㈠ 生態可持續發展定量評價方法概述
可持續發展的定量評價方法研究是當前可持續發展研究的前沿和熱點。20世紀90年代以來，國際上提出了一些直觀的且較易操作的可持續發展指標體系及其定量評價和計算的方法及模式，如世界銀行的「國家財富」指標體系、Daly和Cobb（1989）年提出的「可持續經濟福利指數」（ISEW）、Cobb等（1995）提出的「真實發展指標」（GPI）、Prescott-Allen（1995）提出的「可持續性的晴雨表」（BarometerofSustainability）模型（Hardi,1999）。這些新的指標體系及其定量計算方法和模型已在一些國家和地區的可持續發展評價中得到了應用。至今已有很多研究結果表明，發展的可持續性主要取決於自然資產（Costanza,1992）。但是由於很難定量測量生態目標，這方面的研究進展一直較緩慢。
區域的可持續發展必須以生態環境的可持續發展作為前提和保障。生態環境不僅是區域社會經濟活動的承載空間，而且為區域發展提供自然物質基礎和廢棄物吸納空間，因而成為區域發展的決定性因素。要實現區域的可持續發展，就必須綜合考慮區域資源的再生與替代能力、生命支持系統的循環與凈化能力和生物多樣性的保護（李利鋒，2002）。近年來發展迅速的生態足跡（Ecological Footprint）模型不僅能夠滿足上述要求，並且計算結果直觀明了，具有區域可比性，因此很快得到了有關國際機構、政府部門和研究機構的認可，成為國際可持續發展度量中的一個重要方法。已知人口（某一個人、一個城市或一個國家）的生態足跡是生產這些人口所消費的所有資源和吸納這些人口所產生的所有廢棄物所需要的生物生產土地的總面積和水資源量。人類社會要取得發展的可持續性，要維護生態系統的安全，就必須維持自己的自然資產存量，必須生存於生態系統的承載力范圍之內。生態系統所提供的生態足跡即生態承載力是生態安全的「底線」。
國際上關於生態足跡的研究可以追溯到20世紀70年代，Om E P討論了在能量意義上被一個城市所要求的額外的「影子面積（shadow areas）」（Om,1975）,Jasson A M等分析了波羅的海哥特蘭島海岸漁業所要求的海洋生態系統面積（Jasson,1978）。在此基礎之上，加拿大生態經濟學家R ees W E於1992年提出生態足跡概念（Rees,1992），之後在W ackernagel M的協助下將其完善和發展為生態足跡模型（Rees,1996）。生態足跡的概念1998年被引入國內，區域生態足跡研究的實踐成果最早見於2000年，集中在對我國西部和地區級尺度的研究（張志強，2001；陳中景，2001）。目前對生態足跡的實例研究已較多，但對小尺度的全面研究尚不多見。
（一）生態足跡的計算方法
生態足跡的計量是以生態生產性土地為基礎，將生態資源的消費折算成具有一定生產能力的生態生產性土地。生態足跡計算的數學模型如下（楊開忠，2002）：
岩溶峰叢窪地生態重建
其中，EF為總生態足跡；EPi為生態生產力（全球平均）；Ci為資源消費量；Pi為資源生產量，E 為資源出口量；Ⅰ為i資源進口量；i為生態生產性土地類，分為六大類，分別是：化石能源地、可耕地、牧草地、森林、建設用地、水域；EQi為等量化因子，一般採用：化石能源地1.1，可耕地2.8，牧草地0.5，森林1.1，建設用地2.8，水域0.2。森林的等量化因子1.1，即表示森林生態系統生物生產量為全球生態系統平均生物生產量的1.1倍，總生態足跡除以區域總人口，為人均生態足跡。
與生態足跡相對應的是生態承載力（ecology capacity），或稱生態足跡供給，指的是自然生態系統能夠提供給人類的生態生產性土地總和，計算方法是將區域內各類生態生產性土地面積乘以等量化因子及產量調整系數後，求和得到總生態承載力或生態足跡供給，除以總人口數，即為人均生態承載力或人均生態供給。公式如下（楊開忠，2002）：
岩溶峰叢窪地生態重建
其中，EC代表人均生態承載力，Ai代表不同土地類型的生態生產性土地面積，EQi等量化因子，含義同（1）式中EQ;iYi為不同類型生態生產性土地產量調整系數，用區域單位面積生物生產力與全球平均生物生產力比值表示，Yi> 1表示區域單位面積生物生產力大於全球平均生物生產力，反之亦然。N 代表區域人口總量。
（二）基於生態足跡的可持續發展能力度量結果
應用生態足跡理論及其計算模型，對比分析示範區縣域生態系統所提供的生態足跡（Supplying Ecological Footprint）和示範區縣域內人口對生態足跡的需求（D em anding Ecological Footprint），定量測度示範區縣域生態系統可持續發展能力，闡明縣域自然生態系統的壓力是否處於本地區所提供的生態承載力范圍內，判斷區域生態系統是否安全。
從表67可見，1990～2002年，隨著經濟的發展和人民生活水平的不斷提高，示範區縣域生態足跡的需求呈不斷增加的趨勢，人均生態足跡從1990年的0.7506hm2，增加至1995年的0.9523hm2,2000年的1.2547hm2和2002年1.3194hm2,12年期間生態足跡凈增加了0.5688hm2，增幅達75.78%；示範區縣域生態承載力從1990的0.2546hm2增至2002年的0.3473hm2，凈增加0.0927hm2，增幅為36.41%，縣域生態承載力的增加主要來源於森林（果園）面積的增加（表68）。
從生態赤字圖32可見，示範區縣域人均生態赤字呈逐年增加趨勢。12年來，人均生態赤字從0.496hm2增至0.9721hm2，縣域生物生產土地面積的需求量已經嚴重超過區域生態系統的承載能力，區域生態系統處於不可持續的發展狀態，而且可持續發展面臨的困難逐年增加。
表67 平果果化示範區1990年、1995年、2000年和2002年的生態足跡
表68 平果果化示範區1990年、1995年、2000年和2002年的生態承載力
圖32 平果果化示範區1990年、1995年、2000年和2002年生態赤字圖
要減緩區域生態赤字問題，除通過實行計劃生育控制人口增長外，還應當從自然資源利用的角度考慮：
（1）適度開發土地資源。適度開發可耕地資源和宜林宜牧的荒地，考慮到示範區縣域自然資源狀況，這部分潛在可利用資源的面積已很小，因此，對解決生態赤字問題的作用非常有限。
（2）提高土地產出效率，發展高效的生態農業。平果縣處於高溫多雨的南亞熱帶季風氣候區，光照充足，雨量充沛，一年四季均宜耕作，提高土地產出效率潛力巨大。通過改善農業生產條件和推廣先進農業技術，發展高效生態農業，逐步建設人工草場改造中低產園、林地，提高各種生物土地產出效率，這些對減少縣域生態系統的生態赤字作用將是非常巨大的。