（自然地理学专业论文）基于生态足迹模型的重庆市涪陵区可持续发展研究.pdf

摘要 基于生态足迹模型的重庆市涪陵区可持续 发展研究 自然地理学专业硕士研究生丁馨怡 指导教师况明生教授 摘要 实施可持续发展战略，己成为我国重要的基本国策。重庆直辖以来，涪陵区经济社会的 发展取得了巨大的成就，成为重庆市经济发展最快的区县之一，但是经济的发展也伴随着资 源的大量消耗和环境的严重污染。因此，对涪陵区进行可持续发展状况的评估，具有重要的 现实指导意义。 本论文根据涪陵区与特性，对生态足迹计算方法进行探讨，利用改进的生态足迹模型 ( e c o l o g i c a lf t p r i n t ，e f ) ，对涪陵区1 9 9 7 2 0 0 6 年来的社会经济的可持续发展状况进行 定量评估，分析涪陵区1 0 年来生态足迹的动态变化趋势及其主要的影响因子，并在此基础上、 预测涪陵区2 0 0 7 2 0 1 2 年生态足迹和生态承载力的变化情况。 1 0 年来，涪陵区的生态足迹和生态承载力都是在逐年增加，但是生态足迹的上升幅度远 远大于生态承载力的上升幅度，生态赤字越来越大。从人均生态足迹的供需结构看，耕地和 化石燃料用地的供需矛盾最为突出，其次是网地；水域、林地还有部分盈余：建设用地赤字 相对较少，但占人均总足迹的比例在逐年增大，人的需求与环境供给能力矛盾突出。造成生 态赤字逐年加大的最主要原因是由于城市化、工业化的发展，大量耕地被侵占，耕地生态赤 字逐年上升：而粗放型经济的发展对化石能源的需求越来越大，c 0 2 排放量逐年增加，温室效 应逐年增强，化石能源用地的赤字一路飙升。但与重庆市，全国及全球生态赤字相比，涪陵 区l o 年生态赤字相对较小。 利用线性回归模型预测结果表明，涪陵区2 0 0 7 2 0 1 2 年的生态足迹和生态赤字将继续扩 大，如果不改变以大量消耗资源和粗放经营为特征的传统发展模式，涪陵区可持续发展将面 临严峻的挑战。因此，从区域长期的发展战略看，涪陵区要注意以下几个问题：l 、加强耕地 保护。严格控制开发区建设用地；2 、转换发展思路，提高能源利用效率；3 、有效控制人口 数量，提高人口素质。 关键词：可持续发展生态足迹生态承载力生态赤字涪陵 a b s t r a c t s t u d yo fs u s t a i n a b l ed e v e l o p n l e n ti nf u l i n gd i s t r i c to fc h o n g q i n g m u n i c i p a l i t yb a s e d o nt h ee c 0 1 0 9 i c a lf o o t p r i n tm o d e l p h y s i c a lg e o g 球l p h yp o s t 伊a d u a t e ：d i n gx i n y i t u t o r ：p r o f k u a l l gm i n g s h e n g a b s t r a c t s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n th 鲢b e c o m e 伽eo fi m p c i n 觚tb 瓠i cn a t i o n a lp o l i c i e si 1 10 u rc o u n t 哆 s i n c ec h o n g q i n g 倒u i l i c i i p a l i 劬r e 眦玎k a b l ea c l l i e v c m e m so fe c o n o l l l i c 觚d c i a ld e v e l o p m e n t h a v eb e e na c q u i r c di i lf u l i l l gd i s 仃i c t a sa 聆锄l t ，i tb e c o m e so n eo f 圮m o s tr a p i dd e v e l o p i n g d i s t r i c t si i lc h o n g q i l l g h o 、e v e r ，t h i sr 印i dd e v e l o p m e n tw e n tw i t l lh i g hr e s o u r c ec o n s u m p t i o na n d s e r i o u se r 的m t 圮n t a lp o l l u t i o n t h e r e f 0 心，i th 弱i m p o n a n tp r a c t i c a l 觚di n s t n l c t i o n a lm e a n i n gt 0 懿s e s st l l es i t i l a t i o no fs u s t a i na _ b l ed e v e l o p m e n ti l lf u l i n gd i s t r i c t a c c o r d i n gt om e 陀g i o i l a lc h a m c t 嘶s t i c so ff u l i i l g ，m ep a p