生态足迹综合法动态分析与组分法的对比研究——以浙江省淳安县为例

简要介绍了生态足迹模型理论和计算方法,利用综合法和组分法测算了1996～2004年浙江省淳安县生态足迹,对淳安县生态足迹动态变化情况和可持续发展水平进行了分析,对比研究了综合法与组分法结果之间的差距。生态足迹计算结果表明,淳安县目前正处于由可持续发展向不可持续发展变化的临界点,由此提出了优化淳安县生态环境的措施;2种方法的结果差距则反映区域之间物质和能量流动的规模,对区域生态足迹研究具有重要的价值。

基于综合法的森林公园旅游生态足迹研究

生态足迹综合法已经被广泛运用到了旅游活动对生态环境造成影响的研究中,是研究生态安全和可持续发展问题的重要方法,对于研究森林公园旅游健康持续发展具有重要意义。文章以黑龙江省森林公园为例,基于2008-2019年黑龙江省森林公园及旅游产业相关统计年鉴数据,采用生态足迹(模型)综合法对黑龙江省森林公园旅游生态足迹、旅游生态承载力、旅游生态赤字/盈余等进行定量分析,探讨黑龙江省森林公园旅游可持续发展和生态安全状况,提出黑龙江省森林公园旅游可持续发展的政策启示,突破个体森林公园研究的片面性。研究结果显示:2008-2019年黑龙江省森林公园人均旅游生态足迹均值为0.0441hm^(2)/人次,相较与2008年减少幅度达到70.44%,人均旅游生态承载力均值为0.3069hm^(2)/人次,人均旅游生态盈余均值为0.2628hm^(2)/人次,三项指标总体上呈下降趋势,从2012年开始下降速度明显减缓并逐渐趋于稳定;旅游生态足迹波动较大,但始终在50万hm^(2)以下波动;旅游生态承载力总量整体上逐年上升,12年间增加值为56.7905万hm^(2),2015年以后出现大幅提升,2018年达到310.8942万hm^(2);旅游生态足迹指数与旅游生态压力指数的平均值分别为0.8546和0.1454。研究结果表明:黑龙江省森林公园旅游呈现良好的发展态势,森林公园处于可持续发展和生态安全的理想状态,但有效开发仍然不足。因此,基于上述结果,提出要加大政府支持发展森林公园旅游业力度、优化森林公园管理与保护制度、强化发展森林公园旅游新业态制度、着力提升森林公园资源利用率能力等政策启示。

基于系统动力学模型的山东省水资源生态足迹预测

在资源环境可持续发展和生态文明建设得到重视的时代,水资源的供需均衡是衡量一个区域社会经济发展的重要因素,而与水资源有关的生态足迹相关概念被越来越多的专家和学者所采用,是一个具有关键意义的衡量指标。然而,在这方面的研究中,现有学者主要集中于现状的分析与探讨,缺乏对未来的预测。经济蓬勃、人口稠密的山东省存在由于社会经济的快速发展而导致的水资源供需紧张的问题,亟需寻求保障水资源和社会经济协调发展的可持续方案。根据水资源生态足迹模型和山东省水资源供需系统动力学模型,设计SD1 (维持现状)、SD2(发展经济)、SD3 (节约用水)和SD4 (综合开发)等情景对2022-2050年山东省水资源生态足迹和生态承载力进行预测。结果表明,2022-2050年情景SD1~SD4下山东省水资源的人均生态足迹的平均数值分别为0.408、0.447、0.319和0.412 hm^(2)/人,水资源的人均生态承载力的平均数值都为0.130 hm^(2)/人,由此导致0.278、0.317、0.189和0.282 hm^(2)/人的人均水资源生态亏损;水资源生态压力指数和水资源生态经济协调指数均值分别为3.149、3.458、2.466和3.188及1.257、1.242、1.304和1.259,山东省未来情景下水资源利用压力较大,不安全利用的状态将会持续。从水资源生态足迹的角度对4种情景进行比较,综合发展型情景SD4具有合适的评价指标,既能保证经济发展,也能减少水资源利用的不安全程度,山东省未来发展应采取此类情景,但同时要提高各行业用水效率、加强全社会节水意识,既“开源”又“节流”,才能保障水资源的可持续发展。

