全 文 ：第26卷第6期
2007年12月
生态科学
EcologicalS ience
26(6)：540·545
Dec．2007
广西北部湾地区生态足迹动态分析
吴卓瑾1，徐建华卜，吕光辉2，沈琪1
1．华东师范大学地理信息科学教育部开放实验室，上海200062
2．新疆大学绿洲生态教育部重点实验室，乌鲁木齐830046
【摘要】 生态足迹方法为定量计算地区可持续性发展提供了一种简单易行的方法。论文将在传统生态足迹方法的基础
上结合目前国外最新生态足迹动态分析方法对广西北部湾地区从1998年到2005年的生态足迹进行了计算。结果表明：结
合万元GDP占用生态足迹、生态足迹多样性指数和经济系统发展能力指数等指标的生态足迹动态分析方法，加强了传统
生态足迹方法对地区可持续发展状况的反应。1998～2005年期问，广西北部湾地区，土地生产效率不断提高，经济发展
能力在逐步增强，但是人均生态足迹呈逐年增加趋势，出现生态赤字，处于不可持续发展状态，仅林地资源与建筑用地
资源还有少量人均盈余。
关键词：生态足迹；生态足迹供给；动态分析；北部湾地区 ．
中图分类号：P967 文献标识码：A 文章编号：1008—8873(2007)06—540—06
DynamicresearchofecologicalfootprintinNorthGulfoGuangxiProvince
WUZhuo-jin，XUJian—hua·，LvGuang-hui，SHENQi
1．GeographDe artmentof‘EastChinaNormalUniversity,KeyandOp nLaboratoryofGeographicInformationSc e ceof
MinistryofEducation,Shanghai200062,China
2．SinKiangUniversity,KeyLaboratoryofOasisEcologyfEducation,Wulumuqi830046,Ch na
Abstract：EcologicalFootprintMe hod(EFM)isalleffectivewaytoquantitativelyanalyzethesustainabilityofcer ainRlea8．
CombiningthetraditionalEFMwiththenewestdynamicanalysismethod，thispapercalculatesthecologicalfootprintofthe
NorthGulfinGuangxiProvince．OurstudyindicatesthatthedynamicEFM，composedofecologicalfootprintd versityindexand
developmentcapacityindexofeconomicsystem,providesm reremarkableresultsthanthetraditionalEFMinsustainability
analysis．Duringtheperiodbetween1998and2005，thelandproductivityhasbeenimprovingco tinuously,andtheabilityof
economydevelopmenthasbeenstrengtheninggradually．However,per-capitacologi alfoot rintncreasesyearbyyearandthe
ecologicalfootprintdeficitappears．Inconclusion，thedevelopmentoftheNorthGulfoGuangxiprovinceisnotsustainable，with
onlywoodlandandarchitecturallandremainsalittlesurplus．
Keywords：ecologicalf otprint；ecologicalapacity；dynamicanalysis；NorthGulfoGuangxiProvince
