"省公顷"在小城镇生态足迹分析中的应用研究——以山东省晏城镇生态建设为例

为了更真实地反映同一个省内镇域的生态负荷及其生态容量现状,在综合分析了有关生态足迹模型的优缺点后,提出以"省公顷"为计量单位计算小城镇生态足迹的模型。用全球公顷(gha)和省公顷(pha)两种方法分别对晏城镇2004年生态足迹进行计算。计算结果表明:晏城镇2004年生态足迹采用gha 方法的计算结果为1.711 hm²/人,采用pha方法计算结果为1.210 hm²/人;该镇生物承载力采用gha 方法计算结果为0.985 hm²/人,采用pha方法计算结果为1.034 hm²/人;前者计算得到晏城镇生态赤字为0.726 hm²/人,后者为0.176 hm²/人。比较晏城镇和山东省各类土地类型的生态赤字/盈余,得出了晏城镇在耕地、林地和建筑用地都存在生态盈余,在化石能源用地、水域和草地存在生态赤字,分析造成生态赤字/盈余的原因,并提出相应对策。     

旅游生态足迹模型及黄山市实证分析

基于生态足迹的理论与方法,旅游者的生态消费及结构特征,提出旅游生态足迹的概念,构建了旅游交通、住宿、餐饮、购物、娱乐、游览等6个旅游生态足迹计算子模型。并以黄山市为例,计算并分析了2002年黄山市游客的旅游生态足迹及其效率。结果表明：(1) 黄山市游客的人均旅游生态足迹为0.106 hm²;(2) 黄山市人均生态赤字达0.219 hm²,其中旅游生态足迹的生态赤字“贡献”为48.40%;(3) 黄山市游客的人均旅游生态足迹年度转化值为12.36 hm²,是当地居民年人均生态足迹的9倍;(4) 黄山市单位旅游生态足迹产值为684美元/hm²,是黄山市单位本底生态足迹产值的1.17倍,但仅为全球平均水平的61.84%;(5) 黄山市单位旅游游览、购物、住宿生态足迹产值高,而旅游交通、餐饮的单位生态足迹产值较低;(6) 旅游生态足迹的区际转移导致旅游生态责任的区际转移与生态影响的区际扩散,旅游业发展具有全球性生态影响的特征。最后指出了影响旅游生态足迹大小的关键因子,旅游生态足迹计算中存在的问题以及在旅游可持续发展研究中的应用前景。     

基于三维生态足迹模型优化的自然资本利用国际比较

维持自然资本存量恒定是人类社会可持续发展的基础。在介绍三维生态足迹模型的基础上,根据推导的区域足迹广度和区域足迹深度的计算公式,评估和比较2007年全球11个主要国家的自然资本利用状况,并分析模型优化前后的结果差异。结果表明:①全球自然资本流量的人均占用为1.71 hm²,人类需要1.55个地球才能支撑其资源消费量,化石能源碳排放是最主要的存量自然资本利用方式和生态超载驱动力;②各国的流量资本占用能力依次为加拿大>俄罗斯>美国>巴西>法国>德国>全球>意大利>中国>英国>日本>印度,存量资本消耗程度则基本呈逆向排列;③美、法、德等发达国家所利用的人均流量资本和存量资本均明显高于全球平均水平,应给予印、中等发展中国家一定的配额补偿;④模型优化后,全球人均足迹广度减少了0.09 hm²,足迹深度则增加了0.05,这更符合各国自然资本利用和生态赤字的实际;⑤中国面临增加国民收入和控制生态赤字的双重挑战,应将草地作为资本利用的优先方向,并适当控制城镇扩张速度。     

