全 文 ：　 　  陕西省自然科学基金项目（２００１SM２７）资助
收稿日期 ：２００５０３２９ 　 改回日期 ：２００５０５１７
陕西省 2002 年生态足迹分析 
赵先贵 　马彩虹 　兰叶霞 　王书转
（陕西师范大学旅游与环境学院 　西安 　 ７１００６２）
摘 　要 　利用生态足迹分析法对陕西省 ２００２年的生态足迹和生态承载力进行研究结果表明 ，陕西省 ２００２年人均
生态足迹为 １０９３hm２ ，人均生态承载力为 ０９２７hm２ ，人均生态赤字 ０１６６hm２ ，陕西省的发展处于不可持续状态 。
研究结果对该省经济发展 、社会进步及生态环境保护具有宏观指导意义 。
关键词 　生态足迹 　生态赤字 　可持续发展
Analysis on ecological footprint of Shaanxi Province in 2002 ．ZHAO XianGui ，MA CaiHong ，LAN YeXia ，WANG Shu
Zhuan （College of Tourism and Environmental Sciences ， Shaanxi Normal Universtity ，Xian ７１００６２ ，China） ，CJEA ，
２００６ ，１４（４） ：２１７ ～ ２２０
Abstract 　 Ecological footprint analysis is a new method for measuring ecological sustainable development ．The method is
used to calculate the ecological footprint of Shaanxi Province in ２００２ ．The results show that ecological deficit is ０１６６hm２
per capita indicating that Shaanxi Province is in an unsustainable development status ．The result has an instructional func
tion to the environmental protection ，economic development and social progress ．
Key words 　 Ecological footprint ，Ecological deficit ，Sustainable development
（Received March ２９ ，２００５ ；revised May １７ ，２００５）
生态足迹分析法是由加拿大生态经济学家 ERWilliam 和 MWackernagel于 １９９６ 年提出的 １ 种度量
可持续发展程度的定量方法［１１］ 。 １９９９年其理论被引入我国 ，并很快作为一种新的理论方法被用于定量分
析一些省市和地区的可持续发展问题［１ ～ １０］ 。生态足迹分析理论的核心观点是把人类对资源和环境的利用
换算成对土地和水域面积的占用 ，反映资源消耗和废物吸收所需要的生物生产土地面积 。 生态承载力通常
被定义为一个地区所能提供给人类生物生产土地的面积总和 ，而生物生产土地则指具有生物生产能力的土
地或水体 。笔者对陕西省 ２００２年的生态足迹和生态承载力进行了研究 ，试图用生态足迹理论方法评价陕西
省可持续发展程度 。
1 　研究方法
生态足迹方法是通过测定现今人类为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 。
因此 ，可以将任何已知人口（某个人 ，１个城市或 １ 个国家）的生态足迹表述为生产这些人口所消费的所有资
源和吸纳这些人口所产生的所有废物所需要的生物生产面积［４］ 。 依据 Wackernagel的国家足迹报告［１１］ ，笔
者把陕西省的生物生产面积类型划分为耕地 、草地 、林地 、建筑用地 、化石燃料用地和水域 ６类 。生态足迹可
简单用下列公式表示［２ ，５ ，１１］ ：
EF ＝ Nef ＝ N ∑ni ＝ １ （ ai） ＝ N ∑
n
i ＝ １ （ ci／ pi） 　 （ i ＝ １ ，２ ，３ ，… ，n） （１）
