珠江三角洲城市群三维生态足迹动态变化及驱动力分析

以自然资本利用的存量、流量分类测度的三维生态足迹方法是区域可持续发展能力评估的最新方法论进展.以珠江三角洲城市群9个地市23年的面板数据为数据源,在测度自然资本利用状况时空变化基础上,利用偏最小二乘法进行驱动力分析.研究表明:1珠江三角洲23年间生态足迹呈递增趋势,生态赤字加剧,自身的可持续发展能力较弱;2珠三角自然资本存量占用呈递增趋势;流量资本消耗呈递减趋势,表明过度消耗存量资本换取发展,区域自然资本流动所受的限制较多;3食品消费结构变化、化石能源消费总量增加以及城市扩张带来的土地利用变化,是生态足迹结构变化的主要成因;4人口规模、社会经济差异和政策因素是区域自然资本利用动态变化特征差异的3个主导因素,科技因素和自然环境因素对研究区自然资本利用变化的影响程度不显著.     

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。

     

三维生态足迹视角下塔里木河流域水土资源与生态承载状况评价

塔里木河流域是新疆发展、丝绸之路经济带的重要组成部分,明晰其水土资源资本利用及生态承载状况,对塔里木河流域的高质量发展具有重要意义。运用改进的三维生态足迹模型,核算塔里木河流域的生态足迹,并对人均区域生态足迹深度、广度变化进行分析;引入水资源压力指数、土地综合压力指数、生态压力指数,判断当前水资源、土地资源是否处于超载状态,并对塔里木河流域的生态承载状况进行评价。结果表明:1)2000-2019年研究区的人均生态足迹持续上升,由2.091 ha/人增加至5.864 ha/人,年均增长率为5.58%。生态赤字问题严重,20年增长了2.98倍。2)研究期内,区域人均生态足迹深度持续增长,由9.283增加到23.905。人均生态足迹广度增长了8.89%;3)水资源压力指数、土地综合压力指数、生态压力指数均>1,各类生产生活对生产性土地造成了严重负担,生态安全形势严峻。     

生态足迹动态变化效应的分解分析

通过完全分解模型,把生态足迹分解为经济规模、产业结构和足迹强度3种因素的变化效应,为定量研究影响环境压力的因素提供一种思路。对武汉市1995～2020年生态足迹的动态变化的研究表明:生态足迹变化是由各因素共同作用的结果,而在不同时期各因素对足迹变化所发挥的效应不同;总的看,经济规模的增长助长总足迹的增加,而足迹强度的降低对总足迹的扩张起到了一定的遏制作用,产业结构的变动先是对生态足迹的增长起遏制作用,随后对生态足迹的增长起促进作用。     

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。

     

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。     

中国1990~2004年生态足迹动态变化效应的分解分析

通过构建生态足迹分解模型,论文将中国1990~2004年生态足迹的动态变化分解为经济规模、产业结构和足迹强度这3种因素的变化效应,并对各分解效应进行了测度与分析。结果表明:生态足迹年度间变化均值为1.065 5×10⁸hm²。其中,由经济规模、产业结构和足迹强度所引起的足迹变化分别为2.108 2×10⁸hm²,-0.439 8×10⁸hm²和-0.602 9×10⁸hm²。总的看,经济规模的变化助长了总足迹的增长,而足迹强度和产业结构的变化对总足迹的扩张起到了一定的遏制作用。生态足迹变化是由各因素共同作用的结果,而在不同时期各因素对足迹变化所发挥的效应不同。该研究结果对于理解我国生态足迹变化与经济发展之间的关系,以及产业发展政策调整及可持续发展研究具有一定参考价值。     

基于生态足迹方法的中国区域间生态转移支付研究

针对中国经济发展中出现的“反溢出效应”,有学者认为占用外省市自然资源的地区应给予输出自然资源的地区一定的经济补偿,也是生态转移支付的一种形式,试图以此实现社会经济发展的公平性。文章基于生态足迹理论,建立这种补偿的理论基础并尝试确定补偿的标准。结果显示：有13个省市需要向其他地区支付一定的生态补偿。应支付生态补偿的地区多为东部沿海的经济发达地区,应接受补偿的地区多为较落后的中西部地区。     

