何伟军++张慧++吴君++申长庚

摘要：运用生态足迹模型，对恩施州生态足迹和生态承载力进行了详细的计算。结果表明，该地区2013年人均生态足迹为1.492 2 hm2，人均生态承载力为0.780 6 hm2，人均生态赤字达到0.711 6 hm2。运用生态效益模型，通过对生态赤字的货币化处理，将生态账户的六大地形全部转换成林地，并通过林地的碳汇价值进行转换，得到恩施州货币化的生态赤字金额为186.95亿。基于此结论，对恩施州的生态可持续发展提出合理建议，以期为该地区经济与生态环境保护的和谐发展提供科学依据。

关键词：生态足迹；生态承载力；生态效益；恩施州

中图分类号：X22 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）18-4837-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.18.052

经济发展与环境保护的可持续发展之路是人类永恒的研究话题，武陵山片区的区域发展与扶贫攻坚也是国家加快民族地区发展，促进民族团结进步的重要手段。国内外学者在该领域先后提出了一系列关于环境与经济可持续发展之路的测量方法，其中生态足迹与生态承载力的研究较为成熟。20世纪90年代初，加拿大生态经济学家William Rees首次提出生态足迹模型可用来衡量人类活动对自然资源的消费，运用生态承载力来衡量自然资源的供给，运用供给及消耗来衡量区域的可持续发展状况[1]。目前的生态足迹研究多为定量研究，刘东等[2]应用生态足迹模型，构建了生态承载力供需平衡指数，并系统评价了中国县域尺度生态承载力供需平衡情况。近年来，学者们不断发展和完善该理论，并对各个重点生态功能区进行生态环境衡量，施开放等[3]应用耕地生态足迹模型和GIS方法，在修正Wackernagel提出的耕地产量因子的基础上，通过生态承载力指数分析重庆耕地的生态安全问题，为当地环境和经济的和谐发展探索出一条可持续发展之路。本研究在运用生态足迹模型的基础之上，进一步引入生态效益模型，将生态盈余或生态赤字进行货币化转换，更加直观地反映出区域生态效益价值，该方法为生态资本化、生态资本补偿机制研究提供了借鉴，也为生态补偿的标准、资金的管理等提供依据。

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区域

恩施州位于湖北省西南部，是湖北省唯一的少数民族自治州，地处湘、鄂、渝三省（市）交汇处，西连重庆市黔江区，北邻重庆市万州区，南面与湖南省湘西土家族苗族自治州接壤，东北端连湖北省神农架林区。其东南部和中部属苗岭分支——武陵山脉。全州辖有8个县（市、区），是武陵山片区区域发展与扶贫攻坚的重要试点之一。至2013年，恩施州幅员面积24 061 km2，辖88个乡、镇、街道。2013年底常住人口为4 054 161人，有土家族、苗族、侗族等29个民族[4]。

恩施州森林资源丰富，有“鄂西林海”之称，森林覆盖率近70%，巨有一定的碳汇潜力。至2013底，土地总面积24 061 km2，其中：林地占60%，耕地占11%，牧草地占0.28%。耕地、园林、牧草地等农业用地合计19 907.99 km2，占土地总面积的82.74%，且土地利用方式以农业为主。2013年全州实现生产总值552.5亿元，增长9.9%。2011年起，恩施州第二产业比重首次超过第一产业，实现了历史性跨越。烟叶、茶叶、蔬菜、林果、药材、畜牧等六大农业主导产业规模不断扩大，全州新增特色农业基地10.67万hm2，总面积达到33.33万hm2，建成了全省最大的烟叶、茶叶、高山蔬菜基地[4]。

1.2 研究方法

1.2.1 生态足迹 生态足迹指给定人口和经济条件下，维持资源消费和吸收废弃物所需的生物生产型土地面积（简称土地面积）。其基本思想是将人类消费需要的自然资产的“利息”（生态足迹）与自然资产产生的“利息”（生态承载力）转化为可以共同比较的土地面积，二者的比较用来判断人类对自然资产的过度利用情况[5]。目前生态足迹法已经成熟并广泛地运用在定量评价区域可持续发展研究方面。通过计算生物资源账户和能源账户两大账户，将各种生物资源和能源的消耗量通过折算成相应的六大生物生产土地面积来表示其生态足迹。由于不同土地的利用价值不同，生产能力也相差较大，因此，在计算中，初始人均生态足迹需要乘以各类土地各自的均衡因子进行调整。

