全 文 :* 国家环境保护总局国家级生态示范区建设项目(2002-92)和湖南省环境保护局生态示范区建设项目资助
收稿日期:2004-10-18 改回日期:2004-11-21
绥宁县国家级生态示范区可持续发展度量探析*
葛大兵 吴小玲 邹冬生 秦普丰 陈金湘
(湖南农业大学 长沙 410128)
摘 要 应用生态足迹理论与方法,对绥宁县国家级生态示范区可持续发展进行度量分析结果表明,2001年绥宁县
人均生态足迹为1.517888hm2,人均生态足迹供给(生态承载力)为1.286877hm2,人均生态赤字为0.231011hm2,绥
宁县生态经济发展处于不可持续状态;其2005年、2015年生态足迹分别为1.343577hm2、1.328835hm2,生态承载力
分别为1.320071hm2、1.423893hm2,生态盈亏分别为-0.023506hm2、0.095058hm2,万元GDP生态足迹值分别为
2.46hm2、0.83hm2,生态承载发展度分别为0.98、1.07。实施生态示范区建设可使该县生态赤字、万元GDP生态足
迹值逐渐减小,生态承载发展度逐渐增大并达1左右,能源消费结构逐渐优化,资源得到合理利用,社会经济迈入可
持续发展轨道。
关键词 生态足迹 生态承载力 生态赤字 生态盈余 可持续发展度量
MeasureofsustainabledevelopLentofSuiningnationaleco-deLonstrationarea.GEDa-Bing,WUXiao-Ling,ZOUDong-
Sheng,QINPu-Feng,CHENJin-Xiang(HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China),CJEA,2005,13(4):8~11
Abstract ThemeasureofsustainabledevelopmentofSuiningnationaleco-demonstrationareawasstudied.Theresultsshow
thattheecologicalfootprintpercap.was1.517888hm2,theecologicalcarryingcapacitywas1.286877hm2andtheecologi-
caldeficitwas0.231011hm2in2001,showingthatthesocialeconomyofSuiningCountywasnotsustainable.Butaftereco-
demonstrationareaconstruction,theecologicalfootprintwilbe1.343577hm2,1.328835hm2,theecologicalcarryingca-
pacity1.320071hm2,1.423893hm2;theecologicalsurplus-0.023506hm2,0.095058hm2;theecologicalfootprintper
10000yuanGDP2.46hm2,0.83hm2;theecologicalcarryingratio0.98,1.07in2005and2015respectively.Theecologi-
caldeficitandecologicalfootprintper10000yuanGDPbecomedecreasing,theecologicalcarryingratiobecomesincreasing
andreachesabout1aftereco-demonstrationareaconstruction,whichmakesresourcesutilizationandenergyconstructureop-
timization,socialeconomybecomessustainable.
Keywords Ecologicalfootprint,Ecologicalcarryingcapacity,Ecologicaldeficit,Ecologicalsurplus,Sustainabledevelopment
measure
(ReceivedOct.18,2004;revisedNov.21,2004)
我国自1995年在全国范围内开展生态示范区试点建设并取得显著成效。实践证明生态示范区建设能
促进当地社会、经济与生态环境协调发展,是实现可持续发展的主要途径,是推动区域社会经济可持续发展
的一场重大变革[1]。本研究应用生态足迹理论与方法探讨了湖南省绥宁县实施国家级生态示范区建设前
后的生态足迹,并分析了生态示范区生态经济的可持续性。
1 研究方法
本研究采用WiliamRees[7]和WackernagelM.等[8]提出的生态足迹理论与方法。生态足迹模式为:
EFEΣ
n
iE1
Ci
EPi
EQi (1)
efEEF/N (iE1,2,3,⋯,6) (2)
式中,EF为总生态足迹,EPi为生态生产力,Ci为资源消费量,i为生态生产性土地类型(6大类分别为化石