基于生态足迹模型评价长江经济带耕地承载力

为研究长江经济带耕地承载力,给长江流域可持续发展和中部崛起提供参考,该文基于三维生态足迹模型,研究长江经济带生态足迹、生态承载力和生态盈余/赤字。研究结果表明：（1）从2015年到2019年,长江经济带人均生态足迹呈逐年下降的趋势,5年下降率为7.91%;(2)长江经济带人均生态承载力也呈逐年下降的趋势,5年下降率为2.37%;(3)长江经济带耕地利用呈生态盈余状况,且生态盈余在逐年上升,5年的增长率为10.39%;(4)长江经济带的11个省市耕地的利用现状内部分异大,根据11个省市核算结果分析人均生态足迹呈3个级别、人均生态承载力呈4个级别、生态盈余呈2个级别。综上所述,长江经济带涵盖的11个省市内部分异大,长江经济带整体耕地生态较好,耕地压力较小,土地所能提供的自然资源能够满足当前的生活水平和社会经济活动的要求。该文通过三维生态足迹模型研究2015-2019年长江经济带耕地承载力动态,为其可持续发展提供了科学依据。     

环鄱区水污染生态足迹的时空分异、驱动因素及用水匹配研究

根据水资源生态足迹的基本原理和计算模型,构建了环鄱区水污染生态足迹模型;利用LM-DI模型分析了2010—2013年环鄱区水污染生态足迹分异变化的驱动因素,结合泰尔指数分解方法分析了其区域差异性;基于经济和生态视角构建了环鄱区各城市的用水匹配指数,通过指数矩阵对各城市的水资源消耗公平性进行评价,并从总体上对环鄱区各城市...     

基于生态足迹方法的中国生态可持续性分析

基于生态足迹和EMD方法,分析了中国1961~2005年生态可持续性的周期性变化,并建立具有周期性波动的非线性动力学模型,预测未来10年中国人均生态足迹和生物承载力的发展趋势。结果发现:44年来,中国人均生态足迹具有明显的4.3年、14.3年和17年3个波动周期,人均生物承载力具有明显的3.5年、8.8年、17.7年和44年4个波动周期;若未来10年中国人均生态足迹和生物承载力均延续过去44年的变化趋势,则2015年人均生态足迹、生物承载力、生态赤字将分别为1.366ghm²、1.108ghm²和0.258ghm²,人均生态足迹和生态赤字较2005年分别下降了0.27ghm²、0.441ghm²,而人均生物承载力增加了0.171ghm²。在保持经济、技术和人民生活水平稳步提高的同时,这种程度的生态超载有可能通过贸易引进生物承载力,通过技术进步、提高管理水平等增加生物承载力得到缓解。     

厦门市生态足迹动态分析

生态足迹（ecological footprint,EF）方法是一种衡量自然资源可持续利用的生物物理定量评价工具,能够反映出一个区域在一段时期内的可持续发展过程及其影响因子。文章基于生态足迹的理论模型,以恒定世界产量为前提,分析了厦门市1997年-2005年的生态足迹动态变化。结果表明,在这期间厦门市的人均生态足迹超过了人均生态承载力,并且两者之差（即生态赤字）不断增加。此外,通过分析总结了影响厦门市生态足迹以及生态赤字的关键性因子,这为厦门市的可持续发展决策提供了支持和依据。     

三峡工程的能值足迹与生态承载力

应用水电工程的能值足迹模型,构建生态盈余（EP）、生态影响系数（γ）、生态平衡时间（T_e）、生态盈余时间（T_s）参数,实现对三峡工程建设期和运行期生态效应的定量评价。研究表明：1）三峡工程建设期的能值足迹占用为5.92×10⁸ hm²,水库移民是其主要方面（占56.12%）,做好移民工作是三峡工程成败的关键。2）2014年,三峡工程的生态承载力供给为4.38×10⁷ hm²,对社会、经济和环境贡献最大的是水力发电（占59.48%）,其次是库区航运、对下游的补水和防洪效益,分别占15.45%、9.74%和7.36%。3）库区水质污染是三峡工程运行期的最大影响因素,每年的能值足迹占用为1.04×10⁷ hm²（占70.94%）,其中,COD、TN、TP和Hg分别占28.7%、26.50%、5.75%和5.37%;其次是生态及地质灾害等的防治（占21.68%）;泥沙淤积的影响比预计的小（占6.20%）。控制入库水污染物并对已经入库的水污染物采取减量化措施,是控制和减小三峡工程对社会、经济和环境影响的关键。4）在维持2012—2014年平均投入产出、合理使用年限为150 a的情况下,三峡工程将在2026年实现生态平衡;生态影响系数为0.15,影响等级为Ⅰ级,三峡工程对社会、经济和环境的影响是积极有利的。     

