滇西北生态脆弱区生态足迹动态变化与预测研究--以云南省丽江纳西族自治县为例

预测研究是生态足迹研究中较为重要的一个研究方向,通过对生态足迹未来发展趋势的拟合,能够有效克服生态足迹计算结果的静态性缺陷,并对区域可持续发展状态的预测、预警和相关政策制定具有实际意义.本文以丽江纳西族自治县为研究对象,运用生态足迹模型,对丽江县1949～2001年共53年的生态足迹进行了计算,在此基础上分析了丽江纳西族自治县不同时期的可持续发展状态,并运用逐步回归分析方法对未来近20年的生态足迹变化进行了模拟分析.结果表明,从1949～2001年,丽江纳西族自治县的人均生态足迹呈整体上升趋势.从0.2938～1.3518 hm2·人-1,人均生态足迹增长近4.6倍,表明在人民生活水平逐渐得到改善的同时,不断增长的消费水平对当地生态环境造成的压力也日益加剧;从不同时期来看,丽江纳西族自治县均处在生态盈余状态,社会经济的发展与生态环境的保护协调程度较好;生态足迹模拟预测结果表明,如保持现有的发展速度,丽江纳西族自治县的人均生态足迹将不断增长,并在2015年超过人均生态承载力,使发展进入不可持续状态.     

西南贫困山区路网扩张与生态环境压力的关系

交通路网建设在促进贫困地区经济发展的同时给生态环境带来了诸多影响,处理好两者之间的关系对实现经济-生态的协同发展具有十分重要的意义。基于重庆市贫困区县奉节县和非贫困区县涪陵区2010年、2014年和2018年3年的道路网络数据和生态足迹数据,构建道路网络通达度与生态环境压力两个指标体系,其中道路网络通达度选用道路密度和道路连通度两个指标表征,生态环境压力使用生态足迹表征,并将生态足迹中对路网扩张影响最大的"建设用地"和"化石能源用地"进行加和组成"建-化足迹",通过计算增幅率指数比较道路密度、道路连通度及"建-化足迹"三者之间的变化趋势,以探究生态足迹内部与道路通达度之间的关系。结果显示：（1）西南山区贫困与非贫困区县道路连通度、道路密度、生态赤字、"建-化足迹"四项指标逐年增长,总体变化趋势一致,贫困区县在研究时段呈现更快速的增长趋势。（2）西南山区贫困与非贫困区县研究时段生态环境压力进一步扩大,表明经济-生态的发展整体处于不协调状态,且有持续恶化的趋势。（3）西南山区贫困区县"建-化足迹"与道路连通度两项指标研究时段内增幅率分别为0.40和0.42,故两者关系较为一致,表明其道路布局结构对生态环境压力更大;非贫困区县"建-化足迹"与道路密度两项指标研究时段内增幅率分别为0.34和0.33,故两者关系较为一致,表明其生态环境压力更多受到道路建设规模的影响。因此,研究结论对于制定山区贫困县交通基础设施建设、生态环境规划与区域发展战略等具有参考价值。     

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.     

武汉城市圈生态足迹时空差异及其与经济发展的协同性

自然资源的分配公平与配置效率是社会经济与生态环境之间协调发展的基础。本研究通过生态足迹方法,结合三维生态足迹模型,评价武汉城市圈10年间生态环境演变特征和生态压力,并运用基尼系数构建生态承载系数和经济贡献系数,分析生态足迹与经济发展之间的协同性。结果表明:武汉城市圈人均生态足迹呈先增后减的变化趋势,而人均生态承载力相对稳定,武汉城市圈整体处于生态赤字状态;足迹深度和足迹广度表明自然资本流量利用水平低且无法满足人类对自然资源的需求,对资本存量的消耗成为社会经济发展的常态;生态需求与经济增长匹配水平在各城市间匹配较好。武汉属相对"高经济贡献、低生态承载贡献"城市,黄冈市和咸宁市属相对"高生态承载贡献、低经济贡献"城市。     

黄土丘陵区农业生态系统和经济系统的互动关系——以安塞县纸坊沟小流域为例

基于1938—2007年黄土丘陵区纸坊沟流域的调查资料,利用生态系统服务价值评估方法和生态足迹理论对该流域生态系统服务价值与生态足迹进行了测算,并分析了研究区农业生态系统与经济系统的互动关系.结果表明：1938—2007年,纸坊沟流域经历了3个阶段,即生态环境破坏-经济发展落后阶段（1938—1975年）、生态环境恢复-经济迅速发展阶段（1975—2000年）和生态环境保持良好-经济稳定增长阶段（2000—2007年）;该区生态经济系统的互动关系表现为“生态恶化-生态、经济相互调节、适应-生态、经济良性互动”的过程.     

