馬宏佳 劉宏康

（南京師范大學(xué)課程與教學(xué)研究所、化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院江蘇南京210097）

21世紀(jì)環(huán)境保護(hù)新概念
——生態(tài)足跡

馬宏佳 劉宏康

（南京師范大學(xué)課程與教學(xué)研究所、化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院江蘇南京210097）

生態(tài)足跡是人類對自然資源消耗的量度。通過比較生態(tài)足跡和生物承載力，人們建立起生態(tài)帳戶?？刂粕鷳B(tài)帳戶的赤字才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。本文介紹了生態(tài)足跡的概念和計算方法、分析了世界生態(tài)足跡狀況和我國生態(tài)足跡的發(fā)展變化，以幫助教師了解21世紀(jì)環(huán)境保護(hù)新概念和策略。

生態(tài)足跡；生物承載力；可持續(xù)發(fā)展

“生態(tài)足跡”（Ecological Footprint）是人類對自然資源消耗的量度?？沙掷m(xù)發(fā)展要求人類對自然資源的消耗嚴(yán)格控制在大自然可以再生的范圍之內(nèi)。為了衡量一個國家或地區(qū)的發(fā)展是否處于可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)的雷斯教授（William Rees）和魏克內(nèi)教授（Mathis Wackernagel）于1992-1996年創(chuàng)造了生態(tài)足跡理論，用于衡量某一國家或地區(qū)目前可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)，并對未來人類生存和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出科學(xué)規(guī)劃和建議。［1］目前，生態(tài)足跡概念及其研究方法已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到廣泛運(yùn)用。世界自然基金會（WWF）1998年起，每兩年發(fā)布一篇《全球生態(tài)報告》（Living Planet Report），用量化的方法評價全球生態(tài)狀況。世界自然基金會與中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會（CCICED）*合作于2003年首次發(fā)布了《中國生態(tài)足跡報告》，全面而量化地描述了中國可持續(xù)發(fā)展的狀況。最新一期《中國生態(tài)足跡報告》發(fā)布于2008年。

一、生態(tài)足跡的基本原理

1.生態(tài)足跡的概念

生態(tài)足跡，也稱為生態(tài)占有，它是指在現(xiàn)有技術(shù)條件下，指定的人口單位（一個人、一個城市、一個國家或全人類）需要多少具備生物生產(chǎn)力的土地（biological productive land）和水域，來生產(chǎn)所需資源和吸納所衍生的廢物。［2］這里的所需資源包括各種消費(fèi)和服務(wù)。

生態(tài)足跡的單位是“gha”（global hectare），即“全球公頃”，它并非通常的土地面積公頃（hectare），一個單位的“全球公頃”相當(dāng)于1公頃具有全球平均產(chǎn)量的生產(chǎn)力空間。

生態(tài)足跡概念的創(chuàng)造者雷斯教授曾將其形象地比喻為“一只負(fù)載著人類與人類所創(chuàng)造的城市、工廠……的巨腳在地球上留下的腳印”。［3］

2.生態(tài)足跡的計算

生態(tài)足跡的計算基于以下兩個事實：（1）人類能夠估計自身消費(fèi)的大多數(shù)資源及其所產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量。（2）這些資源和廢棄物能折算成生產(chǎn)和消納這些資源和廢棄物的生態(tài)生產(chǎn)性面積。

在生態(tài)足跡計算中，將具有生態(tài)生產(chǎn)能力的全部面積、各種資源和能源消費(fèi)項目折算為農(nóng)用地、近海水域、能源用地、建筑用地、草地和林地這6種生物生產(chǎn)面積類型。如圖2所示。

由于全球有一百多個國家，每個國家的農(nóng)用地、建筑用地、林地等的生產(chǎn)能力有很大差異，因此需要平均產(chǎn)量和等量因子（equivalence factor）將這些不同的土地面積折算成以gha為單位的全球公頃面積，以方便國際比較。

圖1 生態(tài)足跡

圖2 生態(tài)足跡所包含的六項

計算生態(tài)足跡的重要步驟如下：（1）劃分消費(fèi)項目，計算各主要消費(fèi)項目的消費(fèi)量。（2）利用平均產(chǎn)量數(shù)據(jù)，將各消費(fèi)量折算成生物生產(chǎn)性土地面積。（3）通過等量因子將各類生物生產(chǎn)性土地面積轉(zhuǎn)換為等價生產(chǎn)力的土地面積，再將其匯總。具體計算公式為：［4］

式中，EF為總的生態(tài)足跡；ef為人均生態(tài)足跡；N為人口數(shù)；i為消費(fèi)商品和投入的類型；n為消費(fèi)項目數(shù)；aai為i種交易商品折算的生物生產(chǎn)面積；ci為i種商品的人均消費(fèi)量；pi為i種消費(fèi)商品的平均生產(chǎn)能力。

