黃河流域山西礦區(qū)自然資本占用動態(tài)評估及驅(qū)動機制

蔣毓琪，楊怡康，朱少英

山西大同大學商學院

生態(tài)文明是以生態(tài)環(huán)境為載體對人類文明形態(tài)的詮釋，支撐著人類社會經(jīng)濟發(fā)展，關(guān)系著人類福祉。黃河流域作為我國重要的經(jīng)濟地帶，流經(jīng)9個省區(qū)，人口占全國的30.3%，地區(qū)生產(chǎn)總值占全國的26.5%，生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展是承載流域社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的前提。山西省作為黃河流域重要的煤炭資源型城市，工業(yè)化與城市化進程加快推進、資源高度損耗的粗放型經(jīng)濟增長方式，使得環(huán)境污染與生態(tài)系統(tǒng)退化等形勢較為嚴峻。

基于要素稟賦理論，豐裕的自然資產(chǎn)成為資源型城市經(jīng)濟增長的邏輯起點和路徑依賴[1]。煤炭資源開采在推動經(jīng)濟增長的同時，也使得礦區(qū)環(huán)境污染加重、生態(tài)服務(wù)功能衰退，進而引致生態(tài)空間占用容量超載。生態(tài)占用容量主要通過測算生態(tài)足跡來體現(xiàn)。生態(tài)足跡概念由Ree提出并建立一維模型，隨后Wackemagel等[2]于1999年將其擴展到二維模型，其更側(cè)重于自然資本的消費量與流量，而非維持區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡的自然資本存量。張志強等[3]基于生態(tài)足跡的概念，指出了生態(tài)足跡模型的優(yōu)缺點。Niccolucci等[4]對模型進行了改進，分別引入生態(tài)足跡深度和廣度，量化存量資本消耗與流量資本占用，構(gòu)建了三維立體模型。生態(tài)足跡方法具有架構(gòu)清晰、易于操作的特點，可為評估區(qū)域自然資本利用狀況與生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。國內(nèi)外學者圍繞自然資本，聚焦于三維生態(tài)足跡模型，從理論與實證方面進行了相關(guān)研究。在理論層面，由于地類的差異性導致其生態(tài)占用盈余與赤字不可替代，自然資本尚未耗竭使得足跡深度難以表征流量占用程度。針對生態(tài)足跡模型存在的缺陷，方愷等[5]對其進行改進，建立了改進的三維生態(tài)足跡模型。實證方面的成果集中于研究區(qū)域、研究方法、研究對象等。在研究區(qū)域方面，Niccolucci等[6]基于40年的數(shù)據(jù)從全球視角分析了生態(tài)足跡深度和廣度2個維度的時空演化特征。方愷[7]基于G20的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，探究其自然資本的空間演化時序與格局分異。秦超等[8]基于陜西省30多年數(shù)據(jù)對其自然資本動態(tài)變化進行研究。在研究方法方面，自然資本測算主要包括能值法、空間分析法與生態(tài)足跡分析法，其中三維生態(tài)足跡模型被普遍應(yīng)用到諸多領(lǐng)域[9]，其作為生態(tài)足跡的改進模型可用于評估生態(tài)公平性、生態(tài)系統(tǒng)壓力與狀態(tài)等，但仍存在一些缺陷[10]。在研究對象方面，程鈺等[11]對黃河三角洲地區(qū)自然資本進行動態(tài)評估并分析其動態(tài)演變特征。杜悅悅等[12]以京津冀城市群為例，探究了不同城市之間自然資本利用的差異性。靳相木等[13]運用改進三維生態(tài)足跡模型，測算了溫州市不同地類的承載力指數(shù)。吳健生等[14]基于改進三維足跡模型，引入足跡廣度基尼系數(shù)等指標，分別從產(chǎn)品、地類、區(qū)域3個維度評估關(guān)中地區(qū)土地自然資本利用狀況。

