城市化的快速发展,使食物消费系统愈发成为影响环境资源与居民健康的关键因素.在"双碳战略"目标的背景下,除关注能源密集型产业的温室气体减排,降低食物消费碳足迹或可成为另一潜在减排路径.已有研究表明,膳食结构的合理调整是提高居民健康水平和降低环境压力的重要途径,但目前仍存在无法提供适用国内研究的食物环境数据库、缺少考虑地区化膳食调整方案等局限性.本文从不同食物消费结构的碳足迹、单一食物调整和整体饮食结构调整的情景分析三个层面,综述近年来基于食物消费结构的碳足迹研究进展,以期为后续研究的开展提供一定的参考.

碳循环是影响气候变化的关键环节.利用改进的CASA模型对东北三省 2000-2020 年间自然碳源\汇进行了估算;通过增加真实碳排放量对估算过程的约束,改进了夜间灯光数据和碳排放拟合方法,探究了区域碳源碳汇和碳盈亏的时空分布和影响因素.结果显示:(1)净生态系统生产力在时间上呈现波动上升趋势,空间上黑龙江省自然碳汇总量最高(164.61 Tg C/a),约占东北三省的 60%;(2)能源消费碳排放总量呈现先上升,再下降,近年趋于稳定的时间变化趋势,空间上以辽宁省年均碳排放量增速最快,增速约为 6.95 Tg C/a;(3)2005 年为东北三省整体从碳盈余转变为碳亏损的转折点,近年来亏损速率有所下降;(4)东北三省碳盈亏与自然因素呈正相关,与人口规模、地区生产总值、碳排放强度、产业结构呈现负相关关系.辽宁省能源消费总量的攀升使能源结构的下降未能扭转其碳亏损的局面,并使其碳盈亏与能源结构呈现正相关关系;黑龙江省和吉林省农业人口流失较快一定程度上导致了城市化水平与碳盈亏呈现正相关关系.(5)东北三省均应降低碳排放强度,黑龙江省和吉林省应调整能源结构,辽宁省应调整产业结构.研究结果可为东北三省"双碳目标"的实现提供理论依据.

水资源和能源消费量及碳排放制约区域发展水平,也影响区域生态环境质量,区域多要素资源耦合作用与协同管理成为近年来的研究热点.水资源、能源和碳排放三个系统通过不同的流程相互连接,探究"水-能源-碳"系统耦合关系,是区域探索绿色协调发展的重要基础.以东北三省为研究对象,采用系统动力学研究方法,从自然、社会、经济三个维度来探索水-能源-碳三者的关联模式.以2001-2019年东北三省的水资源、能源、碳排放现状为基础数据,梳理三个子系统的耦合关系,并对未来二十年其发展变化仿真模拟.结果表明:(1)水资源、能源、碳排放在未来二十年均呈现增长的趋势,水资源增长趋势最快,在仿真情景5下,与2020年相比2040年水资源、能源消费量和碳排放量分别增长230.4％、210.7％和36.9％;(2)决策变量对"水-能源-碳"系统的影响程度依次是清洁节能＞产业调控＞国内生产总值(GDP)增长率,随着GDP增长率升高,水资源和能源消耗量、碳排放量升增加,随着产业转型升级,居民意识提高及清洁能源增加,水资源和能源消耗量、碳排放量减少.在综合调控情景下,未来水资源消耗量高于基础情景,能源消耗量和碳排放量则得到了良好的控制;(3)2020-2040年,水资源、能源消费量和碳排放量呈现强相关性,纽带关系呈协同优化方向改善,供需缺口减小,有效的缓解了环境压力;(4)情景3的能源结构调整和居民意识的提高可有效降低碳排放量,情景4产业结构的调整对水资源和能源的影响较为明显.情景5权衡经济发展与节能节水以减少碳排放,严格按照"双碳"目标,将水资源、能源向较高质量发展的可持续发展方向推进,更具参考性.研究结果有利于东北三省"水-能源-碳"系统可持续发展,促进经济发展水平.

实现低碳化的人类福祉提升是可持续发展的根本要求,人类福祉提升的碳强度指标是衡量可持续发展程度的新指标.论文使用了人类福祉碳强度指标,应用探索性空间数据分析法分析了全球人类福祉碳强度的时空演进格局,运用空间杜宾模型揭示了全球人类福祉碳强度的影响因素及其空间溢出效应.研究发现:(1)1980-2016年全球人类福祉碳强度明显降低,但在北美洲、欧洲和大洋洲国家与其他区域国家(地区)之间存在显著差距.(2)经济增长、能源消费结构、工业化、资本积累、死亡率等因素提高了全球人类福祉碳强度,贸易依存度则是不断降低全球人类福祉碳强度的主要驱动力.(3)影响全球人类福祉碳强度差异的因素呈现区域异质性,能源消费结构、贸易依存度、工业化、资本积累、死亡率等因素对全球人类福祉碳强度的影响,因其经济发展水平和阶段不同而体现出明显的"南北差异"和不同的空间溢出效应.(4)周边国家的能源消费结构、工业化、资本积累和死亡率等因素会增加本国人类福祉碳强度,但本国人类福祉碳强度也会随着周边国家的经济增长和贸易依存度而降低.

