基于压力-状态-响应模型的长株潭城市群生态承载力安全预警研究

在构建城市群生态承载力安全预警评价指标体系基础之上,通过数据的收集,利用灰色加权关联理论,计算了2006～2015年长株潭城市群生态承载力安全指数,并对各年份生态承载力安全警度进行了判定.计算结果显示:从总体来看,2006～2015年长株潭城市群生态承载力安全指数呈现出上升的趋势,安全警度由“高警”下降为“轻警”;从压力、状态、响应3个子系统来看,安全指数同样呈现出上升的趋势,安全警度则由“高警”或“中警”下降为“轻警”.分析表明:近些年长株潭城市群“两型社会”试验区相关资源与环境政策的实施效果是明显的.但我们也发现,试验区统计年份安全指数数值都在0.700 0之下,与“无警”(0.850 0)状态距之甚远,长株潭“两型社会”建设依然任重而道远.     

长株潭城市群绿心生态保护与发展探讨

长株潭城市群绿心是长株潭城市群的重要组成部分。自2007年12月国家批准长株潭城市群为全国资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革试验区以来面临巨大的蚕食开发压力。重点分析了绿心生态保护与发展背景，论述绿心生态保护与发展的必要性和可能性，提出绿心生态保护与发展和绿心生态构建思路，强调“保护与开发并重，保护优先”的规划策略。通过构筑绿心生态安全格局，对绿心用地进行适宜性评价，并进一步对限建区进行细分，从而在非建设区强化生态服务功能和绿心生产功能，达到“保护中利用，利用中保护”的长株潭城市群绿心生态保护目的。〖     

鄱阳湖生态经济区土地生态安全警情研究

土地生态安全研究是当前土地可持续利用研究的前沿课题。为了确保土地生态安全，就必须对土地生态安全系统预警进行研究。结合预警理论，从压力 状态 社会响应3方面构建了土地生态安全预警指标体系，运用物元模型对鄱阳湖生态经济区2001~ 2008年的土地生态安全的警情进行分析。结果显示：2001年鄱阳湖生态经济区土地生态安全警情为轻警状态；2002~ 2004年处于中警状态；2005~ 2006年下降为重警状态；2007~ 2008年土地生态安全警情状况有所好转，处于中警状态。通过研究表明，利用物元模型进行区域土地生态安全预警研究是可行的，具有计算简便、意义明确、评价精度高等优点，可为土地生态安全预警研究提供了另一种途径     

基于碳平衡的区域生态补偿量化研究——以长株潭绿心昭山示范区为例

在区域碳平衡的基础上，通过建立生态补偿中观尺度模型，对长株潭及其生态“绿心区”昭山示范区做生态补偿量化研究，并就生态补偿体制的建立和实现形式等进行了讨论。结果表明：长株潭城市群总体属于生态赤字区，其中长沙、株洲、湘潭3地均为生态赤字区，昭山示范区为生态盈余区；2008年长沙、株洲、湘潭3地应支付生态补偿资金分别为：4067、7934、7430万元，长株潭 “绿心区”昭山示范区应获得生态补偿资金1229万元，结余1 8202万元生态补偿资金；建议由长株潭生态补偿管理部门统一支配，用于统筹长株潭及其“绿心区”的生态保护与建设。研究以长株潭绿心昭山示范区为例，以生态固碳与区域碳排放为切入点构建生态补偿模型，力求为解决低碳社会建设过程中出现的区域间矛盾提供参考     

我国耕地生态安全评价及障碍因子诊断

耕地生态安全评价及障碍因子诊断是改善耕地生态系统状况、促进耕地可持续利用的重要基础。在界定耕地生态安全内涵的基础上,构建了基于PSR模型的评价指标体系,采用熵值法和障碍度模型,对我国耕地生态安全进行了评价。研究表明：（1）1996~2010年我国耕地生态安全水平总体不断提高,综合指数从0484 4增加到0626 9,安全等级经历了“临界安全-较安全”的演变历程;（2）压力指数总体上呈现下降趋势,状态指数和响应指数总体上呈现上升趋势;（3）长远来看,系统压力是影响耕地生态安全的首要因素,1996~2010年系统压力和系统状态的障碍度分别以年均533%和052%的速度增加,而系统响应的障碍度以年均802%的速度下降;（4）影响耕地生态安全的主要障碍因子包括单位耕地面积农药负荷、单位耕地面积化肥负荷、人均耕地面积、土地垦殖率、水土流失程度等。为了促进耕地生态安全水平不断提高,需要进一步转变经济发展方式,加强土地利用监督管理,降低经济增长对土地资源的过度消耗;大力发展绿色农业,合理施用农药、化肥;积极开展农村土地整治,加强高标准基本农田建设;加大环境治理力度,有效控制水土流失程度     