流域是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，礦區(qū)作為其重要地理單元，是資源型城市經(jīng)濟增長的核心要素，更是煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的空間載體。礦區(qū)具有生態(tài)環(huán)境空間的公共品性質(zhì)和外部性特征，煤炭資源開采這一驅(qū)動因素使得在有限生態(tài)環(huán)境容量和資源承載力的約束條件下不同類型生態(tài)服務(wù)伴隨著生態(tài)過程發(fā)生變化。基于生態(tài)足跡理論，生態(tài)占用強調(diào)對生態(tài)空間的需求，生態(tài)承載力側(cè)重生態(tài)空間的供給側(cè)，且為經(jīng)濟發(fā)展提供資源并凈化污染。生態(tài)占用超出生態(tài)承載力范圍將導致生態(tài)系統(tǒng)失衡。有學者針對礦區(qū)生態(tài)占用失衡，提出以下解決思路：在定性方面，理清采礦權(quán)產(chǎn)權(quán)，明確責任主體，制定強制性制度與稅收、財政補貼相結(jié)合，倒逼其發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟使外部成本最小化；在定量方面，運用直接市場法、使用者成本法與影子工程法等測度負外部成本[15]。薛建春[16]基于20年時間序列數(shù)據(jù)，運用經(jīng)驗模態(tài)分解（empirical mode decomposition，EMD）法和動力學預測法，探究礦區(qū)人均生態(tài)足跡的演化規(guī)律，并利用系統(tǒng)動力學模型對礦區(qū)人均生態(tài)足跡進行預測。此外，基于市場價值與環(huán)境經(jīng)濟學理論，煤炭開采導致礦區(qū)生態(tài)足跡赤字主要表現(xiàn)為大氣污染、水體污染、地表塌陷等，理應(yīng)從這些方面測算其負外部效應(yīng)帶來的環(huán)境經(jīng)濟損失[17]。

綜上所述，自然資本已有研究成果集中于理論與實證2個方面，以研究區(qū)域、研究方法、研究對象等為視角對其進行動態(tài)評估。礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的相關(guān)研究僅限于生態(tài)足跡的測算方法、生態(tài)占用與生態(tài)承載力之間的關(guān)系以及從市場價值、生態(tài)服務(wù)價值等視角定量測度負外部成本?；诘V區(qū)自然資本角度，在有限生態(tài)環(huán)境容量和資源承載力的約束條件下對礦區(qū)自然資本的足跡深度與廣度進行定量分析，系統(tǒng)解釋煤炭開采對礦區(qū)自然資本產(chǎn)生直接作用的研究較少，尚需進一步研究與探討。筆者以黃河流域山西礦區(qū)為例，以自然資本為視角，基于生態(tài)足跡與生態(tài)承載力核算結(jié)果，運用三維生態(tài)足跡模型，測算足跡深度與廣度，旨在分析自然資本流量與存量的動態(tài)演變特征并闡釋其作用機理，以期為黃流域礦區(qū)生態(tài)修復、環(huán)境保護及生態(tài)補償提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域概況

山西省作為黃河流域典型的資源型城市，煤炭資源具有儲量大、煤質(zhì)優(yōu)、煤層厚、易開采的特點，保有儲量為2 946.17億t，主要分布于大同、寧武、河東、西山、霍西、沁水六大煤田（圖1），其中，尚未利用資源量為1 701.98億t。在煤炭資源開發(fā)方面，山西省共有生產(chǎn)煤礦616座，合計產(chǎn)能96 320萬t/a[18]，意味著山西生產(chǎn)煤礦以大型煤礦為主。煤炭工業(yè)大規(guī)模開采、利用對大氣環(huán)境的影響，主要表現(xiàn)為煤礦抽放瓦斯利用率較低，煤矸石自燃易產(chǎn)生CO、SO2等有害氣體；對水資源的影響，主要表現(xiàn)為礦井水排出引起地下水位嚴重下降、洗煤過程排放廢水中含重金屬離子以及降水沖刷煤矸石將其有害物質(zhì)帶進地表水循環(huán)[19]，通過大氣與地表、地下水體等介質(zhì)流轉(zhuǎn)，對黃河流域生態(tài)環(huán)境帶來外部成本。

