區(qū)域生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長演進(jìn)關(guān)系及其社會(huì)經(jīng)濟(jì)動(dòng)因

王德錄,高 標(biāo)

(1.白城師范學(xué)院 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,吉林 白城 137000; 2.白城師范學(xué)院 地理科學(xué)學(xué)院,吉林 白城 137000)

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區(qū)域生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長演進(jìn)關(guān)系及其社會(huì)經(jīng)濟(jì)動(dòng)因

王德錄1,高 標(biāo)2

(1.白城師范學(xué)院 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,吉林 白城 137000; 2.白城師范學(xué)院 地理科學(xué)學(xué)院,吉林 白城 137000)

以吉林省白城市為例，在區(qū)域生態(tài)足跡計(jì)算、動(dòng)態(tài)分析的基礎(chǔ)上，研究區(qū)域生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長演進(jìn)關(guān)系及其社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素?；谏鷳B(tài)足跡模型計(jì)算了白城市2003—2013年人均生態(tài)足跡、人均生態(tài)承載力與生態(tài)赤字(盈余)，分析了三者的動(dòng)態(tài)變化，評價(jià)了白城市可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r；基于環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)模型探究了白城市人均生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長的演進(jìn)關(guān)系；基于STIRPAT模型探析了白城市人均生態(tài)足跡的社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素。結(jié)果表明：2003—2013年，白城市人均生態(tài)足跡、人均生態(tài)承載力分別由1.392 9，1.785 3 hm2/人增加到2.967 0，3.064 6 hm2/人。人均生態(tài)足跡增速大于人均生態(tài)承載力，生態(tài)盈余呈逐漸減小狀態(tài)，由0.392 4 hm2/人減小至0.097 6 hm2/人，在2012年出現(xiàn)生態(tài)赤字0.046 8 hm2/人，可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r開始惡化；白城市人均生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長的演進(jìn)曲線呈現(xiàn)為“勺子型”，預(yù)計(jì)拐點(diǎn)出現(xiàn)在2014年，之后人均生態(tài)足跡將隨著經(jīng)濟(jì)增長呈下降走勢；人口數(shù)、可比價(jià)格人均GDP、單位GDP能耗、第二產(chǎn)業(yè)比率、城市化率、恩格爾系數(shù)為白城市人均生態(tài)足跡的社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素，驅(qū)動(dòng)力指數(shù)分別為0.157 5，0.164 7，1.050 0，0.471 9，0.020 6，0.588 5。白城市必須采取行之有效的對策，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局與能源結(jié)構(gòu)，加大科技投入與轉(zhuǎn)化力度，發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)，加強(qiáng)耕地保護(hù)，提高人民生態(tài)文明水平，進(jìn)而提升區(qū)域自然生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性。

生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué); 生態(tài)足跡; 經(jīng)濟(jì)增長; 可持續(xù)發(fā)展; STIRPAT模型; 驅(qū)動(dòng)因素; 白城市

可持續(xù)發(fā)展是指經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、資源和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，既要達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的，又要保護(hù)好人類賴以生存的自然資源[1]。自從可持續(xù)發(fā)展的概念提出以來，一直就是各國政府與學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)問題，尤其可持續(xù)發(fā)展的定量評價(jià)方法更是前沿?zé)狳c(diǎn)問題[2]。生態(tài)足跡是加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Rees[3]和Wackernagel[4]等于20世紀(jì)90年代提出的定量評價(jià)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)方法。目前已經(jīng)在各個(gè)地區(qū)、領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[5-9]。就吉林省而言，顧康康[10]、李輝[11]、方愷[12]、高標(biāo)[13]等分別從不同角度對吉林省整體的生態(tài)足跡做了實(shí)證分析，但對于吉林省地級市的研究很少涉及。生態(tài)足跡方法過于強(qiáng)調(diào)自然生態(tài)的可持續(xù)性，忽視了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性，對區(qū)域宏觀可持續(xù)發(fā)展政策的制定缺乏實(shí)用價(jià)值[14]。因此，定量評價(jià)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r，探究生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系及其社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素具有重要意義?；诖耍狙芯恳园壮鞘袨檠芯繉ο?，基于生態(tài)足跡模型計(jì)算白城市2003—2013年的人均生態(tài)足跡、人均生態(tài)承載力與生態(tài)赤字(盈余)，定量評價(jià)白城市可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r，基于環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)模型分析人均生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長的演進(jìn)關(guān)系；基于STIRPAT模型探究白城市人均生態(tài)足跡的社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素。本研究可為其他區(qū)域開展相關(guān)研究提供借鑒，并為吉林省、白城市政府或相關(guān)部門制定相關(guān)政策提供重要的科學(xué)依據(jù)。

