基于改进三维生态足迹模型的张家口市生态可持续性评价

[目的]定量分析张家口市2003—2013年的生态可持续发展状态,并对未来生态可持续发展趋势进行预测,以期为张家口市生态系统结构优化及生态建设和管理提供决策依据。[方法]应用改进三维生态足迹模型,核算张家口市各土地利用类型的三维生态足迹,并运用GM(1,1)灰色预测模型预测其未来生态可持续变化趋势。[结果]2003—2013年张家口市人均生物承载力整体不断减少,人均生态足迹、人均生态赤字、人均生态足迹深度与人均生态足迹广度均呈整体增加趋势;化石燃料土地、建筑用地、水域、耕地、草地与林地的人均生态足迹均呈增加趋势;除草地和林地外,其他生物生产性土地人均生物承载力不断减少;建筑用地、耕地与林地表现为生态盈余,人均生态足迹深度处于自然原长;化石燃料土地、草地与水域呈生态赤字状态,草地与水域人均生态足迹深度不断增加;2014—2020年人均生态足迹将逐年增加,人均生物承载力将逐年减少,张家口市生态发展处于不可持续状态。[结论]未来应采取开发新型能源,发展生态农业、旅游业,增加生态用地面积等措施来缓解生态环境压力,提高区域可持续发展能力。     

淮海经济区生态足迹时空差异与城市可持续性评价

基于生态足迹模型研究了淮海经济区1986—2008年生态足迹(EFs)的年际变化及其空间差异,并对20个成员市的生态可持续性进行了评价。研究表明,区域人均生态足迹呈现快速增长趋势,年均增幅达5.74%。2008年,处在前4位的依次为莱芜市(9.143 6hm2),枣庄市(6.340 4hm2),淮北市(6.185 2hm2),济宁市(5.004 9hm2);后4位的分别是阜阳市(1.038 5hm2),周口市(1.122 1hm2),宿迁市(1.209 7hm2),开封市(1.319 5hm2)。各成员市之间存在明显差异,最高者与最低者相差近8倍,其中能源用地是导致生态足迹空间差异的最主要因子。经济区人均生态承载力(ECs)表现为稳中有降,但各成员市之间空间差异程度不大,基本在0.4～0.7hm2之间变化。由此,淮海经济区生态供需状况由1986—1988年的较小盈余,1989年以后逐年出现生态赤字,到2008年人均赤字(EDS)达1.692 1hm2,年均增长29.08%,显然现有生态承载力已不足以支持其生态足迹需求,很大程度上需依靠消耗自然资本存量来弥补生态赤字差额,这种发展模式对自身生态经济系统安全构成了潜在威胁。根据生态可持续评价结果,各成员市的生态可持续指数(IES)普遍偏低,半数以上的城市处在"中度不可持续类"发展状态。其中,莱芜、枣庄、淮北、济宁、泰安、徐州、日照等7市已进入"强不可持续类"城市。最后,从区域科学发展的角度,提出了增强区域可持续发展能力的对策和建议。     

基于改进生态足迹因子的区域可持续性动态评估——以陕西省为例

生态足迹是评估区域可持续性的重要方法之一,已有研究多采用全国统一的均衡因子和产量因子进行测算。以陕西省为研究区,通过独立测算研究区各年份均衡因子和产量因子,对传统评估方法进行了改进。研究结果表明,陕西省均衡因子、产量因子与全国统一因子存在较大差异。尽管评价结果显示1995—2011年陕西省总体处于不可持续性状态,但所反映的生态赤字和生态压力指数均比较稳定,分别在0.138 9~0.497 8hm2/人和1.170 3~2.613 7之间,该结果较传统研究结果数值偏小,但更贴近区域现实。从全球生态问题谈判的有利角度出发,我国有必要建立一套符合国情和区域特色的生态足迹测算因子和方法。     

北京西部山区1999年生态足迹计算与可持续性分析

在剖析生态足迹分析法的理论基础和计算模型的基础上，计算北京西部山区门头沟1999年的人均生态足迹和生态容量。根据人均生态足迹和生态容量对比分析，得出1999年门头沟区处于生态赤字状态。经剖析造成生态赤字的原因，指出了该区在加强生态环境建设和养护，增加生态容量等方面应采取的措施与政策。提出以生态足迹作为山区生态可持续性评价指标的优点及当前存在的缺点。     

北京西部山区1999年生态足迹计算与可持续性分析

在剖析生态足迹分析法的理论基础和计算模型的基础上,计算北京西部山区门头沟1999年的人均生态足迹和生态容量。根据人均生态足迹和生态容量对比分析,得出1999年门头沟区处于生态赤字状态。经剖析造成生态赤字的原因,指出了该区在加强生态环境建设和养护,增加生态容量等方面应采取的措施与政策。提出以生态足迹作为山区生态可持续性评价指标的优点及当前存在的缺点。     

