朱兆紅, 李莉, 童億勤, 周艷麗, 趙春芳

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舟山群島新區(qū)生態(tài)足跡與可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)研究

朱兆紅, 李莉, 童億勤*, 周艷麗, 趙春芳

寧波大學(xué)地理與空間信息技術(shù)系, 浙江 315211

基于生態(tài)足跡理論和計(jì)算方法, 對(duì)舟山群島新區(qū)1993—2012年的人均生態(tài)足跡、人均生態(tài)承載力和人均生態(tài)赤字進(jìn)行計(jì)算分析, 并通過(guò)生態(tài)多樣性指數(shù)和發(fā)展能力的計(jì)算, 對(duì)舟山群島新區(qū)進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)研究。結(jié)果表明: (1)20年間, 舟山群島新區(qū)的人均生態(tài)足跡不斷增加, 處于生態(tài)赤字狀態(tài)且不斷波動(dòng), 作為海島型城市, 其生態(tài)承載力和生態(tài)赤字的大小受當(dāng)年水質(zhì)優(yōu)劣和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的影響。(2)舟山群島新區(qū)目前處于不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài), 但生態(tài)足跡萬(wàn)元GDP不斷減小, 說(shuō)明其資源利用效率在不斷提高。舟山群島新區(qū)海島城市背景特殊, 要通過(guò)水域環(huán)境的保護(hù)、改變能源消費(fèi)方式等提高其生態(tài)承載力, 增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力。

生態(tài)足跡; 生態(tài)承載力; 生態(tài)赤字; 可持續(xù)發(fā)展; 舟山群島新區(qū)

1 前言

隨著社會(huì)不斷發(fā)展, 人口和消費(fèi)增長(zhǎng)對(duì)自然資源的需求不斷增加, 自然資源的可持續(xù)利用, 對(duì)人類社會(huì)發(fā)展至關(guān)重要。為了清晰表達(dá)社會(huì)消費(fèi)和生物承載力之間的關(guān)系, 分析地區(qū)發(fā)展是否處于可持續(xù)狀態(tài), 加拿大生態(tài)學(xué)家William Rees[1]和Wacker-nagel[2]于20世紀(jì)90年代初提出生態(tài)足跡(Ecological Footprint, EF)的概念。William Rees曾將其比喻為“一只負(fù)載著人類與人類所創(chuàng)造的城市、工廠……的巨腳踏在地球上留下的腳印”[3]。生態(tài)足跡是指能夠持續(xù)地提供資源或消納廢物的、具有生物生產(chǎn)力的地域空間, 它從具體的生物物理量角度研究自然資本消費(fèi)的空間[4]。很多學(xué)者利用生態(tài)足跡方法對(duì)不同地區(qū)做了相關(guān)研究。

在國(guó)外, Wackernagel等對(duì)加拿大溫哥華生態(tài)足跡總量進(jìn)行了計(jì)算與分析[5], Muniz和Galindo研究了西班牙巴塞羅納[6]的生態(tài)足跡, Chambers和Lewis以英國(guó)Anglian Water Services 1998—1999年運(yùn)營(yíng)情況為例子, 介紹了生態(tài)足跡方法在企業(yè)評(píng)價(jià)中的使用[7]。在國(guó)內(nèi), 生態(tài)足跡概念最早由張志強(qiáng)、徐中民引入, 至2000 年已有相關(guān)研究成果[8-9]。隨著研究深入, 生態(tài)足跡的空間研究范圍從大尺度地區(qū)向小尺度區(qū)域不斷擴(kuò)展。目前, 對(duì)生態(tài)足跡的研究從靜態(tài)轉(zhuǎn)向靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)方面, 并且多利用時(shí)間序列來(lái)記錄各個(gè)指標(biāo)的數(shù)值變化, 計(jì)算分析區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展程度。例如侯梁宇等研究了江蘇省的可持續(xù)發(fā)展[10], 張艷鴻對(duì)平?jīng)鍪械纳鷳B(tài)足跡進(jìn)行了研究[11], 郭曉娜等對(duì)陜西省進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展動(dòng)態(tài)評(píng)估[12], 孫元敏等研究了湄洲島旅游可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)足跡[13]。就目前而言, 生態(tài)足跡方法與GDP等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、多樣性指數(shù)等的結(jié)合拓展了我國(guó)生態(tài)足跡研究理論深度和應(yīng)用領(lǐng)域。但以國(guó)家級(jí)新區(qū)為空間研究尺度, 采用長(zhǎng)時(shí)間序列的生態(tài)足跡核算和相關(guān)動(dòng)態(tài)研究尚不多見(jiàn)。舟山群島作為全國(guó)唯一的群島型國(guó)家級(jí)新區(qū), 海洋資源豐富, 淡水資源稀缺, 陸地面積較少, 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一, 在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過(guò)程中生態(tài)環(huán)境面臨諸多問(wèn)題。因此, 本文基于生態(tài)足跡理論和研究方法, 對(duì)舟山群島新區(qū)(舟山市)1993—2012年的人均生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進(jìn)行計(jì)算與分析, 并結(jié)合多樣性指數(shù)和發(fā)展指數(shù), 研究舟山群島新區(qū)的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài), 為其科學(xué)發(fā)展與管理提供理論參考與指導(dǎo)。

