淺論基于生態(tài)足跡模型的昆明市松華壩水源區(qū)生態(tài)承載力評價

1、淺論基于生態(tài)足跡模型的昆明市松華壩水源區(qū)生態(tài)承載力評價摘要：以小尺度特定區(qū)域的松華壩水源保護區(qū)為研究對象，構(gòu)建了生態(tài)足跡模型。計算結(jié)果說明，該區(qū)域2022年的人均生態(tài)足跡需求量為0.485587h2，扣除生物多樣性面積后的人均生態(tài)承載力為1.005190h2，說明松華壩水源區(qū)尚有大量生態(tài)盈余，經(jīng)濟開展空間比擬大。但目前該區(qū)域的水源保護與社會經(jīng)濟開展有較大沖突，需進一步轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的靠工程措施治理污染的思想，水源區(qū)必須進展產(chǎn)業(yè)構(gòu)造調(diào)整，轉(zhuǎn)向開展生態(tài)農(nóng)業(yè)和生態(tài)林業(yè)為主，并增強新型清潔能源的使用，以實現(xiàn)經(jīng)濟開展并促進環(huán)境保護的目的。關(guān)鍵詞：城市水源區(qū)；水源保護；生態(tài)足跡需求；生態(tài)承載力；經(jīng)濟社會開展生態(tài)

2、足跡模型(e0l0gialf00tprint0del)是20世紀90年代由加拿大生態(tài)經(jīng)濟學家illiarees、athisakernagel等共同提出并加以完善的一種評價區(qū)域可持續(xù)開展程度的方法，即用生態(tài)消費性土地面積表達特定的經(jīng)濟系統(tǒng)和人們對自然資源的消費量，并與該地區(qū)實際的生態(tài)承載力相比擬，衡量地區(qū)的可持續(xù)開展程度。生態(tài)足跡模型可用于各種尺度范圍的區(qū)域可持續(xù)開展研究，我國從21世紀初將其引入并迅速開展研究，例如：章錦河、翟勝等對模型研究進展進展了總結(jié)闡述；陳成忠進展了國家尺度范圍的生態(tài)足跡分析研究；徐瑤、童億勤等分析了以省為尺度的生態(tài)足跡；薛建春、王世旭、楊天姿等研究了基于市區(qū)尺度的生態(tài)足

3、跡；劉曉、蔣依依等對更小尺度特定范圍的生態(tài)足跡進展了分析研究。松華壩水源區(qū)是昆明市主要的飲用水源保護區(qū)之一，為保障城市飲用水平安，必須提供滿足水質(zhì)要求的供水。然而水源區(qū)傳統(tǒng)的經(jīng)濟開展形式已經(jīng)造成了水環(huán)境污染，僅靠工程措施治理污染已不能根本性解決問題，水源區(qū)保護需要轉(zhuǎn)變消費與生活方式，實現(xiàn)從“治標到“治本的轉(zhuǎn)變。本文根據(jù)生態(tài)足跡理論和方法，通過計算該區(qū)域2022年的生態(tài)足跡需求和生態(tài)承載力狀況，定量評價該區(qū)的生態(tài)赤字或生態(tài)盈余，結(jié)合當前經(jīng)濟開展狀況，提出開展水源區(qū)經(jīng)濟、保護生態(tài)環(huán)境的新思路和措施。1、研究區(qū)域概況松華壩水源保護區(qū)位于昆明市北郊，距城區(qū)16k，是昆明市的重要水源地，每日供水占300

4、多萬人口的昆明市城市日供水量的50以上。松華壩水源保護區(qū)總面積為629.8k2，屬云貴高原主體滇東高原的一局部，地勢東北高西南低，具有低山和中高山地貌，海拔高程19202800；屬北亞熱帶季風氣候區(qū)，年平均降水量957，年蒸發(fā)量1371，年日照時數(shù)2470h，無霜期226d。松華壩水源保護區(qū)內(nèi)主要有山地草甸土、棕壤、紅(黃)棕壤、紅壤、紫色土和水稻土等土壤類型。區(qū)內(nèi)森林覆蓋率為62.97，森林植被以云南松、華山松、圣誕人工林為主。土地利用類型中，林業(yè)用地土地面積最大，占總土地面積的65.8；其次為耕地面積，占總土地面積的16.3；再次為未利用土地面積，占總面積的9.3；然后是建筑用地面積占2.

