中國34個(gè)省級行政區(qū)三維生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)研究

王業(yè)寧,周強(qiáng),王豪偉

1 中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所, 城市環(huán)境與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廈門 361021 2 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049

當(dāng)前,中國正處于生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期,東西部自然資源不均衡、不協(xié)調(diào)的格局日益加劇,限制了區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,甚至危及國家的生態(tài)安全[1]。作為評估區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的有效工具,生態(tài)足跡模型受到政府與學(xué)界的廣泛關(guān)注[2-3]。生態(tài)足跡概念于1992年由加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Wackernagel等提出[4],被定義為生產(chǎn)一定人口所消費(fèi)資源和吸納廢棄物所需要的生物生產(chǎn)土地的總面積,將能夠提供的生物生產(chǎn)性土地總面積定義為生態(tài)承載力,通過對比供需間的差距以評價(jià)研究區(qū)的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。生態(tài)足跡小于生態(tài)承載力時(shí)稱為生態(tài)盈余,反之為生態(tài)赤字。全球平均而言,生態(tài)承載力低于生態(tài)足跡,2012年需1.6個(gè)地球方能滿足人類所需[5],并將導(dǎo)致資源存量的過度消耗[6-7]。徐中民等[8]基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得出1999年中國的生態(tài)赤字達(dá)到0.65 hm2/cap,同Wackernagel等[4]計(jì)算結(jié)果相比,生態(tài)足跡增加了0.13 hm2/cap,且大部分省份的生態(tài)足跡已超過當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)承載力。Yang等[9]基于能源生態(tài)足跡模型對中國進(jìn)行生態(tài)安全評價(jià),表明東部沿海省份的生態(tài)壓力將有所減小,而西部地區(qū)卻呈惡化趨勢,且生態(tài)狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展在空間上不均衡[10-11]。

傳統(tǒng)的生態(tài)足跡模型未能區(qū)分自然資本流量與存量,也無法反映生態(tài)赤字在世代上的累積[12]。Niccolucci等[13-14]引入足跡廣度和足跡深度構(gòu)建三維生態(tài)足跡模型,以表征資本流量和存量的使用狀況。方愷等[15]將其引入中國并進(jìn)行優(yōu)化與完善,構(gòu)建資本流量占用率和存量流量利用比兩個(gè)指標(biāo),并評估全球11個(gè)國家的自然資本利用狀況[16]。楊屹與樊明東[17]分析中國絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶沿線省份的生態(tài)壓力指數(shù)及足跡廣度與深度的時(shí)空特征,并采用基尼系數(shù)、經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)系數(shù)構(gòu)建公平性評價(jià)模型。學(xué)者評估區(qū)域資本流量和存量的占用及不同類型土地的差異性,探討生態(tài)足跡廣度與深度的驅(qū)動(dòng)因素,揭示了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡之間的關(guān)系[18-19]。

中國幅員遼闊,自然資源稟賦與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異較大,自然資本利用的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)具有明顯的空間異質(zhì)性[20]?；谌S生態(tài)足跡模型,本文首先計(jì)算中國34個(gè)省級行政區(qū)的均衡因子與產(chǎn)量因子以提升模型可靠性[11, 21],刻畫不同類型土地的生態(tài)足跡廣度與深度的時(shí)空特征,并根據(jù)生態(tài)足跡與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的關(guān)系探索其影響因素,為中國及各省的資源利用、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)補(bǔ)償政策等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與決策參考。

1 研究區(qū)概況

中華人民共和國(中國)領(lǐng)土陸地面積約960萬km2,下轄23個(gè)省份、5個(gè)自治區(qū)、4個(gè)直轄市和2個(gè)特別行政區(qū)(為研究表示方便，下統(tǒng)稱為省份),如圖1。中國地勢西高東低,山地、高原和丘陵約占陸地面積的67%,盆地和平原約占33%；大部分地區(qū)屬于溫帶、副熱帶季風(fēng)氣候,地理景觀與氣候形態(tài)豐富多樣,有冰川、丹霞、沙漠、喀斯特等多種地貌。東臨太平洋,領(lǐng)海由渤海(內(nèi)海)以及黃海、東海、南海三大邊海組成,海域面積約473萬km2。中國是世界上人口最多的國家,約有13.9億人。土地資源數(shù)量大,人均占有少,且地區(qū)分布不均,生產(chǎn)力空間差異顯著。2018年國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)約為90萬億元,穩(wěn)居世界第二位。

