淮北市生態足跡動態演變分析

董洪光+高樂紅+耿家營+唐帆

摘 要：為了解淮北市生態隨經濟社會發展的演變特征，為淮北市制定生態經濟可持續發展對策提供依據，依據生態足跡理論，采用時間序列分析法對淮北市2007～2013年間的生態足跡進行研究。研究發現：淮北市生態足跡逐年擴大，生態承載力呈先下降，后增加趨勢，但淮北市生態赤字逐年增加，淮北市生態處于加劇不可持續發展狀態。為了促進淮北市的可持續發展，建議采取的措施有：通過轉變能源利用方式、優化產業結構、適當控制人口規模、提倡低碳生活等途徑減少生態足跡，通過保護自然資源、提高各類資源的生產效率等途徑提高生態承載力，加強生態教育、加強機制建設等。

關鍵詞：時間序列分析；生態足跡；生態承載力；生態赤字；可持續發展

中圖分類號：F062.2

文獻標識碼：A 文章編號：1672-1101（2016）03-0034-07

Abstract： In order to find out the characteristics of evolution of the ecosystem in Huaibei City along with the economic and social development of Huaibei City， to lay the groundwork for the sustainable development of economy and ecology in Huaibei City， By using the theory of ecological footprint and the method of time series analysis studies the ecological footprint of Huaibei City from 2007 to 2013. The results have shown that the ecological footprint of Huaibei City has cumulatively expanded on a yearly basis； the ecological carrying capacity increased after falling at the beginning； ecological？deficit is on the rise every year； the ecology in Huaibei is unsustainable with the intensifying ecological problems . In order to promote the sustainable development of Huaibei City， the recommended measures are as follows： reducing the ecological footprint by changing the way of energy utilization， optimizing the industrial structure， controlling the population size appropriately， and promoting a life style featuring low carbon， improving the ecological carrying capacity by protecting natural resources and improving the production efficiency of all kinds of resources， strengthening education on ecological protection， strengthening the mechanism construction， and so on.

Key words：time series analysis； ecological footprint； ecological carrying capacity； ecological deficit； sustainable development

黨的十八大提出了建設生態文明的發展戰略，為“美麗中國”建設指明了方向。安徽省淮北市位于安徽省北部，1960年因煤建市，是華東地區重要的能源基地，是我國典型的煤炭資源型城市，是我國規劃建設的14大煤炭生產基地——兩淮煤炭基地的所在地之一。多年的煤炭開采和利用，導致淮北市生態環境破壞嚴重，每年因采煤塌陷土地約500公頃，全市已塌陷面積15 000公頃[1-2]，給淮北地區的生態文明建設帶來了巨大的挑戰。

為了解淮北市生態環境隨國民經濟發展的破壞情況，為淮北市生態治理和可持續發展提供相關依據，本文擬采用生態足跡理論和時間序列分析法，對淮北市生態足跡的相關指標進行計算分析，找出淮北生態足跡的發展演變特征，為淮北市制定生態經濟可持續發展對策服務。

一、理論基礎

（一）研究方法

生態足跡理論由加拿大的William教授和Wackernagel博士于20世紀90年代提出[3]，用于定量評價某一地區的生態經濟可持續發展水平，是近年來區域生態可持續發展的有效度量工具。該理論的核心思想是：通過計算某一地區的生態足跡、生態承載力、生態赤字/生態盈余三個指標，進而判斷該地區的可持續發展水平。

如果某地區生態承載力大于生態足跡，判定該地區處于“生態贏余”狀態，表明該地區生態處于可持續發展狀態；如果某地區生態承載力小于生態足跡，判定該地區處于“生態赤字”狀態，表明該地區目前處于不可持續發展狀態。

（二）生態足跡模型的計算

1.生態足跡指標。生態足跡是指某一地區人們對各類物品的消費量所需要的生物生產性土地面積。其計算公式如下：

式中：ED>0，表明該地區生態表現為盈余，該地區處于生態可持續發展狀態；ED<0，表明該地區生態表現為赤字，該地區處于生態不可持續發展狀態。

二、淮北市生態足跡時間序列分析

（一）研究方法的選取

在生態足跡模型中，各指標的計算是基于現有的經濟統計數據，是一種靜態的分析方法，它能做到的僅是“反饋”，而不是“前瞻”，無法預測研究區域未來的發展趨勢，因此加強生態足跡模型的動態研究非常必要。

