[足迹,生态,方法]浅谈生态足迹研究的方法问题

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生态足迹理论及其研究进展

生态足迹理论及其研究进展

生态足迹理论及其研究进展引言随着全球经济的不断发展和人口的持续增长,人类对地球资源的消耗和环境的破坏也日益严重。

为了更好地衡量人类对地球的影响,生态足迹理论应运而生。

生态足迹理论旨在通过衡量人类活动对生态系统的影响来评估人类的可持续发展能力。

本文将对生态足迹理论及其研究进展进行详细介绍,以期为读者提供全面的了解和深入的思考。

一、生态足迹理论的基本概念生态足迹理论最早由加拿大学者马修·西蒙斯提出,并于1996年在《我们如何度过的地球日》一书中被首次正式提出。

生态足迹指的是人类对地球生态系统的需求和对生态系统的负担,是通过面积单位(一般为全球公顷)来表示的。

生态足迹理论认为,地球有限的资源和生态系统承载能力,远不能满足人类对资源的无限需求和对环境的无限负担,因此需要通过合理的开发利用和生活方式改变来维持地球的可持续发展。

二、生态足迹的计算方法生态足迹的计算方法主要包括生产者视角和消费者视角。

生产者视角是指通过测算某一特定地区的耕地、森林、渔场等生态资源的产出量,以此来计算该地区的生态足迹。

消费者视角则是指通过追踪特定产品的生产过程,计算所需的生态资源面积和相关生态环境负担,以此来计算该产品的生态足迹。

两种视角的计算方法都能够较为准确地衡量人类活动对生态系统的影响,但消费者视角更能揭示人类消费行为对地球资源的影响和环境负担,因此被广泛应用于实际研究中。

三、生态足迹的研究进展1. 生态足迹与可持续发展生态足迹理论提出了人类对地球生态系统的需求和对生态系统的负担,从而引起了人们对可持续发展的思考。

人们开始认识到,人类的生活方式和经济行为对地球的影响是不可忽视的,必须通过改变生活方式和调整经济结构来减少生态足迹,实现可持续发展。

生态足迹成为了评价一个国家或地区可持续发展能力的重要指标之一,被广泛应用于国家、地区和城市的可持续发展规划中。

2. 生态足迹与环境保护生态足迹理论寓意着人类活动对生态系统的影响,因此也成为了环境保护的重要工具。

生态足迹的计算与评估方法

生态足迹的计算与评估方法

生态足迹的计算与评估方法随着人类对自然环境的破坏逐渐严重,保护环境已经成为了全球人类的共同责任。

人类的生活行为对环境造成了极大的影响,为了衡量这种影响,生态足迹的计算与评估方法应运而生。

一、什么是生态足迹?生态足迹是指人类在生产和生活过程中对自然环境所造成的损耗和压力的度量。

它包括一个地区或国家所消耗的土地面积、水资源和公共场所面积等。

生态足迹可用于衡量人类活动对周围环境的影响。

二、生态足迹的计算方法1. 生态足迹的四个核心指标(1)土地使用:衡量人类活动所占用的土地面积,包括城市用地、耕地和林地等。

(2)森林砍伐率:反映人类过度开采森林资源所造成的损失。

(3)碳排放:衡量人类活动所产生的二氧化碳排放量,包括工业活动、运输和能源消耗等。

(4)渔业和捕捞:反映人类过度捕捞和影响水生生物种群的活动对自然环境的影响。

2. 计算方法在计算生态足迹时,需要对以上指标进行综合考虑,以达到准确衡量人类活动对环境的损害程度。

通常采用国际标准和计算方法来确定一个地区或国家的生态足迹。

真实生态足迹的计算不仅仅考虑了上述指标,同时还受到人口增长、消费水平、技术水平等因素的影响。

三、生态足迹的应用生态足迹的应用非常广泛,不仅仅限于政府部门或环保组织使用,同时还涉及到商业、社会和个人层面。

以下是生态足迹的一些应用实例。

1. 生态足迹的商业应用企业可以使用生态足迹来衡量和评估自己的环境影响并采取适当的措施来减少它们的生态足迹。

此外,企业也可以使用它来增强其环保形象和商业竞争力。

2. 社会应用环保组织、政府部门、普通民众、学术研究机构等都可以使用生态足迹来探讨环境问题,并制定相应的措施来减少生态足迹。

3. 个人应用通过计算个人的生态足迹,我们可以了解自己的生活方式对环境的影响程度,同时也可以通过改变自己的生活方式来减少生态足迹。

四、生态足迹的局限性虽然生态足迹在衡量人类活动对自然环境的影响方面起到了很大的作用,但它也存在局限性。

环境设计中的生态足迹评估研究探讨

环境设计中的生态足迹评估研究探讨

环境设计中的生态足迹评估研究探讨在当今社会,环境问题日益凸显,人们对于可持续发展的关注度不断提高。

环境设计作为一门旨在创造宜人、健康和可持续环境的学科,其中的生态足迹评估逐渐成为了研究的重要方向。

生态足迹评估不仅能够帮助我们了解人类活动对生态系统的影响,还能为环境设计提供科学的依据和指导,从而实现更加生态友好和可持续的设计方案。

生态足迹这一概念,简单来说,就是衡量人类对自然资源的需求和地球生态系统所能提供的资源之间的差距。

它以量化的方式展示了人类活动对生态环境的压力程度。

在环境设计中引入生态足迹评估,具有多方面的重要意义。

首先,它有助于提高资源利用效率。

通过评估不同设计方案的生态足迹,我们能够清晰地看到各种资源的消耗情况,从而选择那些能够最大程度减少资源浪费的设计方案。

比如,在建筑设计中,我们可以比较不同的材料选择、能源供应方式以及建筑布局对生态足迹的影响,进而选取最优方案。

其次,生态足迹评估能够促进生物多样性保护。

环境设计往往会涉及到对土地的利用和改造,如果不加以合理评估和规划,可能会破坏生物的栖息地,威胁生物多样性。

而通过生态足迹评估,我们可以在设计过程中充分考虑生物的生存需求,预留足够的生态空间,保护生态系统的完整性。

再者,它有助于推动循环经济的发展。

在环境设计中,我们可以基于生态足迹评估,设计出更有效的资源回收和再利用系统,减少废弃物的产生,实现资源的循环利用。

那么,在环境设计中如何进行生态足迹评估呢?这需要综合考虑多个因素。

能源消耗是其中的一个关键方面。

包括建筑物的采暖、制冷、照明等能源需求。

设计师需要了解不同能源类型的生态足迹,例如化石能源与可再生能源的差异。

在设计中,应尽可能采用太阳能、风能等清洁能源,以降低能源消耗带来的生态压力。

材料的选择也至关重要。

