第一章引言
1.1、研究背景和研究目的、意义
1.1.1研究背景
全球背景:2013年8月20日,世界自然基金会(WWF)在瑞士格兰德宣布:今天(即8月20日)是地球生态超载日,即人类在2013年8月20曰用完了 2013年地球所能提供的可再生的自然资源总量,在接下来的4个多月里,将进入生态超载阶段,在生态赤字的状态下,人类将透支自然产品和生态服务【1】。
这一报告清晰的揭示出我们所面临的可持续发展问题。众所周知,整个地球的很多资源是有限的,而伴随着人类人口的增长以及获取资源能力的提升,使得资源的需求和供给产生了对立的矛盾。来自联合国人口基金会世界人口报告中的数据,世界人口 10亿、20亿、30亿、40亿、50亿、60亿、70亿的年份分别为1804 年、1927 年、1959 年、1974 年、1987 年、1999 年和 2011 年,短短 210 年内世界人口增长了 7倍,并且每增长10亿人口所经历的时间越来越短,要满足这么多人口的增长,需要有更多的资源,然而地球上很多资源是有限的,我们只能在控制人口和提高能源资源利用效率上下功夫,尽管如此,我们仍然面临着巨大的压力。
我国的背景:建国以来我国人口从6亿增加到目前的13亿,而可耕地由于水土流失却减少了 1/3,也就是说人口增加一倍多,生存空间却减少了 1/3[2]。
改革开放30多年来,我国经历了经济的高速发展,然而这种高速发展却是以高污染、高耗能的粗放方式带动的,是以环境的污染为代价的。资源环境与经济发展之间面临着突出的矛盾,我国的单位GDP能耗平均高出发达国家40%,另据测算我国的石油对外依存度达到60%,铁矿石是57%,铜是70%,招是80%[3]。
此外资源环境问题从新闻报道中也可见一斑,比如雾霾天气、土壤污染、地下水污染、江河水的污染等环境污染新闻层出不穷,成为民众的舆论焦点。与此同时,环境污染也严重烕胁着人们的健康。基于可持续发展的考虑,必须转变经济的发展方式。为此政府工作报告中也把生态文明建设放在了更加突出的位置,坚持资源节约环境友好的基本国策,更加注重可持续发展。
济南背景:作为全国比较重要的经济中心城市,2012年济南市GDP为4803.7亿元,相比较于1978年23.6亿,换算为2012年可比价格为136.8亿,按可比价格实际增长35倍。常住人口 1978年为450万,2012年为609万人,增加159万人,市区人口从186万,增加到299万(不包括长清、章丘),增长113万,增长1.607倍。能源消费2012年为2891万吨标准煤,是1978年850.3万吨的3.4倍;实有耕地从1978年的373.19 T公顷,减小到361.08千公顷,济南市资源消耗增多,生态用地却在减少,生态的供给需求矛盾在不断加剧[4]。另外,2012年空气环境在良好以下的天数高达157天,空气中可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮的浓度分别为0.154mg/m3、0.082mg/m\ 0.049mg/m3,经常进入全国十大污染城市的排名,作为在济南生活的我们也能切实感受到环境污染尤其是大气污染的严重性。因此,济南也面临着可持续发展的突出矛盾。
1.1.2目的及意义
关于全球或国家层面的生态足迹的研究比较全面,但是如果把它作为普遍的标准用来对一个城市生态状况进行评价,则显得不合时宜,因为每个城市有每个城市的生态特点和经济发展状况,基于可持续发展的考虑对一个城市进行评价或提出对策,则需要有针对性的对所要研究的城市进行研究,以期获得有针对性和科学的评价和应对策略。
通过背景的简单分析,济南资源环境与经济发展矛盾的存在毋庸置疑,而要切实掌握其矛盾达到多大的程度,以及未来的发展趋势,需要对其进行客观的定量剖析。生态足迹方法是目前运用比较成熟和广泛的方法,首先通过生态足迹的静态分析,发掘济南所面临的环境资源和可持续发展的种种问题,定量分析不可持续的程度。同时,对济南生态足迹进行动态分析,研究济南过去生态变化状况以及预测未来济南的生态面临的挑战。从而找出问题的根源和解决矛盾的对策,为济南市可持续发展提供有指导意义的借鉴。
