可持續(xù)發(fā)展度量問題研究

可持續(xù)發(fā)展度量問題研究

自1987年《我們共同的未來》發(fā)表以來，可持續(xù)發(fā)展作為一種新的發(fā)展理念和模式，已從理論上轉(zhuǎn)向?qū)嵺`。可持續(xù)發(fā)展是全球共同的責(zé)任,它的實現(xiàn)需要世界各國間的廣泛合作。有效地對世界各國的可持續(xù)發(fā)展程度進(jìn)行客觀的度量,是全球性可持續(xù)發(fā)展合作的重要基礎(chǔ)。因此,繼1992年里約熱內(nèi)盧聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會之后,各國學(xué)者開始致力于量化可持續(xù)發(fā)展程度的研究,先后提出了一些富有價值的評價方法和指標(biāo)體系,生態(tài)足跡分析法即是其中一例。生態(tài)足跡分析法是由加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家William和其博士生Wackernagel于90年代初提出的一種度量可持續(xù)發(fā)展程度的方法,它是一組基于土地面積的量化指標(biāo),其中最具代表性的是生態(tài)足跡:“一只負(fù)載著人類與人類所創(chuàng)造的城市、工廠……的巨腳踏在地球上留下的腳印”。生態(tài)足跡這一形象化概念既反映了人類對地球環(huán)境的影響,也包含了可持續(xù)性機(jī)制。這就是,當(dāng)?shù)厍蛩芴峁┑耐恋孛娣e容不下這只巨腳時,其上的城市、工廠就會失去平衡;如果巨腳始終得不到一塊允許其發(fā)展的立足之地,那么它所承載的人類文明將最終墜落、崩毀。生態(tài)足跡分析法從需求面計算生態(tài)足跡的大小,從供給面計算生態(tài)承載力的大小,通過對這二者的比較,評價研究對象的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。近年來,在以Wackernagel為代表的“加拿大生態(tài)足跡小組”的努力下,該方法正以其較為科學(xué)、完善的理論基礎(chǔ)、形象明了的概念框架、精簡統(tǒng)一的指標(biāo)體系以及方法本身的普適性而開始流行。1生態(tài)行為分析的基本概念1.1生態(tài)足跡分析中的自然資本的概念“生態(tài)生產(chǎn)性土地”是生態(tài)足跡分析法為各類自然資本提供的統(tǒng)一度量基礎(chǔ)。生態(tài)生產(chǎn)也稱生物生產(chǎn),是指生態(tài)系統(tǒng)中的生物從外界環(huán)境中吸收生命過程所必需的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化為新的物質(zhì),從而實現(xiàn)物質(zhì)和能量的積累。生態(tài)生產(chǎn)是自然資本產(chǎn)生自然收入的原因。自然資本產(chǎn)生自然收入的能力由生態(tài)生產(chǎn)力(ecologicalproductivity)衡量。生態(tài)生產(chǎn)力越大,說明某種自然資本的生命支持能力越強(qiáng)。由于自然資本總是與一定的地球表面相聯(lián)系,因此生態(tài)足跡分析用生態(tài)生產(chǎn)性土地的概念來代表自然資本。所謂生態(tài)生產(chǎn)性土地(ecologicallyproductivearea)是指具有生態(tài)生產(chǎn)能力的土地或水體。這種替換的一個可能好處是極大地簡化了對自然資本的統(tǒng)計,并且各類土地之間總比各種繁雜的自然資本項目之間容易建立等價關(guān)系,從而方便于計算自然資本的總量。事實上,生態(tài)足跡分析法的所有指標(biāo)都是基于生態(tài)生產(chǎn)性土地這一概念而定義的。