生态足迹理论对生态城市建设的启示

介绍了生态足迹理论基本概念和计算模型,并运用该模型,对上海市生态足迹进行了计算和分析。在此基础上探讨了生态足迹理论对生态城市建设的启示,提出应在不降低人们生活水平的前提下,减少生态足迹,提高城市的可持续发展能力。     

广州市花都区2004年生态足迹和生态承载力计算分析

以广州市花都区国民统计资料（2004年）和相关统计资料为依据，对花都区生态足迹和生态承载力进行了计算和分析，结果表明广州市花都区人均生态足迹为2．43hm^2／人，人均生态承载力为0．31hm^2／人，人均生态赤字为2．12hm^2／人，属于人均水平亏缺较高的区域。     

基于生态足迹理论的辽宁省可持续发展动态分析

运用生态足迹方法对辽宁省2000年-2009年生态足迹和生态承载力进行了计算,并对辽宁省可持续发展程度进行了分析和预测。结果表明2000年-2009年期间辽宁省人均生态足迹快速增长,增幅达58.5%;而人均生态承载力基本不变,造成其生态赤字不断加大,涨幅达73.7%,生态系统处于一种不可持续发展状态。在此基础上利用非线性回归预测模型,对辽宁省未来十年的生态赤字进行了预测。并根据辽宁省近年来可持续发展与经济发展状况,提出遏制生态环境恶化、促进区域可持续发展的一些建议。     

生态足迹计量分析--以大庆市为例

生态足迹计量分析是一种度量可持续发展程度的方法,通过测定当前生物生产性土地面积的量来评估人类对地球生态系统的影响。笔者基于我国石油城市——大庆的现状,对生态足迹进行了定量计算,从而分析出大庆市生态足迹的情况。结果表明：2004年大庆市的人均生态赤字为1．0424hm^2,大庆市的发展模式处于一种不可持续的状态,这与大庆市多年来经济迅速发展,而这种高速发展是以消耗大量的自然资源和能量来维持这一现状是相吻合的。     

关中城市群生态足迹演变趋势及公平性评价

自然资本与人造资本的分配公平与配置效率是可持续共享区域生态资源的保证。论文在测算2005—2014年关中城市群生态足迹的基础上,以生态足迹、生态承载力、GDP分别表征区域内自然资本需求、自然资本收益、人造资本收益,采用基尼系数、时空分析指标、生态承载系数、经济贡献系数分析区域资源分配公平与配置效率的程度。结果显示,2005—2014年,关中城市群生态承载基尼系数、经济贡献基尼系数、综合基尼系数分别置于 [0.18, 0.20]、[0.24, 0.29]、[0.23, 0.28]区间。同时,结果表明,关中城市群GDP上升趋势显著快于生态足迹,生态要素匹配较好,其中,咸阳市、宝鸡市、铜川市属相对“高生态承载贡献、低经济贡献”城市,西安市、杨凌示范区属相对“高经济贡献、低生态承载贡献”城市。     

生态足迹模型的修正及在天津地区的应用探讨

文章介绍了生态足迹模型,指出了存在的缺陷并从四个方面进行了相应的修正:分别计算生产足迹、输入输出足迹以进行生态足迹来源的分析;将淡水资源足迹纳入模型;计算生态承载力时结合资源产出法以克服生态足迹模型的空间互斥性;计算CO2吸收用地的生态承载力。将改进后的模型应用于天津市2003年的生态足迹分析。结果显示:天津市消费足迹大于生产足迹,依赖外部输入资源抵消部分生态赤字,这一点在淡水足迹的输入上尤其明显;另外,生态承载力的计算结果要大于传统算法的结果,一方面因为传统算法中承载力由于空间互斥性被低估,另一方面修正后的模型考虑了CO2吸收用地的承载力。最后,提出了缓解天津市生态压力实现可持续发展的若干建议。