第二節(jié)環(huán)境承載力

1、第二節(jié) 資源環(huán)境承載力一、資源環(huán)境承載力的演變承載力(carrying capacity)是衡量人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)與自然環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)概念,是人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展度量和管理的重要依據(jù)。承載力概念的發(fā)展經(jīng)歷了從自然生態(tài)系統(tǒng)的種群承載力、人類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)的資源承載力（土地承載力、水資源承載力等），到資源環(huán)境綜合（生態(tài)系統(tǒng)）承載力這一過(guò)程。1.承載力概念的起源適度人口理論承載力理論起源,最早可以追溯到1798年的馬爾薩斯人口論。1798 年，馬爾薩斯的人口原理An Essay on the Principle ofPopulation第一次將承載力思想和適度人口理論緊密結(jié)合起來(lái)。他認(rèn)為食物以算術(shù)級(jí)數(shù)速度

2、增長(zhǎng)，而人口數(shù)量卻是以幾何級(jí)數(shù)速度增長(zhǎng)，隨著時(shí)間的推移，這兩者之間的矛盾將難以調(diào)和，人類(lèi)將面臨饑餓和營(yíng)養(yǎng)不良,最終產(chǎn)生疾病、饑荒或戰(zhàn)爭(zhēng)等后果,從而對(duì)人口數(shù)量產(chǎn)生抑制作用,因此人口數(shù)量將不可能無(wú)限制地增長(zhǎng)下去，必須通過(guò)一些方法限制人口增長(zhǎng)。馬爾薩斯人口論反映了生物(人類(lèi))與自然環(huán)境(糧食)之間的關(guān)系,認(rèn)為生物具有無(wú)限增長(zhǎng)的趨勢(shì),而自然因素是有限的,生物的增長(zhǎng)必然受到自然因素的制約。馬爾薩斯人口論中隱含的這些假設(shè)條件構(gòu)成了承載力理論的基本要素和前提,后來(lái)的承載力研究學(xué)者都是基于這樣一些基礎(chǔ)假設(shè)條件,因此馬爾薩斯人口理論為承載力理論起源奠定了第一塊堅(jiān)實(shí)的基石。2.承載力概念的發(fā)展生態(tài)承載力研究進(jìn)入2

3、0世紀(jì)，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響日益增加，人與自然之間的矛盾逐步加劇。人類(lèi)意識(shí)到作為人類(lèi)和其他物種生存前提條件的自然資源是有限的。1921年,人類(lèi)生態(tài)學(xué)學(xué)者帕克（Park）和伯吉斯（Burges）確切地提出了承載力這一概念,即“某一特定環(huán)境條件下(主要指生存空間、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、陽(yáng)光等生態(tài)因子的組合),某種個(gè)體存在數(shù)量的最高極限”。通常是指在一定環(huán)境條件下某種生物個(gè)體可存活的最大數(shù)量。國(guó)際自然與自然資源保護(hù)聯(lián)合會(huì)(IUCN)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)世界野生生物基金會(huì)(WWF)將承載力定義為“一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)在維持生命機(jī)體的再生能力、適應(yīng)能力和更新能力的前提下，承受有機(jī)體數(shù)量的限度”。該承載力概念的主

4、旨在于強(qiáng)調(diào)一種最大極限的容納量（生態(tài)容量），是一種機(jī)械思維的絕對(duì)數(shù)量。然而現(xiàn)實(shí)生態(tài)系統(tǒng)中各因子之間的相互作用是復(fù)雜的。1922 年，Hadwen和Palmer在研究阿拉斯加的馴鹿種群后，提出了針對(duì)草場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)的承載力概念，認(rèn)為承載力是草場(chǎng)上可以支持的不會(huì)損害草場(chǎng)的牲畜的數(shù)量。這一定義的重要意義在于突破了之前研究所單純強(qiáng)調(diào)的最大極限數(shù)量的限制，開(kāi)始關(guān)注支撐主體（草場(chǎng)）的不受損害，體現(xiàn)出了可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵。Odum 1953年第1次把承載力的概念和邏輯斯蒂曲線(xiàn)的理論最大值常數(shù)聯(lián)系起來(lái),將承載力概念定義為：種群數(shù)量增長(zhǎng)的上限,即邏輯斯蒂方程中的常數(shù)K。從此生物在自然條件制約下的種群數(shù)量增長(zhǎng)規(guī)律就統(tǒng)一

