生態(tài)占用測(cè)度問(wèn)題研究

生態(tài)占用分析有兩個(gè)重要的理論假定：其一，我們能夠追蹤我們所消費(fèi)的資源和所排放的廢物，找到其生產(chǎn)區(qū)和消納(Assimilate)區(qū)類(lèi)別；其二，大多數(shù)資源流量和廢物流量可以被轉(zhuǎn)化為提供或消納這些流量的、具有生態(tài)生產(chǎn)力的(Biologically  Productive)陸地或水域面積。
　　這兩個(gè)假定下，可把生態(tài)占用的測(cè)度分為以下三步：
　　　　(1)追蹤資源消耗和廢物消納
　　將消費(fèi)（包括直接的家庭消費(fèi)、間接消費(fèi)、最終使家庭受益的商業(yè)和政府消費(fèi)的貨物和服務(wù)等）分門(mén)別類(lèi)地折算成資源消耗量，然后將資源消耗量和人類(lèi)活動(dòng)所排放的廢物按照區(qū)域的生態(tài)生產(chǎn)能力和廢物消納能力分別折算成具有生態(tài)生產(chǎn)力的耕地、草地、化石能源用地、森林、建筑用地、水域等六類(lèi)主要的陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)面積，設(shè)其為a[,j](j=1,2,……,6)，則：
　　附圖
　　其中EP[,i]為區(qū)域內(nèi)某地i(i=1,2,……,n)的生態(tài)生產(chǎn)力，C[,i]為其j資源消費(fèi)量，P[,i]為j資源生產(chǎn)量，E[,i]為j資源出口量，I[,i]為j資源進(jìn)口量。
　　　　(2)產(chǎn)量調(diào)整
　　不同的國(guó)家或者地區(qū)有不同的資源稟賦（或者不同的生態(tài)生產(chǎn)力）。因此，要進(jìn)行區(qū)域之間的比較，就需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，方法是將其生態(tài)生產(chǎn)力除以產(chǎn)量調(diào)整因子(Yield  Factor)。用公式表示如下：
　　附圖
　　其中的YF[,i]就是產(chǎn)量調(diào)整因子，它是通過(guò)將所核算區(qū)域單位面積的生態(tài)生產(chǎn)力與全球平均生態(tài)生產(chǎn)力相比較得到的。顯然，如果YF[,i]＞1，就意味著該地區(qū)單位面積的生態(tài)生產(chǎn)力高于全球平均水平。反之，如果YF[,i]＜1，則意味著該地區(qū)的生態(tài)生產(chǎn)力低于全球水平。
　　　　(3)均衡處理
　　上述六類(lèi)生態(tài)資源的生態(tài)生產(chǎn)力是不同的，為了將不同生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型的空間匯總為區(qū)域的生態(tài)占用，各種類(lèi)型的生態(tài)系統(tǒng)面積需要乘以一個(gè)均衡因子(Equivalence  Factors,EQ[,j])這些均衡因子將每一個(gè)類(lèi)型的主要生物資源的生產(chǎn)潛力進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理，每一種生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型的均衡因子依據(jù)其單位空間面積的相對(duì)生物生產(chǎn)量而定。
　　這個(gè)加總后的結(jié)果就是生態(tài)占用，用公式表示如下：
　　附圖
　　　　一、對(duì)生態(tài)占用測(cè)度方法的剖析
　　下面我們來(lái)具體研究一下生態(tài)占用測(cè)度方法的理論問(wèn)題。
　　　　1.對(duì)a[,j]和EP[,i]的剖析
　　根據(jù)生態(tài)占用的概念，生態(tài)占用最終要將人類(lèi)活動(dòng)轉(zhuǎn)化為承載這種活動(dòng)的地理面積，所以生態(tài)占用最終測(cè)度的不是價(jià)值量，而是生態(tài)占用面積。
　　那么，由公式，我們就可得出某地的生態(tài)生產(chǎn)力EP[,i]的計(jì)算思路，即EP[,i]表示單位面積的資源產(chǎn)量和污染消納能力。它的單位是“某資源單位／面積單位”，從這個(gè)意義上講，它是一個(gè)強(qiáng)度相對(duì)指標(biāo)。
