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1、-技术资料4：生态足迹法及应用案例一、生态足迹法生态足迹EFeco logical footprint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开展程度的方法。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开展的自然资源，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围所能提供的生物生产面积相比拟，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围之。生态足
2、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。生态赤字说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应流量的缺乏。根据生产力大小的差异，生态足迹分析法将地球外表的生物生产性土地分为6 大类进展核算： 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藏的土地；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，即适于开展畜牧业的土地；4林地，指可产出木材产品的人造林或天然
3、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. 计算各种消费工程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 = C i/Yi = P i + I i - E i/ Y i N ,式中: i 为消费工程的类型，A i 为第i 种消费工程折算的人均生态足迹分量hm2 /人，C i 为第i 种消费工程的人均消费量，Y i 为生物生产土地生产第i种消费工程的世界年均产量kg /hm2，P i、I i、E i分别为第i 种消费工程的年生产量、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
4、 f 的计算公式为Ef =ei = rjA i =rj P i + I i - E i/ 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国家或地区的*类生物生产面积所代表的平均产量同世界平均产量的差异可用“产量因子yield factor表示。*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*个国家或地区的生态承载力。人均生态承载力的计算公式为E c = cj = aj rj y j,式中: E c 为人均生态承载力hm2/人，cj 为人均生态
5、承载力分量，aj 为人均生物生产面积，rj 为均衡因子，y j 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效劳的效率。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。4. 关于生态足迹中的产量因子和均衡因子任何人口的区域生态足迹是这些人口所消费的资源和吸纳这些人口所产废弃物需要的生物生产面积，在生态足迹账户核算中，生物生产面积主要考虑耕地、草地、林地、建筑用地、化石能源土地和水域6 种生物生产面积类型。由于这6 类生物生产面积的
6、生态生产力不同，要将这些具有不同生态生产力的生物生产面积转化为具有一样生态生产力的面积，以计算生态足迹和生态承载力，需要对计算得到的各类生物生产面积乘以一个均衡因子。均衡因子是一个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，反映的是不同土地类型的平均生态生产力的差异，在此我们采用的均衡因子分别为：耕地、建筑用地为2.8，森林、化石能源土地为1.1，草地为0.5，水域为0.2，均衡处理后的6 类生物生产面积即为具有全球平均生态生产力、可以相加的世界平均生物生产面积。由于同类生态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，因而各国各地区同类生态生产性土地的实际面积是不能直接进展
7、比照的，产量因子就是一个将各国各地区同类生态生产性土地转化为可比面积的参数，是一个国家或地区*类土地的平均生产力与世界同类平均生产力的比率，这样不同区域的计算结果才具有可比性。我国目前采用的产量因子分别为：耕地、建筑用地为1.66，林地为0.91，草地为0.19，水域为1.00，化石原料用地为0。二、省市生态足迹计算案例1. 生态足迹消费模型 EF = N ef = Nai=Nci/pi式中：EF为总的生态足迹；N为人口数；ef为人均生态足迹hm2/人)；为均衡等价因子；i为消费商品和投入的类型；ai为生产第i种消费品需要占用的人均生态生产性土地面积；ci为i种消费品的人均年消费量kg/人；p
8、i为相应的生态生产性土地生产第i项消费品的年平均生产力kg/hm2 )。2. 生态承载力模型12式1中：ec为人均生态承载力，即实际生态生产性土地面积hm2/人)；aj为人均第j类生态生产性土地面积；rj为均衡因子；yj为产量因子计算区产量与世界平均产量之比。式2中：EC为区域总生态承载力；N为区域人口数。根据世界环境开展委员会报告，生态承载力计算时应扣除12%生态系统中生物多样性的保护面积。3. 计算生态盈余与生态赤字当efec时，生态赤字生态不可持续；当efec时，生态盈余生态可持续。4. 数据处理与分析12006年市各主要消费工程的人均年消费量值生物资源消费类型生物量/t人均消费量kg/
9、人小麦111000.336稻谷323009.788玉米562700170.515高粱31700.961大豆8030024.333棉花1230.037油菜籽0.000花生87892.663麻类2930.089糖类2070.063烤烟2720.082蔬菜26153679.253猪肉837821253.885牛肉31560.956羊肉290448.801奶类3499710.605山羊毛1680.050绵羊毛40401.224羊绒5280.160禽蛋279908.482蜂蜜3110.094蚕茧260.008水产品36651.110生漆0.000油桐籽0.000核桃110.003板栗0.000花椒160
10、.004林产品、木材145314.403水果14813444.889备注：2006年，市常住人口为330.33万人。能源消费类型年消费量GJ人均消费量GJ/人煤炭330 00006610560020.032焦炭45705001.385原油28809000.873燃料油12771000.387汽油39798001.206煤油13299000.403柴油53757001.629天然气10461000.3172 市2006年生物资源生态足迹类型全球平均产量kg/hm生物量t毛生态足迹 hm人均生态足迹hm2/人)土地生产面积类型小麦 2744111004045.189 0.001耕地 稻谷 2744
11、3230011771.1370.003耕地玉米2415562700233002.0700.069耕地高粱320031709906.2500.003耕地大豆18568030043265.0860.013耕地棉花1000123123.0000.000耕地油菜籽1856耕地花生185687894735.4530.001耕地麻类1500293195.3330.000耕地糖类686002073.0170.000耕地烤烟1548272175.7110.000耕地蔬菜1800261536145297.7780.043耕地小计0.134猪肉74837821132189.1890.336草地牛肉33315695
12、636.3640.028草地羊肉3329044880121.2120.261草地奶类5023499769715.1390.021草地山羊毛1516844533.3330.013草地绵羊毛1540402693333.3330.013草地羊绒1552835197.2000.011草地禽蛋4002799069975.0000.021草地蜂蜜489331163.6560.000草地蚕茧12002621.6670.000草地小计0.077水产品293665126379.3100.038水域生漆12000林地油桐籽1600林地核桃3000113.6670.000林地板栗3000林地花椒3000165.33
13、30.000林地林产品、木材2145317302.2310.002林地水果350014813442324.0000.013林地小计0.0153市2006年能源生态足迹类型全球平均能足迹GJ/hm2)折算系数GJ/t)人均消费量GJ/人)人均生态足迹hm2/人)生产面积类型煤炭5520.93420.0320.364化石燃料地焦炭5528.7401.3850.025化石燃料地原油9341.8680.8730.009化石燃料地燃料油9350.2000.3870.004化石燃料地汽油9343.1241.2060.0129化石燃料地煤油9343.1240.4030.004化石燃料地柴油9342.7051
14、.6290.017化石燃料地天然气7150.2000.3170.004化石燃料地小计0.4424市2006年人均生态足迹土地类型生态足迹的人均需求总面积/ hm2均衡因子均衡面积/hm2/人)耕地0.1342.80.376草地0.7710.50.386林地0.0151.10.016化石燃料地0.4421.10.486建筑用地0.0002.80.000水域0.0380.20.008总足迹需求1.3991.272生态盈余hm2/人 : 0.4445市2006年人均生态承载力土地类型生态足迹的人均供应生态承载力)总面积/ hm2均衡因子均衡面积/hm2/人)耕地0.2941.661.362草地0.4560.190.043林地0.3720.910.3732吸收0.00建筑用地0.0371.660.171总供应面积1.950扣除生物多样性保护面积12%)-0.234总可利用面积1.7166结论2006年省市人均生态足迹ef=1.272hm/人人均生态承载力ec=1.716hm/人ef ec，说明2006年省市存在生态盈余，处于生态可持续状态。. z.
