中国水生态足迹广度、深度评价及空间格局

运用生态足迹方法对水资源进行流量资本和存量资本区分,测算分析了中国31个省市1997—2014年的水生态足迹广度与深度。结果显示:(1)中国的水生态足迹广度受年际水资源量丰枯影响,总体呈波动趋势;各省市的水生态足迹广度存在着明显差异,南方地区水生态足迹广度普遍大于北方地区;(2)研究期内,中国的水生态足迹深度只有1998年为1,其余年份的水资源流量资本已不能满足人类生产生活的需求,需要消耗水资源存量资本;各省市之间水生态足迹深度相差较大,整体上北方高南方低,其中14个省份18年的平均水生态足迹深度为1,平均水生态足迹深度最高的地区是宁夏的308.12;(3)运用空间自相关方法对31个省市的水生态足迹广度和深度进行分析得出,中国省际水生态足迹广度与深度均存在明显的空间集聚现象。水生态足迹广度H-H集聚地区主要集中在中国南方地区,水生态足迹深度H-H集聚地区主要集中在中国北方地区。通过对全国水生态足迹广度与深度的测度分析为水生态足迹分析提供新的研究方法,同时也为区域水资源可持续利用提供理论依据。

陕西省水生态足迹深度与广度时空格局及影响因素

运用水生态足迹及其深度与广度评价方法,对2000—2019年陕西省水生态足迹、承载力、深度与广度时空格局进行研究。从经济、人口、环境、农业和水利5个方面,构建水生态足迹影响因素指标体系,采用CFEM模型对水生态足迹成因进行分析。结果表明:(1)陕西省水生态足迹总体呈波动上升趋势,多年均值为1403×10^(4) hm^(2),其中,农业水生态足迹占比最高,多年平均占比为66.65%,工业和居民生活水生态足迹占比分别为15.84%和13.39%;(2)陕西省水生态承载力年际分配不均衡,在603.5×10^(4) hm^(2)~3741×10^(4) hm^(2)间波动,多年均值为1632.9×10^(4) hm^(2),高于水生态足迹,处于水生态盈余状态;(3)近10 a,陕西省主要以消耗水资源流量资本为主,水生态足迹广度处于较高水平,但2001年和2016年,水资源存量资本消耗量大;(4)陕西省水生态承载力与水生态足迹区域差异大,但年际变化相对较小;(5)经济发展水平、人口和水库库容,对陕西省水生态足迹具有显著的正向影响。为加强陕西省水生态承载力,应进一步完善和巩固水利工程设施建设,增加水库库容,完善水资源管理制度,强化水资源刚性约束。

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。

福建省2010-2019年水资源生态足迹与生态承载力

[目的]对福建省水资源生态承载力进行研究,为该区水资源可持续利用提供科学依据。[方法]以水资源生态足迹作为理论基础,叠加水资源生态足迹三维模型,并以福建省2010—2019年数据为主,分析福建省水资源生态足迹、水资源生态承载力以及水资源空间格局。[结果]福建省2010—2019年水资源生态足迹总体呈下降趋势,变化范围为0.696~0.928 hm^(2)/人;水资源生态承载力受降水影响,年际变幅较大,变化范围为2.602~10.944 hm^(2)/人,为水资源生态盈余。万元GDP水资源生态足迹呈现明显下降趋势;福建省西部地区水资源承载力明显好于东部沿海地区。水资源足迹深度为1,水资源足迹广度波动范围在1以下,并呈下降趋势。[结论]福建省水资源比较丰富。目前条件下,该省水资源承载力能够满足当地经济发展。但福建省水资源承载力年际变化较大,空间分布差异较大,随着经济的发展,水资源还是存在一定风险。

基于ESTDA模型的中国水生态足迹及水生态压力评价

基于水足迹视角,测度了中国31个省份2000—2018年的水生态足迹广度、深度及水生态压力,采用ESTDA框架对其时空动态特征进行分析。结果表明:①研究期内,中国水生态足迹总量呈波动上升态势;水生态承载力波动幅度较大,空间分布格局整体呈现自东南向西北逐渐较少的趋势。②水生态足迹广度与水生态承载力呈同步变化趋势,整体上已接近水资源可提供的流量资本上限,各省市水生态足迹深度差异较大。③研究期内,水生态压力指数小于1的区域与水生态足迹深度为1的区域相吻合,水生态压力指数大于1的区域主要分布在华北及西北地区。④LISA时间路径表明,水生态足迹广度、深度及水生态压力的整体空间格局均具有较强的稳定性;三者的局部空间结构在空间依赖方向上的稳定性依次加强;空间格局演化的空间整合性呈现水生态足迹深度>水生态压力>水生态足迹广度,空间上,水生态足迹广度正向协同增长省份主要集中于南方省份,而水生态足迹深度和水生态压力正向协同增长区则分布于华北、西北地区;各要素的空间分布格局表现出较强的路径依赖及锁定特征。

