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1、目录摘要2关键词2一、 引言3二、方法和数据3(一) 生态足迹3（二）指标说明3（三）核算方法4（四）数据来源与说明6三、长三角区域的生态足迹核算6（一）生物资源账户7(二）能源消耗账户9（三）贸易调整账户10（四）生态足迹和生态承载力汇总12四、计算结果分析13五、结语与模型的不足16参考文献17长江三角洲地区环境经济系统的生态足迹分析摘要：本文在介绍生态足迹的概念及其计算方法的基础上，对长江三角洲三省(市)生态足迹进行了实证研究，结果表明：从2000年2004年，整个区域的人均生态承载力逐年下降。而人均生态足迹却逐年上升，整个区域的人均生态足迹超过了人均生态承载力，出现生态赤字，并持续扩大
2、，整个长三角区域处于一种不可持续发展的状态。关键词：生态足迹；生态承载力；可持续发展；长江三角洲Abstract: Based on the introduction to the concept and calculation method of ecological footprint indicator, the authors calculate and analyze the ecological footprints of Yangtze river delta from 20002004 according to the data of the statistical yearb
3、ooks, the calculation results show that there was an obvious ecological footprint increase and biological capacity decrease in Yangtze river delta. All these results demonstrate that Yangtze River delta is now in a status of unsustainable development. Suitable technology improvement, the change of u
4、nreasonable production and consumption model, as well as correct trade choice is necessary for sustainable development.Keywords: ecological footprint; biological capacity; sustainable development; Yangtze river delta一、引言在可持续发展总量研究领域有三种方法倍受关注：（1）以资源环境货币化估值的绿色GDP核算；（2）以重量为单位的环境经济系统物质流核算（MFA）；（3）以面积为单位
5、的，采用具体的生物物理量作为衡量标准的区域生态足迹核算。上述三种方法采用不同的量纲，以各自的视角审视区域经济发展对环境的影响1。前两者被吸收到“综合环境经济核算体系中”，绿色GDP核算（EDP）构成了SEEA的货币账户，物质流（MFA）构成了SEEA的实物账户。SEEA绿色GDP核算是SNA的卫星账户。值得注意的是，SEEA绿色GDP和MFA将环境污染和资源消耗纳入核算体系，但是它们依然无法直接回答一个国家或区域的经济是否处于可持续发展状态。只有通过区域间的类比，才能间接解决上述的问题。因为不可持续性被认为是经济发展对自然环境的破坏超出了自然环境容量，它们仅测算了经济污染对环境的破坏，并没有给
6、出环境容量水平，而它们无法测算一个国家或地区的环境容量，这一问题在生态足迹核算中被很好地解决了。William和其博士生Wackernagel认为人类经济活动和全部消费均是由具备生态生产能力的土地所提供，那么只需测算出人类活动对具有生态生产能力土地面积的需求量，并和实际拥有生态生产能力土地面积进行对比，就直接得出区域经济发展的可持续性状态，以及生态赤字状况。William和其博士生Wackernagel又从不同侧面对EF作出进一步诠释。以下本文将采用生态足迹核算方法以长江三角洲地区为例，通过比较分析，探讨我国经济发达地区区域环境经济系统的可持续性问题2。二、方法和数据(一) 生态足迹生态足迹又
7、可译为生态脚印、生态占用的或生态维持面积。生态足迹是指支持一定地区的人口所需要的生态生产性土地面积，以及吸纳这些人口所产生的废弃物所需要的土地面积之总和。可以把生态足迹形象的理解为一只负载着人类和人类所创造的城市、工厂 的巨脚在地球上留下的脚印3。（二）指标说明生态生产性面积(Ecologically Productive Area)生态生产性面积是生态足迹分析法为各类自然资本提供的统一度量基础。生态生产也称生物生产，是指生态系统中的生物从外界环境中吸收生命过程所必需的物质和能量转化为新的物质，从而实现物质和能量的积累。在生态足迹理论中，自然环境消纳污染物的作用(如林地对CO2的吸收)也作为生
