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。

环境风险评估中生态承载力与可持续发展的关系分析

本论文旨在研究环境风险评估中生态承载力与可持续发展之间的关系。通过对现有文献资料和案例研究的综合分析,发现生态承载力是评估环境风险的重要指标之一,并且在实现可持续发展目标中具有重要作用。本文探讨了生态承载力与可持续发展的内在联系及其在环境风险评估中的应用。

基于水资源生态足迹的沿海11个省级行政区水资源可持续利用分析

基于水资源生态足迹模型,对中国沿海11个省级行政区2005—2020年水资源生态足迹、水资源生态承载力及水资源可持续利用进行分析。结果表明:①水资源生态足迹与水环境生态足迹变化趋势相似,总体呈“W”型变化轨迹,水环境生态足迹占比为3类水资源生态足迹账户中最高,表明水环境生态足迹是水资源生态足迹的主要产源;②4类淡水生态足迹中,农业用水生态足迹占总淡水生态足迹的比重最高,农业用水生态足迹远高于工业、生活和生态用水生态足迹(除上海外),表明农业用水生态足迹是淡水生态足迹的主要贡献类型;③受自然因素和社会因素的影响,水资源生态承载力波动明显,呈南高北低的分布格局;④水资源整体上处于生态赤字状态,仅广西在研究期内一直为水资源生态盈余,水资源负载指数呈增长趋势且整体在II级以上,表明水资源利用程度高,潜力小,开发利用较困难,万元GDP水资源生态足迹呈下降趋势,水资源利用效率不断提升,水资源可持续利用具有一定潜力。

塔里木河流域水资源生态承载力动态评价与预测

采用水资源生态足迹模型,评估了塔里木河流域(简称为塔河流域)2005—2020年人均水资源生态足迹、生态承载力、生态盈亏以及生态承载状况的演变过程,并运用灰色预测模型对2021—2030年的生态盈余/赤字进行预测。结果表明:2005—2020年塔河流域水资源整体上处于生态赤字状态;多数区域水资源生态压力指数大于1.0,生态状况超载严重,万元GDP水资源生态足迹持续下降,而水资源负载指数均呈上升趋势;未来塔河流域水资源赤字状态呈现逐年下降趋势。研究成果能够有效服务于塔河流域生态环境保护和水资源规划与管理。

三峡库区典型支流水质污染现状及水生态承载力分析

为探究三峡库区典型支流水质污染现状和水资源生态承载力,以童庄河、神农溪、大宁河、汉丰湖和草堂河为对象,于2020年9月(蓄水前)和10月(蓄水后)进行水样采集和分析,并通过综合水质标识指数法进行水质评价。同时依据流域所在区县2020年的统计年鉴、水资源公报和生态环境统计公报对流域水资源生态足迹和生态承载力进行分析。结果表明:三峡库区典型支流9月份水质评价结果为Ⅱ类和Ⅲ类水,而在10月份其评价结果为Ⅲ类和Ⅳ类水,两个月份均以大宁河水质最佳。5个典型支流均为生态盈余状态,其中大宁河的生态盈余最大(796.42万hm^(2)),其余依次为神农溪(774.08万hm^(2))、草堂河(724.26万hm^(2))、汉丰湖(384.90万hm^(2))和童庄河(352.17万hm^(2))。草堂河和汉丰湖水资源负载系数分别为2.739和4.383,等级为Ⅲ级,水资源利用程度和开发程度均为中等,而其余3个典型支流的负载系数对应等级为Ⅱ级,水资源利用程度较低,水资源开发较容易。研究结果可为三峡库区典型支流水资源的开发和管理提供基础数据,支撑流域保护的重大战略。

基于生态足迹和SD模型的山东省水资源可持续利用评价

水资源生态足迹与生态承载力对于区域水资源供需平衡问题具有关键的指示意义,在生态文明建设和可持续水资源利用中愈发重要,但现有研究缺少针对山东省水资源生态足迹的核算与评价。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,对2001—2022年山东省水资源生态足迹和生态承载力进行核算与评价。结果表明:①2001—2022年山东省水资源生态足迹呈波动下降的趋势,人均水资源生态足迹平均值和人均水资源生态承载力平均值分别为0.379、0.106 hm^(2)/人,两者呈缓慢下降的趋势,由此导致人均水资源生态盈亏均为负值(均值为-0.2731 hm^(2)/人),即所有年份均存在水资源生态亏损,山东省水资源始终处于不可持续利用的状态,承受较大的水资源生态亏损压力;②2001—2022年山东省水资源生态压力指数均大于1且呈上升的趋势,平均值为3.581,水资源生态经济协调指数波动不大,平均值为1.232,水资源生态足迹强度呈显著下降的趋势,平均值为0.143 hm^(2)/万元,下降幅度高达90.9%,山东省在2001—2022年会承受较大水资源生态压力,水资源处于不安全利用的状态,水资源的生态经济协调性较好,但离1.414的最佳生态经济协调度还有不少距离,需进一步加强山东省水资源生态经济协调性,同时水资源利用效率得到了较大的提高;③山东省需要在节水设施的推广、节水栽培技术的采用、用水效率的提升等方面投入大量的力量,在生活用水方面,随着人口的不断增长,需要在民众节水意识的培养、对保护现有水资源的大力宣传及节水措施在全社会的普及等方面加大力度,让节约用水的意识和行为深入人心,才能更好更有效地促进区域水资源的可持续利用。

