生态脆弱区榆林三维生态足迹动态变化及其驱动因素

榆林能源丰富但生态脆弱,是生态工程的重点实施区域。分析榆林自然资本存量及流量的利用状况,有利于揭示自然资本占用的成因、探讨生态脆弱区环境保护与经济社会可持续发展的问题。在测算榆林2005—2014年人均生态足迹、人均生态承载力、生态压力指数等的基础上,以足迹深度和广度描述了自然资本存量消耗与流量占用的变化关系,并以偏最小二乘法分析了驱动生态足迹变化的因素。结果显示：10 a来榆林人均生态赤字增长幅度为274.18%,其中,能源消耗账户贡献率最高;人均生态承载力增加了61.81%,体现出生态建设的正向作用。榆林对资本存量消耗的速度大于资本流量占用的速度。影响生态足迹变化的显著因素是经济增长和社会消费。这些结论不仅对榆林自然资本利用与经济协调发展具有参考意义,而且对生态脆弱区核算自然资本、探讨生态系统与经济社会系统间的关系有一定的学术价值。     

基于生态足迹深度和广度的中国自然资本利用省际格局

自然资本利用的分类测度是可持续发展领域的前沿议题。基于改进的区域足迹深度和区域足迹广度两项指标,分析了2008年中国自然资本利用的省际格局,并对30个省级行政区(由于数据所限,不含西藏、香港、澳门、台湾)进行了聚类划分。结果表明:①存量资本与流量资本的利用状况具有显著的地域互补性,存量资本消耗水平由西向东呈递增态势,而流量资本占用水平由西向东则呈递减态势;②30个省份的自然资本利用状况聚为4类,包括重度利用型1个,中度利用型17个,轻度利用型4个,相对滞后型8个;③自然资本利用的省际格局具有明显的地域集聚性,东部和中部地区以中度利用型为主,西北地区以相对滞后型为主,西南地区以轻度利用型为主。研究表明,自然资本利用省际格局的形成,受资源禀赋、经济水平、土地利用、产业布局等诸多因素影响。应结合各省的具体特点及所处的格局类型,因地制宜地推行自然资本分区管理。     

城市化进程中的土地自然资本利用动态分析

论文聚焦城市化进程中的土地自然资本利用演变,从生产性视角定义了土地足迹和土地承载力的核算方法,在此基础上运用一个区分自然资本流量与存量、可以进行“产品—地类—区域”尺度转换的三维足迹模型,对2000—2014年贵阳市的土地自然资本利用状况进行了系统分析。结果表明：过去15 a贵阳市的土地自然资本流动性提高了39.4%,存量消耗强度降低了15.7%。耕地自然资本的流量占用规模和存量消耗强度均为最大,农业生产结构逐渐由粮食主导型向蔬果主导型转变;林地取代草地成为自然资本利用第二大地类,其生态盈余是区域自然资本流量增加的主要来源;草地自然资本的存量-流量利用比虽有大幅回落,但仍存在较大的反弹风险;建设地对自然资本流量的占用规模超越草地仅次于林地,并与城市化率在1%的水平上显著正相关;水域的自然资本利用占比最小,且由以存量消耗为主过渡到以流量占用为主。论文从区域和地类两个层面揭示了城乡土地利用变化与自然资本流量占用和存量消耗之间的关系,为提升足迹核算与分析方法的科学性和标准化提供了参考依据。     

基于二维和三维生态足迹的长三角城市群自然资本可持续性分析

城镇化和工业化进程的不断推进给城市群自然资本及其可持续利用带来较大的威胁。为明确城市群建设过程中自然资本可持续性变化特征,以长三角城市群为研究对象,采用二维和三维生态足迹评价模型,同时添加水资源账户对原模型进行改进以反映长三角地区水资源潜力与压力,研究分析了2005—2019年长三角城市群生态足迹、生态压力指数和生态协调指数变化、自然资本存量消耗和自然资本流量占用情况及其影响因素与作用机制。结果表明：1）研究期间,长三角城市群人均生态足迹和生态承载力分别为4.46和1.59 hm²/人,平均人均生态赤字为2.87 hm²/人,但万元GDP生态足迹不断下降,资源利用率不断上升;2）2005—2019年,长三角城市群生态压力指数由2.48升至3.25,生态协调指数由1.30变为1.25;3）基于改进三维生态足迹模型发现,长三角城市群资本存量利用程度越来越大,且对自然资本流量的更新起到较大抑制作用,2019年研究区自然资本存量的消耗量是资本流量占有量的2.26倍;4）影响因子分析表明,工业产值、能源消耗总量、建筑用地面积和城镇化率对生态足迹起到了正向促进作用,对自然资本的可持续性产生了较大压力。

