生態足跡理論及其研究進展

李曉晶 劉源 郗雯

摘 要：生態足跡理論是評價和度量可持續發展程度的重要方法之一，生態足跡分析法容易理解、操作性強、結果明確，因此其在區域可持續評價方面具有廣泛應用。文章從生態足跡產生的背景、指標構成、分析框架、研究進展等方面進行了綜述，為生態足跡理論的應用提供科學參考。

關鍵詞：生態足跡;生態承載力;均衡因子;產量因子;研究進展

1 生態足跡的概念及產生背景

生態足跡（Ecological Footprint）又稱生態占有，是指能夠提供特定人口的資源和廢棄物消納的具有生物生產的土地面積[1]。生態足跡概念及其模型最初是由徐中民、楊開忠、張志強等學者引入國內，他們為我國生態足跡理論的研究奠定了基礎。目前，生態足跡理論已成為國際上用來度量和評價可持續發展的一個重要方法，其直觀且綜合的優點被廣泛應用于各級范圍、各種尺度、多個領域的生態承載力和可持續發展定量評價中。自然生態系統是人類賴以生存和發展的基礎，也是提出生態足跡概念的基本思路，人類在生存和發展過程中所需要的產品和服務，以及在生活與生產中產生的廢物，均是直接或間接的從自然生態環境中獲取或排放，因此給自然生態系統造成了一定的壓力，而這種對自然產生的壓力只要處于生態系統的承載范圍內，自然環境就是安全和可持續狀態的，反之，就是不可持續狀態的。

2 生態足跡分析的指標體系

2.1 生態生產性用地

生態足跡分析法中“生態承載力”與“生態足跡”等重要指標都是以生態生產性土地來定義的，生態生產性土地分為6大類[2]。化石燃料地：在生態足跡計算及分析中，要綜合考慮補償因消耗的化石能源以及吸收其釋放出的CO2所需的化石燃料的土地面積，特別是對于化石燃料資源儲備豐富的內蒙古尤為突出。耕地：指種植農作物的土地;耕地在6大類生態生產性土地中生產能力最高，內蒙古耕地有9540萬hm2，占內蒙古自治區土地總面積的82.6%，耕地是內蒙古生態生產用地最大的一個類型。牧草地：指用于發展畜牧業的土地;內蒙古草地總面積居全國第1位，約為7880萬hm2，占內蒙古自治區總面積的66.6%。林地：指用于林業生產的地區或天然林;全球森林面積約34.4億hm2，大部分森林生態生產能力較低。建筑用地：指建造住宅、公共設施等的土地;隨著城鎮化進程加快，建筑用地是耕地的減少的主要原因之一。水域：包括河流、淡水湖泊、海洋、鹽水湖泊等;內蒙古水域主要以干旱與半干旱區內陸湖泊為主，主要有呼倫湖、貝爾湖、烏梁素海和岱海四大湖泊。

2.2 生態承載力

生態承載力又稱為生態容量，是指區域所能夠提供給人類的生態生產性土地面積的總和[3]。生態承載力體現的是自然生態系統承載力的可持續性，其上下2個閥值關系到自然生態系統調節功能的發揮以及人類社會的可持續發展。因此，人類社會要想長期穩定發展必須生存在生態系統的承載力上下2個閥值范圍內，即人類的可持續發展必須建立在生態系統完好的自我調節功能、完整的產品和服務供給的前提下，活動于自然生態系統生態承載力范圍之內。

2.3 生態足跡

生態足跡是指特定人口持續維持某一物質消費水平所必須的生態生產性土地面積，代表在當前經濟及生活條件下，同時滿足人類現在以及未來生存對生態環境的要求[4]。生態足跡主要是通過比較自然提供的生態服務和人類對生態服務要求的差距，研究人類對生態系統的依賴性以及生態系統的承載力，最終度量這一地區可持續發展程度。如果這一區域人們對自然生態系統所提供產品與服務的需求小于自然生態系統所能提供最大的生態服務，那么這一地區的發展便是可持續的，反之亦然。

2.4 生態赤字/盈余

生態承載力和生態足跡都是用生物生產性土地面積來衡量的[4]，因此，兩者可以直接進行比較，其結果代表這一區域環境和資源利用現狀。“生態赤字”表示一個區域的生態承載力小于生態足跡，“生態盈余”狀態與之相反。生態赤字表明該地區人類對自然生態服務的需求量超過了其自然生態環境的生態承載力，代表該區處于非可持續發展狀態;而生態盈余則表明該地區自然環境的生態承載力大于當地人類的生態足跡，表示該區處于可持續發展狀態。