收稿日期：2007．11-03收稿，2007．12．20接受
基金项目：绿洲生态教育部重点实验室开放课题(xjdx0201．2006001)及上海重点学科建设项目(人文地理学B410)资助。
作者简介：吴卓瑾(1984一)，女，华东师范大学地理系地理信息专业在读硕士研究生，主要研究方向生态经济与GIS。E．mail：
wuzhuojin2006@126．com。
’通讯作者，E-mail：jhxu@geo．ecnu．edu．cn
万方数据
6期 吴卓景，等：广西北部湾地区生态足迹动态分析 541
1前言(Foreword)
生态足迹模型(EcologicalFootptint)最早是由加
拿大教授WilliamRees等人提出【ll，并于1996年由
Wackemagel进一步发展完善【2】。该模型自提出以来
受到了广泛的关注，我国对生态足迹的研究始于20
世纪90年代末，徐中民【3’5】等人首先对中国西部地
区1998年生态足迹进行了实证分析【3一】。虽然生态
足迹方法能够较直观的测度国家或地区的可持续性
发展状态，但由于其是一种基于静态指标的分析方
法，生态足迹指标无法反映未来的可持续性趋判31。
因此该模型自提出以来包括Wackernagel和William
Rees教授在内的各国学者都在不断地进行完善和发
展。此前我国也有学者对生态足迹进行动态分析，主
要是通过计算生态足迹的时间序列值来追踪各个时
间点的可持续程度，但在计算生态足迹时却忽略了世
界、国家和地区土地生产能力的变化14J。最近
Wackemagel等人采用一种改进的动态方法对奥地
利、菲律宾和韩国三个国家从1961年到1999年的生
态足迹进行了动态分析【6】，这种方法与此前传统方法
的不同之处主要体现在计算过程中使用了动态的均
衡因子和产量因子。2006年，张丽峰应用该方法对
河北省生态足迹进行了动态研究【4】。
广西北部湾地区并不是单独的行政区，而是由南
宁市、钦州市、防城港市、北海市、崇左市、玉林市
共同组成。北部湾(广西)经济区是中国——东盟M
型区域经济合作的重要组成部分，是中国——东盟自
由贸易区、大湄公河次区域合作、泛朱三角区域合作
的交汇点。它作为我国西南大通道，中越边境地区、
北部湾沿海地区，具有重要的战略地位和经济区位。
2006年，广西壮族自治区启动了北部湾(广西)经
济区建设，要将其建设成为我国新的一个经济增长
极。届时，“两洲两湾”(长江三角洲、朱江三角洲、
环渤海湾、环北部湾)将构成我国沿海经济的基本骨
架。北部湾(广西)经济区作为新兴的经济区，生态
系统与经济建设的矛盾初现。在发展之初研究好该区
域的生态足迹供给问题，可以有效避免因发展的盲目
性而造成的资源环境问题。
本研究将首先采用传统的计算方法计算广西北
部湾地区的生态足迹，然后在此基础上采用
Wackemagel等人的新方法，以不同年份使用与其对
应的不同的均衡因子和产量因子，重新计算北部湾地
区从1998年到2005年的生态足迹，从而使结果更符
合实际、更具有纵向可比性。借鉴生态足迹的动态研
究，对北部湾地区的可持续发展状况进行进一步的动
态分析，不仅可以直接为北部湾可持续发展战略的制
定与实施提供政策依据，还可以将Wackemagel等人
对生态足迹模型的最新研究成果应用于国内不同区
域可持续发展的测度上进行理论探索和实证分析。
2研究方法(Researchmethodsl
2．1传统生态足迹计算方法
它通过测定现今人类为了维持自身生存而利用
自然的量来评估人类对生态系统的影响。该模型通过
估算特定区域内的消费及吸收废弃物排放所需要的
生态生产性面积，并与该区域能够提供的生态生产性
面积进行比较来衡量区域经济的可持续状况【4|。当该
区域能够提供的生态生产性面积(生态足迹供给)小
于该区域需要的生态生产性面积(生态足迹需求)时，
出现生态赤字；反之则产生生态盈余。生态足迹计算
模型由两个部分组成：一是生态足迹需求(Ecological
footprint)生态足迹供给(EcologicalCapacity)。
将人类所需各种消费资源折算成各种土地面积，
