Based on relevant statistical yearbook and with an integrated method, the ecological footprint and ecological carrying capacity of farmers and herdsmen during the period from 2000 to 2012 in Tibet Autonomous Region, China were studied. The results showed that the ecological status of farmers and herdsmen were in a surplus state during the study period, but the surplus amount exhibited a decreasing tendency. The ecological capacity decreased from 7.49 hm2 in 2000 to 6.35 hm2 in 2012, with a decrease of 15.3%, while the ecological footprint increased gradually from 1.03 hm2 in 2000 to 1.26 hm2 in 2012.
全 文 :西 藏 农 牧 民 生 态 足 迹∗
赵忠瑞1 解传奇1 吴 彤1 项文化2 方江平1∗∗
( 1西藏大学农牧学院, 西藏林芝 860000; 2中南林业科技大学, 长沙 410000)
摘 要 基于相关的统计年鉴,采用综合法对 2000—2012 年西藏农牧民的生态足迹与生态
承载力进行分析.结果表明: 研究期间,研究区农牧民生态状况均表现为生态盈余,但其盈余
量呈逐年下降趋势;生态承载力由 2000 年的 7.49 hm2下降到 2012 年的 6.35 hm2,降幅达
15.3%;生态足迹呈波动式逐渐增加趋势,由 2000年的 1.03 hm2增加到 2012年的 1.26 hm2 .
关键词 生态足迹; 生态承载力; 生态盈余; 西藏农牧民
文章编号 1001-9332(2015)04-1049-06 中图分类号 F062.2 文献标识码 A
Ecological footprint of farmers and herdsmen in Tibet Autonomous Region, China. ZHAO
Zhong⁃rui1, XIE Chuan⁃qi1, WU Tong1, XIANG Wen⁃hua2, FANG Jiang⁃ping1 (1Tibet Agricultural
and Animal Husbandry College, Linzhi 860000, Tibet, China; 2Central South University of Forestry
and Technology, Changsha 410000, China) . ⁃Chin. J. Appl. Ecol., 2015, 26(4): 1049-1054.
Abstract: Based on relevant statistical yearbook and with an integrated method, the ecological foot⁃
print and ecological carrying capacity of farmers and herdsmen during the period from 2000 to 2012
in Tibet Autonomous Region, China were studied. The results showed that the ecological status of
farmers and herdsmen were in a surplus state during the study period, but the surplus amount exhib⁃
ited a decreasing tendency. The ecological capacity decreased from 7.49 hm2 in 2000 to 6.35 hm2 in
2012, with a decrease of 15.3%, while the ecological footprint increased gradually from 1.03 hm2 in
2000 to 1.26 hm2 in 2012.
Key words: ecological footprint; ecological carrying capacity; ecological surplus; Tibetan farmers
and herdsmen.
∗国家社会科学基金项目(12BJY031)资助.
∗∗通讯作者. E⁃mail: xzfjp@ sina.com
2014⁃05⁃26收稿,2014⁃12⁃22接受.
生态足迹研究方法由加拿大生态经济学家
Rees[1]于 1992年提出,是用来测度可持续发展程度
的方法.William[2]形象地将其比喻为“一只负载着
人类与人类所创造的城市、工厂、铁路、农田、……的
巨脚踏在地球上时留下的脚印”.任何已知人口(某
个人、一个城市或一个国家)的生态足迹指生产这
些人口消费的全部资源和吸纳这些人口产生的全部
废弃物所需要的生态生产性面积[3] .
1996年,Wackernagel 等[4]详细介绍了生态足
迹的产生以及生态足迹与可持续发展的关系,并将
其理论方法应用于北美等地区.从此,生态足迹被广
泛关注,在全球、国家、区域和个体尺度都有了它的
应用,并对未来的生态环境进行预测.近年来,一些
学者提出了水足迹[5]、碳足迹[6]等概念,使生态足
迹的计算更具有针对性.最新的报告得知,全球的生
态足迹 /生态承载力 = 1.5,也就是说,目前全球人类
1年所需的能量资源要由 1.5年的生产量才能满足,
如果按这种发展模式继续下去,到 2030 年则需要 2
年的生产量来补偿[7] .
