（管理科学与工程专业论文）基于生态足迹的安徽省可持续发展现状评价与预测.pdf

摘要 摘要 本文在回顾了可持续发展理论主要方法以及生态足迹理论在国内外的研究 情况基础上，根据生态足迹理论，对1 9 9 0 一2 0 0 6 年安徽省的可持续发展情况进行 实证分析，并采用回归模型对安徽省2 0 0 7 2 0 1 2 年的生态情况进行预测，得到相 应结论。研究结果表明，安徽省生态足迹与生态承载力之间的矛盾有加剧趋势， 生态环境面临着较大压力，需要加强相应政策干预转变经济发展方式以实现经 济、环境、社会的可持续发展。最后，作者结合安徽生态省建设规划从降低生态 足迹和提高生态承载力两个方面提出了政策建议，试图为安徽省生态发展战略的 实施提供科学依据和决策支撑。 关键词：生态足迹生态赤字可持续发展预测分析安徽省 a b s t r a c t a b s t r a c t u n d e rt h eb a c k g r o u n do f e c o l o g i c a lp l a n n i n ga n ds t r a t e g yo f e a s t o r i e n t e dd e v e l o p m e n t ，t h ee c o l o g i c a lf o o t p r i n tt h e o r yi sa p p l i e dt o a n a l y z et h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fa n h u ip r o v i n c ei nt h el a s t1 7y e a r s a n dt h e n ，r e g r e s s i o na n a l y s i sa n dt i m es e r i e sa r ee m p l o y e dt op r e d i c tt h e e c 0 1 0 9 i c a lf o o t p r i n t ，e c 0 1 0 9 i c a lc a p a c i t ya n de c o l o g i c a lf o o t p r i n to f 1 1 0 4 y u a ng d po fa n h u ip r o v i n c ei nt h en e x t5y e a r s t h er e s u l t s d e m o n s t r a t et h a tt h eu s a g ee f f i c i e n c yo fn d t u r a lr e s o u r c e si na n h u i p r o v i n c ei sd e c li n i n g ， w h i c hw o u l dr e s u l ti ni n c r e a s i n ge n v i r o n m e n t a l p r e s s u r e b a s e do nt h er e s u l t s ，i ti sc o n c l u d e dt h a ta n h u ip r o v i n c ei s u n d e rt h es i t u a t i o no fn o n s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t a t l a s t ， i n a c c o r d a n c et op u b l i cp o l i c y ，s o m er e l e v a n ts u g g e s t i o n sa r ep r o p o s e df o r t h es t r a t e g yo fs u s t a i n a b l ee c o l o g i c a ld e v e l o p m e n ti na n h u ip r o v i n c e k e yw o r d s ：s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ：e c o l o g i c a lf o o t p r i n t ：e c o l o g i c a l d e f i c it ：a n h u ip r o v i n c e 中国科学技术大学学位论文原创性和授权使用声明 本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成 果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写 过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确 的说明。 本人授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有 关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅，可以将学位论文编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 作者签名 矿睡 冀萋 雾一。