人类生活消费是陆地生态系统氮素流动的主要驱动力.定量核算和评估农村居民生活消费氮产生(NRUR)及其活性氮(Nr)排放特征,对农村氮的可持续管理和生态环境改善具有重要的指导意义.以中国为例(2000-2020年),建立了NRUR的产生及其活性氮排放核算框架.结果表明:20年来NRUR上升了 36.7％,年均5.62 Tg/a,食物消费氮是最大的贡献源(43.2％),工业日用品和家庭生活燃料消费氮分别占31.5％和25.3％;Nr排放量占NRUR的25.4％(年均1.43 Tg/a),其以年均1.3％速率下降;NH3挥发是最大的Nr排放源(50.1％),其次为排入地表水的Nr(31.0％)、NOx(15.8％)和N2O(2.0％),排入地下水的Nr仅占1.1％.加大人类粪尿排泄物的处置能力,减少秸秆燃料的使用比例、优化农村居民生活能源消费结构对农村居民生活消费Nr减排至关重要.

随着生活质量的提高,我国农村居民生活能源消费呈现大幅增长的趋势,成为碳排放增长的新源泉.估算了我国30个省区2001-2013年的农村居民生活能源碳排放,采用碳基尼系数、ArcGIS技术分析了中国省级尺度农村居民生活能源碳排放的时空特征,并利用STIRPAT模型辨明了农村居民生活能源碳排放的主要影响因素.结果表明:(1)2001-2013年农村居民直接生活能源碳排放量和间接生活能源碳排放量分别增长了7.65％、9.16％.(2)东部、中部、西部地区的碳基尼系数呈下降趋势,说明各区域农村居民人均生活能源碳排放量的区域差异总体均呈缩小趋势.(3) 2001-2013年间,处于我国农村居民人均直接生活能源碳排放高水平地区的空间格局分布相对较为稳定,而对于人均间接生活能源碳排放来说,处于低水平地区的空间格局分布较为稳定.(4)农村人口规模、农民人均纯收入、农村居民生活消费支出、青壮年人口比重对农村居民生活能源碳排放量具有促进作用,而农村居民能源消费结构对其具有减缓作用,且北方农村居民生活能源碳排放量明显高于南方.(5)从环境Kuznets曲线假说出发,经济发展是促使我国农村居民生活能源碳排放Kuznets曲线存在拐点的重要因素.

以WEB OF SCIENCE数据库和中国知网学术期刊网络出版总库中1993-2016年期刊论文作为数据源,以“water footprint (水足迹)”OR(或)“virtual water(虚拟水)”为关键词进行文献检索,利用CiteSpace可视化文献分析工具,对检索出的文献分别进行关键词、作者、发文机构和载文期刊分析,并绘制出相关知识图谱,以此来探讨水足迹研究领域的发展现状以及未来的相关研究热点.结果表明:①水足迹领域相关研究文献数量不断增长,水足迹越来越受到中外学者的关注;②国外水足迹研究主要围绕虚拟水和水足迹展开,且对于水权问题的关注度较高,国内水足迹研究主要着眼于虚拟水贸易和虚拟水消费,应用型研究成为水足迹研究的热点,未来水足迹研究热点可能会围绕“水-粮食-能源”三者的耦合展开,对于水足迹与社会经济问题相结合的研究力度会逐渐增大;③水足迹领域中外文文献的发文作者都集中于少数研究人员,主要发文作者的研究奠定了水足迹研究的基础;④主要的发文机构有Univ Twente、中国科学院等,主要的载文期刊有ECOL ECON、HYDROL EARTH SYST SC、WATER RESOUR MANAG以及《资源科学》《中国人口·资源与环境》《生态学报》等.根据水足迹研究现状,给出了关于水足迹领域未来发展的建议.

