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1傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型

11生態(tài)容量的計(jì)算方法

生態(tài)容量也稱生態(tài)足跡供給或生態(tài)承載力，是指某區(qū)域所能提供給全部人口利用的生物生產(chǎn)性土地面積的總和，公式如下：犈犆＝犖×犲犮＝犖×狀犼＝1（犪犼×狉犼×狔犼）（1）式中：犈犆為生態(tài)容量，犖為區(qū)域人口數(shù)，犲犮為人均生態(tài)容量；犼為土地類型，犪犼為人均實(shí)際占有的第犼種生物生產(chǎn)性土地面積；狉犼為均衡因子，用以校正不同土地類型生物生產(chǎn)能力的差異；狔犼為產(chǎn)量因子，用以校正不同國家或地區(qū)與全球平均土地生產(chǎn)能力的差異?；诟黝愅恋鼐哂猩锒鄻有员Ｓδ芎涂臻g互斥的考慮，在計(jì)算生態(tài)容量時(shí)，各類土地面積中需要扣除12％的生物多樣性保育面積［5－6］。

12生態(tài)足跡的計(jì)算方法

生態(tài)足跡也稱生態(tài)足跡需求，是指生產(chǎn)區(qū)域人口消費(fèi)的資源及吸納這些人口所產(chǎn)生的廢棄物所需要的生物生產(chǎn)性土地面積的總和。

13生態(tài)盈余／赤字的計(jì)算方法

生態(tài)盈余與生態(tài)赤字是區(qū)域生態(tài)容量供給與需求的差值，用以衡量區(qū)域生態(tài)足跡盈虧及供需矛盾等，公式如下：犈犛＝犈犇＝犈犆－犈犉＝犖（犲犮－犲犳）（3）式中：犈犛表示生態(tài)盈余，為正值；犈犇表示生態(tài)赤字，為負(fù)值。

2改進(jìn)的海岸帶生態(tài)足跡模型

傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型以各類土地生態(tài)系統(tǒng)之間相互排斥的關(guān)系為前提，將人類的食物和能源消費(fèi)需求通過折算生物生產(chǎn)性土地面積，相應(yīng)的把生態(tài)系統(tǒng)劃分為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地及化石能源地（用來吸納廢棄物）等6種類型。事實(shí)上這一假設(shè)完全忽略了生態(tài)系統(tǒng)所具有的廢棄物吸納、生物多樣性保育、文化娛樂服務(wù)等功能，因此應(yīng)用這一理論得出的評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性受到局限。海岸帶是海洋延伸至大陸架以及和陸地的交界地帶，雖然其生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與陸地不盡相同，但是具有和陸地幾乎完全相同的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。鑒于此，基于生態(tài)系統(tǒng)的完整性考慮，對(duì)傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型進(jìn)行改進(jìn)，旨在客觀全面地反映海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)足跡供需矛盾及區(qū)域人口的整體需求等。

21海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值計(jì)算方法

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值是生態(tài)系統(tǒng)為維持人類生存提供的自然環(huán)境條件與效用［7－8］，即包括為人類提供物質(zhì)產(chǎn)品、文化娛樂服務(wù)等直接利用價(jià)值，也包括維持生態(tài)平衡、保護(hù)環(huán)境等間接利用價(jià)值。由于生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)具有隨機(jī)性、動(dòng)態(tài)性和區(qū)域性的非線性巨系統(tǒng)，并且由于沒有成熟和統(tǒng)一的價(jià)值評(píng)價(jià)體系標(biāo)準(zhǔn)，且價(jià)值計(jì)算過程中多利用市場價(jià)值法、機(jī)會(huì)成本法及揭示偏好法等替代方法，因此得出的評(píng)價(jià)結(jié)果容易受主觀因素影響、數(shù)值通常偏大，導(dǎo)致實(shí)踐應(yīng)用中常常遇到困難［9－10］。

高地等對(duì)我國各類土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行了廣泛研究，針對(duì)傳統(tǒng)方法計(jì)算結(jié)果偏高的問題，提出了適用我國土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值計(jì)算的修正方法，提出：定義全國單位面積農(nóng)田年均產(chǎn)糧的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為1；其他類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值與農(nóng)田糧食生產(chǎn)服務(wù)價(jià)值相比較，比值為相應(yīng)土地生態(tài)系統(tǒng)的當(dāng)量因子。同時(shí)提出：定義1個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值等于全國平均糧食單產(chǎn)市場價(jià)值的1／7。結(jié)合上述定義和方法、依據(jù)我國年均糧食單產(chǎn)及市場平均價(jià)格，即可計(jì)算各類土地單位面積的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值［11］。

參考謝高地等提出的分類方法，將大連市海岸帶生態(tài)系統(tǒng)分為與之一一對(duì)應(yīng)的耕地、林地、草地、養(yǎng)殖用海域、濱海濕地及非養(yǎng)殖用海域等6種類型，并以相應(yīng)當(dāng)量因子計(jì)算其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值。依據(jù)大連市統(tǒng)計(jì)局公布的2012年大連市平均糧食單產(chǎn)5887kg／hm2，原糧市場平均價(jià)格每千克2．44元等數(shù)據(jù)［14－15］，計(jì)算出2012年大連市海岸帶單位面積的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值。大連市單位面積的各類海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值均高于相應(yīng)類型土地的全國平均水平，與其整體經(jīng)濟(jì)地位是相符合的。

