吉林省生态足迹动态分析与预测

生态足迹模型是度量可持续发展的一种方法，运用它对吉林省可持续发展状况的评价和未来发展趋势进行研究，为吉林省可持续发展提供决策依据。利用生态足迹模型研究了吉林省1978-2002年生态足迹和生态承载力，运用回归分析对吉林省2004-2016年生态足迹和生态承载力做出了预测。结果表明：1978-2002年，吉林省人均生态足迹从1.090 hm2增加到2.457 hm2，年平均增长率达到3.45%；人均生态承载力从1.210 hm2下降到1.096hm2，年均下降率为0.4%。除1978、1980年存在生态盈余，其余年份均是生态赤字，且生态赤字总体呈扩大趋势。2004-2016年，吉林省人均生态足迹年平均增长率将达到1.99%，人均生态承载力下降率达0.5%。探讨了生态足迹模型存在的一些问题以及尚需研究的内容。     

吉林省生态经济系统能值分析与情景预测

目前的能值研究重评价而缺乏预测功能.鉴于此,在分析吉林省生态经济系统能值发展趋势后建立了情景预测模型,对该省不可更新资源能值进行预测.结果显示:(1)吉林省能值流量均有不同程度的增长,生态经济系统发展程度不断提高的同时环境压力随之增长;(2)7个能值效率指标中有4个呈恶化趋势,系统代谢效率有所下降;(3)吉林省可持续发展能力在研究期内不断下降,反映出经济发展尚依靠资源大量消耗和环境负荷的上升;(4)吉林省不可更新资源能值将保持年均10%以上的增速,资源消耗和环境压力将进一步增大;(5)未来一段时间影响吉林省能值增长的关键因素是资源(不包括能源),其影响程度要大于能源,且重要性会逐年增大.     

基于生态足迹法的区域水生态承载力研究——以浙江省湖州市为例

本文初步界定了水生态足迹和水生态承载力的内涵,将水生态足迹分为水产品生态足迹、水资源生态足迹与水污染生态足迹,并建立了水生态足迹模型。其中,采用了Wackemagel的水产品生态足迹模型;水资源生态足迹采用了基于水资源消耗量的计算模型;采用零维模型计算污染稀释净化需水量,构建水污染生态足迹模型。最后,以扣除60%生态需水为前提建立了水生态承载力计算模型。以浙江省湖州市为例,模型计算了湖州市2000年-2007年水生态足迹和水生态承载力,结果显示,湖州市2000年-2007年水生态承载力超过水生态足迹,呈现生态盈余,但是水生态承载力波动较大,水生态足迹在不断增大;由于水产品的消费量逐年增大,水产品生态足迹在水生态足迹中所占比例也相应增大。     

生态足迹的分析预测及其驱动力研究

运用生态足迹和生态承载力的理论和计算方法对徐州市2005年人均生态足迹、人均生态承载力和人均生态赤字进行计算,对其土地利用可持续程度进行评价.运用一元线性回归模型对人口约束力进行预测分析,并通过灰色GM(1.1)预测模型,对总生态足迹、可利用生态承载力进行了预测。最后对驱动其变化的因子进行相关性分析。     

基于生态足迹模型的中国未来发展情景分析

生态足迹是近年来国际上一种重要的判别可持续发展程度的生物物理量方法。本文对1949年-2008年中国人均生态足迹和生物承载力进行了测算,在此基础上使用经验模态分解方法建立一个非线性的动态预测模型,并进行长时间的模拟验证,后又分"惯性发展"和"稳步调整"两个情景对中国未来20年发展的生态潜力进行预测,结果表明:①建国60年以来中国的人均生态足迹在小幅波动中不断上升,同时人均生态承载力不断降低,从1985年起中国整体上处于生态赤字期;②若按照惯性发展,则2030年人均生态赤字将达到3.9024hm2/cap,可持续发展形势非常严峻;③若按照"稳步调整"情景,则2030年人均生态赤字为1.5217hm2/cap,这种程度的生态超载有可能通过一些技术手段如国际贸易等来缓解。最后,基于计算和情景分析提出可持续发展建议。     

