用地平衡与人居生态环境承载力的耦合关系研究

对2006~2015年研究区域的遥感影像数据进行处理,求出每年人居生态环境承载力。结合研究区域的社会经济数据及实际情况选择10个指标,通过相关分析方法对研究区域用地平衡与生态环境承载力的耦合关系进行分析。结果表明：研究区域近10年总生态环境承载力与人均生态环境承载力不断降低,总生态环境承载力由2006年的5053.77hm2下降至2015年的4795.64hm2,人均生态环境承载力由2006年的0.546153 hm2下降至2010年的0.426212 hm2;人均生态承载力与景观格局指数的耦合形态呈先降低后增加的变化趋势,与植被覆盖度、生物丰度指数的耦合形态均呈下降趋势,但降低幅度较小,与水网密度指数、土地生态系统服务功能指数之间的耦合形态呈小幅度上升趋势;人均生态承载力与人均耕地面积之间的耦合形态基本呈直线型,与人均林地面积之间和废水净排放量的耦合形态呈下降趋势;人均生态承载力与第三产业比重之间的耦合形态大致呈直线型,与城市化率的耦合形态呈下降趋势。     

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。     

基于生态足迹模型的福建省可持续发展研究

生态足迹是衡量区域可持续发展通用的指标,运用生态足迹模型计算了2009—2013年福建省人均生态足迹、人均生态承载力及生态赤字,结果表明,2009—2013年福建省人均生态足迹不断增大,由2009年的1.930hm~2上升到2013年的2.358hm~2;人均生态承载力不断减小,由2009年的0.501hm~2减小到2013年的0.397hm~2。人均生态赤字由2009年的-1.429hm~2增大到2013年的-1.961hm~2。并用灰色GM(1,1)预测模型对福建省可持续发展状况进行预测,表明福建省生态赤字将进一步加大,生态环境处于不安全状态,社会经济属于不可持续发展状态。     

基于景观指数和生态足迹的平潭岛生态承载力研究

基于平潭岛2005-2013年土地利用数据,运用生态足迹模型,对平潭岛生态承载力进行分析,并选取不同尺度的6个景观指数对平潭岛景观格局变化特征进行研究,计算生态承载力与景观格局指数的相关系数,研究结果表明:2005-2013年间平潭岛生态足迹呈上升趋势,生态承载力呈小幅下降趋势,生态赤字总体上呈先缓后快的上升状态;研究期间平潭岛土地利用总体景观优势度下降,破碎化程度不断上升,其变化反映了城市化进程对平潭景观格局变化产生了深刻影响;生态承载力与景观多样性指数呈显著负相关,但与蔓延度、最大斑块指数呈显著正相关,说明景观的破碎化与生态承载力之间存在一定的关联.     

基于生态足迹模型的边境城市土地可持续利用研究——以广西东兴市为例

以边境城市土地可持续利用为研究对象,以生态足迹理论为指导,运用生态足迹模型,以经济社会统计数据及土地利用变更数据为依据,计算东兴市2006—2014年生态足迹及生态承载力,并分析东兴市多年生态足迹供需情况。研究期间,东兴市人均生态足迹和人均生态承载力整体呈上升的态势,人均生态足迹从3.510 3hm~2/人上升到4.6382hm~2/人,人均生态承载力从0.6021hm~2/人上升到0.6328hm~2/人,人均生态赤字从2.9082hm~2/人上升到4.0054hm~2/人。目前东兴市处于生态赤字状态,建议通过开发推广先进生产技术,节约集约利用资源,改变传统的高能耗、高污染的生产方式来减小生态赤字,实现土地可持续利用。     

重庆市沙坪坝区城市化水平与生态环境质量的关系研究——基于1998—2017年数据

【目的】研究重庆市沙坪坝区1998—2017年的城市化水平子系统与生态环境质量子系统的耦合协调关系的动态演变趋势。【方法】利用相关统计数据，分别构建两个子系统的综合评价指标体系，借助物理耦合模型对两个子系统的耦合协调关系的动态演变进行分析与评价。【结果】1） 城市化水平综合指数在1998—2017年间均保持上升趋势，从1998年的0.044增加到2017年的0.983；2） 生态环境质量综合指数在研究期间呈波动上升趋势，1998—2003年间上升，2003—2006年间表现出下降，2006年后呈波动增长；3） 沙坪坝区城市化水平与生态环境质量的耦合协调度的时态演变整体表现为波动上升，进一步可细分为3个时段：1998—2004年、2004—2006年、2006—2017年，分别为上升趋势、小幅下降趋势、波动上升趋势：4） 在1998—2017年间，耦合协调类型从基本不协调逐渐过渡到高级协调。【结论】明确沙坪坝区城市化水平与生态环境质量耦合协调关系的现状及动态演变规律，制定科学的区域发展策略，对区域城市系统与生态系统的协调持续稳定发展具有重要现实意义。     