1999年,生态足迹的概念引入我国,一些学者
开始了对其理论的探讨与方法的修正[8-10],并使用
不同方法对部分县市省乃至全国范围的生态足迹进
行研究[11-12],在时间序列上也由静态的分析上升为
动态分析,对未来的生态状况进行预测[13-14] .西藏地
处世界屋脊,生态极为脆弱,其环境一旦破坏不仅可
能影响到全球,而且很难恢复,因此探讨该区域人类
活动对生态环境的影响具有重要的战略意义[15-17] .因
此,本文分析了 2000—2012 年西藏农牧民的生态足
迹,以期为西藏可持续发展提供科学数据.
1 研究地区与研究方法
1 1 研究区概况
西藏地处世界上最大最高的青藏高原,位于中
应 用 生 态 学 报 2015年 4月 第 26卷 第 4期
Chinese Journal of Applied Ecology, Apr. 2015, 26(4): 1049-1054
国的西南部(26°50′—36°53′ N,78°25′—99°06′ E).
北与新疆维吾尔自治区和青海省毗邻,东连四川省,
东南与云南省相连,南边与西部与缅甸、印度、不丹、
尼泊尔等国接壤,形成了中国与上述国家全长近
4000 km的边境线.该区面积 120×104km2,约占全国
总面积的 12.5%,可谓地大物博,平均海拔 4000 m
以上,是中国植物最富集的省区之一,也是中国森林
资源和药用植物资源的一大宝库. 西藏农业属于典
型的高原农业, 畜牧业独具特色,源远流长,是我国
传统的五大牧区之一.气候总体上具有西北严寒干
燥、东南温暖湿润的特点.
1 2 研究方法
生态足迹的计算就是将人类的消费及所产生的
废弃物吸纳转换为相应的土地类型,即利用土地面
积来判断生态盈余,评价生态现状,它以生态生产性
土地为统一度量基准.生态生产性土地指具有生态
生产(也称生物生产)能力的土地或水体,大体可分
为 6类:化石能源用地、耕地、林地、草地、建筑用地
和水域[18] .
目前,生态足迹的研究方法主要有综合法、成分
法、投入产出法、实际土地需求法及能值生态足迹模
型等,其中,综合法易于理解、计算简便,与其他的生
态足迹模型相比,可直接建立消费与资源的定量化
关系,能有效评价人类活动对环境的影响,因此,本
文采用综合法进行分析.生态足迹(EF)的计算主要
包括 3方面:生物资源的消费( efbio)、化石能源的消
费(effos)和贸易调整部分 ( eftra ) [19],即 EF = efbio +
effos+ eftra,各类型消费项目的人均生态足迹和生态
承载力计算公式如下:
aai = ci / (piN)
ef = r j∑
n
i = 1
aai
ec = r jy j∑
6
j = 1
a j
式中:aai为第 i种消费商品折算的人均生物生产性
面积(hm2);i为消费商品的类型;ci为第 i种商品的
年消费量(kg);pi为第 i 种消费商品的年平均生产
能力(kg·hm-2);N为研究区域的人口数量;ef为人
均生态足迹(hm2);r j为土地均衡因子;j为生物生产
性土地类型[18];ec为人均生态承载力(hm2);y j为产
量因子;a j为人均占有的第 j类生物生产性土地面积
(hm2).
有研究表明,至少有 12%的生态容量需被保留
以保护生物多样性[4],所以生态承载力的计算最终
要减去 12%的生物多样性保护的生态容量.
当 ef>ec时,表现为生态赤字;当 ef≤ec时,表现
为生态盈余[20] .
