为定量评价干旱半干旱草原煤电开发区域长时序生态承载力及其动态变化特征,本研究基于DP-SIR 模型,选取 29 个指标,构建 了生态承载力评价指标体系,采用熵权法和综合求值法对内 蒙古东、中、西部地区的呼伦贝尔市、锡林郭勒盟和鄂尔多斯市生态承载力动态进行评价,采用主成分分析法对不同区域生态承载力的驱动力进行分析,并对不同组分变化及不同组分间相关性进行了分析.结果表明:(1)2005-2015年,呼伦贝尔市生态承载力在波动中缓慢上升,锡林郭勒盟呈现先降后升的趋势,鄂尔多斯市趋于平稳;(2)不同地区生态承载力驱动力略有差异,总体来说,影响煤电开发区域生态承载力的主要驱动因子为人均GDP、城镇居民可支配收入、工业产值比重、人均原煤产量等;(3)呼伦贝尔市与锡林郭勒盟的"状态"、"人类福祉"组分和鄂尔多斯市的"生态系统服务"组分与区域生态承载力呈显著相关;(4)不同区域生态承载力组分相关性有较大差异,提高居民生活水平,实施生态保护和降低煤电开发强度等可有效促进生态承载力的提升.

生态足迹是衡量区域可持续发展程度的重要评价指标.运用生态足迹方法,估算西南地区典型资源型城市攀枝花市1995—2013年人均生态足迹及人均生态承载力,并在此基础上通过生态压力指数、单位万元GDP生态足迹以及生态可持续指数对攀枝花市生态可持续利用状况进行评价与分析.结果表明:攀枝花市人均生态足迹上升较快尤其是能源生态足迹,同期人均生态承载力变化趋势较小,人均生态赤字的变化与人均生态足迹的增长具有同步性,从1995年的4.783 hm2·人-1增长到2013的11.74 hm2人-1,人均生态赤字较大;生态压力指数逐年增加,2013达22.15,较1995年增长8.69,生态环境压力较大;单位万元GDP生态足迹随着攀枝花市经济转型,从1995年的6.14 hm2·万元-1下降到2013年的1.72 hm2·万元-1,自然资源的利用率有逐年提高的趋势;但近年来生态可持续指数<0.2,且有下降趋势,其可持续发展程度仍属于强不可持续.

生态安全与国防安全、经济安全、金融安全等已具有同等重要的战略地位,并成为未来经济社会安全的主要约束.东北老工业区作为我国重要的老工业基地及粮食生产基地,其生态安全状况关系着中国可持续发展战略的实施.采用能值-生态足迹模型,对东北老工业区2000-2014年生态安全动态演变过程进行时间序列的定量分析,并采用主成分分析方法分析其驱动力.结果表明:研究期内,人均能值生态承载力从0.66 hm2/人下降到0.64 hm2/人,人均能值生态足迹由10.58 hm2/人增加到19.85 hm2/人,处于生态赤字状态,且赤字增大趋势明显;生态压力指数与生态安全等级均不断增大,生态安全状况呈恶化趋势,生态安全问题亟待解决,而这是由社会经济、人口状况、资源环境、技术水平及土地利用程度等因素共同驱动的结果.最后,提出了改善东北老工业区生态安全状况的对策建议.

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.

采用生态足迹距离指标方法体系,对2009年至2012年间北京市水果消费的生态足迹距离进行研究.结果表明4年间:跨区转移的生态承载力质量距离,由2009年的11.5×108 t km逐年增加到了2012年的17.01×108 t km,共增加了47.91％;生态足迹距离则相对稳定在886.66 km至1073.55 km之间;人均生态足迹距离,总体上由2009年的4.39×104 km增加到2012年的5.55×104 km,共增加了26.42％.从类别的视角,年均生态足迹距离最大的是香蕉(2072 km),最小的是苹果(476 km);年均跨区转移的生物承载力质量距离,最大的是西瓜(4978×108 kg km),最小的是香蕉(518×108 kg km);而4年平均人均生态足迹距离,最大的是西瓜(17.7×104 km),最小的是香蕉(1.92×104 km).快速城市化阶段的北京,对外生态依赖范围也迅速扩大,并高于人口增加的速率.

生态足迹方法是通过比较人类活动消耗的自然资源与自然生态系统所提供的生态承载力,定量的判断区域的可持续发展状态.采用生态足迹模型对2009-2014年成都市生态足迹、生态承载力状况进行了测算,并结合空间分析揭示了其空间演化规律.结果表明:(1) 2009-2014年,各区市县人均生态足迹平均值有着逐年下降的趋势,由2009年的2.759hm2/人下降至2014年的1.937hm2/人,基本格局呈现出中间低,西南高,两翼居中的分布特征,高水平人均生态足迹集中分布在西南方向的蒲江县、大邑县,邛崃市;(2)2009-2014年成都市人均承载力呈现出较为稳定且有下降的趋势,由2009年的0.2314hm2/人下降至2014年的0.2215hm2/人,其空间分布特征与生态足迹呈现出较好的空间一致性;(3)人均生态亏盈,在时间上表现为逐渐向好,但其本质是趋势为生态赤字愈发严重,空间上呈现出与人均生态承载力情况“高,低,低,高”相反分布的特征,分布呈扩散型,即由中部的五城区向四周扩散,除五城区外,其余地区在研究期间内都为赤字,最严重区域集中在西南方向的蒲江县,最高达到-9.3189hm2/人,亟需建立有效的生态足迹调控和补充机制.

