基于能值改进生态足迹的长株潭城市群可持续发展研究

为衡量和评价区域发展的可持续状况,针对传统生态足迹模型的不足，利用从系统论出发并具有基于流量算法优点的能值分析理论,建立基于能值改进的生态足迹模型，该模型增加了水消费、污染等生态足迹，用输入输出能值对生态足迹进行调整，同时生态承载力扩展为自然生态承载力、基于净初级生产力的生态承载力、生态服务价值承载力和人类劳务生态承载力等，并综合评价系统可持续发展度，充分考虑了城市生态系统的开放性,物质、能量、信息的流通性，以及人类作用的主观能动性等，较为全面地反映城市生态经济复合系统的结构、功能和发展的持续性。采用该模型计算了长株潭城市群2000～2008年人均生态足迹和生态承载力的演变,结果显示生态足迹不断增加，生态承载力波动发展，略有下降，而生态赤字增加明显，可持续发展评价指数高于05且趋近于1，城市群可持续性发展状况堪忧，采取必要的措施刻不容缓     

基于生态足迹模型的四川省耕地资源评价

耕地是所有生态生产性土地中生产力最大的一类，生态足迹模型是定量评价可持续发展的常用工具之一。基于传统生态足迹模型、改进生态足迹模型和EF NPP模型，测算、分析了2006~2013年四川省耕地生态赤字等相关变化及趋势，客观评价了四川省耕地资源利用状况，并探讨了几种模型的差异。结果表明：2006~2013年间，四川省人均耕地生态足迹不断上升，人均耕地生态承载力基本稳定，人均耕地生态赤字持续扩大；耕地资源利用由弱不可持续状态逐步向强不可持续状态发展。3种生态足迹模型的对比研究发现，EF NPP模型在一定程度上弥补了传统生态足迹模型和改进生态足迹模型的不足，客观、动态地反映了区域耕地利用状况和可持续发展状态。     

基于生态系统服务功能理论的生态足迹模型研究

由于传统Wackemagel and Rees生态足迹模型仅研究人类对资源的需求和生态系统供给的生物生产能力之间的差距,忽略了生态系统的其它功能,无法体现生态系统的整体性.本文以传统生态足迹模型为基础,引入生态系统服务功能价值理论,提出了基于生态系统服务功能价值的生态足迹模型.该模型以生态生产性土地的生态服务功能价值评估为基础,改进传统生态足迹模型中均衡因子和产量因子的计算方法.采用生物生产性土地的综合生态系统服务功能的价值当量因子计量生态足迹模型中的均衡因子,采用生态系统单元的单位面积生态系统服务功能价值与全国该生态系统单元的平均价值的比值表示产量因子.改进后的生态足迹模型既反映了区域人类资源消费对生物生产性土地的占用,又反映了区域人类资源消费对生态系统服务功能的使用,较科学的体现了生态系统的整体性.同时,本文以大连市2005年社会经济统计数据为基础,运用改进的生态足迹模型对大连市的生态足迹进行了测算,对研究模型进行了检验.     

干旱对湖北省森林植被净初级生产力的影响

20世纪初至今中纬度地区气象干旱频发,而干旱对生态系统生产力及碳循环产生重要影响,森林生态系统作为陆地生态系统最大的碳库,在应对气候变化中发挥着不可替代的作用。净初级生产力作为陆地生态系统碳储备的首要环节,直接表征了区域生产能力和碳平衡调节能力。基于CASA模型估算了2001~2010年湖北省森林植被净初级生产力,基于SPI指数和SAINPP指数探究了干旱对其生产力的影响。结果表明,湖北省气象干旱的范围和强度对森林生态系统净初级生产力影响显著:(1)发生轻度、中度和重度干旱时,NPP分别会降低26.09%,32.67%和38.28%;(2)在大面积遭遇干旱的年份,NPP低值的森林面积明显增加,且干旱范围越广,植被生产力均值越低;(3)森林生态系统生产力降低的面积比例随干旱强度的增加呈线性趋势上升,SPI值小于-0.4,森林生态系统将有一半区域生产力水平降低;当SPI小于-1.6,超过80%的森林生产力都会降低。     

