中国生态足迹的趋势预测及情景模拟分析_张波
生态足迹的理论分析及模型优化研究的开题报告
生态足迹的理论分析及模型优化研究的开题报告
一、研究背景
世界经济发展迅速，大量资源被消耗，环境受到了严重的污染，气候变化的问题引起了全球的关注。
为了解决生态环境问题，提出了生态足迹的概念，用以衡量人类
活动对自然环境的影响。
生态足迹作为一个衡量人类活动对自然环境影响的指标，具有一定的局限性和不足之处。
因此，本研究将对生态足迹的理论模型进行分析和优化，以提高生态足迹的
科学性和可信度。
二、研究目的
本研究的目的为：通过对生态足迹的理论模型进行分析和优化，提高生态足迹的科学性和可信度，为环境保护和可持续发展提供科学依据。
三、研究内容
1. 生态足迹理论研究：通过对生态足迹的定义、计算方法等进行研究，深入分析生态足迹的理论基础，为后续研究提供理论基础支持。
2. 生态足迹模型分析：对当前使用的生态足迹模型进行分析，探究其适用范围、适用条件等，找出其存在的问题和不足之处。
3. 生态足迹模型优化研究：通过对生态足迹模型进行优化，提高其科学性和可信度，以更好地评价人类活动对自然环境的影响。
四、研究方法
本研究将采用文献研究、案例分析、数学模型分析等方法，以多方位、多角度的方式对生态足迹理论和模型进行分析和优化研究，以提高生态足迹的科学性和可信度。
五、预期成果
本研究预期将对生态足迹的理论模型进行分析和优化，提高生态足迹的科学性和可信度，为环境保护和可持续发展提供科学依据，具有一定的实践和推广价值。
中国生态足迹特点及应用
中国生态足迹特点及应用中国生态足迹是指中国国民对自然资源利用和污染排放所造成的生态压力的度量。
它是一个重要的生态指标，能够反映出中国的生态环境状况和可持续发展水平。
中国生态足迹的特点和应用如下：特点：1. 高速增长：近年来，中国的生态足迹呈现出高速增长的趋势。
这主要是由于中国快速的经济发展、人口增长、城市化进程加快等因素导致的资源消耗和环境压力增大。
2. 人口因素：中国是世界上人口最多的国家之一，人口对资源的需求量大，同时也会产生大量的废弃物和污染物，使生态足迹增加。
3. 资源依赖性：中国是世界上最大的资源消费国之一，对煤炭、石油、天然气等能源的需求量很大。
这些能源的开采和利用会产生大量的温室气体和污染物，导致生态足迹增加。
4. 城市化压力：随着城市化进程的加快，中国城市人口增加，城市建设用地扩大，导致生态系统破坏与生态足迹增加。
5. 生态环境状况迥异：中国地域广阔，生态环境状况存在着较大的差异。
一方面，西部地区的生态系统原始性较好，生态足迹相对较低；另一方面，东部地区的生态环境受到较大影响，生态足迹相对较高。
应用：1. 可持续发展评估：生态足迹可以作为评估国家、地区和城市可持续发展的重要指标。
通过对不同地区、不同发展水平的生态足迹进行比较，可以评估其开发利用自然资源的可持续性，并为制定相关政策提供依据。
2. 自然资源管理：生态足迹可以帮助政府和企业了解资源利用的程度和方式，为制定资源管理策略和推动资源节约型产业转型提供参考。
3. 环境政策制定：生态足迹可以为政府制定环境政策提供科学依据。
通过对生态足迹的分析，可以发现资源利用和污染排放的主要问题，有针对性地制定环境保护政策和措施。
4. 生态补偿机制：生态足迹还可以作为建立生态补偿机制的参考依据。
通过对生态足迹的计算，可以估算出不同地区对生态系统的压力，从而确定相应的生态补偿措施，促进生态环境的保护和修复。
5. 公众教育：生态足迹可以用于公众教育，提高公众的环境保护意识。
成都市20年生态足迹动态变化及预测研究的开题报告
成都市20年生态足迹动态变化及预测研究的开题报告一、研究背景及意义随着城市化的加快和人口的不断增长，城市的生态环境日益恶化。
为了评估城市生态环境的可持续性，生态足迹的概念被提出。
生态足迹是指一个国家、地区或城市在一定时间内对自然环境的影响和占用的总和。
通过对生态足迹的动态变化进行分析，可以有效地评估城市对自然环境的影响和占用情况，从而制定相应的环保政策，促进城市的可持续发展。
成都市作为我国西南地区最大的城市之一，其生态环境保护一直是各级政府和社会热议的问题。
本研究旨在以成都市为研究对象，探究成都市20年的生态足迹动态变化，并结合城市化和经济发展趋势对未来生态足迹进行预测，为成都市生态环境保护和可持续发展提供参考。
