摘要I生態(tài)足跡應(yīng)用研究綜述摘要:自從可持續(xù)發(fā)展成為全經(jīng)濟發(fā)展的趨勢之后，經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間的矛盾一直是各國需要克服的困難，而作為可以衡量某一地區(qū)或某一領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展狀況的生態(tài)足跡也相應(yīng)的被各國學者所重視，成為一項重要的測量指標。本文介紹了生態(tài)足跡的概念、模型、計算方法及優(yōu)缺點，回顧了國內(nèi)外目前的研究動態(tài)，并立足于我國現(xiàn)狀對生態(tài)足跡以后再國內(nèi)的研究做出了展望。本文認為，我國目前生態(tài)足跡數(shù)值較大，生態(tài)赤字較為嚴重，且有逐年擴大的趨勢，不利于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。而生態(tài)足跡模型應(yīng)當在我國的經(jīng)濟發(fā)展中起到更大的作用，應(yīng)當拓展應(yīng)用領(lǐng)域，為更多地行業(yè)提供可持續(xù)性評估；應(yīng)當細化研究維度，更多地為個人及家庭生態(tài)足跡進行測算；應(yīng)當在研究時加入新技術(shù)使用之后的測算，為新技術(shù)的研究方向提供一定的理論指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：生態(tài)足跡；可持續(xù)發(fā)展；生態(tài)承載力 AbstractIIReview of the application research on the ecological footprintAbstract:Since sustainable development has become the trend of the whole worlds economic development, the contradiction between economic development and environmental protection has been one important difficult that all States need to overcome. The ecological footprint can measure the sustainable development of a region or a field, so various countries pay a lot of attention on it. This paper introduces the concept of ecological footprint model, calculation methods, the advantages and disadvantages, and review current research trends of the domestic and foreign. Then based on the situation of our country make the outlook on the future of research in ecological footprint. This paper argues that the number of the Chinas current ecological footprint is larger, ecological deficit is severe, and the number will be more larger each year, so it is not conducive to the implementation of the sustainable development strategy. The ecological footprint model should play a greater role in Chinas economic development, should expand the application areas, to provide more sustainability assessment for variable industries; should refine the research dimension to calculate the ecological footprint of