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目录
1生态安全的国内外研究现状1
2研究区域概况1
3研究方法与数据处理3
3.1生态足迹定义3
3.2生态足迹计算方法3
3.2.1生态足迹计算3
3.3数据的处理3
4襄阳市2007年~2011年生态足迹计算结果5
5襄阳市2007年~2011年生态安全动态分析6
5.1人均生态足迹动态分析6
5.1.1人均生态足迹总体变化趋势6
5.1.2不同土地类型的人均生态足迹动态分析7
5.2人均生态承载力动态分析8
5.3人均生态赤字动态分析9
5.4生态压力指数、生态占用指数、生态协调指数分析9
6结论与讨论10
6.1提高生态安全、实现可持续发展的对策10
6.2结语11
1生态安全的国内外研究现状
生态安全是指生态系统的健康和完整情况。
是人类在生产、生活和健康等方面不受生态破坏与环境污染等影响的保障程度，包括饮用水与食物安全、空气质量与绿色环境等基本要素。
健康的生态系统是稳定的和可持续的，在时间上能够维持它的组织结构和自治，以及保持对胁迫的恢复力。
反之，不健康的生态系统，是功能不完全或不正常的生态系统，其安全状况则处于受威胁之中。
随着全球人地关系矛盾的日趋尖锐，生态环境总体呈现恶化趋势，人类的生存进一步受到威胁，生态安全研究已经成为国内外的前沿课题和研究热点。
生态安全概念的提出，引起了学者的广泛关注，并展开了一定的研究，但到目前研究主要集中在对生态安全问题的评述、生态安全概念探讨及生态安全评价指标的确定。
在实践应用方面多集中在生态脆弱区，城市生态安全研究较少，主要集中在资源型城市，还没有提出完整的城市生态安全评价指标体系、可定量化指标及相应评价模型[1-3]。
城市生态系统的承载能力是有限的，超过负荷则生态系统遭到破坏。
其本质是要求自然资源在城市人口、社会经济和生态环境3个约束条件下稳定、协调、有序和永续利用。
文中选取中部大城市—襄阳为研究区域，在吸收已有区域生态安全评价、环境评价、及国土资源评价相关成熟经验方法的基础上，尝试性的建立城市生态安全评价的理论框架与指标体系，研究襄阳近十年来襄阳市生态安全动态变化，并提出了相应的生态安全调控措施。
2研究区域概况
襄阳市位于湖北省西北部，介于北纬31°
14′～32°
37′，东经110°
45′～113°
43′之间，居长江最大支流—汉江中游，是汉水流域中的一座中心城市。
襄阳市属北亚热带季风型大陆气候过渡区，具有四季分明，气候温和，光照充足，热量丰富，降雨适中，雨热同季等特点，年平均无霜期为241天，年均降水量878.3毫米。
区境内日照充足，年均日照1987小时，年
均气温15.1℃-16.9℃之间。
襄阳市地貌多姿，属于中国地形第二阶梯向第三阶梯的过渡地带，地势由四周向中部缓缓变低，构成汉江夹道向宜城开口的不规则盆地。
北部地处武当山、桐柏山之间，为波状土岗，素称“鄂北岗地”，西部为荆山山脉接武当山余脉的山区，南部为低山丘陵区，中部为汉江和唐、白、滚、清河冲积的较开阔平原，东部为大洪山和桐柏山之间的低山丘陵区，全区岗地面积占65.8%，低山丘陵面积占有13%，沿江河冲积平原占据21.2%。
全市幅员面积达1.97万km2,在湖北省17各地、市、州、林区中居第4位。
其中，耕地约占总面积的44.2%，草地约占总面积的12.8%，林地约占总面积的39.8%，未利用土地约占总面积的3.2%。
襄阳有汉江自西北流向东南，境内大小河流众多，水资源与水能资源十分丰富。
襄阳市户籍总人口为550.03万人，是建设部确定的大城市。
辖襄城、樊城、襄州3区，南漳、保康、谷城3县，枣阳、宜城、老河口3市，设有国家级高新技术产业开发区和省级鱼梁洲经济开发区（图1）。
襄阳市地处江汉平原与鄂西山地的过渡地带，是汉江上游的生态屏障，典型的生态脆弱区。
随着经济的发展，资源的开发，襄阳市的生态安全面临巨大的压力。
因此，在全国主体生态功能区划中为限制发展与开发区。
图1襄阳市区划图
3研究方法与数据处理
3.1生态足迹定义
生态足迹（ecologicalfootprint）也称“生态占用”。
是指特定数量人群按照某一种生活方式所消费的，自然生态系统提供的，各种商品和服务功能，以及在这一过程中所产生的废弃物需要环境（生态系统）吸纳，并以生物生产性土地（或水域）面积来表示的一种可操作的定量方法。
生态足迹最先由加拿大经济学家Willian于1992年提出，1996年由其学生Wackerngel加以完善，它是一种可以用来衡量人类对自然资源利用程度以及自然界为人类提供生命支持服务功能的方法[4-5]。
