全 文 : 收稿日期 :2006唱03唱14 改回日期 :2006唱05唱22
四川省可持续发展的生态足迹研究
刘自娟 张文秀 贾林平
(四川农业大学经济管理学院 雅安 625014)
摘 要 以四川省 2003 年的统计数据为基础 ,运用生态足迹计算方法 ,对该省的生态足迹进行了计算 。 结果表
明 ,四川省的人均生态足迹为 1畅361hm2 ,人均生态承载力为 0畅392hm2 ,生态足迹明显大于生态承载力 ,说明四川省
处于一种不可持续的发展状态 。在此基础上 ,分析了四川省高生态赤字的原因 ,提出了降低生态赤字 、实现可持续
发展的对策 。
关键词 生态足迹 生态承载力 生态赤字 可持续发展 四川省
Ecological footprint studies on sustainable development of Sichuan Province .LIU Zi唱Juan ,ZHANG Wen唱Xiu ,JIA Lin唱Ping (Col唱
lege of Economics and Management , Sichuan Agricultural University ,Ya摧an 625014 ,China) ,CJEA ,2007 ,15 (2) :155 ~ 159
Abstract With the ecological footprint method and based on the statistical data of Sichuan Province in 2003 , the ecologi唱
cal footprint of Sichuan Province was calculated .The results show that the ecological footprint of Sichuan Province in 2003
was 1畅361hm2 per cap .,while the ecological carrying capacit y was 0畅392hm2 per cap .On the scales of province and coun唱
t ry , its ecological footprint had already been far beyond the available ecological carrying capacit y ,so the economic and so唱
cial developments were in an unsustainable development state . Finally , the reasons for the high ecological deficit in
Sichuan Province were analyzed and the countermeasures of how to lower the ecological deficit and realize sustainable de唱
velopment were put forward .
Key words Ecological footprint ,Ecological carrying capacity ,Ecological deficit ,Sustainable development , Sichuan Province
(Received March 14 ,2006 ; revised May 22 , 2006)
可持续发展程度的定量评价是可持续发展研究的前沿和热点 ,是建立可持续发展的综合决策机制和协
调管理机制的基础 ,是实施可持续发展管理的依据[1] 。 生态足迹分析法(Ecological footprint)是由加拿大生
态经济学家 William Rees E .等[13]于 1992 年提出 ,并于 1996 年由 Wackernagel 完善的一种测算人类对自然
资源利用程度及自然界为人类提供生命支持服务功能的方法[2] 。 该方法通过考察自然资本的供给与需求
之间的差距 ,反映人类对自然资源的利用程度及人类生产和消费活动对环境带来的压力 ,揭示不同区域范
围人类生存和持续发展面临的危机或潜力 。 生态足迹自提出以来 ,已被广泛应用于从全球到国家 、地区到
城市 、社区到家庭 、商业企业到个人出行活动等各级水平以及旅游业 、制造业等行业[3] 。
近年来 ,四川省随着国民经济的高速发展 ,人口急剧增长 ,城市化进程加快 ,人地矛盾十分突出 ,加之位
于生态环境极端脆弱的西部地区 ,正面临着一系列的生态环境退化问题 ,对整个长江流域乃至全国的生态
