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1、对生态模型传承力安全研究.freel2),代表全国全部土地的平均生产力(109J/hm2),Qi表示第i类土地的总生物产量(109J),Si表示第i类土地的生物生产性面积(hm2);表示第i类土地的第k种生物产品产量(kg),表示第i类土地上第k种生物产品的单位热值(103J/kg)。1.1.3产量因子不同区域因气候环境、生产技术和社会经济等差异会导致同类土地生物生产力不同,因此需将省域各类土地平均生产力与同类全国土地平均生产力相比,得到产量因子,从而把省际生物生产性土地而换算成“国家公顷”的标准面积。产量因
2、子的计算公式如下:其中,指j省第i类土地的产量因子,指j省第i类土地的平均生产力(109J/hm2),代表全国第i类土地的平均生产力(109J/hm2),表示j省第i类土地的总产出(109J),表示j省第i类土地的总面积(hm2),Qi表示全国第i类土地的总生物产量(109J),Si表示全国第i类土地的总面积(hm2),代表j省第i类土地的第k种产品的年产量(kg),其他系数如上式(2)中含义一样。1.2“国家公顷”生态足迹模型的计算方法瓦克纳格尔等学者在假设人类能确定资源、能源消费及废弃物数量并折算成相应的
3、不重复的生物生产土地面积等条件成立的基础上,将生态足迹模型概括为三个部分,即生态足迹计算、生态承载力计算和生态盈余/赤字的计算8。1.2.1生态足迹的计算根据生物生产性土地的六大分类,可以将生态足迹的计算概括为生物资源账户、能源资源账户和建设用地账户核算三个方面,其中生物资源账户包括了耕地、林地、草地和水域四类用地,能源资源账户核算用于计算化石燃料用地的生态足迹,建设用地生态足迹的计算方法与其承载力计算方法相同1。(1)生物资源账户。生物资源的生态足迹计算是将不同生物生产性土地的面积通过均衡因子转换成可比较的
4、统一生物生产性面积,其计算方法如式(4)所示。(4)式中,efi为人均生态足迹(nhm2?人-1),i为消费商品及投入的类型,j为土地类型;rj为第j类土地的均衡因子,aai为第j类土地上第i种生物产品转化的人均土地需求面积(hm2?人-1),ci为区域第i类消费品的人均消费量(kg?人-1),epi为第i类消费品的全国平均产量(kg/hm2)。其中,广东省消费品的人均消费量由年人均总生物产量代替,并通过徐中民提出的价值比例换算方法9调整得到人均生态足迹,即按照产品净贸易量占总产量的价值比例扣减对应生物生产性
5、面积。(2)能源消费账户。能源消费账户的生态足迹是通过核算吸收人类经济活动消耗的化石燃料所需的林地面积得到的,在此采用碳汇法计算化石燃料用地的生态足迹,其方法如下10:(5)式中,efc为吸纳化石能源排放CO2的人均土地面积(nhm2?人-1),rc为林地的均衡因子,f为人均CO2的排放量(t),是通过人均标准煤年消耗量与有效氧化系数和单位标准煤的含碳量的乘积计算得到的,其中,有效氧化系数为0.982,单位标准煤含碳量为2.67t11,且人均CO2排放量中只有2/3的CO2被林地吸收,1/3被海洋吸收;ω为每
6、公顷林地所能吸纳的CO2量,根据IPCC的报告显示每公顷林地吸收CO23.67t12。1.2.2生态承载力的计算生态承载力是指区域能够提供的生物生产性土地面积的综合,即可视为区域生态足迹供给量。(6)式中,ecj表示j类土地的人均生态承载力(nhm2?人-1),a为j类土地的人均生物生产性面积(hm2?人-1),rj为j类土地的均衡因子,yj是产量因子。1.2.3生态盈余/赤字的计算将代表区域生物生产性土地面积供给量的生态承载力与代表生物生产性土地面积消费需求量的生态足迹相减,就能得到判断区域生产性土地是否满
7、足消费需求的生态盈余/赤字。(7)式中,ed为人均生态盈余/赤字(nhm2?人-1),ec为人均生态承载力(扣除12%的保留生物多样性用地),ef为人均生态足迹,是生物资源账户、能源消费账户和建设用地账户三类账户人均生态足迹的综合。当ed0时,区域生态系统状态为生态盈余,表明该地区的生态承载力足以承受人类对自然生态系统的消费,区域经济发展为可持续状态;当ed=0时,区域生态系统处于发展均衡状态;当ed0时,区域生态系统状态为生态赤字,说明该地区人均占用资源量超过了自然资源的生态承载能力,区域经济发展为不可持续
8、的状态。2数据整理与计算结果2.1数据整理通过收集和整理,将全国及广东省1996~2008年间农业、林业、畜牧业和渔业的生物产量共计43个项目的动态数据,分别对应于耕地、林地、草地和水域,再按照《农业技术经济手册(修订版)》13的生物产品单位热值统计,将每种生物产品产量转化为能量的形式,并通过上述(2)、(3)式计算得到了历年全国各类土地的均衡因子与广东省的产量因子。其中,把水果对应的生物生产性土地