它的应用意义是：
通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力（亦称生态足迹供给）进行比较即可以定量的判断某一国家或地区目前可持续发展的状态，以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划和建议。
3.2生态足迹计算方法
3.2.1生态足迹计算
EF=N·
ef=N·
Σ（aai）=Σ（ci/pi）.rj式中,EF为总的生态足迹；
N为人口数；
ef为人均生态足迹；
ci为i种商品的人均消费量；
pi为i种消费商品的平均生产能力；
aai为人均i种交易商品折算的生物生产面积，i为所消费商品和投入的类型；
rj为均衡因子。
3.3数据的处理
本文生态足迹、生态承载力与生态赤字的计算模型采用张志强（2000）的计算公式[6]。
在生态足迹核算中，均衡因子的选取来自于世界各国的生态足迹研究报告，即耕地与建筑用地为2.8，林地与化石能源地为1.1，牧草地为0.5，水域为0.2。
耕地的产量因子随科技的提高，投入的增大等，会产生较大变化。
因此，襄阳市2007~2011年耕地的产量因子依据襄阳市每一年的粮食平均产量与全球平均产量相比较，得出耕地的产量因子（表1）。
建筑用地大都来自产出率较高的耕地,产量因子取值与耕地相同.其他土地类型的产量因子采用中国的平均值,即林地、草地、水域的产量因子分别为0.91、0.19、1.00[7]。
在生态承载力计算时扣除了12%的生物多样性保护面积[8-9]。
当生态足迹大于生态承载力时，将产生生态赤字，生态赤字的存在表明人类的生产活动超过了当地生态系统的承载范围，因而处在生态不安全状态；
反之，当生态足迹小于生态承载力时，会出现生态盈余，此时认为生态是安全的。
表1襄阳市2007—2011年耕地产量因子（Kg/hm2）
类别
2007
2008
2009
2010
2011
世界粮食平均产量
3295
3365
3433
3555
3612
襄阳市粮食平均产量
1321
1396
1473
1562
1615
产量因子
0.4009
0.4148
0.4290
0.4393
0.4471
资料来源：
襄阳市2007~2012年《统计年鉴》，2007~2012年《世界统计年鉴》
为了研究襄阳市生态安全与社会发展存在的问题及对策，本文在生态足迹的原理基础上，采用生态压力指数、生态占用指数与生态经济协调指数[10],其计算模式分别为：
ETI=ef`/ec,式中ef`为区域可更新资源的人均生态足迹；
ec为人均生态承载力；
ETI为生态压力指数，反映了区域生态环境的承压程度。
EOI=ef/ef¯
式中ef为区域人均生态足迹；
ef¯
为同期全球人均生态足迹；
EOI为生态占用指数，反映了社会经济发展的程度和人均消费水平。
EECI=EOI/ETI,该指数反映了区域社会经济发展与生态环境的协调性。
为了确定科学的评价指标及等级划分，根据世界野生动物基金会（WWF）2004年提供的2001年全球147个国家或地区的生态足迹和生态承载力数据，计算了生态压力指数（0.04~4.00）、生态占用指数（0.14~4.5）、生态经济协调指数（0.17~22.4），制定生态安全可持续发展指标和等级划分标准[11]（见表2）
表2生态压力指数、生态占用指数、生态经济协调指数的等级划分标准
等级
ETI
表征状态
EOI
EECI
1
<
0.5000
很安全
很贫穷
1.000
协调性很差
2
0.5108
较安全
0.511
较贫穷
1.012
协调性较差
3
0.811
稍不安全
稍富裕
2.003
协调性稍好
4
1.0115
较不安全
3.013
较富裕
3.014
协调性较好
5
1.512
很不安全
>
3.0140
很富裕
4.018
协调性很好
6
2.0000
极不安全
4.0000
极富裕
8.000
协调性极好
4襄阳市2007年~2011年生态足迹计算结果
2007~2011年襄阳市的生态足迹计算主要包括生物资源及能源两部分。
生物资源消费分为农产品（包括粮食、油料、蔬菜、其他作物）、动物产品（包括猪肉、禽肉、禽蛋、其他类）、林产品（包括茶叶、水果、木材等）、建筑用地（采用城市、农村占用耕地为主）等。
能源消费计算主要包括原煤、汽油、燃料油等。
根据襄阳市统计年鉴提供的统计数据，对襄阳市生态足迹、生态承载力、生态赤字、生态压力指数、生态占用指数与生态经济协调指数进行了研究，其计算结果如表3~6
