趙先貴，趙 晶，馬彩虹，肖 玲，申燁紅

（1.陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安 710062；2.西安石油大學(xué)思想政治理論教學(xué)科研部， 陜西西安 710065；3.寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，寧夏 銀川750021）

基于足跡家族的廣西壯族自治區(qū)資源與環(huán)境壓力評價

趙先貴1，趙 晶2，馬彩虹3，肖 玲1，申燁紅1

（1.陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安 710062；2.西安石油大學(xué)思想政治理論教學(xué)科研部， 陜西西安 710065；3.寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，寧夏 銀川750021）

研究目的：評估廣西資源與環(huán)境的壓力，為該區(qū)的生態(tài)文明建設(shè)提供參考依據(jù)。研究方法：基于足跡家族中的生態(tài)足跡、碳足跡和水足跡， 構(gòu)建由生態(tài)壓力、GHG（溫室氣體）排放和水資源壓力構(gòu)成的資源環(huán)境壓力評價指標(biāo)體系。研究結(jié)果：（1）廣西的生態(tài)壓力從1990年的中上（Ⅱb）升為2013年的很高（Ⅲb）。2013年防城港和百色的生態(tài)壓力為中上（Ⅱb），柳州、梧州、來賓和崇左較高（Ⅲa），南寧、桂林、柳州和北海等其余8市很高（Ⅲb）。（2）1990年以來廣西的GHG 排放等級較低（Ⅰb）。2013年北海的GHG排放為中上（Ⅱb），貴港和玉林為中下（Ⅱa），河池和梧州為很低（Ⅰa），柳州、防城港、南寧和桂林等其余9市較低（Ⅰb）。（3）1990年以來廣西的水資源壓力很低（Ⅰa）。2013年北海的水資源壓力為中下（Ⅱa），南寧、玉林和貴港較低（Ⅰb），其余地區(qū)很低（Ⅰa）。（4）1990—2013年廣西的資源環(huán)境壓力由較低（Ⅰb）上升為中下（Ⅱa）。2013年北海和貴港的資源環(huán)境壓力為中上（Ⅱb），玉林、南寧、欽州和柳州為中下（Ⅱa），桂林、百色和防城港等其余8市較低（Ⅰb）。研究結(jié)論：廣西的資源環(huán)境壓力主要歸因于較高的生態(tài)壓力。GHG排放等級雖不高，但其指數(shù)增高的勢頭不容忽視。

土地生態(tài)；足跡家族；資源環(huán)境壓力；生態(tài)文明建設(shè)；廣西壯族自治區(qū)

人類不合理開發(fā)利用自然資源導(dǎo)致自然資本供需矛盾，大氣中GHG（溫室氣體）濃度增加引起全球變暖，以及水資源短缺與污染等問題已經(jīng)對自然生態(tài)系統(tǒng)和人類生存環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，生態(tài)文明已成為全社會關(guān)注的重點［1-2］，區(qū)域資源與環(huán)境的壓力及其可持續(xù)性是生態(tài)文明建設(shè)首先要考慮的關(guān)鍵問題。資源與環(huán)境壓力的評價方法很多，常用的有多指標(biāo)綜合評價法［3-5］、模型法［6-7］、足跡法［8-9］等。綜合評價法的缺點在于評價因子的選取受人為因素影響大；就模型法而言，有的僅提供評價框架（如PSR模型），有的提供分析影響因子的模式（如IPAT模型），但評價因子的選擇仍受人為因素的影響；常見生態(tài)足跡、水足跡等方法雖可彌補上述不足，但由于資源與環(huán)境的多樣性和復(fù)雜性，任何單一的指標(biāo)難以全面評價某一區(qū)域資源環(huán)境的壓力。足跡家族法（包括生態(tài)、碳和水足跡）與國際接軌［10-12］，不受主觀因素的影響，且考慮了土地和水資源承載力、碳排放與林業(yè)碳匯及可持續(xù)發(fā)展等問題，涵蓋了認(rèn)識、尊重、順應(yīng)、利用和改造自然，以造福人類的生態(tài)文明建設(shè)的基本內(nèi)涵［2］，但足跡家族法缺少評價指標(biāo)的細(xì)化、整合及等級劃分標(biāo)準(zhǔn)。本文旨在構(gòu)建基于足跡家族的資源環(huán)境壓力評價體系，并應(yīng)用于廣西的資源環(huán)境壓力評價，以期為政府相關(guān)部門在生態(tài)紅線、生態(tài)補償?shù)壬鷳B(tài)文明制度建設(shè)方面提供依據(jù)。

