112安陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)2006年河南省2003年生態(tài)足跡的計(jì)算與分析焦士興,王安周(安陽(yáng)師范學(xué)院地理系,河南安陽(yáng)455002)[摘要]在闡述生態(tài)足跡模型、計(jì)算方法的基礎(chǔ)上,對(duì)河南省的資源消費(fèi)現(xiàn)狀進(jìn)行了計(jì)算,得出河南省的人均生態(tài)足跡為1.7125hm2,生態(tài)承載力為0.4355hm2,人均赤字為1.277hm?,表明河南省的發(fā)展已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了生態(tài)承載力的閥值。河南省生態(tài)足跡的多樣性指數(shù)為1.221,萬(wàn)元CDP足跡為2.35 hm2 ,生態(tài)協(xié)調(diào)系數(shù)為1.216,適度人口2460.77萬(wàn)人.等,也反映了河南省不可持續(xù)發(fā)展的模式。[關(guān)鍵詞]生態(tài)足跡;生態(tài)承載力;河南省[中圖分類號(hào)]F129.9[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1671-5330(2006)02-0112-04近年來(lái),隨著河南省城市化和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)水域[3]等6大類。展,人地矛盾逐漸加劇。研究和評(píng)價(jià)河南省資源1.2 生態(tài)足跡模型的利用狀況和人口對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的壓力,能為制定生態(tài)足跡主要是用來(lái)計(jì)算一定的人口和規(guī)模各種規(guī)劃、計(jì)劃提供依據(jù)。生態(tài)足跡法是通過(guò)量條件下維持資源消費(fèi)和廢棄物所必需的生物生產(chǎn)化人類對(duì)資源的利用狀況,測(cè)量人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)空間。它從需求上計(jì)算生態(tài)足跡,從生態(tài)供給上所產(chǎn)生的影響和壓力,從而判斷人類活動(dòng)是否處計(jì)算生態(tài)承載力,并通過(guò)兩者比較來(lái)判斷區(qū)域發(fā)于生態(tài)系統(tǒng)承載力范圍內(nèi)。展的可持續(xù)性,計(jì)算公式為:1生態(tài)足跡模型與計(jì)算步驟EF= Nx(ef) =Nx 2;(P,+1- E)/(EP,xN)1.1生態(tài)足跡概念生態(tài)足跡(Ecological Footprint簡(jiǎn)稱EF)分析法EC=Nx(ec)=NxajXηXy;(j= .......是加拿大生物經(jīng)濟(jì)學(xué)家Wlliam Rees和其博士生式中:i為消費(fèi)項(xiàng)目的項(xiàng)目類型,EF為區(qū)域總?cè)丝赪ackemnagel于1992 年提出的一種用以衡量可持的生態(tài)足跡,ef為人均生態(tài)足跡，EP:為第i種消續(xù)發(fā)展的生物物理方法"。它通過(guò)測(cè)量自然界提費(fèi)項(xiàng)目的年(世界)均產(chǎn)量(kg/hm?),P;為第i種供的生態(tài)服務(wù)與人類需求的生態(tài)服務(wù)之間的差消費(fèi)項(xiàng)目的年生產(chǎn)量,I;為第i種消費(fèi)項(xiàng)目的年距,以明確對(duì)自然系統(tǒng)的利用狀況,從而在不同區(qū)進(jìn)口量,E;為第i種消費(fèi)項(xiàng)目年出口量。EC為區(qū)域尺度上比較人類對(duì)自然的消費(fèi)量與自然資本的域總?cè)丝诘纳鷳B(tài)承載力(hm2),ec為人均生態(tài)承承載量,進(jìn)而判斷自然生態(tài)系統(tǒng)是否安全,經(jīng)濟(jì)發(fā)載力(hm2/人) ,a為人均生物生產(chǎn)面積(hm2/人)，展是否處在可持續(xù)發(fā)展范圍內(nèi)。.η為均衡因子,y;為產(chǎn)量因子,N為人口數(shù)。.生態(tài)足跡的計(jì)算基于以下事實(shí):人類可以確1.3 生態(tài)足跡計(jì)算步驟[4-8]定自身消費(fèi)的絕大多數(shù)資源及其所產(chǎn)生的廢棄物劃分消費(fèi)項(xiàng)目類型,計(jì)算各主要消費(fèi)項(xiàng)目的數(shù)量,這些資源和廢棄物能轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的生物生年消費(fèi)量和人均消費(fèi)量;產(chǎn)面積。因此,任何已知人口(某個(gè)人、一個(gè)地區(qū)利用平均產(chǎn)量數(shù)據(jù),將各消費(fèi)量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)或一個(gè)國(guó)家)的生態(tài)足跡是生產(chǎn)這些人口消費(fèi)的的生物生產(chǎn)面積;所有資源及吸納這些人口所產(chǎn)生廢棄物所必需的通過(guò)均衡因子、產(chǎn)量因子將各類生物生產(chǎn)面生物生產(chǎn)性土地面積和水域面積的總和[2],它包積轉(zhuǎn)中國(guó)煤化工并匯總，且建立賬括化石燃料用地、可耕地、林地、草地、建筑用地和1i、能源賬戶系統(tǒng))。