全 文 ：第 34卷 第 1期 生 态 科 学 34(1): 142−147
2015 年 1 月 Ecological Science Jan. 2015

收稿日期: 2014-04-22; 修订日期: 2014-05-02
基金项目: 教育部人文社会科学青年基金项目(13YJCZH050); 四川省教育厅科研项目(12ZB127)
作者简介: 刘运伟(1982—), 男, 汉, 江西赣县人, 中科院成都山地所博士生, 西昌学院讲师, 主要研究方向为山区可持续发展, E-mail:yunweiliu@
sina.com

刘运伟, 赵亚玲, 廖仕梅. 基于生态足迹理论的欠发达民族山区生态安全动态研究——以四川凉山彝族自治州为例[J]. 生态
科学, 2015, 34(1): 142−147.
Liu Yunwei, Zhao Yaling, Liao Shimei . Dynamic analysis of ecological security based on ecological footprint in undeveloped and
national area——a case of Liangshan Yi Autonomous Prefecture in Sichuan province[J]. Ecological Science, 2015, 34(1): 142−147.

基于生态足迹理论的欠发达民族山区生态安全动态
研究——以四川凉山彝族自治州为例
刘运伟 1,2,3, 赵亚玲 2, 廖仕梅 2
1. 中国科学院成都山地灾害与环境研究所, 成都 610041
2. 西昌学院农业科学院, 西昌 615013
3. 中国科学院大学, 北京 100049

【摘要】 应用生态足迹的方法 , 引入生态压力指数 , 从时间序列的角度对凉山州的生态安全进行分析。结果表明 :
2004—2011 年, 凉山州人均生态足迹由 2004 年的 0.50666 hm2⋅cap–1, 增加到 2011 年的 0.59346 hm2⋅cap–1; 人均生态承
载力从 2004 年的 0.87343 hm2⋅cap–1, 降低到 2011 年的 0.71770 hm2⋅cap–1; 生态盈余值不断降低; 生态安全状态由安全
状态恶化为过渡状态。论文最后探讨了凉山州要确保生态安全, 实现可持续发展需努力的方向。

关键词：生态足迹; 生态承载力; 生态安全; 凉山州
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2015.01.021 中图分类号：F062.2 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2015)01-142-06
Dynamic analysis of ecological security based on ecological footprint in undeve-
loped and national area——a case of Liangshan Yi Autonomous Prefecture in
Sichuan province
LIU Yunwei1.2.3 , ZHAO Yaling2, LIAO Shimei 2
1. Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China
2. School of Agricultural Sciences of Xichang College, Xichang 615013, China
3. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Abstract: Based on the time series data, this paper evaluated the ecological security of Liangshan Prefecture with ecological
footprint method and ecological tension index. The results showed that: (1) from 2004 to 2011, in Liangshan Prefecture, the
per capita EF increased from 0.50666 hm2 to 0.59346 hm2, and the per capita EC reduced from 0.87343 hm2 to 0.71770 hm2;
(2) the ecological surplus was constantly reducing; (3) the ecological security status deteriorated into transition stage. In the
last part of this paper, the countermeasures for ecological security and sustainable development of Liangshan Prefecture were
also put forward.
Key words: ecological footprint; ecological capacity; ecological security; Liangshan Prefecture
1 期 刘运伟, 等. 基于生态足迹理论的欠发达民族山区生态安全动态研究——以四川凉山彝族自治州为例 143

