动态预测论文：生态承力动态预测诌议

作者：高标 崔凤午 单位：白城师范学院

由于土地面积的生物生产力差异较大，不能直接相加，所以必须把这些土地面积乘以一个均衡因子，转化为统一的、可比较的生物生产性土地面积。本研究采用的均衡因子耕地为2．82，草地为0．54，林地为1．14，水域为0．22，建筑用地为2．82，化石燃料用地为1．14［29］。生态承载力的计算方法生态承载力是指某一地区能够提供给本地区人口的生物生产性土地面积的总和。由于土地资源具有较大的地域差异，所以对于不同国家或地区，不仅单位面积不同类型土地的生产力存在一定差别，而且单位面积同类型生物生产性土地的生产力的差异也较大，所以不同国家和地区的同类型生物生产性土地的实际面积不能直接进行比较，需要应用产量因子进行校正，产量因子指的是某个国家或地区的某一类型土地的生产力与该类型土地的世界平均生产力的比率。人均生态承载力的计算公式为［28］：EC＝N×ec＝N×∑aj×rj×yj式中：EC———总生态承载力；ec———人均生态承载力；aj———人均实际占有的j类生物生产性土地面积；rj———均衡因子（同生态足迹）；yj———产量因子。其中，耕地为1．66，林地为0．91，草地为0．19，建筑用地为2．19，水域为1．00［29］。本研究以人均生态承载力为研究对象，实际计算时需要扣除12％的生物多样性保护面积。生态赤字生态赤字为人均生态足迹与人均生态承载力之差，表示某个地区人类生产消费活动与人均生态承载力的关系，主要用来衡量这一地区的可持续发展状况。当这一地区的人均生态足迹超过人均生态承载力，表明这一地区的人口对自然生态系统的产品与服务需求超过生态承载力的范围，生态系统不安全，生态环境处于不可持续状态；如果这一地区的人均生态承载力超过人均生态足迹，就出现生态冗余，表明该地区的人口生产生活消费处于该地区所提供的生态承载力范围之内，生态系统是安全的，生态环境处于可持续状态。万元GDP生态足迹万元GDP生态足迹即人均生态足迹与人均万元GDP的比值，表示每产生1万元GDP所需要的生物生产性土地面积。万元GDP生态足迹越大，表示单位面积生物生产性土地的产出率越低，研究区域的资源利用效率就越低；反之，研究区域的资源利用效率就越高。2数据来源生态足迹与生态承载力计算的基本数据来源于：《吉林省统计年鉴（1997—2011）》、《中国能源统计年鉴（1997—2011）》、联合国粮食及农业组织统计数据库（http：∥faostat．fao．org／）、世界自然基金会官方网页（http：∥www．wwfchina．org／）、吉林省国土资源厅官方网页（http：∥dlr．jl．gov．cn／）、吉林省林业网（http：∥lyt．jl．gov．cn／）。

吉林省1996－2010年生态足迹和生态承载力的计算

从1998年到2010年，人均生态足迹一直保持增长的趋势，但直到2002年才超过1997年的水平，这期间，人均生态足迹从1．7841hm2／cap增长到3．2013hm2／cap，增幅达到1．4172hm2／cap，增长率为79．44％，年平均增长率为6．62％。说明这十几年来随着吉林省社会经济的发展，人民的物质生活水平得到了巨大的提高，表现之一就是所消耗的生活资料的绝对数量大幅增加，进而对生态环境产生的压力也越来越大。从生态足迹的组成结构分析（表略），总体趋势是化石燃料用地在人均生态足迹中所占比例最大，期间存在一定的变化，最小值为2000年的49．54％，最大值达到2010年的69．7％，这期间，1996—2004年变化比较平稳，从2006年开始有逐渐增大的趋势，这些主要是由于吉林省主要以化石燃料能源为主，2000年以来是吉林省社会经济高度发展的阶段，产生了大量的能源消耗，而且吉林省冬季寒冷、供热期长也是人均化石燃料用地高的一个重要原因。其次是草地和耕地，每年的比例存在一定的变化，且从2004年开始，草地和耕地所占比例都有逐渐减小的趋势。期间，草地的平均比例为20．97％，耕地为16．31％；1996年—1999年，草地的比例大于耕地；2000年—2003年，耕地的比例反超过草地；从2004年开始，草地的比例再次超过耕地，一直持续到2010年，草地的比例大说明吉林省人民对高档的生物性消费（牛羊肉、乳品等）需求比较高。其余的土地类型依次为林地、水域、建筑用地，平均比例依次为4．09％，1．90％，0．58％，这三种类型土地变化不大。3．2人均生态承载力的动态变化分析1996—2010年吉林省的人均生态承载力变化，从1996年开始，吉林省的人均生态承载力以及各种类型生物生产性土地的承载力都呈现缓慢降低的趋势，主要是由于人口数量的增加以及土地退化（水土流失、荒漠化、盐碱化等）、气候变化以及政府相关政策导致的土地面积减少造成的。这期间，人均生态承载力从1．3710hm2／cap减少到1．3028hm2／cap，减幅为0．0682hm2／cap，减少率为4．97％，年平均减少率为0．33％。生态赤字与万元GDP生态足迹变化分析表3表明，在1996—2010年间，吉林省的人均生态足迹与人均生态承载力大致处于反方向变化，且1996年就已经出现生态赤字0．5601hm2／cap，1997年增大到0．6928hm2／cap，随后1998年减小到0．4306hm2／cap，从1998年开始，生态赤字出现逐渐增大的趋势，从1998年的0．4306hm2／cap增大到2010年的1．8985hm2／cap，增大了3．4倍，净增幅为1．4679hm2／cap。说明吉林省利用自然资源的强度与力度在逐年加大，吉林省的人口对自然生态系统的产品与服务需求已经超出自然生态系统的生态承载力范围，生态足迹与生态承载力之间的矛盾加剧，生态赤字逐年加大，生态系统退化，人口与土地之间的关系紧张，吉林省的发展处于一种不可持续的状态。从各个土地类型上看，耕地、草地、林地、水域及建筑用地的可用人均生态承载力（扣除12％的生物多样性保护用地）分别是其生态需求的1．74，0．007，3．39，0．1，11．59倍；耕地、林地与建筑用地处于可持续的生态冗余状态，草地和水域处于生态赤字状态，以上分析大体与吉林省的基本省情一致，可见，吉林省出现严重的生态赤字的根本原因是化石燃料的大量耗用，再加上没有专门用于吸收CO2的生态承载用地。万元GDP生态足迹可以间接反映研究区域的资源利用效率，吉林省近15a来万元GDP生态足迹大致呈现逐渐下降的趋势，只在2001—2002年出现一个小幅的增高。数值由1996年的3．7692hm2减小到2010年的1．0144hm2，总体情况反映出吉林省近十几年来的发展对生物生产性土地的利用效率正逐年提高，随着经济的发展和科技的进步，万元GDP生态足迹存在进一步减小的趋势。

