广西北部湾城市群生态承载力研究
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表1 Tab． 1
生物资源生产 性土地类型 耕地 耕地 耕地 耕地 耕地 林地 草地 草地 草地 水域
2． 1
生物资源消费足迹计算
收集 2012 年广西统计年鉴的相关数据， 并结合数据
获取的难易程度， 将 5 类生产性土地对应的生物资源做 以下分类： 耕地类型的生物资源分为粮食、 甘蔗、 棉花、 油料、 蔬菜 5 类； 林地类型的生物资源用水果代表 ； 草地 类型的生物资源用肉类、 奶类、 禽蛋类进行折算表示； 水 域类型则用水产品来表示（ 表 1 ） 。
用地和建筑用地。 化石燃料用地类型的生物资源用煤 炭和石油表示； 建筑用地类型的生物资源用电力表示。 通过折算系数的计算， 整理得到对应的数据（ 表 2 ） 。
4 表 2 中电力的折算系数单位是 GJ /10 kW·h ， 电力 4 消耗量的单位是10 kW · h 。 通过生态足迹的计算公式
可以计算得到 2011 年北部湾耕地的人均足迹为 0． 179 hm ， 林地的人均足迹为 0． 018 hm ， 草地的人均足迹为 0． 621 hm ， 水域的人均足迹为 0． 089 hm 。
： （ 2）
1． 4
采用的相关参数wk.baidu.com
广西北部湾各种消费项目的全球平均产量和全球
［13 ］
EC = N × ec = N × ai × ri × yi ，
ED = EF － EC 。
能源足迹采用王建军等
在 2007 年对河南省可持续发
式中： e c 为人均生态足迹供给； a i 为人均生物生产面积；
y i 为产量因子［2］； E C 为区域内总的生态足迹供给 ； E D 为
进行综合测量， 如果区域的生态足迹需求超过生态承载 力， 就会出现生态赤字； 反之， 则为生态盈余。 生态足迹的计算公式
［8 ］
：
EF = N × ef = N ×
∑（ ri ci / pi ）
。
（ 1）
此理论研究了都市可持续发展问题， 提出建立分散化的
式中： E F 为总的生态足迹； N 为区域内人口数； e f 为人均 生态足迹； r i 为均衡因子
0
引言
北部湾城 市 群 位 于 广 西 南 部， 包 括 南 宁、 钦 州、 北
房屋聚居地和人口密度高但规模小的城市形态的理论， 同时， 建议合理规划公共设施与居住地之间的距离以减 少交通运输所排放的污染物。 我国对生态足迹的研究 始于 20 世纪 90 年代末， 徐中民等
［7 ］
海、 防城港、 玉林和崇左 6 座城市。 城市群区内资源要 素基础相似， 有经济和技术上功能互补的经济系统和空 可以有效地进行区内分工合作以及资源要素的 间结构， 生态系统与经 交流。北部湾经济区作为新兴的经济体， 济建设的矛盾也逐渐出现， 在发展初期处理好生态问题 可以有效避免因发展的盲目性导致的环境问题。 生态 足迹理论从生态供给与生态需求两个方面对可持续发 展情况进行综合测量， 通过计算维持资源消耗和废弃物 消纳所必需的生物生产面积， 并将其与区域范围内能提 供的生物生产面积相比较， 可以判断区域内的生产消费 从而可以准确地评判对 活动是否处于生态承载范围内， 象的可持续发展程度。 生态足迹模型最早由 William 等提出， 并由 Wackernagel 和 Onisto 等人进一步发展完善 年的生态足迹进行了动态分析
2011 年北部湾城市群生物资源消耗情况
全球平均产量 / （ kg． hm － 2 ） 4 373． 488 68 257． 536 2 073． 204 1 738． 477 18 000． 000 10 238． 850 140． 000 502． 000 400． 000 1 078． 000 总的足迹 / hm2 1 351 301． 233 630 239． 568 1 582 091． 648 134 542． 981 492 477． 777 423 582． 726 13 815 714． 285 142 031． 872 307 750． 000 2 044 977． 736
