最多,占本地生態足跡的70%,草地、水域的生態足跡的輸出分別占13.84%、39.96%,這也就意味著,望城縣作為壓力的承受者而言,它承擔了很大一部分來自外界的壓力。3.能源消費消費部分采用世界上單位化石能源土地面積的平均發熱量為標準,將望城縣2004年的能源消費所消耗的熱量折算成一定的化石能源土地面積。計算結果見表42004年望城縣能源消費生態足跡為0.262445341hm2/人,由上表也可以看出,望城縣是以原煤、焦油和電力消耗為主的能源結構。通過計算生物資源的生產、消費帳戶,能源資源的消費帳戶,計算出望城縣2004年的本地生態足跡、消費生態足跡、能源消費足跡,表5是望城縣2004年本地生態足跡、消費生態足跡、生態承載力和生態赤字的匯總比較表,結果見表5通過匯總可以得出,望城縣存在較大的生態赤字,社會發展處于不可持續狀態,本地生態赤字、本地消費生態赤字分別達到了1.690331147hm2/人、0.853371146hm2/人,即在一定的生態承載力狀態下,望城縣在發展中承受的壓力超出了自身可承受的壓力的閾值,可以認為望城縣目前的經濟發展主要是靠過度的消費自身的資源來“彌補”自身承載力的不足。4.生態足跡指數評估可持續發展狀況,相對于物質流分析和生態足跡分析法,分別為可持續發展的質量概念或者說是質量面積概念,生態足跡指數從可持續發展的長度概念方面研究可持續發展。本文根據地球表面的生態生產性土地的劃分,對耕地、草地、林地、化石能源用地,水域、建筑用地的生態足跡指數進行計算,計算結果見表5由上表可得,2004年望城縣EFI遠小于零,縣域發展處于嚴重不可持續發展狀況。從可持續發展的長度概念來看,若不考慮科學技術的進步,即忽略生態承載力在質上的發展,望城縣現在的經濟發展是建立在對以后的可持續發展能力的掠奪的基礎上。除林地、建筑用地的本地生態足跡指數、本地消費生態足跡指數都大于零,在目前來看,處于可持續利用狀態外,其他各種類型土地的可持續發展能力不容樂觀。2004年本地生態足跡指數、消費生態足跡指數中草地的生態足跡指數分別達到了502.77%,377.04%,生物資源的利用嚴重超出了生態承載力范圍,是各種土地利用中超載最嚴重的,其次為水域資源的利用。從縱向比較來看,2004年望城縣本地生態足跡指數和本地消費生態足跡指數存在較大差異,本地消費生態足跡指數僅為本地生態足跡指數的68%,即存在32%的本地生態足跡指數是由于外界的消費而引起的,而使得望城縣的生態赤字擴大,也就意味著望城縣在犧牲自身的可持續發展的能力----后續發展而必需的生態承載力來換取經濟的發展。三、可持續發展:對于社會可持續發展的總體規劃2004年望城縣的本地生態赤字和本地消費生態赤字分別達到了1.690331147hm2/人、0.853371146hm2/人,本地生態足跡指數、本地消費生態足跡指數分別為-431.01%,-293.33%。從可持續發展的面積概念和長度概念來分析望城縣可持續發展,兩者結果具有一致性,望城縣現在處于不可持續的發展狀態,社會的發展嚴重超