生态足迹动态预测模型构建与分析——以武汉市为例

生态足迹的动态预测能够为区域可持续发展政策的制定提供科学的理论依据,但其研究仍处于探索阶段.以武汉市为例,选取表征社会经济发展的重要指标建立了社会经济系统指标体系,在对武汉市1978～2004年生态足迹时间序列计量的基础上,应用偏最小二乘算法构建了生态足迹动态预测模型,并根据VIP值的大小分析了各指标对生态足迹的影响机制.结果表明,武汉市"十一五"规划期间生态足迹呈上升趋势,其中规划期末2010年的人均生态足迹为2.810 5 hm2,高于全球生态阈值(人均生态足迹为2.200 0 hm2);根据VIP值得出人口、能源消费量和第三产业所占比重为最重要的影响因子,并就如何实现武汉市"十一五"规划目标提出了政策性建议.将科技进步贡献率、能源消费量等重要因子纳入社会经济系统指标体系,弥补了在生态足迹定量测度中忽略社会、经济、科技因素对其影响的不足;另一方面,引入偏最小二乘算法中的VIP值更准确地评价了各指标对生态足迹变化的影响,为生态足迹动态预测研究作了进一步地完善与改进.     

湖北省生态足迹和生态承载力时空动态研究

研究湖北省内部可持续发展的趋势,以2005年、2010年、2013年统计数据为基础,应用生态足迹分析法核算湖北省17个市(州、林区)在三个时间节点的生态足迹与生态承载力,对各地区生态足迹和生态盈亏状况从时间和空间上进行动态研究。研究结果表明:湖北省17个市(州、林区)的总生态足迹和人均生态足迹呈迅速增长趋势,其中中部地区增长最快;2005年生态赤字最为严重的地区集中于以武汉为代表的中东部,2013年生态赤字最为严重的地区集中于中西部,生态赤字空间分布的重心逐渐由东部向西部转移;6种生态生产性土地增长速度由快到慢依次是建筑用地、化石能源、草地、水域、林地和耕地,其中潜江、恩施、天门、仙桃、黄冈等地建筑用地生态足迹增速最快,十堰、鄂州、黄石、荆州、荆门等地则是水域生态足迹增速最快,草地、水域、化石能源用地和耕地的生态足迹增长共同决定各地区人均生态足迹的变化趋势。     

基于能值生态足迹的浙江省可持续发展分析

应用能值分析和本地生态足迹对传统的生态足迹方法进行改进,将可更新资源和社会生产消费中的能量流换算成对应的生物生产性土地面积。对本地生态足迹的计算方法进行了优化,即对消费账户进行了贸易修正,更贴近实际。经过计算,得出浙江省2007年的人均生态承载力为1174 1 hm2,人均生态足迹为3946 2 hm2,人均生态赤字为2772 1 hm2,万元GDP生态足迹为1063 2 hm2。根据计算出2000～2008年的各项指标,〖JP+1〗进行时间上的纵向比较,分析其变化趋势。又以2007年为基准,与部分区域的相关指标进行横向比较,进而分析了浙江省的可持续发展状况。最后,结合浙江省实际,提出了发展雨水收集、潮汐能开发等新的资源能源利用模式,鼓励节约能源,大力发展林木及林产品加工产业、水产品养殖及加工产业,并对浙江省较高的资源利用效率进行了评价     

湖北省洪湖市生态足迹与水足迹动态分析

为了分析洪湖市的可持续发展情况,本文运用生态足迹法计算了洪湖市2000～2007年的生态足迹和生态承载力,同时基于生态足迹理论,运用水足迹模型,计算了洪湖市的水足迹.结果表明,洪湖市的人均生态足迹呈整体上升趋势,由1.450 8hm2攀升到2.022 3 hm2,8年间增长近40%,其中能源用地和耕地生态足迹的贡献率最大;人均生态承载力变化不大,稍有下降趋势.2000-2007年洪湖市均表现为生态赤字,且随着生态足迹的不断增大,生态赤字逐渐加大,2007年人均生态赤字达1.373 hm2,表明生产、生活强度已超过生态系统的承载能力,区域生态系统处于人类的过度开发利用和压力之下,洪湖市处于不可持续发展状态.8年间洪湖市水足迹变化不大,2007年为1 399 m3/a,高于全国平均水平,在国内属于水资源丰富型城市.     

