浅析生态足迹评价

浅析生态足迹评价

摘要：生态足迹评价方法是评估可持续发展的一个可测度的直观且综合的指标,是迄今提出的评估可持续发展的众多指标中最受生态经济学界关注、推崇和广泛应用的一个指标。本文从生态足迹的概念、模型、指标体系和优缺点进行浅析，为区域生态评价提供参考。

关键词：生态足迹、模型、指标体系、评价

生态足迹(Ecological Footprint)的概念由加拿大生态经济学家William E. Rees于1992年提出,之后他与Wackernagel M不断完善,于1996年提出生态足迹计算模型,用于衡量可持续发展。由于这种方法简单明了,被认为是近20年来定量测量可持续发展领域最重要的进展。该方法本身也在不断地被批判和修正,本文在阅读所有该领域重要文献和报告的基础上,对其进行了全面的梳理和评价。

1 生态足迹的概述

1.1生态足迹概念

生态足迹定义为:任何已知人口(某个个人、一个城市或一个国家)的生态足迹为生产这些人口所消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物所需要的生物生产面积。

生态足迹法是基于6点假设计算的[1]: (1)跟踪人类社会消费的大部分资源和产生的废弃物是可能的；(2)这些资源和废弃物流量的大部分可根据支持这些流量的必需的生物生产性面积进行测度；(3)

各类可用生物生产能力不同的土地,可以折算成标准公顷———全球公顷；(4)由于这些土地的用途是互相排斥的,所以,它们可以相加成为人类的消费需求；(5)自然的生态服务的供应也可以用以全球公顷表示的生物生产空间表达；(6)生态足迹可以超越生物承载力。

1.2生态足迹研究阶段

生态足迹概念作为可持续发展定量方法的一种,于2000年之后引入中国,曾被翻译为生态基区,也被翻译为生态占用、生态痕迹、生态脚印、生态空间占用、生态踩占等。由于生态足迹一方面体现了人类活动对生态环境的压力,另一方面体现了生态环境对人类活动的支持能力,应用较广。2004年4月在沈阳举行的第一届“环境指标:生态包袱与生态足迹两岸学术交流会”,促进了生态足迹模型在国内的研究和应用。但与国外相比,国内应用滞后4～5年,应用方向主要集中于全国尺度以及各类生态脆弱区的可持续发展度量,其他方面的应用研究相对较少。

目前,国内生态足迹研究已从介绍引进的初期阶段(2000～2002),过渡到了大量应用研究的发展阶段(2003～至今)。在研究方法、研究尺度、研究领域、相关政策响应分析等方面,国内开展的生态足迹研究已取得明显进展。从图1可见,2000～2002年生态足迹研究论文数量少、增幅小,2003年以后论文数量大幅上升,表明生态足迹研究是一个前沿领域[2]。

图1 国内有关生态足迹研究论文时间分布(2000～2005.11)

Fig.1 The distribution of domesticpapers on the ecological footprint (2000～2005.11)

2生态足迹的计算模型与指标体系

2.1生态足迹的计算模型

生态足迹的计算基于以下两个基本事实:(1)人类可以确定自身消费的绝大多数资源及其产生的废弃物的数量；(2)这些资源和废弃物能转换成相应的生物生产面积。因此,任何已知人口(某个人、一个城市或国家)的生态足迹是生产这些人口所消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物所需要的生物生产总面积(包括陆地和水域)。

其计算公式为: EF=N·ef=N·rj·∑(aai)=N·rj·∑(ci/pi) 式中:EF为总的生态足迹；N为人口数；ef为人均生态足迹；ci为i 种商品的人均消费量；pi为i种消费商品的平均生产能力；aai为人均i种交易商品折算的生物生产面积,i为消费商品和投入的类型；

rj为均衡因子,因为单位面积耕地、化石燃料土地、牧草地、林地等的生物生产能力差异很大,为了使计算结果转化为一个可比较的标准,有必要在每类型生物生产面积前乘上一个均衡因子(权重),以转化为统一的、可比较的生物生产面积,j为生物生产性土地类型[3]。

生态足迹计算是按照数据的获取方式来计算。计算一个地区的生态足迹通常有两种方法。第一种是自下而上法,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。无论那种方法,生态足迹的计算都遵循以下个步骤和具体方法[4]：

第一步,计算各主要消费项目的人均年消费量值。

(1)划分消费项目。Wackernagal在1997年计算52个国家和地区的生态足迹时,将消费分为消费性能源和食物,而在1998年对智利首都圣地亚哥的研究中将消费分为粮食及木材消费、能源消费和日常用品消费等项目；

(2)计算区域第i项年消费总量；计算公式为:消费=产出+进口-出口；

(3)计算第i项的人均年消费量值(Ci,kg)。

第二步,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。设生产第i项消费项目人均占用的实际生态生产性土地面积为Ai(hm2/人),其计算公式如下:Ai=Ci/Pi其中Pi为相应的生态生产性土地生产第i项消费项目

的年平均生产力(kg/hm2)。

第三步,计算生态足迹。

(1)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;

(2)计算等价因子(γ)。6类生态生产性土地的生态生产力是存在差异的。等价因子就是一个使不同类型的生态生产性土地转化为在生态生产力上等价的系数。其计算公式为:某类生态生产性土地的等价因子=全球该类生态生产性土地的平均生态生产力÷全球所有各类生态生产性土地的平均生态生产力;

(3)计算人均占用的各类生态生产性土地等价量;

(4)求各类人均生态足迹的总和(ef):ef=ΣγAi

(5)计算地区总人口(N)的总生态足迹(EF):EF=N×(ef)

第四步,计算生态容量。

(1)计算各类生态生产性土地的面积；

(2)计算生产力系数。由于同类生态生产性土地的生产力在不同国家和地区之间是存在差异的,因而各国各地区同类生态生产性土地的实际面积是不能直接进行对比的。生产力系数就是一个将各国各地区同类生态生产性土地转化为可比面积的参数,是一个国家或地区某类土地的平均生产力与世界同类平均生产力的比率。

(3)计算各类人均生态容量。其计算公式为:某类人均生态容量=各类生态生产性土地的面积×等价因子×生产力系数

(4)总计各类人均生态容量,求得总的人均生态容量；