基于生态足迹的湖南省生态可持续性评价

曹胜++周卫军++罗思颖++李娇++黄维丽++段群滔++宋彪

摘要：为了弄清湖南省生态发展可持续性状态，选取湖南省2013年区域资源生物量和能源消费量指标，采用生态足迹方法对区域生态消费和生态承载力进行定量分析。结果表明，湖南省2013年人均净生态赤字为1.718 hm2，即区域发展超出了生态承载力范围，并针对当前处于不可持续现状提出了相应的发展对策。

关键词：生态可持续发展；生态足迹；生态承载力；对策；湖南省

中图分类号：F062.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）05-0838-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.05.010

Evaluation of Ecological Sustainability Based on Ecological Footprint in Hunan Province

CAO Sheng， ZHOU Wei-jun， LUO Si-ying， LI Jiao， HUANG Wei-li， DUAN Qun-tao， SONG Biao

（College of Resources and Environment， Hunan Agricultural University， Changsha 410125， China）

Abstract： To make clear ecological sustainable development in Hunan province， biomass resources and the energy consumption indexes of Hunan province in 2013 were selected， and quantity analysis of the regional ecological consumption and the ecological carrying capacity was carried out using the ecological footprint method. The results showed that the net ecological deficit per capita was 1.718 hm2 in 2013 in Hunan province， which indicated the regional development was beyond the scope of ecological carrying capacity. So， according to the present unsustainable situation， the corresponding development suggestions were put forward.

Key words： ecological sustainable development； ecological footprint； ecological capacity； suggestions； Hunan province

隨着全球人地关系矛盾的日益尖锐，生态环境总体呈现恶化趋势，人类的生存进一步受到威胁，生态安全研究已经成为国内外的前言课题和研究热点[1-3]。然而目前集中对湖南省地区的生态可持续性的研究较少，相关研究表明湖南省生态的发展缺乏整体布局与合理规划，严重制约了该地区经济-社会-生态的健康和持续发展[4-6]。生态承载力又可以对日益严重的资源与环境危机起到预警潜在威胁作用[7]。因此，本研究根据湖南省实际情况，综合考虑耕地、草地、林地、水域、建筑用地和化石燃料地6种生态生产性土地类型，采用生态足迹方法，以2013年为例，全面定量评价了该地区生态可持续发展总体状况，以期为湖南省生态环境可持续发展提供指导依据。

1 数据与方法

1.1 研究区概况

湖南省属于长江中游地区，地处东经108°47′-114°15′，北纬24°38′-30°08′。土地面积2 118万hm2，以山地、丘陵为主，全省总人口达到6 737.2万人（2014年）。湖南省为大陆性亚热带季风湿润气候，光、热、水资源丰富。同时，矿藏丰富，素以“有色金属之乡”和“非金属之乡”著称。

1.2 数据来源与处理

湖南省生态可持续性评价的数据来源于《2014年湖南省统计年鉴》及相关部门发布的统计公报，生物地域面积折算采用联合国粮农组织1993年全球生物资源平均产量资料。所有数据均采用Excel 2010汇总统计。

1.3 研究方法

1.3.1 生态足迹计算 生态足迹的概念是由加拿大生态经济学家William Rees（1992）首次提出的，后来由其博士生Wackernagel等[8]（1996）进一步发展和完善起来，它是定量测度区域可持续发展最为常用的生物量衡量方法，能有效衡量某地区的生态供需关系是否处于均衡状况。生态足迹是指在一定人口和经济规模条件下，维持特定人口资源消费和废弃物吸纳所需要的生态生产性土地面积，分别将耕地、草地、林地、化石燃料地、建筑用地和水域的面积乘以相对应的均衡因子（表1），计算得出6类不同土地类型的人均生态足迹。生态足迹的计算公式如下：

Ef=■ej=■（rj×Ci）/（Pi×N） （1）

式中，Ef为总人均生态足迹，ej为第j种生产性土地的人均生态足迹；rj为均衡因子，Ci为第i种消费品消费量，Pi为第i种消费品全球平均产量，N为常住人口数。

1.3.2 生态承载力计算 将现有不同的土地类型面积乘以相应的均衡因子和当地的产量因子（表1），就可得到湖南省的生态承载力。人均生态承载力的计算公式如下：

Ec=■cj=■aj×rj×yj （2）

式中，Ec为总人均生态承载力，cj为人均生态承载力分量，aj为人均生物生产面积，yj为产量因子。

2 结果与分析

2.1 生态消费账户与生态足迹

2.1.1 生物资源账户 湖南省生物资源消费指标包括农产品、畜产品、林产品和水产品等。农产品主要由稻谷、小麦、玉米和高粱等13类组成；畜产品主要由猪肉、牛肉、羊肉和奶类等8类组成；林产品主要由水果、油桐子、油茶子和板栗等9类组成，将湖南省2013年耕地、林地、草地和水域所对应的4类生物资源消耗量折算成可以相加的世界平均生态足迹分量（表2）。