式中 ，EF为总的生态足迹 ，ef 为人均生态足迹 ，N 为人口数 ，ai 为 i 种物质人均占用的生物生产面积 ，ci 为
i种物质的人均消费量 ，pi 为 i种物质的平均生产能力 。计算生态承载力公式为 ：
生态承载力 ＝各类生产土地面积 ×均衡因子 ×产出因子 （２）
由于单位面积耕地 、化石燃料土地 、、牧草地 、林地等生物生产能力差异很大 ，为使计算结果转化为一个
可比较的标准 ，有必要对每种生物生产面积乘以均衡因子（权重） ，以转化为统一的 、可比较的生物生产面
积 。均衡因子的选取来自世界各国生态足迹报告［１１］ 。 目前采用的均衡因子林地和化石能源用地为 １１４ ，
第 １４卷第 ４期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１４ 　 No ．４
２ ０ ０ ６年 １ ０月 Chinese Journal of EcoAgriculture Oct ．，　 ２００６
耕地和建筑用地为 ２８２ ，草地为 ０５４ ，水域为 ０２２ 。 在计算生态承载力时 ，由于同类生物生产土地的生产
力在不同国家和地区之间存在差异 ，因而各国各地区同类生物生产土地的实际面积不能直接进行对比 。 产
出因子是将各国各地区同类生物生产土地转化为可比面积的参数 ，是一个国家或地区某类土地的平均生产
力与世界同类平均生产力的比率 。耕地和果园地的产出因子分别依据陕西省 ２００２年的粮食 、水果平均产量
与全球平均产量［１１］相比较 ，得出耕地和果园地的产出因子分别为 １５７ 和 ２０９ ，表明陕西省耕地和果园地
　 　 表 1 　陕西省 2002年生态足迹计算中生物资源账户
Tab ．１ 　 The ecological footprints ledger of the biological resources of Shaanxi in ２００２
分 　 类
Categories
全球平均产量／kg·hm － ２
Global average yield
生物量／ t
Biological
product
总足迹／hm ２
Total footprint
人均足迹／hm ２
Footprint per cap
生产面积类型
T ypes of
productive area
小 　 麦 ２７４４ ４０５３０００ １４７７０４０８ ００４０２０６ 耕地
稻 　 谷 ２７４４ ８０３０００ ２９２６３８４８ ０００７９６６ 耕地
玉 　 米 ２７４４ ３７４５０００ １３６４７９５９ ００３７１５ 耕地
高 　 粱 ３２００ ４５０００ １４０６２５ ００００３８３ 耕地
大 　 豆 １８５６ ２１２０００ １１４２２４１４ ０００３１０９ 耕地
棉 　 花 １０００ ４３０００ ４３０００ ０００１１７１ 耕地
糖 　 料 １８０００ ３１０００ １７２２２２ ０００００４７ 耕地
麻 　 类 １５００ １１００ ７３３３３ ０００００２ 耕地
烤 　 烟 １５４８ ５１０００ ３２９４５７４ ００００８９７ 耕地
油 　 料 １８５６ ４１０８００ ２２１３３６２１ ０００６０２５ 耕地
瓜 　 类 １８０００ １１６６５００ ６４８０５５６ ０００１７６４ 耕地
蔬 　 菜 １８０００ ６６０４８９３９ ３６６９３８５５ ０００９９８８ 耕地
猪 　 肉 ７４ ７９０６０４ １０６８３８３８ ０２９０８２ 草地
牛 　 肉 ３３ ９３９０８ ２８４５６９７ ００７７４６１ 草地
羊 　 肉 ３３ ６８５０１ ２０７５７８７９ ００５６５０４ 草地
奶 　 类 ５０２ ８３０７８６ １６５４９５２２ ００４５０４９ 草地
山羊毛 １５ １０５５ ７０３３３３３ ０００１９１５ 草地
绵羊毛 １５ ３２２０ ２１４６６６６７ ０００５８４３ 草地
羊 　 绒 １５ ６３７ ４２４６６６７ ０００１１５６ 草地
禽 　 蛋 ４００ ４６３５６３ １１５８９０７５ ００３１５４６ 草地
蜂 　 蜜 ５０ ２９２３ ５８４６０ ０００１５９１ 草地
水产品 ２９ ６４１０９ ２２１０６５５２ ００６０１７５ 水域
油桐籽 １６００ ９２７８ ５７９８７５ ００００１５８ 林地
核 　 桃 ３０００ ３４７７９ １１５９３ ００００３１６ 林地
板 　 栗 ３０００ ２１３５２ ７１１７３３ ００００１９４ 林地
