生态足迹理论
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生态足迹理论介绍
Ecological Footprint
于 心 宜
猜 一 猜
人均
德国牧羊犬
丰田越野车
一、生态足迹理论产生背景
1、自然资本
狭义的自然资本：
可为当代人及后代人提供有用的商品或服务的自然资源或环
境资产存量，如海洋、森林或农业用地”。 包括生态系统的所有功能，如消纳污染物、提供基本资源、 提供适宜的景观环境等。它不仅指资源的存量，也包括不同 资源间的组织结构关系和功能完整性。
产力下的等值面积；
(4)各种土地的作用类型是单一的，每标准英亩(或公顷) 代表等量的生产力， 并能够相加，加和的结果表示人类的需求； (5)人类需求的总面积可以与环境提供的生态服务量相比较,比较的结果也
用标准生产力下的面积表示。
Mathis Wackernagel, Chad Monfreda, and Diana Deumling , Ecological Footprint of Nations (November 2002 Update) [M], Redefining Progress,2002.
（4）其它。
孙岩等运用GIS技术对1998—2007 年中国东部经济区带区域承载力和承载状况 进行了定量评价（2013）。
猜 一 猜
新西兰作家Robert和Brenda Vale，《是时候吃掉狗狗了：环保生存奥义指南》。
人均
德国牧羊犬
丰田越野车
四、应用
新西兰作家Robert和Brenda Vale，《是时候吃掉狗狗了：环保生存奥义指南》。
Fra Baidu bibliotek
三、研究方法
2、计算方法
（3）生态盈余/生态赤字(Ecological Remainder/Ecological Deficit)
生态足迹（生态足迹需求） 维持一个人、地区、国家或者 全球的生存所需要的或者能够 只纳人类所排放的废物的、具 有生物生产力的地域面积。 生态盈余 生态赤字
生物承载力（生态足迹供给） 地区生物生产能力的大小，即 所能提供的生物生产性土地面 积的大小。
生态足迹概念及其分析结论的政策意义不十分明确。
龙爱华,张志强,苏志勇,生态足迹评价及国际研究前沿,地球科学进展,2004,19(6):971~981
三、研究方法
4、方法改进
（1）长时间序列动态评估是目前生态足迹模型的主流研究之一。
（2）探索非线性科学在生态足迹模型理论中的应用。
（3）与其他指标结合（如：福利指数、GDP，人文发展指数、农业环境管理、 生命周期评价、生态系统服务功能价值、人类净初级生产力占用等）。
二、生态足迹理论概念
1、生态足迹
Ecological footprint, EF
生态足迹通过计算人类所 需的生物生产性土地面积来衡量
碳足迹 表示扣除海洋碳吸收贡 献后，吸收化石燃料燃 烧排放二氧化碳所需的 森林面积。
人类对生物圈的需求，包括可再
生资源消耗、基础设施建设和吸 纳化石能源燃烧产生的二氧化碳 排放（扣除海洋吸收部分）所需 的生物生产性土地面积（Galli et
碳足迹 1961-2008 年中国生态足迹的组分构成 建设用地 渔业用地 1961-2008 林地 年中国的生态足迹与生物承载力 草地 耕地 人均生态承载力
人均
人均生态足迹
生态盈余 生物质承载力盈余 （碳吸收用地赤字） 生态赤字
数据来源：中国科学院地理科学与资源研究所，2012
四、应用
1、世界/国家/城市/个人生态足迹
1991年Hardin 从生态系统本身的角度定义了生态承载力的概念，即在不 损害有关生态系统的生产力和功能完整的前提下，可持续利用的最大资源量和 废物产生率。 在此基础上，生态足迹理论将一个地区所能提供给人类的生态生产性土地 的面积定义为该地区的生态承载力，以表征该地区的生态容量。
生态容量
杨开忠,杨咏,陈洁,生态足迹分析理论与方法[J] . 地球科学进展,Dec. , 2000 ,15(6): 630～636. [Yang Kaizhong, Yang Yong, Chen Jie, Ecological Footprint Analysis: Concept, Method and Cases[J] . Advance in Earth Sciences,2000 ,15(6): 630-636.]