基于生态压力指数的榆林市生态安全评价研究

以生态足迹原理为基础,计算了榆林市2001—2013年的人均生态足迹和人均生态承载力,并用生态压力指数及其指数等级划分标准对其进行了生态安全评价.结果表明,榆林市2001—2013年间,人均生态足迹从3.522 hm~2上升到了4.290 hm~2,人均生态承载力从3.145 hm~2下降到了2.455 hm~2,生态压力指数从1.120上升到了1.748.由此看出,榆林市的自然生态处于不安全状态.榆林市今后要采取优化产业结构、完善退耕还林还草政策、改变能源结构,以及提高民众的环保意识等措施,以减少对自然生态的压力.     

基于GIS的甘肃省生态承载力时空动态分析

利用生态足迹方法,计算了1991～2003年甘肃省14个地区和86个县2级行政区域的人均生态足迹、生态承载力和生态预算值,并预测了各县级行政区域2004～2015年的各项数值.结果表明1991～2015年甘肃省各地、县的生态承载力供求差距均逐年拉大,大部分地区、县的生态承载力需求已经超出了生态承载力供给,处于不可持续的发展状态;在GIS技术支持下,利用地统计学方法,对全省86个县1991～2015年的人均生态预算值进行空间插值,在时、空尺度上对该省人均生态预算值的空间格局与时空动态趋势进行了分析.所得空间插值图表明1991～2015年甘肃省人均生态预算值的空间格局极不平衡,整体呈现由西部地区向东部地区递减的趋势;随着时间的推移,全省以及各地、县人均生态预算均呈逐年降低趋势,且省内不同区域人均生态预算值的变化趋势各有不同,差异较大.要遏制这种趋势的继续发展,甘肃省必须在逐渐减少建筑用地和化石能源消费的基础上,不断提高生产力水平,才能实现未来的可持续发展.     

基于GM-ANN模型的生态足迹时间序列预测分析——以甘肃省为例

基于生态足迹、生态承载力及其变化时间动态特征的分析,应用灰色系统与神经网络理论与方法,组建了GM-ANN预测模型,以甘肃省为例进行了评价与预测分析.结果表明:1991-2009年期间,甘肃省的生态经济发展一直处于不可持续状态,人均生态足迹为1.517 hm~2/人,人均生态承载力为1.077 hm~2/人,人均生态冗余为-0.44hm~2/人.预测结果显示,到2015年和2020年,甘肃省人均生态足迹将分别达到2.503 hm~2/人和2.870 hm~2/人,而人均生态承载力将分别降至0.985 hm~2/人和0.930 hm~2/人,人均生态冗余则分别为-1.518hm~2/人和-1.940 hm~2/人.这说明未来该省生态经济仍处于不可持续状态,急需调整经济结构与消费模式,以降低其人均生态足迹和增加生态冗余值.另外,通过内插拟合能力检验分析证明,新建立的GM-ANN模型与常用的GM(1,1)模型相比,可使预测精度提高1.7%,在分析和预测不确定系统中有明显的优越性.因此,GM-ANN模型在研究生态足迹动态的过程中,有着较为广泛的应用前景.     

基于生态足迹的芜湖市近6年可持续发展研究

芜湖是长三角经济发展的重要港口城市和华东地区重要的交通枢纽.利用生态足迹模型研究芜湖市生态环境与经济建设的协同关系具有重要的指导意义.通过分析芜湖市2015年至2020年的生态足迹分析结果,重点评价芜湖市生态环境和经济建设的发展动态.结果表明,2015年至2020年芜湖市人均生态足迹逐年下降,由2015年的3.38 hm²减少到2020年的2.90 hm²,降幅达到14.2%;其中化石能源用地占比最大,达到人均生态承载力的69.27%,其次是耕地占比15.26%;而林地、草地等自然用地仅占人均生态承载力的4.45%.化石能源是芜湖市主要生态足迹消耗资源,且经济发展与生态保护之间矛盾突出.总体而言,2015～2020年芜湖城市发展均呈现生态赤字,处于强不可持续状态,总体生态安全形势较弱.本研究认为,应调整芜湖市的经济结构,平衡发展与生态的关系,继而达到芜湖市生态环境和城市建设的可持续发展.     