不同的建筑材料在生产、运输和使用过程中所产生的生态足迹各不相同。

例如,木材相对于钢材和混凝土,在生长过程中能够吸收二氧化碳,具有相对较小的生态足迹。

城市可持续发展规划中的生态足迹

城市可持续发展规划中的生态足迹

城市可持续发展规划中的生态足迹随着城市化进程的加速和全球环境问题的日益突出,城市可持续发展已成为当今社会的重要议题。

在城市规划中,生态足迹是一种重要的评估工具,用于衡量城市对自然资源的消耗和对环境的影响。

本文将探讨城市可持续发展规划中的生态足迹,分析其意义、方法和应用,并提出一些推动城市可持续发展的建议。

一、生态足迹的概念和意义生态足迹是由加拿大生态学家威廉·里斯提出的概念,指的是一个地区或一个群体在特定时间内消耗和污染自然资源的总量。

它通过将人类活动对自然资源的需求转化为等效的土地面积,以衡量人类对生态系统的压力和影响。

生态足迹的计算包括对生活用水、耕地、森林、能源等资源的消耗,以及对大气、水体和土壤的污染。

生态足迹的意义在于提醒人们认识到人类活动对环境的影响,并促使人们采取可持续的行动。

通过衡量和比较不同地区或不同群体的生态足迹,可以揭示资源利用的不平衡和环境压力的差异,为城市规划和发展提供科学依据。

生态足迹的概念还有助于推动资源节约、环境保护和可持续发展的理念在城市规划中的应用。

二、生态足迹的计算方法生态足迹的计算方法有多种,其中最常用的是“生态足迹与生物容量比较法”。

该方法通过将人类活动对自然资源的需求与生态系统的承载能力进行比较,以衡量人类对生态系统的压力。

计算生态足迹的关键是确定各项指标的数据来源和计量单位,并进行合理的加权和转换。

生态足迹的计算涉及多个方面的数据,包括能源消耗、耕地利用、水资源利用、森林砍伐等。

这些数据可以通过统计年鉴、环境监测报告、能源统计年鉴等公开的数据来源获取。

在计算过程中,需要进行单位换算、数据清洗、数据调整等操作,以确保数据的准确性和可比性。

三、生态足迹在城市规划中的应用生态足迹在城市规划中有着广泛的应用价值。

首先,生态足迹可以用于评估和比较不同城市的可持续性。

通过计算和比较不同城市的生态足迹,可以揭示资源利用的差异和环境压力的差异,为城市规划和发展提供科学依据。

生态足迹研究方法及应用展望研究

生态足迹研究方法及应用展望研究

襄樊学院大学生课程论文课程名称: 自然资源学原理论文题目:生态足迹研究方法及应用展望研究姓 名: 孔凡浩专 业: 地理科学学 号: 08113087指导教师: 孙小舟2011-6-21目 录1 生态足迹研究方法 (1)1.1 生态足迹的计算模型 (2)1.1.1 主要计算步骤 (2)1.1.2 计算基于两个基本事实 (2)1.2 生态承载力的计算模型 (2)2 生态足迹的应用研究 (3)2 .1 不同时间尺度上的研究 (3)2.1.1 静态研究 (3)2.1.2 动态研究 (3)2.2 不同空间尺度上的研究 (3)2.2.1 全球尺度 (3)2.2.2 国家/区域/城市尺度 (3)2.2.3 单位/家庭/个人尺度 (4)2.3 不同行业尺度上的研究 (4)2.3.1 旅游生态足迹 (4)2.3.2 能源交通生态足迹 (4)2.3.3 经济贸易生态足迹 (4)2.3.4 其他应用研究 (4)3 问题与展望 (5)3.1 问题 (5)3.1.1 在测度可持续发展状况方面,其结果缺乏准确性和完整性 (5)3.1.2 在模型表达方面,缺乏动态性和结构性 (5)4 应用举例 (5)4.1 襄阳市 2010 年生态足迹计算 (5)4.1.1 生态足迹的计算 (5)4.2 结果分析 (6)5 展望 (7)参考文献 (7)生态足迹研究方法及应用展望研究摘要:在前人对生态足迹研究成果的基础上,回顾生态足迹发展历程,从理论研究和 应用研究两个方面把握生态足迹发展的总体脉络。

以襄阳市 2010 年生态足迹计算、 分析为例,结合当前生态足迹研究的现状和趋势,尝试提出存在的主要问题,并浅尝 辄止的指出后续应在研究尺度更微观、改进计算方法和多种研究方法相结合等方面深 化生态足迹研究,以更好的为经济可持续发展服务。

关键词:生态足迹;研究方法;襄阳市;问题;展望Abstract: On the basis of ecological footprint research achievements in the predecessors, review the ecological footprint development process.From the theory research and applied research ,keep the context of ecological footprint general development. taking xiangyang ecological footprint calculation and analysis as an example in 2010, Try to put forward the main problems,combining the current situation of the study of the ecological footprint and trend . And that study should be follow­up in more micro scale, improving the calculation method and kinds of research methods ,such as combination deepening research with the ecological footprint, in order to serve better for sustainable economic development.Key words: Ecological footprint; Research methods; Xiangyang city; Problems; Prospect生态足迹方法自 1992 年提出以来在世界各国引起了强烈的反响,并在短时期内 就在不同的地域空间尺度和不同社会领域进行了运用和实践,迅速成为世界流行的可 持续发展的定量测度方法 [1] 。