1　研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1研究區(qū)概況

白城市為隸屬于吉林省的地級城市，現(xiàn)有人口199.1萬人，位于吉林省西北部，東經(jīng)121°38′—124°22′，北緯44°13′—46°18′，處于吉林、內(nèi)蒙古、黑龍江3省交界，總面積25 745.1 km2，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候。白城市轄洮北區(qū)、通榆縣、鎮(zhèn)賚縣、洮南市、大安市。作為國家級大型商品糧基地市，是全國農(nóng)業(yè)4大開發(fā)區(qū)之一，是吉林省農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要組成部分，2013年實(shí)現(xiàn)糧食產(chǎn)量410.2萬t。2013年，全年降水量555.7 mm，全年日照時(shí)數(shù)2 579.5 h，年平均溫度5.3℃，無霜期161 d；全市擁有林地面積27.74萬hm2，森林覆蓋率為11.95%；全市擁有地下水資源量為20.83億m3；年末耕地總資源為99.75萬hm2，農(nóng)作物總播種面積81.5萬hm2。

1.2數(shù)據(jù)來源

白城市2003—2013年生物資源消費(fèi)、能源資源消費(fèi)、人口數(shù)、GDP、單位GDP能耗、第二產(chǎn)業(yè)比率、城市化率與恩格爾系數(shù)等數(shù)據(jù)均收集整理于《白城市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2004—2014年)；白城市2003—2013年各土地類型面積數(shù)據(jù)來源于《白城市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2004—2014年)與白城市國土資源局官方網(wǎng)站(http:∥www.bcgtzyj.gov.cn/)。

2　研究方法

2.1生態(tài)足跡計(jì)算模型

人均生態(tài)足跡是指研究區(qū)域個(gè)人消費(fèi)所需的生產(chǎn)性土地的面積，以及吸納產(chǎn)生的廢棄物的土地面積之和[13]，主要包括兩部分：生物資源消費(fèi)與能源資源消費(fèi)。人均生態(tài)承載力是指區(qū)域可提供的人均生產(chǎn)性土地面積。結(jié)合相關(guān)學(xué)者的研究成果[15-16]，計(jì)算公式如下：

ef=∑(aai)=ri∑(ci/pi)

(1)

ec=∑airiyi

(2)

ed(es)=ef-ec

(3)

式中：ef為人均生態(tài)足跡；i為消費(fèi)的資源類型；aai為第i種消費(fèi)資源折算的人均生產(chǎn)性土地面積，主要有耕地、草地、林地、水域、化石燃料用地和建筑用地6種土地類型；ri為均衡因子，主要為均衡、統(tǒng)一各個(gè)土地類型的生產(chǎn)力，將其轉(zhuǎn)化為全球均衡面積[17]，結(jié)合相關(guān)研究成果，本研究采用全球一致的均衡因子：耕地為2.82，草地為0.54，林地為1.14，水域?yàn)?.22，化石燃料用地為1.14，建筑用地為2.82[18]；ci為人均第i種資源消費(fèi)量；pi為第i種消費(fèi)資源的世界平均生產(chǎn)力；ec為人均生態(tài)承載力；ai為人均擁有的第i種生產(chǎn)性土地面積，主要有耕地、園地、草地、林地、水域、建筑用地與未利用地7種土地類型；yi為產(chǎn)量因子：耕地為1.66，園地為1.66，草地為0.19，林地為0.91，水域?yàn)?.00，建筑用地為2.19，未利用地為1.00[18]；ed為生態(tài)赤字；es為生態(tài)盈余。