基于ARIMA模型的黄土高原河谷城市生态足迹动态模拟及测算——以甘肃省兰州市为例

为了从经济发展的角度探究生态足迹动态变化的成因,论文在测算黄土高原河谷城市——甘肃省兰州市2002—2014年人均生态足迹的发展轨迹的基础上,引入ARIMA模型,模拟预测了该市2015—2020年生态足迹变化趋势。研究结果显示:1)2002—2014年,甘肃省兰州市人均生态足迹总体呈现上升态势,数值由2.70 hm^(2)增长至4.25 hm^(2),增幅达到1.57倍;2)从生态足迹增速看,2002—2014年人均生态足迹平均增速达到4.04%,同一时期兰州市地区生产总值平均增速为11.88%,较人均生态足迹增速高出7.84%,表明该地区经济发展的速度高于资源环境消耗的速度;3)2015—2020年甘肃省兰州市人均生态足迹仍然呈现上升态势,预测值分别达到4.48 hm^(2)、4.61 hm^(2)、4.75 hm^(2)、4.89 hm^(2)、5.02 hm^(2)和5.17 hm^(2),甘肃省兰州市生态赤字逐年增大,总生态足迹是城市土地利用总面积的19.59倍,说明经济发展与地区生态需求呈现较强正相关性,环境库兹涅茨曲线“拐点”并未出现,处于不可持续发展状态。基于以上分析结果提出了甘肃省兰州市降低生态足迹的具体路径:1)实施产业结构调整,降低生态赤字,提升经济发展质量和可持续发展能力;2)推动绿色发展,构建生态类型多样、布局合理、功能完善的自然生态系统和城乡一体的生态网络,提高生态环境容量。

基于生态足迹综合法的三峡库区生态赤字估算研究

由于原有生态足迹综合法在运用时,忽视了森林生态承载潜力,故通过全国森林平均吸碳水平来提供一个参数（0.91）作为化石能源用地的产量因子。对库区生态供需平衡关系进行测算,结果显示：三峡库区2012年人均生态足迹为1.653hm2/人,人均生态承载力是0.977hm2/人,生态足迹是其生态承载力的1.63倍左右,分析表明三峡库区生态环境存在生态赤字问题,建议三峡库区应走生态环境建设和经济社会发展并重的可持续发展道路。

基于PSR-熵权综合法的银川市人居环境生态适宜性评价

引用PSR模型,运用熵权综合法对银川市人居环境生态适宜性进行分析.结果表明,从2006—2010年,银川市人居环境生态适宜性发展处于陡降缓升态势.2006—2007年,银川市人居环境生态适宜性状态系统处于一个非常时期的转折阶段;2007年之后,银川市人居环境生态适宜性则一直处于缓慢发展状态,压力始终小于响应,直到2010年压力系统超过了响应系统,响应与压力之间的博弈使得银川市人居生态环境越来越能满足人们生活的要求.

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。

基于非平稳时间序列模型的滦河流域水生态足迹预测

为提高滦河流域水生态保护规划的科学性,利用非平稳时间序列模型,基于滦河流域承德段水资源及水污染数据,对流域远景年水资源生态足迹进行预测。结果表明,2024—2030年滦河流域承德段水生态足迹均值在1.8127~2.7538 hm^(2),总体呈逐年递增变化,但递增幅度相对较小;在各类资源中,水污染是流域水生态足迹影响的主要因子,因此需加大对流域水污染的治理力度,从而提高流域水生态承载综合能力。本研究成果对滦河流域水生态保护规划具有重要参考价值。

基于SD模型的张掖盆地水资源生态足迹核算与预测

根据水资源生态足迹模型,通过构建张掖盆地水资源利用SD模型,设计5类不同情景来核算和预测现状(2000—2020年)和未来(2021—2050年)张掖盆地水资源生态足迹和生态承载力。结果表明:对于现状,人均水资源生态足迹、生态承载力和生态盈亏均值分别为3.517、0.272和-3.245 hm^(2)/人,水资源生态压力指数和生态足迹强度均值分别为12.969和2.822 hm^(2)/104元;农业用水在张掖盆地水资源生态足迹核算中占绝对优势但占比在下降,农业领域是节水的重点且潜能较大;水资源生态足迹强度明显下降(降幅90.21%),证明了张掖盆地用水效率的上升;张掖盆地的水资源利用压力较大。平均而言,预测期内张掖盆地不同情景中人均水资源生态足迹均大于人均水资源生态承载力,由此导致人均水资源生态亏损的出现;各情景下水资源生态压力指数和生态足迹强度均值分别为12.932、13.483、10.055、12.698和9.846及0.281、0.206、0.201、0.281和0.196 hm^(2)/104元,未来时间里张掖盆地的水资源利用仍然处于不安全的状态。2021—2050年张掖盆地无法有效缓解水资源利用紧张的状况,需采用经济发展与水资源保护兼顾的发展方案,推荐政府部门采用情景ZS 5。因此,张掖盆地未来水资源利用需要全社会、各部门的通力合作,不断提高水资源利用效率,大力推进节约用水措施和技术的普及与应用,才能确保水资源的可持续利用。

