（环境科学专业论文）基于生态城市建设的产业绿色化研究——以上海市为例.pdf

a b s t r a c t a sp o p u l a t i o ng r o w i n ga n de c o n o m yd e v e l o p i n gf a s t ，e s p e c i a l l yt h e u r b a n i z e da d v a n c e m e n ta n di n d u s t r i a la d j u s t m e n t ，c i t y se c o s y s t e m p r o d u c e sm a n yp r o b l e m s ，s u c h a s b i ge n e r g yc o n s u m p t i o n ，w a t e r p o l l u t i o n a n dc u l t i v a t e da r e ar e d u c t i o n t oc o n s t r u c tm o r es u i t a b l e e c o c i t y i si n e v i t a b l ec h o i c ef o rt h es o c i a ls t a b i l i t ya n de c o n o m i c a l s u s t a i n e dd e v e l o p m e n t e c o c i t yi st h ec i t y sn e wd e v e l o p m e n tw a y , w h i c ha b a n d o n st h e t r a d i t i o n a le c o n o m i cd e v e l o p m e n ti d e aa n dp o i n t se c o n o m y , s o c i e t ya n d e n v i r o n m e n t w h i c ha s p e c th a sf u l ls c a l ed e v e l o p m e n t f u r t h e r , t h e i n d u s t r i a ls t r u c t u r ea n dd e v e l o p m e n tm o d e lh a v et h ep i v o t a lf u n c t i o nt o t h eu r b a nd e v e l o p m e n ti n e c o - c i t y c o m p l e t i n g t h ei n d u s t r i a l g r e e n d e v e l o p m e n ti sb e n e f i tf o rt h ec i t y so v e r a l le c o l o g i c a le n v i r o n m e n t t h ey a n g t z ed e l t aa r e a se c o n o m yi sp r o s p e r o u s ，e s p e c i l a l l y s h a n g h a i h o w e v e r , a st h ee c o n o m yd e v e l o p i n gf a s t ，m o r e a n dm o r e e n v i r o n m e n t a lp r o b l e m sc o m eo u t ，w h i c hb e c o m er e s t r i c t i o nf a c t o r sf o r u r b a ns u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t q u a n t i t a t i v ea n a l y s i sf o rs h a n g h a i s e c o s y s t e mc a nb et h es c i e n t i f i c r e l i a b l et h e o r yb a s i sf o rs o c i e t ya n d e o n o m i cd e v e l o p m e n t ，a n da l s oh a sv i t a lp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c ef o ru r b a n e n v i r o n m e n t ，e c o l o g i c a le q u i l i b r i u ma n ds u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t u n d e rs u c hb a c k g r o u n d ，t h ep a p e rr e s e a r c h st h ee c o c i t y sa n d i n d u s t r i a lg r e e nd e v e l o p m e n t sd e f i n i t i o n ，r