8、态生产力的一种，其大小表达了自然资本的生命支持能力。（三）核算方法1. 基本假定：(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或消纳它们的生态生产性面积；(3)将不同类型的生态生产性面积按照其生产力折算之后，可以用同一单位表示。即每英亩(或公顷)耕地、草地、森林和渔场可以折算成世界平均生产力下的等值面积。(4)各种土地的作用类型是单一的，每标准英亩(或公顷)代表等量的生产力，并能够相加。加和的结果表示人类的需求。(5)人类需求的总面积可以与环境提供的生态服务量相比较，比较的结果也用标准生产力下的面积表示。2 .核算方法生态足迹的核算目
9、前有两种方法：综合法和成分法1。本文将根据Wackernagel等人提出的综合法，并采用国际上通用的生态足迹核算表（WWW.iclei.org/ICLEI/ecofoot）进行核算。国家层次的生态足迹计算使用综合法，即自上而下利用国家级的数据归纳，而区域（省、市）行业、公司、学校、个人的生态足迹采用Simons等人创造的“成分法”，即自下而上利用当地数据。3.计算步骤在上述假设的前提下，生态足迹的计算方法可概括为6个主要步骤4：第一步，计算各主要消费项目的人均年消费量值。(1)划分消费项目，计算各主要消费项目和废物消纳中自然资源的消费量。其中消费包括直接的家庭消费、间接消费、最终使家庭受益的商
10、业和政府消费、服务。统计方法分为“自上而下”和“自下而上”两种，前者通过全国或地区统计年鉴获得数据，后者通过调查问卷统计人均消费量值5；(2)计算区域第i项年的消费总量，其计算公式为：消费产出+进口-出口；(3)计算第i的人均年消费值；第二步，计算为了生产各种消费项目人均占用的生态生产性土地面积。利用生产力数据，将各项资源或产品的消费折算为实际生态生产性土地的面积。 设生产第i项消 费项目人均占用的实际生态生产性土地面积为Ai(hm2/人)，其计算公式为： Ai=Ci/Pi 其中Pi为相应的生态生产性土地生产第i项消费项目的年平均生产力(Kg/hm2)第三步，计算生态足迹(1)汇总生产各种消费
11、项目人均占用的各类生态生产性土地，即生态足迹；(2)计算等价因子()。6类生态生产性土地的生态生产力是存在差异的。等价因子就是一个使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，其计算公式为：某类生态生产性土地的等价因子=全球该类生态生产性土地的平均生态生产力全球所有各类生态生产性土地的平均生态生产力6(3)计算人均占用的各类生态生产性土地等价量；(4)求各类人均生态足迹的总和(ef):ef=AI(5)计算地区总人口(N)的总生态足迹(EF):EF=N(ef)第四步，计算生态容量。(1) 计算各类生态生产性土地的面积；(2) 计算生产力系数。由于同类生态生产性土地的生产力在不同国家和
12、地区是存在差异的，因而各国各地区同类生态生产性土地的实际面积是不能进行对比的。生产力系数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，是一个国家或地区某类土地的平均生产力与世界同类平均生产力的比率。例如，加拿大牧地的生产力系数为2.04，说明相同面积条件下加拿大的牧地生产力要比世界平均的牧地生产力高出104%7(3)计算各类人均生态容量。计算公式为：某类人均生态容量=各类生态生产性土地的面积等价因子生产力系数(4)总计各类人均生态容量，算得总的人均生态容量。第五步，计算生态盈余(赤字)和全球生态盈余(赤字)。（四）数据来源与说明由于人类的全部消费均具有生态生产能力的土地所提供，因
13、此William和其博士生Wackernagel将地球表面的生态生产性土地分为6大类：耕地、草地、森林、化石能源用地、建筑用地和海洋。(1)耕地是6类土地中生产力最高的土地类型。人类赖以生存的食品绝大多数来自耕地。其生态生产力用单位面积产量表示。(2)草地对人类的贡献主要是提供放牧。其生态生产力可通过单位面积承载的牛羊数及牛奶、肉类产量计算得到。(3)森林包括人工林和天然林，其主要作用有生产木材、净化空气、涵养水源、保护物种多样性等。森林的生态生产力主要指其提供木材的量。(4)化石能源用地指吸收化石燃料燃烧过程中排放出的CO2所需的林地面积(此处并未包括化石燃料及其产品排放出的其它有毒气体)。