根據(jù)生產(chǎn)力大小的差異,地球表面的生態(tài)生產(chǎn)性土地可分為6大類:(1)資本總量不減少生態(tài)足跡分析法強(qiáng)調(diào)資源的再生性。從理論上講,為了保證自然資本總量不減少,我們應(yīng)該儲備一定量的土地來補(bǔ)償因化石能源的消耗而損失的自然資本的量。但實際情況是,我們并沒有作這樣的保留。所以,從這個角度來看,我們現(xiàn)在是在直接消費(fèi)著資本。(2)世界上最長的可耕地從生態(tài)分析來看,可耕地是所有生態(tài)生產(chǎn)性土地中生產(chǎn)力最大的一類:它所能集聚的生物量是最多的。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)的報告,目前世界上幾乎所有最好的可耕地,大約13.5億hm2,都已處于耕種的狀態(tài);并且每年其中大約100萬hm2的土地又因土質(zhì)嚴(yán)重惡化而遭廢耕。這意味著,今天世界上平均每個人所能得到的可耕地面積已不足0.25hm2了。(3)合合式1.6kmm即適用于發(fā)展畜牧業(yè)的土地。全球目前大約有33.5億hm2的牧草地,折合人均約0.6hm2。絕大多數(shù)牧草地在生產(chǎn)力上遠(yuǎn)不及可耕地,不僅是因為它們積累生物量的潛力不如可耕地,也因為由植物能量轉(zhuǎn)化到動物能量過程存在著著名的1/10率而使得實際上可為人所用的生化能的量減少了。(4)森林生態(tài)生產(chǎn)力指可產(chǎn)出木材產(chǎn)品的人造林或天然林。當(dāng)然,森林還具有其它許多功能,如防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、改善氣候、保護(hù)物種多樣性等。全球現(xiàn)有森林約34.4億hm2,相當(dāng)于人均0.6hm2的面積。目前,除了少數(shù)偏遠(yuǎn)的、難以進(jìn)入的密林地區(qū)外,大多數(shù)森林的生態(tài)生產(chǎn)力并不高。此外,牧草地的擴(kuò)充已經(jīng)成為森林面積減少的主要原因之一。(5)世界人是擁擠的人包括各類人居設(shè)施及道路所占用的土地。這類地的世界人均擁有量現(xiàn)已接近0.03hm2。由于人類的大部分建成地位于地球最肥沃的土地上,建成地對可耕地的減少具有不可推卸的責(zé)任。(6)“全球生態(tài)標(biāo)桿”的確定海洋覆蓋了地球上366億hm2的面積,相當(dāng)于人均6hm2。但是,海洋里95%的生態(tài)生產(chǎn)量歸功于這6hm2中的大約0.5hm2,它是海洋所能給予人類最慷慨的量了。由于人們喜歡吃的魚在食物鏈中排位較高,人類實際能從海洋中獲取的食物是比較有限的。具體說來,這0.5hm2大約每年能提供魚18kg,而其中僅有12kg能最后落實在人們的飯桌上,其所能保證的僅是人類卡路里攝入量的1.5%。生態(tài)足跡分析的一個基本假設(shè)是:各類土地在空間上是互斥的。譬如,一塊地當(dāng)它被用來修建公路時,它就不可能同時是森林、可耕地、牧草地等。這條“空間互斥性”使得我們能夠?qū)Ω黝惿鷳B(tài)生產(chǎn)性土地進(jìn)行加總,從宏觀上認(rèn)識自然系統(tǒng)的總供給能力和人類系統(tǒng)對自然系統(tǒng)的總需求。根據(jù)上面對各類生態(tài)性土地的分析,我們已知道現(xiàn)在全球人均對各類生態(tài)性土地的擁有量分別為:0hm2化石能源地、0.25hm2可耕地、0.6hm2牧草地、0.6hm2林地、0.03hm2建成地及0.5hm2海洋面積?？紤]到各類土地之間生產(chǎn)力的差異,分別賦予它們1.1、2.8、0.5、1.1、2.8、0.2的權(quán)重,然后將上述值加權(quán)求和,得到人均擁有約1.8hm2生態(tài)土地的一個結(jié)果。