按其用途和来源分为耕地、牧草地、林地、建筑用地、
化石能源土地和海洋(水域)6种生物生产面积类型。
生物资源生态足迹需求模型：
—L．已
EF=N。ef=N‘∑(绷，乃)=N。∑(e／￡。乃)‘一、 ⋯7‘一、 ‘ ‘ ⋯
i=1 i=1
式中：口为区域总的生态足迹(hm2夕；N为区域
总人口数； ∥为人均生态足迹，(hm20人。1)；彻f
为人均第1种交易商品折算的生物生产面积(hm2)，
生物生产性土地包括：化石燃料土地、可耕地、草地、
林地、建筑用地和水域六种类型。竹为均衡因子，无
量纲。均衡处理后的六类生态系统的面积即为具有全
球平均生物生产力的、可以相加的世界平均生物生产
面积。G为第f种消费项目的人均消费量；Pi为生
态性生产面积上生产第f种消费项目的年(世界)平均
产量(kg·km2)。
。
能源资源生态足迹需求模型；
， 能源消耗量X折算系数
呵能源
全球平均标准煤足迹×地区总人口
将以上处理后的结果汇总求和，可得到具有世界
平均产量的世界平均生态空间面积——生态足迹供
给。考虑到各类土地之间生产力的差异，分别赋予其
相应的权重，即均衡因子。现采用的均衡因子分别为：
万方数据
耕地、建筑用地为2．8，森林、化石能源土地为1．1，
草地为O．5，海洋为0．2t51。并根据世界环境与发展委
员会(WCED)的报告建议，至少应保留12％的生态
地域空间用于生物多样性保护【10’15 。
2．2动态生态足迹计算方法
(1)动态生态足迹的计算方法：动态生态足迹
需求公式为：
EF|j=(DEo．+IM口一EXii)／YgLobq
(f=1,2人人刀)
EFij为第f种资源j年的生态足迹；DEij为第f种
资源／年的生产量；IMij为第f种资源J年的进口
量；EXO"为第洱中资源／年的出口量；Yglobo"为第f种资
源，年的世界平均生产能力。
动态生态足迹供给公式为：
EClocj2∑O．88(Yloej·I／rlob+·∥木E9·I幸alocj·t
(，=1,2人人，z；k=1,2人人p)
式中，ECloej为国家或地区，年的生态足迹供给；
Yloq％为国家或地区k类土地，年的平均生产能力；
Ylobj．k为全球k类土地／年的平均生产能力；(Hoq％
／m6f·0为国家或地区k类土地j年的产量因子。alocj．k
为国家或地区k类土地．，年的面积：0．88为保留12％
生态地域【lo．”1的常数项。
2．3万元6DP足迹、生态足迹多样性与经济发展能力
计算
(2)万元GDP的生态足迹(Ecologicalfootprint
perunitofGDP)将总人口(人均)生态足迹除以其总人
口(人均)国内生产总值(GDP)，所得结果即为万元
GDP的生态足迹占用值。万元GDP的生态足迹占用
越小，表明其土地的生产效率越高【4t5】。
(3)生态足迹的多样性与经济发展能力
(DevelopmentCapacity)：将生态足迹计算中采用的不
同土地类型面积作为测算生态经济系统多样性的指
标，采用Shannon．Weaver公式可计算生态足迹的多
样性指数(H)M一】，并采用Ulanowicz发展能力公式
计算生态经济系统的发展能力(C)【4—1：
H=-ZP，InPf(f=1,2人人) (1)
c=朋幸[-Zp，lnp，】：印宰H(f-1,2A人)(2)
f
式中，H为生态足迹的多样性指数；P，为第i种
土地足迹在总生态足迹中的比例；C为发展能力，EF
为生态足迹。生态足迹的多样性指数可以测量一个地
区不同土地类型的利用数量和生态足迹的分配状况。
生态足迹的分配越接近平等，多样性就越高。
3广西北部湾地区生态足迹计算(Ecologicalfootprint
innorthareaofGuangxi)
根据生态足迹计算模型，利用广西省统计年鉴
1998．2005年北部湾地区相关数据，分别计算南宁市、
钦州市、防城港市、北海市、崇左市、玉林市8年的
生态足迹。
①生物资源消耗
根据统计年鉴数据及国际惯例生物资源消费选
择粮食、蔬菜、水果、食用油、猪肉、牛羊肉、家禽、
蛋类、酒、水产品等共计10小类。使用联合国粮农
组织(FAO)统计数据库，将各项生物资源消费转化