展研究中的相关数据， 能源折算系数采用 Daisy V． MacDonald［14］等对区域资源管理的研究数据。
生态赤字或生态盈余。
1． 3
改进的生态足迹方法
将生态足迹计算中耕地生态足迹、 化石能源地承载
［12 ］
2
北部湾城市群生态足迹分析与计算
北部湾区域供给的生产性土地分为 5 类： 耕地、 森
力的计算方法进行改进 理进行了适当的修正。
， 同时， 对能源消耗账户的处
林、 草地、 水域和建筑用地。 生态足迹主要分为生物资 源生产足迹和能源生产足迹。 生物资源分为农产品、 畜 产品、 林产品和水产品等几大类 （ 表 1 ） 。 能源消费帐户 根据资料分析主要考虑了如下几种： 煤炭、 石油和电力 （ 表 2 ） 。除了将电力的消耗转化为建筑用地面积外， 其 它能源消费均转化为化石燃料生产土地面积， 并依据全 球能源统计使用的发热量折算系数， 将能源消费所消耗 的热量折算成化石燃料土地面积。
［9 ］
； c i 为第 i 种物质的人均消费
量； p i 为第 i 种物质的平均生产力。
收稿日期： 2012 － 07 － 22 ； 修回日期： 2013 － 08 － 03 基金项目： 广西科技大学博士基金项目 （ 11S03 ） 作者简介： 廖志高（ 1977 － ） ， 男， 湖南隆回县人， 教授， 硕士生导
以作为两代人之 间 生 态 资 源 可 持 续 利 用 的 评 价 标 准。 Niccolucci 等［5］运用该模型从地理政治学的角度阐述了 人类追求社会进步导致的一系列社会、 经济、 环境等危 机， 并提出环境性能指标、 环境可持续指标和人类发展
［6 ］ 指标来综合评价一个地区的生态承载力。Holden 运用
折算系数 / （ GJ． 万 t 标准煤 － 1 ） 20 934 43 767 36 消耗量 / 万 t 标准煤 536． 656 157． 595 1 936 600 人均消耗量 / 万 t 标准煤 2． 34E － 05 6． 87E － 06 1． 04E － 05 人均足迹 / hm2 0． 008 0． 003 0． 003 生产性面积类型 化石燃料用地 化石燃料用地 建筑用地
利用生态足迹的计算公式 （ 1 ） ， 可以计算对应的生 态足迹数值。运用 2012 年统计年鉴相关数据可以计算 出北部湾区域 2011 年的耕地复耕指数为 1． 51 ， 修正后
2 的耕地人均面积为 0． 179 /1． 51 = 0． 119 hm 。 利用表 1
2． 2
能源消费足迹计算
能源资源对应的生产性土地类型分别为化石燃料
Account of consumption of biotic resources in urban agglomeration in Beibu Gulf of 2011
生产性土 地代表项目 粮食 甘蔗 棉花 油料 蔬菜 水果 肉类 奶类 禽蛋 水产品 “北部湾 4 + 2 ” 城市群消耗量 / t 5 909 900 43 018 600 3 280 000 233 900 8 864 600 4 337 000 1 934 200 71 300 123 100 2 204 486 人均足迹 / hm2 0． 058 0． 027 0． 068 0． 005 0． 021 0． 018 0． 602 0． 006 0． 013 0． 089
2 2 2 2
第5 期
廖志高， 等： 广西北部湾城市群生态承载力研究 表2 Tab． 2
全球能源足迹 / （ GJ． hm － 2 ） 55 93 1 000
· 101·
2011 年北部湾城市群能源消耗情况
Account of consumption of energy in urban agglomeration in Beibu Gulf of 2011
。 Wackernagel
等对奥地利、 菲律宾和韩国 3 个国家从 1961 年到 1999 ， 指出由于社会工业化 指出生态足迹理论可 程度的不断提高， 人类对生态环境的利用已经远远超过 了可持续发展的限度。Ponthiere
［4 ］
1
1． 1
区域生态足迹分析
生态足迹理论及其计算方法
生态足迹从生态供需两个方面对可持续发展情况
1． 2
