1.生态容量的基本概念

任何一个地域都有其生态容量，即生态承载力。生态容量的定义是，在不损害有关生态系统的生产力和功能完整的前提下，一个地区能够拥有的生态生产性土地的总面积。可以采用“生态生产性土地”衡量一个地域的生态容量，即可以用生态足迹来衡量生态容量。因此，生态容量也可以理解为是一定自然、社会、经济技术条件下某地区所能提供的生态生产性土地的极大值。

区域生态承载力的大小，可以通过生态足迹测算值的大小进行说明。当一个地区的生态承载力小于生态足迹时，会出现生态赤字，其大小等于生态承载力减去生态足迹的差数；当生态承载力大于生态足迹时，则会产生生态盈余，其大小等于生态承载力减去生态足迹的余数。生态赤字表明该地区的人类负荷超过了其生态容量，说明地区发展模式处于相对不安全及不可持续状态，其程度用生态赤字来衡量。相反，生态盈余表明该地区的生态容量足以支持其人类负荷，地区内自然资本的投入流大于人口消费的需求流，该地区消费模式具有相对安全性和可持续性，其程度用生态盈余来衡量。

生态足迹是由加拿大生态经济学家William Rees于1992年提出的一种用于生态可持续性评估的方法。通常采用“生态生产性土地”对各类自然资本进行统一度量，因此其是生态足迹分析法的基础。生态生产也称生物生产，是指生态系统中的生物从外界环境中吸收生命过程所必需的物质和能量并转化为新的物质，从而实现物质和能量的积累。根据生产力大小的差异，地球表面的生态性土地可分为化石能源地、耕地、草地、林地、建设用地和水域六大类。

2.生态足迹测算模型

为了计算某个地域的生态足迹，常给出以下假设条件：

（1）各种类型的土地在空间上是互斥的；

（2）人类可以确定消费的绝大多数资源量和产生的废弃物；

（3）人类消费的资源和产生的废弃物能转换成相应的生物生产面积；

（4）将生产力不同的土地转换为全球均衡面积。

此时，可以利用式（2-42）、式（2-43）和式（2-44），计算某个地域的生态足迹。

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式中：EF、EC分别为总的生态足迹和总生态承载力（gha）；ef、ec分别为人均生态足迹、人均生态承载力（gha）；Ci为第i种资源消费量（t）；EPi为第i种资源全球平均生态生产力（kg/gha）；EQi为第i种资源所占用土地的均衡因子（gha/ha）；Aj为第j种类型生态生产性土地面积（ha）；Yj为第j种类型生态生产性土地产量因子（无量纲）；EQj为第j种资源所占用土地的均衡因子（gha/ha）；ED（ER）为生态赤字或生态盈余（gha）；ed（er）为人均生态赤字或人均生态盈余（gha）；N为区域人口总量（人）。

当使用全球平均生态生产力EPi在生态足迹资源账户计算模型中计算耕地、林地、水域等面积时，采用世界粮农组织（FAO）公布的每公顷相应类型土地的全球平均生产量（kg/gha）；当在煤炭、燃料和电力等资源的化石燃料用地中计算生态足迹时，采用世界上单位化石能源土地面积的平均发热量，来确定各类型资源全球平均能源的生态足迹。

均衡因子EQi是一个将不同类型土地转化为在生态生产力上等价的系数，即各类土地的平均产量与生态足迹的比值。

表2-7所示为目前文献报道的几种不同均衡因子估算值。世界各地可以根据本地域的实际情况采用相对应的估算值。

表2-7　土地均衡因子估算值

注：①World Wide Fund for Nature Living Planet Report 2002；②Wackernagel M，et al（1999）；③世界各国生态足迹计算报告（1997）。

实际计算时，根据某项目能够获取的数据，从表2-7中选择相应的估算值即均衡因子数据，开展生态足迹的计算。

产量因子Yj是一个将各国各地区同类型生态生产性土地转化为可比面积的参数。本书中采用恒定世界单产法对产量因子进行估算。其中，耕地采用粮食产量，林地采用木材产量，水域采用水产品产量，建筑用地采用耕地面积的产量因子，化石能源地采用林地面积的产量因子。