2.2環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)模型

環(huán)境庫茲涅茨曲線理論認(rèn)為：隨著經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，環(huán)境水平先是呈現(xiàn)不斷惡化的狀態(tài)，但是，當(dāng)經(jīng)濟(jì)水平達(dá)到一定程度之后，環(huán)境出現(xiàn)不斷改善的局面，即這個(gè)變化曲線呈現(xiàn)“倒U型”[19-20]。本研究應(yīng)用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件，以經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)(可比價(jià)格人均GDP)為自變量，用人均生態(tài)足跡表征區(qū)域環(huán)境水平，作為因變量，分別選用線性、二次項(xiàng)、對數(shù)、立方、指數(shù)分布及Logistic等多種函數(shù)進(jìn)行回歸模擬，建立人均生態(tài)足跡與人均GDP的演進(jìn)模型，根據(jù)決定系數(shù)和模型檢驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選[21]。

2.3STIRPAT社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素分析模型

20世紀(jì)70年代，Ehrlich等[22]提出了IPAT模型，其反映了人口因素、富裕程度以及技術(shù)因素對環(huán)境的驅(qū)動(dòng)影響，具體如下：

I=P·A·T

(4)

式中：I為環(huán)境水平，可以特指各種資源消耗量或排放量；P為人口因素；A為富裕程度；T為技術(shù)因素。

而STIPAT分析模型起源于IPAT模型，York等[23]在IPAT方程的基礎(chǔ)之上，提出了STIRPAT模型，其是人口因素、富裕程度和技術(shù)因素的隨機(jī)驅(qū)動(dòng)模型，是建立驅(qū)動(dòng)因素與環(huán)境水平之間關(guān)系的多變量非線性賬戶恒等式模型，其表達(dá)式如下[24]：

I=aPbAcTde

(5)

式中：a為模型的系數(shù)；b，c，d分別表示人口因素、富裕程度和技術(shù)因素的驅(qū)動(dòng)力指數(shù)；e為模型誤差。

借鑒經(jīng)典STIRPAT模型，參考相關(guān)文獻(xiàn)[14,25]，結(jié)合白城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況，通過相關(guān)性分析，最終選取人口數(shù)、人均GDP、單位GDP能耗、第二產(chǎn)業(yè)比率、城市化率、恩格爾系數(shù)為白城市人均生態(tài)足跡的主要社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素，具體數(shù)據(jù)見表1，構(gòu)建出人均生態(tài)足跡與各驅(qū)動(dòng)因素之間的多變量非線性模型，具體表達(dá)式如下:

ef=kPa1Aa2Ta3Ra4Ua5Ena6ε

(6)

式中:ef為白城市人均生態(tài)足跡(hm2/人)；k為常數(shù)；P為人口因素，以區(qū)域人口數(shù)表征(萬人)；A為富裕程度，表征區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，以可比價(jià)格人均GDP表示(以2003年為基準(zhǔn)，萬元)；T為技術(shù)因素，表征區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，以單位GDP能耗考量(t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元)；R為區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)狀況，以第二產(chǎn)業(yè)比率表征(%)；U為城市化發(fā)展?fàn)顩r，以城市化率(城鎮(zhèn)人口/總?cè)丝?表示(%)；En為居民消費(fèi)支出結(jié)構(gòu)因素，以恩格爾系數(shù)表示(%)；a1，a2，a3，a4，a5，a6為驅(qū)動(dòng)力指數(shù)，分別表示P，A，T，R，U，En每變化1%，將引起ef的a1%，a2%，a3%，a4%，a5%，a6%的變化；ε為模型隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)，表示影響人均生態(tài)足跡的其他因素。