江苏省生态足迹分析与可持续发展研究

生态足迹是定量研究区域可持续发展的一种重要方法。目前将生态足迹用于不同时间序列分析,以描述区域可持续发展状况的研究仅初始于不多的国外研究机构。通过对江苏省10年间生态足迹变化情况进行纵向比较分析,来考虑人类及其发展与生态环境的关系,衡量在人类开发强度较大的江苏省,区域生态供给功能是否能满足开发和消费的需要,量化江苏经济发展对生态环境影响的程度,证实了研究区域江苏省的严峻形势。同时与目前国内外已有的生态足迹研究成果比较,概述江苏省生态足迹赤字产生的原因。     

基于生态足迹的香格里拉县生态安全趋势预测

香格里拉县是世界自然遗产三江并流地区的核心部分,其生态安全备受世人关注。基于生态足迹模型分析了香格里拉县2002~2008年的生态足迹及生态承载力的变化过程。结果表明:该县人均生态足迹从0.549ghm2上升到0.717 ghm2,年均增加4.37%;生态承载力从0.768 8 ghm2下降到0.621 7 ghm2,年均下降2.73%。根据生态压力指数分析,2002~2004年属于生态较安全期,2005~2007年属于生态稍不安全期,从2008年起生态盈余成为生态赤字进入较不安全期。运用灰色系统方法预测了2009~2013年生态压力指数的动态变化,预测从2011年起已进入生态很不安全期,到2013年已接近生态极不安全期。说明生态安全恶化有加速的趋势,恢复和保护生态环境刻不容缓。本研究为香格里拉县可持续发展提供了依据,并实证了生态足迹模型在高山峡谷地区的应用。     

基于能值生态足迹改进模型的湖南省生态赤字研究

为更好地了解湖南省当前的生态环境状况和可持续发展能力,在应用能值分析和本地生态足迹对传统生态足迹模型进行改进的基础上,以湖南省2000—2013年统计数据为依据,计算出湖南省2000—2013年的人均能值生态足迹、人均能值生态承载力以及人均生态赤字情况。计算和分析结果表明:1湖南省存在生态赤字,社会经济发展对自然资源和环境的压力逐年增大。2湖南省自然生态系统压力的增大绝大部分是由于耕地供给不足和能源消耗过大造成的。作为一个农业大省,湖南省对农业资源的需求量很大。能源问题和农业发展问题是湖南省可持续发展需要解决的首要问题。3湖南省生态承载力和人均生态承载力在一定范围内呈波动变化的状态,总体呈下降趋势,生态足迹和人均生态足迹在不断增加,呈明显上升趋势,说明该省的发展处于相对不可持续状态。其中耕地和化石能源地的足迹和人均足迹最大,其次是建筑用地,牧草地和水域、林地对湖南省人均生态足迹的影响程度很小。42000—2013年,湖南省万元GDP生态足迹呈现逐年显著下降的趋势,这表明研究时段内,湖南省的资源和能源的利用效率有了明显提升,湖南省因为经济发展而造成的生态代价在显著减小。针对湖南省的发展现状,提出以下政策建议:控制耕地面积和化石能源用地的需求量,提高土地利用的均衡性,增加对其他地类的利用以提高生物生态足迹的多样性。巩固和深化湖南省实施绿色发展的成果,努力提升生态系统的自我恢复能力,减缓生态足迹增速,增加生态容量。正确引导湖南省的人口流动,严格控制人口增长。提倡并鼓励绿色消费。     