蓁薹薹霎羹| 茎蓁妻萋孵薹翼薹蓁霎蓁薰蓁i 鼋犁章忍幕蚕骤热雾基墼瑟 薹嘎谤哮萋蔓囊繁例侧撼弓斟熬塞耋耋誊| 齐； 墨i 翼酬i 剞鼾季石0 嘎撵篦蛙錾瑁曜印基些孺留嘤冀薹雾皆蕈薰坝瑟爹；豫垤 蓁弼怎埋邕羹翔羹爵篓型呲龇& 薹翱二蓁蘸罾良隋薛蓁驯善裂莎骖；芏! ； 塞襄；茅存聋芩嚏嘱壤稹并啸餐翔目耋j 熏杯霉巍习攀塑霉垂嚣琵蜀塞i 薹翌 髓蚓蠢鬟蔷需赣剧魁翼镣群塑联靼鞫i 鞫羹j 霭型錾磊粪的j i 弋价韵洲彰剌话蓥遂| | | 霎| 霪驵鲫雾规利用和生：氢蓁| | | 境羹 酿翁黔媳= 墨强| 薹| 蒌沥0 霪年工涨氆措堡荔冶嘤墨葡篓两濮菱域i 耋；耋雾冀冀蓁蓊薹霪羹薹 穆霸蒴积囊巍j 蓬俪廉囊影龋氧引举i 制勤蓁罐i 往编措藏潍海谛挠翰猫蜞j 茸菇霎曼丽掣篓鐾臻； 搭冶嘞驰篡穆程墼吲疆删圳崦璀疆箍i 霎壁篓需群箜搜譬一番懋丑馈壁； 嘣并赫鸶量毳塞瓣衙刘雨夔强堪埋鑫舻嘻砌蟛强耋渺轼器限跨霾翰饯群燮豇 鬟霎| 坷侩霪不断囊蓁登蠢期托必u 酏箕；薹挚彭鄞氍劐萋驯生_ 砖格瓣毹；薹美姜 街翔缛孺噤幺塞羹彰i 霹些二辞些蓁裂罄鉴幕撵咋；厶罐漏黧法| | 耋茗奢终蓉雪常 基鉴般董霜赭臀程i 刺南鬻篓赫瓢繇畦嚣扼驻磐薛部葙诣謦自雕前i 蔫鼋穗皤犀綦落蠕嘱德磁 i 囊蓁蠹一辇窆窆霎罪携e 生羹别潲羁甄彤驰割塑岛前囊强她；橙蝗磊毽峦毽霉霪焦鞘泌 掣堰鏊雾蝎坦霎奔箕薹暑量磊韬嚣体薹糕；犏筝奎蛋囊臻墨提型耋誊懿绑为弱蒂 拍；蹑囊錾雾薯墨坌晏茬黯强狴塞霞墟冀篓薹奏薹| 霪羹蓁i 蓁霎瑶墨埋寸葺碴太翼翔笾通过对安徽省生态经济i 影烈俐囊崤蔫锚硭袁 颦寐耪蟹鲁；翔荫维冠琵碰i 套三夏劐l x 引言 第一，研究安徽省1 9 9 0 年以来逐年的生态足迹、生态承载力和生态赤字情况 以及万元g d p 生态足迹与万元g d p 生态赤字。 第二，用研究得到的生态足迹各项指标同安徽省东向战略的目标省份：长三 角地区近年的生态足迹情况进行比较，以观察安徽省的可持续发展情况。 第三，运用回归分析方法处理安徽省前1 7 年的生态足迹各项指标数据，以对 未来6 年的生态情况发展趋势进行预测。 第四，基于安徽省生态足迹相关指标的测度与预测的基础上研究，提出相关 改进措施，从而为安徽省的可持续发展提供理论依据和政策支撑。 1 3 本文研究内容和框架 全文共分为五章，各章的内容安排如下： 第一章引言：简要介绍本文研究的背景，研究目标和研究内容。 第二章可持续发展评价方法研究综述：由于可持续发展是一个较大范畴， 本章主要介绍了可持续发展的几种主要评价方法以及本文所选用的生态足迹方 法的主要内容和国内外的近期研究成果。同时本章介绍了生态足迹理论：阐述了 生态足迹模型的由来、定义、几个主要参数的意义、土地类型之间的区别和该模 型的优缺点进行归纳。 第三章基于生态足迹的安徽省可持续发展评价：主要应用生态足迹方法对 1 9 9 0 2 0 0 6 年安徽省的可持续发展情况进行实证分析。并且将安徽省的生态情况 与东向战略的目标地区生态情况进行比较，从而全面比较安徽省的可持续发展状 况。最后根据分析结果客观评价安徽省的可持续发展状况。 第四章基于生态足迹的安徽省可持续发展趋势预测：运用时间序列与回归 分析等方法，对未来6 年安徽省生态足迹、 x 可持续发展评价方法研究综述 第二章可持续发展评价方法研究综述 美国麻省理工学院的曾说过这么段既风趣、又实在的话“世界上有瑞士人 的生产率水平、中国人的消费习惯、瑞典人的平均主义天性、日本人的社会秩序， 那么这个地球就有可能承受数倍于今天的人口而任何人都不致贫困。相反，如果 人类有非洲入的生产率水平，美国人的消费习惯、印度入的反平均主义天性、阿 根廷人的社会秩序，那么这个地球可能无法承受现有的人口数”( r e e swe ，1 9 9 8 ) 。 事实上对可持续发展的讨论已成分当今的社会的一个主题。 国际自然保护联盟、联合国环境规划署和世界野生生物基金会于1 9 6 3 年发表 的世界自然保护大纲，标志着可持续发展思想的正式形成，该报告首次明确 提出“可持续发展”一词。从世界环境与发展委员会提出可持续发展的概念至今， 可持续发展已成为全球社会经济发展的理想模式，可持续发展的定量评价方法是 当前可持续发展研究的前沿和热点。2 0 世纪8 0 年代以来，国际上提出了一些直观 的、较易操作的可持续发展指标体系及其定量评价和计算的方法以及模式，主要 从经济学、生态学、社会学和系统学四个方面来揭示可持续发展的内涵和实质。 h e d a l y ( 1 9 8 9 ) 就对可持续发展评价指标体系进行了探讨，进而提出基于福 利分析的可持续发展经济指标模型。联合国1 9 9 5 年提出了可持续发展核算体系， 包括社会经济指标、制度指标、环境资源指标。世界银行1 9 9 5 年提出了考虑财富 的可持续发展指标体系，该指标体系综合了自然资本、环境资本、人力资本和社 会资产四组要素，用于判断各国或地区实际财富以及可持续发展能力随着时间的 动态变化情况。 l r p r o o p s ( 1 9 9 9 ) 分析了国际贸易和可持续性足迹，认为可持续的简单而最 低标准是自然资本和人造资本的价值之和不会下降。在一个国家或地区，这种简 单的比较可能会产生误导，因为它没有将为了其它国家的消费而生产的商品考虑 在内，没有正确评估一个国家的“环境足迹”。