国外生态足迹模型修正与前沿研究进展

28卷第6期2006年11月

资 源 科 学RESOURCES SCIENCE Vol.28,No.6Nov.,2006

文章编号:1007-7588(2006)06-0196-08

收稿日期:2006-02-27;修订日期:2006-05-29

基金项目:国家自然科学基金(编号:40371030);安徽省教育厅自然科学基金(编号:2005KJ017);人文社会科学重点研究基地重大项目(编号:2005SK066ZD)。

作者简介:章锦河(1970~),男,安徽望江人,博士,副教授,主要从事旅游规划与管理、区域旅游影响研究。E -mail :z hangjinhe818@

国外生态足迹模型修正与前沿研究进展

章锦河

1,2

,张 捷

1

(1.南京大学城市与资源学系,南京 210093; 2.安徽师范大学国土资源与旅游学院,芜湖 241000)

摘 要:生态足迹模型是一种有效的可持续发展测度方法。国际上关于生态足迹的研究缘起于20世纪70年代诸多生态经济学背景的研究者们的研究成果。目前国外学者对生态足迹模型存在的指标选择偏向性、足迹测度静态性、计算项目偏颇性、政策启示伪真性等缺陷进行了修正,并在不同食物消费模式、不同家庭收入与消费支出、国际贸易与生态不平等交换、国际债务、循环经济、能源消耗、国民经济发展、交通运输以及特定产业与行业等9个前沿领域展开了广泛深入的生态足迹实证分析。根据对国外生态足迹模型修正与前沿研究进展的综述,文章从生态足迹研究的时间尺度、空间尺度、研究内容与研究方法等4个方面,提出了生态足迹研究的展望,以期推动我国生态足迹模型的应用研究与可持续发展研究。

关键词:生态足迹;生态包袱;国际贸易的富国幻想;生态不平等交换;循环经济;模型修正

1 引言

人地关系的和谐是可持续发展的本质要求。自1987年世界环境与发展委员会(WCED)提出可持续发展的概念以来,可持续发展已经从理论走向实践,成为各国各级政府制定政策的基本出发点和一种普遍的政策目标。要实现可持续发展目标,实施可持续发展管理,需要定量测度全球与区域发展的可持续性状态。为此,一些国际组织及有关研究人员从20世纪80年代就开始探讨定量测度国家或地区发展的可持续性指标,如联合国开发计划署(1990)的人文发展指数(HDI),绿色GDP,Daly &C obb(1999)的 可持续经济福利指数 (ISEW),Cobb 等的 真实发展指标 (GPI),Prescot-t Allen 的 可持续的晴雨表 (Barometer of Sustainability)模型等[1]

。

人类社会必须生存于生态系统的承载力范围内。一方面,发展的可持续性主要取决于人类利用与耗费生态系统资源的状况以及生态系统资源的生命支持能力,另一方面地球上人人享有同等利用生态系统资源的权利,定量测度区域发展的可持续性并进行比较,明确全球生态责任的承担,有利于促进生态伦理公平的实现。生态足迹(ecological footprint)模型比较好地回答了上述问题,因此,生态

足迹模型自1992年提出以来迅速得到了学者们的广泛关注和推广应用。据笔者统计(Elsevier 出版社全文电子期刊,统计截至时间2005年11月5日),目前国外围绕和涉及生态足迹研究的论文有59篇。本文通过对国外生态足迹模型研究的缘起、修正以及9个前沿领域实证研究的分析,提出今后生态足迹研究的展望,以期推动我国生态足迹模型的应用研究与可持续发展研究。

2 理论缘起

生态足迹(ecological footprint)模型是通过测定一定区域维持人类生存与发展的自然资源消费量以及吸纳人类产生的废弃物所需的生物生产性土地(biologically productive area)面积大小,与给定的一定人口的区域生态承载力(ecological capacity)进行比较,评估人类对生态系统的影响,测度区域可持续发展状况的方法。

国际上关于生态足迹的研究缘于20世纪70年代诸多生态经济学背景的研究者们的研究成果。Odum E P(1975,1989)[2,3]

探讨了一个城市在能量意

义上的额外的 影子面积 (shadow areas),Vitousek P,

et al.(1986)

[4]

测算了人类利用自然系统的净初级生

产力(Ne t primary produc tivity),Jasson A M(1978)[5]

