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第 33卷第 9 期 2008 年 9 月
王若凡
厦门市生态足迹动态分析
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外 , 能源的消费转化为化石燃料生产土地面积时, 以 世界上单位化石燃料生产土地面积的平均发热量为 标准, 将当地能源消费所消耗的热量折算成一定的 [ 9] 化石燃料土地面积 。具体计算方法同前所述, 限 于篇幅 , 在此不再赘述。 2 . 3 计算结果 对厦门市 1997 年至 2005 年的生态足迹进行计 算 ( 具体结果见表 1与图 1)。厦门市九年来平均人 均生态足迹为 1 465 hm ; 平 均人均生态承 载力为 2 0 156 hm , 扣除 12 % 生 态多 样性 保护 用地 , 则 为 2 2 0 137 h m / cap 。人 均 生 态赤 字 为 1 33 hm / cap 。 生态足迹是生态承载力的 10 6倍 , 可以初步判断厦 门市生态系统这九年期间一直处于不可持续的发展 状态中。
式中: EF 为区域总的生态足迹 ( hm ) ef 为人均生态足迹 ( hm / cap ) N 为人口数 rj 为均衡因子 C i 为 i种消费项目的年人均消费量 ( kg / a) Yi 为 i 种消费项目的全球平均产量 ( kg /hm a) 1 . 2 生态承载力的计算 生态承载力是指一个国家或地区所能提供给人 类的生态生产性土地面积的总和。在生态承载力的 计算中 , 因为各类生态生产土地生产能力差异很大, 而且单位面积同类土地的在各个地区的生产力也差 异很大 , 所以要使各类土地具有可比性, 需要对不同 类型的面积进行标准化, 即将区域现有各类生态生 产性土地面积乘以相应的均衡因子和产量因子。产 量因子是某个国家或地区某种类型土地的平均生产 力与世界同类土地平均生产力的比值。本文中采用 [ 5- 6] 全国平均产 量因子 分别 为: 耕地、 建筑用 地为 1 66 , 林地为 0 91 , 草地为 0 19 , 水域为 1 00 , 化石 燃料用地为 0 。此外, 根据世界环境 与发展委员会 ( WCED)的建议 , 扣除 12% 的生物多样性保护面积
摘 要 : 生态足迹 ( eco log ica l footprin t , EF ) 方法是一种衡量自然资源 可持续利 用的生 物物理定 量评价 工具 , 能 够反映出一个区域在一段时期内的可持续发展过程及其 影响因子 。 文 章基于 生态足 迹的理论 模型 , 以恒 定世 界产量为前提 , 分析了厦门市 1997 年 - 2005 年的生态足迹 动态变化 。 结 果表明 , 在这期间 厦门市 的人均 生态 足迹超过了人均生态承载力 , 并且 两者之差 ( 即 生态赤 字 ) 不 断增加 。 此外 , 通过分 析总结 了影响厦 门市生 态 足迹以及生态赤字的关键性因子 , 这为厦 门市的可持续发展决策提供了支持和依据 。 关键词 : 生态足迹 ; 生态承载力 ; 生态赤字 ; 可持续发展 ; 厦门 市 中图分类号 : X 171 . 1 文献标识 码 : A
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概括来说, 生态足迹的计算主要包括两方面的 内容: ( 1) 代表生态需求的生态足迹计算 , 就是将区 域的资源和能源消费转化为提供这种物质流和能量 流所必需的各种生态生产土地的面积。 ( 2) 代表生 态供给的生态承载力计算, 即区域能提供的生态生 [ 3] 产性土地面积 。 1 . 1 生态足迹计算方法 在生态足迹的计算模型中, 将人类要维持生存和 发展必需消费分为生物质资源和能源资源; 并将每一 项最终消费的量都转换成为提供生产该消费所需的 原始物质与能量的生态生产性土地面积。生态足迹 理论将地球表面的生态生产性土地根据生产力大小 [ 4] 的差异分为六大类 , 即耕地、 草地、 林地、 化石燃料 地、 建筑用地和水域。由于这六类土地的生态生产力 不同 , 要将其转化为具有相同生态生产力的土地, 用 以加总计算和横向对比, 需要对计算得到的各类生态 生产面积 乘以一个 均衡因 子 ( Equivalence F actor)。 均衡因子是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。本文中均衡因子依据 W ak ernagel在计算中国生态足迹的计算取值 , 取值如 下: 耕地、 建筑用地为 2 8 , 林地、 化石能源用地为 1 . 1 , 草地为 0 . 5 , 水域为 0 2 。具体公式为:
1 生态足迹理论
生态足迹是指生产一定人口所消费的资源和吸 纳这些人口产生的废物所需要的生态生产性土地或 者水域的总面积 , 将其与该地区的生态承载能力相 比较, 可以判断该地区的发展是否处于生态承载力 的承受范围之内。生态足迹是基于两个基本事实建 立的, 它们分别为 : ( 1) 消费的绝大多数资源及其所 产生的废物的量是可以追踪、 获知的; ( 2) 能将这些 资源和废物的量转换为相应的生态生产性面积。