1 前言
生态安全是指一个区域或人类社会生存和发展
所需的生态环境处于不受或少受破坏与胁迫的状
态。随着近年来植被退化、水土流失、生物多样性
减少等生态环境问题的不断严重, 生态安全问题已
成为影响人类生存与发展的全球性问题。区域生态
安全是区域可持续发展的前提与基础[1]。
目前, 在研究方法上, 国内外生态安全的评价
方法主要有景观生态学方法、综合指数法、生态系
统安全的综合评价法和生态安全承载力的评价方法
等 4 种[2], 其中又以生态安全承载力的评价方法运
用较多。而从研究区域来看, 国内生态安全的研究
涉及到跨行政区域、省、市、县等不同尺度[2–12] , 但
就某一特定类型区的研究则较少。
为此, 本文运用生态足迹理论对四川省凉山彝
族自治州(下简称凉山州)这样的欠发达民族山区进
行生态安全评价, 研究结果不仅可以填补研究区域
的空白, 还可以为实现民族山区的可持续发展提供
决策依据。
2 研究区概况
凉山州位于四川省西南部川滇交界处, 横断山
区东北部, 青藏高原东南部, 是中国西南云、贵、川
三省接壤地带“金三角”的腹心区域, 也是国家攀
西地区资源综合开发区的重要组成部分(图 1)。凉山
州地处川西南山地中亚热带季风气候区, 特殊的地
理环境和气候条件, 使其生物资源种类丰富, 品种
繁多, 粮食作物和经济作物单产高、质量优。同时
又因地处攀西古裂谷成矿带, 矿产资源十分丰富。
境内河流纵横, 水力资源丰富, 是名副其实的“水
电王国”。境内地貌复杂多样, 高山、深谷、平原、
盆地、丘陵相互交错, 生态环境十分脆弱, 自然灾
害频发。全州共辖 17 个县市, 面积 60423 km2, 有
汉、彝、藏、蒙古、纳西等 14 个世居民族, 是我国
最大的彝族聚居区, 是四川省民族类别和少数民族
人口最多的地区, 也是全国最为贫困的少数民族地
区之一。
3 研究方法
3.1 生态足迹模型
生态足迹(EF)是指任何已知人口(某个人、某城
市或某国家)的生态足迹是生产这些人口所消费的
所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物所
需要的生态生产总面积(包括陆地和水域)。自然所
能提供的为人类所利用的生态生产性土地面积则
为生态足迹的供给即生态承载力(EC)。生态承载力
与生态足迹之差即为生态盈余/赤字(ED)。具体计算
公式如下:
EF = N × ef = E × rj × ( )iaa∑ = N × rj ×
1
( / )
n
i i
i
c p
=
∑
(1)

图 1 四川省凉山州区位图
Fig. 1 Location of Liangshan prefecture, Sichuan province
144 生 态 科 学 34 卷

式中: EF 为区域生态足迹(hm2); N 为人口数, ef 为人
均生态足迹; ci 为 i 种商品的人均年消费量(kg); Pi 为
i 种消费商品的年平均生产能力(kg⋅hm–2); aai为人均
i 种交易商品折算的生物生产面积(hm2); i 为消费商
品和投入的类型; ri 为均衡因子。
EC = N × ec = N × rj × yj ×
6
1
j
j
a
=
∑ (2)
式中: EC 为区域总生态承载力(hm2); N 为人口数; ec
为人均生态承载力(hm2/人); aj为人均生物生产面积;
rj为均衡因子; yj 为产量因子。
ED= EC – EF (3)
目前, 国内在计算生态足迹时, 耕地和建筑用地
均衡因子为 2.8, 草地为 0.5, 水域为 0.2, 林地和化石
燃料皆为 1.1[13]; 产量因子则大多采用 Wackernagel
等对中国生态足迹计算时的取值, 耕地、建筑用地
均为 1.66, 草地 0.91, 水域为 1.0[14]。凉山州地处西
南山区, 相对于整个中国而言, 耕地中坡耕地比重
大, 建设用地中占用耕地的量相对较小, 因此需要
对凉山州耕地、建设用的地产量因子进行修正。修
正后的产量因子为: 耕地 1.24, 建筑用地 1.12, 草地
0.91, 水域为 1.0。
3.2 生态安全评价指数模型
区域生态安全的分析与评判一般采用生态安全
评价指数模型, 该模型的核心是通过计算生态压力
指数(T)来判定生态安全程度。生态压力指数的计算
公式为:
T=EF/EC (4)
生态压力指数越大, 说明该区域生态压力越大,
区域生态安全性越差。 据生态压力指数大小对生态
安全性等级进行划分, 具体对应关系见表 1。
4 结果与分析
根据上述生态足迹理论和相关计算模型, 结合
《凉山州土地利用总体规划(2006—2020)》和《凉山

