生态足迹影响因子定量分析及其动态预测比较研究——以新疆为例

探讨新疆生态足迹与其主要社会经济影响因子之间的内在关系.计算新疆1990-2006年的人均生态足迹,通过应用偏最小二乘回归(PLS)法和灰色关联熵法,进行比较和印证分析,揭示影响生态足迹的各种因素的重要性程度,筛选出最主要因素,并通过PLS回归和灰色预测拟合效果的比较,选取预测精度更高的模型.研究结果如下:能源消费总量、总人口、人均GDP、城镇居民人均可支配收入、社会消费品零售总额、耕地面积6项因子均属于生态足迹的显著影响因子;PLS回归模型拟合的效果优于GM(1,1)模型,说明该模型预测精度更高,可用于未来生态足迹的动态预测.     

中国人均生态足迹和生物承载力构成的变动规律

基于熵值法提出能够衡量生态足迹和生物承载力构成多样性的生态足迹构成指数和生物承载力构成指数两个新概念,计算并构建了中国人均生态足迹构成指数和生物承载力构成指数较为理想的ARIMA预测模型分别为ARIMA(2,1,1)、ARIMA(1,1,1).结果表明,2006～2010年,中国人均生态足迹构成指数将在波动中有所下降,生物承载力构成指数持续下降,未来4年可持续发展潜力在波动中也将有所降低.中国人均生态足迹构成指数与10个驱动因素的偏最小二乘回归分析发现,正相关因素依次为城镇人口、第一产业产值、总人口、进出口贸易总额、第三产业产值,负相关因素依次为政府消费、农业人口、居民消费、人均GDP、第二产业产值.     

生态足迹与经济增长的定量关系及其社会经济驱动机制——以新疆为例

选择新疆为典型案例,着重从生态足迹与社会经济的内在关系入手,探讨生态足迹变化的内在机理.首先计算新疆1990-2008年长时间序列生态足迹,应用协整理论和Granger因果检验,分析新疆生态足迹与经济增长之间的定量关系.在对生态足迹的社会经济影响因素进行定量分析的基础上,利用STIRPAT模型建立生态足迹与主要影响因素之间的回归方程,采用岭回归和偏最小二乘(PLS)回归方法对比验证,探讨1990年以来新疆人口、富裕度、产业结构和城市化水平等社会经济因素对生态足迹变化的内在作用机制.最后基于定量结果,提出了调控社会经济因素对生态足迹影响的相关政策建议等.     

云南省水资源生态足迹与生态承载力动态分析

利用水资源生态足迹计算模型对云南省近十年水资源生态足迹和生态承载力进行了分析,结果表明：（1）云南省近十年水资源生态承载力差异较大,2001年最高,为285×10^6hm^2,2009年最低,为175×10^6hm^2,而水资源生态足迹变化不明显;（2）人均水资源生态足迹在0．5306hm^2／人～0．5669hm^2／人,万元GDP水资源生态足迹呈逐年下降的趋势;（3）各用水指标中生产用水水资源生态足迹所占份额最大,均大于21．0×10^6hm^2,生态环境用水所占份额最小,均小于1．0×10^6hm^2。     

基于三维生态足迹的京津冀城市群自然资本可持续利用分析

生态足迹是区域可持续评估的重要方法,三维生态足迹模型能区分并追踪自然资本存量的消耗与流量的占用。目前三维足迹与自然资本利用研究主要集中在全球和国家尺度。本文以京津冀城市群为例开展区域尺度研究,核算并分析了2010年研究区13个城市的人均区域足迹深度、足迹广度及其组成差异与影响因素,揭示了京津冀城市群自然资本利用格局及生态可持续现状。结果表明：13个城市普遍生态赤字,足迹深度差异受能源消费数量和结构的突出影响,与城市经济发展水平呈“倒N型”库兹涅茨曲线关系。京津冀城市群内4种自然资本利用类型分别为存量资本消耗水平相对于流量资本占用水平严重超前(北京、天津、唐山)、显著超前(石家庄、邯郸)、一般超前(沧州、廊坊、衡水、邢台、保定)及基本一致(秦皇岛、张家口、承德)。上述4种类型地域的区域生态持续性依次从最弱转向较弱、较强、最强。本文在城市群自然资本持续利用的刻画和表达方面取得了较优于传统二维足迹模型的评价结果。     

中国省域三维水生态足迹及其驱动研究

运用三维水生态足迹模型,分析了中国31个省份（不包括港澳台地区）2004—2018年水生态足迹的时空特征,并采用偏最小二乘回归模型进行了驱动力分析。结果表明：①基于不同视角,确定了中国省域三维水生态足迹的类型。从演变趋势来看,山西等10个省份属于先升后降型等4类;从发展限度来看,浙江等14个省份符合可持续等2类。②中国省域三维水生态足迹的空间差异显著,水生态足迹广度大致呈由南向北递减趋势,深度则呈由南向北递增趋势。③中国省域三维水生态足迹的驱动因素存在地域差异,人口规模、产业结构分别对河北等12个省份、北京等18省市影响能力较强,而经济发展、技术进步分别对河北等19个省份、天津等21省市影响显著。因此通过提高人口素质、优化产业结构、发展绿色经济、加强污水防治等举措,以促进中国水资源可持续利用。     