采用時間序列分析法對淮北市生態足跡進行研究，可以有效規避生態足跡模型“靜態”分析的不足，發現生態足跡各指標隨時間變化的趨勢和演變的特征，為制定淮北市生態可持續發展服務，因此本文選用時間序列分析法進行研究。

（二）數據采集說明

1. 指標選取依據。生態足跡的計算分為3個部分：生物資源消費賬戶、建筑消費賬戶、能源消費賬戶[8-9]。在歷年的《淮北統計年鑒》[10]上可以查閱各類生物賬戶的名稱和年消費量。具體數據如表1所示。

對應淮北市各類商品消費量的世界各類產品的產量來源于世界糧農組織數據庫（http：//faostat3.fao.org/home/E） [11]。由于世界糧農組織數據庫能查尋到的最新產量數據為2013年的，故淮北市生態足跡時間序列分析的數據期間選用2007～2013年。

2.指標計算說明。在生態足跡指標的計算過程中：①部分生物賬戶項目的計算直接采用生態足跡理論公式進行。如大米、面粉、薯類、干豆及制品、其它糧食及制品、蔬菜（鮮菜）、瓜類、食用植物油、茶葉、鮮果類、水產品等消費品的計算；②對豬肉、禽肉、禽蛋、牛肉、羊肉、奶等生態足跡的計算，采用謝鴻宇等學者的部分研究成果，轉化為單位商品需要消耗的農產品和牧草進行轉化計算[8，12-13]；③化石能源賬戶的計算，根據學者謝鴻宇、王羚麗、楊木壯、陳賢生等眾多學者的研究[12]，可以得到消耗單位化石能源產生的森林足跡、草地足跡數據，在此基礎上計算淮北市化石能源產生的人均生態足跡。

生態承載力、生態赤字/盈余指標的計算依據公式進行。

（三）計算結果分析

1.生態足跡指標分析。根據生態足跡的計算公式，用采集到的淮北市2007～2013年的各項數據，對淮北市的生態足跡進行計算，得到的結果如圖1所示，對2013年度的生態足跡構成進行分析，結果如表2所示。

根據圖1可知：

（1） 2007年～2013年，淮北市人均生態足跡呈緩慢上升趨勢，表明淮北市人均消費量所需要的生物生產性面積逐年增加，這符合人民對生活水平提高的正當需求。

（2） 由2007～2013年的生態足跡數據，可以得到淮北市人均生態足跡與年份之間的函數關系表達式為：y=0.3948+2.1794，該函數方程擬合優度為R2=0.9952，表明擬合程度較好，用此函數預測淮北市未來的生態足跡可信度非常高；

（3） 根據預測函數，預計到2020年生態足跡達到7.7Ha；2025年達到4.281913Ha，這種不斷擴大的生態足跡應該引起當地管理者的高度重視。

由表2可知：

（1） 2013年，淮北市人均生態足跡為：4.88678Ha/Cap，表明為滿足淮北市一個人的消費需求，需要4.88678全球公頃的土地產出做支撐；

（2）淮北市2013年人均生態足跡中，人均耕地、草地、林地、建筑用地、水域、化石能源用地產生的生態足跡構成比例分別：5.3682%、0.9488%、0.1022%、1.1598%、0.0486%、92.3764%。

數據比較表明：淮北市生態足跡中，人均消費的化石能源產生的生態足跡最大，其次是耕地和建筑用地，對草地和水域消費產生的生態足跡相對較小。這也從側面印證了淮北市在區域經濟社會發展中，對煤炭這種傳統能源的高度依賴。

2.生態承載力指標分析。根據生態承載力的計算公式，用采集到的淮北市2007～2013年的各項數據，對淮北市的生態承載力進行計算，得到2007～2013年淮北市生態承載力。具體如圖2所示。

由圖2分析可得：

（1）2013年，淮北市人均生態承載力為0.42137Ha/Cap，表明淮北市能夠提供給當地每個人生存的最大面積為0.42137全球公頃；

（2）2007～2013年人均生態承載力總體上呈先下降，后上升趨勢。人均生態足跡先由2007年的0.43489全球公頃下降到2011年的0.408825全球公頃，然后又上升到2013年的0.42137全球公頃，表明淮北市人民平均占有的生態資源在政府部門采取相應對策后，人均生態承載力在逐年增加；

（3）根據2007～2013年的生態承載力數據，可以得到淮北市人均生態承載力預測函數表達式為y=0.0014x2-0.0145x+0.4517，該預測函數的擬合優度R2=0.8117，擬合程度較高，表明預測具有較高的可靠性；