环境产生了跨区域性影响 。 因此 ,研究四川省的自然资源利用状况 ,定量衡量其发展的可持续性 ,采取有效
措施减小生态系统负荷 ,对实现枟四川省国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要枠中提出的“促进区域
协调发展 ;构建生态四川 ;构建和谐四川”的目标 ,促进经济社会的可持续发展具有重要作用和意义 ,对整个
西部地区乃至全国的可持续发展决策也具有借鉴价值 。
1 研究方法
本研究采用生态足迹分析法中的综合法 ,利用枟四川统计年鉴 2004枠 、枟2003 四川农村统计年鉴枠 、枟中国
能源统计年鉴 2004枠等资料中的人口数据 、自然资源生产与消费数据 ,对四川省 2003 年的生态足迹和生态
承载力进行测算 ,定量测度生态经济系统的可持续发展状况 。
在生态足迹分析法中 ,人类消耗的各种资源和能源项目都被折算为耕地 、草地 、森林 、化石能源用地 、建
第 15卷第 2 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .15 No .2
2 0 0 7 年 3 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture March , 2007
筑用地 、水域 6 大类生态生产性土地(Ecologically productive area) 。 由于生态生产力不同 ,各类生态生产性
土地面积需乘以相应的均衡因子(Equivalence factor) ,转化为具有相同生产力的面积 ,以加总计算生态足迹
和生态承载力 。 计算生态承载力时 ,因不同国家和地区的资源禀赋不同 ,同类土地的生态生产力也差异很
大 ,因此还需对同类型的面积乘以产量因子(Output factor)进行调整 。 另外 ,按照世界环境与发展委员会
(WCED)的建议 ,扣除 12 % 的生物多样性保护面积后得到的生态承载力 ,才是实际可利用的生态承载力[4] 。
将生态足迹和生态承载力进行比较 ,得到生态赤字(Ecological deficit)或生态盈余(Ecological remainder) ,据
此判断研究区域的生产消费活动是否处于生态系统承载力范围内 。
2 四川省可持续发展状况
2畅1 生态足迹和生态承载力的计算
应用生态足迹计算方法[5 ~ 7] ,将四川省 2003 年各种生物资源生产量和能源消费量折算为各类生态生
产土地面积(表 1 和表 2) 。 其中 ,生物资源的计算依据联合国粮农组织 1993 年计算有关生物资源的世界平
均产量资料[5] ;能源消费量计算以世界单位化石能源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能源土地面积[6] 。 考虑贸易调整部分后 ,再将人均生态生产性土地面积进行汇
总 ,并乘以相应的均衡因子 ,即得到人均生态足迹(表 3) 。
表 1 四川省生态足迹中生物资源账户部分
Tab .1 The ecological footprint ledger of biotic resources of Sichuan Province
项目分类 全球平均产量 /kg·hm - 2 生物量 /万 t 人均生态足迹/h m2 ·人 - 1 土地类型
I tems of b io tic Global average Output o f bio tic Ecolog ical foo tprint T ypes of ecologically
resources output resources per cap . product ive a rea
农产品
粮食 2744 3183畅31 0畅1333 耕地
谷物 2744 2625畅26 0畅1100 耕地
豆类 1856 111畅87 0畅0069 耕地
薯类 12607 446畅17 0畅0041 耕地
油料 1856 217畅10 0畅0134 耕地
棉花 1000 2畅54 0畅0003 耕地
甘蔗 18000 170畅53 0畅0011 耕地
麻类 1500 5畅02 0畅0004 耕地
烟叶 1548 13畅42 0畅0010 耕地
蚕茧 1000 9畅29 0畅0011 耕地
茶叶 566 7畅21 0畅0015 耕地
蔬菜瓜果 18000 2756畅32 0畅0176 耕地
动物性产品
猪肉 74 554畅39 0畅8611 耕地
牛羊肉 33 69畅91 0畅2435 草地
禽肉 457 154畅57 0畅0389 草地
禽蛋 400 133畅61 0畅0038 草地
奶类 502 45畅84 0畅0105 草地
羊绒 15 0畅43 0畅0000 草地