二、研究内容和方法本研究主要分为以下几个方面：1.梳理成都市生态足迹相关的概念和研究进展；2.收集成都市20年的生态足迹数据，并对其进行分析和比较，探究成都市生态足迹的动态变化；3.结合经济发展、城市化和环保政策等因素，对未来成都市生态足迹进行预测；4.提出针对成都市生态足迹的改善措施，并针对成都市可持续发展提出建议。
本研究将采用文献综述法和数据分析方法对成都市生态足迹的动态变化进行分析，运用时序回归模型对未来生态足迹进行预测。
三、预期研究结果本研究预计得到以下几个方面的结果：1.掌握成都市生态足迹相关的概念和研究进展；2.分析成都市20年的生态足迹数据，探究其动态变化；3.结合城市化和经济发展趋势预测未来5年、10年、20年的生态足迹；4.提出针对成都市生态足迹的改善措施，并针对成都市可持续发展提出建议。
四、预期研究意义本研究将有以下几个方面的意义：1.对成都市生态环境保护问题进行探究和研究，为成都市的生态环境保护和可持续发展提供科学依据；2.为其他城市的生态足迹研究提供借鉴和参考；3.提供针对成都市的环保政策和城市规划的建议和改善措施；4.促进城市生态文明建设，推动我国城市可持续发展。
国内生态足迹模型研究进展与启示
活动对 生态环 境 的压 力 ， 另一 方 面体现 了生态 环境对
收稿 日 ：２ ０ — ３ Ｏ ；修 回日期 ：２Ｏ 一 ６ ６ 期 ０６ ０ 一 １ ０６ Ｏ —１ 基金项 目：国家 自然科学基 金资助项 目（０ ７ ０ ０ ； ４ ３ １３ ）安徽 省教
育厅 自然科学基金资助项 目（ ０ ５ Ｊ １ ）人 文社会科 学重点研 究 ２０Ｋ ０７ ； 基地重大项 目（ ０ ５ Ｋ ６ Ｚ ２ ＯＳ Ｏ ６ Ｄ）
识。
态承载力 （ｃｌ ｉ ｌ ａａｉ ） ｅｏ ｇｃ ｐｃ ｙ 进行 比较 ， ｏ ａｃ ｔ 评估 人类对 生
态系统的影 响 ， 测度 区域可持续发展状况 的方法。
生态 足迹 模 型 最 早 是 由加 拿 大 生 态 经 济 学 家 生 Ｗａｋｍａｅ等加 以完善 。生态 足迹模 型 以其理 论 、 ｃｅ ｇｌ 方法 的创新性 以及 实践 的可操 作性 ， 成为 资源 开发与 日趋完 善 ， 国 内， 在 生态 足迹 概念 与模 型 自 ２ ０ ０ ０年被
发展所需 的产品和服务 ， 以均对地球 自然生态 系统产 所 数量逐年快速增长 ， 研究 领域不断拓展 。
生影响。因此 ， 测量人类对 自然生态消费的需求 与 自然
所能提供 的生态供给之间的差距具有重要的意义。
生态 足迹 （ｃｌ ｉ ｌｏｔｒ ｔ就 是通 过测 定一 定 ｅｏ ｇ ａ ｆ ｐｉ ） ｏ ｃ ｏ ｎ
目前 国内生态足迹研 究的 １５篇论文 ， 国 内生态足迹研 究进行 了回顾 与展 望。 目前 ， ７ 对 国内生态足 迹研究 已从 引进 介绍的初期阶段过渡到 大量应用研究的发展 阶段 ， 究 内容主要 集 中于模型 述评、 同区域 尺度 以及 特定产 业／ 研 不 部 门的生态足迹 实证 分析 ３个方 面。最后 ， 生态足迹研 究的 时间尺度 、 从 空间尺度、 究内容与研 究方法等 ４个方 面对 研 生态足迹研 究进行 了展望 ， 以期推动我 国生态足迹模型 的应 用研 究与可持 续发展研 究。 关 键 词 ：生态足迹 ； 生态包袱 ； 生态不平等交换； 循环经济 ； 可持 续发展
生态足迹的概念及计算模型
生态足迹的概念及计算模型张志强徐中民程国栋(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻工程国家重点实验室兰州730000)摘要生态足迹是一种定量测量人类对自然利用程度的新方法。
通过跟踪区域的能源和资源消费,将它们转化为提供这种物质流所必须的各种生物生产土地类型的面积,并同区域能提供的生物生产土地面积进行比较,能定量判断一个区域的发展是否处于生态承载力的范围内。
介绍了生态足迹的概念及其计算模型,分析总结了模型的优缺点。
