王瑞杰, 閆 峰, 張學良
(1.東北大學秦皇島分校 資源與材料學院, 河北 秦皇島 066004;2.中國林業科學研究院 荒漠化研究所, 北京 100091; 3.青海省格爾木市園林管理處, 青海 格爾木 816000)
工業革命以來,隨著經濟發展、技術進步和人口激增,環境污染、土地退化、人口膨脹和資源枯竭等問題不斷出現,生態環境不斷惡化成為制約人類可持續發展的最嚴峻問題之一[1]。掌握生態環境承載力變化實況并提出科學發展之路具有強烈的必要性和迫切性。生態承載力是指生態系統的自我維持、自我調節能力,資源與環境子系統的供容能力及其可維育的社會經濟活動強度和具有一定生活水平的人口數量,進而體現在生物生產性土地的供需平衡方面[2-3]。隨著生態承載力研究的不斷深入,在研究方法方面主要發展出生態足跡法[4]、凈初級生產力估測法[5]、供需平衡法[6]、系統模型法[7]、綜合指標評價法[3]和生態系統服務消耗評價法[8]等,其中生態足跡法由于具有較完善、科學的理論基礎,并可用于定量分析可持續發展問題而被廣泛應用。生態足跡分析法是由加拿大生態經濟學家William Rees[4]提出的一種度量可持續發展程度的方法,對生態足跡的解釋是:一個國家范圍內給定人口的消費負荷,該辦法使人們知道自己對自然資產利用的狀況,對測量人類對自然生態服務的需求與自然所能提供的生態服務之間的差距具有重要的意義[9-10]。在基于生態足跡方法的生態承載力研究方面,1997年Wackernagel等[11]首先用生態足跡分析方法,對全球的生態足跡進行了計算,研究結果表明全球絕大部分國家處于生態赤字狀態。Ewing等[12]提出了將碳足跡、水足跡和生態足跡整合在一起的多區域建模模型,使生態承載力評價得到進一步提升。國內生態足跡研究方面,徐中民等[13]對甘肅省1998年生態足跡進行分析和計算,結果表明甘肅省1998年人均生態赤字為0.564 hm2。張志強等[14]以中國西部12個省(區市)2000年統計年鑒的數據為依據,對1999年的生態足跡進行了計算和分析。田玲玲等[15]以2005,2010,2013年統計數據為基礎,應用生態足跡分析法核算湖北省生態足跡與生態承載力動態。潘洪義等[16]對成都市人均生態足跡和人均生態承載力空間分布差異進行了研究,得出成都市人均生態足跡平均值呈現逐年下降的趨勢。已有基于生態足跡方法的生態承載力研究多使用靜態、統計的方法來進行定量評估,在經濟增長和科技進步對區域生態承載力影響方面考慮較少,對于區域內部的空間差異性體現方面也存在一定的問題。遙感技術在一定程度上可以彌補傳統基于統計年鑒進行生態足跡和生態承載力研究空間性方面的不足,針對傳統生態足跡方法研究存在的問題,采用多時段遙感影像并綜合考慮經濟因素定量分析生態足跡的動態變化過程,對于拓展生態足跡應用以及科學評價國家和地區的生態足跡動態變化,及時采取應對措施具有重要意義。
鄂爾多斯高原地處中國農牧交錯帶上,是砒砂巖分布最典型地區,其砒砂巖區也是黃河粗泥沙主要來源,生態環境脆弱性問題十分突出。鄂爾多斯市處于鄂爾多斯高原的腹地,改革開放以來經濟社會快速發展,特別是2001年撤盟改市以來,鄂爾多斯市經濟社會創造了令人矚目的“鄂爾多斯速度”,成為內蒙古自治區經濟發展速度最快的地區,伴隨著經濟的快速發展,人類對當地地表覆被的干預和資源利用也達到了一個新的水平[17]。科學評價鄂爾多斯高原生態承載力時空變化特征,并因地制宜地提出當地經濟社會發展的科學發展之路具有重要的現實意義。因此,本研究采用2000—2015年鄂爾多斯市Landsat數據并結合經濟發展數據,對鄂爾多斯高原的生態承載力時空特征進行研究,以期為地區的經濟發展和環境保護提供理論和技術支持。
