谢高地：生态足迹方法在生态系统评估中的应用

2006年5月10日下午，中国科学院地理科学与资源研究所谢高地研究员在“中国生态大讲堂”2006年春季学术研讨会上作了题为“生态足迹方法在生态系统评估中的应用”的大会报告。谢高地研究员介绍了生态足迹方法及其核算方法的最新进展，探讨了生态足迹方法在生态系统评估中的应用。

一、生态足迹及其核算方法

生态系统是生态系统产品和服务的提供者，社会经济系统是生态系统产品和服务的消费者，我们可以分别采用生态系统服务理论和生态足迹的方法来研究生态系统产品和服务的生产和消费/消耗。

生态足迹是生产一定人口消费的资源及吸纳产生的废弃物所需要的具有生物生产力的地域空间面积（Rees，2000；Wackernagel，1995）。生态足迹方法以生态空间利用作为限制性因子，评估人类对生态系统的资源供给、废弃物消纳和基础建设空间支持等三类服务功能的消费与利用程度，揭示生态系统产品和服务在不同人群的分配和人类对生产性空间的排他性占用情况。生态足迹以生物生产性空间作为可更新能力的代名词，用之度量进出社会经济系统的物能流，以此刻画社会与生态系统之间相互作用关系。从本质上讲，是一种基于社会经济代谢的非货币化的生态系统评估工具。

生态足迹核算方法已经从最初的基本模型发展到动态足迹模型、投入产出足迹模型和组分法足迹模型。

n        动态足迹模型能反映核算结果对区域生态服务消费水平变化的敏感性，能反映区域真实生态空间消费及其位置，多情景模拟能够反映发展方式选择的不确定性，还能反映产量因子和当量因子对足迹核算的影响。

n        投入产出足迹模型。生态系统产品和服务的生产和消费是一个过程，生态足迹核算要求涵盖所有进入生产和消费过程物品所包含的生态服务。但生态足迹基本模型直接把生态空间利用分配给最终消费，反映的仅仅是直接生态空间占用和区域综合生态影响，无法识别哪些生产和消费部门应对区域综合影响负责。基于对这个问题的考虑，Bicknel提出使用投入产出分析法，通过里昂惕夫逆矩阵得到产品与其物质投入之间的转换关系，反映各部门生产的生态影响细节。

n        为了反映生态影响的详细程度，组分法足迹模型以人类的衣食住行为出发点，核算人口具体行为的生态影响，适用于对国家、省、市、地方、企业、家庭乃至个人的生态环境影响评估。

自1992年提出以来，生态足迹得到了广泛的应用。围绕回答对生态足迹质疑的同时，生态足迹模型得到了迅速发展，主要体现在：

n        研究的时间尺度：由单一时间尺度向连续时间序列拓展

n        研究采用的生产力指标：由单一年份全球平均产量拓展为多种实际产量

n        影响分析方面：由表达综合影响拓展为反映各部门的细节影响

n        确定性方面：由固定情景研究拓展为多情景模拟的不确定性研究

n        研究对象方面：由空间对象拓展为组分对象

n        研究方法：由综合法转变为综合法与组分法并存。

二、生态足迹方法在生态系统评估中的应用前景

对于生态系统评估而言，生态足迹可以应用在系统压力与状态评估、生态公平性评估（代际公平和区域公平）、生态补偿决策参考等方面。生态足迹方法在中国的研究实践主要表现在系统状态评估、生态影响结构性评估和膳食消费的生态合理性评估三个方面。我国的人均生态占用从1980年的0.885 hm²到2000年增加到了1.258 hm²，呈持续增加态势，人均生态足迹增加了73%。

生态足迹作为生态系统评估工具存在一些缺陷。从核算完整性而言，生态足迹没有考虑海洋和地下资源，污染物考虑不完全，排斥不可再生资源与可再生资源之间的替代性。同时，由于所采用的标准不统一，不同研究结果的可比性较差。

生态足迹方法作为生态系统评估工具具有如下潜力：(1)生态足迹方法和生态系统服务方法集成，可以形成生态系统评估的有效工具；(2) 生态足迹可以反映生态服务生产、流动、消费的全过程，反映生态系统和社会经济系统之间的非对称性互动，反映生态系统服务的滥用和不充分利用；(3)可以分析其他资源对生态系统服务的替代性，根据生态系统服务的替代性和生态系统多功能性合理配置生态系统；(4)生态系统服务和生态足迹评估必须基于生态观测或生态模型基础之上，重视生态系统服务生产和消费的实物量流量过程曲线，充分利用生态网络长期观测数据反映动态性，利用遥感手段反映空间异质性，将推动生态系统评估理论和工具的发展。

（周杨明）

报告人简介：

谢高地  研究员、中国科学院地理科学与资源研究所资源科学中心副主任。1987年获西北农业大学农业生态学专业硕士学位，1995年获德国吉森大学农业与环境安全博士学位，1995-1997在德国吉森大学国际环境与发展研究中心从事博士后研究。自1997年4月以来在中国科学院从事资源生态、自然资源利用与环境安全等领域的研究，主持和参加国家“九五”科技攻关专题：“农业资源高效利用的管理技术”等多项科研课题，主持开发研制了“县级农业资源高效利用管理决策支持系统”，被评选为国家“九五”科技攻关重点项目优秀成果。2000年起负责中国科学院知识创新工程领域前沿项目：陆地生态系统服务功能及价值研究，对生态系统服务功能进行了全面深入的理论探讨；2001年负责主持了“西藏莽措湖流域生态系统服务功能恢复建设工程”可行性研究和初步设计。

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