生态承载力理论及其计算方法
生态承载力是指区域所能够提供生产性土地的总
（ E师， 博士， 主要从事物流与供应链、 信息技术与决策支持研究， mail） liaozhigao@ 126． com。
和， 由于不同国家或地区的资源禀赋不同， 因此， 单位面 积不同类型的土地生物生产力差异很大。 为了使地区
分类项目 煤炭 石油 电力
（ 1 ） 可以得到表 2 中的数值。 表 2 中 2011 年北部湾化 建筑用地的 石燃料用地的人均生态足迹为 0． 011 hm ，
· 100·
理
［10 ］
地域研究与开发
第 32 卷
之 间 的 生 态 足 迹 具 有 可 比 性， 引入产量因子进行处 。按照世界环境与发展委员会建议， 扣除 12% 的 生物生产面积用于保护生物的多样性， 得到可利用的人 均生态承载力。 生态承载力的计算公式
［11 ］
并以标准煤 一将这些项目回溯到初始产品形态的石油， 为计量单位统一计算热值， 通过将其转化为统一单位的 标准煤并折算成热量单位的焦耳值， 可以计算对应的人 均生态足迹。
［3 ］ ［1 － 2 ］
首先对中国西部地
区 1998 年生态足迹进行了实证分析， 认为提高发展能力 的途径应该是提高生态足迹的多样性， 而且， 减少生态 赤字的措施和提高生态足迹的多样性并不矛盾。 本研究在 Wackernagel 研究的基础上， 对生态足迹 模型中的能源账户计算方法做了一定调整， 以更符合当 地生态资源的实际需求情况。 同时引进灰色关联度分 析法和最短距离系统聚类分析法对北部湾城市群整体 与个体的联系程度进行分析， 划分在结构和功能上具有 协同性与互补性的单元， 为区域内资源合理布局和经济 产业结构跨地域整合提供了对策。 通过计算 2011 年北 部湾城市群的生物资源消耗量和生态承载力， 分析北部 湾地区可持续发展状况， 为北部湾可持续发展战略的制 定与实施提供政策依据。
第 32 卷 第 5 期 2013 年 10 月
地域研究与开发 AＲEAL ＲESEAＲCH AND DEVELOPMENT
Vol． 32 No． 5 Oct． 2013
广西北部湾城市群生态承载力研究
廖志高 ，许明辉
（ 广西科技大学 管理学院 ， 广西 柳州 545006 ） 摘要： 引入区域生态足迹模型评价广西北部湾经济圈生态发展可持续程度 ， 定量分析研究区域土地可持续利 用状况。进一步利用灰色关联度和系统聚类分析方法 ， 对北部湾城市群整体和个体在关联度上进行纵向与横向对 比分析， 划分在结构和功能上相似或互补的单位 。 分析结果表明， 北部湾 2011 年的人均生态足迹赤字达到 0． 373 hm2 ， 说明人类对自然资源的利用已经超过区域土地的承载能力 。建议实行区域合作分工制 ， 明确各自发展方向， 合 理调整产业结构， 调整区域内土地利用结构和功能 ， 提高北部湾区域土地可持续利用能力 。 关 键 词： 生态足迹； 生态承载力； 可持续发展； 北部湾 文献标志码： A 文章编号： 1003-2363 （ 2013 ） 05-0099-06 中图分类号： F293． 2
区域内真实的耕地类生态足迹可利用复耕指数 I c 进行调整， 因此， 生态足迹中所需的耕地面积的计算公 式可以改进为：
A 耕地 =
∑（ ci / pi ） / Ic 。
（ 3）
式中： p i 为第 i 种物质的年平均产量。 通过公式（ 3 ） 计算得到的生态足迹更符合区域的实 更能准确反映区域对资源的需求程度。 际情况， 在处理能源消耗账户中， 通过分析广西 2012 年统计 年鉴， 发现广西主要能源消耗分为煤炭 、 石油、 电力 3 大 类， 考虑到部分数据获取的难度以及传统计算方法中分 配能源项目的不确定性和不完备性， 在本研究中能源账 户处理成煤炭、 石油、 电力三大项目。 由于石油产品可 以进一步加工成燃油、 汽油、 煤油、 柴油等产品， 这里统
生物资源生产 性土地类型 耕地 耕地 耕地 耕地 耕地 林地 草地 草地 草地 水域
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生物资源消费足迹计算
收集 2012 年广西统计年鉴的相关数据， 并结合数据
