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生態足跡（ecologicalfootprint,EF），最早由加拿大生態經濟學家里斯（Rees）于1992年提出，再由其博士生瓦克納格爾（Wackernagel）進一步完善的一種理論和方法。它是測量人類社會可持續發展的一種重要方法，是人類社會在反思自身單純追求經濟增長帶來的資源與環境問題中，所形成的一種衡量人類對自然資源利用程度以及自然界為人類所能提供服務的方法[1]。本文將介紹生態足跡的定義、思想、基本計算方法，總結其在國內外不同尺度、不同領域、不同應用層面、計算方法等方面的最新研究內容與進展，并評析生態足跡理論的優缺點,最后對生態足跡的應用進行展望，從而為有志于從事生態足跡研究的學者做出理論鋪墊。 1生態足跡的定義、包含的可持續發展思想、研究內容、計算方法簡介 1.1生態足跡定義 里斯曾將生態足跡形象地比喻為“一只負載著人類與所創造的城市、工廠的巨腳踏在地球上留下的腳印”，這也就是生態足跡思維和概念的起源。此后在其學生瓦克納格爾的研究和發展下，生態足跡定義進一步完善，被看做是一種資源賬戶[2]。目前較為通用的概括和表述是：生態足跡指特定數量人群按照某種生活方式所消費的自然生態系統提供的各種商品和服務功能，以及在這一過程中所產生的廢棄物需要環境吸納，并以生物生產性土地（或水域）面積來表示的一種可操作的定量方法[3]。筆者以為，這個定義是較為完整和簡明易懂的。 1.2生態足跡的可持續發展思想 生態足跡思想起源于可持續發展思想?？沙掷m發展的本質是人類社會的物質生產和消費，均不應給生態環境造成過多的永久性傷害，并且生產和消費應在生態承載力范圍內，為后代留下足夠的資源，確保資源和環境適宜于人類永續生存[4]。在研究和提出可持續發展的定量分析指標體系中，里斯提出了生態足跡指標來衡量可持續發展程度。其蘊含的思想可從兩個方面來看：第一，人類的一切活動和消費均可以換算成土地占用面積（生態足跡）來衡量。第二，人類賴以生存的空間——地球總面積是既定的。一旦超過生態承載力，人類的生存質量會下降，并導致人口下降。因此，生態足跡的思想是一種樸素的、簡單量化的可持續性思想。 1.3生態足跡的主要研究內容 生態足跡的研究領域在不斷拓展，從不同尺度上，即從全球水平到國家水平、到區域水平甚至到企業和個人水平都有生態足跡研究的身影。生態足跡除了在不同尺度上有大量的研究外，生態足跡在不同行業、不同生態組分、不同應用層面均有研究；生態足跡還與相關交叉學科相結合，產生了新的理論和內容，如生態足跡與社會福利研究、生態足跡與工業工程研究、生態足跡與企業管理研究等相結合；生態足跡在其本身的分析和計算方法上，也在不斷的突破和發展，如與能值分析相結合，形成能值-生態足跡分析和計算方法，還有單一物質流的生態足跡分析與計算方法，有考慮時間序列的生態足跡動態分析和計算方法，有生態足跡的生命周期分析方法等。 1.4生態足跡計算方法 （1）生態足跡以生態生產性土地為（ecologicalproductivearea）統一度量基準。生態生產性土地是指具有生態生產（也稱生物生產）能力的土地或水體，可分為六大類：化石燃料土地、可耕地、林地、草場、建筑用地和水域[5]。 （2）生態足跡分析與計算的基本假設。生態足跡分析的一個基本假設是：（以上六類）土地用途在空間上是互斥的[6]。在此基礎上，瓦克納格爾還延伸了人類消費產生的廢棄物是可跟蹤可折算成生物生產性面積及各類用途的生物生產性土地面積可折算成標準公頃—全球公頃等六個假設[7～8]。 （3）生態足跡的指標體系。生態足跡的基本指標有：①生態承載力指在一定區域內，不損害該區域生態環境的情況下，所能承載的人類最大負荷量，最初由環境學者卡頓（Catton）明確定義[9]。②人類負荷與生態足跡，基于生態足跡分析的基本假設，一定尺度或范圍內特定人群消費的資源和產生的廢棄物，所必須要消耗的生態生產性土地面積，即為生態足跡指標[10]。③生態赤字/盈余，當一個特定區域的生態承載力小于生態承載力時，出現生態赤字，具體生態赤字大小等于生態承載力減去生態足跡的差數。