商丘市生态足迹分析.docx

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商丘市生态足迹分析

商丘市居民生活消费生态足迹的时间序列分析闵庆文,余卫东,成升魁121（1. 中国科学院地理科学与资源研究所,北京　100101;2. 河南省商丘市气象局,商丘　476000）　　摘要:

该文以河南省商丘市为例,定量探讨1986年～2001年的居民生活消费生态足迹的变化和城乡生态足迹情况的差异,为该区域城市化的健康发展提供科学依据。

研究结果表明:

商丘市人均生活消费生态足迹在1986年～2001年的16年中,呈现出较明显的平稳上升趋势。

这种上升趋势可以分成明显的两个阶段:

1996以前增加幅度不大,从1986年的01469增加到1996年的01570,年递增118%;1996年～2001年,上足迹变化趋势基本一致,但城镇的生态足迹始终大于农村的生态足迹,而农村人均生态足迹增加速率大于城镇。

人均生态足迹中耕地的占用面积所占的比例一直比较高,14年平均值为8218%,耕地的生态占用变化基本上决定了总生态足迹的变化趋势。

根据生态足迹和生态空间的比较分析说明,人均生态赤字和总生态赤字呈现逐渐增大的趋势。

因此,商丘市的发展已经超出了本市所能够提供的生态空间,需要外部的输入来维持,而且对外部输入的需求在不断增大。

关键词:

生活消费;生态足迹;可持续发展;时间序列分析;城市化;商丘市中图分类号:

X321（613SQ）　　文献标识码:

A　　文章编号:

1007-7588（2004）05-0125-07[1～3][5,6]1　引言康运行的标准,而可持续发展的定量评价方法研究一直是这一领域的热点和难点。

目前对可持续的研究主要从经济学、生态学、社会学和系统学等4个方向来揭示可持续发展的内涵与实质,建立各类指标体系,然后对各种空间尺度和时间尺度上的可持续发展状况进行了实证和理论两方面的探讨。

不管从何种角度,建立怎样的指标体系,其核心都是试图确定人类是否生存干受人类强烈干预下的自然环境生态系统的承载力范围之内,是否实现了人与自然、人与人之间的和谐共存。

（EcologicalFootprint）的研究方法是WilliamRees和他的学生Wackernagel提出并于1996生态足迹年完善的。

它主要用来计算在一定的人口和经济规模条件下,维持资源消费和废弃物消纳所必需的生物生产面积。

生态足迹是每种消费资源的生物生产面积的总和,是人口数和人均物质消费的函数。

生态足迹测量了人类维持一定的消费水平所必需的生物生产面积,将其同国家或区域范围所能提供的生物生产面积（即生态空间）进行比较,就能为判断一个国家或区域的生产消费活动是否处于当地生态系统承载范围内提供定量的依据。

区域或国家的生态系统占用居民消费差异分析[11]～2001年的居民消费生态足迹的变化情况和城乡生态足迹差异的情况,为该区域城市化的健康发展提供科学依据。

收稿日期:

2003-10-30;修订日期:

2004-02-20基金项目:

中国科学院知识创新工程重大项目（编号:

KZCX22SW2318202204）。

E2mail:

Minqw@igsnrr. ac. cn作者简介:

闵庆文（1963～）,男,江苏沛县人,博士,研究员,主要从事生态经济、资源生态与区域可持续发展研究。

升速度明显加快,从1996年的01570增加到2001年的01867,年递增712%。

城镇、农村和全市平均的生态可持续发展一方面成为全球或国家的战略目标选择,另一方面又成为诊断区域开发及其是否健生态足迹的概念1999 年引入我国,一些研究者利用这一方法对生态足迹的理论与方法介绍、区域可持续发展[7,8][4]、、区域生态资产[9 ]、城市生态系统占用[10]、城乡等方面进行了研究。

本文以商丘市这个中等城市为例,定量探讨商丘市1986年?

1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd. Allrightsreserved. 