西安市生态足迹与生态承载力动态变化与预测

生态足迹法通过将区域的资源和能源消费转化为提供这种物质流所必须的各种生物生产土地的面积,并同区域能提供的生态生产型土地面积(生态承载力)进行比较,能定量判断一个区域的发展是否处于生态承载能力的范围内。本文运用生态足迹法和ARIMA模型,以2013年以及1994-2013年西安生物资源账户和碳足迹账户的消费数据,进行静态生态承载力与动态生态承载力分析并预测未来5年生态安全情况。结果表明：2013年西安市生态足迹大于生态容量,同时1994-2013年西安市均表现出生态足迹超出生态承载力8倍左右,出现严重的生态赤字。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。ARIMA模型预测表明未来5年生态足迹虽有逐年减小的趋势,但和生态承载力差距较大。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。通过研究提出加强城市生态建设,优化城市管理模式,优化产业结构是维持西安可持续发展和生态安全的有效途径。     

基于生态足迹理论的低碳校园研究——以北京大学生态足迹为例

随着可持续发展理念在国际社会的认可度逐渐提高,以低碳校园建设为主要内容的可持续校园发展已经成为构建资源节约型、环境友好型社会的一种趋势。如何测度、评价和建设低碳校园是当前高校规划中的热点和难点问题。生态足迹模型是测度可持续发展的一种有效方法,对可持续和低碳校园研究具有一定理论和方法的借鉴意义。本文运用生态足迹模型,以北京大学为例测算了其交通、能源及师生日常生活生态足迹,结果表明北京大学生态足迹存在总量显著,人均生态足迹较小,能源生态足迹份额高,交通和日常生活生态足迹低的特点。文章进一步将测算结果与国内外高校进行对比分析,从生态足迹的角度分析了低碳校园的特点和问题。文章最后基于测算结果有指向性地设计了生态足迹消减方案,并提出了基于生态足迹视角的低碳校园发展建议。     

基于生态足迹的区域可持续发展测度研究——以内蒙古鄂尔多斯市为例

生态足迹计量分析是一种度量可持续发展程度的方法,通过测定当前生物生产性土地面积的量来评估人类对地球生态系统的影响.本文在介绍生态足迹理论和计算模型的基础上,对鄂尔多斯市生态足迹进行定量计算,分析出该市生态足迹的情况.结果显示:鄂尔多斯市人均生态足迹为5.3547hm2,可利用人均生态承载为0.5456hm2,生态足迹是生态承载力的9.8倍,生态赤字为4.8091hm,区域内生态资源的供需矛盾突出,对自然的影响超出了其生态承载能力的范围,经济社会呈现不可持续的发展态势,需要进行调整.在此基础上,提出促进鄂尔多斯市可持续发展的对策建议.     

基于集对分析的城市生态足迹预测——以武汉市为例

自然生态环境是城市生态系统赖以生存和发展的重要物质基础，生态足迹作为生态环境承载状态测度的指标，受到社会、经济、人口等多种因素的影响，表现出时空动态性和不确定性特征。鉴于集对分析(SPA)在处理不确定性问题的优势，以武汉市为研究对象，将城市总生态足迹与其相关影响因子联系起来考虑，融合集对分析中的同异反模式识别的“择近原则”和聚类分析思想构造集对分析动态模型，模型精度较高，验证误差均小于0.3%。并对武汉市2005年～2020年总生态足迹发展趋势进行了预测。研究结果表明，2005年～2020年总生态足迹将由1 784.662×10⁴hm²增长到2 781.388×10⁴hm²，呈现出低于GDP、高于能源利用率增长速率的趋势，生态环境将进一步恶化，对此就武汉市生态系统的发展提出了对策与建议。最后，指出SPA动态模型对城市生态系统中生态足迹动态化方法的修正具有理论和实际意义。     

基于生态足迹的西藏自然保护区生态承载力分析——以工布自然保护区为例

在全球变化的大背景下,自然保护区是维持西藏生态环境可持续发展的重要手段。本文以西藏工布自然保护区为例,基于生态足迹模型,计算该保护区2007年有效物质消费量与有效可利用生态生产性土地面积,分析其生态足迹和生态承载力,为宏观指导西藏地区如何处理经济发展与生态环境保护的关系提供科学依据。分析表明:西藏工布自然保护区2007年人均生态足迹为1.5785hm2,人均生态承载力为21.2453hm2,人均生态盈余为19.6668hm2,盈余比例达92.57%。人均生态足迹中,对耕地的需求最大,其次为化石燃料产地、林地、草地、建筑用地,对于水域的利用缺乏统计数据。工布自然保护区生态承载力远大于生态足迹,其中以林地为主,体现了当地的生态特色。     

