河南省2003年生态足迹的计算与分析

112安阳师范学院学报2006年河南省2003年生态足迹的计算与分析焦士兴,王安周(安阳师范学院地理系,河南安阳455002)[摘要]在阐述生态足迹模型、计算方法的基础上,对河南省的资源消费现状进行了计算,得出河南省的人均生态足迹为1.7125hm2,生态承载力为0.4355hm2,人均赤字为1.277hm?,表明河南省的发展已远远超出了生态承载力的阀值。河南省生态足迹的多样性指数为1.221,万元CDP足迹为2.35 hm2 ,生态协调系数为1.216,适度人口2460.77万人.等,也反映了河南省不可持续发展的模式。[关键词]生态足迹;生态承载力;河南省[中图分类号]F129.9[文献标识码]A[文章编号]1671-5330(2006)02-0112-04近年来,随着河南省城市化和经济的快速发水域[3]等6大类。展,人地矛盾逐渐加剧。研究和评价河南省资源1.2 生态足迹模型的利用状况和人口对生态系统的压力,能为制定生态足迹主要是用来计算一定的人口和规模各种规划、计划提供依据。生态足迹法是通过量条件下维持资源消费和废弃物所必需的生物生产化人类对资源的利用状况,测量人类对生态系统空间。它从需求上计算生态足迹,从生态供给上所产生的影响和压力,从而判断人类活动是否处计算生态承载力,并通过两者比较来判断区域发于生态系统承载力范围内。展的可持续性,计算公式为:1生态足迹模型与计算步骤EF= Nx(ef) =Nx 2;(P,+1- E)/(EP,xN)1.1生态足迹概念生态足迹(Ecological Footprint简称EF)分析法EC=Nx(ec)=NxajXηXy;(j= .......是加拿大生物经济学家Wlliam Rees和其博士生式中:i为消费项目的项目类型,EF为区域总人口Wackemnagel于1992 年提出的一种用以衡量可持的生态足迹,ef为人均生态足迹，EP:为第i种消续发展的生物物理方法"。它通过测量自然界提费项目的年(世界)均产量(kg/hm?),P;为第i种供的生态服务与人类需求的生态服务之间的差消费项目的年生产量,I;为第i种消费项目的年距,以明确对自然系统的利用状况,从而在不同区进口量,E;为第i种消费项目年出口量。EC为区域尺度上比较人类对自然的消费量与自然资本的域总人口的生态承载力(hm2),ec为人均生态承承载量,进而判断自然生态系统是否安全,经济发载力(hm2/人) ,a为人均生物生产面积(hm2/人)，展是否处在可持续发展范围内。.η为均衡因子,y;为产量因子,N为人口数。.生态足迹的计算基于以下事实:人类可以确1.3 生态足迹计算步骤[4-8]定自身消费的绝大多数资源及其所产生的废弃物划分消费项目类型,计算各主要消费项目的数量,这些资源和废弃物能转换成相应的生物生年消费量和人均消费量;产面积。因此,任何已知人口(某个人、一个地区利用平均产量数据,将各消费量转换成相应或一个国家)的生态足迹是生产这些人口消费的的生物生产面积;所有资源及吸纳这些人口所产生废弃物所必需的通过均衡因子、产量因子将各类生物生产面生物生产性土地面积和水域面积的总和[2],它包积转中国煤化工并汇总，且建立账括化石燃料用地、可耕地、林地、草地、建筑用地和1i、能源账户系统)。TYHCNMHG[收稿日期]2006-02-16[基金项目]河南省教育厅自然科学研究资助项目(200617000)。[作者简介]焦士兴(1970-),男,河南淮阳人,安阳师范学院副教授,主要从事资源的开发、利用与管理研究。第2期_焦士兴,王安周:河南省2003年生态足迹的计算与分析11比较生态足迹需求(EF)与生态足迹供给(又迹的计算模型,对河南省2003年的生态足迹进行称生态承载力,EC)的大小,判断生态类型(生态实际计算与分析。生态足迹的计算包括生物资源盈余、生态平衡、生态赤字)。消费、能源消费和贸易调整三部分。2河南省2003年生态足迹的计算表1生物资源消费分为:农产品、动物产品、2.1河南2003年生态足迹的计算林产品、水产品和木材等大类,大类可再划分一些根据对《河南省统计年鉴》(2004年)深人分细类。在生物资源生产面积折算中,采用联合国析,得出河南省生态足迹计算所需的生物资源账粮农组织(FA0)1993年计算的有关生物资源的世户系统(表1)、能源账户系统(表2),运用生态足界平均产量资料,将河南省的消费转化为提供这些消费需要的生物生产面积1。表1河南省生态足迹计算中生物资源的账户系统分类农产品 全球平均生 203总 人均雷求土分类农产品全球平均生 203总人均需求土地系统产量(10*) 态足速(hm?) 