2 研究地與研究方法

2.1 研究區(qū)概況

舟山群島是中國(guó)沿海島嶼數(shù)量最多、陸域面積最大的群島, 素有中國(guó)最大群島之稱。位于浙江省北部東海海域, 北接長(zhǎng)江口外緣海域, 西連杭州灣, 南界韭山列島。海島數(shù)量1814個(gè), 海島陸域面積1299平方千米, 總面積2.22萬(wàn)平方千米。主要島嶼有舟山島、泗礁山島和普陀島等, 其中舟山島面積491平方千米, 是中國(guó)第四大海島。以群島建制設(shè)舟山市(地級(jí))。2011年6月30日, 國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立浙江舟山群島新區(qū)。

2.2 研究方法

2.2.1 生態(tài)足跡賬戶計(jì)算

生物資源生態(tài)足跡計(jì)算公式[14]:

其中,EF、C、X、β分別代表消費(fèi)項(xiàng)目的生態(tài)足跡、消費(fèi)總量、全球平均產(chǎn)量和類土地的均衡因子。

能源資源生態(tài)足跡計(jì)算公式[14]:

式中,EF、α、C、β、E分別代表能源的生態(tài)足跡、折算系數(shù)、消費(fèi)量、對(duì)應(yīng)土地的均衡因子、平均發(fā)熱量。

2.2.2 生態(tài)承載力計(jì)算

生態(tài)承載力計(jì)算公式[14]:

式中,代表生態(tài)承載力,α、β、X分別代表類土地的均衡因子、產(chǎn)量因子和面積。

2.2.3 生態(tài)赤字(盈余)計(jì)算

生態(tài)赤字或生態(tài)盈余計(jì)算公式[14]:

=–(4)

其中,代表生態(tài)赤字,＜0為生態(tài)赤字,＞0為生態(tài)盈余。

3 數(shù)據(jù)來(lái)源與參數(shù)選取

3.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

舟山群島新區(qū)生態(tài)足跡賬戶的計(jì)算涉及到舟山人口數(shù)據(jù)、生物與能源資源消費(fèi)量、全球平均產(chǎn)量及各類土地資源的面積等。人口數(shù)據(jù)、能源資源消費(fèi)量與城鎮(zhèn)居民各類生物資源的人均消費(fèi)量來(lái)源于《舟山市統(tǒng)計(jì)年鑒》; 土地資源面積來(lái)源于《浙江省舟山市土地利用總體規(guī)劃》和舟山市國(guó)土資源局網(wǎng)站; 全球平均生產(chǎn)力來(lái)源于聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)官方網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.2 參數(shù)選取