能源地1.1、可耕地2.8、牧草地0.5、森林1.1、建设用地2.8、水域0.2),EQi为等量化因子,ef为平均生态
足迹,N为总人口数。生态承载力模式为:
第13卷第4期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol.13 No.4
2005年10月 ChineseJournalofEco-Agriculture Oct.,2005
ECEΣ
n
iE1
AiEQiYi (3)
ecEEC/N (iE1,2,3,⋯,6) (4)
式中,EC为生态承载力,Ai为不同类型生态生产性土地面积,Yi为不同类型生态生产性土地产量调整系
数,用区域单位面积生物生产力与全球平均生物生产力比值表示,若Yi>1,表明区域单位面积生物生产力
高于全球平均生物生产力,反之亦然。ec为人均生态承载力。生态承载发展度预测模型[2]为:
DEKEC/EF (5)
式中,D为绥宁县生态示范区生态承载发展度,KEC为绥宁县生态示范区生态承载力。世界人均GDP与人
均生态足迹的关系模式[8]为:
YE0.1085X0.3996 (6)
式中,Y为生态足迹,X为人均GDP。
2 结果与分析
根据湖南省绥宁县自然
资源与消费特点,其生态足
迹计算包括生物资源消费
(见表1和表2)与能源消费
(见表3和表4)2部分。根
据表1~4计算结果,2001年
绥宁县人均生态足迹供给为
1.462360hm2,为保护生物多
样性扣除12%后,人均生态
足迹供给为1.286877hm2,
即生 态 承 载 力 阈 值 为
1.286877hm2,人均生态足
迹为1.517888hm2,经生态
平衡比较后,人均生态赤字
为0.231011hm2,表明绥宁
县当前生态经济处于不可
持续发展状态。由于绥宁
表1 湖南省绥宁县生态足迹(生物资源部分)
Tab.1 TheecologicalfootprintofSuiningCounty(bioticresources)inHunanProvince
项 目
Items
全 球平均产
量[3]/kg·hm-2
全年净消
费量/t
按全球平均产量
总生态足迹/hm2
人均生态足
迹 /hm2
调整后人均
生态足迹/hm2
Averageyield
intheworld
Netconsumption
inoneyear
Totalecological
footprint
Ecologicalfoot-
printper
capita
Ecologicalfootprint
percapitaafter
alteration
粮 食 类 2744 75819.99 27631.192 0.079810 0.223468
蔬 菜 18000 87300.00 4850.000 0.011439 0.032029
油 料 1856 5453.664 2938.397 0.008487 0.023764
水 果 18000 50061.90 2781.217 0.008033 0.008836
猪 肉 74 10386.30 140355.4054 0.405405 0.202703
牛 肉 33 383.22 11612.7273 0.033542 0.016771
羊 肉 33 265.50 8045.4545 0.023239 0.011619
禽 肉 15 1118.40 74560.000 0.215361 0.107681
兔 肉 15 8.00 533.333 0.001540 0.000770
奶 类 502 2.00 3.984 0.000012 0.000006
蛋 15 260.00 17333.333 0.060079 0.030039
水 产 品 29 731.70 25231.034 0.072878 0.014586
原 木 1.99* 400717.00 201365.320 0.581644 0.639810
建筑用地 0.062699
合 计 1.374781
*单位为m3/hm2。
表2 湖南省绥宁县生态足迹(能源部分)
Tab.2 TheecologicalfootprintofSuiningCounty(energy)inHunanProvince
项 目
Items
全球平均能源
足迹/GJ·hm-2
折算系数[4]/GJ·t-1
Coeficient
总消费量/t
Totalcon-
人均生态
足迹/hm2
生态生产性
土 地 类 型
Globalaverage
energyfootprint
sumption Ecologicalfoot-
printpercapita
Sortsofsoil
煤炭 55 20.9340 124013 0.136338 化石燃料用地
汽油 93 43.1240 1662 0.002260 化石燃料用地
柴油 93 42.7050 2488 0.003299 化石燃料用地
电力* 1000 0.0083 29040000 0.000070 化石能源用地
电力* 1000 0.0083 47230000 0.001140 水 域
合计 0.143107
*单位为GJ/kW·h。