a t i o n a l e ，p r i n c i p l e ，m e t h o d a n dc o n t e n to nt h e o r y , a n dr e s e a r c h st h er e l a t i o n sb e t w e e ne c o c i t ya n d i n d u s t r i a lg r e e nd e v e l o p m e n t ；t a k i n gs h a n g h a ia sa ne x a m p l e ，b a s e do n t h ed a t af r o ms h a n g h a iy e a r b o o k ，p a p e rc a l c u l a t e st h ee c o - f o o t p t i n tf o r s h a n g h a if r o m2 0 0 2t o2 0 0 6a n dt r yt of m do u tt h es t a t u so fs h a n g h a i s s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t t h er e s u l tt e l l su st h ee c o - f o o t p r i mo v e r p a s st h e e c o a c c e p t a n c e f r o m2 0 0 2t o2 0 0 6f o rs h a n g h a i a c c o r d i n gt ot h e c o m p u t e dr e s u l t ，t h ep a p e rd i s c o v e r sf a c t o r sw h i c ha f f e c tt h es u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t ，p r o p o s e s t h e w a yt op r o m o t ei n d u s t r y c o o r d i n a t e d d e v e l o p m e n t ，a n dh o p et od ob e t t e rf o rs h a n g h a ie c o c i t yc o n s t r u c t i o n u n d e rt h ei n d u s t r i a lg r e e nd e v e l o p m e n t se n v i r o n m e n t 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文 基于生态城市建设的产业绿色化研究一以上海市为例 k e yw o r d s ：e c o c i t y , s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ，i n d u s t r i a lg r e e n d e v e l o p m e n t ，e c o f o o t p r i n t 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文 不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 学位论文授权使用声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在 解密后适用本规定。 学位论文作者签名： 日期：摊各黧二日期：、趔：丝：亟 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文 基于生态城市建设的产业绿色化研究一以上海市为例 1 绪论 提出问题的背景 l 城市发展状况及其问题 | 促进理论与实践结合 u 论文的写作思路 u 论文的创新点 图卜1本章逻辑结构 1 1 问题的提出背景及研究意义 1 i 1 提出背景 2 1 世纪以来，随着科学和技术的高速发展，社会生产规模日益扩大，人类 表现出对财富极大的创造能力和对自然极高的征服能力。但是随着人口数量和物 质消费需求无节制增长，以及偏重于索取自然资源的科学技术的发展，带来的是 自然环境的破坏，耕地的减少、生物的灭绝以及大气环境和水环境的污染等诸多 问题。环境急剧恶化，一系列公害事件发生，这严重威胁着人们的生活，人类从 未像今天这样受困于自身过度发展的恶果。 实践己经表明，当经济增长达到一定阶段时，对生态环境的免费使用必然达 到极限。这是自然循环过程极限和作为自然组成部分的人类生理极限所决定的。 但是，很多人认为环境问题是经济发展在低级阶段的产物，经济发达后环境问题 就会自然消失。更多的人把治理污染和修复生态寄望于不断发展的科学技术。这 有一定道理，但是必须看到，技术是一把双刃剑。正是传统经济和产业发展片面 追求经济利益和g d p 导向的经济增长导致的技术滥用，造成了日益严重的环境问 题。