TYHCNMHG[收稿日期]2006-02-16[基金項(xiàng)目]河南省教育廳自然科學(xué)研究資助項(xiàng)目(200617000)。[作者簡(jiǎn)介]焦士興(1970-),男,河南淮陽(yáng)人,安陽(yáng)師范學(xué)院副教授,主要從事資源的開發(fā)、利用與管理研究。第2期_焦士興,王安周:河南省2003年生態(tài)足跡的計(jì)算與分析11比較生態(tài)足跡需求(EF)與生態(tài)足跡供給(又跡的計(jì)算模型,對(duì)河南省2003年的生態(tài)足跡進(jìn)行稱生態(tài)承載力,EC)的大小,判斷生態(tài)類型(生態(tài)實(shí)際計(jì)算與分析。生態(tài)足跡的計(jì)算包括生物資源盈余、生態(tài)平衡、生態(tài)赤字)。消費(fèi)、能源消費(fèi)和貿(mào)易調(diào)整三部分。2河南省2003年生態(tài)足跡的計(jì)算表1生物資源消費(fèi)分為:農(nóng)產(chǎn)品、動(dòng)物產(chǎn)品、2.1河南2003年生態(tài)足跡的計(jì)算林產(chǎn)品、水產(chǎn)品和木材等大類,大類可再劃分一些根據(jù)對(duì)《河南省統(tǒng)計(jì)年鑒》(2004年)深人分細(xì)類。在生物資源生產(chǎn)面積折算中,采用聯(lián)合國(guó)析,得出河南省生態(tài)足跡計(jì)算所需的生物資源賬糧農(nóng)組織(FA0)1993年計(jì)算的有關(guān)生物資源的世戶系統(tǒng)(表1)、能源賬戶系統(tǒng)(表2),運(yùn)用生態(tài)足界平均產(chǎn)量資料,將河南省的消費(fèi)轉(zhuǎn)化為提供這些消費(fèi)需要的生物生產(chǎn)面積1。表1河南省生態(tài)足跡計(jì)算中生物資源的賬戶系統(tǒng)分類農(nóng)產(chǎn)品 全球平均生 203總 人均雷求土分類農(nóng)產(chǎn)品全球平均生 203總?cè)司枨笸恋叵到y(tǒng)產(chǎn)量(10*) 態(tài)足速(hm?) 需求(hu?) (hm2)類型系統(tǒng)產(chǎn)量(10*t) 態(tài)足跡(m2) 需求(hm?)_ (hm?) 類型谷物355.251227587 0.12648792 耕地禽肉744571619256 0.01675035 草地豆類72.7218566391810.34 0.00405307 耕地禽蛋326.240085500 0.08435916 草地紅薯12239.23 0.0116106 耕地羊毛1.37933333 0.0944795 草地油料309.911856169773.7 0.01727293 耕地奶類52.6021047808.8 0.01083903 草地棉花37.671000376700 0.00389676 耕地水產(chǎn)品產(chǎn)量38.952913431034 0.13893695 水域麻類3.2650021333 0.0002 耕地林產(chǎn)品產(chǎn)量21.1918000172.22222 .00121728 耕地水果產(chǎn)量430.96 .35001231314.3 0.01273729 林地?zé)熑~21.77548140633.07 0.00145477 耕地生漆等11.4300038000 .00039309 林地蔬菜4310.9239494.44 0.24444 耕地油桐子等4.91160030687.5 0.0031745 林瓜果類88.13493405.56 0.010 耕地茶葉1.0466618374.558 0001900808 林地動(dòng)物產(chǎn)品產(chǎn)量10013700 00014172 林地豬肉386578446389.5 0.0837343 耕地木材(m2)600001.99301507.54 00311894 林地13540909091 0.4231829 草地竹材(根)447200230.41940.9722 0000008 林地?cái)?shù)據(jù)來(lái)源:河南省統(tǒng)計(jì)年鑒[9]竹林的世界單產(chǎn)[10]表22003 年河南省生態(tài)足跡計(jì)算中的能源賬戶系統(tǒng)能源消費(fèi)全球平均能源折算系數(shù)2003年總?cè)司阚E量生產(chǎn)面積量(萬(wàn)噸)足跡(GJ/hm2)(GJ/t)足跡(hm2)煤炭11703.745520 .934445465620.4608106化石能源用地焦碳602.128.4731166890.0322405原油611.82)341.86827543740.0284925汽油(不含溶劑油)17.7243.12482167.450.00085柴油30.3142.705139181 .6燃料油77.987150.2551351 .5.0.0057034液化石油氣4.6332736.060.003386煉廠干氣22.38 ;46.055145170.50.0015017其他煤氣*743249316.3295872.4350.0006075焦?fàn)t煤氣*63646318 .0035544.2850.00005735天然氣* *12050138.97825252.090.0002612熱力(百萬(wàn)千焦)6079370229.34460793.70.0006289建筑用地.