全 文 ：第 13卷第 3期
2 0 0 5年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．13 NO．3
July， 2005
湖南省 2000年生态空问占用研究*
熊 鹰 王克林 易爱军
(中国科学院亚热带农业生态研究所 长沙 410125)
摘 要 应用生态空间占用分析方法计算评估湖南省 2000年 自然资产利用的生态空间占用状况结果表 明，湖南
人均生态空间占用量为1．0323hm2，实际人均生物承载力为 0．4999hmz，人均拥有生态空间赤字 0．5324hm2。这表
明该省 目前人均生态空间占用量 已超过实际可利用的生物承载力范围，生态经济系统 的运行是 以消耗 自然资本为
代价 的。
关键词 生态空间 占用量 自然资产利用 生态承载力面积
Study On ecological appropriation of Hunan Province in 2000．XIONG Ying，WANG Ke-Lin，YI Ai—Jun(Institute of Sub—
tropical Agriculture，Chinese Academy of Sciences，Changsha 410125，China)，CJEA，2005，13(3)：18～20
Abstract W ith ecological appropriation method，the current situation of ecological appropriation of natural capital utiliza—
tion in Hunan Province is assessed in this paper．The results show that the ecological appropriation demand per capita in
Hunan Province is 1．0323hm2
，
and there stil exists 0．4999hm2 biological prod uctive space per capita to use
． Obviously，
the per capita deficit of ecological footprint is 0．5324~Imz in 2000，and the development at present is disadvantageous for
achieving sustainable development．
Key words Ecological appropriation amount，Natural capital utilization，Ecological productive area
(Received June 1，2004，revised July 18，2004)
生态空间占用(Ecological approprition)或生态足迹(Ecological footprint)最早是由加拿大生态经济学家
Wili踟 Rees E．等_7 J于 1992年提出，并于 1996年由其博士研究生 Wackernagel完善的一种衡量人类对 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。通过跟踪人类利用的大多数消费品和产
生的大部分废弃物 ，估算生产和维持这些消费品的资源以及同化废弃物所需要 的生物性生产、土地或海洋
面积。它根据不同尺度(个人 、城市、区域、国家与全球)的消费确定其生态空间 占用量 ，并与其实际可利用
的生物承载力进行 比较，由此判断人类对 自然系统的压力是否处于生态系统承载力的范围内以及反映不 同
尺度范围内人类对 自然资产利用的程度 ，测度区域或国家的可持续发展状况_1 J。
l 生态空间占用评价的概念与计算方法
生态空间占用计算的关键在于确定维持特定年份生活水平的生物生产面积 ，包括生产空间类型、当量
因子和产量因子几个概念的界定。生产空间类型，生态空间占用方法将人类利用的空间类型分为森林 、草
地、耕地、化石能源用地、建筑用地和水域 6类。矿物能源用地是将能源的消费转化为化石燃料生产土地面
积_8，9 J，主要有煤、焦炭、燃料油、原油、汽油 、柴油和电力；当量因子，是指某一类特定空间与世界平均空间的
相对产量之比。生态空间占用应用“具有世界平均生产力的生物生产面积”作为生态空间占用和生物承载
力的通用量度单位，因子的选取来 自世界各国生态占用空间的报告_3 ；产量因子，是指一种生产空间类型的