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。     

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。     

基于生态足迹的江苏省生态安全动态研究

基于生态足迹理论,引入生态压力指数、生态占用指数和生态经济协调指数作为评价区域生态安全的指标,并构建了生态安全评价标准。对江苏省1999~2008年的生态安全进行动态的定量分析评价。结果显示：江苏省1999~2008年的人均生态足迹由1526 hm2逐年增加到3.08 hm2,而人均生态承载力则呈现波动式下降（从0.522 hm2降至0.477 hm2）,万元GDP的生态足迹自1.43 hm2下降到0.78 hm2;生态赤字则由1999年的1.004 hm2持续上升到2008年的2.603 hm2;生态压力指数从1999年的2.922增至2008年的6.462,同期的生态占用指数亦从0.694增至1.399,生态经济协调指数则从1999年的0.237下降至2008年的0.217。数据表明江苏省的经济发展处于不可持续状态,整体上生态安全趋势不容乐观,生态压力加大。同时随着技术水平的提高,单位产值所消耗的资源不断减少。社会经济发展与生态环境的协调性亦有所下降,且处于很差的状态。同时对未来的生态安全状况进行了线性预测分析,并提出了适当的措施。
     

云南省15年生态足迹与承载力分析

定量测度可持续发展状态是可持续发展研究的热点。M．Wackemagel等提出并完善的生态足迹模型就是一种定量测量可持续状态的方法。该方法通过比较一定区域人类社会消费需求所需土地（生态足迹）与该区域可支持的生物生产性土地（生态承载力）来判断区域发展的可持续状态。以云南省为例。对1988至2003年生态足迹和生态承载力进行了计算分析。结果表明：15年来。云南省人均生态足迹快速增长，由1988年的0．8568hm^2增长到2003年的1．5845hm^2，年均增幅达4．2％；在人均承载力基本不变的情况下。由于人口增长和消费水平的快速提高，生态赤字持续扩大，从1988年的0．0465hm^2增加到2003年的0．6791hm^2，年增幅超过20％。     

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。     

台州市“沿江发展轴”生态足迹计算与分析

定量评价可持续发展的状态和程度是当前可持续发展研究的前沿问题之一。生态足迹方法作为一种衡量可持续发展的手段,可定量地反映人类活动对自然生态环境产生的压力和影响程度。本文介绍了生态足迹方法的理论基础和计算模型,并依据统计和遥感资料,利用该方法计算了2007年浙江省台州市"沿江发展轴"规划区的生态足迹。结果表明:2007年规划区人均生态足迹为2.364 3 hm2,可利用的人均生态承载力为0.358 2 hm2,人均生态赤字为2.006 1 hm2,说明人类对自然的影响程度已超出了安全生态承载能力的范围,该区域处于不可持续发展状态;规划区生态效率接近浙江省平均水平,但是与国内高度发达城市相比还有较大差距,其在产业结构调整等方面还有很大的提升空间;从规划区椒江流域的上游至下游,各县区的生态赤字呈明显的递增趋势。生态足迹的计算结果可为当地可持续发展的政策制定提供参考,应针对流域上下游各县区不同的生态现状和生态要求,做出科学的规划和提出相应的可持续发展措施。     

拉萨市旅游生态足迹与可持续发展研究

旅游生态足迹是生态经济学测度旅游活动对生态环境影响和旅游业可持续发展程度的新方法.从高原旅游消费结构特征出发,将高原城市旅游生态足迹构建为6个活动组别计算模型.运用模型对拉萨市旅游业生态足迹进行测评,并对高原城市旅游业可持续发展进行评估.结果表明:①2007年拉萨市旅游者人均生态足迹为0.051 34 hm2,其中交通、餐饮组分别占85%和12.5%,随着与客源地空间距离增加,生态足迹趋向于交通组别;②高原旅游生态足迹空间分割中拉萨市内为0.051 343 hm2,区域外为0.012 28 hm2,旅游活动对高原区域内的生态环境影响较大;③拉萨市旅游收入足迹为0.716 548 hm2/万元,占万元GDP生态足迹的24%,旅游业发展潜力大;④高原城市旅游业中低生态效率的餐饮和交通组别比重过高. 面游、娱等高生态效率部门发展滞后;⑤拉萨市人均旅游生态足迹仅占城市生态承载力的13%,旅游业仍处在稳步发展阶段.     

