基于生态足迹模型的区域可持续发展定量评估——以东江流域东源县为例

可持续发展定量评价方法研究是当前可持续发展研究的前沿和热点.生态足迹分析模型是通过对区域人口对自然利用程度的测度,确定区域的发展是否处于生态承载力范围之内.运用生态足迹理论和计算方法,采用2004-2007年东源县统计年鉴、历年年初土地面积、2002世界粮农组织(FAO)和世界自然基金会(WWF)的相关数据,对重点饮用水源地--东源县14 a(1994-2007年)来人均生态足迹和人均生态承载力进行实证计算和分析.结果表明:2007年的东源县人均生态足迹需求为0.856 1 hm~2·cap~(-1),而实际人均生态空间面积(均衡承载力面积)为1.641 8 hm~2·cap~(-1),人均生态盈余为0.588 7hm~2·cap~(-1).14 a来东源县的生态承载力总体上几乎都是大于生态需求(除了1995年、1996年生态需求略大于生态供给外),处于生态盈余状态且生态盈余呈现稳中增长的趋势,区域生态系统处于一种相对可持续状态.其中,林地生态承载量最大,生态盈余最多,呈现逐年减少的态势;耕地生态承载量次之,生态足迹最大,生态赤字大,生态压力严重;水域和草地的生态压力逐年增大.     

桂西北喀斯特区可持续发展现状评价与趋势预测

以广西河池市为例,运用生态足迹方法对区域可持续发展状态进行定量分析,应用GM(1,1)模型对区域人均生态足迹和人均生态承载力进行趋势预测.结果表明:该区1985-2006年人均生态足迹持续上升,增加近2倍,而人均生态承载力逐步下降,降幅达12.6%,由生态盈余转变为生态赤字,呈不可持续发展状态;1990-2001年人均生态足迹变化幅度最大,达120.76%,但2001年后趋于缓和;对生态足迹构成的分析表明,耕地和草地消耗最大,草地足迹正向变化最为剧烈,所占生态足迹构成比例由12.88%增至30.12%;对河池市人均生态足迹和人均生态承载力的趋势预测结果显示,未来9a人均生态足迹仍继续上升,生态赤字将相应进一步扩大.     

中国中部六省生态足迹实证分析

生态足迹是一种定量评价区域资源可持续利用的生态经济指标,其方法紧扣可持续发展的理论,是一个涉及系统性、公平性和延续性的综合指标,具有可度量性、计算合理性和结果可比性等优点。在介绍其概念、计算模型的基础上,针对中国中部六省的资源和能源消费状况进行了实证分析。研究表明:本区2004年人均生态足迹1.793hm2,生态承载力为0.488hm2·人-1,生态足迹需求与供给的比例为3.677∶1,人均生态赤字为1.305hm2,说明中部地区的发展已经超出了生态承载力的阈值;该区生态足迹多样性指数1.336,万元GDP足迹1.982hm2,生态协调系数1.227等,也反映了中部地区处于一种不可持续的发展状态。     

广东省生态可持续发展定量研究:生态足迹时间维动态分析

生态足迹是一种定量测度生态可持续发展状态的指标和方法以支持可持续发展的决策。以广东省为案例，对广东1990年至2002年时间维的生态足迹及生态承载力进行计算和动态分析。结果表明，13年来，广东人均生态足迹和生态赤字不断增加，人均生态足迹从1990年的1．253hm^2增加至2002年的1．784hm^2，增加了42．38％；人均生态足迹赤字从0．817hm^2增加至2002年的1．393hm^2，但万元GDP生态足迹逐年下降。横向比较分析表明，广东2000年的人均生态足迹为1．636hm^2，低于全球平均水平(2．8hm^2)，同时也处于全球人均生态承载力(2．0hm^2)的范围，但超过中国人均生态承载力水平(O．681hm^2)；人均生态赤字(1．246hm^2)也高于世界平均水平(0．8hm^2)。因此，广东虽在全球尺度处于生态可持续发展状态，但生态系统的压力和强度甚高。     

