全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 33 卷 第 6 期摇 摇 2013 年 3 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
专论与综述
基于遥感技术的森林健康研究综述 高广磊,信忠保,丁国栋,等 (1675)…………………………………………
Agent农业土地变化模型研究进展 余强毅,吴文斌,杨摇 鹏,等 (1690)…………………………………………
个体与基础生态
辽东湾北部近海沙蜇的动态分布 王摇 彬,秦宇博,董摇 婧,等 (1701)……………………………………………
口虾蛄 proPO基因全长 cDNA的克隆与组织表达 刘海映,刘连为,姜玉声,等 (1713)…………………………
中缅树鼩头骨及下臼齿几何形态与环境的关系 朱万龙,贾摇 婷,黄春梅,等 (1721)……………………………
亚热带 3 种树种凋落叶厚度对其分解速率及酶活性的影响 季晓燕,江摇 洪,洪江华,等 (1731)………………
浙北地区常见绿化树种光合固碳特征 张摇 娇,施拥军,朱月清,等 (1740)………………………………………
两种高质牧草不同生育期光合生理日变化及光响应特征 郭春燕,李晋川,岳建英,等 (1751)…………………
基于 WOFOST作物生长模型的冬小麦干旱影响评估技术 张建平,赵艳霞,王春乙,等 (1762)………………
基于线粒体 DNA控制区的斑翅草螽不同地理种群遗传分化研究 周志军,尚摇 娜,刘摇 静,等 (1770)………
圈养尖吻蝮雌体大小、窝卵数和卵大小之间的关系 胡明行,谭群英,杨道德 (1778)……………………………
应用寄生蜂和不育雄虫防控田间橘小实蝇 郑思宁,黄居昌,叶光禄,等 (1784)…………………………………
青蒿素对外生菌根真菌化感效应 李摇 倩,袁摇 玲,王明霞,等 (1791)……………………………………………
种群、群落和生态系统
海湾生态系统健康评价方法构建及在大亚湾的应用 李纯厚,林摇 琳,徐姗楠,等 (1798)………………………
上升流和水团对浙江中部近海浮游动物生态类群分布的影响 孙鲁峰,柯摇 昶,徐兆礼,等 (1811)……………
半干旱区生态恢复关键生态系统识别———以内蒙古自治区和林县为例
彭摇 羽,高摇 英,冯金朝,等 (1822)
…………………………………………
……………………………………………………………………………
太岳山油松人工林土壤呼吸对强降雨的响应 金冠一,赵秀海,康峰峰,等 (1832)………………………………
重庆酸雨区马尾松林凋落物特征及对干旱胁迫的响应 王轶浩,王彦辉,于澎涛,等 (1842)……………………
景观、区域和全球生态
城市典型水域景观的热环境效应 岳文泽,徐丽华 (1852)…………………………………………………………
外来树种桉树引种的景观生态安全格局 赵筱青,和春兰 (1860)…………………………………………………
基于耕地生态足迹的重庆市耕地生态承载力供需平衡研究 施开放,刁承泰,孙秀锋,等 (1872)………………
大气 CO2 浓度升高对稻田根际土壤甲烷氧化细菌丰度的影响 严摇 陈,许摇 静,钟文辉,等 (1881)…………
资源与产业生态
基于可变模糊识别模型的海水环境质量评价 柯丽娜,王权明,孙新国,等 (1889)………………………………
亚热带养殖海湾皱瘤海鞘生物沉积的现场研究 闫家国,齐占会,田梓杨,等 (1900)……………………………
黄土高原典型苹果园地深层土壤氮磷钾养分含量与分布特征 张丽娜,李摇 军,范摇 鹏,等 (1907)……………
旱作农田不同耕作土壤呼吸及其对水热因子的响应 张丁辰,蔡典雄,代摇 快,等 (1916)………………………
商洛低山丘陵区农林复合生态系统中大豆与丹参的光合生理特性 彭晓邦,张硕新 (1926)……………………
外源油菜素内酯对镉胁迫下菊芋幼苗光合作用及镉富集的调控效应 高会玲,刘金隆,郑青松,等 (1935)……
基于侧柏液流的测定对 Granier原始公式系数进行校正 刘庆新,孟摇 平,张劲松,等 (1944)…………………
研究简报
湿地自然保护区保护价值评价方法 孙摇 锐,崔国发,雷摇 霆,等 (1952)…………………………………………
干热河谷印楝和大叶相思人工林根系生物量及其分布特征 高成杰,唐国勇,李摇 昆,等 (1964)………………
海滨沙滩单叶蔓荆对沙埋的生理响应特征 周瑞莲,王摇 进,杨淑琴,等 (1973)…………………………………
宁夏贺兰山、六盘山典型森林类型土壤主要肥力特征 姜摇 林,耿增超,张摇 雯,等 (1982)……………………
学术争鸣
小兴安岭十种典型森林群落凋落物生物量及其动态变化 侯玲玲,毛子军,孙摇 涛,等 (1994)…………………
中国生态学学会 2013 年学术年会征稿通知 (2002)………………………………………………………………
第七届现代生态学讲座、第四届国际青年生态学者论坛通知 (玉)………………………………………………
中、美生态学会联合招聘国际期刊主编 (印)………………………………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*328*zh*P* ￥ 90郾 00*1510*34*
室室室室室室室室室室室室室室
2013鄄03
封面图说: 亭亭玉立的白桦树———白桦为落叶乔木,可高达 25m,胸径 50cm。 其树冠呈卵圆形,树皮白色,纸状分层剥离;叶三
角状、卵形或菱状卵形;花单性,雌雄同株。 白桦树喜光,耐严寒,对土壤适应性强,喜酸性土,沼泽地、干燥阳坡及湿
润阴坡都能生长。 常与红松、落叶松、山杨、蒙古栎混生。 白桦的天然更新好,生长较快,萌芽强,在人为的采伐迹地
或火灾、风灾等自然损毁的迹地里,往往由白桦首先进入,为先锋树种,而形成白桦次生林。 白桦分布甚广,我国大、
小兴安岭及长白山均有成片纯林,在华北平原和黄土高原山区、西南山地亦为阔叶落叶林及针叶阔叶混交林中的常
见树种。
彩图及图说提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 33 卷第 6 期
2013 年 3 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 6
Mar. ,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金(XDJK2011C025);贵州省科学技术基金(20112033)
收稿日期:2012鄄11鄄23; 摇 摇 修订日期:2013鄄01鄄14
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: diaoct@ swu. edu. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201211231662
施开放,刁承泰,孙秀锋,左太安基于耕地生态足迹的重庆市耕地生态承载力供需平衡研究.生态学报,2013,33(6):1872鄄1880.