建立了对“封闭”经济系统和“开 放 经济系统都适用的弱可持续标准计算方法。n h a n l e y 等于1 9 9 9 年采用了七个 选择性指标绿色净国民生产总值、真实存款、生态足迹、环境空间、净初级生产 力、可持续经济福利指数和真实进步指数对苏格兰的可持续性进行了分析，认为 这些指标可在国家或更大区域层次进行测度，不同指标对决策提供不同的洞察 可持续发展评价方法研究综述 力，但是，没有一种可持续性测度方法是充分的。l a w n ( 2 0 0 1 、2 0 0 3 ) 年提出了可 持续净收益指标体系s n b i ，考虑了资本在扣除自然资本耗费后的净收益和国际贸 易的区域影响：h e r e n d e e n ( 2 0 0 2 ) 提出了基于资源供应临界点的可持续发展指标。 a z a r 等认为可持续是指来自岩石圈的物质在生态圈中不能系统累积社会生产物 质在生态圈中不可系统累积生产的自然条件和生态圈中的多样性不可变化使系 统恶化资源利用必须有效率且刚好满足人们的需要。“可持续”隐含四个原则未 来性、平等性、依赖性和生物多样性。发展的可持续性主要取决于生态系统提供 的自然资产，即人们对自然资本利用状况这一目标，因此，如何将人类利用的资 源加以量化是对可持续发展定量评价的关键。 在国内，牛文元( 1 9 9 4 ) 年提出了可持续发展评价模型独立的理论框架，构 造了可持续的五大指标体系。牛方法成为中国目前最权威的可持续发展状况评价 模型。国家计委开发与地区经济研究所于1 9 9 9 年按照社会发展、经济发展、资源 和环境4 个领域分别列举了重点指标，也从总体上构建了一个可持续发展的指标 体系。国家统计局统计科学研究所和中国世纪议程管理中心于1 9 9 8 年建立了 一套可持续发展指标体系，其总体结构是将可持续发展的指标体系分成经济、社 会、人口、资源、环境和科教6 个子系统，共计8 3 个指标。 王铮( 2 0 0 4 ) 提出了一个基于新增长理论的可持续发展指标体系，其思想是按 照资源、环境、增长、社会公平四维展开，每一维的测度都与新经济增长模型联 系起来。作为指标体系发展的特殊方向，2 0 0 0 年以来可持续发展相关的绿色g d p 核算和生态足迹的方法也成为热点。 总之，自然科学家和社会科学家逐渐达成可持续发展依赖于自然资本维持的 共识。目前，在国内外关于可持续发展评价的方法主要有以下几类： 2 1 系统理论和方法指导构建的指标体系评价方法 系统理论和方法指导构建的指标体系有“可持续性晴雨表”、“驱动力一状 态一响应”指标体系和“中国可持续发展指标体系”等。p r e s c o t t a 1 1 e n 于1 9 9 5 提出了“可持续性的晴雨表”模型，该指标体系包括5 个要素方面，每个要素又 含若干指标，该方法将结果以可视化图表形式表示，以不同的坐标区域反映可持 续发展状况。 可持续发展评价方法研究综述 2 3 1 生态足迹理论产生的背景 随着人类社会的发展，特别是进入工业革命社会以后，科学技术的飞速进步 和社会生产力的迅猛发展给人类创造了前所未有的物质财富。但是，就在人类陶 醉于所取得的物质文明的时候，出现了一系列的危及人类生存的几大难题。正如 恩格斯所说，人类对自然界的“每一次胜利，在第一步都确实取得了我们预期的 结果，但是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎预料的影响，常常把第一 个结果又取消了”。放纵的经济增长仍以初级社会目标占最大支配地位，而忽视 了这种活动对地球生态系统、且最终对我们人类产生的后果。生态环境问题日益 严重，世界人口、消费日益增加，生物多样性锐减，草场退化，森林面积日益减 少，土地荒漠化不断加剧，人类社会赖以生存的生态系统遭受的压力日趋加大， 人类不得不重新考虑人与自然的关系。科学家们提出了对人类与自然、社会经济 与环境保护等关系的研究，以求得人类社会的可持续发展。 人类社会是一个复杂的生态经济系统，是由生态系统和社会系统两个子系统 共同组成的。生态学家与经济学家己搭成两个共识：一是经济系统的动态变化是 不能独立于组成环境的生态系统的动态变化的：二是经济增长依赖于环境，并且 影响生态系统和经济系统间的动态变化。不断增长的、开放的经济系统全部依赖 于有限的、不增长的生态系统。生态经济学认为经济系统是生态圈的一个亚系统， 开放的、增长的生态经济亚系统完全依赖于物质循环的、非增长的、一定的生态 圈。传统的国民经济账户指标在测度发展的可持续性方面存在明显局限，使得这 一研究领域长期以来成为理论界的一个难点。 1 7 9 8 年m a l t h u s 发表了人口论，h a r d i n 和c a t t o n 认为人口处于增长的危机时 期，超过了地球的承载力。在2 0 世纪下半叶，由于人类活动使得环境恶化，以至 于生态系统可能不再为人类提供生命支持系统。1 9 6 2 年美国生物学家r c a r s o n 发表了s i l e n ts p r i n g 以来，人类开始关注地球生态系统的平衡和资源合理利用 问题。可持续发展是人类求得生存和发展的惟一途径。1 9 7 2 年在丹麦首都斯德哥 尔摩召开了第一次人类环境会议。