力;aj为人均生物生产性土地面积;rj为当量因子;yj为产量因子。
Rees W E, Wackernagel M. Monetary analysis: Turning a blind eye on sustainability. Ecological Economic,1998,29:47~52. Hardi P, Barg S, Hodge T, et al. Measuring sustainable development: Review of current practice. Occasional paper, 1997,17:1~2,49~51.
具有一定的政策含义。一定程度上，可以辅助决策者寻求减少生态 足迹的决 策，帮助和教育人们了解个人及家庭生活方式、社会行为对生态环境的影响，
培养人们对可持续发展政策与计划的理解。
测算中采用生物生产性土地面积方法使之容易理解和进行重复性研究，有助 于监测发展的可持续性进程和实施可持续发展管理。
龙爱华,张志强,苏志勇,生态足迹评价及国际研究前沿,地球科学进展,2004,19(6):971~981
广义的自然资本：
2、可持续性
弱可持续性原则： 承认人造资本对可耗竭资源的替代作用，认为可持续发 展即为“自然资本和人造资本的总和保持恒定或增加”；
强可持续性原则： 认为可持续发展是“自然资本存量保持恒定或增加”。
一、生态足迹理论产生背景
3、生态足迹分析法 -- 量化可持续发展程度
一、生态足迹理论产生背景
地球生命力指数 生态足迹
四、应用
1、世界/国家/城市/个人生态足迹
（1）地球生命力报告
世界自然基金会、伦敦动物学学会以及全球足迹网络共同编写， 每两年发布一次。报告强调了生物多样性、生态系统和人类对自 然资源需求的变化，探讨这些变化对生物多样性和人类的影响。
地球生命力指数 生态足迹
经不平等性因子调整后的人类发展指数（IHDI）
三、研究方法
3、优点和不足
（2）不足 没有考虑经济、社会、技术方面的可持续性和人类对现有消费模式的满意
程度，具有生态偏向性。
生态足迹分析法最初是一种基于静态的分析方法，无法反映未来的可持 续趋势，不足以监测变化的过程。
生态足迹分析没有描述完全自然系统提供资源、消纳废物的功能，忽略了
污染的生态影响。 生态足迹方法只注意土地的量而忽视了土地的质。
生态需要面积
林地 表示支持木材、纸浆等 林地产品生产所需的林 地面积。
建设用地 表示交通、住房、工业建 筑物，水电站水库等基础 设施所占用的土地面积。
渔业用地 根据渔获数据推算的支持 捕捞淡水与海水产品生产 所需初级生产量计算。
数据来源：全球足迹网络，2011
二、生态足迹理论概念
2、生态承载力
Ecological Capacity , EC
四、应用
1、世界/国家/城市/个人生态足迹
（2）中国生态足迹报告2012
至今，WWF已经对约150个国家经进行生态足迹评价
1961-2008 年中国的生态足迹与生物承载力
人均
人均生态承载力 人均生态足迹
四、应用
1、世界/国家/城市/个人生态足迹
（2）中国生态足迹报告2012
至今，WWF已经对约150个国家经进行生态足迹评价
al., 2007; Kitzes et al.,2009; and
Wackernagel et al., 2002）。
耕地 表示用来种植 人类消费的食物和 纤维，以及生产胜出 饲料、油料、橡胶等农 产品所需的农田面积。
草地 表示支持肉、奶、 毛等畜牧产品所需 的草地面积。
单位：全球公顷，ghm2 1 全球公顷代表全球平均生物生 产力水平下1 公顷土地利用面积。
三、研究方法
2、计算方法
（1）生态足迹计算
式中i为消费商品和投入的类型;EF 为总的生态足迹;N为人口数;ef 为人均生态足迹;ri为 当量因子;ci为类商品的人均消费量;pi为类消费商品的世界平均生产能力。
（2）生态承载力计算
式中j为生物生产性土地的类型;EC 为区域总生态承载力;N为人口数;ec为人均生态承载
二、生态足迹理论概念
3、水足迹
Carbon Footprint, CF
水足迹作为生态足迹的补充，衡量 了商品生产和服务中消耗的水量。
水足迹是衡量水资源消费利用量的概念，用以估算生产某种产品或提供某种服务的整个 过程所消耗水量（含虚拟水）的总和，还可以在不同层次（如某种农产品、某种工业产品、流 域、社区和居民）测量研究对象对水资源消费利用的情况。
人均
四、应用
新西兰作家Robert和Brenda Vale，《是时候吃掉狗狗了：环保生存奥义指南》。
人均
四、应用
1、世界/国家/城市/个人生态足迹
