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《兰州大学》 2006年
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生态足迹理论及其应用研究

李宏  
【摘要】: 生态足迹(EF)是二十世纪九十年代提出来的比较成功的可持续发展指标之一。该方法通过估算维持人类的自然资源消费量和同化人类产生的废弃物所需要的生态生产性空间面积大小,并与给定人口区域的生物承载力(BC)进行比较,来衡量区域的可持续发展状况。生态足迹以面积作为其计量单位,易于为广大民众和决策者接受,计算简单,重现性好,其结果也易于交流,能够唤起广大民众和决策者的环境意识,备受广大科技工作者和决策者的关注。现在,生态足迹分析方法已经成为计算国家及地区之间物质和服务贸易的重要工具。十几年来,一些组织和学者已经对不同尺度的生态足迹进行了研究,有国家水平上的、国家水平、地区和城市水平、组织及个人水平的。研究表明,目前存在着全球性的生态赤字,人类的发展是不可持续的,如果不采取有效措施,自然资源将逐渐枯竭。 生态足迹理论自从提出以来,其计算方法一直在不断的完善之中。为了使各种类型的生产性土地具有可加性而引入了均衡因子:引入产量因子以反映本地产量与全球平均产量的差距,使全球的生物承载力具有可比性;有些研究在计算温室气体时不仅考虑了CO_2,而且CH_4、NO_x等也被考虑在内;投入产出法也被应用到生态足迹的计算中;为了克服传统生态足迹的静态缺陷,时间序列的生态足迹分析正在逐步得到应用;生态足迹指标甚至还与其他指标如能值、GDP等相结合,扩大了其应用范围。 因为到目前为止,还没有一个标准化的生态足迹计算方法,为了进一步完善生态足迹方法,充分反映中国的真实土地占用情况,本文在传统生态足迹计算方法的基础上,提出了当地标准面积法:采用当地产量计算进口产品、出口产品和国内产品的生态足迹,以反映一定区域人口占用的与当地生产力水平相当的土地面积。相应的,均衡因子和产量因子不再使用。当地标准面积法与传统的全球标准面积法在概念和原理上是一致的。本文还弥补了传统生态足迹中没有考虑体现能的缺憾,量化了体现能对生态足迹的影响;应用改进的生态足迹对中国的退耕还林政策对可持续发展的影响进行了评价,并对将来时间序列的生态足迹进行了预测。 与传统的全球标准面积法相比,当地标准面积法使EF和BC下降了10%—20%,但生态赤字基本保持不变。对一个具体的国家来说,当地标准面积法计算的生态足迹和容量更贴近于该国的实际情况,能为决策者提供准确的信息。本文研究结果表示,为维持1999年中国的消费水平,需要1.35倍的中国疆域面积;如果用全球平均生产力来表示的话,则需要1.54倍相当于中国生产力的生产性面积。 中国从2000年开始净进口体现能,体现能对中国能源消费起着重要的补充作用。中国进出口体现能的数量较大,但由于进出口数量相对平衡,因而整体影响不外露,容易为决策者所忽视。如果考虑体现能,中国2004年净进口的能源将增加38%,能源消费将增加2.8%。如果不考虑体现能,中国的能量足迹、生态足迹和生态赤字将会分别被低估2.92%,1.36%,2.83%。对外贸易中体现能的净进口加速了中国的不可持续进程。为了维持1996年的中国消费水平,需要1.47倍中国疆域,而2004年则需要1.71倍的中国疆域,说明中国的发展正在脱离可持续发展轨道。中国目前的发展是建立在对现有资源透支和进口国外资源和生物容量基础上的。 以生态足迹为指标,可以很好的量化环境政策对可持续发展的影响,并且通过组分分析,可以清楚地展示那种组分受退耕还林政策影响最大,是怎样影响的。同时,预测该政策对生态足迹组分影响的,有利于进一步完善政策。退耕还林政策通过调整土地利用方式,优化土地利用方式,提高了系统产出,在一定程度上减缓了EF上升的势头和BC下降的势头,因此,在一定程度上减少了生态赤字的发生,从而减缓了中国的不可持续发展进程。退耕还林政策对林地、耕地和草地的EF和BC有较大影响,但对中国总的EF、BC和生态赤字影响并不大,分别为-0.58%、0.85%和-1.24%,是由于组分之间影响相互抵消,导致总体影响不外露的缘故。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:X22

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