基于生态足迹的香格里拉县生态安全趋势预测

香格里拉县是世界自然遗产三江并流地区的核心部分,其生态安全备受世人关注。基于生态足迹模型分析了香格里拉县2002~2008年的生态足迹及生态承载力的变化过程。结果表明:该县人均生态足迹从0.549ghm2上升到0.717 ghm2,年均增加4.37%;生态承载力从0.768 8 ghm2下降到0.621 7 ghm2,年均下降2.73%。根据生态压力指数分析,2002~2004年属于生态较安全期,2005~2007年属于生态稍不安全期,从2008年起生态盈余成为生态赤字进入较不安全期。运用灰色系统方法预测了2009~2013年生态压力指数的动态变化,预测从2011年起已进入生态很不安全期,到2013年已接近生态极不安全期。说明生态安全恶化有加速的趋势,恢复和保护生态环境刻不容缓。本研究为香格里拉县可持续发展提供了依据,并实证了生态足迹模型在高山峡谷地区的应用。     

基于改进水生态足迹的水资源环境与经济发展协调性评价——以中原城市群为例

为探索水资源环境和经济发展的协调关系,基于改进的水生态足迹模型,计算中原城市群2001～2016年水量生态足迹和水质生态足迹,从宏观和微观层面构建脱钩评价模型和协调度模型,对区域经济发展和水资源环境协调关系进行研究。研究表明:(1)中原城市群总体水生态足迹表现出波动增加趋势,农业水足迹在水量生态足迹中比重最大,超过50%;(2)地下水质生态足迹和地表水质生态足迹的比例约为4∶3,2001～2010年导致地表水质生态足迹面积最大的污染物是硝态氮,2011～2016年磷是最主要的污染物,而导致地下水质生态足迹的规律较为复杂,由多种污染物交替决定;(3) 2001～2016年,水资源环境和经济发展的协调关系由弱脱钩的不协调和初级协调向强脱钩的中级协调转变,表明中原城市群经济发展和水资源环境的协调性在逐步增强;(4)中原城市群内部各城市水资源环境和经济发展的协调性在时间上表现出逐年增强的趋势,在空间上存在较高的相似性,中原城市群在协调度上的表现优于其在脱钩指数上的表现。     

长江中游城市群水资源生态足迹时空演变及其驱动因素分析

客观核算城市群水资源生态足迹，对评估区域水资源盈亏状况和衡量水资源的可持续利用具有重要意义。基于“省公顷”修正水资源均衡因子，计算并分析2000～2019年长江中游城市群水资源生态足迹时空演变规律，并利用地理探测器探究其驱动因素。结果表明：(1)2000～2019年长江中游城市群水资源生态足迹整体呈波动增长态势，增幅为34.63%;(2)长江中游城市群水资源生态足迹区域差异显著，其中武汉城市圈水资源生态足迹北部高于南部，环鄱阳湖城市群水资源生态足迹呈“西高东低”的分布格局，环长株潭城市群水资源生态足迹北部和东南部地区高于中部地区；(3)水资源生态足迹强度是长江中游城市群水资源生态足迹时空演变的主要驱动因素，具有最高解释力的交互因子为水资源生态足迹强度和GDP。该研究结果可为决策者因地制宜制定区域水资源管理政策提供科学依据。     

湖北省洪湖市生态足迹与水足迹动态分析

为了分析洪湖市的可持续发展情况,本文运用生态足迹法计算了洪湖市2000～2007年的生态足迹和生态承载力,同时基于生态足迹理论,运用水足迹模型,计算了洪湖市的水足迹.结果表明,洪湖市的人均生态足迹呈整体上升趋势,由1.450 8hm2攀升到2.022 3 hm2,8年间增长近40%,其中能源用地和耕地生态足迹的贡献率最大;人均生态承载力变化不大,稍有下降趋势.2000-2007年洪湖市均表现为生态赤字,且随着生态足迹的不断增大,生态赤字逐渐加大,2007年人均生态赤字达1.373 hm2,表明生产、生活强度已超过生态系统的承载能力,区域生态系统处于人类的过度开发利用和压力之下,洪湖市处于不可持续发展状态.8年间洪湖市水足迹变化不大,2007年为1 399 m3/a,高于全国平均水平,在国内属于水资源丰富型城市.     