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。

中国34个省级行政区三维生态足迹动态研究

当前中国正处于生态文明建设的关键时期,东西部环境资源不均衡的格局日益加剧,限制了区域社会经济的可持续发展。基于资源、社会经济统计数据,利用三维生态足迹模型对中国34个省级行政区进行动态研究,细化不同类型土地的均衡因子与产量因子,刻画2009-2016年人均生态足迹广度、生态足迹深度的时空特征,并探讨分析省域间的资本利用格局及其社会经济影响因素。主要结论如下:人均生态足迹广度在省域间差异较大,且生态足迹深度均已超过自然原长1.00;足迹广度在研究期间呈先降后升趋势,最高值为西藏的10.87-12.35 hm^2/cap,最小值为澳门的0.02 hm^2/cap;且资本流量占用率并不充足,广西与上海分别仅为47.68%-67.34%、66.31%-68.88%。香港、澳门、宁夏的足迹深度远高于中国均值,分别为19.24-26.02、8.60-10.88、4.60-7.46,最小值为西藏(1.64-1.79),其中耕地、化石能源用地的生态赤字贡献率最高,而林地则为生态盈余状态。将各省自然资本利用格局聚类分为4类并通过ArcGIS进行空间分析。基于改进的三维生态足迹模型并系统性地应用于中国34个省域,本研究定量化各省的自然资本利用格局,可为中国区域间资源配置、政策制定提供基础数据支撑及环境决策参考。

基于改进三维生态足迹模型的上海市生态足迹动态研究

生态足迹是评估可持续发展的重要方法,本文采用改进后的三维生态足迹模型对上海市2000-2014年的生态足迹进行动态研究。结果表明,2000-2014年,上海市人均生态足迹、承载力以及赤字均呈下降的趋势,而总生态足迹、承载力以及赤字则呈上升的趋势;化石能源的足迹变化对上海市足迹变化起决定作用,是上海市生态赤字的重要驱动力;人均生态足迹广度呈下降的趋势,略有波动,而人均生态足迹深度呈上升的趋势,波动较大,反映出生态压力逐渐增大。研究结果为上海市可持续发展的决策提供科学依据。

福建省三维生态足迹动态分析

采用传统生态足迹模型和改进的三维生态足迹模型,计算福建省2009—2018年的人均生态足迹、生态承载力、生态赤字、足迹广度、足迹深度和三维生态足迹。结果表明:2009—2018年,福建省人均生态足迹总体增加,增幅为36.7%;人均生态承载力持续减少,降幅为5.4%;人均足迹生态赤字增加了60.6%。研究期间,人均足迹广度、足迹深度和三维生态足迹呈现相似的变化趋势。人均足迹广度上升了3%,人均足迹广度的主要构成是耕地,所占比例达到50%以上;人均足迹深度上升了37.1%,且始终大于1;三维生态足迹增长了41.2%。福建省的生态可持续状态并不乐观。为了维持福建的可持续发展,给出相应对策。

三维生态足迹视角下塔里木河流域水土资源与生态承载状况评价

塔里木河流域是新疆发展、丝绸之路经济带的重要组成部分,明晰其水土资源资本利用及生态承载状况,对塔里木河流域的高质量发展具有重要意义。运用改进的三维生态足迹模型,核算塔里木河流域的生态足迹,并对人均区域生态足迹深度、广度变化进行分析;引入水资源压力指数、土地综合压力指数、生态压力指数,判断当前水资源、土地资源是否处于超载状态,并对塔里木河流域的生态承载状况进行评价。结果表明:1)2000—2019年研究区的人均生态足迹持续上升,由2.091 ha/人增加至5.864 ha/人,年均增长率为5.58%。生态赤字问题严重,20年增长了2.98倍。2)研究期内,区域人均生态足迹深度持续增长,由9.283增加到23.905。人均生态足迹广度增长了8.89%;3)水资源压力指数、土地综合压力指数、生态压力指数均>1,各类生产生活对生产性土地造成了严重负担,生态安全形势严峻。