1研究方法与数据来源
1.1生态足迹模型生态足迹的模型可以衡量人们对于自然界为人们提供的生命支持服务以及人们利用资源的程度，并计算出自然资本供求之间的差距，从而反映了人们的生产消费活动对自然环境造成的压力以及利用资源的程度，用来揭示一个国家或地区人们生存以及发展需要面临的危机和该地区的潜力。生态足迹方法的一系列指标都是基于“生物生产性土地面积”这一概念，从而对人类的大部分生产和生活消耗进行衡量的［5］。生态足迹的数学模型如下:EF=N*ef=N*∑Gi=1(ri·G/pi)(1)式中:EF为总生态足迹，N为人口数，ef为人均生态足迹，i为消费品和投入的类型，j为生物生产面积类型，ci为i种商品的人均消费量，pi为i种消费商品的全球平均产量，rj为均衡因子，根据文献［5］计算时的取值，分别为:耕地和建筑用地为2.8，草地为0.5，林地和化石燃料用地为1.1，水域为0.2。1.2生态承载力计算生态承载力是指区域实际提供给人类的资源与产品，折合为所有生物生产土地面积(包括水域)总和，计算公式如下:EC=N*ec=N*∑Gj=1(a*i*ri*yj)(2)式中:EC为总生态承载力;N为人口数，ec为人均生态承载力，j为生物生产性土地类型，aj为人均生物生产性土地面积，rj为均衡因子，yj为产量因子。其中yj采用文献［5］中计算时的取值，分别为:耕地和建筑用地为1.66，草地为0.19，林地为0.91，水域为1，化石燃料用地为0。1.3万元GDP生态赤字(盈余)指标万元GDP生态赤字(盈余)指标综合考虑了人类活动对自然资源的生态需求和生态系统对自然资源的生态承载能力。该指标能够较全面的反映区域系统的生态经济状况。计算公式如下:W=(EF－EC)/GDP(3)式中:W为万元GDP生态赤字(盈余)，EF为国家或区域生态足迹，EC为国家或区域生态承载力。1.4生态经济系统协调发展能力指标1.4.1生态足迹多样性指数。衡量生态足迹多样性通常采用生态足迹多样性指数，是指以不同土地类型的面积作为测算生态经济系统多样性的指标。若生态经济系统中生态空间占用的分配越近平等，对于给定系统组分的生态经济系统来说多样性越高，系统就越稳定。生态多样性公式［2］为:Z=－∑Gj=1pi*lnpi(5)式中:Z为生态足迹多样性指数，Pj为j类土地的生态足迹在总生态足迹中所占的比例。1.4.2生态经济系统协调发展能力。发展能力可由生态足迹乘以从生态足迹多样性指数得到，其公式［2］可以表述为:H=ef*Z=ef*(－∑Gj=1pi*lnpi(6)式中:H为生态经济系统协调发展能力，ef为国家或地区的人均生态足迹，Z为生态足迹多样性指数。1.5数据来源根据生态足迹模型的基本原理与计算方法，数据主要采用2001－2011年的《新疆维吾尔自治区统计年鉴》，运用生态足迹模型及协调发展力等指标，从时序上分析新疆生态经济协调状态及发展能力的变化。
2计算结果分析
2.1新疆生态足迹与承载力动态变化分析2.1.1总体生态足迹及生态承载力动态变化分析。根据公式(1)、(2)，计算新疆2000–2010年生态足迹与生态承载力，计算结果见表1所示。2000–2010年新疆生态足迹总体呈上升趋势，从5.056×107hm2上升到10.101×107hm2，增长了2倍，尤其是在2002年以来上升速度有所加快，表明西部大开发战略的实施及2002年新疆提出实现新型工业化以来，新疆经济发展对资源需求加大;同期总的生态承载力状况呈波动变化，2000–2003年呈下降趋势，之后便缓慢上升，总体仅上升了0.47%。与生态足迹相比形势不容乐观，表明在生态保护及环境治理方面仍有很大调整空间。从二者比较看，生态足迹增长较生态承载力增长快，生态始终处于赤字状态且有逐年增加的趋势，2010年比2000年生态赤字增加了近4倍。而环境承受能力与之相比较弱，主要原因在于由于干旱缺水加上荒地开垦，以及多年不合理的农作灌溉、耕作制度、不变的作物种植和对土地的化肥、农药投入加大，造成水土流失严重，土地质量下降，土壤盐渍化问题凸显，生物多样性退化。