中国生态足迹和生物承载力构成比例变化分析

基于生态足迹模型,计算了中国1995-2006年人均生态足迹和生物承载力的各构成组分.运用统计-动力学建模方法,构建生态足迹和生物承载力各组分构成比例变化的普适预测模型.结果表明:①1995.2006年,中国人均生态足迹构成以能源足迹和耕地足迹为主,耕地、林地、建设等足迹比例在波动中不断下降,草地、水域足迹比例先上升后下降,能源足迹比例不断增加;人均生物承载力构成以耕地为主.林地、建设、水域承载力比例相差不多,草地承载力比例最小,其中耕地、草地承载力比例不断增加,林地、水域、建设等承载力比例不断下降,且变化幅度均很小.②2007-2015年,耕地、林地足迹比例继续下降,草地、水域、能源足迹比例将逐渐上升,建设足迹比例将在下降一段时间后出现增加趋势,耕地、林地、草地等承载力比例将不断增加,其中耕地、林地承载力比例增加幅度很小.草地承载力比例相对增幅较大;水域、建设承载力比例均呈下降趋势.文章还探讨了可能导致中国人均生态足迹和生物承载力构成比例出现上述变化的原因,给出相应的政策建议,并分析了二者之间的内在变化规律.研究结果对指导我国调整产业结构、土地利用规划和改善生态环境有较重要的启示和借鉴意义.     

新疆1999-2009年水足迹计算与分析

利用统计资料,结合水足迹模型和区域水足迹评价方法,对新疆1999-2009年的水足迹及相关指标进行了计算和分析。研究表明：（1）新疆1999-2004年总水足迹呈上升趋势,2004- 2009年略有下降趋势。水资源集约利用度呈增长趋势,说明新疆水资源利用效率有所提高;（2）新疆居民对粮食、肉类等虚拟水含量较大的农产品需求较大,适当减少虚拟水含量较高的产品消费,提倡虚拟水含量较低的产品消费,可减少虚拟水量的消耗;（3）新疆在虚拟水贸易中是水资源输出地,且输出量在不断增大,给新疆本地的水资源利用带来巨大的压力;（4）新疆水资源压力逐年增加,解决水资源短缺问题不能局限于本地实体水资源的高效利用,还可通过虚拟水贸易从水源丰富地区购买高耗水的本地发展所需的相关消费品,实现水资源总体可持续利用。改变消费模式,调整虚拟水战略结构成为缓解新疆水资源短缺的一种可能途径,由于数据限制,水足迹研究有待进一步细化,但是一种可用于探讨干旱区水资源可持续利用的方法。     

基于生态足迹的天山北坡经济带生态承载力评价与预测

生态承载力是测度区域社会经济发展对资源与环境系统压力程度的重要标尺。基于生态足迹法,构建生态承载力的评价与预测模型,分别评价和预测了2010年与2015年天山北坡经济带的生态足迹和承载力。结果表明：2010年天山北坡经济带生态足迹组分以草地和能源用地为主,约占足迹总量的93%,人均生态承载力总体高于人均生态足迹;2015年生态承载状况仍然总体盈余。但随着人口快速增长以及人均消费能力提高,2015年人均生态承载力已经低于2010年水平,城镇化对未利用地的开发形成用地总量供给的增加可能是维持生态盈余的主要原因之一。经济发展与城镇化进程对区域可持续发展造成一定压力,需要对资源环境承载能力加强监测预警。     

内蒙古草地资源的生态足迹及其可持续利用分析

可持续性可通过区域生态足迹水平进行衡量。采用净初级生产力构建了内蒙古各盟（市）草地资源的均衡因子和产量因子。以每5 a为一期,测算了内蒙古草地1990—2020年的生态足迹,并结合人口分布数据刻画了生态足迹的空间分布状况;在此基础上应用土地可持续模型评价了内蒙古草地资源的可持续性。结果表明：（1） 内蒙古各盟（市）草地的产量因子差异较大,整体呈东高西低的特点。（2） 生态承载力在空间上也呈东高西低特点,30 a人均生态承载力整体呈小幅度下降趋势。（3） 人均生态足迹逐期上升,2000—2005年由生态盈余转变为生态赤字。生态足迹较高的区域集中在通辽市、锡林浩特市、二连浩特市、乌兰察布市南部和鄂尔多斯市东部地区。（4） 内蒙古草地资源可持续性逐期下降,由1990年的中度可持续性退化为2020年的弱不可持续性。可持续性退化严重的区域集中在呼和浩特市、包头市和乌海市。研究结果旨在为内蒙古草地资源的可持续利用提供可靠的理论基础。     