环境科学中的生态足迹评估研究

环境科学中的生态足迹评估研究

环境科学中的生态足迹评估研究随着人类社会的快速发展,环境问题已经成为全球范围内的议题。

环境保护与可持续发展是人类社会面临的重要问题,在这些问题中,生态系统的健康发展与环境资源的合理利用变得至关重要。

因此,生态足迹评估便成为了一个非常重要的研究项目,用于衡量个体或社会对资源的利用与环境的影响。

一、生态足迹评估的概念及意义生态足迹评估是一种衡量生态系统资源供需关系的方法,它用于评估特定地区或组织对生态资源的利用状况以及与其对应的生态环境人口负载能力。

简单的说,生态足迹是对一个地区或一个组织的环境影响进行量化评估的一种方法。

生态足迹评估可以帮助人们认识到自己的生活和行动对环境所带来的影响,以及为我们提供了一种有效的、实际可行的工具来推动环境保护工作的实施,从而实现可持续发展。

二、生态足迹评估的方法生态足迹评估的核心是比较两种指标:一个是生态足迹,另一个是生态承载力。

生态足迹是指一个国家或地区人类活动所占用的生态资源的总体积,包括土地面积、水资源、森林、渔业、畜牧业等自然资源。

而生态承载力是指一个国家或地区能够提供的生态资源的总体积,其计算方式是将一个地区的生态资源减去其对应的消耗资源。

在生态足迹评估的具体实现过程中,我们需要对各项指标进行具体的量化和计算,同时需要按照一定规则将生态足迹和生态承载力进行比较。

三、生态足迹评估的应用生态足迹评估是一种非常有用的评估工具,适用于各个领域,尤其是与环境资源有关的行业。

例如,在城市规划和建设中,生态足迹评估可以帮助规划师在考虑城市发展时对生态环境进行充分考虑;在农业中,生态足迹评估可以帮助农场主们更好的了解自己的生产资源的使用情况;在生态旅游中,生态足迹评估可以帮助我们评估旅游对当地生态环境的影响;在企业管理中,生态足迹评估可以帮助企业更好地了解自己的供应链和生产活动对环境的影响,从而制定出更加环保可持续的经营策略。