1　研究區(qū)概況

廣西壯族自治區(qū)位于104°26'—112°04'E，20°54'—26°24'N，地處中國西南部，南瀕北部灣，面向東南亞，西南與越南毗鄰，從東至西分別與廣東、湖南、貴州、廣西4省接壤。轄14個地級市，面積23.76×104km2，山地、石山以及丘陵占總面積的69.7%，平原和臺地僅占23.4%。大部分地區(qū)的氣候?qū)儆诘湫蛠啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，但桂南的北海、防城港等市瀕臨熱帶海洋北部灣，南部地區(qū)則偏向熱帶季風(fēng)氣候。溫和多雨的氣候為植物提供了良好的生存環(huán)境。年均溫16.5—23.1℃。水資源充沛，河流多，降水豐富；能源資源缺乏；旅游資源豐富，是全國著名的旅游省區(qū)。廣西是一個以農(nóng)業(yè)為主，經(jīng)濟相對落后的省區(qū)，人均GDP僅為國家平均水平的70.60%。2013年全省森林覆蓋率為56.5%，居全國第3名，林業(yè)碳匯潛力巨大。2013年常住人口5282×104人。

2　研究方法

2.1足跡家族法

采用Galli等［10-11］的定義：足跡家族由生態(tài)、碳和水足跡組成，用于評估人類對生物和水資源的需求以及GHG排放對環(huán)境的影響。

2.1.1生態(tài)足跡 生態(tài)足跡是人類活動對生物圈需求的度量；生物承載力指生物生產(chǎn)土地和海域能夠提供給人類消費的生態(tài)服務(wù)總量；人均生態(tài)足跡與人均生物承載力之差值即為人均生態(tài)赤字（ed）［13］。生態(tài)足跡可分為生物質(zhì)足跡和能源足跡。

2.1.2碳足跡 碳足跡是人類活動過程中直接和間接的GHG排放量［10-11］。本文采用《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》和《省級溫室氣體編制指南》推薦的方法，計算公式和因子取值見文獻［14］。碳足跡以t CO2e（CO2當(dāng)量）表示。

2.1.3水足跡 水足跡由直接水足跡（實體水）和間接水足跡（虛擬水）兩部分組成，間接水足跡等于某種消費品的消費量與其單位產(chǎn)品的虛擬水含量的乘積［15-16］，單位產(chǎn)品的虛擬水含量取值見文獻［17］和［18］。

2.2資源環(huán)境壓力評價體系的構(gòu)建

基于足跡家族原理，本文提出由生態(tài)壓力指數(shù)（EPI）、GHG排放指數(shù)（CEI）和水資源壓力指數(shù)（WPI）綜合而成的資源環(huán)境壓力指數(shù)（RPI）。生態(tài)壓力指數(shù)是指某一區(qū)域生物質(zhì)足跡與生物承載力的比率，反映區(qū)域生態(tài)安全程度［19-20］。水資源壓力指數(shù)（WPI）為區(qū)域水足跡與其可用水資源量的比值，反映水資源壓力狀況［19］。GHG排放指數(shù)由人均GHG排放指數(shù)（Cp）和單位面積GHG排放指數(shù)（Ca）綜合而成［14］，反映區(qū)域GHG排放對全球氣候變化貢獻的大小。其中，Cp定義為區(qū)域人均碳足跡與應(yīng)對全球氣候變化目標(biāo)的人均碳足跡的比值；Ca定義為單位面積的碳足跡（碳足跡密度）與應(yīng)對全球氣候變化目標(biāo)的碳足跡密度的比值（面積換算為生物承載力的生物生產(chǎn)面積）。Stern提出人均2 t CO2e作為各國承擔(dān)減排義務(wù)的目標(biāo)［21］。2014年WWF公布的全球生物承載力為人均1.7 hm2，故應(yīng)對全球氣候變化目標(biāo)的碳足跡密度為1.18 t/hm2。文中各指數(shù)皆采用極值法進行標(biāo)準(zhǔn)化；EPI 和WPI的最大值分別取2和1。本文權(quán)重的確定選用熵權(quán)法［4］。CEI的計算方法如下：式（4）中，Cpmax和Camax分別為全球人均碳足跡及碳足跡密度的最大值15和20；權(quán)重Wp和Wa分別為0.5001和0.4999。