水产品 29 76畅40 0畅3028 水域
林产品
油桐籽 、油茶籽 1600 6畅22 0畅0004 林地
核桃竹笋干 3000 10畅53 0畅0004 林地
水果 3500 464畅93 0畅0153 林地
木材 1畅99 倡 50畅76 倡 倡 0畅0029 林地
倡 单位为 m 3/hm 2 ,倡倡 单位为 m3 。
156 中 国 生 态 农 业 学 报 第 15 卷
表 2 四川省生态足迹中能源账户部分
Tab .2 The ecological footprin t ledger of fossil energ y of Sichuan Province
燃料种类 全球平均能源足迹/ GJ·h m - 2 折算系数 /G J· t - 1 消费量 /万 t 人均消费量/ GJ·人 - 1 人均生态足迹/h m2 ·人 - 1 土地类型
Ca tegories of G lobal averag e ecolo gical Conversion C onsumption Consump tion Ecological foo tprin t Types of ecologically
fossil energ y foo tprin t of energy coef ficien ts of energy per cap . per cap . productive area
原煤 55 20畅93 3133畅88 7畅5404 0畅1371 化石能源用地
焦炭 55 28畅47 541畅30 1畅7713 0畅0322 化石能源用地
焦炉煤气 93 18畅00 9畅12 倡 0畅0189 0畅0002 化石能源用地
原油 93 41畅87 37畅31 0畅1795 0畅0019 化石能源用地
汽油 、煤油 93 43畅12 153畅82 0畅7624 0畅0082 化石能源用地
柴油 93 42畅71 136畅78 0畅6714 0畅0072 化石能源用地
燃料油 71 50畅20 11畅63 0畅0671 0畅0009 化石能源用地
液化石油气 71 50畅20 1畅80 0畅0104 0畅0001 化石能源用地
天然气 93 38畅98 100畅06 倡 0畅4483 0畅0048 化石能源用地
热力 1000 29畅34 1340畅50 倡倡 0畅1541 0畅0002 建设用地
电力 1000 11畅84 781畅81 倡倡 倡 1畅0639 0畅0011 建设用地
倡 单位为 104m 3 ,倡倡 单位为 106 kJ ,倡倡倡 单位为 104kW·h 。
根据 枟四川统计年鉴
2004枠 中的耕地 、草地 、森
林 、建筑用地和水域面积 ,
计算出各类生态生产性土
地面积的人均拥有量 ,并乘
以相应的均衡因子和产量
因子 ,汇总得到人均生态承
载力 ,再扣除 12 % 的生物
多样性保护面积 ,即得到实
际可利用的人均生态承载
力(表 4) 。
表 3 四川省生态足迹计算结果
Tab .3 The ecological footprin t of Sichuan Province
土地类型 人均面积/ hm 2·人 - 1 均衡因子 人均均衡面积 /hm 2·人 - 1 比例/ %
T ypes o f ecologically Average area Equivalence Average equivalent Percentage
produc tive a rea per cap . f act o rs a rea per cap .
耕地 0畅169 2畅8 0畅473 34畅8
草地 1畅119 0畅5 0畅560 41畅1
森林 0畅019 1畅1 0畅021 1畅5
化石能源用地 0畅193 1畅1 0畅212 15畅6
建筑用地 0畅012 2畅8 0畅034 2畅5
水域 0畅303 0畅2 0畅061 4畅5
人均生态足迹 (EF) 1畅361 100畅0
表 4 四川省生态承载力计算结果
Tab .4 Biologically productive area of Sichuan Province
土 地 类 型 面 积 / 1 0 4 h m 2 人 均 面 积 / h m 2 ·人 - 1 均 衡 因 子 产 量 因 子 人 均 均 衡 面 积 / h m 2 ·人 - 1
Types of ecologically Area Average area Equivalence Output fact or s Average equivalent
product ive a rea per cap . fact or s a rea per cap .