Shi K F,Diao C T,Sun X F, Zuo T A. Ecological balance between supply and demand in Chongqing City based on cultivated land ecological footprint
method. Acta Ecologica Sinica,2013,33(6):1872鄄1880.
基于耕地生态足迹的重庆市耕地
生态承载力供需平衡研究
施开放1,刁承泰1,2,*,孙秀锋1,3,左太安1
(1. 西南大学地理科学学院, 重庆摇 400715 ;2.西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆摇 400715;
3. 西南大学园艺园林学院,重庆摇 400715)
摘要:以耕地生态承载力供需关系为切入点,应用耕地生态足迹模型和 GIS方法,在修正了 Wackernagel提出的耕地产量因子的
基础上,构建耕地生态承载力供需平衡指数,以 2009 年为例,对重庆市的耕地生态承载力供需平衡状况进行了系统的评价。 结
果表明:(1)重庆市耕地生态承载力供需空间分布表现出较为明显的不平衡性,总体上从东到西呈现出从富裕到严重超载的空
间分布态势,且耕地生态超载区与主城区分布具有较好的吻合性;(2)就县(区)数量而言,重庆市耕地生态赤字区最大,其次是
耕地生态盈余区和耕地生态平衡区;就人口数量而言,同样是耕地生态赤字区最大,其次是耕地生态平衡区和耕地生态盈余区;
就土地面积而言,耕地生态盈余区最大,其次是耕地生态平衡区,耕地生态赤字区面积最小。 重庆市约 3 / 5 的人口分布在约
4 / 5 表现为耕地生态平衡或盈余的土地面积上,而约 2 / 5 的人口集中分布在约 1 / 5 表现为耕地生态赤字的土地面积上。 可为重
庆市的区域耕地生态安全预警、土地利用总体规划以及区域可持续发展提供科学依据和决策支持。
关键词:耕地;生态足迹;生态承载力;供需平衡;重庆市
Ecological balance between supply and demand in Chongqing City based on
cultivated land ecological footprint method
SHI Kaifang1,DIAO Chengtai1,2,*,SUN Xiufeng1,3, ZUO Taian1
1 College of Geographical Sciences, Southwest University, Chongqing 400715, China
2 Key Laboratory of Eco鄄environments in Three Gorges Reservior Region, Ministry of Education, Southwest University, Chongqing 400715, China
3 Horticulture and Landscape College, Southwest University, Chongqing 400715, China
Abstract: In order to construct the indicators of the balance between supply and demand of the cultivated land ecological
carrying capacity, basing on the relation of the cultivated land ecological carrying capacity supply and demand, applying the
model of “Cultivated Land Ecological Footprints Method冶 and the method of GIS and considering the factors of cultivated
land production revised by Wackernagel, taking the data of the of 2009 as an example, and then made a systematic
evaluation of the balance between supply and demand of the cultivated land ecological carrying capacity of Chongqing. The
results indicated that: (1) at the aspect of space: the supply鄄demand balance of cultivated land ecological carrying capacity
of Chongqing city is imbalanced, ranged from significant overloading to affluence from east to west, and the area of
overloading coincide with Chongqing Main City; (2) at the number of counties or districts: the most cultivated land
ecological deficit area is Chongqing Main City, then the affluent and balanced areas; (3) as the number of population: it忆s
the same situation as the number of counties or districts; (4) as the proportion of the land: the affluent area is the most
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rate, then the balanced and deficit areas. According to the results, 3 / 5 of the population in Chongqing lived on the 4 / 5 of
the affluent or balanced cultivated land, and the other 2 / 5 of the population distributed on the 1 / 5 ecological deficit
cultivated land. All in all, the research can provide the ecological security of the area cultivated land, the overall plan of
land use and sustainable development of the area land with scientific evidence and decision support.