需求(hu?) (hm2)类型系统产量(10*t) 态足迹(m2) 需求(hm?)_ (hm?) 类型谷物355.251227587 0.12648792 耕地禽肉744571619256 0.01675035 草地豆类72.7218566391810.34 0.00405307 耕地禽蛋326.240085500 0.08435916 草地红薯12239.23 0.0116106 耕地羊毛1.37933333 0.0944795 草地油料309.911856169773.7 0.01727293 耕地奶类52.6021047808.8 0.01083903 草地棉花37.671000376700 0.00389676 耕地水产品产量38.952913431034 0.13893695 水域麻类3.2650021333 0.0002 耕地林产品产量21.1918000172.22222 .00121728 耕地水果产量430.96 .35001231314.3 0.01273729 林地烟叶21.77548140633.07 0.00145477 耕地生漆等11.4300038000 .00039309 林地蔬菜4310.9239494.44 0.24444 耕地油桐子等4.91160030687.5 0.0031745 林瓜果类88.13493405.56 0.010 耕地茶叶1.0466618374.558 0001900808 林地动物产品产量10013700 00014172 林地猪肉386578446389.5 0.0837343 耕地木材(m2)600001.99301507.54 00311894 林地13540909091 0.4231829 草地竹材(根)447200230.41940.9722 0000008 林地数据来源:河南省统计年鉴[9]竹林的世界单产[10]表22003 年河南省生态足迹计算中的能源账户系统能源消费全球平均能源折算系数2003年总人均足迹量生产面积量(万吨)足迹(GJ/hm2)(GJ/t)足迹(hm2)煤炭11703.745520 .934445465620.4608106化石能源用地焦碳602.128.4731166890.0322405原油611.82)341.86827543740.0284925汽油(不含溶剂油)17.7243.12482167.450.00085柴油30.3142.705139181 .6燃料油77.987150.2551351 .5.0.0057034液化石油气4.6332736.060.003386炼厂干气22.38 ;46.055145170.50.0015017其他煤气*743249316.3295872.4350.0006075焦炉煤气*63646318 .0035544.2850.00005735天然气* *12050138.97825252.090.0002612热力(百万千焦)6079370229.34460793.70.0006289建筑用地.电力(万千瓦时)789403711.84 _中国煤化工_建筑用地注:*表示的单位是10°*m’' *焦炉煤气和其他煤气的密度0.45k能源消费项目的生态足迹计算，是将能源消:IH.CNMHG界上单位化石燃科生产土地面积的平均热量为标费转化为化石能源土地面积(表2)。能源消费部准,将区域的能源消费所消耗的能量，引入折算系分根据资料主要考虑原油、原煤、燃料油、液化石数的概念,换算成一定的化石燃料用地面积。油气热力和电力等主要能源消费项目。采用世Wackemagel等所确定的煤、石油、天然气和水电的“万万数据114安阳师范学院学报2006年.全球平均土地产出率分别为55.71.93、 1000CJ/由于生态足迹可以跨越区域界限,故在生物资源hm2.ao和能源消费量核算时,应该考虑贸易的调整部分。2.2河南省 2003年的生态承载力计算生物资源消费调整时,只要将生物资源的类河南省现有的耕地、林地、草地、可养殖的水型与生物生产面积配比即可，而能源部分贸易调城面积总量与总人口数之比,即为各类生物生产整的具体计算方法见文献[13]。由于数据的准确的人均占有面积。依据生态承载力的计算模型,性有待于考究,对生物资源的贸易调整,只采用简将人均生物生产面积乘以均衡因子和产量因子,化处理的方法,将贸易中该类产品按价值比例换就得到了河南省2003年的人均生态承载力(表算成相应的生物生产面积,然后从该类型的生物3)。采用河南省2003年的粮食平均产量与世界生产面积中按比例进行扣除。