1 9 8 7 年世界环境与发展委员会提出了可持续发 展的概念。1 9 9 0 年5 月联合国开发署首次公布了人文发展指数( h d i ) 。1 9 9 2 年在巴 西的里约热内卢召开了人类环境会议，从此建立可持续发展指标体系成为国际上 可持续发展研究的热点内容之一，可持续发展的各种指标体系不断提出。 可持续发展评价方法研究综述 当地边界面积的量。j a n s s o n ( 1 9 7 8 ) 提出了海洋渔业需要的海洋生态系统支持的 外延面积据有关资料记载，生态足迹术语最早出现于2 0 世纪7 0 年代。1 9 7 7 年，r e e s 教授开始在城市规划课程中传授生态足迹的概念，认为虽然城市可以使许多人居 住于小的土地面积之上，但维持他们生存的实际土地面积己经超出其范围。 生态足迹理论模型是建立在v i t o u s e k 等1 9 8 6 年关于净初级生产力占有的评 价方法基础之上的。从2 0 世纪9 0 年代开始，r e e s 和他的学生开始不断发展和完善 了生态足迹方法。1 9 9 2 年，r e e s 首次提出了生态足迹的概念，等将生态足迹形象 地比作为“生态相机”，是关于人类对自然需求的一个“快照 ，是对现行技术 和社会价值条件下人类社会现状的一种描述。 生态足迹理论方法： m w a c k e r n a g e l 等对时间序列的国家和全球生态足迹的核算进行了剖析：基 于国家和全球层次时间序列生态足迹中出现的核心问题，对生态足迹的概念、方 法应用进行了讨论。w a c k e r n a g e l 等建立了基于生态足迹和生物承载力评价的国 家自然资本帐户，从假设条件、数据筛选到到核算，详细介绍了生态足迹理论。 关于可持续性与政策工具问题的讨论： 自从生态足迹理论面世以来，人们就针对其能否作为可持续发展的测度指标 和政策工具展开了激烈的争论，从而形成了两大截然不同的观点。持有支持论观 点的代表人物有生态足迹理论的创始人r e e s 和w a c k e r n a g e l ，以及y o u 札、h a r b e l 等。他们认为生态足迹评价方法表征了服务功能可供利用的限度，可以作为可持 续性度量指标，用于分析社会一自然的相互作用关系，对不同国家和地区之间的 生态包袱进行比较，生态足迹是一种政策工具。人们通过对生态足迹与其它可持 续性评价指标进行了比较，对生态足迹给予了肯定。 生态足迹优缺点的讨论： 关于生态足迹优缺点论述的文献比较多，但专门剖析这个问题的主要有 r e e s 、s i 唧o n s 等，他们从不同的角度分析了生态足迹方法的优点与缺点。r e e s 指出生态足迹理论认为整个增长的经济被不增长的生态圈所包含，经济是其中的 一个亚系统，且依赖于生态圈；完全吻合了e 0 d u m “大城市的规划与扩张没有重 视这样一个事实，那就是它们必须赖于农村，农村向它们提供食物、水、空气和 降解大量废物”。生态足迹遵循热力学第二定律，它所表示的面积可认为是需要 可持续发展评价方法研究综述 取代自由能或人类消散的负嫡及其工业代谢所需的光合表面。生态足迹与环境污 染、外部性问题人们对生态足迹与环境污染、外部性问题进行了论述。认为发展 中国家有发展的生态空间，而发达国家缺少发展的生态空间，将其过多的影响和 足迹进行外部化，通过贸易输出到别的国家和地区，导致全球气候变化等，影响 整个人类。由于外部性，赤字的输出使得贫富国家之间出现大的差距。生态足迹 可为讨论消费模式的环境效应和涉及资源利用的公平问题提供有益的基础。但 是，也有的认为生态足迹过多地考虑能源，没有考虑环境外部效应。同时，人们 还对生态足迹概念的动力学等其它方面的问题进行了论述。 ( 2 ) 研究方法 等量因子和产量因子 目前对各项消费品足迹的计算采用了四种不同的假设世界平均产量不变、世 界平均产量逐年变化、区域实际产量和全球进口生物产品产量逐年变化、区域可 持续产量逐年变化。对产量的不同假设会影响生态足迹的计算。w a c k e r n a g e l 等 提出了“真实土地利用”方法，并对动态等价因子和产量因子的生态足迹核算进 行了比较分析，认为等价因子没有因土地利用成分如森林、草地、耕地和建筑用 地的比例的不断变化而发生变化，从全球层次来看，两种方法的结果相同。 b i c k n e l l 等于1 9 9 8 年提出了土地乘子l a n dm u l t i p l i e r 的概念。也有的学者在生 态足迹核算过程中，并不使用等价因子、水域、生物多样性等问题。 足迹的组成类型 足迹的组成与类型在生态足迹核算过程中，s i m p e r s o n 将无生态产出的土地 如荒地也作为一种足迹类型。v a n 等提出了排放土地的概念，以强调对c o ：和温室 气体的吸收。k n a u s 等提出了消费性土地的概念，用来专指退化和建设环境占用 的土地。l e n z e n 等对土地利用进行重新分类，建立了国家温室气体和生态足迹核 算体系。 ( 3 ) 研究的时间尺度 关于生态足迹研究的时间尺度从年度，到几年、几十年，长期研究从不连续 年度研究，到连续年份的研究，研究的时间尺度不断的延伸。在连续时间序列的 研究案例中，对奥地利生态足迹研究的时间范围长达7 5 年。