Key Words: cultivated land; ecological footprint; ecological carrying capacity; supply鄄demand balance; Chongqing city
在社会城市化和经济工业化进程迅速发展,地区经济结构和生态环境结构发生系列变化的情况下,探索
可持续发展之路以及可持续发展评价已经成为当今社会研究的热点。 人类社会要取得发展的可持续性,就必
须维持自然资产的存量及其可持续利用。 只要人类对自然系统的压力处于地球生态系统的承载力范围内,地
球生态系统就是安全的、人类经济社会的发展就处于可持续的范围内[1]。 “生态足迹冶的概念由 Rees 和
Wackernagel等于 1992 年首次提出后[2鄄3],因其视角的新颖性引起了国内外学者的关注。 该指标提供了一个
核算全球、国家以及地区的自然资本利用框架,通过测算人类社会对自然生态服务的需求与自然所能提供的
生态服务之间的差距,就可以了解人类社会对生态系统的利用状况,可以在全球、国家和地区尺度上比较人类
社会对自然的消费量和自然资本的承载量。 国内外学者采用生态足迹模型对不同地区进行了大量的案例研
究[4鄄7],事实证明生态足迹测定方法是一种富有成效的定量研究特定区域可持续发展状态的方法[8]。 近年
来,一些学者将生态足迹理论应用到单项土地类型(耕地)进行了深入研究,而针对耕地进行的区域性研究多
集中于中东部省市[9鄄10],而关于西南地区省市尤其是重庆市的研究则很少,且这些研究成果往往只是表达了
简单的耕地生态盈亏关系[11鄄12]或者耕地生态足迹、耕地生态承载力的构成变化[13鄄14],没有体现耕地生态供
需平衡状况程度或水平。 因此,本研究以耕地生态承载力供需关系为切入点,应用耕地生态足迹模型和 GIS
方法,开展重庆市耕地生态承载力供需平衡研究,从耕地生态承载力供需关系角度研究生态安全和耕地保护
问题,对于维持重庆市耕地生态系统的完整性和稳定性,维持耕地生态系统的健康与服务功能的可持续性,最
终促进重庆市耕地资源的可持续利用,人口和环境协调发展具有很强的实践意义。 该研究可为重庆市的耕地
生态安全预警、土地利用总体规划以及区域可持续发展提供科学依据和决策支持。
1摇 研究区概况
重庆市位于我国西南部,是中西部地区唯一的直辖市,东与湖北省、湖南省为邻,南与贵州省相连,西以四
川省为界,北与陕西省接壤,地跨东经 105毅17忆—110毅11忆、北纬 28毅10忆—32毅13忆之间。 重庆市位于我国地形第
二级台阶上的鄂西山地和川东平行岭谷区,境内地貌类型复杂多样,以中低山和丘陵为主。 平坝和台地占幅
员面积的 10% ,多分布在江河沿岸,丘陵占 64% ,多分布在中部和西部,山地占 26% ,多分布在南部和北部。
主要土壤类型有水稻土、黄壤、石灰土、紫色土等,其中,紫色土是全市分布面积最广的土壤类型。 全市地处中
纬度,属湿润亚热带季风气候,多年平均气温 15—18 °C,多年平均降雨量为 1150. 26 mm,表现出明显的年、季
变化。 全市幅员面积 8. 23 万 km2,东西宽 470 km,南北长 450 km,现辖 40 个区县。 2009 年,全市总人口(户
籍人口)为 3275. 61 万人,其中农业人口 2326. 92 万人,占总人口比重的 71. 04% ,人均地区生产总值为 2. 29
万元。 耕地总面积为 2438387. 11 hm2,人均耕地 0. 0744 hm2(1. 12 亩 /人),人地矛盾突出。
2摇 研究方法与数据来源
2. 1摇 耕地生态承载力供需平衡模型
2. 1. 1摇 需求模型:耕地生态足迹计算与分析
生态足迹的计算基于以下事实:(1)人类可以确定自身消费的绝大多数资源及其所产生的废弃物的数
量;(2)这些资源和废弃物流能转换成相应的生物生产面积。 因此,任何已知人口(一个国家、一个地方或某
个个人)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物
生产总面积(包括陆地和水域) [15]。 耕地作为生态足迹模型的六大类生产型土地之一,根据生态足迹的定义
3781摇 6 期 摇 摇 摇 施开放摇 等:基于耕地生态足迹的重庆市耕地生态承载力供需平衡研究 摇
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和计算方法,耕地生态足迹是指生产其消费的资源和吸纳其消费引起的废弃物所需要的耕地资源的空间面
积。 它通过测量人类对耕地生态服务的需求与区域所能提供的耕地生态服务之间的差距来比较人类对耕地
资源的消费量和耕地资源的承载量。 具体计算公式如下:
EF = N 伊 ef (1)
ef =移
n
i = 1
rAi =移
n
i = 1
ri
C i
P i
(2)
式中,EF为区域耕地总生态足迹;N为区域总人口数;ef为区域人均耕地生态足迹;i 为消费项目类型;r 为耕
地均衡因子;Ai 为区域人均第 i种消费项目折算的的生物生产性耕地面积;C i 为第 i 种消费项目的区域人均
消费量;P i 为第 i种消费项目的全球平均生产力。 对重庆市的耕地生态足迹和耕地生态承载力进行计算和分
析,研究将涉及到耕地的生物产品主要有:稻谷、小麦、玉米、大豆、油料、糖料(甘蔗)、蔬菜。 由于均衡因子在
长期时间序列中只会发生轻微的调整[16],因此,采用 Wackernagel等[16]于 2004 年修改后的均衡因子:耕地为
2. 17。
2. 1. 2摇 供给模型:耕地生态承载力计算与分析
耕地生态承载力是区域内真正拥有的生物生产性耕地面积,是一种真实的耕地面积,反映了耕地生态系
统对人类活动的供给程度。 耕地生态承载力计算公式为:
EC = N 伊 ec (3)
ec = a 伊 r 伊 y (4)
式中,EC为区域耕地总生态承载力;ec为区域人均耕地生态承载力;a 为人均耕地生物生产性土地面积;y 为
耕地产量因子。 对于耕地产量因子,大多数学者采用的是 Wackernagel等在计算中国生态足迹时所采用的产
量因子,即耕地为 1. 66[17]。 由于重庆市地处我国西南丘陵山区,四川盆地东部,相对于整个中国而言,耕地面
积相对较小,因此需要对耕地的产量因子进行修正。 其中作物的产量因子是平均产量与全球平均产量的比
值[18],而耕地的产量因子是由不同耕地类型产量因子加权计算所得。 本研究以 2009 年重庆市相关数据为
例,对耕地产量因子进行了修正,如表 1 所示。 此外,原生态足迹模型在计算生态承载力时,在总生物生产性
面积中扣除 12%作为生物多样性保护地[19]。 按照世界环境与发展委员会《我们共同的未来》建议,在总生物
生产性面积中扣除 12%作为生物多样性保护地,而本研究在这里只研究耕地这一单一的生物生产性土地类
型,由于重庆市耕地总面积占其土地总面积的 30%左右,因此,出于各方面谨慎考虑,在参考相关专家建议的
基础上,结合重庆市的实际情况,在耕地面积中扣除 3. 5%作为生物多样性保护地。
表 1摇 2009 年重庆市耕地产量因子计算结果
Table 1摇 The result of cultivated land yield factors in Chongqing City in 2009
项目
Types
稻谷
Rice
小麦
Wheat
玉米
Corn
大豆
Soybean
油料
Oil鄄bearing
糖料(甘蔗)
Suger
(Sugercane)
蔬菜
Vegetables