     

基于旅游生态足迹模型的山东省旅游可持续发展评价

以生态足迹理论为基础,将旅游生态足迹引入区域旅游可持续发展评价,阐述了旅游生态足迹的概念,并构建旅游生态足迹模型,用于衡量旅游可持续发展能力。以山东省作为研究对象,对旅游生态足迹模型在大尺度区域旅游业可持续发展定量测度中的运用进行实证研究,计算其2000年-2004年的旅游生态足迹。结果表明：山东省近五年出现了不同程度的旅游生态赤字和生态压力,平均存在0.133 3 hm2/人的旅游生态赤字,旅游生态压力平均值为4.898 3,并呈现出明显的逐年递增趋势,其旅游业处于不可持续发展状态。     

环境规制、经济高质量发展与生态资本利用的空间关系——以北部湾经济区为例

生态资本利用的空间关系影响区域可持续发展。以北部湾经济区2006—2019年面板数据为例,构建空间杜宾模型研究环境规制、经济高质量发展与生态资本利用的空间关系,结论如下：（1）环境规制、经济高质量发展和生态资本构成三E系统。（2）生态资本利用存在显著空间正自相关关系。（3）生态资本供需、流量利用及存量占用与环境规制显著空间正相关,环境规制抑制了存量占用及资本供需和流量利用水平;与经济高质量发展显著空间正相关,经济高质量发展显著提高了资本供给需求与流量利用,也增大了存量占用。（4）交互效应显著抑制了两者对资本供需与流量利用的影响、抑制了环境规制对存量占用的影响,也促进了经济高质量发展对存量占用的影响。研究结论对区域生态资本管控有实际意义。     

黑龙江省生态足迹时空演变与生态可持续分析

为分析黑龙江省生态可持续性状态,基于植被净初级生产力（NPP）构建了均衡因子和产量因子,采用改进的生态足迹模型,核算黑龙江省2000—2020年生态足迹、生态承载力,揭示生态足迹空间格局变化特征。结果表明：黑龙江省均衡因子为林地>草地>耕地>水域;产量因子为水域>草地>林地>耕地。黑龙江省21年间人均生态足迹增速远大于人均生态承载力,致使人均生态赤字状况日益严重;但考虑到国内贸易后,人均生态足迹呈现先增加后平稳状态,仅在2005—2010年为生态赤字状态,2010年后处于生态平衡状态;在空间上呈现明显的空间异质性。黑龙江省一直处于轻度消耗资产存量发展状态;耕地、草地资本流量无法满足社会需求;化石燃料生态足迹深度增长迅速,且表现为高生态赤字。黑龙江省总体呈现区域发展稍不安全、弱可持续发展状态;草地长期处于强不可持续状态。近年来黑龙江省生态环境状况得到有效改善,但土地资源利用不均的问题突出,应引起关注。

     

沈阳市2001年-2006年生态足迹分析与可持续发展

生态足迹从具体的生物量角度研究自然资本消耗的空间,为核算地区资本利用状况提供框架,进而可判断区域可持续发展状态。文章在简要介绍生态足迹的概念与计算模型基础上,定量研究了沈阳市2001年-2006年六年间的生态足迹和生态承载力的变化规律和特征,根据计算进行分析,结果表明人类负荷超过其生态容量,生态承载严重不能满足生态足迹的需求,社会经济处于一种不可持续的发展状态,为使沈阳市的生态建设可持续的发展提出生态恢复措施。     

