基于“省公顷”生态足迹的宁夏中部干旱带承载力研究

人口承载力是区域可持续发展的重要因素。选取宁夏中部干旱带盐池县、红寺堡区、同心县、海原县为研究区,运用“省公顷”生态足迹模型测算研究区各县（区）的人口承载力,即在生态承载标准下研究区所能容纳的人口数量。研究表明:盐池县处于生态盈余状态,有4.1万生态人口承载空间。红寺堡区、同心县、海原县均处于不同程度的生态超载状态。其中海原县生态超载最严重,超载人口达5.1万人,同心县次之,超载人口3.84万人,红寺堡区的生态超载最小,超载人口仅2.12万。从生态人口承载力来看,在该区域人口数量保持不变的情况下,影响研究区域生态人口承载力的因素主要为人均的消费水平和耕地的生产能力,在当前的科学技术水平下,耕地的生产能力主要受水资源的限制。因此,在水资源有限的条件下,要缓解该区域的生态压力,只能从改进生产技术,减少区域人口数量方面进行。     

基于人粮关系的湖南省耕地资源人口承载力研究

从人粮关系角度估算土地生产潜力,对耕地资源人口承载力进行研究,对保障国家粮食安全和区域可持续发展都具有十分重要的意义。通过应用土地资源人口承载力和土地资源人口承载指数模型研究了湖南省2000—2008年耕地资源的人粮关系状况,结果如下:(1)在现有生产力水平下,湖南省耕地资源可承载人口7 423.38万人,人口承载力指数为0.922,人粮关系基本平衡,但人粮关系状况分布不均衡,地区差异较大。(2)湖南省中北部、西部和南部3大区域耕地资源人口承载力2000—2004年处于逐年下降趋势,之后则逐年上升。(3)中北部人粮关系2004年后由盈余状态转为富裕状态,西部一直处于超载和临界超载的边缘,南部则多为盈余状态。表明湖南省耕地资源人口承载力地区差异较大,人口增长空间十分有限,今后应加强土地综合整治,改善土地生产条件,提高农业科技水平,以实现区域资源、人口与环境的可持续发展。     

忻州市相对资源承载力的时空动态变化

采用改进后的相对资源承载力模型测算了1995—2013年忻州市的相对资源人口承载力和相对资源经济承载力,并探讨了全市14个县市相对资源承载力的演变规律及空间差异。模型改进工作主要体现在增加了水资源与能源承载力,并运用优势资源牵引效应及劣势资源束缚效应,克服了原模型中权重的主观任意取值。结果显示:（1）以山西省为参照区,土地资源和水资源是忻州市可持续发展的优势资源,而经济资源与能源为劣势资源;1995—2013年忻州市的人口承载状态总体呈从富余到超载,再到富余,以2001—2003年为界限;经济承载状态处于非常富余状态。（2）2004—2012年14个县市的相对资源人口承载力和相对资源经济承载力空间差异显著;农业发展、煤炭产业与区位条件成为影响相对资源人口承载力和经济承载力的驱动力。     

南京市水资源承载力评价

利用复合模糊评价模型,选用具有南京市特色的评价指标体系,以2009年为现状年,对南京市水资源承载力(WRCC)进行了评价,得出WRCC为0.365 4,表明南京市处于可承载的较低水平,已经接近不可承载的临界状态。通过灰色预测方法对南京市2020年的相关指标进行预测,再次利用复合模糊评价模型对南京市2020年的水资源承载力进行综合评价,得出WRCC为0.490 2,表明该市还处于可承载的范畴,比2009年的水资源承载能力有所提高。提高南京市水资源承载力的策略包括:(1)节约用水,减少人均用水量;(2)控制人口自然增长速率;(3)调节用水结构,降低万元GDP耗水量;(4)加强污水处理和中水利用的水平。     

基于压力-状态-响应模型的榆林市可持续发展评价及预测

选取国家能源重化工基地陕西省榆林市为研究区,应用"压力-状态-响应"(PSR)模型构建了榆林市可持续发展综合评价指标体系,运用基于熵值法的可持续发展模糊综合评价法对榆林市1996-2010年可持续发展状况进行了评估分析。利用系统协调度来衡量PSR系统协调性,并采用灰色系统预测模型GM(1,1)对榆林市未来10a的可持续发展状况进行了预测。结果显示:(1)1996-2010年榆林市可持续发展综合评价值从1996年的0.109 8增长至2010年的0.672 2,可持续发展水平在不断提高,但总体水平比较低下。(2)榆林市可持续发展系统协调度呈上升趋势,系统总体协调性较好。(3)基于现状响应的预测,2011-2020年榆林市可持续发展综合评价值持续上升,至2020年达到1.434 5,将进入可持续发展阶段。     

