生態足跡分析由加拿大英屬哥倫比亞大學Rees & Wackernagel 是在 1994 年 發展出來，已逐漸成為永續發展的規劃分析工具。本節彙整近年來國內外對生態 足跡分析的相關研究，瞭解現階段生態足跡在各領域的應用、理論改善的情況以 及在因子選取上的差異，做為建構本研究有關於生態足跡分析法應用於大學校園 之理論基礎。
壹、生態足跡的意涵 一、生態足跡的意義
生態足跡分析是用來核算在某區域內人類對生態系統利用的狀況，例如國 家、區域、縣市、企業或組織因生活消費行為而對環境衝擊的程度，是以換算的 土地面積做為比較的基礎，即環境衝擊越大其生態足跡越大。這種指標系統的內 涵是複合的，包括各種與能源和資源相關的行為或處置，透過各項對應的轉換因 子可轉換成所需的土地面積。（李永展，1998）
（一）生態足跡土地分類
根據世界自然基金會的報告“Living Planet Report 2002”對於生態足跡的土地 分類可略分為六大類V：耕地（Cropland）、牧草地（Granzing Land）、森林地
（Forest）、建成地（Built-up Land）、魚獲地（Fishing Ground）及石化能源地（Energy Land）等（WWF, 2003）。該報告指出，在 1961-1999 年間的全球的生態足跡成 長80％。1999 年全球的總生態足跡為 137 億公頃的土地面積或每人 2.3 公頃，
在同時間人類對自然資源的消耗超過地球的生物容許量約 20%VI，在 1961 年至 1999 年過去 40 年間，生態足跡年增率為 1.6%，而人口年增率為 1.8%。全球的 總生態足跡會因使用中的人口數、每人平均消費、生產系統的種類或技術而改 變；地球的生物容許量會受到生物生產力VII的區域大小以及其每公頃的平均生產 力的影響。因此，人口多寡、消耗量和技術的成長等因素均可以讓人類的生態足 跡與生物容許量擴大或縮小。該報告也顯示，地球從1980 年開始持續的出現生 態赤字（Ecological Deficit）VIII。
1. 耕地生態足跡
耕地生態足跡是指農產品消費所對應的土地面積，包括穀物、水果和蔬菜、
根莖類和塊根類、堅果、茶、咖啡、糖、菜油、煙草、棉花、黃麻，也包含由上 述農產品所餵養的動物肉、奶跟蛋等被消費的產品。以1999 年的資料而言，北
美洲的平均耕地生態足跡差不多是世界平均值的三倍，約每人 1.55 公頃。亞洲 跟非洲的平均耕地生態足跡均小於每人 0.4 公頃。在 1999 年的世界平均值約每 人0.53 公頃可利用耕地。
2. 牧草地生態足跡
牧草地生態足跡相當於人類所消費的肉類、乳製品、獸皮和羊毛等不經作物 餵養的家畜產品，即佔用牧草地的足跡。人類的牧草土地生態足跡從1961 年的 4.1 億公頃，到 1999 年的 7.3 億公頃，這些增加量大部分是來自於森林地的改變。
1999 年全世界每人平均牧草地面積為 0.12 公頃，但放牧地生態足跡大約是每人 0.27 公頃。由於放牧地生態足跡不包含過度放牧的土地及侵蝕土地，再加上放牧 地生產效率資料不足，放牧產品的需求跟容許量間的比率是無法確定的。過去近 40 年的資料顯示牧草地生態足跡成長近 80%，全世界對於相關需求的製品有逐 年提高的現象。
3. 森林地生態足跡
森林地生態足跡是指由所消費的森林產品對應的土地面積，包含所有的木製 產品，不管是原木、木材為主的木板或是纖維板，也包含紙漿、紙與硬紙板，但 不包括非木材的林產品，例如野外的果子、堅果等。部分的木材跟木炭等燃料被 視為石化能源地。計算國家級的森林地生態足跡，就等於由全國的林產品消耗量 所轉換的森林面積。但是森林地生態足跡並不能反應出森林的特質或任何一個國 家的永續林業管理活動，只能比較每一個國家所記載的消費量。過去近40 年的 資料顯示森林地生態足跡成長近 50%。1999 年全世界平均的每人森林地生態足 跡大概是0.3 公頃。聯合國的糧食與農業組織資料顯示，1999 年大約有 38 億公 頃的森林，即每人的平均森林地約為每人0.9 公頃。
4. 建成地生態足跡
建成地生態足跡是指表面被覆蓋、被建造的土地IX，包含道路、建築物與其 他的人造設施。在 1990 年代後期，建成地佔世界的陸域面積近 2％（WWF, 2005），約 3 億公頃，或每人 0.05 公頃。資料顯示從 1990 年以來，亞洲國家在 此部分的成長幅度比其他地區明顯。
5. 魚獲地生態足跡
是指由區域中所捕撈魚類和海產等消費所需要的面積，包括所有的海洋和淡 水魚、甲殼綱(例如蝦)、和頭足綱動物(例如烏賊)，也包含飼養的魚類產品，例 如魚粉或魚油或養殖魚類。過去40 年的資料顯示，魚獲地生態足跡是以近 2.6%
的年增率迅速成長。1999 年全世界每人平均的魚消耗量是大約 22 公斤，即每 人的平均魚獲地約為每人0.14 公頃。
6. 石化能源地生態足跡