陕西秦岭南麓区域发展与生态效率变动研究

分析区域社会经济发展与环境的生态效率关系,描述区域发展对生态环境资源消耗和占用状况,揭示导致生态变化的重要因素,有助于为区域可持续发展政策提出奠定基础.通过对陕西秦岭南麓区域发展与生态足迹影响因素的差异性分析以及区域内2005—2014年城市发展指数CDI和生态足迹EF的测算,分析陕南三市CDI、EF和生态效率的年际变化趋势及相互影响关系.研究表明:陕南三市CDI和人均EF均呈现不断增长态势,2005—2014年,汉中市、安康市、商洛市CDI分别增长34.99%、42.91%、33.39%;人均EF分别增长66.59%、73.59%、67.04%.结果显示,陕南三市生态效率呈现先升后降的趋势,环境效率年际变化波动较大.资源效率是导致陕南三市生态效率波动变化的主要因素,与生态效率的变化趋势基本一致.化石能源消耗和建设用地占用不断增长是导致资源效率降低的主要原因.陕西秦岭南麓区域社会经济发展能力逐步增强,但资源的高消耗和占用使生态环境压力持续增大,发展循环经济、开发生态旅游等成为政策着力点.     

生态足迹与可持续发展初步分析——以北京市、沈阳市、哈尔滨市为例

生态足迹从具体的生物量角度研究自然资本消耗的空间，为核算地区资本利用状况提供框架，进而可判断区域可持续发展状态。文章在简要介绍生态足迹的概念与计算模型基础上，定量研究了北京市、沈阳市、哈尔滨市等三城市2003年－2006年4年间的生态足迹和生态承载力的变化规律和特征。根据计算进行分析，结果表明人类负荷超过其生态容量，生态承载均不能满足生态足迹的需求，社会经济处于一种不同程度不可持续的发展状态。为使城市生态建设可持续的发展提出生态恢复建议及措施。     

黄河流域山西矿区自然资本占用动态评估及驱动机制

自然资本是经济社会绿色可持续发展的必要保障,对其进行评估是维持区域生态系统平衡的重要内容。以矿区自然资本为视角,运用三维生态足迹模型,测算黄河流域山西矿区生态足迹深度与广度并分析其变化特征,进一步阐释矿区生态占用动态演变的作用机理。结果表明：黄河流域山西矿区人均生态赤字由2010年的4.40 hm²/人增至2016年的6.31 hm²/人,随后降至2019年的5.02 hm²/人,生态足迹与生态承载力的差距总体趋于缩小。2010—2019年,人均生态足迹广度大致呈递减趋势,由0.63 hm²/人降到0.47 hm²/人,而人均生态足迹深度呈现出先增后减的倒U型变化趋势。黄河流域山西矿区自然资本时空动态演变过程的驱动机制是由生态环境供给、资源禀赋、社会发展、经济增长、能源损耗以及煤炭污染等诸多因素共同作用的结果。其中,煤炭污染、能源损耗、资源禀赋和经济增长中的第二产业增加值与矿区自然资本占用动态演变呈正相关,生态环境供给、社会发展中的环境规制指数与其呈负相关。总之,黄河流域山西矿区生态足迹与生态承载力的差距趋于缩小,但生态占用赤字仍然存在。

     

长江中游省会城市碳足迹深度时空演变及其影响因素

碳足迹深度指数表示区域存量资本的耗费程度,分析其时空演变及影响因素对区域差异化碳排放管控具有促进意义. 借鉴三维碳足迹改进模型计算长江中游省会城市碳足迹深度,引入夜间灯光数据拟合碳足迹深度指数,分析长江中游省会城市碳足迹深度的时空演变及分布特征,运用空间分位数模型对碳足迹深度影响因素开展研究. 结果表明:①2010—2019年,武汉市、南昌市、长沙市碳足迹深度指数均呈上升趋势. 2010年,长江中游省会城市归一化碳足迹深度指数呈现武汉市>南昌市>长沙市的特征,2015年、2019年均变为武汉市>长沙市>南昌市,各市归一化碳足迹深度高值范围均以城市的中心城区向四周扩张. ②2010—2019年,武汉市、南昌市、长沙市归一化碳足迹深度指数均在1%的显著性水平上高值聚集,由空间趋势面可知,长江中游省会城市归一化碳足迹深度指数在东西方向表现为“中间高、两边低”,而南北方向则由“北高南低”发展为“中间低、两边高”的分布格局,且北部明显高于南部. ③人口密度、工业总产值、能源总量、人均碳排放等影响因素对碳足迹深度的作用均为正向,各影响因素在碳足迹深度不同分位点的相关系数差异显著. 针对武汉市、南昌市、长沙市分别提出差异化建议:武汉市应积极发展产业转型,合理优化土地利用结构;南昌市应形成多循环工业体系,减少对生态用地的侵蚀;长沙市应加大力度发展绿色产业,打造低碳技术.      