另外从近年来新疆对环境治理的投资占GDP比例看，平均维持在1.54%的水平，2003–2007年投资呈下降趋势，投资力度减小，环境治理与保护力度始终滞后于产业发展速度，说明环境保护与治理的意识也并不是很强，经济发展中的资源环境约束日益加剧。2.1.2人均生态足迹及生态承载力动态变化分析。由表1的计算结果可知，2000–2010年新疆人均生态足迹呈现出上升的趋势，从2000年的2.734hm2攀升到2010年的4.63hm2，表明新疆在经济快速发展的同时，人均生态足迹的需求越来越大，对生物消费量呈明显的增加趋势。同期新疆人均生态承载力则呈下降趋势，由2000年的1.709hm2下降到2010年的1.456hm2，人均生态赤字不断加剧，增长了3.1倍，说明新疆资源环境承载力在不断减弱，生态环境质量下降，环境负荷加重。2.1.3各生产性土地生态足迹及生态承载力动态变化分析。从各土地的生态足迹看(见图1)，2000－2010年人均化石燃料用地和可耕地的生态足迹呈上升趋势，其中前者上升最快，从1.065hm2增加至2.507hm2，增加了2.35倍，年均增加12.3%;林地和草地的生态足迹变化则呈先上升后下降状态;水域和建筑用地的人均生态足迹在保持平稳基础上略有上升。从各用地生态足迹所占比重的变化趋势看，新疆化石燃料用地和牧草地的生态足迹所占比重从2000年到2007年一直较大，且有上升趋势，二者最大比重为2007年的70%;2008年以后，可耕地生态足迹比重超越牧草地跃居第二位，且与化石燃料用地的生态足迹比重高达76%，其中化石燃料用地比重由39%上升为54%;而林地、水域和建设用地的生态足迹比重一直较小，且增长幅度也较小。可见，新疆经济快速发展主要有赖于对化石能源的高需求，主要用于发展第二产业，尤其是重工业的发展;从统计数据来看，第二产业占GDP比重的增加速度要慢于化石燃料用地生态足迹的比重;与此同时新疆因人口的增加及牧民定居工程，对耕地的消费需求增加，同时居民的消费结构也发生着变化，消费需求逐渐从畜牧业转为粮食瓜果。也就是说新疆现有的产业结构不合理，进而反映出资源配置的不合理和发展方式有缺陷，产业结构亟待优化。从生态承载力构成来看(见图2)，各类用地承载力均呈下降趋势，其中可耕地生态承载力下降最为明显，从2000年的1.047hm2下降到2010年的0.879hm2，这主要和新疆的城市化和工业化发展占用耕地以及生态退耕有关。近年来，自治区在国家政策引导下加大了生态退耕实施力度，这是耕地减少的主要原因。据统计，2000年以来新疆退耕还林面积达21.72万hm2，不过新疆耕地总量上减少较小，从2000年的416.4万hm2到2010年的412.5万hm2，主要依靠大量土地开发未利用地对耕地进行补充，当中存在盲目开荒现象，部分因开荒后缺水，导致次生盐渍化、沙化而弃耕撂荒，虽然总量上能基本保证，但质量上有所下降，近几年草原退化有所缓和，但土地沙化较为严重。林地承载力位居耕地之后，自1999年以来新疆工程造林绿化75.6万hm2，这一措施的实施，对加快新疆生态环境建设，对绿洲生态环境良性循环无疑有着十分重要的作用，使绿洲生态环境质量有所改善，但绿洲－荒漠过渡带以及农－牧交错带的部分区域生态环境质量仍呈恶化趋势。草地承载力较小，主要在于传统放牧方式与超载放牧导致草地退化严重，退化面积呈逐年增加趋势，据资料显示，1980年退化面积为466.67万hm2，2007年增加到4580万hm2，相应的草地退化率由5.83%上升为80%。近两年政府加大对草场的治理，草地退化趋势有所减缓，但生态恢复仍旧困难［14］。水域用地承载力最小，主要是新疆特殊的地域及水资源短缺的禀赋所造成。按照各类用地所占生态承载力比重大小看，2010年为“可耕地＞林地＞建设用地＞草地＞水域”，可耕地和林地对生态承载力的贡献较大，对新疆的生态环境建设起着重要作用。以上分析说明新疆的生态环境供给能力总体上是下降的，将对新疆经济的可持续发展起到制约作用。