年产量 Annual production / 104 t 511. 30 51. 68 244. 45 17. 04 40. 54 11. 57 1177. 45
种植面积 Crop area / 103hm2 682. 04 168. 21 459. 12 85. 94 237. 03 3. 07 552. 23
平均产量 Average yield / (kg / hm2) 7497 3072 5324 1948 1710 37689 21043
全球平均产量 Average yield of world / (kg / hm2) 4204 3025 5122 2249 1856 69865 18000
作物产量因子 Factor of crop yield 1. 78 1. 02 1. 04 0. 87 0. 92 0. 54 1. 17
占总耕地面积比重
Proportion of total cultivated land / % 31. 18 7. 69 20. 99 3. 93 10. 83 0. 14 25. 24
耕地产量因子
Factor of cultivated land 1. 28
2. 1. 3摇 供需平衡模型:耕地生态承载力供需平衡指数
在对重庆市耕地生态供给和需求状况进行研究的基础上,本研究引入耕地生态承载力供需平衡指数
4781 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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(EI)对区域耕地生态供需平衡关系进行研究。 EI是指区域人均耕地生态足迹和人均耕地生态承载力之间的
比值,反映了耕地生态资源供给和需求关系:
EI = ef
ec
(5)
当 ef大于 ec时,说明人类对耕地生态系统需求大于耕地生态系统供给,表现为区域的耕地生态赤字。 当
ef等于 ec时,说明人类对耕地生态系统需求等于耕地生态系统供给,表现为区域的耕地生态平衡。 当 ef小于
ec时,说明人类对耕地生态系统需求小于耕地生态系统供给,表现为区域的耕地生态盈余。 因此,根据 EI 的
大小关系,可以将重庆市的耕地生态承载力供需平衡划分为耕地生态赤字区、耕地生态平衡区、耕地生态盈余
区 3 种类型区。 理论上,当 ef等于 ec时(即 EI等于 1),区域表现为耕地生态平衡,但鉴于现实中这种情况较
少,因此,本研究将范围上下浮动 0. 2 作为平衡区,即 EI 介于 0. 8—1. 2 为耕地生态平衡区,EI 小于等于 0. 8
为耕地生态盈余区,EI大于 1. 2 为耕地生态赤字区。 最后,分别根据耕地生态赤字区、耕地生态平衡区和耕
地生态盈余区 EI值的范围,依据其与平均值的关系作为判定赤字或盈余的差异程度,将耕地生态承载力供需
平衡进一步划分为 8 个二级级别,具体评价标准如表 2 所示。
表 2摇 基于 EI的重庆市耕地生态承载力供需平衡分级评价标准
Table 2摇 The evaluation criteria based on index of cultivated land ecological carrying capacity for cultivated land ecological carrying capacity
supply and demand balance
类型
Types
耕地生态承载状况
Cultivated land ecologica carrying situation EI
耕地生态赤字 严重超载 EI>1. 8
Cultivated land ecological deficit 过载 1. 5
2. 2摇 研究数据来源
重庆市稻谷、小麦、玉米、大豆、油料、糖料(甘蔗)、蔬菜以及人口、DGP、其他自然地理状况数据来源于
2010 年《重庆统计年鉴》、《2009 年重庆市国民经济和社会发展统计公报》和重庆市各区县统计年鉴;全球稻
谷、小麦、玉米、大豆、油料、糖料(甘蔗)、蔬菜等相关数据来源于 2010 年《国际统计年鉴》;2009 年重庆市耕地
资源数据和行政区划图等相关数据均来源于重庆市国土资源与房屋管理局。
3摇 结果与分析
3. 1摇 重庆市耕地生态足迹评价
2009 年重庆市县(区)均总耕地生态足迹为 202121 hm2,人均耕地生态足迹为 0. 25 hm2。 依据和重庆市
县(区)均总耕地生态足迹、人均耕地生态足迹的比值大小,本研究将重庆市 40 个县(区)的总耕地生态足迹
和人均耕地生态足迹分为 5 类(图 1)。 研究结果表明,重庆市分县(区)总耕地生态足迹和人均耕地生态足迹
均为低值区占主体,总耕地生态足迹高值区主要集中于一小时经济圈内的渝中区、大渡口区、江北区、合川区、
江津区等县(区)以及渝东北翼的万州区(图 1);而人均耕地生态足迹高值区亦分布于一小时经济圈内的渝
中区、沙坪坝区、北碚区等主城区的八大县(区)(巴南区除外)以及渝东北翼的万州区(图 1)。 总体来看,重
庆市各个县(区)的总耕地生态足迹和人均耕地生态足迹的分布具有很好的空间一致性。 这是因为人均耕地
生态足迹大的区县不仅仅社会经济发展水平较高,而且往往分布着较多的人口,导致其总耕地生态足迹更大。
从表 3 中可以看出,重庆市一小时经济圈的县(区)均总耕地生态足迹、总人口以及人均耕地生态足迹均大于
5781摇 6 期 摇 摇 摇 施开放摇 等:基于耕地生态足迹的重庆市耕地生态承载力供需平衡研究 摇
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渝东北翼和渝东南翼(重庆市一小经济圈主要包括渝中区、大渡口区、江北区、沙坪坝区、九龙坡区、南岸区、
北碚区、渝北区、巴南区、万盛区、双桥区、涪陵区、长寿区、江津区、合川区、永川区、南川区、綦江县、潼南县、铜
梁县、大足县、荣昌县和璧山县 23 个区县;渝东北翼主要包括万州区、梁平县、城口县、丰都县、垫江县、忠县、
开县、云阳县、奉节县、巫山县和巫溪县 11 个区县;渝东南翼主要包括黔江区、武隆县、石柱县、秀山县、酉阳县
和彭水县 6 个区县。)。
图 1摇 重庆市分县(区)总耕地生态足迹和人均耕地生态足迹
Fig. 1摇 Evaluation of total cultivated land ecological footprint and footprint per capita of Chongqing City at county level
表 3摇 重庆市一小时经济圈、渝东北翼、渝东南翼县(区)均总耕地生态足迹、总人口以及人均耕地生态足迹比较
Table 3摇 Comparison of EF, population and ef in One鄄Hour Economic Circle, Northeast and Southeast of Chongqing City
区域 Area EF均值 / hm
2
EF Mean value
总人口 / 104 人
The total population
ef 均值 / (hm2 /人)
ef Mean value
一小时经济圈 One鄄Hour Economic Circle 223047 1829. 44 0. 30
渝东北翼 Northeast of Chongqi 200041 1083. 84 0. 19
渝东南翼 Southeast of Chongqi 125721 362. 33 0. 21
3. 2 重庆市耕地生态承载力评价