電力(萬(wàn)千瓦時(shí))789403711.84 _中國(guó)煤化工_建筑用地注:*表示的單位是10°*m’' *焦?fàn)t煤氣和其他煤氣的密度0.45k能源消費(fèi)項(xiàng)目的生態(tài)足跡計(jì)算，是將能源消:IH.CNMHG界上單位化石燃科生產(chǎn)土地面積的平均熱量為標(biāo)費(fèi)轉(zhuǎn)化為化石能源土地面積(表2)。能源消費(fèi)部準(zhǔn),將區(qū)域的能源消費(fèi)所消耗的能量，引入折算系分根據(jù)資料主要考慮原油、原煤、燃料油、液化石數(shù)的概念,換算成一定的化石燃料用地面積。油氣熱力和電力等主要能源消費(fèi)項(xiàng)目。采用世Wackemagel等所確定的煤、石油、天然氣和水電的“萬(wàn)萬(wàn)數(shù)據(jù)114安陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)2006年.全球平均土地產(chǎn)出率分別為55.71.93、 1000CJ/由于生態(tài)足跡可以跨越區(qū)域界限,故在生物資源hm2.ao和能源消費(fèi)量核算時(shí),應(yīng)該考慮貿(mào)易的調(diào)整部分。2.2河南省 2003年的生態(tài)承載力計(jì)算生物資源消費(fèi)調(diào)整時(shí),只要將生物資源的類河南省現(xiàn)有的耕地、林地、草地、可養(yǎng)殖的水型與生物生產(chǎn)面積配比即可，而能源部分貿(mào)易調(diào)城面積總量與總?cè)丝跀?shù)之比,即為各類生物生產(chǎn)整的具體計(jì)算方法見文獻(xiàn)[13]。由于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確的人均占有面積。依據(jù)生態(tài)承載力的計(jì)算模型,性有待于考究,對(duì)生物資源的貿(mào)易調(diào)整,只采用簡(jiǎn)將人均生物生產(chǎn)面積乘以均衡因子和產(chǎn)量因子,化處理的方法,將貿(mào)易中該類產(chǎn)品按價(jià)值比例換就得到了河南省2003年的人均生態(tài)承載力(表算成相應(yīng)的生物生產(chǎn)面積,然后從該類型的生物3)。采用河南省2003年的糧食平均產(chǎn)量與世界生產(chǎn)面積中按比例進(jìn)行扣除。通過(guò)對(duì)河南省糧食平均產(chǎn)量的比值計(jì)算耕地類型的產(chǎn)量因子2003年進(jìn)出口總額的分析,應(yīng)從耕地中扣除生物(1.46) ,其它類型均采用Wackemnagel等( 199)對(duì)生產(chǎn)面積的0.72% ,林地中扣除0. 3%,草地中扣中國(guó)生態(tài)足跡計(jì)算時(shí)的取值。計(jì)算中應(yīng)扣除除0.49%，化石能源中扣除0.52%進(jìn)行貿(mào)易調(diào)12%的生態(tài)空間面積用于生物多樣性的保護(hù),實(shí)整。際上這個(gè)數(shù)值是不夠的[12]。生物資源和能源消費(fèi)的足跡構(gòu)成了整個(gè)地區(qū)2.3貿(mào)易調(diào)整部分的生態(tài)足跡(表3)。生態(tài)足跡指標(biāo)計(jì)算時(shí),要求計(jì)算凈貿(mào)易量。表3河南省2003年的生態(tài)足跡匯總?cè)司鷳B(tài)足跡的供給人均生態(tài)承載力人均面積均衡生態(tài)足人均面積產(chǎn)量人均承載類型(hm2)因子跡(hm2)力(hm?)耕地0.27402.80.76720.07431.46.0.3039林地0.02921.10.03210.02160.91.1草地0.57470.草地([4]0.0420.150.50.004建筑用地0.00740.02070.041.460.16350. 13890.20.0278水域0.002210.0004化石能源用地0.52480.5773CO2用地12%生物多樣性保護(hù)用地0.05941.7125河南省生態(tài)足跡的結(jié)果分析0.43553河南省生態(tài)足跡的結(jié)果分析到了44.80%和33.71% ,其他需求較少僅占21.3.1河南省2003年人均生態(tài)足跡的供需對(duì)比49%。河南省是以耕地和化石能源用地為主的消表3表明,河南省人均生態(tài)足跡的供需結(jié)構(gòu)費(fèi)結(jié)構(gòu),耕地類型的消費(fèi)占近-半,草地和林地的存在明顯的不對(duì)稱性。表現(xiàn)為:化石燃料用地供消費(fèi)僅占18. 66%,表明河南省的總體生活質(zhì)量給為零,耕地、草地、化石燃料用地的供需矛盾比不高,經(jīng)濟(jì)發(fā)展是以犧牲資源存量為代價(jià)。從人較突出,林地和建筑用地供給充足。