3.2.1 全球平均生產(chǎn)力

全球平均生產(chǎn)力是將各類資源的消費(fèi)量轉(zhuǎn)變成生態(tài)足跡的重要參數(shù)。本文從FAO官方網(wǎng)站獲取各類生物資源的年世界平均產(chǎn)量, 各類能源的折算系數(shù)用全球單位土地面積化石燃料的平均發(fā)熱量。但舟山市農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的品種較多, 與FAO的統(tǒng)計(jì)有所不同, 因此對(duì)數(shù)據(jù)做了相應(yīng)的處理: ①FAO中缺少棉花的平均產(chǎn)量, 由籽棉的產(chǎn)量代替棉花的全球平均產(chǎn)量; ②“水果”不包括屬于蔬菜當(dāng)中的瓜類。

3.2.2 均衡因子與產(chǎn)量因子

為了使研究結(jié)果更加真實(shí)具有參考意義, 本文的均衡因子與產(chǎn)量因子均選自文獻(xiàn)[15]中對(duì)中國(guó)均衡因子的計(jì)算結(jié)果和對(duì)舟山產(chǎn)量因子的計(jì)算結(jié)果(表1)。

4 結(jié)果與分析

4.1 2012年舟山市生態(tài)足跡和生態(tài)承載力計(jì)算

4.1.1 生物資源足跡賬戶

根據(jù)統(tǒng)計(jì)年鑒中的相關(guān)數(shù)據(jù)及說(shuō)明, 在計(jì)算過(guò)程中共選取13項(xiàng)生物資源。其中, 耕地類生物資源包括糧食、蔬菜、瓜果、食用植物油、酒類、鮮蛋及制品、家禽及制品和豬肉8項(xiàng); 林地類生物資源包括水果、茶葉2項(xiàng); 牧草地類包括牛羊肉、牛奶2項(xiàng); 水域類生物資源選擇水產(chǎn)品1項(xiàng)。由于在《舟山市統(tǒng)計(jì)年鑒》中僅有城鎮(zhèn)居民的生物資源消費(fèi)總量, 沒(méi)有農(nóng)村居民的消費(fèi)量, 故本文根據(jù)城鎮(zhèn)與農(nóng)村居民在食品方面的消費(fèi)比例來(lái)估算農(nóng)村居民的各項(xiàng)消費(fèi)量; 同時(shí)分別用兩類居民的消費(fèi)量乘對(duì)應(yīng)人口數(shù)所得到的和來(lái)表示舟山市各類生物資源的消費(fèi)總量。利用式(1)得到舟山市各類生物資源足跡賬戶(表2)。

表2顯示: 在消費(fèi)總量上, 舟山市生物資源消費(fèi)中蔬菜最多, 為82315噸; 糧食、水果、水產(chǎn)品、瓜果和牛奶分別以52050噸、32545噸、28930噸、13700噸和12372噸的消費(fèi)量位居第二、三、四、五、六位; 在肉類消費(fèi)量上, 舟山市居民以豬肉和家禽及制品為主, 兩者消費(fèi)量分別為11226噸和5046噸; 而舟山市居民對(duì)茶葉和牛羊肉品的消費(fèi)比較少。從生態(tài)足跡角度看, 水域的人均生態(tài)足跡最大為0.585公頃, 其次為耕地、牧草地、林地, 分別為0.099公頃、0.026公頃、0.004公頃。

表1 六類土地的均衡因子和產(chǎn)量因子

表2 舟山市2012年生物資源足跡賬戶

4.1.2 能源資源足跡賬戶

根據(jù)2012年《舟山市統(tǒng)計(jì)年鑒》中的10類能源消費(fèi)項(xiàng)目, 在求出舟山市各類能源消費(fèi)項(xiàng)目人均生態(tài)足跡基礎(chǔ)上, 按照六類土地的定義將熱力和電力的生態(tài)足跡歸為建設(shè)用地, 其余項(xiàng)生態(tài)足跡歸為化石能源地。利用公式(2)得到舟山市能源足跡賬戶(表3)。從表3可知: 舟山市2012年的消費(fèi)量以煤最多, 煤油的消費(fèi)量最少。將各個(gè)類別的能源與相應(yīng)的土地類型對(duì)應(yīng), 計(jì)算得出建設(shè)用地和化石能源地的人均生態(tài)足跡分別為0.003公頃和2.559公頃。其中, 煤、燃料油的人均生態(tài)足跡較大, 分別為0.868公頃和1.170公頃; 而熱力、焦炭、煤油的人均足跡未達(dá)0.01公頃; 天然氣的人均足跡僅在0.01公頃左右。表明舟山的能源消費(fèi)以煤與燃料油為主, 污染嚴(yán)重。

