黄河上游地区三维生态足迹自然资本可持续评价及驱动力

本文基于改进的三维生态足迹模型,测算了黄河上游4个省区2012-2021年的人均三维生态足迹,并利用偏最小二乘法进行了驱动力分析。结果表明:黄河上游的人均生态足迹从2012年的2.089 9 hm^(2)·人^(-1)上升至2021年的2.536 5 hm^(2)·人^(-1),10年间仍处于生态可持续状态;研究期间黄河上游各省区的人均生态足迹深度均超过1 hm^(2)·人^(-1),人均生态足迹广度在总体上呈先升后降的趋势;人均三维生态足迹整体处于波动上升趋势,其中内蒙古的人均三维生态足迹值偏高,2021年达到3.87 hm^(2)·人^(-1);5个时期的可持续发展水平变化特征呈现“西南高东北低”的分布格局,可持续发展水平较高的省份为青海省和甘肃省;驱动力分析模型表明,黄河上游地区自然资本驱动力整体受人口、社会消费、生态建设、科技和环境污染多重因素综合影响。未来需因地制宜制定和实施可持续发展策略,推动黄河上游地区生态保护与高质量发展。

基于三维生态足迹的渭河流域甘肃段可持续发展综合评价与影响因素分析

渭河流域生态系统的稳定和可持续发展是实现黄河流域保护和高质量发展战略的关键。本研究以渭河流域甘肃段为研究对象,采用生态足迹理论和改进的三维生态足迹模型,评估了2005—2020年期间该区域的生态安全状况及其变化趋势。基于此,对渭河流域的生态可持续性以及资源供需平衡进行了综合评价。结果表明,该时段内,渭河流域甘肃段的生态足迹、生态承载力和生态赤字均呈增长趋势,其中生态足迹的增速超过了生态承载力的增速,导致生态赤字持续增加,反映出该地区资源供给不足以满足需求。生态足迹分析的广度与深度均有所增加,反映出该区域存量资本被过度利用,且耕地、林地和建设用地对资源流量的占用水平上升,而水域和草地的占用水平下降。此外,生态足迹的变化受多种因素驱动,包括自然环境、经济增长和社会发展等,其中建成区面积、城镇化率、人均GDP和各产业产值与之正相关。研究还发现,区域土地的生态可持续性已从基本平衡转变为轻度不可持续状态,并且有进一步恶化的趋势。适度人口比例实际人口的比例下降,人口增长空间减小,使得生态可持续性难以稳定保障。本研究为黄河流域保护和高质量发展战略提供了科学依据。

基于GTWR模型的疏勒河流域人均三维生态足迹动态变化及其影响因素分析

生态足迹是一种通过测量人类对区域自然资本利用程度评价该区域是否可持续发展的方法。疏勒河流域作为我国西北典型干旱区,分析其生态足迹的变化特征能够有效保障流域可持续发展。论文基于生产视角,通过土地利用数据、生物产品产量数据、社会经济数据和人口数据等,采用人均三维生态足迹模型对2000—2020年疏勒河流域人均足迹广度、人均足迹深度、人均三维生态足迹及自然资本存流量使用情况进行分析,探究流域人均三维生态足迹的动态变化特征,利用GTWR模型分析各因子的时空异质性。结果表明:2000—2020年,疏勒河流域人均足迹广度总体呈上—中—下游依次递减趋势;随着土地利用程度加深,人类对生物资源的占用速度超过其再生速度,流域人均足迹深度大于1;流域内各县人均三维生态足迹上升,生态压力增大,生态足迹重心总体自西向东北移动。在疏勒河流域,人均生态足迹主要受社会发展、民生福祉和工业发展三方面因素影响。