甘肃省水资源生态足迹和生态承载力时空特征

基于水资源生态足迹模型，核算了甘肃全省及 14 个市（州）2003—2017 年的水资源生态足 迹和生态承载力，在此基础上计算出其生态盈亏和生态足迹强度，并对其时空变化特征进行分 析。结果表明：（1）2003—2017 年甘肃省水资源生态足迹远大于生态承载力，导致水资源处于生态 赤字状态，但水资源生态足迹总体上呈缓慢下降趋势，水资源生态承载力呈波动上升态势，生态赤 字的变化趋势与生态承载力基本一致，而水资源生态足迹强度呈逐年下降趋势，说明甘肃省水资 源利用效率不断提高，供需矛盾有所缓解；（2）生产用水尤其是农业用水是最大的足迹账户，且呈 下降趋势；生态用水足迹虽然占比很低，但呈快速增长态势，用水结构趋向合理；（3）水资源生态足 迹的区域差异明显，整体上呈现从西北向东南递减的分布趋势。水资源生态足迹强度的区域差异 也较大，但呈缩小的态势；（4）水资源生态承载力的区域差异也十分显著，其高水平区和较高水平 区空间分布相对稳定，呈现出向低值区发展的趋势；（5）水土资源匹配不合理，土地资源少而分散 的甘南高原和陇南山地水资源生态盈余较大，而土地资源丰富的河西地区水资源生态赤字严重。     

邵阳市生态足迹的动态变化研究

生态足迹是近年来测度生态可持续发展的一种定量方法,也是一种用来度量人类活动对生态系统压力和响应的一条新途径。通过对邵阳市2000—2004年的生态足迹进行了定量计算,结论为：邵阳市2000～2004年人均生态足迹均高于期间的人均生态承载力且每年的生态赤字平均为-0．331hm^2;从生态足迹结构组成来看,邵阳市消费集中在粮食和能源消费上;从时间变化来看,邵阳市的人均生态足迹、人均生态承载力、总生态足迹、总生态承载力、生态赤字均呈减少趋势。并利用GM（1,1）模型对邵阳市的生态足迹和生态承载力进行了建模预测,试图为邵阳市相关部门进行人口增长的控制、自然资源利用等决策提供参考。     

新疆2012年水足迹计算与分析

运用投入产出分析法计算并分析新疆2012年的水足迹,结果表明：新疆2012年总水足迹为292.52×10⁸m³,人均水足迹为1283.94m³。总水足迹中虚拟水消费量为279.68×10⁸m³,其中72.20%用于居民和政府消费,27.80%用于资本形成。水足迹自给率为80.56%,对内部水足迹依赖度较高;水资源经济效益值为25.66元·5m^-3,水足迹价值兑换比例为3.31,水资源经济效益值较低;水资源压力指数为0.68,60%以上的水资源压力来源于虚拟水流出。实现新疆水资源可持续利用可通过优化产业结构、调整居民虚拟水消费结构以降低水足迹,优化贸易结构以发挥虚拟水贸易对平衡水资源供需矛盾、提高水资源利用效率的调节功能。     

基于生态足迹的中国四大沙地地区可持续评价

基于社会经济统计数据,采用生产性生态足迹模型,评估并对比了我国四大沙地地区2000年和2015年的生产性生态足迹和生态赤字/盈余状态,以揭示区域的可持续性。结果表明：2000-2015年,四大沙地地区人均生态足迹总体呈现增加趋势,毛乌素沙地地区人均生态足迹年均增长率最高,达20.85%,增长量为79.21 hm²·人^-1;人均生态足迹主要以化石能源足迹和草地足迹为主;2000-2015年四大沙地地区生态赤字程度在不断增强,毛乌素沙地地区人均生态赤字变化量最大,达79.51 hm²·人^-1,造成赤字程度加大的主要原因是地区化石能源的大量生产。随着人们生活水平的提高,人们对资源的需求量也在不断增加,当前四大沙地地区社会经济的发展在一定程度上仍以自然资源大量生产和消耗为代价,经济发展和环境保护之间的平衡仍存在挑战,需要根据各地区的具体情况制定有针对性的管理措施,以维持区域的可持续发展。     