5、在承載力這樣一個(gè)形象直觀的概念下面。在以后的承載力工作中,理論分析時(shí)學(xué)者們用邏輯斯蒂方程常數(shù)K表示承載力的數(shù)學(xué)意義,而在管理和解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)常用承載力概念。這是承載力研究另外一個(gè)里程碑。上述承載力定義主要強(qiáng)調(diào)了資源的短缺問(wèn)題，然而與資源短缺相伴隨的是生態(tài)系統(tǒng)的破壞，如土壤的沙漠化、生物多樣性的消失等，嚴(yán)峻的生態(tài)危機(jī)促使科學(xué)家從系統(tǒng)的整合性看待生態(tài)問(wèn)題。20世紀(jì)70年代后，Honing等國(guó)外學(xué)者提出了生態(tài)承載力的概念。認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)承載力是在特定時(shí)間內(nèi)特定生態(tài)系統(tǒng)所能支持的最大種群數(shù)。國(guó)內(nèi)比較認(rèn)可的生態(tài)承載力概念（高吉喜，可持續(xù)發(fā)展理論探索 - - 生態(tài)承載力理論、方法與應(yīng)用，中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社：

6、2002），即“生態(tài)系統(tǒng)的自我維持、自我調(diào)節(jié)能力、資源與環(huán)境子系統(tǒng)的共生共容能力及其可維持的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)度和具有一定生活水平的人口數(shù)量”。黃青和任志遠(yuǎn)（2004） 認(rèn)為，生態(tài)承載力某一時(shí)期抵御某一特定的生態(tài)系統(tǒng)，在確保資源的合理開(kāi)發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)發(fā)展的條件下，可持續(xù)承載人口數(shù)量、經(jīng)濟(jì)強(qiáng)度及社會(huì)總量的能力。生態(tài)承載力的提出是一個(gè)巨大的進(jìn)步，因?yàn)樗朔酥暗某休d力概念停留于單因素上的不足，將承載力的內(nèi)涵拓展到多因素、系統(tǒng)性的理解上，實(shí)現(xiàn)了由單純支撐人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)進(jìn)步變?yōu)榇龠M(jìn)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)和諧穩(wěn)定發(fā)展之目的。3.承載力概念的擴(kuò)展資源承載力研究20 世紀(jì) 60、70 年代，隨著人類(lèi)社會(huì)工業(yè)

7、化、城市化進(jìn)程的加快，出現(xiàn)了全球性人口膨脹，資源短缺更加突出，人與自然之間的矛盾日益尖銳，因而資源承載力的研究受到重視。早期的資源承載力的概念大多是從生態(tài)學(xué)上的承載力延伸而來(lái)。20世紀(jì)80年代,聯(lián)合國(guó)教科文組織提出了“資源承載力”的概念,即“一國(guó)或一地區(qū)的資源承載力是指在可以預(yù)見(jiàn)的時(shí)期內(nèi),利用該地區(qū)的能源及其他自然資源和智力、技術(shù)等條件,在保證符合其社會(huì)文化準(zhǔn)則的物質(zhì)生活條件下,能維持供養(yǎng)的人口數(shù)量”。由于資源對(duì)國(guó)家和地區(qū)的重要性，聯(lián)合國(guó)教科文組織、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）、經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）進(jìn)一步提出了土地資源承載力、水資源承載力、森林資源承載力以及礦產(chǎn)資源承載力等概念，并對(duì)這些

8、承載力進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。土地資源承載力。土地資源作為人類(lèi)生存最基本的自然資源，一直以來(lái)是承載力研究的重點(diǎn)之一。早在 1921年，ParkR.F.& BurgessE.W.就提出了土地承載能力的概念。目前學(xué)術(shù)界對(duì)土地承載力的共同理解是：土地承載力是在確保不會(huì)對(duì)土地資源造成不可逆的負(fù)面影響的前提下，土地的生產(chǎn)潛力能容納的最大人口數(shù)量。水資源承載力。在人類(lèi)對(duì)水資源越來(lái)越依賴(lài)的同時(shí)，水污染、全球的氣候反常等水資源問(wèn)題的出現(xiàn)，使得水資源成為制約人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的頸瓶。許新宜等認(rèn)為，水資源承載力是指在某一具體的歷史發(fā)展階段下，以可預(yù)見(jiàn)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平為依據(jù)，以可持續(xù)發(fā)展為原則，以維護(hù)生態(tài)