　　EP[,i]的計(jì)算與生態(tài)占用測(cè)度的兩個(gè)假定是直接相關(guān)的，就是說(shuō)，生態(tài)生產(chǎn)力是分類(lèi)計(jì)算的，即，對(duì)于每種不同的資源，我們可以明確地把它歸類(lèi)，找到它所對(duì)應(yīng)的生態(tài)生產(chǎn)力進(jìn)行折算。也就是說(shuō)，EP[,i]不僅有屬地屬性，還有資源類(lèi)別屬性，從這個(gè)意義上講，EP[,i]最好被寫(xiě)成EP[,ij]，以從統(tǒng)計(jì)意義上強(qiáng)調(diào)它的兩個(gè)屬性。
　　于是，如果一個(gè)區(qū)域內(nèi)有n個(gè)城市，則每一個(gè)城市都可根據(jù)其不同的EP[,ij]，找到其對(duì)應(yīng)于這些陸地和水域面積的資源消耗與排泄量，就可計(jì)算出其各類(lèi)的生態(tài)占用，即可用代表該區(qū)域中城市i對(duì)資源j的生態(tài)占用面積。這個(gè)a[,ij]有如下特點(diǎn)：
　　(1)它是一個(gè)總和指標(biāo)，而非人均指標(biāo)；
　　(2)它是一個(gè)逆指標(biāo)，也就是說(shuō)它越少就越好，給自己留的空間就越大，系統(tǒng)的可持續(xù)性也就越強(qiáng)；
　　(3)從公式上看，它承認(rèn)一個(gè)區(qū)域在其地區(qū)域留下了“生態(tài)腳印”，這是生態(tài)占用的一種外部效應(yīng)。但它假設(shè)不管資源來(lái)自于何方，均按本區(qū)域的相應(yīng)類(lèi)別的生態(tài)生產(chǎn)力折算。這種方法只能是一種粗略的做法，尤其當(dāng)區(qū)域間轉(zhuǎn)移的資源量比較多時(shí)更是這樣；
　　(4)空間上它是不可比的，因?yàn)樗�是有地域�(qū)傩缘�，不同地域是按不同的EP[,ij]來(lái)折算的。如果想對(duì)不同區(qū)域間的相同類(lèi)別進(jìn)行比較、加總，就首先要對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。這是下一步“產(chǎn)量調(diào)整”的理論基礎(chǔ)；
　　(5)它是分類(lèi)別計(jì)算的，一個(gè)區(qū)域會(huì)在耕地、森林、草地、水域等多處留下“生態(tài)腳印”。顯然，由于不同類(lèi)別生態(tài)空間的生態(tài)屬性不同，所以各類(lèi)別之間是不可加總的。如果想對(duì)不同類(lèi)別進(jìn)行比較、加總，就要對(duì)上一步的處理結(jié)果再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，這是“產(chǎn)量調(diào)整”后“等量化處理”的理論基礎(chǔ)。
　　　　2.對(duì)產(chǎn)量調(diào)整方法的剖析
　　產(chǎn)量調(diào)整的出發(fā)點(diǎn)是使不同區(qū)域的相同消費(fèi)之間的生態(tài)占用具有可比性，具體的方法是引入一個(gè)產(chǎn)量調(diào)整因子YF[,i]（同上，它應(yīng)該被寫(xiě)成YF[,ij]），即，這樣可以使由于資源稟賦強(qiáng)（生態(tài)生產(chǎn)力強(qiáng)）而掩蓋的生態(tài)占用較少的情況調(diào)整變得大一些；使得由于資源稟賦差（生態(tài)生產(chǎn)力弱）而夸大的生態(tài)占用較多的情況調(diào)整變得小一些，以正常反映其占用人類(lèi)資源的規(guī)模。
　　附圖
　　這樣，我們可以發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量調(diào)整方法實(shí)際上達(dá)到了兩個(gè)目的，首先是計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)化，而更為重要的是它使得生態(tài)占用的計(jì)算過(guò)程大大簡(jiǎn)化。即，我們沒(méi)有必要再逐個(gè)去找每個(gè)區(qū)域所特有的EP[,ij]，而只需知道全球平均的EP[,j]，我們就可以計(jì)算一個(gè)虛擬的生態(tài)占用空間，即平均生態(tài)生產(chǎn)力水平下的生態(tài)占用。顯然，這個(gè)虛擬的生態(tài)占用空間是有界的，它不會(huì)超過(guò)地球現(xiàn)有的該類(lèi)生態(tài)空間的總和。
　　　　3.對(duì)均衡處理過(guò)程的剖析