圖1 山西礦區(qū)煤田分布Fig.1 Coal resource distribution in Shanxi mining areas

1.2 數(shù)據(jù)來源

確定具體的消費項目是測算生態(tài)足跡的前提，自然資本消費由生物資源消費和能源消費構(gòu)成。山西礦區(qū)資源消費主要來自煤炭開采，涉及到耕地、草地、林地、水域、建筑用地與化石能源用地等不同地類（表1），其面積等數(shù)據(jù)來自2010—2019年《中國城市統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》《山西統(tǒng)計年鑒》以及山西省各城市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報等。由于山西六大煤田不是完整的行政區(qū)域，獲取準確消費數(shù)據(jù)難度較大，因此，本研究依據(jù)不同煤田所在地市的消費情況整體分析，通過產(chǎn)量因子與均衡因子進行估算[20-21]，得到山西礦區(qū)自然資本具體消費量。

表1 2019年黃河流域山西礦區(qū)不同土地利用類型面積Table 1 Area of different land types in Shanxi mining areas of the Yellow River Basin in 2019萬hm2

2 研究方法

2.1 三維生態(tài)足跡模型

基于人類對自然資本存量消耗與自然資本流量占用的時間和空間2個維度的思想，Niccolucci等[6]引入足跡深度和廣度，用以表征人類對自然資本存量和流量的利用水平，構(gòu)建三維生態(tài)足跡模型。足跡廣度（EFsize）閾值為[0,EC]，意味著生態(tài)系統(tǒng)的資本供給側(cè)數(shù)量的上限是生態(tài)承載力（EC）；足跡深度（EFdepth）閾值為 [1,∞]，其值越大，表示對自然資本的需求量越大（圖2）。

圖2 自然資本廣度與深度的物理意義[22]Fig.2 Physical meanings of depth and size of natural capital

基礎(chǔ)三維生態(tài)足跡模型測算生態(tài)占用赤字是基于生態(tài)承載力與生態(tài)足跡的差值，忽視了赤字與盈余性質(zhì)的差異，使二者作用相互抵消，導致生態(tài)足跡廣度偏大而足跡深度被低估。因此，本研究借鑒方愷等[5]提出的改進三維生態(tài)足跡模型進行測算。

人均生態(tài)足跡深度與廣度，表示為：

式中：EFdepth,region為人均生態(tài)足跡深度，無量綱；EFsize,region為人均生態(tài)足跡廣度，hm2/人；EF3D,region為黃河流域礦區(qū)人均生態(tài)足跡面積，hm2/人；i為不同地類；ECi為生態(tài)承載力，hm2；EFi為生態(tài)足跡，hm2。

2.2 模型補充指標

（1）自然資本流量占用率

人類活動對自然資本流量產(chǎn)生影響，為了表征人均生態(tài)足跡處于自然深度時煤炭開采對礦區(qū)實際生態(tài)占用，引入自然資本流量占用率（ORflow），其可表示為：

（2）自然資本存量流量利用比

自然資本存量消耗導致其存量發(fā)生變化，煤炭資源開采引致其存量動態(tài)變化。為了探究煤炭開采對煤炭存量的動態(tài)關(guān)系，引入自然資本存量流量利用比，其表示為：