基于地球生态负债的区域生态承载力研究——以安徽省为例

应用环境支持系统指数、地球生命力指数(LPI)和人类发展指数(HDI)对地球的生态赤字背景下区域生态足迹、生物承载力与发展力进行比较与关联分析.结果表明:生态负债背景下,我国中部省份之一的安徽省虽然1995-2005年区域发展力呈上升趋势,变动趋势从99.8上升到111.2,但持续发展力在16～19位徘徊;生存支持系统变动趋势上升为2005年的103.9;环境支持系统变动趋势上升为2005年的111.8;资源转化效率呈不稳定变动态势.区域抗逆水平指数趋势在100～105.5之间变动;土地资源指数生物转化效率指数呈现下降趋势,排放强度指数趋势在100.0左右徘徊;环境管理指数趋势在100～121.2之间变动。年生物转化效率指数下降为2005的94.4;农药和化肥使用强度呈现动态下降,但万元GDP使用量均高于我国中部、西部、东北老工业基地和东部地区的平均水平,这对长江、巢湖和芜湖等我国重要湿地的生态承载力改善构成极大威胁.安徽生态承载力的提高和环境支持系统的改善仍面临严峻挑战.该结果可以为其他区域生物承载力改善和维护生态系统平衡提供案例借鉴.     

贵阳市土地承载力评价及预测

土地承载力是土地利用空间结构优化和区域协同发展的基础要素。构建贵阳市土地承载力指标体系,采用均方差权数决策法和线性回归模型对贵阳市土地承载力进行评价和预测。结果显示:2007~2013年,贵阳市土地承载力指数变化呈先缓慢下降后缓慢上升趋势;土地承载力指数与分项承载力指数在年份之间的增幅有一定的差异;根据预测,2014~2025年,土地承载力总体呈波动上升趋势,但社会承载力和生态承载力持续下降。从优化土地利用效率、加强生态建设等方面提高贵阳市土地承载力水平。     

生态足迹模型视角下的福建省可持续发展评价

生态足迹是分析和评价区域可持续发展的重要指标。在生态足迹模型的基础上,计算了福建2005—2014年的人均生态足迹、人均生态承载力、生态足迹多样性指数,并首次创新性的将人均GDP增长系数引入到生态经济可持续发展能力指数的计算中,算出修正的发展能力指数。计算结果表明:2005—2014年福建人均生态足迹不断增高,福建2005—2014年的生态足迹多样性指数总体呈下降趋势,生态经济可持续发展能力指数则总体上升,福建的可持续发展状况不容乐观。     

新疆玛纳斯河流域景观生态风险评价

景观生态风险评价是基于景观形态与生态过程耦合机理,研究土地利用变化对生态系统结构、功能的风险响应,可为区域生态安全评价提供了系统模式。本文以玛纳斯河流域绿洲为研究区,以2000、2005和2015年3期TM遥感影像为数据源,通过计算景观格局指数构建生态风险评价模型,利用GIS和GS+软件对生态风险指数进行采样和空间插值,得到景观生态风险时空分布图,进一步分析景观生态风险效果及其表征。结果表明:2000-2015年玛纳斯河流域景观格局变化明显,耕地和建设用地破碎化程度降低,分离度减少,优势度不断增加;2000年流域以较低、中等生态风险区为主,高风险区分布于流域西北部的河流尾闾区,2005年较低和中等风险区范围扩大,生态环境整体呈现好转趋势,相较于2005年,2015年高风险区范围显著扩大,主要分布于河流中下游的下野地垦区,较高风险区有向东部延伸的趋势;2000-2015年,研究区生态风险等级呈降低趋势,高等级向低等级生态风险转移的面积远高于由低等级向高等级生态风险转移的面积。因此,应通过优化土地利用结构和方式,改善与治理退化的生态环境。     

基于生产力可持续指数的浙江省耕地利用动态分析

以浙江省统计年鉴2009为基础,本文计算了浙江省1997年～2007年的人均耕地足迹、人均生态承载力、人均生态赤字和生产力可持续指数以及2008年的人均耕地足迹.结果表明,浙江省人均耕地足迹总体上呈下降的趋势,生产力可持续指数呈上升趋势,浙江省的可持续程度不断提高.     

