基于生态足迹模型的辽宁土地生态承载力评价

来源:用户上传      作者:周晓彤 赵小汎 张元通

　　摘要 [目的]研究分析辽宁省生态环境承载力现状，以期改善其生态环境，提高可持续发展能力。[方法]通过生态足迹法，计算和分析辽宁省2017年生态足迹和生态承载力。[结果]2017年辽宁省人均生态足迹为4.583 27 hm2/人，人均生态承载力为0.595 24 hm2/人，出现生态赤字3.988 03 hm2/人，且化石燃料能源日均消耗量呈增长趋势。[结论]针对辽宁省生态问题，结合其污染环境治理现状，提出加强生态生产性土地的保护和管理，倡导绿色消费观，减少不可再生能源消耗量等对策。
　　关键词 生态足迹;生态承载力;辽宁省
　　中图分类号 S181 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2020）03-0054-04
　　Abstract [Objective]To study and analyze the current situation of capacity of ecological environment in Liaoning Province， in order to improve the ecological environment of Liaoning Province and improve the ability of sustainable development. [Method]The ecological footprint and ecological capacity of Liaoning Province in 2017 were calculated and analyzed by using the ecological footprint method. [Result]In 2017， it indicated that Liaoning’s ecological footprint， ecological carrying capacity and ecological deficit were 4.583 27， 0.595 24 and 3.988 03 hm2/cap， and the daily consumption of fossil fuel energy showed an increasing trend. [Conclusion] According to the ecological problems， the pollution and environmental control situation of Liaoning Province， we proposed to strengthen the protection and management of ecological productive land， advocate green consumption concept， reduce nonrenewable energy consumption.
　　Key words Ecological footprint;Ecological capacity;Liaoning Province
　　生态环境的可持续发展与社会发展息息相关。近年来，国家相继出台了一系列相关法规政策，旨在强化资源环境承载力评价在国土空间开发过程中的基础性地位[1]。生态承载力是资源环境承载力评价和国土空间开发适宜性评价的基础，也是国土空间规划编制的重要组成部分，衡量一个区域发展水平高低，不仅要看生产模式是否环保健康，也要看生态承载力是否盈余。
　　辽宁省是老工业生产基地，传统生产模式造成了“三废一噪”污染问题并破坏其生态格局。正确估算生态承载力，不仅可以帮助测量城市生态程度，还可以调节不合理的生产结构。生态足迹模型由Wackernagel等[2]提出，指维持一个地区发展所需要的能够容纳人类排放废物所需的生态面积。国内外学者主要运用生态足迹分析法对不同空间、时间尺度的生态安全进行评价。张令等[3]在计算和分析辽宁省2002年生态足迹和生态承载力生态足迹的基础上，对土地生态安全评价研究;赵先贵等[4]、田玲玲等[5]、李辉等[6]运用生态足迹分析法评价陕西省、湖北省、安徽省的生态安全;张威等[7]运用生态足迹的方法，对辽宁省2005—2007年的生态足迹进行计算，纵向分析生态足迹的变化规律;曹淑艳等[8]、靳相木等[9]、周涛等[10]提出生态足迹模型的准确性和完整性有待进一步完善。
　　该研究以辽宁省为例，构建生态足迹模型，选取相关指标分析该省生态环境承载力现状，结合污染环境治理情况进行分析，旨在改善辽宁省生态环境，提高可持续发展能力。
　　1 数据与方法
　　1.1 概况与数据来源
　　1.1.1 辽宁省概况。
　　辽宁省位于我国东北地区的南部，地理坐标为118°53′～125°46′ E、38°43′～43°26′ N。遼宁省北与吉林省相接，南邻渤海和黄海，西北与内蒙古自治区为邻，西南与河北省相连。
　　全省土地总面积14.59万km2，平原面积较大，占总面积的61%，丘陵和山地分别占16%和23%。2017年辽宁省地区生产总值64.1亿元，年末户籍总人口4 196.5万人。
　　1.1.2 数据来源。