為便于判斷某一區(qū)域資源環(huán)境壓力總體狀況，在上述EPI、CEI和WPI等三個指數(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出資源環(huán)境壓力指數(shù)（RPI）。通過熵權(quán)法確定權(quán)重依次為0.3330、0.3339和0.3331，分別以We、Wc和Ww表示，計算方法為：

通過不同區(qū)域和不同尺度的試評價，上述4種指數(shù)的等級劃分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2.3數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)主要來源于中國經(jīng)濟與社會發(fā)展統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫、中國及廣西統(tǒng)計局網(wǎng)站、電子年鑒、中經(jīng)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫，以及1991—2014年的《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》、《中國奶業(yè)統(tǒng)計年鑒》、《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》、《中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒》和《廣西統(tǒng)計年鑒》等，另外也通過廣西及其各市的統(tǒng)計局、農(nóng)業(yè)廳、林業(yè)廳等部門以補充和校對數(shù)據(jù)。

3　結(jié)果與分析

3.1廣西資源環(huán)境壓力的動態(tài)變化特征

3.1.1廣西生態(tài)足跡、碳足跡與水足跡的動態(tài)分析 廣西人均生態(tài)足跡由1990年的0.86 hm2逐年增高至2013年的1.89 hm2，年均增加3.50%；人均生物承載力在0.65—0.74 hm2之間波動；同期人均生態(tài)赤字由0.21 hm2逐年增加到1.24 hm2，年均增高7.9%。生態(tài)赤字的不斷增高，說明廣西的生態(tài)需求已經(jīng)超出了生態(tài)系統(tǒng)的承載能力，其發(fā)展是不可持續(xù)的。

表1　資源環(huán)境壓力指數(shù)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 The grades of resource environment pressure index

1990—2013年，廣西碳足跡呈明顯上升趨勢。人均碳足跡由1990年的1.75 t增加到2013年4.77 t，目前廣西的GHG排放量已超過應(yīng)對氣候變化目標(biāo)的2.39倍。1990—2013年，能源部門產(chǎn)生的GHG占GHG總量（不包括林業(yè)固碳，下同）的比例為41.56%—65.93%，農(nóng)業(yè)占12.60%—49.59%，水泥占4.99%—20.60%，廢棄物處理占2.16%—3.86%；林業(yè)固碳占總GHG的7.60%—13.83%?？梢娔茉聪M和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是引起廣西碳足跡增高的主要原因，而林業(yè)固碳最高可中和全省13.83%的GHG排放。雖然廣西的碳足跡并不很高，但由于該省的能源消費導(dǎo)致的碳足跡增幅遠(yuǎn)大于林業(yè)碳匯的增速，因此，碳減排和植被保育仍不容忽視。

廣西人均水足跡由1990年的405.75 m3上升到2013年的496.53 m3，年均增加0.88%。其中人均實體用水量由88.87 m3上升到188.75 m3，年均增加3.33%；人均虛擬水在298.57—343.62 m3之間波動。人均可用水資源量由3013.98 m3波動增加到4359.67 m3，增高了44.65%。水資源壓力指數(shù)波動在0.09—0.18之間，遠(yuǎn)小于1，說明廣西的水資源壓力不高。

3.1.2廣西資源環(huán)境壓力的動態(tài)特征 1990—2013年，廣西生態(tài)壓力指數(shù)由0.51增加到0.81，等級由中上（Ⅱb）升至很高（Ⅲb）；GHG排放指數(shù)由0.09增加到0.23，表明廣西GHG排放一直位于較低水平（Ⅰb）；水資源壓力很低（Ⅰa）；資源環(huán)境壓力指數(shù)從0.24上升至0.39，由較低（Ⅰb）上升為中下等級（Ⅱa）。

3.2廣西資源環(huán)境壓力的空間差異特征

3.2.1廣西生態(tài)足跡、碳足跡與水足跡的空間差異特征 廣西各市2013年人均生態(tài)足跡不高（表2），相對而言，來賓、柳州、防城港較高（2.00—2.32 hm2），其余地區(qū)較低（0.91—1.78 hm2）；人均生物承載力較高是百色和崇左，兩市均為1.05 hm2，其余地區(qū)較低（0.27—0.91 hm2）；人均生態(tài)赤字較高的有北海、欽州、防城港、貴港、南寧、來賓、柳州7市（1.06—1.47 hm2），其余7市較低（0.09—0.99 hm2）。