为提供这些消费所需要的生物生产面积。具体计算公
式为： ef生物_年人均消费量／全球平均产量。
②能源消耗
考虑到煤炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、
液化石油气、电力共计8种要素，采用世界上单位化
石能源土地面积的平均发热量为标准，采用将广西省
能源消费所消耗的热量折算成一定的化石能源土地
面积，以全省人均生态足迹作为每个市的人均生态数
据。具体计算公式为：
叽源2 能源消耗量×折算系数
全球平均标准煤足迹 x广西地区总人口
③生态足迹供给计算
根据广西统计年鉴，获得各地区实际能提供的耕
地、林地、建筑、草地、水域共计5种土地类型的面
积，计算这5种土地类型的人均面积。根据生态足迹
动态分析方法【4】对各类土地类型的人均面积分别乘
以其对应的均衡因子和产量因子。最后处理得到各城
每年人均生态足迹供给。
计算1998年到2005年6个市每年的平均生态足
迹，得到该期间广西北部湾地区的生态足迹变化情况
表，见表1。
按照公式(1)和公式(2)计算北部湾地区历年的生
态足迹多样性指数(H)和经济发展能力指数(C)，并计
算历年的万元GDP占用生态足迹和人均GDP，计算
结果见表2。
万方数据
6期 吴卓景，等：广西北部湾地区生态足迹动态分析 543
表l北部湾地区生态足迹变化趋势
TableDeficRofecologicalfootprintintheNorthGulfof
Guangxifrom1998to2005
生态足迹需求量生态足迹供给量 生态
年份 EcologicalEcological盈余／赤字
Year Footprint Capacity Deficit
(hm2·人。1)(hm2·人‘1)(hm2·人’1)
1998 0．9071 0．7261 ．0．18IO
表2北部湾历年人均GDP、万元GDP足迹、生态多样性与
生态经济系统发展能力
Table2PercapitaGDP，ecologicalfootplintperunitofGDP，
ecologicaldiversityanddevelopmentcapacity
采蜘ca,ira嘶Ecol—ogical腕懿Ecol群ogica性lPerapitaEClogialfootprintEclog1菘鋈项目 竺及??匕?
ItemGDPpcr础ofGDP咖rint翟11119掣
(元．人m (hm2．人‘1) dive璐时 竺印r：nt
19984076 1．78 0．9433 0．8600
0．8791
0．8900
0．9034
0．9600
0．9673
1．0100
1．0963
4结果与讨论ResultandDiscuss
通过计算，崇左，南宁、北海、防城港、钦州、
玉林这六个城市均呈现生态赤字状态，即北部湾地区
存在生态赤字，反映了北部湾地区人口对自然资源的
利用状况为供不应求。
以2005年南宁市人口659．54万人、北海市人口
149．24万人、防城港人口79．82万人、钦州人口
341．10万人、玉林市人口592．43万人、崇左人口
230．65万人计算，六个市的总生态足迹分别为
7．9x106km2、1．8x106km2、9．6x106km2、3．7x106km2、
6．4x100km2、2．6x100km2，平均在1．1倍以上。即
表明，整个北部湾地区各市生物生产土地面积的需求
量都超过区域生态系统的承载能力，生态经济系统承
载状况均处于超载状态，发展模式处于相对不可持续
状态。
计算该六个城市的总足迹供给与总需求足迹之
间的差值，可得到表3。
表3北部湾2005年生态足迹
Table3EcologicalfootptintofNorthGulfoGuangxiin2005
总需求足迹总足迹供给
Total Total 生态赤字
城市City EcologicalEcologicalDeficit
FootprintCapacityhm2·人d)
hm2·人‘1)(hm2．人。1)
南宁市
NanningCity
北海市
BeihaiCity
防城港市
FangchenggangCity