三维生态足迹模型下西藏生态承载力分析与提升对策研究

本文运用三维生态足迹模型,采用西藏2015-2022年的面板数据,分析了西藏生态足迹和生态承载力。结果表明:一是西藏人均生态足迹为下降-上升-下降趋势,年均值为6.18hm2/人,其中草原的生态足迹占比最高,为89.45%。二是西藏人均生态承载力年均12.0115hm2/人,呈现先迅速下降后大幅上升,又小幅度下降后上升的趋势,草地人均生态承载力最高,林地人均生态承载力仅次于草地。三是西藏整体生态盈余,建设用地和耕地为略微超载状态,林地、草地和水域为生态盈余状态。四是西藏建设用地和耕地足迹深度年均值为3.11和1.50,草地足迹深度在0.5-0.9之间波动上涨,林地和水域的足迹深度都接近于0。最后从健全碳交易市场,提升土地集约利用水平,推进西藏产业绿色转型升级等方面提出了对策建议。

河南省三维生态足迹及其驱动力分析

作为中国农产品主产区和矿产资源大省,河南省的生态足迹及其驱动力研究对于黄河流域高质量发展具有重要意义。该文基于三维生态足迹模型,核算河南省18个城市不同地类的均衡与产量因子,刻画各市2009-2016年生态足迹广度、足迹深度、三维生态足迹的时空特征,并利用偏最小二乘回归模型揭示各地三维生态足迹的驱动力因素及其差异性。结果表明:(1)生态足迹广度高值主要集聚于豫东、豫南,低值分布于豫北地区,最高值为商丘(192.53×10^(4)~276.02×10^(4)hm^(2)),济源最低(15.73×10^(4)~16.81×10^(4)hm^(2))。耕地、草地对足迹广度的贡献率较高,Shannon-Wiener指数显示空间上其组分存在土地互补性;(2)各市足迹深度均大于1.00,许昌的足迹深度高达5.40~12.65,大多数城市在研究期间呈增加趋势,仅焦作、周口的年均增长率为负值。耕地、化石能源用地是影响足迹深度的重要地类。三维生态足迹的时空特征与足迹广度较为一致。(3)中学生在校生、居民年人均可支配收入、第二产业GDP的增长将导致生态足迹的持续扩大,小学生在校生、科技人员全时当量、居民人均消费支出等的增加可改善生态赤字状态,在不同年份、不同城市中有明显异质性,表明社会经济发展对自然资本利用在市域上具备复杂的尺度效应。研究结果可为省市间生态补偿、产业优化转型、土地综合规划等政策制定提供技术支撑与参考依据。

黄山市三维生态足迹变化及旅游影响研究

旅游业作为黄山市主导产业,其发展是否有利于推动黄山市生态可持续发展是亟待回答的理论与现实问题。文章利用2000—2019年黄山市经济社会相关数据,基于“地区公顷”下均衡因子和产量因子,运用三维生态足迹改进模型与偏最小二乘法,测度分析黄山市近20年生态足迹变化及旅游对其影响。研究表明:(1)黄山市“地区公顷”下均衡因子和产量因子与“全球公顷”下因子存在一定差别,能更精准反映黄山市生态环境状况。(2)2000—2019年,黄山市生态赤字波动下降。人均生态足迹由1.51 ha·cap^(–1)减少到1.20 ha·cap^(–1)。人均生态承载力则稳定在0.79 ha·cap^(–1)左右;(3)人均生态足迹广度变化平缓,黄山市居民占用的自然资本流量主要来自于耕地和林地;(4)人均生态足迹深度大于1,2019年大约需1.53个黄山市空间上的生物生产性土地面积才能满足黄山市居民需求,整体呈波动下降趋势。耕地和草地资源存量透支较多;(5)旅游发展可改善黄山市自然环境,一定程度缓解了黄山市生态压力。第三产业发展、旅游城镇化、居民消费转型升级、经济结构调整优化可降低黄山市生态足迹。

长江经济带生态安全的时空动态及其影响因素——基于三维生态足迹扩展模型

基于三维生态足迹扩展模型,从六大地类角度测算生态安全指数,利用重心分析、空间自相关和地理探测器等研究方法,分别探讨2008—2020年长江经济带生态安全的时空动态及其影响因素。结果表明:(1)在研究期间,长江经济带大多数省市生态安全指数大于1,且呈先增后减的趋势,主要表现为中警和重警。(2)在研究期间,长江经济带生态安全的空间分布呈东高西低的趋势,且具有较强的空间集聚特征,其热点区主要位于东部地区,其重心移动由西南方向转向东北方向。(3)长江经济带生态安全状况不断恶化主要是人口规模、城市规模、经济发展、社会消费和环境影响等因素共同作用的结果。