农地整理工程措施的生态可持续性评价研究

以福建省长泰县雪美洋土地整理区为例,分析了项目区农地整理的工程措施。在此基础上,建立了农地整理工程措施生态可持续性评价的指标体系,并采用分层综合评价法,对项目区农地整理工程措施的生态可持续性进行了评价。     

重庆市可持续发展的生态足迹测度

从供需平衡状况、供需结构等方面定量分析了重庆市生态系统可持续发展的状况,结果表明:2004年重庆市人均生态赤字1.2806hm2/人,人类活动对区域生态经济系统的影响已超出其生态承载力,区域生态经济系统的结构和功能亟需调整;重庆市人均生态足迹的供需结构具有明显不对称性,可用于人类消费的可供生态空间类型结构较为单一,重庆市生态赤字的存在,进一步揭示了当前人地关系紧张的现状。     

中国省域土地利用可持续性评价及时空格局特征

为了揭示中国省域尺度土地可持续利用程度及其时空格局特征。该研究运用基于"国家公顷"改进的生态足迹模型构建土地利用可持续性系数,对中国31个省区1998-2008年土地利用可持续状态进行综合评价,借助ArcGIS 10.0软件平台,绘制出研究期内中国土地利用可持续程度的空间格局地图,并以此进行时空分析。结果表明:从时序变化特征看,各地区土地利用可持续性总体偏低且出现不同程度的赤字现象,近71%的省区土地利用可持续性呈上升态势但增速不平衡,部分省区变动幅度较大;从空间格局及其演变特征看,土地可持续利用程度从高到低排序依次为东部沿海地区东北地区中部地区西部地区,局部省区虽有变化,但总体格局变幅较小,土地利用处于Ⅱb、Ⅲc、Ⅲb的省区分别下降了4、6和13个百分点,而处于Ⅲa的省区则上升了23个百分点,上升的省区中大都为中西部地区,土地利用可持续性的空间格局不断优化且呈良性演变趋势;人均生态足迹的本底基数较大,且人均生态足迹和人均生态承载力的变化率相差较小是导致土地利用产生赤字的主要因素,人口较快增长也是一个重要因素,贸易和区域互补可为减少或消除土地利用产生的赤字提供重要的解决路径。该研究可为中国省域尺度土地开发与可持续利用战略、政策与对策制定提供科学依据和决策参考。     

基于生态足迹和物质流的可持续性分析与评价——以石家庄市为例

以生态足迹模型和物质流分析为核心工具,对2002—2011年石家庄市的生态足迹和物质流代谢进行了分析与可持续性评价。结果表明:（1）研究时段内石家庄市人均生态足迹总体上呈上升趋势,2011年达到6.964 207 hm²/人,人均生态承载力由0.251 515 hm²/人下降到0.213 777 hm²/人,此期间内历年均为生态赤字,至2011年人均生态赤字已高达6.750 43 hm²/人。表明石家庄市对自然资源的利用超出了生态承载力的范围,生态发展处于不可持续状态。（2）石家庄市直接物质输入总体呈增长趋势,由2002年的57 695.72万t增加到2011年的75 434.04万t,区域资源开采活动不断增强,具有资源依赖性,资源开发比较粗放,区域内隐藏流（DHF）成为环境压力的主要来源。（3）与2002年相比,2011年物质生产力（MP）增加了1.78倍,数据显示其在物质利用效益方面有了改善,但资源利用效率仍较低。     

生态足迹模型及其改进模型在耕地评价中的应用

耕地是一种公众资源,承载着保证粮食安全、满足工业化和城市化用地需求,以及生态建设退耕还林还草要求等功能。运用传统生态足迹模型及区域能值足迹模型、耕地能值足迹模型两种能值改进模型,从时间序列上(1978～2007年)对新疆耕地资源利用进行了评价,并分析了3种模型的优缺点。结果表明:1978～2007年间,新疆人均耕地生态足迹不断上升,而人均生态承载力呈无规律变化,但变化幅度较小;新疆耕地生态可持续发展指数不断下降。耕地能值足迹模型显示,新疆耕地可持续发展指数由1978年的5.63下降到2007年的0.60,新疆耕地利用逐步由可持续状态(1978～2000年)恶化为不可持续状态(2001～2007年)。3种模型的对比研究表明:区域能值足迹模型不适合对耕地利用进行评价,只能从总体上分析一个区域的可持续状况;耕地能值足迹模型评价效果最好,能更客观地反映出耕地利用的可持续状态及其变化,在一定程度上克服了传统生态足迹模型的不足和缺陷。     