中国三大产业生态足迹的投入产出分析

为定量研究产业发展所带来的生态压力,文章运用投入产出法对我国三大产业生态足迹作了详细的计算和分析。结果表明:从产业构成看,第一、二、三产业的生态足迹分别为0.9626hm2·人-1、0.3912hm2·人-1、0.1844hm2·人-1;从生态占用方式看,直接土地占用为1.1242hm2·人-1(占总量的73.1%),其中,第一产业占83.7%,为0.9580hm2·人-1,间接土地占用为0.4140hm2·人-1(占总量的26.9%),其中,第二产业占79.9%,为0.3306hm2·人-1;从环境压力与承载力的现实矛盾看,各产业均需要控制其生态足迹增长,考虑生态足迹对环境造成的影响以及与经济发展的关系,产业结构调整优先顺序依次为第一、二、三产业。研究结果对于我国环境规划管理、产业结构优化及可持续发展有一定的参考价值。     

基于生态足迹模型的区域生态承载力分析——以山东省烟台市为例

在介绍生态足迹与生态承载力的基础上,对烟台市2002年的生态足迹作了分析:烟台市2002年人均生态赤字为1.078 9 hm2,超出了其生态承载力,表明烟台市的发展处于不可持续状态;最后提出了提高区域生态承载力,实现可持续发展的一些对策。     

生态足迹改进模型在可持续发展评价中的应用研究

生态足迹分析通过计算生物物理量来衡量人类经济活动对自然生态系统服务的需求与自然生态系统承载力之间的协调程度,因为该方法思路新颖、计算简便而被广泛应用于国家和地区的可持续发展评价中。文章针对Rees W E等提出的生态足迹模型中存在的问题与不足(如:产量因子和当量因子参数选取偏差,生态功能差异表现不充分,模型不具动态性等)提出了改进生态足迹模型。利用改进后的生态足迹模型计算天津市1995—2005年的生态足迹及其动态变化值,天津市耕地、牧草地、林地、水域和化石能源用地人均生态足迹盈亏分别为0.0009,-0.3224,-0.1991,0.0255,-1.9600hm2·人-1,除耕地和水域略有盈余外,牧草地、林地和化石能源用地人均生态赤字均呈递增趋势。1995—2005年间天津市单位产值能耗居高不下、人口规模增长与建筑用地扩张是导致人均生态赤字扩大的根本原因。文章提出的生态足迹改进模型可以动态指示区域或城市经济发展水平与自然生态系统承载力之间的协调程度,为区域可持续发展战略制定和实施提供决策依据。     

基于生态足迹模型的贵州省生态可持续性动态分析

生态足迹是定量研究区域可持续发展的一种重要方法。运用生态足迹方法分析了贵州省1999—2008年生态足迹的动态变化,并利用生态足迹指数和生态足迹强度等指标对贵州省1999—2008年的生态可持续性进行了评估。结果表明：10年来,贵州省人均生态足迹由1999年的2.094 28 hm^2上升到2008年的3.613 48 hm^2;人均生物承载力由1999年的0.785 42 hm^2下降到2008年的0.734 81 hm^2;人均生态赤字由1999年的1.308 87 hm^2上升到2008年的2.878 68 hm^2;万元GDP生态足迹由1999年的8.287 91 hm^2下降到2008年的4.111 70 hm^2;生态足迹强度指数由1999年的2.666 46上升到2008年的4.917 61;生态足迹多样性呈现缓慢上升的趋势,社会发展指数总体呈逐年上升趋势;说明发展能力逐年提高,但这是以生态足迹增加为代价的。据此,提出减少了生态足迹和缓解生态环境压力的对策和建议。     

