112安陽師范學(xué)院學(xué)報2006年河南省2003年生態(tài)足跡的計算與分析焦士興,王安周(安陽師范學(xué)院地理系,河南安陽455002)[摘要]在闡述生態(tài)足跡模型、計算方法的基礎(chǔ)上,對河南省的資源消費現(xiàn)狀進行了計算,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]F129.9[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1671-5330(2006)02-0112-04近年來,隨著河南省城市化和經(jīng)濟的快速發(fā)水域[3]等6大類。展,人地矛盾逐漸加劇。研究和評價河南省資源1.2 生態(tài)足跡模型的利用狀況和人口對生態(tài)系統(tǒng)的壓力,能為制定生態(tài)足跡主要是用來計算一定的人口和規(guī)模各種規(guī)劃、計劃提供依據(jù)。生態(tài)足跡法是通過量條件下維持資源消費和廢棄物所必需的生物生產(chǎn)化人類對資源的利用狀況,測量人類對生態(tài)系統(tǒng)空間。它從需求上計算生態(tài)足跡,從生態(tài)供給上所產(chǎn)生的影響和壓力,從而判斷人類活動是否處計算生態(tài)承載力,并通過兩者比較來判斷區(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,計算公式為:1生態(tài)足跡模型與計算步驟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簡稱EF)分析法EC=Nx(ec)=NxajXηXy;(j= .......是加拿大生物經(jīng)濟學(xué)家Wlliam Rees和其博士生式中:i為消費項目的項目類型,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"。它通過測量自然界提費項目的年(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)之間的差消費項目的年生產(chǎn)量,I;為第i種消費項目的年距,以明確對自然系統(tǒng)的利用狀況,從而在不同區(qū)進口量,E;為第i種消費項目年出口量。EC為區(qū)域尺度上比較人類對自然的消費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,進而判斷自然生態(tài)系統(tǒng)是否安全,經(jīng)濟發(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)足跡的計算基于以下事實:人類可以確1.3 生態(tài)足跡計算步驟[4-8]定自身消費的絕大多數(shù)資源及其所產(chǎn)生的廢棄物劃分消費項目類型,計算各主要消費項目的數(shù)量,這些資源和廢棄物能轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的生物生年消費量和人均消費量;產(chǎn)面積。因此,任何已知人口(某個人、一個地區(qū)利用平均產(chǎn)量數(shù)據(jù),將各消費量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)或一個國家)的生態(tài)足跡是生產(chǎn)這些人口消費的的生物生產(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[基金項目]河南省教育廳自然科學(xué)研究資助項目(200617000)。[作者簡介]焦士興(1970-),男,河南淮陽人,安陽師范學(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(又跡的計算模型,對河南省2003年的生態(tài)足跡進行稱生態(tài)承載力,EC)的大小,判斷生態(tài)類型(生態(tài)實際計算與分析。生態(tài)足跡的計算包括生物資源盈余、生態(tài)平衡、生態(tài)赤字)。消費、能源消費和貿(mào)易調(diào)整三部分。2河南省2003年生態(tài)足跡的計算表1生物資源消費分為:農(nóng)產(chǎn)品、動物產(chǎn)品、2.1河南2003年生態(tài)足跡的計算林產(chǎn)品、水產(chǎn)品和木材等大類,大類可再劃分一些根據(jù)對《河南省統(tǒng)計年鑒》(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)合國析,得出河南省生態(tài)足跡計算所需的生物資源賬糧農(nóng)組織(FA0)1993年計算的有關(guān)生物資源的世戶系統(tǒng)(表1)、能源賬戶系統(tǒng)(表2),運用生態(tài)足界平均產(chǎn)量資料,將河南省的消費轉(zhuǎn)化為提供這些消費需要的生物生產(chǎn)面積1。表1河南省生態(tài)足跡計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 林地數(shù)據(jù)來源:河南省統(tǒng)計年鑒[9]竹林的世界單產(chǎn)[10]表22003 年河南省生態(tài)足跡計算中的能源賬戶系統(tǒng)能源消費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(百萬千焦)6079370229.34460793.70.0006289建筑用地.電力(萬千瓦時)789403711.84 _中國煤化工_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能源消費項目的生態(tài)足跡計算，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)費轉(zhuǎn)化為化石能源土地面積(表2)。能源消費部準(zhǔn),將區(qū)域的能源消費所消耗的能量，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項目。采用世Wackemagel等所確定的煤、石油、天然氣和水電的“萬萬數(shù)據(jù)114安陽師范學(xué)院學(xué)報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和能源消費量核算時,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)承載力計算生物資源消費調(diào)整時,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)承載力的計算模型,性有待于考究,對生物資源的貿(mào)易調(diào)整,只采用簡將人均生物生產(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)面積中按比例進行扣除。通過對河南省糧食平均產(chǎn)量的比值計算耕地類型的產(chǎn)量因子2003年進出口總額的分析,應(yīng)從耕地中扣除生物(1.46) ,其它類型均采用Wackemnagel等( 199)對生產(chǎn)面積的0.72% ,林地中扣除0. 3%,草地中扣中國生態(tài)足跡計算時的取值。計算中應(yīng)扣除除0.49%，化石能源中扣除0.52%進行貿(mào)易調(diào)12%的生態(tài)空間面積用于生物多樣性的保護,實整。際上這個數(shù)值是不夠的[12]。生物資源和能源消費的足跡構(gòu)成了整個地區(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)計算時,要求計算凈貿(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)費結(jié)構(gòu),耕地類型的消費占近-半,草地和林地的存在明顯的不對稱性。表現(xiàn)為:化石燃料用地供消費僅占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)濟發(fā)展是以犧牲資源存量為代價。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?？陀^上,河南省以占全國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)整來實現(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,分別占展是通過消耗資源存量來彌補生態(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.2004,21(2):181- 185.3.3萬元GDP的生態(tài)足跡計算[2]Wackemagel M ,lewan L, Hanson C B. Evaluating the use計算表明,河南的萬元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, 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.計算表明河南省的適度人口是2460.77萬人,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)展是目前實際人口的1/5強。表明河南省的人口趨勢研究[J].西北植物學(xué)報,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)赤字分析國農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)報,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)足跡計算與分析[J].中國土地科學(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)展評價模型: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.赤字表明人口對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響，超出了其[9]河南省統(tǒng)計年鑒[2].北京:中國統(tǒng)計年鑒出版社,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]我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢和政策取向(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)的消費結(jié)構(gòu)、生活觀念的不斷[11]陳庚貴,伊新軍.測度可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)足跡分析法變化,進-步加大了生態(tài)赤字。[].草原與草壇,2004,(2):18~ 19.因此,要確保河南省社會經(jīng)濟的可持續(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)濟必須制定切實可行的措施。如制定合適的人口政協(xié)調(diào)發(fā)展定量評估一-以貴州鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣為例[J].山地學(xué)報,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,徐中民,程國棟.甘肅省1998 年生態(tài)足跡計平衡;建立節(jié)約型的社會生產(chǎn)和消費方式,通過消算與分析[J] .地理學(xué)報,000,5(5)606 ~ 614.費結(jié)構(gòu)的調(diào)整來減少生態(tài)足跡的需求;促進經(jīng)濟[14]科學(xué)數(shù)據(jù)庫[ EB/OL] ht:/www. sdb. ac,cn.增長方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變,實現(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)濟配置和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展;加大土地規(guī)劃力協(xié)調(diào)評估- -以河北省新樂市為例[J].地理與地理信度,提高土地利用率,實現(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1999 年生態(tài)足跡計算與發(fā)展能力分析[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,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]