2.1.2 能源消费账户 能源消费项目包括煤炭、焦炭、原油、汽油、柴油、燃料油、液化石油气、电力和热力等能源，根据全球平均消费足迹和折算系数将9类消费能源折算成化石燃料土地面积和建筑用地面积（表3）。

2.2 总人均生态足迹

由表4可知，生态足迹耕地的均衡面积为0.592 hm2/人，草地的均衡面积为0.525 hm2/人，林地的均衡面积为0.090 hm2/人，化石燃料地的均衡面积为0.997 hm2/人，建筑用地的均衡面积为0.173 hm2/人，水域的均衡面积为0.241 hm2/人。值得注意的是，湖南省地区虽然人均生态足迹不高，但因人口众多，生态压力仍然很大，总生态足迹，即6类用地的均衡面积之和为2.617 hm2/人。

2.3 人均生态承载力

由表5可知，计算得出湖南省2013年6类不同土地类型的生态承载力，耕地的人均承载力为0.290 5 hm2，草地的人均承载力为0.000 1 hm2，林地的人均承载力为0.186 1 hm2，建筑用地的人均承载力为0.541 0 hm2，总人均生态承载力为1.021 5 hm2。同时扣除12%土地面积作为保护生态和生物多样性，则该地区的总人均生态承载力为0.899 hm2。

2.4 生态盈亏

为了判断一个区域的生产消费行为是否处于生态系统的可承受范围之内，可将该区域的生态承载力减去其生态足迹从而得到该地区的生态盈余或赤字。按湖南省2013年常住人口6 690.6万人计算，人均生态总消费水平为2.617 hm2，而其扣除保护生态和生物多样性用地后的人均可利用生态承载力面积为0.899 hm2，人均净生态赤字为1.718 hm2，湖南省的生态足迹是其生态承载力的2.911倍，同时也低于世界人均2.0 hm2的生态阈值[9]，说明该区域处于不可持续状态，人地关系已经十分紧张。

3 小结与讨论

湖南省2013年人均生态足迹是其生态承载力的2.911倍，人均净生态赤字为1.718 hm2，这表明该区域生态资源处于超负荷、非合理利用状态，造成资源浪费，生态环境潜在恶化，区域可持续发展压力面临严峻挑战。

湖南省6类土地类型的生态足迹水平具有明显差异，按照均衡面积由大到小排序为化石燃料地、耕地、草地、水域、建筑用地、林地，化石燃料地占总生态足迹的比率为38.10%，且化石燃料能源消费中以煤炭需求量最大。这反映湖南作为能源需求大省，经济结构中工业生产占据比重较高，其工业发展和生活中能源需求强度已经超过该区域的自身承载力限度。因此，以问题为导向，精准施策，优化能值结构，提高能源利用率，重点抓好煤炭去产能，降低CO2排放量是减缓生态环境压力的重要途径。

若不考虑化石燃料消费足迹，其耕地、草地、林地和水域的人均生态足迹为1.448 hm2，也大于其人均生态承载力0.899 hm2。这说明湖南作为农业大省，对耕地、草地和水域的利用强度过大。因此，该区域今后要严格土地管理，加强土地生态保护，调整土地利用结构，优化资源配置，增强区域间协作，实现协同发展，减少生态足迹，提高生态承载力，提升生态系统服务功能，形成生态安全格局。

总体而言，本研究完成了湖南省生态可持续性分析，为今后指导该地区生态可持续发展提供理论基础，对不同区域差异条件下的生态资源开发分级施策具有实践意义。但还存在一些不足之处，由于生态可持续性评价是一个要素众多、结构复杂的系统工程，如统计数据时用消费量和生产量计算，对废弃物污染只考虑林地对CO2的吸收，都会使结果产生偏差，有关湖南省可持续评价的相关定义和研究方法有待进一步研究和完善。

参考文献：

[1] 熊 鹰.基于生态足迹的湖南省生态消费水平可持续性评价[J].经济地理，2008，28（2）：304-307.

[2] 熊 鹰.湖南省生态足迹与生态承载力的动态变化分析[J].生态环境学报，2012，21（10）：1683-1688.

[3] 吴丽双.基于生态足迹模型的福建省可持续发展研究[D].福建泉州：华侨大学，2014.

[4] 杜 斌，张坤民，温宗国，等.城市生态足迹计算方法的设计与案例[J].清华大学学报，2004，44（9）：1171-1175.

[5] 卢中辉，陈红霞.1995-2010年徐州市生态足迹测算与动态分析[J].淮阴师范学院学报，2012，11（4）：380-385.

[6] 张 颖.北京市生态足迹变化和对可持续发展的影响研究[J].中国地质大学学报，2006，6（4）：47-55.

[7] 周 偉，钟祥浩，刘淑珍.西藏高原生态承载力研究[M].北京：科学出版社，2008.

[8] WACKERNAGEL M，REES W E. Our Ecological Footprint： Reducing Human Impact on the Earth[M].Gabriola Island：New Society Pulbishers，1996.

[9] WACKERNAAGEL M，REEs W E. Perceptual and structural barriers to investing in natural capital： Economics from an ecological footprint perspective[J].Ecological Economics，1999， 20：3-24.