9、環(huán)境良性發(fā)展為前提，在水資源合理配置和高效利用的條件下，區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大人口容量。王忠靜認(rèn)為，水資源承載力是某具體狀態(tài)下可養(yǎng)活的人口及其生活質(zhì)量。施雅風(fēng)等認(rèn)為，水資源承載力是指某一地區(qū)的水資源，在一定社會(huì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展階段，在不破壞社會(huì)和生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，最大可承載的農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市規(guī)模和人口水平。4.承載力概念的綜合綜合承載力研究人類(lèi)社會(huì)系統(tǒng)只是生態(tài)系統(tǒng)的一部分，其結(jié)構(gòu)和功能的好壞取決于生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，僅僅關(guān)注其中的資源和環(huán)境單因素并不足以解除人類(lèi)所面臨的生存危機(jī)，因此，承載力的研究重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)移到對(duì)諸要素的綜合研究上，綜合承載力從其內(nèi)涵來(lái)看，包括資源、環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)承載力 5

10、方面內(nèi)容，區(qū)域承載力、環(huán)境承載力、城市承載力、人類(lèi)（社會(huì)）承載力的概念相繼出現(xiàn)。（1）環(huán)境承載力又稱(chēng)環(huán)境承受力或環(huán)境忍耐力。當(dāng)今社會(huì)出現(xiàn)的種種環(huán)境問(wèn)題，大多是人類(lèi)活動(dòng)與環(huán)境承載力之間出現(xiàn)沖突的表現(xiàn)。當(dāng)人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響超過(guò)了環(huán)境所能支持的極限，也就是人類(lèi)社會(huì)行為對(duì)環(huán)境的作用力超過(guò)了環(huán)境承載力。因此，人們用環(huán)境承載力衡量人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)程度。環(huán)境承載力決定著一個(gè)流域(或區(qū)域)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的速度和規(guī)模。如果在一定社會(huì)福利和經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平條件下，流域(或區(qū)域)的人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模超出其生態(tài)環(huán)境所能承載的范圍，將會(huì)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的惡化和資源的匱竭，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起經(jīng)濟(jì)社會(huì)不可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)學(xué)者自2

11、0世紀(jì)90年代初期開(kāi)始重視“環(huán)境承載力”的理論與方法研究。將環(huán)境承載力定義為“環(huán)境承載力是指在某一時(shí)期，某種狀態(tài)或條件下，某地區(qū)的環(huán)境所能承受人類(lèi)活動(dòng)作用的閾值”。它反映了在一個(gè)區(qū)域的環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能不產(chǎn)惡化的前提下，區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)所能支持的人類(lèi)各種社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的能力。承載力的研究范疇已由環(huán)境對(duì)生物量的容納限度、環(huán)境對(duì)人口的最高限量，發(fā)展為環(huán)境對(duì)人類(lèi)所有社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的支持能力的研究。（2）城市承載力是指城市在不產(chǎn)生任何破壞的狀況下所能承受的最大負(fù)荷，是指一定時(shí)期、一定空間區(qū)域和一定的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境條件下，城市資源所能承載的人類(lèi)各種活動(dòng)的規(guī)模和強(qiáng)度的閾值。城市承載力它已經(jīng)超越了原來(lái)資源環(huán)

12、境承載力的概念，即整個(gè)城市能容納多少人口、能承擔(dān)多少就業(yè)、能提供什么程度的生活質(zhì)量等，它是資源承載力、環(huán)境承載力、經(jīng)濟(jì)承載力和社會(huì)承載力的有機(jī)結(jié)合體。（3）區(qū)域承載力是指不同尺度區(qū)域在一定時(shí)期內(nèi)，在保持一定生活水準(zhǔn)、確保資源合理開(kāi)發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)的條件下，資源環(huán)境能夠承載的人口數(shù)量及相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)總量的能力。區(qū)域承載力的研究方法是在資源承載力和環(huán)境承載力研究的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，它以區(qū)域資源環(huán)境為對(duì)象，研究它同人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)之間的相互關(guān)系。區(qū)域承載力作為衡量可持續(xù)發(fā)展的重要指標(biāo)，當(dāng)人們研究區(qū)域系統(tǒng)時(shí)，通常借用區(qū)域承載力以描述區(qū)域系統(tǒng)對(duì)外部環(huán)境變化的最大承受能力。（4）人類(lèi)（社會(huì)）承載

