武汉城市圈生态足迹分析

来源:用户上传      作者: 张 可 王若洋 刘 超

　　摘要:根据武汉城市圈各城市1999-2008年统计年鉴的数据,运用生态足迹模型对武汉城市圈各城市2008年的生态足迹进行实证分析后显示:2008年武汉城市圈各城市生态足迹差异较大,生态足迹供需结构存在明显的不对称,虽然1999-2008年各城市资源利用效率有所提高,但仍然处于不可持续发展状态。
　　关键词:武汉城市圈;两型社会;资源利用率
　　中图分类号:F061.5 文献标识码:A 文章编号:1003-3890(2010)02-0061-05
　　
　　生态足迹也称“生态占用”,指维持一个人、地区、国家或者全球的生存所需要的或者能够容纳人类所排放废物的、具有生物生产力的地域面积。生态足迹以定量的方法来评价经济系统和资源环境系统相互关系,它是衡量区域可持续发展的一个较好表征量。生态足迹模型由加拿大的生态学家William Rees和Wackernagel于1992年提出,随后被广大学者所接受和应用,生态足迹模型不仅成功运用于国家层面和地区,而且其研究也转向更微观的企业和行业层面。该模型在生产端,以生态承载力为指标,度量研究区拥有的生物生产空间的多少;在消费端,以生态足迹为指标,度量生产一定人口消费的资源吸纳其排放废弃物所需要的生物生产空间(包括生产性陆地和水域生态系统)的面积。国内众多学者运用应用生态足迹模型对我国各地区的生态足迹进行了相关研究,张桂宾和王安周计算出中部6省2004年人均生态足迹1.793hm2,生态承载力为0.488hm2.人-1,生态足迹需求与供给的比例为3.677∶1,人均生态赤字为1.305hm2,从而得出中部地区处于一种不可持续发展的结论。王辉等运用生态足迹模型研究了中国32个地区的旅游环境承载力,并阐述了建立旅游生态足迹模型的出发点和今后的研究发展方向。陈惠雄等以浙江省为例实证了经济增长、生态足迹与可持续发展能力的相关性,对浙江省经济可持续发展能力构成重大威胁并导致浙江省模式的经济―生态悖论乃至收入―幸福悖论的主要原因,是由企业规模小、技术含量低、要素使用权交易不公平以及受GDP中心发展观主导的末端治理型工业化模式等因素造成的。纵观以上研究成果笔者发现:国内少有学者研究武汉城市圈的生态足迹问题,以上研究均是以全球土地和水域的平均生产力为基准来确定模型的参数,这种大尺度的口径标准在研究中小规模的区域生态足迹时可能存在局限性,因此本文采用“省公顷”标准来计算武汉城市圈的生态足迹,以探究武汉城市圈的可持续发展。
　　
　　一、生态足迹模型简介
　　
　　该模型有两个基本假设:(1)消费的绝大多数资源及其所产生的废物的量是可以追踪、获知的;(2)能将这些资源和废物的量转换为相应的生态生产性面积。因此,既定人口区域的生态足迹即是生产这些人口所消费的资源和这些人口产生废弃物所需要的生物生产面积。生物生产性面积主要的6种类型是:可耕地(arable land)、林地(for2est)、草地(pasture)、化石燃料用地(fossil energy land)、建筑用地(build-up areas)和水域(water area)。
　　(一)生态足迹计算
　　生态足迹(Ecological Footp rint,EF)可以表示为:
　　第i种消费项目的年生产量;Ii为第i种消费项目的年进口量;Ei为第i种消费项目的年出口量;Yi为第i种消费项生产力;Qi是指第i类土地的总生物产量;Si是指第i类土地的生物生产面积;Pik指第i类土地的第k种生物产品产量;?姿ki指第i类土地上第k种生物产品的单位热值。经典的全球公顷模型中以全球公顷的大口径进行计算忽略了在国家层面上的区域经济、生态内部的差异性,特别是对单个省份和城市的生态足迹分析时运用全球公顷的大口径具有很大的局限性,另外武汉城市圈的资源禀赋、产业结构、生态类型等基本可以代表湖北省的整体情况,因此文中采用省域公顷口径。
　　(二)生态承载力计算