生态足迹研究现状及基于净初级生产力的计算方法初探

生态足迹是一种有效的再生资源更新能力的定量测度方法，其主要用于评估给定年，给定技术条件下生物圈的再生能力能否满足人类消费需求。本研究对国内外生态足迹模型的理论假设、生态足迹、生物承载力、生态盈余、生态赤字进行了简要介绍；在对国际组织发布的生态足迹报告以及生态足迹文献发表情况进行统计的基础上，回顾了国内外的生态足迹计算方法——基于净初级生产力的计算方法，并与现有的基于全球农业生态区的计算方法进行了比较，探讨了两种方法的优缺点；最后对生态足迹今后的研究重点提出了一些看法和展望。     

基于生态足迹的生态经济评价方法研究——以江苏省阜宁县为例

一个国家或地区的作物生产是通过轮作进行的,某些地区存在耕地的弃耕现象。Wackernagel生态足迹方法没有考虑复种的影响,耕地类生态足迹核算结果实际是播种面积,而生态承载力核算得到的是耕地面积,因此,二者不具有可比性,生态足迹盈余核算存在逻辑性错误。从理论角度采用复种指数修正耕地类生态足迹,使核算结果为耕地面积,增强了生态足迹和生态承载力的可比性。用改进的生态足迹核算方法,分析了阜宁县区域生态经济系统1995~2003年的生态供需状况及发展能力变动趋势,采用生态足迹盈余强度评价区域可持续发展能力。1995~2003年,阜宁县人均生态足迹从1.120 7 hm2增加到2.434 0 hm2,人均生态承载力变化较小,人均生态赤字从0.815 3 hm2增加为2.017 2 hm2,发展能力由1.226 5增加为3.140 7,生态足迹盈余强度由-1.226 5增强为-0.495 7 hm2。基于改进的生态足迹核算方法得到的发展能力和人均GDP之间的相关系数大于Wackernagel方法所得结果,表明改进的生态足迹方法能更好地反映区域社会经济状况。     

基于能值生态足迹改进模型的湖南省生态赤字研究

为更好地了解湖南省当前的生态环境状况和可持续发展能力,在应用能值分析和本地生态足迹对传统生态足迹模型进行改进的基础上,以湖南省2000—2013年统计数据为依据,计算出湖南省2000—2013年的人均能值生态足迹、人均能值生态承载力以及人均生态赤字情况。计算和分析结果表明:1湖南省存在生态赤字,社会经济发展对自然资源和环境的压力逐年增大。2湖南省自然生态系统压力的增大绝大部分是由于耕地供给不足和能源消耗过大造成的。作为一个农业大省,湖南省对农业资源的需求量很大。能源问题和农业发展问题是湖南省可持续发展需要解决的首要问题。3湖南省生态承载力和人均生态承载力在一定范围内呈波动变化的状态,总体呈下降趋势,生态足迹和人均生态足迹在不断增加,呈明显上升趋势,说明该省的发展处于相对不可持续状态。其中耕地和化石能源地的足迹和人均足迹最大,其次是建筑用地,牧草地和水域、林地对湖南省人均生态足迹的影响程度很小。42000—2013年,湖南省万元GDP生态足迹呈现逐年显著下降的趋势,这表明研究时段内,湖南省的资源和能源的利用效率有了明显提升,湖南省因为经济发展而造成的生态代价在显著减小。针对湖南省的发展现状,提出以下政策建议:控制耕地面积和化石能源用地的需求量,提高土地利用的均衡性,增加对其他地类的利用以提高生物生态足迹的多样性。巩固和深化湖南省实施绿色发展的成果,努力提升生态系统的自我恢复能力,减缓生态足迹增速,增加生态容量。正确引导湖南省的人口流动,严格控制人口增长。提倡并鼓励绿色消费。     

基于生态系统服务的水生态足迹初步研究

传统生态足迹未将水资源纳入其核算体系。为了弥补这一不足,提出水（资源）生态足迹,其定义为生产一定人口消费的水资源及吸纳其产生的废弃物所需要的生物生产性土地的面积。介绍了我国水生态足迹研究在基础
理论和基本模型方面的现状,并分析了其存在的缺陷与不足：（1）囿于当前生态足迹定义,没有认识到人类在其生产生活中消费的水资源无法转换为生物生产性土地;（2）水资源均衡因子计算方法不同于其他均衡因子且不符合水生态足迹要求;（3）总的水生态足迹和水生态承载力以及水生态盈亏的计算也存在问题。提出解决问题的关键是将水生态足迹构建于水域的多种生态系统服务功能之上,其定义为提供一定人口消费的水生态系统服务所需要的土地面积。当前条件下,基于生态系统服务的水生态足迹包括渔业生态足迹、淡水生态足迹和水污染生态足迹3部分,并以此为基础提出了基于生态系统服务的水生态足迹的基本模型。该模型与当前水生态足迹模型的不同之处主要在于：（1）舍弃均衡因子;（2）同一土地类型取其最大值作为最终生态足迹;（3）不同土地类型只做分类比较而不进行加总计算。最后,提出了需进一步研究的几个问题     

