基于生态足迹法的可持续发展测度研究

摘 要：生态足迹分析法作为一种衡量自然资源可持续利用状态的量化评价工具，它将人类生存和发展所消耗的资源和吸纳这些生存发展产生的废物折合成统一的生物生产面积，并与人类实际拥有的土地面积比较，判断人类活动是否处于生态系统的承载力范围之内。通过将自然资源的拥有和占用进行土地面积折算，生态足迹分析可以简洁但清晰地反映城市自然资源的综合利用情况，在全球、区域等不同层面建立可持续发展的比例尺度，并将评估结论转化为城市土地利用的空间分配，建立生态约束与规划方案的良好衔接，为土地利用总体规划、城市规划、区域规划提供良好的生态指标。

关键词：生态足迹； 生态承载力； 生态赤字/盈余； 上海市； 可持续发展

中图分类号：F224 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2013）04-136-002

一、引言

随着社会经济的飞速发展，资源能否可持续利用、社会生产力与生态环境能否相互适应，越来越成为当今社会关注的焦点。如何量化区域可持续发展程度则成为解决经济环境和谐发展的有效途径。而生态足迹既能够反映出个人或地区的资源消耗强度，又能够反映出区域的资源供给能力和资源消耗总量，也揭示了人类持续生存的生态阈值。它通过相同的单位比较人类的需求和自然界的供给，使可持续发展的衡量真正具有区域可比性。同时，通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力进行比较，还可以定量的判断某一国家或地区目前可持续发展的状态，以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划和建议。

近年来，在以Wackernagel为代表的“加拿大生态足迹小组”的努力下，该方法正以其较为科学、完善的理论基础、形象明了的概念框架、精简统一的指标体系以及方法本身的普适性而开始流行。本作品选取经济发展和生态布局矛盾较为突出的上海市作为案例，旨在进一步明确区域可持续发展的重要性，并为区域未来经济与环境和谐发展提供有效的定量分析和科学指导，同时，也为国内各大城市未来规划提供一个参考。

二、生态足迹分析法的计算

1.方法优势分析

生态足迹法通过将自然资源的拥有和占用进行土地面积折算，生态足迹分析可以简洁但清晰地反映城市自然资源的综合利用情况，在全球、区域等不同层面建立可持续发展的比例尺度，并将评估结论转化为城市土地利用的空间分配，建立生态约束与规划方案的良好衔接。生态足迹法的测算数据易于获取，操作简便，工作量小，并且具有良好的可比性。因此，生态足迹的计算必须基于一定的假设：人类消耗的资源能源以及产生的废弃物数量可以被估计并且折算成相应的生物生产性面积，而环境提供的生态承载力也可以用生物生产性土地面积表示，二者基于一定标准可以相互比较。

2.计算步骤

2.1生态足迹的计算。

生态足迹（生态足迹需求）计算模型如下：

fe=rjΣai=rjΣ（Ci/Pi）

式中，fe为人均生态足迹，hm2/人；Ci为i种商品的人均消费量；Pi为i种商品的平均产量；ai为i种交易商品折算的人均生物生产性土地面积，hm2；i为消费商品和投入的类型数；rj为均衡因子；j为生物生产性土地类型数。

以上海市2010年为例：

（1）生物资源生态足迹需求量的计算。

（2）能源资源生态足迹需求量的计算。

能源消费的生态足迹是根据上海市统计年鉴资料处理成煤炭和电力，其中焦炭、燃料油、汽油、热力、煤油和原油等能源都折算成煤炭。

（3）人均生态足迹需求量计算。

2.2生态承载力的计算。

区域总生态承载力计算公式为：

ce=Σ（bjrjyj）

式中，ce为人均生态承载力，hm2/人；bj为人均生物生产性土地面积，hm2；yi为产量因子；j同上。

以上海市2010年为例：

生态足迹供给反映全市的资源供给能力，产量因子是比较全市各类型土地生产力与全球平均生产力所得，耕地采用粮食产量；林地采用原木产量；水域采用水产品产量；因建筑用地均为占用生产力较高的耕地面积，所以采用耕地的产量因子；上海市无大面积草地分布，这里对草地不予考虑。

