基于生態(tài)足跡模型的區(qū)域可持續(xù)發(fā)展評價研究——以江蘇省為案例.pdf

1、中國社會正處于經(jīng)濟高速發(fā)展和城市化進程的重要階段，也正處于可持續(xù)發(fā)展的轉折點。如何實現(xiàn)社會經(jīng)濟與自然生態(tài)系統(tǒng)的和諧運轉，是關系到中華民族乃至全人類永續(xù)生存與長遠發(fā)展的重大課題。生態(tài)足跡分析是目前可持續(xù)發(fā)展評估中最受關注和廣泛應用的方法之一，它以形象直觀的生物生產(chǎn)性土地面積為計量單位，通過測度和比較人類社會發(fā)展的物質(zhì)需求與自然生態(tài)系統(tǒng)所能提供的生態(tài)承載力之間的盈虧狀況，來定量表征區(qū)域可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)，從而有助于監(jiān)測可持續(xù)性發(fā)展進程和實施可持

2、續(xù)發(fā)展管理。本研究在對生態(tài)足跡模型方法進行部分改進的基礎上，以江蘇省為案例進行了實證分析，以期為促進生態(tài)足跡方法體系的完善，以及為區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展設定目標、確定行動和追蹤既定目標的進展提供依據(jù)。主要研究結果如下:
　　 1.江蘇省農(nóng)田碳足跡時空變化特征
　　 根據(jù)農(nóng)田碳素收支平衡分析構建農(nóng)田碳足跡計算模型，全面核算了1996-2009年江蘇全省及各地市農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳排放、碳吸收及碳足跡。結果表明:近15年來，江蘇

3、省農(nóng)作物碳吸收量和碳吸收強度呈“V”字型變化，變化范圍分別為2933.6-3896.9×104t·a-1和6.04-7.71 t·hm-2·a-1;水稻和小麥兩種作物的碳吸收量占全省農(nóng)作物碳吸收總量的70％左右。農(nóng)業(yè)投入碳排放呈逐漸上升趨勢，碳排放強度從1.43 t·hm-2·a-1上升至1.88 t·hm-2·a-1，增長了31.5％，增速超過作物碳吸收強度，化肥碳排放始終占據(jù)主導地位。受碳吸收與碳排放的共同影響，農(nóng)田碳足跡呈波動增長

4、，變化在13.68-17.56×105 hm2之間，約相當于同期耕地面積的27.0％-36.1％，農(nóng)田系統(tǒng)碳生態(tài)盈余則呈明顯降低趨勢。各地市農(nóng)田碳吸收、碳排放和碳足跡大體上均呈現(xiàn)自北部向南部遞減的格局，其中碳足跡以徐州為最高、常州為最低，兩者相差6.62倍。
　　 2.基于區(qū)域土地利用變化的江蘇省能源碳足跡變化特征
　　 為了全面反映區(qū)域各類生產(chǎn)性土地對CO2的吸納能力，本研究根據(jù)區(qū)域土地利用實際變化和各類土地凈初級生產(chǎn)

5、力(NPP)來估算區(qū)域土地的平均碳吸收速率，對區(qū)域能源消費碳足跡算法進行改進。結果表明:在1999-2009年期間，江蘇省生產(chǎn)性土地的平均碳吸收速率變化在4.77-5.78 t·hm-2·a-1。人均能源足跡由0.1771 hm2增長到0.4194hm2，較傳統(tǒng)算法的計算結果年均降低68.5％，但仍顯著超出了區(qū)域空間負荷，每年約需要相當于1.39-3.34個江蘇省總土地面積的空間來吸納。人均能源足跡與人均GDP之間存在顯著的拋物線回歸關

6、系和環(huán)境庫茲涅茨現(xiàn)象，并處于逐漸加強的相對脫鉤狀態(tài)，表明當前江蘇省經(jīng)濟增長對能源消費的依賴減弱，能源利用效率有所提高。改進算法的能源足跡結果可以更真實客觀地反映能源消費對本區(qū)域環(huán)境的實際壓力。
　　 3.江蘇省生態(tài)足跡變化趨勢與可持續(xù)發(fā)展評價
　　 傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型測算顯示，江蘇省近十年來人均生態(tài)足跡呈不斷上升的趨勢，從1.9536 hm2增加至2.9993 hm2，增長幅度高達53.20％;而生態(tài)承載力穩(wěn)中略降，由0.

7、5727 hm2降為0.5068 hm2。生態(tài)赤字與生態(tài)足跡基本同步上升，從1.4461 hm2增至2.5501 hm2。化石能源用地在人均總生態(tài)足跡中的比重超過了50％，成為江蘇省生態(tài)足跡上升的主要原因。
　　 采用改進算法的能源足跡，使研究期間的人均生態(tài)足跡增長勢頭明顯減弱，由1.5649 hm2上升至1.8266 hm2，增長幅度僅為16.72％，較傳統(tǒng)生態(tài)足跡每年降低19.9％-39.1％。由于生態(tài)承載力基本穩(wěn)定，所以改

8、進后的生態(tài)赤字也將顯著降低。兩種算法得出的生態(tài)足跡，均遠遠高于生態(tài)承載力，表明江蘇省社會經(jīng)濟活動對生態(tài)資源的消耗遠遠超出生態(tài)承載力的范圍，目前的經(jīng)濟發(fā)展是以耗竭自身資源或其他區(qū)域的自然資源為基礎的。
　　 4.江蘇省社會經(jīng)濟發(fā)展要素對生態(tài)足跡的驅動效應
　　 綜合應用回歸分析、協(xié)整分析和脫鉤分析等多種方法，分析了江蘇省生態(tài)足跡與人均GDP、工業(yè)化率、城鎮(zhèn)化率、固定資產(chǎn)投資額、恩格爾系數(shù)、工業(yè)總產(chǎn)值和人口總量等7個主要社會

9、經(jīng)濟發(fā)展要素之間的關系，結果表明:江蘇省近十年人均生態(tài)足跡與7個社會經(jīng)濟指標之間均表現(xiàn)為顯著的二次曲線回歸關系，其中與工業(yè)化率和恩格爾系數(shù)之間的密切程度相對較低。多元回歸分析顯示社會經(jīng)濟發(fā)展要素對人均生態(tài)足跡增長具有顯著的驅動作用。脫鉤指數(shù)分析顯示，人均總生態(tài)足跡及各組分與人均GDP、工業(yè)總產(chǎn)值和固定資產(chǎn)投資額之間的脫鉤指數(shù)均小于1，表現(xiàn)出明顯的脫鉤狀態(tài)。而能源用地與城鎮(zhèn)化率之間的脫鉤指數(shù)在2002年后大于1，呈明顯的掛鉤狀態(tài)。表明當前