2013年人均碳足跡較高的有北海、百色、來賓、貴港和柳州（5.21—7.69 t）；防城港、南寧、桂林和玉林等4市居中（2.81—4.75 t）；其余地區(qū)的人均碳足跡較低（0.76—1.96 t）。2013年人均水足跡可分為3類，南寧和北海的人均水足跡較高，分別為709.03 t和631.53 t；柳州、欽州、來賓、防城港和賀州的人均水足跡居中（536.44—579.10 m3），其余地區(qū)較低（419.71—497.52 m3）。人均可用水資源量可分為4類，較高的是防城港市（10200.00 m3）；其次是桂林、賀州、河池和來賓（5196.73—7934.6 m3）；再低的有崇左、欽州、柳州、百色和梧州（3487.74—4813.08 m3）；貴港、南寧、玉林和北海的可用水資源量更低（1551.48—2190.79 m3）。

表2　廣西各市2013年足跡家族的測算結(jié)果Tab.2 Results of footprint family of cities in Guangxi， 2013

3.2.2廣西資源環(huán)境壓力的空間差異特征 根據(jù)研究結(jié)果（圖1），從生態(tài)資源供需平衡看，2013年防城港和百色的生態(tài)壓力為中上等級（Ⅱb），柳州、梧州、來賓和崇左較高（Ⅲa），南寧、桂林、柳州和北海等8市的生態(tài)壓力很高（Ⅲb）。從GHG排放看，北海為中上等級（Ⅱb），貴港和玉林為中下（Ⅱa），河池和梧州很低（Ⅰa），柳州、防城港、南寧和桂林等其余9市較低（Ⅰb）。從水資源供需關(guān)系看，北海市的水資源壓力為中下等級（Ⅱa），南寧、玉林和貴港較低（Ⅰb），其余地區(qū)很低（Ⅰa）。廣西的資源環(huán)境壓力可分為兩大類三亞類，北海和貴港的資源環(huán)境壓力為中上等級（Ⅱb），玉林、南寧、欽州和柳州為中下（Ⅱa），桂林、百色和防城港等其余8市的資源環(huán)境壓力較低（Ⅰb）。

4　結(jié)論與討論

由于資源環(huán)境的復(fù)雜性，任何單一指標(biāo)都無法全面測評人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響。本文基于足跡家族理論，從區(qū)域所承受的生態(tài)壓力、社會經(jīng)濟發(fā)展的資源約束以及環(huán)境保護等方面綜合考慮，提出了由生態(tài)壓力、GHG排放和水資源壓力三個指數(shù)構(gòu)成的資源環(huán)境壓力評價指標(biāo)體系。通過對廣西的實證研究發(fā)現(xiàn)，該方法可以彌補多指標(biāo)綜合評價方法受人為因素影響較大的缺陷。通對廣西1990年以來的資源環(huán)境壓力評價的案例分析，證明該評價體系可適用省、市兩級尺度的區(qū)域資源環(huán)境壓力評估， 并具有良好的時空可比性。在未來的研究中， 一是進一步通過更多的不同尺度的實證研究，不斷修訂有關(guān)參數(shù)，進一步完善本文所提出的評價方法；二是進一步探討社會足跡的核算方法，不斷豐富足跡家族評價方法。

圖1　廣西2013年資源環(huán)境壓力的空間差異Fig.1 Spatial changes of resource environment pressure in Guangxi， 2013