13、力人類(lèi)（社會(huì)）承載力不僅僅是單純的人口總數(shù)或生物學(xué)問(wèn)題，而是把資源環(huán)境等自然因素與科技、文化、消費(fèi)、貿(mào)易、價(jià)值觀念以及社會(huì)政治和法律制度等人類(lèi)文化社會(huì)因素綜合納入承載力之中。人類(lèi)（社會(huì)）承載力的研究對(duì)象是人類(lèi)社會(huì)系統(tǒng)，研究目標(biāo)是其中的所有組成部分和諧共存關(guān)系及整體的可持續(xù)發(fā)展。人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的資源環(huán)境是一個(gè)具有強(qiáng)大維持穩(wěn)態(tài)效應(yīng)的巨大系統(tǒng)，它既為人類(lèi)活動(dòng)提供空間和載體，又為人類(lèi)活動(dòng)提供資源并容納廢棄物。對(duì)于人類(lèi)活動(dòng)來(lái)說(shuō)，資源環(huán)境系統(tǒng)的價(jià)值體現(xiàn)在能對(duì)人類(lèi)社會(huì)生存、發(fā)展活動(dòng)的需要提供支持。由于資源環(huán)境系統(tǒng)的組成物質(zhì)在數(shù)量上、在一定的比例關(guān)系上、在空間上具有一定的分布規(guī)律，所以它對(duì)人類(lèi)活動(dòng)的支持能

14、力有一定的限度。當(dāng)今存在的種種資源環(huán)境問(wèn)題，大多是人類(lèi)活動(dòng)與資源環(huán)境承載力之間出現(xiàn)沖突的表現(xiàn)。當(dāng)人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)資源環(huán)境的影響超過(guò)了環(huán)境所能支持的極限，即外界的“刺激”超過(guò)了資源環(huán)境系統(tǒng)維護(hù)其動(dòng)態(tài)平衡與抗干擾的能力，也就表明了人類(lèi)社會(huì)行為對(duì)環(huán)境的作用力超過(guò)了資源環(huán)境承載力。二、資源環(huán)境承載力的計(jì)算近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于承載力的評(píng)價(jià)與測(cè)算研究主要從壓力角度(即用種群數(shù)量、環(huán)境污染強(qiáng)度、人口數(shù)量等指標(biāo)來(lái)表征承載力)和支持力角度(即以資源供給量或環(huán)境容量指標(biāo)直接表征)兩方面展開(kāi)，提出了多種方法，主要有：生態(tài)足跡法、綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法、供需平衡法、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)法等。（一）環(huán)境承載力的指標(biāo)

15、體系資源環(huán)境承載力涉及資源、環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等諸多方面，各方面之間相互促進(jìn)、相互制約，共同構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。因此在研究資源環(huán)境承載力問(wèn)題時(shí)一不能單獨(dú)研究資源、環(huán)境本身，應(yīng)該把資源、環(huán)境與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)結(jié)合起來(lái)視為一個(gè)系統(tǒng)即“資源一環(huán)境一社會(huì)一經(jīng)濟(jì)”復(fù)合系統(tǒng)進(jìn)行研究。評(píng)價(jià)指標(biāo)可以分為以下三類(lèi)：自然資源支持力指標(biāo)：包括不可再生資源及在生產(chǎn)周期內(nèi)不能更新的可再生資源，如化石燃料、金屬礦產(chǎn)資源、土地資源等。環(huán)境生產(chǎn)支持力指標(biāo)：包括生產(chǎn)周期內(nèi)可更新資源的再生量，如生物資源、水、空氣等；污染物的遷移、擴(kuò)散能力；環(huán)境消納污染物的能力。社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)支持水平指標(biāo)：包括社會(huì)物質(zhì)基礎(chǔ)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)綜合水平、技術(shù)支