圖1 研究區(qū)位置

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

表1 生態(tài)足跡模型選用的生物能源數(shù)據(jù)

土地類型面積來源于自然資源部土地調(diào)查成果共享應(yīng)用服務(wù)平臺(http://tddc.mlr.gov.cn/to_Login)、港澳臺的統(tǒng)計(jì)年鑒及全球土地覆蓋產(chǎn)品[24],根據(jù)生態(tài)足跡內(nèi)涵及《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T21010—2017)作如下調(diào)整,耕地、草地分別為耕地、草地,園地與林地合并為林地,城鎮(zhèn)村及工礦用地與交通運(yùn)輸用地合并為建設(shè)用地,水域及水利設(shè)施用地作為水域,考慮到中國是世界上唯一養(yǎng)殖產(chǎn)量遠(yuǎn)超過捕撈產(chǎn)量的漁業(yè)國家,且各省份的海水養(yǎng)殖面積難以獲取,故而未將海域面積納入生態(tài)足跡模型；暫不考慮其他類型土地(如沼澤地、沙地等)。

2.2 研究方法

生態(tài)足跡分為耕地、草地、林地、水域、化石能源用地、建設(shè)用地等六部分,利用均衡因子與產(chǎn)量因子匯總合并至同一土地單位。計(jì)算公式[4, 25]如下：

(1)

(2)

式中,EF為研究區(qū)總生態(tài)足跡(hm2)；N為總?cè)丝?cap)；ef為人均生態(tài)足跡(hm2/cap)；i為土地類型；efi為第i類土地的生態(tài)足跡(hm2/cap)；ri為第i類土地的均衡因子；j為生物質(zhì)生產(chǎn)或消費(fèi)項(xiàng)目；Cij為研究區(qū)第i類土地第j種項(xiàng)目的生產(chǎn)量或消費(fèi)量(kg或m3或kW h)；Pij為全球第i類土地第j種項(xiàng)目的平均生產(chǎn)量或消費(fèi)量(kg/hm2或m3/hm2或kW h hm-2)；γij為第i類土地第j種項(xiàng)目的單位熱值(kJ/kg或kJ/m3或kJ/kW/h)；Si為研究區(qū)第i類土地面積(hm2)。

生態(tài)承載力計(jì)算公式如下：

EC=N×ec=N×∑i(Si×ri×yi)

(3)

(4)

基于上述模型,引入足跡廣度與深度以表征資本流量占用和存量消耗。公式[13, 16]如下：

EFsize=N×efsize=N×∑imin {efi,eci}

(5)

(6)

EF3D=EFsize×EFdepth

(7)

式中,EFsize、EFdepth、EF3D分別為生態(tài)足跡廣度(hm2)、足跡深度和三維生態(tài)足跡(hm2)；efsize、efdepth分別為人均生態(tài)足跡廣度(hm2/cap)與深度。較小的足跡廣度與較大的足跡深度表明區(qū)域可持續(xù)能力較弱,反之則較強(qiáng)。

阿花的聲音很輕，像一縷輕煙，輕輕飄到我耳邊。阿花說，那是一段不堪回首的日子，每每想起來，我就如同掉進(jìn)了深淵。

引入Shannon-Wiener指數(shù)以表征不同類型土地需求與供給的均衡性,公式[26]如下：

(8)

(9)

3 結(jié)果分析

3.1 生態(tài)足跡廣度

生態(tài)足跡廣度表征自然資本流量占用的狀況,因資源稟賦的不均衡性,中國34個(gè)省的人均足跡廣度具有明顯的空間異質(zhì)性(圖2)。高值區(qū)主要分布于人口密度低的東北、西北地區(qū),低值則位于人口稠密的華東、華北地區(qū)。中國人均足跡廣度呈先降后升趨勢,年際波動(dòng)幅度很小,各省份間的差異較為明顯。西藏的足跡廣度最大,從2009年的10.87 hm2/cap波動(dòng)上升至2016年的12.35 hm2/cap；其次是青海,從2009年的5.76 hm2/cap下降至2016年4.73 hm2/cap,年均降低2.78%；內(nèi)蒙古、黑龍江等省份也高于中國逐年平均值0.98 hm2/cap。香港、澳門兩個(gè)特區(qū)最低,分別為0.03 hm2/cap、0.02 hm2/cap,研究期間基本無波動(dòng)。資本流量占用率的空間差異性顯著,最低為廣西(47.68%—67.34%)與上海(66.31%—68.88%),其人均生態(tài)足跡廣度較低,大部分林草地資源尚有流量未被占用,但總體上仍處赤字狀態(tài)；最高為青海(96.48%—100.00%)、內(nèi)蒙古(91.53%—97.80%),其人均資本流量處于第二、三位,且基本處于完全占用。