14、储藏化石能源的用地面积由于不易计算而暂未考虑在内。(5)建筑用地指各种人居设施和道路占用的土地，是人类生存必需的场所。但由于城市化的急速发展，大量可用于生产的耕地已被建筑用地侵占。(6)海洋为人类提供鱼类等海产品。海洋的生态生产力主要指鱼类的单位面积产量2。三、长三角区域的生态足迹核算根据国际通行标准，长三角地区的生态足迹核算由三大账户构成：它们分别是生物资源账户、能源消耗账户和贸易调整账户。由于长三角区域的整体情况没有详尽的数据统计资料，无法直接进行整体计算，所以本文分开计算，分别计算江苏省、浙江省、上海市的三地区的生态足迹和生态承载力，最后再进行汇总。 各地区的生态足迹计算主要有两部分组成
15、：能源消耗计算和生物资源消费计算。由于生态足迹要求计算净消耗量，所以生物资源和能源消费额中考虑了贸易部分，即应计算区域人口的生物资源、消费能源消费是净消费额的生态足迹8。其中均衡因子选用国际通用的：耕地2.8；草地0.5；林地1.1；化石燃料1.1；建筑用地2.8；水域0.2。而在产量因子的选取是通过上面介绍的方法计算得到的。由于数据表格过多，下面只列出2004年的生物资源账户、能源消耗账户和贸易调整账户。（一）生物资源账户 生物资源消费包括农产品动物产品林产品水产品等计算，生物资源生产面积折算的具体计算采用联合国粮农组织1993年计算的有关生物资源的世界平均产量资料，计算结果如下：表1 江苏
16、省2004年生物资源消费计算项目全球平均产量 (kg/hm2)江苏省产量 (t)江苏省总生态足迹(hm2)江苏省人均足迹(hm2/人)生产面积类型农产品产量粮食棉花油料麻类糖类烟叶蔬菜瓜类茶叶动物产品产量猪肉牛肉羊肉禽肉牛奶羊奶27441000185615004893154818000180005663333337645025022829063950283323838074308291718135136786704419510211200219750052900173900987500536146186710309999.645028331284378.772287259619.4563787
17、2.73901812043705.778233061.222219787.9858766590909.091603030.3035269696.971292539.2671068019.923719.1235060.1387150980.0067653280.0172805753.86411E-050.0008021451.17422E-050.0274968820.0031357040.0002662360.8959422680.0215678480.0709007330.017390370.0143695925.00387E-05耕地耕地耕地耕地耕地耕地耕地耕地耕地草地草地草地草地草地草地
18、绵羊毛山羊毛禽蛋水产品产量林产品产量油桐籽油茶籽竹笋干板栗木材采伐量水果产量15154002930003000350030001.9918000672161753900366130021961463174776054002004800448001066.6666674384750126251724.10.66666666765.333333334185825.666667304221.1055111377.77780.0006027581.43514E-050.0589942821.6986441198.96962E-098.79022E-075.62395E-067.8381E-050.00
19、40931190.001498524草地草地草地水域林地林地林地林地待添加的隐藏文字内容1林地林地表2 浙江省2004年生物资源消费计算项目全球平均产量 (kg/hm2)浙江省产量(t)浙江省总生态足迹(hm2)浙江省人均足迹(hm2/人)生产面积类型农产品产量粮食274483490003042638.4840.066144315耕地棉花100022800228000.000495652耕地油料1856487700262769.39660.005712378耕地麻类1500270018003.91304E-05耕地糖类48931062900217228.69410.004722363耕地烟叶1
20、54846002971.5762276.45995E-05耕地蔬菜1800017497600972088.88890.021132367耕地瓜类1800030186001677000.003645652耕地茶叶566138700245053.00350.005327239耕地动物产品产量猪肉33126430038312121.210.8328722草地牛羊肉33529001603030.3030.034848485草地禽蛋40043070010767500.023407609草地蜂蜜507390014780000.032130435草地牛奶502259500516932.27090.01123
