① 分消费项目，计算各主要消费项目的消费量。计算公式为：消费＝产出＋进口 出口； ② 据各消费项目的平均产量数据，将各消费项目的消费量折算为相应的生物生产性土
地面积（ ci pi ) ； ③ 汇总、加和，计算出生态足迹的大小。由于各种类型的土地单位面积的生物生产能
力差异很大，因此在计算生态足迹时，为了使这 ６类不同的土地面积和计算结果可 以比较和加总，要在这几类不同的土地面积计算结果前分别乘上一个相应的均衡因 子，以转化为可比较的生物生产性土地均衡面积。某类生物生产性土地的均衡因子 ＝全球该类生物生产性土地的平均生物生产力 全球所有各类生物生产性土地的平 均生物生产力； ④ 计算生态承载力。由于同类生物生产性土地的生产力在不同国家和地区之间是存在 差异的，因此在对比时要乘以相应的生产力参数。计算公式为：某类生物生产性土 地的生态承载力＝某类生物生产性土地的面积 均衡因子 生产力系数，然后求得 总生态承载力； ⑤ 生态承载力与生态足迹比较，如果某地区生态承载力大于生态足迹，那么该地区就 是生态赢余，为可持续状态；如果某地区生态承载力小于生态足迹，那么该地区就 是生态赤字，为不可持续状态。 用直观图表示如下：
１．３２６
０．６８１
－０．６４５
澳门
２００１ 高原地区
１９９１
（６）海洋（ｓｅａ）：目前地球上的海洋面积在 ３６６ １０８ｈｍ２左右，人均为 ６ｈｍ２。其中 ８．３％ 的水域（人均为 ０．５ｈｍ２）提供了全海洋 ９５％的生物产品。目前，人类对海洋的开发不断扩大， 而海洋生物产量已接近极限，但人类实际能从海洋中获取的食物是比较有限的。
生态足迹分析的一个基本假设是：各类土地在空间上是互斥的。也就是说任何不同种类 型的土地都不存在一个单位空间内。譬如，一块地当它被用来修建公路时，它就不可能同时 是森林、可耕地、牧草地等。这条“空间互斥性”使得我们能够对各类生物生产性土地进行 加总，从宏观上反映人类系统对自然系统的总需求。根据上面对各类生产性土地的分析，我 们已知道现在全球人均对各类生产性土地的拥有量分别为：０ｈｍ２化石能源地、０．２５ｈｍ２可耕 地、０．６ｈｍ２林地、０．６ｈｍ２牧草地、０．０６ｈｍ２建筑用地及 ０．５ｈｍ２海洋面积。考虑到各类土地之 间生产力的差异，分别赋予它们 １．１、２．８、０．５、１．１、２．８、０．２的权重 [7] ，然后将上述值 加权求和，得到人均拥有约 １．８ｈｍ２生产性土地的一个结果。根据世界环境与发展委员会（ＷＣＥＤ） 的报告，至少有 １２％的生态容量需被保存以保护生物多样性，这意味着在人均 １．８ｈｍ２拥有量 中需扣除约 ０．２ｈｍ２土地来供给地球上其他生物生存所需。这样能为人类所使用的土地面积 仅剩下 １．６ｈｍ２／人，这个数值就是全球人均总生态承载力。
１ 生态足迹法介绍
１．１ 生态足迹法的定义
土地作为最重要的生产资料是人类生产生活所必须的，人类的一切生产生活活动都是在 其上进行的。生态足迹法的定义（１９９６）是：任何已知人口（某个个人、一个城市或一个国 家）的生态足迹是生产这些人口所消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物二者 所需要的生物生产性土地的总面积和水资源量。它将人类对自然生态服务的需求转化为提供 这种需求所必需的生物生产性土地面积，并同国家和区域范围所能提供的这种生物生产性土 地面积进行比较，进而判断人类的生存状态是否处于生态系统承载力范围内。

生态足迹方法及其应用探讨
郭晓泽，于连生
（吉林大学环境与资源学院 吉林 长春 １３００２３） email:zhb-xzguo@
摘要：生态足迹法是一种衡量人类生存状态的一种量化方法，它将人类对环境的需求以及
＜
生态足迹
可持续 生态承载力
不可持续
＞
化可林牧建海
石 燃耕地草筑洋
料地 用
地用
地
地
图 １－１ 生态承载力与生态足迹比较示意图
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在我国，生态足迹方法也得到了一定的应用，对于近几年的应用情况部分列举如下：
表 １ 生态足迹法应用览表
应用区域
年份
生态足迹 （ｈｍ２ｃａｐ－１）
生态承载力 （ｈｍ２ｃａｐ－１）
生态赤字／盈余 （ｈｍ２ｃａｐ－１）
甘肃省
１９９８
２．１９０
（４）牧草地（ｐａｓｔｕｒｅ）：人类主要用草场来饲养牲畜，全球目前大约有牧草地 ３３．５亿 ｈｍ２，人均 ０．６ｈｍ２。由于积累生物量的潜力不如可耕地，而且由植物能量转化到动物能量过 程存在着著名的 １／１０率，所以牧草地的生产能力比可耕地要低得多。
（５）建筑用地（ｂｕｉｌｔ－ｕｐａｒｅａｓ）：各类人居设施及道路所占用的土地。根据联合国的统 计，目前人类定居和道路建设用地面积大约人均为 ０．０６ｈｍ２。而且人类居住地土壤都比较肥 沃，对可耕地的面积造成一定的影响。