2.5 均衡因子與產量因子

均衡因子：在生態足跡計算中，各種消費量及服務均可用6類基本生態生產性土地面積來代替。由于各類型生態生產性土地生產能力、類型的不同，要想計算各類型總的生態足跡，就要乘以一個均衡系數而建立一個等價關系，用于這一轉換的系數就是均衡因子[5]。產量因子：與生態足跡計算過程一樣，因資源狀況和氣候條件的不同，不同國家、地區的6類基本生態生產性土地之間以及同類型土地間的生產力在不同地域和氣候背景下也存在差異。因此，為把研究區域的每類土地的面積換算為具有全球平均生產力相應類型土地的等量面積，需要引進一個換算系數即產量因子[5]，引入產量因子的目的就是為了對不同區域同類生物生產性土地的面積進行標準化處理。

2.6 萬元 GDP 生態足跡

萬元GDP生態足跡是由區域人均生態足跡除以區域人均國內生產總值而得出，萬元GDP生態足跡反映了資源利用效率，萬元 GDP 生態足跡值越大表明該地區經濟發展模式下的資源利用效率越低，反之則資源利用效率越高，其是衡量一定的經濟條件下區域人口消費和廢棄物處理所需生物生產面積的大小。

2.7 生態足跡理論的基本假設

作為一種可度量可持續發展程度的度量方法，生態足跡理論基于2個最基本的假設[6]：可以確定大多數人類自身消費產生的廢棄物、資源利用、能源消耗的數量;可以用生產和吸納這些資源和廢棄物的生物生產面積或生態生產面積來折算資源和廢棄物的量。因此，在人口已知的情況下，生態足跡就可以用等效不同類型的生物生產土地的總面積來代替。

3 國內外生態足跡理論研究進展

3.1 國外生態足跡理論的研究進展

國際上有關生態足跡的研究可以追溯到20世紀70 年代，但生態足跡概念最早是由加拿大著名生態經濟學家William Rees等于1992年提出，并由其博士生Wackemagel在1996年完善和改進，使之成為現在生態足跡模型最初的構架。在全球尺度研究方面：Wackemagel等率先對全球52個國家的生態足跡進行了分析，結果表明：全球范圍內人類的生態足跡遠高于全球生態承載力，已有82%的國家出現了生態赤字。同時，世界人均生態足跡的閾值是1.7hm2，若以此速度發展，30a內全球人均生態足跡閥值將下降59%左右。在國家尺度研究方面：受全球尺度生態足跡研究的影響，各國學者在國家生態足跡尺度上也展開了大量研究，張志強在分析《生命行星報告》的基礎上，對全球150個國家的生態足跡進行了綜合研究。目前，生態足跡分析法也成為評價和度量區域和城市可持續發展的主要方法。

3.2 國內生態足跡理論的研究進展

1999年，生態足跡概念作為度量和評價可持續發展的定量方法而被引進我國，自此很多學者從生態足跡研究進展、理論、方法及計算模型等方面進行了探討和應用[7]。在國家層面上：徐忠民等分析了1999年我國的生態足跡情況[8];陳六君等[9]研究了1961—1999年中國資源的生態足跡發展狀況，并對38a間資源生態足跡增長率和GDP增長率的相互關系進行了分析;劉建興等[10]對中國1961—2001年的生態足跡進行了計算，并討論了消費方式及經濟增長條件下對生態環境的影響。在區域層面上：隨著國家對可持續發展的重視，有關區域、省、市等層面的研究也得到學者們的關注，楊艷等[11]以內蒙古錫林郭勒盟為例對半干旱草原區生態承載力與可持續發展進行研究，結果表明，其人均生態足跡自1981—2008年逐年增加，而人均承載力卻在逐年下降，該區域已經呈現出生態赤字狀態。此外，陜西、山西、山東、安徽、河北、湖南、甘肅等地也進行了生態足跡及生態承載力方面的研究，相關研究成果為指導城市可持續發展、綠色GDP核算等提供了科學依據和數據參考。

參考文獻

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[2] 楊開忠，楊詠，陳潔，等.生態足跡分析理論與方法[J].地球科學進展，2000，15（6）：630-636.

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[10] 劉建興，顧曉薇，李廣軍，等.中國經濟發展與生態足跡的關系研究[J].資源科學，2005，2（5）：33-39.

[11] 楊艷，牛建明，張慶，等.基于生態足跡的半干旱草原區生態承載力與可持續發展研究——以內蒙古錫林郭勒盟為例[J].生態學報，2011，31（17）：5096-5104.