1.2、国内外研究现状
生态足迹理论是上世纪90年代初提出的,它将人类的消费和资源消耗标准化为可供测量的土地面积,并且在标准化过程中,资料容易获得,标准化过程的技术清晰,容易理解,计算结果容易比较,因此生态足迹理论成为现今最广泛的研究分析可持续发展的方法。在CKNI中检索生态足迹可达2668条硕博论文,也足见其应用广泛。
1.2.1全球视野的研究
生态足迹理论在上世纪九十年代初由Wackernagel等提出并发展的理论,由于.k述生态足迹理论的种种优点,受到各界的广泛认可,其中包括地球委员会(The Earth Council ),全球尺度的生态足迹研究便是于]997年接受该委员会的资助和委托,由Wackernagel等人提交的《国家生态足迹》(Ecological Footprint ofnations)报告【5】。其它的基于全球的生态足迹研究是世界自然基金会(WWF)的《The Living Reporting》,BP《地球生命力报告》系列,该系列每2年发布一次,报告全球的生态足迹状况。最新的生态足迹发展趋势如下图:
从上图的生态足迹发展趋势可以看出I960年整个人类的生态足迹仅仅只有2/3个地球,到20世纪七十年代,生态的供给和需求基本达到平衡,并且生态足迹保持不断上升的趋势,超过生态承载力,出现生态赤字。到2012年人类每年消耗着大约1.5个地球的生态资源,如果不改变现在的消费方式,人类在2050年之前达到2个地球【7】。可见,整个地球范围人类面临的生态供求状况不断恶化,面临的挑战是巨大的。
1.2. 2国家尺度的研究
国家尺度的生态足迹分析相比于全球尺度的分析,有一个差异,就是国家之间存在着对外贸易,存在着生态足迹的转移。有的国家从外部输入生态资源,因此有的国家尽管生态足迹较高,其所在国的环境资源和经济发展依然保持较好的平衡,其原因便是这种对其他国家的生态资源输入或污染的输出。如美国,其生态足迹消耗远远超过其生态供给,如果按照美国人的生活方式,我们需要4个地球来为我们提供生态资源。但美国依然作为世界经济发展的引擎,经济发展和资源环境保持着良好的平衡。然而,如果将地域的视角放大,作为全球的资源来说,短时期无法从地球外部获得足够的生态资源来支持发展从而不可持续。所以,对国家尺度的可持续考察既要看生态足迹的绝对量,也要分析其与外部的资源交换。这一差异不仅适合于国家的分析同样适合于城市的分析,本文便从这一点出发,既考虑济南市生态足迹的总需求,也同样考虑其生态资源的外部可得性。
对国家尺度生态足迹的研究最早出现在1997年Wackemagel的《国家生态足迹》报告【8】。较早的还有荷兰学者VanVuuran等(2000)对西非的贝宁、亚洲的不丹、南美洲的哥斯达黎加和欧洲的荷兰等有代表性国家的生态足迹进行了计算,利用线性回归分析了时间序列上生态足迹动态变化【9】。Mathis Wackemagel等对北欧的瑞典生态足迹进行分析研究Manfred Lenzen等对大洋洲的澳大利亚生态足迹的分析研究【”】。国内学者对于我国生态足迹的研究也很多。生态足迹首先被杨开忠引入我国【12】,该理论方法不断得到应用和发展,另外计算模型也得到了深化分析,在这一方面张志强等对其进行了介绍【13】;徐中民等计算了中国1999年生态足迹状况,得出1999年中国的人均生态足迹为1.326公顷,而人均生态承载力为0.681公顷,人均生态赤字为0.645公顷i〗4"。,计算得出生态足迹是生态承载力的1.95倍。另外,刘宇辉(2004,2005)核算了中国1961?2001年的生态足迹,用线性回归的方式分析了我国生态足迹的变化规律【15】【16】,此外他还研究了中国生态足迹与可持续发展之间的内在联系,研究认为生态足迹则逐年上升,而生态承载力则逐年下降,人地协调性逐年恶化。研究我国生态足迹时间跨度最长的是陈成忠等,时间从1961年到2005年,跨度达34年,其应用了小波变换的技术,分析了人均生态足迹波动的突变时间以及其影响。2012年WWF发布的《中国生态足迹报道》称中国的生态足迹是生态承载力的两倍。与上述徐中民生态足迹是生态承载力的1.95倍的观点不谋而合。