等

分析了波罗的海哥特兰岛海岸渔业的海洋生态系统面积,Hartwic k J M(1990)提出了绿色净国家产品[6] (Green Net National Product)概念等。在前人研究的基础上,加拿大生态经济学家William Rees等在1992年提出生态足迹概念[7],并由Wackernagel等人加以完善和发展为生态足迹模型[8~13]。其后,与生态足迹模型测度目标相类似的研究还有:FoE Europe (1995)提出的环境空间(Environmental space),Pearce D W,et al (1993)提出的真实储蓄(Genuine Savings),De Groot(1992)、Costanza et al (1997)、Turner (1991,1998,1999,2000)等提出的功能分析(functional analysis)等[14]。然而,生态足迹分析与 真实储蓄 等方法不同,对可持续发展管理的指示意义也不相同,其寻求从生态与经济两个角度与层面来探讨对可持续发展的测度而引起重视。

3 模型修正

生态足迹模型自1992年提出以来,迅速得到学者们的广泛关注和实证应用。尽管如此,生态足迹模型无论在理论上还是在方法上都被认为存在诸多明显不足与缺陷,引起了较大的争论,甚至遭到了一些研究者们的严厉批评(Eva Roth,2000;Ayres, 2000;Lenzen&Murray,2001;Luck et al ,2001; Moffatt,2000;van den Bergh&Verbruggen,1999;van Vuuren et al ,1999;)[14~20]。生态足迹模型的不足与问题主要表现在4个方面,针对这些不足,许多学者对模型进行了相应的修正与完善。

(1)指标选择的偏向性。生态足迹模型强调了人类发展对环境资源系统的影响及其可持续性,然而忽视了不同区域经济、社会、技术发展的差异,人类消费模式的演变以及人类对现有消费质量的满意程度的考虑,具有指标选择的生态偏向性。生态足迹是一种有效的测度,但应该与社会-经济指标相联系,如人口统计学指标及倾向、经济扩张、资源利用效率的变化、经济繁荣下的生活方式的改变等。

Hanley N,et al(1999)以苏格兰为例,运用生态足迹模型配合绿色净国内生产、环境空间、净主要生产力、持续经济福利指数、真实储蓄等指标,测度与评价了苏格兰发展的可持续性[21]。Kurt K(2004)把生态足迹与生态系统服务功能价值两种方法结合起来,从全球碳循环系统与能量价值(energy values)角度出发,构建了生态价值附加(ecological value added)的生态系统-经济投入产出复合模型(an integrated ecosystem-economy model),用于指示区域可持续发展状态[22]。Helmut H,et al(2004)[23]提出并比较了2种综合测度人类社会与自然关系图景的方法: 人类对净初级生产力的占用(HANPP)法(Human appropriation of net primary produc tion); 生态足迹(E F)。上述2种方法都把人类社会经济发展与土地使用联系起来,并都试图深入探究人类社会-自然之间的交互作用关系。虽然两者之间有相似之处,但存在诸多不同。两者研究问题的核心、分析范围、测度单位、假定条件、信息有效性以及对可持续发展管理的政策建议等方面存在较大的区别。HANPP与EF方法是从不同的侧面研究人类对自然的影响,HANPP方法主要在于测度人类对土地利用的强度与效率,而EF主要从需求角度,测度支持一定人口生活所需的生物生产性土地的面积。

(2)足迹测度的静态性。生态足迹最初是计算基于某一时点的生态足迹,而未能反映未来变化发展的趋势。时间序列的生态足迹计算是对生态足迹静态性的一种改进与完善,时间序列性的优点在于有利于揭示生态足迹对社会经济环境变化的敏感性,可以在一定程度上消除数据的失真性,同时有利于探讨区域可持续发展状态演变与生态足迹随时间变化之间的对应耦合关系。

Wackernagel(2000)计算了全球1961年~1997年时间序列的生态足迹[24];Kar-l Heinz Erb(2004)采用地区(country-specific yields),而不是全球公顷法(global average hectares)计算生态足迹。其中林地的计算采用两种手段,即产品分析法(production approach)与持续产量分析法(sustainable yield approach),以奥地利为例,计算了1926年~2000年的75年的时间序列的生态足迹。结果表明主要是由于能源消耗的原因,在整个75年的时间里,土地实际需求量超过了奥地利国土的生物生产性土地面积。产品分析法结果偏大,而持续产量分析法的结果偏小[25];Hemult H,et al(2001)等对奥地利1926年~1995年长达70年的生态足迹进行了分析[26];荷兰学者Vuuren D P,et al(2000)等分别选取1980年、1987年和1994年为研究时段,对贝宁、不丹、哥斯达尼加和荷兰的生态足迹进行了时间序列的比较研究[27]。

(3)计算项目的偏颇性。生态足迹模型没能把自然生态系统提供资源,吸纳废弃物的功能描述完全,忽略了地下资源和水资源的估算,也没有考虑污染的生态影响与污染生态足迹。Manfred L,et al (2001)以澳大利亚为例,不仅考虑了C O2,而且计算了

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28卷第6期章锦河等:国外生态足迹模型修正与前沿研究进展