耕地 390畅37 0畅045 2畅8 1畅66 0畅209
草地 1508畅46 0畅173 0畅5 0畅19 0畅016
森林 1904畅29 0畅219 1畅1 0畅91 0畅219
化石能源用地 0 0 1畅1 0 0
建筑用地 1畅54 0畅0002 2畅8 1畅66 0畅001
水域 59畅73 0畅007 0畅2 1畅00 0畅001
人均生态承载力 (ECC) 0畅446
生物多样性保护面积 0畅054
(BD = ECC × 12 % )
可利用的人均生态承 0畅392
载力 (AEC)
2畅2 四川省可持续发展
状况
四川省 2003 年人均生
态足迹为 1畅361hm2/人 ,其
中草地 、耕地 、化石能源用
地占整个生态足迹的比重
较 大 , 分 别 为 41畅1 % 、
34畅8 % 、15畅6 % (表 3) ,而人
均 生 态 承 载 力 为 0畅392
hm2/人 ,仅为生态足迹的
28畅80 % ,人均生态赤字高
达 0畅969hm2/人 ,这表明
在省级尺度上 ,四川省的
生态足迹占用已远远超过
生态承载力 ,生产消费活
动对生态系统构成巨大压力 ,因此处于不可持续发展状态 。 与 2003 年全国人均生态承载力底线 0畅652hm2 /
人[8]相比 ,四川省的生态足迹超过了全国人均生态承载力 ,生态赤字为 0畅709hm2 /人 ,因此在国家尺度上也
处于不可持续发展状态 。
第 2期 刘自娟等 :四川省可持续发展的生态足迹研究 157
3 四川省不可持续发展的原因分析
3畅1 人口膨胀
大量研究表明 ,生态足迹变化与人口增长高度相关 。 如国土资源信息中心对我国 1978 ~ 2003 年经济增
长的物质消耗与经济社会发展指标(GDP 和人口)的相关性分析结果发现 ,生态足迹的变化与人口增长的相
关系数高达 0畅9789[8] ,表明人口增长导致了资源的大量消耗 ,是造成生态足迹不断上升的主要原因之一 。
四川省是我国的人口大省 ,1995 ~ 2003 年四川省的人口数量由 8161畅2 万增至 8700畅4 万[9] ,8 年内净增
539畅2 万 ,增幅达 6畅6 % ,年平均增长速度为 0畅8 % 。 因此 ,四川省人口的不断增长 ,导致了生态足迹持续上
升 ,生态赤字不断加大 ,经济社会发展给生态系统造成的压力越来越大 ,尤其是随着人们生活水平不断提
高 ,对动物产品的消费量绝对增加 ,这种压力一直保持着增长态势 。
3畅2 自然资源低效利用
万元 GDP 的生态足迹越大 ,表明该地区的自然资源利用效益越低 ,反之 ,则资源利用效率越高[10] 。 因
此 ,为反映四川省资源的利用效率 ,计算了四川省 2003 年的万元 GDP生态足迹(万元 GDP生态足迹 = 人均
生态足迹/人均 GDP)为 2畅170hm2 (人均生态足迹为 1畅361hm2 ,人均 GDP 为 6271 元) ,与东部地区的
1畅291hm2 的万元 GDP生态足迹 ,尤其是上海市 2003 年的 0畅92hm2[11]相比 ,四川省的万元 GDP生态足迹要
高得多 ,从侧面反映了四川省自然资源的利用效益比东部大部分省区低 ,GDP 增长是以大规模地消耗生物
资源和能源为代价的 。 因此 ,四川省要生产一定数量人口所消费的资源需要占用更多的生态生产性土地 ,
导致高生态赤字 。
3畅3 高能源消费
从资源利用的角度看 ,化石能源用地占整个生态足迹的 15畅6 % (见表 3) ,仅次于草地和耕地 。 由于生态
足迹分析中能源用地代表了在可持续方式下支持当前能源消费所需要的土地面积 ,而目前还没有专门用于
吸收 CO2 的土地 ,高的能源消费通常意味着高的生态赤字[10] 。 四川省目前的经济发展属于资源依靠型 ,工
业生产在经济结构中已占据较高的比例 ,能源消费量大 ,对生态环境的影响显著 。 因此 ,高能源消耗生产及