根據(jù)世界環(huán)境與發(fā)展委員會(WCED)的報告,至少有12%的生態(tài)容量需被保存以保護(hù)生物多樣性,這意味著在人均1.8hm2擁有量中需扣除約0.2hm2土地來供給地球上其他生物生存所需。這樣能為人所使用的土地面積僅剩下1.6hm2/人。這個1.6hm2的土地即是所謂的“全球生態(tài)標(biāo)桿”(globalecologicalbenchmark)的值?？梢?全球生態(tài)標(biāo)桿實際上是全球人均總生態(tài)承載力,衡量的是人均全球總生態(tài)容量。2體系訓(xùn)練在生態(tài)生產(chǎn)性土地的概念基礎(chǔ)上,生態(tài)足跡研究者建立了一系列指標(biāo)來計量人地系統(tǒng)間自然資本的供需情況和可持續(xù)程度。2.1人口生態(tài)承載力的演化傳統(tǒng)研究中所采用的生態(tài)承載力以人口計量為基礎(chǔ),它反映在不損害區(qū)域生產(chǎn)力的前提下,一個區(qū)域有限的資源能供養(yǎng)的最大人口數(shù)。然而,在現(xiàn)實世界中,貿(mào)易、技術(shù)進(jìn)步、地區(qū)之間迥異的消費(fèi)模式等因素不斷地向這個基于人口的“生態(tài)承載力”指標(biāo)功能發(fā)出挑戰(zhàn)。人們認(rèn)識到人類對環(huán)境的影響不僅取決于人口本身的規(guī)模,而且也取決于人均對環(huán)境的影響規(guī)模,因此單從其中一個方面來衡量生態(tài)容量是不準(zhǔn)確的。Hardin在1991年進(jìn)一步明確定義生態(tài)容量為在不損害有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和功能完整的前提下,可無限持續(xù)的最大資源利用和廢物產(chǎn)生率。生態(tài)足跡研究者接受了Hardin的思想,并將一個地區(qū)所能提供給人類的生態(tài)生產(chǎn)性土地的面積總和定義為該地區(qū)的生態(tài)承載力,以表征該地區(qū)生態(tài)容量。2.2生態(tài)足跡的度量人類負(fù)荷指的就是人類對環(huán)境的影響規(guī)模,正如前面所提到的,它由人口自身規(guī)模和人均對環(huán)境的影響規(guī)模共同決定。生態(tài)足跡分析法用生態(tài)足跡來衡量人類負(fù)荷。它的設(shè)計思路是:人類要維持生存必須消費(fèi)各種產(chǎn)品、資源和服務(wù),人類的每一項最終消費(fèi)的量都追溯到提供生產(chǎn)該消費(fèi)所需的原始物質(zhì)與能量的生態(tài)生產(chǎn)性土地的面積。所以,人類系統(tǒng)的所有消費(fèi)理論上都可以折算成相應(yīng)的生態(tài)生產(chǎn)性土地的面積。在一定技術(shù)條件下,要維持某一物質(zhì)消費(fèi)水平下的某一人口的持續(xù)生存必需的生態(tài)生產(chǎn)性土地的面積即為生態(tài)足跡,它既是既定技術(shù)條件和消費(fèi)水平下特定人口對環(huán)境的影響規(guī)模,又代表既定技術(shù)條件和消費(fèi)水平下特定人口持續(xù)生存下去而對環(huán)境提出的需求。在前一種意義上,生態(tài)足跡衡量的是人口目前所占用的生態(tài)容量;從后一種意義講,生態(tài)足跡衡量的是人口未來需要的生態(tài)容量。由于考慮了人均消費(fèi)水平和技術(shù)水平,生態(tài)足跡涵蓋了人口規(guī)模與人均對環(huán)境的影響力。2.3生態(tài)國內(nèi)的自然資本開發(fā)能力和生態(tài)二一個地區(qū)的生態(tài)承載力小于生態(tài)足跡時,出現(xiàn)生態(tài)赤字,其大小等于生態(tài)承載力減去生態(tài)足跡的差數(shù);生態(tài)承載力大于生態(tài)足跡時,則產(chǎn)生生態(tài)盈余,其大小等于生態(tài)承載力減去生態(tài)足跡的余數(shù)。