　　均衡處理過(guò)程是為生態(tài)占用的類(lèi)別加總而進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)化處理。進(jìn)行這種標(biāo)準(zhǔn)化處理的理由是很明顯的，因?yàn)榧词故菑钠骄�的生態(tài)生產(chǎn)力水平上來(lái)看，耕地、草地、化石能源用地、森林、建筑用地、水域等類(lèi)別的空間都是有差異的。
　　有人想到了用權(quán)數(shù)作同度量因素把不同的空間面積加到在一起、這個(gè)權(quán)數(shù)就是均衡因子EQ[,j]目前國(guó)際生態(tài)占用測(cè)度中采用的均衡因子分別是：森林和化石能源用地為1.1、耕地和建筑用地為2.8、草地為0.5、水域?yàn)?.2。也就是說(shuō)，該均衡因子認(rèn)定耕地和建筑用地的生態(tài)生產(chǎn)力是全球平均水平的2.8倍，草地只達(dá)到了平均水平的一半。通過(guò)這些均衡因子，就可以將六類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)面積調(diào)整為以全球生態(tài)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)力為基礎(chǔ)的、可以直接相加的生態(tài)系統(tǒng)面積。
　　總的來(lái)說(shuō)，均衡處理過(guò)程是要形成一個(gè)生態(tài)占用的整體概念，它試圖把各種不同功能的空間通過(guò)一定的方法換算并加總，這種處理方法是生態(tài)占用測(cè)度中的第二次標(biāo)準(zhǔn)化處理。由于涉及到了不同生態(tài)功能間的轉(zhuǎn)化，其標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程較之產(chǎn)量調(diào)整時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)化方法來(lái)說(shuō)相對(duì)困難。
　　對(duì)生態(tài)占用的均衡處理，我們覺(jué)得有畫(huà)蛇添足之嫌，這是因?yàn)�，很難找到一個(gè)合理的均衡因子EQ[,j]。使得各類(lèi)不同的生態(tài)占用被同度量化，而且同度量化后的數(shù)據(jù)含義也發(fā)生了變化，這時(shí)的加權(quán)總量指標(biāo)很難說(shuō)還是與地球空間相關(guān)聯(lián)的生態(tài)空間。
　　所以，不論是從技術(shù)上還是操作上來(lái)說(shuō)，作這種“均衡處理”都是不劃算的。更聰明的方法是做到第二步說(shuō)停止，只

給出分類(lèi)的生態(tài)占用，而不需給出總和的生態(tài)占用；即使是要給出總和生態(tài)占用指標(biāo)時(shí)，我們不妨單純對(duì)各類(lèi)占用簡(jiǎn)單加總即可。為了驗(yàn)證這種想法，我們找到了生態(tài)占用的一個(gè)實(shí)際測(cè)度的例子，這個(gè)例子取自世界自然基金會(huì)(World  Wild  Fund)的研究成果，具體數(shù)字見(jiàn)表1。
　　　　表1　部分亞太的國(guó)家（地區(qū)）生態(tài)占用數(shù)據(jù)(1996)
　　附圖
　　資料來(lái)源：WWF,Redefining  Progress,Centre  for  Sustainablity  Studies,28  August  2000.
　　表1中第2列是各國(guó)（地區(qū)）的人口數(shù)，第3～8列分別對(duì)應(yīng)于我們所說(shuō)的6類(lèi)生態(tài)空間，最后一列即各國(guó)或地區(qū)總的生態(tài)占用（單位為公頃）。表1中的數(shù)據(jù)均是按人均生態(tài)占用面積計(jì)算的，且表1中的數(shù)據(jù)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了產(chǎn)量調(diào)整。我們注意到，表1中第9列是第3至8列的簡(jiǎn)單加總，該計(jì)算并沒(méi)有進(jìn)行第三步的均衡處理。
　　　　二、幾點(diǎn)思考
　　在以上分析的基礎(chǔ)上，我們有如下的一些思考：
　　　　1.生態(tài)占用與人口承載力研究的關(guān)聯(lián)
　　人口承載力是一個(gè)與生態(tài)占用相近似而又不同的概念。所謂人口承載力是指在一定的技術(shù)水平條件下，一個(gè)地區(qū)的資源能夠承載的一定生活質(zhì)量的人口數(shù)量。人口承載力與生態(tài)占用比較起來(lái)，相近之處是都研究人與自然之間的相互關(guān)系，不同之處在于：