其中耕地的均生態(tài)承載力的供給結(jié)構(gòu)來(lái)看,供給最大的是耕人均生態(tài)足跡需求(0.7672hm2)是供給(0.3049地為0.304 hm2 ,占總量的61.35% ;其次為建筑用hm2)的2倍強(qiáng)?？陀^上,河南省以占全國(guó)1.74%地為0.164hm?,占33.39%;其它土地類型的供給的土地養(yǎng)活了占全國(guó)7.75%的人口,人均耕地占量較少。由此可知:河南省的生態(tài)供給結(jié)構(gòu)類型用量相對(duì)不足。單一,各土地類型間比例不協(xié)調(diào),自然生態(tài)系統(tǒng)的草地、水域的人均生態(tài)供給之和為0.穩(wěn)定性差,有待于進(jìn)一步調(diào)整和優(yōu)化。3152hm2 ,而兩者的人均承載力則為0.0044 hm2 ,3.2中國(guó)煤化工數(shù)供需矛盾尖銳?？陀^上,河南省畜產(chǎn)品的供給不i CN M H c),計(jì)算河南省是靠天然牧草地,而主要是依靠人工養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)結(jié)人均土心必洞系雙(D)為1.216, 明顯小于區(qū)域構(gòu)的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)的[15]。生態(tài)供給與需求恰好平衡的系數(shù)(DS= 1.414)。從人均生態(tài)足跡的需求結(jié)構(gòu)而言,需求最大說(shuō)明:區(qū)域生態(tài)的需求大于供給,河南省目前的發(fā)的生態(tài)窯間類型是耕地和化石能源用地,分別占展是通過(guò)消耗資源存量來(lái)彌補(bǔ)生態(tài)承載力的不“方芳數(shù)據(jù)第2期焦士興,王安周:河南省2003年生態(tài)足跡的計(jì)算與分析115足,處于一種生態(tài)不協(xié)調(diào)狀態(tài)。[J].新疆大學(xué)學(xué)報(bào).2004,21(2):181- 185.3.3萬(wàn)元GDP的生態(tài)足跡計(jì)算[2]Wackemagel M ,lewan L, Hanson C B. Evaluating the use計(jì)算表明,河南的萬(wàn)元GDP的生態(tài)足跡為2.of nature capital with the ecological foprnt : aplicatins inSweden and subregions[J] . Ambio, 1999 ,28<7):604 ~ 612.35 hm2 >2.037 hm2(中國(guó), 1999年)[16],表明河南[3] WackernageM, Onistol, BelloP, WackemagelM, 0n2istoL,省的資源利用效率低于全國(guó)平均水平。BelloP ,etal.1997 ,Ecological Footprint of Nations[ 0B/OL] .3.4 河南省的適度人口預(yù)測(cè)htp://www. redefiningprogress .org.在現(xiàn)有生態(tài)承載力條件下,維持現(xiàn)有的人均[4]胡新艷,牛寶俊,等.廣東省的生態(tài)足跡與可持續(xù)發(fā)展消費(fèi)狀況所能承受的最大人口數(shù)即適度人口切。研究[J].上海環(huán)境科學(xué).2003 ,22(12) :926 ~ 930.計(jì)算表明河南省的適度人口是2460.77萬(wàn)人,僅.[5]岳東霞,李自珍.甘肅省生態(tài)足跡和生態(tài)承載力發(fā)展是目前實(shí)際人口的1/5強(qiáng)。表明河南省的人口趨勢(shì)研究[J].西北植物學(xué)報(bào),2004,24(3) :454 ~ 463.----資源的發(fā)展模式是不可持續(xù)的。[6]楊開忠,楊詠,陳潔.生態(tài)足跡分析理論與方法[J].中3.5河南省 的人均生態(tài)赤字分析國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)報(bào),2000, 15(6) :630~ 636.河南省人均生態(tài)赤字是1.277 hm2 ,其中化石.[7]張鳴,葉艷妹.杭州市生態(tài)足跡計(jì)算與分析[J].中國(guó)土地科學(xué),2004, 18(4):25 ~ 30.能源的赤字最多,占總赤字的38. 3%,其次為耕[8]羅貞禮,黃璜.可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)模型:生態(tài)足跡方法及地和草地類型的赤字分別占30.7%、19%，而林其應(yīng)用一以南方丘陵山區(qū)郴州市為例[J].熱帶地.地和水域的赤字僅占總量的2.5%。較高的生態(tài)理,2004 ,24(2):140~ 144.赤字表明人口對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的影響，超出了其[9]河南省統(tǒng)計(jì)年鑒[2].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒出版社,004.生態(tài)承載力的閾值。