区域人均生态足迹的社会经济驱动模型

做为一种偏重生态的可持续评估手段，生态足迹方法往往难以全面地反映区域可持续发展能力。不少学者主张将生态足迹指标与其它社会经济指标相结合，以创建复合指标的方法来评估区域生态-经济协调性，从而弥补生态足迹方法的这一不足。不过，该手段忽视了生态足迹指标本身同相关社会经济指标的内在联系。因此，笔者试图对生态足迹的社会经济驱动作用做出相关分析，研究建立了江苏省1995年～2003年的人均生态足迹时间序列作为模型因变量，并根据区域社会经济发展与生态占用变化的作用机理选择了8个社会经济发展相关指标为自变量，建立多元线性回归模型。模型检验结果令人满意，并通过相关性分析、主成分分析等手段揭示了江苏省社会经济发展指标对人均生态足迹的强烈驱动作用。模型结果也从一个侧面说明江苏近年来社会经济发展模式的不可持续性。     

基于经验模态分解的中国生态足迹与生态承载力动力学预测

利用mathcad2001和matlab6.5软件,计算了中国1961年～2005年生态足迹和生态承载力,通过经验模态分解（EMD）方法对其进行分析,在此基础上,建立动力学模型对其未来进行预测,希望能通过对中国生态足迹动态研究,建立一个带有周期波动的动力学预测模型,为研究长时间序列的动态变化提供一个全新的研究方法。通过EMD分析后我们可以得到研究要素的不同时间尺度的演化曲线,将这些曲线看成是系统在不同时间尺度下的特解,则可以根据不同时间尺度的EMD分量的曲线够建起对应的动力模型,如趋势项一般对应于指数或线形动力方程,大尺度的周期分量一般可以对应于正弦或与余弦形式的动力方程,最后我们建立一个总的动力预测模型。研究结果表明：随着生态足迹的增大和生态承载力的减小,中国未来20年的生态赤字越来越大,由2006年的-0.932到2025年的-1.632,接近2倍,发展处于不可持续状态。经验模态分解（EMD）方法能很好的分解出生态足迹和生态承载力的波动周期,符合它们的发展规律,并用动力学预测了它们的发展态势,经拟合表明,预测的结果与实际值误差较小。这说明基于EMD的动力学预测模型是科学的。     

基于生态足迹的城市地域可持续发展能力评价

可持续发展能力的定量评估是可持续发展研究的关键领域,基于生态足迹计算的发展能力指标是较有效的评价指标之一。本研究应用生态足迹模型,按不同土地类型与不同消费类型计算了2005年深圳的生态足迹,分析了生态赤字构成并给出生态足迹矩阵,以使政策建议更有针对性;修正了Ulanowicz的发展能力模型,将万元GDP生态赤字（盈余）因子引入计算公式中,对深圳生态经济系统的可持续发展能力进行了评价。研究结果表明：2005年深圳人均生态赤字为3．16hm^2／人,生态足迹是其可利用生态承载力的57倍;1986年～2005年深圳生态赤字扩大10倍,20年间系统稳定性逐渐下降,近年有向良性化方向好转的趋势,2003年资源利用效率最高;生态经济系统可持续发展能力持续上升,2005年最大,为6.49,是20年前的4倍多。     

污染足迹：一种基于生态系统服务的生态足迹

传统生态足迹理论虽然在可持续发展评价等方面得到了广泛的应用,但仍然存在着明显的缺陷和不足,其无法全面评估人类活动的根源在于土地功能排他性假设限制了其对利用生态系统非生物生产性产品和服务的人类活动的衡量。为了摆脱传统生态足迹理论的局限性,应当承认土地功能多样性的客观事实。本文提出了基于生态系统服务的生态足迹概念和计算方法,并以污染足迹为例进行了系统分析。污染足迹,即基于污染物吸纳的生态足迹,是一类典型的基于生态系统服务的生态足迹,它不是对传统生态足迹中能源足迹的简单置换,而是能够囊括人类活动产生的大部分污染物,并可以根据不同的污染物类别或类型进一步细化。污染足迹计算的难点在于必须明确污染物的迁移转化规律,进而确定进入各种土地类型的污染物量以及各种土地类型的纳污能力,而应用的难点在于如何确定不同类别或类型污染物污染足迹之间的关系。     

调整特征参量的生态足迹新方法研究——以西安市为例

在传统生态足迹计算方法的基础上,本文提出了最终能源足迹概念.即地球上消耗的能源最终由太阳辐射提供,而能源生态足迹就是消耗能源所需的接收太阳辐射能的建成地面积.相应的,不再使用化石能源地概念.同时,将海洋提供的生态资源,纳入内陆居民人均生态承载力范畴.以西安市1997年～2006年的统计数据为基础,本文分别使用传统方法和上述调整后的方法对10年间西安市的生态足迹进行了计算.传统生态足迹法计算的结果表明西安市人均赤字由1997年的1.07hm~2,逐渐增加至2006年的1.40hm~2,始终处于生态赤字状况.而调整后生态足迹法的计算结果表明,西安市一直处于生态盈余状况,可持续发展状况良好,其人均生态盈余在1997年为0.64hm~2,至2006年为0.45hm~2.本研究调整原方法部分特征参量后,使生态足迹法更具前瞻性,更符合社会发展规律特征,能够更准确地反映区域生态可持续发展状况.     