21、7658草地水产品产量294935300170182758.63.699625187水域林产品产量油茶籽300034179113930.000247674林地核桃3000106333544.3333337.70507E-05林地板栗30005543618478.666670.00040171林地木材采伐量1.9900林地水果产量1800063207003511500.007633696林地表3 上海市2004年生物资源消费计算项目全球平均产量 (kg/hm2)上海市产量(t)上海市总生态足迹(hm2)上海市人均足迹(hm2/人)生产面积类型农产品产量粮食27441062900387354.22
22、740.022236178耕地棉花1000180018000.00010333耕地油料18567390039816.810340.002285695耕地蔬菜180004366500242583.33330.013925564耕地瓜类1800074090041161.111110.002362865耕地动物产品产量猪肉3320790063000000.361653272草地牛羊肉337900239393.93940.013742476草地牛奶502252000501992.03190.028816994草地鲜蛋4001051002627500.015083238草地水产品产量2934410011
23、865517.240.681143355水域林产品产量木材采伐量1.9975003768.8442210.000216352林地水果产量18000288000160000.000918485林地(二）能源消耗账户能源消耗部分根据资料计算煤炭、焦碳、原油、汽油、柴油、燃料油、天然气和电力等几种能源的生态足迹，计算时将能源消费转化为化石燃料用地面积。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，将当地的能源消费所消耗的热量折算成一定的化石能源土地的面积。计算结果如下：表4 江苏省2004年能源消耗账户能源消耗量全球平均能源足迹(GJ/hm2)折算系数(GJ/t)江苏省消耗总量(t)江苏省人
24、均生态足迹(hm2/人)土地类型煤炭5520.9341154200000.591065598化石燃料用地焦炭5528.4746951670.032699484化石燃料用地原油9341.868182717000.110673413化石燃料用地汽油9343.12438979330.02431843化石燃料用地煤油9343.124691330.000431307化石燃料用地柴油燃料油937142.70550.2436913322093330.0269933090.021017044化石燃料用地化石燃料用地液化石油气7150.20.750.000713463化石燃料用地电力10003.361820.0
25、90.008228056建筑用地表5 浙江省2004年能源消耗账户能源消耗量全球平均能源足迹(GJ/hm2)折算系数(GJ/t)浙江省消耗总量(t)浙江省人均生态足迹 (hm2/人)土地类型煤炭5520.934715100000.591695787化石燃料用地焦炭5528.4713008670.01463861化石燃料用地原油9341.868152938670.149678266化石燃料用地汽油9343.12428413670.028642148化石燃料用地煤油9343.1241011670.001019805化石燃料用地柴油9342.70561523330.06141547化石燃料用地燃料油
26、7150.228796000.044260845化石燃料用地电力10003.361406.170.010271155建筑用地表6 上海市2004年能源消耗账户能源消耗量全球平均能源足迹(GJ/hm2)折算系数(GJ/t)上海市消耗总量(t)上海市人均生态足迹(hm2/人)土地类型煤炭5520.934510533331.115489482化石燃料用地焦炭5528.4762144000.184661275化石燃料用地原油9341.868188012670.485890305化石燃料用地汽油9343.12418690330.049751354化石燃料用地煤油9343.12411935000.0317
27、69499化石燃料用地柴油9342.70527778000.073223182化石燃料用地燃料油7150.270025330.284218525化石燃料用地液化石油气7150.25.40.021917498化石燃料用地电力10003.36808.150.015587738建筑用地（三）贸易调整账户由于贸易的影响，一个地区的生态足迹可以跨地区的界限。调整部分主要是考虑贸易对农产品和能源消费的影响而对当前的消费额进行调整，农产品调整采用了简化的方法，按农产品净出口价值与农产品总产值之比来调整生产面积。能源消费部分贸易调整的计算方法如下： Ni=MiHi/GiWi式中：Ni为i种商品的能源携带量；W
