黃碩

定量分析張家界大峽谷景區(qū)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，針對景區(qū)內(nèi)旅游生態(tài)足跡的現(xiàn)狀、構(gòu)成和特點(diǎn)，為張家界大峽谷旅游可持續(xù)發(fā)展提供一定的理論基礎(chǔ)。本文基于生態(tài)足跡三維模型方法，通過計算2011-2019年張家界大峽谷景區(qū)人均生態(tài)足跡深度、足跡廣度，探討張家界大峽谷景區(qū)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。結(jié)果表明，2011-2019年，張家界大峽谷景區(qū)旅游生態(tài)足跡由6 133.8hm2增長至14 539.2hm2，年均增長9.9%;足跡深度由1增長至1.79，年均增長6.7%;人均足跡廣度由120.3m2降至22.4m2，年均降低20.5%，景區(qū)自然資本流量不足導(dǎo)致資本存量大幅消耗已成為常態(tài)。到2019年，景區(qū)需要1.79倍的土地面積才能持續(xù)支撐其資源消費(fèi)量，化石能源消耗成為景區(qū)資源消耗的主體。因此，采用綠色交通出行、低碳生活方式是保持景區(qū)可持續(xù)發(fā)展的必要措施。

引言

中國共產(chǎn)黨第十八次全國代表大會將生態(tài)文明建設(shè)納入國家發(fā)展戰(zhàn)略，中國共產(chǎn)黨第十九次全國代表大會提出“綠水青山就是金山銀山”，黨和國家越來越重視綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)足跡作為一種量化人類對自然資本的需求以及自然資本供給能力的研究方法，由生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Rees于1992年提出。該方法從土地的生物生產(chǎn)功能入手，用面積大小直觀表示人類資源消費(fèi)和廢棄物排放過程中對生態(tài)環(huán)境的占用程度，視角新穎，思路清晰，方法簡便可行，得到了學(xué)界的積極響應(yīng)與普遍認(rèn)同。旅游生態(tài)足跡以生態(tài)足跡的理論方法為基礎(chǔ)，用來衡量旅游者在區(qū)域旅游活動過程中的消費(fèi)活動對其區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成的影響。在游客“吃、住、行、游、購、娛”活動中，都能夠用生物生產(chǎn)性土地面積表示游客對消耗的各種資源以及對廢棄物的處理數(shù)量，可用此面積定量評價景區(qū)的可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀。

經(jīng)典生態(tài)足跡模型的關(guān)注重點(diǎn)是自然資本的消費(fèi)量和流量，而非自然資本存量，然而自然資本存量在維持區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡以及可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。針對模型的缺陷，很多學(xué)者引入新的分析方法或指標(biāo)改進(jìn)和完善生態(tài)足跡模型。Niccolucci和Wackernagel等引入生態(tài)足跡深度和生態(tài)足跡廣度（以下簡稱為足跡深度和足跡廣度）指標(biāo)，提出三維生態(tài)足跡模型概念，以評價資本流量和資本存量的占用差異。國內(nèi)專家學(xué)者在此方面也進(jìn)行了諸多研究，方愷等基于改進(jìn)三維生態(tài)足跡模型對全球、中國及各省的自然資本利用情況進(jìn)行了核算分析;靳相木等通過改進(jìn)模型，擴(kuò)大足跡深度的取值范圍，對溫州市不同土地類型的承載力指數(shù)進(jìn)行研究;馬維兢等對福建省九龍江流域不同土地類型的足跡深度和廣度進(jìn)行研究。

張家界市大峽谷景區(qū)于2011年成功創(chuàng)建AAAA級景區(qū)，2016年躋身張家界市第三大景區(qū)，成為湖南省12條旅游精品線路之一。創(chuàng)建至今，年人均游客量167.37萬人次，旅游收入18 557.07萬元，是張家界市旅游經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)支撐景區(qū)。張家界大峽谷景區(qū)位于張家界市慈利縣三官寺鄉(xiāng)，總面積56.19km2，距離張家界市區(qū)59千米，距離慈利縣縣城67千米，景區(qū)以自然觀光為主，是典型的偏遠(yuǎn)自然觀光型風(fēng)景區(qū)，本身產(chǎn)出的資源較少，大量外來游客消耗的資源主要依靠外來進(jìn)口。張家界大峽谷運(yùn)營近10年來，景區(qū)內(nèi)資源消耗現(xiàn)狀及可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀研究在科學(xué)領(lǐng)域仍是空白。本文采用三維生態(tài)足跡模型，對張家界大峽谷景區(qū)2011-2019年旅游生態(tài)足跡深度、廣度進(jìn)行對比分析，對景區(qū)可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行評價，以期為景區(qū)可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