关键词生态足迹生物生产土地面积计标模型定量测量The Concept of Ecological.Footprints.and Computer ModelsZhang Zhiqiang Xu Zhongmin Cheng Guodong (Frozen Earth Key State Engineering Laboratory Frigid and Arid Zone Environment and Project Research Institute China Academy of Sciences Lanzhou730000)Abstr act Ecological-Footprints.are a kind of new method of quantifiably measuring the extent of hu2 manity.s use of nature.Through following the tracks of consumption of energy and natural resources of a region,these consumption patterns provide information of areas,showing each type of land necessary for providing these material resources.Through comparison of these different areas providing natural re2 sources,we can quantifiable judge the scope within which that area.s capacity to provide can be developed. Here we give an introduction to the concept of ecological-footprints.and computer modeling,as well as analyzing and summarizing the strong and weak points of such a model.Key Words nd Areas Providing Natural Resourecs Computer Modeling Quantifiable Measurement自然生态系统是人类赖以生存和发展的物质基础,人类要实现可持续发展,人类社会就必须生存于生态系统的承载力范围内。
生态足迹方法及其应用探讨
生态足迹方法及其应用探讨作者：郭晓泽单思行来源：《环球市场信息导报》2012年第08期人类进入了21世纪，物质文明空前繁荣，世界经济也在快速发展，人类比以往任何时候都更加依赖于对自然的需求。
但自然资源是有限的，靠过多的摄取自然资源来提升工业化国家的物质标准以及经济的增长，是难以持续的。
人类要实现可持续，就必须生存在生态系统的承载力范围内[1]。
该文对生态足迹法的概念、相关理论以及计算模型应用等进行了阐述、探讨。
生态足迹；生态承载力；生物生产性土地面积；生态旅游1.生态足迹法介绍生态足迹法的定义。
生态足迹法的定义是：任何已知人口（某个个人、一个城市或一个国家）的生态足迹是生产这些人口所消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物二者所需要的生物生产性土地的总面积和水资源量。
它将人类对自然生态服务的需求转化为提供这种需求所必需的生物生产性土地面积，并同国家和区域范围所能提供的这种生物生产性土地面积进行比较，进而判断人类的生存状态是否处于生态系统承载力范围内。
生态足迹法中使用的生物性生产面积的类型。
在生态足迹核算中，根据生产力大小差异，生物生产面积主要考虑如下6种类型：化石燃料土地、可耕地、林地、牧草地、建筑用地和海洋。
这里我们解释一下化石燃料用地和海洋用地。
化石燃料土地：人类消费生物化石燃料的同时释放了大量的CO2，化石燃料土地是人类应该留出用于吸收CO2的土地，我们也应该储备一定量的土地来补偿因化石能源的消耗而损失的自然资本的量。
但实际情况是，人们并未留出这类土地。
海洋：目前地球上的海洋面积在366€？08hm2左右，人均为6hm2。
其中8.3%的水域（人均为0.5hm2）提供了全海洋95%的生物产品。
目前，人类对海洋的开发不断扩大，而海洋生物产量已接近极限，但人类实际能从海洋中获取的食物是比较有限的。
生态足迹分析的一个基本假设是：各类土地在空间上是互斥的。
也就是说任何不同种类型的土地都不存在一个单位空间内。
中国大都市生态足迹的比较研究——以北京、上海、天津和重庆为例
中国大都市生态足迹的比较研究——以北京、上海、天津和
重庆为例
胡正李;葛建平;韩爱萍
【期刊名称】《现代城市研究》
【年(卷),期】2017(000)002
