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摘要:根据《大连统计年鉴》等相关资料,利用生态足迹模型,对大连市2004—2008年生态足迹进行计算和分析;并计算出大连市这五年的万元GDP生态足迹和社会发展能力指数。利用这些指标分析大连的可持续发展情况,并提出相应的对策。结果表明:大连这五年的平均生态赤字为4.3184hm2,说明大连的区域生态系统正面临过度开发的压力;生态足迹多样性指数五年均低于中国平均水平,意味着大连生态经济系统生态空间分布很不均匀;社会发展能力指数高于中国平均水平和万元GDP生态足迹大体处于减少状态,说明大连在经济社会发展的同时,资源利用率也在不断地提高。
关键词:生态足迹;公共承载力;生态赤字;大连市
中图分类号:F29文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)33-0131-04
引言
生态足迹理论是1992年提出,并于1996年完善的一种度量可持续发展程度的指标。它是指能够持续的提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间,它从具体的生物物理量角度研究自然资本消费的空间[1]。它的应用意义是:通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力(亦称生态足迹供给)进行比较即可以定量的判断某一国家或地区目前可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划和建议。
一、研究区域概况
大连位于中国东北辽东半岛最南端,西北濒临渤海,东南面向黄海,有包括大小岛屿260个;位于东经120°58′～131°31′,北纬38°43′～40°10′之间;地处北温带,是东北地区最温暖的地方,属季风性大陆性气候,但具有海洋性特点,四季分明,冬无严寒,夏无酷暑,气候温和。自然资源丰富,素有苹果之乡、水产品基地等美誉。
大连多山地丘陵,少平原低地,整个地形为北高南低,北宽南窄,地势由中央轴部向东南和西北方向的黄、渤海倾斜,面向黄海一侧长而缓。起伏的低山,和缓的丘陵,岩溶地貌和海蚀阶地为本地区主要地貌类型。地区内低缓丘陵之间穿插着宽浅的谷地,蜿蜒曲折的海岸带分布狭窄裙带状的堆积平原。
大连是中国的副省级城市、计划单列市,也是全国14个沿海开放城市之一;是中国辽宁省的一个重要沿海港口城市,是中国东北主要的对外门户;也是东北亚重要的国际航运中心、国际物流中心、区域性金融中心。
大连工业基础雄厚,工业门类齐全,综合配套能力较强,具有较强的承载世界制造业转移的能力。大连正在建设以高新技术和新兴产业为先导,大型石化工业、电子信息产业和软件、先进装备制造业和船舶制造四大基地为支撑,新型材料、服装、家具、饮料和农产品深加工等优势产业快速发展的新型工业体系。
大连还是著名的旅游城市,其优美的自然风光和舒适的气候条件一直吸引很多国内外观光客前来游览,给大连市经济注入活力的同时,也对该地区的生态环境造成很大的压力。
图1 大连市区域位置
二、研究方法
(一)生态足迹模型
生态足迹是应用于评价生态容量、生态承载力和可持续发展状态的一种方法,得到许多学者的认同和广泛应用。生态足迹的计算有两个前提:人类可以确定自身消费的绝大多数资源及其产生废弃物的数量;这些资源和废弃物流能转换成相应的生物生产面积[2]。
生态足迹主要是计算生态生产性土地,生物生产性土地主要分为以下六种类型:耕地、草地、林地、建筑用地、化石燃料用地和水域。由于不同类型土地生态生产力不同,为了汇总生态足迹和生态承载力,需要将具有不同生态生产力的生物生产面积转换成具有相同生态生产力的生物生产面积,这需要对计算得到的不同类型土地的生物生产面积乘以一个均衡因子[3～4](表1)得到。生态足迹计算的一般公式为:
EF=N×ef=N×rj×∑(aai)=N×rj×∑(ci/pi)(1)
公式1中N为区域总人口;ef为人均生态足迹;aai为i种交易商品折算的生物生产面积;rj为不同类型生物生产性土地面积的均衡因子;ci为i种消费项目的年平均消费量;pi为i种消费项目的世界平均生产能力(i=1,2,3…n;j=1,2,3…6)。
(二)生态承载力计算方法
生态承载力是反映一个区域可持续发展的重要指标,同时也是可以进行区域间比较的指标。由于不同国家和地区的资源状况和不同类型的土地生产能力不同,而且单位面积同类生物生产能力也存在差异。因此,为了使不同国家和地区具有可比性,需在计算的同时乘上一个“产量因子”(表1)。某个国家和地区的某类土地的产量因子是其平均生产能力与世界同类土地的生产力的比率[5]。生态承载力的一般公式为:
EC=0.88N×ec=0.88N×(ef)j×rj×yi (2)
N为区域总人口数;ec为人均生态承载力;ef为人均生态足迹;rj为均衡因子;yi为产量因子。在计算中扣除了12%生物多样性保护面积。
(三)生态赤字或盈余
如果计算出的地区生态足迹大于生态承载力,则该地区的生态足迹表现为生态赤字,说明人类过度的开发利用使生态环境处于不安全状态,区域经济发展处于不可持续状态;反之,生态足迹小于生态承载力,说明该地区的生态足迹表现为生态盈余,区域发展处于可持续发展状态。
(四)生态足迹多样性指数和社会发展指数
利用Shannon-Weiner指数计算基于消费和生态承载力的生态足迹多样性指数;利用生态足迹和生态足迹多样性指数计算社会发展指数[6～7]。
H=-pilnpi(3)
D=ef×H (4)
公式(3)中H为生态足迹多样性指数;pi为i种土地生态足迹在总足迹中的占的比例;公式(4)中ef为人均生态足迹。
(五)万元国内生产总值(GDP)的生态足迹的计算
将总人口(人均)生态足迹除以总人口(人均)国内生产总值(GDP),所得的结果就是万元GDP生态足迹的占用值。此值越小,表明土地的生产效率和能源利用率越高,反之,则表明土地的生产效率和能源利用率越低[8]。
三、计算结果与分析
(一)2004—2008年生态足迹及相关指标计算结果
数据主要来源于2005—2009年的《大连市统计年鉴》,公式中的全球平均产量联合国粮农组织发布的全球平均产量数据。为了更好与其他地区作比较,计算中用到的均衡因子和产量因子是Wackernagel等算出的中国的计算结果[4](表1)。根据《大连市统计年鉴》提供的原始数据,通过公式(1),(2)计算出大连市2004—2008年的人均生态足迹和人均生态承载力,从而得出相应的人均生态赤字结果(表2)。根据求得的生态足迹利用公式(3),(4)计算出大连的生态多样性指数和经济发展能力(见表2和下页图3)以及万元GDP生态足迹(见表2和下页图4)。
表1计算中所用到的参数值
(二)大连2004—2008年生态足迹分析
由大连市2004—2008年的生态足迹计算可以总结出有以下特点:
1.通过表1可以看出,大连每一年的生态足迹需求远大于生态承载力,虽然大连的生态环承载力有逐年微小增加的趋势,但远远满足不了经济发展的要求,说明大连的经济发展一直处于不可持续状态。2004—2006年生态赤字一直逐步增大,但2006—2008年有所波动,2006年生态赤字最大。
关键词:生态足迹;公共承载力;生态赤字;大连市
中图分类号:F29文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)33-0131-04
引言
生态足迹理论是1992年提出,并于1996年完善的一种度量可持续发展程度的指标。它是指能够持续的提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间,它从具体的生物物理量角度研究自然资本消费的空间[1]。它的应用意义是:通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力(亦称生态足迹供给)进行比较即可以定量的判断某一国家或地区目前可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划和建议。
一、研究区域概况
大连位于中国东北辽东半岛最南端,西北濒临渤海,东南面向黄海,有包括大小岛屿260个;位于东经120°58′～131°31′,北纬38°43′～40°10′之间;地处北温带,是东北地区最温暖的地方,属季风性大陆性气候,但具有海洋性特点,四季分明,冬无严寒,夏无酷暑,气候温和。自然资源丰富,素有苹果之乡、水产品基地等美誉。
大连多山地丘陵,少平原低地,整个地形为北高南低,北宽南窄,地势由中央轴部向东南和西北方向的黄、渤海倾斜,面向黄海一侧长而缓。起伏的低山,和缓的丘陵,岩溶地貌和海蚀阶地为本地区主要地貌类型。地区内低缓丘陵之间穿插着宽浅的谷地,蜿蜒曲折的海岸带分布狭窄裙带状的堆积平原。
大连是中国的副省级城市、计划单列市,也是全国14个沿海开放城市之一;是中国辽宁省的一个重要沿海港口城市,是中国东北主要的对外门户;也是东北亚重要的国际航运中心、国际物流中心、区域性金融中心。