花 　 椒 ９４５ ２５１１２ ２６５７３５４ ００００７２３ 林地
茶 　 叶 ５６６ ７００３ １２３７２７９ ００００３３７ 林地
水 　 果 ３５００ ５１４７００ １４７０５７１４ ０００４００３ 林地
其他林产品 １５００ ４９３８ ３２９２ ０００００９ 林地
的生物产出率分别是世界平均水
平的 １５９倍和 ２０９ 倍 。建筑用
地大都来自产出率高的耕地 ，产
出因子取值与耕地相同 。其余土
地类型的产出因子按文献［１１］中
对中国生态足迹的计算取值 ，草
地为 ０１９ ，林地为 ０９１ ，水域为
１ 。计算生态承载力时 ，将现有各
种物理空间的面积乘以相应的均
衡因子和当地的产量因子 ，即可
得到带有世界平均产量的世界平
均生态承载力 。 同时 ，根据世界
环境与发展委员会（WCED）的
建议 ，扣除了 １２ ％ 的生物多样
性保护面积 。 生态赤字计算公
式为 ：
　生态赤字 ＝ 生态足迹 －
　 　 　 　生态承载力 （３）
若区域的生态足迹超过了
区域所能提供的生态承载力 ，
则出现生态赤字 ；若区域的生
态足迹小于区域的生态承载
力 ，则表现为生态盈余 。
2 　陕西省生态足迹的计算
陕西省 ２００２年生态足迹计
算主要包括生物资源消费 、化
石能源消费和贸易调整 ３部分 。
21 　生态足迹计算的生物资源
账户
根据陕西省 ２００２年统计数
据［３］ ，其生物资源消费分为农
产品 、动物产品 、林产品 、水果
和木材等 ５ 大类 。 各大类下设
一些细分类 。 其生物资源账户
见表 １ 。
22 　生态足迹计算的能源部分账户
能源消费主要包括煤 、焦炭 、燃料油 、汽油 、柴油和电力等 。 因为热力主要由煤和天然气等其他能源转
换而来 ，为避免重复计算 ，故热力消费未纳入能源部分账户（见表 ２） 。
２１８　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １４卷
表 2 　陕西省 2002年生态足迹计算中能源账户 
Tab ．２ 　 The ecological footprints ledger of energy consumption of Shaanxi in ２００２
能源类型
Energy types
全球平均足迹／GJ·hm － ２
Global average footprint
消费量／ t
Consumption
quantity
人均消费／GJ
Consumption
per cap
人均足迹／hm ２
Footprint
per cap
生产面积类型
Types of
productive area
煤 　 炭 ５５ ２３７５６０００ １８９４６８６０ ０３４４４８８ 化石燃料地
石 　 油 ５５ ８５５２４００ ６８２１０６１ ００７３３４５ 化石燃料地
天然气 ９３ １７０１３００ １３５６８９１ ００１４５９０ 化石燃料地
电 　 力 １０００ ４６９１００ ０３７４１３６ ００００３７４ 建 筑 用 地
　 　  表中能源消费量全部为吨标准煤 ，能量折算系数为 ２９３GJ／ t 。
23 　生态足迹计算的贸易调整
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 。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 ，出
口为负值 ，进口为正值 ，计算净消费额 。生
物资源部分贸易调整较为简单 ，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采用的计算
方法为［４ ，５ ，１１］ ：
表 3 　陕西省生态足迹的贸易调整
Tab ．３ 　 The ecological footprints ledger of trade balance of Shaanxi in ２００２
土地类型
Categories
调整前人均面积／hm ２
Area before adjustment
贸易调整／hm ２
T rade balance
调整后人均面积／hm ２
Area after adjustment
耕 　 　 地 ０１０８７２５ － ００００６５２ ０１０８０７３
草 　 　 地 ０５１１８８５ － ０００２０３６ ０５０９８４９