消费模式也是其高生态赤字原因之一 。 尤其是 ,目前四川省正处于工业化和城市化加速发展的进程中 ,预
计随着经济高速增长 ,如不采取行之有效的措施 ,能源生态足迹的增长将会呈现加快发展趋势 。
3畅4 消费结构的转变
从人均生态足迹的构成看 ,在各类土地类型中草地的人均生态足迹超过了耕地的人均生态足迹 ,占最
大份额(见表 3) ,这主要是由于随着生活水平的不断提高 ,人们的消费结构发生了巨大变化 ,由以粮食为主
的单一饮食结构向多元化转变 ,食品构成中粮食的比例越来越小 ,猪肉 、牛羊肉 、禽肉 、禽蛋 、奶类等动物性
产品的消费量有了绝对增加 。 1995 ~ 2003 年四川省猪牛羊肉的人均消费量由 50畅69kg 上涨到 71畅76kg ,增
长了 41畅57 % [9] 。 根据生态系统食物链能量转化规律 ,肉类食物的生产需要较多的生态生产性土地面积 。
因此 ,随着社会经济的发展 ,人们倾向于消费更多的畜牧业产品 ,生态足迹一直在不断增大 ,导致了高生态
赤字的产生 。
3畅5 耕地资源减少
近年来 ,四川省耕地大量减少 ,且呈逐年加剧之势 。 人均占有耕地由 1999 年的 0畅05hm2 下降到 2003
年的 0畅04hm2 ,人地矛盾越来越突出 。 其中 ,生态退耕是耕地减少的主要原因 。 1999 ~ 2003 年四川省退耕
还林面积累计达到 77畅53 万 hm2[9] 。 实施退耕还林工程 ,宝贵的耕地资源不断减少 ,虽然林地和草地面积有
所增加 ,但由于林地和草地的生产力都与耕地相差甚远(耕地 、林地 、草地的均衡因子分别为 2畅8 、1畅1 、0畅5 ,
产量因子分别为 1畅66 、0畅91 、0畅19) ,因此耕地减少的生态承载力大于林地和草地增加的生态承载力 ,致使生
态承载力整体下降 。 据四川省林业厅规划 ,到 2010 年全省退耕还林面积将达到 133畅33 万 hm2 。 可见 ,随着
退耕还林的进一步开展 ,四川省的生态赤字很可能将进一步加剧 。
3畅6 水利设施等农业生产条件滞后
四川省虽有闻名世界的都江堰等多处大型水利工程以及多处水库 、塘堰 ,但由于长期以来投入的人
力 、物力 、财力不足 ,不少水利工程年久失修 、老化 ,抗御旱涝灾害的能力不断下降 。 截至 2003 年 ,全省水
库有 6 千多座 ,但完好率不足 80 % 。 2000 ~ 2003 年平均粮食受灾面积为 344畅5 万 hm2[9] ,其中 2003 年
农作物有效灌溉面积仅占耕地总面积的 41畅1 % ,旱涝保收农田仅占耕地面积的 28畅0 % ,农作物干旱灾害
面积在 133畅33 万 hm2 以上 ,粮食因灾损失较大 。 水利设施建设跟不上 ,农业生产无法保障 ,粮食单产低 ,
158 中 国 生 态 农 业 学 报 第 15 卷
总产量不高 ,致使要维持某一物质消费水平下的一定数量人口的持续生存 ,就需要更多的生态生产性土
地面积 ,即产生更高的生态足迹需求 。
4 降低生态赤字 ,实现可持续发展的对策
四川省为在不降低人们生活水平的前提下减少生态赤字 ,实现可持续发展 ,除通过实行计划生育控制
人口增长 、严格确定退耕还林面积 、坚持最严格的耕地保护制度 、改善农业生产条件外 ,还可以考虑如下对
策 :一是高效利用现有资源存量 ,建立资源节约型的社会生产和消费体系[12] 。 从生态足迹的计算过程来看 ,
由于贸易对生态赤字的影响仅为人均生态足迹的 1畅6 % ,因而四川省当前的经济社会发展主要是通过过度
消耗自身的自然资源存量 ,以弥补生态承载力供给的不足来实现的 ,生态足迹主要是由自然资源存量的消
耗引起的 。 可见 ,要减少生态赤字 ,势必要高效利用现有资源存量 ,鼓励发展循环经济 ,建立高效节约的社
会生产体系 ,提高能源利用效率 ;同时 ,进行广泛的生态文化宣传 ,增强人们的节约观念 ,引导其生态消费 。
