前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的生態足跡在兩型社會的運用，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

生態足跡計算主要由3個部分組成：即生物資源足跡、能源資源足跡以及貿易調整部分。由于缺乏武漢市貿易資料，且考慮到進出口部分在一定生態足跡模型自提出以來便被廣泛應用于定量估算區域的可持續性狀況。但由于傳統生態足跡模型計算時需用到全球平均產量、均衡因子等不穩定參數，從而影響了計算結果的準確性。而基于能值改進的生態足跡模型，計算時使用太陽能作為中間轉換參數，參數較固定，從而使計算結果更準確。兩型社會指的是“資源節約型、環境友好型社會”。資源節約型社會是指整個社會經濟建立在節約資源的基礎上，核心是節約資源，提高資源利用效率，盡可能地減少資源消耗和環境代價、滿足人們日益增長的物質文化需求的發展模式。環境友好型社會是一種人與自然和諧共生的社會形態［1］。武漢城市圈于2007年12月被國務院批準為資源節約型和環境友好型社會建設綜合配套改革實驗區。它包括以武漢市為中心，由武漢及周邊100km范圍內的黃石、鄂州、孝感、黃岡、咸寧、仙桃、潛江、天門9市構成的區域經濟聯合體［2］。武漢城市圈區位條件優越，產業基礎好，發展潛力大，是湖北省“兩圈一帶”發展戰略的重要組成部分。本文以武漢市為例，從能量角度探討人類物質需求與生態系統資源供應的關系，采用能值轉換率、能值密度等更加穩定的參數計算資源節約和環境友好型城市的生態足跡，以克服傳統生態足跡方法的缺陷，為判斷武漢市以及類似城市的可持續發展能力提供依據和參考。   一、研究回顧   區域的可持續發展必須以生態環境的可持續發展作為前提和保障。由于生態足跡不僅體現了人類活動對生態環境的壓力，而且也體現了人類所依賴的生態環境的承載力，所以廣泛應用于區域可持續發展的定量評價領域［3］。   生態足跡概念于1992年由Rees提出，之后Wackernagel等協助完善了其內涵和方法，并應用生態足跡指數理論對世界上52個國家和地區1997年的生態足跡進行了實證研究［4－5］。生態足跡模型在國外廣泛應用于區域可持續發展度量和生態經濟中的多個領域，對生態足跡的探討不再停留于理論階段，而同時為輔助政府政策和公司制定決策提供強有力的分析評價基礎。生態足跡的概念于1999年引入我國，很多學者對生態足跡的理論、方法和計算模型進行了介紹和相關研究［6－7］。   近年來，生態足跡模型在國內外得到了進一步研究和討論，主要涉及生態足跡模型的應用和改進。其中，生態足跡模型的應用不僅體現在從全球到國家到區域等的時空尺度上［8－10］，而且更體現在不同領域的應用上，如：中國木材進口［11］、以色列谷物供給［12］、棉花生產和消費［13－14］、交通系統的評估［15］、相關產品生命周期的評估［16］等諸多領域的應用。此外，還有對生態足跡變化的原因分析［17］，利用生態足跡指標進行基于消費方法的環境庫茲涅茲曲線研究等［18］。   對生態足跡模型的改進研究主要有：利用能量凈初級生產量計算生態足跡［19］、基于生態足跡和能值分析集成法對秘魯的可持續性研究［20］、利用自我組織圖的國家生態足跡的聚類分析［21］、利用生產土地利用矩陣計算國際貿易中嵌入式生態足跡［22］、使用熱力學方法的改進生態足跡評估方法評估不可更新資源的消費量等［23］。   縱觀國內外生態足跡研究的進展，由于傳統生態足跡模型存在一些缺陷，目前對生態足跡的應用已經拓展為對改進模型的應用，而基于能值改進的研究尚較少［20，24－27］。   二、研究區概況與數據來源   1．研究區概況   2008年末，武漢城市圈總面積（5．81萬km2）占湖北省總面積（18．59萬km2）的31．25％，是湖北省人口、城市最為密集的地區；總人口（2994．30萬）占全省人口（5711．00萬）的52．43％；GDP（6972．