2009 年重庆市县(区)均总耕地生态承载力为 169321 hm2,人均耕地生态承载力为 0. 20 hm2。 同样的,根
据与重庆市均值比重大小,分 5 类对其空间分布格局进行展示(图 2)。 重庆市总耕地生态承载力高值区分布
比较分散,三大区域(一小时经济圈、渝东北翼、渝东南翼)的县(区)均有分布(图 2),而人均耕地生态承载力
高值区则主要分布于渝东南翼的武隆县、彭水县、黔江区等县(区),低值区则主要集中于主城区的八大县
(区)(巴南区除外)以及万盛区、双桥区。 分县(区)人口分布的差异性是造成总耕地生态承载力和人均耕地
生态承载力空间分布不尽匹配的主要原因。 总耕地生态承载力高值区往往居住着较多的人口,导致其总耕地
生态承载力较高;虽然都市区的八大县(区)以及万盛区、双桥区的人口密度较高,但是由于其人均耕地生态
承载力非常小(渝中区甚至没有耕地),所以造成其总耕地生态承载力不高;而渝东南翼的武隆县、彭水县、黔
江区等县(区)虽然人口密度不大,但人均耕地生态承载力极高,导致其同样成为总耕地生态承载力高值区。
3. 3摇 重庆市耕地生态承载力供需平衡评价
在分析重庆市耕地生态供需平衡的基础上,根据耕地生态承载供需平衡指数(EI)和分级标准,对重庆市
分县(区)耕地生态承载状况进行研究,如表图 3 和表 4 所示。
依据重庆市分县(区)人均耕地生态供需平衡比所反映出的区域耕地生态盈亏空间格局来看,就县(区)
个数而言,耕地生态赤字区最多,共有县(区)16 个,占全市总县(区)个数的 40% ;耕地生态盈余区次之,共有
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图 2摇 重庆市分县(区)总耕地生态承载力和人均耕地生态承载力
Fig. 2摇 Evaluation of total cultivated land ecological carrying capacity and cultivated land carrying capacity per capita of Chongqing City at
county level
图 3摇 重庆市耕地生态承载力供需平衡空间格局
摇 Fig. 3 摇 Spatial patterns of cultivated land ecological carrying
capacity supply and demand balance of Chongqing City
县(区)13 个,占全市总县(区)个数的 32. 50% ;耕地生
态平衡区最少,共有县(区)11 个,占全市总县(区)个
数的 27. 50% 。 就所容纳的人口数来看,耕地生态赤字
区同样最多,容纳人口 1203. 57 万人,约占全市总人口
数的 36. 74% ;耕地生态平衡区次之,容纳人口 1160. 98
万人,约占全市总人口数的 35. 44% ;耕地生态盈余区
最少,容纳人口 911. 06 万人,约占全市总人口数的
27郾 81% 。 而就土地面积来看,耕地生态盈余区最大,约
40326 km2,约占全市土地总面积的 49. 02% ;耕地生态
平衡区次之,约 25441 km2,约占全市土地总面积的
30郾 92% ;耕地生态赤字区最少,约 16502 km2,约占全市
土地总面积的 20. 06% 。
(1)耕地生态赤字区
共有 16 个县(区),人口、土地面积分别占全市总
人口、土地总面积的 36. 74%和 20. 06% 。 其中:严重超
载区,包括县(区)10 个,占全市总县(区)个数的 25. 00% ,人口 690. 89 万人,约占全市总人口的 21. 09% ,土
地面积 7089 km2,约占全市土地总面积的 8. 62% ,主要分布于一小时经济圈内的主城区的八大县(区)、双桥
区以及渝东北翼的万州区;从空间分布来看,耕地生态严重超载区与主城区分布具有较好的吻合性。 这些地
区人口密度大,城市化水平和工业化程度高,加上耕地资源较少,因此导致其耕地生态足迹远远大于耕地生态
承载力。 过载区,包括县(区)2 个,占全市总县(区)个数的 5. 00% ,人口 137. 24 万人,约占全市总人口的
4郾 19% ,土地面积 2138 km2,约占全市土地总面积的 2. 60% ,主要分布于一小时经济圈内的主城区的万盛区
和永川区;超载区,包括县(区)4 个,占全市总县(区)个数的 10. 00% ,人口 375. 44 万人,约占全市总人口的
11郾 46% ,土地面积 7275 km2,约占全市土地总面积的 8. 84% ,主要分布于一小时经济圈内的长寿区、涪陵区、
巴南区和荣昌县。
(2)耕地生态平衡区
共有 11 个县(区),人口、土地面积分别占全市总人口、土地总面积的 35. 44%和 30. 92% 。 其中:临界超
7781摇 6 期 摇 摇 摇 施开放摇 等:基于耕地生态足迹的重庆市耕地生态承载力供需平衡研究 摇
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载区,包括县(区)2 个,占全市总县(区)个数的 5. 00% ,人口 303. 43 万人,约占全市总人口的 9. 26% ,土地面
积 5489 km2,约占全市土地总面积的 6. 67% ,主要分布于一小时经济圈内的江津区和合川区;平衡有余区,包
括县(区)9 个,占全市总县(区)个数的 22. 50% ,人口 857. 55 万人,约占全市总人口的 26. 18% ,土地面积
19952 km2,约占全市土地总面积的 24. 25% ,其分布比较零算,既包括一小时经济圈内的潼南县、璧山县等县
(区),也包括渝东北翼的梁平县、忠县等县(区)以及渝东南翼的黔江区。
(3)耕地生态盈余区
共有 13 个县(区),人口、土地面积分别占全市总人口、土地总面积的 27. 81%和 49. 02% 。 其中:盈余区,
包括县(区)8 个,占全市总县(区)个数的 20. 00% ,人口 575. 34 万人,约占全市总人口的 17. 56% ,土地面积
23614 km2,约占全市土地总面积的 28. 70% ,主要分布于一小时经济圈内的铜梁县、南川区以及渝东北翼的城
口县、巫山县等 4 个县(区)和渝东南翼的彭水县、石柱县;富裕区,包括县(区)5 个,占全市总县(区)个数的
12. 50% ,人口 335. 72 万人,约占全市总人口的 10. 25% ,土地面积 16712km2,约占全市土地总面积的
20郾 31% ,主要集中分布于渝东南翼的酉阳县、秀山县、武隆县以及一小时经济圈内的綦江县和渝东北翼的巫
溪县。
总之,重庆市耕地生态承载力供需空间分布表现出较为明显的不平衡性,总体上从东到西呈现出从富裕
到严重超载的空间分布态势。 可以明显的看出,耕地生态平衡区和耕地生态盈余区人口约占全市总人口的
63郾 25% ,土地面积却约占全市土地总面积的的 79. 84% ;而耕地生态赤字区占土地面积的 20. 06% ,却承载着
全市 36. 74%的人口。 换而言之,从耕地生态承载力的角度出发,重庆市约 3 / 5 的人口分布在约 4 / 5 表现为耕
地生态平衡或盈余的土地面积上,而约 2 / 5 的人口集中分布在约 1 / 5 表现为生态赤字的土地面积上。 从中可
以看出,重庆市耕地生态承载力失衡已较为严重。 与此同时,耕地生态赤字区主要分布于一小时经济圈内的
主城区的(县)区,这些地区人口密度大,且流动人口迁入较为集中。 随着城市化进程的不断加快,耕地不断
