生态占用测度研究论文

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生态占用分析有两个重要的理论假定：其一，我们能够追踪我们所消费的资源和所排放的废物，找到其生产区和消纳(Assimilate)区类别；其二，大多数资源流量和废物流量可以被转化为提供或消纳这些流量的、具有生态生产力的(BiologicallyProductive)陆地或水域面积。

这两个假定下，可把生态占用的测度分为以下三步：

(1)追踪资源消耗和废物消纳

将消费（包括直接的家庭消费、间接消费、最终使家庭受益的商业和政府消费的货物和服务等）分门别类地折算成资源消耗量，然后将资源消耗量和人类活动所排放的废物按照区域的生态生产能力和废物消纳能力分别折算成具有生态生产力的耕地、草地、化石能源用地、森林、建筑用地、水域等六类主要的陆地和水域生态系统面积，设其为a[,j](j=1,2,……,6)，则：

附图

其中EP[,i]为区域内某地i(i=1,2,……,n)的生态生产力，C[,i]为其j资源消费量，P[,i]为j资源生产量，E[,i]为j资源出口量，I[,i]为j资源进口量。

(2)产量调整

不同的国家或者地区有不同的资源禀赋（或者不同的生态生产力）。因此，要进行区域之间的比较，就需要进行适当的调整，方法是将其生态生产力除以产量调整因子(YieldFactor)。用公式表示如下：

附图

其中的YF[,i]就是产量调整因子，它是通过将所核算区域单位面积的生态生产力与全球平均生态生产力相比较得到的。显然，如果YF[,i]＞1，就意味着该地区单位面积的生态生产力高于全球平均水平。反之，如果YF[,i]＜1，则意味着该地区的生态生产力低于全球水平。

(3)均衡处理

上述六类生态资源的生态生产力是不同的，为了将不同生态系统类型的空间汇总为区域的生态占用，各种类型的生态系统面积需要乘以一个均衡因子(EquivalenceFactors,EQ[,j])这些均衡因子将每一个类型的主要生物资源的生产潜力进行了标准化处理，每一种生态系统类型的均衡因子依据其单位空间面积的相对生物生产量而定。

这个加总后的结果就是生态占用，用公式表示如下：

附图

一、对生态占用测度方法的剖析

下面我们来具体研究一下生态占用测度方法的理论问题。

1.对a[,j]和EP[,i]的剖析

根据生态占用的概念，生态占用最终要将人类活动转化为承载这种活动的地理面积，所以生态占用最终测度的不是价值量，而是生态占用面积。

那么，由公式，我们就可得出某地的生态生产力EP[,i]的计算思路，即EP[,i]表示单位面积的资源产量和污染消纳能力。它的单位是“某资源单位／面积单位”，从这个意义上讲，它是一个强度相对指标。

EP[,i]的计算与生态占用测度的两个假定是直接相关的，就是说，生态生产力是分类计算的，即，对于每种不同的资源，我们可以明确地把它归类，找到它所对应的生态生产力进行折算。也就是说，EP[,i]不仅有属地属性，还有资源类别属性，从这个意义上讲，EP[,i]最好被写成EP[,ij]，以从统计意义上强调它的两个属性。

于是，如果一个区域内有n个城市，则每一个城市都可根据其不同的EP[,ij]，找到其对应于这些陆地和水域面积的资源消耗与排泄量，就可计算出其各类的生态占用，即可用代表该区域中城市i对资源j的生态占用面积。这个a[,ij]有如下特点：

(1)它是一个总和指标，而非人均指标；

(2)它是一个逆指标，也就是说它越少就越好，给自己留的空间就越大，系统的可持续性也就越强；

(3)从公式上看，它承认一个区域在其地区域留下了“生态脚印”，这是生态占用的一种外部效应。但它假设不管资源来自于何方，均按本区域的相应类别的生态生产力折算。这种方法只能是一种粗略的做法，尤其当区域间转移的资源量比较多时更是这样；

(4)空间上它是不可比的，因为它是有地域属性的，不同地域是按不同的EP[,ij]来折算的。如果想对不同区域间的相同类别进行比较、加总，就首先要对其进行标准化处理。这是下一步“产量调整”的理论基础；

(5)它是分类别计算的，一个区域会在耕地、森林、草地、水域等多处留下“生态脚印”。显然，由于不同类别生态空间的生态属性不同，所以各类别之间是不可加总的。如果想对不同类别进行比较、加总，就要对上一步的处理结果再进行标准化处理，这是“产量调整”后“等量化处理”的理论基础。