特定区域产量和全球平均产量之比，在估算时需要特定区域产量 的土地面积调整为具有世界平均生物生产
量的土地面积 ，它表示了特定区域各类空间类型单位面积产量超过或低于世界平均水平的状况_2J。
生态空间占用计算模型。生态空间占用计算要对一个地区或国家消费的原材料和制成 品所需的生态
空间逐项进行计算 ，它由生物资源消费(主要是农产品与木材)的生态空间占用、能源消费的生态空间占用
与贸易调整部分 占用分量等组成_4 J。计算生物资源消费的生态空间占用分量，采用联合国粮农组织 1993
年计算的有关生物资源的世界平均产量资料 (采用该公共标准主要是为使计算结果可 以进行国与国、地 区
*中国科学院知识创新工程重要方向性项目(KZCX2一SW一415)和国家科技攻关重大项 目(2001BA606_8)资助
收稿 日期：2004-06-01 改回日期：2004-07—18
第 3期 熊 鹰等：湖南省 2000年生态空间占用研究 19
和地区之间的比较)，然后将消费转化为提供这类消费需要的生物生产面积。生物资源消费的计算式为：
EF = ㈩
其中，EF 为i种资源的消费生态占用空间，P 为 i种生物资源的总生产量 ， E 为i种资源消费的进 口和
出口量。能源消费的生态空间部分根据资料处理了煤 、焦炭、燃料油、原油 、汽油、柴油和电力几种能源。计
算生态足迹时将能源的消费转化为化石燃料生产土地面积_8 J，以世界上单位化石燃料生产土地面积的平均
发热量为标准 ，将当地能源消费所消耗的热量折算成一定的化石燃料土地面积[引。由于贸易的影响，一个
国家或地区的生态足迹可以跨越地区界限，在生物资源和能源的消费额 中应考虑贸易调整_3 J，调整部分主
要是考虑贸易对生物资源和能源消费的影响而对 当前的消费额进行调整，计算净消费额。生物资源消费的
调整相对较简单 ，只要将生物资源的类型与生物生产面积的类型配比即可 ，能源部分贸易调整计算式为 ：
(等) (2)
式中，N 为i种商品的能源携带量，H 、G 分别为该类商品净贸易的实物量和价值量 ，M 为该类商品的能
源密度 ，w 为湖南省 i种商品贸易的净价值量。
2 结果与分析
通过分类计算湖南省资源消费的生态 占用空间分
量及能源消费所 占用的生态空 间分量，并将相同空间类
型的生物生产面积 即生态空间占用分量相加，其总和即
湖南省 2000年人均消费需 占用的生态空间(见表 1)。
为便于比较，文中应用 由联合国粮农组织提供 的世界平
均产量数据(FAO，1995)，将湖南省主要消费量和同化
吸收量转换为具有世界平均生物生产量的生物生产 面
积。表 1表明按照 目前的消费水平，湖南省人均消费每
年需要占用生态空间为 1．0323hm 。湖南省人均生物承
载力(见表 2)即湖南省具有的实际生物承载力 ，它是湖
南省现有的耕地、草地、森林 、水域和建筑用地面积与产
量乘积。为进行比较 ，将其转换为具有世界平均空间产
表 1 湖南省人均消费需求的生态空间占用量
Tab．1 F~dogicalfootprint demand(per capi~)0fHunan P~vince
人均消费生态
空间占用类型
Types of ecologi—
eal footprint
人均需求总 当量因子
面积 ／hm Equivalent
Demand area of factor
average person
调整到世界平均空问
产量永平的生态空
问占用量／hIn2·人一
Fax~gicalfootprint 0f
percapita average person byte~ify
量水平的世界平均空间面积，即用各 自的当量因子和产量因子将其调整为具有世界平均空间产量水平的生
表2 湖南省人均生物承载力(2000) 产空间占用量。从计算结果看，湖南省人均
Tab．2 Existing bkrcapadty(per capita)ofHunan Provincein 200 拥有的生物承载力相 当于具有世界平均产
量生态空 间的 0．5681hm 。由于现有 的生
态空间不仅为人类所独占，还需要为其他生
物提供生境。为此 ，根据世界环境和发展委
员会 的报告 ，至少应保 留 12％的生态空间
用于生物多样性 的保护_5 J。实际上同化人
类的废弃物造成了生物生产空间的生产力
损失，还应减出一定量的生态空间。鉴于资
料缺乏 ，本文略去未计。经粗略计算 ，湖南
省可利用的生物承载力相当于世界平均产
量生态空间，该数据小于人均需求的生态空