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。

福州市水资源生态足迹与生态承载力分析

基于生态足迹模型计算2012—2020年福州市人均水资源生态足迹和生态承载力,并运用水资源可持续指数、万元GDP水资源生态足迹以及水资源负载指数分析福州市水资源的可持续利用状况。结果表明,福州市2012—2020年人均水资源生态足迹变化不大,2020年比2012年上升了1.5%,农业用水足迹和工业用水足迹是水资源生态足迹的主要类型。人均水资源承载力2020年比2012年降低了80.0%。水资源生态盈余始终存在,但明显减少。万元GDP水资源生态足迹的降低,表明福州市水资源利用率在提升。水资源负载指数增加,说明福州市水资源利用潜力在下降,某些年份甚至需要从其他流域调水。

川东南水资源生态足迹及生态承载力时空分析研究

随着城镇化持续推进,水资源供需矛盾不断升级,水资源问题日益凸显,已严重制约地区经济的健康发展。因此,定量评价水资源生态承载状态,为地区可持续发展提供科学依据。收集了川东南地区2005-2019年的经济、人口及水资源等数据,基于水资源生态足迹等模型,计算了川东南地区水资源可持续指标,并对其时空变化特征进行了分析和探讨。结果表明:(1)2005-2019年,人均水资源生态足迹整体走势为先增后减;水资源生态承载力波动幅度较大,其变化轨迹与降水量有较为密切的关系;水资源量为生态盈余,水资源处于可持续发展的状态,能满足目前社会经济发展的需要。(2)2005-2019年,亿元GDP水资源生态足迹逐年降低,表明区域水资源利用效率逐渐提高;水资源负载指数处于在Ⅱ和Ⅲ级之间,表明区域水资源开发利用程度高,暂不需跨区域调水;水资源可持续指数常年处于0.7~0.9之间,可持续状态处于中可持续与强可持续。(3)2015-2019年,各地级市水资源生态足迹、生态承载力以及生态盈亏等指标存在空间上的差异。乐山市、眉山市水资源量相对丰富,经济发展与水资源利用的协调关系较好;泸州市和宜宾市的水资源生态盈余处于中低值水平,其水资源生态承载力有待提高;自贡市、内江市以及资阳市的水资源生态承载力低、水资源生态盈余小,水资源生态压力较大。

基于生态足迹法的营口市水资源承载力研究

定量评价水资源承载力可为水资源的可持续利用及经济社会的可持续发展提供科学依据。根据水资源状况,采用生态足迹法,利用水资源生态足迹模型与承载力模型,研究了2014—2020年营口市水资源生态足迹、水资源承载力和水资源负载指数的动态变化。结果表明:营口市水资源生态足迹相对平稳,其中,农业用水生态足迹占比最高,居民生活用水、城镇公共用水、生态环境用水生态足迹总体缓慢升高,工业用水生态足迹下降明显,但有回升趋向。营口市水资源生态足迹远高于水资源承载力,表明出现了严重的水生态赤字现象,但水资源承载力波动上升与水资源负载指数逐渐下降,反映了近几年来水资源对生态系统和经济发展的支撑维系能力有了一定程度的增强,水生态赤字现象有所改善,水资源压力有所减轻。营口市水资源承载力有所提升,水资源供需矛盾有所缓和,但水资源生态安全形势依旧严峻,仍需加大调水与节水力度,优化水资源配置,保护水资源。