四、未来趋势随着全球气候变化和生态系统崩溃等问题的不断加重,我们需要进一步提升和完善生态足迹评估的研究和管理。

生态足迹知识:如何评估你的个人生态足迹

生态足迹知识:如何评估你的个人生态足迹

生态足迹知识:如何评估你的个人生态足迹生态足迹是指人类活动对地球生态系统的影响,并从资源消耗和CO2排放量等角度评估其影响。

我们每个人都是地球上的一份子,所以我们也需要了解自己的生态足迹。

通过了解和评估自己的生态足迹,可以更好地调整自己的生活方式,减少对地球的负面影响。

评估个人生态足迹的方法有很多种,下面介绍一种较为简单的方法。

第一步:了解生态足迹的概念与计算生态足迹的计算是根据资源消耗和污染排放所影响的生态系统面积来进行的。

生态系统面积是指为产生和维持人类生活所需要的资源和服务并消纳垃圾和废气而需要的生态系统面积的总和。

这是一个国家和区域层面的计算方式,但也可以应用在个人层面上。

第二步:获取计算器可以通过搜索引擎查找生态足迹计算器,或者使用一些APP(如WWF生活足迹APP)来计算自己的生态足迹。

这些工具需要输入一些基本信息,比如个人的年龄、性别、地区、出行方式、食品偏好等等。

在数据输入完成后,就可以得出自己的生态足迹值了。

第三步:分析计算结果计算结果会直观地显示出自己的生态足迹水平,并根据不同的指标和领域进行分析,比如能源、交通、食品、住房、产品等等。

通过分析结果,可以了解自己在不同方面的生态足迹占比情况,以及可以改变哪些方面来减少负面影响。

第四步:改变生活方式根据分析得出的结果,开始从小事做起,制定相应的生活计划,比如改善饮食结构、减少单车或步行、做家务减少能源消耗等。

通过改变个人生活方式,可以减少能源和资源使用,从而减轻对地球生态环境的负担。

总之,了解和评估自己的生态足迹是保护地球环境的重要一步。

通过计算和分析自己的生态足迹,不仅可以了解自己对地球的影响程度,同时也可以寻找改变生活方式的方法,减少对环境的负面影响。

让我们一起行动,尽自己所能为地球绿色环保尽一份力!。

生态足迹概念、计算模型、存在问题及修正-可持续发展论文-经济学论文

生态足迹概念、计算模型、存在问题及修正-可持续发展论文-经济学论文

生态足迹概念、计算模型、存在问题及修正-可持续发展论文-经济学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——可持续发展作为一种全新的发展模式和发展战略,自1987 年被提出后,目前已经进入实践阶段,有关可持续发展的定量评价研究成为当前环境影响评价中的研究热点[1-3].目前,区域可持续发展系统的评价模式主要分 3 种:一是基于环境货币化估值的指标体系,二是以理论系统为基础的指标体系,三是生物物理量指标衡量体系.足迹模型被公认为当前较为客观全面的生态评价方法.这种方法以生物生产性土体量化指标为基础,通过精简统一的量化指标,用相对科学和简明的理论体系将可持续发展评价转换为可量化的概念[4-5].1 生态足迹概念及计算模型1.1 生态足迹的概念ReeWachernagel 提出的生态足迹概念可概括为:任何已知人口(某个人、一个地区或一个国家)的生态足迹是生产这些人口消费的所有资源和吸纳这些人口产生的所有废弃物所必需的生物生产性土地面积和水域面积的总和.这个概念可形象地表述为:一只负载着人类与人类所创造的城市、工厂的巨脚在地球上留下的足迹.生态足迹分析方法作为一种基于土地面积的量化指标,主要有两部分组成,即生态足迹和生态承载力.生态足迹模型主要用来计算在一定的人口规模和经济条件下,维持资源消费和废物消纳所必需的生物生产性面积,即在特定区域内,为维持某一人口对某一特定消费品的消费需求,实现该区域可持续发展所必需的生产性土地面积的总和.生态承载力是一个区域内所能提供的生产性土地面积的总和.生态足迹与生态承载力相比较,通过量化指标的数值大小,来衡量区域内可持续发展的程度和状况.1.2 生态足迹的计算模型生态足迹计算模型为式中:EF 为生态足迹总量;N 为人口数;ef 为人均生态足迹面积;ri为第i 种生物土地资源类型生产力或消费品权重,在实际生产中,由于单位土地面积的生物生产量存在差异,因此需要一个均衡因子(权重)将结果转化为一个标准量;ci为第i 种商品的人居消费量;Pi为生态生产性土地生产第i 项消非品的年均生产力.在生态足迹中,各种能源与物质消耗均可通过相对应的换算公式折算成化石燃料土地、建筑用地、可耕地、林地、草地和水域面积.1.3 生态承载力的计算模型生态承载力的计算公式为式中:EC 为生态承载力总量;ec 为人均生态承载力;ai为人均生物生产面积;ri为均衡因子;yi为产量因子.