16、持系統(tǒng)等。一般來(lái)說(shuō)，環(huán)境承載力指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)活動(dòng)、環(huán)境質(zhì)量狀況之間的數(shù)量關(guān)系是非常復(fù)雜的，因此是很難確定的。所選取的指標(biāo)不僅與人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)有關(guān)，而且還受到許多偶然因素的影響。這些都給環(huán)境承載力的研究帶來(lái)了一定困難。目前，對(duì)環(huán)境承載力的科學(xué)性和普遍性的量化研究仍未取得突破性進(jìn)展。人們一般是針對(duì)某一具體區(qū)域來(lái)進(jìn)行環(huán)境承載力的量化研究。（二）資源承載力模型（1）相對(duì)自然資源（土地資源）承載力Crl= Il×Ql其中Il= Qp0/Ql0,Crl為相對(duì)自然資源承載力;Il為自然資源承載指數(shù);Ql為研究區(qū)糧食產(chǎn)量;Qp0為參照區(qū)人口數(shù)量;Ql0為參照區(qū)糧食產(chǎn)量。(2)相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力Cre=

17、Ie×QeIe=Qp0/Qe0;Cre為相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力;Ie為經(jīng)濟(jì)資源承載指數(shù);Qe為研究區(qū)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值;Qp0為參照區(qū)人口數(shù);Qe0為參照區(qū)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值。(3)綜合承載力:Cs= (Crl+Cre)/2 在得出某地區(qū)綜合承載力的基礎(chǔ)上,通過(guò)與實(shí)際人口數(shù)量的比較,能夠獲取不同時(shí)間段該地區(qū)相對(duì)于參照區(qū)域的承載狀態(tài),包括三種類(lèi)型:超載狀態(tài)、富余狀態(tài)和臨界狀態(tài)。相對(duì)資源環(huán)境承載力方法便于計(jì)算,能夠清楚看到一個(gè)地區(qū)資源環(huán)境承載力的趨勢(shì)。缺陷是該方法涉及的因子不多,不能具體了解各地區(qū)的實(shí)際資源環(huán)境承載力。（三）生態(tài)足/痕跡（生態(tài)空間占用）1.概念“生態(tài)足跡”也稱(chēng)“生態(tài)占用”，在20世紀(jì)90

18、年代初由加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家威廉（Willam ）及其博土生維克納戈?duì)?Wackernagel)于20世紀(jì)90年代初提出的一種基于土地面積的可持續(xù)發(fā)展測(cè)度方法。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，指定的單位內(nèi)(一個(gè)人、一個(gè)城市、一個(gè)國(guó)家或全人類(lèi))需要多少具備生物生產(chǎn)力的土地和水域，來(lái)生產(chǎn)所需的資源和吸納所衍生的廢物。生態(tài)足跡是通過(guò)測(cè)定現(xiàn)今人類(lèi)為了維持自身生存而利用自然的量來(lái)評(píng)估人類(lèi)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響。比如說(shuō)一個(gè)人的糧食消費(fèi)量可以轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)這些糧食的所需要的耕地面積，他所排放的二氧化碳總量可以轉(zhuǎn)換成吸收這些CO2所需要的森林、草地或農(nóng)田的面積。因此它可以形象地被理解成一只負(fù)載著人類(lèi)和人類(lèi)所創(chuàng)造的城市、工廠、鐵路、農(nóng)田

19、的巨腳踏在地球上時(shí)留下的腳印大小。它的值越高，人類(lèi)對(duì)生態(tài)的破壞就越嚴(yán)重。生態(tài)足跡將人類(lèi)活動(dòng)(衣、食、住、行)對(duì)生物圈的影響綜合到一個(gè)數(shù)字上去，即人類(lèi)活動(dòng)排他性占用的生物生產(chǎn)土地面積。生態(tài)足跡測(cè)量了人類(lèi)生存所需的真實(shí)的生物生產(chǎn)土地面積，將其同國(guó)家或區(qū)域范圍內(nèi)所提供的生物生產(chǎn)土地面積相比較，就能判斷一個(gè)國(guó)家或區(qū)域的生產(chǎn)消費(fèi)活動(dòng)是否處于當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)承載力范圍之內(nèi)。該指標(biāo)的提出為核算某地區(qū)、國(guó)家和全球自然資本利用狀況提供了簡(jiǎn)明框架，通過(guò)測(cè)量人類(lèi)對(duì)自然生態(tài)服務(wù)的需求與自然所能提供的生態(tài)服務(wù)之間的差距，就可以知道人類(lèi)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用狀況，可以在地區(qū)、國(guó)家和全球尺度上比較人類(lèi)對(duì)自然的消費(fèi)量與自然資本的承載