钦州市
QingzhouCity
玉林市
YulinCity
崇左市
ChongzuoCity
1．2003 0．4640 ．0．7363
1．2256 0．3786 ．0．8470
1．1969 0．6023 ．0．5946
1．0816 0．3616 ．0．7200
1．0845 0．3780 ．0．7065
1．1234 1．0841 ．0．0393
计算结果表明，北部湾大部分地区，除崇左市稍
好外，其余地区的社会经济活动对生态环境的需求已
经超过了生态足迹所能供给的量。人均生态赤字最低
为0．0393hm2·人一1，最高则达到0．7512hm2·人’1，平均
也达到了0．6073hm2·人一1，北部湾地区处于不可持续发
展状况。比较北部湾地区生态足迹的供需结构如下。
①耕地的生态赤字最大，南宁市、北海市、防城
港市、钦州市、玉林市、崇左市的耕地赤字分别是：
0．6587hm2·人一、0．7655hm·人～、0．6820hrn2·人一、
0．6939hm2·人一、0．6871hm2·人一、O．1262hmz·人～。
崇左市的耕地赤字最小，但其它各市的赤字平均都在
0．65hm2·人1以上，这主要是由于这些市的耕地质量
均不高，一等耕地面积少，受限制的二等耕地，三等
耕地面积多。耕地中旱地所占比重大，灌溉水田面积
不占优势。且在城市快速的城市化和工业化进程中，
耕地资源占用量增大，耕地已经成为目前最稀缺的资
源，人地矛盾尖锐。
②草地生态也存在赤字，南宁、北海、防城港、
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万方数据
!竺 圭查型堂里1212曼!!堡!璺!堡竺! 堑鲞
钦州、玉林、崇左的草地赤字分别为：0．0176hm2·
人～、0．0194hm2·人～、0．0092h一·人～、0．0170hm2·
人一、0．0094hm2·人～、0．0108hm2·人～，相对耕地，
草地生态赤字较不明显．说明这六个地区存在草地分
布零碎，且草场载畜能力差的现状，但矛盾还不突出。
③化石燃料用地生态赤字存在，平均水平为
0．1162hm2·人～，这是因为各城市均未留出化石燃料
用地，意味着各城市消费掉的燃料未被代替，其废弃
物也未被吸收，即各城市在直接消耗自然资本而不是
其利润，因此高的能源消耗意味着高的生态赤字。
④水域生态赤字，广西水资源相对比较丰富，但
是利用效率不高，使得六个城市均存在不同程度的
水域生态赤字，并且赤字有明显增长。2005年南宁
市、北海市、钦州市、防城港市、崇左市的水域生态
赤字分别为：0．0425hm2·人～、0．046lhm2·人～、0．034
7hm2·人一、0．0419hm2·人～、0．032hmz·人～、0．033
4h矗·人一，而2004年这六个城市的水域生态赤字则
分别只有：0．0397hm2．人～、0．0426hm2．人～、
0．0294hm2·人一、0．0392hn^人～、0．0287hm2·人～、
0．030hm2·人～。
⑤六个城市都存在一定生态盈余的生物性土
地有林地和建筑用地。南宁市存在生态盈余有
0．0909hm2·人‘1的林地盈余和0．0625hm2·人1的建
筑用地盈余；北海市存在有0．0504hm2·人1的林地盈
余和0．1013hm2·人。1的建筑用地盈余；钦州市存在有
0．1 67hm2．人1的林地盈余和0．054hm2·人。的建筑
用地盈余；防城港市存在林地盈余和建筑用地盈余，
分别是0．2871hm2·人。1和0．0747hm2·人～；玉林市存
在林地盈余和建筑用地盈余，分别是0．1320ban2·人-1
和0．0575hm2·人～：崇左市也存在林地盈余和建筑用
地盈余，分别是O．3134hm2·人1和0．0847hm2·人一。
目前北部湾地区生态赤字部分主要靠进口和枯
竭本地的自然资源来解决，北部湾地区、都属广西，
广西地处西南，经济社会发展相对落后，进出口贸易
量较小，所以北部湾只能在很大程度上依靠过渡消耗
自身的自然资本存量来弥补这个差值，也是依靠过渡
消耗自然资本存量才能维持现在各市的生态平衡和
实现弱可持续发展。