随着生态足迹理论的 可持续发展评价方法研究综述 态足迹研究关于家庭消费的生态足迹研究案例并不多见，h a y e r 等分析了挪威家 庭消费的生态足迹，认为家庭消费的环境有害程度随居住区域的自然结构条件而 变化。关于个人尺度生态足迹的研究比较多，几乎所有的案例都会涉及到个人生 态足迹问题。 ( 5 ) 研究的领域 在农业方面： a l d e n 等于1 9 9 8 年用生态足迹理论分析了美国政府的经济政策与大麻生产之 间的关系；c h a n p a g a i n 等对棉花消费的水生态足迹进行了研究，针对全球棉花消 费对棉花生产国家的水资源影响进行了评价：h o r n b o r g 对棉田足迹进行了研究， 从时空两个维度研究产业革命。在养殖业方面：b o e r 将投入产出、生态足迹和生 命周期指标三种方法用于评价奶制品生产系统的环境影响。对荷兰的8 个商业有 机奶牛场的生态足迹进行了核算分析，认为来自于生态足迹分析的环境指标对于 土地和化石能源利用是无效的，相关性有限、质量低。对奶牛场生产系统的研究， 需要用投入产出核算指标和生命周期指标来进行。 在水产业方面： r o t h 等对生态足迹作为水产品可持续性指标进行了讨论。b e r g 等应用生态足 迹方法分析了津巴布韦水产业的管理问题来探讨其可持续性，并据此将其水产业 分为两种高强度水产业和半强度水产业，并认为半强度水产业需要较少的外部资 源投入，更具可持续性。 在交通方面： h o l d e n 通过对机动车燃料生态足迹的核算，讨论了环境友好汽车的发展提出 了通过新的和传统的技术和替代燃料业减少生态足迹。h o y e r 等对巴塞罗那的1 6 3 个区的交通生态足迹的核算，分析城市形式与可持续发展问题认为人口密度、可 达性、平均家庭收、工作比率是城市生态足迹的决定因素。 在旅游业方面： h u n t e r ( 2 0 0 2 ) 分析了旅游业的生态足迹，提出了旅游生态足迹的概念，分 析了旅游的可持续性问题，认为旅游生态足迹可以从以下几个方面定义整个产 业、部门组成、产品、研究地区、时间和销路。h u n t e r ( 2 0 0 2 ) 认为生态足迹可 作为可持续旅游业的关键环境指标，提出了种估算国际旅游活动的可表示的最 可持续发展评价方法研究综述 小足迹的简单方法，这种方法可用于对特定旅游产品的评估和比较指出生态旅游 产品对全球范围的资源保护有积极的作用。g o s s l i n g 等用生态足迹评价旅游可持 续性，以塞舌尔群岛旅游业为例，从能源消耗、设施占地、生活消费，利用生态 足迹分析评价该岛旅游业的可持续性。 在学校方面： v e n e t o u l i s 用生态足迹方法对大学的生态影响进行了评价，将环境影响用四 类足迹来表示水足迹、固废足迹、能源足迹和交通足迹。f 1 i n t 于2 0 0 1 年对纽约 大学、2 0 0 2 年对悉尼大学的生态足迹进行了研究。 在城市供水方面： j e n e r e t t e 等应用生态系统服务功能评价和生态足迹方法，对美国1 2 1 个城市 淡水供给系统进行研究，以推动生态系统服务功能的可持续利用。j e n e r e t t e 等 计算了城市淡水供给需求所需要的土地面积的不同的生态足迹，对美国和中国城 市水生态足迹进行了比较，分析了美国和中国城市淡水产品和水消费方式认为城 市淡水需求的空间分布取决于城市位置、人均使用量城市人口多少的变化。 在贸易方面： r e p p o r t 认为经济发达的国家人均生态足迹大，而经济不发达的国家生态足 迹相对较小大体上，地球承载力方面的生态赤字富国比贫穷国家要大事实上，富 国通过引入贫穷国家的自然资本才能维持其奢侈的生活方式。r e e s 指出世界上最 富裕的国家利用他们巨大的购买力为其沉重的生态赤字提供资金，将生态足迹扩 展到出口国家并且遍及整修生态圈显然，在一个可持续的世界里，并不是所有的 国家都可出现生态赤字，有赤字的国家，在其它地方就必须有盈余。t o r a s 应用 生态足迹方法研究了生态债务问题。基于现有生态平衡分析了由富裕国家向贫穷 国家进行补偿转移的可能性，用生态足迹和生态系统价值估算了生态债务在符合 条件转移接收者所有欠发达国家之间的分布。在物质再循环方面：k i t t y 等 分析了与玻璃和塑料再循环有关的能量足迹，研究英国和瑞士增加塑料和玻璃的 再循环率将改善废物管理项目中的能量收支，以利于生态系统的发展，并应用生 态足迹方法比较分析了美国和巴西乙醇燃料的益处和环境影响。m e d v e d 核算了斯 洛维尼亚的能源需求足迹，提出了由于能源供给在生态足迹中的巨大影响，通过 国家政策、国际导向以推动能源保护和可更新能源的发展。 可持续发展评价方法研究综述 在人口研究方面： m c d o n a l d 等研究了新西兰老龄化人口的生态足迹，用年龄分组的新方法，对 新西兰资源利用和废物产生方式加以量化分析，认为人口数量的增长掩盖了由于 老龄效应所带来的降低。l e z e n d 等从人口统计学角度分析了影响澳大利亚生态足 迹的影响因素。 ( 6 )国际组织 世界野生生物基金会和再定义发展组织从2 0 0 0 年，定期公布世界主要国家的 生态足迹。