关中平原城市群水资源生态足迹时空变化和驱动效应研究

目的 基于水资源生态足迹模型,结合关中平原城市群人口、经济和水资源相关数据,探究关中平原城市群水资源生态足迹的时空变化及其驱动效应。方法 收集和整理2015-2021年研究区域各市(区)人口、经济和水资源相关数据,核算水资源生态足迹、承载力和生态盈余指标,分析其时空分布;并利用LMDI模型探究水资源生态足迹的驱动效应。结果与结论(1)2015-2021年关中平原城市群水资源生态足迹介于1 433.19万hm²～1 506.33万hm²之间,呈波动减小趋势,其中生产用水是生态足迹的最大账户(占比69.35%～77.98%)。(2)水资源生态承载力介于179.71万hm²～1 913.84万hm²之间,呈波动上升趋势,与降水量相关性显著(R²=0.630,p<0.01)。(3)区域内水资源长期处于生态赤字状态(仅2021年除外),区域内北部和东部城市水资源生态赤字问题严重,南部宝鸡和商洛等城市水资源生态不可持续性逐渐得到缓解。(4)人口和经济因素对水资源生态承载力为正向驱动,...     

基于生态足迹的北京市水资源生态承载力现状与预测分析

为对北京市水资源承载力进行分析和评估,建立了北京市水资源生态足迹模型,对北京市1990～2011年总的水资源生态足迹,农业、工业、生活和环境水资源足迹,水资源生态承载力进行评价,并对2015年和2020年水资源生态足迹和承载力进行预测.结果表明北京市生活用水和环境用水生态足迹呈增长趋势,而工业和农业用水生态足迹呈增长趋势.即使考虑南水北调工程会给北京带来水资源,但是在2020年仍有10⁹m³的水资源缺口,因此必须建立合理的管理政策缓解北京市水资源短缺现状,实现水资源可持续利用的有效途径.     

淮河流域水资源生态足迹变化特征

以淮河流域为例,采用生态足迹评价方法,分析了2005～2016年间水资源生态足迹的基本特征和变化过程.结果显示:人均水资源生态足迹经历了先升后降的变化过程,不同账户的水资源生态足迹差异较大,农业用水的水资源生态足迹最大,生态环境用水的生态足迹最低,工业用水的生态足迹为减少趋势;万元GDP水资源利用的生态足迹不断减少,表明水资源利用效率为不断提高趋势;水资源压力总体呈上升趋势,水资源生态赤字最大年份为2013年,之后逐渐降低,但仍然处于不安全状态.研究结果可为淮河流域未来水资源用水结构的优化和可持续发展提供思路参考.     

上海市水资源生态足迹分析与SVR预测

根据水资源生态足迹模型,以北京市2001—2013年水资源生态足迹和生态承载力为参照,对上海市同年份的水资源生态足迹和生态承载力进行计算并对比分析了利用现状;引入机器学习中的支持向量回归机SVR,对上海市2014—2016年生态足迹进行了预测,并给出可能的影响因素.研究结果表明,2001—2010年上海市历年水生态足迹基本持平且数值较大,2011—2013年较往年出现明显下降.2001—2013年一直表现为生态赤字,水资源差值生态压力指数年均值为-3.083 11,说明本地的水资源无法自给自足,需要过境水的补给来满足生产生活的需求.上海市万元GDP和万元工业GDP生态足迹呈下降趋势,说明产业结构在优化,水资源经济效益在提高,但其年均值都高于北京市,仍存在改善空间.预测2014—2016年生态足迹总体呈上升趋势,水危机形势日益严峻,保护水资源,促进可持续发展已刻不容缓.     

临汾市水资源生态足迹的动态研究

运用水资源生态足迹模型和指数分解模型,研究临汾市2005年~2013年水资源利用的动态变化和影响因素.结果表明:临汾市水资源生态足迹总体呈波浪式上升趋势,水资源生态承载力整体变化比较稳定,年际间变化浮动小,水资源状况一直处于生态赤字;人均农业用水和工业用水足迹占总用水足迹的比例最大,但二者所占份额在逐年减少;结构指标对临汾市水资源生态足迹的变化影响不明显,经济指标和人口指标促进了水资源生态足迹的增长,技术指标在一定程度上抑制了临汾市水资源生态足迹的过快增长.     

基于生态足迹模型的湖北省可持续发展定量研究

利用生态足迹评价模型,计算了湖北省1990—2012年的生态足迹和生态承载力,并通过灰色GM(1,1)预测模型预测了湖北省2013—2020年的生态足迹、生态承载力和万元GDP生态足迹.结果显示:①1990—1995年的人均生态足迹低于人均生态承载力,资源环境能够满足社会经济发展的需求;②2000—2012年的人均生态足迹均高于人均生态承载力,社会经济发展处于不可持续状态;③万元GDP消耗的生态足迹由3.92 hm2下降到0.49 hm2,资源利用效率显著提高.④对生态足迹的预测表明,短期内湖北省生态赤字继续存在,其经济社会的持续发展依然面临挑战.     