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.     

广西生态环境可持续发展评估

生态足迹是一种度量可持续发展程度的方法,能定量判断一个区域生态环境是否处于可持续发展状况。基于生态足迹方法对2003年广西生态环境的可持续发展状况进行了评估。结果表明,广西2003年生态足迹为1.1378 hm2,可利用的人均生态承载力为0.5753 hm2,对资源的需求已超过其供给能力,人均生态赤字达到0.5625 hm2,生态环境已经处于不可持续发展状态,必须采取相应措施促使生态环境发展向良性和可持续方向转化。     

中国典型特大城市交通的生态足迹评价

中国城市化快速发展带来机动车数量的骤增、交通拥堵、交通污染物排放及能源消耗恶化等城市生态问题,生态足迹可以作为衡量城市交通发展带来生态环境压力的有效指标。本文以北京、上海、天津、杭州、沈阳和成都6个特大城市为研究对象,计算了2005—2012年6个城市的交通生态足迹。结果表明:6个城市交通的生态足迹均有所增加,城市交通的生态环境压力逐年增加,化石能源间接生态足迹在城市交通生态足迹增长中起到主要作用;快速增长的机动车和小汽车及其高出行率导致能源消耗不断增加,是城市交通生态足迹增长的主要原因;完善的轨道交通及慢行交通等绿色出行的发展,可以有效降低特大城市自驾出行的次数,优化交通出行结构,缓解城市交通生态环境压力。     

生态足迹改进方法及其在区域可持续发展研究中的应用

生态足迹法是一种度量可持续发展程度的有效方法。本文选用传统生态足迹法及其改进方法——"实际土地需求法",结合遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术对岷江上游地区1982—2000年的可持续发展状况进行了时间动态分析。结果表明:研究区的人均消费生态足迹在研究时间段内呈缓慢上升趋势;实际土地需求法计算结果小于生态足迹法。1982—1998年,研究区每年向外输出大量木材,木材足迹与消费足迹计算结果相似。虽然生态承载力大于实际土地需求,但其呈明显下降趋势,表明研究区的资源利用方式并不合理,生态环境一直朝着不可持续的方向发展。1998年开始实施的"天然林保护工程"的生态作用对研究区生态承载力的作用尚未显现,应进行进一步的跟踪研究。     

淮南市三维生态足迹及其驱动因子研究

三维生态足迹综合考虑生态足迹的深度和广度, 对于理解城市可持续发展具有重要意义。基于三维生态足迹模型测度了淮南市 2007—2014 年的生态足迹动态变化, 并建立生态足迹影响因素指标体系, 利用多元线性回归模型对其驱动因子进行了分析。结果表明, 淮南市人均三维生态足迹由 2007 年的 3.8138 增加至 2014 年的 8.7164, 人均生态承载力下降至 0.2458; 生态足迹深度年均上升 12.55%,足迹广度处于相对稳定状态, 人均三维生态足迹受足迹深度与足迹广度共同影响, 但主要受足迹深度影响, 消耗存量资本逐渐成为区域发展的主流。模型分析表明, 经济发展、生态环境污染等因素对淮南市生态足迹有正向驱动作用; 生态环境建设、社会发展等因素对生态足迹有负向作用, 可减缓生态压力的扩大趋势。建议未来应转变经济发展模式, 优化产业结构,提高能源利用效率, 以减少足迹深度; 加大生态环境保护力度、保护耕地, 合理控制人口增长以减少足迹广度, 提高淮南市可持续发展能力。     

福建省生态足迹和生态承载力的动态变化

利用生态足迹理论,计算分析了福建省1999～2003年5年间的生态足迹变化过程.结果表明,福建省人均生态足迹由1999年的1.428 hm²上升至2003年的1.658 hm²,人均生态承载力由1999年的0.683 hm²减少到2003年的0.607 hm²,生态赤字逐年提高,生态足迹与生态承载力之间的矛盾加剧,生态环境处于不安全状态.生态足迹供需结构分析表明,福建省人均生态足迹供需存在严重的不平衡,其需求以草地和化石燃料为主,两者占总量的55.74%～63.43%,而供给以耕地为主,草地仅占人均生态承载力的0.77%～0.82%,化石燃料的供给几乎为零.5年间万元GDP生态足迹总体上呈下降趋势,表明福建省的资源利用率不断提高.与此同时,结合福建省经济发展现状和资源分布特点,提出了减少区域生态赤字的对策.     