1.2. 3区域或城市尺度
生态足迹的研究趋势是从宏观到微观的发展过程,对区域或城市的生态足迹和生态承载力的研究因为研究对象的针对性,研究的生态足迹和生态承载力的数量数据更加精确。
比较有代表的研究有Folk等研究欧洲波罗的海沿岸的29个大城市的生态足迹,据经济学家估算,其面积仅为北欧波罗的流域的0.1%,但其生态需求至少要整个波罗的海的75%的生态系统才能够满[17],可见这些地区的生态赤字之大,对贸易的依赖性很强。GSssling利用生态足迹分析法对城市旅游进行研究[18]。
Wackemagel主要研究了渥太华、东京、伦敦等大城市,其研究的结果均表明各个大城市的生态足迹都远远超出了本地的承载能力【19】。我国关于生态足迹在区域和城市的研究,刘金花分析了山东省及十七地市的生态足迹,从空间上反映山东省2002年土地可持续利用状况,并核算了 1990-2002年间山东省生态足迹的变化王海宁对湖南省生态足迹的核算,在核算过程中运用了经济学中的投入产出模型P11;霍颖对江苏省土地承载力进行了动态分析[22]。对于城市的分析大多集中在中国的几个特大城市,如王洪波用改进的生态足迹模型评价分析北京市的生态足迹(2013) P3],他的改进是使用生产量而非消费量作为生态足迹的计量标准,这一观点值得商榷,因为生态足迹是指对人类活动对生态的需求,生产过程和消费过程都会有对生态的需求,而把水资源列入其中以及使用国家公顷,是一个有益的尝试,值得借鉴。郭营武汉城市生态足迹分析和可持续发展状态研究(2009),他对生态足迹做了动态研究并进行了预测。以及刘浩对广州可持续发展定量分析评价及预测研究,他的研究与其它城市进行了横向比较,并进行了动态预测,但没有考虑对本地产生生态压力的生产和消费的区别[24]。
以上是不同区域范围的生态足迹研究现状,而对研究方法的现状则主要集中在以下几个方面:生态足迹的研究是以投入产出模型的方法,如王亚菲、陈长(2009)等便引入了经济学中的经典投入产出模型分析的生态足迹,并对北京市2005年的生态足迹进行了测算Psj,还有王海宁对湖南省生态足迹的测算。徐中民,陈东景等在2003年根据中国及部分省市1999年的GDP数据和生态足迹出具,测算了“万元GDP生态足迹”,借以分析资源利用效益问题,同时提出大范围意义上的“生态足迹多样性指数”和基于生态足迹的发展能力指标[26]。另一种方法是能值分析理论的生态足迹模型,它由张芳恰(2006)首次提出[27],运用此种方法的还有刘晶(2008)对吉林生态安全的研究[28],以及李建(2010)对天津市生态评价的研究[29]。另外运用比较多的研究就是长期时间序列的研究,它克服了静态研究的缺陷,如赵志强,高江波等人(2009)用此模型对广东省1978?2006年生太足迹进行了动态测算[3G]。
1. 3本文的研究内容与方法
1.3.1研究内容
在前人的研究优缺点的基础上,本文以济南为研究对象,利用1996~2012年《济南市统计年鉴》中的数据,运用生态足迹理论模型展开对济南市可持续发展综合、全面的计量分析,主要分析内容如下:
(1)、根据济南市资源环境特点,分析探讨适合计算济南市的生态足迹的计算方法与模型。
(2)、静态分析济南市2012年的生态足迹、生态承载力,进而得出生态赤字或盈余,反映济南市的生态供求状况;另外,利用万元GDP生态足迹分析济南市生态利用效率。
(3)、在检验现在的可持续发展状态之后,本文以大跨度时间序列分析方法进行线性分析,总结其变化的规律,增加对未来的预测,全方位解读济南可持续性。
(4)、在静态和动态的分析济南生态足迹的状况和未来发展趋势之后,根据济南的经济发展和资源状况,提出针对性的对策,实现本文的应用意义。
本文的研究方法:利用统计年鉴中客观数据进行理论和实证研究,以2012年静态数据进行基本的数学统计分析与1996?2012年时间序列数据进行线性回归的方法对济南市生态可持续发展进行深入系统的分析。
1.3.2研究的技术路线