生态足迹与生态承载力预测

运用SPSS软件对1996—2010年的人均生态足迹、人均生态承载力与年份（以1996年为1，1997年为2，其余年份类推）之间的关系进行曲线回归分析，得到二者的发展预测模型，如下：y人均生态足迹＝0．0974x＋0．0019x2＋1．3753（R2＝0．9715）y人均生态承载力＝－0．003x＋1．3481（R2＝0．9949）假设吉林省未来15a内的人口增长率、经济增长及消费模式、土地利用和贸易状况仍保持1996—2010年间的发展态势，则根据上述两个模型的预测，2011年吉林省人均生态足迹与人均生态承载力将分别达到3．4201hm2／cap和1．3001hm2／cap，其生态赤字达到2．1200hm2／cap，2025年人均生态足迹和人均生态承载力将分别达到6．0073hm2／cap和1．2581hm2／cap，生态赤字达到4．7492hm2／cap，具体预测数据见表4。可见，必须采取一系列有效的措施，改变现有的经济发展模式、加大科技创新、提高人民素质，否则，吉林省的生态赤字将会不断加大，可持续发展状况进一步恶化5结论与建议通过对吉林省1996—2010年的人均生态足迹与人均生态承载力的动态变化分析以及未来预测，可以得到以下的结论：1996—2010年，吉林省的人均生态足迹与人均生态承载力大致处于反方向变化，人均生态足迹增加1．4172hm2／cap，增长率为79．44％，且化石燃料用地在人均生态足迹中所占比例最大。人均生态承载力减幅为0．0682hm2／cap，减少率为4．97％，且以耕地供给为主。生态赤字从1996年的0．5601hm2／cap增大到2010年的1．8985hm2／cap。虽然说万元GDP生态足迹的降低说明了吉林省的地区生物生产性土地的利用效率在逐渐提高，但总体需求的刚性增加已经大大超过自然生态系统的生态承载能力，导致吉林省的发展模式处于一种相对不可持续的状态。根据模型预测：2025年人均生态足迹和人均生态承载力将分别达到6．0073hm2／cap和1．2581hm2／cap，生态赤字达到4．7492hm2／cap。必须采取一系列有效的措施，改变现有的经济发展模式、加大科技创新、提高人民素质，否则，吉林省的生态赤字将会不断地加大，可持续发展状况进一步恶化。建议吉林省应该在以下方面采取对策：（1）转换经济增长方式，优化产业结构，合理工业布局。如可以大力发展循环经济，建设循环经济型工业园区；（2）改变能源结构，减少化石能源消耗，提高能源资源利用效率，发展可再生能源和新能源。如在吉林西部地区优先发展风能、太阳能与生物质能；采用区域集中供热等；（3）加强舆论宣传与公众教育，改变现有生产生活消费方式，提倡节约节俭，拒绝铺张浪费；（4）调整农业的产业结构，加强技术手段更新，提高生产性土地单位面积的生物产量；（5）合理利用土地，防止过度开荒，防治土地沙化、盐碱化与水土流失。