（1）地球生命力报告
世界自然基金会、伦敦动物学学会以及全球足迹网络共同编写， 每两年发布一次。报告强调了生物多样性、生态系统和人类对自 然资源需求的变化，探讨这些变化对生物多样性和人类的影响。
1961-2008 年全球人均生态足迹和生物承载力趋势
数据来源：全球足迹网络，2011
三、研究方法
3、优点和不足
（1）优点 生态足迹指标是全球可比的、可测度的可持续发展指标，是涉及系统性、公 平性和发展的一个综合指标。作为可持续发展程度衡量的标杆,是全面分析人
类对自然影响、并用简单术语表示其影响程度的最有效的工具之一。
四、应用
1、世界/国家/城市/个人生态足迹
（1）地球生命力报告
世界自然基金会、伦敦动物学学会以及全球足迹网络共同编写， 每两年发布一次。报告强调了生物多样性、生态系统和人类对自 然资源需求的变化，探讨这些变化对生物多样性和人类的影响。
地球生命力指数 生态足迹
经不平等性因子调整后的人类发展指数（IHDI）
--WWF
人均
三、研究方法
1、基本假定
(1)人类能够估计自身消费的大多数资源、能源及其所产生的废弃物数量； (2)这些资源和废弃物流能折算成生产或消纳它们的生态生产性面积； (3)将不同类型的生态生产性面积按照其生产力折算之后，可以用同一单位 表示，即每英亩(或公顷) 耕地、草地、森林和渔场可以折算成世界平均生
碳足迹 1961-2008 年中国生态足迹的组分构成 建设用地 渔业用地 1961-2008 林地 年中国的生态足迹与生物承载力 草地 耕地 人均生态承载力
人均
人均生态足迹
四、应用
1、世界/国家/城市/个人生态足迹
（2）中国生态足迹报告2012
至今，WWF已经对约150个国家经进行生态足迹评价
中国区域居民消费的生态影响模式（2009）
（2）中国生态足迹报告2012
至今，WWF已经对约150个国家经进行生态足迹评价
中国区域居民消费的生态影响模式（2009）
基于全球生态背景，研究了全国及区域的 生态状态。从不同视角，剖析了中 碳足迹 1961-2008 年中国生态足迹的组分构成 建设用地 国生态超载的驱动因素 渔业用地 。探索了中国向绿色经济转型的道路，并提出以下五 1961-2008 条政策建议 ： 林地 年中国的生态足迹与生物承载力 人均生态承载力 转变消费模式，为绿色消费提供政策引导和基础设施支撑，增 人均生态足迹 进可持续发展动力。 提高生产效率，促进资源的高效利用，增强可持续发展能力。 保护自然资源，在增加生物承载力，满足人类需求的同时为自然留下空间。 生态盈余 引导资金流向，促进绿色投融资，利用资金杠杆支持自然保护与资源可持 生物质承载力盈余 续利用，为绿色发展转型提供必要条件。 （碳吸收用地赤字） 生态赤字 加强机制建设，为促进生态文明建设提供市场条件和制度条件。
3、生态足迹分析法 -- 量化可持续发展程度
1992 年里约热内卢联合国环境与发展大会之后, 各国学者开始致力于量
化可持续发展程度的研究, 先后提出了一些富有价值的评价方法和指标体系,
如能值(Emergy)理论、生命周期评估(LCA）、环境承载力理论(EBC)等等。 生态足迹分析法也是其中一例。 1992年，加拿大经济学家 ，William Rees ：提出概念 1996年，其博士生Mathis Wackernagel 等： 提出计算模型并应用推广
Ecological Footprint
于 心 宜
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人均
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一、生态足迹理论产生背景
1、自然资本
狭义的自然资本：
可为当代人及后代人提供有用的商品或服务的自然资源或环
境资产存量，如海洋、森林或农业用地”。 包括生态系统的所有功能，如消纳污染物、提供基本资源、 提供适宜的景观环境等。它不仅指资源的存量，也包括不同 资源间的组织结构关系和功能完整性。
产力下的等值面积；
(4)各种土地的作用类型是单一的，每标准英亩(或公顷) 代表等量的生产力， 并能够相加，加和的结果表示人类的需求； (5)人类需求的总面积可以与环境提供的生态服务量相比较,比较的结果也
用标准生产力下的面积表示。
Mathis Wackernagel, Chad Monfreda, and Diana Deumling , Ecological Footprint of Nations (November 2002 Update) [M], Redefining Progress,2002.