從本文的評價結(jié)果看，1990—2013年廣西的生態(tài)壓力由中上（Ⅱb）升至很高等級（Ⅲb），GHG排放和水資源壓力一直處于較低（Ⅰb）或很低等級（Ⅰa），資源環(huán)境壓力由較低（Ⅰb）上升為中下等級（Ⅱa）。23年間全區(qū)的水資源壓力指數(shù)降低了15.40%，而生態(tài)壓力、GHG排放和資源環(huán)境壓力指數(shù)分別增高了59.79%、171.61%和59.19%。可見，廣西的資源環(huán)境壓力主要歸因于較高的生態(tài)壓力。全區(qū)的GHG排放等級雖不高，但其增高的勢頭不容忽視。因此，在生態(tài)文明建設(shè)中，應(yīng)重點降低生態(tài)壓力，并遏制和減緩GHG排放增高的趨勢。廣西山多田少，生物承載力不高和人口的增加是引起生態(tài)壓力上升的主要原因。1990年以來廣西耕地面積沒有大幅減少，這在全國實屬罕見，但人均土地少，土地質(zhì)量差，只有確保高質(zhì)量的基本農(nóng)田不減少才可保證糧食安全底線。今后應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行耕地保護制度，堅守全區(qū)420×104hm2耕地紅線。廣西耕地的產(chǎn)出因子從1990年的1.28增加到 2013年的1.63，說明由于農(nóng)業(yè)科技的作用 ，23 年來廣西糧食的單位面積產(chǎn)量提高了26.81%。正是由于高新農(nóng)業(yè)技術(shù)的作用使得廣西在人口增高了23.88%的情況下，人均生物承載力沒有大幅變化。同時，廣西應(yīng)始終堅持“生態(tài)立區(qū)和綠色發(fā)展”理念，充分發(fā)揮林業(yè)資源和旅游資源兩大優(yōu)勢，通過發(fā)展林業(yè)脫貧致富并提高碳匯能力；利用桂林山水甲天下的影響力，以桂林—北海黃金旅游帶為基礎(chǔ)，大力發(fā)展生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)，彌補由于人多地少而導(dǎo)致的生物承載力低和生態(tài)壓力高的缺陷，有效促進廣西生態(tài)文明建設(shè)。

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（本文責(zé)編：陳美景）

Resource Environment Pressure Assessment from the Perspective of Footprint Family in Guangxi Province

ZHAO Xian-gui1， ZHAO Jing2， MA Cai-hong3， XIAO Ling1， SHEN Ye-hong1
（1. College of Tourism and Environment， Shaanxi Normal University， Xi’an 710062， China； 2. Ideological and Political Theory Teaching and Research Department， Xi’an Shiyou University， Xi’an 710065， China； 3. School of Resource and Environment， Ningxia University， Yinchuan 750021， China）

The purpose of this paper is to understand the resource environment pressure in Guangxi， China and to provide the basis for the eco-civilization construction in this region. The research method is to construct a regional resource environment pressure evaluation system based on the Footprint Family including ecological footprint， carbon footprint and water footprint. The results indicated that， during 1990 to 2013， the ecological pressure in Guangxi increased from above-average grade （IIb）to very high grade （Ⅲb）. In 2013， the ecological pressure was at above-average grade （IIb） in cities of Fangchenggang and Baise and was at high grade （IIIa） in cities of Liuzhou ，Wuzhou， Laibin and Chongzuo as well as was at very high grade （Ⅲb）

in the rest eight regions such as Nanning， Guilin， Liuzhou and Baihai and so on. The greenhouse gas （GHG） emissions were always at low grade （Ib） in Guangxi. In 2013， the GHG emissions were at above-average grade （IIb） in Beihai city and were at below-average grade （IIa） in cities of Guigang and Yulin and were at very low grade （Ia） in cities of Hechi and Wuzhou as well as were at low grade （Ib） in the rest 9 cities including Liuzhou， Fangchenggang， Nanning， Guilin and so on. The water resource pressure was very low （Ia）. In 2013， the water resource pressure was at below-average grade （IIa） in Beihai City，and was at low grade （I b） in cities including Nanning ， Yulin and Guigang as well as was at very low grade （I a） in the rest regions. The resource environment pressure increased from low grade （Ib） to below-average grade （IIa） during 1990-2013. In 2013， the resource environment pressure was at above-average grade （IIb） in cities of Baihai and Guigang， and was at belowaverage grade （IIa） in cities of Yulin， Nanning， Qinzhou and Liuzhou， and was at low grade （Ib） in other 8 cities such as Guilin，Baise and Fangchenggang and so on. The conclusion is that the high ecological pressure mainly contributed to the resource environment pressure in Guangxi. The GHG emission grade was not so high， however， its growth trend should not be ignored.

land ecology； Footprint Family； resource environment pressure； eco-civilization construction； Guangxi Zhuang Autonomous Region

F205

A

1001-8158（2016）03-0071-07

10.11994/zgtdkx.20160317.140541

2015-08-03；

2015-12-31

國家社會科學(xué)基金項目（14XKS019）。

趙先貴（1958-），男，陜西耀州人，博士，教授。主要研究方向為生態(tài)評價與規(guī)劃。E-mail: zhaoxg@snnu.edu.cn