表1　白城市人均生態(tài)足跡社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素

3　結(jié)果與分析

3.1白城市人均生態(tài)足跡、生態(tài)承載力動(dòng)態(tài)分析

利用公式(1)—(3)對白城市2003—2013年的人均生態(tài)足跡、人均生態(tài)承載力與生態(tài)赤字(盈余)進(jìn)行計(jì)算，其中生態(tài)足跡的計(jì)算分為兩部分：(1)生物資源消費(fèi)。因?yàn)榘壮鞘惺侨珖r(nóng)產(chǎn)品基地，很多物資輸送到其他地區(qū)，因此在收集數(shù)據(jù)時(shí)考慮到進(jìn)出口貿(mào)易的調(diào)整，從而使白城市的生物資源消費(fèi)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。主要包括17個(gè)消費(fèi)項(xiàng)，針對耕地、草地、林地和水域4類生產(chǎn)性土地面積，其中耕地：糧食、油料、豬肉、食糖、蔬菜、薯類、豆類、瓜果、酒類；草地：牛肉、羊肉、禽類、蛋類、奶類；林地：茶葉、水果；水域：水產(chǎn)品；(2)能源資源消費(fèi)。白城市礦產(chǎn)資源匱乏，能源資源需要依賴其他地區(qū)，而且2013年以前電力消費(fèi)均為火電。主要包括8個(gè)消費(fèi)項(xiàng)，針對化石燃料用地、建筑用地兩類生產(chǎn)性土地面積，其中：化石燃料用地：原煤、洗精煤、焦炭、原油、汽油、柴油、天然氣；建筑用地：電力。計(jì)算過程略去，計(jì)算結(jié)果見圖1。

圖1　2003-2013年人均生態(tài)足跡、生態(tài)承載力、生態(tài)盈余(赤字)動(dòng)態(tài)變化

從圖1可以看出，白城市2003—2013年人均生態(tài)足跡整體呈現(xiàn)增加態(tài)勢，數(shù)量由2003年的1.392 9 hm2/人增加到2013年的2.967 0 hm2/人，增幅為1.574 1 hm2/人，平均年增長率為11.30%。整體的動(dòng)態(tài)變化分為4個(gè)階段：緩慢降低階段→低速增長階段→高速增長階段→平穩(wěn)階段。2003—2005年，白城市人均生態(tài)足跡變化幅度較小，呈現(xiàn)穩(wěn)中有降狀態(tài)，從2003年的1.392 9 hm2/人降到2005年的1.354 2 hm2/人，降幅僅為0.038 7 hm2/人，下降率為2.78%，年下降率僅為1.39%。2005—2010年，白城市人均生態(tài)足跡變化幅度不大，呈現(xiàn)低速增加狀態(tài)，這期間，從2005年的1.354 2 hm2/人增長到2010年的2.073 8 hm2/人，漲幅為0.719 6 hm2/人，增長率為53.14%，年增長率為10.63%。2010—2011年，白城市人均生態(tài)足跡突然呈現(xiàn)高速增長，兩年間的漲幅達(dá)到0.845 2 hm2/人，年增長率為40.76%。2011—2013年，白城市人均生態(tài)足跡呈現(xiàn)平穩(wěn)變化(小幅度先升后降)狀態(tài)，先由2011年的2.919 0 hm2/人增加到2012年的3.097 3 hm2/人，之后減小到2013年的2.967 0 hm2/人，這階段，整體人均生態(tài)足跡漲幅為0.048 0 hm2/人，增長率為1.64%。

白城人均生態(tài)承載力的變化過程可以分為3個(gè)階段：2003—2009年為低速增長階段，這階段由2003年的1.785 3 hm2/人增加到2009年的2.264 2 hm2/人，漲幅為0.478 9 hm2/人，增長率為26.82%，年增長率為4.47%。2009—2010年為突然加速階段，主要是由于“引嫩入白”和“西部土地整理工程”的大力實(shí)施，導(dǎo)致白城市的耕地面積大幅度增加，進(jìn)而導(dǎo)致其人均生態(tài)承載力增加了0.717 9 hm2/人，增長率達(dá)到31.71%。2010年以后，由于基本農(nóng)田保護(hù)政策和退耕還林、退耕還草政策的持續(xù)有效實(shí)施，白城市人均生態(tài)承載力處于低速增長階段。2003—2011年，白城市處于生態(tài)盈余狀態(tài)，其生態(tài)—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)一直處于可持續(xù)發(fā)展的良好態(tài)勢，這期間，2003—2009年變化平穩(wěn)，2009—2010年人均生態(tài)承載力突然加速，直接導(dǎo)致生態(tài)盈余大幅增加至0.908 3 hm2/人，之后2010—2011年由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展驅(qū)動(dòng)大量化石能源的消費(fèi)，帶動(dòng)人均生態(tài)足跡大幅增加，而人均生態(tài)承載力變化平穩(wěn)，生態(tài)盈余逼近零點(diǎn)0.093 5 hm2/人，2011年后，人均生態(tài)足跡先升后降，于2012年超過人均生態(tài)承載力，出現(xiàn)生態(tài)赤字0.046 8 hm2/人，白城市處于生態(tài)—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)不可持續(xù)發(fā)展的邊緣狀態(tài)。隨著人民生活水平進(jìn)一步提高和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，而區(qū)域生態(tài)承載力的增加額度有限，可以預(yù)見，未來白城市的生態(tài)赤字將進(jìn)一步加大，白城市生態(tài)—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r將會(huì)進(jìn)一步惡化。