反之為生態盈余[11]。 （4）傳統生態足跡的計算。 第一，生態承載力的計算，具體步驟如下：①計算生態生產性面積，一般根據相關統計資料或實地測量，得出各類生態生產性面積。②計算生產力系數，生態生產性面積不能直接比較，需先計算出一個參數以轉化為全球平均水平。其計算公式為：某區域某類用地生產力系數=該區域單位平均產量/該類用地全球平均產量[12]。③計算均衡因子，也稱為等價因子，等價因子就是為使不同類型的生態生產性土地面積轉化為在生態生產力上等價的面積，以便于加總求和。其計算公式為：某類生態生產性土地的等價因子=全球該類用地的平均生態生產力/全球所有生態生產用地的平均生態生產力。由于平均生態生產力用實物表達不能直接比較，故一般用貨幣價值體現。表1為2010年WWF采用的等價因子表[12～13]。④計算各類人均生態承載力，計算公式為：某類用地人均生態承載力=某區域某類用地生產力系數×某區域某類用地生產力系數×某類生態生產性土地的等價因子。⑤加總六類用地人均生態承載力，得出人均生態承載力，再乘上該區域總人口，就得出總生態承載力。 第二，生態足跡的計算。①計算各主要消費項目的人均年消費量，對區域內的消費項目按生物資源類型進行劃分，并計算區域內每一項的人均年消費量。②計算生產各種消費項目人均占用的生態生產性土地面積，計算公式為：某消費項目人均占用生態生產性土地面積=某消費項目人均年消費量（kg）/單位年均生產量（kg/hm2）。③計算各類用地的人均生態足跡，匯總生產各種消費項目人均占用的各類生態生產性土地，然后六類生態生產性用地分別乘上等價因子。在這個計算過程中，難點在于能量消費的生態足跡計算。能量消費作為生態足跡中一個重要的組分，是指專門用于吸收來自化石燃料的CO2、吸收核電廠的輻射以及建設水電站的面積等[2]。能量足跡所占比例較大，發達國家的能量足跡一般占生態足跡總量的一半以上，一個國家的生態赤字也主要來自于能量組分[14]，因此，能量消費和能量土地常進行單獨計算。④計算生態足跡，求和六類生態生產性用地的人均生態足跡，得出人均生態足跡。再乘以區域總人口，就得出總生態足跡。#p#分頁標題#e# 第三，生態赤字/盈余的計算，人均生態赤字=人均生態承載力-人均生態足跡，若數字大于0，則為人均生態盈余?？偵鷳B赤字=總生態承載力-總生態足跡。 2生態足跡在不同尺度上的研究內容與擴展 2.1全球尺度的研究 早在1999年，瓦克納格爾應用生態足跡模型首次計算了全球生態足跡[2]。從2000年起，世界自然基金會（WorldWideFundforNature，WWF）每兩年一次發表關于生態足跡的報告。2010年發表了第六份關于生態足跡的報告LivingPlanetReport2010指出，全球生態足跡持續增長，目前人類對資源的需求已經需要1.5個地球才能滿足[15]。該報告同時指出，人類應意識到人類活動對生態系統所造成的后果有些是不可逆的，為全球經濟可持續發展提供支撐的生態系統正面臨著嚴重的威脅和挑戰。除此之外，全球生態足跡網站（www.footprintnetwork.org）持續有關于全球生態足跡方面的資訊以及部分研究進展介紹。 2.2國家尺度的研究 生態足跡理論最初是由瓦克納格爾等人用于國家之間的比較研究的[16]。而后加入了時間動態分析[17]，結果表明，無論發達國家、發展中國家、農業為主的國家，還是工業化為主的國家，在過去的40年里，生態足跡都是逐年增加的。其他還有麥克唐納（McDonald）等對新西蘭的生態足跡研究，有厄爾布（ErbK-H）等對澳大利亞的生態足跡研究等[18]。而WWF發表的地球生命力報告指出全球超過一半的國家處于生態赤字狀態[19]。在國內，從2008年起中國環境與發展國際合作委員會等與WWF同步發表中國生態足跡報告，2010年發表了《中國生態足跡報告2010——生態承載力、城市與發展》。報告指出，與全球生態足跡的組成相似，中國2007年的碳足跡占生態足跡的54%。研究有徐中民等依據1999年中國統計數據率先對中國生態足跡進行評估[11]，陳成忠等對1961～2001年的中國人均生態足跡進行分析[12]等。 2.3區域尺度的研究 區域尺度指包括省、市、縣等不同等級的區域范圍。