4.1.3 生態(tài)承載力和生態(tài)赤字

WWF發(fā)布的《Living Planet Repot 2012》中將化石能源地定義為“用于吸收化石能源燃燒排放的溫室氣體的森林”。但由于《舟山市統(tǒng)計(jì)年鑒》中沒(méi)有劃分化石能源地, 并考慮到舟山市群島城市的特殊背景, 水域面積廣大, 相比舟山的水域面積, 用于吸收化石能源燃燒排放的溫室氣體的森林面積十分狹少, 故在計(jì)算中將化石能源地的面積和生態(tài)承載力記為0。耕地、牧草地用實(shí)際可用面積, 林地用森林面積, 建設(shè)用地是城鎮(zhèn)工礦、道路交通以及水利設(shè)施用地面積加和計(jì)算所得。由于舟山海洋水產(chǎn)品消費(fèi)居多, 大部分來(lái)源于非污染的海洋水域而非淡水海域, 所以水域面積是通過(guò)水質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)所得。按照海域的使用功能和保護(hù)目標(biāo), 根據(jù)水質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn), 即可得出只有第一類海洋漁業(yè)水域和第二類適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)的水域適合漁業(yè)生產(chǎn)。故本文在《舟山市統(tǒng)計(jì)年鑒》中查閱舟山市海域面積和舟山近岸海域海洋生態(tài)環(huán)境, 通過(guò)一類海水與二類海水所占比例之和求出可供漁業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際水域面積。利用公式(3)、(4)計(jì)算得出2012年舟山市人均生態(tài)承載力(表4)和舟山市人均生態(tài)赤字(圖1)。

表3 舟山市2012年能源足跡賬戶

表4表明, 2012年舟山市水域面積最大, 占舟山市土地總面積的87.5%, 體現(xiàn)出舟山市作為群島型城市的主要特征。5類土地中, 耕地、林地、建設(shè)用地分別占總面積的2.6%、5.6%、3.5%, 牧草地占比僅為0.8%。根據(jù)聯(lián)合國(guó)和發(fā)展委員會(huì)所提出的扣除12%生物多樣性保護(hù)面積, 舟山市實(shí)際人均生態(tài)承載力僅為1.01公頃, 其中水域的人均生態(tài)承載力為0.87公頃, 占86.1%。而剩余5類土地的人均生態(tài)承載力之和不及水域承載力的五分之一。

圖1顯示, 2012年舟山市人均生態(tài)足跡為1.617公頃, 生態(tài)承載力為1.010公頃, 生態(tài)赤字為0.607公頃, 前者為后者的1.6倍, 存在較為嚴(yán)重的生態(tài)赤字狀態(tài)。林地、水域、建設(shè)用地呈生態(tài)盈余狀態(tài), 其中水域盈余為0.285公頃, 占足跡的17.6%; 耕地、牧草地、化石能源地呈生態(tài)赤字狀態(tài), 化石能源地赤字達(dá)0.901公頃, 占足跡的55.7%, 說(shuō)明化石能源消費(fèi)是導(dǎo)致舟山市產(chǎn)生生態(tài)赤字的主要原因。

表4 舟山市2012年生態(tài)承載力賬戶

圖1 舟山市2012年人均生態(tài)赤字(盈余)