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 hm^(2)/人,平均人均生态赤字为2.87 hm^(2)/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。

基于能值-三维生态足迹模型的珠江干流4省区资源利用分析及生态补偿研究

开展珠江流域资源利用时空格局、自然资源消耗与经济发展协调性及生态补偿研究,有利于揭示珠江流域内部资源消耗格局、生态补偿区与受偿区,推动全流域协调发展、生态环境统一保护与治理。本文基于能值-三维生态足迹模型,核算2010-2019年珠江干流4省区[云南(滇)、贵州(黔)、广西(桂)、广东(粤)]的能值生态足迹和能值生态承载力;综合绿色贡献系数、基尼系数和重心模型、重心距离模型,评估4省区自然资源消耗与经济发展的协调性;结合生态补偿模型,计算各省生态应付及社会应付生态补偿金额。结果表明:①2010-2019年,珠江干流4省区能值生态承载力呈现出滇>黔>桂>粤的格局,但资源消耗程度(能值生态足迹)与之相反;同时,下游地区(黔、桂、粤)足迹深度均大于1,呈生态赤字及不可持续状态;②流域能值生态足迹综合基尼系数超过0.5,贵、黔绿色贡献系数小于1,经济重心、人口重心、能值生态足迹重心均偏向下游的粤,均表明流域内资源利用与社会经济发展在空间上失衡,需通过生态补偿进行调节;③2014-2019年,除滇为受偿区外,粤、桂、黔均为补偿区,补偿金额为粤>桂>黔,且受偿与补偿金额均呈逐年增长趋势;受社会支付能力限制,桂、黔补偿区的社会应付金额低于生态应付金额。珠江流域应加快提升资源利用效益,形成生态补偿机制,以抑制流域资源过度利用、生态赤字及社会经济发展的进一步失衡,达到实现新时期流域协调发展与生态和谐的目标。

黑龙江省资源型城市三维生态足迹平衡性及影响因素研究

资源过度开发使得黑龙江省资源型城市陷入“资源型经济困局”,客观分析三维生态足迹的平衡性和影响因素将对深入探索具有龙江特色的经济转型发展路径具有重要意义。基于2008—2020年9个资源型城市的6类32个指标,运用三维生态足迹模型和基尼系数测算黑龙江省资源型城市三维生态足迹、生态供需平衡性和空间平衡性,并利用LMDI模型和脱钩模型对影响因素进行具体分析。研究结果表明,第一,人均足迹广度与地方经济和居民消费对自然资本的占用开发程度,生态环境调节能力和弹性能力息息相关,大庆市最高,大兴安岭市最低;双鸭山、七台河和大兴安岭的人均足迹深度数值均大于1,三个城市依靠如煤炭、森林等自然资源的开采与砍伐,缺少转型升级,产业结构单一;人均三维生态足迹呈现波动增长趋势。第二,资源型城市在生态供需方面具有不平衡性,但在空间方面达到平衡。第三,不同的资源型城市结构、人口、经济和技术效应因素会影响自然资源和能源资源的消耗利用程度。第四,资源型城市脱钩状态演变趋势波动较大,强脱钩和弱脱钩占半数。基于上述结论,为提升黑龙江省资源型城市三维生态足迹平衡性提出对策与建议。

基于三维生态足迹的内蒙古可持续发展潜力评价

作为一种有力的生态环境核算工具,生态足迹模型运用直观的数学公式,对社会消费量和生态环境的阈值进行计算,可以有效评估地区生态环境的可持续性。本文根据改进后三维生态足迹模型测算并分析了内蒙古2010—2019年足迹广度、足迹深度和生态赤字,进而采用偏最小二乘回归模型分析影响生态足迹的驱动因素,最后利用灰色GM模型预测内蒙古2020—2025年的人均生态足迹。结果表明,研究期间,内蒙古人均生态足迹缓慢上升,人均生态承载力波动明显,整体表现为增长,但一直处于生态赤字状态,且赤字状况存在日益严重趋势。人口、人均GDP、环境保护支出、第二生产总值和建成区绿化覆盖率对内蒙古的生态足迹影响较为显著。2020—2025年内蒙古人均生态足迹广度、深度和三维生态足迹都呈现出了明显的上升趋势,可持续发展状况不容乐观。