5、9；園地占1.1；其他農(nóng)用占地4.6。松華壩水源保護區(qū)范圍內(nèi)涉及昆明市盤龍區(qū)的松華、雙龍、龍泉街道辦事處和阿子營鎮(zhèn)、滇源鎮(zhèn)5個街道(鎮(zhèn))，44個村委會，281個自然村。區(qū)內(nèi)居住著漢、苗、回、彝等民族，共有人口戶數(shù)22462戶，人口85613人，其中農(nóng)業(yè)人口為80510人，非農(nóng)業(yè)人口為5103人，整個水源區(qū)非農(nóng)業(yè)人口與農(nóng)業(yè)人口的比例約為1:16，平均人口密度約為136人k2。其第一、第二產(chǎn)業(yè)消費總值比重較大，第三產(chǎn)業(yè)開展相對薄弱，支柱產(chǎn)業(yè)為種植業(yè)。水源區(qū)內(nèi)主要種植水稻、小麥、玉米、蠶豆、馬鈴薯、烤煙、蔬菜和水果等經(jīng)濟作物。近年來，取締了規(guī)?；B(yǎng)殖場和挖沙采石點，畜禽大多是農(nóng)戶散養(yǎng)，林業(yè)和漁業(yè)收入

6、也較低。2、生態(tài)足跡模型生態(tài)足跡模型是通過測定詳細區(qū)域內(nèi)維持人類生存與開展的自然資源消費量以及吸納人類產(chǎn)生的廢棄物所需的生物消費性土地面積大小表示的生態(tài)需求，與同區(qū)域的生態(tài)承載力進展比擬，評估人類對生態(tài)系統(tǒng)的影響，測度區(qū)域可持續(xù)開展狀況。2.1生態(tài)足跡需求由人類可以確定的自身消費的絕大多數(shù)資源、能源和所產(chǎn)生的廢棄物的數(shù)量，以及這些資源和廢棄物可以折算成消費和吸納它們的生物消費性土地的面積，并據(jù)此進展生態(tài)足跡需求的計算。根據(jù)消費力大小的差異，地球外表的生物消費性土地可分為草地、林地、耕地、水域、建筑用地和化石燃料用地6類，分別計算出各類生物消費性土地面積，再乘以平衡因子(用以轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的、可比擬

7、的生物消費性土地面積)，可得到下式：efnefn(airi)ng(iripi)(i1，2，6)(1)式中：ef總的生態(tài)足跡需求；n區(qū)域內(nèi)人口數(shù)；ef經(jīng)過平衡處理后的人均生態(tài)足跡需求；ai第i種物質(zhì)人均占用的生物消費性土地面積；ri平衡因子；i第i種物質(zhì)的人均消費量；pi第i種物質(zhì)的世界平均消費力，即全球平均產(chǎn)量。2.2生態(tài)承載力區(qū)域的生態(tài)承載力，又稱為生態(tài)足跡供應(yīng)，是一個區(qū)域?qū)嶋H提供應(yīng)人類的所有生物消費性土地面積的總和。為了使生態(tài)承載力與生態(tài)足跡需求具有可比性，需要采用產(chǎn)量因子對不同類型的生物消費性面積進展調(diào)整。那么計算公式如下：enen(biriyi)(i1，2，6)(2)式中：e區(qū)域總的生