中国不同产业空间的碳排放强度与碳足迹分析

采用2007 年中国各省区不同产业各种能源消费等数据,通过构建能源消费碳排放和碳足迹模型,对各省区化石能源和农村生物质能源的碳排放量进行了估算;建立了不同产业空间与能源消费碳排放的对应关系,将产业活动空间分为农业空间、生活与工商业空间、交通产业空间、渔业与水利业空间、其他产业空间等五大类;对各省区不同产业空间碳排放强度和碳足迹进行了对比分析。主要结论如下：(1) 中国2007 年能源消费碳排放总量为1.65 GtC,其中化石能源碳排放占89%;(2) 2007 年中国产业空间碳排放强度为1.98 t/hm²,其中,生活及工商业空间、交通产业空间的碳排放强度较高,分别为55.16 t/hm²和49.65 t/hm²;(3) 2007 年中国产业空间碳足迹为522.34×10⁶ hm²,由此造成的生态赤字为28.69×10⁶ hm²,这说明我国的生产性土地面积不足以补偿产业空间的碳排放,补偿率约为94.5%。各地区碳足迹差异明显,不少省份甚至存在生态盈余。总体而言,从产业活动空间的角度来看,中国目前的碳赤字不大;(4) 全国产业空间单位面积碳足迹为0.63 hm²/hm²,其中生活与工商业空间的碳足迹最大,为17.5 hm²/hm²。不同产业空间单位面积碳足迹大都呈现从东到西逐渐下降的趋势。     

南麂列岛旅游生态足迹与生态效用研究

旅游生态足迹与生态效用分析是从全球角度评价旅游业可持续发展的重要方法,两者相互补充。以南麂列岛国家海洋自然保护区为例,计算并分析了2002年的旅游生态足迹与生态效用。结果表明:① 南麂列岛旅游者人均生态足迹为0.031 hm²,是全国平均水平的1/3;② 叠加了旅游者生态足迹后,南麂列岛生态赤字达939.38 hm²;③ 南麂列岛旅游业单位生态足迹产值为14 221元/ hm²,是全球平均水平的1.8倍,却低于其渔业的单位生态足迹产值;④ 南麂列岛旅游业全年标准CO₂排放量为2 438.7 t,生态效用为0.128 kg/元;⑤ 南麂列岛生态效用略优于全球平均水平,是全国平均水平的3.1倍,但距全球理想的生态效用仍有一定距离。南麂列岛较低的生态足迹和较好的生态效用主要是由于其旅游开发规模适当,管理到位,倡导生态旅游,同时大部分旅游者为短程游客。旅游生态足迹和生态效用不仅在理论上深化了可持续发展的内涵,在技术上也是可持续发展的重要指标体系。     

能源足迹改进方法及其在区域能源利用效益分析评价中的应用

在分析和总结能源足迹传统方法及其研究进展的基础上,从系统论和物质流分析的角度,通过净初级生产力将能源足迹与生物生产性土地变化相结合,提出了能源足迹改进方法,并据此构建了能源利用效益综合评价框架。以吉林省为例,分析和评价了1999~2008年的能源足迹和能源利用效益。结果显示,吉林省人均能源足迹从0.249 hm²/人增至0.524 hm²/人,且与人均GDP在年均增速上显著相关(R²=0.7574,p<0.05);能源足迹构成中,比例最高的煤炭足迹从68.40%增至74.99%,而石油、电力和天然气足迹均有不同程度下降;同期能源足迹强度从0.387 hm²/万元降至0.221 hm²/万元,能源足迹弹性系数从0.059增至0.558,并呈近似周期性波动,能源足迹压强从0.348增至0.759。结果表明,过去10a来吉林省能源利用效益有所提高,但生态环境压力也在增大。今后较长一段时期内,吉林省能源足迹增长将逐渐放缓甚至下降,能源利用效益会有较大幅度提升。     

绥化市可持续发展状况的生态足迹分析

可持续发展定量测度的核心内容是确定人类是否生存于生态系统的承载力范围之内。本文应用Wackernagel等提出的生态足迹概念和方法对绥化市的生态足迹进行了计算和分析,并进行了生态足迹的多样性和发展能力的测算。绥化市2001年人均生态赤字为0.42 hm²,较1998和1999年赤字的幅度有所下降,同时通过万元GDP的生态足迹分析表明,其资源的利用效益在不断提高。建议通过增加生态足迹的多样性提高资源的利用效益,降低生态足迹,使绥化市进入可持续发展的模式。     