以英国b f f 环境顾问公司和瑞典斯德哥尔摩环境研究所为代表的一些 机构运用成分法对面积相对较小的区域省、市、地方、企业、家庭或个人进行生 态足迹模型分析。这些组织与机构还建立了生态足迹专业网站，介绍生态足迹基 本理论及相关知识。 ( 7 )生态足迹相关学术期刊及专著 刊登生态足迹方面的学术论文的期刊面比较多，从专业性的( 如e e o l o g i c a l f o o t p r i n t 、e n v i r o n m e n t a lm o n i t o r i n ga n da s s e s s m e n t ) 至0 综合性的( 女口n a t u r e 、 p n a su s a 等) 刊物。除了相关领域的期刊外，在国际上刊登生态足迹文献的期刊 主要有：国际生态经济学会主办的生态经济( e c 0 1 0 9 i c a le c o n o m i c s ) 。从1 9 9 6 年第1 1 期刊登第一篇生态足迹文献，截止到2 0 0 7 年8 月1 日，在e c o l o g i c a l e c o n o m i c s 期刊网站可检索到以为篇名的文献共7 3 篇。e c o l o g i c a le c o n o m i c s 于 2 0 0 2 年第3 2 卷第3 期，以专辑的形式展开了对生态足迹理论的讨论。 2 3 2 2 国内研究进展 生态足迹理论于1 9 9 9 年引入国内，并先后在一些地区对其进行了实证性研 究，对区域生态经济协调发展的状态进行了定量评估。从2 0 0 0 年开始，国内出现 生态足迹方面的文献报道。作者在中国期刊全文数据库网上进行统计，截止到 2 0 0 7 年1 2 月1 日，可检索到的生态足迹方面的文献共6 0 8 篇，其中以生态足迹为题 名的有3 4 2 篇。以生态足迹为术语的文献，仅2 0 0 6 年发表文献数量超过了2 0 0 0 一 2 0 0 5 年的文献总数。2 0 0 4 年4 月3 日至5 日，第一届“环境指标生态包袱与生态足 迹”台湾海峡两岸学术交流会在沈阳东北大学召开。可以看出生态足迹在国内己 受到广泛的关注。 可持续发展评价方法研究综述 关于生态足迹，在国内主要有两种提法一种是根据“e c 0 1 0 9 i c a lf o o t p r i n t 译为生态足迹，另一种为根据“e c o l o g i c a la p p r o p r i 薹薹! 耋霎转萏娟8 d 刊墓蒹4i 翼蓁二霪雾薹震。粪墓萋藿雾蕈型蠢；冀j 年否誊蜮重嚣摧嚣霪璧照壁飘囊藩爱 童篓影副羽匿。薹璧切塞诈鲋酬茎毽蚕；篓罐崔型辇蠢手! 雪专i 篷i i 爹宴 元g d p 的生态足迹需求大反映出资源的利用效率低，反之，则资源利用效率高。 万元g d p 生态足迹= n e f g d p ( 万元)( 1 3 ) 3 4 安徽省生态足迹的测度 安徽省近1 6 年的生态足迹主要包括两部分：生态资源的消耗和化石资源的消 耗。其中，生态资源的消费分为农产品、动物产品、林产品、水果和木材五大类。 能源消费主要包括原煤、焦碳、汽油、燃料油、天然气和电力。 本节首先以2 0 0 4年安徽省生态情况为例，以详细阐述其生态足迹各项指标的 获得过程： 通过中国统计年鉴、安徽省统计年鉴、安徽省农业年鉴、安徽省林业年鉴等 获得相关数据，将其与该指标的世界平均值想比较，得到该指标的人均生态足迹 消耗。 x 可持续发展评价方法研究综述 进行了研究。对于县域生态足迹的研究，也有多个县域和单一县域的研究。对于 多个县域的研究，主要是针对某一区域内县域之间生态足迹的比较研究，还没有 专门对不同区域内的县域之间的比较研究。而对单一县域生态足迹的研究，也主 要集中于欠发达地区的县域。 ( 5 ) 研究的领域及区域类型 生态足迹在国内应用研究的领域比较广，涉及有三次产业、农业( 小麦、稻 田、农产品结构) 、交通业、能源、旅游业、淡水、贸易、学校、人口、建设与 规划方面，但还没在关于对企业生态足迹的研究案例。 ( 6 ) 关于万元g d p 生态足迹的研究 由于生态足迹作为可持续性指标方面的缺陷性，有的学者建议将生态足迹和 其它经济指标( 如g d p ) 结合起来，评价社会经济发展的可持续性。自从2 0 0 1 年 张志强等首次采用万元g d p 生态足迹以来，在国内陆续出现了一些这方面的研究 报道。在这些研究中，有从单一年度、连续时间序列或间隔时间序列进行的，研 究的空间尺度包括国家、省、城市、县域。也有用万元g d p 生态足迹对产业进行 分析的案例。尤飞等对世界5 6 个国家和地区的人均生态占用和人均g d p 分析，认 为二者高度相关；分析了影响生态承载力的因子，认为人类对自然资源掠夺性利 用是导致生态占用增大的直接原因、消费水平和习惯是影响生态占用的重要因 子、生产中资源利用效率和自然环境也影响着生态占用。万元g d p 生态足迹越大， 表明生物生产面积的产出率越低，万元g d p 生态足迹与自然条件状况、土地生产 潜力和区域经济发展水平密切相关。区域经济的生态效率也可以用该区域单位生 态足迹的经济产出( g d p ) 表示，其倒数为该区域经济资源使用强度。另外，赖 力等首次提出用单位生态赤字来分析区域的发展能力。 