2.9　生态足迹

2.9.1　生态足迹的概念

生态足迹分析法是由加拿大生态经济学家Rees和其博士生Wackernagel于20世纪90年代初提出的一种度量可持续发展程度的方法，它是一组基于土地面积的量化指标，“生态足迹”被形象地描述为一只负载着人类与人类所创造的城市、工厂等的巨脚踏在地球上留下的脚印(Rees，1992)。通过跟踪研究区域的能源和资源消费，将它们转化为提供这种物质流所必需的各种生态生产性土地类型的面积，并同区域范围能提供的生态生产性土地面积进行比较，从而判断一个区域的发展是否处于生态承载力的范围之内(van den Bergh＆Verbruggen，1999;Costanza，2000)。

生态容量与生态承载力(Ecological Capacity):一个地区所能提供给人类的生态生产性土地的面积总和定义为该地区的生态承载力，以表征该地区的生态容量。

人类负荷(Human Load)与生态足迹(Ecological Footprint):人类负荷指的就是人类对环境的影响规模，它由人口数量和人均对环境的影响共同决定。在一定技术条件下，要维持某一物质消费水平下人口的持续生存必需的生态生产性土地的面积即为生态足迹，它既代表既定技术条件和消费水平下特定人口对环境的影响规模，又代表既定技术条件和消费水平下特定人口持续生存下去而对环境提出的需求。

生态赤字/盈余(Ecological Deficit/Remainder):一个地区的生态承载力小于生态足迹时，出现生态赤字，其大小等于生态承载力减去生态足迹的差额;生态承载力大于生态足迹时，则产生生态盈余，其大小等于生态承载力减去生态足迹的余额。

2.9.2　生态足迹的计算方法

生态足迹计量分析的重点是生态足迹计算。按照数据的获取方式，计算一个地区的生态足迹通常有两种方法。一种是自下而上法，即通过发放调查问卷、查阅统计资料等方式先获得人均的各种消费数据;第二种方法是自上而下法，根据地区性或全国性的统计资料查取地区各消费项目的有关总量数据，再结合人口数得到人均的消费量值。无论哪种方法，生态足迹的计算都遵循以下5个步骤和具体方法(杨开忠等，2000)。①计算各主要消费项目的人均年消费量:划分消费项目，计算区域某项年消费总量，计算某项人均年消费量。②计算为了生产各种消费项目人均占用的生态生产性土地面积:利用生产力数据，将各项资源或产品的消费折算为实际生态生产性土地的面积，即实际生态足迹的各项组分。③计算生态足迹:汇总生产各种消费项目人均占用的各类生态生产性土地，即生态足迹组分，计算等价因子，计算人均占用的各类生态生产性土地等价量，求各类人均生态足迹的总和，计算地区总人口的总生态足迹。④计算生态容量:计算各类生态生产性土地的面积，计算生产力系数;计算各类人均生态容量，总计各类人均生态容量，求得总的人均生态容量。⑤计算生态盈余(或赤字)。

2.9.3　生态足迹方法的国内外研究进展

近年来，围绕生态足迹及其相关问题的研究已成为国际上许多生态经济学家共同努力改进的热点领域之一。Ecological Economics在2000年第3期还以专刊的形式集中讨论了生态足迹研究的理论价值和应用问题。2000年起，世界自然基金会(WWF)和Redefining Progress分别每年和每两年公布一次部分国家的生态足迹研究结果。

1)全球尺度的研究。Wackernagel等在1999年率先应用生态足迹分析方法，对全球人类可利用的生态空间和生态占用空间两方面分别进行了测算。结果表明:1999年全球人均生态承载力仅为2.2 hm²(Wackernagel et al，1999a)。2002年的研究发现，人类的需求从20世纪80年代就开始超过地球的承载力，而在1961年的时候，人类只利用了地球承载力的70%，到了1999年则已经达到了120%(Wackernagel et al，2002)。

2)国家尺度的研究。Wackernagel等在1999年对世界上52个国家和地区1997年的生态足迹进行了计算，结果表明:人均生态足迹最大的国家是美国，达10.3 hm²，孟加拉国最低，仅0.5 hm²，全球平均是2.8 hm²;中国的人均生态足迹是1.2 hm²，生态承载力为0.8 hm²，人均生态赤字0.4 hm²(Wackernagel et al，1999a)。随后，国家尺度的生态足迹研究方兴未艾，瑞典、澳大利亚、奥地利等国纷纷开展了国家尺度的生态足迹研究(Wackernagel et al，1999b; Lenzen＆Murray，2001; Haberl et al，2001)。WWF在1998—2006年间，每年出版的Living Planet Report系列报告中，更是对世界上超过100万人口的150多个国家和地区的生态足迹进行了测算。

3)区域和城市层次上的研究。Folke等以欧洲波罗的海流域的29个大城市为研究案例，计算出占波罗的海流域面积0.1%的这些城市，其生态足迹至少占到整个波罗的海流域的75%～150%，是这些城市面积的565～1 130倍(Folke et al，1997)。Wackernagel等将生态足迹指标应用于瑞典，改进了生态足迹与生物承载力的计算方法(Wackernagel et al，1999b);van Vuuren等(2000)计算与分析了贝宁、不丹、哥斯达黎加和荷兰等国家的生态足迹。

4)行业层次上的研究。生态足迹方法经过Simmons等人的扩展，出现了成份法，即自下而上利用当地数据进行归纳，这就给行业层次的生态足迹研究带来了方便。有人应用生态足迹研究方法评价了塞舌尔休闲旅游业的可持续性问题，还有人分析了汽车的生态足迹(龙爱华，2004)。

生态足迹的概念于2000年被引入国内(杨开忠等，2000;张志强等，2000;徐中民、张志强，2000)。中科院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室较早在国内开展了区域生态足迹研究的实践，集中在对我国西部地区级尺度的研究。如徐中民等应用生态足迹模型对甘肃省1998年的生态足迹进行了实证计算研究，结果表明，1998年甘肃省人均生态赤字为0.564 hm²，超出了其生态承载能力的范围，可以认为是处于一种不可持续的发展模式状态(徐中民等，2000b)。张志强等(2001b)对中国西部地区12个省(区、市)1999年的生态足迹进行了计算，结果表明，除了云南、西藏2个省(区)的生态足迹为盈余外，其余10个省(区、市)的生态足迹均为赤字。陈东景等(2001)对我国西北5省、区(陕、甘、宁、青、新疆)1999年的生态足迹进行了计算研究，结果表明，我国西北5省、区的生态足迹都呈现赤字。这表明我国西北5省、区的人口对生产性土地的需求都已超过各省区的供给能力，即消费模式是不可持续的，因此，我国西北5省、区的发展形势比较严峻。此后，关于各省、区的生态足迹研究工作蓬勃开展起来，发表了数十篇文章，陶在朴在2003年出版了《生态包袱与生态足迹——可持续发展的重量及面积观念》一书。在Wackernagel等(2002)在PNAS(《美国科学院院报》)上发表了关于全球40年来生态足迹和生态承载力变化的文章以后，复旦大学人口所的刘宇辉和彭希哲(2004)研究了中国1962—2001年间生态足迹和生态承载力的变化，发现中国人均生态承载力逐步下降，人均生态足迹则逐步上升，目前中国人均生态足迹已经超过人均生态承载力，出现生态赤字，并持续扩大，中国目前的发展处于一种强不可持续状态。