南京市三维生态足迹测算及驱动因子

基于三维生态足迹模型测度2001-2011年南京市三维生态足迹的动态变化,并利用偏最小二乘回归对南京市三维生态足迹的驱动因子进行分析。结果表明:1)2001-2011年南京市人均三维生态足迹总体上呈上升趋势,年均增长率为16.5%,人均生态承载力以年均0.79%的速率呈逐年下降趋势;2)偏最小二乘回归分析表明,城市生态建设、环境污染等是导致南京市生态足迹逐年上升的重要因素,而交流与贸易、环境治理和土地利用结构则有利于缓解生态压力扩大的态势;3)变量投影重要性分析显示人均公共绿地面积及工业废弃物排放量指标对南京市生态足迹的影响较大,与回归分析的综合评价结果较为一致。未来应通过优化产业结构、使用清洁能源、积极发展对外贸易与交流、合理规划城市土地利用等提高城市生态建设效率。

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。

基于三维生态足迹模型扩展的土地承载力指数研究——以温州市为例

生态足迹模型是土地承载力评价的重要方法。通过将Niccolucci三维生态足迹模型中足迹深度的取值范围从大于等于1扩展到大于等于0,将生态盈余状态的分析纳入一个统一的三维模型框架,实现了自然资源消费对资源流量和资源存量占用程度在核算上的统一。以温州市为例,运用扩展后的三维模型计算了2000—2012年间温州市的生态足迹、足迹深度、生态赤字(盈余)。在此基础上,引入粮食压力指数、水资源压力指数、碳汇压力指数、建设压力指数和土地综合负担指数等土地承载力评价指数,判断当前市域土地是否处于超载状态,以及超载程度。研究结果表明:2000—2012年间,温州市人均生态足迹从整体生呈逐年上升的趋势,人均生态生产性土地面积基本保持不变,生态赤字严重且逐年上升,温州市土地承担着巨大压力;2000—2012年间温州市足迹深度在4—6之间,自然资源流量远远不能满足自然资源需求,需要消耗大量的自然资源存量来支撑当前的发展和消费;温州市粮食压力指数、水资源压力指数、碳汇压力指数、土地综合压力指数均大于1,耕地、水域、林地均处于超载状态,且自2000年以来,温州市土地所承载的自然资源消费压力是其承载能力的4倍以上。

四川省三维生态足迹动态变化及其驱动力分析

研究区域资本利用程度是三维生态足迹的意义之一,对评价区域可持续发展具有重要意义。通过构建三维生态足迹模型,对2000—2015年四川省21个地市州的足迹深度和足迹广度进行了测度。在此基础上,运用偏最小二乘法探讨了四川省三维生态足迹的主要驱动力因素。结果表明:(1)总体上,四川省整体人均三维生态足迹为增加,表明对资源的占用水平越来越高;(2)各地市州的人均足迹广度变化类型有连续下降型、先降后升型、波动变化型三种情况,足迹广度最大的是广元市,最高值为0.5833hm2/人,最小的是成都市,最低值为0.1822hm2/人;(3)人均足迹深度主要有波动上升与波动下降两种类型,德阳市是足迹深度最高的地区,年均1.7789hm2/人;甘孜、阿坝两州存量资本未被占用,足迹深度为原长1;(4)对四川省三维生态足迹进行驱动因子分析,发现VIP值较大的多为经济因素,它发挥了主导作用。