20、量生態(tài)足跡的意義在于探討人類(lèi)持續(xù)依賴(lài)自然以及要怎么做才一能保障地球的承受力，進(jìn)而支持人類(lèi)未來(lái)的生存。2.計(jì)算方法土地生態(tài)足跡評(píng)價(jià)是基于以下基本假設(shè)進(jìn)行測(cè)算的：人類(lèi)可以確定自身消費(fèi)的絕大多數(shù)資源及其產(chǎn)生廢物的數(shù)量；這些資源和廢物流能夠轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的生物生產(chǎn)土地面積；不同地域間土地?fù)碛邢嗤膯挝?公頃或英畝)來(lái)表示，即每單位不同地區(qū)的土地面積都能夠轉(zhuǎn)化為全球均衡面積，每一個(gè)單位的全球均衡面積代表著相同的生物生產(chǎn)力；各類(lèi)用地在空間上是互斥的，即一塊土地被用來(lái)修建公路時(shí)，它就不可能同時(shí)用作耕地、林地、牧草地等；自然系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)總供給能力和人類(lèi)系統(tǒng)對(duì)自然系統(tǒng)的總需求數(shù)量可以相互比較的。計(jì)算步驟：劃分消費(fèi)

21、項(xiàng)目，計(jì)算各主要消費(fèi)項(xiàng)目的消費(fèi)量。在生態(tài)足跡計(jì)算中，各種資源和能源消費(fèi)項(xiàng)目被折算為耕地、牧草地、林地、建筑用地、化石能源土地和水域等6類(lèi)生物生產(chǎn)面積類(lèi)型。耕地是最有生產(chǎn)能力的土地類(lèi)型，提供了人類(lèi)所利用的大部分生物量。草場(chǎng)的生產(chǎn)能力比耕地要低得多。由于人類(lèi)對(duì)森林資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)，全世界除了一些不能接近的熱帶叢林外，現(xiàn)有林地的生產(chǎn)能力大多較低?；茉赐恋厥侨祟?lèi)應(yīng)該留出用于吸收CO2的土地，但目前事實(shí)上人類(lèi)并未留出這類(lèi)土地，出于生態(tài)經(jīng)濟(jì)研究的謹(jǐn)慎性考慮，在生態(tài)足跡的計(jì)算中，考慮了GO2吸收所需要的化石能源土地面積。由于人類(lèi)定居在最肥沃的土壤上，因此建筑用地面積的增加意味著生物生產(chǎn)量的損失。利用世界平

22、均產(chǎn)量數(shù)據(jù)，將各消費(fèi)量折算為生物生產(chǎn)性土地面積。不同類(lèi)型土地的生產(chǎn)力是存在差異的。通過(guò)當(dāng)量因子把各類(lèi)生物生產(chǎn)性土地面積轉(zhuǎn)換為等價(jià)生產(chǎn)力的土地面積，再將其匯總、加和計(jì)算出生態(tài)足跡的大小；當(dāng)量因子（均衡因子），即rk=dk/D (k=1，2，3，6)式中rk為均衡因子，dk為全球第k類(lèi)生物生產(chǎn)面積類(lèi)型的平均生態(tài)生產(chǎn)力，D為全球所有各類(lèi)生物生產(chǎn)面積類(lèi)型的平均生態(tài)生產(chǎn)力。采用的均衡因子分別為:耕地、建筑用地為2.8森林、化石能源土地為1.I，草地為0.5，海洋（水域）為0.2。不同國(guó)家和地區(qū)的某類(lèi)生物生產(chǎn)性土地面積所代表的平均產(chǎn)量同世界平均產(chǎn)量的差異用“產(chǎn)量因子”表示。通過(guò)產(chǎn)量因子計(jì)算生態(tài)承載力，并與