　　(1)研究思路相反。生態(tài)占用研究的是在已知一定生活質(zhì)量的人口數(shù)量的條件下，計(jì)算人類(lèi)生活所需的生態(tài)空間；而人口承載力研究的是在一定生存空間的約束下，能容納多少人類(lèi)活動(dòng)；
　　(2)研究?jī)?nèi)容不同。人口承載力主要考慮某些資源對(duì)人類(lèi)生活的制約作用，通常的思路是用某關(guān)鍵資源的數(shù)量與人口數(shù)量進(jìn)行對(duì)比，得出人口數(shù)量的上限，它研究的內(nèi)容較窄；而生態(tài)占用反映了人類(lèi)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的一種綜合性的影響，它所研究的進(jìn)出口貿(mào)易等變量在人口承載力研究中很難涉及；
　　(3)標(biāo)準(zhǔn)化程度不同。人口承載力必須和所研究的人口狀況聯(lián)系起來(lái)，因此它的可比性受到很大的制約。美國(guó)麻省理工學(xué)院的L·Solow曾說(shuō)過(guò)這么一段既風(fēng)趣、又實(shí)在的話(huà)：
　　“如果世界上有瑞士人的生產(chǎn)率水平，中國(guó)人的消費(fèi)習(xí)慣，瑞典人的平均主義天性，日本人的社會(huì)秩序，那么這個(gè)地球就有可能承受數(shù)倍于今天的人口而任何人都不致貧困。相反，如果人類(lèi)有乍得人的生產(chǎn)率水平，美國(guó)人的消費(fèi)習(xí)慣，印度人的反平均主義天性，阿根廷人的社會(huì)秩序，那么這個(gè)地球可能無(wú)法承受現(xiàn)有的人口數(shù)。”
　　這段話(huà)很合適被用到這里，它可以幫我們提出這樣一個(gè)結(jié)論——人口承載力不具備空間可比性。比如說(shuō)，中國(guó)能承載16億人口，是指承載中國(guó)的人口，如若換成美國(guó)人口，就不再是16億。
　　相反，生態(tài)占用的計(jì)算過(guò)程著重考慮了國(guó)際比較問(wèn)題，它通過(guò)一系列的標(biāo)準(zhǔn)化手段，使得任何人口特征、資源稟賦等變量都反映在最終的測(cè)算結(jié)果中，很容易進(jìn)行比較。同時(shí)，它還能根據(jù)需要計(jì)算具有本區(qū)域特征的生態(tài)占用，這一點(diǎn)與人口承載力的功能相似。可以說(shuō)生態(tài)占用方法在應(yīng)用中明顯優(yōu)于人口承載力方法。
　　　　2.生態(tài)赤字與生態(tài)盈余概念的提出
　　生態(tài)占用測(cè)度的是人們對(duì)生態(tài)空間的需求，但是單單研究生態(tài)測(cè)度的需求是說(shuō)明不了問(wèn)題的，我們還要測(cè)度地球?qū)ι鷳B(tài)空間的供給能力，只有通過(guò)這種供給與需求的對(duì)比，生態(tài)占用測(cè)度方法才能更好地描述可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)。
　　這就引出了生態(tài)赤字(Ecological  Deficit)和生態(tài)盈余(Ecological  Surplus)的概念。
　　如果一個(gè)區(qū)域的生態(tài)供給大于生態(tài)占用，就形成了生態(tài)盈余，這是有利于可持續(xù)發(fā)展的；反之，就形成了生態(tài)赤字。觀察一個(gè)地區(qū)的生態(tài)供給與生態(tài)占用之差，從而反映某區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，是生態(tài)占用方法最直接的應(yīng)用。
　　但問(wèn)題也隨之而來(lái)，如何測(cè)度生態(tài)供給？這一點(diǎn)需要解釋。通常的做法是先找到與生態(tài)占用測(cè)度對(duì)應(yīng)的各類(lèi)生態(tài)空間的面積資料，再根據(jù)本區(qū)域各類(lèi)生態(tài)空間的平均生態(tài)生產(chǎn)力水平與世界該類(lèi)生態(tài)空間的生產(chǎn)力水平之比，對(duì)生態(tài)空間的面積進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。顯然這是為了使生態(tài)占用和生態(tài)供給比較的口徑一致，即都轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的生態(tài)面積后再比較。在這個(gè)過(guò)程中，我們需要再引入兩個(gè)變重：現(xiàn)有的各類(lèi)生態(tài)空間的面積與各類(lèi)生態(tài)空間的生態(tài)生產(chǎn)力水平。