圖2 中國各省的人均生態(tài)足跡廣度

不同土地利用類型的生態(tài)足跡廣度作進(jìn)一步分析(圖3)。中國各省的足跡廣度在土地類型組分中貢獻(xiàn)度不同,大致可分為4類。西藏、四川、湖南等大部分省份的耕地足跡占絕對優(yōu)勢,占比為75.00%以上,主要因素是人口密度低,耕地面積較為充足；天津、上海兩個(gè)直轄市的草地足跡占比較高,分別達(dá)到89.49%—87.31%、63.20%—88.73%,后者年際波動(dòng)較大,與極高的均衡因子、產(chǎn)量因子有關(guān),草地單位面積產(chǎn)量相對較高,且其建設(shè)用地(19.08%—9.82%)、耕地(16.19%—5.91%)占比均呈下降趨勢。北京的草地足跡占比為38.69%—47.82%,仍高于建設(shè)用地和耕地,其建設(shè)用地占比穩(wěn)定上升,耕地占比則波動(dòng)下降,與其高速城鎮(zhèn)化直接關(guān)聯(lián)；福建、海南、臺灣等毗鄰海域的省份其水域足跡占優(yōu)勢,逐年平均占比為51.97%—55.69%,耕地、草地次之,該類省份氣候溫和濕潤,無霜期長,適合稻谷、茶葉的種植,農(nóng)牧漁業(yè)均較發(fā)達(dá)；香港、澳門的建設(shè)用地占比較大,表明其城市化程度已為高度發(fā)達(dá),而其資源則嚴(yán)重依賴外地輸入。由于城市化進(jìn)程加速,各省均面臨耕地、林地、草地減少的壓力,應(yīng)加強(qiáng)科技創(chuàng)新以提升物質(zhì)生產(chǎn)與資源利用效率。Shannon-Wiener指數(shù)最高的省份為山東、浙江、海南等,其疆域毗鄰江海,陸地、水域面積均較大,可利用土地類型的均衡性較強(qiáng)；最低的省份主要分布于西部地區(qū),受地形、氣候等限制,高原山地丘陵較多,其可利用土地類型單一,耕地赤字相對較大,足跡廣度組分均衡性較弱,自然資源的開發(fā)利用仍有較大潛力。

圖3 中國各省域生態(tài)足跡廣度組分占比

3.2 生態(tài)足跡深度

生態(tài)足跡深度表示資本存量的消耗程度,當(dāng)資本流量不足以維持地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展,則轉(zhuǎn)為消耗存量,此時(shí)足跡深度大于自然長度。在34個(gè)省份中,足跡深度均超過1.00(圖4),且大多數(shù)省份超過同期的全球足跡深度(2.51—2.60)[5, 14]。足跡深度高值區(qū)分布于東北、華東、華北地區(qū),中值區(qū)主要分布于中西部,低值區(qū)則分布于西南、華南地區(qū)。研究期間西藏、黑龍江、臺灣是足跡深度最小的省份,分別為1.64—1.79、1.87—1.94、1.81—1.98；香港、澳門、寧夏是深度最大的省份,分別為19.24—26.02、8.60—10.88、4.60—7.46。時(shí)間序列上,大部分省域的足跡深度呈持續(xù)增加趨勢,遼寧、浙江、臺灣等基本無波動(dòng),內(nèi)蒙古、吉林、上海呈下降趨勢,河南、廣西、云南等則呈先升后降的趨勢。