张家界市旅游生态安全评价及障碍因子分析

开展旅游生态安全研究对旅游地协调生态环境保护与旅游业发展的关系具有重要意义。基于2001~2014年张家界市旅游生态安全的相关数据，从威胁、质量、调控3方面构建了张家界市旅游生态安全评价的“TQR”指标体系，并运用灰色关联投影法及障碍度模型对其旅游生态安全状况及主要障碍因子进行了分析。结果表明：总体上，2001~2014年，张家界市的旅游生态安全灰色关联投影值呈波动上升态势，但幅度有限，旅游生态安全水平未得到根本提升，除2003年外，安全状况均处于“一般”水平；就各子系统而言，2001~2014年，张家界市旅游生态安全威胁系统的安全状况由“一般”下降到“较不安全”，质量系统除2003年外均处于“较安全”水平，调控系统的安全状况由“较不安全”提升到“较安全”；2001~2014年，影响张家界市旅游生态安全的主要障碍因子有一定变化，早期的威胁主要为生态用地被占用、污水处理水平较低、从业人员素质不高等因素，近期则在游客密度控制、旅游资源利用强度调控、生态用地保护及污染减排等方面面临的压力越来越大。     

武汉城市群空间扩展的生态状况诊断

武汉城市群是我国建设资源节约型和环境友好型社会综合配套改革实验区，城市群的生态环境质量是实现城市群可持续发展的重要保障，是建设生态型城市群的重要支撑。构建了由自然资源要素、生态环境要素和社会经济要素组成的武汉城市群空间扩展的生态状况诊断指标体系，采用熵技术支持下的AHP模型和模糊隶属度函数模型建立了城市群空间扩展的生态状况诊断模型，利用1997~2006年武汉城市群9市土地利用数据、社会经济和环境变化数据，系统分析了武汉城市群空间扩展的生态环境质量变化状况。研究认为：1997~2006年武汉城市群生态状况诊断的综合评价指数呈先下降后上升的变化趋势，说明伴随城镇用地扩张和土地利用转化，城市群生态环境质量先降后升；除仙桃市外，城市群内其余各市生态状况诊断的综合评价指数均缓慢下降，说明各市空间扩展造成生态环境质量的下降，这种影响在9个城市之间存在着较大的空间差异性。〖     

长江中游城市群生态效率的空间关系及其协同提升机制研究

基于2003~2015年长江中游城市群31个城市的面板数据，借助超效率SBM模型，测度了城市群内历年各城市的生态效率，并分析了其时空差异与空间溢出效应。研究结果表明：2003~2015年间长江中游城市群的生态效率得到了一定程度的改善，但整体水平较低；城市群内部四大城市圈（群/带）的生态效率存在不平衡性，武汉城市圈的平均生态效率最高，环鄱阳湖城市群次之，环长株潭城市群再次，襄荆宜城市带最低；长江中游城市群各城市生态效率的发展模式存在较大差异，城市之间的生态效率呈现出空间负相关性，且部分地区存在“污染俱乐部”现象。提升长江中游城市群的生态效率需要城市间的有效合作和协同行动，应该统一长江中游城市群的环境规制，健全城市群统一的生态补偿机制，联手打造优势产业集群，改变以GDP为核心的政绩观，优化城市空间布局等     

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BP-ANN的生态安全预警研究——以苏州市为例

对区域生态安全进行预警研究，有助于提升区域可持续发展能力。结合预警理论，通过构建生态安全预警指标体系，运用超载度模型及Matlab支持下的BP人工神经网络（BP ANN）对经济快速发展的苏州市1996～2015年生态安全进行预警分析。研究表明：①BP ANN模拟效果较好，将其用于生态安全预警研究是可行的；②1996~2007年苏州市生态系统整体处于临界安全的中警状态，其超载水平经历了“加重 稳定 缓解”的变化过程，虽然今后几年内人类支持能力将持续提高，系统超载水平将波动性下降，但资源和环境问题仍不容乐观。在今后的发展中需要发挥政府主导性作用，从环境保护与治理、科技创新、产业转型、资源管理及人口调控机制等方面制定对策措施。〖     