8、態(tài)承載力；e人均生態(tài)承載力；bi實際人均占有的第i類生物消費性土地面積；yi產(chǎn)量因子；其他符號意義同前。2.3生態(tài)足跡評價針對不同地域而言，只有對生態(tài)足跡模型的人均值進展比擬才有意義。在計算生態(tài)承載力時，應(yīng)扣除12的生物多樣性保護面積，然后將計算的生態(tài)足跡需求值與生態(tài)承載力值進展比擬來評價區(qū)域可持續(xù)開展狀況。假如計算的生態(tài)承載力量減去生態(tài)足跡需求量的值小于零，即出現(xiàn)生態(tài)赤字，說明該區(qū)域人們對本區(qū)域自然系統(tǒng)所能提供的產(chǎn)品和效勞的消費超過了供應(yīng)，該區(qū)域開展處于不可持續(xù)狀態(tài)，并且負值越大說明生態(tài)問題越嚴重；反之，假如生態(tài)承載力量減去需求量大于零，說明計算區(qū)域出現(xiàn)生態(tài)盈余，生態(tài)系統(tǒng)是平安的，該區(qū)域的經(jīng)

9、濟開展處于相對可持續(xù)開展范圍內(nèi)，并且差值越大說明區(qū)域的開展空間越大。3、實證應(yīng)用生態(tài)足跡模型在松華壩水源保護區(qū)2022年的應(yīng)用中，計算所根據(jù)的數(shù)據(jù)主要來源于2022年?昆明市松華壩水源保護區(qū)保護與開展研究?、2022年?云南統(tǒng)計年鑒?以及從“結(jié)合國糧農(nóng)組織(fa0)網(wǎng)站上獲得的2022年全球各類生物消費量等，包括了研究區(qū)域?qū)嶋H消費的絕大多數(shù)生物資源量，能較好地代表該區(qū)域生態(tài)足跡。3.1計算生態(tài)足跡需求生態(tài)足跡需求的計算主要包括生物資源的消費和能源的消費兩局部。生物資源主要包括農(nóng)產(chǎn)品、動物產(chǎn)品、水果、花卉和木材等。生物資源的全球平均產(chǎn)量主要來自2022年fa0的有關(guān)數(shù)據(jù)，計算結(jié)果見表1。能源消費

10、主要涉及到煤、焦炭、電力和柴汽油等。能源消費轉(zhuǎn)化為化石燃料消費性土地面積時，采用世界上單位化石燃料消費性土地面積的平均發(fā)熱量為標準，將松華壩水源保護區(qū)能源消費所消耗的熱量折算成一定的化石燃料土地面積?；剂贤恋厥侨祟悜?yīng)留出用于吸收2的土地，在計算生態(tài)足跡需求方面，考慮了吸收2所需要的化石燃料的土地面積，但目前人類未留出這局部土地，同時化石燃料的消費排出的其他有毒污染的物質(zhì)也未考慮在生態(tài)足跡需求計算中。計算結(jié)果見表2。3.2生態(tài)承載力的計算對全球不同類型消費空間的消費力需用產(chǎn)量因子區(qū)分，為了方便同我國其他地區(qū)比擬，計算松華壩水源保護區(qū)的生態(tài)承載力時，采用了我國常用的產(chǎn)量因子：草地0.19，林地

11、0.91，耕地1.66，水域0.22，建筑用地1.66和化石燃料用地。對松華壩水源保護區(qū)2022年的各種生物資源消費性面積進展匯總，再對各種生物消費性土地面積乘以相應(yīng)的平衡因子，為了使各區(qū)域計算結(jié)果便于比擬，本文采用的平衡因子為結(jié)合國糧農(nóng)組織1993年計算的數(shù)據(jù)標準，即草地、林地、耕地、水域、建筑用地與化石能源用地分別為：0.5，1.1，2.8，0.2，2.8和1.1，最后得按世界平均產(chǎn)量計算出松華壩水源保護區(qū)的生態(tài)足跡需求。最終得到2022年松華壩水源區(qū)生態(tài)足跡需求與生態(tài)承載力計算結(jié)果見表3。4、結(jié)果分析根據(jù)表3可知，松華壩水源保護區(qū)人均擁有生物消費性土地面積為1.142261h2，但扣除1