县资源丰富,其生态承载力高
于全国与湖南省平均水平,而
人均生态足迹超过全国与湖
南省平均水平[4,5],主要是因
绥宁县人均消费水平较高,且
这种消费为初级消费,如全县
原木消费近40万m3,木材消
费生态足迹达0.639810hm2,
占全 县 人 均 生 态 足 迹 的
42.61%;万元GDP生态足迹
为3.184990hm2,高于湖南省、
全国平均水平[5],绥宁县目前
资源与能源利用率均较低。
第4期 葛大兵等:绥宁县国家级生态示范区可持续发展度量探析 9
表3 湖南省绥宁县生态承载力
Tab.3 TheecologicalcarryingcapacityofSuininginHunanProvince
项 目
Items
总面积/hm2
Totalarea
人均面积/hm2
Areaper
capita
人均生态足
迹供给/hm2
Ecologicalfootprint
supplypercapita
产量调整系数
Yieldalteration
coeficient
调整后人均生态
足迹供给/hm2
Supplyofecological
footprintpercapita
耕 地 23480 0.067820 0.189896 1.4 0.266228
草 地 23204 0.067023 0.033511 0.6 0.020107
林 地 220963 0.638236 0.702059 1.5 1.053089
水 域 3457 0.009085 0.001817 2.8 0.005088
建 筑 用 地 12143 0.035074 0.098207 1.2 0.117848
合 计 1.462360
扣除12%后生态承载力 1.286877
绥宁县生态示范区
生态足迹预测。根据绥
宁县2005年、2015年
能源结构优化与消耗水
平变化[6],计算得出由
于煤炭与电力能源的增
加而使该县2005年、
2015年人均生态足迹分
别增为0.043926hm2和
0.231834hm2(见表5)。
由于原木消费在2005
年、2015年将分别减少14万m3和27万m3,根
据表1计算其人均生态足迹将分别减少
0.218237hm2和0.420887hm2,由此预测该县
2005 年、2015 年 人 均 生 态 足 迹 分 别 为
1.343577hm2和1.328835hm2。
绥宁县生态示范区生态承载力预测。生
态示范区建设将有效增加耕地面积,大面积
改造低产田,大幅度提高森林覆盖率,提高耕
地、林地单位面积作物产量,加快城镇化[5],
绥宁县2005年、2015年生态承载力分别增
加0.033194hm2和0.137016hm2(见表6),该
县2005 年、2015 年生态承 载 力 分 别 为
1.320071hm2和1.423893hm2。
表4 湖南省绥宁县生态承载力与生态足迹平衡
Tab.4 Balancebetweenecologicalcapacityandecological
footprintofSuiningCountyinHunanProvince
土地类型 人均生态承载力/hm2 人均生态足迹/hm2 生态盈亏/hm2
Sortsof
soil
Ecologicalcarrying
capacitypercapita
Ecologicalfoot-
printpercapita
Ecologicalsur-
plus/deficit
耕 地 0.266228 0.620454
草 地 0.020107 0.028396
林 地 1.053089 0.648646
建筑用地 0.117848 0.062699
水 域 0.005088 0.014586
能源部分 0.143107
合 计 1.286877* 1.517888 -0.231011
* 扣除12%后生态承载力。
表5 湖南省绥宁县2005年、2015年生态足迹(能源部分)
Tab.5 Theecologicalfootprint(energyconsumption)ofSuiningCountyinHunanProvincein2005and2015
年 份 项 目 全球平均能源足迹/GJ·hm-2 折算系数[4]/GJ·t-1 总消费量/t 人均生态足迹/hm2 合计/hm2·人-1
Years Items Globalaverage
energyfootprint
Coeficient Totalconsumption Ecologicalfootprint
percapita
Total
2005 煤炭 55 20.9340 39062 0.041928 0.043926
电力* 1000 0.0083 84730000 0.001998
2015 煤炭 55 20.9340 221829 0.224256 0.231834
电力* 1000 0.0083 341320000 0.007578
* 单位为GJ/kW·h。
表6 湖南省绥宁县2005年、2015年新增生态承载力