海岛旅游地生态安全与可持续发展评估——以舟山群岛为例

海岛旅游业已成为许多海岛地区的支柱产业,海岛旅游可持续发展是当前这一领域研究的焦点。本文首先在定义区域刚性生态足迹和区域弹性生态足迹含义的基础上,构建了广义海岛旅游地生态安全模型和狭义海岛旅游地生态安全模型,进而提出了海岛旅游地生态安全与可持续发展评估框架和判断标准;接着以生态足迹思想方法为基础,构建了海岛旅游生态足迹模型;并以舟山群岛为例,以2008 年为评价基准年份,进行了实证分析。结果表明：① 舟山群岛广义海岛旅游地生态安全系数为0.6816,生态赤字为287849.0216 hm²,占生态承载力的46.71%,已处在生态不安全-不可持续发展状态;② 舟山群岛狭义旅游地生态安全系数为0.9806,生态赤字为12189.2343 hm²,占生态承载力的1.98%,已处在威胁生态安全-威胁可持续发展状态;③舟山群岛旅游地生态安全与可持续发展处在第VI 类型(生态不安全-不可持续发展,威胁生态安全-威胁可持续发展)。     

新疆艾比湖地区生态足迹与生态承载力研究

文章对艾比湖地区2003年的生态足迹进行了计算和分析。结果显示，2003年艾比湖地区的人均生态足迹为4．222hm^2，而实际生态承载力为3．193hm^2，人均生态赤字为1．029hm^2。表明艾比湖地区的发展模式处于一种不可持续的状态。从该区人均生态足迹的供给需求结构看，耕地、建筑用地、林地、化石燃料用地出现人均生态赤字，表明艾比湖地区经济发展处于初级阶段，主要以消耗当地土地和能源资源来满足人们最基本的生活需求。水域、草地虽出现人均生态盈余，但这并不意味着绝对生态供给丰富，主要与地方采取的改善生态环境质量措施等有关。     

生态足迹法在长沙县生态县建设中的应用

通过运用生态足迹计算方法,对长沙县2005年的生态足迹进行了计算,得出长沙县人均生态足迹是2.52hm^2/人,以及全县人均生态承载力为0.60 hm^2/人,从而可以看出全县人均生态赤字为1.92 hm^2/人,远远高于全国平均水平。全县生态赤字最多的是化石燃料土地,然后依次为耕地、水域、草地,这表明全县对自然环境的影响已经大大地超出了生态环境承载力,工业的飞速发展对化石燃料的消耗和耕地的占用的急剧增加是产生生态赤字的主要原因,同时人们生活水平的提高也对生态环境造成极大的压力。     

半干旱典型风沙区植被覆盖度演变与气候变化的关系及其对生态建设的意义

中国北方四大沙地（毛乌素沙地、浑善达克沙地、科尔沁沙地、呼伦贝尔沙地）是半干旱地区荒漠化发展的典型地区和荒漠化防治的重点区域。分析四大沙地植被覆盖度的时空演变规律及其对气候要素的响应机制,对保护北方生态脆弱区的生物多样性与生态安全具有重要意义。基于1998—2018年SPOT-VEGETATION的植被覆盖度指数（NDVI）数据,结合相应气候资料数据分析发现：四大沙地NDVI年际波动较大,毛乌素沙地和科尔沁沙地植被覆盖度总体趋于好转态势,分别有75.22%和42.06%的面积植被得到改善,而浑善达克沙地和呼伦贝尔沙地植被覆盖度呈非显著下降趋势,其发生植被退化的面积比例分别为60.04%和51.4%。结合极端气候指数分析表明,呼伦贝尔沙地NDVI与持续湿润指数（CWD）的正相关系数最高（r=0.429）,而浑善达克沙地NDVI与持续干旱指数（CDD）的负相关系数最大（r=-0.264）,表明呼伦贝尔沙地和浑善达克沙地植被分别对持续湿润和持续干旱事件响应最为敏感。基于不同沙地的植被变化驱动分区,建议在毛乌素沙地非气候驱动区域继续实施禁牧封育和飞播造林技术,而在气候驱动区域主要采取封育措施;在浑善达克沙地实施生态移民和“以地养地”模式;对科尔沁沙地的疏林草原应采取严格的封育措施;在呼伦贝尔沙地要坚持生物措施与工程措施相结合,形成“外围封禁、边缘治理、内部发展”的生态发展格局。     