山西省粮食生产发展特征及土地资源限制性研究

基于山西省1949—2012年人口、耕地和粮食产量数据,以人粮关系为核心,构建土地资源限制性模型,从省、市、县三个不同尺度全面分析了山西省粮食发展特征及土地资源对人口分布的影响。结果表明:(1)县级尺度上,2003—2012年粮食盈余地区在增加,不受土地资源承载力限制的县级单元由42.1%增至65%,人口超载的地区减少,其中,超载地区大部分位于山西省晋北地区,晋南地区的土地资源限制度较小,粮食盈余地区所占比例较大,中部地区偏向于人粮平衡。(2)市级尺度上,土地资源承载力以人粮平衡和土地超载为基本特征,2012年与2003年相比全省粮食盈余市级地区增加,土地超载地区减少;(3)全省尺度上,建国初期土地承载力指数整体大于1.13,土地处于超载状态。近十年间人口分布的土地资源限制度从27.2下降到11.8,土地资源限制度降低,人粮关系好转。总体来说,2012年的土地资源限制与2003年相比有很大程度的降低,土地超载的地区减少,人粮关系趋向改善,粮食盈余地区增加。     

中国主要省会城市水资源生态足迹与适宜承载人口规模

[目的]评估中国主要省会城市的水资源承载情况与适宜人口规模,为“以水定人”政策的落实和城市可持续发展战略的实施提供参考。[方法]基于水资源和人口数据,采用生态足迹方法分析了2010—2020年中国省会城市的水资源生态足迹及其水资源承载力,结合生活用水现状以定额法估算了各省会城市的适宜承载人口规模。[结果](1)超过半数省会城市年人均水资源占有量不足500 m³,多数城市生活用水占总用水量的两成,而北京市和郑州市的生活用水比例达到45%,高比例的生活用水使城市供水压力巨大;(2)人均水资源量较高的省会城市呈现水资源生态盈余状态,但约2/3的城市呈现水资源生态赤字状态;2010—2020年平均人均盈余最高者为南宁市(2.20 hm²/人),赤字最高者为银川市(-1.66 hm²/人);水资源生态盈亏分布呈现“南方盈余,北方亏损”的格局,但是长江中下游地区部分省会城市也呈现赤字状态;(3)以“粗放”与“节约”两种用水情形评估省会城市适宜承载人口数量。各地适宜承载人口数量与现状人口数量存在较大差异。[结论]为促进经济社会可持续发...     

陕西省榆林市水资源承载力与协调发展

[目的]分析陕西省榆林市水资源承载力状况,为该区水资源开发利用和协调发展提供科学参考。[方法]构建水—经济—社会—生态评价体系,利用AHP、熵权法并结合TOPSIS方法评价榆林市水资源承载力,引入耦合协调度和障碍度模型分析区域协调发展水平和承载力主要障碍因素,结合发展规划进行承载力演化分析和预测。[结果]榆林市各区县水资源承载力整体处于中等偏弱水平,榆阳区、神木市、定边县等存在发展不协调问题,人口密度大、农业用水量高是榆阳区承载力主要障碍因素,生态环境用水需求是神木市主要障碍因素,水资源本底弱、可利用量低和水土流失问题是东部区县承载力的主要障碍因素。2020年区域水资源承载力较2016年整体提升,未来经济社会发展和引水工程实施下,榆阳区、神木市、府谷县和横山县水资源承载力提升,其他区县受经济社会发展等因素影响水资源承载力进一步弱化。[结论]榆林市水资源承载力和地区协调发展存在局部脆弱和失衡问题,应进一步调整用水结构、优化水资源配置,统筹规划水—粮食安全—生态保护。     

汉江水源地土地资源承载力时空格局研究

从粮食、耕地、人口的角度出发,利用土地承载模型、土地承载指数和趋势分析法,借助GIS技术,研究了汉中市县域尺度土地承载力的时空变化特征,并预测了该市2020年耕地资源承载潜力。结果表明:（1）从时间上来看,20世纪90年代汉中市土地承载处于人粮基本平衡状态,2000年以后土地承载指数开始上升,人粮关系出现紧张,截至2010年表现为土地过载现象。（2）空间来看,宁强、略阳、西乡自20世纪90年代始人口就略显超载,山区县由农业生产粗放的经营转为多种因素综合作用下的区域粮食安全隐患。（3）对比2020年全国粮食作物单产为5 370~5 810 kg/hm²,加快农业内部结构调整,加强农业科技投入力度,可在区域范围内保证粮食安全。     