总之，纵观前人对生态足迹理论模型的研究，可以看出，目前生态足迹研究 趋势为考虑大跨度时间序列的动态研究逐步加强，根据不同区域的特征不断修 正、完善计算方法，与反映社会经济的可持续发展指标结合以反映区域可持续发 展程度，进行城市和家族、个人水平的生态足迹分析。 1 9 基于生态足迹的安徽省可持续发展评价 第三章基于生态足迹的安徽省可持续发展评价 3 1 安徽省自然生态环境概况 安徽省位于我国东部腹地，属长江、淮河流域，只有东南小部分地区属新安 江流域。介于东经1 1 4 。5 47 1 1 9 。3 17 、北纬2 9 。4 17 3 4 。3 87 ，南北长 5 7 0 k m ，东西宽约4 5 0 k m ，面积l3 9 2 1 0 4 k m 2 ，占全国总面积的1 4 5 。安徽省除 西部大别山脉和南部黄山山脉地势较高外，其余大部分为海拔1 5 4 0 0 m 以下的丘 陵和平原。安徽处暖温带与亚热带过渡地区，气候温暖湿润，四季分明。淮河以 北属暖温带半湿润季风气候，淮河以南为亚热带湿润季风气候。全省年平均气温 在1 4 1 7 之间，平均日照1 8 0 0 2 5 0 0 h ，平均无霜期2 0 0 2 5 0 d ，平均降水量 8 0 0 1 8 0 0 m 。 安徽省地处长江下游，是中国东部地区南北之间和东西之间过渡地带，农业 生产条件较为优越。2 0 0 3 年安徽被列为全国生态建设试点省，是我国中西部地区 第一个生态建设试点省。 3 2 安徽省社会经济发展动态分析 2 0 0 6 年，安徽全省生产总值6 1 4 1 9 亿，其中第一产业1 0 2 8 6 6 亿，第二产业 2 6 4 8 亿，第三产业2 4 7 1 9 亿，分别比去年同期增长：1 0 6 ，1 3 5 和1 2 7 。第 一、第二、第三产业比例由1 9 9 0 年的3 7 4 ：3 8 2 ：2 4 4 调整为2 0 0 6 年的1 6 7 ：4 3 1 ： 4 0 2 。从1 9 9 0 年以来，全省农业总产值年均递增率1 0 6 ，粮食生产总产量年均 递增率为1 1 ，粮食人均占有量年均递增率为1 0 1 。工业总产值年均递增率为 1 3 1 。财政收入年均递增率为1 4 3 ，农民人均纯收入年均递增率为1 4 2 5 。社 会固定资产投资年均递增率为2 3 0 7 。人口出生率由1 6 0 7 下降为1 2 6 0 ，人口 自然增长率由9 6 6 下降为6 3 0 。 基于生态足迹的安徽省可持续发展评价3 3 生态足迹理论的模型和内涵3 3 1 生态足迹 生态足迹( e c 0 1 0 9 i c a lf o o t p r i n t ) 也称为生态占用( e c o l o g i c a l a p p r o p r i a t i o n ) ，它是指不断地生产一定人口所消费的资源和消纳所产生的废 物所需要的生产性陆地和水域的总面积。生态足迹是在一定的自然可更新和再生 能力或生物承载力条件下，关于人类对自然资 品孱型辔盏鞘巩驯谷罗氢巴萤器备烈夏驯1 各；霪e # 孱狻艮终薹洒碳趔 爹；瓣吲崮淫臻薹i 霎薹s 塑窒雾零一鍪茎! 蠡；毒耄 * 囊蓊i 窜i 量主! i 耋羹； ! ；i l * i ； i 雪；一二! i e ；i 宴i 薹。一霎i 蛮薹姜鋈墓倒话简萋甏p 舞受；孑窑雾雾匝蠢琢曙罐i 鬟蓁崔矍煞l 匡；篓轻霍技采 j 井万垒 由加拿大生态经济学家w i l l i a m e r e e s 教授于1 9 9 2 年提出的，后来由其学生m w a c k e r n a g e l 于1 9 9 6 年完善。生态 足迹是一种衡量人类对自然资源利用程度以及自然界为人类提供生命支持服务 功能的方法。生态足迹研究方法自提出以来在世界各国引起了强烈反响，并在短 时期内就不同的地域空间尺度、不同的社会领域进行了模型方法的应用和实践， 其理论方法和计算模型迅速地发展和完善。本文从国外和国内两个方面来阐述生 态足迹理论的发展与应用。 2 3 2 1 国外研究进展 关于生态足迹理论的发展与应用在国外主要体现在以下几个方面。 ( 1 ) 生态足迹理论的形成 生态足迹的起源 生态足迹理论是建立在地理学和生态学基础之上。生态足迹思想的起源可追 溯到2 0 世纪6 0 年代。早在1 9 6 7 年，b o r g s t o m 提出了“虚拟英亩”，用来描述维持 一定人口所需农业产品而占用的面积，c a t t o n 于年进一步深化了虚拟英亩的思 想。从此，相继有不同的核算方法被提出，用来估算占用的生态系统面积。o d u m 于1 9 7 5 年提出了“影子面积”，描述城市在能量方面所需要的多余的面积。“虚 基于生态足迹的安徽省可持续发展评价 5 个人。1 9 4 9 年美国学者福格特指出，土地承载能力是生物潜力与环境阻力之比。 h a r d i n 于1 9 9 1 年将生态容量定义为在不损害有关生态系统的生产力和功能完整 的前提下，可无限持续的最大资源利用和废物产生率。生态足迹理论将一个地区 所提供给人类的生态生产性土地面积的总和定义为该地区的生物承载力，以表征 该地区的生态容量。关于生态承载力的概念可概括为生态系统的自我维持、自我 调节能力，资源与环境子系统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。 