individuals and families; should calculate the ecological footprint after the use of new technologies to provide a theoretical guidance for the direction of new technologies.Keywords：ecological footprint；ecological capacity；sustainable development目錄III目錄摘要 .IAbstract.II第一章 緒論 .11.1 本文研究背景及意義 .11.2 本文研究目標和研究方法 .11.3 本文主要內(nèi)容 .2第二章 生態(tài)足跡簡介 .32.1 生態(tài)足跡定義 .32.1.1 生物生產(chǎn)性土地 .32.1.2 生態(tài)足跡的條件 .32.2 生態(tài)足跡的計算模型 .42.2.1 生態(tài)足跡常見的三種計算方法 .42.2.2 生態(tài)足跡模型 .42.2.3 影響生態(tài)足跡計算結(jié)果的因素 .52.3 生態(tài)足跡的優(yōu)缺點 .62.3.1 生態(tài)足跡的優(yōu)點 .62.3.2 生態(tài)足跡存在的缺陷 .62.4 關(guān)于生態(tài)足跡的改進模型的研究 .6第三章 生態(tài)足跡研究成果展示 .83.1 生態(tài)足跡在經(jīng)濟可持續(xù)性發(fā)展評估方面的應(yīng)用 .83.2 生態(tài)足跡在旅游業(yè)方面的應(yīng)用 .93.3 生態(tài)足跡在土地利用規(guī)劃方面的應(yīng)用 .93.4 生態(tài)足跡在能源利用方面的應(yīng)用 .103.5 生態(tài)足跡在其他方面的應(yīng)用 .10第四章 生態(tài)足跡的發(fā)展前景展望 .124.1 應(yīng)當拓展生態(tài)足跡應(yīng)用的領(lǐng)域 .124.2 應(yīng)當細化生態(tài)足跡應(yīng)用的尺度 .124.3 生態(tài)足跡應(yīng)當加強預(yù)測研究 .13結(jié)論 .14第一章 緒論1第一章 緒論1.1 本文研究背景及意義1992 年在里約熱內(nèi)盧召開聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會之后，可持續(xù)發(fā)展這一全新的、科學的發(fā)展模式進入到全球各國的眼中，備受各國關(guān)注。尤其是近年來環(huán)境日益惡化、自然災(zāi)害頻繁發(fā)生、能源告竭等危機相繼展現(xiàn)在人們的面前，這使得可持續(xù)發(fā)展再一次呈現(xiàn)在人類的面前，而如何實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展及定量分析可持續(xù)發(fā)展狀況已經(jīng)成為急需解決的問題。衡量一個國家或地區(qū)是否是可持續(xù)發(fā)展，其標準已經(jīng)不是單純強調(diào)經(jīng)濟發(fā)展的量，更為重要的是經(jīng)濟發(fā)展的質(zhì)。因而一種能夠利用科學的方法評價經(jīng)濟發(fā)展的可持續(xù)狀況的模型是各國學者努力尋找的對象。隨著研究的不斷深入，各國學者也提出了許多理論模型，如：“可持續(xù)性晴雨表” 、 “可持續(xù)經(jīng)濟福利指數(shù)” 、 “人文發(fā)展指標” 、 “生態(tài)足跡法” 等等 1。而生態(tài)足跡 (ecological footprint，EF)自從被 Ress 教授提出以來，以其思路新奇、計算方法簡單易掌握、適用范圍廣等優(yōu)點迅速受到各國學者的重視，并將其應(yīng)用在許多領(lǐng)域。這是一種相對比較完善的測量指標，解決了傳統(tǒng)理論中普遍忽略的生態(tài)承載力可持續(xù)性問題，實現(xiàn)了測量區(qū)域的生態(tài)供需狀況。目前我國人民的環(huán)境保護意識相對于歐美發(fā)達國家仍舊比較淡薄，地方政府在制定發(fā)展政策方面也往往沒有充分重視生態(tài)因素的影響，使得我國部分地區(qū)的生態(tài)赤字逐年遞增。本課題進行的生態(tài)足跡的應(yīng)用研究是寄希望于借用前人的研究成果，系統(tǒng)闡述生態(tài)足跡在各個領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀，提出對于改善生態(tài)環(huán)境有所幫助的一些建議，對我國的可持續(xù)發(fā)展有著一定的現(xiàn)實意義。