1 3 数据来源及处理
生态足迹的计算一般采用统计数据,大尺度区
域可使用统计年鉴数据,而小尺度区域则为实地调
查数据.本研究区域为西藏全区,数据来源于 2000—
2012 年西藏统计年鉴[21]、中国统计年鉴[22]和中国
畜牧业统计年鉴[23] .
数据计算与处理以及图表绘制均使用 Excel
2007软件.
2 结果与分析
2 1 西藏地区人口特征
根据第六次全国人口普查数据,截至 2010 年
11月 1日,西藏自治区全区人口 300.22万,其中,藏
族人口 271.64 万,占全区总人口的 90.5%,同时,农
牧民人口(乡村)的比例为 77.3%.
研究区人口指数增长模型(y=aebx)如下:
全区人口:y1 = 257.1e0.014 x(R2 = 0.997)
农牧民人口:y2 = 208.3e0.010 x(R2 = 0.994)
无论是全区人口还是农牧民人口,均符合指数
增长模型 (图 1),从指数 b 值来看,全区人口
(0 014)大于农牧民人口(0.010),说明西藏全区人
口的增长速度比农牧民稍快,究其原因是是西藏近
年来城镇化进程加快,农牧民剩余劳动力向城镇
转移.
2 2 2000年西藏农牧民生态足迹
西藏经济总体不发达,现代工业几乎没有,对外
贸易量很少,农牧民的经济贸易基本局限在本区内,
所以本文忽略贸易调整部分,仅将西藏农牧民的消
费划分为生物资源消费和化石能源消费两部分.
图 1 2000—2012年西藏全区与农牧民人口
Fig.1 Tibet autonomous region population and the farmers and
herdsman from 2000 to 2012.
0501 应 用 生 态 学 报 26卷
表 1 西藏农牧民 2000年生物资源消费足迹
Table 1 Biological resources consumption footprint of Ti⁃
betan farmers and herdsmen in 2000
生物资源
Biological
resource
年人均
消费量
Annual per
capita
consumption
(kg)
世界平均产量或
安全使用标准
World average
yield or the
safe use
of standard
(kg·hm-2)
人均生态
足迹
Per capita
ecological
footprint
(hm2)
土地类型
Land
type
粮食 Food 280.18 2744.00 0.1021 耕地 Arable land
食用油 Cooking oil 6.17 1856.00 0.0033 耕地 Arable land
酒类 Liquor 0.89 7196.00 0.0001 耕地 Arable land
蔬菜 Vegetables 23.58 18000.00 0.0013 耕地 Arable land
食糖 Sugar 2.62 1056.44 0.0025 耕地 Arable land
家禽 Poultry 0.01 169.50 0.0001 耕地 Arable land
鲜蛋 Eggs 0.64 400.00 0.0016 耕地 Arable land
猪肉 Pork 1.90 74.00 0.0257 耕地 Arable land
化肥 Fertilizer 14.50 225.00 0.0644 耕地 Arable land
农药 Pesticide 1.32 22.50 0.0587 耕地 Arable land
牛羊肉 Meat 9.97 33.00 0.3021 草地 Meadow
牛羊奶 Milk 12.25 21858.00 0.0006 草地 Meadow
羊毛 Wool 1.13 15.00 0.0753 草地 Meadow
茶叶 Tea 1.77 1182.00 0.0015 林地 Forest
干鲜瓜果 Fruits 3.34 18000.00 0.0002 林地 Forest
木材 Wood 0.14∗∗ 1.99∗ 0.0704 林地 Forest
∗ m3·hm-2; ∗∗ m3. 西藏农牧民生物资源年人均消费量数据来源于统计
年鉴,世界平均产量均采用 1993年联合国粮农组织计算数据 Tibetan farmers
and herdsmen per capita consumption data of living resources came from the statis⁃
tic yearbook, and the average world production used the calculate data of the FAO
in 1993.