生态承载力指特定区域实际提供给人类的生物生产面积( 包括水域) 的总和， 亦称之为生态足迹供给。由于不同区域的资源禀赋及技术条件不同，单位面积同 类型生物生产土地的生产力也存在很大的差异。因此，不同区域的同类生物生产 土地的实际面积是不能直接对比的，需引进产量因子( y i e l df a c t o r ) 对不同区 域的同类型土地面积进行标准化。某个区域某类土地的产量因子是其所代表的局 地产量与世界平均产量的比率。本文产量因子采用w a c k e r n a g e l 等对中国生态足 迹计算( 2 0 0 0 ) 时的取值。 生态承载力的计算公式如下： e c = n e c = n a j r j y j ( j = 1 ，2 ，3 ，6 ) ( 1 2 ) 式中e c 为区域总生态承载力；e c 为人均生态承载力；n 为人口数；a 。为j 类型 生物生产性土地人均拥有面积；r 。为均衡因子；y 。为产量因子。 3 3 3 生态赤字 生态盈余即生态赤字( e c o l o g i c a ld e f i c i t s u r p l u s ) 是指特定区域内生活 的人口的生态足迹与该区域人口该生活方式和水平下生态供给力的差额。当生态 承载力大于生态足迹( e c e f ) 时，出现生态盈余，表明该地区的发展处于生态 承载力范围之内，生态系统是安全的，土地资源属于可持续利用；而当一个地区 的生态承载力小于生态足迹( e c e f ) 时，出现生态赤字，表明该地区的生态容 量不能满足当前经济活动的生态需求，即该地区生态系统不能充分提供经济所需 的资源和充分净化经济所排放的废弃物。生态赤字的长期存在意味着生态系统处 基于生态足迹的安徽省可持续发展评价 表格12 0 0 4 年安徽省生态资源消耗统计 通过中国能源统计年鉴、安徽省统计年鉴等获得相关数据，将其与该指标的 世界平均值想比较，并通过折算系数进行转化，得到该指标的人均生态足迹消耗。 见表2 。 基于生态足迹的安徽省可持续发展评价 表格22 0 0 4 年安徽省化石资源的消耗统计 将表1 、表2 的生态足迹数据进行合并，按土地类型进行分类，同时将其2 同 年安徽省生态承载力进行比较计算，得到表3 。 表格3 安微省2 0 0 4 人均生态足迹汇总 基于生态蓍篁一蚕矬霜稻型雨或塞筛雏翮篷季罐僚墅i 琴摹哥 黧篡囊。 譬薹善；霸爹刍- ，蓍董囊蓁霎霪萋萋藿蔫薹蓁囊薹囊雾 妻薹 9 9 年生态 足迹计算与发展能力资料，分析了中国省区生态足迹地区的差异性，并将可持续 基于生态足迹的安徽省可持续发展评价 3 5 2 目标省份比较分析 2 0 0 4 年，安徽省委、省政府提出“实施东向发展战略，加快融入长三角”作 为十一五期间的重要发展战略，所以有必要将安徽省近年的生态足迹、生态承载 力、万元g d p 生态足迹与东向战略中的长三角两省一市的相关数据进行比较分析。 表格6 长三角地区的生态足迹 长三角生态足迹情况见表6 ，实际上，上海以及江浙地区的生态消耗、生态 赤字情况一直位居全国前列( 上海及周边地区生态足迹测算，徐忠民，2 0 0 2 ) ， 这说明长三角地区自然资源消耗很大，单靠本区域内的生态资源( 尤其是能源) 已经无法支撑其经济和社会的发展，长三角地区的可持续发展取决于区域生态资 源外部供应的可持续性，严重依赖其它地区尤其是安徽、山西、江西等省份自然 资源的输入。因此，安徽省的可持续发展也就与长三角地区的可持续发展息息相 关。 表格72 0 0 4 年安徽省与长三角两省一市生态数据的比较 基于生态足迹的安徽省可持续发展趋势预测 第四章基于生态足迹的安徽省可持续发展趋势预测 基于第四章的数据分析结果，本章对安徽省生态建设的相关衡量指标：生态 足迹、生态承载能力以及万元g d p 生态足迹进行中短期预测，以更好地掌握安徽 省生态建设的发展趋势，并为安徽省的可持续发展规划提出相应的政策建议。对 于生态足迹指标和生态承载能力指标的预测主要采用回归分析，对万元g d p 生态 足迹指标的预测主要采用时间序列方法。 4 1 安徽省生态足迹的预测 回归模型是一种分析某些变量之间数量关系的方法，广泛应用于各个研究领 域中。本节首先以生态足迹j ，作为回归预测模型的被解释变量，以年份x 的各次 幂作为回归预测模型的解释变量( 1 9 9 0 年为基准年，x = 1 ) ，可得如下几个回 归方程( 料表示在0 0 1 的显著性水平上显著，水表示在0 0 5 的显著性水平上显著) ： y 2o 8 9 0 +o 0 6 1 x a d 5 u s e dr 2 = 0 9 4 9 ( 4 1 ) ( 2 5 2 6 )( 1 6 6 6 木母) y 20 8 1 9 +0 0 8 4 x 一0 0 0 1 x 2 a d 5 u s e dr 2 = o 9 6 0 ( 4 2 ) ( 1 5 1 2 木牛)( 5 7 3 木木)( 2 6 4 幸) y 20 8 4 0 + o 0 7 l x + 0 - 0 0 0 l 石2 0 0 0 0 0 7 0 7 x 3a d j u s t e d r 2 = 0 - 9 5 1 ( 4 3 ) ( 1 5 。1 2 木木)( 5 7 3 木牛)( 0 0 7 5 )( 一0 3 2 4 ) 从方程( 4 1