3.2白城市人均生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長演進(jìn)關(guān)系

基于環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)模型，應(yīng)用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件，以可比價(jià)格人均GDP為自變量(x)，以人均生態(tài)足跡作為因變量(y)，選用多種類型函數(shù)進(jìn)行回歸模擬，建立人均生態(tài)足跡與人均GDP的演進(jìn)模型，根據(jù)決定系數(shù)和模型檢驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，具體結(jié)果見圖2

圖2　白城市生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長演進(jìn)曲線

如圖2所示，白城市生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長演進(jìn)曲線為三次函數(shù)，不符合經(jīng)典的“倒U型”，而是整體呈現(xiàn)為“勺子型”，即小“正U型”+“倒U型”的左半部分，這期間存在著一個(gè)拐點(diǎn)，對圖2中演進(jìn)方程取一階導(dǎo)數(shù)y′=0，求解得到x1=0.8283，x2=2.6321，對比表1中可比價(jià)格人均GDP數(shù)據(jù)，可知x1在研究時(shí)間內(nèi)，位于2005—2006年?；?003—2013年可比價(jià)格人均GDP，應(yīng)用SPSS 18.0對人均GDP(y)與年份(x)進(jìn)行多種數(shù)學(xué)模型回歸(以2003年為1,2004年為2，其余以此類推)，具體回歸過程略去，優(yōu)選得到回歸方程：y=-0.0020x3+0.0507x2-0.1447x+0.7344 (R2=0.9978，F(xiàn)=1070.3868，p(Sig.)=0.0000)，由回歸方程可以知道當(dāng)人均GDP為2.632 1萬元時(shí)，對應(yīng)時(shí)間為2013—2014年。以上分析說明白城市2003—2013年人均生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長的演進(jìn)關(guān)系分為兩個(gè)時(shí)間段，2003—2005年，人均生態(tài)足跡隨著人均GDP增長呈現(xiàn)微小下降，而且減速逐漸變緩，2006年達(dá)到拐點(diǎn)，之后2006—2013年，人均生態(tài)足跡隨著經(jīng)濟(jì)增長呈現(xiàn)增長狀態(tài)，但是增速逐漸放緩，說明隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)不斷改善的局面，但是在研究時(shí)間段沒有出現(xiàn)拐點(diǎn)，結(jié)合人均GDP模型預(yù)測可知，拐點(diǎn)出現(xiàn)在2014年，說明人均生態(tài)足跡在2014年后將隨著經(jīng)濟(jì)的增長呈現(xiàn)下降走勢。

3.3白城市人均生態(tài)足跡社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素分析

基于公式(6)，應(yīng)用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件，從人口因素、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)狀況、城市化發(fā)展?fàn)顩r以及居民消費(fèi)支出結(jié)構(gòu)6個(gè)方面考慮，以人口數(shù)(P)、可比價(jià)格人均GDP(A)、單位GDP能耗(T)、第二產(chǎn)業(yè)比率(R)、城市化率(U)和恩格爾系數(shù)(En)為驅(qū)動(dòng)因素，以白城市2003—2013年人均生態(tài)足跡為因變量，進(jìn)行社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素分析。

3.3.1降維—因子分析將表1中白城市人均生態(tài)足跡的6個(gè)驅(qū)動(dòng)因素做自然對數(shù)變換后，作為原始變量，基于SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件，利用主成分法，對原始變量做降維—因子分析，根據(jù)結(jié)果，提取出3個(gè)綜合變量FAC1，F(xiàn)AC2，F(xiàn)AC3，具體數(shù)據(jù)見表2—3，由表2可以看出，主成分法提取出的3個(gè)綜合變量能夠解釋92.805 2%的原始變量，由表3可以得到原始變量與綜合變量FAC1，F(xiàn)AC2，F(xiàn)AC3的具體數(shù)量關(guān)系。

