利用改进后的三维生态足迹模型,对沈阳市1995-2014年自然资本动态变化趋势进行分析.结果表明:1995-2014年,沈阳市人均生态承载力整体呈小幅波动,人均生态足迹、人均生态赤字、人均足迹广度和足迹深度整体上呈波动式增加;足迹广度和足迹深度的变化率逐渐趋向稳定;耕地自然资本利用从2004年开始由资本流量过渡为资本存量,资本存量取代资本流量成为区域耕地自然资源需要的来源,且存量流量利用比逐渐增大;林地一直在利用资本流量,资本流量占用率基本保持不变;草地和水域一直在利用资本存量,且存量流量利用比逐渐增大;沈阳市的发展处于不可持续状态.协调好自然资本存量消耗与存量流量利用之间的关系是实现沈阳市可持续发展的关键途径之一.可通过开发新能源、合理规划土地和提高土地利用率来减少对自然资本的消耗,同时加强对生态环境的保护,以实现沈阳市的可持续发展.

城市系统与区域生态系统间存在着复杂的相互影响,分析二者的交互耦合关系,可以客观地反映区域生态协调发展程度,为区域城市化发展提供科学依据.在修正城市生态足迹模型的基础上,计算了2000-2015年昆明市三维生态足迹动态,并建立了城市化综合评价指标体系,探讨生态足迹模型变化的驱动因子,构建城市化与生态耦合模型并测算其协调度.结果表明:过去15年间,昆明市土地利用类型的流转加剧、建设用地比例提升、经济增长和社会进步指标反映出城市化水平逐年提高:自然资源消耗增加和污染排放加剧使得人均生态足迹逐年上升.研究初期,人均生态承载力下降态势明显,后逐渐有所上升,生态赤字逐年减小,资源压力有所减轻.生态足迹广度基本不变、生态足迹深度先上升后下降、资源的利用效率逐年增加,其主要驱动因素在于社会层面的高质量城市化发展与经济产业结构调整.昆明市生态足迹与城市化耦合水平及协调度均呈逐年稳定上升,于2015年基本过渡到协调阶段;生态承载力与城市化耦合水平及协调度均呈波动上升态势,这与城市化负向作用逐渐积累、集中凸显相关.总体上,昆明市城市化进程中,需要提升城市化发展质量,管控城市扩张规模.

三维生态足迹综合考虑生态足迹的深度和广度, 对于理解城市可持续发展具有重要意义.基于三维生态足迹模型测度了淮南市2007-2014年的生态足迹动态变化, 并建立生态足迹影响因素指标体系, 利用多元线性回归模型对其驱动因子进行了分析.结果表明, 淮南市人均三维生态足迹由2007年的3.8138增加至2014年的8.7164, 人均生态承载力下降至0.2458;生态足迹深度年均上升12.55％, 足迹广度处于相对稳定状态, 人均三维生态足迹受足迹深度与足迹广度共同影响, 但主要受足迹深度影响, 消耗存量资本逐渐成为区域发展的主流.模型分析表明, 经济发展、生态环境污染等因素对淮南市生态足迹有正向驱动作用;生态环境建设、社会发展等因素对生态足迹有负向作用, 可减缓生态压力的扩大趋势.建议未来应转变经济发展模式, 优化产业结构, 提高能源利用效率, 以减少足迹深度;加大生态环境保护力度、保护耕地, 合理控制人口增长以减少足迹广度, 提高淮南市可持续发展能力.

自然资本是人类生存的基本条件,也是可持续发展的基础,受到社会各界广泛关注.本文采用三维生态足迹扩展模型对浙江省2000年、2004年、2008年、2012年和2016年的生态足迹广度、深度及生态承载力进行估算,反映自然资本的动态变化.结果 表明:2000-2016年,浙江省的人均生态足迹广度呈先增后减的趋势,2012年达到峰值2.7950hm2·cap-1,浙江省处于严重的生态赤字状态;在区域自然资源供需矛盾日益突出的趋势下,2012-2016年,浙江省的足迹深度由8.2144下降至8.1696,这提供了通过开发节能技术,寻求新型替代能源来减缓生态压力的发展思路;浙江省自然资本透支主要在耕地和草地两种生态生产性土地上,且二者存量的消耗总体上呈持续增大的趋势.本研究结果可以丰富自然资本评价方法,为加快生态文明体制改革、建设美丽中国提供参考.

流量资本和存量资本是构成自然资本的两个要素,核算自然资本是合理利用自然资源的前提.从人均足迹广度和人均足迹深度着手,引入生态压力指数、资本流量占用率、存量流量利用比、万元GDP生态足迹、生态系统多样性指数、生态经济系统发展能力指数和生态适度人口7个指标,定量分析2010—2016年淮北市对资本要素的占用情况以及生态系统的发展能力.结果表明:淮北市在7年间,人均三维生态足迹整体呈增加趋势,由2010年的4.17524 ha·cap–1增至2016年的5.17289 ha·cap–1;人均生态承载力保持在0.21000 ha·cap–1左右的水平;足迹深度由2010年的1.91949波动下降至2016年的1.75738,足迹广度处在0.15500—0.16900 ha·cap–1之间.尽管淮北市资源利用的效率较高、发展潜力大,但7年间一直消耗资本存量,生态系统处极不安全状态,土地利用极不公平,人口数严重超标,淮北市资源、环境与发展需求之间的矛盾巨大.促进淮北市可持续发展要求合理规划土地、开展植树造林工程、提高农业科技水平;倡导节约型生产和消费模式、优化产业结构、加强环保宣传力度.