28、i为第种商品贸易净价值量；Hi、Gi为中国该类商品净贸易的实物量和价值量；Mi为该类商品的能源密度，最后将能源消耗除以化石燃料土地单位面积的能源产量就得到贸易中能源携带的生态足迹。贸易调整结果如下：表7 江苏省2004年贸易调整账户分类世界平均足迹(Gj/hm2)净进口量(万吨)能源密度(Gj/t)消费能值(Pj)人均生态足迹(hm2/cap)纸及纸版71-2535-8.75-0.001658116铁矿711,107222.140.004195506钢材711666099.60.018874092水泥71-67100-67-0.012696427塑料7180.81495040.410.0076
29、57168汽车71-39.613100-39.613-0.007506621合计0.008865603分类产值(亿元)净进口额（亿元）调整比例(%)农业1242.41113.7289440.09153898林业40.1625.433520.633304781牧业563.4427.2368320.048340253渔业449.47-4.86066-0.010814203表8 浙江省2004年贸易调整账户分类世界平均足迹(Gj/hm2)净进口量(万吨)能源密度(Gj/t)消费能值(Pj)人均生态足迹(hm2/cap)纸浆7168.299492413523.904822340.007319296棉机
30、织物711.068084514150.1602126774.90547E-05医药71-5.90520637420-1.181041275-0.000361617钢材71375.260595560225.15635730.068939485机床711.124838451001.124838450.000344409塑料7146.160023225023.080011610.007066752合计0.083357379分类产值(亿元)净进口额（亿元）调整比例(%)农业592.59-244.82556-0.41314494牧业78.369.043360.115407861林业277.8928.04
31、1720.100909425渔业361.99-54.44712-0.150410564表9 上海市2004年贸易调整账户分类世界平均足迹(Gj/hm2)净进口量(万吨)能源密度(Gj/t)消费能值(Pj)人均生态足迹(hm2/cap)纸及纸版71-1.88220924235-0.658773235-0.000532635铁矿713220.6372887250.000515264钢材7136.666879116022.000127470.017787655水泥71-18.31718891100-18.31718891-0.014809907塑料716.073534768503.036767384
32、0.002455303汽车71-0.990517241100-0.990517241-0.000800858合计0.004614822分类产值(亿元)净进口额（亿元）调整比例(%)农业109.321.5701878970.014363226林业13.141.0271342920.078168515牧业70.770.6599898540.009325842渔业49.90-0.55940252-0.011210471（四）生态足迹和生态承载力汇总表10 江苏省2004年人均生态足迹汇总土地类型人均面积(hm2人)均衡因子均衡面积(hm2)土地类型人均面积(hm2人)产出因子均衡因子均衡面积(hm2
33、)耕地0.2123182.80.59449耕地0.066272.32.80.42678草地1.1320320.50.566016草地0.0002730.390.55.32E-05林地0.0092721.10.010199林地0.0008330.911.10.000833化石燃料0.8167781.10.898455CO2吸收001.10建筑用地0.0082282.80.023039建筑0.0245661.662.80.114182水域1.6984450.20.339689水域0.04503710.20.009007人均生态足迹2.431887人均生态承载力0.550856生物多样性保护(-12
34、%)0.066103扣除后人均生态承载力0.484754表11 浙江省2004年人均生态足迹汇总土地类型人均面积(hm2人)均衡因子均衡面积(hm2)土地类型人均面积(hm2人)产出因子均衡因子均衡面积(hm2)耕地0.062962.80.176288耕地0.0346962.32.80.223443草地林地能源用地建筑用地1.0423450.0092040.9747080.0102710.51.11.12.80.5211720.0101241.0721790.028759草地林地CO2吸收建筑0.0002180.00065500.016910.390.9101.660.51.11.12.84.
