郑州市土地资源可持续利用评价

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的差异分 为6大类：耕地、草地、林地、化石 耕地、 耕地 草地、林地、 燃料地、建筑用地和水域。 燃料地、建筑用地和水域
（1）可耕地（Cropland） ）可耕地（ ）
可耕地是所有土地中生态生产力最高的一类， 可耕地是所有土地中生态生产力最高的一类，它能 够集聚的生物量最多，主要用于种植粮食作物。 够集聚的生物量最多，主要用于种植粮食作物。根 据联合国粮农组织（ 据联合国粮农组织（FAO）估计，目前世界上几乎 ）估计， 所有最好的可耕地(大约 大约13.5亿hm2),都已处于耕 所有最好的可耕地 大约 亿 都已处于耕 种状态;并且每年其中大约 并且每年其中大约100万hm2的土地又因土 种状态 并且每年其中大约 万 质严重恶化而遭废耕。 质严重恶化而遭废耕。这意味着 世界上平均每个 人所拥有的可耕地面积已不足0.25 hm2。 人所拥有的可耕地面积已不足
生态承载力的计算方法
BC = ∑ (a j × r j × y j )
6 j =1
（j=1,2,3……6）
式中: 为生态承载力(hm2) ，j为土地类型，aj为j种土地类 为土地类型， 式中 BC为生态承载力 为生态承载力 为土地类型 种土地类 型的实际面积（ 型的实际面积（hm2)，rj为均衡因子，yj为产量因子。 ， 为均衡因子， 为产量因子。
实验四
郑州市土地资源可持续利用评 价----生态足迹法 生态足迹法
一、生态足迹起源及定义
“生态足迹”也称“生态占用”， 生态足迹”也称“生态占用” 生态足迹 世纪90年代初由加拿大大不 在20世纪 年代初由加拿大大不 世纪 年代初由加拿大 列颠哥伦比亚大学 哥伦比亚大学规划与资源生 列颠哥伦比亚大学规划与资源生 态学教授里斯(Willian E.Rees) 态学教授里斯 提出。 提出。
生态足迹理论评价步骤
1 计算各主要消费项目的年消费量
（1）划分消费项目。Wackernagel在1997年计算 ）划分消费项目。 52个国家和地区的生态足迹时候，将消费分为能源和 食物，而在1998年对智利首都圣地亚哥的研究中将消 费分为粮食以及木材消费、能源消费和日常用品消费 等项目（赵士洞，1996）。
生态赤字与生态盈余 生态赤字与生态盈余 赤字
区域生态足迹如果超过了区域所能提供 的生态承载力，就出现生态赤字 生态赤字； 的生态承载力，就出现生态赤字；如果小于 区域的生态承载力，则表现为生态盈余。 区域的生态承载力，则表现为生态盈余。区 域的生态赤字或生态盈余， 域的生态赤字或生态盈余，反映了区域人口 对自然资源的利用状况。 对自然资源的利用状况。
它显示在现有技术条件下， 人口单位内 定义----它显示在现有技术条件下，指定的人口单位内（一 它显示在现有技术条件下 指定的人口单位内（ 个人、一个城市、一个国家或全人类）需要多少具备生物生 个人、一个城市、一个国家或全人类）需要多少具备生物生 城市 国家或全人类 产力的土地 的土地（ 产力的土地（biological productive land）和水域，来生 ） 水域， 产所需资源和吸纳所衍生的废物。 资源和吸纳所衍生的废物 产所需资源和吸纳所衍生的废物。
（2）牧草地（Pasture） ）牧草地（ ）
即适用于发展畜牧业的土地。 即适用于发展畜牧业的土地。据FAO估 估 计全球目前约有35× 牧草地， 计全球目前约有 ×108hm2牧草地， 人均0.6hm2。其生态生产力可以通过单 人均 位面积承载的牛羊数以及对应的奶、 位面积承载的牛羊数以及对应的奶、牛 羊肉的产量计算得到。 羊肉的产量计算得到。
（5）建筑用地（Built-up land） ）建筑用地（ ）
建筑用地包括各类人居设施、道路、工业、 建筑用地包括各类人居设施、道路、工业、 水电设施等占用的土地， 水电设施等占用的土地，这类地的世界占 有量的最低估计是0.03 hm2。由于人类 有量的最低估计是 的大部分建筑用地位于地球最肥沃的土地 上,建筑用地对可耕地的减少具有不可推卸 建筑用地对可耕地的减少具有不可推卸 的责任。 的责任。
在生态承载力的计算中， 在生态承载力的计算中，由于不同国家或地区的资源禀赋不 不仅单位面积耕地、草地、林地、建筑用地、海洋(水域 水域)等 同，不仅单位面积耕地、草地、林地、建筑用地、海洋 水域 等 间的生态生产能力差异很大， 间的生态生产能力差异很大，而且单位面积同类生物生产面积类 型的生态生产力也差异很大。因此， 型的生态生产力也差异很大。因此，不同国家和地区同类生物生 产面积类型的实际面积是不能进行直接对比的， 产面积类型的实际面积是不能进行直接对比的，需要对不同类型 的面积进行标准化。 的面积进行标准化。不同国家或地区的某类生物生产面积类型所 代表的局地产量与世界平均产量的差异可用“产量因子”表示。 代表的局地产量与世界平均产量的差异可用“产量因子”表示。 某个国家或地区某类土地的产量因子 产量因子是 某个国家或地区某类土地的产量因子是其平均生产力与世界 同类土地的平均生产力的比率。同时出于谨慎性考虑， 同类土地的平均生产力的比率。同时出于谨慎性考虑，在生态承 载力计算时应扣除12％的生物多样性保护面积。 载力计算时应扣除 ％的生物多样性保护面积。