城镇化发展加剧了城市对能源的消耗,进而加剧了能源供需不平衡,这种不平衡已经成为限制城镇化发展的重要因素.目前,城市群作为我国城镇化发展的重要形式,充分发挥城市群的协同效应以减缓能源供需矛盾,对实现区域可持续发展具有重要意义.研究以京津冀城市群为例,从地级市尺度系统地核算了2001-2015年能源供应和需求量,并采用ward聚类方法划分3种不同类型的能源供求特征,并分析了每种类型的能源供需特征差异.同时,以能源供需比值表示供需差异并进行了比较.在此基础上,采用多指标综合分析方法进一步探讨了能源供需与城市化的关系模式.结果表明:(1)京津冀城市群不同城市能源的供求特征及变化存在明显的时空差异.一方面,从能源供给特征来看,年平均能源生产量较高的城市(天津市)能源产量由上升转变为平缓变化趋势,而低产城市(石家庄市)呈不稳定的变化趋势,两类城市平均能源产量相差2497.66万t标准煤;另一方面,从能源需求特征来看,北京、天津市等能源高耗城市能源消费近年来趋于下降趋势,而低耗型城市(沧州市)近年来呈波动变化,二者平均差值为4752.49万t标准煤;(2)基于能源供需比值,京津冀城市群所有城市均表现为能源供不应求,且不同城市能源供需缺口差异明显.其中,天津市能源供给能力最强,但其生产量却不及自身消费量的65％,而供给能力相对最弱的城市保定市,其能源需求几乎完全依赖外部能源供给;(3)城市能源供需与城市化水平之间关系不完全一致.研究对能源供需模式与城市化模式不一致的城市,划分了先进型和滞后型两种关系模式.对于先进型的城市,主要有北京市、沧州市和廊坊市,它们的城市化水平相对较高,分析认为其能源开发利用相对集约;而属于滞后型的城市,包括唐山市、邯郸市和邢台市,其城市化水平偏低,分析认为这类城市能源开发利用效率低、发展方式相对粗放,是城市群能源效率提升的重点.本研究旨在为今后的城市群能源规划提供科学依据,建议北京市等能源相对集约型城市带动唐山市等发展方式粗放、落后的城市,以提高京津冀城市群整体的能源效率.

在中国即将实行全国碳交易市场的背景下,围绕碳排放的影子价格展开研究,首先将二氧化碳作为非期望产出,采用数据包络分析中的超效率SBM模型(Super-SBM),对中国30个省份的碳排放影子价格进行度量,为中国推行全国性的碳交易市场提供定价参考;其次,将碳排放影子价格与碳排放效率两者相结合,对比分析中国碳排放的省域间差异及其原因,探讨中国推进碳减排的区域方向;在此基础上,通过Moran's I指数分析中国各省份间碳减排成本的空间相关性,并据此建立时间空间双向固定的空间杜宾模型,分析碳减排成本的影响因素.研究结果显示:对于碳排放效率较高的省份,如广东、福建、上海、江苏、浙江等东部地区,其CO2实际排放量接近目标排放量,碳减排成本亦达到了较高的水平,难以直接实现进一步的碳减排;对于碳排放效率较低和碳排放影子价格较低的省份,如河南、河北、内蒙古、新疆、云南、甘肃、陕西、山西、贵州等区域,实现碳减排相对较易,应成为中国全面实施碳减排重点关注的区域;根据碳排放影子价格的空间相关性分析,中国各省份之间的碳减排成本呈现区域的集中性,在减排过程中应该注重省份间的合作,互惠互利;当碳减排进入攻坚期时,碳减排政策应从降低碳减排成本入手,并在不降低碳排放效率的基础上,加大对外开放程度,优化能源消费结构.

生态产品是事关人类生命健康、经济社会建设的世界性稀缺产品.为了更好地分析生态产品有效供给问题,找出生态产品有效供给的规模效率的变化规律,本研究利用2004-2015年的面板数据,以劳动力、资本、能源和技术为投入变量,以GDP、生态产品和非期望产出为产出变量,运用SBM-Undesirable模型和泰尔指数对我国生态产品有效供给的规模效率及其差异性进行测算,并运用Tobit模型进一步对其影响因素进行实证分析.结果表明:我国生态产品供给规模效率在2011年以前呈下降趋势,以2012年为转折点呈现上升态势,但地区间仍有较大差距.全国及各地区生态产品有效供给效率的影响因素不尽相同,从全国总体情况看,经济发展水平、产业结构(第二产业增加值占GDP比重)、科技投入、金融资本投入(环境污染治理占GDP比重)、能源消费结构(煤炭消费量占能源消费总量比重)和农业面源污染的影响为负,而生态空间及外贸结构的影响为正;在东部地区,产业结构、科技投入、金融资本、能源消费结构和农业面源污染的影响为负,经济发展水平、生态空间及外贸结构的影响为正;在东北地区,经济发展水平、农业面源污染和外贸结构的影响为负,产业结构、科技投入、能源消费结构和生态空间的影响为正;在中部地区,经济发展水平、科技投入、金融资本、能源消费结构、农业面源污染和生态空间的影响为负,产业结构和外贸结构的影响为正;在西部地区,产业结构、能源消费结构和农业面源污染的影响为负,经济发展水平、科技投入、金融资本、生态空间及外贸结构的影响为正.在进一步对以上实证测算进行理论分析的基础上,从供给侧改革的角度提出有效提高生态产品供给规模效率的政策启示,包括注重转变经济发展方式、优化生态系统结构和遵循生态法则进行整体治理等.