在此基础上，人类要继续发展，客观上要求我们必须转换经济增长方式，用 1 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文基于生态城市建设的产业绿色化研究一以上海市为例 新的模式发展经济；要求我们减少对自然资源的消耗，并对被过度使用的生态环 境进行补偿。 在人类生存的空间中，城市是人类聚居的主要环境。城市不仅是人类科技进 步、经济发展和社会文明的结晶，而且也是人口、资源、能量和信息高度集中的 地域，是区域经济活动的核心，以及人类文明的标志和社会经济发展的载体。高 度集中的人流、物流、能量流、信息流在有限的地域空间内高速运行，使得城市 经济财富的增值能力不断提高，科技和人才高度集中，物质生活方面实现高消费 和高水准等。 据统计，到2 0 2 5 年n 1 ，世界城市人口将从1 9 9 5 年的2 4 亿猛增至5 0 亿，占 世界总人口的比例由1 8 升至6 1 3 中国将是世界城市人口增长的主力军，城市 化率将从1 9 9 9 年的3 0 9 增长到2 0 2 5 年的5 5 左右，城市人口从1 9 9 9 年的3 8 9 亿，增加到2 0 2 5 年的8 3 8 7 亿。正如联合国第二次人类住区大会文件中所 写的，“城市是正在形成的新世界的中心，而且它还是带动新世界发展的引擎 如果一个国家连城市都失败了，那么这个国家也就不可能获得成功。国家和城市 的命运息息相关，这是前所未有的”。 与此同时，伴随着城市数量和规模的迅速发展，一些影响城市健康发展的问 题日益突出，给人们的生活和社会的发展造成严重的负面影响。城市急剧膨胀、 大规模的城市建设与开发活动，不仅侵占了宝贵的良田，改变了局域地质地貌、 水文、气候条件，导致原本脆弱的自然生态系统崩溃和自然、历史、文化特色风 貌迅速消失；而且带来了人口拥挤、住房紧张、交通阻塞、环境污染、生态破坏、 城市热岛等一系列问题，极大地影响了居民生活质量和城市的可持续发展。 世界观察所2 0 0 2 年6 月发表的题为改造城市一为了人们和地球的调查 报告表明，虽然城市面积只占陆地面积的2 ，但是生活在城市里的人所排放出 的二氧化碳却占总排放量的7 8 ，城市人口消耗了木材总使用量的7 6 ，生活用 水总使用量的6 0 。目前，世界城市人口的三分之二以上居住在发展中国家的城 市中，这些人中的贫困入口约有1 5 亿，至少有6 亿人没有足够的住房，1 1 亿人 呼吸不到新鲜空气；仅因为饮水不洁净，每年就造成1 0 0 0 万人死亡。联合国经 济与社会发展事务所发表的全球挑战、全球机遇中也列举了令人担忧的调查 结果：全世界有4 0 的人遭受水资源短缺之苦；全球变暖导致海平面不断上升； 许多动植物物种濒临灭绝，其中半数灵长类动物处境危险；上个世纪9 0 年代全 世界2 4 的森林遭到破坏；每年有3 0 0 余万人死于由空气污染引发的疾病。东 西方城市都面临着城市化快速发展带来的问题，在发展中国家的一些城市，受收 入和就业的吸引，人口正在从乡村和城镇向大城市流入，城市规模和人口正在经 历一个长期的增长。而在西方城市，正在经历城市化、再城市化和非城市化相结 2 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文基于生态城市建设的产业绿色化研究以上海市为例 合的多种趋动力量的混合作用。同时，不科学、不严格的城市化进程导致了许多 生态和社会问题，例如收入较高的阶层搬到了市郊，而将收入较低的阶层留在了 市中心，大城市中出现了由于失业而引发的贫困问题。 我国作为正在由计划经济向市场经济过渡的发展中国家，不仅面临着上述世 界城市的共性问题，而且还具有自身的问题： 1 、城市发展建设方针不够科学完善。建国初期，受粮食等经济因素的限制， 我国实行了“控制大城市规模，合理发展中等城市，积极发展小城市”的城市发 展方针。改革开放以后，又制定了“大、中、小城市共同发展的方针，这在一 定程度对我国城市发展建设起到了积极的促进作用。但同时，我们的城市发展建 设过分注重城市规模而忽略了城市发展的结构和机制，而科学合理的城市发展结 构和机制是解决城市问题，保证城市健康发展的关键。 2 、在城市发展建设中对区域发展的研究不充分。城市是区域的中心，城市 与区域之间是相辅相成的关系，城乡不能截然分开。而我国很多城市在研究制定 城市发展建设战略时，没能从国家着眼、从区域整体着手，盲目制定不切合实际 的“宏伟 目标，造成极大的损失。 3 、在借鉴吸收发达国家城市发展建设经验教训方面不足。近2 0 年来，我国 很多专家学者对发达国家城市发展建设进行研究并提出许多优秀的建议。但由于 理论研究和实际之间的脱钩，及实际管理制约机制的不完善，我国城市发展建设 仍走了许多发达国家城市已走过的弯路，如对城市生态、公共交通、社区建设重 视不够，盲目建设高层建筑，片面强调城市形象建设而忽略整体协调发展等，最 终贻误了发展时机并造成了损失。而且，城市规划的科学性和权威性欠缺，城市 物质技术支撑体系和安全保障体系薄弱，城市运营管理体制不顺、管理粗放，城 市的经济产出水平偏低，综合实力和核心竞争力较弱。 城市问题是经济、社会、技术发展的缩影，内容包罗万象，是摆在世界各国 面前急需解决的重要问题。所以，对于如何建立一个人与自然关系和谐的城市， 生态城市的建设由此而成为全球关注的热点。 党的十六大报告提出：“农村富余劳动力向非农产业和城镇转移，是工业化 和现代化的必然趋势。