生態(tài)赤字表明該地區(qū)的人類負(fù)荷超過了其生態(tài)容量,要滿足其人口在現(xiàn)有生活水平下的消費(fèi)需求,該地區(qū)要么從地區(qū)之外進(jìn)口欠缺的資源以平衡生態(tài)足跡,要么通過消耗自然資本來彌補(bǔ)收入供給流量的不足。這兩種情況都說明地區(qū)發(fā)展模式處于相對不可持續(xù)狀態(tài),其不可持續(xù)的程度用生態(tài)赤字來衡量。相反,生態(tài)盈余表明該地區(qū)的生態(tài)容量足以支持其人類負(fù)荷,地區(qū)內(nèi)自然資本的收入流大于人口消費(fèi)的需求流,地區(qū)自然資本總量有可能得到增加,地區(qū)的生態(tài)容量有望擴(kuò)大,該地區(qū)消費(fèi)模式具相對可持續(xù)性,可持續(xù)程度用生態(tài)盈余來衡量。2.4盈余的數(shù)量分析假定地球上人人具有同等的利用資源的權(quán)利,那么各地區(qū)可利用的生態(tài)容量就可以定義為其人口與全球生態(tài)標(biāo)桿的乘積。因此,如果一個地區(qū)人均生態(tài)足跡高于全球生態(tài)標(biāo)桿,即該地區(qū)對環(huán)境的影響規(guī)模超過其按照公平原則所分?jǐn)偟目衫玫纳鷳B(tài)容量,因而產(chǎn)生赤字。這種赤字稱為該地區(qū)的全球生態(tài)赤字。相反,如果人均生態(tài)足跡低于全球生態(tài)標(biāo)桿,即該地區(qū)對環(huán)境的影響規(guī)模低于其按照公平原則所分?jǐn)偟目衫玫纳鷳B(tài)容量,因而產(chǎn)生盈余。這種盈余稱為全球盈余。全球赤字用于測度地區(qū)發(fā)展不可持續(xù)程度,全球盈余用來衡量可持續(xù)程度。3生態(tài)行為的測量分析3.1計算生態(tài)生產(chǎn)性土地面積和生態(tài)容量生態(tài)足跡計量分析的重點(diǎn)是生態(tài)足跡計算。按照數(shù)據(jù)的獲取方式,計算一個地區(qū)的生態(tài)足跡通常有兩種方法。第一種是自下而上法,即通過發(fā)放調(diào)查問卷、查閱統(tǒng)計資料等方式先獲得人均的各種消費(fèi)數(shù)據(jù);第二種方法是自上而下法,根據(jù)地區(qū)性或全國性的統(tǒng)計資料查取地區(qū)各消費(fèi)項目的有關(guān)總量數(shù)據(jù),再結(jié)合人口數(shù)得到人均的消費(fèi)量值。無論那種方法,生態(tài)足跡的計算都遵循以下5個步驟和具體方法:第一步,計算各主要消費(fèi)項目的人均年消費(fèi)量值。(1)劃分消費(fèi)項目。Wackernagal在1997年計算52個國家和地區(qū)的生態(tài)足跡時,將消費(fèi)分為消費(fèi)性能源和食物,而在1998年對智利首都圣地亞哥的研究中將消費(fèi)分為糧食及木材消費(fèi)、能源消費(fèi)和日常用品消費(fèi)等項目;(2)計算區(qū)域第i項年消費(fèi)總量,計算公式為:消費(fèi)=產(chǎn)出+進(jìn)口-出口;1(3)計算第i項的人均年消費(fèi)量值(Ci,kg)。第二步,計算為了生產(chǎn)各種消費(fèi)項目人均占用的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積。利用生產(chǎn)力數(shù)據(jù),將各項資源或產(chǎn)品的消費(fèi)折算為實際生態(tài)生產(chǎn)性土地的面積,即實際生態(tài)足跡的各項組分。設(shè)生產(chǎn)第i項消費(fèi)項目人均占用的實際生態(tài)生產(chǎn)性土地面積為Ai(hm2/人),其計算公式如下:Ai=Ci/Ρi其中Pi為相應(yīng)的生態(tài)生產(chǎn)性土地生產(chǎn)第i項消費(fèi)項目的年平均生產(chǎn)力(kg/hm2)。