在计算生态承载力的过程中,由于地区间存在差异,不同区域单位面积的土地生物生产能力不同,即便是在同一地区,单位土地的生物生产能力也会有所不同.因此,在比较不同地区的土地生产能力时,应将不同类型的土地面积进行相应的转换,通常是通过引进产量因子来加以实现,它是基于世界土地平均生产力的比率.2 生态足迹模型存在的问题生态足迹模型是基于全球生态系统的一种生物物理量的评价模型,在运用于全球生态环境评价时,操作简单可行,但应用于区域环境时,仍存在一定的局限性,具体来说,主要有以下不足:一是理论上存在缺陷.生态足迹模型把全球生态系统看作是一个封闭的系统,然而,对于区域生态系统,这种假设并不成立,因为在区域生态系统中存在着生物量的进出口,仅仅从消费量来定义生态足迹并不能真实反映区域生态环境内的生态承载能力.二是生态足迹模型过于静态.生态足迹的计算往往以某种单一的年份作为标杆,但事实上,时间序列比单一序列更具客观性和真实性,也更能够评价生态系统随社会经济发展的可持续状态.因此,以时间节点为基础的生态足迹模型缺乏预测性和前瞻性.三是生态足迹的研究理论性强,结论比较单一,缺乏客观性.在运用生态足迹评价可持续发展程度时,得出的结论基本分为两种,即生态足迹大于生态承载力或生态足迹小于生态承载力,而建议往往也比较雷同,如建立高效节约的生态系统、控制人口数量、鼓励可持续消费等,这些建议在理论上并不存在错误,但缺乏可操作性.3 相关修正3.1 概念修正生态足迹模型在理论上存在一定的缺陷,为使其理论更加客观合理,使其对区域可持续发展提供更有力的政策支持,应对生态足迹的相关概念做必要的修正和扩展.1)消费性生态足迹.生态足迹理论中所涉及的生态足迹概念实际上是指消费性生态足迹,即区域内人口消费的生物生产量所需要的生态生产性面积.相应地可以定义消费性生态赤字或生态盈余.当生态足迹大于生态承载力时即为生态赤字,相反为生态盈余.对比区域内的生态足迹与全球生态足迹能够对范围内资源消耗的公平性比较,分析区域生态足迹对全球生态系统承载压力的贡献.2)生产性生态足迹.某区域每年从生态系统中获取生物量所需的土地面积的总和可定义为生产性生态足迹,相应地可定义生产性生态足迹赤字或盈余.3.2 结合其他指标可持续发展是综合指标的判定,在计算生态足迹时可结合GDP、综合压力指数等相关概念,从经济、社会、人口等方面出发,全面评价可持续发展程度,以此克服生态足迹所产生的生态偏向性.3.3 时间序列修正可将经验模态分析法(EMD)引入生态足迹模型,用时间序列代替单一时间节点,通过不同组分的长时间序列的动力学分析机制以及内在演化规律,建立带有周期波动性的非线性动力学模型.另外,也可将EMD 分析与因子分析相结合,应用于生态足迹变化驱动因素的研究.4 结论生态足迹模型通过人口对生产性资源需求以及生态承载力的研究,客观反映了人类生产生活对于自然生态环境的影响.生态足迹模型通过区域层面与全球层面的研究,为全球经济发展和城市建设提供了依据,另外,生态足迹模型作为定量分析环境负荷和研究可持续的一种工具,有助于找出可持续发展的主要矛盾.然而,在实际运用中,生态足迹分析法仍存在不足之处,如指标单一、分析不全面等.另外,基于人口消费量建立的生态足迹,用于区域生态系统时,有时不能真正反映人口对生态系统的压力,在评估区域生态系统的可持续性时也存在误差.因此,在实际运用中,有必要对生态足迹的概念进行必要的扩展,如加入生产性生态足迹和消费性生态足迹的概念,另外,可以考虑将生态足迹与GDP、综合压力指数等相关指标结合起来,从社会、经济等多个角度进行研究分析,解决生态足迹的偏向性,必要时还可以引入EMD 等动力学模型,通过时间序列的动力学分析机制将生态足迹由单一化模型转换为带有周期波动的模型,从而使生态足迹模型更客观.最后,鉴于生态足迹理论并没有彻底解决可持续性尺度的相关问题,因此应考虑建立生态足迹的市场化运作机制.参考文献:[1] 杨开忠,杨咏,陈洁.生态足迹理论与分析方法[J].地球科学进展.2002,15(6):630- 1.[2] 李利峰,成升魁.生态占用-衡量可持续发展的新指标[J].自然资源学报.2000,15(4):375-382.[3] 王书华.生态足迹研究的国内外近期进展[J].自然资源学报,2002,17(6):776-780.[4] 张志中,徐中民.中国西部12 省(区市)的生态足迹[J].地理学报,2001,56(5):599-699.[5] 张志强,孙成权,程国栋,等.可持续发展研究:进展与趋势[J].地球科学进展,1999,14(6):589-295.。