要逐步提高城镇化水平，坚持大中小城市和小城镇协调发 展，走中国特色的城镇化道路。”所以，自从1 9 8 6 年以来，我国建立了一些很 有价值的生态城市示范点，推动了城市建设的转型。1 9 9 6 年颁布的国家环境 保护“九五 计划和2 0 1 0 年远景目标提出“要建成若干个经济快速发展、环 境清洁优美、生态良胜循环的示范城市 。目前许多城市，如广州、上海、昆明、 长沙、威海、深圳、厦门等都已经提出建设生态城市的奋斗日标，我国生态城市 建设正进一步向广度和深度发展。 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文基于生态城市建设的产业绿色化研究以上海市为例 良好的产业关系促进城市化这是学术界公认的事实，产业的失衡也导致了资 源和环境承载能力的破缺，导致了城市环境污染问题不断出现。英国、日本、巴 西都由于自身的产业问题出现过严重的环境灾害。所以，在党的十六大报告中同 时也指出：“坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含 量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新 型工业化路子。”可见，良好的产业关系可以促进城市的良性循环，工业更是其 中的重点。 我国要在本世纪头二十年，集中力量，全面建设惠及十几亿人的高水平的小 康社会，党的十六届三中全会也明确要求统筹城乡发展、统筹区域发展、统筹经 济社会发展、统筹入与自然和谐发展、统筹国内发展和对外开放，确定了全面、 协调、可持续的新的发展观。因此，转变经济增长方式，协调好城市和产业的关 系，是实现“可持续发展能力不断增强，生态环境不断得到改善，资源利用效率 显著提高，人与自然关系和谐，推进整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良 好的文明发展道路”的目标的重要环节。 1 1 2 研究意义 ( 一) 发掘我国生态城市建设中产业发展存在的环境问题 改革开放以来，随着我国经济的迅速发展，城市化的步伐日见加快，产业的 发展速度从各个方面得到极大的促进。但是，由于片面的追求经济效益，产业的 发展模式和结构存在不合理的方面，环境保护工作的弱化，致使我国城市的环境 问题日益突出；通过对上海市生态城市的案例研究，以发现我国产业发展过程中 出现的一些问题，为我国产业发展提供科学的指导。 ( 二) 提高产业发展的可持续性 目前我国改革开放以来，产业发展在取得了良好效益的同时，发展中普遍呈 现出产业结构失衡、产业生态效率偏低、环境因子制约突出等问题。在产业生态 理念和经济绿色化的指导下，使产业的发展方向向绿色化发展，有利于加速区域 绿色经济、生态经济的形成，促进区域产业结构向资源利用合理化、废物减量化、 生产过程无害化的方向调整，提高资源利用效率，改善环境，实现环境友好，提 高产业发展的可持续性。 ( 三) 促进生态城市理论的实践，提高产业绿色化发展的针对性 目前生态城市指导思想和产业生态学已经成为我国许多城市建设改造的基 本指导理论，但总体上仍处于理论探索和初步实践阶段。产业发展方向向着绿色 化转变已经成为种必然的趋势。通过本文的研究，为产业向绿色化转变提供了 4 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文基于生态城市建设的产业绿色化研究一以上海市为例 理论上的指导，既促进了生态城市理论的实践，又提高了我国现有改造型生态城 市建设的针对性和有效性。 1 - 2 本文的写作思路及创新点 1 2 1 写作思路 本文在查阅大量相关文献及理论资料的基础上，深入进行实际调研，收集 相关资料、数据，采用定量与定性分析相结合方法进行论证，论文写作思路如图 l 一2 所示。 1 2 2 创新点 ( 一) 比较全面、系统的论述了产业绿色化的基本理论及其方法研究，并在生态 城市研究的基础上，研究生态城市和产业绿色化相互结合，协同发展的关系；通 过数据分析上海市生态城市建设的现状，量化生态状况，为产业发展提供定量的 理论依据。 ( 二) 根据我国产业发展的现状与基本特征，并对比分析有关可持续发展、生态 城市的指标要求，明确了我国现有产业在推进可持续发展、生态城市建设方面存 在的不足； ( 三) 根据以上两点，论文比较系统地提出了产业推进可持续发展思路及其保障 措施，以期为我国产业实现可持续健康发展提供指导。 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文 基于生态城市建设的产业绿色化研究一以上海市为例 图1 - 2论文写作思路 6 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文基于生态城市建设的产业绿色化研究以上海市为例 2 基于生态城市建设产业绿色化基础理论 图2 - i本章逻辑结构 2 1 生态城市基础理论 2 1 1 生态城市提出的背景 城市是国家经济、政治、科学技术和文化教育的中心，是现代工业与第三产 业集中的地方，在国民经济和社会发展中起主导作用。本文中城市的概念是广义 的城市，即在包含工业和第三产业的基础上，还囊括城市周边的农业等基础产业。 城市是随着人类社会分工的逐步发展产生的n 3 。