毛乌素沙地绿洲化过程中生态服务价值及生态网络格局演变

揭示沙地生态系统服务价值及其稳定性网络格局的动态演变规律,对沙地分区治理及农、林、牧产业结构调整具有重要意义。以1986年以来土地利用变化数据为基础,统计分析毛乌素沙地生态系统服务价值（ESV）时空分异规律,以生态服务价值最大化为目标和策略,利用最小累积阻力模型（MCR）,探讨了毛乌素沙地生态网络格局演变规律。结果表明：（1）1986—2020年,随着毛乌素沙地绿洲化过程的推进,林地取代沙地成为毛乌素沙地的主导地类,2020年林草覆盖率达71.38%。（2）1986—2020年,毛乌素沙地生态服务价值整体上升了198.76亿元,1986—2006、2006—2020年沙地生态服务价值增长速率分别为每年2.51亿元和10.62亿元;从空间上来看极高生态服务价值区集中分布在河南乡和毛盖图苏木,至2016年以来逐渐扩展到苏米图苏木、嘎鲁图镇等区域。（3）生态网络格局呈明显的双区分异,即生态网络稀疏的西北区,以沙地复垦地、流动沙丘和半流动沙丘为主;以及生态网络稠密的东南区,以林草覆盖率较高的固定沙地和河流、湖泊水资源丰富地区为主,且随生态服务价值高值点迁移,稳定性网络结构逐年向东北方向偏移。     

近40 a毛乌素沙地荒漠化过程研究

毛乌素沙地位于我国北方农牧交错带上,生态环境具有较强的敏感性和脆弱性。采用1977-2010年Landsat数据,运用决策树和非监督分类相结合的方法对近40 a来毛乌素沙地荒漠化过程进行了研究。结果表明：（1）决策树分类和ISODATA非监督分类相结合可快速实现荒漠化地区地物遥感解译,图像总分类精度大于87.28%;（2）近40 a毛乌素沙地流动沙地面积在20世纪90年代末最大,2010年最小;半固定沙地面积在2010年最大,90年代末最小;固定沙地面积在2010年最大,70年代末最小;（3）70年代末荒漠化程度最为严重,流动和半固定沙地面积之和占了毛乌素沙地总面积83.64%;80年代末、90年代末和2010年的流动和半固定沙地面积之和分别占总面积74.51%、77.10%和67.90%;（4）流动沙地、半固定沙地、固定沙地、耕地和水体间的相互转换过程活跃,荒漠化演替过程显著区在70年代末到80年代末主要分布在北部、西北部和南部,80年代末到90年代末主要分布在西部和南部,90年代末到2010年主要分布在西北部、西部、南部和东北部;（5）近40 a毛乌素沙地气温以0.039 ℃/a的平均速度递增,降水则以0.095 mm/a的平均速度递减,气候总体上体现出暖干的趋势。降水是影响荒漠化过程的重要因素,但不是唯一原因,人文因素中的人口、土地利用结构和政策实施等也是影响荒漠化过程重要因素。     

毛乌素沙地沙产业发展条件

沙产业对沙漠的生态环境改善和社会经济发展具有巨大的贡献,在当前全球气候变化的背景下更是迎来新的契机。结合数理统计以及SWOT分析等研究方法综合分析和评价毛乌素沙地气候变化、生态环境变化以及内外资源条件。结果表明：（1）在气候变暖的背景下,毛乌素沙地降水有所增加,风速逐渐减小,植被覆盖率不断提高,气候条件和生态环境条件逐渐改善。（2）毛乌素沙地土地、光热、水、旅游及政策等资源条件具有明显的优势。毛乌素沙地逐渐改善的自然环境以及优势资源可为沙产业的发展提供动力和保障。     

毛乌素沙地库伦生态经济圈可持续性评价

毛乌素沙地库伦生态经济圈最显著的特征是以户为单元,由点到面形成毛乌素沙地库伦生态经济圈集群模式。为探索其可持续性,依据库伦生态经济圈聚类特征进行分类,再对不同类型的库伦生态经济圈可持续性进行综合评价研究。结果表明：毛乌素沙地库伦生态经济圈存在林果种植加工模式、种养加链条模式、小规模种养模式、懒散经营模式;可持续性综合评价得分值最高的是种养加链条模式（81.6106）,其次为林果种植加工模式（63.8506）,较差的是小规模种养模式（46.5691）和懒散经营模式（24.8808）,且后两种模式普遍存在于毛乌素沙地,说明毛乌素沙地上库伦生态系统整体可持续水平较低,需以现有的资源为基础,改善经营技术手段和决策方式,优化库伦生态经济圈运营模式,提高生态生产效率,增强系统物质循环与能量转化功能,使各种库伦生态经济圈朝着永续利用方向发展,进而整体推进毛乌素沙地的可持续性。     