35、26E-050.00065600.078595水域3.1431620.20.628632水域0.03261810.20.006524人均生态足迹2.437155人均生态承载力0.30926生物多样性保护(-12%)0.037111扣除后人均生态承载力0.272149表12 上海市2004年人均生态足迹汇总土地类型人均面积(hm2人)均衡因子均衡面积(hm2)土地类型人均面积(hm2人)产出因子均衡因子均衡面积(hm2)耕地0.0415012.80.116204耕地0.0182.32.80.11592草地0.4232060.50.211603草地0.390.50林地0.0012241.10.00
36、1346林地0.0021.31.10.00286化石燃料2.2515361.12.47669CO2吸收001.10建筑用地0.0155882.80.043646建筑0.0152.142.80.08988水域0.6735070.20.134701水域0.016150.20.048人均生态足迹2.984189人均生态承载力0.25666生物多样性保护(-12%)0.030799扣除后人均生态承载力0.225861（五） 长三角近5年的生态足迹汇总计算表13 长三角区域的生态足迹年份人均生态足迹人均生态承载力生态盈余20002.520.35-2.1720012.600.34-2.2620022.67
37、0.33-2.3420032.530.33-2.2020042.620.33-2.29四、计算结果分析长三角区域由于经济非常发达，人口总数比较庞大，导致其整体生态足迹非常大。从以上计算结果显示：从2000年至2004年，江苏、浙江、上海三地的生态足迹都呈上升趋势，其中浙江省上升趋势最为明显，增速最快，但上海市的人均生态足迹在三个地区中的绝对值最大，赤字数额最大。而整个长三角区域人均生态足迹也有所上升，赤字数额比较大，意味着生态系统的不稳定性日渐增强(见图1) 。从人均来看，2000年，长三角区域人均足迹为2.52hm2 ，人均生态承载力为0.35hm2 ，生态赤字为2.18hm2 ，而到200
38、4年人均生态足迹高达2.62hm2 ,而其整体生态承载力却只有0.33hm2 ，赤字为达2.29hm2 ，生态足迹已经远远超过其生态承载力。为了研究其人均生态足迹，下面我们把长三角区域与西部12省的人均生态足迹进行比较，西部12省1999年的生态人均足迹为1.172hm2 ，人均生态承载力为0.703hm2 ，人均生态赤字为0.469hm2 ，再与表13进行对比中，我们不难看出长三角地区的人均生态足迹远远超过西部12省的人均生态足迹，而同时人均生态承载力却只有西部12省的一半，这导致长三角地区的人均生态赤字远远高于西部12省，高达2.170161365hm2 。这主要是由于长三角地区的经济发展
39、程度，无论从经济总量还是经济发展速度都大大超过西部12省，而相比较西部12省丰富的资源，长三角地区本身的资源就很缺乏，所以导致了人均生态赤字的大幅度的增大16 。表14 长三角与其他一些国家的比较项目人均生态足迹人均生态承载力人均生态盈余世界平均2.301.90-0.40中国2.000.90-1.10长三角(2000)2.520.35-2.17长三角(2001)2.600.34-2.26长三角(2002)2.670.33-2.34长三角(2003)2.530.33-2.20长三角(2004)2.620.33-2.29日本4.800.70-4.10印度0.800.70-0.10美国9.705.3
40、0-4.40法国5.302.90-2.40德国4.701.70-3.00 在表14中，长三角跟国际上一些国家进行比较不难发现，长三角地区的人均生态足迹比西方发达国家小的多，说明长三角地区的人均消费水平低于西方发达国家。长三角地区的人均生态赤字也低于西方发达国家，这说明人均生态压力小于西方发达国家。长三角区域的人均生态足迹远远高于同是发展中大国的印度，而其人均生态承载力又低于印度，结果人均生态赤字远远高于印度。在跟世界平均比较来看，人均生态足迹差不多，但由于人均承载力低，导致人均生态赤字是世界平均的5倍多；而跟与中国比较而言，长三角地区的人均生态足迹高于中国平均人均生态足迹，但由于人均承载力低，
41、导致人均生态赤字大约是中国平均的2倍。人均生态效率比较低。生态足迹的增加意味着对自然资源的利用程度加大，人口膨胀、消费水平的上升、经济快速发展是主要原因。消费水平的上升和经济的快速增长对生态足迹的作用更大于人口的增长。而总生态承载里的增加主要来源于技术进步带来的土地生产力的提高和土地利用格局的更合理的规划，但是增长速度落后于生态足迹的上升速度；由此，生态赤字的出现主要由于生态足迹和生态承载力的非均衡发展，其本质是人口、资源、技术、消费等要素构成的生态系统平衡的打破，不协调发展。 从生态足迹的构成来看，能源用地占整个足迹很大的比例，2000年占整个足迹的30%，而到2004年达到了40%，上升速度最快，能源用地总量的快速增加是