按照社会进化理论，人类社 会经历了三次大分工：第一次社会分工使游牧部落从原始人群中分离出来，开始 从事原始的畜牧业；第二次分工使手工业从农业中分离出来，逐渐出现了专门从 事手工业制作与生产的人群和阶层；第三次社会分工使商业从农业和手工业中分 离出来，出现了一个不从事实物生产、只从事商品交换的商人阶层。第一次社会 分工使一些没有转化为游牧部落的原始人去从事以种植为主的原始农业，由此而 形成了原始的村社。第二次社会分工使得人们商品交换的范围加大，财富也迅速 增加，并且开始有人凭借对生产资料的占有获得财富，而不用去从事任何生产劳 7 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文基于生态城市建设的产业绿色化研究一以上海市为例 作，这些远离农业生产的手工业者和不从事生产人聚集在一起，城市的雏形就开 始出现了。第三次社会大分工使得商品的生产和交换得到了充分的发展，进一步 促进了远离农业生产阶层的聚集和生活方式的改善，也使城市的发展更为成熟。 城市化，已经成为各个国家经历过或正在经历着的人类生产方式和生活方式 的重大转变过程。但是，自1 8 世纪中叶工业革命以来，城市发展出现了巨大的 变化。工业革命极大地推动了城市经济的发展，然而却带来了严重的负面影响， 与经济增长和物质生活水平提高为主旋律的发展相伴出现的是严重的环境污染、 人口膨胀、资源短缺等严重问题。 于是，反思城市化过程的得失，为了自身的生存和发展，人类正在试图理解 自然的行为，探索新的城市演化模式，人类渴望着能建立一个人与自然关系和谐 的城市，生态城市的建设由此而成为全球关注的热点。生态城市的建设不再以单 纯的工业增长来促进区域经济的发展和人们物质生活水平的提高，取而代之的是 人们生活质量提高要求下的以新型工业、高新技术产业、服务、商贸、信息和文 化教育产业的发展和生态环境的建设为主导，在节约利用自然资源和加强生态建 设、保护环境的基础上，促进经济的高效发展和社会的稳定，以奠定实现人类可 持续发展梦想的生态基础，触及到了城市演变的灵魂。因此，加强生态城市建设， 显得极其必要和紧迫。 2 1 2 生态城市的思想发展及概念 生态城市又称生态社区，1 9 世纪8 0 年代发展起来的生态城市理论认为城市 发展存在生态极限。其理论从最初在城市中运用生态学原理晗1 ，己发展到包括城 市自然生态观、城市经济生态观、城市社会生态观和复合生态观等综合城市生态 理论，并从生态学角度提出了解决城市弊病的一系列对策。 随着社会和科技的发展，生态城市的理论研究得到不断的充实和完善口1 ，特 别是第一次世界大战以后，城市生态研究和城市生态学在城市规划和建设中的应 用，为生态城市的提出奠定了理论和实践基础，使生态城市逐步发展成为面向未 来的崭新的人类聚居概念和模式。 生态城市的思想起源于1 9 世纪末英国社会活动家霍华德的田园城市，田园 城市理论为我们展示了城市与自然平衡的生态魅力。英格兰莱奇沃思h 1 是由霍华 德设计并于1 9 0 3 年建成的田园城市。历经几乎一个世纪后，该镇仍然是最宜人 的人居环境之一：莱奇沃思得到国家的资助远低于一般的英格兰城镇；公共健康 指标( 婴儿死亡率、平均寿命) 等仅次于英格兰的另一个小镇韦林。而韦林则是 由霍华德设计的另一个英格兰田园城市。 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文 基于生态城市建设的产业绿色化研究一以上海市为例 本世纪以来出现的城市生态学两次高潮极大地推动了人们环境意识的提高 和城市生态研究的发展。人与自然的关系问题在现代社会背景下得到重新认识和 反思。2 0 世纪4 0 年代，塞特把3 0 年代c i m a 会议的文件总结成一本书c a n o u rc i t ys u r v i v e ) ) ，已经警示了环境破坏的后果。芒福德也是最早认识到城市 发展带来人与自然关系失衡的觉醒者之一，他敲响了反对小汽车和城市无序蔓延 的警钟。 1 9 7 5 年，理查德。雷吉斯特和几个朋友成立了城市生态组织，这是一个以“重 建城市与自然的平衡 为宗旨的非赢利性组织。从那以后，该组织在伯克利参与 了一系列的生态建设活动，并产生了国际性影响。同期，国际上城市生态的研究 得到蓬勃发展，生态城市的内涵不断得到丰富。雷吉斯特认为口1 ，除了伯克利的 “城市生态”组织之外，还有许多其他人和研究组织对生态城市基本概念贡献了 关键性的思想。如麦克哈格的 的生态足迹 数值是生产这些人口所消费的所有物质和能量及吸纳这些人口所产生的所有废 弃物所需要的生物生产土地的总面积和水资源量伯铂。与生态足迹相对应的是生态 承载力，是指生态系统的自我维持、自我调节能力，资源与环境的供容能力及其 可维持的社会经济活动强度和具有一定生活水平的人口数量。也可以看做为一个 区域所能提供给人类的生物生产性土地面积的总和。将一个国家或地区的自然资 产同自己所拥有的生态能力进行比较，能判断一个国家或地区的发展是否处于生 态承载力的范围内，是否具有安全性。若生态足迹小于生态承载力，则出现生态 盈余，表明人类对自然生态系统的开发使用处于本地区所提供的生态承载力范围 内，生态系统是安全的；反之，则出现生态赤字，表明该地区的人们对本地区的 自然生态系统所提供的产品和服务的需求超过了其供给，生态系统是不安全的。 