生态足迹与生态承载力.docx

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⽣态⾜迹与⽣态承载⼒
⽣态承载⼒的概念从⾃然⽣态系统的种群承载⼒到资源承载⼒、环境承载⼒，⼜发展到⽣态系统承载⼒。他的概念在不断发⽣演变。城市⽣态系统承载⼒可以这样定义：在正常情况下，城市⽣态系统维系其⾃⾝健康、稳定发展的潜在能⼒，主要表现为城市⽣态系统对可能影响甚⾄破坏其健康状态的压⼒产⽣的防御能⼒、在压⼒消失后的恢复能⼒以及为达到某⼀适宜⽬标的发展能⼒。
这个定义⾮常抽象，在实际⼯作中，往往使⽤⼈⼝等城市⽣态系统承载⼒的外在表征来进⾏量化。⽬前，国内外学者普遍使⽤的⽣态承载⼒的量化⽅法为⽣态⾜⽅法，即以可利⽤的⼟地⾯积为单位对城市⽣态系统承载⼒进⾏表征。⽣态⾜迹是20世纪90年代初提出的⼀种从⽣态学⾓度来衡量可持续发展程度的⽅法。⽣态⾜迹衡量在⼀定的⼈⼝与经济规模条件下，⼈类消耗了多少⽤于延续其发展的⾃然资源，并将⼈类活动对⽣物圈的影响归纳成⼀个数字，即⼈类活动排他性占有的⽣物⽣产⼟地。⼀个已知⼈⼝(个⼈、城市或国家) 的⽣态⾜迹，即是⽣产相应⼈⼝所消费的所有资源和消纳这些⼈⼝产⽣的所有废物所需要的⽣物⽣产⾯积(包括陆地和⽔域)。将⽣态⾜迹同国家或区域范围内所能提供的⽣物⽣产⾯积相⽐较，能够判断⼀个国家或区域的⽣产消费活动是否处于当地的⽣态系统承载⼒范围之内。简单的理解，⽣态⾜迹是⽣态系统的需求，⽣态承载⼒是⽣态系统的供给，⼆者⽐较可以计算出⽣态⾚字或是⽣态盈余。这就是⽣态⾜迹法在⽣态承载⼒研究⽅⾯的应⽤。⽣态⾜迹法多⽤于城市⽣态系统的现状评价中，分析出该区域⼈⼝对⾃然资源的利⽤状况和计算时刻该区域的可持续性。
⽣态⾜迹对于可持续性的衡量是⼀种“强”可持续性的测量⼿段。当⼀个地区的⽣态承载⼒⼩于⽣态⾜迹时，即出现“⽣态⾚字”； 当其⼤于⽣态⾜迹时，则产⽣“⽣态盈余”。⽣态⾚字表明该地区的⼈类负荷超过了其⽣态容量，要满⾜现有⽔平的消费需求，该地区要么从地区之外进⼝所⽋缺的资源以平衡⽣态⾜迹，要么通过消耗⾃⾝的⾃然资本来弥补收⼊供给流量的不⾜。
根据⽣产⼒⼤⼩的差异，⽣态⾜迹分析法将地球表⾯的⽣物⽣产性⼟地分为6⼤类进⾏核算：1)化⽯能源⽤地，⽤来补偿因化⽯能源消耗⽽损失的⾃然资本存量⽽应储备的⼟地；2)耕地，⽣物⽣产性⼟地中的⽣产⼒最⼤的⼀类⼟地；3)牧草地，即适于发展畜牧业的⼟
地；4)林地，指可产出⽊材产品的⼈造林或天然林；5)建筑⽤地，包括各类⼈居设施及道路所占⽤的⼟地；6)⽔域，包括可以提供⽣物产出的淡⽔⽔域和海洋。
⽣态⾜迹的计算步骤如下：
1) 计算各种消费项⽬的⼈均⽣态⾜迹
⼈均⽣态⾜迹分量A i的计算公式为
A i = Ci / Yi = ( Pi + Ii – Ei ) / ( Yi × N )
式中： i为消费项⽬的类型，Ai为第i种消费项⽬折算的⼈均⽣态⾜迹分量(hm2/⼈)，Ci 为第i种消费项⽬的⼈均消费量，Yi为⽣物⽣产⼟地⽣产第i种消费项⽬的世界年均产量(kg/hm2)，Pi、Ii、Ei分别为第i种消费项⽬的年⽣产量、年进⼝量和年出⼝量，N为⼈⼝数。
2) 计算⼈均⽣态⾜迹
⼈均⽣态⾜迹E f 的计算公式为
Ef = ∑ei = ∑rjA i =∑rj (P i + I i – Ei ) ，/ (Y i ×N )
式中：Ef为⼈均⽣态⾜迹(hm2/⼈) ，ei为⼈均⽣态⾜迹分量，rj为均衡因⼦。
3) 计算⽣态承载⼒
不同均产量同世界平均产量的差异可⽤“产量因⼦”(yield factor)表⽰。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。将现有不同的⼟地类型乘以相应的均衡因⼦和当地的产量因⼦，就可得到某个国家或地区的⽣态承载⼒（如图 6）。
⼈均⽣态承载⼒的计算公式为
Ec = ∑cj = ∑aj × rj， × yj
式中：Ec为⼈均⽣态承载⼒(hm2/⼈)，cj为⼈均⽣态承载⼒分量，aj为⼈均⽣物⽣产⾯积，rj为均衡因⼦，yj为产量因⼦。
⽣态⾜迹随总⼈⼝规模、⼈均消费⽔平、技术使⽤的资源密度等的变化⽽变化。技术能够改变⼟地的⽣产⼒⽔平，或者资源⽤于产⽣商品和服务的效率。⽽⽣态承载⼒受到⽣产性⼟地⾯积以及单位⼟地⽣产能⼒的影响。技术、⼈⼝和消费的变化会减⼩或增⼤⽣态承载⼒和⽣态⾜迹之间的差距。
⽣态⾜迹从消费的⾓度描述⼈类占⽤的资源量，⽽环境承载⼒理论则从供给的⾓度考查环境系统能够负担的⼈⼝数。⽣态⾜迹模型最突出的
优点是表达简明，易于理解。与传统的可持续发展评价⽅法相⽐，它直接建⽴消费与资源的定量化关系，能有效评价⼈类活动对环境的影响。在城市⽣态规划研究中，⽣态⾜迹理论与⽅法可⽤于以下⼏个⽅⾯：分析和评价城市⽣态可持续发展⽔平，实现城市可持续发展所需要
的⽣物⽣产性⾯积，城市⽣态⾜迹的变化趋势，不同城市间⽣态⾜迹的⽐较，指导产业结构和消费结构的调整以及资源开发利⽤模式的改变等。