2.对产量调整方法的剖析

产量调整的出发点是使不同区域的相同消费之间的生态占用具有可比性，具体的方法是引入一个产量调整因子YF[,i]（同上，它应该被写成YF[,ij]），即，这样可以使由于资源禀赋强（生态生产力强）而掩盖的生态占用较少的情况调整变得大一些；使得由于资源禀赋差（生态生产力弱）而夸大的生态占用较多的情况调整变得小一些，以正常反映其占用人类资源的规模。

附图

这样，我们可以发现，产量调整方法实际上达到了两个目的，首先是计算的标准化，而更为重要的是它使得生态占用的计算过程大大简化。即，我们没有必要再逐个去找每个区域所特有的EP[,ij]，而只需知道全球平均的EP[,j]，我们就可以计算一个虚拟的生态占用空间，即平均生态生产力水平下的生态占用。显然，这个虚拟的生态占用空间是有界的，它不会超过地球现有的该类生态空间的总和。

3.对均衡处理过程的剖析

均衡处理过程是为生态占用的类别加总而进行的标准化处理。进行这种标准化处理的理由是很明显的，因为即使是从平均的生态生产力水平上来看，耕地、草地、化石能源用地、森林、建筑用地、水域等类别的空间都是有差异的。

有人想到了用权数作同度量因素把不同的空间面积加到在一起、这个权数就是均衡因子EQ[,j]目前国际生态占用测度中采用的均衡因子分别是：森林和化石能源用地为1.1、耕地和建筑用地为2.8、草地为0.5、水域为0.2。也就是说，该均衡因子认定耕地和建筑用地的生态生产力是全球平均水平的2.8倍，草地只达到了平均水平的一半。通过这些均衡因子，就可以将六类生态系统面积调整为以全球生态系统标准生产力为基础的、可以直接相加的生态系统面积。

总的来说，均衡处理过程是要形成一个生态占用的整体概念，它试图把各种不同功能的空间通过一定的方法换算并加总，这种处理方法是生态占用测度中的第二次标准化处理。由于涉及到了不同生态功能间的转化，其标准化过程较之产量调整时的标准化方法来说相对困难。

对生态占用的均衡处理，我们觉得有画蛇添足之嫌，这是因为，很难找到一个合理的均衡因子EQ[,j]。使得各类不同的生态占用被同度量化，而且同度量化后的数据含义也发生了变化，这时的加权总量指标很难说还是与地球空间相关联的生态空间。

所以，不论是从技术上还是操作上来说，作这种“均衡处理”都是不划算的。更聪明的方法是做到第二步说停止，只给出分类的生态占用，而不需给出总和的生态占用；即使是要给出总和生态占用指标时，我们不妨单纯对各类占用简单加总即可。为了验证这种想法，我们找到了生态占用的一个实际测度的例子，这个例子取自世界自然基金会(WorldWildFund)的研究成果，具体数字见表1。

表1部分亚太的国家（地区）生态占用数据(1996)

附图

资料来源：WWF,RedefiningProgress,CentreforSustainablityStudies,28August2000.

表1中第2列是各国（地区）的人口数，第3～8列分别对应于我们所说的6类生态空间，最后一列即各国或地区总的生态占用（单位为公顷）。表1中的数据均是按人均生态占用面积计算的，且表1中的数据已经经过了产量调整。我们注意到，表1中第9列是第3至8列的简单加总，该计算并没有进行第三步的均衡处理。

二、几点思考

在以上分析的基础上，我们有如下的一些思考：

1.生态占用与人口承载力研究的关联

人口承载力是一个与生态占用相近似而又不同的概念。所谓人口承载力是指在一定的技术水平条件下，一个地区的资源能够承载的一定生活质量的人口数量。人口承载力与生态占用比较起来，相近之处是都研究人与自然之间的相互关系，不同之处在于：

(1)研究思路相反。生态占用研究的是在已知一定生活质量的人口数量的条件下，计算人类生活所需的生态空间；而人口承载力研究的是在一定生存空间的约束下，能容纳多少人类活动；

(2)研究内容不同。人口承载力主要考虑某些资源对人类生活的制约作用，通常的思路是用某关键资源的数量与人口数量进行对比，得出人口数量的上限，它研究的内容较窄；而生态占用反映了人类对生态系统的一种综合性的影响，它所研究的进出口贸易等变量在人口承载力研究中很难涉及；

(3)标准化程度不同。人口承载力必须和所研究的人口状况联系起来，因此它的可比性受到很大的制约。美国麻省理工学院的L·Solow曾说过这么一段既风趣、又实在的话：

“如果世界上有瑞士人的生产率水平，中国人的消费习惯，瑞典人的平均主义天性，日本人的社会秩序，那么这个地球就有可能承受数倍于今天的人口而任何人都不致贫困。相反，如果人类有乍得人的生产率水平，美国人的消费习惯，印度人的反平均主义天性，阿根廷人的社会秩序，那么这个地球可能无法承受现有的人口数。”