表 1 基于生态压力指数的生态安全指标及等级划分[8]
Tab. 1 The division of ecological security index and grade
based on ecological tension index
安全等级 安全压力指数 安全状态
Ⅰ T＜0.5 理想状态
Ⅱ 0.5≤T≤0.8 安全
Ⅲ 0.8≤T≤1.0 过渡状态
Ⅳ T≥1.0 不安全
州统计年鉴(2005—2012)》统计的相关数据进行计算,
得出凉山州 2004 年到 2011 年的生态足迹、生态承
载力、生态赤字/盈余及其构成要素结果。因数据所
限, 本文生态足迹的计算仅包括生物资源消费和能
源消费两个方面。前者主要包括农产品、动物产品、
林产品、水产品等; 后者主要包括原煤、焦炭、天
然气、燃料油、原油、汽油、柴油和电力等。
4.1 人均生态足迹与生态承载力的动态分析
由表 2 可知, 凉山州人均生态足迹在 2004—
2011 年呈波动增加趋势。其中 2004—2005 年呈上
升趋势, 增幅为 0.02099 hm2; 2005—2006 年呈
现下降趋势, 降幅为 0.00699 hm2; 2006—2010 年,
人均生态足迹呈现逐年上升的趋势, 由 2006 年的
0.52066 hm2·cap–1增加到 2010 年的 0.60797 hm2·cap–1,
增幅达 0.8731 hm2, 增长率为 16.77%, 年平均增长率
为 3.35%; 而到 2010—2011 年人均生态足迹呈小幅
下降, 由 0.60797 hm2·cap–1降低为 0.59346 hm2·cap–1。
从生态足迹的组成结构分析来看, 在各类生态
生产性土地面积中, 凉山州的化石能源用地占用的
比例最大, 且 2004—2010 年呈现逐年上升趋势, 最
小值为 29.6%, 最大值达到 39.6%, 这主要是因为凉
山州第二产业高速发展, 导致化石能源的大量消
耗。其次是耕地、草地和水域, 其中, 草地在 2007
年以前呈下降趋势, 2007 年以后呈现上升趋势。耕
地和水域的变化存在增减波动性, 但变化幅度都不
是很大。草地与耕地所占面积相比较, 耕地面积远
大于草地面积, 说明凉山州人民对瓜果、蔬菜、粮
食等的需求较高。林地、草地占用面积的增加, 说
明凉山州人民生活水平在不断提高, 饮食结构开始
优化, 水果、牛羊肉、乳制品等的消费量不断增加。
建设用地面积不断增加, 表明凉山州城镇化建设在
稳步推进。
由表 3 可知, 从 2004 年起, 凉山州的人均生态
承载力以及各种类型生物生产性土地的承载力都
呈现缓慢降低的趋势, 主要是由于人口数量的增加
及土地开发任务艰巨(水土流失、草场退化等)、气
候变化、政府相关政策导致土地面积减少造成的。
在这 8 年间, 可用人均生态承载力(在人均生态承
载力的基础上扣除一定的生物多样性保护面积)从
0.87343 hm2·cap–1 减少到 0.71770 hm2·cap–1, 减幅为
0.15573 hm2, 减少率为17.83%, 年平均减少率为2.23%。
1 期 刘运伟, 等. 基于生态足迹理论的欠发达民族山区生态安全动态研究——以四川凉山彝族自治州为例 145