典型草原区水资源承载能力评价方法研究

水资源承载能力评价是典型草原区生态系统得以维持的关键因素,也是牧区社会经济可持续发展的必要保障。该文提出了基于模糊评价的指标体系法、承载能力计算模型、GIS方法三种典型草原区水资源承载能力评价方法,以达茂旗为研究区域,对2009年水资源承载能力进行了评价与分析。在指标体系法中,因为人口密度较低、人口增长得到有效控制,故全旗水资源社会承载能力较强;北部的巴音花镇及满都拉镇因工业较少,其水资源承载能力经济层为承载一般的状态;在承载能力计算模型中,人口、工农业分布密集的百灵庙镇人口与经济均存在超载的情况,全旗只有巴音花镇和满都拉镇生态承载能力有富余;在基于GIS的水资源承载能力评价中,达茂旗中南部的百灵庙镇、乌克镇、石宝镇等地水资源承载能力均处于较弱甚至弱的状态,北部的巴音花镇、满都拉镇水资源承载能力则较强。三种方法的评价结果均表明达茂旗水资源承载能力较弱。     

山西省临汾市虚拟水动态变化研究与预测

利用居民消费商品实际数量,对山西省临汾市虚拟水消费量进行了计算,并对研究区1985-2010年虚拟水消费量时空变化进行了分析。同时使用回归曲线拟合预测,得出2015年以及2020年的虚拟水消费量。结果显示,临汾市虚拟水消费量在2010年高达6.39×10⁹ m³,人均虚拟水消费量为1 479.27m³。1985-2010年临汾市的虚拟水消费量总体呈上升趋势,各个县域中只有蒲县和大宁县的虚拟水消费量年均增长量为负;空间分布状况为山区县虚拟水消费量年均增长较慢,平川县虚拟水消费量年均增长较快;在此基础上利用GM(1,1)模型对2015和2020年的人口数量进行预测,然后基于回归模型对2015和2020年的虚拟水消费量进行了预测,结果与2010年虚拟水消费量相比均增加的地区有临汾市、霍州市和隰县,与2010年消费量基本持平的有古县,其他县区预测结果均减少。     

基于FLUS-InVEST模型的北部湾城市群生态空间碳汇演变模拟及驱动因素研究

[目的] 探究未来湾区城市群生态空间变化对碳汇的影响,找出变化背后的主要驱动因素,为城市群制定未来生态空间发展方向与策略提供参考,促进陆海新通道的科学开发。[方法] 以北部湾城市群为例,基于2010,2015与2020年土地利用数据,使用GeoSOS-FLUS模型预测生态优先、耕地优先及城镇优先3种不同预设情境下2035年的北部湾城市群生态空间土地利用格局,使用InVEST模型对2020—2035年各情景下生态空间碳汇变化情况进行分析,使用地理加权回归找出影响土地碳汇变化的主要驱动因素。[结果] 生态优先导向下2020—2035年北部湾城市群碳储量有所增加;城镇优先导向下碳储量降低较多,达到3.12×10⁶ t。坡度、人口密度和高程是城市群生态空间碳汇格局最重要的影响因素,城镇空间扩张是变化的主因。生态优先情景下,生态空间的土地将有所增加。[结论] 生态优先导向能兼顾城镇发展与生态空间的环境保护需求,城镇优先导向和农业优先导向会大幅降低碳汇。另外政策措施也需尽早制定以抑制城镇空间扩张。     

喀斯特山区城乡人类活动强度及其效应时空演变研究

[目的]探究城镇与乡村人类活动强度,以及城镇与乡村地区人类活动的经济效应、生态效应的时空演变,为全面定量评估城乡人类活动机制、生态文明建设与社会经济发展等提供一定理论支撑和决策指引。[方法]通过构建城镇与乡村地区的人类活动强度指数、人类活动强度阈值及人类活动效应等模型方法,对贵州省各地市城乡人类活动强度及阈值演变进行了研究。[结果]2010—2018年,贵州省各地市乡村人类活动强度减弱(降低7.57%～28.57%),城镇人类活动强度增强(增加22.72%～124.83%),城镇人类活动强度大于乡村人类活动强度。各地市乡村人类活动强度最低与最高阈值总体呈降低变化,但多数地市超过最高阈值(1.02～1.62倍),山区土地系统承受较高乡村人类活动强度影响。各地市城镇人类活动强度阈值呈增加变化,2018年城镇人类活动强度趋近最高阈值(0.940～0.997倍),城镇人地系统承受着较大压力。各地市单位城镇人类活动经济效应与单位乡村人类活动生态效应均呈增长变化(年均增长率8.60%～13.53%),单位乡村人类活动生态效应比城镇人类活动经济效应更显著(2.24～14.84倍)。[结论]尽管贵州省...     