　　由于不同城市的资源禀赋和产业结构的空间分布有所不同,因此单位的可耕地、林地、草地、化石燃料用地、建筑用地和水域的生态生产能力差异较大,并且同类的生产性土地单位面积生态生产能力也有一定的差异。因此各地的同类生物生产性土地的实际面积也不能直接对比,需要乘以一个转换系数―――产量因子,在这里产量因子(?茁ji)描述的是各地市的某类土地的平均生产力与省域同类土地的平均生产力水平的差异,综合反应了特定地域的环境和社会经济因素。产量因子的具体计算方法如下:
　　物产量;(Pik)j指j市第i类土地的第k种生物产品产量;Sij是指j市第i类土地的生物生产面积。一般出于谨慎性考虑,生态承载力的计算需要扣除12%的生物多样性保护面积。
　　EC=N∑(Ai)?茁ij?琢i=N∑(Pi+Ii-Ei/Yi)?茁ij?琢i(4)
　　在(4)式中EC为总生态承载力。
　　二、武汉城市圈生态足迹实证分析
　　(一)研究区域基本概况
　　武汉城市圈,又称“1+8”城市圈,是指以武汉市为圆心,包括黄石、鄂州、黄冈、孝感、咸宁、仙桃、天门、潜江周边8个城市所组成的城市圈。以武汉市为城市圈中心城市,黄石市为城市圈副中心城市。2005-2007年武汉城市圈人口数分别达到3 080万、3 112万、3 141万,同期湖北省总人口数是6 031万、6 050万、6 070万。2005-2007年武汉城市圈人口占湖北省总人口的比重分别是51.1%、51.4%、51.7%,呈逐年增加趋势。目前,武汉城市圈经济总量连续3年保持15%左右的增幅,占湖北省GDP总量稳定在60%左右,武汉城市圈无论是经济规模还是经济发展质量,在全省社会经济发展中都占有举足轻重的地位,是湖北省产业和生产要素最密集、最具活力的地区,是中国中部地区最具发展潜力的区域之一。其中武汉市是中部6省中唯一的副省级城市,其经济总量、生产规模、发展质量和体制基础,在中部6省省会城市中均具有明显优势,综合经济实力在中部地区城市中居于首位。但是,随着武汉城市圈经济实力的快速提升,经济发展与环境资源之间的矛盾也日益突出,武汉城市圈普遍存在资源短缺现象,资源浪费和环境日益恶化等问题日益严重,资源、环境和经济三者之间的协调发展面临巨大的压力。2007年12月14日,国务院正式批准武汉城市圈成为“两型社会”建设综合配套改革试验区,要求武汉城市圈创建资源节约型和环境友好型的两型社会,实现区域协调发展。
　　(二)武汉市2008年人均生态足迹分析
　　根据“省公顷”标准计算出武汉市2008年人均生态足迹如表1所示。从人均生态足迹需求结构来看,土地需求空间最大的是耕地和化石原料用地及草地,分别占到总需求的26.4%、21.1%和35.9%,其他需求只占16.6%,这表明武汉市的生态消费主要以草地、耕地和化石原料为主,草地占到35.5%说明武汉市的总体消费水平相对较高,但表明这种较高的生活质量是以消费资源存量为代价的。显然,2008年武汉市的生态环境存在较大的压力风险,六种不同类型的可生产性土地生态需求(人均生态足迹)与生态供给(生态承载力)比分别为:2.51∶1;1.08∶1;1061.57∶1;2.20∶1;0.04∶1;5.22∶1,总需求与总供给比为2.73∶1。这表明:2008年武汉市草地和水域资源生态供需比最为突出,武汉市作为中国水资源最为丰富的城市之一却面临水域生产性土地的严重供给不足;另一方面猪肉等畜牧产品的强劲需求和草地生产性土地的严重不足之间的矛盾突出。虽然近年来武汉市在环境保护方面突入了大量的资金,但随着人口膨胀、环境污染、城市拥挤等现象的出现,武汉市的5大类生产性土地(除建筑用地外)均出现供不应求的状况,经济发展与环境的不协调关系依然存在,虽然这一关系近年来已经有所改善。

　　(三)2008年武汉城市圈各城市生态足迹差异分析
