第２９卷第３期 ２０１２年９月 苏州科技学院学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） Ｖｏ１．２９ ＮＯ．３ ＳｅＤ．２０１２ 基于生态足迹的甘肃省可持续发展研究 马冯艳 ，刘 华 ，魏玉梅 （１．西北民族大学数学与计算机科学学院，甘肃兰州７３０１２４；２．西北民族大学理科实验中心，甘肃兰州７３０１２４） 摘 要：生态足迹方法是一种评价可持续发展程度的生物物理评价方法。以可持续发展理论为指导，运用生态足迹 模型对甘肃省２０００—２００８年的生态足迹进行说明，衡量了甘肃省生态承载力及可持续发展程度，结果表明：甘肃省 对自然的依赖比较大，属于不可持续发展的模式。 关键词：可持续发展；生态足迹；生态承载力 中图分类号：Ｆ０６２．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—０６８７（２０１２）０３—００７２一Ｏ４ ２０世纪８０年代，可持续发展作为一种新的发展理念和模式被提出，受到了世界各行各界的高度重视， 可持续发展的定量评价方法已成为目前该领域研究的热点。为了能直观的度量可持续发展的状态和过程， ２０世纪９０年代，加拿大生态学家Ｒｅｓｓ和Ｗａｃｋｅｒｎａｇｅｌ提出了生态足迹（ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）概念和计算模 型。它通过测量人类对自然生态服务的需求与自然所能提供的生态服务之间的差距．比较人类对自然的消 费量与自然资本的承载量，判定一个地区、国家或全球尺度的可持续发展状况【１１。该方法自提出以来，在世界 各国引起强烈反响，各国的学者针对不同的地域空间尺度、不同的社会领域进行模型的运用和实践，并不断 完善理论基础，形成了精简统一的指标体系，从而得到广泛的应用。我国学者先后对中国［ｚｌ，中国西部十二 省［３１以及单个省区［４】做了详细研究。 １研究区域概况 甘肃由古甘州（今张掖）肃州（今酒泉）两地首字而得名，由于陇山在境内绵延又简称陇。甘肃位于祖国 地理中心，介于北纬３２￣１１ 一４２ｏ５７ ，东经９２ｏ１３ 一１０８。４６ ，地貌复杂多样，山地、高原、平川、河谷、沙漠、戈壁， 类型齐全，交错分布，地势自西南向东北倾斜。甘肃地域辽阔，自然条件复杂，大部分地区气候干燥，属大陆 性很强的温带季风气候，省内年平均气温在０—１６℃之间，年降水量在３６．６—７３４．９ ｍｍ，气温差别较大，日照 充足．不仅有适于农、林、牧、渔各业综合发展的气候资源、土地资源，更有在全国占据重要地位的矿产资源、 生物资源和能源资源。 ２生态足迹模型简介 生态足迹的计算基于以下两个事实：（１）人类能够估计自身消费的大多数资源、能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消纳这些资源和废弃物流的生态生产性面积闭。根据生态 生产力的大小不同将生物生产性土地分为６类：化石燃料土地（ｆｏｓｓｉｌ ｅｎｅｒｇｙ）、可耕地（ａｒａｂｌｅ ｌａｎｄ）、林地 （ｆｏｒｅｓｔ）、 Ｎ：Ｌｔｇ（ｐａｓｔｕｒｅ）、建筑用地（ｂｕｉｌｄ ａｒｅａ）和水域（ｗａｔｅｒ ａｒｅａ）。将这６类具有不同生态生产力的生物生 产性面积加权求和即为生态足迹。在加权过程中，需要对各类生产面积乘以一个均衡因子。通常采用的均衡 【收稿日期］２０１１－１２—２６ 【基金项目］中央高校基本科研业务费专项资金资助（ＺＹＺ２０１１０７８）；甘肃省环境保护厅科研计划项目资助（２０１１０１６）； 西北民族大学科研创新团队计划资助项目 ［作者简介］马冯艳（１９８７一），女，陕西西安人，硕士研究生，研究方向：生态经济学。 通讯联系人：刘华（Ｅ—ｍａｉｌ：ｊｓｌｈ＠ｘｂｍｕ．ｅｄｕ．ｅｎ）。 第３期 马冯艳，等：基于生态足迹的甘肃省可持续发展研究 ７３ 因子为：耕地、建筑用地为２．８，化石燃料土地为１．１，牧草地为０．５，水域为０．２。 生态足迹和生态承载力的计算公式为 ＥＦ＝Ｎ× Ｎ ７ 扫ｉ １ 式中，ＥＦ为总的生态足迹；Ⅳ为人口数； 厂为人均生态足迹；ｉ为消费商品或生产生物的类型； 为消费项目 数；ｐ 为第 种消费品的全球平均生产能力；ｃ 为第ｉ种商品的人均消费量； 为第ｉ种消费品或生物资源土 地类型的均衡因子。 １ ＥＣ＝Ｎ￣ｅｃ＝Ｎ ２— ｉ ＃ｌ 式中．ＥＣ为地区总生态承载力；ｅｃ为人均生态承载力； 为生物资源土地的类型；ｅ 为第ｉ种生物资源土地类 型的人均生态生产性面积；ｙｉ为第 种生物资源土地类型的单位面积产量；Ｙｉ为第ｉ种生物资源土地类型的 产量因子。 区域的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（ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｄｅｆｉｃｉｔ）；如果小于 区域生态承载力则表现为生态盈余（ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｓｕｒｐｌｕｓ）。区域的生态赤字或生态盈余反映了该地区人口对自 然资源的利用状况和计算时刻该地区的可持续性。 ３甘肃省生态足迹分析 生物资源消费主要分为农产品、林产品、动物产品、水产品、水果和木材等，生态足迹分析中的能源消费 生态足迹是指能源生产所需要占用的土地面积，以及能源消费过程中吸收燃烧化石燃料排放的二氧化碳所 需要的土地面积。计算时，采用世界上单位化石燃料生产土地面积的平均发热量为标准［６１，将当地的能源消 费所消耗的热量折算成一定的化石燃料生产土地面积 。 对各类生物生产面积乘以均衡因子和产量因子，就得到甘肃省的人均生态承载力。产量因子依据 Ｗａｃｋｅｒａｇｅｌ等对中国生态足迹计算时的取值。同时，在计算时，扣除１２％的生物多样性保护面积，得到甘肃 省２００８年生态足迹与生态承载力（表１）。 表ｌ甘肃省２００８年生态足迹计算结果汇总［８１ 根据以上计算方法和甘肃统计年鉴的截面数据，对甘肃２０００—２００８年的生态足迹和生态承载力进行实 证计算，结果见表２和图ｌ。 由图１可以看出：从２０００年到２００８年人均生态足迹总的趋势是上升的，这说明人们对自然的依赖不断 地加大［９１。人均生态承载力的总体处于平稳趋势，但由于人口的增加，人均生态承载力略有降低。生态冗余 （ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）是生态承载力与生态足迹的差值。如果生态冗余是正值的话，就表示该地区的发展属 于可持续发展。由表２看出，２０００年到２００８年的生态冗余都为负值。说明甘肃省近几年的发展不属于可持 续发展，其生态足迹大于生态承载力，且呈下降趋势，表明人们对自然资源的利用在加大 由表３和图２可以看出，甘肃省２０００—２００８年人均６类生物生产土地类型的生态足迹都呈增长趋势． ７４ 苏州科技学院学报（自然科学版） ２０１２生 其中耕地、林地、水域的人均生态足迹变化平缓，增量不大；建筑用地、草地面积稳定增长，说明甘肃省近年来 用于住房和道路等建设的用地在不断增加，人们对食品的需求也在稳定增加。从图２中可知，甘肃省人均化 石燃料面积占生态足迹面积总数将近５０％左右，而且年增量最多，反映出甘肃省能源使用量在急剧增加。 表２甘肃省２０００—２００８年人均生态足迹和生态承载力 ２ ３ ５ ２ １ ５ ｌ Ｏ ５ Ｏ Ｎ吕 匿 ｜｝Ｌ 刊 ２０００ ２００１ ２００２ ２００３ ２Ｏ０４ ２０ｏ５ ２００６ ２００７ ２０Ｏ８ 年份 图１甘肃省２０Ｏ０－２００８年人均生态足迹和生态承载力柱形图 表３甘肃省２０００－－２００８年人均６类生物生产土地类型的生态足迹 值 ＋Ｌ 划 年份 图２甘肃省２０００—２００８年人均６类生物生产土地面积类型的生态足迹变化趋势 第３期 马冯艳，等：基于生态足迹的甘肃省可持续发展研究 ７５ ４结果分析 由以上计算分析得知，２００８年甘肃省人均生态足迹需求为２．５５８ ６２ ｋｍ ，而实际人均生态供给即生态承 载力为１．４５７ ４４ ｋｍｚ（已扣除１２％的生物多样性保护面积），人均生态冗余一１．１０１ １８ ｋｍ ，即人均生态赤字为 １．ｉ０１ １８ ｋｍｚ。生态赤字的存在表明人类对自然的影响超出了其生态承载力范围，在总的生态足迹中，耕地、 草地和化石燃料地所占的比重较大．较高的能源消费加大了甘肃省生态足迹的需求，由于进出口贸易量不 大，那么主要依赖耕地和草地供给。在生态承载力中，耕地和草地为主要的供给源，反映出甘肃省的生态足迹 严重依赖于耕地和草地，对自然资源的消费过大，因此，属于一种不可持续发展状态。 甘肃省的生态赤字存在的主要原因是对自然资源的过度利用造成的．在不降低人们生活水平的前提下。 减少生态足迹的几点建议：（１）采用高新技术，提高自然资源单位面积的生物产量，降低成本。大力推广科学 技术，在多方面，积极开发新产品，引进新技术。（２）科学规划农业发展，合理发展种植业及畜牧业，高效利用 现有的资源存量，提高资源利用率。（３）改变人们的生产和生活方式，建立资源节约型的社会生产和消费体 系。从生产方式上，应大力提倡循环经济，提高废物的回收利用率，努力减少对自然资源的消耗。这是降低生 态足迹，提高生态承载力和增加生态盈余最根本的途经。 参考文献： ［１］Ｗａｃｋｅｒｎａｇｅｌ Ｍ，Ｒｅｓｓ Ｗ Ｅ．Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｂａｒｒｉｅｒｓ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｎｇ ｉｎ ｎａｔｕｒａｌ ｃａｐｉｔｌ：Ｅｃｏｎｏｍｉａｃｓ ｆｒｏｍ ａｎ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ［Ｊ］． Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ，１９９７，２０：３－２４． ［２徐中民，张志强，程国栋，等 中国１９９９年生态足迹计算与发展能力分析［２］Ｊ］．应用生态学报，２００３，１４（２）：２８０—２８５． ［３］张志强，徐中民，程国栋，等．中国西部１２省（区市）的生态足迹【ＪＪ．地理学报，２００１，５６（５）：５９９—６１０． ［４］杨世琦，孙兆敏，冯永忠，等．陕西省２００１年生态足迹分析［Ｊ］．西北农林科技大学学报：自然科学版，２００４，３２（９）：１４—１８． ［５】Ｗａｅｋｅｒｎａｇｅｌ Ｍ，Ｒｅｅｓ Ｗ．Ｏｕｒ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ：Ｒｅｄｕｃｉｎｇ Ｈｕｍａｎ Ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ Ｅａｃｈ［Ｍ］．Ｇａｂｒｉｏｌａ Ｉｓｌａｎｄ：Ｎｅｗ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ．Ｉ９９６． 【６］Ｗａｃｋｅｒｕａｇｅｌ Ｍ，Ｏｎｉｓｔｏ Ｌ，Ｂｅｌｌ Ｐ，ｅｔ ．Ｎａｔｉｏｎａｌ ｎａｔｕｒａｌ ｃａｐｉｔａｌ ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ ｃｏｎｃｅｐｔ［Ｊ］．Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ，１９９９， ２９（３）：３７５—３９０． ［７］邱大雄．能源规划与系统分析［Ｍ】．北京：清华大学出版社，１９９５：４８． ［８】甘肃省统计局．甘肃省统计年鉴（２００８年）［Ｍ Ｊ．北京：中国统计出版社，２００８． ［９刘华，邓明旺，马明．甘肃近年生态足迹计算与分析［９］Ｊ］．甘肃科技，２０１１，２７（１）：１－３． Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ ＭＡ Ｆｅｎｇｙａｎ ，ＬＩＵ Ｈｕａ ，ＷＥＩ Ｙｕｍｅｉ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆｏｒ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３０１２４，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆｏｒ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３０１２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ ｉｓ ａ ｂｉｏ－ｐｈｙｓｉｃａｌ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔＵｎ— ．ｄｅｒ ｔｈｅ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｏｆ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｈｅｏｒｙ．ｗｅ ｈａｖｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ ｏｆ Ｇａｎｓｕ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｉｎ ２０００—２００８，ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｉｔｓ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｅｇｒｅｅＴｈｅ ｒｅｓｕｉｔ ．ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ Ｇａｎｓｕ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｌａｒｇｅｌｙ ｄｅｐｅｎｄｓ ｏｎ ｎａｔｕｒｅ，ａｎｄ ｉｔｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｓ ｕｎｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅＫｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅＶｅｌｏｐｍｅｎｔ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ －０ｏｔｐｒｉｎｔ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｃａｐａｃｉｔｙ ． 责任编辑：谢金春