基于生态足迹的中国省域生态承载力实证研究开题报告

研究的目的及意义

该指标的提出为核算某地区、国家和全球自然资本利用状况提供了简明框架，通过测量人类对自然生态服务的需求与自然所能提供的生态服务之间的差距，就可以知道人类对生态系统的利用状况，可以在地区、国家和全球尺度上比较人类对自然的消费量与自然资本的承载量。生态足迹的意义在于探讨人类持续依赖自然以及要怎么做才能保障地球的承受力，进而支持人类未来的生存。

生态足迹将每个人消耗的资源折合成为全球统一的、具有生产力的地域面积，通过计算区域生态足迹总供给与总需求之间的差值--生态赤字或生态盈余，准确地反映了不同区域对于全球生态环境现状的贡献。生态足迹既能够反映出个人或地区的资源消耗强度，又能够反映出区域的资源供给能力和资源消耗总量，也揭示了人类生存持续生存的生态阈值。它通过相同的单位比较人类的需求和自然界的供给，使可持续发展的衡量真正具有区域可比性，评估的结果清楚地表明在所分析的每一个时空尺度上，人类对生物圈所施加的加压及其量级，因为生态足迹取决于人口规模、物质生活水平、技术条件和生态生产力。

国内外研究现状

生态足迹模型已广泛应用于区域可持续发展度量、环境影响评价、区域生态安全评价等领域。在国外，生态足迹模型被广泛应用于不同尺度的区域可持续发展度量和生态经济中的多个领域，目前,国外学者已在不同食物消费模式、不同家庭收入与消费支出、国际贸易与生态不平等交换等前沿领域展开了广泛深入的生态足迹实证分析；Haberl等(2011年)计算了奥地利(1926～1995年)的生态足迹并对长时间段生态足迹计算的方法进行了探讨;Krausmann等（2001年）应用生态足迹方法对奥地利在(1830～1995年)间土地利用和工业现代化对生态足迹系统的影响进行了研究；Wackernagel等（2004年）对菲律宾、韩国、奥地利三国(1961～1999年）进行了传统生态足迹和“实际土地面积需求”进行了计算，并对两种方法的计算结果进行了比较，这些国外学者通过时间序列的纵向对比得到了弥补生态足迹静态的缺陷，提高了生态足迹应用的权威性。

相对于国内来说，生态足迹概念的提出及计算自1999年被引入到国内以来，已取得用于区域可持续评价的研究成果，此外，国内学者还将该理论用于不同地区的可持续发展评价，取得了一系列的成果。近年来，生态足迹理论已被推广应用于环境影响评价、区域生态安全评价、土地结构优化、旅游环境研究等领域。国内学者对我国（1999年）的生态足迹和生物承载力进行了计算,其主要结论为：就全球的平均生产能力来看，（1999年）中国生态足迹为1.326人均全球公顷,而生物承载力为0.681人均全球公顷，生态赤字为0.645人均全球公顷，中国的生态足迹已经超出其生态承载力的94%。与世界（1997年）人均全球公顷的生物承载力(已扣除12%的生物多样性保护面积)相比，中国的生态足迹占全球生态承载力的66%。（1999年）中国的生物承载力仅相当于其足迹的51%。从资源利用的角度来看，能源用地占整个足迹的48%，生态足迹分析中的能源用地代表了在可持续方式下支持当前的能源消费所需要的土地面积，反映中国的经济结构中，工业的生产已经占据较高的比例。

就生态足迹的研究应用而言，国外在相关领域方面处于领先地位，国内虽然在生态足迹应用研究的相关领域也取得了相当可观的进展，但应用的相关方面局限在省级区域上，并没有像国外那样更多的应用在城市甚至城市中的某一区域。

研究的基本内容

1.以我国31个省2000年——2015年为研究对象，建立生态足迹模型。

2.对足迹的时间序列变化和空间发展角度进行分析，通过ArcGIS等相关软件制成图表，并根据图表相关数据定量的评价这种变化及省域差异的原因（如经济增长、收入、人口、用地类型变化等）。

3.从总量和人均量两个基本维度分析结果，判断生态足迹赤字或盈余的情况。

研究目标

基于人口消费量而建立的生态足迹概念，用于区域生态系统时，不能真正反映当地人口对其生态系统产生的压力，也就不能准确反映区域生态系统的持续性，因此，有必要对生态足迹的概念进行适当扩展。在将生态足迹理论应用到区域层次时，对其理论进行了完善与改进，将生态足迹区分为消费性生态足迹和生产性生态足迹，并用生产性生态足迹作为区域可持续发展的评价指标，以使生态足迹理论能更合理地用于区域可持续发展评价。

生产性生态足迹是指一个区域每年从生态系统中实际取得的生物产量所需要的生态生产性土地面积。运用生产性生态足迹与现有的生态土地容量进行比较，将更能客观地反映区域生态环境的可持续性。与消费性生态足迹的计算方法相比，生产性生态足迹模型将区域人口生态消费量换成区域的生产量，而不必考虑区域的输入输出量，从而克服了因区域资源输入输出量数据不全所导致的用当地消费量计算产生较大误差的弊端。本文采用生产性生态足迹模型，分析研究我国31个省2000年——2015年的生态足迹。从世界平均生产水平的角度计算所研究区域的生态足迹的大小，并从供给的角度计算实际生态承载量的大小，并对二者进行比较，以评价我国31个省2000年——2015年的可持续发展能力。

研究的方案措施

研究的方法

1.生产性生态足迹

生产性生态足迹的计算公式：

式(1)中，EF为区域总的生态足迹，ef为区域人均生态足迹，N为区域人口数量。式(2)中i为消费资源的类别，ai为根据世界第i种消费资源平均产量折算的人均占有的生态生产性土地，ci为第i种消费资源人均生产量，pi为生态生产性土地生产第i种消费资源的世界平均产量，rj为第j种生态生产性土地的均衡因子，共有6种生态生产性土地。

由于各类生态生产性土地的生产力之间存在差异，因此需要将各类生态生产性土地乘以一个均衡因子rj，使其转化为统一的、可比较的生态生产性土地面积。

2.实际生态承载力

实际生态承载量的计算公式：

式(3)中EC为区域总的实际生态承载量，ec为区域实际人均生态承载量，N为区域人口数量。式(4)中j为生态生产性土地的类别，Aj为第j种生态生产性土地的人均面积，rj为第j种生态生产性土地的均衡因子，yj为第j种生态生产性土地的产量因子。

由于不同国家和地区的资源禀赋不同，即使是同类生态生产性土地，其生态生产力差异也很大，因此在计算生态承载量时，除了进行均衡化处理外，还需乘以产量因子，使之转化为可比较的实际平均生态空间面积。

3.生态盈余或生态赤字

生态盈余或生态赤字的计算公式：

式(5)中ER为区域生态盈余，ED为区域生态赤字。

完成任务的时间节点

1.综述：基于文献阅读积累，完成绪论和初步的实施方案（10页左右），2016.1.1-2016.1.222.数据收集及处理：数据录入及与空间数据关联，时间节点为：2016.1.22-2016.2.293.建模及结果分析：2016.3.1-2016.3.204.论文撰写：2016.3.21-2016.4.10?（第一版）；2016.4.11-2016.4.20（第二版）5.论文答辩准备：2016.4.21-2016.4.30（第三版），并准备答辩PPT6.答辩：2016年5月初试讲，迎接正式答辩

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