3.生物承載力

生物承載力指的是某國家或地區(qū)可用的具有生物生產(chǎn)力的土地和水域。［5］是指運(yùn)用現(xiàn)有管理方案和提取技術(shù)，生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)有用生物材料和吸納人類制造廢棄物的能力。其中“有用的”界定也隨時間發(fā)生變化，如用玉米秸稈生產(chǎn)纖維素乙醇，導(dǎo)致秸稈成了有用的材料，因而提高了玉米地的生物承載力。［6］生物承載力的單位也是全球公頃，其計算方法與生態(tài)足跡相似，只是生物承載力計算的是可供的，而不是消耗的自然資源。

通過計算和比較某地區(qū)的生態(tài)足跡與生物承載力，可以衡量某個國家或地區(qū)的發(fā)展是否符合可持續(xù)發(fā)展的要求。如果某個國家或地區(qū)生態(tài)足跡超過了該國或該地區(qū)所能提供的生物承載力，即消耗大于其自身生態(tài)系統(tǒng)可以提供的量，就出現(xiàn)生態(tài)赤字，赤字只有依靠兩種形式來彌補(bǔ)：進(jìn)口其他地區(qū)的生物承載力而消耗全球共有自然資源，或者透支子孫后代的資源而耗竭本地區(qū)的生物承載力。如果生態(tài)足跡小于該國或該地區(qū)的生物承載力，則表現(xiàn)為生態(tài)盈余。因此，生態(tài)足跡賬戶可以判斷一個國家、地區(qū)或者全世界是否按照生態(tài)方式生活。通過生態(tài)帳戶，政府、國家或個人可以了解他們對生物資本的依賴程度，以及如何在資源日益約束的世界進(jìn)行戰(zhàn)略規(guī)劃。［7］

人類需要自我控制，以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。但“可衡量的才是可控制的”，控制的前提是衡量。生態(tài)足跡和生物承載力為人類提供了一把科學(xué)的衡量標(biāo)尺，使人們原先對生態(tài)定性的、模糊的認(rèn)識上升為清晰的、量化的、在全球范圍內(nèi)具有可比性的數(shù)據(jù)。

二、全球生態(tài)足跡狀況

據(jù)世界自然基金會報告，人類的生態(tài)足跡從1961年以來持續(xù)增長。1980年代開始人類生態(tài)足跡與生物承載量的比值超過了1，產(chǎn)生生態(tài)赤字［8］。本世紀(jì)初（2001年），全球的生態(tài)足跡為135億gha，人均2.2 gha；而地球所能提供的資源（生物承載力）限度是113 gha，人均1.8 gha，人均生態(tài)赤字達(dá)0.4 gha，約21%。［9］2005年，全球生態(tài)足跡為175億gha，人均2.7 gha；生物承載力為136億gha，人均2.1 gha，人均生態(tài)赤字達(dá)0.6 gha，約30%。［10］

表1 全球生態(tài)足跡與生物承載力的比率，1961-2005

人口、人均消費(fèi)和資源效率三個因素決定生態(tài)足跡的大小，具有生物生產(chǎn)力的面積和平均生產(chǎn)能力決定生物承載量的高低。從以上數(shù)據(jù)可知，雖然隨著生產(chǎn)力發(fā)展水平的提高，全球生物承載力有所提高，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生態(tài)足跡增長的需要，人均生態(tài)赤字5年間從0.4 gha增至0.6 gha。2005年，全球需求的生物承載力超出地球可供能力的約30%。這表明，當(dāng)今世界的發(fā)展依然是以高消耗自然資源為代價的，人類已經(jīng)在大大透支子孫后代的資源了。

美國和中國的國家生態(tài)足跡最大，它們的生態(tài)足跡總額分別達(dá)約21%的全球生態(tài)承載力，但2005年美國的人均生態(tài)足跡是9.4gha，而中國人均是2.1gha，美國人均生態(tài)足跡是中國的4.5倍。生物承載力在全球的分布也不均勻，美國、巴西、俄羅斯、中國、印度、加拿大、阿根廷和澳大利亞八國擁有全球超過一半的生物承載力。其中三個國家的人口和消費(fèi)模式使其成為生態(tài)負(fù)債國，生態(tài)足跡大于其國家生物承載力，這三個國家是美國（生態(tài)足跡是國家生物承載力的1.8倍）、中國（生態(tài)足跡是國家生物承載力的2.3倍）和印度（生態(tài)足跡是國家生物承載力的2.2倍）。［11］