22改進(jìn)生態(tài)足跡模型的因子計(jì)算

為了更好地體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的完整性、相互之間的廣泛聯(lián)系以及全面體現(xiàn)人類保護(hù)生態(tài)環(huán)境及文化娛樂等方面的需求，結(jié)合近年來大連市城市建設(shè)對(duì)濱海濕地的占用情況等，將大連市海岸帶土地利用分為濱海耕地、林地、草地以及養(yǎng)殖用海域、建設(shè)用地和非養(yǎng)殖性海域（吸納廢棄物之用）等6種類型。同時(shí)，改進(jìn)傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型中均衡因子和產(chǎn)量因子的算法，提出海岸帶生態(tài)足跡模型的相應(yīng)因子計(jì)算方法如下：均衡因子取大連市各類海岸帶生態(tài)系統(tǒng)單位面積的服務(wù)功能總價(jià)值與耕地生態(tài)系統(tǒng)的比值（建設(shè)用地、化石能源地分別和濱海濕地、非養(yǎng)殖用海域?qū)?yīng)）。6種類型海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的均衡因子依次為：1、3．16、1．05、6．67、9．08、0．06。產(chǎn)量因子取大連市單位面積海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值與相應(yīng)類型土地全國平均的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值的比值。根據(jù)表1和表2計(jì)算，可得大連市各類海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)量因子相同，均為1．15。

23海洋生態(tài)壓力指數(shù)及海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)模型

為了衡量人們在享受海岸帶生態(tài)系統(tǒng)提供的各種服務(wù)功能過程中對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力大小，提出基于生態(tài)足跡理論的海洋生態(tài)壓力指數(shù)模型：犈犜犐＝（犈犉－犈犆）／犈犆（4）式中：犈犜犐為海洋生態(tài)壓力指數(shù)，表示海岸帶生態(tài)足跡需求與供給的差值占生態(tài)足跡供給的比重，其值越高表明海洋生態(tài)系統(tǒng)受到的壓力越大，是一個(gè)負(fù)向指標(biāo)。為了衡量海岸帶生態(tài)系統(tǒng)向人們提供各種服務(wù)功能之后，根據(jù)自身剩余的經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間的大小，提出基于生態(tài)足跡理論的海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)模型：犛犇犐＝（犈犆－犈犉）／犈犉（5）式中：犛犇犐為海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)，表示海岸帶生態(tài)足跡供給與需求的差值占生態(tài)足跡需求的比重，其值越高表明海洋生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展空間越大，為正向指標(biāo)。

3大連市海洋生態(tài)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢及對(duì)策分析

依據(jù)大連市統(tǒng)計(jì)局公布的2003—2012年大連市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展公報(bào)提供的各類土地利用情況及各類物資消費(fèi)賬戶、聯(lián)合國糧農(nóng)組織網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫提供的相應(yīng)能源、物資的全球平均產(chǎn)量等數(shù)據(jù)，結(jié)合本研究得出的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)均衡因子、產(chǎn)量因子的計(jì)算值，分別利用式（1）至式（5）計(jì)算近10年大連市人均生態(tài)容量、生態(tài)足跡、生態(tài)盈余／赤字以及海洋生態(tài)壓力指數(shù)、海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)等海洋生態(tài)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)。2003年以來，大連市人均生態(tài)容量持續(xù)增加，漲幅達(dá)到10．93％，年均增速接近1．1％，表明近10年來大連市海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作取得一定成果。同時(shí)，人均生態(tài)足跡整體上持續(xù)增加，漲幅接近60．74％，年均增速在年均生態(tài)容量的5．5倍以上；人均生態(tài)盈余從2006年發(fā)生逆轉(zhuǎn)，開始出現(xiàn)生態(tài)赤字，表明海洋經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，海岸帶資源環(huán)境的生態(tài)約束作用持續(xù)增大。其中2009—2011年，生態(tài)赤字經(jīng)歷了先減后增的反復(fù)波動(dòng)和之后持續(xù)增長之勢，體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的艱難決策與權(quán)衡。另外從表3可以看出，10年來大連市的海洋生態(tài)壓力整體上持續(xù)加大，海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展空間持續(xù)減小，如不能有效遏制這一趨勢，將嚴(yán)重影響大連市的海洋生態(tài)安全以及海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展能力。

因此，在大連市再次進(jìn)入海洋經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的“十二五”時(shí)期，為了實(shí)現(xiàn)把大連市建設(shè)成為國際航運(yùn)中心以及振興東北老工業(yè)基地龍頭的發(fā)展目標(biāo)，大連市將面臨嚴(yán)峻的能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、控制海洋環(huán)境污染、維護(hù)海岸帶生態(tài)平衡等一系列挑戰(zhàn)。為此必須認(rèn)真貫徹落實(shí)《大連市海洋功能區(qū)劃》，切實(shí)提高對(duì)濱海灘涂濕地、鹽沼、島嶼等不可再生資源的保護(hù)力度，提高海洋資源的開發(fā)利用率，是大連市海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必由之路。

4結(jié)論

（1）基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能理論構(gòu)建了大連市海岸帶生態(tài)足跡與生態(tài)容量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過改進(jìn)傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型中均衡因子與產(chǎn)量因子的計(jì)算方法，得出2003—2012年大連市人均生態(tài)足跡、生態(tài)容量及生態(tài)盈余／赤字等，充分顯示了海岸帶生態(tài)系統(tǒng)之間廣泛的聯(lián)系以及區(qū)域人口在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的環(huán)境保護(hù)、文化娛樂需求等。

（2）基于生態(tài)足跡理論提出了海洋生態(tài)壓力指數(shù)模型以及海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)模型，據(jù)此對(duì)大連市的海洋生態(tài)安全及海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展形勢進(jìn)行客觀分析并提出對(duì)策，為有關(guān)部門進(jìn)一步做好海洋生態(tài)規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)、協(xié)調(diào)人與海洋共同發(fā)展提供理論依據(jù)。

作者:鄭德鳳，臧正，蘇琳單位：遼寧師范大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院