鄂爾多斯高原位于內蒙古自治區南部,西、北、東三面被黃河環繞,東南部以古長城為界和陜北黃土高原相接。位于37°20′—40°50′N, 106°24′—111°28′E,地勢中西部高,四周低,西部高于東南部。東部為準格爾黃土丘陵溝壑區,西部為桌子山低山緩坡和鄂托克高地,北部為庫布其沙漠,南部為毛烏素沙漠和灘地。高原海拔大部為1 300~1 500 m,東部切割河谷部分可下降到1 000 m以下,高原頂面可達1 600 m以上。西北部桌子山自北向南伸延,東勝以西至杭錦旗以東一帶海拔較高(1 450~1 600 m)。鄂爾多斯市位于內蒙古自治區西南部,地處鄂爾多斯高原腹地。東部、北部和西部分別與呼和浩特市、山西省、包頭、巴彥淖爾市,寧夏回族自治區、阿拉善盟隔河相望;南部與陜西省榆林市接壤。全市轄7旗1區和康巴什新區,總面積86 882 km2。氣候為典型的北溫帶半干旱大陸性氣候區,植被自東向西分別為溫暖型草原帶、暖溫型荒漠草原亞帶和暖溫型荒漠帶;土壤類型主要有栗鈣土、棕鈣土、灰鈣土、灰漠土和潮土等;2015年總人口1.57×106人。
在生態承載力計算中,為客觀反映不同土地類型的空間分布差異,通過USGS訂購下載了2000,2005,2010,2015年共40幅Landsat TM/ETM+/OIL影像,影像主要成像于6—9月。對下載的Landsat數據以2010年遙感影像為基準對另外3期的遙感影像進行了幾何校正,使遙感影像統一到相同的投影類型。采用決策樹、非監督分類和專家知識相結合的方式進行地物遙感分類,以2010年數據為例,首先采用TM5>150&TM7>100提取流動沙地;其次,采用光譜間關系(TM2+TM3)>(TM4+TM5)提取水體;第三,對剩下的遙感信息采用非監督分類ISODATA算法,指定最大分類數為20,最大迭代數為60次,迭代次數大于分類數1倍以上,形成1類所需的最少像元數為1,設定循環收斂閾值為0.998[18]。在此基礎上,參照生態足跡模型中土地利用類型分類方法,將4期的土地利用的分類結果進行合并為耕地、林地、草地、水域、建筑用地和未利用地共6大類。采用2010年鄂爾多斯市烏審旗283個和2017年準格爾旗68個野外地面覆被類型實測資料,分別對2010年和2015年地物分類結果進行驗證,結果表明其總分類精度分別為89.40%(253/283)和91.18%(62/68)。
對2000年和2005年地物遙感分類結果進行目視驗證體現出了較高的總分類精度(>86.21%)。此外,研究中還選用了2000,2005,2010,2015年的社會經濟數據,數據主要來源于同期的《鄂爾多斯市統計年鑒》。
生態足跡是指特定區域內一定人口的自然資源消費、能源消費和吸納這些消費產生的廢棄物所需要的生態生產性土地面積,表明了人類社會發展對環境造成的生態負荷是用生產性土地面積來度量一個確定人口或經濟規模的資源消費和廢物吸收水平的賬戶工具。生態足跡模型的計算可以分為生態足跡和生態承載力兩個部分,其中生態足跡可表示為:
EF=N×ef=N×∑rj×(ci/pi)
(1)
式中:EF為總的生態足跡;N為人口數; ef為人均生態足跡;i為消費商品和投入的類型;rj為均衡因子;j為生物生產性土地類型;ci為第i種商品的人均消費量;pi為第i種消費商品的全球平均生產能力。生態足跡模型作為一個靜態指標,其得出的結論具有一定的瞬時性[19-20],為了合理反映研究區2000—2015年經濟社會系統的動態變化,采用2000,2005,2010和2015年多個時間節點對比研究的方法。
生態承載力表示該地區生態容量,是一個地區所能提供給人類的生態生產性土地的面積總和。隨著當地的經濟發展和科技進步,人類對當地資源環境利用的廣度和深度發生較大程度的改變,本研究在生態承載力計算時采用綜合考慮社會經濟系統發展的生態承載力修正模型[21],表示為:
F=X×Y×Z
(2)
式中:F為社會經濟系統發展指數;X為技術指數,用高新技術產業產值占工業總產值比重表示;Y為人力資源指數,用勞動力資源占總人口比重表示;Z為經濟能力指數,用當年與前一年的國內生產總值比值表示,下同。
EC=N×ec=(1-12%)N(∑aj×rj×yj)×eF
(3)