國家級的石化能源地生態足跡是指支持國家能源消費後所產生的 CO2 沉積 以及自然代謝必需的面積。石化能源地生態足跡包含四種類型能源：礦物燃料（煤 炭、石油和天然氣）、生物能（木材和木炭）、核能和水力發電。石化燃料生態足 跡是計算做為吸收散發 CO2 的森林面積，另一部分是由海洋的吸收。生物能燃 料的生態足跡是計算用來生成生物量（Biomass）X的森林面積。過去 40 年的資 料顯示石化能源地生態足跡在所有次指標中其年增率是最高的，超過 2.6%，與 近年來全球經貿發展對能源的迫切需求有關。
（二）生態足跡計算與土地分類消費矩陣 1. 生態足跡主要之消費項目
一般的日常生活消費其分類十分複雜，而且各種研究對於相關消費的分類，
採用的方式也不同。Wackernagel 簡化生態足跡在日常生活消費部分的範圍，限 制在5 種主要分類內（李永展，1998）：糧食、住宅、運輸、消費品與服務。一 般而言在計算生態足跡時，大多是從統計資料來查詢貨物的實際消費，代表來自 日常生活的資源與能源消費。
2. 生態足跡估算步驟（徐瑚鎂、范振基，2003）：
(1) 先從區域或國家的統計資料（包括產量與貿易數據）中找出上述個別項目 的年消費量，應使用經過修正後的消費量。
經由貿易修正後的消費量＝產量＋進口量－出口量 （公式2-1）
(2) 估算在統計資料中各主要消費項目的平均每人所佔用的土地面積。等於該 項目每人的年平均消費量除以該項目的平均年產量。
Ai =Ci/Pi （公式2-2）
其中，Ai 是平均每人所佔用的土地面積，單位是公頃（ha）。
Ci 是每人的年平均消費量。
Pi 是該項消費項目的平均年產量。
(3) 將每人平均消費的各項服務或財貨所使用的生態面積加總，就可以得到每 人平均的總生態足跡：
ef =ΣAi （公式2-3）
其中，ef 是每人平均的總生態足跡，單位是公頃（ha）。
Ai 是平均每人所佔用的土地面積，單位是公頃（ha）。
(4) 最後，將每人平均的足跡乘以人口總數，就得到該區域內的生態足跡：
EF＝N×ef （公式2-4）
其中，EF 是該區域內的生態足跡，單位是公頃（ha）。
N 是區域中的人口總數。
ef 是每人平均的總生態足跡，單位是公頃（ha）。
依據上述之 5 種主要消費項目與 6 種生態足跡土地使用分類，可組成土地 使用消費矩陣，如表2-8。每項分類的資料不僅能反映個別消費項目所佔用的空 間，也包括生產與維持這些消費項目的土地面積。
表2-8 生態足跡的土地使用矩陣 次指標項目
消費分類
耕地 牧草地 森林地 建成地 漁獲地 能源地
食物 9 9 9 9 9
住宅 9 9 9
運輸 9 9
消費品 9 9 9 9 9
服務 9 9
貳、生態足跡在日常消費評估之研究
生態足跡指標可應用於國家、區域、都市、組織、家庭甚至於個人的消費行 為。由於上述應用範圍在尺度上的差異，應該依據資料的來源選擇合適的生態足 跡計算。計算方式分為兩大類：綜合法與成分法。綜合法適用於國家或區域的生 態足跡研究，是以各類物質的宏觀（來自統計要覽的資料）總數量為基礎，計算 出區域或群體對各種物質的整體消費，再換算其對應的生態足跡。成分法是在綜 合法之後由Simmons 和 Chambers 於 1998 年提出（范振基，2002），並由 Lewis 和Barett 進一步的改善。主要是以消費成分做為計算的基礎，適用於學校、組織、
家庭與個人等小單元的生態足跡研究。
國家尺度的生態足跡研究通常是被用來比較各國對於生態容受力的消費，或
者是分析貿易挪用的生態容受力。都市尺度的生態足跡，是用來與國家的平均值 比較，或做為都市永續策略之評估。家庭尺度的生態足跡，是要經由簡單的分類 調查或計算來檢視個別消費的影響，有關於國家級、區域與都市級的一些研究，
說明如後。
一、國家級
依據Wackernagel 的分類，國家級生態足跡的詳細消費項目可分為：糧食、
石油能源消費、電力消費、飲料、基礎物質、化學製品、基本製造物、工業產品、
民生消費製品以及非上述貨品分類等（Wackernagel, 1999）。由於國家級的日常 消費，受限於資料取得的困難與生態足跡轉換的不便，李永展等人的研究是將計 算項目調整成為糧食消費、住宅用地、能源、運輸、消費用品等五類生態足跡（李 永展等，2005），簡化土地矩陣分類，如表 2-9 所示。其次，在國家級生態足跡 中，存在著國際貿易的問題，因而必須透過貿易將生態足跡分擔在其他國家的土 地上。
國家級的生態足跡為
總消費量×土地轉換率 （公式 2-5）
其中，國家的某項物質總消費量是其本國的生產量加上進口量扣除出口量。
進口的生物質生產量占用的是國外的生態性生產土地，對本國的環境不會造 成衝擊。出口的生物質雖然其消費是在國外，但在生產時佔用的是本國土地，會 對本國環境造成衝擊。因此，在計算本國生態足跡時不考慮進口商品。對於石化
進口的生物質生產量占用的是國外的生態性生產土地，對本國的環境不會造 成衝擊。出口的生物質雖然其消費是在國外，但在生產時佔用的是本國土地，會 對本國環境造成衝擊。因此，在計算本國生態足跡時不考慮進口商品。對於石化