e rd i s c u s s e dm ee c 0 1 0 9 i c a lf 0 0 t p r i n t c a l c u l a t i o n 腓t h o d ，岫nn l ei m p r o y e d ”e c o l o 西c a lf 0 0 t p r i n t ”( e f ) m o d e lw 勰u s e dt oa s s e s sd l c 叭s t a i n a b i l 时o fs o c i a la i l de c o n o r n j cd e v e l 叩舢m tq u a n t i t a t i v e l y 髓ml9 9 7t 02 0 0 6f o rf u l i n g d i s t r i c t t h ec h 孤g et c i l d e n c yo fe c o l o 百c a lf o o t p r i n ta n di t sm a i i li n f l u e n c i n gf a c t o r si nf u l i n g d i s 仃i c tw e r ea n a l y z e df o rt h el a s tloy e a r s b a s e do nt l l i sa m l y s i s ，m ep o t e n t i a lc l l a n g e so fm e e c o l o 酉c a lf o o t p r i n ta n db i o l o 百c a lc a p a c i t y ( b c ) w 懿p r e d i c t e df o r2 0 0 7 2 0 1 2 d u r i n gm el a s t1 0y e a r s b o t l lt l 圮e fa i l dt l l eb cw e r e 疵r e a s e di i lf u l i n gd i s 仃i c t h o w e v e b 廿1 ee fm c r e 瓠e dm u c hf 瓠t c rm a nt 1 1 eb c ，a sa 陀s u l t ，廿1 et o t a le c o l o 百c a ld e f i c i t ( d f ) w 舔m o r c 鲫dm o f e 伊t t h ec o n n i c lb e 船e e nd e m 锄d 丘d mh u m a n 锄ds u p p l yo f 铋、，i 砌咖e l l th 郴e x 仃e m e 0 b v i o u s ，锄d l es u s t a i n a b l ed e v e l 叩r n e n to fr e 百o m ls o c i e t yf a c e ds 舐o u se c o e n v 衲肋1 e n t a l p r e s s u r e f r o m l e 嬲p e c to ft l l ee f 阱印i t as u p p l y 觚dd e 啪a n ds 觚l c t u r e ，m ec o 1 i c to u t s 伽d b e t w e e nd e 姐n da n ds u p p l yo fc r o p l 孤d 姐df o s s i lf u e ll a i l d ，s e c o n di sg 矾e n - l 觚d t h e r ew e r e p a n i a lf i s h i n gg r o u n d 锄dw 0 0 d l a i l ds u 印l u s t 1 1 ed e f i c i to f b u i l d i n g - u pl 锄dw 懿r e l a t i v e l ys m a ni i l f u i i n g ，b u ti t s 也em t i oi l lp c rc 印i 协t o t a le f 、糯删c hl l i 曲e r t h ep r o i l l i i l 髓tf a c t o rf o rm c a c c e l e 翰t i n ge c o l o 百c a ld e f i c i ti sm ed e v e l o p m e n to fu i b a n i z a t i o n 姐di i l d u s t r i a l i z a t i o n d u r i i l gt l l i s d e v e l 叩m e n t ，al a 曙en m 】曲e ro f 嘲b l el a l l d 、鹪0 c c u p i e d ，锄dn l eb i o l o 毋c a ld e 矗c i ：o fc r o p l a n d m c r e 勰e dy c a rb yy e a r t h ed e m a n do ff o s s i lf u e lf o rc o n v e n t i o n a le c o n o m i cd e v e l 叩m e n ti sb i g g e r a n db i g g e r