生態足跡(EcologicalFootprint)的概念是加拿大生態經濟學家WilliamRees和他的博士生Wack-ernagel于1992年在《我們的生態足跡———減輕人類對地球的沖擊》中提出的，即“任何已知人口(某個人、城市或國家)的生態足跡是生產這些人口所消費的所有物質和能量及吸納這些人口所產生的所有廢棄物需要的生物生產土地的總面積”。1996年后，他們又從不同側面對此概念進行了解釋并提出將生態足跡計算模型用于衡量可持續發展，所謂的生態足跡是“一個國家范圍內給定人口的負荷”，用生產性土地面積來度量一個確定人口或經濟規模的資源消費或消納廢棄物吸收水平的賬戶工具，是“能夠持續地提供資源或消納廢物的、具有生物生產力的地域空間”［1］。

生態足跡通過引入均衡因子和產出因子實現各國各地區各類生物生產性土地的可加性和可比性，以此作為度量區域可持續經濟發展程度的方法簡單明了，其概念一經提出在世界各國引起了強烈的反響，2000年被引入中國。目前，國內外對生態足跡的研究還處于摸索、完善的階段，其模型的局限性已遭到一些研究者的質疑，諸多研究者結合不同的數理方法以求更加精準的核算模型對不同層次的生態足跡進行核算，其有意義的修正方法和模型也在迅速地發展和完善中［2］。

1生態足跡模型的改進及修正

在傳統的生態足跡模型的實際運用中，越來越多的學者開始質疑其模型的科學性、合理性和功能性，NathanFiala［3］、G．CornelisvanKooten［4］、HansOpschoor［5］、MichelleL．M．Graymore［6］等學者認為假設所有國家的能源用地供給都為零、沒有用于吸收CO2的土地;未把區域的環境壓力、自然系統提供資源、消納廢棄物的功能描述完全;未全面考慮區域的物質交換的開放程度而造成進口型和出口型地區邊界定義的混亂;未考慮土地退化造成承載人類活動的生態生產性土地不斷縮減等因素造成生態足跡模型在實際運用中的嚴重失真。MichelleL．M．Graymore［6］等學者通過評價指標矩陣評價各個可持續發展指標用于區域范圍的有效性，結果指出生態足跡模型無法全面地評價區域可持續性、其累加運算不能清楚地反映土地利用變化的各個環節，基于此的分析也很難深入到各個環節，認為生態足跡法更多起到的是警示、教育的作用。因此，在對該模型的質疑和實際運用中，學者們衍生了一系列的生態足跡改進模型。

為了彌補生態足跡模型的瞬時性和非動態性，學者們在傳統模型的基礎上增加時間序列計算多年份的生態足跡將其轉化為一種動態分析法，NickHanley等［7］學者利用7種不同指標對1980－1990年間的蘇格蘭地區做可持續性分析;荷蘭學者Vuur-enoDoP等［8］分別選取1980年、1987年和1994年為研究時段，對貝寧、不丹、哥斯達尼加和荷蘭的生態足跡進行了時間序列的比較研究;HeimutHaberl等［9］分別采用恒定世界單產、可變世界單產和可變地方實際單產法對奧地利l926－1995年長達70年生態足跡進行了度量;Wackernagel等針對當前時間序列生態足跡變化比較研究以及部分已經著手研究序列年的學者所提出的問題進行了比較深入的分析。

為了解決計算區域生態足跡貿易數據的缺失或不可得，1998年Bicknell［10］等首次將美國經濟學家Leonfief［11］于1931年研究提出的投入產出分析法引入生態足跡研究，提出了“土地乘數”的概念并利用3個虛擬部門的真實土地面積與能源乘數闡述基于投入產出表的生態足跡模型，利用真實土地資源在部門間的流動與分配來展現各部門的生態消費情況，更加真實地反映土地占用情況;Ferng［12］在Bick-nell的研究基礎上提出了“復合土地乘數”的概念;Mcdonald和Patterson［13－14］對Bicknell的模型進行了擴展，通過建立土地占用的投入產出模型，分析新西蘭生態足跡情況以及16個區域的相互依存關系。

鑒于傳統生態足跡模型沒有考慮到在某些情況下如土地干擾程度、土壤惡化與生物多樣性流失對當前與未來生物生產力的影響，Lenzen等［5］修正了傳統生態足跡模型，使用不同類型的土地干擾對澳大利亞的生態足跡進行核算。