式中:EC為總的生態承載力; ec為人均生態承載力;aj為人均生物生產性面積;yj為產量因子; eF為社會經濟系統對生態承載力的影響。均衡因子是某類生物生產性土地的單位面積生物產量與具有世界平均生產力的生物生產性土地的單位面積生物產量之比。產量因子表示不同國家或地區的某類生物生產面積所代表的局部產量與世界平均產量的差異,是其平均生產力與世界同類土地的平均生產力的比值。
Wackernagel等[22]研究1961—1999年均衡因子變化表明全世界各類土地均衡因子變化較小,為了加強不同區域計算結果的可比性,本研究采用廣泛應用的William等提出的均衡因子和產量因子。均衡因子為:耕地和建筑用地2.8,林地和化石能源地1.1,草地0.5,水域0.2;產量因子分別為:耕地和建筑用地1.66,林地0.91,草地0.19,水域1.00,化石能源地0,對于未利用土地類型,由于其產出比較低取0值,在計算中總面積中扣除12%生物多樣性保護面積[23]。
生態赤字是消費所需的生物生產性土地面積超出生態承載力可提供的生態足跡量,表示為:
ED=EF-EC
(4)
式中:ED為生態赤字,如ED>0,說明生態足跡大于生態承載力,存在生態赤字。如果ED<0生態足跡小于生態承載力,存在生態盈余。
根據遙感解譯的2000,2005,2010,2015年4期的土地利用類型圖,分別計算2000—2005,2005—2010,2010—2015年的土地利用轉移矩陣和各類土地生態承載力。生態足跡計算時按生物資源消耗和能源消耗分為兩類:生物資源主要生態產品為糧食、甜菜、蔬菜、油料、水果、奶類、蛋類、豬肉、牛肉、羊肉、山羊毛、綿羊毛、羊絨和水產;能源消耗主要包括原煤、焦炭、洗精煤、汽油、天然氣、熱力和電力。根據2000,2005,2010,2015年《鄂爾多斯市統計年鑒》數據,計算4個時期生物資源產量及能源消費量。
分析2000—2005,2005—2010,2010—2015年鄂爾多斯市3個時段的土地利用類型轉移矩陣(見表1—3)。2000年到2005年,鄂爾多斯市草地轉出和轉入的面積較大,轉出面積為11 782 km2,主要轉為未利用土地和耕地;轉入面積為12 931 km2,主要來自未利用土地和耕地,草地總面積不斷增大。未利用土地的轉換也比較明顯,具體表現為轉出面積9 988 km2,主要轉為草地、耕地和水域;轉入面積為9 149 km2,主要來自草地和耕地,總面積表現為轉出大于轉入。耕地面積相對穩定,轉入和轉出的數據相差不大。

表1 2000-2005年鄂爾多斯市土地利用類型轉移矩陣 km2

表2 2005-2010年鄂爾多斯市土地利用類型轉移矩陣 km2

表3 2010-2015年鄂爾多斯市土地利用類型轉移矩陣 km2
2005—2010年,土地覆被變化空間轉移矩陣對角線處數值最大,其他數值相對較小,土地利用類型相對穩定。轉出的土地利用類型中,未利用土地類型面積最大(157 km2),主要轉為草地和水域;轉入面積為13 km2,主要來自水域,總面積增加。轉入的土地利用類型中,草地轉入面積最大,其中轉入155 km2,轉出為40 km2,面積相對增加。建筑用地面積增加相對較多,其他土地利用類型整體上變化不大。
2010—2015年,土地覆被變化空間轉移矩陣面積變化不大,其中草地轉出和轉入的面積相對較多,分別為661 km2和962 km2,草地面積相對增加。未利用土地轉入為101 km2,轉出為1 176 km2,主要轉出為草地,其次是林地和建筑用地。建筑用地面積轉入和轉出分別為643 km2和19 km2,轉入部分主要來自草地和未利用土地。
根據生態足跡公式和鄂爾多斯市2000—2015年的統計年鑒數據,計算其生物資源和能源消費的生態總足跡及人均足跡(見表4—5)。結果表明:2000,2005,2010和2015年生物資源總足跡分別為2.07×106,3.76×106,4.18×106,4.43×106hm2,人均生物資源足跡分別為1.579,2.727,2.744,2.816 hm2/人,2000—2015年鄂爾多斯市生物資源總足跡和人均足跡均呈不斷增加的趨勢。2000,2005,2010和2015年能源消費總足跡分別為2.60×106,7.50×106,2.60×107,3.84×107hm2,人均能源消費足跡分別為1.977,5.439,17.039,24.415 hm2/人,2000—2015年能源消費總足跡和人均足跡也呈不斷增加的趨勢。