1.國外生態(tài)足跡狀況

世界上主要發(fā)達(dá)國家，由于本身經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，社會所消耗的自然資源要比發(fā)展中國家所消耗的自然資源多許多，排放的廢棄物也比發(fā)展中國家多，因此，其社會總體生態(tài)足跡比發(fā)展中國家要高許多，并隨著社會的發(fā)展，其差距有越來越大的趨勢。生態(tài)足跡不斷擴(kuò)大的狀況在工業(yè)化發(fā)達(dá)國家尤其嚴(yán)重，西方人正在以難以維持地球可持續(xù)發(fā)展的極端水平消耗資源。據(jù)世界自然基金會報告，2001年北美人均資源消費(fèi)水平是歐洲的2倍，是亞洲或者非洲人均資源消費(fèi)的7倍；德國人均“生態(tài)足跡”達(dá)到4.8gha，北美國家甚至達(dá)到9.2gha。在所有國家中，阿聯(lián)酋以其高水平的物質(zhì)生活和近乎瘋狂的石油開采“榮登榜首”——人均生態(tài)足跡達(dá)9.9gha，是全球平均水平的4.5倍；美國、科威特緊隨其后，以人均生態(tài)足跡9.5gha位居第二。貧困的阿富汗則以人均0.3gha生態(tài)足跡位居最后［12］。2005年各國人均生態(tài)足跡數(shù)據(jù)如下圖所示：

圖3 2005年世界部分國家生態(tài)足跡

人們形象的稱呼阿聯(lián)酋、美國等為大腳黑名單國。這些國家的生活方式過于消耗資源是其重要原因。如阿聯(lián)酋首都迪拜豪華酒店成堆，酒店為每一位客人平均消耗275-325度電，而同類德國酒店只為約100度電。研究還顯示迪拜的一家五星級酒店每年排放6500噸二氧化碳，是歐洲一家同等規(guī)模酒店的兩倍。美國人的生活方式中，幾乎人手一部汽車、大量使用空調(diào)、衣物烘干機(jī)等。不過美國更多的是通過進(jìn)口其他國家的生物承載力而不是超前使用本國的生物承載力來彌補(bǔ)其生態(tài)赤字，從某種意義上說，這是在讓其他國家為他們的消費(fèi)和發(fā)展付賬。

值得一提的是丹麥，該國人均生態(tài)足跡從2001年的6.4gha上升到2005年的8.0gha，在全球排名從第九上升為第四。其生態(tài)足跡大幅度的上升，表明該國近幾年的發(fā)展已嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境。但從2001年到2005年，美國、科威特、中國等國的生態(tài)足跡有所下降。可見，各國在對待發(fā)展與環(huán)境的矛盾上采取了不同的措施，從而影響本國生態(tài)足跡的值。

2.我國生態(tài)足跡狀況

我國屬于發(fā)展中國家，我國的生態(tài)足跡隨著我國改革開放的腳步在逐年地升高，在過去的40年里，中國的人口翻了一倍，中國的生態(tài)足跡也翻了一倍，如今，中國是除了美國之外，從自然界索取資源最多的國家。自從生態(tài)足跡理論首次提出后不久，中國的生態(tài)足跡就開始計算了。根據(jù)《2003年中國生態(tài)足跡報告》顯示，中國2003年生態(tài)足跡是人均1.6gha，位居世界第69位，雖然低于全球平均值2.2gha，但是由于我國人口太多，我國國土所能提供人均資源限度僅為0.8gha，相當(dāng)于需要兩個中國大小，才能維持生態(tài)足跡與生物承載力的平衡。我國人均生態(tài)赤字高于全球的平均水平。我國部分生態(tài)赤字是通過進(jìn)口自然承載力來彌補(bǔ)的。2003年，我國進(jìn)口了13億gha生物承載力，幾乎等于德國全國的生物承載力。［13］

世界自然基金會公布的數(shù)據(jù)中，2001年我國的人均生態(tài)足跡為2.2gha，2005年為2.1gha，由此可知，我國的生態(tài)足跡值這幾年變化并不大，相對以前生態(tài)足跡大幅度提高而言，這似乎是一個好的開始。如表2所示：［14］

表2 中國生態(tài)足跡與可用生物承載力比率（1961-2003）

然而，這并不是說目前我國的發(fā)展就符合可持續(xù)發(fā)展要求。根據(jù)中國生態(tài)足跡研究：1980-2000年，中國生態(tài)赤字的省份由最初的19個擴(kuò)大為26個，說明未來中國生態(tài)赤字所受的損害可能進(jìn)一步增強(qiáng)，跨國生態(tài)占用不可避免。逐年擴(kuò)增的生態(tài)赤字主要是由于化石能源消費(fèi)的迅速增長造成的。與世界平均相應(yīng)水平相比，中國生態(tài)足跡與生物承載力變化非常迅速，說明在一定程度上，中國決定著全球可持續(xù)發(fā)展的未來情形。［15］