二是开发水电能源 ,节约化石能源消费 。 经济的发展 、人民生活水平的提高致使能源消耗量增加 ,而化石能
源的存量有限 ,又会释放大量的 CO2 ,导致化石能源用地需求超速增加 ,因此四川省若要遏制能源生态足迹
增长不断加快之势 ,又要满足经济社会发展的需要 ,必须调整能源结构 ,减少化石能源的份额 ,加大可再生
资源的比例 。 据测算 ,利用光能 、风能 、水电 、太阳能等发电 ,每年单位面积产生的能量是单位面积林地的
12 ~ 150 倍[8] 。 可见 ,开发这些清洁的可再生能源 ,既能减少 CO2 排放量 ,直接减少能源消费带来的生态赤
字 ,又能提高生态环境质量 。 四川省水资源总量 14268畅85 亿 m3 ,水能理论蕴藏量 14268畅85 万 kW ,占全国
的 1/4 ,而目前水电装机容量仅为水力蕴藏量的 3畅52 % [9] 。 因此 ,充分挖掘水资源潜力 ,大力发展水电能源
是四川省降低生态赤字的有效途径之一 。 三是增加林产品和动物性产品供给 ,实现人们消费结构多元化 。
可以预计 ,随着我国经济的持续发展 ,人们生活水平的不断提高 ,对牛羊肉 、奶制品及林产品的需求将持续
走高 。 如何满足这种需求 ,而又控制牧草地 、林地的生态耗竭 ,是四川省未来可持续发展所面临的严峻形
势 。 因此 ,该省必须对现有天然草地进行改良 ,大力培育人工草场 ,发展多种养殖模式 ,提高草地的载畜量 ;
同时 ,还要把退耕还林与林地建设 、管护相结合 ,进行林业结构调整 ,适当提高经济林比例 ,总体上提高林产
品产量 ,以满足人们对动物性产品和林产品需求的不断增长 ,实现人们消费结构向多样化的转变 。
参 考 文 献
1 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
2 熊 鹰 ,王克林 ,易爱军 .湖南省 2000 年生态空间占用研究 .中国生态农业学报 ,2005 ,13(3) :18 ~ 20
3 龙爱华 ,张志强 ,苏志勇 .生态足迹评价及国际研究前沿 .地球科学进展 ,2004 ,19(6) :971 ~ 981
4 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
5 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
6 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 ,1999 ,55(5) :607 ~ 616
7 曹 伟 .生态足迹分析方法与城市生态安全 .规划师 ,2003 ,19(1) :20 ~ 24
8 国土资源部信息中心 . 2004 中国国土资源可持续发展研究报告 .北京 :中国地质出版社 ,2005
9 四川省统计局 .四川统计年鉴 2004 .北京 :中国统计出版社 ,2004
10 徐中民 ,张志强 .中国 1999 年生态足迹计算与发展能力分析 .应用生态学报 ,2003 ,14(2) :280 ~ 285
11 叶 田 ,杨海真 .上海市 2003 年生态足迹计算与分析 .四川环境 ,2005 ,24(3) :15 ~ 18
12 李金平 ,王志石 .澳门 2001 年生态足迹分析 .自然资源学报 ,2003 ,18(2) :197 ~ 203
13 Rees W . E . Ecological f ootprint and appropriated carry ing capaci ty : what urban economics leaves out . Environment and Unbaniza tion ,
1992 ,4(2) :121 ~ 130
第 2期 刘自娟等 :四川省可持续发展的生态足迹研究 159