基于改进生态足迹模型的可持续发展评价——以北疆为例

生态足迹评价体系,可以在一定程度上刻画区域社会经济发展对当地生态环境产生的影响,当前可持续发展研究的难点之一,便是如何更加真实的体现这种影响。立足于传统生态足迹模型,采用“一年一区一值”的参数方案计算区域当年均衡因子与产量因子,结合土地利用转移矩阵和建设用地流入量改进建设用地足迹算法,对北疆地区2005年、2010年、2015年、2018年生态足迹及生态承载力进行测度,并结合相关指数对研究区发展的可持续性进行评价。结果表明：(1)北疆生态足迹增涨3.5倍,且以能源增长为主导,生物生产性足迹贡献率大幅下降;人均生态足迹增长3.4倍,工业型城市生态足迹增长率及人均生态足迹增长率均高于其他类型城市。(2)研究区生态承载力呈现上升态势,除水域和草地外,其他地类承载力均呈上升态势,昌吉州与阿勒泰地区的总体承载力及人均承载力均呈下降态势。(3)北疆生态利用效率上涨1.32倍,各行政单元呈现农业及服务业型城市生态利用效率上升、工业型城市生态利用效率降低的态势,表明工业型城市生态足迹增速远高于经济增速。(4)各行政单元呈现生态赤字状态且不断加剧,总体及人均增速都呈现工业型>农业型>服务业型...     

基于生态足迹的大学食堂餐具生态影响分析

以生态足迹为定量分析方法,以广州大学食堂为例,分析计算了一次性餐具和公用餐具对生态环境的影响,并比较分析了各种型号的餐具生态足迹.分析了一次性餐具和公用餐具生产过程中的原料消耗及能耗.广州大学食堂所用的餐具主要为塑料制餐具、不锈钢餐具、木制和竹制筷子.消耗的资源主要为钢铁、乙烯、木材和竹材等,可归于化石能源地足迹和林地足迹.调查了公用餐具洗涤过程中的资源消耗,主要为洗涤过程中的水电消耗以及废水处理能耗,可归于化石能源地足迹和可耕地足迹.最后结合学校食堂餐具的使用方案,计算了一次性餐具和公用餐具(以1a为限)的生态足迹.研究表明,公用餐具组合的足迹为3.7236×10-3gm2(全球平方米,记为gm2),使用竹筷的一次性餐具组合足迹为2.2085×10-2 gm2,使用木筷一次性餐具组合足迹为9.3781×10-2gm2.公用餐具足迹是一次性餐具的3.97%～16.8%.此外,由于竹筷的足迹是木筷23.55%,因此使用竹筷能大大降低一次性餐具对生态的影响.     

甘南藏族自治州生态足迹与生态承载力分析

运用生态足迹的各种计算模型和评价指数, 对甘南藏族自治州2000-2015 年的生态足迹、生态承载力情况进行动态测算, 并且利用回归分析对2016-2025 年的生态足迹与生态承载力变化趋势进行预测。研究表明:2000-2015 年甘南州人均生态足迹由1.2 hm²·cap^–1 上升到2.2hm²·cap^–1, 万元GDP 生态足迹逐年下降, 人均生态承载力变化较小, 呈微减趋势; 整体上处于生态盈余状态, 但盈余在逐年递减; 生态足迹多样性指数在0.63-0.71 之间平稳波动, 生态经济系统发展能力指数呈快速上升趋势; 生态环境由2000 年的生态很安全强可持续性状态逐渐变为2015 年的较安全弱可持续性状态; 预测显示甘南州自2018 年开始出现生态赤字, 未来发展趋势不容乐观。若不采取有效措施, 其生态可持续发展状况将面临严峻的挑战。     

沈阳市皇姑区中小学生家庭生态足迹

采用生态足迹成分法,分析了沈阳市皇姑区5所中小学校学生家庭消费对自然环境的影响.结果表明:食物是中小学生家庭生态足迹的主要消费项,占生态足迹总量的71%;从生态占用的土地类型构成看,耕地项最大,占总足迹的40%,是中小学校学生家庭消费所占用的主要土地类型;家庭收入高低与生态足迹大小并不呈正比例关系,收入高或低都可能产生较高的生态足迹.本研究结果有助于中小学生及其父母了解自己的消费对周围环境的影响,有利于提高中小学生的环境保护保意识.     