间1．0323hm2，即人 均拥 有生 态空 间赤字
0．5324hm2。
3 小结与讨论
本研究计算结果表明，在现有生活质量下湖南省人均消费需求调整到世界平均产量水平的生态空间占
用量为 1．0323hm2，大于湖南省人均拥有可利用的生态空间 0．4999hm ，生态空间占用赤字 0．5324hm ，这
20 中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
说明湖南省 目前生物承载力已难以维持现有人 口的生活水平 ，同时生态赤字表明人类对 自然的影响已超出
其生态承载能力的范围，可认为该区域的发展处于一种不可持续的状态。受资料所 限，本研究计算生态空
间占用时未能包括人类利用水资源的生态空间，而湖南省降雨较多 ，该部分的生态空间占有较有利 ，但近年
来该区工农业需水量增大且水污染严重等 ，也对该省水资源的承载力带来不容忽视的影响。湖南省生态足
迹赤字产生的主要原因是过度利用 自然资源 ，人类活动背离了自然环境的承载力 ，自然条件和集约农作虽
使耕地生物生产力提高，但由于人 口压力大，自然地理面积绝对数量少，使实际人均可利用的生态空间 占用
量减少⋯。另一方面伴随其经济的迅速发展 ，人民生活水平得到较大提高，使生态空间 占用量增加，生物承
载力加重。生态空间占用方法虽存在诸多不足D0]，但从总体看生态空间占用既反映了国家或区域的资源消
耗总量，又反映了其资源供给能力，为评估国家或地区的 自然资产利用状况提供了便捷工具 ，也是衡量可持
续发展的有力指征_5 J。特别需要指出的是 ，由于计算忽略同化、降解废弃物(主要是固体和液体废弃物)所
需的生态空间以及一些小宗原材料消费无法统计，故未对其进行计算。仅从生态空间 占用和实际生物承载
力状况看 ，该 区域人均生态空间占用已超过 自然界的供给能力。为减少生态空间占用的需求 ，确保区域可
持续发展，可采取一系列措施解决此矛盾_4．6 J，如努力提高 自然资源单位面积的生物产量 ；提高生态环境质
量 ，高效利用现有资源存量 ；改变人们的生产和生活消费方式 ，建立资源节约型的社会生产和消费体系。
参 考 文 献
1 谢高地，鲁春霞 ，成升魁等．中国的生态空间占用研究．资源科学 ，2001，23(6)：20～24
2 李利锋，成升魁 ．生态占用——衡量可持续发展的新指标．资源科学，2000，15(40)：375～382
3 徐中民，张志强 ，程国栋．甘肃省 1998年生态足迹计算与分析 ．地理学报 ，2000，55(5)：607～615
4 徐中民，张志强 ，程国栋．可持续发展定量研究的几种新方法评价 ．中国人口、资源与环境 ，2000，10(2)：6O～64
5 鲁春霞 ，谢高地 ，成升魁等．青藏高原 自然资产利用的生态空间占用评价 ．资源科学 ，2001，23(6)：29～35
6 王万茂 ，李俊梅．生态足迹分析法及其在持续性规划中应用研究．中国生态农业学报 ，2003，11(2)：153～155
7 W illiam Rees E．Ecological footprint and appropriated carrying capacity：what urban economics leaves out．Environment and Unbanization，
1992，4(2)：32～37
8 W ackernagel M ．，Onisto L．，Belo P．，et a1．National natural capital accounting with the ecolog ical footprint concept．Ecological Economics，
1999，29：375～ 390
9 W ackernagelM ．，Onisto L．，Bello P．，eta1．EcologicalfootprintsofNationalCommissioned bytheearthCouncilfortheRio+5 Forum ．Tornto：
International council for local Environmental Initiatives，Toronto，1997．10～ 21
10 Van Vunren D．P．，Semeets E．M ．W ．Ecological footprints of Benin，Bhutan，Costa rica and the Netherlands．Ecolog ical Economics，2000，34：
115～ 130