生态足迹计算公式如下：

EF=N×ef=N×rj×∑aai=N×rj×∑（■）

其中，EF表示总生态足迹，N表示当地人口，ef为单位生态足迹；rj表示第j种土地的均衡因子；aai表示第i种消费品折算的生物生产面积；ci表示第i种消费品的消费总量；Pi表示第i种消费品品的全球消费总量。

1.2.2 生态承载力 生态承载力是指某一时期某一地域某一特定的生态系统，在确保资源合理开发利用和生态环境良性循环发展的条件下，可持续承载人口数量、经济强度及社会总量的能力[6，7]。将一个地区所能提供给人类的生态生产性土地的面积总和定义为该地区的生态承载力，以表征该地区生态容量。当一个地区的生态承载力小于生态足迹时，将出现“生态赤字”。生态赤字表明该地区人类对自然资源的消耗超过了生态承载力，生态安全受到胁迫，该地区将通过输入匮乏的资源平衡对自然生态资源的需求，或过度消耗自身的资源以降低需求的短缺，说明发展处于相对不可持续状态[8]。

本研究采用生态承载力的计算来确定当地生态足迹的供给，生态承载力计算公式为：

EC=N×∑cj=N×∑aj×rj×yj

其中，EC为总生态力，N为人口数，cj为人均生态承载力分量，aj为第j种土地人均生物生产面积，rj表示第j种土地的均衡因子，yj表示第j种土地的产量因子。

1.2.3 生态效益 一般研究者对于生态效益的研究仅局限于对生态承载力进行分析。本研究在对生态承载力分析的基础上，将生态盈余或生态赤字货币化，使得生态效益显现的更加直观。由于林地具有碳汇价值，在对生态效益进行货币化处理时，采用碳交易法，将净生态足迹全部转化为以林地表示的生态足迹，进而得出量化的生态效益。

在对生态效益货币化处理的过程中，采用以下生态模型：

生态效益的最终价值：V=（Sf-Df）×CCO2×p

生态足迹供给转换：Sf=∑sj×（■）

生态足迹需求转换：Df=N×∑■

其中，V为生态效益的货币价值，Sf为折算成林地的总生态足迹供给，Df为折算成林地的总生态足迹需求，CCO2表示林地固碳当量，p表示碳汇单位价格，rf表示林地的均衡因子。

2 结果与分析

2.1 恩施州生态足迹与生态承载力计算与分析

根据生态足迹的基本原理和计算方法，利用《恩施州统计年鉴》等资料，对数据较全面的恩施州2013年的生态足迹和生态承载力进行计算与分析，得出当地主要生物资源消费账户结果（表1）、能源消费账户结果（表2）、生态承载力账户计算结果（表3）。

2.2 恩施州生态账户供需平衡分析

由于生态承载力在一定程度上等同于生态足迹供给，比较生态足迹与生态承载力的计算结果，得到恩施州生态承载力供需平衡分析表（表4）。

根据生态账户供需平衡表的损益情况和恩施州总人口，绘制了恩施州总的生态账户损益图（图1）。

由上述图表可知，恩施州2013年生态账户处于赤字状态，按照ECCI中国生态承载力供需平衡分类评级标准，属于生态赤字中二级标准，即过度超载状态。六大生态生产型土地中，以草地赤字最为严重，林地与建筑用地尚有盈余。