為消除均衡因子和產量因子計算中可能帶來的誤差，ZhaoS［16］等對生態足跡方法做了重要的改進，在美國生態學家OdumH．T．［17－18］所創立的“能值分析”(EnergyAnalysis，EA)理論基礎上，用統一標準的太陽能值替代傳統生態足跡中的全球產量，把生態系統或生態經濟系統中不同種類、不可比較的能量通過“能量轉換率”轉換成同一標準的能值進行衡量和定量分析，以評價其在系統中的作用和功能。

從國內研究看，生態足跡法于2000年被引入中國，前期較多學者概述國外的相關理論和改進模型，并嘗試在Wackernagel提出的傳統生態足跡模型和其他外國學者提出的改進模型的基礎上紛紛計算了各個省市各年份的生態足跡，為以后該省市的可持續發展提出建議;中期國內有學者開始質疑生態足跡模型的局限性以及適用性，開始嘗試改進傳統的生態足跡模型，使其更適合用于中國，例如童億勤［19－20］等通過一般生態足跡法的調整，運用本地生態足跡模型，對浙江省11個城市2002年和2005年的本地生態足跡進行了計算，對其本地生態足跡的時空特性和環境生態的潛在危險性進行了分析和評價;張恒義［21］等在全球公頃和國家公頃的模型基礎上建立省公頃生態足跡模型，并采用2005年浙江省平均土地單位產量核算了浙江省各地的生態足跡，并與全球公頃和國家公頃法的結果進行了比較分析。

2生態足跡與其他指標的結合

可持續發展包括經濟、社會和環境三個方面，而生態足跡強調的是人類發展對環境系統的影響及其可持續性，卻沒有涉及經濟、社會、技術方面的可持續性［22－24］，有專家開始嘗試用生態足跡指標與其他一些經濟、社會測度指標相結合，以期能綜合反映更完整意義上的可持續程度。Wilson［25］利用生態足跡、生物承載力盈余評價、環境可持續指數、福利指數、GDP和人文發展指數6個可持續指標，對世界132個國家6個指標的原始數據進行分析以評價世界各國的可持續發展狀況;Hanley［7］以蘇格蘭為例，運用生態足跡模型配合綠色凈國內生產、總值環境空間、凈主要生產力、持續經濟福利指數、真實儲蓄等指標，測度評價了蘇格蘭發展的可持續性;Krate-na［26］把生態足跡與生態系統服務功能價值結合起來，從全球碳循環系統與能量價值角度構建了生態價值附加的生態系統———經濟投入產出復合模型。國內諸多學者引入萬元GDP生態足跡［27－28］、萬元GDP生態赤字［29－30］來反映區域系統社會經濟活動的生態經濟整合效應;陳成忠等利用生態足跡效率(EFE)對中國1949年－2006年的生態可持續性進行了長時間序列的動態評估;王書玉基于彈性理論以及陳六君提出的資源生態足跡彈性系數提出區域生態經濟彈性系數(Ree);任志遠等提出生態壓力指數(T)衡量區域生態環境的承壓程度并劃分生態安全等級劃分體系;吳隆杰提出生態足跡指數(EFI)判斷區域將來生態可持續發展的潛力;徐凌等提出生態安全指數(EEI)作為生態安全評價的指標并初步制定了其等級劃分標準;楊天姿等提出用生態承載缺陷度指標(DLEC)作為可持續發展定量研究的指標;王磊等提出生態占用指數(EOI)表征一個國家或地區占全球生態足跡的份額，以此反映區域社會經濟發展程度和人民消費水平的高低、用生態經濟協調指數(EE-CI)來反映區域社會經濟發展與生態環境的協調性;用可持續發展指數(SDI)來判斷某一區域可持續發展總體狀況，并制定各指標的劃分等級;劉義軍等引用區域人均生態協調系數(DS)分析湖北省發展模式，以期進行區域間的橫向比較;鄭辛酋等提出用人類生態波動指數(IHEF)更直觀地反映區域城市化進程中生態供求變動率、人地關系相對緊張或相對和諧趨向程度;徐中民等首次將Shan-non－Weave公式引入生態足跡的計算中，采用不同土地類型面積作為測算生態足跡多樣性指標(H)并采用Ulanowicz發展能力(C)公式分析中國1999年的發展能力，吳健生等將萬元GDP生態赤字(盈余)因子引入發展能力計算公式;戴娟娟等引入綜合發展滿意度指標(GIR)和可持續發展綜合壓力指數(SE)綜合考慮經濟、社會、技術方面的相關因素以及人類對現有消費模式的滿意程度，全面反映區域可持續發展的程度。