126资　　　源科学26卷第5期2　资料来源与计算方法城镇居民消费资料采用1986年～2001年商丘市统计局城调队的统计资料,农村居民消费资料来自1990年～2001年《商丘市统计年鉴》中农村居民生活用品消费量。

由于1990年以前没有农村居民消费资料,因此1986年～1989 年的农村人均生态足迹按当年城镇人均生态足迹的50%进行计算。

主要消费项目包括食物、、衣着生活用品、生活用能和住地。

食物消费主要包括小麦、谷物、薯类、豆及豆制品、食用植物油、肉蛋奶类、水产品、食糖、水果蔬菜、、卷烟酒类等。

对于食品项目,用人均消费量直接除以生产该消费的生物生产性土地的全球平均产量[8][12],就可以得到对应的生态足迹量。

衣着包括衣、、。

计算中,将这些消费量转换成棉布、鞋帽等化纤布料、皮革的消费量,并统一换算成重量单位,然后用人均消费量除以全球平均产量。

生活用品主要计算了家庭耐用消费品（如家具、家用电器、家用交通工具等）。

对于耐用品的消费,假设每单件耐用品平均重量20kg,并假定使用年限为5年。

根据工业经济技术指标,棉布、皮鞋、化纤等可根据能量强度指标计算固化在生活用品中的能量值,由此计算出生产原料和消纳废物所需要的生态空间大小及类型。

生活用能源主要包括煤炭、液化石油气、天然气、电力等。

计算时将能源的具体消耗量折算为统一的能量单位,然后根据世界上单位化石能源土地面积的平均发热量为标准,就可以将当地能源消费所消耗的热量折算成一定的化石能源土地面积。

在计算电力能源的生态足迹时,要先把千瓦时按照能源转化系数1kW?

=316MJ换算成能量单位,然后再折算成一定的土地面积,并将其归入建筑用地h的生态足迹。

人口的方法得到城镇、农村的人均建成区面积。

为草地面积;电力消耗和建成区面积归属建筑用地;剩下的食品消费和生活消费项目全归入耕地面积。

由于生态足迹计算中,耕地,草地,林地,建筑用地,化石能源土地和海洋（水域）等6种生物生产衡值。

最后把这6类土地的均衡值相加则得到人均生活消费的生态足迹。

的基础上,再根据城镇人口数和乡村人口数进行加权平均,得出全市的人均生态足迹。

2对于建成区,由于统计年鉴上并未细分城镇、农村的建成区面积,所以采用总建成区面积除以总把对应同一生物生产性土地的生态足迹分项汇总:

水产归为水域面积;水果、木材归为林地面积;能源消耗（煤、、木材液化气、天然气）和耐用品拥有量归为化石用地;奶及奶制品、牛羊肉、皮鞋归面积的生态生产力各不相同,要将这些具有不同生态生产力的生物生产面积转化为具有相同生态生产力的面积,以加总计算生态足迹,还需要对计算得到的各类生物生产面积再乘以一个均衡因子。

目前用的均衡因子分别为:

耕地、建筑用地为218,森林、化石能源土地为111,草地为015,海洋（水域）为由于城乡消费水平、消费习惯存在很大差别。

为了更好的反映出城镇、乡村不同消费水平下生态足迹的差异,对城镇居民和农村居民消费的生态足迹分别计算。

在城镇、乡村人均生态足迹计算结果也稳定增长（图1）,其中城镇人均消费性支出从1990年的 911元增加到2001年的4059 元,年递增?

1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd. Allrightsreserved. 3　商丘市居民生活消费概况44012。

因此,把分项汇总后的各类生态足迹再各自乘以各自的均衡因子,得到各种类型生态足迹的均×人,其中农业人口69514×人,约占总人口的83%,是一个农业占主要地位的地区。

1010商丘市位于河南省最东部,苏鲁豫皖四省结合部,土地面积10704km,2001年全市总人口802177 90年代以来,随着社会、经济的发展,商丘市城乡居民收入渠道扩大,收入来源增多,消费性支出

26卷第5期闵庆文等:

商丘市居民生活消费生态足迹的时间序列分析1274　生态足迹计算结果分析411　生态足迹变化趋势1415%;农村居民消费性支出从380元增加到11272043157元。

受性资料,食品消费支出所占比重逐年下降。

食品消费由温饱转向讲营养、讲质量、重搭配。

衣着消费由单一向多样化、个性化、时装化、高档化转变。

家用电器及耐用消费品的支出继续上升。

2001年末,商丘市城镇居民家庭每百户拥有电视135台,电冰箱78台,洗衣机107台,摩托车36辆。

城镇居民人均消费支出达4059 元,基本达到了当年全省的平均水平（4110元）。

但是总体消费水平仍然明显低于全国和全省的平均状况（图2）。

2001年商丘市人均消费性支出1618111元,而同期全国和全省人均消费支出分别为3084176元和图3和图4分别为1986年以来商丘市人均生活消费生态足迹的变化动态。