宁夏西吉县可持续发展评价与预测

利用生态足迹法对宁夏西吉县近26年来的可持续发展进行了评价研究,构建了该县生态足迹、生态承载力随时间变化的预测模型,预测了未来西吉县的可持续发展趋势。结果表明,西吉县人均生态足迹由1978年的0.1905 hm^2逐年增加至2003年的0.4425 hm^2,而同期的人均生态承载力则由0.3044 hm^2逐年减少到0.2047hm^2,可见生态足迹与生态承载力呈反方向发展趋势。西吉县1978年的生态盈余为0.1139 hm^2,1987年出现生态赤字,2003年人均生态赤字增至0.2378 hm^2。该区1978年的生态压力指数为0.63,1986年为0.99,2003年增至2.16。说明西吉县人口对自然资源的利用从1987年开始超出自然生态系统的承载力,生态经济系统的发展处于不可持续状态。据模型预测,2010年和2015年西吉县人均生态足迹分别为0.5340和0.6397 hm^2,人均生态承载力分别是0.2059和0.2259 hm^2,人均生态赤字分别达到0.3282和0.4138 hm^2。如果不改变现有发展模式,西吉县的生态赤字将不断增加,可持续发展面临更严峻的考验。     

基于生态足迹的广西壮族自治区水资源生态特征时空变化规律及其驱动因素分析

[目的] 分析近10 a来广西壮族自治区水资源生态特征的时空变化规律,探讨水资源生态足迹变化的驱动因素,为该区或同类区域的水资源合理开发与利用管理提供参考依据。[方法] 基于生态足迹模型中的水资源生态足迹、水资源生态承载力及水资源生态容量指标分析2008-2017年广西壮族自治区水资源生态特征的时空变化规律,并采用LMDI模型分析生态足迹变化的驱动因素及各地级市在关键驱动因素上的贡献比例。[结果] ①广西壮族自治区人均水资源生态足迹整体呈下降趋势,平均下降速率为-0.017 4 hm²/（人·a）,人均水资源生态承载力和生态容量整体呈波动上升趋势,平均上升速率分别为0.324 6 hm²/（人·a）,0.342 1 hm²/（人·a）,三者在空间上均呈一定的差异性和不均衡性;②经济效应、人口效应是拉动该区水资源生态足迹增长的第一、第二因素,贡献效率分别为191.8%,25.38%,技术效应、结构效应是抑制水资源生态足迹增长的第一、第二因素,贡献效率分别为-238.0%,-79.18%;③南宁市、桂林市在结构效应和技术效应上对减少水资源生态足迹的空间贡献比例最大。[结论] 广西壮族自治区水资源生态容量处于生态盈余状态,该区的水资源利用效率逐渐提高,水资源开发局势整体向好。但城市发展与规划存在较大差异,需因地制宜地采取对策。     

基于PSR模型的广西石漠化地区土地生态安全动态评价

[目的]对广西壮族自治区轻度及以上石漠化地区进行土地生态安全评价,为该区土地生态安全及其可持续发展提供科学参考。[方法]基于PSR模型构建了广西石漠化地区土地生态安全评价指标体系,采用熵权赋权法确定权重,运用生态安全综合模型,对研究区2005,2015年的土地生态安全综合指数进行计算。[结果]广西石漠化地区土地生态安全主导因素为人口密度、单位GDP综合耗能、土地垦殖率、耕地粮食单产、城市化水平、人口自然增长率等因素;压力指数、状态指数和响应指数共同决定广西石漠化地区土地生态安全评价的综合指数;从时间上看,2005—2015年广西石漠化地区土地生态安全经历了从临界安全等级向较安全等级的变化趋势,土地生态安全的状况主要因响应状态系统的提升,而使得综合土地生态安全指数有所上升。从空间上看,2005年贵港地区的土地生态安全等级处于不安全级,2015年南宁、贵港、来宾等地区的土地生态安全等级处于较不安全级。[结论]广西石漠化地区的土地生态安全略有上升,但受压力和状态子系统承载力水平的限制,研究区的土地生态安全仍处于中等水平,需要进一步加强土地生态安全建设。     

四川省万源市可持续发展状况的生态占用分析

生态占用方法是一种可持续发展程度的生物物理评价方法。该方法从一个全新的角度考虑人类及其发展与生态环境的关系,通过跟踪区域能源与资源消费,将它们转化为这种物质流所必需的各种生物生产土地的面积,给出一个核算全球、国家、地区以及家庭和个人对自然资本利用的简明框架。该方法通过测算人类的生态占用与生态承载力之间的差距,定量地判断区域的发展是否处于生态承载力的范围之内,给评定对象的可持续发展提供科学依据。利用生态占用分析法以万源市为例,对其生态经济协调发展的状态进行实证研究。结果表明:供需总量呈现出非均衡特点,存在严重的生态赤字,目前处于不可持续发展状态;生态供需结构存在明显的不对称性;自然资源利用率低于西部和全国平均水平。最后;对其产生生态赤字的原因和减小生态赤字的可行性作简要分析。     

