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.     

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。     

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。     

基于生态足迹的丹江口库区生态承载力分析

利用生态足迹模型对南水北调中线工程实施前后的丹江口库区的生态足迹进行了计算和分析。结果表明:南水北调工程实施前,丹江口库区2007年人均生态足迹赤字为1.059 gha,库区整体上处于不可持续状态;与南水北调中线工程实施前相比,库区可利用的生态承载力减少了2.3%,生态赤字扩大了0.014 gha/cap;根据库区生态足迹和生态承载力计算结果,库区生态适度人口为122.8万人。     

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。     

福建省生态可持续发展历史演变——基于改进生态足迹模型的研究

运用基于能值分析的生态足迹模型,对福建省1995年-2006年生态足迹和生态承载力及相关指标进行计算和分析。实证研究结果表明,1995年-2006年间,福建省人均生态足迹由2.079 hm2/cap增至3.371hm2/cap,年平均增长率达到10.77%;生态承载力由2.280 hm2/cap上升到3.082 hm2/cap,年均增长率6.23%;从2002年起人均生态足迹开始大于人均生态承载力,之后每年出现生态赤字,且赤字逐年增加。期间,福建省万元GDP下降了51.84%;生态多样性指数上升了11.41%;发展能力指数上升了70.30%;生态压力指数由0.934上升到1.094,导致生态安全由稍不安全等级上升到较不安全等级。     

基于生态足迹模型的郑州市生态城市建设研究

以生态足迹理论和城市生态学为基础,将生态足迹运用于郑州市生态城市建设中,计算得出郑州市的人均生态足迹由2001年1.10 hm2增加到2010年1.99 hm2,人均生态赤字由2001年的0.66 hm2增加到2010年的1.58hm2。由此可以看出郑州市生态足迹供需不平衡以及生态城市建设中存在的问题,同时也为郑州市的生态城市建设提供了量化评估依据,并提出相应的对策及建议。     

基于生态足迹时间序列的四川省可持续发展研究

为了定量评价四川省可持续发展程度的动态变化及其影响因素,计算了1990-2002年四川省生态足迹时间序列,着重分析了该省生态足迹、生态盈亏和生态效益的动态变化及其驱动机制.结果显示:四川省十二年间人均生态足迹由1990年的1.1421hm2/人增大到2002年的1.2795hm2/人,人均生态承载力由0.5639hm2/人减小到0.3327hm2/人,生态赤字逐年增大;人均生态效益逐年增加.结果表明:目前四川省的发展模式是不可持续的;自然资源利用效益不断提高,环境污染有所缓减.最后,根据生态盈亏的影响因素提出了降低和消除生态赤字的措施.     

湖南省攸县生态足迹变化趋势及预测研究

运用生态足迹理论模型,对攸县2010-2015年的生态足迹变化作动态研究,并通过建立攸县生态足迹GM(1,1)预测模型,对2016-2020年攸县生态足迹进行预测和分析。研究结果表明,2010-2015年攸县人均生态足迹呈不断上升趋势,年均增长率为2.77%。;人均生态承载力呈先增后减趋势,总体平稳,6年间的平均生态承载力为1.753550hm2/cap;人均生态赤字不断增长,年均增长率为6.58%。对2016-2020年攸县生态足迹的预测显示,人均生态足迹和人均生态赤字均不断增长,人均生态承载力却不断下降,说明攸县在预测年份的经济社会发展造成资源环境的压力将持续加大。     

镇江市丹徒区2000—2010年生态承载力动态分析

传统的生态足迹模型仅考虑了人类对资源的需求和土地的基本生产功能,忽视了土地生态系统的服务功能。利用生态系统服务功能理论改进了生态足迹模型,将生态系统服务功能价值当量因子引入到生态足迹模型均衡因子和产量因子的计算中,改进后的模型体现了生态系统功能的完整性;同时,以江苏省丹徒区统计年鉴数据为基础,应用改进模型计算其2000—2010年人均生态足迹、人均生态承载力、人均生态赤字,并对其万元GDP生态足迹进行了计算分析。结果表明,丹徒区人均生态足迹由2000年的6.870 2 hm2增至2010年的7.576 7 hm2,人均生态承载力由2000年的5.296 8 hm2减至2010年的4.998 3 hm2,存在生态赤字,且人均生态赤字逐年增大,由2000年的1.573 4 hm2增至2010年的2.578 3 hm2。区域发展处于不可持续状态。根据灰色GM(1,1)模型预测表明,2015年人均生态足迹为8.117 0 hm2,2020年将达到11.019 3 hm2;人均生态赤字在2015年扩大到4.671 4 hm2,2020年为7.567 5 hm2;万元GDP生态足迹2015年达到0.702 3 hm2,2020年为0.336 2 hm2。最后结合丹徒区实际情况,从生态承载力角度提出可持续发展对策。     

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。     

基于生态足迹的土地利用规划生态成效定量分析——以河北省廊坊市为例

我国新一轮土地利用总体规划修编工作势必要求对未来区域土地利用变化的生态影响进行全面、科学、定量的评价。目前,生态足迹及其相关模型已延伸至诸多领域,但应用于土地利用规划领域的研究尚少。论文以廊坊市为例,通过计算人均生态足迹和生态承载力的变化率和剪刀差,分析廊坊市土地利用总体规划(1997-2010年)规划实施期(1997-2004年)和规划影响期(2005-2010年)的人均生态足迹与生态承载力的变化趋势及差异,进而分析土地利用规划的生态成效。研究结果表明:①规划期(1997-2010年)廊坊市人均生态足迹与生态承载力呈反向发展趋势,人均生态赤字持续增加;②规划期(1997-2010年)廊坊市人均生态足迹与生态承载力变化趋势差异以2000年为界先减小后增大,未来几年内廊坊市生态环境的变化趋势不容乐观;③廊坊市土地利用总体规划(1997-2010年)取得了一定生态成效,但规划预期生态供给难以实现。因此,廊坊市新一轮土地利用总体规划(2005-2020年)重点应从片面强调建设用地数量提升向优化土地利用结构布局转变,加强科学、节约、集约土地利用。     