在能源消費足跡中主要以原煤需求為主,2000年占總能源消費足跡的94%,2005年占比下降為85%,2010和2015年所占的比例相同為82%。原煤的消費量遠高于其他能源品種,這一方面說明鄂爾多斯市是一個以工業為主導產業的地區,對原煤需求量較大,同時也表明鄂爾多斯市作為中國的能源富集區,是煤炭資源的主要供應地之一。

表4 2000-2015年鄂爾多斯市生物資源消費賬戶

表5 2000-2015年鄂爾多斯市能源消費賬戶
生物生產性土地面積以化石能源用地所占的比例最大,其后依次是草地、耕地、水域和建筑用地,林地所占比例最小。可見鄂爾多斯市的發展主要以消耗自然資源為主,屬于資源型城市,草地是當地主要土地利用類型,生物資源消耗以草地產品為主。生物生產性土地面積生態足跡變化情況計算結果表明:耕地、林地、草地、水域、建筑用地和化石能源用地的總足跡和人均生態足跡均呈增加趨勢。2000—2015年總生態足跡表現為21世紀前10 a生態足跡增加十分迅速,2005年生態足跡是2000年的2.41倍,2010年則為2005年的2.68倍,2010年后生態足跡增加速度相對放緩,2015年生態足跡為2010年的1.42倍。縱觀2000—2015年鄂爾多斯市生態足跡變化,2015年生態足跡為2000年的9.18倍,2000—2015年生態足跡年平均按15.93%的速率遞增,其增長速度遠高于當地的經濟發展水平,對當地的生態環境產生較大壓力。
根據土地利用類型、均衡因子和產量因子計算鄂爾多斯市2000—2015年的生態承載力。統計結果表明:2000,2005,2010和2015年總生態承載力分別為:1.140×107,2.349×107,1.168×107,和1.365×107hm2。在生態承載力時間變化方面,生態承載力表現為以2005年最大,2015年次之,再次為2010年和2000年,表現為先增加后降低,再緩慢升高的特征。生態承載力的變化較多地受到社會經濟的影響,具體表現為:研究時段內隨著時間的變化,人力資源指數由2000年的0.55增加到2015年的0.68,處于不斷增加的趨勢;技術指數在2005年最大(0.79),之后開始下降,2010年之后開始上升,2015年達到0.13;經濟因素對社會經濟系統發展指數影響較大,經濟能力指數則2005年達到最大(1.50),2000年和2010年基本相同為1.22,2015年相對最低為1.04,說明2000—2015年初期經濟增長速度較快,隨著時間的推移其增長速度相對變緩,與經濟能力指數相對應,鄂爾多斯市總生態承載力呈相對降低的趨勢。
生態承載力絕對值表示圖斑尺度上由于土地利用變化和社會經濟的發展對區域空間上變化的影響。分析生態承載力絕對值分布(見封2附圖6—9)表明:2000—2015年,鄂爾多斯市生態承載力絕對值表現為整體上逐漸上升的趨勢,但其增加幅度存在一定的差異。2000—2005年整個區域范圍增加了近1倍,這主要是由于社會經濟因素的發展而使其生態承載力提高,2010—2015年雖然社會經濟因素一直提高,但生態承載力絕對值反而降低。生態承載力絕對值在空間變化方面存在較大的差異,2000年生態承載力絕對值高值區主要分布在杭錦旗的東北、西北和東南部;達拉特旗北部分布面積較大,在西南和東南地區及準格爾旗、東勝區和伊金霍洛旗也有零散分布。2005年生態承載力絕對值高值區主要分布在杭錦旗東北、西北和東南部、達拉特旗北部、西南和東南部、準格爾旗西部、東南部、東勝區和伊金霍洛旗中部,在烏審旗東部和東南部地區及鄂托克前旗中部和東南部也有零星的分布。2010年杭錦旗東北部、達拉特旗北部、西南和東南部、東勝區和準格爾旗南部地區、伊金霍洛旗中部地區為生態承載力絕對值高值區。2015年生態承載力絕對值高值區主要分布于杭錦旗東北、東南部和達拉特旗北部、東勝區、準格爾旗和伊金霍洛旗中部地區。總之,2000—2015年生態承載力絕對值空間差異主要是基于土地利用類型差異的生態生產性土地面積不同,具體表現為同一時期耕地和建設用地集中區生態承載力絕對值相對較高,其次是林地、水域和草地,未利用土地相對最低。2000—2015年,隨著時間的推移,建筑用地和草地面積逐漸增加,而未利用土地面積逐漸減少,對應到空間分布上表現為草地在各個旗區分布較廣,其生態承載力絕對值相對較低,鄂爾多斯東北和北部地區由于耕地和林地分布相對較多,其生態承載力絕對值相對較高。