t h ed i s c h a 略eo fc a r b o nd i o x i d ei n c r e 越e d 锄dt i l eg r e e nh o u s ee f r e c t 劬p r 0 v e dy e a rb y y e 牡t h ed e f i c i to ff o s s i lf u e ll a l l d 妣r e a s e d0 b v i o u s l y c o m p a r c dt 0t l l ee c o l o g i c a ld e f i c i to f c h o n g q i n gm 咖c i p a l 时、m t i o m l 觚d 百o b a l ，e c o l o g i c a ld e f i c i to ff u l i n gd i s t r i c t i ss 眦l l e r 心l a t i v e l yd u r i n gt l l el 弱tloy e a r s t h el i n e a rr c g r e s s i o nm o d e l sw e 碍u s e dt 0p r e d i c tn l ee fo ff u l i n gd i s t r i c t ，a n dt l l er e s u l t s s h o w 吐l a tm ee f 锄dd fw i l lc o m i 肌et o 疵r e 觞ed u 咖g2 0 0 7 2 0l2 t i l es u s t a i r 讪l ed e v e l o p m e n t i i l f u l i n gw i l lf a c em o 心肌s t 盯ec h a l l e n g e si fm ec o n v e n t i o l l a ld e v e l 叩m e n t 印p r o a c hi sn o t c l l a n g e d t h e r e f 0 豫，t 0t i l el o n g - t e i md e v e l o p m e n ts 仃a t e g i e so fg 啪g d o n g ，i i l 0 咒a t t e n t i o ns h o u l d b ep a i dt 0t l i ef o l l o w i i l gi s s u e s ：( 1 )t 0s 仃e n g t t l e nt h ep r o t c c t i o no ff 衲l a n d ，t 0c o n 仃d lt l l eu 而锄 1 觚de x p 锄s i o ns 砸c t l y ；( 2 ) t o 柏璐i td e v e l 叩i n gp a n e m 觚dt 0i m p r o v ee 鹏r g yu s i n ge 伍c i e n c y ； ( 3 ) t oc o n 的lm e 伊o w n lo f p 叩u l a t i o na n dt 0i l n p r o v eh 硼瑚a b i l i t ye 虢c t i v e l y l ( e yw o r d s ：s u s t a i l l a b l ed e v e l 叩m e n t ；e c o l o 百c a lf o o t p r i n t ；b i o l o g i c a lc a p a c i t y ；e c o l o 百c a ld e f i c i t ； f u l 吨 i i i 独创性声明 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中己加 了标注。 学位论文作者：丁碧- l 秀 签字魄澎年乒月，乒日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生部可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 学位论文作者签名： 丁菪，怍 签字日期：庐棚年月，乒日 导师签名：删 签字日期：w 年甲月，广日 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景 涪陵区是重庆市一小时经济圈的重点发展区域，是城市化较为快速的区域。重庆直辖以 来，涪陵经历了两个阶段发展，历时l o 年，取得了令世人瞩目的成就，为重庆经济发展做出 了显著的贡献，同时也是重庆发展最快和最具经济活力的地区之一。随着社会经济人力发展， 资源、环境的现实掣肘越明显，环境形势面临着巨大挑战和深深的隐忧。因此，涪陵区政府 迫切需要定量了解自身对自然资源的利用状况，评估社会发展对环境与资源的需求与供给之 间的差距，为制定今后的发展政策提供依据。同时，在全球经济一体化的今天，我们更有必 要对具有相对发展潜力的涪陵区估算其对自然资源消耗的贡献量，并与国际评比接轨，了解 它在资源消耗过程的扮演的角色，为今后城乡一体和谐发展提供可行性参考。 