小流域可持续发展能力的生态足迹法分析--以重庆市万州区五桥河流域为例

以三峡库区五桥河流域为例,将生态足迹理论与方法运用于小流域尺度的可持续发展研究中,采用问卷调查的数据获取方式,保守地估算了该区居民的生态足迹需求和生态足迹供给,并与其他国家(地区)作比较,分析了该区的资源利用效益.结果表明,五桥河流域人均生态足迹需求为1.020 7 hm2·人-1,而生态承载力仅为0.465 2 hm2·人-1,生态赤字达到-0.555 5 hm2·人-1;生态足迹需求及亏缺主要源于林地和草地类产品的消费;五桥河流域生态足迹赤字已经高于全球水平(-0.4 hm2·人-1),资源利用效率仅为世界平均水平的12%,该区发展呈相对不可持续状态.     

湖南省生态足迹与生态承载力的动态变化分析

生态足迹是定量研究区域可持续发展的一种重要方法。为了定量评价湖南省可持续发展程度的动态变化,利用生态足迹理论,计算分析了湖南省1998--2006年间的生态足迹变化过程。结果表明,湖南省人均生态足迹由1998年的1．2441hm。上升至2006年的1．6377hm^2;人均生态承载力由1998年的0．4819hm^2减少为2006年的0．4556hm^2,人均生态赤字由1998年的0．7622hm0上升到2006年的1．1821hm0。生态赤字逐年提高,生态足迹与生态承载力之间的矛盾加剧,区域生态环境处于不安全状态。生态足迹供需结构分析表明,湖南省人均生态足迹供需存在严重的不平衡,其需求以草地、耕地是构成湖南省人均生态足迹的主要组成部分,分别占人均生态足迹的30．11％～37．34％以及29．83％-33．53％,其次是化石能源地（17．60％～22．85％）。而供给以耕地为主,占人均生态承载力的51．02％～53．23％。研究期间万元GDP生态足迹总体上呈下降趋势,表明湖南省的资源利用率不断提高。同时根据生态盈亏的影响因素,并结合湖南省经济发展现状和资源分布特点,探讨了降低和消除区域生态赤字的措施建议。     

半干旱黄土丘陵沟壑区小流域生态经济可持续发展研究

为了探讨半干旱黄土丘陵沟壑区小流域综合治理措施对生态经济可持续发展所起的作用,根据大量的实地调研数据,利用生态足迹理论与方法对庙坪小流域生态环境治理前后的生态足迹需求与供给进行了定量计算.结果表明:该流域生态足迹一直大于生态承载力,小流域生态经济为不可持续状态,但人均生态赤字由治理前的0.798 9 hm2下降到治理后的0.552 5 hm2.由于流域水土保持综合治理成效显著,导致流域生态承载力的增幅大于生态足迹的增幅,生态足迹需求及亏缺主要源于化石能源用地和耕地类产品的消费.     

基于ARIMA模型的辽河流域生态足迹动态模拟与预测

将能值与生态足迹理论相结合,引入能量折算系数,通过能值密度构建能值-生态足迹模型,并应用此模型对辽河流域2001—2010年生态承载力和生态足迹进行计算。生态承载力计算主要是自然生态承载力和本地产品产出承载力,其中自然生态承载力主要考虑可更新资源的承载力,本地产品产出承载力主要包括生物资源产出承载力和工业产品产出承载力。生态足迹的计算主要包括消费足迹和污染足迹,消费足迹主要测算生物资源消费、能源消费和水资源消费足迹。污染足迹主要测算废气和生活废水、工业废水对自然生态系统带来的负荷。测算结果表明:2001—2010年辽河流域人均生态承载力和人均生态足迹均有所增加,但是生态足迹的增长速度远远大于生态承载力,致使流域内自2001与2009年生态略有盈余外,其余年份均出现生态赤字,处于不可持续发展状态。以能值-生态足迹模型测算结果为基础,基于EViews采用自回归综合移动平均模型(ARIMA),对流域内10年的生态足迹和生态承载力进行动态模拟。首先通过ADF与PP单位根检验时间序列的平稳性;其次分析序列的自相关函数图和偏自相关函数,初步确定AR和MA的阶次;再根据R2、AIC及SC准则,进行模型参数估计并诊断分析;最后确定最佳模拟模型。以ARIMA模型预测2011—2015年辽河流域生态足迹和生态承载力的演变趋势。预测结果表明,人均生态足迹在未来5年内会继续呈直线式增长,到2015年达到7.387 8 hm2,是2001年的2.16倍;而人均生态承载力在2011年之后开始下降,生态赤字继续扩大,到2015年增长到-4.167 67,约为2005年的10倍,流域内不可持续发展形势会更加恶化。最后提出辽河流域生态安全建设的对策。能值-生态足迹模型测算结果与实地调研基本相符,较真实反映了辽河流域可持续发展状况。基于ARIMA模型模拟预测结果可为未来流域开发和建设提供参考依据。     