　　表2的计算结果表明:2008年武汉城市圈各城市的生态足迹有较大差异,武汉城市圈的生态足迹供需结构存在明显的不对称,各城市的人口生活质量和经济发展对环境的依赖度均有较大差异,生态足迹均超过其生态承载力。从生态足迹来看,生态足迹值区间为:0.8047~2.0703(hm2),生态需求最大值(武汉市)是生态需求最小值(咸宁市)的2.57倍,其中黄石和鄂州两市的生态需求均为1.75以上,明显高于其他城市(除武汉市),这与各城市的人口、城市规模及产业结构有关。2008年武汉市的户籍人口超过833万,城市拥挤、环境污染等现象日益严重,人口对环境和资源的依赖程度越来越大。同时武汉市是中国重要的制造业基地,第二产业占总产值的46%,对能源的依赖度较大。作为传统的工业城市黄石和鄂州来说,第二产业一直保持其支柱产业地位,经济发展与环境和资源的矛盾日益突出。各城市生态承载力的差异性并不明显,其中黄石和鄂州两市的生态承载力相对最小,反映出两城市传统工业城市长期以来的资源过度开发和经济活动强度过大所带来的生态环境系统的破环和相对较脆弱的环境承载力。从生物资源消费用地来看,主要以农业为主的黄冈和咸宁两城市生物资源消费用地均超过60%,分别达到64.5%和62.3%,两城市对资源的消耗较小,对环境和能源消耗的依赖程度相对较小,近几年两城市大力发展农业循环经济和红色旅游经济,已经取得了一定的经济效益。其中武汉,黄石和鄂州三市的生物资源消耗均在40%以下,这说明三城市对以化石原料为代表的能源生产性土地的消耗依赖度较大,经济的高速发展以消耗大量的能源为代价。总体来看,武汉城市圈的生态需求超过其生态承载力,生态赤字较为严重,处于生态不可持续发展状态。
　　(四)武汉城市圈各城市经济发展质量动态分析
　　本文采用1999-2008年10年间的数据来计算了各城市万元GDP的生态足迹(人均GDP除以人均生态足迹),万元GDP的生态足迹能较好反映经济发展的质量,万元GDP的生态足迹需求量越大,说明资源的利用效率越低。计算结果(见表3)表明:1999-2008年10年间武汉城市圈各城市经济发展质量有明显的提高,各城市万元GDP的生态足迹均呈现下降趋势。其中武汉市,黄石市和鄂州市的资源利用效率较高,分别从1999年的0.8347、0.9364、0.9411下降到2008年的0.5695、0.6759、0.6987。绝对年平均降幅分别为:0.029、0.029、0.027,10年间经济发展质量逐年提高。武汉市的万元GDP的生态足迹在同一年均低于其他城市,说明产出相同单位的产出其他城市消耗了更多的资源,这显示出武汉在经济绝对总量上和经济发展质量上均具有绝对的优势。其他城市如黄冈和咸宁,以农业为主的产业格局决定了产业附加值低,产出相同付出的环境和生态代价更大。同时我们可以看出,在武汉城市圈9个城市中,经济越发达的城市资源利用的效率越高,因为对于生态环境的补偿和改善需要大量的财政投入,作为经济发达的城市在财政上具有绝对的优势,相对欠发达的城市在生态环境建设投入,农业技术应用,科技创新和制度供给上处于劣势。
　　三、结论和建议
　　本文根据省公顷口径生态足迹模型计算了2008年武汉城市圈各城市的生态足迹和生态承载力发现:武汉城市圈的生态需求远大于生态承载力,人口与资源,经济发展与资源环境的矛盾日益突出;通过计算1999-2008年武汉城市圈万元GDP的生态足迹发现:虽然10年间武汉城市圈各城市的经济增长质量有逐年提高的趋势,但仍然处于不可持续发展的状态。当前正是中部崛起实现赶超的绝佳时期,而武汉城市圈作为中部区域经济重要的经济增长极,对于实现中部地区整体经济实力提升实现中部区域经济的可持续发展具有重大的战略意义。鉴于以上情况建议如下:
　　1. 建立一整套的生态补偿机制。一方面要坚持“谁开发谁保护,谁破坏谁恢复,谁受益谁补偿,谁污染谁付费”的生态补偿基本原则和建立多层次的补偿生态主体是确保补偿资金多元化的重要保障的原则,加强排污费的征收和稽查力度,加强管理资源税的合理使用,重点保护武汉城市圈耕地、林地、水域等生产型土地。另一方面要积极探索市场化的生态补偿机制,在武汉城市圈内逐步建立污染物排放指标有偿分配和排污权有偿交易,通过政府引导和市场调节使资源有价化得到更加有效的配置和保护。