城市生态足迹计算分析--以西安市为例

依据生态足迹计算方法并尝试性地运用了生态服务价值的有关理论,运用西安市2002年统计资料,对西安市2002年生态足迹进行了计算,结果表明,西安市2002年人均生态足迹为1．3402hm^2,可利用的人均生态承载力0．2972hm^22,生态赤字1．0430hm^2,反映了西安市的生产、生活强度超过了生态系统的承载能力,西安市生态系统处于人类的过度开发利用之下。通过分析西安市人类活动对自然生态系统的压力和影响程度,可为城市生态研究、生态建设和可持续发展提供新的思路和方向。     

江苏省生态足迹时间维度变化及其驱动因素分析——基于PLS方法对STIRPAT模型的修正

在分析江苏省生态足迹时间维变化规律的基础上,探讨江苏省生态足迹变化的重要驱动因素。1)1990-2007年,江苏省生态足迹以年均5.36%的速度从7 227.75万hm2升至13 817.76万hm2,而生态承载力以年均0.30%的速度从2 850.98万hm2降至2 703.58万hm2,生态足迹对区域生态赤字变化的贡献率达97.81%,成为江苏省生态赤字增加的主要原因;2)STIRPAT模型分析结果显示,人均GDP及其二次项、第一二产业产值占总产值比重及其二项式是江苏省生态足迹变化的重要驱动因素,总人口及城市化率指标却被排除在外,然而VIF值计算结果显示模型中各驱动因素间多重共线性明显;3)采用PLS方法修正STIRPAT模型,消除因素间的多重共线性问题,显示总人口、人均GDP及其二次项、第一二产业产值占总产值比重及其二次项、城市化率及其二次项都是江苏省生态足迹变化的重要驱动因素,且按VIP重要性排序为城市化率>人均GDP二次项>一二产业产值占总产值比重>人均GDP>城市化率二次项>总人口>一二产业产值占总产值比重二次项。两种方法中人均GDP二次项的系数均为正,表明江苏省生态足迹变化不存在环境EKC曲线的假说。该文进一步明确STIRPAT模型在分析环境压力的驱动因素中存在的缺陷,另一方面验证了基于PLS修正的STIRPAT模型的准确性与可行性。     

海南省1988～2004年生态足迹动态分析

生态足迹方法是分析国家或地区自然资源可持续利用的重要方法。文章对海南省1988-2004年的生态足迹进行计算和分析。结果表明：1988～2004年,海南省人均生态足迹由0．5894hm^2升至2．1423hm^2,增长率为263．5％,年均增长16．5％;海南省人均生态承载力由1．7857hm2降至1．4605hm^2,下降率为22．1％,年均下降1．4％;海南省人均生态盈余／赤字由盈余1．2863hm^2降至赤字0．6818hm^2,下降率为836．4%,年均下降52．3％。生态赤字在2000年开始出现持续上升,海洋足迹需求过大是其主要原因。只要改变海洋开发方式,减少海洋足迹需求以致于不超过其生态承载力,海南就基本能够实现生态可持续发展。     

安徽省池州市2001～2010年可持续发展动态测度与分析

安徽池州市是国家首个生态经济示范区,近十年来,城镇化、工业化水平的快速提升加剧了其发展的风险性和不稳定性,可持续发展面临较大挑战。基于生态足迹模型,对池州市2001～2010年生态足迹供给与需求进行了时间序列测度与分析,利用灰色GM(1,1)模型对2015年、2020年人均生态足迹进行了预测。结果表明:池州市人均生态足迹由2001年的1.2458hm²/人上升至2010年的2.2483hm²/人,年平均增长11.14%,人均生态赤字由0.8445hm²/人扩大至2010年的1.8266hm²/人;居民消费水平、能源消费量与人均生态足迹相关系数分别为0.844、0.945,为生态足迹驱动因素;研究时段内,能源生态足迹年均增长速度为83.75%,明显快于生物资源生态足迹增长速度;万元GDP生态足迹由2001年的2.98hm²/万元下降至2010年的1.20hm²/万元。预测2015年人均生态足迹为3.2336hm²/人,生态赤字将增至2.7926hm²/人;2020年人均生态足迹为4.4896hm²/人,生态赤字将扩大到4.0308hm²/人。针对池州生态不安全的现状,从减少能源消费、改变消费方式、提高农作物单产等方面提出了减少生态足迹的政策建议。     

The Analysis of Water Footprint of Production and Water Stress in China

Water footprint of production can be used to identify pressure on national or regional water resources generated by production activities. Water stress is defined as the ratio of water use (the difference between a regional water footprint of production and a green water footprint) to renewable water resources available in a country or region. Water stress can be used to identify pressure on national or regional water resources generated by production activities. This paper estimates the water footprint of production and the water stress in China during the years 1985-2009. The result shows that China’s water footprint of production increased from 781.58 × 10⁹ m³ in 1985 to 1109.76 × 10⁹ m³ in 2009. Mega-cities and regions with less agriculture production due to local climatic conditions (Tibet and Qinghai) had lower water footprint of production, while the provinces (Henan, Shandong) with higher agriculture production had higher footprint. Provinces with severe water stress increased from 6 in 1985 to 9 in 2009. High to severe water stress exists mainly in mega-cities and agricultural areas located in the downstream areas of the Yellow River and the Yangtze River in North and Central China. The outlook for water resources pressure in China is not optimistic, with areas of stress expanding from northern to southern of China.     