由图3中可以看出,商丘市的人均生活消费足迹在1986年～2001年的16年中,虽然不同年份之间存在一定的波动,及与河南、全国的比较Fig. 2　Comparisonofurbanandrural但总的来说则呈现出较明显的平稳上升趋势。

利residents’livingexpenditure用五年滑动平均消除年际间的一些波动后,这种趋势可以更明显的显示出来。

从图4中可以看出,1996以前商丘市居民消费人均生态足迹虽然不断上升,但是总的来说,生态足迹增加幅度不大,趋势线变化比较平稳。

从1986年的01469 增加到1996年的01570,年递增118%;1996年～2001年,趋势线上升的速度加快,从1996年的01570增加到2001年的01867,年递增712%,消费生态足迹在增加明显。

另外从图3中还可以看出,商丘市全市人均消费生态足迹的变化趋势和农村的变化趋势基本是一致的,这是由于商丘市农村人口占的比例较大造成的。

1999 年以前商丘市的农村人口比例都在 90%以上,2000年和2001年农村人口比例虽然有所下降,但是也在83%以上。

所以商丘市全市的人均消费生态足迹主要受农村居民消费生态足迹的影响。

生态足迹的增加可以反映出人民生活水平的不断提高。

从人均消费支出情况来看,商丘市人均消费支出1986年为26112元,2001年人均支出为168517元,年平均递增1214%消费支出的增长和生态足迹的增加具有相同的变化趋势。

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1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd. Allrightsreserved. 元,年递增1014%。

城镇居民年人均消费性支出[12]的增幅大于农村。

城乡居民消费结构进一步优化,消费质量不断提高。

消费已由基本生存资料转向发展性和享农村居民家庭每百户拥有电视105台,洗衣机11台,摩托车12辆。

另外在城市,录像机、空调器、家用电脑、组合音响拥有量也不断增多。

商丘市居民消费虽然有了很大提高,2001年图1　商丘市城乡居民消费支出增长情况Fig. 1　increasetendencvofurbanandruralTheresidents’livingexpenditure图2　商丘市城乡居民消费支出增长

128412　城乡变化趋势对比分析2资　　　源科学26卷第5期从图3的足迹变化来看,城镇足迹,全市人均足迹,农村足迹三者的走向基本是一致的,城镇的足迹始终大于农村的足迹,这与人均收入和支出情况是相吻合的。

城镇居民消费人均生态足迹由1986年的01882hm∏人增加到2001年2的11057hm∏,年递增111%;农村人均生态足人22迹由01441hm∏人增加到01828hm∏,年递增人410%,农村人均生态足迹增加速率大于城镇。

另外,1990年以前城乡人均生态足迹的差别没有大的变化;1991年～1996年间城乡差别有扩大的趋势;1997年～2001年城乡差别迅速缩小。

说明从1997年以后商丘市居民人均足迹提高的同时,农村人均足迹的增长更快,城乡差距逐渐减少,城市化程度进一步提高。

413　耕地面积占用分析图3　商丘市1986年～2001年生活消费支出与生态足迹变化趋势Fig. 3　TendencyofconsumptionexpenditureandEFfrom1986to2001作为一个以农业为主的地区,耕地面积的变化对于保持土地资源安全和粮食安全都具有十分重要的意义。

为了进一步揭示该市生态系统占用变化所隐含的意义,我们进一步分析了对耕地占用面积的变化情况及其在总的生态系统占用中的比例变化情况（图5）。

显然,商丘市人均生态足迹中耕地的占用面积所占的比例一直比较高,14年平均值为8218%,大部分年份都在80%以上,个别年份甚至接近 90%。

因此耕图4　商丘市1986年～2001年人均生态足迹5年滑动平均地的生态占用变化趋势也基本上决定了总的生Fig. 4　AveragetendencyofpercapitaEFfrom1986to2001态足迹的变化趋势。