23、生態(tài)足跡比較，分析可持續(xù)發(fā)展的程度。（注：某個(gè)國(guó)家或地區(qū)某類(lèi)土地的產(chǎn)量因子是其平均生產(chǎn)力與世界同類(lèi)土地的平均生產(chǎn)力的比率。）具體計(jì)算公式為式中：代表總的生態(tài)足跡，單位hm2；代表人口數(shù)；代表人均生態(tài)足跡，單位hm2/人；代表消費(fèi)商品項(xiàng)目和投入的類(lèi)型；代表人均種消費(fèi)商品項(xiàng)目折算的生物生態(tài)面積；rj為某類(lèi)生物生產(chǎn)性土地的均衡因子，其值為該類(lèi)生物生產(chǎn)性土地的全球平均生產(chǎn)力與上述六大類(lèi)生物生產(chǎn)性土地的全球平均生物生產(chǎn)力之比；代表第種消費(fèi)項(xiàng)目的平均生產(chǎn)能力；代表第種項(xiàng)目的人均消費(fèi)量。在生態(tài)足跡指標(biāo)計(jì)算中，把人類(lèi)使用的各種資源和能源消費(fèi)項(xiàng)目折算為i種類(lèi)型生物生產(chǎn)面積，再分別乘以相應(yīng)的均衡因子，就可以得到某

24、類(lèi)生物生產(chǎn)性面積，然后再加總計(jì)算生態(tài)足跡和生態(tài)承載力。將現(xiàn)有的耕地、牧草地、林地、建筑地、海洋（水域）等物理空間面積乘以相應(yīng)的均衡因子和當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)量因子，就可以得到世界平均生態(tài)空間面積即生態(tài)承載力。同時(shí)出于謹(jǐn)慎性考慮，在生態(tài)承載力計(jì)算時(shí)應(yīng)扣除12%的生物多樣性保護(hù)面積。人均生態(tài)承載力的測(cè)算公式為：（=1，2，6）式中：代表人均生態(tài)承載力(hm2/ 人) ；代表實(shí)際人均占有的第類(lèi)生物生產(chǎn)土地面積；代表均衡因子；代表產(chǎn)量因子。根據(jù)以上思想和方法，Wackernagel等人用1999年的數(shù)據(jù)，進(jìn)行了全球生態(tài)足跡的計(jì)算(表84)。將現(xiàn)有的耕地、牧草地、林地、建筑地、海洋（水域）等物理空間面積乘以相應(yīng)的均

25、衡因子和當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)量因子，就可以得到世界平均生態(tài)空間面積即生態(tài)承載力。同時(shí)出于謹(jǐn)慎性考慮，在生態(tài)承載力計(jì)算時(shí)應(yīng)扣除12%的生物多樣性保護(hù)面積。3.生態(tài)赤字與生態(tài)盈余將生態(tài)足跡跟自然生態(tài)所能提供的生態(tài)服務(wù)相對(duì)比，如果兩者之差是負(fù)值，即生態(tài)赤字。區(qū)域生態(tài)足跡如果超過(guò)了區(qū)域所能提供的生態(tài)足跡供給(生物承載力)，就出現(xiàn)生態(tài)赤字，是有悖于可持續(xù)發(fā)展的；如果小于區(qū)域的生態(tài)承載力，則表現(xiàn)為生態(tài)盈余。區(qū)域的生態(tài)赤字或生態(tài)盈余反映了區(qū)域人口對(duì)自然資源的利用狀況。因此，生態(tài)赤字是生態(tài)足跡方法進(jìn)行區(qū)域可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。式中：代表生態(tài)赤字，代表生態(tài)足跡，代表生態(tài)承載力。減少生態(tài)赤字維護(hù)生態(tài)平衡的方法：（1）提高保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要性和迫切性認(rèn)識(shí)；（2）采用有效的生態(tài)技術(shù)來(lái)提高單位面積的自然生產(chǎn)量；（3）充分利用可再生資源代替不可再生資源；（4）維護(hù)好各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)；（5）減少不必要的消耗，低碳。2