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浅谈生态足迹研究的方法问题 1前言 自可持续发展的概念正式提出以来,可持续发展已成为人类理想的发展模式。追求可持续发展目标,实施可持续的发展的管理,实现可持续发展的模式,首先就要度量发展的状态是否可持续,因此可持续发展状态评估已成为当前生态经济与可持续发展研究的热点问题。20世纪90年代初提出的生态足迹方法团,通过分析人类社会系统与自然系统之间资源的消费与供给,从一个全新的角度来解释和分析发展的可持续性。

生态足迹方法以其易于理解、方法简便、可在全球尺度上进行比较等特点,赢得了国内外学者的广泛应用。但生态足迹研究方法中仍然存在着一些问题,未引起学者们的充分注意,现有研究中专门就生态足迹存在问题进行评价的成果鲜见。本文将尝试就生态足迹中存在的几个问题进行简略分析与评论,并提出相应的建议与对策。

2生态足迹方法 生态足迹方法是由William Reed、于1992年提出的,并由Wackernagel进一步完善叫。生态足迹研究基本思想是:个体、过程、活动等通过资源使用、废物排放等,利用自然系统提供给它们的服务对环境造成的影响。资源利用与产生的环境影响可被转化为生物生产性面积进行解释叫。通过关注流入、流出特定系统的物质与能流,并将物质与能流转化为与之对应的、供给这些流量土地面积与水域,主要是耕地、林地、草地、建筑用地、能源用地和水域比。生态足迹的方法计算是基于6个前提假设叫:可获得资源的年消费量和产生的废物量;大部分的资源流量可折算为生产资源的生物生产性面积(包括陆地和水域面积)和吸收其所产生的废物的生态生产性面积;通过赋予每种面积一个与单位面积的有用生物量生产能力成比例的权重(即潜在的、有用生物量年产量),可将几种不同的面积表达为一个标准化的、具有平均生产能力的面积单位;总需求可通过将各种资源供给与废物吸收的折算面积加和得到;总人类需求(生态足迹)与自然供给(生物生产力)可直接对比;总需求可超过总供给。