池州市2000—2010年能源足迹动态测度与驱动因子分析

能源足迹测度分析是揭示能源消费对区域环境压力及可持续发展的重要方法.基于能源足迹的碳吸收计量模型、能源足迹强度与生态压力分析方法,利用统计年鉴中能源消费数据,对2000—2010年池州能源足迹及生态压力与强度进行了动态测度,运用灰色GM(1,1)预测模型,对2015年、2020年能源足迹进行了预测,并借鉴STIRPAT模型对能源足迹驱动因子进行了分析.结果表明:池州人均能源足迹由2000年的0.1173ghm2(全球公顷,下同)上升至2010年的0.8993ghm2,呈波动上升趋势.2000—2003年,人均能源足迹的供给大于需求,EPIEF<1,2004年开始人均能源足迹的需求已超过供给,供需状态严重失衡,EPIEF>1,2010年,EPIEF比值达2.4,能源足迹为森林对能源足迹承载力的2.41倍.煤炭足迹为能源足迹的主要贡献者,平均贡献率达90.21%.能源足迹强度整体呈倒"U"型趋势.人口规模、人均GDP、第二产业在经济中所占比例、单位工业增加值能耗与能源足迹呈正相关关系,边际弹性系数分别为0.5698、0.590、1.468、0.144.可为池州市政府动态了解能源消费对环境形成的压力,准确把握可持续发展状况,进而为制定相应的发展策略提供科学依据,也可为微观尺度区域能源足迹研究提供借鉴.     

渭河干流甘肃段生态足迹与承载力评价分析

渭河作为黄河第一大支流,在黄河治理开发中占有重要地位。应用改进三维生态足迹法核算渭河干流甘肃段2009—2019年生态足迹和承载力,研究社会经济活动对流域生态环境的影响,探讨促进流域高质量发展的措施。结果显示:2009—2019年渭河干流甘肃段化石能源用地和耕地是流域生态足迹的主要组分,分别为36 498.64和12 869.88 hm²(以省公顷为面积当量);流域生态足迹和生态承载力整体呈先增大后减小的趋势,生态自然资源供给能力占区域消费能力的比例从13.92%升至15.16%,人均生态赤字以每年2.95%的速率持续下降,生态足迹广度和深度增加趋势明显,表明流域自然资源消费结构不合理局面得到缓和,但生态环境压力缓解趋势不明显。未来应采取增加生态用地、调整产业结构、优化资源消费结构等措施缓解区域生态压力。     

生态承载力约束下的区域可持续发展的动态模拟 ——以博鳌特别规划区为例

根据现有生态足迹计算框架存在的缺陷提出了修正方法以及虚拟生态足迹的概念.针对区域规划实施的长期性、动态性和不确定性,以《博鳌亚洲论坛特别规划区总体规划(2005-2020)》为例,采用系统动力学方法,以生态承载力利用系数k来表示生态承载力对区域生态足迹的约束,建立了生态承载力约束下的区域生态足迹系统动力学模型,结合情景模拟分析结果,提出了区域可持续发展策略.研究表明,目前案例区开发程度较低,资源禀赋优越,2004年尚有0.44gha的人均生态盈余;规划实施后,生产用地面积的缩减、人口的迅速增长和消费水平的提高将使案例区出现严重的生态赤字,预计2010年和2020年人均生态赤字分别为0.49gha和2.36gha.为减少规划实施对资源环境造成的不利影响,应提高土地生态生产能力,合理制定虚拟生态足迹战略,适当降低区域发展规模,以及对资源出口地区开展生态补偿.     

广东省的生态足迹与可持续发展研究

采用生态足迹模型对广东省2001年的生态足迹进行了实证计算和分析。结果表明:广东省生态足迹占用已远远超过其生态承载力,人均生态赤字为0.8198hm~2,总人口的生态赤字达6.20×10~7hm~2,表明广东生态系统的压力和强度甚高。造成广东高生态赤字的主要原因是:该省在快速的工业化和城市化进程中,高能源消耗及耕地资源流失量大。尽管广东可利用其经济优势,通过贸易来弥补部分的区域生态承载力不足,但由于当前大部分国家和地区人类对环境的影响已经超过了当地的生态承载力,因此从长远看,广东应主要考虑在不降低人们生活水平的前提下,减少生态足迹的需求,提高地区生态经济系统的发展能力。