孙燕霖

(福建农林大学公共管理学院，福建 福州 350000)

随着中国经济快速发展和居民消费水平迅速提升，生态环境与经济建设之间的矛盾也日益显现，促进区域经济与生态环境可持续发展已成为社会关注的问题。生态足迹模型最早由Rees[1]等学者提出，是一种可以对生态可持续发展问题进行定量研究的有效测度工具，可以通过测算人类活动对生态系统的压力来用定量的方式衡量区域生态系统的可持续发展能力。目前，生态足迹模型的使用越来越广泛，研究地域范围从全球、国家、地区、城市等大范围区域演进为学校、家庭等小范围区域，测量的对象从土地资源拓展到能源消费、水资源、旅游、建筑等各个领域，王俭、张朝星[2]等构建了4类水资源账户的生态足迹模型来分析区域的水资源生态足迹与生态承载力；也有部分学者对生态足迹和可持续发展的关系进行分析，韦晓宏[3]将生态承载力和可持续经济发展问题相结合，从理论基础、时间动态模型和定量模式方面进行了生态足迹的综合研究。

目前关于区域生态足迹各年份动态变化以及构建地区可持续发展能力的评价体系的研究较少，因此本文选取福建省2010—2019年的居民消费数据，运用生态足迹模型对福建省2010—2019年的生物与能源的生态足迹变化进行测算，并引入生态足迹强度、生态足迹多样性指数和生态系统发展能力指数等多个维度对福建省生态系统的可持续发展能力进行分析，旨在为福建省发展生态经济提供理论支撑。

1 研究区域概况

福建省位于中国东南沿海地区，该省土地总面积为12.4万km2。2019年，全省总人口3973万人，地区生产总值42395亿元，人均可支配收入35616元。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

本文选取《福建省统计年鉴(2010—2019)》中的生物资源消费、能源资源消费和经济增长的数据，计算福建省近10a的生态足迹、生态承载力和生态赤字，采用的均衡因子和产量因子的取值均参照《国家生态足迹账户计算基本方法与框架(2011)》[4]中的参数，见表1。

表1 各土地类型的均衡因子和产量因子

2.2 研究方法

2.2.1 生态足迹模型

生态足迹模型的运用主要基于2点：人类能对自身消费的大多数资源、能源和其所产生的废弃物数量进行有效测度[5]；消费的资源和产生的废弃物能折算成与之相对应的耕地、林地、草地、水域、建筑用地、化石燃料用地6种土地类型的生物生产性面积。并且，由于不同地类的生产力存在差异，在计算过程中，需要运用均衡因子将各类生物生产性土地的面积转化为等价生产力的生物生产面积[6]，再通过加和的方式汇总出总的生态足迹。生态足迹计算公式：

EF=N×ef

式中,EF为总生态足迹，hm2；ef为人均生态足迹，hm2/人；N为总人口数，人；rj为均衡因子；Ai为第i种消费地类折算出的人均生物生产性土地面积，hm2；Ci为第i种生物资源的消费量，kg；Yi为第i种生物资源的世界平均产量，kg·hm-2；i为消费项目的类型；j为生物生产性土地类型。另外，在计算能源消费项目的生态足迹时，需将不同的能源消费项目折算成化石能源用地面积，不同能源的折算系数如表2所示。

表2 各类能源类型折算系数表

生态承载力即地区能够提供给人类所需的生物生产性土地面积，计算公式：

ec=∑ai×rj×yi(j=1,2,3,4,5…)

EC=N×ec

式中，ec为人均生态承载力，hm2/人；rj为均衡因子；yi为产量因子；ai为人均生物生产性土地面积；N为总人口数；EC为总的生态承载力，hm2/人。同时，根据世界环境与发展委员会的建议，本文最终计算出的生态承载力结果将扣除12%的生物多样性保护面积。