本課題的研究有利于更好地解決經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境保護之間的矛盾，有利于解決資源高效利用問題和環(huán)境污染問題，能夠在一定程度上給我國建設(shè)環(huán)境保護型和資源節(jié)約型社會提供新的思路。1.2 本文研究目標和研究方法由于目前可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護是人們普遍關(guān)注的問題，所以與之密切相關(guān)的生態(tài)足跡也備受重視，這就使得有關(guān)于生態(tài)足跡研究方面的資料日益增加，甚至可以夸張的說的浩如煙海。這些文獻中很多都是偏向于生態(tài)足跡在某一方面的應(yīng)用，對于其他方面則很少涉及，所以使得人們在整體把握生態(tài)足跡方面略有不足。本文的研究目標就是整理這些有關(guān)生態(tài)足跡的略顯雜亂的文獻，對其作出歸納總結(jié)性的描述，以方便人們對于生態(tài)足跡有一個整體的印象。第一章 緒論2本課題研究方法是文獻研究，通過閱讀、歸納、總結(jié)近幾年國內(nèi)外有關(guān)于生態(tài)足跡方面的期刊文章，形成一篇類似于大綱的文章。也能夠使人們更好地了解國內(nèi)外生態(tài)足跡最新的研究動態(tài)，使得在研究生態(tài)足跡相關(guān)問題時能夠更加的省時省力，少走彎路。1.3 本文主要內(nèi)容自從生態(tài)足跡被提出以來，國內(nèi)外學者對該模型進行了大量的研究，將其應(yīng)用在許多領(lǐng)域，包括了旅游業(yè)，能源貿(mào)易，土地利用規(guī)劃，可持續(xù)性發(fā)展評估等等。本文第一部分首先是簡單介紹一下文章寫作的背景意義及研究方案；然后在第二部分將會介紹生態(tài)足跡的基本內(nèi)容，包括生態(tài)足跡的定義，計算方法，計算模型、其存在的一些缺陷不足及改進后的生態(tài)足跡模型；第三部分將會闡述國內(nèi)外學者近年對生態(tài)足跡的研究領(lǐng)域及研究成果，其中除了應(yīng)用研究的成果外也會提到部分生態(tài)足跡模型研究的成果；最后將立足于我國的現(xiàn)狀對生態(tài)足跡應(yīng)用的前景進行展望并提出一些簡單的合理化的建議。1高翀,王京安 .生態(tài)足跡理論研究進展及實踐綜述J.商業(yè)時代,2011,(10):6-7 .第二章 生態(tài)足跡簡介3第二章 生態(tài)足跡簡介2.1 生態(tài)足跡定義生態(tài)足跡（EF）是 20 世紀 90 年代初由加拿大教授 William.E.Ress 所提出，由其博士生 Mathis Wachernagel 進一步完善，是用來衡量自然資源利用程度的一種易操作的模型。生態(tài)足跡是指能夠提供地區(qū)內(nèi)人群一定生活標準所需要的能源以及容納其產(chǎn)生的廢棄物的所占用的具有生物生產(chǎn)力的地域面積。通俗來講，人類的一切活動需要消耗自然資源并產(chǎn)生廢棄物，因此會對自然產(chǎn)生壓力，這些壓力需要一定的土地面積來承擔，而這些土地面積就是生態(tài)足跡。Ress 曾經(jīng)形象的將其比喻為“一只負載著人類及其文明的巨腳踏在地球上而留下的腳印” 。當提到生態(tài)足跡時，我們還不得不提到與生態(tài)足跡相對應(yīng)的另一個概念：生態(tài)承載力（ecological capacity，簡稱為 EC） 。生態(tài)承載力是指一個地區(qū)的自然環(huán)境所能夠為人類活動提供的最大容量。生態(tài)承載力與足跡之間是作用力與反作用力的關(guān)系 2，生態(tài)足跡的增大往往會降低生態(tài)承載力，而生態(tài)承載力的提高往往會減小生態(tài)足跡。生態(tài)足跡模型計算得到的結(jié)果一般是和當?shù)厣鷳B(tài)承載力相比較，若是大于生態(tài)承載力，稱之為生態(tài)赤字（ED） ；若是小于生態(tài)承載力，則稱之為生態(tài)盈余（ES） 。