以加拿大生态经济学家r c e sw i l l i 锄和w a c k e m a g e lm 提出并完善的“生态足迹” ( e c o l o g i c a lf o o t p 咖t ) 概念及其计算模型能够比较直观的反映出区域经济社会的发展对自然资 源的消耗程度，测定人类的消费需求是否处于生态承载力范围之内，是目前研究区域生态承 载力的有效工具之一【1 1 ( w a c k e r i l a g e le ta 1 ，1 9 9 6 ；徐中民等，2 0 0 3 ) 。本研究就是试图利用生态 足迹模型定量分析涪陵区面临的环境问题，对该地区的可持续发展状况进行定量的评估。 1 2 国内外研究现状 生态足迹是一组基于土地面积的量化指标，是“一只负载着人类与人类所创造的城市、 工厂等的巨足踏在地球上留下的脚印”【2 1 ( w a c k e m a g e le ta l ，1 9 9 6 ) 。该模型直观明了，形象 地反映了人类对地球的影响，且该模型的资料的相对容易获取、计算方法的可操作性和可重 复性强，并可进行横向何种相对比，可以较好地揭示自然资本和经济发展之间的互补关系。 自从提出至今，生态足迹模型在全球范围内己得到比较广泛的应用和认可。w a c k e m a g e l 等( 1 9 9 7 ：1 9 9 9 ；2 0 0 0 ：2 0 0 2 ) 分别计算了1 9 9 3 、 1 9 9 5 、 1 9 9 7 1 9 9 9 和2 0 0 1 年的全球生态 足迹【3 】；世界野生动物基金会( w w f ) 等( 2 0 0 0 ，2 0 0 2 ，2 0 0 4 ) 己经发布了三份l i v i n gp l a n c t r e p o r t ，对全球1 9 6 1 2 0 0 1 年各类生态足迹进行了时间维的动态分析；并且列出了1 9 9 6 年、 1 9 9 9 年和2 0 0 1 年世界上超过l o o 万人口的1 5 0 多个国家和地区的生态足迹状况，对各个国 家的资源消耗状况和人口规模进行分析【4 1 。还有很多学者都是针对某个国家和地区的生态足 迹进行研究，并取得较好的成果( w a c k e m a g c le ta l ，1 9 9 7 ；f r i c k 盯 1 9 9 8 ：h a i l l e ye ta l ，1 9 9 9 ； k i l z e n e ta 1 ，2 0 0 l ；飚r n b e r l e yw r e ta l ，2 0 0 l ；h a b e r le ta l ，2 0 0 1 ；e r b ，2 0 0 4 ：m o n 舶d a ，2 0 0 4 ： j i u n j i u nf e m g ，2 0 0 5 ；) 。 自1 9 9 9 年生态足迹的概念引入我国以来，生态足迹的理论与方法在生态持续发展定量研 究中也得到较为广泛的应用，并取得了显著的成果。徐中民等( 2 0 0 0 ；2 0 0 l ：2 0 0 3 ) 分别计算 全国、甘肃省和张掖地区某一单独年度的生态足迹【5 】= 张志强等( 2 0 0 1 ) 分析中国西1 2 省1 9 9 9 两南大学硕十学何论文 年的生态足迹【6 l ：李金平等( 2 0 0 3 ) 对澳门2 0 0 1 年生态足迹分析【7 】：叶苗等( 2 0 0 5 ) 对上海2 0 0 3 年生态足迹进行分析i 引。最近几年国内利用生态足迹模型做时间系列研究的也是越来越多， 其应用的范围也越来越广( 岳东霞等，2 0 0 4 【9 j ；窦贻俭等，2 0 0 4 【1o 】；王丽艳等，2 0 0 5 【1 1 1 ；元相 虎等2 0 0 5 【1 2 】；刘宇辉2 0 0 5 【1 3 】；赵先贵等，2 0 0 5 ；邰英角等，2 0 0 5 【”1 ) 。生态足迹，作为区 域可持续发展的一个评价指标，在国内也受到越来越多的关注( 王书华，2 0 0 2 【1 q ) 。 但是，国内很多学者( 卢远等，2 0 0 5 【1 7 】；董泽琴等，2 0 0 4 【1 即) 估算区域生态足迹时并没有 根据区域的实际情况对生态足迹模型参数进行调整，不同地区不同年份采用的相关参数都是 相同的。这样计算的结果误差较大，不能真实反映研究区域的实际发展状况。如：人类消费 的绝人多数产品，其世界平均产量都是在不断变化的，而国内很多作者计算近几年的生态足 迹时，都还采用1 9 9 3 年的世界平均产量的数据( 因为他们都是根据w a c k e n m g e l 等首次计算 5 2 个国家和地区1 9 9 3 年的生态足迹时所给出的当年世界平均产量) 。而有些作者( 胡新艳等， 2 0 0 3 【1 9 】；郭秀锐等，2 0 0 3 【2 0 】；赵秀勇等，2 0 0 3 ：舒肖明等，2 0 0 5 【2 2 l ；周嘉等，2 0 0 4 【2 3 1 ) 等 还错误地将猪肉归入食草类动物，其世界平均产量仅为7 4 k g l 硼2 ，而实际上现在的猪都是圈 养的，吃的是饲料，应该是耕地类产品，根据w 犯k e m a g e l 等的研究( 从粮食到猪肉转化系数 为6 ) ，猪肉的世界平均产量应该为粮食产量的1 6 ，一般在5 0 0k g l h n l 2 左右。这样估算出来 的结果使得草地生态足迹非常大，不符合实际情况。