4.2 1993—2012年舟山市人均生態(tài)足跡和生態(tài)承載力計(jì)算

4.2.1 舟山市人均生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)變化

為反映舟山市近年來(lái)生態(tài)足跡的變化情況, 采用與2012年舟山市生態(tài)足跡和生態(tài)承載力計(jì)算相同的方法和步驟, 得出舟山市1993—2012年共計(jì)20年的每一年人均生態(tài)足跡和生態(tài)承載力。利用公式(1)、(2), 得出1993—2012年舟山市人均生態(tài)足跡(表5)。計(jì)算結(jié)果表明: 舟山市人均生態(tài)足跡從1993年的0.993公頃上升到2012年的1.617公頃, 翻了近一倍。耕地、建設(shè)用地、牧草地和林地的人均生態(tài)足跡雖有波動(dòng), 但總體變化不大; 化石能源地作為舟山市人均生態(tài)足跡的一大組成部分, 明顯呈上升趨勢(shì), 1993—2012年間, 漲幅達(dá)到234%, 由于化石能源地的人均生態(tài)足跡比例較大, 使得合計(jì)與其增長(zhǎng)趨勢(shì)基本一致; 水域生態(tài)足跡呈先上升后下降趨勢(shì)。2004年化石能源地的生態(tài)足跡達(dá)到1公頃左右, 比對(duì)2005年、2006年《舟山市統(tǒng)計(jì)年鑒》發(fā)現(xiàn): 2004年的原煤使用量是2005年使用量的1.56倍, 其中大部分是電力、熱力所需的原煤使用量大大增加, 從而導(dǎo)致化石能源地生態(tài)足跡的增加。

表5 舟山市1993年—2012年人均生態(tài)足跡 單位:(hm2·人-1)

4.2.2 舟山市人均生態(tài)足跡構(gòu)成分析

為了查看舟山市六類土地人均足跡占有量在其人均生態(tài)足跡中的構(gòu)成變化, 根據(jù)表5數(shù)據(jù)計(jì)算舟山市每類土地占有量在其人均生態(tài)足跡中每一年所占比重, 以分析舟山市人均生態(tài)足跡的構(gòu)成變化(表6)。

據(jù)此可得: ①水域作為舟山市人均生態(tài)足跡的第一構(gòu)成要素, 生態(tài)足跡在64.9%—32.9%之間起伏, 但總體呈下降趨勢(shì), 這主要與居民生活消費(fèi)結(jié)構(gòu)改變、水產(chǎn)品消費(fèi)量減少有關(guān)。②化石能源地作為舟山市人均生態(tài)足跡的第二構(gòu)成要素, 所占比重不斷增加, 從1993年的27.1%逐漸上升到2012年的55.7%, 20年間占比翻了一倍多。③耕地、林地、建設(shè)用地所占比重較少, 耕地逐年下降, 林地相對(duì)穩(wěn)定, 建設(shè)用地雖占比不多, 但比重一直在持續(xù)增加。

4.2.3 舟山市人均生態(tài)承載力動(dòng)態(tài)特征

根據(jù)公式(3)計(jì)算出舟山市人均生態(tài)承載力(表7)。據(jù)表顯示: 1993—2012期間, 林地、牧草地承載力變化不大, 分別在0.071公頃和0.003公頃波動(dòng); 耕地人均承載力在0.03公頃浮動(dòng), 但近年略有下降; 水域人均生態(tài)承載力波動(dòng)較大, 從1993年的0.151公頃到2012年的0.870公頃, 總體呈上升趨勢(shì); 建設(shè)用地生態(tài)承載力增長(zhǎng)較快, 由1993的0.017公頃上升到2012年的0.038公頃, 翻了一倍多。根據(jù)表格數(shù)據(jù), 可看出每項(xiàng)土地類型人均承載力構(gòu)成在20年期間所占比重的變化: 水域占絕大部分, 剩余五類土地所占比重較少; 考慮到舟山市特殊的地理位置, 拋開(kāi)水域具體分析, 舟山市林地承載力所占百分比最多, 但從2001年開(kāi)始呈下滑趨勢(shì); 耕地、牧草地和建設(shè)用地變化不明顯, 占比少。

表6 舟山市1993年—2012年人均生態(tài)足跡構(gòu)成變化 單位:%

表7 舟山市1993—2012年人均生態(tài)承載力 單位: (hm2·人-1)