针对我国农药化肥使用量较大的现实,在计算
耕地人均足迹时,本文引用孙维等[24]在西藏日喀则
进行农业生态足迹研究的成果.根据西藏实际情况,
将牛羊及其制品归属到草地类型,而猪肉、家禽等均
为农区家庭养殖,故此归属到耕地范畴.从表 1 可以
看出,在耕地类型中,粮食占的比重最大,其次是化
肥、农药,一方面表明农区消费仍以粮食作物为主,
另一方面说明西藏农区化肥农药使用量偏多;草地
类型中,牛羊肉为主体,可见牧区人们主要消费肉
制品.
西藏农牧民能源消费主要有木材、牛粪、电力和
汽油,其中,木材在生物资源账户中已计算,而牛粪
则对自然界影响较小,此处忽略不计.西藏电力主要
以水电和地热发电为主,农牧区还有部分风力发电
和太阳能发电,因此将电力划到建筑用地中.由表 2
可以看出,西藏农牧民化石能源消费账户极低,这一
方面与地理位置偏远、交通不便有关,更重要的原因
是当地农牧民还保持比较传统的生活方式,生活水
平不高,基本还是日出而作、日落而息,所以对现代
能源需求较低.
根据生态足迹理论,对人均生态足迹进行土地
类型均衡.由于西藏传统风俗是不吃水产品,目前在
表 2 西藏农牧民 2000年化石能源消费足迹
Table 2 Fossil energy consumption footprint of Tibetan farmers and herdsmen in 2000
化石能源
Fossil energy
年人均消费量
Annual per capita
consumption
折算系数
Conversion
coefficient
全球平均能源足迹
Global average
energy footprint
(Gj·hm-2)
人均生态足迹
Per capita
ecological footprint
(hm2)
土地类型
Land type
电力 Electricity 254.40 kWh 3.60×105 Gj·kWh-1 1000 0.0009 建筑用地 Building land
汽油 Gasoline 13.17 kg 4.31×105 Gj·kg-1 93 0.0061 化石能源用地 Fossil energy
表 3 西藏农牧民 2000年各类型土地调整后人均生态足迹
Table 3 Per capita ecological footprint after adjusting of
each land type of Tibetan farmers and herdsmen in 2000
土地类型
Land type
人均足迹
Per capita
footprint
(hm2)
均衡因子
Balancing
factor
均衡后的
人均足迹
Per capita
footprint after
adjusting
(hm2)
耕地 Arable land 0.2598 2.82 0.7326
草地 Meadow 0.3780 0.54 0.2041
林地 Forest 0.0720 1.14 0.0821
水域 Water 0.0000 0.22 0.0000
建筑用地 Building land 0.0009 2.82 0.0025
化石能源用地
Fossil energy
0.0061 1.14 0.0070
汇总 Total 1.0283
大部分农牧区还保持着这种习惯,因此对水域的消
费视为 0.从表 3可以看出,2000 年西藏农牧民均衡
后的人均生态足迹为 1.03 hm2,其中,以耕地占主要
比重,是总足迹的 71 2%,其次是草地和林地,化石
能源用地和建筑用地的消费都非常低.
生态承载力指土地对人类生存的最大负荷量.