被占用,有限的空间内将容纳更多的人口,势必会加剧这些(县)区的耕地生态赤字,导致生态环境的进一步
恶化。 与此同时,重庆市作为长江上游的生态屏障区,发挥着涵养水源、净化环境、气候调节、水土保持以及生
物多样性保育等重要的生态功能,对整个长江流域的生产和生活都具有决定性的影响。 因此,重庆市在制定
生态安全区划、土地利用总体规划决策的同时,要妥善协调好生态环境保护与耕地保护之间的关系,并有必要
将耕地生态承载力供需平衡状况作为决策制定和实施的重要依据。
表 4摇 基于 EI的重庆市耕地生态承载力供需平衡评价
Table 4摇 Evaluation of cultivated land ecological carrying capacity supply and demand balance of Chongqing City
类型
Area
耕地生态承载状况
Cultivated land
ecologica carrying
situation
分县(区)
County (district)
数量
/个
比重
/ %
人口
Population
数量
/ km2
比重
/ %
土地
Land
数量
/ km2
比重
/ %
耕地生态赤字区 严重超载 10 25. 00 690. 89 21. 09 7089 8. 62
Cultivated land ecological deficit area 过载 2 5. 00 137. 24 4. 19 2138 2. 60
超载 4 10. 00 375. 44 11. 46 7275 8. 84
小计 16 40. 00 1203. 57 36. 74 16502 20. 06
耕地生态平衡区 临界超载 2 5. 00 303. 43 9. 26 5489 6. 67
Cultivated land ecological balance area 平衡有余 9 22. 50 857. 55 26. 18 19952 24. 25
小计 11 27. 50 1160. 98 35. 44 25441 30. 92
耕地生态盈余区 盈余 8 20. 00 575. 34 17. 56 23614 28. 70
Cultivated land ecological affluent area 富裕 5 12. 50 335. 72 10. 25 16712 20. 31
富富有余 0 0. 00 0. 00 0. 00 0 0. 00
小计 13 32. 50 911. 06 27. 81 40326 49. 02
总计 Total 40 100. 00 3275. 61 100. 00 82269 100. 00
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4摇 结论与讨论
应用耕地生态足迹模型来衡量人类对耕地资源的利用程度以及可持续发展状况,与实际的耕地生态承载
力进行比较,可以确定区域的耕地生态安全状况,这是评价区域耕地生态状况的一个比较好的方法。 但是针
对西南丘陵山区尤其是重庆市的耕地生态承载力供需平衡研究至今未见。 因此,本研究以耕地生态承载力供
需关系为切入点,应用耕地生态足迹模型,以 2009 年为例,对重庆市耕地生态承载力供需平衡进行了研究,研
究结论如下:(1)重庆市耕地生态承载力供需空间分布表现出较为明显的不平衡性,总体上从东到西呈现出
从富裕到严重超载的空间分布态势。 从空间分布上看,重庆市耕地生态承载力供需之间已经失衡,且耕地生
态超载区与主城区分布具有较好的吻合性;(2)就县(区)数量而言,重庆市耕地生态赤字区最大,其次是耕地
生态盈余区和耕地生态平衡区;就人口数量而言,耕地生态赤字区最大,其次是耕地生态平衡区和耕地生态盈
余区;就土地面积而言,耕地生态盈余区最大,其次是耕地生态平衡区,耕地生态赤字区面积最小。 总之,重庆
市约 3 / 5 的人口分布在约 4 / 5 表现为耕地生态平衡或盈余的土地面积上,而约 2 / 5 的人口集中分布在约 1 / 5
表现为生态赤字的土地面积上。
最后,需要指出本研究中存在的几点问题:(1)研究中计算所采用的数据部分来自于统计资料,而统计资
料的准确度的高低对耕地生态足迹的最终计算结果影响很大。 在选取数据的过程中,只选取一些主要的、连
续变化的数据,选取的耕地消费性项目的指标体系还不是很完善。 对于特定区域选取的均衡因子和产量因子
也有待进行研究。 (2)在耕地生态足迹计算过程中,由于县域消费品贸易数据无法获得,因此在一定程度上
影响了计算结果的准确性,但由于该部分数据较小,所以对最后结果影响不大。 (3)由于耕地生态指标是一
种基于现状静态数据的分析方法,其计算结果不能反映未来的发展趋势。 鉴于重庆市近年来耕地资源开发利
用过程中的问题,如建设占用耕地、土地退化等,耕地生态承载力供给势必会有所减少。 本研究对耕地生态承
载力的计算结果是较为乐观的,导致部分县(区)的耕地生态承载供需平衡指数也相对较为乐观,但这不会对
整个重庆市的耕地生态承载力供需平衡空间格局特征产生本质影响。
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0881 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 33,No. 6 March,2013(Semimonthly)
CONTENTS
Review and Monograph
Forest health studies based on remote sensing: a review GAO Guanglei, XIN Zhongbao, DING Guodong, et al (1675)……………
Progress of agent鄄based agricultural land change modeling: a review YU Qiangyi,WU Wenbin,YANG Peng,et al (1690)……………
Autecology & Fundamentals
Dynamic distribution of Nemopilema nomurai in inshore waters of the northern Liaodong Bay, Bohai Sea
WANG Bin,QIN Yubo, DONG Jing, et al (1701)
……………………………
…………………………………………………………………………………
Full length cDNA cloning and tissue expression of prophenoloxidase from Oratosquilla oratoria
LIU Haiying, LIU Lianwei, JIANG Yusheng, et al (1713)
………………………………………
…………………………………………………………………………
Morphometrics investigation of the skulls, mandibles and molar in Tupaia belangeri from Yunnan, Guizhou, Guangxi
ZHU Wanlong, JIA Ting, HUANG Chunmei, et al (1721)
………………
…………………………………………………………………………