基于改进三维生态足迹模型的洞庭湖区生态可持续时空演化研究

洞庭湖是长江流域重要的调蓄湖泊,也是中国重要的农产品主产区。科学评估洞庭湖区生态可持续状态,揭示其时空演化特征,对探究其生态可持续影响因素与作用机理,降低生态赤字具有重要意义。基于碳足迹与生态足迹理论构建了改进的三维生态足迹模型,填补了化石能源无法核算生态承载力的问题,同时调整了不同土地利用类型的参数因子。在对洞庭湖区25个区县进行可持续发展的动态评价分析中,计算了2000-2019年生态赤字、足迹广度与深度的时空分布特征。研究结果表明:(1)近20年来洞庭湖区的人均生态足迹增长速度远高于人均生态承载力,致使人均生态赤字在时间维度上不断增大,空间维度上呈湖滨向周边地区扩散的趋势;(2)洞庭湖区除林地之外的土地利用类型均存在自然资本存量的消耗,且表现为高生态赤字;(3)三次产业结构的分配、土地利用的变化、居民对生活质量的提高以及生态保护政策的有效实施等均会对洞庭湖区的可持续发展产生较大影响;(4)改进后的化石能源账户相较于传统账户的计算方法更能反映真实的碳排量与碳吸收量。研究以期为洞庭湖区土地利用、生态保护以及促进社会经济可持续发展提供科学参考。

基于改进三维生态足迹的自然资本动态评估--以南水北调中线工程核心水源地为例

自然资本利用评估一直是可持续发展的核心议题。采用改进后的三维生态足迹模型对南水北调中线工程核心水源地2009-2018年自然资本利用状况进行动态评估。结果表明:人均生态足迹广度呈现出不断增加的趋势,人均生态足迹深度却呈现出不断减小的趋势,说明研究区域资本流量利用不断增加,资本存量消耗不断减少,区域可持续发展能力逐步增强;不同地类自然资本利用存在差异,耕地、牧草地、水域的生态足迹广度与其生态承载力相等,其自然资本流量已被充分占用,但其生态足迹深度呈逐年递减的趋势,说明这3类资本存量消耗不断减少,其生态系统供给压力逐步缓解。

京津冀三维生态足迹演变趋势及驱动因素

生态足迹作为区域可持续性评估的重要方法,在基于国家公顷的基础上,通过运用改进的三维生态足迹模型追踪自然资本存量的消耗与自然资本流量的占用。对京津冀区域2005-2014年10年间的生态足迹状况进行测度与分析,利用偏最小二乘回归对3地生态足迹的驱动因子进行深入研究,以揭示生态足迹变化的原因。结果表明:京津冀3地耕地、水域、林地、草地、化石能源地以及建筑用地的生态承载力与足迹广度均呈逐年下降的趋势,足迹深度在2~5之间,都处在生态赤字阶段,需要大量的存量资本来满足资源需求,并且三大产业产值、城镇居民人均消费水平对3地的生态足迹皆有显著影响。

城镇化背景下基于三维生态足迹理论的河北省保定市生态环境资源核算及评价

随着城镇化进程的加快,各城市生态环境资源安全问题也受到广泛的关注。评估生态环境资源能否可持续发展时,其重要方法为生态足迹,通过三维生态足迹模型的利用,可对生态环境资源存量的消耗与流量占用情况做出追踪。本文选取城镇化背景,以河北省保定市为例,探讨基于三维生态足迹理论的生态环境资源核算及评价方法,旨在为其他省市该项工作的开展提供参考。

基于改进三维生态足迹的贵州喀斯特山区可持续发展评价

运用改进三维生态足迹模型测算了贵州省2010~2019年的生态足迹、足迹深度和足迹广度,通过构建可持续发展综合指数对其可持续发展状况进行了评价。主要结论如下:①人均生态足迹呈“倒U型”变化:2010~2014年人均生态足迹逐年上升,由4.1589 hm^(2)/人增加到4.9048 hm^(2)/人,2016年以后呈现下降趋势。②足迹深度和足迹广度均呈“倒U型”变化,足迹深度2016年达到最大值3.33,2019年降至3.13;足迹广度2013年达到最大值0.9546 hm^(2)/人,2019年降至0.8049 hm^(2)/人;全省存量流量利用比以2016年为节点呈“倒U型”变化。③生态压力指数以2015年为节点呈现“倒U型”变化,10年来都处于极不安全状态;生态多样性指数小幅下降,总体呈现平稳态势;生态资源利用效率指数逐年下降;可持续发展综合指数逐年增加。研究结果表明:贵州省自然资本利用可持续性呈现变好趋势,区域可持续发展能力有所提升。