2.2.2 可持续发展评价指标

由于生态足迹模型具有生态偏向性，仅仅是衡量区域可持续发展的一种生物定量测度方法，无法全面反映经济发展与资源环境的关系，因此本文还运用了生态足迹强度、生态足迹多样性指数和生态系统发展能力指数来对福建省生态系统的可持续发展能力进行多维度评价。其中，生态足迹强度主要用来反映经济发展与资源利用之间的关系，也被称作万元GDP生态足迹，表示每产生1万元GDP需要占用的生态足迹；生态足迹多样性指数主要用来反映各类生物生产性土地面积的均衡程度[7]，通常来说，生态足迹多样性指数越大，区域生态系统的可持续发展能力就越强[8]；生态系统发展能力指数能够反映出生态经济系统发展状况[9]，通常采用Ulanowicz发展能力公式进行计算。上述3种指标均可以用来衡量区域可持续发展水平，综合运用可以更加科学地评价区域生态系统可持续发展能力。

生态足迹强度计算公式：

生态足迹强度=区域人均生态足迹/区域人均GDP

生态足迹多样性指数(H)一般通过Shannon-Weaver公式来进行计算，公式：

H=-∑(QiLnQi)

式中，i为生物生产性土地类型；Qi表示第i种土地类型在总生态足迹中占的比例；H为生态足迹多样性指数。

生态系统发展能力指数(DC)一般通过人均生态足迹与生态足迹多样性指数相乘得出结果,计算公式：

DC=ef×H=ef×(-∑QiLnQi)

式中，ef为人均生态足迹；H为生态足迹多样性指数；DC为生态系统发展能力指数。

3 结果与分析

3.1 各地类人均生态足迹

由表3可知，2010—2019年，福建省耕地和林地人均生态足迹总体呈下降趋势。以耕地为例，2016年为节点，在这之前增长幅度较平稳，2016年以后则出现明显下降，且耕地是福建省人均生态足迹的主要贡献者，其中2013年的耕地人均生态足迹占总足迹的70%；草地和水域的人均生态足迹变化幅度较小，随时间推移基本保持稳定趋势；化石燃料用地的人均生态足迹变化呈逐年上升趋势，但占总生态足迹的比例较小，从2010年的0.0655hm2增长到2019年的0.1702hm2；建设用地的人均生态足迹增长幅度较大，且为波动上升趋势，从2010年的0.3006hm2增长到2019年的0.7381hm2。

表3 2010—2019年福建省人均生态足迹

3.2 各地类人均生态承载力

由表4可知，耕地的人均生态承载力呈先上升后下降的趋势，从2010年的0.352hm2上升到2014年的0.355hm2，后又下降至0.244ghm2，目前耕地依旧是保障福建省区域可持续发展的关键因素，因此要持续加强对耕地资源的保护。相比之下，草地和水域的人均生态承载力变化幅度较小，林地的人均生态承载力从2010年的0.025hm2下降到2019年的0.018hm2，呈波动下降趋势；而建筑用地的人均生态承载力从2010年的0.049hm2上升到2019年的1.225hm2，上升趋势较大。

表4 2010—2019年福建省各地类人均生态承载力

3.3 各地类人均生态赤字

由表5可知，10a间，耕地、林地、水域和化石能源4类用地始终处于生态赤字状态，但赤字水平呈波动下降趋势。具体分析，耕地的人均生态赤字从2010年的1.2193hm2下降到2019年的0.8552hm2,但是从结构上看，耕地的人均生态赤字占总生态赤字的比重较大；林地的人均生态赤字从2010年的0.2016hm2下降到2019年的0.1435hm2;相比之下，化石燃料用地的人均生态赤字则有所上升，从2010年的0.0655hm2上升到2019年的0.1702hm2；建筑用地的人均生态赤字变化幅度较大，从2014年开始，始终保持生态盈余状态，且盈余水平呈上升趋势，而草地近10a来也基本保持在0.02hm2的生态盈余状态，由此可见这2种土地类型可以满足目前福建省区域经济发展的需求。