基于生态足迹的苏州市可持续发展动态研究

以苏州市为例,应用生态足迹分析法对苏州市1990~2010年生态足迹及生态承载力进行统计核算,并对苏州市可持续发展程度进行了定量研究和动态分析。研究结果表明,苏州市2010年人均生态足迹为6.48hm2,人均生态承载力为0.27hm2,人均生态赤字高达6.21hm2,远远超出了目前的生态承载力,城市生态系统处于不可持续的发展状态。通过动态分析,结果显示苏州市的生态足迹不断增大,但增长速度正在变缓,生态承载力稳中有降,万元GDP生态足迹也在下降,这表明苏州市的资源利用率不断提高。提出了苏州市需尽快进行社会经济结构调整,控制人口增长,对耕地实行严格的保护,提高能源利用效率和降低能源消耗等措施,以减少生态赤字,促进社会经济可持续发展。     

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。     

江阴市近5年生态足迹计算与分析

生态足迹理论是通过跟踪区域的资源和能源消费,将它们转化为提供这种物质流所必须的生物生产性土地面积,并与生态承载力进行比较,以此衡量区域可持续发展状态。利用生态足迹理论,计算了江阴市1997～2001年5年间的生态足迹变化过程。结果表明,江阴市的人均生态足迹供给约为0.30 hm2·cap-1,而人均生态足迹消费从1997年的1.65 hm2·cap-1提高到2001年的2.04 hm2·cap-1,生态压力不断增大,生态赤字显著提高。对江阴市生态足迹构成进行分析,因素贡献大小依次排列为：化石能源>耕地>牧草地>水域>建筑用地>林地。化石能源消费的份额最大,超过50％,与江阴市高强度的经济活动有关;与此同时,食物生产消费也占较大份额。5年间单位GDP的生态足迹呈下降趋势,表明江阴市的资源利用效率明显提高。     

巫山县生态承载力研究

由于三峡工程的开工建设,巫山县大量移民就地后靠,土地所承载的压力剧增,阻碍了巫山县社会经济的可持续发展。利用生态足迹原理和模型对巫山县2005~2010年土地生态承载力进行分析,并运用相关分析、主成分分析等方法将生态足迹指标与传统经济指标相结合,分析了巫山县社会经济的发展对生态足迹的驱动作用,为巫山县的生态建设及可持续发展提供依据及参考。结果表明：巫山县生态足迹呈现逐年增加的趋势,且近几年增加速度明显加快,而生态承载力则基本持平,人均生态赤字由2005年的1336 2 hm2增长至2010年的2194 2 hm2,说明巫山县对自然资源的消费远远超过了区域所能提供的资源供给,阻碍可持续发展。在此基础上本研究以巫山县2005~2010年的生态足迹时间序列作为模型因变量,并根据区域社会经济发展与生态足迹变化的作用机理选择了8个社会经济发展相关指标为自变量,建立多元线性回归模型。模型检验结果令人满意,并通过相关性分析、主成分分析等手段揭示了巫山县社会经济发展指标对人均生态足迹的强烈驱动作用     

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。     

基于本地生态足迹模型的浙江省可持续发展评价

生态足迹法是一种评估区域可持续发展程度和人类对自然资源利用情况的工具。通过对一般生态足迹法的调整，运用本地生态足迹模型，对浙江省本地生态足迹的时空特性和环境生态的潜在危险性进行了分析和评价。结果表明：(1)2006年浙江省人均本地生态足迹 2.763 8 hm2，人均生态承载力 0.437 9 hm2，人均本地生态赤字 2.325 9 hm2；(2)1991～2006年浙江省的本地生态足迹都超过了生态承载力，社会经济发展表现出环境生态的不可持续性；(3)2005年浙江省11个城市的本地生态足迹和生态承载力表现出一定的差异；(4)浙江全省生态足迹强度指数从1991年的2078上升到2006年的5952，16年间生态强度指数增大了近3倍，单位可承载面积内的实际生态压力越来越大，环境生态的潜在危险性有扩大之势.     