基于能值分析的山东省生态足迹

为了更好地了解山东省当前的生态环境状况和可持续发展能力,在对传统生态足迹模型进行简要分析的基础上,提出了基于能值分析理论的生态足迹计算的改进模型。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,并比较计算得出生态足迹和生态承载力,从而衡量山东省的环境可持续发展状况。与传统模型相比,它采用的能值转换率、能值密度等参数更加稳定,更能反映区域特征;同时,它将所有的自然资源转化为太阳能值进行比较,因而具有更强的可比性。采用改进的生态足迹模型,2004年山东省的能值密度为7.710×1014sej.hm-2,人均生态足迹为8.904hm2,人均生态承载力为0.424hm2,人均生态赤字为8.480hm2;采用传统的生态足迹模型,2004年山东省的人均生态足迹为1.830hm2,人均生态承载力为0.581hm2,人均生态赤字为1.249hm2。二者的计算结果生态足迹均超过生态承载力。     

基于传统生态足迹方法和能值生态足迹方法的黑龙江省可持续发展状态比较

运用传统生态足迹方法及其改进方法——能值生态足迹方法,对2005年黑龙江省可持续发展状态进行了分析.结果表明：2005年,采用能值生态足迹方法和传统生态足迹方法计算的黑龙江省生态赤字分别为1.919和0.6256 hm²·cap^-1.2种方法得到的研究区生态足迹均超过生态承载力,表明该区域经济社会发展处于一种不可持续的发展状态.能值生态足迹方法从能量角度探讨了人类物质需求与生态系统资源供应的关系,并采用能值转换率、能值密度等更加稳定的参数进行计算,一定程度上克服了传统生态足迹方法的缺陷.     

生态足迹分析方法研究进展

作为可持续发展的指标,生态足迹模型得到了广泛的关注和应用.同时,对生态足迹理论和方法的研究也不断深化,出现了将生态足迹分析与物流能流分析、产品生命周期分析、投入产出分析相结合的适用于宏观和微观尺度的各种方法,尤其是最近出现了分配足迹到最终需求类型的“标准化”方法.本文介绍了生态足迹不同方法的产生情况,指出生态足迹分析方法分为过程分析和投入产出分析两套体系,并具体介绍了各种分析方法的特点、适用范围、研究进展和应用情况,建立了较为明晰的生态足迹发展的方法框架.针对当前国内外生态足迹方法的应用现状和趋势,提出重点把握3个方向:统一综合法在国家和区域尺度的研究;探索投入产出法、成分法等方法在国内的应用;加强时间序列研究和多情景预测分析.     

汉、藏、回族地区农户的环境影响——以甘肃省张掖市、甘南藏族自治州、临夏回族自治州为例

农户作为我国最主要的经济活动主体与最基本的决策单位,已成为影响生态环境的最重要单元,当前急需理解农户的环境影响,并依此为依据找寻缓解环境压力的对策.以甘肃省张掖市、甘南藏族自治州、临夏回族自治州为研究区,以生态足迹作为测度环境影响的指标,利用入户调查资料,基于成分法核算了农户的生态足迹,对比分析了汉、藏、回族地区农户的环境影响,并利用STIRPAT模型分解了各因素对农户环境影响的作用.研究发现:(1)甘南州农户的人均生态足迹高于张掖市与临夏州,其中甘南州农户的人均草地足迹远高于张掖市与临夏州,而张掖市农户的人均化石能源地足迹远高于甘南州与临夏州;(2)3个地区农户对耕地影响的差距均较小,但对水域、林地、草地影响的差距都较悬殊;(3)农户的家庭规模、富裕水平、受教育程度、非农化水平是影响生态环境的主要驱动因子,扩大家庭规模、提高富裕水平将加剧对环境的影响,而提高农户的受教育程度及非农化水平将减缓对环境的影响,但它们引起的环境影响变化速度均低于其自身的变化速度;(4)民族属性对农户的环境影响具有显著作用,张掖市、甘南藏族自治州、临夏回族自治州的现有样本数据支持环境Kuznets曲线假说.     

基于生态足迹模型的城市可持续发展定量评估与预测

生态足迹理论对城市生态系统研究、生态城市建设具有重要的指导意义.以广州市为案例,计算并分析了2001～2005年间广州生态足迹动态变化过程,结果表明2005年人均生态需求为3.95527hm²·人^-1,远大于供给,其中人们对化石燃料土地的生态需求占主要部分(72.67%).五年间人均生态足迹逐渐上升,GDP生态足迹则基本呈逐年下降趋势.用STELLA软件对人均生态足迹需求的变化进行了相关预测.结果显示:2001～2025年广州市人均生态需求呈上升趋势,且上升速度较为迅速,其原因是化石燃料土地的生态足迹需求上升较快而造成的.由此可见,化石燃料生态足迹的人均需求是影响人均生态足迹需求上升的一个关键因素.