基于非平稳模型的辽河流域水资源生态足迹预测研究

结合非平稳时间序列模型对辽河铁岭段远景年水资源生态足迹进行预测。结果表明:2025—2030年辽河铁岭段水生态足迹均值在1.8127~2.7538hm ^(2)之间,总体呈现逐年递增变化。研究成果对于流域水生态保护规划具有重要参考价值。

基于生态足迹模型的民乐县水资源可持续利用分析

本文利用水资源生态足迹模型,以干旱少雨、经济落后的民乐县作为研究对象,从农业、工业、生活、生态4个用水账户出发,计算和分析了民乐县2015—2022年的水资源生态足迹和水资源生态承载力,并以此为基础,对水资源生态盈亏、压力指数及万元GDP水资源生态足迹值进行计算,评价分析了民乐县在此期间的水资源可持续利用状态。研究结果表明,民乐县水资源生态亏损程度严重,水资源整体上处于不可持续利用状态,安全程度极低。从计算的生态用水足迹值来看,民乐县目前的用水比例不利于生态环境的改善;由计算的万元GDP水资源生态足迹值可知,民乐县水资源利用效率不高,必须采取措施扭转目前的不利局面。分析结果可为县级层面的区域水资源利用和管理提供参考。

基于PLUS模型的2030年滹沱河流域山区段生态承载力时空格局多情景预测

为探讨滹沱河流域山区段当前及未来不同发展情景下生态承载力的时空变化,应用植被净初级生产力改进的生态足迹模型测算分析了流域2015—2020年生态承载力的时空格局变化,并借助经过精度验证的PLUS模型对2030年区域自然发展、经济发展及生态保护三种发展情景下的生态承载力时空格局进行预测。结果表明:2015—2030年滹沱河流域山区段单位面积生态承载力整体格局变化不大,但内部空间分异明显,整体呈东南及西北区域单位面积生态承载力高,而东北、西南部区域单位面积生态承载力低的特点。2015—2020年区域生态承载力总量由1.0780×10^(6)bhm^(2)增加到1.0796×10^(6)bhm^(2),呈上升趋势;2030年自然发展和经济发展情景下区域生态承载力总量分别为1.0783×10^(6)、1.0782×10^(6)bhm^(2),与2020年相比呈下降趋势,草地向耕地的转移、林地向建设用地的转移是生态承载力下降的主要原因;2030年生态保护情景下生态承载力总量为1.0802×10^(6)bhm^(2),与2020年相比呈上升趋势,耕地向林地、草地转移是区域生态承载力增加的主要原因。各类用地的生态承载力总量由高到低依次为草地>耕地>林地>建设用地>水域,生态保护情景有益于林地、草地生态承载力总量的增加,经济发展情景有益于耕地和建设用地生态承载力总量的增加,水域生态承载力总量在各种发展情景下变化较小。生态保护情景更有利于未来生态承载力的增加,符合区域未来发展方向。严格控制草地向耕地的转变以及林地向建设用地的转变,继续实施退耕还林、还草生态工程,加强区域废弃矿山生态复垦的力度,将会提高区域未来生态承载力,实现区域生态安全及经济、社会、生态的可持续发展。

生态足迹的模型修正与方法改进

生态足迹是测定人类活动的资源消费需求,判明自然资产是否被过度利用的有效工具。介绍了生态足迹的基本概念和模型,简单分析基本模型存在的主要缺陷和争论,重点解析了近年来生态足迹模型在参数调整、项目计算、账户扩展等方面的演变和修正。介绍生态足迹研究的传统方法:综合法和组分法,评述了生命周期评价,基于投入产出分析,三维模型,净初级生产力,能值理论,时序分析等的方法改进。对未来的研究方向提出自己的看法,期望对我国的生态足迹研究有一定的启示作用。

基于能值分析理论的生态足迹模型及应用——以江苏省为例

在对传统生态足迹模型进行简要分析的基础上,提出基于能值分析理论的生态足迹计算模型。该改进生态足迹模型通过将生态经济系统中的各种能量流换算成对应的生物生产性土地面积,并比较计算得到的生态足迹和生态承载力,从而衡量研究区域的环境可持续发展状况。论文以江苏省为例,应用改进生态足迹模型分析其2003年生态经济系统的环境状况,得到人均生态承载力为0.2997hm 2/人,人均生态足迹为4.7228hm 2/人,生态足迹超过生态承载力,与传统生态足迹模型的计算结果相一致。但与传统生态足迹模型相比,改进生态足迹模型的计算结果能更真实地反映生态经济系统的环境状况。

