黄河流域碳水足迹评价及时空格局研究

目前,水资源短缺是制约黄河流域生态保护和高质量发展的重要因素。基于碳水关联视角,引入足迹广度和足迹深度,该文对2005-2017年黄河流域碳水足迹进行评价,并对流域内碳水足迹广度、深度进行了空间关联性分析。结果显示:(1)黄河流域当前暂处于碳水盈余阶段,但盈余值趋于减少,碳水生态压力逐年增大。其中青海、四川为碳水盈余状态,山西碳水为生态赤字,其他省份均为碳盈余水赤字状态。(2)碳足迹广度高值区集中在黄河中下游地区。山西、宁夏、陕西3省碳足迹深度均高于自然原长值1,碳生态可持续发展能力弱。(3)水足迹广度呈波动下降趋势,除四川、青海外,其余7省水足迹深度值均高于1,水资源保护与改善任务艰巨。(4)黄河流域碳足迹广度呈显著空间集聚现象,碳足迹深度呈空间随机性,水足迹广度和深度均呈微弱的空间正相关性。因此,应因地制宜,以生态承载力为切入点,制订经济、社会及资源环境中长期计划。

资源利用对长江经济带高质量发展的影响——基于生态足迹的检验

资源可持续利用是全球气候变化和生态环境问题的治理指南,对于区域高质量发展至关重要。该文采用2006-2018年长江经济带108个地级市的面板数据,考察了资源利用程度(以足迹广度与足迹深度度量)对高质量发展的影响。结果表明:1)足迹广度对高质量发展的影响轨迹呈“倒N形”,且存在双门槛效应,即当足迹广度处于(0.2802,0.7997)的门槛内时,有助于区域高质量发展;而足迹深度与高质量发展呈“倒U形”关系,且只有单一门槛效应,具体表现为当足迹深度小于2.5404时,有助于区域高质量发展。2)足迹广度通过产业结构合理化与高级化提升长江经济带高质量发展水平,而足迹深度则通过产业结构合理化实现高质量发展。3)足迹深度增加能在一定程度上促进中、西部地区高质量发展,却不利于东部地区高质量发展。

ArcGIS下基于三维生态足迹模型的土地利用分析——以青海省东部城市为例

采用三维生态足迹模型,以“省公顷”为计量单位,结合ArcGIS测度青海东部城市2010~2017年人均生态足迹深度与生态足迹广度。结果表明:青海东部城市在2010~2017年间,牧草地、林地、水域资本流量一直被完全占用,人均足迹深度远大于1,仅能通过消耗大量资本存量维持物资需求,因此青海东部城市处于不可持续发展的态势。为维护城市生态环境稳定,从如何保护土地的绿色发展、新能源的研发与使用、建立资源节约型社会、国土空间规划与人居环境建设这四个方面提出建议。

平面单足足迹图像识别

采用数字图像处理的PCA方法唯一地提取了单足足迹的足长和足宽。针对国内对足长足宽定义不统一、不唯一的情况,文中对足长足宽进行了再定义。单足足迹的足长定义为足迹区域中心线上的最远点和最近点之差。足宽定义为与足迹区域中心线垂直方向的最远点与最近点之差。采用最小距离分类器,以足长,足宽为描绘子进行了粗匹配的实验。实验结果表明对足长足宽再定义是可行的,足长和足宽的提取方法是可行的,提取结果是唯一的,粗匹配的准确率很高。

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。

黄河中下游沿线城市碳—水足迹演进与时空差异研究

探究黄河流域碳—水生态的可持续性对推动该流域生态保护和高质量发展具有重要意义。基于生态足迹视角,聚焦2010—2022年黄河中下游25个沿线城市碳—水情况,并引入足迹广度、深度及莫兰指数评价方法,研究了其时空格局特征。结果显示:(1)研究区域均存在碳—水赤字问题,其中榆林等能源富集区域的碳赤字和下游地区的水赤字更为严重,山东各市碳—水生态环境均面临巨大压力;(2)碳—水足迹广度高值区大多集中在下游各市,自然资本流量不足。虽有些城市足迹深度值为1,但都有动用资本存量的趋势;(3)碳足迹广度和深度均表现出比较显著的空间相关性,水足迹深度和广度有非常显著的空间相关性;(4)格兰杰因果检验表明,碳足迹对水足迹有单项格兰杰因果关系,要加大节能减排力度。研究结果为明晰黄河流域生态可持续性、实现“水资源—碳排放—经济效益—生态效益”四方协调发展格局提供借鉴和参考。