生态足迹将各种资源消费和废物的吸收折算为6类生态生产力不同的生物性生产面积,并将这些具有不同的生态生产力生物生产性面积转化为具有相同生产力的生物生产性面积,而后加总计算生态足迹。这样需要对折算得到的6类具有不同的生态生产力的生物生产性面积赋予对应的均衡因子。某类生物生产性面积的均衡因子代表着此类生物生产性面积的全球平均生产力相对于全球全部的生物生产性面积平均生产力的相对值叫。通过均衡因子,就可将6类生物生产性面积折算成具有相同生产力的生物生产性面积。同时,因为不同的国家和地区间的自然条件和资源的享赋不同,造成单位生物生产性面积的生产力也不同,这样就需要利用产量因子进行调整。产量因子是某国家或地区某类生物生产性面积生物产量与同类生物生产性面积的全球平均产量的比率。通过均衡因子与产量因子的调整,便可将各类土地面积进行加总,得到可全球比较的、统一的单位全球公顷。

3研究方法的优点与主要进展 生态足迹研究方法自身的优点:①提供全球可比性的生态足迹,从一个全新的角度审视可持续性;②具有一定的政策性,通过比较生态足迹的需求与供给,反映了区域人类活动对自然资源的利用情况,提供理解可持续发展底线的直观框架,使决策者对发展状态有清楚的认识;③分析方法所需资料获得较容易,计算方法可操作性较好等。生态足迹研究方法自其被提出以来倍受学者们的青睐,对生态足迹方法本身的研究和实证分析方兴未艾。生态足迹方法中引入诸如经济学中的投入产出法、能值法、成分综合法、结合和耦合分析法、产量因子计算法等手段,对生态足迹方法本身进行着扩展;实证研究在国家、区域和城市尺度上大量开展之后,开始尝试计算如旅游业、贸易、交通运输、畜牧产品、农作物和制造业等产业的生态足迹,同时在更小的范围内也涉及到居民家庭、个人生态足迹的计算;生态足迹的时间序列和时段分析的成果也推陈出新,在传统的表达区域某年份的生态基础上发展出长期时间序列动态分析方法。生态足迹理论和方法经过20多年的发展,出现了适用于宏观和微观尺度的各种模型,研究方法与研究尺度也不断演进,日趋丰富与多元化。

为了全面把握近20年来国际生态足迹的研究进展,我们对1992-2012年国际上发表的生态足迹相关文献进行了文献计量分析,以反映该领域的研究现状、热点与趋势,为相关领域的研究提供借鉴叫。此外,非官方机构世界自然基金会的《生活行星报告》也对生态足迹的报告进行了更加深入的分析。同时,再定义过程和好足迹向前。在其官方网站上有大量报道关于生态足迹研究的最新进展。在利用生态足迹方法进行可持续发展评价的同时,我们应注意到方法本身存在的一些问题。本文将对生态足迹方法中存在的不足之处进行分析。

4生态足迹方法的问题 4. 1均衡因子缺少科学解释 生态足迹方法中采用均衡因子将6类不同的生物生产性面积折算为具有相同生态生产力的生物生产性面积,并标准化为统一的、可进行全球比较的单位全球公顷。从前文对生态足迹计算模型的介绍中可见,均衡因子表示某类生物生产性面积生产力与全球全部的生物生产性面积平均生产力的比率。

生态足迹方法中采用均衡因子,将6类不同生态生产力的土地加和,暗示着具有相同均衡因子的两类因素间存在着替代性。均衡因子采用定值时,那么这种替代性也就确定不变,这显然是不科学的。生态足迹方法中采用均衡因子,并没有考虑土地质量的差异、土地的社会属性等问题。事实上,很多情况下这种替代性并不一定存在,或并不能只是简单地通过采用均衡因子来简单说明。在生态足迹计算中,耕地与建设用地采用的均衡因子相同,计算中通常采用数值为2。因此,耕地与建设用地、化石能源与森林便具有相同的生产力困,而土地用作耕地与建设用地对环境产生的影响是截然不同的,森林的作用远不比于吸收化石能源燃烧产生的温室气体。

4.2产量因子的时空变化认识不足 之前的研究中采用产量因子是区域某类生物生产性面积的生产力与同类生物生产性面积的全球平均生产力的比值。生态足迹的生态承载力计算中引入产量因子,将区域内生物生产性面积折算成具有全球平均生物生产力的生物生产性面积,再通过均衡因子折算成全球公顷。