（4）其它。
孙岩等运用GIS技术对1998—2007 年中国东部经济区带区域承载力和承载状况 进行了定量评价（2013）。
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新西兰作家Robert和Brenda Vale，《是时候吃掉狗狗了：环保生存奥义指南》。
人均
德国牧羊犬
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四、应用
新西兰作家Robert和Brenda Vale，《是时候吃掉狗狗了：环保生存奥义指南》。
Fra Baidu bibliotek
三、研究方法
2、计算方法
（3）生态盈余/生态赤字(Ecological Remainder/Ecological Deficit)
生态足迹（生态足迹需求） 维持一个人、地区、国家或者 全球的生存所需要的或者能够 只纳人类所排放的废物的、具 有生物生产力的地域面积。 生态盈余 生态赤字
生物承载力（生态足迹供给） 地区生物生产能力的大小，即 所能提供的生物生产性土地面 积的大小。
生态足迹概念及其分析结论的政策意义不十分明确。
龙爱华,张志强,苏志勇,生态足迹评价及国际研究前沿,地球科学进展,2004,19(6):971~981
三、研究方法
4、方法改进
（1）长时间序列动态评估是目前生态足迹模型的主流研究之一。
（2）探索非线性科学在生态足迹模型理论中的应用。
（3）与其他指标结合（如：福利指数、GDP，人文发展指数、农业环境管理、 生命周期评价、生态系统服务功能价值、人类净初级生产力占用等）。
二、生态足迹理论概念
1、生态足迹
Ecological footprint, EF
生态足迹通过计算人类所 需的生物生产性土地面积来衡量
碳足迹 表示扣除海洋碳吸收贡 献后，吸收化石燃料燃 烧排放二氧化碳所需的 森林面积。
人类对生物圈的需求，包括可再
生资源消耗、基础设施建设和吸 纳化石能源燃烧产生的二氧化碳 排放（扣除海洋吸收部分）所需 的生物生产性土地面积（Galli et
碳足迹 1961-2008 年中国生态足迹的组分构成 建设用地 渔业用地 1961-2008 林地 年中国的生态足迹与生物承载力 草地 耕地 人均生态承载力
人均
人均生态足迹
生态盈余 生物质承载力盈余 （碳吸收用地赤字） 生态赤字
数据来源：中国科学院地理科学与资源研究所，2012
四、应用
1、世界/国家/城市/个人生态足迹
1991年Hardin 从生态系统本身的角度定义了生态承载力的概念，即在不 损害有关生态系统的生产力和功能完整的前提下，可持续利用的最大资源量和 废物产生率。 在此基础上，生态足迹理论将一个地区所能提供给人类的生态生产性土地 的面积定义为该地区的生态承载力，以表征该地区的生态容量。
生态容量
杨开忠,杨咏,陈洁,生态足迹分析理论与方法[J] . 地球科学进展,Dec. , 2000 ,15(6): 630～636. [Yang Kaizhong, Yang Yong, Chen Jie, Ecological Footprint Analysis: Concept, Method and Cases[J] . Advance in Earth Sciences,2000 ,15(6): 630-636.]