其原因在于工業(yè)生產(chǎn)所占比[10]我國(guó)林業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)和政策取向(2003重較大;用于化石燃料產(chǎn)生的CO2的吸收用地(0.年)[0E/OL].國(guó)家林業(yè)局. htp://www.w foresty. gov.577 hm2/人),并未達(dá)到要求;城鄉(xiāng)“二元結(jié)構(gòu)”的cn/ DB/yxcontent-lit. asp? id= 510.不斷改變以及相應(yīng)的消費(fèi)結(jié)構(gòu)、生活觀念的不斷[11]陳庚貴,伊新軍.測(cè)度可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)足跡分析法變化,進(jìn)-步加大了生態(tài)赤字。[].草原與草壇,2004,(2):18~ 19.因此,要確保河南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,[12]王書華,王忠靜.基于生態(tài)足跡模型的山區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)必須制定切實(shí)可行的措施。如制定合適的人口政協(xié)調(diào)發(fā)展定量評(píng)估一-以貴州鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣為例[J].山地學(xué)報(bào),2003 ,21(3):324 ~ 330.策,控制區(qū)域人口數(shù)量;合理開發(fā)資源,保持生態(tài)[13]張志強(qiáng),徐中民,程國(guó)棟.甘肅省1998 年生態(tài)足跡計(jì)平衡;建立節(jié)約型的社會(huì)生產(chǎn)和消費(fèi)方式,通過(guò)消算與分析[J] .地理學(xué)報(bào),000,5(5)606 ~ 614.費(fèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)整來(lái)減少生態(tài)足跡的需求;促進(jìn)經(jīng)濟(jì)[14]科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)[ EB/OL] ht:/www. sdb. ac,cn.增長(zhǎng)方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化[15]王書華,張義豐,等.基于生態(tài)足跡模型的城郊經(jīng)濟(jì)配置和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展;加大土地規(guī)劃力協(xié)調(diào)評(píng)估- -以河北省新樂(lè)市為例[J].地理與地理信度,提高土地利用率,實(shí)現(xiàn)土地資源的合理有效利息科學(xué),2003,19(1):78- 82.用。[16]徐中民.中國(guó)1999 年生態(tài)足跡計(jì)算與發(fā)展能力分析[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2003, 14(2) :280~ 285 .[參考文獻(xiàn)][17]王恩涌,等.人文地理學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2001 .90--91.[1]徐長(zhǎng)春、熊黑鋼,等.新疆近10年生態(tài)足跡及其分析The Calculation and the Analysis of Ecological Footprintof Henan Province in 2003JIAO Shi-xing, WANG An-zhou(Department of Geography，Anyang Teachers College , Anyang ,455002 , China)Abstract: Based on the concept of ecological footprint and comput中國(guó)煤化工rsoure consump.tion of Henan province . The calculation results show that the per d:NAN province was1.7125 hm2 , the ecological capacity 0.4355 hm2 and the ecologicMYHC N M H GThe eological foroprint' s diversity is 1 .221， the ecological footprint per unit of GDP is 2.35 hm2，and the corresponding types of e-cological is 1.216. All of that ,it is considered that the ecological footprint is beyond the ecological capacity.Key words:ecological footprint ; ecological capacity ;Henan Province[責(zé)任編校:D]