　　该研究数据来源于两个方面：第一，粮食、水果等产量数据以及煤炭原油能源数据来源于《辽宁省统计年鉴》[11];第二，目前采用的均衡因子依据Mathis Wackernagel对我国产量因子取值的算法[12]。
　　1.2 2017年辽宁省生态平衡可持续性评估
　　1.2.1 土地生态承载力计算模型。
　　1.2.1.1 生态足迹计算模型。
　　生态足迹是指在特定的时间条件下供给区域内人口所消费的自然资源与燃料能源需求的生产性土地的面积，生态足迹越大则表示产生的生态负荷越多。生态足迹的计算公式为： 　　EF=ef·n=n·6j=1（riefi）
　　1.2.1.2 土地承载力计算模型。
　　一个地区的生态承载力是指该地区所能提供的生物生产性面积总和，其计算公式如下：
　　EC=N·ec=N·rj×yi×aj
　　1.2.1.3 生态盈余和赤字。
　　当EC>EF为生态盈余;
　　当EC<EF为生态赤字;
　　当EC=EF为生态均衡。
　　1.2.2 生态平衡可持续性评估。
　　生物资源消费分为粮食产品、动物产品、林业产品等，将辽宁省的消费总量转化为提供这些消费需要的生物生产面积，2017年辽宁省生物资源消费足迹账户见表1。
　　2 结果与分析
　　2.1 人均生态足迹指标分析
　　表3综合了辽宁省2017年生态足迹与生态承载力的计算结果。目前采用的均衡因子是全球一致的：林地和化石燃料用地为1.1;耕地和建筑用地为2.8;草地为0.5;海域为0.2。同时出于谨慎性考虑，计算辽宁省生态承载力时扣除12%的生物多样性的保护面积。
　　2017年辽宁省人均生态足迹为4.583 27 hm2/人，人均生态承载力为0.595 24 hm2/人，出现生态赤字3.988 03 hm2/人，人口对环境的压力远大于其生态承载力，生态足迹是生态承载力7.7倍，土地生态承载力被严重透支。
　　通过分析以上6种生物生产面积得出，生态足迹中化石能源消费部分在辽宁省总生态足迹里所占比重最大，约占72%。高耗传统重工业是辽宁生产主体，煤炭和石油等不可再生能源占比较大，增加化石燃料用地的需求。耕地的人均生态足迹需求为0.668 11 hm2/人，而耕地人均生态承载力为0259 45 hm2/人，耕地生态承载力范围并不能满足人们对耕地的足迹需求。
　　2.2 化石燃料用地评价分析
　　结合化石燃料平均每天能源消耗量以及废气中主要污染物排放，对2009—2017年的能源足迹需求进行分析。
　　从图1可以看出，遼宁能源消费结构有所改善，但以煤炭为主的能源消费结构尚未根本改变，煤炭和原油的消耗呈增长趋势，而且原油所占比重最高，燃料油、煤油所占比重较小，天然气比例微乎其微，新兴能源消费严重不足。由此可见，辽宁应增加新能源、清洁能源消费与供给比重。
　　“十三五”以来，辽宁省积极优化能源结构，控制煤炭消费总量，推动太阳能多元化利用，提高天然气、煤层气等清洁能源在消费中的比例，节能减排效果明显。辽宁省还发展循环经济、推广低碳节能产业、实施节能减排工程、进一步优化产业和能源结构。
　　同时，经济增长是能源可持续发展的前提条件，随着辽宁省生产总值逐年增长，天然气消耗量逐年增加。经济增长也在推动能源发展，经济增长不仅促进能源的开发和利用，而且需要能源提供生产动力。
　　由表4可知，2017年辽宁环境污染治理取得一定实效，工业废水、二氧化硫和烟尘排放量等指标明显好转。但目前有些指标仍在持续增长，废水排放量、废气排放量分别比2009年增加9.59%、100.32%，而废水治理设施较2009年减少87套，废水治理设施较少，导致废水排放量增加，废气治理设施虽增加2 972套，但仍处于较低水准，废气治理水平有待提高。
　　3 小结与建议
　　通过计算2017年辽宁省生态足迹和生态承载力得知，辽宁省目前的生态消费情况远远超过生态承载力，出现生态赤字问题，处于不可持续状况。“绿水青山才是金山银山”，经济发展不应以生态破坏为代价。基于此，笔者提出以下建议。
　　第一，加强生态生产性土地的保护和管理。研究区草地人均足迹需求为0.510 12 hm2/人，草地人均承载力为0.000 10 hm2/人，草地数量严重退化，这与气候变暖、全球干旱等自然因素密不可分。可通过科技手段对草地生态进行恢复和重建，按地域分异规律，通过封山育林、分区轮牧、种植优良牧草等技术措施，保护生态性草地，发展人工草地和高科技农业、充分发挥草地资源的生态功能。同时要加大林业生态屏障，禁止乱砍滥伐、毁林开荒等行为，改变“沙进人退”的被动局面。
　　第二，倡导绿色消费观，提高居民环保意识。可利用媒体等多种方式改变传统生活消费观念，宣传可持续消费观念的重要性。同时，扶持新兴产业发展，提高资源的综合利用率，改造设备技术，有效降低资源浪费率和污染物排放量，以减少对环境的污染。
　　第三，减少不可再生能源消耗量，增加新兴能源比重。促进传统企业转型升级，提高环保能效、产品技术等水平，严格把控煤炭质量，禁止使用散煤，对不达标的企业，依法有序退出。同时，在严格把控环境标准的同时，结合重点领域开展清洁生产，包括工业、建筑、交通、农业、商贸等产业。如在交通上，提高新能源汽车的比例，鼓励客运、公交、旅游公司购买配置天然气等清洁能源车辆。从源头减轻生态环境污染，为生态文明建设提供有效后盾。
　　参考文献
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