雖然我國人均生態(tài)足跡水平較低，居全球69位，但我國人口負(fù)擔(dān)重，生態(tài)足跡形勢并不樂觀。為改善生態(tài)足跡與生物承載力之間的矛盾，2008年《中國生態(tài)足跡報告》提出了CIRCLE綜合發(fā)展策略，即城市緊縮化策略（Compact）、個人堅持生態(tài)敏感型消費(fèi)策略（Individual）、減少潛在資源消費(fèi)策略（Reduce）、碳減排策略（Carbon）、提高土地生產(chǎn)力策略（Land）、以及資源使用高效化策略（Efficiency）。［16］這些策略的實施，既涉及政府決策，也關(guān)乎每個人的生活方式。只有每個人都具備了良好的環(huán)保意識，并能以行動承擔(dān)起自己作為一個公民的責(zé)任，才有可能減緩生態(tài)過載現(xiàn)狀，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

三、研究生態(tài)足跡的意義

在當(dāng)今社會，人類為了生存，資源消耗已經(jīng)嚴(yán)重超過了地球的極限，生態(tài)形勢已經(jīng)越來越嚴(yán)峻了。每個國家都有自己的生態(tài)危機(jī)，越來越多的國家出現(xiàn)生態(tài)赤字。

在世界上的某些地方，生態(tài)赤字甚至可以意味著毀滅，它可能導(dǎo)致資源緊缺、生態(tài)系統(tǒng)崩潰、貧窮、饑荒，甚至引起戰(zhàn)爭，這絕不是危言聳聽。

生態(tài)足跡可以讓國家了解本國的生態(tài)平衡體系，并顯示出具體的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都是衡量本國資源及制定未來發(fā)展策略所必需的，因此，生態(tài)足跡可以說是一種工具，一種衡量某地區(qū)生態(tài)是否符合可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)尺。通過這個標(biāo)尺，人們可以根據(jù)它來評價本國的生態(tài)資產(chǎn)價值，確定生態(tài)是否處于危機(jī)狀態(tài)，并根據(jù)生態(tài)現(xiàn)狀制定最適合可持續(xù)發(fā)展的政策。［17］

因此，生態(tài)足跡作為21世紀(jì)環(huán)境保護(hù)的新概念，對于人類社會發(fā)展所起的作用是巨大的，猶如GDP對于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展所起的作用。我們需要了解和運(yùn)用它來更好地實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

［1］［3］［4］王書華，毛漢英，王忠靜.生態(tài)足跡研究的國內(nèi)外近期進(jìn)展［J］.自然資源學(xué)報，2002，（6）：776-782

［2］http：//www.ww fchina.org/action/mobilization/ ecofoot/info.shtm

［5］http：//www.ww fchina.org/ww fpress/publication/ policy/Cecofootprint.pdf

［6］［7］［13］［15］中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會，世界自然基金會.中國生態(tài)足跡報告（R）.北京：中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會秘書處，2003

［8］［10］［11］［14］WWF，UNEP.LIVINGPLANET REPORT 2008（R）.Gland Sw itzerland：WWF International，2008

［9］［12］WWF，UNEP.LIVING PLANET REPORT 2004（R）.Gland Sw itzerland：WWF International，2004

［16］中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會，世界自然基金會.中國生態(tài)足跡報告（R）.北京：中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會秘書處，2008

［17］http：//www.footprintnetwork.org/en/index.php/ GFN/page/footprint-for-nations/

Ecological Footprint-a New Concept for 21st Century

Ma Hongjia Liu Hongkang
Institute of Curriculum and Instruction，Nanjing Normal University，Jiangsu，Nanjing，210097
College of Chemistry and Environmental Science，Nanjing Normal University，Jiangsu，Nanjing，210097

Ecological Footprint measures peopleˊs nature resource consumption.Through the comparison of the ecological footprint and biocapacity，people set up the ecological account and control the ecological account deficit to realize sustainable development.This paper introduces the concept and the calculation method of the ecological footprint，and analyzes the situation of global and China ecological footprint，to help the readers understand the new concept and the strategy of environmental protection for 21st century.

ecological footprint；biocapacity；sustainable development

1008-0546（2010）05-0002-04

X171.1

A

10.3969/j.issn.1008-0546.2010.05.001

*中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會于1992年由中國政府批準(zhǔn)成立，是一個由中外環(huán)發(fā)領(lǐng)域高層人士和專家組成的、非營利性的國際性高級咨詢機(jī)構(gòu)。曾培炎任主席，周生賢任執(zhí)行主席，解振華任副主席。