【摘要】生态足迹方法是研究区域可持续发展能力的一个重要方法,本文运用生态足迹模型对四大都市1997-2014年的人均生态足迹进行计算与比较研究.结果显示:①总体上,北京的人均生态足迹呈现下降趋势,2014年相比1 997年减少了25.8％;上海的人均生态足迹变化较小;天津和重庆的人均生态足迹呈现上升趋势,2014年相比1997年分别增长了49.5％和71.8％.②在足迹构成中,四大都市的化石燃料用地足迹所占比重呈现不断上升趋势,成为影响人均生态足迹增长的决定性因素.为了控制生态足迹的增长,本文在结果分析的基础上,提出了相关政策建议.【总页数】10页(P84-93)
【作者】胡正李;葛建平;韩爱萍
【作者单位】中国地质大学(北京)人文经管学院;中国地质大学(北京)人文经管学院;中国地质大学(北京)人文经管学院
【正文语种】中文
【中图分类】X22
【相关文献】
1.重庆市的产业结构转换能力--与北京、天津、上海的比较研究 [J], 卢洪英
2.上海与北京国际旅游竞争力之比较研究——兼论上海发展国际旅游大都市的对策和建议 [J], 刘艳娜
3.重庆市的产业结构转换能力--与北京、天津、上海的比较研究 [J], 卢洪英
4.区域科技创新政策绩效比较研究
——基于北京、上海、天津和重庆的实证研究 [J], 郄海拓;高雅;张志娟
5.重庆市区域经济发展研究——与北京、上海、天津、广东的比较研究 [J], 苑丽娜
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生态足迹研究现状及展望
生态足迹研究现状及展望范玮;张丽;李惠芳;杨鹏【摘要】生态足迹理论是测量可持续发展的重要方法,随着生态足迹的不断完善,其应用案例大量出现.本文通过回顾我国生态足迹的发展历程,总结近年来国内生态足迹的计算方法,概括了生态足迹分析方法的应用并对生态足迹的不足之处进行了简要总结和分析;对生态足迹模型今后的应用发展进行了展望.【期刊名称】《四川林业科技》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】5页(P87-91)【关键词】生态足迹;发展进程;启示【作者】范玮;张丽;李惠芳;杨鹏【作者单位】巴中市恩阳区天然林资源保护工程管理站,四川巴中636600;四川省林业科学研究院,四川成都610081;巴中市恩阳区天然林资源保护工程管理站,四川巴中636600;巴中市恩阳区天然林资源保护工程管理站,四川巴中636600【正文语种】中文【中图分类】X826生态足迹(Ecological Footprint,简称EF)是加拿大生态经济学家Rees[1,2]提出，由Wackernagel[3]进一步完善的一个较好的可持续发展定量分析指标，在世界范围内得到广泛的应用和认可[1,4]。
我国利用生态足迹理论进行相关的研究比较晚，1999年张志强等人将生态足迹的概念引入国内[5]，最早被翻译为生态基区，或生态痕迹、生态脚印、生态空间、生态踩占[6]、生态空间占用[7]、生态占用[8]。
其定义是:指生产一定人口所消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物所需要的生物生产土地的总面积和水资源量[9]。
即生态足迹就是指能够用于持续地为一定地域空间的人口提供资源和消纳废物的土地的总面积和水资源量；其本质就是某一区域人口消耗的资源和产出的废弃物所需要的生物生产土地的总面积和水资源量。
1 生态足迹理论的相关研究我国区域生态足迹研究的实践成果最早见于2000年[7]，且主要是在西部和东部沿海的发达地区[10]。
随后国内掀起生态足迹研究的热潮，研究方法不断修正和发展，研究领域不断拓展，主要体现在以下两个方面：1.1 生态足迹理论应用研究生态足迹模型提出的主要目的是将生态足迹与生态承载力进行比较来衡量一个地区的可持续发展状况。
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Footprints in China
Z HA N G B o1 , W A N G Qi ng1 , L I U J ian2x i ng2 , GU Xiao2w ei1
(1. School of Resources & Civil Engineering , Nort heastern University , Shenyang 110004 , China ; 2. School of Zijin Mining , Fuzhou University , Fuzhou 350108 , China. Correspondent : ZHAN G Bo , E2mail : zb2zzl @ 163. com)