因此，我们有必要更深入地学习和思考 生态足迹模型的原理和方法，对误解误用的参数及时进行更正，并要不断对模型进行完善， 为生态足迹模型研究在国内得到更好的更健康地发展奠定基础。 涪陵区的可持续发展评估一直是重庆市统筹规划和谐发展的重要问题。一些学者也曾利 用生态足迹模型对重庆市近年来的可持续发展状况进行了研究，但是只是考虑静态的生态足 迹，没有考虑生态足迹的动态变化，对涪陵区生态足迹进行深入研究的几乎没有。、i l l i 锄 ( 1 9 9 6 ) 认为，只有通过时间序列动态的分析，才能真正有助于识别目前发展状态与可持续发 展之间的差距，阐明经济扩展、人口增长、生物多样性损失等的生态趋势与经济发展关系， 由此显现的历史趋势能够指明未来预期的发展压力【2 4 1 。前辈们虽然也利用生态足迹模型对重 庆市的可持续发展状况进行了时间维量分析，但是分析的时间尺度很短，而且数据不连续， 也没有专门针对涪陵区作研究，同时又没有根据涪陵区实际情况对模型参数进行修正，这些 都给评价结果带来很大的不确定性。前辈们的研究关于承载力的可持续发展评价体系对涪陵 区可持续发展的长期动态和区域差异研究提供了基础，成绩显著。但是其研究指标也存在一 些不足，由于其指标量比较少，而且指标之间的相关性比较大，任何一个指标数据的变化， 对评价结果都有较大影响。因此，涪陵区的可持续发展研究还有很长的路要走。 1 3 研究内容与目的 本文是在前面工作的基础上，基于涪陵区相关统计数据，对生态足迹模型相关参数进行 修改和补充，并用该模型对涪陵区1 9 9 7 2 0 0 6 年的可持续发展状况进行评估，分析涪陵区l o 2 第一章绪论 多年来生态足迹的动态变化趋势及其主要的影响因子，在此基础上预测涪陵区2 0 0 7 2 0 1 2 年 生态足迹的变化情况。主要目的有两个：( 1 ) 生态足迹模型参数精确化和本土化；( 2 ) 评价 涪陵区当前社会自然资源的供给与需求的差额，为该地区可持续发展战略的实施提供科学决 策依据。 1 4 本论文主要工作量 本研究的实施过程中完成了大量的实际工作，取得了一些新的成果。具体韵工作体现在 大量参考文献的收集与研读、生态足迹指标的改进、数据的收集、利用模型进行估算分析等 方面。 。 1 4 1 模型的学习 查阅国内外大量关于生态足迹的文献，包括研读e f 模型创始人出版的专著、以及全球、 国家或者地区尺度上的短期、长时间系列的生态足迹研究。深刻理解生态足迹模型的内涵， 了解模型的优缺点，掌握其具体计算过程。 1 4 2 模型的改进 通过网上资源收集生态足迹模型的各个参数，针对国内一些作者对生态足迹模型部分参 数的误用情况，本人根据模型原刨人的设计方法进行了补充修改。并根据重庆市涪陵区的实 际情况对模型进行改进，使其更适合于涪陵区的可持续发展评价。 1 4 3 统计资料的收集 通过联系涪陵区统计局购买涪陵区统计年鉴、从涪陵区环保局购买 涪陵区环境统计 资料汇编、还有走访涪陵区国土厅、林业厅等各相关部门，收集到涪陵区1 9 9 7 2 0 0 6 年间 3 0 多种生物资源的总产量、1 0 种能源的消耗量、1 0 0 多种物资的进出口量、涪陵区各类土地 面积、水域面积等大量统计数据。从世界粮农组织( f a o ) 的网上数据库，收集到1 9 9 7 2 0 0 6 年各类农产品的世界平均单产量。从世界生态足迹网上收集到各类参数，如一些均衡因子、 能源密度等。 1 4 4 用模型对涪陵区1 9 9 7 2 0 0 6 年的生态足迹进行计算分析 确定均衡因子与产量因子之后，根据收集到的统计数据，计算涪陵区1 9 9 7 2 0 0 6 年生态 足迹、生态承载力与生态赤字的变化情况，全面分析涪陵区社会经济的发展状况，指出其面 临的主要问题及解决方法，对涪陵区未来的可持续发展提出点建议。 3 两南大学硕十学何论文 1 5 本文主要成果及创新点 1 5 1 本文主要成果： 1 、增加了生态足迹模型内涵，并对模型参数进行补充和修正； 2 、准确运用生态足迹模型对涪陵区自然资源的消耗状况( 生态赤字) 进行评估； 3 、在分析涪陵区l o 多年来的生态足迹、生态承载力变化趋势，指出成生态环境压力日 益加大的主要原因，并提出缓解的方案； 4 、预测了涪陵区2 0 0 7 2 0 1 2 年生态足迹的变化情况。 1 5 2 主要创新点： l 、将国内一些作者对生态足迹模型部分参数误用进行更正。如猪肉、甘蔗的世界平均产 量的更正等。由于我们所消费的所有资源( 产品) ，都是通过世界平均产量这一标准转换成生 态足迹的。而如果作者所采用的“世界平均产量”数据与实际平均产量偏差很大，那么我们 的生态足迹计算结果将会有很大的误差，甚至是错误的。这样的计算与评价是不科学的。 2 、结合涪陵区的实际情况，利用各个年份的部分产品的单产量与世界平均单产量相比， 确定各个土地类型的产量冈子。因为各个研究区域的资源票赋不同，产量因子也有很大不同， 而不同年份的产量因子也会变化的。因此，要比较准确估算涪陵区的生态承载力就必须先确 定其产量因子。以往国内绝大部分的研究都是忽略了这一点，造成评估结果的不确定性很大。 3 、首次提出将生态公益林作为专门吸收c 0 2 的土地，即化石燃料用地，并运用到涪陵 区的生态足迹的计算研究。