从以上可以看出，生态足迹是人口数和人均物质消费的一个函数，生态足迹是每种消费 商品的生物生产面积的总和。生态足迹量化了人类的生存所必需的真实的生物生产面积，并 同国家和区域范围所能提供的这种生物生产土地面积进行比较，能为判断一个国家或区域的 生产消费活动是否处于当地生态系统承载力范围内可提供定量依据，进而明确生存的状态。
１．３ 生态足迹法的计算模型
由于生态足迹法的理念是将人类对自然生态服务的需求转化为提供这种需求所必需的 生物生产性土地面积，所以该方法的计算是基于以下两个事实的：１）人类能够估计自身消费 的大多数资源及其所产生的废弃物数量；２）这些资源和废弃物流能折算成生产和吸纳这些资 源和废弃物流的生物生产性土地面积。因此任何特定区域（从一个城市到整个国家甚至整个 地球）的生态足迹，就是其上的人口占用的用于生产所消费的资源与服务以及利用现有技术 同化其所产生的废弃物的生物生产性土地的总面积（包括陆地和水域）。具体计算公式如下：
ＣＯ２，化石燃料土地是人类应该留出用于吸收 ＣＯ２的土地，我们也应该储备一定量的土地来补 偿因化石能源的消耗而损失的自然资本的量。但实际情况是，人们并未留出这类土地。
（２）可耕地（ａｒａｂｌｅｌａｎｄ）：从生态角度看，是最有生产能力、所能集聚生物量最多的 土地面积类型，根据联合国粮农组织的调查， 目前世界上正处于耕种状态的几乎所有最好的 可耕地大约 １３．５亿 ｈｍ２，而每年由于严重退化而放弃的耕地有 １０００ １０４ｈｍ２左右。这意味 着， 现今世界上人均可耕地面积已不足 ０．２５ｈｍ２。
（３）林地（ｆｏｒｅｓｔ）：林地包括人工林和天然林。森林除了提供木材以外还有涵养水源、 防风固沙、调节气候、保护物种多样性等诸多功能。目前地球上现有森林约 ３４．４亿 ｈｍ２，人 均面积 ０．６ｈｍ２左右。由于人类对森林资源的过度开发，全世界除了一些不能接近的热带丛 林和少数偏远的、难以进入的密林地区外，大多数森林的生态生产力都较低。
１．６２６
－０．５６４
河北省新乐市
２０００
１．４３６０
０．４５５１
－０．９８０９
甘肃张掖地区
１９９５ １．６８５
１．３３９
－０．３４６
新疆
１９９９
２．４１３１
１．５２６７
－０．８８６３
苏锡常地区
１９９９
１．６９３４
０．４２５０
－１．２６８４
中国
１９９９
２ 生态足迹法应用研究
生态足迹法是测量可持续性的一种方法，其应用在国内外已开始进行了尝试，应用规模 小到个人、家庭大到国家、全人类，其应用范围也越加广泛。
２．１ 生态足迹法在区域中应用概况
Ｗａｃｋｅｒｎａｇｅｌ等 [6,8] 应用生态足迹模型对世界上 ５２个国家和地区 １９９３年的生态足迹进 行了实证计算研究。结果表明，要维持目前的消费水平，每个普通加拿大人有 １．９ｈｍ２的生 态盈余；相应地，普通美国人其人均生态赤字为 ３．６ｈｍ２；普通意大利人的人均生态赤字为 ２．９ｈｍ２；普通瑞典人人均有 １．１ｈｍ２的生态盈余。需要指出的是，据 Ｗａｃｋｅｒｎａｇｅｌ等的计算， 中国 １９９３年的人均生态足迹为 １．１２ｈｍ２，而其人均生态承载力仅为 ０．８ｈｍ２，人均生态赤字为 人均 ０．４ｈｍ2 。从全球来看，１９９３年人均生态足迹为 ２．８ｈｍ２，而人均生态承载力为 ２．１ｈｍ２， 人均生态赤字为 ０．７ｈｍ２，所计算的 ５２个国家和地区中的 ３５个国家和地区存在生态赤字，有 １２个国家和地区的人均生态足迹低于全球人均生态承载力。这 ５２个国家和地区的消费已超 过了这些国家和地区生态承载力总和的 ３５％。按世界环境与发展委员会（ＷＣＥＤ）的报告《我们 共同的未来》所建议的，留出 １２％的生物生产面积以保护生物多样性即保护地球上的其他 ３０００万个物种的话，则实际人均生态承载减少到 ２ｈｍ２，人均生态赤字增加为 ０．８ｈｍ２。从全 球范围而言，人类的生态足迹已超过了全球生态承载力的 ３０％。在生态赤字存在的情况下， 一个国家要想继续发展下去，就要通过进口资源或消耗本国资源来维持。从上面的计算结果 可以看出，人类对自然生态服务的需求已经超出了自然的供给服务能力，自然资源被耗竭着。
１．２ 生态足迹法中使用的生物性生产面积的类型
在生态足迹核算中，根据生产力大小差异，生物生产面积主要考虑如下 ６种类型 [5,6] 化 石燃料土地、可耕地、林地、牧草地、建筑用地和海洋。
（１）化石燃料土地（ｆｏｓｓｉｌｅｎｅｒｇｙｌａｎｄ）：人类消费生物化石燃料的同时释放了大量的
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∑ ∑ EF = Nef = N (aai) = N (ci pi )
式中： i 为消费商品和投入的类型； Pi 为 i 种消费商品的平均生产能力； Ci 为 i 种商品 的人均消费量；aai 为人均 i 种交易商品折算的生物生产面积；N 为人口数；ef 为人均生态 足迹； EF 为总的生态足迹。计算步骤如下：
环境提供的服务归结到生物生产性土地面积的比较上。本文对生态足迹法的概念、相关理论 以及计算模型应用等进行了阐述、探讨。 关键词：生态足迹，生态承载力，生物生产性土地面积，生态旅游