可持续能力是城市可持续发展的条件和基础,生态足迹与生态承载力分析是评价城市可持续能力的重要手段.论文以长三角城市群26座城市为研究对象,依据2010年统计数据和土地利用数据,应用生态足迹法计算并比较了26市的生态足迹、生态承载力与生态赤字.通过层次聚类法分析不同城市存在的不同问题, 发掘协同合作的方向.研究结果表明: 2010 年长三角城市群平均人均生态足迹为3.5302 hm2·人-1, 最高城市为马鞍山, 最低城市为芜湖.空间上人均生态足迹较高的地区呈“三角形”分布, 根据不同类型生态足迹的构成可将26 市划分为5 大类, Ⅰ: 能源高消耗型, Ⅱ: 能源与水域高消耗型, Ⅲ: 耕地高消耗型, Ⅳ: 耕地低消耗型, Ⅴ: 消耗均衡型;长三角城市群平均人均生态承载力为0.4906 hm2·人-1, 最高城市为池州, 最低城市为上海.空间上人均生态承载力由低到高呈“扇形”分布, 根据不同类型生态承载力的构成可将26 市划分为4 大类, Ⅰ: 自然资源丰富型, Ⅱ: 建设用地丰富型, Ⅲ: 建设用地和自然资源丰富型, Ⅳ: 资源匮乏型; 长三角26 市所有城市均存在生态赤字, 平均人均生态赤字为3.0396 hm2·人-1, 最高城市为马鞍山, 最低城市为芜湖.空间上呈沿海城市向内陆城市递减分布, 根据不同类型生态赤字的构成可将26 市划分为6 大类, Ⅰ: 能源问题突出型, Ⅱ:能源与水域问题突出型,Ⅲ: 耕地短缺突出型, Ⅳ: 建设用地短缺突出型,Ⅴ: 短缺均一型, Ⅵ: 可持续发展型.我们旨在为制定长三角城市群可持续发展方向和目标提供理论支持.

在分析 2005—2015 年陕西省陕北、关中、陕南三大区域人均生态足迹、人均生态承载力、人均生态赤字和生态压力指数等动态变化的基础上, 采用 STIRPAT 模型及 PLS 方法比较了驱动三大区域间生态足迹变化的因素.结果表明, 陕北、关中、陕南人均生态足迹分别增长了107.3%、68.1%、66.6%, 人均生态赤字分别增长了296.7%、88.6%、346.0%, 三大区域生态压力指数呈上升趋势, 而万元GDP生态足迹呈下降趋势, 区域生态差异性正逐步扩大.驱动三大区域生态足迹动态变化的主要因素是人均GDP、城镇化率和产业结构, 其中, 驱动陕北生态足迹发生变化的另一重要因素是人口总量.为此, 提出加速陕北工业转型升级、推进关中产业与生态的协同发展、推动陕南绿色循环发展等对策建议.

水资源承载力是社会经济稳定发展所能支撑的最大可利用的水资源.在对山东省水资源现状进行调查和统计的基础上,选取人均水资源量、水资源利用率、供水模数、降雨量,人均GDP、人口密度、人均生活用水量、万元GDP用水量、万元工业产值用水量、万元农业产值用水量,耕地灌溉率、生态环境用水率、森林覆盖率共13个主要影响区域水资源承载力的因素作为评价因子,应用模糊综合评判模型对山东水资源承载力现状进行评价.结果表明:山东省水资源综合评价结果a值在2001-2009年间低于0.6,2010-2015年间高于0.6,表明山东省水资源承载力总体得到了提高;另外2001-2015年间,大部分年份的a值小于0.6,个别年份低于0.4,年际变化相对较大,可见山东省水资源承载力水平总体较弱,年际变化较大.

基于生态足迹理论,通过对洪雅县人均生态足迹、人均生态承载力和人均生态赤字或盈余的估算,按照全球标杆生态安全评价等级标准,以可更新资源生态压力指数、生态可持续指数、生态占用指数、生态经济协调指数和可持续发展指数所构成的生态安全评价指标体系,对洪雅县近10年(2005-2014)来的生态安全状况进行评价研究,结果表明:洪雅县人均生态足迹具有振荡性下降趋势,人均生态承载力有略微增长,平均值在0.8 hm2·cap-1以下,全县整体处于生态赤字状态.近10年来该县,可更新资源生态压力指数从0.46下降到0.38,属于很安全状态;生态可持续指数逐年上升,但值均<0.2,从强不可持续状态转变为中不可持续状态;生态占用指数介于1.01-2.00之间,属于稍富裕状态;生态经济协调指数后期略有上升(从0.36上升到0.43),均<1.00,处于协调性很差;可持续发展指数略有下降(从0.49下降到0.43),跨持续性稍好和较好两个等级.根据评价结果来看,洪雅县应着力于生态建设、环境保护,发展绿色农业、循环农业,抚育林木,实现洪雅县经济发展模式由粗放、消耗型向集约、节约型转变,提高区域可持续发展能力.