2另外,商丘市居民消费对耕地的生态占用一直处于上升趋势,从1986年的0136hm∏人增长到222001年的0178hm∏。

而占用的其余类型的总土地面积基本维持在011hm∏人人左右,所以人均生态足迹的增加主要是由于对耕地的占用面积增加所引起的。

这一情况充分说明,该地的经济的发展目前仍然是以对于耕地的占用为主。

如何保护耕地资源的安全,并通过产业结构的调整等,适当改变生从表1中可以看出,商丘市的人均生态空间在1986年～2001年间变化不大,人均生态空间在22012hm～013hm之间浮动,而人均生态赤字和总生态赤字呈现逐渐增大的趋势。

因此商丘市的发展在全市的尺度上处于不可持续状态并且不可持续程度在逐渐增大。

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1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd. Allrightsreserved. 态系统占用的结构,是需要注意的一个问题。

414　生态盈亏分析根据商丘市的耕地、、、、草地林地水域建筑用地等各种生态生产性土地资料,以及各种土地类型相对应的产量因子和当地的均衡因子,计算出商丘市1986年～2001年的生态空间;另外,还根据生态足迹和人口资料计算分析了人均生态赤字和总赤字情况（表1）。

26卷第5期闵庆文等:

商丘市居民生活消费生态足迹的时间序列分析129 5　结论与讨论利用生态足迹的方法,根据商丘市统计局城调队和统计年鉴的数据资料,计算了商丘市1986年至2001年居民生活消费生态足迹的变化趋势,分析了城镇和农村居民生活消费生态足迹的差异以及不同土地类型生态足迹的变化特征。

结果表明:

（1）商丘市居民生活消费的生态足迹随时间呈增加趋势,生态足迹的增加主要是由于对耕地占用的增加所引起的。

（2）居民生活消费生态足迹的增加和生活消费支出的增长存在明显的正相关。

生活消费生态足迹的增加表明了居民生活水平的提高。

（3）城镇和农村居民生活消费生态足迹虽然都存在增加的趋势,但城镇居民生态足迹增加的速率小于农村。

另外,1997年以后,农村居民生态足迹增加较快,而城镇居民生态足迹增长不明显,城乡差别进一步缩小。

（4）由于缺少1990年以前的农村居民生活消费资料,因此1986年～1989 年农村居民生态足迹只能根据城镇居民生态足迹进行概算。

另外,由于年鉴中所列消费项目并未完全涵盖实际消费内容,例如没有木材消费量,缺少住房建筑用材、、玻璃鲜花等。

这使得居民生活消费的生态足迹计算结果相对保守。

计算中世界平均产量采用联合国粮农组织公布的数据。

对于不同的年份本应采用该年的世界平均产量,但由于受资料所限,统一采用了1998年的数值,这也将使1998年以前的生态足迹计算结果有所偏小。

但从总体上看,最终的计算结果图5　商丘市耕地生态足迹及其占总足迹的比例变化趋势Fig. 5　ArableappropriationanditsproportionintotalEF表1　商丘市1986年～2001年居民消费生态足迹与生态承载力Table1　EFandecologicalcarrycapacitiesfrom1986to2001年份1986198719881989 1990199119921993199419951996199719981999 20002001总人口人均生态人均生态承载人均生态盈余∏总的生态赤力（hm2∏）人012380123301259 012540125001247012420126801268012640125801289 01293012870127201252是合理的,能够较好的从客观上反映出商丘市1986年至2001年人均生活消费生态足迹的实际情况和变化情况。

（5）要实现居民生活质量不断提高同时又不出现过多的生态赤字,就必须促进人与自然生态的协调发展,对于商丘市而言主要应减少耕地生态足迹的增加。

因此,通过技术创新提高生物生产性土地?

1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd. Allrightsreserved. （×4人）足迹（hm2∏）10人623142634139 647103660163712153720121735163744119 75210676610677711578717179519080315680311780217701469 014720144101533015020155601554015510157501544015700157101636017400179701867赤字（hm2∏）字（×4hm2）人10-01231-01239 -01182-01279 -01251-01309 -01311-01283-01307-01280-01312-01282-01343-01454-01526-01614-144104-151187-117171-184152-179115-222182-229101-210125-230188-214167-242135-221199 -272190-364145-422124-493113

130资　　　源科学26卷第5期的生产力,增加单位面积产量,提高农业生产效率。

另外,改进工业生产,提高资源利用效率,同时也应倡导新式的生态生活方式和消费概念。