贵州省是我国喀斯特生态系统的典型分布区,生态敏感且脆弱,同时其也曾是我国的连片特困区,经济发展愿望迫切.对区域环境-经济发展状况及相互作用关系进行研究具有重要意义.研究从植被净生态系统生产力、土壤碳储量、岩溶碳通量三方面计算了贵州省陆地生态系统碳吸收,以能源燃烧排放的CO2表征碳排放量,对区域碳吸收和碳排放的时空变化特征进行剖析,在此基础上构建环境碳负荷指数和脱钩弹性系数,用于解析贵州省碳收支状况及环境碳负荷与经济发展之间的脱钩关系.结果显示:(1)贵州省植被净生态系统生产力均值为 257.72 g C/m2,呈逐步增强趋势,空间上呈现西高东低、南高北低的分布格局;岩溶碳通量的均值为 6.71 t C/km2,年际波动较大,集中分布在研究区东北和西南部;土壤碳储量的均值为8.38 t/hm2,其高值区主要位于研究区南部和东部边缘;(2)区域碳排放呈现出了逐年增长的特征,表明了能源消耗的增强,形成了以城市高值区为中心向外辐射递减,各点之间以道路连通为特征的分布格局;(3)环境碳负荷指数呈逐年增长趋势,表征区域面临的环境压力越来越大,特别是在贵州省主城区出现了明显的收支不平衡,能源结构优化亟待加强;(4)综合脱钩状态整体以弱脱钩和扩张连接为主,且随时间推移脱钩状态由弱脱钩向扩张连接转变,说明环境保护滞后于经济发展,也就意味着贵州省经济的发展一定程度上牺牲了环境保护.未来应进一步强化生态修复工程的可持续性,同时发展绿色经济以促进区域生态-经济可持续发展.

农业减排是实现我国碳达峰、碳中和目标的重要环节,研究区域农业碳排放特征和驱动因素对农业碳减排具有重要意义.本研究从投入产出和生产过程角度对江西省农业碳排放量进行测算,并基于时变参数C-D生产函数修正后的LMDI分解法和Tapio脱钩模型,探究江西省农业碳排放驱动因素与脱钩动态.结果表明:江西省2010-2021年12年间农业碳排放量增长26.4％,碳排放强度在研究期内逐年下降,年均降速为4.9％.江西省农业碳排放强度、劳动投入和资本存量因素共使碳排量减少6105万t,累计分别贡献约27.0％、44.5％和28.5％;而经济发展水平、农业结构和技术进步因素具有较强推动作用,累计分别产生了75.7％、5.6％、18.8％的农业碳排放增量.江西省农业碳排放与经济发展、资本存量和技术进步因素的关系主要以弱脱钩为主,与劳动投入因素的关系以负脱钩为主,脱钩状态后期较前期更理想.因此,时变参数C-D生产函数将技术、劳动、资本要素纳入碳排放量的驱动因素和脱钩效应具有很好的创新性与适用性.

经济发展与生态环境的协调平衡是推动黄河流域高质量发展的重要途径之一,这对区域经济一体化高质量发展和生态环境健康可持续具有重要的现实意义.以黄河流域379个区县为研究对象,基于熵值-TOPSIS综合评价法和Tapio脱钩模型动态解析1990-2018年经济发展与生态环境压力的脱钩关系,引入结构分解模型(SDA)探讨影响生态环境压力的驱动因素,并运用因果诊断算法(PCMCI)推断驱动经济发展与生态环境压力脱钩的因果关联路径.结果表明:(1)黄河流域70％的区县生态环境压力处于较低压和低压,但因资源条件禀赋经济得以快速发展的内蒙古地区生态环境仍承载着较高压和高压.(2)生态环境压力主要受技术效应和经济效应驱动,技术效应的驱动作用实现经济产出并缓解了生态环境压力,经济效应的驱动作用在流域中下游地区更为突出.(3)黄河流域68.34％的区县实现了经济发展与生态环境压力的有效脱钩(强脱钩和弱脱钩),经济总量增长的同时减小了生态环境承载的压力,但黄河流域各区县经济发展与生态环境压力的脱钩类型处于动态变化之中,应防范强脱钩或弱脱钩类型的区县倒退至负脱钩类型.(4)以乡村人口和城镇化率要素为代表的人口因子有效驱动了黄河流域经济发展与生态环境压力脱钩,其中乡村人口与脱钩指数出现因果关系的频率最高,城镇化率要素与脱钩指数的因果强度最大,农业技术因子主导了最多的区县实现经济发展与生态环境压力脱钩,农业结构多样化和农业集约化缓解了经济发展对生态环境的压力.研究结果对提高经济高质量发展与生态环境保护的可持续性具有可推广的实践价值.

生态足迹与脱钩效应分析是衡量地区可持续发展状态的一种有效工具.以快速城镇化的科教名城合肥市为例,利用生态足迹法和脱钩效应分析对2000-2014年合肥市生态足迹与脱钩状态进行定量研究与动态分析,建立GM(1,1)模型对2015-2020年合肥市生态状况进行预测.结果 显示:2000-2014年间,合肥市人均生态足迹与人均生态承载力波动上升且幅度较大,生态赤字波动较小,整体略有上升.从结构上看,化石燃料的生态足迹近年来比重较大.从空间上看,生态足迹与承载力均表现出中心区低,郊区高的特征.在环境压力与经济增长的脱钩关系中,强脱钩与弱脱钩出现的频率分别为:42.9％,28.6％.灰色预测结果表明,2015-2020年合肥市人均生态足迹呈上升趋势,生态足迹与GDP增长呈持续弱脱钩的状态,脱钩指数较小且趋于稳定.研究对优化合肥市产业结构、实行有差别的土地利用方式与国土优化格局,适度控制人口增长具有重要的参考意义.