基于生态足迹模型的新乡市耕地可持续利用研究

运用生态足迹模型对新乡市2004年～2009年耕地的生态足迹进行了分析.结果表明,在研究时段内新乡市人均耕地足迹和生态承载力均呈逐年增长趋势,其中2005年～2006年增长幅度较大.六年间新乡市耕地生产力可持续指数呈波动下降状态,总体上维持在0.535左右,说明新乡市2004年～2009年的耕地利用处于弱可持续发展阶段.     

贵阳市生态足迹与生态安全研究

为科学评价贵阳市的生态安全,促进其社会经济可持续发展,以MODIS17A3和MODIS12Q1为数据源,运用生态足迹理论和GIS空间技术对贵阳市的生态足迹、生态承载力、生态赤字、生态压力指数进行了研究,分析贵阳市生态安全现状,结果表明:(1)贵阳市人均生态足迹从2000年的1.543 hm~2增加至2010年的2.28 hm~2,其中化石能源生态足迹比重最大,增长最快;而人均生态承载力则由0.4515 hm~2减少到0.3696 hm~2,其中耕地生态承载力减少最多,三个时期生态足迹都远大于生态承载力,生态赤字显著。(2)2000年、2005年和2010年贵阳市生态压力指数均大于2,处于极不安全的状态;(3)贵阳市生态安全空间分布不均,生态压力指数呈现西南高、东北低;由市中心向郊区递减的规律。从县域尺度看,其中乌当区、云岩区、南明区、小河区、花溪区、白云区和清镇市大部分地区生态压力指数均大于2,生态安全状况极差;息烽县、开阳县和修文县生态压力指数均小于1,生态安全状况较好。     

基于能值理论的山西省农作物秸秆生态足迹研究

以山西省主要粮食作物(小麦、玉米、豆类和薯类)秸秆可收集量为基础,基于能值理论研究农作物秸秆生态足迹特征,分析主要粮食作物秸秆利用的人均生态足迹和人均生态承载力。结果表明:1995年至2016年,山西省主要粮食作物秸秆可收集量呈波动上升的趋势,到2016年四种主要农作物秸秆可收集量为1 526.4×10~4 t。山西省农作物秸秆利用的人均总生态足迹为68.197×10~(-2) hm~2,人均总生态承载力为56.121×10~(-2) hm~2,人均生态赤字达12.076×10~(-2) hm~2。山西省各地区的秸秆利用均产生生态赤字,晋中地区的秸秆利用人均生态赤字为3.125×10~(-2) hm~2,晋东南和晋北地区的人均生态赤字均为2.500×10~(-2) hm~2,晋南和吕梁地区的秸秆利用人均生态赤字分别为1.935×10~(-2) hm~2和1.800×10~(-2) hm~2。除晋东南地区小麦秸秆外,小麦、豆类和薯类秸秆利用均形成生态盈余,存在一定的消纳空间;玉米秸秆在各地区则呈现生态赤字。晋南地区秸秆利用人均生态足迹表现为肥料化饲料化燃料焚烧其他,其他地区则表现为焚烧所占比例高于40%。全省现阶段主要粮食作物秸秆资源的利用不合理,需进一步加强对玉米秸秆焚烧的管理,应通过增加秸秆肥料化和饲料化利用等的比重实现秸秆资源的高效利用。     

基于EF模型的重庆市生态环境发展能力评价

评价生态环境发展能力对于区域生态规划与建设有重要意义。运用生态足迹模型对重庆市2000—2013年的生态足迹进行测算与分析,并在此基础上,对研究区生态环境可持续发展能力进行评价。结果表明:重庆市在人均生态足迹方面逐年增大,人均生态赤字也呈上升趋势;生态环境持续发展能力虽较强,但受生态承载力胁迫的趋势日益明显,生态环境潜在的不可持续性面临严峻挑战。     

新乡市1997-2005年生态足迹分析

运用生态足迹方法对新乡市1997-2005年的生态足迹需求与承载力进行了计算,结果表明,该市人均生态需求保持在1.6 hm2左右,而人均生态承载力在0.54 hm2左右徘徊且呈下降趋势,生态赤字达到了1.0 hm2;表明其生态足迹需求远超出了生态承载力范围,城市发展在国家尺度上处于不可持续状态.