获取的难易程度， 将 5 类生产性土地对应的生物资源做 以下分类： 耕地类型的生物资源分为粮食、 甘蔗、 棉花、 油料、 蔬菜 5 类； 林地类型的生物资源用水果代表 ； 草地 类型的生物资源用肉类、 奶类、 禽蛋类进行折算表示； 水 域类型则用水产品来表示（ 表 1 ） 。
用地和建筑用地。 化石燃料用地类型的生物资源用煤 炭和石油表示； 建筑用地类型的生物资源用电力表示。 通过折算系数的计算， 整理得到对应的数据（ 表 2 ） 。
4 表 2 中电力的折算系数单位是 GJ /10 kW·h ， 电力 4 消耗量的单位是10 kW · h 。 通过生态足迹的计算公式
可以计算得到 2011 年北部湾耕地的人均足迹为 0． 179 hm ， 林地的人均足迹为 0． 018 hm ， 草地的人均足迹为 0． 621 hm ， 水域的人均足迹为 0． 089 hm 。
： （ 2）
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采用的相关参数wk.baidu.com
广西北部湾各种消费项目的全球平均产量和全球
［13 ］
EC = N × ec = N × ai × ri × yi ，
ED = EF － EC 。
能源足迹采用王建军等
在 2007 年对河南省可持续发
式中： e c 为人均生态足迹供给； a i 为人均生物生产面积；
y i 为产量因子［2］； E C 为区域内总的生态足迹供给 ； E D 为
进行综合测量， 如果区域的生态足迹需求超过生态承载 力， 就会出现生态赤字； 反之， 则为生态盈余。 生态足迹的计算公式
［8 ］
：
EF = N × ef = N ×
∑（ ri ci / pi ）
。
（ 1）
此理论研究了都市可持续发展问题， 提出建立分散化的
式中： E F 为总的生态足迹； N 为区域内人口数； e f 为人均 生态足迹； r i 为均衡因子
0
引言
北部湾城 市 群 位 于 广 西 南 部， 包 括 南 宁、 钦 州、 北
房屋聚居地和人口密度高但规模小的城市形态的理论， 同时， 建议合理规划公共设施与居住地之间的距离以减 少交通运输所排放的污染物。 我国对生态足迹的研究 始于 20 世纪 90 年代末， 徐中民等
［7 ］
海、 防城港、 玉林和崇左 6 座城市。 城市群区内资源要 素基础相似， 有经济和技术上功能互补的经济系统和空 可以有效地进行区内分工合作以及资源要素的 间结构， 生态系统与经 交流。北部湾经济区作为新兴的经济体， 济建设的矛盾也逐渐出现， 在发展初期处理好生态问题 可以有效避免因发展的盲目性导致的环境问题。 生态 足迹理论从生态供给与生态需求两个方面对可持续发 展情况进行综合测量， 通过计算维持资源消耗和废弃物 消纳所必需的生物生产面积， 并将其与区域范围内能提 供的生物生产面积相比较， 可以判断区域内的生产消费 从而可以准确地评判对 活动是否处于生态承载范围内， 象的可持续发展程度。 生态足迹模型最早由 William 等提出， 并由 Wackernagel 和 Onisto 等人进一步发展完善 年的生态足迹进行了动态分析
2011 年北部湾城市群生物资源消耗情况
全球平均产量 / （ kg． hm － 2 ） 4 373． 488 68 257． 536 2 073． 204 1 738． 477 18 000． 000 10 238． 850 140． 000 502． 000 400． 000 1 078． 000 总的足迹 / hm2 1 351 301． 233 630 239． 568 1 582 091． 648 134 542． 981 492 477． 777 423 582． 726 13 815 714． 285 142 031． 872 307 750． 000 2 044 977． 736
展研究中的相关数据， 能源折算系数采用 Daisy V． MacDonald［14］等对区域资源管理的研究数据。
生态赤字或生态盈余。
1． 3
改进的生态足迹方法
将生态足迹计算中耕地生态足迹、 化石能源地承载
［12 ］