通过对河南省粮食平均产量的比值计算耕地类型的产量因子2003年进出口总额的分析,应从耕地中扣除生物(1.46) ,其它类型均采用Wackemnagel等( 199)对生产面积的0.72% ,林地中扣除0. 3%,草地中扣中国生态足迹计算时的取值。计算中应扣除除0.49%，化石能源中扣除0.52%进行贸易调12%的生态空间面积用于生物多样性的保护,实整。际上这个数值是不够的[12]。生物资源和能源消费的足迹构成了整个地区2.3贸易调整部分的生态足迹(表3)。生态足迹指标计算时,要求计算净贸易量。表3河南省2003年的生态足迹汇总人均生态足迹的供给人均生态承载力人均面积均衡生态足人均面积产量人均承载类型(hm2)因子迹(hm2)力(hm?)耕地0.27402.80.76720.07431.46.0.3039林地0.02921.10.03210.02160.91.1草地0.57470.草地([4]0.0420.150.50.004建筑用地0.00740.02070.041.460.16350. 13890.20.0278水域0.002210.0004化石能源用地0.52480.5773CO2用地12%生物多样性保护用地0.05941.7125河南省生态足迹的结果分析0.43553河南省生态足迹的结果分析到了44.80%和33.71% ,其他需求较少仅占21.3.1河南省2003年人均生态足迹的供需对比49%。河南省是以耕地和化石能源用地为主的消表3表明,河南省人均生态足迹的供需结构费结构,耕地类型的消费占近-半,草地和林地的存在明显的不对称性。表现为:化石燃料用地供消费仅占18. 66%,表明河南省的总体生活质量给为零,耕地、草地、化石燃料用地的供需矛盾比不高,经济发展是以牺牲资源存量为代价。从人较突出,林地和建筑用地供给充足。其中耕地的均生态承载力的供给结构来看,供给最大的是耕人均生态足迹需求(0.7672hm2)是供给(0.3049地为0.304 hm2 ,占总量的61.35% ;其次为建筑用hm2)的2倍强。客观上,河南省以占全国1.74%地为0.164hm?,占33.39%;其它土地类型的供给的土地养活了占全国7.75%的人口,人均耕地占量较少。由此可知:河南省的生态供给结构类型用量相对不足。单一,各土地类型间比例不协调,自然生态系统的草地、水域的人均生态供给之和为0.稳定性差,有待于进一步调整和优化。3152hm2 ,而两者的人均承载力则为0.0044 hm2 ,3.2中国煤化工数供需矛盾尖锐。客观上,河南省畜产品的供给不i CN M H c),计算河南省是靠天然牧草地,而主要是依靠人工养殖、农业结人均土心必洞系双(D)为1.216, 明显小于区域构的调整来实现的[15]。生态供给与需求恰好平衡的系数(DS= 1.414)。从人均生态足迹的需求结构而言,需求最大说明:区域生态的需求大于供给,河南省目前的发的生态窑间类型是耕地和化石能源用地,分别占展是通过消耗资源存量来弥补生态承载力的不“方芳数据第2期焦士兴,王安周:河南省2003年生态足迹的计算与分析115足,处于一种生态不协调状态。[J].新疆大学学报.2004,21(2):181- 185.3.3万元GDP的生态足迹计算[2]Wackemagel M ,lewan L, Hanson C B. Evaluating the use计算表明,河南的万元GDP的生态足迹为2.of nature capital with the ecological foprnt : aplicatins inSweden and subregions[J] . Ambio, 1999 ,28<7):604 ~ 612.35 hm2 >2.037 hm2(中国, 1999年)[16],表明河南[3] WackernageM, Onistol, BelloP, WackemagelM, 0n2istoL,省的资源利用效率低于全国平均水平。BelloP ,etal.1997 ,Ecological Footprint of Nations[ 0B/OL] .3.4 河南省的适度人口预测htp://www. redefiningprogress .org.在现有生态承载力条件下,维持现有的人均[4]胡新艳,牛宝俊,等.广东省的生态足迹与可持续发展消费状况所能承受的最大人口数即适度人口切。研究[J].上海环境科学.2003 ,22(12) :926 ~ 930.计算表明河南省的适度人口是2460.77万人,仅.[5]岳东霞,李自珍.甘肃省生态足迹和生态承载力发展是目前实际人口的1/5强。表明河南省的人口趋势研究[J].西北植物学报,2004,24(3) :454 ~ 463.