基于生态足迹的半干旱草原区生态承载力与可持续发展研究——以内蒙古锡林郭勒盟为例

以内蒙古自治区锡林郭勒盟为例,以锡林郭勒盟1981—2008年的统计资料为依据,应用生态足迹法对其近30 a的生态足迹和生态承载力进行了实证计算和研究,探讨了半干旱草原区的生态承载力动态变化及其对可持续发展的影响。研究表明:(1)工业化、城镇化的快速发展,使该区生态足迹明显增加,人均生态足迹由1981年的1.0868 hm2增加到2008年的24.2176hm2,高于全国和国内部分草原区,化石能源和草地生态足迹急剧增加是区域生态足迹增加的主导因素;(2)随着人口增长,草地、耕地等人均承载力下降,土地总人均承载力也从1981的3.1565 hm2下降到2008年的2.3915 hm2;(3)该区域发展呈现出由生态盈余转为生态赤字,且生态赤字快速增长的趋势。其根源一方面是20世纪90年代以来,国内市场对煤炭等本地优势资源需求的增加和重新配置加速了该区域工业化进程,增加了生态足迹;另一方面草地需求旺盛导致对草地的掠夺性经营加剧,致使草地退化严重,降低了生态承载力。锡林郭勒盟以畜牧业为主,草地是经济发展的基础,而工业化、城镇化的发展急剧增加了对草地资源的需求,如何科学、合理的协调工业化、城镇化发展和草地退化之间的矛盾,是锡林郭勒盟能否可持续发展的一个关键性因素。

基于能值-生态足迹的贵州高原典型喀斯特区域水资源可持续评价研究

【目的】深入剖析喀斯特地区水资源利用问题,从自然资源供应与需求关系辨析水资源利用状况,以期为喀斯特地区水资源高效开发利用与可持续发展提供科学依据和有益参考。【方法】生态足迹模型是生态经济学中测量人类社会资源消耗的经典方法,基于能量流的能值生态足迹模型是该领域研究的最新成果。本研究选取贵州高原典型喀斯特区域—南明河流域为研究对象,基于2010—2020年南明河流域的用水量、供水量等数据,运用能值水资源生态足迹模型系统地分析了南明河流域2010—2020年的水生态足迹、水生态承载力、水生态赤字和生态压力等变化情况。【结果】①2010—2020年,南明河流域水资源能值生态足迹年均值为1.080 hm^(2)/人,水资源能值生态承载力年均值为0.562 hm^(2)/人,水资源生态赤字明显,但整体呈逐年下降趋势;②南明河流域水资源生态压力指数年均值达2.004,处于亚安全状态,生态系统承受压力在较安全范围;③2010—2020年,南明河流域水资源生态经济协调指数年均值为1.345,接近最佳协调状态(1.414),水资源经济协调性整体较好。【结论】总体来看,南明河流域人均能值生态足迹、万元GDP和生态赤字呈逐年下降趋势,生态承载力、生态压力和生态经济协调指数呈现上下波动态势,水资源利用整体向好的方面发展。

甘肃省水资源生态足迹及承载力时空分布研究

为更好地评价甘肃省水资源开发利用、最严格水资源管理落实以及河湖健康评估情况,本文基于水资源生态足迹模型,构建农业用水、工业用水、生活用水和生态用水4个水资源账户,对2006—2020年甘肃省各行政区域水资源生态足迹及承载力时空分布进行研究。结果表明,甘肃省水资源产量因子为3.28;水资源从时间分布看能满足地方经济、生态和环境发展的需要,但空间分布不均衡;从用水结构看,各市(州)差异较大。

基于生态足迹模型评价长江经济带耕地承载力

为研究长江经济带耕地承载力,给长江流域可持续发展和中部崛起提供参考,该文基于三维生态足迹模型,研究长江经济带生态足迹、生态承载力和生态盈余/赤字。研究结果表明:(1)从2015年到2019年,长江经济带人均生态足迹呈逐年下降的趋势,5年下降率为7.91%;(2)长江经济带人均生态承载力也呈逐年下降的趋势,5年下降率为2.37%;(3)长江经济带耕地利用呈生态盈余状况,且生态盈余在逐年上升,5年的增长率为10.39%;(4)长江经济带的11个省市耕地的利用现状内部分异大,根据11个省市核算结果分析人均生态足迹呈3个级别、人均生态承载力呈4个级别、生态盈余呈2个级别。综上所述,长江经济带涵盖的11个省市内部分异大,长江经济带整体耕地生态较好,耕地压力较小,土地所能提供的自然资源能够满足当前的生活水平和社会经济活动的要求。该文通过三维生态足迹模型研究2015-2019年长江经济带耕地承载力动态,为其可持续发展提供了科学依据。

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NPP的青海省草地生态足迹以及生态承载力估算——以海晏县为例