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.

主要部门和重点行业的二氧化碳排放是区域碳排放的主要来源.厘清行业碳排放影响因素,分析其与区域经济增长相互关系及程度,从而推动部门和行业碳减排对于落实区域碳排放总量控制具有重要意义.本研究运用对数平均迪式指数分解法(LMDI)和Tapio脱钩模型对福建省1997-2017年13个主要碳排放行业进行碳排放驱动因素分解和脱钩分析.结果 表明:电力、热力的生产和供应业是福建省主要的碳排放行业,1997-2017年,其碳排放总量由18.89 Mt上升到120.63 Mt,增长量为101.74 Mt.有色金属冶炼及压延加工业、纺织业、黑色金属冶炼及压延加工业的碳排放增长速度最快,其年均增长率分别为18.1％、12.1％、12.1％.13个主要行业碳排放变动的驱动因素中,经济增长效应和人口规模效应是主要的正向驱动因素,能源结构效应、能源强度效应和产业结构效应的抑制作用在不断增强.从脱钩关系来看,13个主要碳排放行业的脱钩指数整体呈下降趋势.从“十一五”时期开始,部分行业开始出现不同程度的强脱钩.而在“十三五”时期,农、林、牧、渔、水利业表现为扩张负脱钩,电力、热力的生产和供应业表现为弱负脱钩.能源结构效应和能源强度效应对各行业实现脱钩的影响较大,产业结构效应的脱钩努力较小,人口规模效应未做出脱钩努力.

厘清资源环境消耗与经济增长之间的脱钩关系及驱动机制,对福建省发挥国家生态文明建设示范区作用具有重要意义.本研究通过构建"水-能-碳"资源环境投入产出模型,对福建省行业"水-能-碳"资源环境压力进行分析,基于脱钩理论和对数平均迪式指数分解法对福建省各行业"水-能-碳"资源环境消耗与经济增长之间的脱钩状态及其驱动因素进行研究.结果 表明:2002-2017年,福建省由虚拟水主导的资源环境压力转变为隐含碳为主导的"水-能-碳"多维资源环境压力,且各行业部门差异较大.从行业部门来看,生产供应业具有较大的直接资源环境压力,制造业部门的间接资源环境压力显著.从脱钩关系来看,福建省的资源环境消耗与经济增长的脱钩状态表现良好,主要表现为弱脱钩和强脱钩.从驱动因素来看,经济效应和人口效应是抑制脱钩的主要因素,而技术效应和结构效应则对脱钩起到促进作用.

快速城市化背景下,建设低碳城市群是实现"双碳"目标的最佳方式.在碳排放核算的基础上,使用Tapio脱钩模型和LMDI方法对闽三角以及厦门、漳州和泉州的脱钩状态和碳排放的驱动机制进行了研究.主要结论如下:(1)2005—2017年闽三角碳排放和人均碳排放均持续增加,二者有相同的变化趋势.闽三角的工业中心泉州有最高的碳排放和人均碳排放.发展型城市漳州碳排放最低,但碳排放和人均碳排放增长率均最高.服务型城市厦门碳排放增长率最低.(2)闽三角的脱钩状态逐渐改善,平均脱钩系数为1.03,脱钩状态为扩张性连接.厦门、漳州和泉州的平均脱钩系数分别为0.45、2.70和1.10,3个城市分别以弱脱钩、扩张负脱钩和扩张性连接状态为主.(3)人均GDP和人口规模是闽三角碳排放的正向因素,能源结构和能源强度是负向因素.正向因素的贡献在下降,负向因素的贡献在升高.人均GDP和能源结构分别对漳州和厦门碳排放有最强的促进和抑制效应.能源强度对3个城市碳排放变化的效应不同.(4)人口扩张促进碳排放增加,使碳排放与经济发展无法脱钩.人口规模对闽三角碳减排无脱钩努力.能源结构优化和能源强度下降有助于碳排放与经济发展脱钩,是闽三角碳减排的强脱钩努力和弱脱钩努力.能源强度对泉州碳减排无脱钩努力.优化能源结构是闽三角实现碳减排和"双碳"目标的关键.已经脱钩的厦门宜尽早制定碳达峰行动计划,引领闽三角的碳达峰行动.漳州可通过升级产业结构实现减排.泉州必须提升能源效率才能降低碳排放.

为了更好地反映区域可持续发展能力的问题,选取粤港澳大湾区作为研究区域,利用一套结合遥感技术方法的基于能量流的能值生态足迹模型,精确评估该地区 1994-2018 年的能值承载力、能值生态足迹以及环境压力的演变过程,并利用脱钩模型和对数平均迪氏指数(LMDI)分解模型进一步揭示经济增长方式对环境压力的影响程度和作用机制.结果显示:1)25 年以来,在区域尺度,粤港澳大湾区环境压力增长了超过两倍,生态安全等级由较安全逐渐转变为轻度不安全.2)在城市尺度,珠海的环境压力在 11 个城市中最低,生态环境一直处于安全状态,与其相反的是佛山的环境压力很高,生态环境甚至由重度不安全恶化为极度不安全.而惠州生态安全等级变化最大,由安全转变为轻度不安全.3)生态安全等级的演变与产业结构和能源结构变化有着密切的关系,而与经济增长的关系则经历了弱脱钩到扩张型负脱钩到弱脱钩再到强脱钩的过程,可见环境压力受经济增长影响的作用在逐渐减弱,究其原因主要是人口密度下降所带来的人口效应和技术进步所带来的技术效应促进了环境压力脱钩.因此未来可以进一步通过合理控制建设用地扩张,大力发展科学技术,减少人口压力有效提高粤港澳大湾区的可持续发展水平,寻求经济—社会—生态的效益最大化.