由于地區間的差異更為明顯，地區尺度的生態足跡分析更具有針對性，這體現了實踐的需要。國外的研究有瓦克納格爾等對加拿大溫哥華的生態足跡總量計算與分析[20]，福爾克（Folke）等對歐洲波羅的海流域29個大城市[21]，穆尼茲（Muniz）和加林多（Galindo）對西班牙的巴塞羅納[22]，巴利亞尼（Bagliani）等對意大利錫耶納省的研究[23]等。在國內，省際間的研究有謝高地等對全國及31個省市1980～2005年的生態足跡及生態承載力進行了詳細計算[24]。此前陳敏等對2002年中國31個省（市、區）的生態足跡進行了計算[25]。而對單個省份生態足跡進行計算的研究報告則很多，如鄧礫等對四川省2001年生態足跡[26]，張穎等對湖南省1996～2008年的生態足跡進行時間序列分析等[27]。另外，還有關于流域性的區域研究或跨省的地區板塊生態研究，如王琳對長江三角洲經濟區[28]，黃青等對1991年黃土高原地區[29]，陳東景等對西北五省區陜、甘、寧、青、新的1999年生態足跡與發展狀況分別進行分析和評價[30]。這些研究均顯示，中國絕大多數?。ㄊ?、區）生態赤字狀態堪憂，尤以東部發達省市最為嚴重，且生態赤字呈上升趨勢。另外，有很多學者對城市、縣域甚至鄉鎮進行了生態足跡分析，如何利對長沙市1999～2008年的生態足跡分析[31]，邰姍姍等對大連市生態足跡與水足跡進行了研究[32]，趙云龍等對河北省懷來縣的生態足跡進行了計算[33]，閡慶文等計算了浙江省仙居縣城鄉居民生活消費的生態足跡[34]。 2.4微觀（個體）尺度的研究 生態足跡早期的研究主要集中在國家、省級行政區和城市，后來很快就發展到對縣域、鎮等更小的行政區域進行研究分析，再發展到對微觀尺度的研究，如對企業團體足跡[35]、學校足跡[36]、個人足跡的研究[37]。相對來說，目前對微觀尺度的生態足跡研究較少，特別是針對企業生態足跡的研究更少，除了尚貝爾（Chambers）和列維斯（Lewis）以英國AnglianWaterServices1998～1999年運營情況為例[38]，系統介紹了將生態足跡方法用企業的評價研究及企業生態足跡測量方法和程序外，很少有專門針對企業生態足跡的研究，國內僅見李兵等發表的企業生態足跡和生態效率研究，提出了專門針對企業生態足跡的生態效率指標[39]。 3生態足跡在不同行業的研究內容與擴展 早在2000年瓦克納格爾和楊特（Yount）即認為生態足跡作為一種評價可持續性的工具，不僅僅用來評價地理意義上的區域可持續性，也可以廣泛用于產品、產業、項目等可持續性評價[40]。戈斯林（Gossling）等第一次把生態足跡作為一種工具應用于旅游業可持續性發展研究[41]，貝農（Beynon）等首次把生態足跡用于乳制品生態足跡評估[42]。此后，相繼有學者在其他一些行業進行生態足跡研究，如海爾瓦（Herva）等以西班牙的紡織業為例，具體介紹生態足跡計算和評價方法在產業和企業中的應用[43]；羅伯特（Robert）運用生命周期法針對南極洲的磷蝦進行生態足跡評估[44]；其他還有一些類似的諸如在意大利葡萄酒業的生態足跡研究[45]等。在國內，三次產業特別是農業均有人進行定量化的計算和分析，具體包括有農產品的生態足跡分析[46]、交通生態足跡分析、旅游業生態足跡分析[47]、鋼鐵業生態足跡分析等。其中劉建興等運用投入產出分析法得出三次產業均為生態赤字狀態，其中第二產業生態赤字最大[48]。王建軍等對1989～2008年的河南省三次產業生態足跡進行了計算，得出了第二產業的生態赤字開始降低[49]。在產業領域的生態足跡的計算方法上，當前應用較多的是基于產品生命周期的生態足跡計算，較為系統和全面地介紹該方法的學者為Huijbregts所發表的基于生命周期法的生態足跡分析[50]。 4生態足跡在不同生態組分或對象上的研究內容與擴展 生態足跡分析的方法與思想同樣也適用于單一生態組分或對象的研究，從生態系統角度來講，除了土地是基本生態組分以外，水、空氣、能量等也是基本生態組分。費恩（Ferng）就提出了能量足跡（energyfootprint）概念并進行了研究[51]。