改革开放40 a来新疆土地覆被变化的空间格局与特征

改革开放40 a以来，新疆土地利用和地表覆被发生了巨大变化，在产生巨大社会经济效益的同时，也产生了许多生态与环境问题。为了给未来新疆土地利用、水资源开发及社会经济可持续发展国土空间规划提供依据，通过采用分区分层的决策树方法和向量相似度的变化检测方法，完成了新疆2015年、2010年、2000年、1990年、1975年的土地覆被1∶100 000矢量数据集，准确反演了过去40 a（改革开放40 a）来新疆地表覆被变化过程，分析了新疆土地覆被变化与国家改革开放政策相互关系，从垦荒（1975—1990年）、农业资源开发（1990—2000年）、西部大开发（2000—2010年）、对口援疆（2010—2015年）4个阶段，阐述了国家政策力度和导向对土地覆被变化的影响。分析表明：新疆土地覆被变化由耕地开垦、人工表面增长的高速发展模式开始向兼顾生态文明建设的可持续发展方向转型，各主要地类的变化也由急剧发展转向基本可控。近40 a新疆耕地面积增加了128%（50 414.02 km²），新增耕地依照水土资源配置特征，遵循空间规律分布；人工表面（建设、交通、工矿用地）面积增加了197%（7 497.11 km²），在2000年后增速明显，2010年后南疆增加幅度很大；1990年前林地面积呈现减少趋势，1990年后呈增加的态势，新增林地广泛分布在全疆天然林封育保护范围和天保工程实施区内；湿地1990年前面积减少明显，1990—2000年保持稳定，2000年后呈增加趋势；草地和其他类型的面积呈现持续减少态势。     

2000—2020年南非海岸带土地开发利用强度时空变化研究

以南非海岸带为研究区域，利用2000、2010和2020年3期TM、OLI遥感影像提取6类土地利用类型数据，基于土地利用转移矩阵、土地利用类型动态度及土地利用开发强度模型，分析了南非海岸带2000—2020年土地开发利用的结构、程度以及时空变化特征。结果表明（：1）研究期间南非海岸带土地利用类型变化方式主要以草地萎缩和林地扩张为主，其次是未利用地和建设用地扩张，最后是耕地和水体萎缩（；2）土地利用变化过程中，草地与林地相互转化、耕地与草地之间的相互转化是土地变化的主要类型；（3）南非海岸带土地利用开发强度呈现空间聚集状态，形成了以开普敦、伊丽莎白港、东伦敦和德班等为中心的高聚集地区。20年间，南非海岸带土地的开发利用强度整体变化不明显，但2010—2020年以来强度呈现下降的趋势。     

新疆相对资源承载力及可持续发展时空演变特征分析

自然资源和经济资源禀赋是支撑区域人口发展的重要保障,是可持续发展的基础。本文利用改进的相对资源承载力模型,计算2000—2010年新疆的相对资源人口承载力和相对资源经济承载力,探讨新疆15个地区（州、市）相对资源承载力的时空演变及差异特征。结果表明:（1）以中国西部地区为参照区,新疆2000—2005年处于人口非常富余、经济超载阶段;2006—2010年是人口、经济双重非常富余阶段。（2）与西部12省(市、区)相比,能源资源是新疆的优势资源,水资源是制约新疆人口、经济发展的劣势资源。（3）以新疆为参照区,相对资源人口承载力非常富余度最大的是克拉玛依市,超载最严重的是喀什地区;相对资源经济承载力超载最严重的是吐鲁番地区,非常富余度最大的是克孜勒苏柯尔克孜自治州。（4）依据相对资源人口、经济承载力超载、富余状态将15个地区（州、市）归为4类资源承载力匹配区。     

近25a来新疆农作物水足迹与经济增长的空间关系分析

水—经济空间关系是干旱区与半干旱区水资源研究的热点，揭示水—经济空间分布演变规律和因果关系，可为优化水资源合理配置、合理部署产业结构调整政策提供理论和决策参考。研究应用水足迹理论，核算新疆各地州1991—2015年农作物水足迹，结合信息熵值理论分析新疆各地州农作物水足迹、国内生产总值、第一产业增加值其熵值的空间演变规律及因果关系。结果表明：新疆农作物水足迹与第一产业增加值、国内生产总值空间演变整体向着均衡有序的方向发展，水—经济的空间不均衡性逐步缩小；新疆农作物水足迹显著影响其第一产业增加值空间演变，影响期1～5 a，农业经济空间分布受农业用水空间分布的长期制约；农作物水足迹和国内生产总值没有空间演变因果关系，全疆经济发展向着第二产业、第三产发展转型，农业经济不再显著影响全疆经济发展。     