　　2. 加大对生态基础建设的投入力度。资金投入不足是武汉城市圈生态建设的瓶颈之一,各级政府可尝试建立一个专门的生态发展建设基金,省、市县级财政每年向该基金投入基本发展金,同时积极开拓资金筹备渠道,加强国际合作,努力争取国际组织如世界银行、亚洲开发银行和联合国粮农组织等的项目支持。
　　3. 积极调整产业总体布局和产业结构优化升级。一方面要积极做好承接东部沿海地区相关产业转移,特别注意的是在发展第二产业的同时,要加快第二产业的技术更新和创新能力,建立起一套低能耗、高附加值的新型工业产业体系。既要快速实现工业化和城市化进程,又要实现经济和环境资源的可持续发展。另一方面,各城市应根据四类主体功能区和生态环境功能的规划要求,逐步形成功能定位清晰,发展和开发秩序良好,经济社会发展和人口资源环境的协调发展。
　　4. 控制人口增长,转变人口消费和生活方式,依靠科技创新提高单位土地面积的产出率。人口增长是导致生态承载力下降的主要原因之一,通过宣传改变人们的生产和生活方式,更新消费观念,提倡绿色环保的消费和生活方式。同时要充分利用好武汉市优越的科研教育资源,促进产学研一体化,大力推广新型技术在农业生产中的运用。
　　5. 大力推行可持续发展的县域循环经济,发展红色旅游经济为代表的第三产业。武汉城市圈中多数城市农业仍然为当地的基础性产业,要尽快转变传统的农业耕作方式,提高农业生产的空间集聚度,实现农业规模化生产,以县和中心城镇为单位发展循环农业经济。同时依托黄冈等革命老区红色旅游资源,打造一条鄂东红色旅游产业,实现第三产业的提升。
　　
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　　责任编辑:学 诗
　　责任校对:何 军
　　
　　Ecological Footprint Analysis of Wuhan City Circle
　　Zhang Ke, Wang Ruoyang, Liu Chao
　　(School of Management, Shanghai University of Science and Technology, Shanghai 200090, China)
　　Abstract: According to the Statistical Yearbook 1999-2008 data of Wuhan city circle, using the ecological footprint model to calculate the ecological footprint and ecological footprint of the cities of Wuhan Circle in 2008. The analysis showes that: in 2008, there is a big difference in different ecological footprints of the cities of Wuhan city circle, ecological footprint of supply and demand structure exists an obvious asymmetry, although the 1999-2008 resource efficiency in cities has increased, but still in the state of unsustainable development.
　　Key words: Wuhan city circle; two-oriented society; resource utilization rate

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