4.2.4 舟山市人均生態(tài)赤字分析

利用公式(4)計(jì)算舟山市人均生態(tài)赤字(圖2)。圖2表明: 20年間舟山市一直處于生態(tài)赤字狀態(tài), 且不斷波動(dòng)。1993—1997年, 生態(tài)赤字逐漸減小; 1997—2004年, 生態(tài)赤字逐漸增加; 2004—2008年, 生態(tài)赤字減少; 2008—2010年, 生態(tài)赤字增加并達(dá)頂峰; 2010—2012年, 生態(tài)赤字減少。由于舟山市位于長(zhǎng)江口的東海漁場(chǎng), 絕大多數(shù)生態(tài)承載力由水域提供, 因此當(dāng)年水質(zhì)優(yōu)劣決定了該年生態(tài)承載力大小, 如若當(dāng)年第一、二類水質(zhì)比重大, 則生態(tài)承載力大, 生態(tài)赤字小; 反之, 生態(tài)赤字大。通過(guò)表6、表7對(duì)比分析可得六類土地生態(tài)赤字(盈余)情況。林地、建設(shè)用地處于生態(tài)盈余狀態(tài), 其余土地均為生態(tài)赤字?；茉吹厣鷳B(tài)赤字增長(zhǎng)最快, 說(shuō)明化石能源的大量消耗是舟山市生態(tài)環(huán)境惡化的主要原因; 耕地、牧草地處于生態(tài)赤字狀態(tài), 因舟山市是群島型城市, 耕地、牧草地面積較少, 在未來(lái)應(yīng)保護(hù)好耕地和牧草地, 不能盲目開(kāi)發(fā)建設(shè)而占用其面積。

圖2 舟山市1993—2012年人均生態(tài)赤字變化

5 舟山市可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)

5.1 資源利用效率評(píng)價(jià)

萬(wàn)元GDP生態(tài)足跡由歷年總生態(tài)足跡與當(dāng)年GDP比值計(jì)算得出, 它能夠反映當(dāng)年資源利用效率的高低: 萬(wàn)元GDP生態(tài)足跡越高, 資源利用效率越低; 反之, 則資源利用效率越高。通過(guò)計(jì)算得出1993—2012年舟山市萬(wàn)元GDP生態(tài)足跡(圖3)。圖3表明: 舟山市萬(wàn)元GDP生態(tài)足跡由1993年的2.258公頃下降到2012年的0.183公頃; 1993—2002年, 萬(wàn)元GDP下降較快, 之后十年, 下降速度減緩;2002年, 舟山市資源利用效率進(jìn)入瓶頸期; 到2004年, 舟山市資源利用效率有了新突破, 使萬(wàn)元GDP生態(tài)足跡呈平穩(wěn)下滑趨勢(shì)。表明研究期間, 舟山市資源利用效率總體呈上升趨勢(shì), 其主要原因在于科技的進(jìn)步、環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)。

5.2 生態(tài)足跡多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)

生態(tài)足跡多樣性指數(shù)指在一個(gè)規(guī)定的區(qū)域內(nèi), 各種生產(chǎn)消費(fèi)資料的土地類型的均衡程度, 即生態(tài)足跡多樣性指數(shù)越大的地區(qū), 消費(fèi)結(jié)構(gòu)越合理。生態(tài)足跡多樣性指數(shù)計(jì)算公式如下[16]:

其中代表生態(tài)足跡的多樣性指數(shù),P代表土地的生態(tài)足跡占總足跡的值。

根據(jù)公式計(jì)算得到舟山市生態(tài)足跡多樣性指數(shù)(圖4)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果把消費(fèi)結(jié)構(gòu)合理性劃分成3等級(jí), 即0.92＜＜0.96代表消費(fèi)結(jié)構(gòu)極不合理, 0.96＜＜1代表消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理, 1＜＜1.04代表消費(fèi)結(jié)構(gòu)合理。據(jù)圖顯示: 舟山市生態(tài)足跡多樣性指數(shù)波動(dòng)較大, 但總體沒(méi)有突破1.04; 1994年和2004年多樣性指數(shù)最低, 2000年多樣性指數(shù)最高, 其余年份在0.92—1.04之間波動(dòng), 說(shuō)明舟山市消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理, 其與舟山市是一個(gè)海島城市特殊背景有關(guān): 舟山市水域面積生態(tài)足跡比例大, 漁業(yè)資源豐富, 漁業(yè)消費(fèi)量較大。具體分析幾個(gè)突出年份, 從表1得出, 1994年舟山市水域生態(tài)足跡從1993年的0.59公頃變?yōu)?.80公頃, 上升0.21公頃, 多樣性指數(shù)下滑明顯。如除去水域則舟山市生態(tài)足跡多樣性指數(shù)更低, 因除水域外, 化石能源地占很大比重, 甚至在2004年之后, 其生態(tài)足跡超過(guò)水域, 這說(shuō)明舟山市消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理的主要原因不是水域而是化石能源消費(fèi)不合理。