从表 4看出,西藏地区林地生态承载力最高,消费量
不大,说明目前西藏林业生态系统相对比较安全;耕
地生态承载力仅为 0. 68 hm2,约为总承载力的
8 0%,但它的生物资源消费量占总消费量的
71 2%,说明西藏农区耕地面积不多,但绝大部分农
牧民又生活在这个区域的现实;相对而言,草地的生
态承载力盈余比较充足,但由于高寒草甸生态系统
15014期 赵忠瑞等: 西藏农牧民生态足迹
表 4 西藏农牧民 2000年各类型土地调整后人均生态承载力
Table 4 Per capita ecological carrying capacity after adjusting of each land type of Tibetan farmers and herdsmen in 2000
土地类型
Land type
生态承载力总面积
Total area of
the ecological
carrying capacity
(hm2)
人均生态承载力
Per capita
ecological carrying
capacity
(hm2)
均衡因子
Balancing
factor
产量因子
Yield
factor
均衡后人均生态承载力
Per capita ecological
carrying capacity after
adjusting (hm2)
耕地 Arable land 0.1453 2.82 1.66 0.6802
草地 Meadow 64459680 24.8084 0.54 0.19 2.5453
林地 Forest 12680360 4.8803 1.14 0.91 5.0628
水域 Water 2538637 0.9770 0.22 1 0.2149
建筑用地 Building land 0.0023 2.82 1.66 0.0108
化石能源用 Fossil energy 0 0 1.14 0 0.0000
汇总 Total 8.5140
12%的生物多样性保护土地
12% of the land for biodiversity conservation
1.0217
生态承载力盈余
Surplus ecological carrying capacity
7.4923
的脆弱性,对这个西藏最大的自然生态系统保持足
够的盈余量是保证西藏生态安全屏障的关键.
2 3 西藏农牧民生态足迹动态
从图 2 可以看出,2000—2012 年,西藏农牧民
生态足迹整体呈上升趋势,但在上升过程中波动性
较大,特别是 2009 年出现了异常的高峰,究其原因
主要是该年林地土地类型中木材指标过大.2009 年
西藏农牧民人均使用木材量达 1.96 m3,接近 1.99
m3·hm-2的世界平均产量,导致当年林地的生态足
迹超高(图 3).2008 年以来,西藏地震灾害频繁,给
广大农牧民带来了严重的生命财产损失,2009 年自
治区对全区农牧民已建农房实施抗震加固,并对
5 97万户当年新建的安居房实施了抗震设防;此
外,自治区贯彻落实西藏安居工程,提前一年完成了
“十一五”安居工程规划目标,全部解决了 120 万农
牧民的安居问题,导致当年建筑用材量增大.
从图 3 可见,西藏农牧民的生态足迹以耕地类
型为主,均占当年总生态足迹的30%以上,其次是
图 2 2000—2012年西藏农牧民生态足迹变化趋势
Fig.2 Ecological footprint change trend of Tibetan farmers and
herdsmen from 2000 to 2012.
草地类型,研究期间该地类生态足迹占比呈明显的
上升趋势,从 2000 年的 19 8%上升到 2012 年的
29 0%,表明西藏农牧民生活目前仍以农牧产品消
费为主,并且牧业产业需求逐年增加,这无形中加大
了西藏草原的生态压力;其他土地类型的生态足迹
不大,仅林业在 2003和 2009年表现异常,其原因是
这两年木材消费量远高于其他年份(主要用于供暖
与建筑).
2000—2012年,西藏农牧民生态承载力呈下降
趋势,从 2000 年的 7. 49 hm2降到 2012 年的 6. 35
hm2,降幅达 15%,年下降率超过 1%(图 4).建立线
性模型 y= 7.576-0.097t(R2 = 0.995,P<0.01),式中,
y为生态承载力,t为年份.据此推算,2020 年西藏农
牧区的生态承载力将降至 5.53 hm2 .
2000—2012 年,西藏农牧民生态状况均为盈
余,但呈波动式下降趋势(图 5),说明当地农牧民的
生态状况正在由可持续发展向不可持续发展变化.
图 3 2000—2012年西藏农牧民各土地类型生态足迹
Fig. 3 Ecological footprint of various land types of Tibetan
farmers and herdsmen from 2000 to 2012.
2501 应 用 生 态 学 报 26卷
图 4 2000—2012年西藏农牧民生态承载力变化趋势
Fig. 4 Ecological carrying capacity change trend of Tibetan
farmers and herdsmen from 2000 to 2012.