基于生态足迹的大型水电工程建设生态补偿标准评价模型——以三峡工程为例

生态足迹作为重要的生态环境指标,已被广泛应用于可持续性分析中,但在生态补偿领域应用的较少。运用生态足迹思想,构建了6类大型水电工程建设的生态供给足迹与生态需求足迹模型,以此为基础,确立了大型水电工程建设的生态补偿标准评价模型;并进行了三峡工程案例研究。结果表明:(1)三峡工程建设6项正面影响的生态供给足迹为949.96×104hm2/a,换算成总经济价值为619.18×108元/a;三峡工程建设9项负面影响的生态需求足迹为188.98×104hm2/a,换算成总经济损失为123.18×108元/a。(2)发电产品、调蓄洪水和发电环境效益是三峡工程的主要正面影响,三者经济价值占总经济价值的95.06%;水库泥沙淤积和水库淹没是三峡工程的主要负面影响,两者经济损失占总经济损失的85.56%。(3)三峡工程建设的生态补偿标准为123.18×108元/a,水电开发业主、中央政府和地方政府是主要的生态补偿主体,两者承担了95.06%的生态补偿标准额度;河流生态系统和移民是主要的生态补偿对象,两者获得了91.39%的生态补偿额度。通过对比分析发现,构建的模型在三峡工程案例中得到了很好的验证。

基于改进生态足迹模型的中国31个省级区域生态承载力实证研究

发达地区通过向欠发达地区转移污染型行业,导致污染由发达地区向欠发达地区转移。同样,在资源的开发利用过程中,生态破坏在区域之间也存在着明显的间接转移。一个地区使用了大量的生态资源,但其绝大部分资源都可能是靠输入,在这种情况下,输入资源地区的生态系统受到了很好的保护,而输出资源地区的生态系统却承受了巨大的生态压力。通过实证研究,应用改进生态足迹模型分析比较了2008年中国31个省市区生态承载力,并讨论了区域间生态破坏转移问题,为实现以生态文明为核心价值取向的区域协调发展战略目标提供决策参考。

基于生态足迹模型的区域生态经济发展持续性评估

生态足迹模型通过测度当今人类为了维持自身生存和发展而利用的生物生产性土地面积的数量,来定量地评估自身活动对地球生态系统的影响程度。文章介绍了生态足迹模型的提出背景和最新研究进展;阐释了其原理框架、基本概念及计算方法;以西北内陆地区的甘肃省(2002年)为例,对生态足迹模型在区域生态经济可持续发展评估中的应用进行了实证分析。计算结果表明,2002年甘肃省人均生态赤字为0.2883hm2,人类活动对自然生态系统的影响已经超出了当地生态承载力的限度,人地关系紧张。最后对生态足迹模型及其应用前景进行了合理评价。

基于环境污染账户核算的生态足迹模型优化--以珠江三角洲城市群为例

针对传统的生态足迹分析模型在账户设置中忽略对环境污染核算的缺陷,本文提出了涵盖污染账户的生态足迹模型,将污染物进行合理转化进而纳入核算账户,在生态足迹核算中增加了污染足迹的计算,在生态承载力核算中增加了环境承载力的计算,并通过2005年珠江三角洲城市群的生态足迹对优化的生态足迹模型进行了验证.结果表明,通过优化模型计算得出的2005年珠江三角洲城市群的生态足迹结果与该区的实际发展特征和空间结构具有较高的吻合度.说明优化的模型在内涵上为环境污染在生态足迹模型中进行了较准确的定位,使结果能更全面地反映人类活动对生态环境的影响,在核算的完整性和客观性上均优于传统的生态足迹核算体系.

国内外生态足迹模型应用的回顾与展望

随着生态足迹模型的不断完善,其应用案例大量出现。文章回顾了国内外生态足迹模型的发展历程及其在区域可持续发展度量、生态经济等领域所得到的广泛应用,以及生态足迹模型在应用过程所得到的修正,如采用投入产出分析以完善计算方法,采用地方生产力指标体系以体现区域特征,补充丰富土地划分类型,通过长时间序列研究以弥补原模型的静态缺点,并配合其他可持续发展指标以辅助相关政策制定等。文章最后对生态足迹模型今后的应用发展方向进行了展望。

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。