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     

广西生态足迹与能源消费的库兹涅茨曲线分析

基于1990-2007年广西生态足迹、能源消费及其构成数据,构建生态足迹压力与能源消费库兹涅茨曲线计量经济模型,对广西能源消费与生态足迹之间的动态关系进行了实证研究。结果表明:广西的生态足迹与能源消费总量之间呈倒"U"型曲线关系,而煤炭、石油消费与生态足迹之间为三次库兹涅茨曲线关系,它们之间的演化规律基本符合库兹涅茨曲线的特征,而水电消费与生态足迹之间的库兹涅茨曲线关系不明显。由于能源消费总量及煤炭、石油消费对生态足迹压力的影响明显,其增长率的提高会加大生态足迹压力,促使生态足迹曲线更加陡峭,并延缓库兹涅茨曲线拐点的到来。广西政府应强化对生态足迹压力增大问题的重视、应对治理的决心和实施的政策手段,以便通过能源消费与生态足迹之间的统筹达到二者协调发展的目的。     

京津冀及江浙沪经济圈生态足迹比较分析

利用生态足迹模型分析了1996~2008年京津冀和江浙沪经济圈的人均生态足迹和生态承载力,并将两大经济圈的核心城市做了相应的对比。结果表明：京津冀经济圈的人均生态足迹高于江浙沪经济圈,其中江浙沪经济圈的生态足迹增长速度相对较高;两大经济圈人均生态承载力在1998年均有较大幅度下降,其后基本保持不变;两大经济圈1996~2008年均处于生态赤字状态,且呈现逐年增加态势,经济圈内核心城市人均生态赤字远高于同区域的省份,京津冀经济圈大部分年份人均生态赤字高于江浙沪经济圈;北京、天津、上海3大核心城市的各项生态足迹指标均呈上升趋势,天津市和上海市的人均生态足迹和人均生态赤字两项指标均高于北京市,且历年上海市的人均生态足迹平均要高出天津市14%以上,人均生态赤字高出天津市279%。未来经济圈的发展需要发挥其经济优势,通过技术创新提高资源利用效率,改变生产和生活方式,使地区经济保持可持续发展     

基于生态足迹模型的区域水资源生态补偿量化模型构建——以长江流域为例

通过计算长江流域各省级行政区之间水资源生态服务价值的差异,建立各省间水资源利用和经济补偿的联动关系,促进区域协调发展。基于生态足迹模型测算长江流域各省份水资源超载指数,结合谢高地等人的中国陆地生态服务价值的研究结果,考虑地区补偿能力,构建水资源生态补偿的量化模型,计算各省份应当支付的生态补偿量。长江流域各省水资源生态服务价值总量高达9.37×1012元,各省生态服务价值也都在3.1×108元以上。整体上长江流域水资源生态服务价值呈现两端低,中间高的趋势,上中下游生态服务价值比例分比为44%,49%和7%。因此,处于长江流域下游以及中游的地区理论上应当对上中游地区水资源保护以及"生态服务价值外溢"进行相应的补偿。长江流域总体应获得1193.53亿元的水资源生态补偿。     

山区生态足迹的计算与分析--以大别山区岳西县为例

由加拿大生态学家William Rees和他的学生Wackernagel提出的生态足迹理论是一种定量评估区域可持续发展状态的有效方法。以岳西县2002年统计数据为依据,对岳西县2002年生态足迹进行计算与分析,结果表明,岳西县2002年人均生态足迹为0.694942hm2,人均生态承载力为0.771222hm2,人均生态盈余为0.076280hm2,岳西县处于可持续发展状态。同时,通过与全国平均生态足迹比较发现,岳西县的可持续发展是一种基于较低的经济发展水平上的资源利用效益低、生态成本高的发展状态。对生态足迹需求和生态供给的进一步分析表明,岳西县简单粗放的农业经济模式和不合理的资源利用方式不利于可持续发展,只有发展现代生态农业和生态旅游业才是全县经济社会实现可持续发展的根本出路,提出了相应对策措施。