表5 2010—2019年福建省各地类人均生态赤字

3.4 总生态足迹、生态承载力、生态赤字

由表6可知，2010—2019年，福建省生态足迹整体呈先上升后下降的趋势，生态承载力整体呈上升趋势。具体分析，福建省生态足迹从2010年的2.1777hm2增长到2019年的2.1828hm2，其中2014年达到最高值2.5034hm2，呈波动上升趋势，原因可能是随着区域经济快速发展，人均资源消耗量随之增加，消费结构和产业结构也相应发生调整，使得人均生态足迹逐年递增。2014年，福建省被批准为全国第1个生态文明先行示范区，省内生态建设也进入了示范带动阶段。可以发现，2014年后，福建省的生态足迹出现了明显下降。而福建省的生态承载力近10a间基本保持平稳上升，从2010年的0.3783hm2上升到2019年的1.3224hm2，但在2017年前生态承载力的上升水平始终低于生态足迹与生态赤字的上升水平。相比于生态足迹和生态承载力的上升，近10a福建省生态赤字处于逐年下降趋势，从2010年的1.7993hm2下降到2019年的0.8604hm2。

表6 2010—2019年福建省总生态足迹、生态承载力、生态赤字

3.5 可持续发展能力评价

从表7可知，福建省2010—2019年的生态强度总体呈逐年递减的趋势，从2010年0.5341减少到2019年的0.2037，这表明随着社会生产水平的提高，福建省的资源利用效率在逐步提升，经济增长方式朝良性转变，降低了对自然资源的依赖，产业结构也由粗放型转向集约型，资源密集型转向技术密集型。从生态足迹多样性指数来看，福建省2010—2019年的生态足迹多样性指数整体呈逐年递增趋势，从2010年的0.8831增长为2019年的1.1137，生态足迹多样性指数越大说明生态系统可持续发展能力越强，可见近10a福建生态经济系统的稳定性也在有所提升。从生态系统发展能力指数来看，2010—2019年，福建省生态系统发展能力指数总体呈起伏增长趋势，福建省的生态经济可持续发展能力有所提升。

表7 2010—2019年福建省生态经济可持续发展能力指数计算

4 结论与讨论

2010—2019年，福建省生态足迹总体呈先上升后下降的趋势，生态承载力呈平稳上升趋势，生态赤字总体呈波动下降趋势；不同的土地类型中，10a间耕地、林地的人均生态承载力整体呈下降趋势，化石燃料用地、建筑用地总体呈上升趋势，水域、草地呈波动趋势变化，变化幅度较小；6种土地类型中耕地的人均生态足迹对总生态足迹增长贡献率最大。

福建省生态强度总体呈逐年递减趋势，生态足迹多样性指数10a来总体变化幅度较小，生态系统发展能力总体呈上升趋势，福建省的生态系统可持续发展能力不断增强

需要指出的是，本文在计算福建省人均生态足迹、生态承载力和生态赤字时会存在一些偏差，在计算生态足迹时，未覆盖全部资源消费类型；由于数据来源限制，在计算时未包含生物资源和能源资源消费额中的进出口贸易数额。尽管如此，本文依旧可以对福建省可持续发展状况进行宏观分析，为福建省可持续发展方案的制定提供理论支持。

要想不断提高区域可持续发展能力，就需在保证地区社会经济水平稳定的前提下，对区域生态足迹、生态承载力和生态赤字进行合理控制。要将降低生态足迹这一目标纳入各级政府的考核项目中，并持续加大对环境管理行业、信息技术行业等生态行业的支持，促进产业价值链的升级[10]；要持续提高生态承载力，构建生态产业体系[11]，积极开发新能源，推动节能环保技术发展；要提升生态足迹多样性指数，有序增加土地利用类型，降低高占比土地类别的生态足迹。