常熟市食物氮足迹的量化及其影响因素研究

随着人口增长、经济发展和居民生活水平的逐渐提高,食物消费结构发生转变,食物源氮消费产生的环境问题不容忽视。以长江三角洲典型县级市常熟市为例,运用实地调研和N-calculator模型相结合的方法计算2000—2016年食物氮足迹及其影响因素。结果表明,2010—2016年常熟市县城居民人均氮足迹为14.68～20.00 kg·人~(-1)·a~(-1),均值为(17.51±1.53) kg·人~(-1)·a~(-1);常熟市农村居民人均食物氮足迹为17.58～24.87 kg·人~(-1)·a~(-1),均值为(20.49±2.55) kg·人~(-1)·a~(-1)。县城居民食物氮足迹以动物源食物氮足迹为主(≥66.42%);农村居民食物氮足迹由2000年以植物源为主(51.90%)转变为2016年以动物源为主(62.40%)。2016年常熟市食物消费氮代价为7.64 kg·kg~(-1),比2000年下降24.65%,低于国家食物消费氮代价(9.90 kg·kg~(-1)),高于北京市水平(2.50 kg·kg~(-1))。食物消费结构、人均GDP、人均可支配收入和城镇化率是影响食物氮足迹的主要因素。该研究可为城市的可持续发展和生态环境改善提供依据。     

生态足迹与生态承载力动态变化研究——以辽宁省为例

利用生态足迹理论和计算方法、生态承载力分析方法分析了辽宁省1998--2007年十年期间的人均生态足迹和人均生态承载力变化过程。结果表明：辽宁省人均生态足迹由1998年的2．9187上升到2007年的4．3578,人均生态承载力由1998年的0．6676下降到2007年的0．6520,生态赤字逐年增加,生态系统处于人类过度开发利用状态之中;万元GDP生态足迹始终处于下降的趋势,表明辽宁省对区域生物生产面积利用效率逐年提高,但与全国平均水平相比还有提高的空间;从供需结构分析,辽宁省土地供给以耕地为主,但是从消费结构来看以化石燃料土地为主。     

基于生态足迹方法的武汉市自然资本分析

生态足迹方法是目前研究自然资本状况的常用方法之一,能够较好地体现区域可持续发展态势.文章运用生态足迹方法对武汉市1995年、2000 年、2005年自然资本消长情况进行了量化研究、对比分析,研究结果表明:武汉市1995年、2000 年、2005年的自然资本需求和供给比例分别达到18.402∶1、20.765∶1、27.276∶1,供需矛盾显著;人均生态赤字分别达到2.4206 hm2·人-1、2.5163 hm2·人-1、2.9009 hm2·人-1,呈逐年上升趋势,成为制约武汉市可持续发展的瓶颈之一.生态用地类型分析显示,耕地、水域、化石能源用地赤字明显,应作为武汉市改善自然资本状况重点关注的对象.文章提出了倡导市民合理消费,同时健全绿色保障制度体系、优化城市生态服务功能等对策和措施,旨在为武汉市实现可持续发展提供依据.     