热处理对沙漠边缘土壤腐殖酸荧光性质及其与Cu(Ⅱ)络合作用的影响

利用Penman-Monteith公式和常规气象资料计算和分析中国北方半干旱典型沙区(科尔沁沙地、浑善达克沙地和毛乌素沙地)50多年来主要气象要素和潜在蒸散量的变化趋势及其原因。 结果表明,自20世纪50年代以来,北方半干旱典型沙区年平均气温均呈上升趋势,年降水量均呈波动变化特征,但年平均风速呈明显下降的趋势。浑善达克沙地年潜在蒸散量随时间呈现显著增加趋势,科尔沁沙地年潜在蒸散量随时间呈现小幅的增加趋势,但毛乌素沙地年潜在蒸散量随时间呈现微弱的下降趋势。偏相关分析显示,毛乌素沙地潜在蒸散量与日照时数和风速呈显著的正相关,与平均温度呈显著的负相关;浑善达克沙地和科尔沁沙地潜在蒸散量与年平均温度显著正相关,但与日照时数无显著相关性。因此,毛乌素沙地日照时数减少和风速降低有可能是区域潜在蒸散量近几十年呈现减少的主要原因,科尔沁沙地和浑善达克沙地潜在蒸散量变化可能主要受温度的影响。     

毛乌素沙地土地沙漠化评价

基于遥感监测反演数据,以多等级土地沙漠化转化度为评价指标,研究构建了毛乌素沙地土地沙漠化转化度模型,并对20世纪80年代末到90年代末期间毛乌素土地沙漠化转化情况和转化机理进行了系统评价和分析。评价发现,毛乌素沙地土地沙漠化情况为:东部区沙漠化发展的转化度为12.113%,逆转的转化度为9.639%,所以该区沙漠化呈现加重的态势;中部区沙漠化发展的转化度为14.551%,逆转的转化度为18.954%,但强烈发展所占比例较大,可见该区土地沙漠化呈现面积缩小、程度加重的特点;西部区沙漠化发展的转化度为8.731%,逆转的转化度为7.298%,说明该区土地沙漠化发展略大于逆转,沙漠化面积扩大,但分析发现该区重度、极重度沙漠化土地逆转的转化度很高,总和为6.483%,约为发展转化度总和的两倍,所以该区土地沙漠化程度整体减轻。     

毛乌素地区农业用地方式转换与沙漠化

Introduction and the study area Desertification refers to land degradation phenomenon and process in arid, semi-arid and dry sub-humid areas (the humid index between 0.05 and 0.65) resulting from various factors, including climatic variations and human ac…     

宁夏盐池县沙边子研究基地沙漠化土地的整治和效益

宁夏盐池县沙边子沙漠化土地整治研究基地位于毛乌素沙地西南部半干旱农牧交错区。1985年, 我所与当地政府协作进行沙漠化土地整治的试验研究工作。根据当地的自然条件, 以牧为主, 农林牧结合多途径开发利用农业资源的发展方向, 进行综合整治规划, 采取合理调整土地利用结构, 科学利用地下水资源, 对不同的土地类型因地制宜采取整治措施。经三年来的实施, 初步建立起高效人工生态系统, 使经济效益、社会效益和生态效益得到了改善, 发展了生产, 改善了环境, 增加了收益。     

毛乌素沙地历史时期沙漠化——基于北大池湖泊周边沉积剖面粒度的研究

通过深入分析毛乌素沙地内北大池古城东侧一处包含人类活动层的沉积剖面的粒度参数,结合14C、OSL（光释光）测年和历史文献记载,本研究重建了北大池周边历史时期以来的环境及人类活动过程。结果显示:北大池湖泊在历史时期处于断续退缩过程之中,剖面北侧的河流水量一直减少。剖面中粗颗粒含量的变化与湖泊退缩和河流水量减少存在较好的相关性,剖面点周边地表沙丘出现的大致时间为明末,该结论与众多测年结果相符。该研究对理解毛乌素沙地环境变化的空间尺度具有较好的启示意义,同时在揭示沙漠化的内部环境变化过程中具有重要作用。