2018喀斯特山区资源承载力动态变化及对策分析

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　　 作者：农晓春　韦小妮　陈秋华
　　[摘要]文章选取喀斯特生态环境脆弱典型区之一的广西大化瑶族自治县作为研究区域，选用耕地、牧草地、林地、水域、化石燃料地、建筑用地等六个参评因子，运用生态足迹模型对大化县的资源承载力状况进行了动态综合分析，并作为大化县资源环境安全评价信息系统的一个重要评价模块，利用GIS技术对其评价结果可视化输出分析。结果发现，从1996年到2000年大化县的生态足迹都出现了生态赤字，并高于同期的全国平均水平，说明环境脆弱的喀斯特山区资源承载力处于较低水平，该区域资源环境承载压力很大，并运用可持续发展理论，针对喀斯特山区的可持续发展提出了相应的辅助对策。
　　[关键词]喀斯特山区；资源承载力；生态足迹；广西大化县；GIS
　　
　　广西大化瑶族自治县(以下简称大化县)处于桂西北喀斯特地区脆弱生态环境之中，是典型的喀斯特贫困山区县。利用生态足迹模型(ecologicalfootprint，EF)对喀斯特山区的资源承载力进行量化研究可以使人们对该地区的资源安全状况有一个定量的分析，为喀斯特地区的资源合理利用和生态环境可持续发展提供科学的依据。
　　
　　一、研究方法
　　
　　(一)生态足迹模型概念
　　生态足迹模型是加拿大生态经济学家William和其博士生Wachemagel于20世纪90年代初提出的用来测度生态可持续发展状况的方法。它从需求方面计算生态足迹的大小，从供求方面计算生态承载力，通过二者的比较，评价研究对象的生态可持续发展状况。生态足迹模型是为了对可持续发展的状况定量量度而提出的一个概念，其意义在于对自然资本的利用提供了一种新的评价方法。生态足迹这一形象化的概念既反映了人类对地球环境的影响，也包含了可持续发展的机制。在实际应用中，它为可持续发展提供了一种基于土地面积的量化指标，为区域长期发展决策的制定提供了一种较为直观的切人口，具有非常清晰的政策导向，同时也为全球范围内人类活动对自然的影响提供了一个崭新的比较角度。
　　生态足迹的分析是通过测度人们用于自我维持的生物面积来完成的。生态足迹的计算基于以下两个简单的事实：一是人类可以确定自身消费的绝大多数资源及其生产的大部分废物；二是能够将这些资源和废物转换成为相应的生物生产面积。因此，任何已知人口(某个个人、一个城市或一个国家)生态足迹是生产这些人口所消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物所需要的生物生产总面积(包括陆地和水面)。
　　
　　(二)计算方法及具体步骤
　　生态足迹的计算公式为：
　　EF＝Nef＝N∑(ai)＝N∑(ci/pi)
　　其中EF代表总的生态足迹；ef代表人均生态足迹；N是代表研究地区人口数；ai；代表第i种物质人均占用的生物生产面积；ci代表第i种物质的人均消费量；pi代表第i种物质的平均生产能力。
　　在生态足迹计算中，各种物质与能源的消费均按相应的换算比例折算成相应的土地面积，土地类型包括：耕地、牧草地、林地、建筑用地、化石燃料用地和水域等6种。由于不同类型土地的生产能力差异很大，为了使不同的土地类型的计算结果可以进行比较和加总，就要对计算的各类土地生产面积乘以一个均衡因子，使不同类型的土地面积转化为可比较的生物生产均衡面积。
　　生态承载力是一个地区所能提供给人类的生态生产性土地面积总和。由于同类生物生产性土地的生产力在不同国家或地区也存在差异，因此，要在这6类不同的土地面积前分别乘上一个相应的产量因子，以转换成具有可比性的生物生产均衡面积。产量因子是一个地区某类土地的平均生产力与世界同类土地平均生产率的比值。
　　生态赤字与生态盈余，将生态足迹与生态承载力进行对比，如果一个地区的生态足迹大于其生态承载力，则出现生态赤字，生态赤字大小等于生态承载力减去生态足迹的差数；如果一个地区的生态足迹小于其生态承载力，则表现为生态盈余，生态盈余等于生态承载力减去生态足迹的余数。出现生态赤字表明若要维持该地区的人口现有的生活水平和生活方式，就要从该地之外进口资源或者通过消耗自然资本来弥补收入供给流量的不足，该地区的发展模式处于相对不可持续状态。相反，出现生态盈余表明该地区生态容量处于还可以扩大的状况，该地区发展模式具有相对可持续性。
　　
　　二、实证分析
　　
　　(一)研究区概况
　　大化县位于广西中部偏西，介于北纬23°33'22''-24°2'20''，东经107°9'45''。大化县为典型的石灰岩地区，全境以喀斯特地貌为主，境内海拔500m-900m之间。北部和西南部主要为石灰岩组成的峰丛洼地，东南部主要为石灰岩组成的峰丛峰林洼地、谷地，中西北部主要为山地丘陵。大化县属于雨热同季的亚热带季风气候，雨量充沛，多年平均降水量为1464mm，县内地表水资源丰富，主要是入境水，如红水河、盘阳河等。但是大化县地表崎岖破碎，地下洞隙纵横交织，水文动态变化剧烈，地表水流失严重，旱涝交替，土地贫瘠，植被生长困难，自然和人为影响的地质灾害频繁，生态系统极为敏感脆弱，环境承载力低；加上土地不合理利用和人口过快增长超出喀斯特生态环境的承载力，造成岩溶山区生态环境日趋恶化，人类社会的可持续发展受到严重挑战。
　　
　　(二)计算结果与分析
　　1．生态足迹分析
　　本文选取了《广西统计年鉴》和《大化县国民经济统计资料》的数据，对1996年和2000年大化县的生态足迹进行了计算。生态足迹的计算内容由生物资源消费和能源资源消费两个部分组成。
　　生物资源消费包括人们生活中所消费的各种粮食作物(大米、玉米、红薯、甘蔗、油料作物等)、水产品(鱼虾等淡水产品、海产品)、动物家禽类产品(猪、牛、羊、禽蛋)、蔬菜、水果、林产品等。这些生物资源生产面积的折算采用联合国粮农组织1993年计算的有关生物资源的世界平均产量资料。
　　能源资源消费中对于计算燃烧化石燃料排放C02所需的土地面积比较难处理，所以把各种能源消耗所产生的热量折算成标准煤来计算，主要包括原煤、原油、天然气、沼气、炭薪材火等能源，采用世界上单位化石能源土地面积的平均发热量为标准来计算由消耗的热量折算成的化石能源土地面积。
　　对生物资源各种生产性面积进行分类和汇总，在分别乘以对应的均衡因子，其中耕地取2.8，牧草地取0.5，林地取1.1，化石燃料地取1．1，建筑用地取2.8，水域取0.2，就得到了按世界平均产量计算的大化县1996年和2000年两个年份的生态足迹。可以看出，从1996年到2000年大化县的生态足迹有下降的趋势，由1996年的人均0.9008hm。下降到2000年人均0.8521hm。