2003-2007年广州市生态足迹动态研究

生态足迹是近年发展的用于定量研究和判断一个国家或地区可持续发展状况的新方法。本文在简要介绍生态足迹的概念与计算模型基础上,定量研究了广州市2003年-2007年五年间的生态足迹和生态承载力变化规律和特征,并分析其原因。结果表明：五年间广州市人均生态足迹分别为2003年1.701 6 ha,2004年1.930 9 ha,2005年2.039 3 ha,2006年2.095 8 ha,2007年2.247 1 ha;人均生态承载力依次为2003年0.263 2ha,2004年0.259 1 ha,2005年0.253 9 ha,2006年0.238 7 ha,2007年0.216 2 ha;生态赤字呈逐年增加的趋势,从2003年的1.438 4 ha上升到2007年的2.030 9 ha,根据计算得到的广州市生态赤字的现状值,分析了生态赤字的成因,为广州市可持续发展提供生态承载力的参考指标。     

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.     

生态经济持续性的度量和趋势预测——以甘肃武威市为例

应用生态占用模型,对武威市生态经济的可持续性进行了评价。对武威的生物资源、能源资源和制成品资源消费的生态占用的计算结果表明,1999年武威市人均占用生物生产性空间为1.589423hm₂,调整后的武威实际生产空间供给为0.856876hm₂/人。1999年武威生态赤字0.73254hm₂/人。对于世界56个国家和地区的人均生态占用和人均GDP数据进行分析,认为二者高度相关。用幂指数模型进行趋势拟合,具有较好的拟合优度和理论一致性。武威生态占用处于强的扩张时期,到2015年,人均生态占用将会达到2.60142hm₂/人,而当年实际生态承载力阈值预测值为1.0657hm₂/人。人均生态赤字扩大到1.5357hm₂/人。生态经济系统的运行是以过度消耗自然资本为代价的。     

安徽省近10年能源足迹测度及驱动因子分析

安徽省为生态建设省,随着中部崛起战略与皖江城市带承接产业转移示范区建设的实施,能源消费给当地生态环境形成了较大压力. 依据生态足迹模型对安徽省2000—2009年能源足迹进行了时间序列测度,基于STIRPAT模型揭示了能源足迹驱动因子的边际贡献,运用灰色GM(1,1)模型预测了2015年与2020年能源足迹. 结果表明:安徽省人均能源足迹由2000年的0500 8 hm2增至2009年的1043 5 hm2,人均能源足迹赤字由2000年的0432 9 hm2扩至2009年的0975 5 hm2;煤炭足迹对能源足迹平均贡献率为7629%,占主导地位;能源足迹强度由2000年的1083 3 hm2104元降至2009年的0704 7 hm2104元;研究时段内,能源足迹生态压力指数均大于5 人均GDP和第二产业在经济中所比例均与能源足迹呈正相关,二者边际弹性系数分别为0000 073 57和0006;而单位工业增加值能耗与能源足迹呈负相关,其边际弹性系数为-0186.      

甘肃省城镇不同收入水平群体家庭生态足迹计算

生态足迹是测度环境可持续发展的新方法。家庭生态足迹H(ousehold EcologicalFootprint,H EF)是利用生态足迹方法研究家庭消费所产生的环境影响。通过计算不同收入水平群体的家庭生态足迹,比较不同收入水平群体H EF差异,可以进一步揭示各收入水平群体间存在的“生态足迹掠夺”和生态足迹占用公平性。在阐述家庭生态足迹内涵意义及计算方法的基础上,以甘肃省2002年城镇不同收入水平群体为例进行实证研究。通过计算得到甘肃省2002年不同收入群体的家庭生态足迹分别为:最高收入群1.412×106ghm₂,高收入群1.131×106ghm₂,较高收入群1.860×106ghm₂,中等收入1.793×106ghm₂,较低收入群1.536×106ghm₂,低收入群0.724×106ghm₂,最低收入群0.578×106ghm₂,全省平均1.265×106ghm₂;分析经济收入与家庭生态足迹的关系表明,每增加1000元人均可支配收入,将增大0.2ghm₂家庭生态足迹;引入生态足迹掠夺及总生态足迹掠夺,并进一步计算生态足迹不公平系数为0.24,表明收入不同引起的足迹消费的不公平不突出。     

基于旅游生态足迹模型的东山岛旅游可持续发展评价

根据旅游生态足迹的理论、方法以及研究进展,在生态足迹模型的基础上,构建旅游交通、旅游住宿、旅游餐饮、旅游购物和旅游观光等5个子系统所组成的旅游生态足迹模型,计算分析东山岛2005年旅游生态足迹,并与当地居民生态足迹进行比较。结果表明:东山岛2005年旅游生态足迹为4.6183gha,人均生态足迹是当地居民的2.98倍。各子系统人均生态足迹从大至小依次为旅游餐饮0.00390gha,旅游交通0.003848gha,旅游观光0.003165gha,旅游住宿0.00123gha和旅游购物0.00042gha。