基于生態(tài)足跡法的可持續(xù)發(fā)展測度研究

摘 要：生態(tài)足跡分析法作為一種衡量自然資源可持續(xù)利用狀態(tài)的量化評價工具，它將人類生存和發(fā)展所消耗的資源和吸納這些生存發(fā)展產(chǎn)生的廢物折合成統(tǒng)一的生物生產(chǎn)面積，并與人類實際擁有的土地面積比較，判斷人類活動是否處于生態(tài)系統(tǒng)的承載力范圍之內(nèi)。通過將自然資源的擁有和占用進行土地面積折算，生態(tài)足跡分析可以簡潔但清晰地反映城市自然資源的綜合利用情況，在全球、區(qū)域等不同層面建立可持續(xù)發(fā)展的比例尺度，并將評估結(jié)論轉(zhuǎn)化為城市土地利用的空間分配，建立生態(tài)約束與規(guī)劃方案的良好銜接，為土地利用總體規(guī)劃、城市規(guī)劃、區(qū)域規(guī)劃提供良好的生態(tài)指標。

關(guān)鍵詞：生態(tài)足跡； 生態(tài)承載力； 生態(tài)赤字/盈余； 上海市； 可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號：F224 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2013）04-136-002

一、引言

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，資源能否可持續(xù)利用、社會生產(chǎn)力與生態(tài)環(huán)境能否相互適應，越來越成為當今社會關(guān)注的焦點。如何量化區(qū)域可持續(xù)發(fā)展程度則成為解決經(jīng)濟環(huán)境和諧發(fā)展的有效途徑。而生態(tài)足跡既能夠反映出個人或地區(qū)的資源消耗強度，又能夠反映出區(qū)域的資源供給能力和資源消耗總量，也揭示了人類持續(xù)生存的生態(tài)閾值。它通過相同的單位比較人類的需求和自然界的供給，使可持續(xù)發(fā)展的衡量真正具有區(qū)域可比性。同時，通過生態(tài)足跡需求與自然生態(tài)系統(tǒng)的承載力進行比較，還可以定量的判斷某一國家或地區(qū)目前可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)，以便對未來人類生存和社會經(jīng)濟發(fā)展做出科學規(guī)劃和建議。

近年來，在以Wackernagel為代表的“加拿大生態(tài)足跡小組”的努力下，該方法正以其較為科學、完善的理論基礎(chǔ)、形象明了的概念框架、精簡統(tǒng)一的指標體系以及方法本身的普適性而開始流行。本作品選取經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)布局矛盾較為突出的上海市作為案例，旨在進一步明確區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要性，并為區(qū)域未來經(jīng)濟與環(huán)境和諧發(fā)展提供有效的定量分析和科學指導，同時，也為國內(nèi)各大城市未來規(guī)劃提供一個參考。

二、生態(tài)足跡分析法的計算

1.方法優(yōu)勢分析

生態(tài)足跡法通過將自然資源的擁有和占用進行土地面積折算，生態(tài)足跡分析可以簡潔但清晰地反映城市自然資源的綜合利用情況，在全球、區(qū)域等不同層面建立可持續(xù)發(fā)展的比例尺度，并將評估結(jié)論轉(zhuǎn)化為城市土地利用的空間分配，建立生態(tài)約束與規(guī)劃方案的良好銜接。生態(tài)足跡法的測算數(shù)據(jù)易于獲取，操作簡便，工作量小，并且具有良好的可比性。因此，生態(tài)足跡的計算必須基于一定的假設(shè)：人類消耗的資源能源以及產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量可以被估計并且折算成相應的生物生產(chǎn)性面積，而環(huán)境提供的生態(tài)承載力也可以用生物生產(chǎn)性土地面積表示，二者基于一定標準可以相互比較。

2.計算步驟

2.1生態(tài)足跡的計算。

生態(tài)足跡（生態(tài)足跡需求）計算模型如下：

fe=rjΣai=rjΣ（Ci/Pi）

式中，fe為人均生態(tài)足跡，hm2/人；Ci為i種商品的人均消費量；Pi為i種商品的平均產(chǎn)量；ai為i種交易商品折算的人均生物生產(chǎn)性土地面積，hm2；i為消費商品和投入的類型數(shù)；rj為均衡因子；j為生物生產(chǎn)性土地類型數(shù)。

以上海市2010年為例：

（1）生物資源生態(tài)足跡需求量的計算。

（2）能源資源生態(tài)足跡需求量的計算。

能源消費的生態(tài)足跡是根據(jù)上海市統(tǒng)計年鑒資料處理成煤炭和電力，其中焦炭、燃料油、汽油、熱力、煤油和原油等能源都折算成煤炭。

（3）人均生態(tài)足跡需求量計算。

2.2生態(tài)承載力的計算。

區(qū)域總生態(tài)承載力計算公式為：

ce=Σ（bjrjyj）

式中，ce為人均生態(tài)承載力，hm2/人；bj為人均生物生產(chǎn)性土地面積，hm2；yi為產(chǎn)量因子；j同上。

以上海市2010年為例：

生態(tài)足跡供給反映全市的資源供給能力，產(chǎn)量因子是比較全市各類型土地生產(chǎn)力與全球平均生產(chǎn)力所得，耕地采用糧食產(chǎn)量；林地采用原木產(chǎn)量；水域采用水產(chǎn)品產(chǎn)量；因建筑用地均為占用生產(chǎn)力較高的耕地面積，所以采用耕地的產(chǎn)量因子；上海市無大面積草地分布，這里對草地不予考慮。