借鉴三维生态足迹方法构建了碳足迹广度、深度测算模型,对吸纳碳排放所占用的自然资本流量、存量进行区分,核算了200-2016年中国30个省(市、自治区)碳足迹广度和碳足迹深度,并对其进行空间关联性分析.结果 显示:①中国碳足迹广度受碳足迹和碳生态承载力的综合影响,由0.173 hm2/人升至0.329 hm2/人又降至0.301 hm2/人;碳足迹广度高值区集中于东北、西北和西南地区,其自然资本流量尚未完全占用,低值区集中于东部沿海和中部,其自然资本流量已不足以补偿碳排放.②2008年起中国碳足迹深度突破自然原长1,数值由1.04升至1.42又降至1.31;研究期内碳足迹深度始终处于自然原长1的有10个地区,高值区集中于东部沿海和中部,尤其是上海可达298.83,以存量资本耗竭为主且生态持续性弱.吸纳碳排放所占用的流量资本和存量资本存在地域互补性.③中国碳足迹广度、深度呈显著的空间正相关.碳足迹广度H-H集聚区分布于东北和西北,该类集聚有减弱趋势;碳足迹深度H-H集聚区主要分布于东部沿海且向中部扩散,该类集聚有增强趋势.通过引入碳足迹广度、深度两项指标对碳足迹的研究方法进行了深化和完善,在碳排放对生态环境影响规模的刻画和表达上取得了较优于传统碳足迹的评价结果.

核算自然资本是区域可持续发展领域的核心议题.利用改进后的三维生态足迹模型,对甘肃省1999-2016年自然资本利用动态演变过程进行定量分析,并采用偏最小二乘法分析其驱动因素.结果 表明:甘肃省人均生态足迹呈先增后减的变化趋势,人均生态承载力相对稳定,人均生态赤字与人均生态足迹变化趋势一致;足迹深度和人均足迹广度表明资本流量无法满足人类对自然资源的需求,对资本存量的消耗成为社会经济发展的常态;从地类组分构成来看,化石能源用地、耕地和水域是资本存量消耗的主要方式,林地是资本流量占用的主要方式,草地和建筑用地的自然资本利用经历了从资本流量过渡为资本存量的过程;环境污染、能源消耗等是导致甘肃省自然资本利用增加的主要因素,而生态建设、科技进步、土地利用结构改善和环境治理在一定程度上缓解了自然资本利用压力.

如何刻画自然资源消费在区域间的流转机制及其对生态的影响,是测度区域可持续发展的难点.采用改进后的三维生态足迹模型并引入存量流量利用比和资本流量占用率,对2003-2018年新疆区域三维生态足迹进行核算,并分别测度新疆各地州市自然资本利用的程度,聚焦南北疆地区自然资本利用的差异性,利用偏最小二乘法(PLS)找出影响生态足迹变化的动因,最后结合基尼系数及差异系数量化南北疆经济差异程度,从自然和经济视角探究南北疆可持续发展态势与差异.结果 表明:①2003-2018年新疆人均生态足迹持续增长,增长幅度为119.94％,人均生态承载力基本保持在1.7 hm2左右,流量资本占用强度不断增加,生态赤字问题愈发严重.②研究期内,南北疆地区生态足迹的增长幅度和速度存在明显空间差异,呈现“北高快,南低慢”的态势.各地州市生态赤字情况呈现不同程度的增长趋势,高值区为北疆的克拉玛依市及天山北坡经济带.③第一产业增加值对生态足迹正向驱动作用最为显著,第三产业增加值对生态足迹起到逆向驱动作用.④2003-2018年间,南北疆地区基尼系数维持在0.4-0.5之间,处于中警警度水平,南北疆区域经济差异系数变化波动不大,北疆区域经济差异系数明显高于南疆区域.

厘清海岸带自然资本存量消耗和自然资本流量占用情况及其影响因素,能有效缓解海岸带社会经济发展与自然资源、生态环境之间的矛盾,促进区域协调可持续发展.本研究基于二维和三维生态足迹评价模型,分析浙江省海岸带2006-2016年生态足迹时空变化特征,基于足迹深度和足迹广度探究了区域自然资本存量和资本流量占用情况,并利用时空地理加权模型分析其影响因素的时空异质性.结果 表明:研究期间,浙江省海岸带生态危机加深,人均生态赤字平均值为3.5 hm2·cap-1,人均生态赤字上升了15.5％,其中,能源消耗账户对人均生态足迹的贡献率大于生物资源账户;各县区人均生态足迹呈增长趋势,且空间分异显著.浙江省海岸带以消耗自然资本存量为主,且对自然资本流量更新起到较大的抑制作用;2016年,自然资本存量的消耗量是资本流量占有量的14.87倍.城市规模和经济发展水平、人民收入水平对浙江省海岸带各县区生态足迹以正向促进作用为主,渔业生产对生态足迹为负向影响,并有向正向影响作用转换的趋势,3个影响因子的影响机制时空分异性显著.

自然资源的分配公平与配置效率是社会经济与生态环境之间协调发展的基础.本研究通过生态足迹方法,结合三维生态足迹模型,评价武汉城市圈10年间生态环境演变特征和生态压力,并运用基尼系数构建生态承载系数和经济贡献系数,分析生态足迹与经济发展之间的协同性.结果 表明:武汉城市圈人均生态足迹呈先增后减的变化趋势,而人均生态承载力相对稳定,武汉城市圈整体处于生态赤字状态;足迹深度和足迹广度表明自然资本流量利用水平低且无法满足人类对自然资源的需求,对资本存量的消耗成为社会经济发展的常态;生态需求与经济增长匹配水平在各城市间匹配较好.武汉属相对“高经济贡献、低生态承载贡献”城市,黄冈市和咸宁市属相对“高生态承载贡献、低经济贡献”城市.