生态补偿对维护生态系统服务功能、促进区域绿色发展具有重大意义.本研究提出基于水资源格局和保险增益的区域横向生态补偿标准模型,用于解决研究区补偿方式单一、补偿效率低下的问题.以京津冀地区为例,分析研究区2000-2019年水足迹和水资源生态承载力情况,同时依据生态保护投入成本和分摊系数明确补偿主客体和水足迹补偿额;引入保险定价模型厘定生态保险费率,确定保险补偿额及生态补偿标准,测算了不同类型的生态系统服务价值.结果表明:2000-2019年,京津冀地区整体处于水生态赤字状态,农业水足迹占比高达94.5％;从补偿主客体来看,京津两地作为补偿主体,平均每年应分别向河北省支付水足迹补偿额4.02亿元和3.96亿元;河北省应获得保险费率为1.4％的生态保险金额2.28亿元,平均每年应获得京津两地支付生态补偿标准8.10亿元;水文调节为区域核心生态系统服务功能,多年平均价值为1879.74亿元.引入生态保险机制,对研究区构建横向生态补偿机制、完善生态系统服务功能以及提升生态系统服务价值具有重要的战略意义.

基于区域能值密度改进的能值-生态足迹模型,结合GIS以甘肃省为例分析了西北生态脆弱地区生态安全时空演化格局.结果表明:甘肃省的人均生态赤字呈现波动上升趋势,人均生态赤字从1980年的0.42 hm2·cap-1增加到2015年的4.00 hm2·cap-1,且以年均6.70％的速度增长,生态赤字状态在空间上呈现出由中心向两极扩散的演变格局.生态压力指数不断增大,生态安全等级逐渐升高,近年来生态安全状况出现恶化趋势,生态安全问题亟待解决.基于上述结论从降低人类环境负荷和减少化石能源使用量等方面提出了提升生态安全状况的对策措施.

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.

生态效率是循环经济与可持续发展的有效测度,其测度方法一直是相关研究领域的热点和难点.鉴于绿色GDP能反映出剔除资源损耗和生态环境影响的国民经济净收益,生态足迹则更能全面地衡量经济发展中消耗的各种物质、能源以及带来的环境影响,基于WBCSD提出的生态效率定义及核算方法,创新性地从绿色GDP和生态足迹的视角改进生态效率度量模型,并以江西省为研究对象,对其2000-2015年间的生态效率变化轨迹及成因进行衡量与分析.结果表明:(1)2000-2015年江西省单位面积生态足迹的绿色GDP即生态效率总体呈上升趋势,15年来提升了4.57倍,与此同时,绿色GDP、生态足迹也呈上升趋势,但绿色GDP的增速明显高于生态足迹的增速;(2)江西省绿色GDP占总的GDP的比例处于不规则波动状态,平均为84.61％,其中自然资源损耗价值、环境退化损失价值和资源环境改善效益也呈不规则波动,三者皆呈现出先上升后下降的趋势,其中自然资源损耗对绿色GDP的影响较为显著;(3)江西省生态足迹不断增加,总生态足迹15年来增加了83.6％,年平均增长率为4.26％,从生态足迹构成来看,各土地利用类型生态足迹均呈波动上升趋势,其中牧草地足迹增长最为显著;(4)江西省生态足迹的主要类型是牧草地足迹、耕地足迹和化石能源用地足迹,其中牧草地足迹比重最大,并且保持波动上升趋势,其次足耕地和化石能源用地足迹,但两者比重均呈小幅下降趋势.从生态效率度量模型的创新性、适应性和生态效率的提高途径等方面进行了详细的探讨.