图 5 2000—2012年西藏农牧民生态状况变化趋势
Fig. 5 Ecological status change trend of Tibetan farmers and
herdsmen from 2000 to 2012.
3 讨 论
2000—2012年,西藏全区人口数量和农牧民人
口数量均呈上升趋势,且全区人口的增长速度比农
牧民快.究其原因是西藏城镇化进程加快,农牧民剩
余劳动力向城镇转移.
2000 年,西藏农牧民人均生态足迹为 1. 03
hm2,低于我国西部省份的人均值,如 2001 年甘肃
省人均生态足迹为 1.37 hm2[25];且与东部区域相比
差距更大,如上海市 2003 年人均生态足迹为 2.64
hm2[26] .2000年西藏地区土地生态承载力为 7. 49
hm2,则明显高于甘肃省的人均生态承载力(0. 99
hm2).这是由于农牧民的消费水平仍然处于较低水
平,且西藏土地面积大、人口数量与内地省份相比较
少的缘故.
西藏农牧民的生态足迹以耕地类型占绝对主
体,2000 年占总足迹的 71. 2%,其次是草地 (占
19 8%),然后为林地,而化石能源用地和建筑用地
等所占比例很小,说明西藏农牧民仍然以从事农牧
业生产为主,其消费也主要为农牧产品;耕地的生态
承载力占总承载力的 8.0%,草地占 40.0%,说明西
藏农牧区用 8.0%的耕地承载力承担了 71.2%的农
牧民生物资源消费,说明西藏农区的生态压力比较
大、土地消耗较多,草地的生态盈余较多.细化到这 3
种土地类型中的具体消费指标可知,粮食、化肥、农
药、牛羊肉、羊毛、木材所占比重较大,与当地主要从
事农牧劳动、体能需求较大、而机械化生产普及较
差、仍处于粗放的生产模式以及高海拔的生活习惯
有关.
2000—2012年,西藏农牧民的生态足迹呈逐年
波动增加趋势,而生态承载力则呈线性下降趋势,说
明西藏生态经济虽然还有一定的盈余空间,但也表
现出不可持续的状态,可见加强西藏农牧业生态保
护与建设具有重要的现实意义.
2010年,西藏农牧民生态足迹与生态承载力分
别为 1.53和 6.52 hm2 .安宝晟等[27]计算的西藏生态
足迹与承载力分别为 0.83和 13.80 hm2 .两者差异较
大,分析原因:一是计算的主体不同;二是计算指标
体系不一样,本文将化肥、农药纳入计算,导致最终
生态足迹数值增加,同时将猪肉、禽蛋归结为耕地类
型,使得耕地足迹比重增加.
目前,西藏正面临生态环境恶化的严峻形势,由
于当地生态脆弱,不能走内地先污染后治理的错误
路线;同时,西藏农牧民属于少数民族,国家有相应
的民族政策.对此,应该制定有效的措施,特别是提
高农牧民农牧业生产的效率,贯彻化肥、农药的安全
使用标准,保证其科学合理生产,由粗放式逐渐转为
集约式发展;同时,应以可再生清洁能源替代木材供
暖,加大太阳能、风能等能源使用的宣传力度.
本文采用国内应用较多的综合法进行研究,在
均衡因子与产量因子的选择上易受主观因素影响,
并且欠缺对生态系统的完整考虑;另外,在研究过程
中,由于数据的取得存在一定困难,并不是所有的方
面都能被纳入计算.今后应采用量化的方法使均衡
因子与产量因子的选择标准化,并详细分析有可能
的影响因素,加大数据调查范围的广泛性以及提高
统计年鉴查阅的开放性,以保证最终能够得到更能
反映当地生态状况的结论.
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作者简介 赵忠瑞,女,1989 年生,硕士研究生.主要从事生
态足迹研究. E⁃mail: 18989041036@ 163.com
责任编辑 杨 弘
4501 应 用 生 态 学 报 26卷