　　當(dāng)然，如果在生態(tài)占用測(cè)度時(shí)根本沒(méi)有經(jīng)過(guò)產(chǎn)量調(diào)整，則我們可以把現(xiàn)有的生態(tài)面積實(shí)物量與生態(tài)占用相比較，這時(shí)也是具有可比性的。從這個(gè)意義上說(shuō)，在應(yīng)用生態(tài)測(cè)度時(shí)、至少要使用一次本區(qū)域各類(lèi)生態(tài)空間的平均生態(tài)生產(chǎn)力水平。
　　表2計(jì)算了部分亞太國(guó)賓（地區(qū)）的生態(tài)赤字與生態(tài)盈余。
　　由于我們前面提到的原因，我們并不贊成像表2這樣，將加總后的生態(tài)占用總量與加總后的生態(tài)供給總量進(jìn)行對(duì)比。我們認(rèn)為，在多數(shù)情況下，這種對(duì)比只能給出非常粗略的信息，更有意義的對(duì)比應(yīng)是在小類(lèi)中進(jìn)行的，比如耕地生態(tài)占用的生態(tài)盈余（赤字）、草地占用的生態(tài)盈余（赤字）等等。
　　　　3.生態(tài)占用測(cè)度方法的不足之處
　　綜上所述，生態(tài)占用測(cè)度方法緊扣可持續(xù)發(fā)展理論，直觀形象，是比較好的涉及空間系統(tǒng)性、空間公平性的一個(gè)非貨幣化綜合指標(biāo)。但是任何一種方法都不可能是十全十美的，我們認(rèn)為生態(tài)占用測(cè)度方法至少在以下幾方面是有待完善的：
　　　　表2　部分亞太國(guó)家（地區(qū)）生態(tài)赤字（盈余）數(shù)據(jù)(1996)
　　附圖
　　(1)缺乏對(duì)代際公平的考慮。生態(tài)占用所測(cè)度的是當(dāng)代人的生態(tài)占用，而且它所用到的變量基本上都只與當(dāng)代人有關(guān)。所以這個(gè)指標(biāo)主要的應(yīng)用領(lǐng)域是測(cè)度空間的公平性，而對(duì)代際公平的測(cè)度只反映在全球的生態(tài)盈余或赤字額上，相對(duì)于生態(tài)占用對(duì)代內(nèi)公平測(cè)度的重視，這只能算是一個(gè)副產(chǎn)品；
　　(2)模型過(guò)于理想化。從生態(tài)占用的兩個(gè)假設(shè)可以看出，它把十分復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)簡(jiǎn)單化處理了，而事實(shí)上，我們很難就某一種產(chǎn)品的消耗嚴(yán)格地找出它的生態(tài)類(lèi)別，即使找到了，我們也很難保證該生態(tài)空間只具有這一種生態(tài)功能，生態(tài)占用測(cè)度中對(duì)生態(tài)空間這種“涇渭分明”的劃界方式只能說(shuō)明它是一種理想化的方法；
　　(3)沒(méi)有覆蓋所有的生態(tài)服務(wù)。與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)貨幣化方法比起來(lái)，生態(tài)占用測(cè)度所覆蓋的范圍明顯不足，它對(duì)間接利用價(jià)值、存在價(jià)值及選擇價(jià)值的重視程度都是不夠的。我們認(rèn)為，生態(tài)占用測(cè)度方法要進(jìn)一步發(fā)展。擴(kuò)展其研究范圍將是一個(gè)重要的突破點(diǎn)；
　　(4)總量數(shù)據(jù)的可比性不強(qiáng)。生態(tài)占用測(cè)度方法是目前可持續(xù)發(fā)展測(cè)度非貨幣化方法中比較出色的一種，但它還只是一種粗略的方法，由于缺乏必要的同度量因素，它在類(lèi)間加總方面處理得仍然不夠好；
　　(5)生態(tài)占用的輸出與輸入方面的處理有明顯的不足。生態(tài)占用方法雖然考慮了生態(tài)占用的輸出與輸入問(wèn)題（對(duì)進(jìn)出口變量的考慮），但生態(tài)占用的輸出輸入并不像處理進(jìn)出口那樣簡(jiǎn)單，這突出表現(xiàn)在外向型經(jīng)濟(jì)體系內(nèi)，在此時(shí)，巨額的生態(tài)赤字可能并不代表發(fā)展的不可持續(xù)性，而只代表該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)開(kāi)

放程度（如表2中新加坡的例子）。
【責(zé)任編輯】李靜萍

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