圖4 中國各省生態(tài)足跡深度

在足跡深度的組分上,黑龍江、江西、重慶等耕地赤字組分占比較大,上海、香港等化石能源用地赤字占絕對優(yōu)勢。北京、上海、香港、澳門等高度發(fā)達(dá)的城市及貴州、青海等人口較小的省份其建設(shè)用地組分逐漸呈赤字狀態(tài),大部分省域仍處于盈余,表明中國各地城市化進(jìn)程均在加速,尚有部分富余的可利用土地。山西、內(nèi)蒙古、天津、江蘇等省的能源足跡均處于高值,前兩者為煤炭、石油等化石能源輸出地,因人口少呈較高赤字；后兩者則屬于能源高消費(fèi)地區(qū),能源足跡赤字較高,但仍將間接增加西部能源基地的生態(tài)壓力。天津與北京的煤炭消費(fèi)量比值由2009年的1.55倍增至2016年的4.99倍,焦炭比值由4.10倍增至4225.19倍,其能源足跡遠(yuǎn)高于北京,足跡深度僅略高于北京,與耕地、草地的均衡因子與產(chǎn)量因子較低有關(guān)。各省的林地基本上均呈生態(tài)盈余,林產(chǎn)品產(chǎn)量一直控制在承載能力內(nèi),受益于退耕還林、森林資源保護(hù)等政策。

3.3 三維生態(tài)足跡

人均三維生態(tài)足跡表征自然資本的需求量,高值區(qū)分布于人口密度低的西藏、青海、寧夏等,低值則位于人口稠密的澳門、北京、香港等,各省間的差異較顯著,且大部分地區(qū)呈增加趨勢。西藏的人均三維生態(tài)足跡最高,從2009年的17.83 hm2/cap波動(dòng)降至2012年的17.66 hm2/cap,又激增至2013年的22.03 hm2/cap,與其協(xié)同增長的足跡廣度與深度有關(guān)；青海、內(nèi)蒙古呈先增后降的趨勢,新疆、陜西等大多數(shù)省域呈持續(xù)上升趨勢,僅上海、北京、澳門等逐年下降,與本地生物質(zhì)產(chǎn)出量降低有關(guān),但其足跡則通過資源流通而轉(zhuǎn)移至外地。

單位GDP的生態(tài)足跡可表征資本的利用效率,以萬元GDP作為評價(jià)單元,計(jì)算萬元GDP三維生態(tài)足跡,發(fā)現(xiàn)34個(gè)省份的萬元GDP足跡在研究期間均下降,空間上“自西向東、由北至南”呈顯著的降低趨勢,側(cè)面反映出地區(qū)間的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段。西藏、青海的萬元GDP足跡遠(yuǎn)高于其他省份,與其較低的人均GDP直接關(guān)聯(lián),表明其仍屬于粗放型經(jīng)濟(jì),主要依賴廣袤的土地資源置換第一、二產(chǎn)業(yè)GDP,但在研究期間其降低幅度最為明顯,分別為11.96—6.30 hm2/萬元、5.85—2.66 hm2/萬元,表明土地資源的利用效率提升1.90—2.20倍,正在向綠色可持續(xù)發(fā)展過渡；澳門、香港、北京等第三產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的都市其萬元GDP足跡最低(0.004—0.06 hm2/萬元),與足跡轉(zhuǎn)移至外地省份有關(guān),也側(cè)面反映出本地較高的資源利用率。

3.4 資本利用空間格局

對中國各省自然資本利用的空間格局作進(jìn)一步分析,34個(gè)省域的人均足跡廣度與深度具有明顯互補(bǔ)性。西藏、青海等廣度較高的省份其深度較小,而澳門、香港等則相反,與人口密度高度關(guān)聯(lián),且與本地自然地形、土地利用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的格局有關(guān)。以各省足跡廣度與深度的中位數(shù)為基準(zhǔn),以評估各省間資本利用的差異性,將中國34個(gè)省的資本利用狀況分為4類(圖5),并得到資本流量占用與存量消耗的空間格局(圖6),具體如下：

圖5 中國省域資本利用模式分類圖

圖6 中國省域資本利用空間格局

I：資本存量重度消耗型。該類省份其足跡深度高且廣度小,本地資本流量占用低,存量消耗程度高,包括香港、澳門2個(gè)特區(qū),山西、河北2個(gè)華北省份,江蘇、山東、上海、浙江等4個(gè)華東省份,貴州、重慶2個(gè)西南省份,以及陜西、廣東、河南等共13個(gè)省份。此類省域人口密度較高,較低的資本流量難以維持可持續(xù)發(fā)展,本地資本存量消耗嚴(yán)重。該類型13個(gè)省份平均足跡廣度僅為0.26 hm2/cap,平均足跡深度達(dá)到5.14—6.36。