林 　 　 地 ０００５８２０ ０００００７４ ０００５８９４
化石燃料用地 ０４３２４２３ － ０００１２１１ ０４３１２１２
建筑用地 ００００３７４ ０００００００ ００００３７４
水 　 　 域 ００６０１７５ － ０００００５２ ００６０１２３
合 　 　 计 １１１９４０３ － ０００３８７７ １１１５５２６
表 4 　陕西省 2002年生态足迹需求汇总
Tab ．４ 　 Collection of ecological footprint demands of Shaanxi in ２００２
土地类型
Categories
人均面积／hm ２
Area per cap
均衡因子
Equivalence factor
人均均衡面积／hm ２
Adjusted equivalence area
耕 　 　 地 ０１０８０７３ ２８２ ０３０４７６６
草 　 　 地 ０５０９８４９ ０５４ ０２７５３１８
林 　 　 地 ０００５８９４ １１４ ０００６７１９
化石燃料用地 ０４３１２１２ １１４ ０４９１５８２
建筑用地 ００００３７４ ２８２ ０００１０５５
水 　 　 域 ００６０１２３ ０２２ ００１３２２７
合 　 　 计 １１１５５２６ １０９２６６７
Ni ＝ M i × HiGi × W i （４）
式中 ，W i 为陕西省第 i 种商品贸易的净价值
量 ，Hi 、Gi 为中国该类商品的净贸易的实物
量和价值量 ， M i 为该类商品的能源密
度［４ ，１１］ ，Ni 为第 i 种商品的能源携带量 。 将
能源携带总量除以化石燃料土地单位面积能
源产量即得到贸易中商品所携带能源的足
迹 ，因能源部分贸易调整计算繁琐 ，表格太
大 ，故只列出贸易调整的计算结果（见表 ３） 。
各种生物资源和能源消费的足迹构成了陕西
省的生态足迹（见表 ４） 。 同时计算了 ２００２ 年
陕西省的生态承载力（见表 ５） 。 计算结果表
　 　明 ，２００２年陕西省人均生态足迹为 １０９３hm２ ，
人均生态承载力为 ０９２７hm２ ，人均生态赤字
０１６６hm２ 。
3 　小结与讨论
２００２年陕西省人均生态足迹为 １０９３hm２ ，
而实际人均生态承载力为 ０９２７hm２ ，人均生态
赤字为 ０１６６hm２ 。生态赤字的存在表明人类
对自然的影响超出了其生态承载能力的范围 。
可以认为当前陕西省的发展是通过消耗自然
资本存量来弥补生态承载力的不足 ，陕西省
的发展模式处于不可持续状态 。
Wackernagel等对 １９９７ 年 ５２ 个国家和
表 5 　陕西省 2002年生态承载力账户
Tab ．５ 　 The ledger of ecological carrying capacity of Shaanxi in ２００２
土地类型
Categories
人均面积／hm ２
Area per cap
均衡因子
Equivalence
factor
产出因子
Yield factor
人均均衡面积／hm ２
Adjusted
equivalence area
耕 　 　 地 ０１２２６５６ ２８２ １５７ ０５４３０４５
草 　 　 地 ００８７５１４ ０５４ ０１９ ０００８９７９
林 　 　 地 ０２６７９３２ １１４ ０９１ ０２７７９５２
果 园 地 ００１６９５８ １１４ ２０９ ００４０４０５
CO２ 吸 收 ０ ０ ０ ０
建 设 用 地 ００４ ２８２ １６ ０１８０４８０
水 　 　 域 ００１０９４３ ０２２ １ ０００２４０７
总供给面积 ０５４６００２ １０５３２６９
生物多样性用地 ０１２６３９２
人均生态承载力 ０９２６８７７
第 ４期 赵先贵等 ：陕西省 ２００２年生态足迹分析 ２１９　
　 　地区的生态足迹进行计算［６ ，１１］ ，得出该年全世界人均生态足迹为 ２３hm２ ，人均生态承载力为 １８hm２ ，人均
生态赤字 ０５hm２ ；同年中国的人均生态足迹为 １２hm２ ，人均生态承载力为 １３hm２ ，其生态赤字 － ０１hm２ 。
可见 ２００２年陕西省的生态赤字低于 １９９７年世界人均赤字 ，而高于 １９９７ 年中国的人均生态赤字 。虽然陕西
省 ２００２年的人均生态足迹和生态赤字不高 ，但由于其人口高达 ０３６７３７ 亿人 ，总的生态足迹和赤字很高 ，对