区域生物生产性面积的生产力,因自然条件、生产技术、经营管理等在区域间与年际间存在着变化(全球平均生物生产力也存在年际变化),这样将导致产量因子在空间与时间上存在差异。计算不同国家区域、城市等空间层次和在研究时期内时段间等时间序列尺度上的生态足迹变化时,应采用当地、当时的产量因子,而不是采用同一个定值,特别是在进行时间序列的研究中采用的固定产量因子值显然是不合理的。当前在生态足迹研究中,国家、省际尺度上的生态足迹计算对产量因子的空间与时间差异得到一定的重视。面对小尺度上如城市生态足迹计算中,因缺少数据而被许多研究人员忽略。如蔺海明、领鹏等在对甘肃省河西绿洲农业区生态足迹动态研究中对1949-2000年各年的生态足迹计算采用的是相同的产量因子;卢远、华璀等对广西1990-2002年生态足迹动态分析中,各年计算也是采用相同产量因子。陈成忠、王晖提出了新的产量因子计算方法,计算了中国1949-2006年人均生态足迹和生物承载力,并利用生态足迹指数和生态足迹效率两个指标,对中国1949-2006年的生态可持续性进行了长时间序列的动态评估;刘某承、李文华、谢高地对不同省内特定地区小范围的土地利用类型的产量因子分析,仅采取了各省的产量因子代替特定地区的产量因子等。

4. 3土地利用的可持续方式不明确 生态足迹方法提出的初衷是作为可持续发展的政策指导和规划工具,作为决策者决策参考依据。生态足迹方法通过所提供的具有综合性、可在国家或区域间进行比较的、标准化的生态足迹指标,对比不同消费模式对生物生产性面积的使用;采用生态赤字或盈余(生态足迹与生态承载力间的差)来确定区域资源是否能自给自足。生态足迹是从社会经济系统的需求与自然系统的供给两方面反映人类对自然资源和服务的使用,但生态足迹方法中并没有对土地利用可持续与否进行明确区分,也没有指出如何利用土地才是可持续的。同时,如果生态足迹可作为决策参考,那么就应能提供明确的决策目标与措施,而实际上从生态足迹方法中并不能明确地看出区域存在关键的环境问题:最小化土地利用(减少对区域或全球的影响)和最大化区域的生产力(以平衡生态足迹的增长)都与生态足迹方法评价的结论相一致。另一方面,在生态足迹方法计算中仅关注土地的单一功能。事实上,土地生产是多种经营机制并存,如套作、轮作等,使土地能提供多种功能与服务,而这些不同的功能与服务之间并不是简单的替代关系,这也同样再一次说明采用均衡因子折算时的缺陷。

生态足迹并不能完全如其提出者所预想一样,成为政策制定的指导、区域可持续发展决策的强有力参考,但它在一定程度上也反映了区域社会经济系统与自然系统的相互作用情况。利用生态足迹方法对区域的可持续性进行分析,需要慎重行事,不能仅就生态足迹大小而对区域可持续性做出定论,应当加上一定的社会经济指标,以便更全面地反映区域的可持续性。

4. 4能源利用情景假设不科学 生态足迹中的化石能源用地是指吸收化石燃料产生CO:的土地面积。这里可通过假想吸碳土地的存在,即区域存在可生长化石作物以补偿日渐减少的化石燃料存量的土地。生态足迹方法中假设的这种能源情景并不科学,原因在于:①化石燃料是不可更新资源,具有稀缺性,消耗速度远高于其形成速度,生态足迹能源情景暗含的补偿生产力机制并不合理;②实际上是否拥有足够的、用来作为吸收CO:植林的土地,即假想的能源情景是否存在环境与技术的可行性;③土地植林用以吸收CO:只是减少大气中CO:方法的一种,其他如调整产业结构、提高燃烧效率、使用替代燃料等都可减少二氧化碳,植林并非唯一的可减少大气中CO:的方法,假想能源情景绝对化;①化石燃料燃烧时会产生二氧化硫和NO、等,生态足迹并没有考虑其他气体排放,使估计的结果存在偏差。同时,还应注意到如CO:等温室气体的排放及其在大气中的积累,是一种全球性的问题。通过国家或区域生态足迹的计算,并不能充分说明该国

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