这样的划分对涪陵区总生态承载力计算结果没有影响，但是其意 义不同。因为如果认为化石燃料用地供给面积永远是零( 即化石燃料用地承载力为零) ，就很 容易产生悲观论。而将生态公益林作为化石燃料用地之后，人们就会意识到可以通过保护森 林，保护环境可以缓解我们的能源足迹赤字情况。这也跟京都议定书的目的相符。再者， 会给人们一种理念就是，如果过多消耗化石燃料，需要用于吸收c 0 2 的土地( 生态公益林) 越 多，剩余林地面积越少，林地供需矛盾更加突出。增强人们节约能源的意识。 4 、首次在涪陵区范围内进行长时间跨度( 1 0 年) 的生态足迹计算分析。因为只有通过时间 序列动态的分析，才能真正有助于识别目前发展状态与可持续发展之间的差距，阐明经济扩 展、人口增长、生物多样性损失等的生态趋势与经济发展关系，由此显现的历史趋势能够指 明未来预期的发展压力。 第二章研究区概况 2 1 地理位置 涪陵区位于四川盆地东南边缘，介于北纬2 9 0 2 1 至3 0 0 0 l ，东经1 0 6 。5 6 至1 0 7 0 4 3 之间， 幅员面积2 9 4 1 4 6 平方公里。最东点为焦石镇白鸡堡，最西点为增福乡大茶园，最南点为同 4 第二章研究【叉：概况 乐乡金家店，最北点为丛林乡红墙院，东西宽7 4 5 公里，南北长7 0 8 公里。在行政区划位置 上，位于重庆市中部，东邻丰都县，南接武隆县、南川市，西连巴南区，北靠长寿、垫江县。 涪陵城区位于乌江与长江汇合处，历来是川东南水上交通枢纽和乌江流域最大的物资集散地。 区境地处三峡库区腹心地带，顺长江西上1 2 0 公里即达重庆市，东下通联华中、华东各省； 逆乌江而上可达鄂湘边界及黔东各地，有承东启西河沿长江、乌江辐射的战略地位汹1 2 2 地形地貌 涪陵区处于四川盆地东部的“盆东平行岭谷区”与“巫山大娄山中区”过渡地带，以低山丘 陵为主，横跨长江南北、中贯乌江东西。地势大致东南高西北低。一般海拔为2 0 p 8 0 0 米，最低处龙驹乡三块石海拔1 3 8 米，最高处武陵山主峰磨槽湾海拔2 0 3 3 米。地形总的趋势 是西北部地势较低，多为河谷丘陵、低山，东南部较高，多为丘陵山地。由于岩性和地质构 造上的差异，区境呈现两类迥然不同的地貌景观。西北部碎屑岩广泛分布，属盆东平行岭谷 范围，以构造剥蚀地貌为主，河谷为宽谷；东南部大片出露碳酸盐地层，属南北经向构造体 系，以岩溶地貌为主。河谷多为窄谷。 2 3 气候 属中亚热带湿润季风气候，常年平均气温1 8 1 ，年降水量为1 0 7 2 毫米，无霜期3 1 7 天 日照1 2 4 8 小时。 2 4 自然资源 2 4 1 土地资源 土地面积共2 9 4 1 4 6 如n 2 ，其中：年末耕地面积6 7 2 4 1 n 2 ，人均占有耕地( 全部人口) 0 9 0 亩：林地面积1 1 3 7 5 7 n 2 ；园地面积5 3 3 2 n 2 ；内陆水域面积1 3 4 0 6 鼬n 2 。 区境土壤主要由侏罗系红层母质发育而成，其次为三迭纪母质发育而成，其分别占土壤 面积的6 8 8 和2 8 2 。全区土壤可分为4 个土类：水稻土，占耕地面积的5 1 6 ，海拔2 0 0 米左右的长江河谷到1 0 0 0 米以上的中山山地均有分布，含冲积性水稻土、紫色土性水稻士和 山地黄壤水稻土3 个亚类：紫色土，占耕地面积的3 5 4 ，主要分布在海拔8 0 0 米以下的沿 江丘陵区和坪状低山区，山地黄壤土，占耕地面积的1 2 6 ，主要分布在海拔5 0 0 至1 5 0 0 米 的背斜轴部，属山地黄壤亚类。 2 4 2 矿产资源 区境主要矿产有煤、天然气、铁矿、砂金、铝土矿、石灰石、泥岩、砂岩、硅质岩、硫 铁矿等。其中：原煤储量3 0 7 l 万吨。天然气蕴藏量17 亿立方米，铁矿累计探明储量2 2 4 9 余万吨，品种有菱铁矿和赤铁矿两种，菱铁矿主产于侏罗系下统自流井组地层，含铁量2 6 5 两南大学硕+ 学何论文 3 l ，累计探明储量2 2 0 0 余万吨，赤铁矿主产于侏罗系下统珍珠冲组地层，含铁量2 7 3 0 ， 累计探明储量约4 0 0 万吨；砂金主要分布于长江沿岸河沙砾石堆积中，每件( 即一瓢，约3 公斤) 一般含量5 至2 2 粒：铝土矿产于二迭系梁山组中部或中下部，与耐火粘土共生，储量 5 4 万吨：石灰石区境分布较广，累计探明储量达4 0 9 2 9 亿多吨；泥岩累计探明储量3 8 3 3 万 吨；砂岩主产于三迭系上统须家河组和侏罗系地层中i 累计探明储量8 0 0 0 多万吨，已发现的 矿点有菜场马脚溪、白涛木头溪和荔枝鹅颈关等；硅质岩( 石英砂) 主要以似层状赋存于二 迭系上统吴家坪组第三层及长兴组中下部，已探明储量1 2 亿吨；硫铁矿主要分布于二迭系 长兴组上部和上三迭系须家河组含煤地层的顶部和底部。大多呈结核状、星散状形式赋存， 已探明储量2 4 0 万吨；此外萤石已探明储量有5 0 万吨。 2 4 3 生物资源 区境自然环境复杂，植物种类丰富，类型多样，据粗约统计，孢子植物和种子植物共有 3 3 0 余科1 5 0 0 余属4 0 0 0 多种。属国家重点保护植物一级的有银杏等；属二级的有桫椤、红 豆杉、杜仲、鹅掌揪、福建柏、水青树、荔枝、金钱松等；属国家有益植物的有厚朴、黄连、 天麻、龙眼、楠木、红椿、红豆树等。 