北京市居民食物消耗生态足迹和水足迹

生态足迹和水足迹作为定量测度人类对自然资本利用程度和可持续性发展的综合性指标,已经被广泛应用到我国的生态评价和可持续发展能力评价。食物是人类首要的消费品,其消耗的生态足迹和水足迹将反映维持一个区域的人口基本食物需求所占用的土地资源和水资源。本研究在生态足迹和水足迹理论和模型的基础上,根据北京市的现状,重新计算了均衡因子和单位质量虚拟水含量等模型关键参数,改进计算方法,计算和分析了北京市居民食物消耗的生态足迹和水足迹。研究结果表明,北京市居民食物消耗人均土地面积达到1.967hm2/人,人均生态足迹为2.025hm2/人;北京市居民食品消耗人均虚拟水为1023.05m3/人,约为居民消耗实体水的5倍,反映了北京居民食物消耗需要大量的土地面积和水资源来满足,将对区域土地和水资源造成很大胁迫。本研究采用基于北京市实际食物来源的估算参数更能反应北京市的实际情况,其结果表明北京市食物供应选择从国内其他地方输入有利于减少北京市食物消耗所引起的生态足迹和水足迹,研究成果可为北京市农林渔牧产业结构调整布局,以及食物供应方案的制定提供决策依据。     

辽宁省自然资源可持续利用的生态足迹分析

本文运用生态足迹方法,对2001年辽宁省及其14个城市自然资源的使用程度以及由此对土地的占用和生态环境造成的影响进行了详细的计算和分析.研究表明:辽宁省绝大部分城市的生态负荷超过了其生态容量,全省人均生态赤字为1.31 hm2;资源和资源加工型城市(盘锦、鞍山、辽阳、本溪和抚顺)构成了生态严重超载的"黑色带区",其生态赤字高达2.45hm2～5.23hm2/cap;仅锦州没有生态赤字,具有相对可持续性.化石能源消费是生态负荷的主要来源,全省该项足迹为1.63 hm2/cap,占总足迹的67.3%;上述生态赤字最高的5市的化石能源足迹比例更高,均在75%以上.耕地类生态盈余主要分布在锦州、铁岭、葫芦岛和盘锦,赤字主要分布在大连、本溪、抚顺和丹东,全省耕地略有盈余.全省水域类生态盈余较高,主要分布在大连、盘锦、葫芦岛、营口和锦州5个沿海城市及丹东市.绝大部分城市出现牧草地类生态赤字,所有城市的林地略有盈余.辽宁省各市的生态效率(单位生态足迹的GDP值)很不平衡,最高者(沈阳)是最低者(阜新)的10倍多;工业产业链级高(如制造业、高技术产业)和服务业发达的城市的生态效率高;工业不发达或产业链级低(如资源开采和资源加工业)和服务业不发达的城市的生态效率低.文章针对生态足迹的结构和地理分布,对辽宁的可持续发展提出了战略取向建议.     

基于生态足迹的北京市土地生态承载力评价

北京市是我国土地利用集约程度较高,土地利用与经济发展和生态环境矛盾最尖锐的地区之一。本文利用生态足迹的原理和模型计算了北京市1990年~2003年的生态足迹和土地生态承载力,以期为适应北京大都市社会经济功能的特点,寻求在资源环境承载力范围内实现该市可持续发展的途径和对策。结果表明:1990年~2003年,北京市的人均生态足迹呈阶段性变化,1995年以前人均生态足迹逐渐增大,1995年以后呈逐渐减小趋势;而万元产值生态足迹呈持续减小趋势。1996年~2003年,北京市总的生态足迹和人均生态足迹均大大超过其土地生态承载力,出现生态赤字。从横向比较看,北京市的人均生态足迹超出全球和中国平均水平。可见,北京市人口、经济和消费模式对自然的需求远超过北京市生态系统承受能力,北京市生态发展处于不可持续状态。为适应北京大都市社会经济功能的特点,尽可能减小对周围和其它地区生态环境负担的转移,必须建立起资源高效型、消费生态型、观念环保型的新型社会经济发展模式。