2.3 生态效益计算与分析

根据前面所述的生态效益计算公式，将生态足迹供给和生态足迹需求全部折算成以林地表示的生态供给与生态需求，并通过按照林地碳汇价值进行货币化（表5、表6）。

由以上计算结果可知恩施州生态供给与生态需求折算价值分别为，Sf=2 483 838，Df=5 506 802。

根据科学研究表明，林地的碳密度为79 t/hm2，即每公顷林地可吸收固碳79 t。李顺龙[9]、张颖等[10]测算出森林碳汇的最优核算价格为10.11～15.17 美元/t（本研究取均值）。由此计算得出恩施州的生态效益货币价值为：

V=（2 483 838-5 506 802）×79×（10.11+15.17）/2=-301 861万美元。

由该结果可得，恩施州的生态赤字达到301 861万美元以上，根据当年人民币兑美元的平均利率6.193 2，折合成人民币约为186.95亿元，即恩施州当年生态效益账户余额为-186.95亿元。

3 结论与建议

运用生态足迹和生态效益法对生态指标的量化分析可为当地区域经济发展和环境保护规划提供参考价值。恩施州虽然林地资源丰富，经济增长迅速，但是这种增长仍然是以环境为代价的粗放型经济模式。与2011年相比，恩施州的人均生态赤字已由原来的-0.626 776增加到-0.711 6，其赤字金额由161.10亿元上升到186.95亿元，增加了16%，约占GDP的34%，生态足迹消费约为生态供给的1.9倍，其中以草地赤字最为严重，应当采取应对措施；林地方面仍有盈余，生态价值较大，特别是碳汇价值。

因此，当地政府应该提高区域的生态环境的关注度。尽可能地减少该区域的生态赤字危机，同时发挥当地生态优势，为恩施州经济与环境的可持续发展提供有效方法。

第一，要合理规划和利用土地资源，重视生态环境的保护，防止生态赤字的继续恶化，特别是草地赤字。例如，将未利用的土地进行合理规划，纳入到六类地形中，以此来减少生态赤字现状，提高恩施州生态承载力。

第二，积极发展低碳经济，促进碳汇市场的发展。恩施州拥有得天独厚的林地资源，通过碳汇市场开发林地的碳汇价值，将资源价值化。这不仅可以获取可观的绿色收益，而且提高了资源利用效率和使用价值，有利于经济发展方式的转变。

第三，加强当地生态环境保护制度建设，积极发展生态产业。从草地消费的项目来看，猪肉消费是草地赤字的主要原因。根据恩施州2013年的统计与发展公报，农业产值仍是恩施州GDP的主要组成部分。然而传统的农业与低碳经济的思想相背离，因此当地政府应积极引导传统农业向生态农业的转型，同时引导当地居民环保消费，增强环保意识，逐步建立起一系列切实可行的环保措施。

参考文献：

[1] 王书华，毛汉英，王忠静.生态足迹研究的国内外近期进展[J].自然资源学报，2002，17（6）：776-782.

[2] 刘 东，封志明，杨艳昭.基于生态足迹的中国生态承载力供需平衡分析[J].自然资源学报，2012，27（4）：614-624.

[3] 施开放，刁承泰，孙秀峰，等.基于耕地生态足迹的重庆市耕地生态承载力供需平衡分析[J].生态学报，2013，33（6）：1872-1880.

[4] 恩施州统计局，恩施州调查队.恩施州统计年鉴（2014）[EB/OL]. http：//upload.enshi.cn/userfiles/ztjj/tjnj/20141/tjnj2014.htm.

[5] 徐中民，程国栋，张志强.生态足迹方法的理论解析[J].中国人口·资源与环境，2006，16（6）：69-78.

[6] 高 鹭，张宏业.生态承载力的国内外研究进展[J].中国人口·资源与环境，2007，17（2）：19-26.

[7] 黄 青，任志远.论生态承载力与生态安全[J].干旱区资源与环境，2004，18（2）：11-17.

[8] 卢 远，华 璀.广西1990-2002年生态足迹动态分析[J].中国人口·资源与环境，2004，14（3）：49-53.

[9] 李顺龙.森林碳汇经济问题研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2005.

[10] 张 颖，吴丽莉，苏 帆，等.森林碳汇研究与碳汇经济[J].中国人口·资源与环境，2010（S1）：288-291.