(3) 计算第i年的人均年消费量（Ci用生产力数据，将各项消费资源 或产品的消费折算为实际生态生产性土 地的面积，以及实际生态足迹的各项组 分。
3 计算生态足迹
（1）汇总生产各种消费项目的人均占用的各类生态 生产性土地面积； （2）计算均衡因子。 （3）计算人均占用的各类型生态生产性土地等价量； （4）计算出该区域的生态足迹。
生态足迹通过测定现今人类为了维持自身生存 而利用自然的量来评估人类对生态系统的影响。 生态系统的影响 而利用自然的量来评估人类对生态系统的影响。 比如说一个人的粮食消费量可以转换为生产这 些粮食的所需要的耕地面积 他所排放的二氧 耕地面积， 些粮食的所需要的耕地面积，他所排放的二氧 化碳总量可以转换成吸收这些 总量可以转换成吸收这些CO2所需要的森 化碳总量可以转换成吸收这些 所需要的森 草地或农田的面积。 林、草地或农田的面积。因此它可以形象地被 理解成一只负载着人类和人类所创造的城市、 理解成一只负载着人类和人类所创造的城市、 工厂、铁路、农田……的巨脚踏在地球上时留 工厂、铁路、农田 的巨脚踏在地球上时留 下的脚印大小。 下的脚印大小。
（4）化石燃料地（Fossil energy ）化石燃料地（ land） ）
化石能源消费对生态环境的冲击主要表 现为CO 现为 2和其他气体排放导致的温室效 要抵制这一冲击， 应。要抵制这一冲击，就需要有足够的 林地来吸收温室气体， 林地来吸收温室气体，所以化石能源消 费的土地占用是林地。 费的土地占用是林地。
rk = YK Y
(K = 1,2,3………,6)
生态足迹
地 森 农 产 品 品 品 占 产 产 林 牧 品 物 费 地 畜 产 筑 消 水 建 源 ） 源 地 地 用 能 林 地 林 草 域 筑 能 耕 森 牧 水 建 （
生 态 足 迹
生态承载力
生态
/生态
态
生态足迹
生态足迹计算方法
EF=
r j × ∑ (aa ) = r × ∑ (c
（3）森林（Forest land） ）森林（ ）
指可产出木材的人造林或者天然林。 指可产出木材的人造林或者天然林。其 功能还有：防风固沙，涵养水源， 功能还有：防风固沙，涵养水源，改善 气候，保护生物多样性等。 估计， 气候，保护生物多样性等。据FAO估计， 估计 全球森林约有34.4×108hm2，人均约 全球森林约有 × 0.6 hm2。
i =1 i j
6
i
/ pi )
其中：EF为总的生态足迹 为总的生态足迹（ ）；i为消费品和投入的类型 为消费品和投入的类型； 为第i种消 其中：EF为总的生态足迹（hm2）；i为消费品和投入的类型；pi为第i种消 费品的平均生产能力； 为第 种消费品的消费量； 为第 为第i种消费品的消费量 为第i种交易商品折算的 费品的平均生产能力；ci为第 种消费品的消费量；aai为第 种交易商品折算的 生物生产地域面积（ ）；rj为均衡因子 耕地、建筑用地为2.8，森林、化 为均衡因子（ 生物生产地域面积（hm2）； 为均衡因子（耕地、建筑用地为 ，森林、 石能源土地为1.1，草地为 ），j为生物生产性土地类型 为生物生产性土地类型。 石能源土地为 ，草地为0.5，海洋为 ，海洋为0.2 ）， 为生物生产性土地类型。
（6）水域（Sea/Water area） ）水域（ ）
海洋覆盖了地球上366×108hm2的面积， × 的面积， 海洋覆盖了地球上 相当于人均6 相当于人均 hm2。可以为人类提供鱼 类等水产品。 类等水产品。水域的生态生产力主要指 鱼类等水产品的单位面积产量。 鱼类等水产品的单位面积产量。
生态承载力
生态生产性土地的归属
将禽肉、禽蛋、猪肉的生态生产性土地归入可耕地。 将禽肉、禽蛋、猪肉的生态生产性土地归入可耕地。中国的牛羊肉 及牛奶的产量分别来自放牧系统、农牧结合系统及工业化系统， 及牛奶的产量分别来自放牧系统、农牧结合系统及工业化系统，根 据口粮的来源不同， 据口粮的来源不同，将它们的生态生产性土地分为牧草地和可耕地 两种。（谢鸿宇， 。（谢鸿宇 两种。（谢鸿宇，2009） ） 生态足迹理论将化石能源地定义为“ 生态足迹理论将化石能源地定义为“用于吸收化石能源燃烧排放的 温室气体的森林” 但从陆地生态系统碳循环分析可知， 温室气体的森林”。①但从陆地生态系统碳循环分析可知，草原碳 蓄积量约占全球陆地表层植被总蓄积量的16%，仅次于森林的 蓄积量约占全球陆地表层植被总蓄积量的 ， 77%。而且根据联合国粮农组织的统计，世界草地面积约为（41。而且根据联合国粮农组织的统计，世界草地面积约为（ 56）×108hm2,占地球陆地面积的 占地球陆地面积的31-43%，是最大的土地利用类 ） 占地球陆地面积的 ， 因此，将化石能源地的定义修正为： 型，因此，将化石能源地的定义修正为：用于吸收化石能源燃烧排 放的温室气体的森林和牧草地。 放的温室气体的森林和牧草地。