生态足迹的计算方法

生态足迹的计算是基于两个简单的事实：1、我们可以保留大部分消费的资源以及大部分产生的废弃物；2、这些资源以及废弃物大部分都可以转换成可提供这些功能的生物生产性土地。生态足迹的计算方式明确地指出某个国家或地区使用了多少自然资源，然而，这些足迹并不是一片连续的土地；由于国际贸易的关系，人们使用的土地与水域面积分散在全球各个角落，这些需要很多研究来决定其确定的位置。 在生态足迹计算中，各种资源和能源消费项目被折算为耕地、草场、林地、建筑用地、化石能源土地和海洋（水域）等6种生物生产面积类型。耕地是最有生产能力的土地类型，提供了人类所利用的大部分生物量。草场的生产能力比耕地要低得多。由于人类对森林资源的过度开发，全世界除了一些不能接近的热带丛林外，现有林地的生产能力大多较低。化石能源土地是人类应该留出用于吸收CO2的土地，但目前事实上人类并未留出这类土地，出于生态经济研究的谨慎性考虑，在生态足迹的计算中，考虑了CO2吸收所需要的化石能源土地面积。由于人类定居在最肥沃的土壤上，因此建筑用地面积的增加意味着生物生产量的损失。
由于这6类生物生产面积的生态生产力不同，要将这些具有不同生态生产力的生物生产面积转化为具有相同生态生产力的面积，以汇总生态足迹和生态承载力，需要对计算得到的各类生物生产面积乘以一个均衡因子，
即rk=dk/D(k=1，2，3，… 6)
式中rk为均衡因子，dk为全球第k类生物生产面积类型的平均生态生产力，D为全球所有各类生物生产面积类型的平均生态生产力。本文采用的均衡因子分别为：耕地、建筑用地为2.8，森林、化石能源土地为1.1，草地为0.5，海洋为0.2。 Ai=(Pi+Ii-Ei)/(Yi · N)(i=1，2，3，… m)
式中Ai为第i种消费项目折算的人均生态足迹分量（hm2/人），Yi为生物生产土地生产第i种消费项目的年（世界）平均产量（kg/hm2），Pi为第i种消费项目的年生产量，Ii为第i种消费项目年进口量，Ei为第i种消费项目的年出口量，N为人口数，本文m=33。在计算煤、焦炭、燃料油、原油、汽油、柴油、热力和电力等能源消费项目的生态足迹时，将这些能源消费转化为化石能源土地面积，也就是以化石能源的消费速率来估计自然资产所需要的土地面积。 在生态承载力的计算中，由于不同国家或地区的资源禀赋不同，不仅单位面积耕地、草地、林地、建筑用地、海洋(水域)等间的生态生产能力差异很大，而且单位面积同类生物生产面积类型的生态生产力也差异很大。因此，不同国家和地区同类生物生产面积类型的实际面积是不能进行直接对比的，需要对不同类型的面积进行标准化。不同国家或地区的某类生物生产面积类型所代表的局地产量与世界平均产量的差异可用“产量因子”表示。某个国家或地区某类土地的产量因子是其平均生产力与世界同类土地的平均生产力的比率。同时出于谨慎性考虑，在生态承载力计算时应扣除12%的生物多样性保护面积。
ec=aj×rj×yj(j=1，2，3，… 6)
式中 ec为人均生态承载力(hm2/人)，aj为人均生物生产面积，rj为均衡因子，yi为产量因子。 为了让各个国家在占用了多少自然资源上“有账可查”，2004年，世界自然基金会(WWF)的《2004地球生态报告》使用了“生态足迹”这一指标，并列出了一份“大脚黑名单”。这份由WWF和联合国环境规划署共同完成的报告于2004年10月21日在瑞士格兰德正式发布。十几位来自WWF总部、挪威管理学院、美国威斯康辛大学和全球足迹网络的专家参与了研究，报告的数据来自联合国粮农组织、国际能源机构、政府间气候变化专门委员会以及联合国环境项目世界保护监测中心。