基于生态足迹的生态经济评价方法研究——以江苏省阜宁县为例

一个国家或地区的作物生产是通过轮作进行的，某些地区存在耕地的弃耕现象。Wackernagel生态足迹方法没有考虑复种的影响，耕地类生态足迹核算结果实际是播种面积，而生态承载力核算得到的是耕地面积，因此，二者不具有可比性，生态足迹盈余核算存在逻辑性错误。从理论角度采用复种指数修正耕地类生态足迹，使核算结果为耕地面积，增强了生态足迹和生态承载力的可比性。用改进的生态足迹核算方法，分析了阜宁县区域生态经济系统1995~2003年的生态供需状况及发展能力变动趋势，采用生态足迹盈余强度评价区域可持续发展能力。1995~2003年，阜宁县人均生态足迹从1.120 7 hm2增加到2.434 0 hm2，人均生态承载力变化较小，人均生态赤字从0.815 3 hm2增加为2.017 2 hm2，发展能力由1.226 5增加为3.140 7，生态足迹盈余强度由-1.226 5增强为-0.495 7 hm2。基于改进的生态足迹核算方法得到的发展能力和人均GDP之间的相关系数大于Wackernagel方法所得结果，表明改进的生态足迹方法能更好地反映区域社会经济状况。     

巢湖流域土地景观格局变化及生态风险驱动力研究

健康的流域生态系统是区域经济社会可持续发展的重要基础。探讨流域土地景观格局变化及生态风险驱动机制有助于生态系统状况诊断与风险来源认识,为有效制定生态风险管控措施提供决策依据。应用空间信息技术平台及计量分析方法,探讨了基于县域行政单元的快速城市化阶段巢湖流域土地景观格局变化及生态风险驱动力。研究表明:(1)2000~2013年,巢湖流域土地景观类型变化表现出农地、林地、水体景观面积下降,建设用地景观面积显著增加的趋势;流域景观水平上多样性和均匀度呈下降、优势度呈上升趋势,景观空间异质性下降;(2)近15 a来,巢湖流域9个行政单元内生态风险均呈上升趋势,生态风险整体恶化,需加强对流域生态风险上升的管控;(3)生态风险驱动力分析表明,快速城市化阶段巢湖流域生态风险的主要驱动因子为第二产业值、城市化率、人口密度和固定资产投资,而人均GDP的增加在一定程度上会降低生态风险水平。     

基于主体功能区规划的长江经济带生态状况变化

开展长江经济带生态状况变化研究对于评估不同类型主体功能分区的国土开发强度，提升生态安全保障能力具有重要意义。通过生态系统宏观结构、植被覆盖度、植被净初级生产力分析评价了2010~2015年长江经济带不同主体功能分区的生态状况变化特征。结果表明：优化开发区、重点开发区、农产品主产区和重点生态功能区内聚落生态系统面积分别占该类主体功能区国土面积的2525%、655%、370%和040%，总体上体现了国土开发按照不同主体功能布局的梯级特征。重点生态功能区的城镇用地和其他建设用地年变化率高于优化开发区和重点开发区，不符合其“限制开发”的功能定位，需加强空间管控，增强生态产品供给能力。长江经济带平均植被覆盖度、净初级生产力总体呈现好转态势。植被覆盖度基本稳定、转好、转差的面积比例分别为6043%、2520%和1437%；植被净初级生产力基本稳定、转好、转差的面积比例分别为4982%、4536%和482% 关键词： 主体功能区；植被覆盖度；净初级生产力；长江经济带     

基于生态足迹的武汉城市圈生态承载力评价和生态补偿研究

在推进新型城镇化和生态建设的背景下,客观定量评价区域生态环境状态,是当前我国生态建设重要而紧迫的任务之一。高密度的人类活动会对自然生态系统产生超负荷的压力,通过生态承载力的分析能够定量测度这种状况,为区域可持续发展提供借鉴意义。基于生态足迹模型,计算了2008年和2013年武汉城市圈各县域单元的生态足迹/承载力,并进行了时空变化分析。研究发现武汉城市圈各县域单元的生态足迹和生态承载力在空间上存在显著的差异性,生态足迹逐年增加,生态承载力的变化相对较小,出现两级分化的现象。根据生态足迹/承载力进行跨区县生态补偿测算,得到2008年和2013年武汉城市圈48个县域的转移支付情况,表明如果运用财政转移支付的手段,整个区域能够达到生态系统供给和需求动态平衡的目标,缓解武汉城市圈的生态压力,实现武汉城市圈的可持续发展。     