一、數(shù)據(jù)來源與研究方法

（一）數(shù)據(jù)來源

1.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

本文數(shù)據(jù)主要以2011-2019年張家界大峽谷旅游管理委員會統(tǒng)計資料、2013-2019年張家界市旅游局官方統(tǒng)計數(shù)據(jù)、《張家界大峽谷風(fēng)景區(qū)旅游總體規(guī)劃2007-2020》、慈利縣三官寺鄉(xiāng)政府及三官寺鄉(xiāng)工商所統(tǒng)計數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

2.標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包含各種類型的交通工具的單位平均距離的能源消耗量，全球單位化石燃料生產(chǎn)性土地面積的平均發(fā)熱量與折算系數(shù)值，各種類型旅游住宿設(shè)施各個床位的建筑用地面積與能源消耗量等。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)資料均來源于相關(guān)研究文獻(xiàn)以及前人的最終研究成果。

（二）旅游三維生態(tài)足跡模型

公式（1）（2）（3）（4）中，EF為旅游生態(tài)足跡（hm2）;BC為生態(tài)承載力（hm2）;ED為生態(tài)赤字（hm2）;EFdepth為足跡深度（無量綱）;EFsize為足跡廣度（hm2）;EF3D為三維生態(tài)足跡（hm2）;EFclassic為經(jīng)典生態(tài)足跡（hm2），EF餐飲、EF住宿、EF交通、EF觀光、EF娛樂、EF消費(fèi)分別為旅游餐飲、旅游住宿、旅游交通、旅游觀光、旅游娛樂、旅游消費(fèi)生態(tài)足跡（hm2）。

資本流量占用率和存量流量利用比根據(jù)方愷的方法進(jìn)行計算。當(dāng)資本流量未被完全占用時，足跡深度處于自然原長狀態(tài)，無法表示人類對資本流量的實(shí)際占用程度。基于此，本文引入資本流量占用率指標(biāo)，計算公式如下所示。

當(dāng)資本流量被完全占用時，存量資本也開始消耗。為此，引入存量流量利用比指標(biāo)，以表示實(shí)際所利用自然資本中存量與流量之間的大小關(guān)系，計算公式如下所示。

根據(jù)馬維兢等計算足跡深度和足跡廣度的變化率以及兩者的剪刀差，足跡深度和足跡廣度變化率運(yùn)用多項式回歸模型計算。

式中自變量t為時間，對EFdepth（t）和EFsize（t）求導(dǎo)，即可得到t時刻足跡深度和足跡廣度變化率，反映隨時間變化的趨勢和速度。本文中令2011年時，t=0;2019年時，t=8，依此類推。其中，剪刀差模型如下所示。

式中EFdepth'（t）和EFsize'（t）為足跡深度和足跡廣度在t時刻的變化率;ɑ為二者的夾角，單位為弧度（rad），表示足跡深度和足跡廣度的剪刀差，反映某一年份足跡深度和廣度變化趨勢的差異α越大，說明二者變化趨勢之間的差異越大。

偏遠(yuǎn)自然觀光型旅游景區(qū)三維旅游生態(tài)足跡模型：公式（4）是旅游生態(tài)足跡計算的一般模型，偏遠(yuǎn)地區(qū)自然觀光型旅游景區(qū)有其自身特點(diǎn)，其中，旅游餐飲消耗的食物均來自進(jìn)口，旅游消費(fèi)主要為景區(qū)內(nèi)門票消費(fèi)，旅游娛樂與旅游觀光基本重疊，故偏遠(yuǎn)自然觀光型旅游景區(qū)的三維生態(tài)足跡可簡化為以下公式。