10億元）占全省GDP（11330．38億元）的61．50％［28］。武漢城市圈是湖北省產業和生產要素最密集、最具活力的地區，但工業結構偏重（45．50％），高強度開發消耗了大量資源。此外，圈內湖泊濕地萎縮嚴重，省控湖泊出現富營養化趨勢；大氣環境質量難以穩定達到二級標準；水土流失、地質災害等生態環境問題頻發；局部地區污染嚴重。武漢城市圈環境形勢嚴峻，已經成為制約未來發展的重要因素［29］。   武漢市是湖北省省會，位于113°41′－115°05′E，29°58′－31°22′N，境內以平原為主，中部散列東西向殘丘。有冬溫夏熱、四季分明，降水豐沛的氣候特點。境內河湖眾多，有長江和漢江、東荊河、灄水河等10條長江支流，且有“百湖之城”之美譽。2008年武漢總面積（8494km2）、總人口（833．24萬人）與GDP（3960．08億元）分別占武漢城市圈的1．46％、28．06％與56．80％。武漢市不僅是湖北省省會，又是武漢城市圈的核心城市，華中地區最大都市和中心城市，中國重要的工業基地和綜合交通樞紐。據有關資料，2008年，在全國273個城市中，武漢GDP居第15位，綠色GDP居第26位。武漢第二產業中重化工業比重達73％，比全國平均水平高6個百分點。武漢全境面積達8494km2，為武漢城市圈內的特大城市。2009年，武漢市常住人口910萬，其中城鎮人口537萬，人口密度達1071．3人／km2，人地矛盾突出，資源環境破壞較大，水域污染嚴重，加之氣候變化異常，研究武漢市可持續發展能力對于武漢市健康發展具有重要意義，而采用能值改進的生態足跡模型方法進行可持續性分析具有一定的創新價值，同時可為圈內其他城市的可持續發展分析提供一定參考［29］。   2．數據來源   本研究中，社會、經濟、人口、資源與環境的原始數據均來自于《武漢市統計年鑒（2009年）》；傳統生態足跡模型中所用的產量因子及均衡因子參考William等人提出的能值；在計算生物資源賬戶生態足跡時，采用FAO1993年公布的有關生物資源的世界平均產量；計算能源資源賬戶所使用的全球平均能源足跡采用Wackernagel等確定的值［6］；產量因子取中國的平均值［30］；均衡因子的選取采用Wackernagel等的研究成果［5］；耕地、林地、草地、化石燃料用地、水域及建筑用地的均衡因子分別為2．80、1．10、0．50、1．10、0．20、2．80，改進模型中的能值轉換等數據具體可參考張延安、張芳怡、王閏平等［25－26，31］的研究。#p#分頁標題#e#   三、研究方法   1．傳統生態足跡模型法   生態足跡模型的計算可分為生態足跡計算和生態承載力計算兩部分。（1）生態足跡的計算。EF＝N×rj×∑ni＝1aai＝N×rj×∑ni＝1（ci／pi）（1）式（1）中：EF為總的生態足跡；N為人口數；aai為人均第i種消費商品折算的生物生產面積；ci為i種商品的人均年消費量；pi為i種消費商品的年（全球）平均土地生產力；i為消費商品和投入的類型；rj為對應于各土地利用類型的均衡因子；j為生物生產性土地類型。（2）生態承載力的計算。EC＝N×ec＝N×∑nj＝1aj×rj×yj（2）式（2）中：EC為總的生態承載力；N為人口數；ec為人均生態承載力；aj為人均生物生產性面積；rj為均衡因子；yj為產量因子；j為生物生產性土地類型。產量因子是一個國家或地區某類生物生產土地的平均生產力與同類土地的世界平均生產力的比率。   2．基于能值改進的生態足跡模型法   （1）生態足跡的計算。Ef＝∑ni＝1ai＝∑ni＝1（ci／p2）（3）式（3）中：Ef為人均生態足跡；i為消費項目類型；ai為第i種資源的人均生態足跡；ci為第i種資源的人均能值；p2為區域能值密度（區域總能值／區域土地面積）。（2）生態承載力的計算。自然資源可分為可更新資源和不可更新資源，由于不可更新資源的消耗速度要快于其再生速度，只有利用可更新資源生態承載力才具有可持續性，因此，計算生態承載力時只考慮可更新資源的能值，計算公式為：Ec＝e／p1（4）式（4）中：Ec為人均生態承載力，e為可更新資源，p1為全球平均能值密度。