陕西省碳排放影响因素及其区域分异特征

根据1996-2010年陕西省终端能源消费数据及2010年各市区单位GDP能耗数据,对陕西省碳排放量进行了核算,并基于Kaya恒等式,利用对数平均Divisia指数分解模型对陕西省碳排放的影响因素进行了分解分析。结果表明:(1) 陕西省碳排放总量、人均碳排放量在1996-2000年均为小幅度下降,此后大幅度增加,而碳排放强度总体呈现出下降趋势。从能源消费碳排放比例来看,煤炭消费碳排放量占绝对比重(70.47%)。(2) 陕西省各市区碳排放总量与碳排放强度表现出明显的区域分异特征。陕西省的碳排放总量关中最高,陕北次之,陕南最小;地级市区中:西安市、榆林市和渭南市排放量超过5.00×10⁶ t,杨凌区的碳排放量仅有7.21×10⁴ t;渭南市和榆林市碳排放强度较高,而商洛市和杨凌区碳排放强度较低。(3) 经济产出、产业结构及人口规模对陕西省碳排放量的增加表现为正效应,能源结构和能源强度对陕西省碳排放量的增加表现为负效应。其中经济增长是陕西省碳排放量增加的决定因素,而能源强度降低是碳排放量减少的决定因素。     

京津冀能源消费碳排放与水资源消耗双重分析

[目的]探究京津冀区域能源消费碳排放和水资源消耗的影响因素和未来变化,为该区制定针对性政策提供科学支撑。[方法]基于京津冀2002—2012年能源消耗碳排放的估算,构建了基于六大行业的能源碳排放和基于三次产业的水资源消耗因素分解模型,并设定情景分析模型对该区域2015和2020年的CO2排放和水资源消耗进行模拟和预测。[结果](1)2002—2012年京津冀能源碳排放呈年均8.51%的增速,累积增长了226.26%,以工业能源碳排放为主,其次是交通运输业和生活消费,而水资源消耗变化趋势都较稳定;(2)因素分解结果显示人均财富的变动是京津冀区域CO2排放量和水资源消耗量增加的最大正向因素,能耗强度和水耗强度则为最大负向因素;(3)在设定的所有情景中,2015和2020年京津冀区域的CO2排放量分别相比2005年至少会增加553.6和819.2 Mt,水资源消耗量分别相比2012年至少增加3.36×109 m3和9.97×109 m3。[结论]京津冀区域的3大产业的水资源消耗量在研究时期内的变化趋势都较稳定,表明产业结构的调整和产业用水效率的提高将是京津冀区域水资源管理决策的重中之重。     

基于缺口率模型的区域粮食安全风险评估

深入分析各区域的粮食供需趋势对于保障中国未来的粮食安全至关重要。该文首先分析了影响中国粮食供需安全的风险源,提出了粮食主产区、粮食主销区和产销平衡区的粮食缺口率风险评估模型并划分了相应的风险等级,然后以洞庭湖区为例进行了实证分析。结果表明:自然灾害是影响洞庭湖区粮食供给安全的最主要因素,人口增长则是影响该区域粮食安全的普遍因素;对于大多数的县/市,资源和投入要素对未来的粮食供给将产生积极的影响。当自然灾害为一般情景或乐观情景时,洞庭湖区的粮食安全状况较为乐观;当自然灾害为悲观情景时,湖区部分县/市的粮食安全形势非常严峻。但就湖区整体而言,通过湖区内部调剂即可以满足高风险县/市的粮食需求。研究结果可为相关部门的政策制定提供客观依据,为粮食安全的风险预警和防范提供参考。     

基于不透水地表扩展的南昌市景观生态风险评价

[目的]景观生态风险是识别区域生态风险和衡量区域生态安全的有效指标。基于不透水地表构建,可直观判定人类活动对风险形成及恶化的环境响应。分析区域景观生态风险评价及风险加剧区的影响因素,对遏制风险加剧区的滋生与蔓延具有科学意义及实践价值。[方法]以南昌市为例,获取不透水地表信息构建景观生态风险指数,分析其时空演变特征,运用地理探测器对研究区景观生态风险的影响因素进行测度。[结果](1) 2010—2020年南昌市不透水地表面积剧烈增长,由648.63 km²增至1 075.12 km²,农用地及生态用地资源不断下降,不透水地表主要由耕地、林地、水域等景观转换而来,人类活动干扰程度加大;(2) 2010—2020年南昌市景观生态风险指数空间分布以“中间低—两边高”呈现,平均值整体下降。2010年、2015年、2020年南昌市景观生态高风险区面积分别为519.73 km²,324.82 km²,365.04 km²,景观生态高风险区面积先降后升,区域以景观生态中高风险区及中风险区为主;...