4 4 2 生态足迹计算模型 生态足迹分析法是主要基于以下2 个假设：一是能够计算出人类消费的大 多数资源和人类产生的大多数废弃物；二是这些资源和废弃物能够被转换成生产 这些资源和同化这些废弃物的生产性土地面积。在生态足迹计算中，各种物质消 费、能源消费等均按照相应的换算比例折算成各种土地面积，主要考虑如下6 种类型：化石燃料土地、可耕地、林地、草地、建筑用地和水域。其计算模型如 下 8 2 打h e f = n e f = n ( a a 。) = ny ( c i p 1 ) 其中：i 三一消费商嘉知投入的类型；p i - - 一i 种消费商品的平均生产能 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文基于生态城市建设的产业绿色化研究以上海市为例 力；c i 一一i 种商品的人均消费量；a a ：一一人均i 种交易商品折算的生物生 产面积；n 一人口数；e f 一一人均生态足迹；e f 一一总的生态足迹。 4 4 3 生态承载力计算模型 生态承载力的计算方法是将区域内各类生物生产性土地面积乘以等量化因 子及产量调整系数后，求和得到总生态承载力。因不同国家或地区的资源享赋不 同，土地生物生产能力差异很大。因此，在不同国家或地区，同类生物生产土地 的实际面积是无法直接进行对比的，需对不同类型的面积进行调整。可以引入产 量因子来实现土地面积的统一，它是指某个国家或地区某类型土地平均生产力与 世界同类土地平均生产力的比率。将现有的耕地、草地、林地、建筑用地、水域 等物理空间的面积乘以相应的均衡因子和产量因子，就可以得到生态承载力。其 计算模型如下嘲： ( 1 ) 人均生态承载力： a j r j y j( j - - 1 6 ) j = l 其中：e 。一一人均生态承载力( h i n 2 人) ；a ，一一实际人均占有的第j 类 生物生产土地面积；r j 一一均衡因子；y ，一一产量因子。 ( 2 ) 区域生态承载力： e c = n e 。 其中：e c 一一区域总的生态承载力；n 一区域总人口数；e c 一一人均 生态承载力( h m 2 人) 。 r ，为均衡因子，用于将原来生态生产力不同的六类生态生产性土地面积转化 为相同生态生产力土地面积，使其具有可比性，一般采用：化石能源地1 1 ，可 耕地2 8 ，牧草地0 5 ，森林1 1 ，建设用地2 8 ，水域0 2 ；y ，是依据上海市各 种不同类型生产空间的生产力与全球平均生产力的比较得到的，耕地采用谷物产 量；林地采用原木产量；水域采用水产品产量；因建筑用地都是占用生产力较高 的耕地面积，所以采用耕地的产量因子：上海无大面积草地分布，故本文对草地 不予考虑。世界平均耕地产量、林地产量和水域产量均来自2 0 0 3 年w a c k e r n a g e l 统计的h o u s e h o l de c o l o g i c a lf o o t p r i n tc a l c u l a t o r 资料，世均产量年变化幅 度不大。在生态承载力计算时扣除1 2 的生态多样性保护面积。 4 4 4 上海市生态足迹数据分析 本文以生态足迹模型分析2 0 0 2 年到2 0 0 6 年期间上海市可持续发展的程度及 其变化趋势。根据生态足迹的理论和计算方法，人类的生产、生活消费由生物资 s 6 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文基于生态城市建设的产业绿色化研究一以上海市为例 源和能源消费两部分组成。参考上海市2 0 0 3 2 0 0 7 年统计年鉴，生物资源部分分 为粮食、蔬菜、糖、植物油、猪肉、牛羊肉、蛋、奶类、水果、木材和水产品共 计1 1 种，能源部分分为原煤、焦炭、燃料油、汽油、煤油、柴油、其他石油制 品和电力共计8 种。由于缺乏上海市进出口及国内贸易的详细数据，本文在计算 生态足迹时不考虑贸易商品量。 数据分析过程可分为三部分：相关资料的收集、建立生态足迹模型并进行运 算、分析计算结果得出结论。数据分析过程如下进行： 一、数据资料收集 生态足迹计算模型所需数据主要由上海市2 0 0 3 年至2 0 0 7 年统计年鉴查得， 所需数据经整理概括如下表： 表4 - 1 32 0 0 2 年 2 0 0 6 年上海市自然资源消费数据 区域生物生产t2 0 0 2 笠2 0 0 3 笠2 0 0 4 笠 2 0 0 5 笠2 0 0 6 笠 粮食 1 3 0 4 6 0 09 8 7 5 0 01 0 6 2 9 0 01 0 5 3 6 0 01 1 1 3 0 0 0 蔬菜4 7 6 6 0 0 04 6 0 5 4 0 04 3 6 6 5 0 0 4 0 9 0 3 0 04 1 8 7 6 0 0 糖 1 5 9 4 0 01 7 4 4 0 01 3 5 3 4 71 7 9 9 0 01 9 6 6 0 0 植物油 9 8 5 0 06 3 9 0 06 9 4 0 06 9 4 0 05 3 1 0 0 猪肉2 4 7 5 0 02 4 6 0 0 02 0 7 9 0 0 1 8 0 2 0 01 6 1 8 0 0 牛羊肉 1 0 2 0 09 8 0 07 9 0 06 5 0 06 0 0 0 蛋 1 6 6 5 0 