表 2 凉山州 2004—2011 年的人均生态足迹(hm2·cap–1)
Tab. 2 Per capita ecological footprint in Liangshan(2004-2011)(hm2·cap–1)
年份 耕地 林地 草地 水域 化石能源用地 建筑用地 人均生态足迹
2004 0.29534 0.00097 0.04361 0.00916 0.15585 0.00174 0.50666
2005 0.31413 0.00089 0.04111 0.00865 0.1611 0.00176 0.52765
2006 0.31592 0.00105 0.03791 0.00951 0.15417 0.00210 0.52066
2007 0.31349 0.00114 0.03766 0.01000 0.17244 0.00241 0.53714
2008 0.31511 0.00106 0.04037 0.01248 0.18823 0.00305 0.56030
2009 0.31024 0.00113 0.04059 0.01195 0.21868 0.00412 0.58671
2010 0.30831 0.00147 0.04081 0.01251 0.24047 0.00440 0.60797
2011 0.33309 0.00149 0.04464 0.01216 0.19693 0.00515 0.59346
表 3 凉山州 2004—2011 年的人均生态承载力(hm2·cap–1)
Tab. 3 Per capita ecological capacity in Liangshan(2004-2011)(hm2·cap–1)
年份 耕地 林地 草地 水域 建筑用地 人均生态承载力 可用人均生态承载力
2004 0.12560 0.76930 0.06202 0.01538 0.02023 0.99253 0.87343
2005 0.12162 0.74586 0.06004 0.01479 0.01977 0.96208 0.84663
2006 0.12029 0.73749 0.05948 0.01455 0.01974 0.95155 0.83763
2007 0.12138 0.72715 0.05857 0.01421 0.01960 0.94091 0.82800
2008 0.11479 0.70733 0.05691 0.01376 0.01924 0.91203 0.80259
2009 0.10872 0.67118 0.05396 0.01297 0.01847 0.86530 0.76146
2010 0.10729 0.66395 0.05330 0.01277 0.01826 0.85557 0.75290
2011 0.10539 0.65417 0.05262 0.01251 0.01815 0.81557 0.71770
注: 根据国际惯例, 将人均生态承载力扣除 12%的生物多样性保护面积即得可用人均生态承载力

4.2 生态盈余/赤字的动态分析
由表 4 可知, 凉山州生态足迹各组分中除耕地外
均为生态盈余, 但盈余量呈逐年减少的趋势。2004—
2011 年, 林地从 0.76833 hm2减少为 0.65268 hm2, 草地
从0.01841 hm2减少至0.00798 hm2, 水域从0.00622 hm2
减少至 0.00035 hm2, 建筑用地从 0.01849 hm2减少
为 0.013 hm2。耕地为生态赤字, 且赤字在不断增加。
主要原因在于随着经济的发展, 凉山州人口增长,
资源开发程度加深, 城镇化进程加快, 对土地的开
发利用也随之扩大, 耕地资源被用作建筑用地。
由表 5 可知, 凉山州 2004—2011 年的人均生态
盈余的绝对值在逐年减少, 尤其是近年来减少速率在
逐渐增大。2004 年人均生态盈余为 0.36677 hm2·cap–1,
到 2011 年则减为 0.12424 hm2·cap–1, 人均生态盈余
表 4 凉山州 2004—2011 年生态足迹各组分生态盈余(赤字)动态变化(hm2·cap–1)
Tab. 4 Dynamic change of ecological surplus/deficit in components of ecological footprint in Liangshan(2004-2011)
年份 耕地 林地 草地 水域 建筑用地
2004 –0.16974 0.76833 0.01841 0.00622 0.01849
2005 –0.19251 0.74497 0.01893 0.00614 0.01801
2006 –0.19563 0.73644 0.02157 0.00504 0.01764
2007 –0.19211 0.72601 0.02091 0.00421 0.01719
2008 –0.20032 0.70627 0.01654 0.00128 0.01619
2009 –0.20152 0.67005 0.01337 0.00102 0.01435
2010 –0.20102 0.66248 0.01249 0.00026 0.01386
2011 –0.22770 0.65268 0.00798 0.00035 0.01300
146 生 态 科 学 34 卷

表 5 凉山州 2004—2011年人均生态足迹人均生态承载力与
生态安全动态表化
Tab. 5 Dynamic change of per capita ecological footprint,
per capita ecological capacity and ecological security in Liang-
shan Prefecture (2004—2011)
年份 人均生态足迹 人均生态 承载力
人均生态盈
余/赤字
生态压
力指数
2004 0.50666 0.87343 0.36677 0.58008
2005 0.52765 0.84663 0.31898 0.62324
2006 0.52066 0.83763 0.31697 0.62159
2007 0.53714 0.82800 0.29086 0.64872
2008 0.56030 0.80259 0.24229 0.69812
2009 0.58671 0.76146 0.17475 0.77051
2010 0.60797 0.75290 0.14493 0.80750
2011 0.59346 0.71770 0.12424 0.82689