表2　主成分分析解釋總方差

表3　主成分分析成分得分系數(shù)矩陣

3.3.2二階段最小二乘回歸分析將白城市人均生態(tài)足跡作自然對數(shù)變換，以其為因變量，將綜合變量FAC1，F(xiàn)AC2，F(xiàn)AC3作為其解釋變量，利用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件，作二階段最小二乘回歸分析，具體結(jié)果如下。

lnef=0.6181+0.2571FAC1-0.0860FAC2+0.1774FAC3

(7)

由公式(7)可知，擬合的模型效果比較顯著，結(jié)合表3和公式(6)，將公式(7)轉(zhuǎn)換得到白城市2003—2013年人均生態(tài)足跡的社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素模型：

ef=1.8554P0.1575A0.1647T1.0500R0.4719U0.0206En0.5885ε

(8)

公式(8)即為白城市2003—2013年人均生態(tài)足跡的多變量非線性STIRPAT社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素模型，其中，人口數(shù)(P)、可比價(jià)格人均GDP(A)、單位GDP能耗(T)、第二產(chǎn)業(yè)比率(R)、城市化率(U)和恩格爾系數(shù)(En)的驅(qū)動(dòng)力指數(shù)分別為0.157 5，0.164 7，1.050 0，0.471 9，0.020 6，0.588 5，其現(xiàn)實(shí)意義為：白城市的人口數(shù)如果增加1%，那么相應(yīng)人均生態(tài)足跡將會(huì)增加0.157 5%，同理，可比價(jià)格人均GDP每增加1%，那么相應(yīng)人均生態(tài)足跡將會(huì)增加0.164 7%；單位GDP能耗每下降1%，那么相應(yīng)人均生態(tài)足跡將會(huì)降低1.050 0%；第二產(chǎn)業(yè)比率每下降1%，那么相應(yīng)人均生態(tài)足跡將會(huì)減少0.471 9%；城市化率每增加1%，那么相應(yīng)人均生態(tài)足跡將會(huì)增加0.020 6%；恩格爾系數(shù)每下降1%，那么相應(yīng)人均生態(tài)足跡將會(huì)下降0.588 5%。

4　結(jié)論與建議

2003—2013年，白城市人均生態(tài)足跡、人均生態(tài)承載力處于同向增加狀態(tài)，但人均生態(tài)足跡增速大于人均生態(tài)承載力，生態(tài)盈余呈逐漸減小狀態(tài)，2012年出現(xiàn)生態(tài)赤字0.046 8 hm2/人，可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r開始惡化；人均生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長的演進(jìn)曲線呈現(xiàn)“勺子型”，2006年達(dá)到第一個(gè)拐點(diǎn)，另一個(gè)拐點(diǎn)將于2014年出現(xiàn)，說明人均生態(tài)足跡在2014年后將隨著經(jīng)濟(jì)增長呈現(xiàn)下降走勢；人口數(shù)、可比價(jià)格人均GDP、單位GDP能耗、第二產(chǎn)業(yè)比率、城市化率、恩格爾系數(shù)為白城市人均生態(tài)足跡的社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素，驅(qū)動(dòng)力指數(shù)分別為0.157 5，0.164 7，1.050 0，0.471 9，0.020 6，0.588 5。