利用3.3.2公式計算得到上海市年生態(tài)足跡供給，而最終可供使用的生態(tài)承載力應在此基礎(chǔ)上扣除12%的面積作為生物多樣性保護面積。

2.3生態(tài)赤字/生態(tài)盈余的計算。一個地區(qū)的生態(tài)承載力小于生態(tài)足跡時，其差值為生態(tài)赤字，表示該地區(qū)人均占用資源量超過了生態(tài)容量。要滿足其人口在現(xiàn)有生活水平下的消費需求，該地區(qū)要么從地區(qū)之外進口欠缺的資源以平衡生態(tài)足跡，要么通過消耗自然資本來彌補收入供給流量的不足。這均表明該地區(qū)發(fā)展模式處于相對不可持續(xù)狀態(tài)，其不可持續(xù)的程度用生態(tài)赤字來衡量。

與之對應，一個地區(qū)的生態(tài)承載力大于生態(tài)足跡時，其差值為生態(tài)盈余。表明該地區(qū)的生態(tài)容量足以支持其人類負荷，表示人均占用資源量仍在生態(tài)承載力允許的范圍之內(nèi)，地區(qū)內(nèi)自然資本的收入流大于人口消費的需求流，地區(qū)自然資本總量有可能得到增加，地區(qū)的生態(tài)容量有望擴大，該地區(qū)消費模式具有相對可持續(xù)性，該值定量化反應了地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展程度。

以上海市2010年為例：

三、生態(tài)足跡法分析及結(jié)論

1.上海市生態(tài)足跡分析

表6上海市與國內(nèi)外主要國家省市的生態(tài)足跡與生態(tài)承載力比較

從上海市2010年生態(tài)足跡模型計算結(jié)果來看，上海市人均生態(tài)足跡為4.28hm2/人，生態(tài)承載力為0.26hm2/人，生態(tài)赤字高達4.02hm2/人。上海市要保持現(xiàn)有的生活水準，必須通過國內(nèi)外貿(mào)易，從其他經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)輸入資源能源，從而彌補自身所存在的生態(tài)赤字。并且在上海市各種土地類型構(gòu)成中，化石能源用地所占比例最大；牧地和水域的生態(tài)足跡較小，這將有利于森林和水域的保護。此外，與其他國家或城市進行比較，上海市人均生態(tài)足跡高于全國水平，但比經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)或國家要低很多。

從上海市生態(tài)空間供給來看，除生物多樣性保護占用生態(tài)空間外，基本上由耕地和水域供給。但根據(jù)歷年上海市統(tǒng)計年鑒資料，上海市耕地面積正在逐年減少，水域面積也在逐年降低，這直接導致了上海市人均生態(tài)承載力的降低。從上海所處的地理位置來看，上海地處長江三角洲地帶，由于我國東部地區(qū)的沿海城市一般是地少人多，人均生態(tài)承載力很小。與其他國家或城市進行比較，上海的人均生態(tài)承載力遠低于全國水平和世界平均水平，尤其與發(fā)達地區(qū)或國家相比仍有較大差距。

上海市2010年人均生態(tài)赤字高達4.02hm2/人，遠高于全國平均水平，屬于人均水平虧缺較高的區(qū)域，這也從側(cè)面反映了上海市的經(jīng)濟發(fā)展較快。但這種經(jīng)濟發(fā)展狀況是不安全的，會對外部具有很大的依賴性，可持續(xù)性發(fā)展面臨挑戰(zhàn)。

2.結(jié)論

眾多研究表明，生態(tài)足跡水平與經(jīng)濟發(fā)展水平有關(guān)，經(jīng)濟越發(fā)達的國家或地區(qū)，人均生態(tài)足跡也相對較高，從而導致了生態(tài)赤字也較高。同時，生態(tài)足跡還可以反映出一個國家居民的資源消耗強度，生態(tài)足跡越大，資源利用就越多。由于發(fā)達國家或地區(qū)需要消耗大量資源才能保持經(jīng)濟的快速發(fā)展，從而導致生態(tài)足跡較高。

生態(tài)足跡分析法可以用于對地區(qū)發(fā)展狀況的評價，也可以為制定可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃提供定量參考依據(jù)。針對當前上海市生態(tài)環(huán)境現(xiàn)實發(fā)展狀態(tài)和相關(guān)影響因素，有關(guān)部門應制定切實可行的對策來減少生態(tài)赤字，緩解生態(tài)環(huán)境壓力，如適度控制人口規(guī)模、合理開發(fā)和規(guī)劃土地資源以提高城市土地生態(tài)承載力；發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，提高資源利用效率，確保經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展，努力構(gòu)建人口均衡型、資源節(jié)約型、環(huán)境友好型城市。

指導教師：吳紹華 鐘太洋（南京大學）

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