二、結(jié)果與分析

（一）生態(tài)足跡和生態(tài)承載力

1.總量變化趨勢分析

從圖1可知，張家界大峽谷旅游生態(tài)足跡呈逐年增長趨勢，人均生態(tài)足跡逐年下降。旅游生態(tài)足跡總量年均增幅為9.9%，其中，2011-2014年生態(tài)足跡總量增幅為3.6%;自2015年開始，景區(qū)內(nèi)旅游生態(tài)足跡增長速度大幅加快;2015-2017年增幅分別為19.2%、26.1%、39.6%，2017年達(dá)到峰值

1 5093.7hm2;2018-2019年變化較小，主要原因在于2016年張家界大峽谷景區(qū)玻璃橋項目建成投入使用，旅游人數(shù)大幅增加，使旅游生態(tài)足跡總量大幅上升。人均生態(tài)足跡下降的原因在于：景區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度與旅游者增長速度差距較大。如張家界大峽谷周邊酒店、客棧數(shù)量無明顯增加，游客住宿在武陵源區(qū)或張家界市區(qū)消耗的生態(tài)足跡并未納入計算。生態(tài)承載力總量基本保持不變，人均生態(tài)承載力隨著游客人數(shù)增加而下降。

2.基于旅游消費(fèi)結(jié)構(gòu)的旅游生態(tài)足跡動態(tài)分析

由圖2可知，旅游交通生態(tài)足跡增長幅度較大，占總生態(tài)足跡的比例不斷升高，由9.7%上升到38.7%;旅游觀光生態(tài)足跡總量增長幅度不大，占總生態(tài)足跡的比例由2011年的85.3%降至2019年的46.1%。

從人均量看（圖3），旅游餐飲、旅游住宿生態(tài)足跡人均量總體保持不變。旅游觀光生態(tài)足跡人均量逐漸減少，原因在于景區(qū)近年來新增建筑較少，而近年來旅游的人數(shù)劇增，因此，平均分配到每一個游客占用的生態(tài)足跡面積有所減少。旅游交通人均量呈上升趨勢，這與游客人數(shù)增長有關(guān)，也與游客出行方式變化有關(guān)。

（二）足跡深度和足跡廣度

張家界大峽谷景區(qū)處于生態(tài)平衡狀態(tài)，依靠自然資本流量基本可以滿足自身的資源和生態(tài)服務(wù)需求。由圖4可知，2015年足跡深度明顯大于1，標(biāo)志著大峽谷景區(qū)生態(tài)赤字時代到來，自然資本流量不足以支撐日益膨脹的消費(fèi)需求，需要消耗資本存量以維持自身發(fā)展;2015-2017年，足跡深度呈明顯上升趨勢表明資源消費(fèi)的生態(tài)壓力持續(xù)增大;2017年，足跡深度達(dá)1.97，即需要近2倍的土地面積才能持續(xù)支撐當(dāng)前景區(qū)的資源消費(fèi)量;2018-2019年，足跡深度緩慢下降。

2011年，人均足跡廣度為120.27m2;2014年生態(tài)足跡超過生態(tài)承載力，隨著旅游人數(shù)迅速增長，而生態(tài)承載力基本不變，人均足跡廣度迅速下降，年均下降20.5%。

（三）三維生態(tài)足跡

根據(jù)三維模型構(gòu)建張家界大峽谷景區(qū)旅游生態(tài)足圓柱體，如圖5所示，圓柱體的底面積即人均生態(tài)足跡廣度不斷縮小，而圓柱體高度即人均生態(tài)足跡深度不斷增加，三維生態(tài)足跡呈逐漸減少趨勢。但張家界大峽谷景區(qū)旅游生態(tài)足跡總量呈不斷增加趨勢，生態(tài)足跡廣度總量實(shí)際呈增加趨勢，資本流量與資本存量消耗均不斷升高。由此可以看出，圓柱體的底面積不斷減小，而高度不斷增加，說明景區(qū)生態(tài)環(huán)境所承受的壓強(qiáng)越來越大。