生态足迹理论在区域可持续发展评价中的应用及改进

综述了生态足迹理论及其在全球及区域可持续发展系统中的应用成果,发现生态足迹理论在用于区域可持续发展评价时遇到了困难,主要表现为其对区域发展可持续性的评价结果与可持续发展理论所阐述的基本原则不一致,认为这主要是将基于全球生态系统的生态足迹理论不适当地用在了区域可持续发展系统所导致的,而根本的原因是生态足迹概念本身的定义不够确切。本文将生态足迹区分为消费性生态足迹和生产性生态足迹,对传统的生态足迹理论进行改进,并以生产性生态足迹作为评价区域可持续发展的指标,以期更真实地反映区域发展的可持续性;通过比较全球生态赤字和区域人均消费性生态赤字可以对区域发展公平性做出评价。     

1990-2007年中国能源足迹时空差异分析

基于生态足迹模型分析中国1990-2007年的能源生态足迹变化态势,并利用重心模型研究能源足迹的区域差异及变化。结果表明:1)近18年来,中国人均能源足迹呈现波动增长,能源足迹结构方面煤炭始终占据主导地位;建议优化能源结构,大力发展清洁可再生能源。2)中国各地区间能源足迹存在明显差异,空间分布格局为南少北多,能源生产与消费存在错位;建议国家设立能源生态补偿机制,由出现能源生态赤字的地区支付能源生态补偿基金给能源生态盈余地区。3)中国能源足迹的重心呈现逐步向西南方向移动的轨迹,通过与GDP重心轨迹的对比发现中国经济发展主要靠能源消费拉动。     

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。     

基于能源消费的中国省级区域碳足迹时空演变分析

碳足迹作为衡量生产某一产品在其生命周期所直接或间接排放的CO₂量,其能够反应人类某项活动或某种产品对生态环境的压力程度。本文采用1997-2008年全国省级区域化石能源消费数据和土地利用结构数据,构建碳足迹计算模型,测算不同时间、不同区域的碳足迹、碳生态承载力和碳赤字,并引入物理学中重心的概念,测算1997-2008年全国各省级区域碳足迹的重心,进行碳足迹重心的时空演变趋势分析,掌握区域间能源消费碳排放的差异性;同时构建能源消费碳足迹压力指数模型,计算1997-2008年各省的碳足迹压力指数,对研究区域进行生态压力强度分级,并考察各省级区域碳足迹压力指数在两个相邻时间点之间的变化强度,进行生态压力变化强度的级别划分。     

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)。     

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。     

鹤壁市生态足迹分析

生态足迹分析是一种基于生物物理量的可持续发展度量方法，是一种基于考虑人类及其发展与生态环境关系的方法。通过跟踪区域能源与资源消费，并将其转化为相应的生物生产性土地面积，与生态承载力相比较，判定区域的可持续发展状态。采用鹤壁市2002年的统计数据进行生态足迹分析，结果表明，2002年鹤壁市生态足迹为6．9279hm^2／人，人均生态承载力面积为0．3781hm^2，生态赤字为6．5498hm^2/人，揭示了当前鹤壁市处于一种不可持续的发展状态。     

基于生态足迹的中亚区域生态安全评价

利用生态足迹理论与方法,运用生态足迹压力指数模型,对中亚不同区域的生态安全进行了评价。分别测算中亚四国的人均与区域总生态足迹、生态承载力、生态赤字和生态足迹压力指数。最后按照生态足迹压力指数来评价中亚各国生态安全状态。评价结果如下:(1)吉尔吉斯坦14年平均生态赤字为0.0900ha/capita;平均生态足迹压力指数为0.9388,处于稍不安全状态。(2)土库曼斯坦的多年平均生态赤字为0.3303 ha/capita;平均生态足迹压力指数为1.1327;哈萨克斯坦的多年平均生态赤字为0.8379 ha/capita,平均生态足迹压力指数为1.2320,都处于较不安全状态 。(3)乌兹别克斯坦的区域总承载力由1994年的28807119ha下降到2005年的28527138ha,而区域总生态足迹有所增加,即从44598092ha增加到51761368ha;多年平均生态赤字为0.8181 ha/capita;平均生态足迹压力指数为1.7540,处于相对很不安全状态。根据计算结果,中亚4国的多年平均生态安全都处于不安全状态,但不安全程度有所差别,吉尔吉斯坦的生态安全处于相对较好状态,其次为土库曼斯坦,哈萨克斯坦;乌兹别克斯坦的生态安全相对其他中亚国家而言处于相对很不安全状态。