2.1.1 生物生產(chǎn)性土地在生態(tài)足跡模型中，具有生物生產(chǎn)力的土地稱之為生物生產(chǎn)性土地，根據(jù)不同類型被分為了六種（圖1）：為我們提供糧食作物和經(jīng)濟作物的耕地(arable land)，這是幾種類型的土地中生產(chǎn)力最大一種；用于發(fā)展畜牧業(yè)，提供肉食和禽蛋類產(chǎn)品的的牧草地(pasture)； 用于提供各類水產(chǎn)品的淡水區(qū)域及海水區(qū)域，可以籠統(tǒng)的稱之為水域(water area)；用于提供林類產(chǎn)品的人工林地和自然森林，統(tǒng)稱為森林(forest)；用于容納化石燃料產(chǎn)生的廢棄物(如：CO2， SO2， NOX)的化石能源地 (fossil energy land)；用于提供人類活動所需要的居住用地、交通用地、水電設(shè)施用地以及其他各類生產(chǎn)活動用地，稱之為建筑用地(built-up areas)。其中，前四種生物生產(chǎn)性土地是生物資源消費所需，后兩種是能源消費所需。2.1.2 生態(tài)足跡的條件我們能夠利用生態(tài)足跡模型解決問題是基于六個條件：一是人類的生產(chǎn)和消費活動實際是消耗資源并產(chǎn)生廢棄物的過程；二是能夠量化人類自身所消耗的資源以及所產(chǎn)生的廢物；三是消耗的資源和產(chǎn)生的廢棄物能夠轉(zhuǎn)化成為具有第二章 生態(tài)足跡簡介4生物生產(chǎn)力的地球表面面積；四是各類土地具有空間排斥性，即一種土地若是用于一種用途，那么就不能在用于其他的用途；五是六種具有生物生產(chǎn)性的土地雖然生產(chǎn)不同，但是能夠轉(zhuǎn)化為一個統(tǒng)一的單位；六是生態(tài)足跡超過生態(tài)承載力的部分將由過度消耗本地資源承擔或者轉(zhuǎn)嫁給其他地區(qū)分擔，轉(zhuǎn)嫁方式可以是從其他地區(qū)輸入資源或者在其他地區(qū)處置廢棄物等。生態(tài)足跡模型生態(tài)足跡 EF 生態(tài)承載力 EC耕地化石能源用地海洋森林牧草地建筑用地農(nóng)產(chǎn)品林產(chǎn)品畜牧產(chǎn)品水產(chǎn)品各類能源各類建筑需要圖1 生態(tài)足跡框架2.2 生態(tài)足跡的計算模型2.2.1 生態(tài)足跡常見的三種計算方法常見的生態(tài)足跡的計算方法有三種：綜合法，成分法和投入產(chǎn)出法 3。綜合法是由 Wakernagel 所提出，是目前應(yīng)用最廣泛的方法。這是一種利用國家層級數(shù)據(jù)的方法，對數(shù)據(jù)的整體性要求很強，因此更常見于國家級的宏觀層面，在較小區(qū)域的生態(tài)足跡計算中不占優(yōu)勢。成分法是由 Simmons 和 Chambers 提出，計算方法與綜合法本質(zhì)是相同的，但是這種方法可以較好的利用地區(qū)的數(shù)據(jù)而進行當?shù)氐纳鷳B(tài)足跡分析。但是由于對消費項目的劃分過于依賴，從而導(dǎo)致這種方法受主觀性影響較強，影響了結(jié)果的準確性。投入產(chǎn)出法是由 Leontief 提出 1，這種方法將生物生產(chǎn)性土地的劃分方式不同于其他計算方法，是將其按照生產(chǎn)部門來劃分的，因而可以在一定程度上增強該模型的結(jié)構(gòu)性。但是由于這種方法還存在一些不足，所以應(yīng)用并不廣泛。第二章 生態(tài)足跡簡介52.2.2 生態(tài)足跡模型生態(tài)足跡的計算模型通常包括三個部分：生態(tài)足跡（EF） 、生態(tài)承載力（EC） 、生態(tài)赤字/盈余（ED/ES） 。由于六類生物生產(chǎn)性土地所具有的生產(chǎn)力并不相同，所以在使用時需要將其轉(zhuǎn)換為具有相同生產(chǎn)力的土地面積。由此，我們需要一個均衡因子，可以將其設(shè)為 aj ，表示第 j 種生物生產(chǎn)性土地的均衡因子。此外，由于國家與地區(qū)之間相同類型的生物生產(chǎn)性土地所具有的生產(chǎn)力也不相同，同樣需要將其轉(zhuǎn)化為相同生產(chǎn)力的土地面積。所以，我們需要另外一個產(chǎn)量因子，可以設(shè)為 bj ，表示第 j 種生物生產(chǎn)性土地的產(chǎn)量因子。生態(tài)足跡的模型可以表示為：EF=Nef=Naj (1)n1iip/c）（(1)式中，EF 為生態(tài)足跡總量，ef 為人均生態(tài)足跡量，i 為第 i 種消費項目，ci 為第 i 種消費項目的人均消費量，p i 為第 i 種消費項目的平均生產(chǎn)量，N 為研究地區(qū)內(nèi)的人口總量。生態(tài)承載力的模型為：EC=Nec=N (2)njjbap1)(2)式中，EC 為生態(tài)承載力總量，ec 為人均生態(tài)承載力的量，p j 為第 j 種生物生產(chǎn)性土地的人均面積。