这段话很合适被用到这里，它可以帮我们提出这样一个结论——人口承载力不具备空间可比性。比如说，中国能承载16亿人口，是指承载中国的人口，如若换成美国人口，就不再是16亿。

相反，生态占用的计算过程着重考虑了国际比较问题，它通过一系列的标准化手段，使得任何人口特征、资源禀赋等变量都反映在最终的测算结果中，很容易进行比较。同时，它还能根据需要计算具有本区域特征的生态占用，这一点与人口承载力的功能相似。可以说生态占用方法在应用中明显优于人口承载力方法。

2.生态赤字与生态盈余概念的提出

生态占用测度的是人们对生态空间的需求，但是单单研究生态测度的需求是说明不了问题的，我们还要测度地球对生态空间的供给能力，只有通过这种供给与需求的对比，生态占用测度方法才能更好地描述可持续发展的状态。

这就引出了生态赤字(EcologicalDeficit)和生态盈余(EcologicalSurplus)的概念。

如果一个区域的生态供给大于生态占用，就形成了生态盈余，这是有利于可持续发展的；反之，就形成了生态赤字。观察一个地区的生态供给与生态占用之差，从而反映某区域的可持续发展状态，是生态占用方法最直接的应用。

但问题也随之而来，如何测度生态供给？这一点需要解释。通常的做法是先找到与生态占用测度对应的各类生态空间的面积资料，再根据本区域各类生态空间的平均生态生产力水平与世界该类生态空间的生产力水平之比，对生态空间的面积进行标准化。显然这是为了使生态占用和生态供给比较的口径一致，即都转化为标准的生态面积后再比较。在这个过程中，我们需要再引入两个变重：现有的各类生态空间的面积与各类生态空间的生态生产力水平。

当然，如果在生态占用测度时根本没有经过产量调整，则我们可以把现有的生态面积实物量与生态占用相比较，这时也是具有可比性的。从这个意义上说，在应用生态测度时、至少要使用一次本区域各类生态空间的平均生态生产力水平。

表2计算了部分亚太国宾（地区）的生态赤字与生态盈余。

由于我们前面提到的原因，我们并不赞成像表2这样，将加总后的生态占用总量与加总后的生态供给总量进行对比。我们认为，在多数情况下，这种对比只能给出非常粗略的信息，更有意义的对比应是在小类中进行的，比如耕地生态占用的生态盈余（赤字）、草地占用的生态盈余（赤字）等等。

3.生态占用测度方法的不足之处

综上所述，生态占用测度方法紧扣可持续发展理论，直观形象，是比较好的涉及空间系统性、空间公平性的一个非货币化综合指标。但是任何一种方法都不可能是十全十美的，我们认为生态占用测度方法至少在以下几方面是有待完善的：

表2部分亚太国家（地区）生态赤字（盈余）数据(1996)

附图

(1)缺乏对代际公平的考虑。生态占用所测度的是当代人的生态占用，而且它所用到的变量基本上都只与当代人有关。所以这个指标主要的应用领域是测度空间的公平性，而对代际公平的测度只反映在全球的生态盈余或赤字额上，相对于生态占用对代内公平测度的重视，这只能算是一个副产品；

(2)模型过于理想化。从生态占用的两个假设可以看出，它把十分复杂的生态系统服务简单化处理了，而事实上，我们很难就某一种产品的消耗严格地找出它的生态类别，即使找到了，我们也很难保证该生态空间只具有这一种生态功能，生态占用测度中对生态空间这种“泾渭分明”的划界方式只能说明它是一种理想化的方法；

(3)没有覆盖所有的生态服务。与生态系统服务货币化方法比起来，生态占用测度所覆盖的范围明显不足，它对间接利用价值、存在价值及选择价值的重视程度都是不够的。我们认为，生态占用测度方法要进一步发展。扩展其研究范围将是一个重要的突破点；

(4)总量数据的可比性不强。生态占用测度方法是目前可持续发展测度非货币化方法中比较出色的一种，但它还只是一种粗略的方法，由于缺乏必要的同度量因素，它在类间加总方面处理得仍然不够好；

(5)生态占用的输出与输入方面的处理有明显的不足。生态占用方法虽然考虑了生态占用的输出与输入问题（对进出口变量的考虑），但生态占用的输出输入并不像处理进出口那样简单，这突出表现在外向型经济体系内，在此时，巨额的生态赤字可能并不代表发展的不可持续性，而只代表该地区的经济开放程度（如表2中新加坡的例子）。