胡克斯特拉（Hoekstra）提出了水足跡（WaterFootprint）概念，將生態足跡概念運用到水資源的算中[52]。其他還有提出運輸（交通）足跡[53]、森林足跡等概念的，這些也可歸納為碳足跡的范疇。當前，碳足跡、水足跡已經成為生態足跡派生出來的兩個最重要的派生指標?，F在，WWF、GFN等均有對碳足跡、水足跡的單獨評估。#p#分頁標題#e# 4.1碳足跡介紹與最新進展 目前對碳足跡的概念還沒有統一的表述，一般認為是特定產品、企業或者組織的碳排放量多少[54]，且在多數研究中碳足跡等同于CO2排放——碳重量。 目前碳足跡分為國家/城市碳足跡、產品碳足跡、企業/組織碳足跡、個人碳足跡四個層面。2008年，針對碳足跡的計算和評價，英國標準協會（BSI）制定了PAS2050產品和服務生命周期溫室氣體排放評估規范（PAS2050:2008SpecificationfortheAssessmentoftheLifeCycleGreenhouseGasEmissionsofGoodsandServices）[55]。日本2009年制定了碳足跡標準TSQ0010，世界企業永續發展協會（WBCSD）與世界資源研究院（WRI）制定了產品和供應鏈標準（ProductandSupplyChainStandards，2010），這些均以PAS2050為基礎而制定的，均以生命周期法（lifecycleassessment，LCA）的精神來評估企業和產品的碳足跡[56]。目前中國還沒有制定單獨的碳足跡標準，2009年6月，中國標準化研究院和英國標準協會共同《商品和服務在生命周期內的溫室氣體排放評價規范（PAS2050：2008）及使用指南》中文版，成為我國企業碳足跡評估的基本標準[57]。在國內，青島啤酒率先完成了碳足跡標識，APP是中國首先對其進行碳足跡評估的企業，另外一些跨國公司主動對在中國的子公司和產品進行碳足跡評估。另外，在國內，尚沒有自己的碳足跡標準和獨立的評估機構。 基于全球碳減排共識的《京都議定書》自2005年正式生效以后，碳交易（carbontrade）市場率先在歐盟產生。所謂碳交易是指溫室氣體排放權交易，也就是碳減排購買協議。在中國，第一筆碳交易是江蘇梅蘭化工股份有限公司和常熟三愛富中昊化工新材料有限公司于2005年12月19日，與世界銀行傘型碳基金簽訂了總額達7.75億歐元（折合9.3億美元）的碳減排購買協議。此后一些有遠見的公司開始參與碳交易。 在相關學術研究方面，保羅（Paul）等對美國10種網絡碳足跡計算器進行了比較[58]；約翰孫（Johnson）對使用2種不同能源的叉車所產生的碳足跡進行了比較[59]；肯尼（Kenny）運用六種碳足跡模型對愛爾蘭的家庭碳足跡進行了研究[60]；佩里（Perry）根據清潔的使用提出在加工工業單位生產部門要提高能源利用效率，并提倡使用能源集成系統[61]；孫達拉卡尼（Sundarakani）等研究了產品供應鏈過程中的碳足跡，并提出了綠色供應管理方案[62]；韋伯（Weber）等通過消費者支出點差及多個國家生命周期測算方法量化全球貿易分配轉移對美國家庭碳足跡的影響[63]；德魯克曼（Druckman）等構建了人們生活需求導致CO2排放的社會經濟分類框架，并基于QMRIO模型（quaint-multi-regionalinput-outputmodel）研究了英國1990～2004年家庭碳足跡狀況[64]?？偟膩碚f，國外對碳足跡的研究相對較為全面，而在國內，目前尚處于理論介紹階段，僅王皓針對企業的碳足跡，構建了低碳競爭力指數；曹淑艷等針對中國52個產業部門進行了碳足跡流追蹤分析[65]。 4.2水足跡介紹與最新進展 胡克斯特拉將水足跡定義為：任何已知人口在一定時間內消耗的所有產品和服務所需要的水資源數量[66]。對于水足跡的研究尺度，同樣分為國家層面、區域/城市層面、組織/企業層面、家庭/個人層面的水足跡研究。沙佩蓋恩（Chapagain）、胡克斯特拉對國家水足跡賬戶的建立及計算方法做出研究[67]。 在國內，鄧曉軍等系統地介紹了水足跡分析理論與方法[68]，2008年以上海市為例對城市水足跡作了計算與分析[69]。