南京市生态足迹实证分析

利用生态足迹的理论和计算方法,对南京市可持续发展状况及程度进行了评价和度量,利用南京市2001年至2003年的相关数据计算分析得出,南京市的人均生态承载力在逐年下降,人均生态足迹也有增加的趋势,尤其是能源消费生态足迹在近3年的生态足迹中仍然占有很大的比重,南京目前的经济发展是以消耗其他区域的自然资源和能源为基础的,其所面临的生态环境压力仍然很严重。     

辽宁省能源足迹变动的分析

采用生态足迹模型与分解分析模型,定量核算了1990-2006年辽宁省能源足迹,分析了其变动趋势及其影响因素.结果表明,1990-2006年,辽宁省能源足迹呈不断增大趋势,总量由3508万hm~2增加到6491万hm~2,人均值则由0.896hm~2扩大到1.542 hm~2,增加了将近1倍,在区域生态压力中的贡献额为30%.在各类贡献因素中,经济发展对能源足迹的贡献远高于其他因素,其次为能源结构效应、人口规模效应,能源强度效应最低.虽然能源强度不断下降,但其对区域生态压力下降的贡献不足于抵消由能源结构不合理和消费水平的提高造成的生态影响,导致辽宁省能源足迹持续增加.     

1995-2004年河北省生态足迹分析与生态恢复措施

生态足迹从具体的生物物理量角度研究自然资本消费的空间,为核算地区自然资本利用状况提供简明框架,进而可判断区域可持续发展状态。河北省正大力实施可持续发展战略,但在绿色战略问题上还面临一些难题。文章利用生态足迹模型,对河北省1995—2004年的生态足迹进行了时间序列的测度以及可持续发展的定量测算,根据计算结果进行分析提出相应对策。结果表明,10年间河北省的人均生态足迹增长率达47.9%,赤字增长率达58.5%,人类负荷超过其生态容量,生态承载力严重不能满足生态足迹的需求,区域的经济社会发展处于一种不可持续的发展状。从而加深了对河北省可持续发展状况的认识,对生态建设决策提供科学依据,并提出河北省生态恢复的措施。     

盐城珍禽国家级自然保护区湿地恢复的生态补偿额度及其空间格局研究

以盐城珍禽国家级自然保护区缓冲区和实验区为例,基于3S技术、市场经济调查和生态补偿调整系数评估退耕还湿、退养还湿的生态补偿额度及其空间分布特征。结果表明:研究区耕地和养殖塘退耕还湿和退养还湿的单位面积生态补偿额度分别在0.74万～1.32万元·hm~(-2)·a~(-1)和6.68万～112.74万元·hm~(-2)·a~(-1)之间,平均值分别为1.09万和35.81万元·hm~(-2)·a~(-1);各类养殖塘中,虾与鱼种、螃蟹、蟹苗养殖区单位面积补偿额度相对较高,平均值分别为107.67万、53.57万和44.55万元·hm~(-2)·a~(-1);南二实验区梭子蟹和小白虾养殖区最低,仅为6.68万元·hm~(-2)·a~(-1)。保护区各功能区累计生态补偿总额在0.04亿～87.87亿元·a~(-1)之间,其中南缓冲区最高,中实验区最低。各地块生态补偿总额度空间等级分异明显,全局和局部空间聚集关联性突出。     

基于生态承载力的楠溪江流域生态旅游开发分析

对开发地区生态承载力的科学测评是进行旅游开发与管理的重要环节。利用生态足迹模型,对2010年楠溪江中上游流域的生态承载力供给与需求进行分析和评价。结果表明,楠溪江中上游地区生态承载力供给高于需求,总生态承载力供需比为1.3∶1,草地和水域用地生态承载力出现赤字,旅游人均生态足迹是本底人均生态足迹的1.22倍。流域生态承载力总体可以支持生态旅游的良性发展,但在开发中既需要加大对生态资源的持续性保护和输入,又需要重视对流量式旅游的监管和限制。