基于NPP(植被净初级生产力)数据以及统计数据,通过生态足迹以及生态承载力计算模型,对2000—2020年海晏县草地生态足迹以及生态承载力进行了估算。结果表明:海晏县草地NPP多年平均值为368.96 g·m^(-2)·a^(-1)(以C计,下同);空间分布具有一定的垂直地带性,具体表现为随海拔升高,NPP逐渐降低;21 a间海晏县草地人均生态足迹呈缓慢上升的趋势,平均生态足迹为0.24 hm^(2)·cap^(-1),2020年海晏县草地生态足迹较2000年增长了0.16 hm^(2)·cap^(-1);草地人均生态足迹最小的区域分布于草地生产力较强的中部区域,最大的区域主要分布于环湖北部以及北部高海拔的部分区域;草地人均生态承载力呈微弱降低的趋势,空间分布特征表现为北部以及中部减少,西南以及东南部增加,草地生态承载力较大的区域分布于甘子河乡、金滩乡以及青海湖乡,面积占比约为67.93%;全县草地生态赤字/盈余的平均值为2.87hm^(2)·cap^(-1),呈由四周向中部逐渐增加的分布格局,总体上每年的数值均>0,表明区域草地生态系统处于盈余的状态,未出现较大环境危机。

基于生态足迹模型的土地利用生态承载力评价——以西昌市为例

基于生态足迹模型,对四川省西昌市土地利用生态承载力进行计算分析,结果表明:西昌市人均生态足迹为0.695541,按12%生物多样性扣除后人均生态承载力为0.610628,人均生态赤字为0.08491;西昌市人均资源利用水平远低于中国人均资源利用率。从生态足迹的组分来看,不同土地利用类型的生态足迹由大到小排序,依次为耕地、化石能源用地、水域、建筑用地、草地、林地;西昌市目前的发展模式主要以消耗自然资源存量为主。

基于灰水足迹的长江经济带耕地利用生态效率时空分异特征

长江经济带面临水生态环境污染制约下的农业发展困境,水环境约束下耕地利用生态效率的提升成为平衡耕地利用中经济效益与生态效益的关键手段,对于探索生态可持续的耕地利用模式、实现农业绿色发展具有重要意义。该研究以灰水足迹为视角,基于SBM-Undesirable模型、空间自相关分析及马尔可夫链模型探明2000—2020年长江经济带耕地利用生态效率时空格局及演变趋势。研究表明:1)长江经济带2000—2020年平均灰水足迹值呈现先增后减趋势,2015年后下降态势更为明显。在空间上呈现为“东西高,中部低”的空间分布特征,灰水足迹高值区域主要集中在粮食主产区省份。2)2000—2020年长江经济带耕地利用生态效率持续下降,效率均值处于0.5~0.8之间,存在较大提升空间。在空间上呈现高值区域多沿水系分布的特点。3)长江经济带市域耕地利用生态效率存在显著空间正相关性,以研究时段演变趋势来看,耕地利用生态效率的演进存在路径依赖,难以实现“跨越式”提升。因受到邻域背景影响,在空间上易显现出“俱乐部收敛”现象,“高-高集聚”与“低-低集聚”分布更为常见。可在农业生产重点区域采用差异化精准农业模式,需重视区域间动态协同发展,完善联防联治的面源污染防控机制,积极引导耕地利用生态效率高值区域逐步形成集中连片,同时对于耕地利用生态效率低效区提供财政与政策支持。研究结果可为各地区探索耕地利用可持续发展模式与农业生产活动中水生态环境保护提供参考依据。

东北黑土区耕地生态承载力动态评价及预测分析

耕地生态安全是粮食安全的基本保障,明晰黑土区耕地生态承载状况是夯实东北地区粮食安全压舱石的重要前提。基于2007~2019年统计数据,运用“省公顷”耕地生态足迹模型和ArcGIS等方法,在修正耕地均衡因子与产量因子的基础上,从时间和空间角度刻画总结东北黑土区耕地生态动态演化态势,并借助灰色GM(1,1)预测模型对比分析2020~2029年东北黑土区耕地生态未来变化趋势。结果表明,东北黑土区耕地生态足迹总体呈波动上升趋势,耕地生态承载力表现为先升后降的趋势变动,区域始终位于耕地生态盈余状态;东北黑土区内耕地生态水平呈“中间高,两端低”的空间分布格局,并逐渐由两端集聚向中部地区转移,整体上趋于衰退方向发展;2021年后,东北黑土区可能会暴露耕地生态赤字局面,到2029年人均耕地生态赤字达到0.2241公顷/人,黑土耕地资源利用将陷入不可持续发展阶段。

基于生态足迹视角的内蒙古可持续发展评价研究

以2010—2022年为研究区间,以内蒙古自治区所辖12个盟市为研究对象,从经济可持续、生态可持续、社会可持续三者协同发展的角度,构建内蒙古自治区各盟市的可持续发展指标评价体系,使用熵权法确定权重,进而对内蒙古可持续发展情况进行评价研究。一、引言(一)研究背景与意义内蒙古地域辽阔,东西方向上横跨“三北”,是我国省域面积排名第三的地区、北疆的第一道防线。同时,内蒙古气候条件多样,地区间自然资源禀赋差异明显。