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北部湾城市群生态足迹分析与计算
北部湾区域供给的生产性土地分为 5 类： 耕地、 森
力的计算方法进行改进 理进行了适当的修正。
， 同时， 对能源消耗账户的处
林、 草地、 水域和建筑用地。 生态足迹主要分为生物资 源生产足迹和能源生产足迹。 生物资源分为农产品、 畜 产品、 林产品和水产品等几大类 （ 表 1 ） 。 能源消费帐户 根据资料分析主要考虑了如下几种： 煤炭、 石油和电力 （ 表 2 ） 。除了将电力的消耗转化为建筑用地面积外， 其 它能源消费均转化为化石燃料生产土地面积， 并依据全 球能源统计使用的发热量折算系数， 将能源消费所消耗 的热量折算成化石燃料土地面积。
［9 ］
； c i 为第 i 种物质的人均消费
量； p i 为第 i 种物质的平均生产力。
收稿日期： 2012 － 07 － 22 ； 修回日期： 2013 － 08 － 03 基金项目： 广西科技大学博士基金项目 （ 11S03 ） 作者简介： 廖志高（ 1977 － ） ， 男， 湖南隆回县人， 教授， 硕士生导
以作为两代人之 间 生 态 资 源 可 持 续 利 用 的 评 价 标 准。 Niccolucci 等［5］运用该模型从地理政治学的角度阐述了 人类追求社会进步导致的一系列社会、 经济、 环境等危 机， 并提出环境性能指标、 环境可持续指标和人类发展
［6 ］ 指标来综合评价一个地区的生态承载力。Holden 运用
折算系数 / （ GJ． 万 t 标准煤 － 1 ） 20 934 43 767 36 消耗量 / 万 t 标准煤 536． 656 157． 595 1 936 600 人均消耗量 / 万 t 标准煤 2． 34E － 05 6． 87E － 06 1． 04E － 05 人均足迹 / hm2 0． 008 0． 003 0． 003 生产性面积类型 化石燃料用地 化石燃料用地 建筑用地
利用生态足迹的计算公式 （ 1 ） ， 可以计算对应的生 态足迹数值。运用 2012 年统计年鉴相关数据可以计算 出北部湾区域 2011 年的耕地复耕指数为 1． 51 ， 修正后
2 的耕地人均面积为 0． 179 /1． 51 = 0． 119 hm 。 利用表 1
2． 2
能源消费足迹计算
能源资源对应的生产性土地类型分别为化石燃料
Account of consumption of biotic resources in urban agglomeration in Beibu Gulf of 2011
生产性土 地代表项目 粮食 甘蔗 棉花 油料 蔬菜 水果 肉类 奶类 禽蛋 水产品 “北部湾 4 + 2 ” 城市群消耗量 / t 5 909 900 43 018 600 3 280 000 233 900 8 864 600 4 337 000 1 934 200 71 300 123 100 2 204 486 人均足迹 / hm2 0． 058 0． 027 0． 068 0． 005 0． 021 0． 018 0． 602 0． 006 0． 013 0． 089
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第5 期
廖志高， 等： 广西北部湾城市群生态承载力研究 表2 Tab． 2
全球能源足迹 / （ GJ． hm － 2 ） 55 93 1 000
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2011 年北部湾城市群能源消耗情况
Account of consumption of energy in urban agglomeration in Beibu Gulf of 2011
。 Wackernagel
等对奥地利、 菲律宾和韩国 3 个国家从 1961 年到 1999 ， 指出由于社会工业化 指出生态足迹理论可 程度的不断提高， 人类对生态环境的利用已经远远超过 了可持续发展的限度。Ponthiere
［4 ］