利用生態承載力絕對值、人均生態生產面積和人口數量等數據,計算鄂爾多斯市2000—2015年各旗區的人均生態承載力(見圖1)和總生態承載力(見圖2)。結果表明:2000年人均生態承載力以杭錦旗最高(15.41 hm2/人),東勝區次之(12.74 hm2/人),伊金霍洛旗相對最低(6.77 hm2/人);2005年除東勝區外其他旗均有所增加,其中以烏審旗增加幅度最大(為2000年的2.13倍),2005年人均生態承載力在數值差異方面以杭錦旗最高(29.63 hm2/人),鄂托克旗次之(21.95 hm2/人),東勝區最低為7.31 hm2/人;2010人均生態承載力和2005年相比均表現出大幅度下降,其中以準格爾旗下降最大,人均生態承載力以杭錦旗最高(13.40 hm2/人),鄂托克旗次之(10.42 hm2/人),東勝區最低(3.23 hm2/人);2015年各旗區人均生態承載力高于2010年,其中以伊金霍洛旗增加幅度最大(為2010年的1.30倍),準格爾旗增加幅度最小(為2010年的1.09倍),人均生態承載力以杭錦旗最高(15.58 hm2/人),鄂托克旗次之(12.27 hm2/人),東勝區最低(3.76 hm2/人)。綜觀2000—2015年各旗區人均生態承載力變化,空間差異主要表現為杭錦旗相對最高,其次是鄂托克旗、準格爾旗,時間變化表現為先增加、后減少、再增加的特征。鄂爾多斯市各旗區人均生態承載力的變化主要由不同利用類型土地面積和人口數量決定。不同土地利用類型中,耕地和建筑用地的均衡因子和產量因子相對較高,對應到不同旗區,杭錦旗耕地和建筑用地約占鄂爾多斯市總面積的4.23%~4.52%,低于達拉特旗(6.62%~7.24%)和準格爾旗(7.16%~7.83%),但由于該旗人口密度較低(7~8 人/km2),使其人均生態承載力相對較高;鄂托克旗雖然耕地和建筑用地面積占比僅大于鄂托克前旗,但由于其人口密度在全市相對最低(4~5 人/km2),使其人均生態承載力次于杭錦旗,在全市處于較高的水平。東勝區耕地和建筑用地面積占比為2.11%~2.50%,是鄂爾多斯市經濟、科技和文化中心,人口密度相對最高(75~111 人/km2),人口密度高在一定程度上對當地的生態環境產生壓力較大,使人均生態承載力相對最低。

圖1 2000-2015年鄂爾多斯市各旗(區)人均生態承載力

圖2 2000-2015年鄂爾多斯市各旗(區)總生態承載力
各旗區總生態承載力也存在較大差異,2000,2005,2010,2015年各旗區總生態承載力表現為:2005年總生態承載力相對最高、2015年次之,2005年明顯高于2010年和2000年;各旗區總生態承載力表現出升高—降低—升高的變化特征。2000年各旗區總生態承載力相對較低,其數值僅為2005年的48.93%,生態承載力提升潛力較大。在各旗區橫向比較方面,2000—2015年各旗區總生態承載力以準格爾旗相對最高,達拉特旗次之,再次為杭錦旗,鄂托克旗、伊金霍洛旗和東勝區總生態承載力相差不大,烏審旗的總生態承載力較低,鄂托克前旗則相對最低(僅相當于準格爾旗的20.53%)。