第31卷第4期 2010 年 4 月
东北大学学报 (自然科学版) Journal of Nort heastern University (Nat ural Science)
Vol131 ,No. 4 Apr. 2 0 1 0
中国生态足迹的趋势 预测及情景模拟分析
张 波1 , 王 青1 , 刘建兴2 , 顾晓薇1
与居民人均消费量相比 ,全社会固定资产投 资是消费的一部分 ,以政府或社会实体投资为主 体 ,是用之于基础设施建设和公共设施等方向的 另一种消费形式·全社会固定资产投资消费了大 量的资源和能源 ,对生态足迹总量势必产生重大 的影响 ,是一项重要指标·
人均国内生产总值是衡量一个国家经济实力
的主要标准 ,也是世界银行划分高收入 、中等收 入 、低收入国家的主要标准·一般来说 ,人均国内 生产总值高的国家经济实力强 ,人均消费水平高· GDP 和生态足迹均是较综合的指标 ,大量的实证 研究[4 - 6 ,10 ] 表明 ,生态足迹与所研究区域的经济 发展水平有较高的相关性 , GDP 是生态足迹的重 要驱动因素·
与生态足迹间的动态发展与相互影响状态进行模
拟[6 ]·这些研究为生态足迹模型的预测性分析提 供了有益的思路·
由于单一时间尺度和时间序列的生态足迹分
析都是确定条件下进行的研究 ,而引入多情景生 态足迹分析 ,可使生态足迹模型具有预测和分析 不确定性的功能 ,能反映并预测资源和能源消费 发展趋势[7 ] ·本文基于这样的思路 ,首先对生态 足迹时间序列结果加以分析 ,对我国生态足迹发 展的近期趋势作初步判断 ,并结合社会经济发展 中长期规划和目标 ,对未来不同情景的生态足迹 加以模拟分析·研究结果有助于了解未来资源的 利用情况和区域生态压力面临的问题 ,为有关部 门制定与实施相应的可持续发展战略措施提供理
人均收入是体现经济发展水平的一个指标 , 收入决定消费 ,日常观察和统计研究都表明 ,当前 可支配收入水平是决定消费的核心因素 ,人均收 入越高 ,消费能力也越强 ,生态足迹也越大 ,人均 可支配收入是影响生态足迹的重要指标·
结合以上生态足迹影响因素的定性分析和我
国具体情况 ,可将生态足迹 y ( hm2/ 人) 的影响因 子指标概括为 : x 1 为城镇居民人均可支配收入 ( 103 元) ; x2 为农村居民人均可支配收入 (103 元) ; x 3 为人均全社会固定资产投资 ( 万元/ 人) ; x 4 为万元 GDP 能源消费 (t/ 万元) ·
论参考·
1 趋势预测及情景分析方法
趋势预测法实质上是利用回归分析的原理 :
根据历史数据的时间序列找到一条趋势线 ,然后
按此趋势线进行预测· “情景”( scenario) 最早出现于 1967 年 Kahn
和 Wiener 合著的《2000 年》一书中[8 ] “, 情景”就
是对未来情形及能使事态由初始状态向未来状态
(1)
式中 : y 是未来的情景变化 ; x i ( i = 1 , 2 , 3 , …, n) 则是影响情景变化的一组变量·在情景分析中可 以确定每一个变量的变化范围·
2 中国生态足迹变化趋势判断及情 景分析
2. 1 生态足迹的影响因素及其相关性分析 由生态足迹理论可知 ,在一定的技术条件和
社会背景下 ,生态足迹的大小与所研究区域的人 类消费需求水平是区域生态足迹发展演化的关键
y
x1 ×10 - 3
x2 ×10 - 3
x2
hm2·人 - 1
元
元
(万元·人 - 1)
x4 (t·万元 - 1)
1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Abstract : To improve t he ecological footprint s in statics and get rid of t he deficient f unction of forecast , a t rend analysis and scenario simulation analysis were made for China ’s ecological footprint s. The result s showed t hat China’s