Tab.6 IncreaseofecologicalcarryingcapacityofSuiningCountyinHunanProvincein2005and2015
年 份 项 目 新增总面积/hm2 人均面积/hm2 人均生态足迹供给/hm2 产量调整系数 调整后人均生态足迹供给/hm2
Years Items Totalareaof
increasing
Areapercapita Ecologicalfootprint
supplypercapita
Coeficient Ecologicalfootprintsupply
percapitaafteralteration
2005 耕 地 50.00 0.000141 0.000395 1.5 0.000593
林 地 7316.675 0.020634 0.022697 1.5 0.034045
建 筑 用 地 355.00 0.001128 0.002803 1.1 0.003083
合 计 0.037721
扣除12%后生态承载力 0.033194
2015 耕 地 150.00 0.000398 0.001114 1.6 0.001782
林 地 27803.365 0.073847 0.081232 1.6 0.129971
建 筑 用 地 2300.00 0.006109 0.017105 1.4 0.023947
合 计 0.155700
扣除12%后生态承载力 0.137016
10 中 国 生 态 农 业 学 报 第13卷
绥宁县生态示范区生态承载发展度分析。2005年绥宁县生态赤字仅为0.023506hm2,2015年生态盈余
达0.095058hm2,2005年、2015年生态承载发展度分别为0.98、1.07。绥宁县通过实施生态示范区建设其
社会、经济得到可持续性发展。2001年绥宁县能源结构与资源利用效率见表1和表2,能源以煤炭与木材为
主,分别占总能源的25.9%和73.2%。通过生态示范区建设使小水电建设2005年、2015年分别比2001年
增长1.11倍和4.78倍,木材消耗分别下降40%和80%。电力作为清洁能源以及高效能源和可再生能源,
将成为绥宁县能源消费结构的主要成分。全县万元GDP生态足迹2001年、2005年与2015年分别为
3.184990hm2、2.455288hm2和0.833844hm2,呈逐年下降趋势,能源结构逐步优化、资源得到合理有效利用,
减轻生态压力,促进区域生态经济可持续发展。
按照国民经济运行一般规律对绥宁县生态足迹进行计算,根据2001年、2005年、2015年人均GDP分别
为526.56美元、699.9美元和1932.8美元,计算其人均生态足迹分别为1.327148hm2、1.486983hm2和
2.231448hm2,2005年、2015年生态赤字分别为0.166912hm2和0.807555hm2,表明绥宁县社会经济若按传统经济
模式运行,将使该县生态足迹不断提高,生态赤字不断扩大,社会经济发展的不可持续性进一步增强。
3 小结与建议
2001年绥宁县生态足迹超过生态承载力,出现生态赤字,其社会经济处于不可持续发展状态,万元GDP生
态足迹高于全国与湖南省平均水平,说明该县资源利用率低。按照传统经济模式运行,预测绥宁县2005年、
2015年的生态足迹结果表明,生态赤字将增大,加剧社会经济的不可持续性;而通过实施生态示范区发展模式,
出现生态赢余,社会经济将实现可持续发展。利用生态足迹理论与方法进行静态及动态分析的方法有待进一
步完善。生态示范区建设是目前我国实施可持续发展的主要途径之一,而生态足迹又是度量生态经济可持续
性的重要手段,因此应运用生态足迹理论指导生态示范区建设,同时不断完善与发展生态足迹理论及方法。
参 考 文 献
1 祝光耀.进一步开创我国生态示范区建设的新局面.中国生态农业学报,2001,9(1):6~8
2 赵秀勇,缪旭波,孙勤芳等.生态足迹分析法在生态持续发展定量研究中的应用.农村生态环境,2003,19(2):58~60
3 龙 飞,钟有丽,王传胜.生态经济持续性的度量与趋势预测———以甘肃武威市为例.自然资源学报,2002,17(6):743~749
4 丘大雄.能源规划与系统分析.北京:清华大学出版社,1995
5 徐中民,张志强,程国栋等.中国1999年生态足迹计算与发展能力分析.应用生态学报,2003,14(2):280~285
6 葛大兵,邹冬生,吴小玲等.绥宁县国家级生态示范区建设规划探析.中国生态农业学报,2004,12(4):195~197
7 ReesW.E.Ecologicalfootprintandappropriatedcarryingcapacity:whaturbaneconomicsleaesout.EnvironmentandUnbanization,1992,
4(2):120~130
8 WackernagelM.,ReesW.OurEcologicalFootprint-ReducingHumanImpactontheEarth.NewSocietyPublishers,1996.61~83
第4期 葛大兵等:绥宁县国家级生态示范区可持续发展度量探析 11