圖3 舟山市1993—2012年萬(wàn)元GDP生態(tài)足跡

圖4 舟山市1993—2012年生態(tài)足跡多樣性指數(shù)

5.3 發(fā)展能力指數(shù)評(píng)價(jià)

發(fā)展能力是生態(tài)足跡乘以生態(tài)足跡多樣性指數(shù)得到的。按照Ulanowicz的方法, 發(fā)展能力指數(shù)C的計(jì)算公式為[17]:

其中為發(fā)展能力,為國(guó)家或地區(qū)的人均生態(tài)足跡,為生態(tài)足跡多樣性指數(shù), 利用(5)、(6)計(jì)算出1993—2012 年舟山市發(fā)展能力指數(shù)(圖5)。據(jù)圖可知: ①生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力與多樣性指數(shù)、人均生態(tài)足跡之間存在正相關(guān)關(guān)系。人均GDP越大, 發(fā)展能力越強(qiáng)。舟山人均GDP從1993年的0.44萬(wàn)元變?yōu)?012年的1.62萬(wàn)元, 發(fā)展能力指數(shù)從1.00變?yōu)?.55。②萬(wàn)元GDP足跡和發(fā)展能力成負(fù)相關(guān)關(guān)系。萬(wàn)元GDP足跡越大, 發(fā)展能力越弱, 反之亦然。萬(wàn)元GDP足跡代表資源利用效率, 說(shuō)明提高舟山市的發(fā)展能力, 不僅要提高當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)總值, 還要提高當(dāng)?shù)氐馁Y源利用效率, 這樣才能促進(jìn)舟山市又好又快發(fā)展, 促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展能力。

6 討論

1993—2012年間, 舟山市人均生態(tài)足跡不斷增加, 從1993年的0.993公頃上升到2012年的1.617公頃, 其中化石能源地的增長(zhǎng)最為顯著, 說(shuō)明舟山市對(duì)能源資源的消耗不斷增加; 舟山市人均生態(tài)承載力呈增加狀態(tài), 從1993年的0.273公頃增加到2012年的1.010公頃, 但波動(dòng)較大; 舟山市人均生態(tài)一直處于赤字狀態(tài), 且不斷變化起伏, 尤其是化石能源地生態(tài)赤字增加迅速。通過(guò)資源利用效率、消費(fèi)結(jié)構(gòu)和發(fā)展能力的分析, 表明舟山市處于不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。由此得出以下幾點(diǎn)討論:

圖5 舟山市1993—2012年發(fā)展能力指數(shù)

(1)舟山市人均生態(tài)足跡上升, 并處于生態(tài)赤字狀態(tài), 與舟山群島近岸海域生態(tài)環(huán)境有關(guān)。群島地貌, 缺少化石能源, 燃料單一, 尤以煤炭為主要消費(fèi)能源; 島嶼多, 林地、草地面積少, 缺乏吸納廢物的土地; 說(shuō)明舟山市化石能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理, 并缺乏用于吸收化石能源燃燒排放溫室氣體的森林和草地。海島城市背景導(dǎo)致舟山市消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不合理性是客觀存在的, 海洋水域面積廣闊, 海洋漁業(yè)發(fā)達(dá), 漁業(yè)產(chǎn)品消費(fèi)占主要地位。