宁夏限制开发区生态脆弱性评价及分类发展模式

以乡镇为基本研究单元,选取生态压力、生态敏感性、生态恢复力3个因子对宁夏限制开发区的生态脆弱性进行了评价,并探讨了其区域发展模式。生态脆弱性评价结果显示,宁夏限制开发生态区生态脆弱性可分为极度脆弱、高度脆弱、中度脆弱、低度脆弱共4个等级,其中,极度脆弱区面积达到研究区总面积的51.76%,高度脆弱区占21.15%,中度脆弱区占15.56%,低度脆弱区占11.52%。针对研究区生态脆弱性状态提出了5种区域发展模式(即以生态补偿为主体的发展模式;以生态移民为主体的发展模式,基础设施建设推动型发展模式,以生态草畜业为主体的发展模式和现代农业发展模式。     

宁夏地区中南部干旱区域林草植被生态需水量研究

以宁夏地区中南部干旱区域气象资料、植被分布、水资源状况等为依据,估算了现有林、草地生长季的最小和适宜生态需水量,并对降雨消耗性及径流消耗性林草地生态需水量进行了降水资源平衡分析。研究结果表明:(1)位于南部山区、年均降雨量在350~550mm之间的隆德和泾原县降雨消耗性林、草地最小和适宜生态需水量均能依靠降水得以满足,林草植被生长状况良好。(2)位于南部山区、年均降雨量在350mm左右的彭阳县和原州区,降雨能够满足林、草地最小生态需水量的需求,而适宜生态需水量不能得到满足。因此,该区域要合理考虑林草地种植结构。(3)年均降雨量在175~280mm,位于中部干旱带的海原、盐池和同心县以及南部山区的西吉县降雨消耗性林、草地最小和适宜生态需水量均不能得到满足。该区域不宜于大面积发展林草业。     

广西壮族自治区土地生态安全与乡村振兴协调性的时空特征

[目的]分析2010—2020年广西壮族自治区土地生态安全与乡村振兴发展水平及其协调性的时空特征,旨在促进土地生态安全保护和提高乡村振兴发展水平,使二者相互促进协调发展。[方法]以广西地区14个市为研究对象并构建指标体系,运用综合测度水平与耦合协调度模型进行分析。[结果](1)研究区土地生态安全水平随着研究时间的推移呈现上升的发展态势;(2)乡村振兴发展水平总体呈先下降后上升的态势,但各城市的发展水平不尽相同;(3)协调度呈“升降不一”式的变化,协调水平呈东、西部向中部,内陆向沿海,中部向北部协调水平逐渐升高的趋势分布,刻画出“东西低,南北高”的发展格局;(4)根据14市划分所属的区域类型,应采取不同的发展方式与发展重心。[结论]广西壮族自治区土地生态安全与乡村振兴协调水平发展不稳定,后续应加强低水平协调区的土地生态安全与乡村振兴融合发展,并与惠政策、惠民生、促发展等举措相结合,提高二者协调水平,同时要稳定成熟区两系统间的协调发展,以防出现滑落的迹象。     

广西壮族自治区生态保护与高质量发展时空分异特征

探究广西壮族自治区生态保护与高质量发展的时空耦合关系,为区域可持续发展提供新思路和依据。运用TOPSIS模型测算2010—2019年广西生态保护与高质量发展指数,并采用耦合协调度模型、空间自相关模型剖析两者的协调水平、时空演变趋势及集聚效应。结果显示：(1)广西生态保护水平呈波动增长态势,生态保护高水平城市主要分布在桂东北部,低水平集中于中部与南部沿海城市,桂西部城市主要为“中间区”,生态保护模式已由粗放式向全域型转变;(2)广西高质量发展水平经历了“加速增长—稳步优化—提质增效”的演变进程,指数由0.256升至0.622,在空间上大致呈“十”型带状发展格局;(3)广西生态保护与高质量发展协调水平持续提升,逐步转入初级与中级协调阶段,各市协调类型经历了“濒临失调—勉强协调—初级协调—中级协调”的梯度提升阶段,形成了“一核三副三带”高低发展态势;(4)广西市际间的协调度Moran′s I指数均为负值且表现为下降趋势,呈负相关分布特征,市域差异持续增大,玉林、南宁、柳州、桂林市成为区域高值极化主区域。将“五位一体”发展理念贯穿经济发展,持续推进生态治理修复工作,是推动生态保护与高质量发展高...