5.5.1 生态足迹法简介
生态足迹法最早是由加拿大生态学家雷斯（Willam E.Ress）等在1992年提出并在1996年由他的学生韦克纳格尔（Mathis Wacknagel）加以完善的。生态足迹法中有两个重要的概念，即生态足迹和生态承载力。关于生态足迹，雷斯曾将其形象地比喻为“一只负载着人类与人类所创造的城市、工厂……的巨脚踏在地球上留下的脚印”，其严格的定义则为“能为一个特定生活标准的人群提供所需要的资源、吸纳其废弃物的那一片生物生产性面积”。从定义中可以看出，生态足迹实际上是一个区域维持其人口一定的生活标准所需要的生物生产性土地面积。生态承载力则是该区域所能提供的生物生产性土地面积。生态足迹法就是通过比较生态足迹和生态承载力的大小来衡量区域可持续发展状况。如果生态足迹大于生态承载力，即生态赤字，则处于不可持续发展状态；反之则为生态盈余，处于可持续发展状态。
生态足迹的计算主要基于以下两个事实：（1）人类能够确定自身消费的大多数资源、能源及其所产生的废弃物数量；（2）这些资源和废弃物能折算成生产和消纳这些资源和废弃物的生物生产性面积。
（一）生态足迹的计算
根据上述理论和概念，其重要的计算步骤如下：（1）划分消费项目，计算各主要消费项目的消费量；（2）利用平均产量数据，将各消费量折算为生物生产性土地面积；（3）通过当量因子把各类生物生产性土地面积转换为等价生产力的土地面积，将其汇总、加和计算出生态足迹的大小；（4）通过产量因子计算生态承载力，并与生态足迹比较，分析可持续发展的程度。具体计算公式如下：
式中，i为消费商品和投入的类型；
EF为总的生态足迹；
N为人口数；
ef为人均生态足迹；
ri为当量因子；生物生产性土地类型共分为六类：耕地、草地、森林、化石燃料用地、建筑用地和水域。各种类型土地的当量因子由单位空间面积的相对生物量产量确定。目前普遍采用的当量因子分别为：森林和化石燃料用地1.1，耕地和建筑用地2.8，草地0.5，水域0.2。
ci为类商品的人均消费量；
Pi为类消费商品的世界平均生产能力。
（二）生态承载力的计算
生态承载力即是区域内部的生物生产性土地数量，计算公式如下：
式中，j为生物生产性土地的类型；
EC为区域总生态承载力；
N为人口数；
ec为人均生态承载力；
aj为人均生物生产性土地面积；
rj为当量因子；
yj为产量因子。
由于不同国家或地区的资源禀赋不同，同种类型的生物生产性土地的实际生态面积是有差异的。因此用产量因子来衡量不同国家或区域的某类生物生产性面积类型所代表的局地产量与世界平均产量的差异，计算方法是用其平均生产力与世界同类土地的平均生产力的比率来表示。同时出于谨慎性考虑，在生态承载力计算时还应扣除12%的生物多样性保护面积。
若EF＞EC，出现生态赤字，表明该地区的人类对自然生态系统的需求超过了生态承载力；若EF＜EC，表明出现生态盈余，生态系统安全，人类处于可持续发展的状态。
（三）生态足迹法的资料处理
生态足迹法的计算主要由以下三部分组成：
1.能源的消费
能源消费主要考虑煤炭、焦炭、汽油、原油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气和电力等。计算时，采用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。
2.生物资源的消费
生物资源消费分农产品、动物产品、林产品、水产品等大类，此大类下又有一些细分小类。生产面积折算中采用联合国粮农组织计算的有关生物资源的世界平均产量资料。
3.贸易调整部分
在生物资源和能源的消费额中应该考虑国际贸易和国内贸易的调整，计算净消费额。
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