II：資本存量中度消耗型。該類省份足跡深度較高而廣度較大,本地資本流量占用較高,存量消耗程度略高。II類區(qū)包括寧夏、新疆、甘肅、遼寧等4個(gè)省份,其土地面積大,但可利用資源受限,人口密度較低,人均資本流量相對較高,本地的存量消耗較為嚴(yán)重。4個(gè)省份平均足跡廣度為0.75—0.83 hm2/cap,足跡深度為3.40—4.55。

III：資本存量輕度消耗型,包括北京、安徽、湖北、廣西等4個(gè)省份,其足跡深度(2.41—2.73)、廣度(0.34—0.35 hm2/cap)均較小,本地的資本存量消耗程度相對較低。

IV：資本存量微度消耗型,包括西藏、青海、內(nèi)蒙古、黑龍江、臺灣、福建、天津、吉林、四川、江西、海南、云南、湖南等13個(gè)省份,其平均足跡深度較低(2.26—2.50),足跡廣度較大(1.83—2.02 hm2/cap),本地的資本流量占用較高,減緩了資本存量的消耗程度。

研究期間部分省域的資本利用類型有所變化。河南從2010年由III類轉(zhuǎn)為I類且持續(xù)至2016年,表明其資本流量占用不變而存量消耗加劇；北京在2009—2015年處于III類區(qū),2016年其足跡深度增至資本重度利用區(qū)；天津的存量消耗有所減緩,人口密度在2012年超過北京,但其足跡廣度仍高于北京,逐漸由II類過渡為IV類區(qū)；云南、廣西由資本中度利用類型改善為微度消耗型。

資本利用類型的空間格局具有明顯的地域集聚性。I類區(qū)集中于東部沿海及中原地區(qū),社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高。同時(shí)作為糧食的主產(chǎn)區(qū),其本地生產(chǎn)性足跡壓力較大,由于人口密度高,人均資本流量占用相對較低,存量消耗過多；II類與III類呈零散分布,前者位于人口稀疏的西北地區(qū),可利用土地較少,科技發(fā)展相對滯后,受制于自然稟賦,后者因人口稠密導(dǎo)致人均資源擁有量較低,主要受社會(huì)因素制約。IV類則多為西南、北部省份,呈帶狀分布,人口密度較低,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低,資本利用呈流量高、存量低的趨勢,主要受益于人均森林資源、牧草地、水域資源較為豐富。

3.5 討論

資本利用格局與已有研究結(jié)果有所差異。張可云等[27]采用經(jīng)典模型計(jì)算中國31個(gè)省份的生產(chǎn)性生態(tài)足跡,方愷等[28]利用三維足跡模型計(jì)算生產(chǎn)性足跡,并聚類分析30個(gè)省份的資本利用類型,其均衡因子與產(chǎn)量因子均直接采用全球公頃；Yang等[9]利用能源足跡模型評價(jià)30個(gè)省份生態(tài)壓力的空間格局,自西至東由生態(tài)安全過渡為亞安全,上海與天津兩市呈極不安全狀態(tài),與本文結(jié)果基本一致。較能源足跡模型的時(shí)空差異性更顯著[9],表明研究方法也是影響結(jié)果的重要因素[29]。綜合考慮物質(zhì)生產(chǎn)與能源消費(fèi)足跡,并將均衡因子與產(chǎn)量因子本地化[22],本文更準(zhǔn)確評估各省真實(shí)的生態(tài)壓力,尤其是化石能源與建設(shè)用地的盈余/赤字狀態(tài)。香港、澳門、北京、上海等高能耗大都市的資源基本靠外地輸入,比如香港2016年蔬菜消費(fèi)量為85.00萬噸,而本地的生產(chǎn)量僅為1.42萬噸,內(nèi)地供港占其日常消費(fèi)量的九成；澳門則完全靠服務(wù)業(yè)發(fā)展,生物質(zhì)與能源嚴(yán)重依賴進(jìn)口,但能源消費(fèi)的足跡對當(dāng)?shù)厝援a(chǎn)生生態(tài)壓力,而碳足跡占比較大[30]。中國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中更多為煤炭、石油等非再生能源,且地域分布不均衡[10],物質(zhì)流通產(chǎn)生的足跡在生態(tài)評價(jià)中不能忽視[31-32]。