资源型城市贵阳市的生态可持续发展研究

生态可持续发展是资源型城市可持续发展的基础。应用生态足迹的方法,对资源型城市贵阳市的生态可持续发展做了定量评估,并分析了影响贵阳市生态可持续发展的社会经济驱动力。贵阳市1999年-2007年间生态足迹从1.447 hm2/cap增长到2.472hm2/cap,而生态承载力从0.551 hm2/cap下降至0.509 hm2/cap,生态足迹远超出生态承载力,生态系统处于不可持续发展状况。但贵阳市生态效率在不断改善,从1999年的0.500万元GDP/hm2生态足迹增长到2007年的0.787万元GDP/hm2生态足迹,生态系统改善仍存在一定契机。人口增加、能耗增加等因素会导致贵阳市生态足迹增加,而增加农作物播种面积则可减少生态足迹。应用生态足迹的方法,有利于分析资源型城市可持续发展的相关问题,最后就如何缓解贵阳市生态系统压力,促进贵阳市生态可持续发展进行了探讨。     

基于生态足迹的朝阳市土地生态安全研究

为分析朝阳市土地生态安全情况,采用生态足迹模型对朝阳市2004-2008年的生态足迹和生态承载力进程测算,测算结果:人均生态足迹从2004年的4.344 7 hm2增加到2008年的7.193 8 hm2;人均生态承载力从2004年的1.037 0 hm2增加到2008年的1.060 9 hm2。结果表明:生态足迹的需求量和供给量一直不平衡,始终存在生态赤字现象,区域土地生态系统处于超负荷利用状态,可持续发展的土地利用模式需进一步加强。     

生态足迹在可持续性定量测度中的应用--以湖南省2000年为例

可持续发展定量测度的核心是确定人类是否生存于生态系统的承载力范围之内。E.R.William和M．Wackernagel于1992年提出并发展的生态足迹方法,就是一种定量测量人类对自然利用程度的新方法,它是一组基于土地面积的量化指标。通过跟踪区域的能源和资源消费,将它们转化为提供这种物质流所必须的各种生物生产型土地类型的面积,并与区域能提供的生物生产型土地面积进行比较,能定量判断一个区域的发展是否处于生态承载能力的范围内。该模型具有概念形象性、内涵丰富性以及实现对生态目标测度和较强的可操作性等特点。介绍了生态足迹的概念及生态足迹计算模型,在此基础上,对湖南省2000年的生态足迹进行了实证计算与分析,结果表明2000年湖南省人均生态赤字为0.532 4 hm2。最后,还对生态足迹理论进行了简要的评述。     

黄河三角洲地区自然资本动态演变与影响因素研究

自然资本是经济社会发展不可替代的必要保障,其可持续利用与核算评估也是实现区域可持续发展的重要内容。三维生态足迹模型是评估区域自然资本占用与核算的重要模型之一,本研究运用三维生态足迹模型,探索生态脆弱型地区"黄河三角洲"自然资本的动态演变特征,并运用主成分分析及多元线性回归模型分析黄河三角洲地区生态足迹演变的影响因素。研究表明:①2000—2015年,黄河三角洲地区人均生态足迹由2. 96 hm~2提升至11. 23 hm~2,年均增长率达到9. 30%。人均生态承载力变化幅度较小,由2000年0. 65 hm~2降低至2015年0. 58 hm~2。人均生态赤字由2000年2. 32 hm~2扩大至2015年10. 65 hm~2,人类经济社会活动对资源环境的胁迫作用越来越强。②人均生态足迹广度大致呈现先下降后相对稳定态势,人均生态足迹深度呈上升趋势,由2000年4. 95上升至2015年19. 37,需要近20个黄河三角洲地区的自然资本流量才能满足区域发展需求,需动用本区域自然资本存量或者引入区域外的资本存量以弥补本区域资本流量的不足。人均生态足迹广度和深度的反向作用趋势明显,剪刀差指数均大于2. 72。各类土地资源开发利用的存量和流量状况存在明显的异质性,水域、耕地和草地的存量流量利用比均呈增加趋势,林地生态足迹一直处于自然原长状态。③人口规模、经济发展、居民消费和土地利用等因素与自然资本的变动呈正相关。其中,产业结构的高级化和合理化是减缓生态足迹增长的重要因素。最后从大力发展生态经济、推进新旧动能转换、强化国土空间管理、提升空间集聚效益、树立生态价值观念、完善生态文明制度、强化生态补偿修复、提高资源承载能力等方面提出了相应的对策和建议。