12、2的生物多樣性保護面積0.137071h2，那么該區(qū)域的生態(tài)足跡供應(yīng)即生態(tài)承載力為人均1.005190h2。而生態(tài)足跡需求量為人均0.485587h2，占生態(tài)供應(yīng)量的48.3，說明該地區(qū)生態(tài)有盈余，即使考慮到小局部未能統(tǒng)計的生態(tài)足跡需求量，松華壩水源保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)仍是平安的，并且該區(qū)域尚有開展提升空間。耕地、林地和水域的人均生態(tài)足跡需求都小于人均生態(tài)承載力，表現(xiàn)為生態(tài)盈余，其中林地的生態(tài)盈余最大，為0.480858h2人；草地、建筑用地和化石能源地的人均生態(tài)足跡需求都大于該區(qū)域的人均生態(tài)承載力，表現(xiàn)為生態(tài)赤字，特別是建筑用地的生態(tài)赤字最大，達0.124546h2人，見圖1。這種生態(tài)赤字主要是由

13、該區(qū)域的自然條件和人類活動導(dǎo)致的。為了到達可持續(xù)開展的目的，圖1說明松華壩水源保護區(qū)的經(jīng)濟開展產(chǎn)業(yè)構(gòu)造不合理。該區(qū)域需加大產(chǎn)業(yè)構(gòu)造的調(diào)整，應(yīng)重點轉(zhuǎn)向開發(fā)生態(tài)農(nóng)業(yè)和生態(tài)林業(yè)等對環(huán)境污染小的產(chǎn)業(yè)，使經(jīng)濟可持續(xù)增長開展。5、對策與措施松華壩水源保護區(qū)的水體已經(jīng)遭到一定程度的污染，并且污染主要是農(nóng)村生活與消費方式造成的面源污染。要治理面源污染必須從改變農(nóng)村生活方式、思維方式、文化、心理等著手，必須從改變農(nóng)村經(jīng)濟制度、管理體制、城鄉(xiāng)布局、社會組織等著手，必須充分考慮農(nóng)村的綜合開展，著重解決就業(yè)問題和農(nóng)民增收的問題，最終讓水源區(qū)人民自覺、主動地參與到水源區(qū)保護工作當中，即以開展促進環(huán)境保護。根據(jù)生態(tài)足跡模

14、型量化計算的結(jié)果，并考慮到松華壩水源區(qū)的現(xiàn)實情況，提出如下水源區(qū)保護與開展的建議。從表3可得到水源保護區(qū)的耕地生態(tài)有盈余，即可加大對種植農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的開展，但目前水源區(qū)的水源污染主要來源于農(nóng)業(yè)污染，這說明需要調(diào)整傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造，開展水源區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)，走綠色農(nóng)業(yè)、精品農(nóng)業(yè)、觀光農(nóng)業(yè)等新型農(nóng)業(yè)道路，以降低對水源區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響，進步農(nóng)業(yè)消費率，增加農(nóng)民收入。由圖1知林地生態(tài)足跡也有盈余，但森林具有修養(yǎng)水源和凈化水質(zhì)的作用，因此不能采用砍伐森林獲取木材的經(jīng)濟開展方式，建議大力開展經(jīng)濟林以獲取其經(jīng)濟價值，比方種植板栗、核桃以及香椿等具有經(jīng)濟價值的果林。由于草地和水域都顯示為生態(tài)赤字，所以水源區(qū)內(nèi)應(yīng)嚴格控制養(yǎng)殖業(yè)的開展，外加養(yǎng)殖業(yè)容易對水環(huán)境造成污染，因此必須取締區(qū)內(nèi)的大規(guī)模養(yǎng)殖場和制止水庫捕魚等行為。加快清潔能源的推廣使用以降低化石能源的生態(tài)環(huán)境壓力。廣泛推廣以太陽能、液化氣、沼氣為主的農(nóng)村新能源