西南地区水资源生态足迹及承载力动态特征与预测分析

为保证西南地区水资源的可持续利用,需开展水源地保护,以实现西南地区水资源与社会、经济和生态环境的协调发展.在测算西南地区2003—2018年水资源生态足迹、水资源生态承载力和水资源负载指数动态变化特征的基础上,运用综合自回归移动平均模型(ARIMA模型)对2025年西南地区水资源生态足迹、水资源生态承载力及水资源负载指数情况进行预测分析.结果表明：(1)2003—2018年,西南地区总水资源生态足迹有较大的区域差异,贵州、四川水资源生态足迹呈上升趋势;2019—2025年,西南地区总水资源生态足迹呈上升趋势.(2)从水资源承载力来看,四川水资源承载力最高,云南较高,贵州第3,重庆相对较低,西藏最低,在一定程度上与水资源承压指数的趋势相反;从空间分布特征来看,西藏水资源承载力最低,四川水资源承载力最高.(3)2003—2018年,西南地区水资源负载指数整体在Ⅱ级以下水平.研究显示,西南地区水资源承载能力较大,如不加以保护规范,必然会抑制经济社会的发展,因此协调好水资源同经济社会发展的互动关系至关重要.     

基于生态足迹模型的舟曲县生态承载力空间差异

基于生态足迹模型,对甘肃南部地质灾害多发区的舟曲县进行生态足迹和生态承载力分析.舟曲县2012年人均生态足迹均衡值为1.885 7 ha/人,而人均生态承载力均衡值为1.020 2 ha/人,整体处于生态赤字状态.其中草地产生生态赤字最为严重,水域和林地处于生态盈余.舟曲县有6乡呈现生态赤字,处于生态赤字的乡镇体现了对区域内白龙江流域水资源利用的依赖性.运用生态足迹模型分析舟曲县各乡镇生态承载能力,可为进一步开展定量化区域生态风险评估和流域的生态环境治理提供科学依据.     

基于改进生态足迹模型的重庆市生态承载力研究

【目的】计算重庆市2000和2010年的生态足迹和生态承载力,研究2000—2010年土地利用类型转换情况,分析生态承载力变化原因,通过生态赤字/盈余分析重庆市生态可持续发展状况。【方法】引入水资源账户和环境负荷并结合重庆市实际调整均衡因子和产量因子改进传统生态足迹模型。【结果】2000—2010年除水资源用地、污染吸纳地和草地的生态足迹在降低,总生态足迹和其他生态足迹在升高;生态承载力方面除耕地降低外,总生态承载力和其他各类用地生态承载力在升高,原因是2000—2010年间耕地转为其他类型用地。【结论】林地、建设用地和水资源处于生态盈余状态,耕地、草地、水域处于生态超载状态,重庆市总体上处于生态超载状态。
     

福建省水资源生态足迹时空差异及演变特征

根据水资源生态足迹的基本原理和计算模型,对福建省2004-2012年水资源生态足迹和生态承载力进行了分析.结果表明:福建省水资源生态足迹在0.86~0.92 hm2之间,呈现周期性变化,农业用水消耗生态足迹占50%~60%.在水资源生态承载力上,年际变化差异大,受年降水量影响作用显著,且主要以地表水为主.在空间上,水资源生态足迹和水资源生态盈余均差异明显.闽西地区人均水资源生态足迹较高,闽东地区较低.各地市均为水资源生态盈余,且闽西盈余值大.在收敛与发散中,闽西3市总体上为向上发散状况,即人均生态足迹向上偏离全省平均值,闽东基本处于向上收敛的情况,闽南的厦门、漳州2市则为向下收敛.在时序演进上,福建省和各地级市万元GDP水资源生态足迹均为下降态势,其中福州下降相对值在20%左右,其余地市保持在60%以上.     

贵州省水资源生态足迹评价与预测

水资源是人类生产生活最关键的资源,对国民经济和社会发展有着不可替代的作用,是实现社会经济可持续发展的社会基础。依据水资源生态足迹的原理和模型,对贵州省2001—2012年水资源生态足迹、生态承载力进行分析。在此基础上,采用指数平滑法对贵州省2013—2016年水资源生态足迹与生态承载力进行预测。结果表明：在2001—2012年间贵州省人均水资源生态足迹总体上呈上升趋势;贵州省历年人均水资源生态承载力均大于生态足迹,存在一定的生态盈余,水资源可持续开发利用情况较好;2013—2016年贵州省人均生态足迹呈上升趋势,2013年人均生态承载力略微下降,水资源仍处于生态盈余状态,但生态盈余量有所减少。水资源生态足迹的变化与社会经济发展密切相关,应该充分考虑贵州省水资源的时空分布情况,调整产业结构,合理调度、利用水资源,促进贵州省整个社会经济的持续发展。     