與國內(nèi)相關(guān)研究比較，本研究在研究時(shí)間內(nèi)以生態(tài)盈余為主(2012年有微小生態(tài)赤字)，與絕大部分研究成果不相符合，主要原因有二：(1)白城市是一個(gè)以農(nóng)業(yè)為主的地級市，農(nóng)作物耕作面積較大，再加上國家農(nóng)業(yè)與土地政策的實(shí)施，近年來農(nóng)作物耕作面積持續(xù)增加，造成該區(qū)域“地廣人稀”的狀況；(2)白城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的欠發(fā)達(dá)性，直接影響區(qū)域生產(chǎn)投入與人民消費(fèi)水平的提升。但結(jié)合變化走勢，白城市未來的生態(tài)赤字將會(huì)加大，可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r逐步惡化。由于生態(tài)足跡方法忽視了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性，因而對于制定區(qū)域政策缺乏實(shí)用性，而本研究以白城市為例，在生態(tài)足跡計(jì)算與動(dòng)態(tài)分析之上，實(shí)證了生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長的演進(jìn)關(guān)系，明確了人均生態(tài)足跡的社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素，構(gòu)建了社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素模型，可為制定相關(guān)政策提供重要科學(xué)依據(jù)。另外，由于白城市2003年以前缺乏科學(xué)的統(tǒng)計(jì)資料，導(dǎo)致本研究樣本偏少，可能對研究結(jié)果存在一定影響，以后將持續(xù)研究，進(jìn)一步完善。

為了有效控制生態(tài)足跡，提升區(qū)域自然生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性，結(jié)合本研究相關(guān)結(jié)果，未來白城市應(yīng)該在以下6個(gè)方面采取對策：(1)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局。依靠白城市地理特點(diǎn)，開展精細(xì)化的農(nóng)作物區(qū)劃研究，培育水稻、葵花、綠豆、草原紅牛、奶牛、白鵝等優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，提高單位面積生產(chǎn)性土地產(chǎn)出。降低第二產(chǎn)業(yè)比率，提升第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，如可利用白城市具有區(qū)域優(yōu)勢的草原、濕地等資源，優(yōu)先發(fā)展生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)，減少能源資源消耗，降低生態(tài)足跡，減輕環(huán)境壓力；(2)優(yōu)化能源資源結(jié)構(gòu)。從本研究的結(jié)果來看，白城市人均生態(tài)足跡大幅增長的主要原因是大量化石能源的消費(fèi)，因此在保證經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的同時(shí)，要優(yōu)化能源資源結(jié)構(gòu)，減少化石能源消費(fèi)，開發(fā)清潔能源，減小生態(tài)足跡。白城市具有極為豐富的太陽能、風(fēng)能與生物質(zhì)能資源，應(yīng)該改變舊有的能源消費(fèi)模式，加大這些清潔能源的開發(fā)和利用，如繼續(xù)強(qiáng)化風(fēng)電并網(wǎng)，增加太陽能熱水器、節(jié)能灶的使用比率，開發(fā)利用發(fā)酵、熱解、氣化等生物質(zhì)能利用技術(shù)。另外，建議推廣天然氣替代煤炭、柴油、汽油的使用，可以減少生態(tài)足跡的增長幅度；(3)加快科技投入與轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力速度，提升能源資源利用率，降低單位GDP能耗。白城市應(yīng)大力推廣節(jié)能減排科技手段，推進(jìn)實(shí)施重點(diǎn)領(lǐng)域、行業(yè)的節(jié)能水平，運(yùn)用法律法規(guī)、財(cái)稅以及考核等手段快速推動(dòng)節(jié)能減排，將單位GDP能耗等指標(biāo)納入白城市“十三五”發(fā)展規(guī)劃，在注重規(guī)章制度落實(shí)，強(qiáng)化制度約束力的基礎(chǔ)上，支持和推動(dòng)白城市產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；(4)加強(qiáng)全國生態(tài)保護(hù)與建設(shè)示范區(qū)建設(shè)，發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)。白城市為全國首批生態(tài)保護(hù)與建設(shè)示范區(qū)，應(yīng)該借此優(yōu)勢，大力發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)，如大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，減少農(nóng)業(yè)物質(zhì)投入，增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品的循環(huán)利用和生物質(zhì)的綜合利用水平，如秸稈飼料化技術(shù)、熱解氣化技術(shù)等，既可以減小生態(tài)足跡，又可以減少秸稈焚燒帶來的環(huán)境問題。另外，白城市應(yīng)出臺(tái)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范試點(diǎn)，通過生態(tài)經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)使白城市實(shí)現(xiàn)整體生態(tài)化；(5)加強(qiáng)耕地保護(hù)，制定耕地保護(hù)紅線。白城市應(yīng)加快實(shí)現(xiàn)商品糧基地建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，制定耕地保護(hù)紅線，提升耕地保護(hù)水平，加強(qiáng)建設(shè)“西部土地整理”和“引嫩入白”工程，進(jìn)一步開發(fā)、利用、保護(hù)土地，防止土地退化；(6)控制人口數(shù)量，提高人民生態(tài)文明水平。人口數(shù)是白城市生態(tài)足跡的影響因素之一，但白城市人口總數(shù)在2003—2013年變化幅度較小，近幾年呈現(xiàn)下降趨勢，而且未來存在進(jìn)一步下降的可能，因此，白城市應(yīng)該在響應(yīng)國家政策的情況下，有效控制人口數(shù)量。城市化能夠驅(qū)動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長，但也對生態(tài)環(huán)境有重要影響，因此在加快城市化進(jìn)程中，應(yīng)該加強(qiáng)人民的生態(tài)文明建設(shè)，白城市應(yīng)該出臺(tái)相關(guān)方案，采取相關(guān)策略，加快推動(dòng)生活方式綠色化，優(yōu)化居民消費(fèi)支出結(jié)構(gòu)，倡導(dǎo)人民環(huán)保消費(fèi)、節(jié)約消費(fèi)，實(shí)現(xiàn)生活方式和消費(fèi)模式向勤儉節(jié)約、綠色低碳、文明健康的方向轉(zhuǎn)變。