生态足迹分析法能够通过计算生物生产性土地和水域的产量,估算人类对自然资本的消耗和自然资本的供给情况,进而对区域发展的可持续发展状态进行定量评估.在改进国家公顷生态足迹模型的基础上,对江苏省及其13个地级市生态足迹盈亏进行测算,进而揭示其空间演化特征.研究结果表明:(1)2015年江苏省的人均生态足迹为1.7890 hm2/人,人均生态承载力为0.2991 hm2/人,生态赤字为-1.4899 hm2/人,万元GDP生态足迹为0.2033 hm2/万元;(2)地级市中,人均生态足迹上,常州市最高为2.9317 hm2/人,宿迁市最低为1.7348 hm2/人;人均生态承载力上,盐城市最高为0.6111 hm2/人,苏州市最低为0.0812hm2/人;人均生态赤字上,常州市最高为-2.8115 hm2/人,盐城市最低为-1.1503 hm2/人;万元GDP生态足迹上,宿迁市最高为0.3956 hm2/万元,无锡市最低为0.1651 hm2/万元;(3)江苏省及其苏南、苏中地区的人均建筑用地生态足迹和化石能源用地生态足迹所占比例较大,苏北地区人均耕地生态足迹和草地生态足迹所占比例较大;(4)人均生态足迹和生态赤字在空间分布上较为一致,呈现出南高北低的特征,而人均生态承载力呈现北高南低的分布特征;万元GDP生态足迹空间分布北高南低,整体上与人均地区生产总值成反比.研究结果能够为江苏省区域协调发展、生态文明建设提供理论指导和定量参考.

通过对比总结现有能值生态足迹模型研究成果,从能值密度、能值生态承载力、能值生态指标分类和整合等方面分析了模型存在的问题,在此基础上,构建了消费端和供给端构建足迹账户体系,并提出能值生态足迹和能值生态承载力模型的改进和优化.利用改进模型,实证分析了2000-2016年海南生态经济系统的变化特征.结果表明:(1)能源账户和生物产品账户足迹大幅增加.污染账户和建设用地账户足迹状态稳定.(2)生产承载力随着技术进步不断提高,而环境承载力随着人类对环境资源的占用强度增加不断下降.(3)海南生态环境整体表现为生态盈余,但污染账户、能源账户盈余缩减,2011年能源账户开始出现生态赤字.通过足迹账户的构建,能够更清晰地追踪各账户和各类土地能值生态足迹、能值生态承载力以及能值生态盈余/赤字产生的变化,能值生态足迹模型改进之后能够更客观反映区域生态经济系统状况,为地区有针对性开展环境管理和保护提供依据.

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.

为探究长山群岛人地关系变化特征以及人类活动对海岛资源环境的影响,利用改进能值生态足迹模型,分析了1996-2016年长山群岛人地关系供需平衡变化情况,并利用脱钩效应模型探讨了海岛经济发展与能值生态足迹之间的关系.结果 表明:(1)经济发展速度和海岛居民生活水平的提高使长山群岛能值生态足迹增长,经济发展和城镇扩张导致能值生态承载力不断下降;(2)长山群岛人地关系始终处于生态赤字状态并呈扩大趋势,但各账户生态赤字表征涵义不同,应区别对待;(3)长山群岛能值生态足迹与GDP之间经历了“扩张连接-弱脱钩-扩张连接-弱脱钩-强脱钩”的转变过程,经济发展速度、产业结构和增长方式是脱钩状态变化的重要因素.(4)随着产业重心的转移,长山群岛能值生态足迹的影响从海洋转向岛陆.

旅游生态足迹是一种定量测算旅游可持续发展的方法,对于全面评估旅游者对旅游地的生态环境响应有重要理论意义和现实价值.基于中国知网2004-2017年关于旅游生态足迹的面板数据,运用CiteSpace信息可视化分析软件,绘制国内旅游生态足迹的发文作者、发文机构以及关键词等内容的科学知识图谱,通过梳理该研究领域的发展现状,探讨其未来发展路径和研究方向.研究结果表明:(1)国内旅游生态足迹的发文数量整体呈现出增长趋势,研究作者群体逐渐增多,核心研究团队逐渐突显,但各研究机构的科研能力差距较大;(2)研究涉及学科领域较广,学科交叉性、多样性、综合性等特征明显;(3)旅游生态足迹模型、旅游生态承载力以及旅游可持续发展是该研究领域的核心关键词,区域旅游生态足迹的动态演变过程及其驱动机制、旅游生态系统服务的多功能性和旅游可持续发展路径等方面,将会是未来需要长期关注的研究话题.

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.