利用3.3.2公式计算得到上海市年生态足迹供给，而最终可供使用的生态承载力应在此基础上扣除12%的面积作为生物多样性保护面积。

2.3生态赤字/生态盈余的计算。一个地区的生态承载力小于生态足迹时，其差值为生态赤字，表示该地区人均占用资源量超过了生态容量。要满足其人口在现有生活水平下的消费需求，该地区要么从地区之外进口欠缺的资源以平衡生态足迹，要么通过消耗自然资本来弥补收入供给流量的不足。这均表明该地区发展模式处于相对不可持续状态，其不可持续的程度用生态赤字来衡量。

与之对应，一个地区的生态承载力大于生态足迹时，其差值为生态盈余。表明该地区的生态容量足以支持其人类负荷，表示人均占用资源量仍在生态承载力允许的范围之内，地区内自然资本的收入流大于人口消费的需求流，地区自然资本总量有可能得到增加，地区的生态容量有望扩大，该地区消费模式具有相对可持续性，该值定量化反应了地区的可持续发展程度。

以上海市2010年为例：

三、生态足迹法分析及结论

1.上海市生态足迹分析

表6上海市与国内外主要国家省市的生态足迹与生态承载力比较

从上海市2010年生态足迹模型计算结果来看，上海市人均生态足迹为4.28hm2/人，生态承载力为0.26hm2/人，生态赤字高达4.02hm2/人。上海市要保持现有的生活水准，必须通过国内外贸易，从其他经济不发达地区输入资源能源，从而弥补自身所存在的生态赤字。并且在上海市各种土地类型构成中，化石能源用地所占比例最大；牧地和水域的生态足迹较小，这将有利于森林和水域的保护。此外，与其他国家或城市进行比较，上海市人均生态足迹高于全国水平，但比经济发达地区或国家要低很多。

从上海市生态空间供给来看，除生物多样性保护占用生态空间外，基本上由耕地和水域供给。但根据历年上海市统计年鉴资料，上海市耕地面积正在逐年减少，水域面积也在逐年降低，这直接导致了上海市人均生态承载力的降低。从上海所处的地理位置来看，上海地处长江三角洲地带，由于我国东部地区的沿海城市一般是地少人多，人均生态承载力很小。与其他国家或城市进行比较，上海的人均生态承载力远低于全国水平和世界平均水平，尤其与发达地区或国家相比仍有较大差距。

上海市2010年人均生态赤字高达4.02hm2/人，远高于全国平均水平，属于人均水平亏缺较高的区域，这也从侧面反映了上海市的经济发展较快。但这种经济发展状况是不安全的，会对外部具有很大的依赖性，可持续性发展面临挑战。

2.结论

众多研究表明，生态足迹水平与经济发展水平有关，经济越发达的国家或地区，人均生态足迹也相对较高，从而导致了生态赤字也较高。同时，生态足迹还可以反映出一个国家居民的资源消耗强度，生态足迹越大，资源利用就越多。由于发达国家或地区需要消耗大量资源才能保持经济的快速发展，从而导致生态足迹较高。

生态足迹分析法可以用于对地区发展状况的评价，也可以为制定可持续发展规划提供定量参考依据。针对当前上海市生态环境现实发展状态和相关影响因素，有关部门应制定切实可行的对策来减少生态赤字，缓解生态环境压力，如适度控制人口规模、合理开发和规划土地资源以提高城市土地生态承载力；发展循环经济，提高资源利用效率，确保经济持续稳定健康发展，努力构建人口均衡型、资源节约型、环境友好型城市。

指导教师：吴绍华 钟太洋（南京大学）

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