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Evolution Relationship Between Regional Ecological Footprint and Economic Growth and Its Socioeconomic Driving Factors

WANG Delu1,GAO Biao2

(1.School of Economics and Management,Baicheng Normal University,Baicheng,Jilin 137000,China； 2.School of Geography Science,Baicheng Normal University,Baicheng,Jilin 137000,China)

A case study was conducted in Baicheng City of Jilin Province.Evolution relationship between regional ecological footprint and economic growth,and its socioeconomic driving factors are examined based on calculation and dynamic analysis of regional ecological footprint.The ecological footprint per capita,ecological capacity per capita and ecological deficit (surplus)were calculated based on the ecological footprint models from 2003 to 2013,their dynamic changes were analyzed,and the state of sustainable development was evaluated.Environmental Kuznets Curve (EKC)was used to analyze the evolution relationship between ecological footprint per capita and economic growth.The socioeconomic driving factors of ecological footprint per capita were studied based on STIRPAT model.The results indicate that ecological footprint per capita increased from 1.392 9 hm2per capita in 2003 to 2.967 0 hm2per capita in 2013,and ecological capacity per capita increased from 1.785 3 hm2per capita in 2003 to 3.064 6 hm2per capita in 2013.In the same period,ecological surplus decreased from 0.392 4 hm2per capita in 2003 to 0.097 6 hm2per capita in 2013 because the growth of the former was greater than the latter,and ecological deficit appeared in 2012 which its value was 0.046 8 hm2per capita,the state of sustainable development began to deteriorate.The evolution curve of ecological footprint per capita and economic growth was spoon-shape,and the turning point will appear in 2014,after 2014,ecological footprint per capita will decrease along with the economic growth.Population,comparable price per capita GDP,the unit GDP energy consumption,second industry ratio,urbanization rate,Engel coefficient were the socioeconomic driving factors on ecological footprint per capita,and their driving force indexes were 0.157 5,0.164 7,1.050 0,0.471 9,0.020 6 and 0.588 5,respectively.Baicheng City must take effective measures to optimize the industrial layout and energy structure,increase the strength of input and transformation in science and technology,develop ecological economy,strengthen farmland protection and improve the people′s ecology civilization,and then promote the regional sustainability of natural ecological and socioeconomic.

ecological economics; ecological footprint; economic growth; sustainable development; STIRPAT model; driving factors; Baicheng City

2015-10-28

2015-11-15

吉林省教育廳科技研究項(xiàng)目[吉教科合字(2014)第561號];吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(20120408);國家自然科學(xué)基金(41430857)

王德錄(1962—),男,吉林白城人,講師,碩士,主要從事生態(tài)經(jīng)濟(jì)管理研究。E-mail:bcsygb@126.com

高標(biāo)(1980—),男,吉林白城人,副教授,博士,主要從事土地利用與生態(tài)環(huán)境研究。E-mail: niatgb@126.com

F062.2; X22

A

1005-3409(2016)05-0278-07