力;aj为人均生物生产性土地面积;rj为当量因子;yj为产量因子。
Rees W E, Wackernagel M. Monetary analysis: Turning a blind eye on sustainability. Ecological Economic,1998,29:47~52. Hardi P, Barg S, Hodge T, et al. Measuring sustainable development: Review of current practice. Occasional paper, 1997,17:1~2,49~51.
具有一定的政策含义。一定程度上，可以辅助决策者寻求减少生态 足迹的决 策，帮助和教育人们了解个人及家庭生活方式、社会行为对生态环境的影响，
培养人们对可持续发展政策与计划的理解。
测算中采用生物生产性土地面积方法使之容易理解和进行重复性研究，有助 于监测发展的可持续性进程和实施可持续发展管理。
龙爱华,张志强,苏志勇,生态足迹评价及国际研究前沿,地球科学进展,2004,19(6):971~981
广义的自然资本：
2、可持续性
弱可持续性原则： 承认人造资本对可耗竭资源的替代作用，认为可持续发 展即为“自然资本和人造资本的总和保持恒定或增加”；
强可持续性原则： 认为可持续发展是“自然资本存量保持恒定或增加”。
一、生态足迹理论产生背景
3、生态足迹分析法 -- 量化可持续发展程度
一、生态足迹理论产生背景
地球生命力指数 生态足迹
四、应用
1、世界/国家/城市/个人生态足迹
（1）地球生命力报告
世界自然基金会、伦敦动物学学会以及全球足迹网络共同编写， 每两年发布一次。报告强调了生物多样性、生态系统和人类对自 然资源需求的变化，探讨这些变化对生物多样性和人类的影响。
地球生命力指数 生态足迹
经不平等性因子调整后的人类发展指数（IHDI）
三、研究方法
3、优点和不足
（2）不足 没有考虑经济、社会、技术方面的可持续性和人类对现有消费模式的满意
程度，具有生态偏向性。
生态足迹分析法最初是一种基于静态的分析方法，无法反映未来的可持 续趋势，不足以监测变化的过程。
生态足迹分析没有描述完全自然系统提供资源、消纳废物的功能，忽略了
污染的生态影响。 生态足迹方法只注意土地的量而忽视了土地的质。
生态需要面积
林地 表示支持木材、纸浆等 林地产品生产所需的林 地面积。
建设用地 表示交通、住房、工业建 筑物，水电站水库等基础 设施所占用的土地面积。
渔业用地 根据渔获数据推算的支持 捕捞淡水与海水产品生产 所需初级生产量计算。
数据来源：全球足迹网络，2011
二、生态足迹理论概念
2、生态承载力
Ecological Capacity , EC
四、应用
1、世界/国家/城市/个人生态足迹
（2）中国生态足迹报告2012
至今，WWF已经对约150个国家经进行生态足迹评价
1961-2008 年中国的生态足迹与生物承载力
人均
人均生态承载力 人均生态足迹
四、应用
1、世界/国家/城市/个人生态足迹
（2）中国生态足迹报告2012
至今，WWF已经对约150个国家经进行生态足迹评价
al., 2007; Kitzes et al.,2009; and
Wackernagel et al., 2002）。
耕地 表示用来种植 人类消费的食物和 纤维，以及生产胜出 饲料、油料、橡胶等农 产品所需的农田面积。
草地 表示支持肉、奶、 毛等畜牧产品所需 的草地面积。
单位：全球公顷，ghm2 1 全球公顷代表全球平均生物生 产力水平下1 公顷土地利用面积。
三、研究方法
2、计算方法
（1）生态足迹计算
式中i为消费商品和投入的类型;EF 为总的生态足迹;N为人口数;ef 为人均生态足迹;ri为 当量因子;ci为类商品的人均消费量;pi为类消费商品的世界平均生产能力。
（2）生态承载力计算
式中j为生物生产性土地的类型;EC 为区域总生态承载力;N为人口数;ec为人均生态承载