长江中游城市群生态承载力差异的比较研究

基于生态足迹模型方法，对2008～2017年长江中游城市群生态承载力的差异性进行了比较研究，研究发现：（1）长江中游城市群整体及湖北、湖南、江西省域人均生态足迹呈现“倒U型”特征，在3个省份中，湖北省域人均生态足迹最高，湖南、江西较接近；（2）长江中游城市群整体及湖北省域人均生态承载力呈现逐年上升态势，湖南省域、江西省域总体人均生态承载力呈现微弱下降态势，且江西省域最高、湖北省域次之、湖南省域最低，社会经济发展水平越高的城市，人均生态承载力就越小，生物资源项目比重较高；（3）各省域生态赤字水平均呈现逐渐扩大的趋势，湖北省域最高、湖南省域次之，江西省域最低，且第一梯队的城市主要分布在湖北省域，第四梯队的城市主要分布在湖南省域和江西省域；（4）各省域生态压力指数发展趋势呈现明显的“倒U型”特征，湖北省域最大，湖南省域次之，江西省域最小；（5）各省域生态压力指数发展趋势呈现明显的“U型”特征，江西省域最大，湖南省域次之，湖北省域最小。鉴于此，本文从优化能源消费结构、集约化土地使用结构、差别化使用土地等方面提出相关的对策建议。     

山地景区生态足迹分析——以庐山为例

根据区域本底生态足迹和旅游生态足迹的计算模型,对庐山的生态足迹进行了分析计算,结果表明：(1)庐山生态足迹需求为0354 603 hm2,其中区域本底生态足迹为0343 510 hm2,旅游生态足迹为0011 093 hm2。(2)庐山可利用的人均生态承载力为0219 805 hm2,人均生态赤字达0123 543 hm2,其中旅游生态足迹占总赤字的313%。(3)在需求足迹结构中占9831%的化石能源地,大大超过了庐山的承载力面积,致使庐山的生态环境保护的压力不断加重。(4)庐山单位旅游生态足迹产值为33美元/hm2,其中单位旅游游览、旅游住宿和旅游购物的产值较高,旅游交通和旅游餐饮的单位产值相对较低,旅游产值还有较大的发展空间。(5)政府部门和社会各界必须推进更为系统化的无障碍旅游业,转变高能耗的经济发展道路,从而降低单位经济效益的生态足迹,实现庐山的可持续发展。     

江苏省作物生产生态足迹分析与评价

依据生态足迹理论，提出基于作物生产特殊性的作物生产生态足迹模型来分析作物生产的生态盈亏。计算2007年江苏省作物生产生态足迹，并与传统模型计算的结果进行比较分析。从作物生产生态足迹模型的计算结果可以看出，江苏省作物生产生态足迹为 0.232270 亿hm2，生态承载力为 0.296463 亿hm2，生态盈余 0.028618 亿hm2。另外，江苏省各地市作物生产生态足迹空间差异较大，南京、无锡、苏州、常州和南通的作物生产出现生态赤字，其余地市作物生产则呈现不同程度的生态盈余。研究结果表明作物生产生态足迹模型能更为客观的分析一个地区的资源禀赋，易于减小由于模型设计不合理造成的生态赤字估算扩大化现象，计算结果可作为种植业生态影响评价重要参数。     

基于改进模型的区域生态足迹动态分析——以江苏省南通市为例

20世纪90年代以来,生态足迹模型作为定量化可持续评价的重要理论方法得到了广泛的应用。基于传统生态足迹模型,结合遥感产品净初级生产力数据,构建了基于净初级生产力的生态足迹模型,调整了均衡因子和产量因子,并增加了污染物账户。在此基础上,应用传统模型和改进后的模型分别计算了南通市2000~2013年的生态足迹。结果表明:(1)传统生态足迹模型和改进模型下的南通市2000~2013年人均生态足迹都是稳步增长的,改进后的模型变化较小;(2)南通市2000~2013年生态承载力虽有所波动,但整体上呈下降趋势;(3)南通市连续14年出现生态赤字,从2000年的0.308 6 hm~2/人上升到0.587 7 hm~2/人,生态系统处于不安全状态,生态系统的稳定性降低。可见,改进的生态足迹模型能更准确地反映研究区自然资源利用状况。最后,针对南通市生态不安全状况,从土地结构、能源消费等方面提出减少生态足迹的建议。