----资源的发展模式是不可持续的。[6]杨开忠,杨咏,陈洁.生态足迹分析理论与方法[J].中3.5河南省 的人均生态赤字分析国农业生态学报,2000, 15(6) :630~ 636.河南省人均生态赤字是1.277 hm2 ,其中化石.[7]张鸣,叶艳妹.杭州市生态足迹计算与分析[J].中国土地科学,2004, 18(4):25 ~ 30.能源的赤字最多,占总赤字的38. 3%,其次为耕[8]罗贞礼,黄璜.可持续发展评价模型:生态足迹方法及地和草地类型的赤字分别占30.7%、19%，而林其应用一以南方丘陵山区郴州市为例[J].热带地.地和水域的赤字仅占总量的2.5%。较高的生态理,2004 ,24(2):140~ 144.赤字表明人口对自然生态系统的影响，超出了其[9]河南省统计年鉴[2].北京:中国统计年鉴出版社,004.生态承载力的阈值。其原因在于工业生产所占比[10]我国林业产业的发展现状、趋势和政策取向(2003重较大;用于化石燃料产生的CO2的吸收用地(0.年)[0E/OL].国家林业局. htp://www.w foresty. gov.577 hm2/人),并未达到要求;城乡“二元结构”的cn/ DB/yxcontent-lit. asp? id= 510.不断改变以及相应的消费结构、生活观念的不断[11]陈庚贵,伊新军.测度可持续发展的生态足迹分析法变化,进-步加大了生态赤字。[].草原与草坛,2004,(2):18~ 19.因此,要确保河南省社会经济的可持续发展,[12]王书华,王忠静.基于生态足迹模型的山区生态经济必须制定切实可行的措施。如制定合适的人口政协调发展定量评估一-以贵州镇远县为例[J].山地学报,2003 ,21(3):324 ~ 330.策,控制区域人口数量;合理开发资源,保持生态[13]张志强,徐中民,程国栋.甘肃省1998 年生态足迹计平衡;建立节约型的社会生产和消费方式,通过消算与分析[J] .地理学报,000,5(5)606 ~ 614.费结构的调整来减少生态足迹的需求;促进经济[14]科学数据库[ EB/OL] ht:/www. sdb. ac,cn.增长方式由粗放型向集约型转变,实现资源优化[15]王书华,张义丰,等.基于生态足迹模型的城郊经济配置和社会经济的可持续发展;加大土地规划力协调评估- -以河北省新乐市为例[J].地理与地理信度,提高土地利用率,实现土地资源的合理有效利息科学,2003,19(1):78- 82.用。[16]徐中民.中国1999 年生态足迹计算与发展能力分析[J].应用生态学报,2003, 14(2) :280~ 285 .[参考文献][17]王恩涌,等.人文地理学[M].北京:高等教育出版社,2001 .90--91.[1]徐长春、熊黑钢,等.新疆近10年生态足迹及其分析The Calculation and the Analysis of Ecological Footprintof Henan Province in 2003JIAO Shi-xing, WANG An-zhou(Department of Geography，Anyang Teachers College , Anyang ,455002 , China)Abstract: Based on the concept of ecological footprint and comput中国煤化工rsoure consump.tion of Henan province . The calculation results show that the per d:NAN province was1.7125 hm2 , the ecological capacity 0.4355 hm2 and the ecologicMYHC N M H GThe eological foroprint' s diversity is 1 .221， the ecological footprint per unit of GDP is 2.35 hm2，and the corresponding types of e-cological is 1.216. All of that ,it is considered that the ecological footprint is beyond the ecological capacity.Key words:ecological footprint ; ecological capacity ;Henan Province[责任编校:D]