大连工业基础雄厚,工业门类齐全,综合配套能力较强,具有较强的承载世界制造业转移的能力。大连正在建设以高新技术和新兴产业为先导,大型石化工业、电子信息产业和软件、先进装备制造业和船舶制造四大基地为支撑,新型材料、服装、家具、饮料和农产品深加工等优势产业快速发展的新型工业体系。
大连还是著名的旅游城市,其优美的自然风光和舒适的气候条件一直吸引很多国内外观光客前来游览,给大连市经济注入活力的同时,也对该地区的生态环境造成很大的压力。
图1 大连市区域位置
二、研究方法
(一)生态足迹模型
生态足迹是应用于评价生态容量、生态承载力和可持续发展状态的一种方法,得到许多学者的认同和广泛应用。生态足迹的计算有两个前提:人类可以确定自身消费的绝大多数资源及其产生废弃物的数量;这些资源和废弃物流能转换成相应的生物生产面积[2]。
生态足迹主要是计算生态生产性土地,生物生产性土地主要分为以下六种类型:耕地、草地、林地、建筑用地、化石燃料用地和水域。由于不同类型土地生态生产力不同,为了汇总生态足迹和生态承载力,需要将具有不同生态生产力的生物生产面积转换成具有相同生态生产力的生物生产面积,这需要对计算得到的不同类型土地的生物生产面积乘以一个均衡因子[3～4](表1)得到。生态足迹计算的一般公式为:
EF=N×ef=N×rj×∑(aai)=N×rj×∑(ci/pi)(1)
公式1中N为区域总人口;ef为人均生态足迹;aai为i种交易商品折算的生物生产面积;rj为不同类型生物生产性土地面积的均衡因子;ci为i种消费项目的年平均消费量;pi为i种消费项目的世界平均生产能力(i=1,2,3…n;j=1,2,3…6)。
(二)生态承载力计算方法
生态承载力是反映一个区域可持续发展的重要指标,同时也是可以进行区域间比较的指标。由于不同国家和地区的资源状况和不同类型的土地生产能力不同,而且单位面积同类生物生产能力也存在差异。因此,为了使不同国家和地区具有可比性,需在计算的同时乘上一个“产量因子”(表1)。某个国家和地区的某类土地的产量因子是其平均生产能力与世界同类土地的生产力的比率[5]。生态承载力的一般公式为:
EC=0.88N×ec=0.88N×(ef)j×rj×yi (2)
N为区域总人口数;ec为人均生态承载力;ef为人均生态足迹;rj为均衡因子;yi为产量因子。在计算中扣除了12%生物多样性保护面积。
(三)生态赤字或盈余
如果计算出的地区生态足迹大于生态承载力,则该地区的生态足迹表现为生态赤字,说明人类过度的开发利用使生态环境处于不安全状态,区域经济发展处于不可持续状态;反之,生态足迹小于生态承载力,说明该地区的生态足迹表现为生态盈余,区域发展处于可持续发展状态。
(四)生态足迹多样性指数和社会发展指数
利用Shannon-Weiner指数计算基于消费和生态承载力的生态足迹多样性指数;利用生态足迹和生态足迹多样性指数计算社会发展指数[6～7]。
H=-pilnpi(3)
D=ef×H (4)
公式(3)中H为生态足迹多样性指数;pi为i种土地生态足迹在总足迹中的占的比例;公式(4)中ef为人均生态足迹。
(五)万元国内生产总值(GDP)的生态足迹的计算
将总人口(人均)生态足迹除以总人口(人均)国内生产总值(GDP),所得的结果就是万元GDP生态足迹的占用值。此值越小,表明土地的生产效率和能源利用率越高,反之,则表明土地的生产效率和能源利用率越低[8]。
三、计算结果与分析
(一)2004—2008年生态足迹及相关指标计算结果
数据主要来源于2005—2009年的《大连市统计年鉴》,公式中的全球平均产量联合国粮农组织发布的全球平均产量数据。为了更好与其他地区作比较,计算中用到的均衡因子和产量因子是Wackernagel等算出的中国的计算结果[4](表1)。根据《大连市统计年鉴》提供的原始数据,通过公式(1),(2)计算出大连市2004—2008年的人均生态足迹和人均生态承载力,从而得出相应的人均生态赤字结果(表2)。根据求得的生态足迹利用公式(3),(4)计算出大连的生态多样性指数和经济发展能力(见表2和下页图3)以及万元GDP生态足迹(见表2和下页图4)。
表1计算中所用到的参数值
(二)大连2004—2008年生态足迹分析
由大连市2004—2008年的生态足迹计算可以总结出有以下特点:
1.通过表1可以看出,大连每一年的生态足迹需求远大于生态承载力,虽然大连的生态环承载力有逐年微小增加的趋势,但远远满足不了经济发展的要求,说明大连的经济发展一直处于不可持续状态。2004—2006年生态赤字一直逐步增大,但2006—2008年有所波动,2006年生态赤字最大。