ecological footprint s still present an upward t rend , since t he growt h rate of t he efficiency of resource utilization was faster t han GDP growt h rate in China’s economic development , but t hey were still in coordination and t he resources pressure will be at a low level in t he near f ut ure. Nevert heless , in t he risky circumstances t he change in resource utilization efficiency lags behind t he economic development wit h t he resource pressure increased gradually , which will cause an enormous impact on not only China herself but also t he global nat ural ecosystem. The only way to reduce t he resource/ ecology pressure in China is to improve rapidly t he efficiency of resource utilization. Key words : t rend forecast ; scenario simulation ; intensity of ecological footprint s ; sustainable development
判断
利用 Excel 表统计分析功能 ,将中国 1961～ 2005 年生态足迹变化分别采用线形 、多项式 、对 数 、幂函数 、指数方程进行曲线拟合 ,结果得到各 种趋势外推预测模型的评价指标值 ,如表 3 所示·
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生态足迹是由加拿大生态经济学家 Rees 和 其博士生 Wackernagel 于 20 世纪 90 年代初提出 的可持续发展量化研究的一种新方法[1 ] ·生态足 迹本身是一个静态性指标 ,它假定人口 、技术 、消 费水平不变 ,既没有体现出人口增长 、技术进步及
社会经济发展对生态足迹的影响 ,也无法反映未 来的变化趋势 、缺乏对未来发展趋势的预测功能 ; 因此 ,生态足迹模型的预测性研究一直是生态足 迹研究者争议与探讨的课题[2 ] ·近年来生态足迹 研究试图通过计算长时间序列以弥补指标静态性
根据中国统计年鉴资料 ,整理以上指标在 1978～2005 年的数据 ,可以得到中国生态足迹及 其影响因子数据表 ,见表 1·
用 Eviews 5. 0 软件对 y 及 x 1～ x 4 作相关性 分析 ,得到影响因子相关矩阵表 , 如表 2 所示·可 知 ,所选因子均与生态足迹指标具有一定的相关 , 其中 , x 4 是负相关 ,其余是正相关· 2. 2 生态足迹时间序列变化曲线的拟合及趋势
发展的一系列事实的描述·基于“情景”的“情景分 析法”是在对经济 、产业或技术的重大演变提出各
种关键假设的基础上 ,通过对未来详细 、严密地推
理和描述来构想未来各种可能的方案·如果把未 来的情景作为因变量 , 对这个因变量产生影响的
一系列因素称为自变量 ,则情景分析可以用函数
式表示为[9 ]
y = f ( x 1 , x 2 , x 3 , …, x i) ·
收稿日期 : 2009205216 基金项目 : 教育部优秀中青年教师基金资助项目 (1711)· 作者简介 : 张 波 (1971 - ) ,男 ,辽宁铁岭人 ,东北大学博士研究生 ; 王 青 (1962 - ) ,男 ,内蒙古兴和人 ,东北大学教授 ,博士生导
师·
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东北大学学报 (自然科学版) 第 31 卷
由表 3 可知 ,线性 、多项式以及指数回归拟合效果 都不错 ,但从趋势看 ,采用指数方程和二次/ 三次