基于生态系统的宁波市人口承载力研究

（三）基于生态系统的宁波市人口承载力研究

1.生态人口承载力评价模型

由于生态承载力指“特定区域内各种生物生产性土地的总供给”，代表该区域生态系统自然资源的供给能力，或者说资源对人类活动的承载能力，而在生态承载力内，按照一定人均生态足迹计算的人口可以说是一个区域的生态承载人口数。因此，本文利用生态足迹模型测算宁波市生态承载人口。

关于生态足迹（Ecological Footprint）的概念，Willian Rees教授曾形象地理解为“一只负荷着人类和人类所创造的城市、工厂的巨脚在地球上留下的脚印”。生态足迹又称为生态占用，即任何已知人口（某个人、城市或者国家）的生态足迹，是指生产这些人口所消费的物质和能量及吸纳这些人口所产生的废物所需要的生物性土地的总面积。其基本思路是：将人类要维持生存必须消费的各种产品、资源和服务，每项最终消费的量都追溯到提供生产该消费所需的原始物质和能量的生态性生产土地面积。在一定的技术条件和消费水平下，要维持一定规模人口的生存所必须维持的生态型土地面积就是生态足迹，即为生态足迹的需求。而自然生态系统提供的能为人类所利用的生态性生产土地即为生态足迹的供给。根据需求和供给性比的结果来判断区域的经济社会发展是否在自然生态系统的承载范围之内，从而判断区域的发展是否是可持续的。

生态承载力（Ecological Capacity）是指一个地区所能提供给人类的生物性土地面积的总和，用来表征该地区的生态容量，它表明了系统的自我维持、自我调节能力以及资源环境的供容能力，强调的是生态系统的承载功能，同时突出对人类活动的承载能力。

本文中利用生态足迹模型计算区域生态人口承载力的方法如下：

（1）生态承载力计算，区域生态总承载力：

其中，O_a为区域生态总承载力；j为土地类型；AA_j为不同类型的生态生产性土地面积；EQ_i为研究区域j类土地与世界j类土地平均生产力，即为均衡因子；YF_j为不同类型生态生产性土地产量调整系数，即产量因子。

（2）生态足迹计算，人均生态足迹：

其中，i为消费项目，j为生产性土地类型，EP_i为表示商品粮i土地生态生产力（全球平均），C_i表示产品i消费量，P_i为资源生产量，E_i为资源出口量，I_i为资源进口量，EQ_i为均衡因子，N为总人口数。

（3）区域生态人口承载力测算，区域生态承载人口：

其中，C_ra为区域生态承载人口，O_a为研究区生态承载力，L_a为研究区人均生态足迹。

2.宁波市生态人口承载力评价

本文中根据生态足迹理论、概念和计算方法对2006年到2011年宁波市的生态足迹和生态承载力进行实际测算，最终计算出宁波市生态承载人口数。本文中所用的数据均来自《宁波市统计年鉴》（2006—2012）以及《浙江省统计年鉴》（2000－2011）。在计算生态足迹时，根据生态足迹分析方法将地球表面的生物生产性土地分为耕地、林地、草地、水域、建设用地和化石能源用地六大类。同时，考虑到数据的可获得性，在计算生态足迹时主要包括了两部分：一是生物资源消费账户；二是能源消费账户。

根据《宁波市统计年鉴》和《浙江省统计年鉴》的统计数据，生物资源消费部分将耕地资源消费分为：粮食、棉花、油料和蔬菜；林地分为：水果和茶叶；草地分为：猪肉和牛奶；水域分为水产品。能源消费部分考虑了汽油、煤油、柴油、液化石油气和电力，其中电力用来代换建设用地。在计算过程中，由于2010年各生物资源和能源消费的数据缺失，所以根据2009年和2011年的数据平均给出2010年相应数据的简单估算。另外，在折算生物资源生产面积时采用了联合国粮农组织的关于生物资源世界平均产量的资料；在能源消费部分，计算时将能源消费转化为化石能源用地面积，将电力转化为建设用地面积，折算时同样采用了世界单位化石能源土地面积的平均发热量为标准。

在生态足迹计算时，不同的资源和能源消费类型均被折算为耕地、草地、林地、建设用地、水域和化石燃料用地六种生物性生产土地面积类型，考虑到他们的生产力不同，需要引入均衡因子，将计算到的各类土地面积乘以一个均衡因子使具有不同生态生产力的生物性生产土地可以进行汇总。本文中采用的均衡因子分别为：林地和化石能源用地为1.1；耕地和建筑用地为2.8；草地为0.5；水域为0.2。

区域实际拥有的所有生物生产性土地表示该区域生物总承载力。土地类型不同，其平均生物生产力也不同，其中耕地的生物生产力最大，其次是森林，水域的生产力较低。而且即使是同一类型的土地，在不同的区域，由于气候、技术等各方面条件的差异，其生产力也不一样。因此，实际土地数据不能用于直接比较，必须进行均衡化处理，将其转变为标准的平均生物生产力土地，以便于生态承载力加总。产量因子就是将各国各地区同类生态生产性土地面积转化为可比面积的参数，本文中采用的产量因子分别为：耕地和建设用地1.66、草地0.19、林地0.91和水域1.00。

本文中，将宁波市2006—2011年消费的生物生产面积汇总，乘以相应的均衡因子就得到各年度的生态足迹。通过2006—2012年的《浙江省统计年鉴》和《宁波市统计年鉴》获取各类生态生产性土地的面积，将各类生物生产面积乘以均衡因子和产量因子，即可得出宁波市总生态承载力，另外，考虑到生物多样性和生态保护的因素，在计算生态承载力时扣除12%的生物多样性保护面积。计算结果见表3.7和表3.8。