Effects of litter thickness on leaf litter decomposition and enzyme activity of three trees in the subtropical forests
JI Xiaoyan,JIANG Hong,HONG Jianghua,et al (1731)
……………………
……………………………………………………………………………
The photosynthetic carbon fixation characteristics of common tree species in northern Zhejiang
ZHANG Jiao,SHI Yongjun,ZHU Yueqing,et al (1740)
………………………………………
……………………………………………………………………………
Diurnal changes in the photosynthetic characteristics of two high yield and high quality grasses during different stages of growth
and their response to changes in light intensity GUO Chunyan, LI Jinchuan, YUE Jianying, et al (1751)………………………
Evaluation technology on drought disaster to yields of winter wheat based on WOFOST crop growth model
ZHANG Jianping, ZHAO Yanxia,WANG Chunyi, et al (1762)
……………………………
……………………………………………………………………
Genetic diversity of Conocephalus maculatus of different geographic populations based on mitochondrial DNA control region analysis
ZHOU Zhijun, SHANG Na, LIU Jing, et al (1770)
…
………………………………………………………………………………
Relationships among female body size, clutch size, and egg size in captive Deinagkistrodon acutus
HU Minghang, TAN Qunying, YANG Daode (1778)
……………………………………
………………………………………………………………………………
The field control of Bactrocera dorsalis (Hendel) with parasitoid and sterile male
ZHENG Sining, HUANG Juchang,YE Guanglu, et al (1784)
……………………………………………………
………………………………………………………………………
Allelopathic effects of artemisinin on ectomycorrhizal fungi LI Qian, YUAN Ling, WANG Mingxia, et al (1791)……………………
Population, Community and Ecosystem
Establishment of integrated methodology for bay ecosystem health assessment and its application in Daya Bay
LI Chunhou, LIN Lin, XU Shannan, et al (1798)
…………………………
…………………………………………………………………………………
The influence of upwelling and water mass on the ecological group distribution of zooplankton in Zhejiang coastal waters
SUN Lufeng, KE Chang,XU Zhaoli,et al (1811)
……………
……………………………………………………………………………………
Identification of key ecosystem for ecological restoration in semi鄄arid areas: a case study in Helin County, Inner Mongolia
PENG Yu, GAO Ying, FENG Jinzhao, et al (1822)
…………
………………………………………………………………………………
The great rainfall effect on soil respiration of Pinus tabulaeformis plantation in Taiyue Mountain
JIN Guanyi, ZHAO Xiuhai, KANG Fengfeng, et al (1832)
………………………………………
………………………………………………………………………
The litter鄄fall characteristics and their response to drought stress in the Masson pins forests damaged by acid rain at Chongqing,
China WANG Yihao, WANG Yanhui, YU Pengtao, et al (1842)…………………………………………………………………
Landscape, Regional and Global Ecology
Thermal environment effect of urban water landscape YUE Wenze, XU Lihua (1852)…………………………………………………
Landscape ecological security pattern associated with the introduction of exotic tree species Eucalyptus
ZHAO Xiaoqing, HE Chunlan (1860)
………………………………
………………………………………………………………………………………………
Ecological balance between supply and demand in Chongqing City based on cultivated land ecological footprint method
SHI Kaifang,DIAO Chengtai,SUN Xiufeng,et al (1872)
………………
……………………………………………………………………………
Effect of elevated CO2 on methanotrophs in the rhizosphere of rice plant YAN Chen, XU Jing,ZHONG Wenhui,et al (1881)………