各地區(qū)資本利用的同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)力度,改進(jìn)資源開發(fā)、利用的效率,提高清潔能源的供應(yīng)比例,向資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會(huì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變[33]。I類區(qū)的廣東、山東、河南、江蘇其人口居中國前五位,是導(dǎo)致資本利用重度消耗的主要影響要素；而陜西、重慶、貴州等省的人口較低,但其生物質(zhì)產(chǎn)出量較大,更多地輻射至周邊省區(qū)如北京、香港等,屬于生態(tài)足跡的“源”,在資源供需上應(yīng)建立更高效合理的流通渠道[32]。西部地區(qū)的人口密度增速較為明顯,資本流量占用率逐年增加,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展導(dǎo)致足跡深度有所增加,表明其資本存量消耗程度趨于嚴(yán)峻,但其可利用土地占據(jù)較大的開發(fā)優(yōu)勢,人均足跡廣度仍有提升能力。作為中國第一、二大島嶼,且位于相似的地理位置,臺灣的陸地面積約為海南的1.06倍,但人口是海南的2.62倍,其足跡深度不足海南的3/4,資本利用效率顯著高于海南,與其更合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與土地利用規(guī)劃有關(guān)。廣西、福建等因夏季制冷、冬季取暖的能源消費(fèi)量較低,資本存量消耗程度較弱,資本流量占用較高,在本地資源支撐下更具可持續(xù)性。隨著城市化與居民生活方式的改變,大部分省份的生態(tài)足跡結(jié)構(gòu)有所優(yōu)化,可持續(xù)性有所增強(qiáng)[34]。同時(shí),發(fā)展人力資本如教育對于削減生態(tài)足跡有重要作用[35],需加強(qiáng)該方面的研究。

生態(tài)足跡模型仍有數(shù)據(jù)庫及方法的缺陷。首先需加強(qiáng)生態(tài)足跡源清單的完善,特別是國家、省份之間的貿(mào)易運(yùn)輸數(shù)據(jù),通過空間大尺度的長時(shí)間序列研究,分析生態(tài)足跡的“源”與“匯”,可更準(zhǔn)確地指導(dǎo)區(qū)域間的協(xié)調(diào)發(fā)展。同時(shí),將人口年齡、性別、民族、受教育程度、貨運(yùn)量、居民消費(fèi)等指標(biāo)納入模型,以提出更具可行性的政策建議。文中均衡因子與產(chǎn)量因子僅表征生物生產(chǎn)功能,未考慮生態(tài)系統(tǒng)提供的其他福利[1, 20],比如沼澤地的氣候調(diào)節(jié)、碳封存等功能,模型仍需進(jìn)一步完善。

4 結(jié)論

基于改進(jìn)的三維生態(tài)足跡模型,細(xì)化各省2009—2016年不同類型土地的均衡因子與產(chǎn)量因子,更準(zhǔn)確地表明34個(gè)省份在中國相對的生態(tài)壓力,對各省域的生態(tài)足跡廣度與深度的時(shí)空特征進(jìn)行刻畫,探討其社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響因素,并對自然資本利用的空間格局作了深入分析。主要結(jié)論如下：(1)各省在研究期間人均生態(tài)足跡廣度差異較明顯,高值區(qū)主要分布于東北、西北地區(qū),低值區(qū)位于華東、華北地區(qū),且六種類型土地組分的貢獻(xiàn)度不同。Shannon-Wiener指數(shù)較高的省份主要分布在沿海地區(qū),其可利用土地類型的均衡性較強(qiáng)；(2)各省的足跡深度均超過自然原長,且呈持續(xù)增加趨勢,高值區(qū)分布于東北、華東、華北地區(qū),中值區(qū)主要為中西部省份,低值區(qū)位于西南、華南地區(qū),耕地、化石能源用地組分的貢獻(xiàn)率較高；(3)將34個(gè)省份的自然資本利用狀況劃分為資本存量重度、中度、輕度、微度消耗型等4類區(qū),與其自然地形、土地利用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的空間格局有關(guān),具有明顯的地域集聚性；(4)各省域的萬元GDP足跡在研究期間均有所下降,空間上呈“自西向東、由北至南”的降低趨勢,側(cè)面反映出不同地域間的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段,可為區(qū)域間生態(tài)補(bǔ)償、環(huán)境管理政策的制定提供理論支撐與數(shù)據(jù)參考。