01 5 0 7 0 01 0 5 1 0 08 4 0 0 06 7 6 0 0 奶类2 7 0 5 0 02 7 0 5 0 02 5 2 0 0 02 3 7 6 0 0 2 2 0 9 0 0 水果2 7 7 2 0 0 3 3 3 1 0 03 3 7 4 0 03 3 6 3 0 03 8 9 3 0 0 木材2 8 0 0 ( m 3 )7 9 0 0 ( m 3 )7 5 0 0 ( m 3 )6 9 0 0 ( m 3 )6 9 0 0 ( m 3 ) 水产品 3 2 6 9 0 03 5 4 8 0 03 4 4 1 0 03 5 0 5 0 03 8 7 5 0 0 6 2 0 0 0 06 2 5 0 0 06 3 0 0 0 0 6 3 5 0 0 06 4 0 0 0 0 建筑用地 ( h a ) ( h a )( h a )( h a )( h a ) 表4 - 1 42 0 0 2 年2 0 0 6 年上海市化石能源消费数据 总量消费1 0 4 t 标 煤 2 0 0 2 笠2 0 0 3 焦2 0 0 4 笠2 0 0 5 盔 2 0 0 6 焦 原煤5 9 8 。9 76 2 6 6 26 1 5 。8 9 6 8 4 3 57 5 2 7 8 5 焦炭 5 5 4 8 4 5 6 0 9 35 3 5 8 3 5 9 1 1 66 5 0 2 7 6 燃料油8 3 5 7 57 5 1 1 48 3 5 7 59 7 8 0 21 0 7 5 8 2 2 汽油2 7 8 7 32 4 6 0 92 7 8 7 33 5 4 8 93 9 0 3 7 9 煤油2 4 7 4 21 5 0 5 12 4 7 4 22 7 7 0 93 0 4 7 9 9 柴油 4 4 8 9 1 3 5 5 6 9 4 4 8 9 14 7 8 7 75 2 6 6 4 7 5 7 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文 基子生态城市建设的产业绿色化研究一以上海市为例 2 0 0 2 笠 2 0 0 3 焦2 0 0 4 焦 2 0 0 5 正 2 0 0 6 笠 其他石油制品 4 6 6 4 73 7 5 1 74 6 6 4 74 8 0 9 45 2 9 0 3 4 电力2 5 3 7 62 3 0 2 7 62 5 3 7 62 8 1 4 3 43 0 9 5 7 7 4 人口万人1 3 3 4 2 3 1 3 4 1 7 7 1 3 5 2 3 91 3 6 0 2 61 3 6 8 0 8 表4 一1 3 表4 一1 4 数据来源自2 0 0 3 年至2 0 0 7 年上海市统计年鉴。 二、建立生态足迹模型并进行运算 运用生态足迹计算公式：e f = n e f = n 罗( a a 。) ：n y ( c 。p ；) 与生态承载力计算 公式：e 。= a ，x r ，y ，( j = 1 6 ) ，建立针算表格，1 蒋公式赋予到相关单元格中， 建立计算裂格如下： 表4 1 5生态足迹生物资源计算方法 全球平均产区域生物 总生态 人口 人均生态 等量化 调整后人 类别足迹均生态足 分类合计h a 量( k g h a )生产量乞足迹h a因子 f 页人 h a迹h a 粮食耕地 蔬菜 糖 耕地生态足 植物油 迹求和 猪肉 牧地 区域生 牛羊肉 蛋 物生产牧地生态足 奶类 引用查得相 引用查得 量 总生态足 迹求和 当年迹1 0 0 0 0 弓l 用查求得调整 水果 相关产量 1 0 0 0 人口 当年人口得相关后人均生 林地 关产量数据全球平 数据数数= 人均生数据态足迹 林地生态足 木材 均产量= 总生态 态足迹 迹求和 足迹 水域 水产品 水域生态足 迹求和 建筑用地 建筑用地 建筑用地生 态足迹求和 总生态足迹 合计 求和 表4 一1 6生态足迹能源计算方法 类别 l 全球平均能源足迹i 折算系数 l 总量消费 i 总量消费l o g j1 人均消费g j1 人均生态 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文基于生态城市建设的产业绿色化研究一以上海市为例 1 0 t 标煤足迹h a ( g j h a ) ( g j t - t ) 原煤 焦炭 燃料油 人均消费 标煤量换算为 全球平均 汽油 引用查得相关产量引用查得相关引用查得相标煤量换算为热量单位当年 能源足迹= 煤油 数据产量数据关产量数据热量单位 人口数= 人均消 能源人均 柴油 费g j 其他石油制 生态足迹 口 口口 电力 合计( h a 求和 人) 表4 1 7生态赤字计算方法 实际面积 人均实际面 类别积 等量化产量人均生态人均生态生态盈亏 h a h a 因子因子承载力h a足迹h ah a 耕地 林地 人均实际面 水域实际面积引用查得积| 等量化因生态足迹 引用查得相引用查得相关 建筑用地l o o o o 当年相关产量子搴声量因子中相关计 关产量数据 产量数据 牧地 人口数数据 = 人均生态承算结果 化石能源 载力 用地 人均生态承人均生态 合计 载力求和足迹求和 扣除1 2 后生 扣除生态多 人均生态态承载力一生 扣除1 2 样性保护面 足迹求和态足迹= 生态 积1 2 赤字 运算表格建立后，将所查得相关数据代入到相应表格中分别求得2 0 0 2 年至 2 0 0 6 年的生态足迹生物资源帐户、生态足迹能源帐户、生态足迹计算表格。 