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城市是一种人类活动密集而生态影响大的空间组织形态,城市的发展离不开其周边的生态系统,这二者之间存在内在的相互联系,其重要方式之一就是对生态系统的占用。生态足迹作为一种生态占用分析方法,目前在国际学术界有两种模型:一是以Waekernagel为代表的经典模型,二是以Bicknell为代表的投入产出分析模型。
本研究在详细比较两类生态足迹模型优缺点的基础上,依照Bicknell的投入产出分析框架,采取Ferng的改良计算方法,基于北京市1985、1987、1992、1997和2002年的投入产出表基础数据,计算分析北京市的区域最终消费、输入和输出的足迹,并选取生态占用多样性、万元GDP生态占用、足迹感应度和影响力系数等指标评价北京市社会经济系统过程特征,并进一步辨识北京作为一个开放型经济区域的真实可持续发展能力。研究得出以下结论:
1)北京市人均生态占用呈阶段性变化,1987-1992年间呈增大趋势,1992年后呈逐渐减小趋势;能源足迹在总生态占用中占有非常重要的份额;生态占用多样性和生态效率基本保持增长趋势;万元产值的生态占用呈明显的减小趋势,年均减少16.81%。
2)北京市生产用地足迹感应度以第一产业最强,而能源用地足迹感应度系数则是以第二产业为最大。表明第一产业部门生产用地占用对北京市整个国民经济具有相当强的推动作用,能制约其他部门的发展,而社会对第二产业部门的产品或服务的足迹需求较高,其未来发展也将面临较大的生态瓶颈。
3)北京市足迹影响力系数显示第一产业部门对生产性土地的依赖性很强,在土地利用中具有举足轻重的作用,而第二产业部门进行生产活动时需要消耗大量的能源,对能源依赖性很强;不过第二产业的能源生态占用比例呈现明显的下降趋势,说明北京市第二产业结构朝着节能型方向转移趋势比较明显,产业结构得到进一步优化。
4)从对外贸易来看,北京市输入占用的生物生产性土地面积大于输出,属于净生态输入区,与外部的商品贸易导致了土地逆差;在实现最终消费过程中,需要依靠区域外的生态支持,从1985年的38.49%增加到2002年的51.72%,年均增长达到1.75%。
因此,为适应北京大都市社会经济功能的特点,尽可能减小对周围和其他地区生态危机风险的转移,必须建立资源高效型、消费生态型、环境友好型的新型社会经济模式。本研究的初步结果有助于帮助理解快速发展城市生态占用的特征,为改进快速发展城市的生态系统管理以及构建可持续的城市占用模式提供参考。