区境动物在地理区划上属东洋中印亚界华中区盆地东部平行岭谷农田动物群和盆地南缘 中低山地带亚热带森林农田动物群的过渡地区，故动物兼有南北方的种类。在所有的动物中， 属国家重点保护动物一级的有金钱豹、云豹、中华鲟( 腊子鱼) 、白鲟( 箭鱼) 、长江鲟、尖 尾腹蛇、林麝等：属二级的有毛冠鹿、大灵猫、猕猴、红腹锦鸡、大鲵、鸳鸯、鸢、胭脂鱼 等；属国家有益动物的有竹鼠、啄木鸟、水獭、豪猪、狗獾等；属地方重点保护的有豹猫、 貉、狐、苦恶鸟、棘皮蛙等。 2 4 4 水资源 全区年平均水资源总量2 4 9 1 亿立方米( 不含长江和乌江过境水4 0 2 3 7 亿立方米) ，平均 每平方公里拥有水资源8 4 6 8 5 8 立方米( 按详查幅员面积计算) 。其中地表水年平均2 0 4 亿立 方米，占水资源总量8 1 9 ：年均地下水资源量为4 5 1 亿立方米，占1 8 1 。区境溪河自然 落差人，水能资源蕴藏量比较丰富。据区水电部门对4 4 条溪河的调查和计算：水能理论蕴藏 量1 4 8 万千瓦，可供开发量7 4 6 万千瓦，可建单机容量5 0 千瓦电站1 2 4 处。 2 4 5 人口与民族 2 0 0 6 年末户籍人口1 1 2 4 5 万人，其中农业人口8 0 2 3 万人，非农业人口3 2 2 2 万人。 以汉族为主，零星散居土家族、仡佬族、苗、回、满、藏、蒙古登1 5 个少数民族。 6 第二章研究思路与研究方法 2 4 6 旅游资源 涪陵位居长江三峡旅游热线上，自然风景与人文景观交映生辉，尤以“巴文化”、“易文 化”神秘诱人。现有国家一级文物l 处，国家级森林公园l 处，省级风景区l 处，区级旅游景点 l 处。主要景点有：现存石刻1 7 4 段、记载1 2 0 0 多年长江水文资料和历史文人墨客丰富多彩 的诗画题刻、被誉为世界一绝的“水底碑林”、国家一级保护文物涪陵白鹤梁，古代巴王故里 小田溪，理学圣地北岩周易园，风光秀美的乌江、武陵山森林公园、小溪风景区、雨台山风 景区、御泉河景区、石夹沟景区等。 2 5 社会经济发展状况 1 9 9 7 年，重庆设立为直辖市，成为中国一个独特的具有大城市、大农村、大工业、大 市场的面积最大的直辖市。涪陵自1 9 9 7 年建区，经历了两个“五年计划”，到2 0 0 2 年底，这 五年，是涪陵综合经济实力显著增强、城乡变化最大、人民得到实惠最多的五年。全区g d p 由1 9 9 7 年5 1 2 亿元增加到2 0 0 2 年8 5 1 亿元，增长6 6 2 ：人均g d p 由1 9 9 7 年4 7 2 6 元增 加到2 0 0 2 年7 6 5 0 元，增长6 1 8 。工业规模、档次上了大台阶，经济效益综合指数达1 3 7 2 ， 比1 9 9 7 年提高1 4 个百分点，稳居全市前列。二期移民任务全面完成。通过市政府初验。城 乡人民越过温饱，总体达到小康水平。城镇居民可支配收入增长4 0 6 ；农民人均纯收入由 1 5 0 0 元上升到2 0 0 6 元。从2 0 0 3 年起， 涪陵发展进入第二阶段，农村经济扩量提质，更 加注重结构调整，优化产业提升发展，农村经济呈现崭新局面。农业和农村经济出现了多年 少有的发展势头，多项指标创历史最好水平。工业经济良性发展，第三产业上档升级。 第三章研究思路与研究方法 自然资本管理是可持续发展的核心，有效的管理依赖于对自然资本的准确度量。自然资 本核算能够让决策者、学者和公众了解人类对自然资本利用的状况，以便于确立目标、监测 资源的利用和制定相关政策措施。自然资本核算方法之一是将人类对自然资本的需求与自然 所能提供给人类的生态服务能力相比较，即生态足迹核算。本研究主要利用生态足迹作为工 具研究涪陵区可持续发展状况。 3 1 研究目标与技术路线 3 1 1 研究目标 1 结合涪陵区相关统计数据和社会发展的实际情况，对生态足迹模型( e c o l o 百c a lf o o t p r i n t ) 相关参数进行修正； 2 用生态足迹模型对涪陵区1 9 9 7 2 0 0 6 年的可持续发展状况进行评估，分析涪陵区近1 0 多 年来生态足迹的变化趋势及其主要的影响因子； 7 两南大学硕十学何论文 3 基于以上研究，利用线性回归模型预测涪陵区2 0 0 7 2 0 1 2 年生态足迹的变化情况； 4 综合我们的研究结果，结合涪陵区实际情况，对涪陵区实施可持续发展战略提出一些看 法和建议。 3 1 2 技术路线 本研究的流程如图3 1 ，主要包括以下四步：统计数据的收集与分析、生态足迹模型参 数化、模型的运行与结果的整合分析、未来情况的模拟与分析。详细操作如下分述： 操作如下分述。 