唐山区域范围内的水生态足迹研究

水资源紧缺是世界各国面临的重要问题之一,以"水"为要素评价区域资源利用的可持续性,并以水资源短缺的唐山市为案例区域进行剖析.探讨了生态足迹以及区域水生态足迹的内涵,区域生态需水及其内容,提出了基于区域生态需水量的水生态足迹的核算方法.并根据此核算方法和唐山市的用水情况对案例区域唐山市的生态需水量和水生态足迹进行计算、研究和分析.研究结果表明:1唐山市河湖多年平均生态需水量是9.02×108m3;地下水平均生态需水量是19.6×108m3,1唐山市多年平均的水生态足迹为1.85.以上结果表明唐山市的水资源利用是不可持续的.     

鄂西生态文化旅游圈生态足迹动态分析

在对Landsat TM影像进行监督分类得到土地利用利用现状数据的基础上,利用生态足迹模型,通过对湖北省鄂西生态文化旅游圈8个市(区)2000年、2007年、2012年三个年份的生态消费量和承载量进行了计算,分析数据得出2000-2012年鄂西圈生态变化的整体趋势.研究表明,生态足迹与GDP相关系数为0.775,呈显著正相关;与人口的相关系数为0.937,为高度正相关;鄂西圈各市(区)的GDP与人口的相关系数为0.733,也呈显著正相关.因此可以推测鄂西圈各市(区)产业模式主要为劳动密集型、资源消耗型,这将不利于区域的可持续发展.同时,鄂西圈各市生态足迹大体呈逐年增长趋势,而生态承载力各年基本保持不变状态.且鄂西圈各个市(区)均呈生态赤字,生态压力大,并且有赤字逐年加大的情况.     

中国西北地区基于GIS的生态承载力定量评价与空间格局

基于生态足迹方法,利用地理信息系统的空间分析技术,从图斑、县、省三级不同空间尺度对2000年西北地区生态承载力的供给与需求进行定量计算和空间格局分析.结果表明:2000年整个西北地区生态承载力总供给小于总需求,处于生态赤字状态,但各省区情况不同,其中:陕西、新疆生态承载力供给小于需求,处于生态赤字状态,而甘肃、青海和宁夏生态承载力供给大于需求,处于生态冗余状态;西北地区内部不同区域生态承载力供给空间分异明显,呈东南、西北部较高,东北、西南、中部较低的空间分布格局;不同地理单元的生态承载力供给差异也较大,表现为黄土高原中西部、青藏高原东北缘、祁连山山地、天山山地和阿尔泰山地等地区的生态承载力整体供给较高,而其他地区的则较低,其中:关中盆地、银川盆地和干旱区绿洲地区的生态承载力供给最高,塔里木盆地、柴达木盆地、准葛尔盆地和吐鲁番盆地腹地的广大戈壁、沙漠地区的最低,呈连片分布状态;黄土高原丘陵沟壑区内部由于景观破碎严重,生态承载力供给呈现明显的空间异质性特征,表明西北地区生态承载力供给与该地区的地形地貌、气候、土地利用/覆盖及人类活动强度具有密切的空间关联与空间异质性;西北地区单位面积生态承载力供给和人口密度基于县级尺度的相关系数为0.66,呈明显的正相关关系,且空间分布格局相似,表明西北地区人口分布具有显著的生态承载力偏向性.2000年西部地区生态承载力供给的空间分布极不均匀,表现为明显的地带性分布与局地性分布相符合的空间分布格局,整个地区生态承载力供需矛盾突出,处于生态不安全与不可持续性发展状态,而各省区、县及其内部生态承载力供需矛盾差异较大,生态安全与可持续发展状态各异.研究实践证明GIS技术的应用为空间生态承载力研究提供了新途径和新方法.     

基于生态足迹理论的休宁县可持续发展评价研究

在绿色发展理念下,提升可持续发展能力已经成为中国政府的一项重要政策目标.本文基于生态足迹理论计算休宁县2006—2016年间的生态足迹和生态承载力,并结合生态协调系数、生态足迹多样性指数、生态经济系统发展能力指数和万元GDP生态足迹对休宁县可持续发展能力进行了系统分析.结果表明:休宁县总体上人均生态承载力大于生态足迹,呈现生态盈余,可持续发展能力较好,但区域内不同土地类型的生态足迹和生态承载力差异较大.其中,林地生态压力比较小,处于生态盈余状态;化石能源用地、建筑用地和水域尽管呈现生态盈余,但均有减小的趋势;耕地和草地生态压力较大,均呈现生态赤字.考虑到畜牧业的生态足迹主要由进口饲料的消费承担,且耕地的人均生态赤字有逐年上升的趋势,休宁县的耕地生态安全问题尤为突出.推进耕地数量、质量、生态"三位一体"保护,提高耕地产出效率、发展生态农业、延长产业链条是休宁县近期可持续发展能力建设的重中之重.     