由于在生態(tài)足跡中，生物生產(chǎn)性土地劃分為六種類型，所以 j 的取值為 1,2，6。生態(tài)赤字/盈余為：ED/ES=EC-EF (3)當 EFEC 時，會有 ED 出現(xiàn)，此時為生態(tài)赤字；當 EFEC 時，會有 ES 出現(xiàn)，此時為生態(tài)盈余。2.2.3 影響生態(tài)足跡計算結(jié)果的因素一個模型計算出來的結(jié)果可能會受到多方面的影響，而要想保證模型計算出來的結(jié)果是真實可靠的，就必須對能夠影響模型結(jié)果的因素進行分析。同樣，也有學者曾經(jīng)對影響生態(tài)足跡模型的因素進行過分析，這些分析對于保證一個模型的穩(wěn)定性和可靠性有著重要的意義。田存志等（2011） 4在研究中以云南省的生態(tài)足跡為例，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)除了均衡因子和產(chǎn)量因子會對生態(tài)足跡模型產(chǎn)第二章 生態(tài)足跡簡介6生影響之外，計算方法、數(shù)據(jù)分類、參數(shù)的確定都會對其結(jié)果產(chǎn)生影響，而重要統(tǒng)計數(shù)據(jù)條目的變化對結(jié)果影響最大，甚至超過了計算因子的影響。所以，在使用生態(tài)足跡模型時，一定要重視數(shù)據(jù)的采集過程，當然各類參數(shù)的確定也非常重要。前期的準備工作越是嚴謹，模型得出的結(jié)果才能令人信服。2.3 生態(tài)足跡的優(yōu)缺點生態(tài)足跡自從被提出以來，迅速得到了各國學者的廣泛關(guān)注，并將其應(yīng)用在各個領(lǐng)域，這說明了生態(tài)足跡有著其他理論無法比擬的優(yōu)勢。然而，即便生態(tài)足跡這一理論有著許多優(yōu)點，我們也不能否認其仍然存在著許多的不足之處尚待改進。2.3.1 生態(tài)足跡的優(yōu)點1）生態(tài)足跡這一理論簡明形象，能夠比較容易的為普通人所理解，這一點不同于其他的理論過于復(fù)雜，不易被接受。而正是因為容易被接受，所以在大力推廣可持續(xù)性發(fā)展與環(huán)境保護的今天，有著無可比擬的優(yōu)勢，能夠為生態(tài)保護事業(yè)做出更大的貢獻。2）生態(tài)足跡模型適用的不但領(lǐng)域廣泛，而且應(yīng)用尺度也非常廣。應(yīng)用領(lǐng)域方面，生態(tài)足跡在能源利用，土地利用規(guī)劃，可持續(xù)性發(fā)展分析，旅游業(yè)，能源生態(tài)足跡等等許多領(lǐng)域都有涉及。在應(yīng)用尺度面，在宏觀層面可以分析國家層級的數(shù)據(jù)，從微觀層面，可以分析地區(qū)、省級乃至企業(yè)、社區(qū)的狀況。3）生態(tài)足跡是一種系統(tǒng)性的評價指標，能夠?qū)⒉煌貐^(qū)不同種類的生物生產(chǎn)性土地用均衡因子和產(chǎn)量因子消除其中的差別，使得它們能夠用一個統(tǒng)一的標準進行測量比較，加強了模型的可操作性。2.3.2 生態(tài)足跡存在的缺陷1）生態(tài)足跡模型是一個靜態(tài)的模型，雖然生態(tài)足跡能夠評估一個地區(qū)或者行業(yè)的可持續(xù)性，但是該模型在使用時忽略了許多處在發(fā)展中的因素，比如：人口數(shù)量，技術(shù)水平等，而這些被忽略的因素會改變我們對于生態(tài)系統(tǒng)的壓力。所以，這就導(dǎo)致了模型缺乏了預(yù)測未來可持續(xù)性的能力。2）生態(tài)足跡使用的均衡因子和產(chǎn)量因子取值困難。均衡因子的提出是基于不同類型的生物生產(chǎn)性土地之間能夠用統(tǒng)一的標準來度量，產(chǎn)量因子則是認為不同地域的生物生產(chǎn)型土地的生產(chǎn)力可以統(tǒng)一量化。但是實際上，這兩個因子的取值是非常困難的，這就使得該模型計算得出的結(jié)果不夠精確。3）生態(tài)足跡對于廢棄物的處理過于簡單。在生態(tài)足跡模型中，往往把能源廢棄物轉(zhuǎn)化為 CO2，但是，并不是能夠完全的涵蓋其他廢棄物的影響。另外，第二章 生態(tài)足跡簡介7在模型中，處理 CO2 的生物生產(chǎn)性土地單純的定義為森林，但在實際中，牧草地對于溫室氣體的處理能力也是相當可觀的。這些對于廢棄物的簡單處理方式導(dǎo)致了這一模型受到了許多爭議 5。2.4 關(guān)于生態(tài)足跡的改進模型的研究國內(nèi)外學者在使用生態(tài)