何浩等對湖南省水稻水足跡進行了計算并進行了特征分析[70]，卞羽等對福建水資源進行了生態足跡分析[71]。另外，孫義鵬以水足跡為依據，提出水資源的可持續利用對策、相關政策與生態補償機制等研究[72]；耿涌等根據水資源的流域劃分，提出流域生態補償標準及模型[73]。 5生態足跡在不同應用層面的研究內容與擴展 5.1生態足跡理論在城市規劃方面的應用 在可持續發展的思想指導下，傳統的城市規劃正在向城市生態規劃轉變。而以生態承載力為條件對城市的可持續發展提出規劃約束及導向、對城市不同發展模式的可持續發展潛力進行預測，是城市生態規劃的兩項重要工作[74]。熊鴻斌等對生態足跡在城市規劃環評中的應用進行了研究[75]。全國許多城市或城區，如上海東灘生態城[76]、天津中新生態城等均在規劃階段即提出了生態足跡發展目標[77]。在國外，早在2004年，奧爾登（Holden）就針對生態足跡與城市可持續發展形式（ecologicalfootprintandsustainableurbanform），提出城市規劃和建設應遵循的一些原則[78]。 5.2生態足跡理論在建筑工程項目中的應用 生態足跡可以作為一種測算建筑工程可持續性的綜合指標，根據生態足跡的原理及項目建設和運行的兩個階段，建筑工程的生態足跡可分為兩部分，一部分是項目建設階段一次性投入物質所需的生態生產土地，另一部分為項目運行階段經常性的物質和能源消耗及其排放物吸納所需提供的生態生產土地[79]。林格以奧運會比賽場館為例，對建設項目的生態足跡及可持續性進行分析和評價[80]，趙琰基于生態足跡提出了住宅項目可持續發展的建議[81]。目前雖然生態環保概念已在該領域被廣泛接受，但在交叉領域系統的研究尚少。 5.3生態足跡與生態效率評估 沙林格（Schaltegger）等于1990年首次提出了生態效率（eco-efficiency）的概念[82]，1992年世界可持續發展工商業聯合會（WorldBusinessCouncilforSustainableDevelopment，WBCSD）對生態效率進行了明確定義：指通過提供具有價格優勢的服務和商品，在滿足人類高質量生活需求的同時，將整個生命周期中對環境的影響降到至少與地球的承載力一致的水平上[83]。WBCSD同時提供了現今廣為接受的生態效率計算方法：生態效率=產品或服務的價值/環境影響[84]。在國內，李兵等首次對企業生態足跡和生態效率進行研究，并計算出了四川成都某電子有限公司的生態足跡和生態效率[39]。此后有王雪麗對長沙某機械制造企業的生態效率進行了計算評估[85]。而在區域及國家尺度（宏觀層面），顧曉薇等提出生態足跡效率指標，計算公式為生態效率=GDP/生態足跡[86]。#p#分頁標題#e# 5.4生態足跡在政府政策制定中的應用 生態足跡理論的提出，完全可以進入公共政策制定者的視野，并可以發展成政策制定的指導工具之一。如麥克唐納等就提出處于生態赤字的國家，完全可以通過進口資源來解決生態赤字問題[87]。格拉齊（Grazi）、克拉捷納（Kratena）等則從福利經濟學的角度證明了生態足跡與社會福利之間具有很強的相關性[88～89]。WWF早在2004年的一份關于生態足跡應用的報告中就指出，奧斯陸、紐約等城市就在公共政策制定中考慮到能源占用、廢棄物處理等占用生態生產性土地因素[90]?！吨袊鷳B足跡報告2010》提出加強生態系統管理、減少碳足跡、運用資源配置手段等建議，并提供若干具體政策操作手段的意見[91]。 生態足跡在與具體的政策制定的研究與應用中，主要包括：（1）生態足跡與產業政策，如劉欽普對江蘇省可耕地的生態承載力進行研究[92]。（2）生態足跡與地區財政轉移支付政策。李坤剛等基于生態足跡方法對中國的區域間生態轉移支付政策進行了研究[93]；劉強等以生態足跡與生態承載力為依據，對廣東省各市的生態補償進行了量化研究[94]。（3）生態足跡與人口政策，如陳勇、張建坤等根據生態足跡，進行了生態適度人口研究[95～96]。（4）生態足跡與金融貨幣政策及其他，生態足跡以全球公頃表示，并不存在貨幣金融化的障礙，諸如跨國家、跨區域的水流域，也是可