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1． 1
区域生态足迹分析
生态足迹理论及其计算方法
生态足迹从生态供需两个方面对可持续发展情况
1． 2
生态承载力理论及其计算方法
生态承载力是指区域所能够提供生产性土地的总
（ E师， 博士， 主要从事物流与供应链、 信息技术与决策支持研究， mail） liaozhigao@ 126． com。
和， 由于不同国家或地区的资源禀赋不同， 因此， 单位面 积不同类型的土地生物生产力差异很大。 为了使地区
分类项目 煤炭 石油 电力
（ 1 ） 可以得到表 2 中的数值。 表 2 中 2011 年北部湾化 建筑用地的 石燃料用地的人均生态足迹为 0． 011 hm ，
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理
［10 ］
地域研究与开发
第 32 卷
之 间 的 生 态 足 迹 具 有 可 比 性， 引入产量因子进行处 。按照世界环境与发展委员会建议， 扣除 12% 的 生物生产面积用于保护生物的多样性， 得到可利用的人 均生态承载力。 生态承载力的计算公式
［11 ］
并以标准煤 一将这些项目回溯到初始产品形态的石油， 为计量单位统一计算热值， 通过将其转化为统一单位的 标准煤并折算成热量单位的焦耳值， 可以计算对应的人 均生态足迹。
［3 ］ ［1 － 2 ］
首先对中国西部地
区 1998 年生态足迹进行了实证分析， 认为提高发展能力 的途径应该是提高生态足迹的多样性， 而且， 减少生态 赤字的措施和提高生态足迹的多样性并不矛盾。 本研究在 Wackernagel 研究的基础上， 对生态足迹 模型中的能源账户计算方法做了一定调整， 以更符合当 地生态资源的实际需求情况。 同时引进灰色关联度分 析法和最短距离系统聚类分析法对北部湾城市群整体 与个体的联系程度进行分析， 划分在结构和功能上具有 协同性与互补性的单元， 为区域内资源合理布局和经济 产业结构跨地域整合提供了对策。 通过计算 2011 年北 部湾城市群的生物资源消耗量和生态承载力， 分析北部 湾地区可持续发展状况， 为北部湾可持续发展战略的制 定与实施提供政策依据。
第 32 卷 第 5 期 2013 年 10 月
地域研究与开发 AＲEAL ＲESEAＲCH AND DEVELOPMENT
Vol． 32 No． 5 Oct． 2013
广西北部湾城市群生态承载力研究
廖志高 ，许明辉
（ 广西科技大学 管理学院 ， 广西 柳州 545006 ） 摘要： 引入区域生态足迹模型评价广西北部湾经济圈生态发展可持续程度 ， 定量分析研究区域土地可持续利 用状况。进一步利用灰色关联度和系统聚类分析方法 ， 对北部湾城市群整体和个体在关联度上进行纵向与横向对 比分析， 划分在结构和功能上相似或互补的单位 。 分析结果表明， 北部湾 2011 年的人均生态足迹赤字达到 0． 373 hm2 ， 说明人类对自然资源的利用已经超过区域土地的承载能力 。建议实行区域合作分工制 ， 明确各自发展方向， 合 理调整产业结构， 调整区域内土地利用结构和功能 ， 提高北部湾区域土地可持续利用能力 。 关 键 词： 生态足迹； 生态承载力； 可持续发展； 北部湾 文献标志码： A 文章编号： 1003-2363 （ 2013 ） 05-0099-06 中图分类号： F293． 2
区域内真实的耕地类生态足迹可利用复耕指数 I c 进行调整， 因此， 生态足迹中所需的耕地面积的计算公 式可以改进为：
A 耕地 =
∑（ ci / pi ） / Ic 。
（ 3）
式中： p i 为第 i 种物质的年平均产量。 通过公式（ 3 ） 计算得到的生态足迹更符合区域的实 更能准确反映区域对资源的需求程度。 际情况， 在处理能源消耗账户中， 通过分析广西 2012 年统计 年鉴， 发现广西主要能源消耗分为煤炭 、 石油、 电力 3 大 类， 考虑到部分数据获取的难度以及传统计算方法中分 配能源项目的不确定性和不完备性， 在本研究中能源账 户处理成煤炭、 石油、 电力三大项目。 由于石油产品可 以进一步加工成燃油、 汽油、 煤油、 柴油等产品， 这里统