万元GDP足迹的计算结果表明，虽然北部湾地
区历年的生态足迹不断增加，但万元GDP足迹呈下
降趋势，说明北部湾的土地生产效率和产出水平在逐
年提高。见图l。
年份years
图1北部湾地区历年生态足迹(EF)和万元GDP足迹
(EGDP)
Fig．1EcologicalfootprintandEcologicalfootprintperunitof
GDPofNorthGulfoGuangxiindifferenty ars
北部湾地区历年的经济发展能力指数有增大，较
明显。而生态足迹多样性虽略有增加，但变化不大，
在图上几乎看不出来，说明经济发展能力不断提高，
而土地开发利用的结构不尽合理。然而进一步的分析
可以看到，经济发展能力的提高是建立在生态足迹大
幅增加基础上的，这种发展模式同样是不可持续的。
见图2。
×
岩
三
籁
辖
图2北部湾地区生态足迹需求量(EF)、历年生态足迹多样
性(ED)和生态系统经济发展能力(DC)
Fig．2Thediversityofecologicalfootprint、ecologicalf otprint
andevelopmentcapacityofNorthGulfofGuangxifrom
1998to2005
4结论(Conclusion)
通过本文的研究，我们得出如下基本结论：
(1)生态足迹模型是一个测度可持续发展的工
具，能非常直观地表现可持续发展状况，特别是
2
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万方数据
6期 吴卓景，等：广西北部湾地区生态足迹动态分析 545
Wackemagel等人对其进行改进后，动态性增强，更
能体现时空特点。
(2)动态生态足迹模型使其传递的政策信息增
多，通过辅以传统的社会经济指标(如人均GDP、万
元产值能耗、生态多样性与经济发展能力等指标)，
分析结果更为合理。
(3)北部湾地区经济发展能力不断提高但土地
开发利用结构不尽合理，社会经济发展处于不可持续
状态，其发展是以对资源的过度开发为代价的，特别
是对可再生资源(主要是耕地)和不可再生资源(能源)
的过度开发程度已经相当严重。2005年，耕地赤字达
0．65hm2·人1以上，化石燃料用地赤字达0．1162hm2·人。1，
并都有年年递增趋势。目前虽然北部湾地区GDP增
长较快，但生态赤字部分主要靠进口和枯竭本地的自
然资源来解决。
(4)北部湾地区要实现可持续发展，必须解决
最稀缺的耕地资源问题，继续严格控制人口增长，合
理规划城市化发展，改善耕地质量。针对草地、水域
以及林地的低效能问题，要加快调整农业生产结构，
加大对森林、草场和水域(特别是海洋)的开发利用。
必须要控制化石燃料用地，强化新技术、新产品的推
广与利用，大力发展电力、太阳能、沼气等清洁能源，
调整能源结构，实施循环经济和节约战略。
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万方数据
广西北部湾地区生态足迹动态分析
作者： 吴卓瑾， 徐建华， 吕光辉， 沈琪， WU Zhuo-jin， XU Jian-hua， Lv Guang-hui，
SHEN Qi
作者单位： 吴卓瑾,徐建华,沈琪,WU Zhuo-jin,XU Jian-hua,SHEN Qi(华东师范大学地理信息科学教育
部开放实验室,上海,200062)， 吕光辉,Lv Guang-hui(新疆大学绿洲生态教育部重点实验室
,乌鲁木齐,830046)
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGICAL SCIENCE
年，卷(期)： 2007,26(6)
被引用次数： 1次

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引证文献(1条)
1.刘勇 天津市生态足迹的计算与动态分析[期刊论文]-河北农业科学 2009(11)


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