黑河流域2004-2010年水足迹和水资源承载力动态特征分析

 中国是水资源短缺国家,水资源时空分布不均,水资源已成为制约中国社会经济可持续发展的重要因素。利用生态足迹法构建了黑河流域农业用水、工业用水、城镇公共用水、生活用水和生态环境用水5个二级水资源账户,并利用水资源负载指数,研究了黑河流域2004—2010年水资源承载力、水足迹和水资源负载动态特征。结果表明,黑河流域水资源承载力从2004年的16.36 hm2增加至2010年的24.40 hm2;总水资源生态足迹从2004年的571.81 hm2减少至2010年的486.73 hm2;而水资源生态赤字从2004年的555.45 hm2下降至2010年的462.33 hm2;黑河流域水资源负载指数高,水资源开发潜力很小;黑河流域水资源承载力增加与降水量有密切关系。     

基于生态足迹的甘肃省耕地资源可持续利用与情景预测

 基于生态足迹理论,测算了1997-2009年甘肃省在保持社会经济可持续发展下的最佳耕地资源容量,运用ARIMA模型对甘肃省2010-2015年的生态足迹和生态承载力进行预测,按照《甘肃省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中的社会经济指标对耕地资源可持续发展容量进行情景预测。结果表明：1997-2009年,甘肃省耕地资源可持续发展容量总体上呈现上升趋势,其中1997-2002年耕地资源可持续发展容量基本低于实际耕地面积,2003-2009年,耕地资源可持续发展容量均高于实际耕地面积,出现耕地利用负荷现象;ARIMA模型预测结果显示,2010-2015年,甘肃省人均耕地生态足迹呈现上升趋势,年平均增长率为4.75%,人均耕地生态承载力呈现减少趋势,但总体上变化不大,人均耕地生态赤字从2011年成为负值,并且逐渐增加;情景预测结果显示2010-2015年,甘肃省耕地资源可持续发展容量与实际耕地面积差距愈来愈大,预计到2015年,为实际耕地面积的2.42倍,耕地利用负荷现象严重,人地关系紧张。     

多维度视角下新疆农村经济可持续发展

科技进步与水土资源是促进经济可持续发展的有力杠杆及资源保证,劳动力是农村经济发展的重要主体。运用生态足迹理论计算了1990-2015年的新疆农村生态人口承载力,该指标代表了农村经济可持续发展水平,并建立与农业全要素生产率、科技投入占总投入比率、水资源灌溉利用率、耕地复耕指数、新疆劳动力转移、劳动力转移性收入的VAR模型。研究结果表明：新疆农村人均资源占有量不断地增大,可承载生态人口数量逐年下降;科技投入目前对于新疆农村经济可持续发展的影响并不明显,短期看来,农业全要素生产率对于其发展有抑制作用,但长期看来有巨大的促进作用;在短期,水资源灌溉利用率有抑制作用,但在长期,有拉动作用;耕地复耕指数长期有抑制作用;短期来说,劳动力转移和劳动力转移性收入对于其发展有促进作用,长期有抑制作用。     

基于水资源承载能力的达茂旗牧区用水方案优化

根据干旱草原区水资源承载系统具有数据多元性和动态性的特点,建立基于GIS的水资源承载能力模型,分别从时间和空间尺度上评价现状水资源承载能力及其影响因素,评价结果表明2008-2012年达茂旗全旗的水资源承载能力为一般水平,水资源承载能力较强水平的区域占全旗总面积的37.23%;降水的减少直接导致了生产、生态用水的下降。灵敏度分析结果表明水资源自身承载能力受水资源可利用比例影响最大,社会系统主要受人口密度、城镇化率影响,经济系统中,农业GDP比重影响很大。基于现状评价结果预设3种牧区用水方案优化模式,水资源承载能力预测结果表明水资源开发利用率控制效果并非越严格越好,节水型社会稳步建设方案是规划水平年牧区用水方案的适宜模式。