3 1 3 数据来源 图3 1 技术路线示意图 本研究的原始数据主要来自涪陵区统计年鉴( 1 9 9 8 2 0 0 7 ) 、涪陵区国民经济和社会 发展统计资料1 9 9 8 2 0 0 7 、和涪陵农村统计年鉴( 2 0 0 0 ，2 0 0 4 ) 全球平均产量数据都是来自 世界粮农组织( f a o ) 网上数据库h t t p ：f a o s 协t f a o o 娼 3 2 与生态足迹模型相关的基本概念 3 2 1 生态足迹( e c 0 1 0 9 i c a lf o o t p r i n t ) 生态足迹是指生产一定人口所消费的资源和吸纳这些人口消费产生的废弃物所需要的生 态生产性土地的总面积，形象地说就是“一只负载着人类与人类所创造的城市、工厂一等的 8 第三章研究思路与研究方法 巨脚踏在地球上留下的脚印”( w 如k e m a g e l ，1 9 9 6 ) 【i 】o1 9 9 6 年以后，、i l l i a m 和w a c k e m a g e l 又从不同侧面对其进行了解释：“一个国家范围内给定人口的消费负荷”、“用生产性土地面积 来度量一个给定人口或经济规模的资源消费和废物吸收水平的账户工具”( 李利锋，2 0 0 0 ) 、 “能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间”【2 7 1 ( w i n i o m ，1 9 9 7 ) 。 总之，生态足迹这一形象化概念既反映了人类对地球环境的影响，又包含了可持续性机制。 它用生态空间大小表示人类对自然资本的消费及自然系统能够提供的生态服务功能，从而对 人类活动的可持续性做出评价。其度量尺度可为一个国家、一个城市、一个产业或一个人； 生态足迹的大小受人口规模、生活水平、技术和生态生产力等因素的影响。 3 2 2 生物生产性地域面积( e c o l o g i c a l l yp r o d u c t i v e 时e a ) 生物生产性地域面积是生态足迹分析法为各类自然资本提供的统一度量基础。生物生产 也称生态生产，是指生态系统中的生物从外界环境中吸收生命过程所必需的物质和能量转化 为新的物质，从而实现物质和能量的积累。在生态足迹理论中，自然环境消纳污染物的作用( 如 林地对c 0 2 的吸收) 也作为生物生产力的一种，其大小表达了自然资本的生命支持能力。生态 足迹理论将地球表面的生物生产性土地分为6 大类：耕地( c r o p l a n d ) 、草地( p a s m r e ) 、森林 ( f o r e s t ) 、化石能源用地( f o s s i lf u e ll 锄d ) 、建设用地( b u i l t u pa r e a ) 和水域( f i s h i n gg r o u n d ) ( w a c k e m a g e l ，1 9 9 6 ) ： ( 1 ) 耕地是6 类土地中生产力最高的土地类型，人类赖以生存的食品绝大多数来自耕地。 其生态生产力用单位面积产量表示。 ( 2 ) 草地对人类的贡献主要是提供放牧。其生态生产力可通过单位面积承载的牛羊数及 相应的奶、肉类产量计算得到。 ( 3 ) 森林包括人工林和天然林，其主要作用有生产木材、净化空气、涵养水源、保护物 种多样性等。森林的生态生产力主要指其提供木材及其相关林副产品的量。 ( 4 ) 化石能源用地指吸收化石燃料燃烧过程中排放出的c 0 2 所需的林地面积( 此处并未包 括化石燃料及其产品排放出的其它有毒气体，也未包括海洋所吸收的那部分c 0 2 ) 。 ( 5 ) 建设用地指各种人居设施和道路占用的土地，是人类生存必需的场所，绝大部分建 设用地都是占用可用于生产的耕地。 ( 6 ) 水域是为人类提供鱼类等水产品。水域的生态生产力主要指鱼类等水产品的单位面 积产量。 3 2 3 生态承载力( b i o c 印a c i t y ) 传统的环境承载力是指在不损害区域生产力的前提下，一个区域有限的资源能供养的最 大人口数( 唐剑武。1 9 9 8 ) 2 引。这一概念只强调人口数量而忽视了不同地区人口在生产和消费 方式上的差异，因而在地区间是不可比的。1 9 9 1 年h 硼i i n 从生态系统本身的角度定义了生 9 两南大学硕+ 学位论文 态容量的概念，即在不损害有关生态系统的生产力和功能完整性的前提下，可持续利用的最 大资源量和废物产生率【2 9 1 。在此基础上，生态足迹理论将一个地区所能提供给人类的生态生 产性土地的面积定义为该地区的生态承载力，以表征该地区的生态容量( 杨开忠，2 0 0 0 ) 【3 0 1 。 3 2 4 生态赤字与生态盈余( e c o l o g i c a ld e f i c i t & e c o l o g i c a lr e m a i n d e r ) 将生态足迹与生态承载力相减，差值为正时称生态赤字，表示该地区人均占用资源量超 过了生态承载力；差值为负时称生态盈余，表示人均占用资源量仍在生态承载力允许的范围之 内。该值从某种程度上可以定量反映一个地区的可持续发展状况。 3 2 5 全球生态标杆( g l o b a lb e n c l l n l a r k ) 扣除其它生物生存所需土地面积后的世界人均土地资源拥有量为全球生态标杆，它是各 种土地类型的整合值。w a c k e m a g e l 等1 9 9 7 年计算得到世界入均占有生态生产性土地1 8 h m 2 ( w a c k e m a g e l ，1 9 9 7 ) 扪。根据世界环境与发展委员会的报告，应至少留出1 2 的生态承载力来 保护全球生物多样性。因此，实际人均占有量为1 6 耐。用所研究区域的生态足