（四）足跡深度和足跡廣度變化率及兩者剪刀差

2011-2019年，足跡深度由1增長至2.3，年均增長11%，足跡廣度由134.59m2降至22.41m2，年均降低25.1%。

足跡深度變化多項式公式為：y=0.000 7x6-0.020 4x5+0.236 4x4-1.318 1x3+3.689 5x2-4.827 4x+3.243 9。對上式求導(dǎo)，并將時間帶入x，可得出足跡深度變化率。其中，足跡廣度變化多項式公式為y=-0.001 8x6-0.071 2x5+2.628 6x4-27.069x3+116.52x2-221.91x+250.48。對上式求導(dǎo)，并將時間帶入x，可得出足跡廣度變化率，如圖6所示。

2011-2019年，足跡深度變化率由0.18上升至9.41，年均增長55%，其中，2015-2019年增長較快，由0.79上升至9.41，年均增長64%，說明足跡深度在此期間不斷增長，且增長速度不斷加快，主要原因是旅游生態(tài)足跡的快速增長。

2011-2015年人均足跡廣度變化率由-2.58m2降至-28.84m2，年均下降62%，說明人均足跡廣度降低速度不斷加快，主要原因是這段時間處于生態(tài)盈余狀態(tài)，人均足跡廣度等于人均生態(tài)足跡，與上文分析一致;2015-2018年，人均足跡廣度變化率由-28.84m2上升至16.46m2，說明足跡廣度下降的速度有所降低，2017-2018年有上升趨勢，原因是這段時間處于生態(tài)赤字狀態(tài)，人均足跡廣度等于人均生態(tài)承載力，而2018年游客數(shù)量相比2017年有所減少，導(dǎo)致人均生態(tài)承載力有所上升;2019年人均足跡深度下降至-10.76m2，原因是游客人數(shù)相比2018年有所上升，導(dǎo)致人均生態(tài)承載力下降。

1.資本流量占用率和存量流量利用比

張家界大峽谷景區(qū)資本流量占用率和存量流量利用比的計算結(jié)果如表1所示。2014年景區(qū)資本流量占用率已達(dá)92.12%，表明資本流量已接近飽和。2015-2017年，存量流量比快速增長，2017年已達(dá)0.97，資本存量消耗量已接近資本流量占用量的0.97倍，表明因資本流量不足導(dǎo)致資本存量大幅消耗已成為景區(qū)發(fā)展的常態(tài)。

2.剪刀差

根據(jù)公式（7）（8）（9）計算得到足跡深度和足跡廣度的剪刀差（圖7）。2011-2014年，兩者的反向趨勢變化相對較慢，剪刀差保持在1.3左右上下波動，主要因?yàn)樽阚E深度一直保持不變，而足跡廣度呈緩慢下降趨勢;2015-2016年，兩者的反向趨勢變化明顯，2016年剪刀差驟然升至2.59，兩者之間的拮抗作用十分明顯，表明在自然資本流量急劇減少的背景下，越來越多的存量資本被用以維持自身發(fā)展;2017-2019年，剪刀差急劇下降至0.13，表明張家界大峽谷景區(qū)足跡深度與足跡廣度相對變化接近于0，原因是由于旅游人數(shù)保持平穩(wěn)，導(dǎo)致足跡深度和廣度變化較小。

三、討論

本文系統(tǒng)闡述了生態(tài)足跡三維模型的概念和計算方法，重點(diǎn)對張家界大峽谷景區(qū)旅游生態(tài)足跡、生態(tài)承載力、足跡深度和足跡廣度等指標(biāo)進(jìn)行了計算和分析。