表3.7　2006—2011年宁波市生态足迹汇总表

注：表3.7中的人均生态承载力为扣除12%生物多样性保护面积的人均生态承载力。

图3.4　宁波市人均生态足迹构成情况

生态足迹法是通过将区域的资源和能源消费转化为能提供这种物质所必需的各种生物生产土地的面积（生态足迹），并同区域能提供的生物生产土地面积（生态承载力）进行比较，可以定量判断一个区域的发展是否处于生态承载力的范围之内。表3.7显示了宁波市2006年到2011年宁波市人均生态足迹和人均生态承载力的变化情况。从表中的数据可以看出，2006年到2011年宁波市生态足迹超过了生态承载力，一直处于生态赤字的状态下。总体来看，人均生态足迹呈波动性增长趋势，即宁波市人均所需要的生物生产性土地面积总体呈增长趋势。而实际人均生态承载力呈下降趋势，即宁波市实际生物生产性土地面积供给在逐渐减少。也就是说，需求大于供给。2006年，人均生态足迹为1.86816hm²/人，人均生态承载力为0.273486hm²/人，生态赤字为1.59467hm²/人，到2011年人均生态足迹增加为1.86998hm²/人，人均生态承载力降为0.253825hm²/人，生态赤字增加到1.61616hm²/人。人均生态承载力的减少和人均生态足迹的增加是导致生态赤字的主要原因。2006年到2007年，人均生态赤字减少，但是到了2008年人均生态赤字又有了上升的趋势，这其中的原因可能是2008年由于受金融危机的影响，政府出台了刺激经济发展的一系列计划，尤其是宁波市，更是加大了对基础设施的建设，由此导致生态赤字又有上升的趋势。相对应的，人均生态承载力的状况也不容乐观，从2006年开始一直处于减少的趋势，说明可供利用的资源在逐渐减少，究其原因，可能是经济的发展导致环境的破坏以及区域生态环境没有得到及时有效的保护。

另外，根据陈惠雄，鲍海君⁽²¹⁾的研究，我国各省市均存在不同程度的生态赤字，2002年我国人均生态足迹为2.0346hm²/人，人均生态承载力仅为0.8033hm²/人，人均生态赤字为1.2313hm²/人，并且，生态赤字有逐年扩大的趋势。与此相比，宁波市2011年的平均生态足迹比全国水平（2002年）低了0.16462hm²/人，人均生态承载力低了0.549475hm²/人，人均赤字比全国（2002年）高了0.38486hm²/人。由此可见，与全国比较，宁波市的生态承载力相对较差。

另外，根据谢伟平⁽²²⁾的研究，浙江省2008年人均生态足迹为到1.458hm²/人，人均生态承载力为0.378hm²/人，生态赤字增加到1.08hm²/人。可见，与浙江省相比，宁波市2011年人人均生态足迹比全省水平（2008年）高了0.41198hm²/人，人均生态承载力低了0.124175hm²/人，但人均赤字比全省（2008年）高了0.53616hm²/人。所以，跟浙江省相比，宁波市的生态承载力较差。

同时，根据郑军南和严力蛟⁽²³⁾的研究，杭州市2002年的人均生态足迹为1.9523hm²/人，人均生态承载力为0.3041hm²/人，人均生态赤字为1.6848hm²/人。与此相比，宁波市2011年的人均生态足迹比杭州市（2002年）低0.08232hm²/人，人均生态承载力低0.050275hm²/人，总的人均赤字比杭州低0.06864hm²/人。因此，宁波市的生态承载力相对于杭州来说较好。

表3.8　2006—2011年宁波市生态承载人口变化表

图3.5　宁波市生态承载人口变化情况

从人均生态足迹的构成（图3.4）来看，草地、林地和耕地的人均生态足迹变化不大，水域人均生态足迹一直占总足迹的比例最大，但呈下降趋势。而化石能源用地占人均生态足迹的百分比呈增长趋势，2011年化石能源用地足迹为0.569378hm²/人，占总足迹的30.45%。由此可见，近年来宁波市经济取得了突飞猛进的发展，伴随而来的是对化石能源消费量的增加，未来宁波市的经济要发展，对能源的消费量还会增加，这样的趋势还会继续下去。另一方面，建设用地足迹也呈逐年上升趋势，2011年建设用地足迹为0.219609hm²/人，占总足迹的11.7%。这说明，近几年随着宁波市城市化进城的加快，用于住房和道路建设的用地在不断地增加，从而使建筑用地生态足迹增加。

表3.8显示了2006年到2011年宁波市生态承载人口数的测算结果，图3.5直观地描述该时期内宁波市生态承载人口的变化情况。由图3.5可知，宁波市生态承载人口数一直处于赤字状态，虽然生态承载人口数在一些年份略有增加，但是生态承载人口数的赤字逐年增加。主要是宁波市生态资源供给减少而人均生态足迹增长导致的。也就是说人类的消费需求越来越大，而生态承载力有限，供给无法满足不断上涨的消费需求。生态足迹的上升意味着人类对自然资源利用强度的加剧，从而导致生态破坏，这就出现了前面所说的化石燃料用地和建设用地的人均生态足迹逐渐增加的情况，由此可见，宁波市以机械、石化、能源为主导的资源密集型产业在产业结构中所占的比例较大且呈增长趋势，对资源环境的消费需求不断增加，因此，宁波市应着力发展高技术产业，以第三产业和新兴产业的迅速发展推动城市工业化和经济发展，实现产业结构优化升级。