(2)水域和建設(shè)用地增長(zhǎng)明顯, 說(shuō)明舟山市近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速, 尤其是漁業(yè)發(fā)展導(dǎo)致水域養(yǎng)殖面積的不斷擴(kuò)大, 工業(yè)發(fā)展、城市化進(jìn)程加快導(dǎo)致舟山市建設(shè)用地面積增加。1993—2012年舟山市萬(wàn)元GDP生態(tài)足跡逐年下降, 舟山市資源利用效率逐漸提高。通過(guò)分析可知, 經(jīng)濟(jì)效應(yīng)是促進(jìn)舟山市生態(tài)足跡上升的主要?jiǎng)恿? 人口效應(yīng)對(duì)生態(tài)足跡的動(dòng)力作用影響小, 技術(shù)效應(yīng)對(duì)生態(tài)足跡起抑制作用, 但抑制作用近年來(lái)有所緩和。

(3)根據(jù)舟山市實(shí)際存在的問(wèn)題, 今后要轉(zhuǎn)變能源消費(fèi)方式, 提高能源利用效率; 保護(hù)牧草地、林地、濕地面積, 提高生態(tài)產(chǎn)出量; 重視水域環(huán)境的保護(hù), 加強(qiáng)水域監(jiān)管體系, 對(duì)出現(xiàn)的大面積污染要及時(shí)采取有效措施; 利用優(yōu)越的地理?xiàng)l件, 開(kāi)發(fā)高新技術(shù), 調(diào)整產(chǎn)業(yè)與技術(shù)結(jié)構(gòu), 建立資源節(jié)約和環(huán)境友好型循環(huán)經(jīng)濟(jì), 逐漸提高可持續(xù)發(fā)展能力。

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Study on ecological footprint and sustainable development in Zhoushan Archipelago New District

ZHU Zhaohong, LI Li, TONG Yiqin*, ZHOU Yanli, ZHAO Chunfang

Department of Geography and Spatial Information Technology, Ningbo University, Zhejiang 315211, China

Based on the theory and calculation method of ecological footprint, the per capita ecological footprint, per capita ecological carrying capacity and per capita ecological deficit of Zhoushan Archipelago New District between 1993 and 2012 were calculated and analyzed, and the ecological diversity index and development capacity were also calculated to analyze the sustainable development.The results are as follows. (1) The per capita ecological footprint of Zhoushan Archipelago was increasing, and it was in the form of ecological deficit and fluctuating. As an island city, the ecological carrying capacity and ecological deficit were affected by the water quality and consumption structure of the year. (2) Zhoushan Archipelago New District was in a state of unsustainable development, but the ecological footprint of GDP was decreasing, which indicated that the efficiency of resource utilization was increasing.Zhoushan Islands had a very special background of Island city, so it was better to improve the ecological carrying capacity by enhancing the ability of sustainable development through the protection of water environment, and changing the way of energy consumption and other methods.

ecological footprint; ecological carrying capacity; ecological deficit; sustainable development; Zhoushan Archipelago New District

10.14108/j.cnki.1008-8873.2018.02.016

X22

A

1008-8873(2018)05-122-09

2017-06-08;

2017-07-22

浙江省社科規(guī)劃重點(diǎn)課題(15JDHY01YB); 浙江省社科規(guī)劃重點(diǎn)課題(14JDHY01Z); 浙江省科技廳研究課題(2016C33021)

朱兆紅(1993—), 女, 山東省泰安市人, 碩士研究生, 研究方向?yàn)閰^(qū)域經(jīng)濟(jì)與城鄉(xiāng)發(fā)展, E-mail:zhulin327518@163.com

通信作者:童億勤(1962—), 男, 浙江省寧波市人, 高級(jí)實(shí)驗(yàn)師, 碩士生導(dǎo)師, 主要從事資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的教育與研究工作, E-mail:tongyqnb@163.com

朱兆紅, 李莉, 童億勤, 等. 舟山群島新區(qū)生態(tài)足跡與可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)研究[J]. 生態(tài)科學(xué), 2018, 37(5): 122-130.

ZHU Zhaohong, LI Li, TONG Yiqin, et al. Study on ecological footprint and sustainable development in Zhoushan Archipelago New District[J]. Ecological Science, 2018, 37(5): 122-130.