Resource and Industrial Ecology
The seawater environment quality evaluation research base on variable fuzzy pattern recognition model
KE Lina, WANG Quanming,SUN Xinguo, et al (1889)
………………………………
……………………………………………………………………………
An in situ study on biodeposition of ascidian (Styela plicata) in a subtropical aquaculture bay, southern China
YAN Jiaguo, QI Zhanhui, TIAN Ziyang, et al (1900)
………………………
……………………………………………………………………………
Distribution of soil NPK nutrient content in deep soil profile of typical apple orchards on the Loess Plateau
ZHANG Lina,LI Jun, FAN Peng,et al (1907)
…………………………
………………………………………………………………………………………
Soil respiration and its responses to soil moisture and temperature under different tillage systems in dryland maize fields
ZHANG Dingchen, CAI Dianxiong, DAI Kuai, et al (1916)
……………
………………………………………………………………………
Photosynthetic characteristics of soybean and salvia in an agroforestry system in the Hilly Region, Shangluo, China
PENG Xiaobang, ZHANG Shuoxin (1926)
…………………
…………………………………………………………………………………………
Regulation of exogenous brassinosteroid on growth and photosynthesis of Helianthus tuberosus seedlings and cadmium biological
enrichment under cadmium stress GAO Huiling, LIU Jinlong, ZHENG Qingsong, et al (1935)…………………………………
Calibration coefficients of Granier original formula based on sap flow of Platycladus orientalis
LIU Qingxin,MENG Ping, ZHANG Jinsong, et al (1944)
…………………………………………
…………………………………………………………………………
Research Notes
An evaluation index system classifying the conservation value of wetland nature reserves based on AHP
SUN Rui, CUI Guofa, LEI Ting, et al (1952)
………………………………
………………………………………………………………………………………
Root biomass and its distribution of Azadirachta indica and Acacia auriculiformis plantations in the Dry鄄hot Valley
GAO Chengjie, TANG Guoyong, LI Kun, et al (1964)
…………………
……………………………………………………………………………
Physiological response of Vitex trifolia to sand burial in the sand coast ZHOU Ruilian, WANG Jin, YANG Shuqin, et al (1973)…
Soil fertility under different forest types in the Helan and Liupan Mountain ranges of Ningxia Province
JIANG Lin, GENG Zengchao, ZHANG Wen, et al (1982)
………………………………
…………………………………………………………………………
Opinions
Dynamic of litterfall in ten typical community types of Xiaoxing忆an Mountain, China
HOU Lingling,MAO Zijun,SUN Tao, et al (1994)
…………………………………………………
…………………………………………………………………………………
《生态学报》2013 年征订启事
《生态学报》是由中国科学技术协会主管,中国生态学学会、中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊,创刊于 1981 年,报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果。 坚持“百花齐放,百家
争鸣冶的方针,依靠和团结广大生态学科研工作者,探索自然奥秘,为生态学基础理论研究搭建交流平台,促
进生态学研究深入发展,为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务、为国民经济建设和发展服务。
《生态学报》主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果。 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方法、新技术介绍;新书评价和
学术、科研动态及开放实验室介绍等。
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生摇 态摇 学摇 报
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(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 33 卷摇 第 6 期摇 (2013 年 3 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
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Vol郾 33摇 No郾 6 (March, 2013)
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