在計算生態承載力時，主要考慮以下可更新資源的能值，太陽輻射能、風能、雨水勢能、雨水化學能、地球旋轉能，為避免重復計算，以其中最大能值作為區域總能值。   四、結果與分析   1．基于傳統生態足跡模型的分析   （1）基于傳統生態足跡模型的武漢市生態足跡分析。生態足跡計算主要由3個部分組成：即生物資源足跡、能源資源足跡以及貿易調整部分。由于缺乏武漢市貿易資料，且考慮到進出口部分在一定程度上可以相互抵消，故只考慮生物資源足跡和能源資源足跡。生物資源生態足跡的計算。生物資源主要考慮農產品、動物產品、水產品、水果、林產品等5類，生物資源產品由農用地，具體為耕地、草地、林地、水域等4類用地產出。計算得武漢市2008年生物資源賬戶，見表1。能源資源生態足跡的計算。能源資源主要考慮煤炭、焦炭、原油、燃料油、汽油、柴油、煤油等幾種，是由化石燃料用地和建筑用地產出，計算得出武漢市2008年能源資源賬戶，見表2。   （2）基于傳統生態足跡模型的武漢市生態承載力分析。武漢市生態承載力的計算主要包括耕地、林地、草地、水域和建筑用地五大類的計算，依據慣例環境容量計算中CO2的吸收一般不做計算。根據聯合國的規定，還應該減去生物多樣性保護的12％的均衡面積才是武漢市2008年的生態承載力。然后，將生態足跡需求與生態承載力二者分類匯總就可得到武漢市2008年的生態赤字情況，見表3。根據表3的計算結果，2008年武漢市人均生態足跡是2．75hm2，遠遠大于人均生態承載力0．25hm2，人均生態赤字達2．50hm2，說明武漢市呈不可持續發展。而從表中還可看出，各用地類型的生態盈余順序為：林地＞草地＞水域＞耕地＞化石燃料用地＞建筑用地，并且從生態足跡的供給看以耕地為最多，草地為最少，說明生態足跡供給對耕地的依賴性較強。而從需求看，以林地為主，然后是草地和水域，其次才是耕地，這反映了武漢市人們的消費結構，并且也一定程度上說明武漢市豐富的水資源對人們食物結構消費傾向的影響。   2．基于能值改進的生態足跡模型的分析   （1）基于能值改進的生態足跡模型的武漢市生態足跡分析。根據式（3），計算出武漢市2008年生態足跡，見表4。（2）基于能值改進的生態足跡模型的武漢市生態承載力分析。根據式（4），計算出武漢市2008年生態承載力，見表5。（3）結果分析。武漢市2008年人均生態足跡是2．55hm2（表4），而同年扣除12％的生物多樣性面積后，人均生態承載力為0．09hm2（表4和表5），因此可得：2008年武漢市生態足跡遠超過生態承載力，生態赤字達2．46hm2。武漢市對資源環境的利用方式為不可持續性的，這與用傳統生態足跡模型計算結果一致。各土地類型對生態足跡的貢獻依次為：水域＞林地＞草地＞耕地＞化石燃料用地＞建筑用地。   五、結論與討論   1．結論   本文分別運用傳統生態足跡模擬和基于能值改進的生態足跡模擬對武漢市資源環境的可持續發展水平進行了定量估算，2種方法得出的結論一致，即武漢市人均生態足跡遠遠超過生態承載力，處于不可持續發展狀態。因此，武漢市還應繼續轉變發展思路，大力調整和優化產業結構，要以循環經濟為契機，實現從傳統“三高一低”向現代“三低一高”的突破。發展循環經濟不僅需要各級政府、企業的自覺和自律，更需要社會公眾和各方面的積極參與。   2．討論   改進生態足跡模型由于是基于生態經濟系統的能量流來計算生態足跡和承載力，所以與傳統生態足跡模型相比，有它獨特的優勢，尤其是在運用傳統生態足跡模型計算時涉及到全球平均生產力、均衡因子、產量因子等幾個參數的選取，這些參數本身并不確切而且很不穩定，而改進的模型所采用的能值轉換率、能值密度等參數相對較穩定，更能反映區域特征。所以，基于能值改進的生態足跡模型計算結果的可信度更強，更能準確反映區域可持續利用情況，為決策者提供更真實可靠的信息。#p#分頁標題#e#