二、生态足迹理论概念
3、水足迹
Carbon Footprint, CF
水足迹作为生态足迹的补充，衡量 了商品生产和服务中消耗的水量。
水足迹是衡量水资源消费利用量的概念，用以估算生产某种产品或提供某种服务的整个 过程所消耗水量（含虚拟水）的总和，还可以在不同层次（如某种农产品、某种工业产品、流 域、社区和居民）测量研究对象对水资源消费利用的情况。
人均
四、应用
新西兰作家Robert和Brenda Vale，《是时候吃掉狗狗了：环保生存奥义指南》。
人均
四、应用
1、世界/国家/城市/个人生态足迹
（1）地球生命力报告
世界自然基金会、伦敦动物学学会以及全球足迹网络共同编写， 每两年发布一次。报告强调了生物多样性、生态系统和人类对自 然资源需求的变化，探讨这些变化对生物多样性和人类的影响。
1961-2008 年全球人均生态足迹和生物承载力趋势
数据来源：全球足迹网络，2011
三、研究方法
3、优点和不足
（1）优点 生态足迹指标是全球可比的、可测度的可持续发展指标，是涉及系统性、公 平性和发展的一个综合指标。作为可持续发展程度衡量的标杆,是全面分析人
类对自然影响、并用简单术语表示其影响程度的最有效的工具之一。
四、应用
1、世界/国家/城市/个人生态足迹
（1）地球生命力报告
世界自然基金会、伦敦动物学学会以及全球足迹网络共同编写， 每两年发布一次。报告强调了生物多样性、生态系统和人类对自 然资源需求的变化，探讨这些变化对生物多样性和人类的影响。
地球生命力指数 生态足迹
经不平等性因子调整后的人类发展指数（IHDI）
--WWF
人均
三、研究方法
1、基本假定
(1)人类能够估计自身消费的大多数资源、能源及其所产生的废弃物数量； (2)这些资源和废弃物流能折算成生产或消纳它们的生态生产性面积； (3)将不同类型的生态生产性面积按照其生产力折算之后，可以用同一单位 表示，即每英亩(或公顷) 耕地、草地、森林和渔场可以折算成世界平均生
碳足迹 1961-2008 年中国生态足迹的组分构成 建设用地 渔业用地 1961-2008 林地 年中国的生态足迹与生物承载力 草地 耕地 人均生态承载力
人均
人均生态足迹
四、应用
1、世界/国家/城市/个人生态足迹
（2）中国生态足迹报告2012
至今，WWF已经对约150个国家经进行生态足迹评价
中国区域居民消费的生态影响模式（2009）
（2）中国生态足迹报告2012
至今，WWF已经对约150个国家经进行生态足迹评价
中国区域居民消费的生态影响模式（2009）
基于全球生态背景，研究了全国及区域的 生态状态。从不同视角，剖析了中 碳足迹 1961-2008 年中国生态足迹的组分构成 建设用地 国生态超载的驱动因素 渔业用地 。探索了中国向绿色经济转型的道路，并提出以下五 1961-2008 条政策建议 ： 林地 年中国的生态足迹与生物承载力 人均生态承载力 转变消费模式，为绿色消费提供政策引导和基础设施支撑，增 人均生态足迹 进可持续发展动力。 提高生产效率，促进资源的高效利用，增强可持续发展能力。 保护自然资源，在增加生物承载力，满足人类需求的同时为自然留下空间。 生态盈余 引导资金流向，促进绿色投融资，利用资金杠杆支持自然保护与资源可持 生物质承载力盈余 续利用，为绿色发展转型提供必要条件。 （碳吸收用地赤字） 生态赤字 加强机制建设，为促进生态文明建设提供市场条件和制度条件。
3、生态足迹分析法 -- 量化可持续发展程度
1992 年里约热内卢联合国环境与发展大会之后, 各国学者开始致力于量
化可持续发展程度的研究, 先后提出了一些富有价值的评价方法和指标体系,
如能值(Emergy)理论、生命周期评估(LCA）、环境承载力理论(EBC)等等。 生态足迹分析法也是其中一例。 1992年，加拿大经济学家 ，William Rees ：提出概念 1996年，其博士生Mathis Wackernagel 等： 提出计算模型并应用推广