在張家界大峽谷景區(qū)的發(fā)展過程中，發(fā)展初期旅游生態(tài)足跡以旅游觀光生態(tài)足跡為主，中后期則以旅游交通為主。如在張家界大峽谷此類的小型自然風(fēng)景旅游地，由于地理位置、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度等因素限制，無法在本地區(qū)大規(guī)模發(fā)展酒店、服務(wù)等旅游業(yè)的衍生產(chǎn)業(yè)，游客的住宿、購物等需求釋放在景區(qū)周邊城鎮(zhèn)中。而旅游餐飲消耗的物資也可由周邊城鎮(zhèn)供給，故旅游觀光與旅游交通成為景區(qū)資本消耗的主體。旅游觀光生態(tài)足跡占總量比例由2011年的85.3%，下降至2019年的46.1%，其中，大部分消耗為景區(qū)用于觀光的建成地面積，景區(qū)建成后基本未進(jìn)行大規(guī)模改擴(kuò)建，建成地面積基本不變，其余為游客在景區(qū)內(nèi)觀光乘車消耗的化石能源，可與旅游交通消耗相疊加。旅游交通生態(tài)足跡占總量的比例由2011年的9.7%上升至2019年的38.7%，直接原因是游客自駕游比例由2011年的13.3%上升至2019的38.2%，直接導(dǎo)致化石能源消費(fèi)用地增加，同時排放大量的溫室氣體。由旅游生態(tài)足跡土地類型組成可以看出化石能源地成為生態(tài)足跡的主體，2019年旅游生態(tài)足跡中化石能原地占比已達(dá)63.6%。

土地資源稟賦決定了自然資本的利用方式，是區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。張家界大峽谷景區(qū)2011-2019年生態(tài)承載力總量基本保持不變，說明景區(qū)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃比較科學(xué)合理。但生產(chǎn)性土地類型之間占比變化較大，其中，耕地生物生產(chǎn)性面積由2011年的3 888.85hm2下降至2019年的2 089.63hm2，年均下降6.7%;林地生物生產(chǎn)性面積由2011年的3 437.48hm2上升至2019年的4 440.37hm2，年均增長2.9%;建成地生物生產(chǎn)性面積由2011年的207.98hm2上升至2019年的515.35hm2，年均增長10.6%。林地成為景區(qū)內(nèi)最豐富的土地資源，自然資本利用一直依賴資本流量，因此，保持林地、耕地，控制建成地規(guī)模是景區(qū)發(fā)展建設(shè)的前提。

目前，張家界大峽谷景區(qū)發(fā)展速度較快，旅游人數(shù)由2011年的510 000人上升至2019年的3 600 000人，2017年達(dá)到峰值3 713 600人，導(dǎo)致景區(qū)旅游生態(tài)足跡快速增長，足跡深度不斷上升，同時足跡廣度不斷下降，使景區(qū)生態(tài)環(huán)境在短期內(nèi)承受了巨大壓力。

四、結(jié)論

（1）通過對大峽谷景區(qū)2011-2019年生態(tài)足跡情況的計算表明，9年時間內(nèi)景區(qū)生態(tài)由基本平衡到過度消耗。2011-2014年景區(qū)足跡深度為1，處于生態(tài)平衡狀態(tài)，2015-2019年足跡深度迅速上升，資源消費(fèi)的生態(tài)壓力持續(xù)增大，到2019年時，張家界大峽谷景區(qū)需要近1.79倍的土地才能持續(xù)支撐其資源消費(fèi)量。主要原因是2016年張家界大峽谷景區(qū)玻璃橋建成后，景區(qū)游客急劇上升，資源消費(fèi)急劇增加。

（2）化石能源消耗成為景區(qū)資本消耗的主體，是區(qū)域生態(tài)足跡不同地類貢獻(xiàn)率結(jié)構(gòu)改變和生態(tài)足跡加速上升的最主要原因。

（3）在旅游業(yè)發(fā)展的過程中，旅游人數(shù)爆炸性增長是推動生態(tài)足跡增加的主要驅(qū)動因素。為促進(jìn)景區(qū)可持續(xù)發(fā)展，降低足跡深度，景區(qū)需要科學(xué)規(guī)劃用地規(guī)模，盡量利用現(xiàn)有自然條件，不進(jìn)行大面積改造、建設(shè)，減少人工設(shè)施，以自然風(fēng)光為主，打造綠色旅游基地;限定旅游人數(shù)，不超量接待游客;提倡綠色交通出行，提高能源利用率和使用綠色能源;加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)宣傳，倡導(dǎo)節(jié)約型消費(fèi)等。

（作者單位：吉首大學(xué)旅游與管理工程學(xué)院）