环境影响规模很大 ，应当引起人们足够重视 。此外 ，如 Wackernagel所言［１１］ ，生态足迹方法没有把自然系统
提供资源 、消纳废弃物的功能描述完全 。例如在西北地区 ，淡水是一种举足轻重的生态资源 ，应当被纳入生
态足迹的计算中 。另外 ，现有的生态足迹分析中有关污染的生态影响的研究也很少 。 事实上 ，由于环境污
染导致的资源条件的恶化 ，人类所能利用的生物生产土地及水域面积在不断减少 。 换角度来说 ，我们现在
实际所占有的生态足迹要比理论上计算的结果更大 。 因此 ，现有的生态足迹分析方法及其指标体系还需不
断改进和完善 。
从生态足迹组分来看 ，各土地类型人均生态足迹之间存在较大差异 。各土地类型生态足迹由大到小的
顺序依次为化石燃料用地 （４５ ％ ） 、耕地 （２７９ ％ ） 、草地（２５２ ％ ） 、水域 （１２ ％ ） 、林地 （０６ ％ ） 、建筑用地
（０１ ％ ） 。可见陕西省的发展模式主要是通过消耗自然资源存量来弥补生态承载力的不足 ，其中能源的消
费主要以煤为主 ，生物资源的消费主要以农产品为主 。 这种对自然资源的过度依赖 ，应是陕西省出现生态
赤字的主要原因 。化石燃料足迹占总生态足迹的 ４５ ％ ，若能减少煤和石油类的消费 ，如汽车和取暖改用天
然气 ，则可大幅度降低陕西省的生态足迹需求 。
现有研究表明 ，越是经济发达的地区 ，其生态足迹需求就越大［６ ，１１］ 。随着经济的发展 ，陕西省生态足迹
还会进一步提高 。那么是否可以在不降低人们生活水平的前提下 ，减少对生态足迹的需求呢 ？ 结论是肯定
的 。 Wackernagel等曾提出 ３ 种措施［５ ，１１］ ：一是采用高新技术 ，提高单位面积自然系统的生产率 ；二是高效利
用现有资源存量 ；三是控制人口以减少消费 ，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 。只有在这些方面采取有效措施 ，减轻人类对自然的压力 ，才能实现可持续发展 。
参 　考 　文 　献
　 　 １ 　 陈东景 ，徐中民 生态足迹理论在我国干旱区的应用与探讨 ——— 以新疆为例 干旱区地理 ，２００１ ，４（４） ：３０５ ～ ３０９
２ 　 罗贞礼 ，黄 　 磺“红三角”地区之郴州市的可持续发展评价研究 ——— 生态足迹法 湖南农业大学学报（社会科学版） ，２００４ ，５（２） ：３３ ～ ３７
３ 　 陕西省统计局 陕西统计年鉴 北京 ：中国统计出版社 ，２００３
４ 　 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 ～ ６１６
５ 　 徐中民 ，程国栋 ，张志强 生态足迹法 ：可持续定量研究的新方法 ——— 以张掖地区 １９９５ 年的生态足迹计算为例 生态学报 ，２００１ ，２１
（９） ：１４８４ ～ １４９３
６ 　 杨开忠 ，杨 　 咏 ，陈 　 洁 生态足迹分析理论与方法 地球科学进展 ，２０００ ，１５（６） ：６３０ ～ ６３６
７ 　 张水龙 ，李德生 ，孙旭红等 天津市 １９９８ 年生态足迹分析 天津理工学院学报 ，２００４ ，２０（１） ：６０ ～ ６３
８ 　 张志强 ，孙成权 ，程国栋等 可持续发展研究 ：进展与趋向 地球科学进展 ，１９９９ ，１４（６） ：５８９ ～ ５９５
９ 　 张志强 ，徐中民 ，程国栋 生态足迹的概念及计算模型 生态经济 ，２０００ （１０） ：８ ～ １０
１０ 赵秀勇 ，缪旭波 ，孙勤芳等 生态足迹分析法在生态持续发展定量研究中的应用 ——— 以南京市 １９９８ 年的生态足迹计算为例 农村生态
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１１ Wackernagel M ，Onisto L ，Bello P ，et alEcological Footprints of Nations Toronto ：International Council for Local Environmental Initia
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２２０　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １４卷