计算结果如下： 2 0 0 2 年生态足迹计算： 表4 1 8 2 0 0 2 年上海市生态足迹生物资源帐户 全球平均产 人均生态 等量化 调整后人均 项目 量 区域生物总生态足迹人口 足迹生态足迹 分类合计 生产量th a因子h a ( k g h a ) 页人h a h a 5 9 华东师范大学2 0 0 8 年硕士毕业论文基于生态城市建设的产业绿色化研究一以上海市为例 粮食 2 7 4 41 3 0 4 6 0 04 7 5 4 3 7 3 21 3 3 4 2 30 0 3 5 6 3 3 82 80 0 9 9 7 7 4 7耕地 蔬菜1 8 0 0 04 7 6 6 0 0 02 6 4 7 7 7 7 81 3 3 4 2 30 0 1 9 8 4 5 02 80 0 5 5 5 6 6 00 1 6 6 9 6 5 8 糖 6 8 6 0 01 5 9 4 0 02 3 2 3 6 21 3 3 4 2 30 0 0 0 1 7 4 22 80 0 0 0 4 8 7 6 植物油1 8 5 69 8 5 0 05 3 0 7 1 1 21 3 3 4 2 30 0 0 3 9 7 7 72 80 0 1 1 1 3 7 4 猪肉7 42 4 7 5 0 03 3 4 4 5 9 4 5 91 3 3 4 2 30 2 5 0 6 7 6 00 50 1 2 5 3 3 8 0 牧地 牛羊肉 3 3 1 0 2 0 0 3 0 9 0 9 0 9 1 1 3 3 4 2 30 0 2 3 1 6 6 2o 5o 。0 1 1 5 8 3 10 5 7 3 0 8 4 5 蛋1 51 6 6 5 0 01 1 1 0 0 0 0 0 0 01 3 3 4 2 3o ，8 3 1 9 4 0 50 50 4 1 5 9 7 0 3 奶类5 0 22 7 0 5 0 05 3 8 8 4 4 6 21 3 3 4 2 3 0 0 4 0 3 8 6 2 0 5 0 0 2 0 1 9 3 1 水果3 0 0 02 7 7 2 0 09 2 4 0 0 0 01 3 3 4 2 30 0 0 6 9 2 5 31 10 0 0 7 6 1 7 9林地 1 - 9 9 1 3 3 4 2 30 0 0 7 7 3 3 9 木材2 8 0 0 ( m s )1 4 0 7 0 40 0 0 0 1 0 5 51 10 0 0 0 1 1 6 0 ( 皿3 h a ) 1 3 3 4 2 3水域 水产品2 93 2 6 9 0 01 1 2 7 2 4 1 3 7 9 o 8 4 4 8 6 2 9 0 2 0 1 6 8 9 7 2 6 0 1 6 8 9 7 2 6 建筑用6 2 0 0 0 01 3 3 4 2 3 建筑用地 0 0 4 6 4 6 8 72 80 1 3 0 1 1 2 5 地 ( h a )0 1 3 0 1 1 2 5 合计 1 - 0 4 6 8 6 9 2 表4 - 1 92 0 0 2 年上海市生态足迹能源帐户 全球平均能源 项目足迹折算系数总量消费l o * t 总量消费人均生态足迹 ( g j h a )( g j t - 1 ) 标煤1 0 g j 人均消费g j h a 原煤 5 5 2 0 9 3 45 9 8 9 71 2 5 3 8 8 49 3 9 7 8 0 8 50 1 7 0 8 6 9 2 焦炭 5 52 8 4 75 5 4 8 41 5 7 9 6 2 91 1 8 3 9 2 5 9 20 2 1 5 2 5 9 3 燃料油 7 1 5 0 28 3 5 7 54 1 9 5 4 6 53 1 4 4 4 8 4 0 80 4 4 2 8 8 5 1 汽油9 34 3 ，1 2 42 7 8 7 31 2 0 1 9 9 59 0 0 8 9 0 5 90 0 9 6 8 7 0 0 煤油 9 3 4 3 1 2 42 4 7 4 21 0 6 6 9 7 47 9 9 6 9 2 7 10 0 8 5 9 8 8 5 柴油9 34 2 7 0 54 4 8 9 11 9 1 7 0 7 01 4 3 6 8 3 6 3 4 0 1 5 4 4 9 8 5 其他石油制 7 15 0 24 6 6 4 7 2 3 4 1 6 7 91 7 5 5 0 7 9 2 60 2 4 7 1 9 4 3 口 口口 电力 1 0 0 0 1 1 8 42 5 3 7 63 0 0 4 5 1 82 2 5 1 8 7 4 4 10 0 2 2 5 1 8 7 合计( h a 1 4 3 6 0 8 3 5 人) 表4 - 2 0 2 0 0 2 年上海市生态足迹计算总结 人均实际面 项目 实际面积积等量化产量入均生态入均生态生态盈亏 h ah a因子因子 承载力h a 足迹h ah a 耕地2 7 0 4 0 0 0 0 2 0 2 6 6 3 712 82 4 20 1 3 7 3 2 4 90 1 6 6 9 6 5 8 林地 2 6 3 2 7 0 0 0 1 9 7 3 1 9 81 11 3 50 0 0 2 9 3 0 20 0