表3襄阳市2007~2011年人均生态足迹汇总（hm2）
年份
耕地
草地
林地
水域
建筑用地
人均生态足迹
1.2455
0.0247
0.07823
0.00036
0.00465
1.35344
1.2493
0.0235
0.07765
0.00032
0.00689
1.35766
1.3581
0.0276
0.07708
0.00029
0.00776
1.47083
1.4038
0.0288
0.07677
0.00037
0.00812
1.51786
1.4007
0.0291
0.07659
0.00033
0.00892
1.51564
2007~2011年《襄阳市统计年鉴》。
表4襄阳市2007~2011年人均生态承载力汇总（hm2）
人均生态承载力（已扣除12%）
0.923
0.027
3.822
0.047
0.0987
4.3275
0.887
0.023
4.006
0.044
0.0833
4.4381
0.865
0.021
3.986
0.043
0.0812
4.3966
0.854
0.018
3.821
0.041
0.0793
4.2357
0.848
0.017
3.769
0.038
0.0748
4.1771
表5襄阳市2007~2011年资源人均生态赤字（盈余）汇总（hm2）
总人均生态赤字（盈余）
-0.3225
-0.0057
3.74377
0.04664
0.09405
3.55626
-0.3623
-0.0065
3.92835
0.04368
0.07641
3.67964
-0.4931
-0.0106
3.90892
0.04721
0.07344
3.52587
-0.5498
-0.0108
3.74423
0.04063
0.07118
3.29544
-0.5527
-0.0121
3.69241
0.03767
0.06588
3.23116
表6襄阳市2007~2011年生态压力指数、生态占用指数、生态经济协调指数
生态压力指数
生态占用指数
生态经济协调指数
0.3129
0.4562
1.4579
0.3059
0.4438
1.4508
0.3345
1.1985
0.3568
0.6845
1.9184
0.3628
0.9348
2.5766
5襄阳市2007年~2011年生态安全动态分析
5.1人均生态足迹动态分析
5.1.1人均生态足迹总体变化趋势
襄阳市人均生态足迹从2007年的1.35344hm2增加到了2011年的1.51564hm2,其变化幅度较小,表明人类对襄阳市的土地资源的利用较为稳定,人类对襄阳市生态环境的不利影响较小。
值得注意的是，从2008年到2009年襄阳市人均生态足迹从1.35766hm2到1.47083hm2,净增加了0.11317hm2，占据四年来总增加值0.1622hm2的70%。
究其原因，2008年湖北省出台了“一主两副”发展战略，襄阳市大力加强了城市建设力度，从而导致耕地量减少，耕地的人均生态足迹增幅较大，最终影响了总体的人均生态足迹。
5.1.2不同土地类型的人均生态足迹动态分析
从人均生态足迹的单个因子来看，襄阳市人均生态足迹分布极不均衡，主要集中在耕地与林地人均生态足迹，水域与草地、建设用地人均生态足迹总体上均比较低。
2007年耕地与林地分别占总生态足迹的的92%和5.7%，而水域、草地与建设用地人均生态足迹仅为总生态足迹的2.3%。
2007~2011年的人均耕地生态足迹呈现出先快速上升后缓慢下降的趋势，从2007年1.2455hm2升高到2010年1.4038hm2然后又降到1.4007hm2，呈现的变化态势较为波折。
其主要原因是襄阳市作为湖北省最大的商品粮基地，人们对土地开发力度逐年在逐年增大，人们在耕作时投入的化肥、机械等有利于增加粮食产量的因子再逐年增加，最终各类粮食产量大幅上涨。
而在2010年以来，随着襄阳市建设用地的大量增加，挤占了近郊大量耕地资源，反而使更低的人均生态足迹出现了轻微下降。
人均林地生态足迹则呈现逐年下降的趋势，从2007年的0.07823hm2下降到2011年的0.07659hm2。
人均林地生态足迹逐年下降主要是因为平原耕地区加强了防护林与山区生态林地的建设，而且国家也加强了禁止砍伐森林的有效措施，加之房屋结构有木质结构、石木结构等逐渐向砖砖混结构等的转变，人们对林产品直接利用有所减少。
人均草地生态足迹变化分为两个阶段：