在这份“大脚黑名单”上，阿联酋以其高水平的物质生活和近乎疯狂的石油开采“荣登榜首”———人均生态足迹达9.9公顷，是全球平均水平(2.2公顷)的4.5倍；美国、科威特紧随其后，以人均生态足迹9.5公顷位居第二。贫困的阿富汗则以人均0.3公顷生态足迹位居最后。中国排名第75位，人均生态足迹为1.5公顷，低于2.2公顷的全球平均水平。“但中国人口数目庞大，其人均生态承载能力(即大自然能够给予的消耗量)仅为0.8公顷，生态赤字高达0.7公顷，而全球的平均生态赤字为0.4公顷。”专家们认为，由于发展中国家的人均自然消耗量还将迅速增加，中国的整体生态形势更加不容乐观。报告显示，美国、日本、德国、英国、意大利、法国、韩国、西班牙、印度均是生态赤字很大的国家。“很简单，如果生态足迹超过了生态承载能力，就是不可持续的。为实现全球的可持续发展，每个人都有义务和责任来减少自然资源的消费，减小自身的生态足迹。”《报告》的主要作者、生态学家骆乔森(Jonathan　Loh)说。报告说，巴西、加拿大、印度尼西亚、阿根廷、刚果、秘鲁、安哥拉、巴布亚新几内亚、俄罗斯、新西兰等国家由于国土面积辽阔、人口相对稀少或者位于热带亚热带地区，在“生态盈余(总生态足迹小于总生态承载容量)榜”上位居前列。“就在这些生态盈余国家的居民为全球生态环境作出贡献时，西方人正在以难以持续的极端水平消耗自然资源———北美人均资源消耗水平不仅是欧洲人的两倍，甚至是亚洲或非洲人的七倍。”专家们批评说，“如果全球的居民都达到美国居民的生活水平，人类将需要5个地球。”报告的作者们称，他们试图从另一角度寻找“谁应该对目前的全球生态危机负有更大责任”这一争论不休话题的答案。
“那些生态赤字较大国家的资源消耗量已经超过了本国的资源再生能力，其结果就是加剧了环境恶化，或者将这种生态危机通过原材料进口等国际贸易方式转移到了其他国家或地区。”郝克明还担心，大大小小的环保组织如何说服人们为了追求高水平生活而不去高破坏地消耗地球资源。“在目前，使政府、工业界和公众转向可再生能源，推广节能的技术、建筑和交通系统具有至关重要的意义。”马丁说。 国际环境组织世界自然基金会（WWF）与中国环境与发展国际合作委员会（China Council for International Cooperation on Environment and Development）共同发布了《中国生态足迹报告》
。生态足迹通过农田、木材、水、煤炭以及垃圾处理用地等一系列自然资源的使用量，来衡量人类对大自然的需求状况。报告发现，中国的人均生态足迹仍在世界上居于较低水平；但自上世纪六十年代以来，中国消耗的生态资源增加了近一倍。
报告警告称，如果中国的人均资源消耗达到美国的水平，“那么中国将需要全球的可用生物承载力。”
世界自然基金会发表声明称，报告主要使用了2003年的数据，这是目前可用的最新的全面数据。但报告作者表示，研究结果反映了目前仍在持续的趋势。
报告称，中国2003年的人均资源消耗量居世界第69位，略低于叙利亚。美国在这项指标中排名世界第二，阿联酋高居第一，日本则位列第27位。
根据报告的定义，一个国家的生态足迹指的是满足该国人口需求的、具有生物生产力的土地与水域的面积。
研究发现，中国人均生态足迹仅为1.6公顷，远低于2.2公顷的世界平均水平。但中国所能提供的自然资源经计算仅为人均0.8公顷，这意味着中国消耗了相当于其自身生态系统供给能力两倍的资源。
为了弥补其中部分缺口，中国从加拿大、印度及美国等国家进口原材料。但研究发现，其中部分原材料随后又通过制成品的形式再出口到西方国家，这使得中国成为自然资源的净出口国。
报告建议，中国可以采取简单易行的短期措施，例如推广使用节能灯泡，同时着眼于长期规划。中国拥有“全球生物承载力”（提供有用生物材料与吸纳废物的能力）的15%，美国则消耗了大约20%。
报告表示，未来一、二十年内，中国的消耗水平可能仍将对其自身的生态系统构成威胁，并对全球生物承载力施加更大的压力。

生态足迹计算方法,生态足迹计算,生态足迹计算器,生态足迹理论,生态足迹模型,生态足迹法,生态足迹,物种丰富度计算公式,生物多样性指数计算公式,环境容量计算方法,植被指数计算公式,植被覆盖度计算公式