根據計算的生態足跡和總生態承載力,計算鄂爾多斯市2000-2015年生態盈虧情況(見表6)。結果表明:鄂爾多斯市2000年到2005年處于生態盈余狀態,2000年生態承載力為生態足跡的2.44倍;2005年到2015年由生態盈余轉為生態赤字,隨著經濟的發展生態赤字逐漸增加,2015年生態足跡是生態承載力的3.12倍。在人均生態足跡方面,2000年人均足跡為3.556 hm2/人,2005,2010,2015年分別為8.166,19.783,27.23 hm2/人,2000,2005,2010,2015年對應的人均生態承載力分別為8.686,17.046,7.687, 8.645 hm2/人。人均生態足跡快速增加但人均生態承載力卻呈現降低的趨勢,2005年后人口對環境的壓力遠大于生態承載力,對當地生態環境的健康發展施加了較多的不利影響。對應到當地人口和經濟發展變化方面,2000—2015年鄂爾多斯市總人口由1.31×106人增加到1.57×106人,人口增加率為19.85%; GDP從2000年1.50×1010元增加到2015年1.80×1012元,城鎮居民家庭平均每人每年消費支出由4 499元增加到22 918元,分別增加了120.00倍和5.09倍,快速增加的人口以及經濟高速發展、消費水平持續提高所帶來的能耗和物耗增加可能是生態赤字產生的重要原因。

表6 2000-2015年鄂爾多斯市生態盈虧狀況 hm2
基于Landsat影像和社會經濟統計年鑒數據,采用生態足跡法對2000—2015年鄂爾多斯高原腹地鄂爾多斯市的生態承載力時空特征進行研究,主要得出以下結論。
(1) 鄂爾多斯市土地利用類型中,以草地利用面積最大,其次是未利用土地和耕地。土地轉移矩陣分析表明:2000—2005年草地轉換面積較大,總面積不斷增加;未利用土地轉換面積次之,面積趨于減少;耕地面積相對穩定。2005—2015年土地利用類型相對穩定,土地類型轉換變化較小,主要為未利用土地轉出為草地和建筑用地。
(2) 2000—2010年生態足跡迅速增加,2010年后增加速度相對放緩,2000—2015年總足跡和人均足跡均呈增加的趨勢,總生態足跡多年平均遞增速率為15.93%;6類生產性土地面積生態足跡中,以化石能源用地所占的比例最大,其后依次是草地、耕地、水域、建筑用地和林地。
(3) 生態承載力時間變化方面,以2005年最大、2015年和2010年次之、2000年相對最小,生態承載力呈先增加,后降低,再升高的特征。生態承載力空間變化方面,以準格爾旗總生態承載力最高,其次是達拉特旗和杭錦旗,鄂托克前旗相對最低。
(4) 2000—2005年處于生態盈余狀態,2000年和2005年生態承載力分別為生態足跡的2.44和2.08倍;2005—2015年由生態盈余轉為生態赤字,且隨著經濟的發展生態赤字不斷增加,2010年和2015年生態足跡分別為生態承載力的2.57和3.12倍,生態承載力處于嚴重透支狀態,生態環境的可持續發展面臨著較大的挑戰。
生態承載力變化是地球表層大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈綜合作用的結果,鄂爾多斯高原承載力的大小既受到耕地資源、森林資源、草地資源、水資源、礦產資源等因素綜合影響外,人口數量、社會經濟結構、居民的消費習慣、環保意識以及科技進步等因素也會對生態承載力的變化起著重要作用。以社會經濟系統發展指數為例,2005年由于技術指數和經濟能力指數相對較高,其經濟發展指數對總生態承載力的影響增加了1.068倍,2000年和2010年受到經濟發展水平和國際金融危機大環境的影響,經濟發展指數對總生態承載力的影響增加較低,分別為0.023和0.024。本研究采用遙感數據結合社會經濟系統發展指數對鄂爾多斯高原生態承載力時空特征,比傳統僅依靠統計年鑒進行基于生態足跡法的生態承載力評價具有一定的進步性,生態足跡法雖然考慮了不同的土地利用類型之間的差異,但是相同的土地利用類型(如耕地)由于生產結構調整或者噴灌、滴灌等技術使用,其產出和消耗能力可能存在較大的差異。如何結合當地土地利用類型,從植被類型、氣候資源、水資源、社會經濟和技術進步等多角度入手,進一步驗證和修正承載力計算的均衡因子和產量因子,進而科學評價地區、國家乃至全球尺度水平的生態承載力將是本研究的進一步研究內容。