呼包鄂榆城市群水资源生态足迹的时空变化及可持续利用评价

黄河流域当前面临着脆弱的水生态环境和严峻的水资源保障形势,位于黄河几字弯内部的呼包鄂榆城市群也呈现出水资源承载力有限与水资源需求量渐增的矛盾。基于生态足迹模型分析了2001—2019年呼包鄂榆城市群水资源生态足迹的时空变化特征,利用相关性检验对生态足迹的影响因素进行分析,探讨呼包鄂榆城市群水资源的可持续利用。研究发现,呼包鄂榆城市群人均水资源生态足迹与生态承载力存在明显差距,生态压力指数始终高于标准值,其中鄂尔多斯市的生态赤字最为严重。城市群社会发展与水资源利用的矛盾较为突出,水资源利用形势不容乐观。     

江西省2004-2013年生态足迹测算与分析

区域可持续发展定量评价是目前可持续发展研究的一个热点。基于生态足迹模型,对江西省2004-2013年人均生态足迹需求和人均生态承载力进行测算和分析。计算结果表明:江西省人均生态足迹从2004年的1.017 8 hm2/人上升至2013年的1.512 4 hm2/人,年均增幅达到了4.86%,人均生态赤字由0.513 6hm2/人扩大到0.897 7 hm2/人。江西省生态赤字水平较低,但总体呈递增的态势,表明江西省的发展处于不可持续状态。万元GDP生态足迹从2004年的1.261 2 hm2/万元减少至2013年的0.477 0 hm2/万元。万元GDP生态足迹值逐年递减,但人均生态足迹逐年升高,反映了资源利用效率的提高和经济增长方式由粗放型向集约型转变。最后对江西省今后的可持续发展提出了简要的对策和建议,包括改变消费方式、减少能源消费等。     

基于生态足迹的河北省土地可持续利用评价

基于生态足迹理论和模型,在更新和改进相关参数后测算了河北省2006-2015年生态足迹、生态承载力和生态赤字(盈余),引入万元GDP生态足迹等指标从多方面刻画河北省土地可持续利用水平,并基于灰色预测模型对河北省"十三五"期间生态足迹相关情况进行预测。研究表明:1)总体来看,2006-2015年河北省人均生态足迹呈增长趋势,人均生态承载力平稳中略有下降,导致人均生态赤字不断扩大,虽近2年有所回落好转,但根据"十三五"期间的预测结果来看仍不容乐观;2)具体而言,10年间河北省生态足迹和生态承载力的主要来源分别是化石能源消耗和耕地,除建设用地外其他土地类型始终处于生态赤字状态,其中水域和牧草地的相对赤字情况尤为严重;3)河北省生态足迹指数、生态多样性指数和生态经济系统发展能力等指标在2006-2013年间持续恶化,在2013-2015年间略有好转,万元GDP生态足迹代表的资源利用效率逐年提升,但扭转生态赤字局面任重道远。     

基于生态足迹的县域可持续发展状况评价--以广西都安瑶族自治县为例

生态足迹模型是一种定量研究可持续发展的新方法．该方法能够定量衡量人类对自然利用程度．文章运用生态足迹法计算和分析了都安县1997、2001和2002年的生态足迹、生态承载力以及生态足迹多样性、生态经济系统发展能力和万元GDP的生态足迹．结果显示,近5年来都安县人均生态足迹大大高于人均生态承载,出现了生态赤字．整个县域呈现出生态足迹多样性指数较低、生态经济系统发展能力不强和万元GDP的生态足迹过高的特点,这表明当前都安县的自然资源利用率很低,县域的发展处于一种非可持续状态．提出了减少生态赤字,实现县域可持续发展的途径．     

基于生态足迹模型的耕地脆弱性分布差异研究 ——以德阳市为例

基于生态足迹模型,对德阳市耕地近10年来的生态足迹、生态承载力、生态赤字、脆弱性指数进行测算,再结合ArcGIS进行空间可视化表达,分析出其空间分布规律.结果表明:1)德阳市近10年来耕地的生态足迹呈略微下降趋势,各区县内部耕地的生态足迹变化相对较稳定; 2)生态承载力呈现出低速下降趋势,在各区县的空间分布有一定的差异; 3)生态盈亏状态表现为多数区县属于生态盈余区域,少数区县属于生态赤字区域; 4)脆弱性总体呈现出增加的趋势,空间分布上的特点呈现出"两翼极脆弱,中间较稳定"的状态.