生態足跡方法及其應用探討

人類進入了21世紀，物質文明空前繁榮，世界經濟也在快速發展，人類比以往任何時候都更加依賴于對自然的需求。但自然資源是有限的，靠過多的攝取自然資源來提升工業化國家的物質標準以及經濟的增長，是難以持續的。人類要實現可持續，就必須生存在生態系統的承載力范圍內[1]。該文對生態足跡法的概念、相關理論以及計算模型應用等進行了闡述、探討。

生態足跡；生態承載力；生物生產性土地面積；生態旅游

1.生態足跡法介紹

生態足跡法的定義。生態足跡法的定義是：任何已知人口（某個個人、一個城市或一個國家）的生態足跡是生產這些人口所消費的所有資源和吸納這些人口所產生的所有廢棄物二者所需要的生物生產性土地的總面積和水資源量。它將人類對自然生態服務的需求轉化為提供這種需求所必需的生物生產性土地面積，并同國家和區域范圍所能提供的這種生物生產性土地面積進行比較，進而判斷人類的生存狀態是否處于生態系統承載力范圍內。

生態足跡法中使用的生物性生產面積的類型。在生態足跡核算中，根據生產力大小差異，生物生產面積主要考慮如下6種類型：化石燃料土地、可耕地、林地、牧草地、建筑用地和海洋。這里我們解釋一下化石燃料用地和海洋用地。

化石燃料土地：人類消費生物化石燃料的同時釋放了大量的CO2，化石燃料土地是人類應該留出用于吸收CO2的土地，我們也應該儲備一定量的土地來補償因化石能源的消耗而損失的自然資本的量。但實際情況是，人們并未留出這類土地。

海洋：目前地球上的海洋面積在366€？08hm2左右，人均為6hm2。其中8.3%的水域（人均為0.5hm2）提供了全海洋95%的生物產品。目前，人類對海洋的開發不斷擴大，而海洋生物產量已接近極限，但人類實際能從海洋中獲取的食物是比較有限的。

生態足跡分析的一個基本假設是：各類土地在空間上是互斥的。也就是說任何不同種類型的土地都不存在一個單位空間內。譬如，一塊地當它被用來修建公路時，它就不可能同時是森林、可耕地、牧草地等。這條“空間互斥性”使得我們能夠對各類生物生產性土地進行加總，從宏觀上反映人類系統對自然系統的總需求。根據數據統計，目前全球人均對各類生產性土地的擁有量分別為：0hm2化石能源地、0.25hm2可耕地、0.6hm2林地、0.6hm2牧草地、0.06hm2建筑用地及0.5hm2海洋面積。考慮到各類土地之間生產力的差異，分別賦予它們1.1、2.8、0.5、1.1、2.8、0.2的權重，然后將上述值加權求和，得到人均擁有約1.8hm2生產性土地的一個結果。根據世界環境與發展委員會（WCED）的報告，至少有12%的生態容量需被保存以保護生物多樣性，這意味著在人均1.8hm2擁有量中需扣除約0.2hm2土地來供給地球上其他生物生存所需。這樣能為人類所使用的土地面積僅剩下1.6hm2/人，這個數值就是全球人均總生態承載力。

生態足跡法的計算模型。由于生態足跡法的理念是將人類對自然生態服務的需求轉化為提供這種需求所必需的生物生產性土地面積，所以該方法的計算是基于以下兩個事實的：人類能夠估計自身消費的大多數資源及其所產生的廢棄物數量；這些資源和廢棄物流能折算成生產和吸納這些資源和廢棄物流的生物生產性土地面積。因此任何特定區域（從一個城市到整個國家甚至整個地球）的生態足跡，就是其上的人口占用的用于生產所消費的資源與服務以及利用現有技術同化其所產生的廢棄物的生物生產性土地的總面積（包括陸地和水域）。具體計算公式如下：

式中：為消費商品和投入的類型；為 種消費商品的平均生產能力；為 種商品的人均消費量；aai為人均i種交易商品折算的生物生產面積；為人口數；為人均生態足跡；為總的生態足跡。計算步驟如下：

分消費項目，計算各主要消費項目的消費量。計算公式為：消費=產出+進口–出口；據各消費項目的平均產量數據，將各消費項目的消費量折算為相應的生物生產性土地面積（）；匯總、加和，計算出生態足跡的大小。由于各種類型的土地單位面積的生物生產能力差異很大，因此在計算生態足跡時，為了使這6類不同的土地面積和計算結果可以比較和加總，要在這幾類不同的土地面積計算結果前分別乘上一個相應的均衡因子，以轉化為可比較的生物生產性土地均衡面積。某類生物生產性土地的均衡因子=全球該類生物生產性土地的平均生物生產力

從以上可以看出，生態足跡是人口數和人均物質消費的一個函數，生態足跡是每種消費商品的生物生產面積的總和。生態足跡量化了人類的生存所必需的真實的生物生產面積，并同國家和區域范圍所能提供的這種生物生產土地面積進行比較，能為判斷一個國家或區域的生產消費活動是否處于當地生態系統承載力范圍內可提供定量依據，進而明確生存的狀態。

2.生態足跡法應用研究

Wackernagel等應用生態足跡模型對世界上52個國家和地區1998年的生態足跡進行了實證計算研究。結果表明，要維持目前的消費水平，每個普通加拿大人有1.9hm2的生態盈余；相應地，普通美國人其人均生態赤字為3.6hm2，所計算的52個國家和地區中的35個國家和地區存在生態赤字，有12個國家和地區的人均生態足跡低于全球人均生態承載力。從全球范圍而言，人類的生態足跡已超過了全球生態承載力的30%。在生態赤字存在的情況下，一個國家要想繼續發展下去，就要通過進口資源或消耗本國資源來維持。從上面的計算結果可以看出，人類對自然生態服務的需求已經超出了自然的供給服務能力，自然資源被耗竭著。

在我國，生態足跡方法也得到了一定的應用，從應用的實例來看，這些地方均出現了生態赤字，表明人類對自然的影響超出了其生態承載力的范圍。那么怎樣才能避免或減小生態赤字呢？一般來說有如下三種方法：提高自然資源單位面積的產量；高效利用現有資源存量；改變人們的生產和生活消費方式，建立資源節約型的社會生產和消費體系。

3.結束語

生態足跡法是人們更好的理解可持續發展的一種直觀的量化方法，還有很多需要完善的地方。比如，生態足跡法只是關于生態方面可持續性的分析方法，要想表明更完整意義上的可持續性，還需與其他能反映社會經濟發展方面的可持續度量指標結合起來，使它們相互補充，如傳統的GDP指標等。

[1]張志強，徐中民，程國棟.生態足跡的概念及計算模型[J].生態經濟，2000.10

[2]Meadows D，Randers J， et al.Limit to Growth [M].New Youk：Uiverse books，1972

[3]Meadows D，Randers J， Beyond the Limit [M].Toronto：McClellandStewartInc，1992