（1）2007~2008年为递减阶段，从2007年的0.0247hm2减少到2008年的0.0235hm2，其减幅较小，仅减少了0.0012hm2。
襄阳市地处南北方交界处，一直都有在进行耕作业的同时舍饲牛羊等家禽家畜的习惯，但由于草地与精力有限，养殖规模一般较小，很难有较大发展。
推测其其主要减少因素为粮价的上涨或肉价的下跌打消了人们利用草地养殖家禽家畜的积极性，人们改草地为耕地；
但也不排除禽畜类由于瘟疫的大量死亡，草地的废弃。
（2）2008年~2011年为递增阶段，从2008年的0.0235hm2增加到2011年的0.0296hm2，其增幅较大，为25.9%。
递增的主要原因是农村畜牧养殖业的大量发展，更多的农民转变了思想观念，主动变革一部分耕地为草地，积极发展多种经营，努力创收。
水域人均生态足迹的变化在波折中发展。
水域的生态足迹与水产品的数量多少有直接关系，进而与水域面积有较强联系，而决定水域面积的因素除了人为的影响之外，最主要的就是自然降水量的年际变化。
2009~2011年水域人均生态足迹分别为0.00029hm2，0.00037hm2，0.00033hm2。
从相关气象资料我们不难发现，2009、2011年西南和整个长江流域降水稀少，旱情严重，极大的影响了襄阳市水域的面积，继而使人们对水域的开发力度收到了限制。
建筑用地的人均生态足迹则出现了逐年上升的趋势，从2007年的0.00465hm2直线上升到0.00892hm2，上升幅度达91.8%。
这表现出从2007年以来，襄阳市的城市建设力度与与交通发展力度非常迅猛，工业发展的速度也在加快。
5.2人均生态承载力动态分析
无论是人均总生态承载力还是各项因子的生态承载力大体都呈现出逐年下降的态势（注：
2007~2008年林地的人均生态承载力有小幅上升，之后下降），人均总体的生态承载力从2007年的4.3275hm2减少到2011年的4.1771hm2，其减幅较小，为3.6%。
其中林地3.822hm2下降到3.769hm2,降幅为1.4%；
耕地从0.923hm2下降到0.848hm2，降幅为8.8%；
水域从0.047hm2下降到0.038hm2，降幅为23.6%；
建设用地从0.0987hm2下降到0.0748hm2，降幅为31.9%。
从上可以看出建设用地的降幅最大，2011年一路下降到近几年来最低值0.00748hm2，建设用地生态承载力变化大的主要原因是：
一方面，襄阳市交通、城市建设力度较大，对土地资源利用强度过大，而且在建设过程中对生态环境的破坏较为严重，造成了一定程度的土地破坏与土壤污染；
另一方面，襄阳市人口众多，加之近几年来城建发展较快，吸引了大量农村人口进城，城市人口比重大量上升，城市化进程明显加快，导致了各种城市问题的出现，以至于建设用地的人均生态承载力一直在下降。
林地的人均生态承载力最高，其次就是耕地，2011年林地与耕地分别占总生态承载力的79.4%、18.4%，表明草地与耕地是襄阳市生态安全的主要贡献者，是襄阳市乃至汉江流域及长江流域生态安全的屏障，林地与耕地人均生态承载力变化很小，但依旧略有下降，因此有必要继续加强林地与耕地的保护工作。
5.3人均生态赤字动态分析
总体上看，襄阳市人均生态足迹远远低于人均生态承载力，人均生态承载力较高，人均生态盈余较多，襄阳市整体上处于生态安全状态。
但同时也应该指出襄阳市人均生态盈余从2007年的3.55626hm2减少到2011年的3.23116hm2，表明随着经济的发展，襄阳市的土地及其他资源逐步受到一定的影响，但还有很大的发展空间。
各项土地资源的人均生态盈余（赤字）差异性较大，林地的生态盈余较多，是襄阳市人均生态盈余的主要贡献者，且在2007~2011年变化幅度不大，基本上稳定在3.7hm2左右。
因为襄阳市林地主要分布在南部及西部山区半山区，属于难以开发地区，开发力度小，受人类干扰力度小。
加之，近些年来，政府加强了对林地的管理力度，禁止滥砍乱伐和加大抚育更新。
2007~2011年耕地出现了赤字，而且还存在者逐渐扩大的趋势，因此，急需从外界获取人们所需要的生活物质，否则就会进一步增加对耕地的压力，或者人们的生活需求将转向其他（草地、林地、水域等）的索取。
2007年以来，草地一直处于生态赤字状态，从2007年的-0.0057hm2/人增加到了2011年的0.0121hm2/人，且在逐年增加，增加速度呈现越来越快的态势。
这主要是因为近几年来农村综合产业的快速发展，出现了个别区域对天然草地的掠夺式开发
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