减少了 0.24253 hm2·cap–1, 说明凉山州居民利用自然
资源的强度与力度在逐渐增大。凉山州总体处于生
态盈余, 即生态环境处于较安全的状态, 自然的供
给能力大于人类对自然的索取能力, 生态经济发展
处于可持续发展的状态。但盈余量在快速减少, 说
明必须重视发展对生态带来的压力。
4.3 生态安全动态分析
根据表 5 中的生态压力指数值, 绘制凉山州
2004—2011 年生态压力动态变化图(图 2)。由图 2
及表 5可知, 凉山州的生态压力指数呈持续上升的趋
势, 从 2004 年的 0.58008 增加为 2011 年的 0.82689,
8 年内增加了 42.55%。生态安全状态也由安全状态
逐渐变为过渡状态。若不对现在的发展模式加以改
变, 凉山州的生态安全状态将很快由过渡状态变为
不安全状态。
5 结论与讨论
通过对凉山州 2004—2011 年的人均生态足迹
与人均生态承载力的计算, 对其生态安全进行了动

图 2 凉山州生态压力指数变化
Fig. 2 The change of Liangshan prefecture ecological
tension index
态分析, 得出以下结论:
(1) 2004—2011 年, 凉山州的人均生态足迹呈
逐年升高的趋势, 人均生态承载力在逐年降低, 人
均生态盈余由 2004 年的 0.36677 hm2·cap–1, 降低到
2011 年的 0.12424 hm2·cap–1。一方面, 凉山州城市化
进程在加快导致建筑面积不断增加, 第二、三产业
快速发展以及人们生活消费水平的提高等共同导致
了人均生态足迹的不断增加 ; 另一方面 , 2004—
2011 年, 凉山州人口处于逐年增加状态, 生物资源
及能源的消耗量也随之增多, 但提供这些消耗能源
的土地却得不到相应的补充, 从而使得人均生态承
载力逐渐下降。
(2) 目前凉山州现阶段还处于生态盈余状态,
但生态盈余的值在逐年减小。若要维持这种生态盈
余状态, 必须一方面逐步降低凉山州地区的人均生
态足迹, 充分有效的利用现有资源, 严格控制人口
的增长, 提高人口素质; 另一方面, 采用先进的科
学技术, 提高单位面积资源生产量和效率, 提高土
地生态承载力, 改变人们生活消费和生产方式, 减
少不必要的浪费, 建立节约、高效型的生产和消费
体系。
(3) 凉山州生态安全状态由安全状态逐渐变
为过渡状态。若不对现在的发展模式加以改变, 凉
山州的生态安全状态将很快由过渡状态变为不安
全状态。
(4) 由于数据来源的有限性, 本文凉山州生态
足迹的计算分析只是统计和计算了人类消费部分和
能源消费项目, 水资源、木材、化工产品等其他资
源未计算在内。同时, 因统计年鉴的局限性, 目前也
无法准确获得人类消耗的所有生物和能源统计数
据。所以, 本文计算的人均生态足迹是凉山州生态
足迹的最小值。另外, 由于州级研究区域属于微观
系统, 它与外界存在一定的物质能量的交换, 因无
法获取足够的数据进行分析, 可能会使最后的结果
与实际值有偏差。另外, 目前基于生态足迹理论的
生态压力指数概念及等级划分标准尚未统一,基于
生态足迹理论如何科学合理的评价区域生态安全也
仍需进一步研究。
未来凉山州要确保生态安全, 实现可持续发展,
需要在以下几方面做出努力: (1)必须走新型工业化
1 期 刘运伟, 等. 基于生态足迹理论的欠发达民族山区生态安全动态研究——以四川凉山彝族自治州为例 147

道路, 合理安排工业布局; 建设循环经济型工业园
区, 倡导循环经济。(2)提高能源利用效率, 充分利用
凉山州丰富的太阳能与风能, 从而减少化石能源的
消耗。(3)充分利用凉山州良好地农业生产条件, 引
进新的科学技术提高单位面积的生产性土地的生物
产量。(4)合理利用土地资源, 落实好退耕还林、退
耕还草政策, 减少水土流失。
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