综合生态足迹与承载力状况分析各土地类型的生态赤字情况，林地除个别年限为赤字，总体上为生态盈余，建筑用地一直呈盈余状态，但两类用地盈余有缓慢下降趋势;可耕地由2000年的生态盈余转为2007年的生态赤字;其他类型用地均呈赤字状态，尤其是化石燃料用地赤字最大，由2000年的1.06hm2上升到2010年的2.51hm2，其次草地的生态赤字也较大，自2003年以来赤字逐渐增加，随后开始减小。2.2万元GDP生态赤字(盈余)动态变化分析根据公式(3)计算新疆万元GDP生态赤字(盈余)水平，计算结果见图3所示。2000年以来，新疆一直处于万元GDP生态赤字水平，尤其是2002–2007年间，这期间新疆生态承载力下降较为显著，虽然经济发展过程中由于科技水平不断提高，资源利用效率有所提高，使得万元GDP生态足迹也呈下降趋势，但万元GDP生态足迹始终高于其生态承载力。也就是说新疆经济发展对资源的消耗较大，经济发展效率较低，经济发展方式粗放，这种发展方式使得生态系统的协调性逐渐弱化。2.3生态经济系统协调发展能力动态分析根据划分的6种生物生产性土地类型，利用公式(5)、(6)对新疆生态足迹多样性和协调发展能力指标进行计算，结果见图4。从图4中可以看出，新疆生态足迹多样性指数处于较低水平，且略微下降，说明土地利用多样化程度还较低，使得生态经济系统的稳定性提升速度较为缓慢，进而反映出新疆的产业结构调整效果不是很明显，结构稳定性差，生态经济系统协调性不高。生态经济系统协调发展能力从2000年的3.53上升为2010年的5.38，在波动中较缓和递增，但由计算公式(6)可知这种增加主要源于生态足迹的拉动，主要体现在煤炭、石油、天然气及其他矿产资源的开采和初加工等方面，产业发展陷入高投入、高消耗、低产出、低效益的境况，这种主要靠大量消耗能源和自然资源的粗放式经济增长方式正面临着资源与环境双重约束的严峻挑战。
3结论及建议
新疆是我国生态环境脆弱地区之一，其产业发展对该地区的资源环境影响较为密切，为此，本文基于生态足迹模型基础上研究分析新疆生态经济系统协调发展能力状况，得出以下结论:(1)新疆环境质量不容乐观。随着经济的发展，恶劣的自然条件和人为活动加大了生态环境的压力。新疆长期处于生态赤字状态，且有不断恶化趋势，说明这种不合理的产业结构及消费模式对生态环境所产生的负面效应日益加剧，环境治理虽取得一定进展，但长期积累的结构性矛盾一时难以解决，环保投资不足，生态环境仍呈现部分改善与局部恶化并存的态势，使环保工作形式严峻。为此，应正确树立环保意识，应尽可能加大土地的生态服务功能，虽然新疆的自然条件对各类用地的生产力有一定的限制，可利用环保援疆的机遇，加大资源环境修复资金与管理方面的支持，进一步贯彻落实国家退耕还林、还草政策，加强草场、林场管理，合理规划防风固沙、保持水土的林草体系，提高林地、耕地和草地的生产力，进而提高当地生态系统的综合生态承载力。(2)新疆资源消耗强度大且利用效率低。新疆资源利用效率虽有不断提高的趋势，但依然处于较低水平，产业发展对资源的依赖性较强。从各类用地的生态足迹看，化石能源用地的生态足迹上升速度较快，进一步验证了经济发展对该类资源的消费需求过旺，而这些资源主要为不可再生资源，其生态承载力增加空间十分有限，因此需要进行技术创新，提高资源利用率，各地区加强对口省市的技术支持，大力发展循环经济及生态产业。(3)新疆生态经济系统协调度不高。由于新疆自身生态环境脆弱敏感，加上新疆正处于工业化发展初期阶段，生态环境所受的压力进一步增强，生态经济系统的协调性较弱，这样脆弱的生态环境对绿洲经济发展来说是十分严峻的，给今后的经济发展造成很大压力，因此，经济发展急需转型。加快新疆重工业由以原材料、初级产品为主导向提高产业科技含量，延长产业链，增加产品的附加值等方面转型，经济发展方式由粗放式向节约集约式转型，资源配置上由劳动密集型和资源依赖性向资金密集型和技术密集型转型，进而实现新疆经济与资源环境的协调发展并最终实现经济的可持续发展。
作者：张风丽 龚新蜀 单位：石河子大学经济与管理学院