第三步,計算生態(tài)足跡。(1)匯總生產(chǎn)各種消費(fèi)項目人均占用的各類生態(tài)生產(chǎn)性土地,即生態(tài)足跡組分;(2)計算等價因子(γ)。6類生態(tài)生產(chǎn)性土地的生態(tài)生產(chǎn)力是存在差異的。等價因子就是一個使不同類型的生態(tài)生產(chǎn)性土地轉(zhuǎn)化為在生態(tài)生產(chǎn)力上等價的系數(shù)。其計算公式為:某類生態(tài)生產(chǎn)性土地的等價因子=全球該類生態(tài)生產(chǎn)性土地的平均生態(tài)生產(chǎn)力÷全球所有各類生態(tài)生產(chǎn)性土地的平均生態(tài)生產(chǎn)力;(3)計算人均占用的各類生態(tài)生產(chǎn)性土地等價量;(4)求各類人均生態(tài)足跡的總和(ef):ef=ΣγAi(5)計算地區(qū)總?cè)丝?N)的總生態(tài)足跡(EF):EF=Ν×(ef)第四步,計算生態(tài)容量。(1)計算各類生態(tài)生產(chǎn)性土地的面積;(2)計算生產(chǎn)力系數(shù)。由于同類生態(tài)生產(chǎn)性土地的生產(chǎn)力在不同國家和地區(qū)之間是存在差異的,因而各國各地區(qū)同類生態(tài)生產(chǎn)性土地的實際面積是不能直接進(jìn)行對比的。生產(chǎn)力系數(shù)就是一個將各國各地區(qū)同類生態(tài)生產(chǎn)性土地轉(zhuǎn)化為可比面積的參數(shù),是一個國家或地區(qū)某類土地的平均生產(chǎn)力與世界同類平均生產(chǎn)力的比率。例如,加拿大牧地的生產(chǎn)力系數(shù)等于2.04,表明相同面積條件下加拿大的牧地生產(chǎn)力要比世界平均的牧地生產(chǎn)力高出104%。(3)計算各類人均生態(tài)容量。其計算公式為:某類人均生態(tài)容量=各類生態(tài)生產(chǎn)性土地的面積×等價因子×生產(chǎn)力系數(shù)(4)總計各類人均生態(tài)容量,求得總的人均生態(tài)容量。第五步,計算生態(tài)盈余(或赤字)和全球生態(tài)盈余(或赤字)。3.25全球生態(tài)痕跡1997年,Wackernagel在《國家生態(tài)足跡》(EcologicalFootprintofNations)的論文中,對52個國家和地區(qū)的生態(tài)足跡進(jìn)行了計算,見表1。這52個國家和地區(qū)包括了世界經(jīng)濟(jì)論壇全球競爭力報告中所涉及的47個國家,涵蓋了世界80%的人口和95%的總產(chǎn)出,它們對全球的可持續(xù)發(fā)展舉足輕重。分析它們的生態(tài)足跡,有助于了解世界可持續(xù)發(fā)展的總體形勢,更為理性地實踐可持續(xù)性發(fā)展。3.2.1生態(tài)足跡總體水平對表1中52個國家和地區(qū)的總指標(biāo)值進(jìn)行加總,結(jié)果表明:52國的總生態(tài)承載力是86833287.4km2,而總生態(tài)足跡卻高達(dá)117168462.0km2,竟整整超支了35%。這表明,當(dāng)前全球人地關(guān)系已十分緊張,為實現(xiàn)可持續(xù)性,必須消除高達(dá)35%的生態(tài)赤字。3.2.2中國和印度人工林的生態(tài)足跡特征對表1各國各地區(qū)的總生態(tài)足跡進(jìn)行排序,結(jié)果表明,美國、中國、俄羅斯、日本、印度依次排在前五位。其中,中國和印度雖然人均生態(tài)足跡分別只有1.2hm2和0.8hm2,低于世界2.3hm2的平均水平,但因人口規(guī)模很大,所以總的生態(tài)足跡很高,對環(huán)境影響規(guī)模很大;而其他3國,雖然人口規(guī)模遠(yuǎn)低于中國和印度,但人均生態(tài)足跡很高,所以總的生態(tài)足跡很高,對環(huán)境影響規(guī)模很大。