Dyna m ic A na lysis o f E colog ical Footprint in X iam en
W ang Ruo fan
( C ollege of oceanography and environm ental science , X ia m en U n iversity , X ia m en 361005 , Ch ina) A bstract : The ecological footp rint is a b iophysical assess m en t m ethod to m easu re the social- econom ic susta inab ility . Th is paper used the constan t global yield m ethod to calcu late and analyze dyna m ic changes of ecolog ical footp rint in X iam en city , P. R. C, fro m 1997 to 2002 . Results show that the de m and for the ecological foortprint exceeds the availab le carrying capacity , and the ecolog ical deficit increases constantly . Th is ind icates that the developm en tm ode in X ia m en is unsustainable . M eanw h ile , the key factors can be decided by analysing the causes of the ecological defici, t wh ich are especially usefu l for the decision - m ak ing in the sustainab le developm en t process in X ia m en. K ey words : ecological footp rin; t ecological carry ing capacity ; ecological defici; t tm i e series sustainab ility ; X ia m en city
生态足迹 ( eco lo g ical foo tp rin, t EF ) 指标作为一 种衡量自然资本可持续利用的生物物理定量评价工 具 , 因其概念清楚、 实用易懂、 计算简便及反映的信 [ 1] 息量大等优点而被广泛应用 。生态足迹模型最初 多用于各个尺度的区域某一年的静点分析, 如全球 生态足迹、 国家、 地区及行业的生态足迹 。但是, 静 点分析无法反映区域的可持性变化的过程, 提供的 信息十分有限, 结果往往使生态足迹的计算流于形 式。而通过生态足迹时间序列计算以及动态分析对 于考察一个指标的问题、 局限和优势 , 对于以直观的 方式分析隐含、 复杂的假设都是很有用处的。就某 一地区而言 , 时间序列的动态分析更有助于分析社 会经济及自然因素随时间变化对该地区人均生态足 [ 2] 迹的动态 。 本文主要运用生态足迹模型对厦门市 1997 年
6 n [ 5]
后得出生态承载力的结果更为科学 的具体计算公式为 :
6
[ 6]
。生态承载力
EC = N
( ec) = N
j= 1
( aj
rj
yj ) ( 2. 2 )
式中: EC 为区域总人口的生态承载力 ( hm ) N 为人口数 ec 为人均生态承载力 ( hm / cap ) 2 a j 为人均生物生产面积 ( hm / cap ) y j 为产量因子。 1 . 3 生态赤字及盈余的计算 生态赤字、 盈余值反映了地区的可持续发展现 状。通过生态足迹与生态承载力的对比, 若生态足 迹超过生态承载力 , 表现为生态赤字, 可认为发展处 于不可持续状态; 若生态足迹小于生态承载力 , 则表 现为生态冗余, 可认为发展处于可持续状态。 生态足迹的时间序列分析就是假设在恒定的世 界平均产量基础上 ( 即假定该产品的产量为不随 年份变化的常数 ) , 以某一年份的世界平均产 量重 复计算每年的生态足迹及生态承载力的值。通过比 较时间序列上的生态赤字或生态盈余 , 从而分析出 所研究的生态系统可持续发展变化情况。
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环境科学与管理 ENV IRONMENTAL SCIENCE AND MANAG EMENT
V ol 33 N o 9 Sep. 2008
文章编号: 1673- 1212 ( 2008) 09- 0150- 05
厦门市生态足迹动态分析
王若凡
( 厦门大学 海洋与环境学院 , 福建 厦门 361005)
[ 7] 2
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EF = N