3.2.3可靠性類型按照目前是否處于可持續(xù)狀態(tài)、處在怎樣的可持續(xù)狀態(tài),我們可以把52個國家和地區(qū)分為4種類型,如表2所示。(1)生態(tài)容量即人均生態(tài)足跡既未超出人均生態(tài)容量也未超出全球生態(tài)標(biāo)桿(其值為1.8hm2/人),因而其發(fā)展既保持在本國生態(tài)容量范圍之內(nèi)同時又不危害全球生態(tài)安全的國家。這種類型的國家僅有中國、印度和巴基斯坦3個,在所有類型中是最少的。(2)可持續(xù)區(qū)域，全球不可持續(xù)的國家即人均生態(tài)足跡未超出人均生態(tài)容量但超出全球生態(tài)標(biāo)桿、因而其發(fā)展雖然保持在本國生態(tài)容量之內(nèi)但卻危及了全球可持續(xù)性。這類國家共有7個。(3)世界上的非可持續(xù)國家即人均生態(tài)足跡超出人均生態(tài)容量但未超出全球生態(tài)標(biāo)桿,因而從地方來看是不可持續(xù)的,但從全球來看是可持續(xù)的國家。這類國家共有11個。(4)“1.8hm”的全球尺度即人均生態(tài)足跡既超出人均生態(tài)容量也超出全球生態(tài)標(biāo)桿(其值為1.8hm2/人),因而無論從地方尺度還是從全球尺度來看目前都處于非可持續(xù)性狀態(tài)的國家。這種類型的國家和地區(qū)共計30個,是所有類型中最多的。4生態(tài)足跡分析方法需要進(jìn)一步的改進(jìn)。自然生態(tài)足跡分析方法首先通過引入生態(tài)生產(chǎn)性土地概念實現(xiàn)了對各種自然資源的統(tǒng)一描述,其次通過引入等價因子和生產(chǎn)力系數(shù)進(jìn)一步實現(xiàn)了各國各地區(qū)各類生態(tài)生產(chǎn)性土地的可加性和可比性。這使得生態(tài)足跡分析具有廣泛的應(yīng)用范圍,既可以計算個人、家庭、城市、地區(qū)、國家乃至整個世界這些不同對象的生態(tài)足跡,對它們的足跡進(jìn)行縱向的、橫向的比較分析,也可以就不同行動方案計算生態(tài)足跡,比如自己開小汽車上班和坐公共汽車上班的生態(tài)足跡?？傊?生態(tài)足跡分析指標(biāo)為度量可持續(xù)性程度提供了一桿“公平秤”,它能夠?qū)r、空二維的可持續(xù)性程度做出客觀量度和比較,使得我們能明確知曉現(xiàn)實距離可持續(xù)性目標(biāo)尚有多遠(yuǎn),從而有助于監(jiān)測可持續(xù)方案實施的效果。另外,生態(tài)足跡計算具有很強(qiáng)的可復(fù)制性。這使得將生態(tài)足跡計算過程制作成一個軟件包成為可能,從而可以推動該指標(biāo)及方法的普及化。然而,無論在理論上還是在方法上,生態(tài)足跡分析方法都存在需要進(jìn)一步完善的地方。第一,生態(tài)足跡分析法是一種生態(tài)可持續(xù)性的分析方法。它強(qiáng)調(diào)的是人類發(fā)展對環(huán)境系統(tǒng)的影響及其可持續(xù)性,而不關(guān)心經(jīng)濟(jì)、社會、技術(shù)方面的可持續(xù)性,并不考慮人類對現(xiàn)有消費(fèi)模式的滿意程度。對于這種生態(tài)偏向性,生態(tài)足跡研究者建議將生態(tài)足跡指標(biāo)與傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相結(jié)合來綜合反映更完整意義上的可持續(xù)程度。因此,盡管生態(tài)足跡分析法在量度和評價生態(tài)可持續(xù)性方面是比較有效的,但是單用生態(tài)足跡分析法來評價可持續(xù)發(fā)展程度是不全面的。為了彌補(bǔ)這個不足,人們試圖將該