2.3 自然資本變化率

為了闡釋煤炭開采對礦區(qū)生態(tài)占用的足跡深度與廣度空間時序演變的趨勢與速度，借助多項式回歸模型，表示為：

2.4 剪刀差

為了進一步探究煤炭開采對礦區(qū)生態(tài)占用的足跡深度、足跡廣度空間時序演變趨勢與速度的差異，引入剪刀差模型，表示為：

2.5 驅(qū)動模型建立

2.5.1 驅(qū)動因素選取

自然資本動態(tài)演變不僅受自然條件影響，還受社會經(jīng)濟因素深層次驅(qū)動。參考已有成果[23-26]，選擇人均生態(tài)足跡為被解釋變量。在城鎮(zhèn)化與工業(yè)化進程中，山西省作為典型的資源型城市，煤炭資本稟賦成為其社會經(jīng)濟發(fā)展的邏輯起點和路徑依賴。煤炭資源開采在推動社會發(fā)展、經(jīng)濟快速增長、人均收入增加的同時，還伴隨著工業(yè)二氧化硫、工業(yè)廢水等高排放與高污染，使得有限的礦區(qū)生態(tài)環(huán)境承載力供給側(cè)超額，引致礦區(qū)生態(tài)占用赤字。為了使經(jīng)濟增長與生態(tài)環(huán)境協(xié)同發(fā)展，降低單位GDP能耗，山西省實施煤炭供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，通過制定環(huán)境保護政策與環(huán)境規(guī)制制度，倒逼煤炭企業(yè)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，對第一、二、三產(chǎn)業(yè)增加值以及原煤產(chǎn)值在GDP中的占比產(chǎn)生了直接影響。因此，從生態(tài)環(huán)境供給、資源稟賦、社會發(fā)展、經(jīng)濟增長、能源損耗與煤炭污染等6個方面選擇14個變量作為山西礦區(qū)自然資本動態(tài)變化的驅(qū)動因素。其中，選用生態(tài)承載力表征生態(tài)環(huán)境供給，選用煤炭開采規(guī)模表征資源稟賦，社會發(fā)展選擇城鎮(zhèn)化率、人口總數(shù)、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、農(nóng)民人均可支配收入、環(huán)境規(guī)制綜合指數(shù)來衡量，經(jīng)濟增長選擇第一產(chǎn)業(yè)增加值、第二產(chǎn)業(yè)增加值、第三產(chǎn)業(yè)增加值以及原煤產(chǎn)值在GDP中的占比來衡量，選用單位GDP能耗表征能源損耗，煤炭污染選擇工業(yè)廢水排放量、工業(yè)二氧化硫排放量來衡量（表2）。

表2 黃河流域山西礦區(qū)自然資本占用動態(tài)演變的驅(qū)動因素Table 2 Driving factors of the dynamic evolution for ecological capital occupation in Shanxi mining areas of the Yellow River Basin

2.5.2 偏最小二乘回歸模型

利用主成分分析、因子分析法與多元回歸模型對自然資本變化與已有成果進行對比研究發(fā)現(xiàn)，偏最小二乘（PLS）回歸不僅具有以上分析方法的特點，還可以規(guī)避樣本量小、多重共線性等問題，提取主成分時充分考慮了自變量與因變量的線性關(guān)系，對信息進行重組，有效提升自變量對被因變量的解釋效應(yīng)[29]。因此，本研究運用偏最小二乘回歸模型分析驅(qū)動黃河流域山西礦區(qū)自然資本時空動態(tài)演變的影響因素。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)足跡與生態(tài)承載力分析

依據(jù)生態(tài)足跡模型[30]，測算黃河流域山西礦區(qū)生態(tài)足跡與生態(tài)承載力（圖3）。結(jié)果顯示，人均生態(tài)足跡由2010年的5.03 hm2/人增至2016年的6.75 hm2/人，增幅為34.19%，年均增長5.70%，自2017年后，人均生態(tài)足跡逐步減少，降至2019年的5.49 hm2/人。人均生態(tài)承載力2010—2016年逐年下降，2017年以后的3年略有小幅增加。人均生態(tài)赤字具有先增后減的特點，雖然2016年后，生態(tài)足跡與生態(tài)承載力的差距總體趨于縮小，但生態(tài)赤字現(xiàn)象仍然存在。

圖3 2010—2019年黃河流域山西礦區(qū)人均生態(tài)足跡與人均生態(tài)承載力變化趨勢Fig.3 Change trend between per capita ecological footprint and per capita ecological carrying capacity of Shanxi mining areas in the Yellow River Basin from 2010 to 2019

3.2 生態(tài)足跡深度與廣度動態(tài)變化分析

基于人均生態(tài)足跡與承載力的計算結(jié)果，利用式（1）～式（3），得到黃河流域山西礦區(qū)人均生態(tài)足跡深度與廣度（表3）。由表3可見，2010—2019年人均生態(tài)足跡廣度大致呈遞減趨勢，由0.63 hm2/人降到0.47 hm2/人，其中2016—2019年由降低變?yōu)樵鲩L，但幅度較小且平穩(wěn)；人均生態(tài)足跡深度呈現(xiàn)出倒U型特征，由7.98 hm2/人增加到15.34 hm2/人，隨之減少到11.68 hm2/人。人均生態(tài)足跡廣度與深度的變化趨勢在2017年后發(fā)生轉(zhuǎn)變，這主要歸因于山西省加強生態(tài)文明建設(shè)，注重礦區(qū)生態(tài)環(huán)境修復與治理，減少煤炭資源開采，提升煤炭化工產(chǎn)品附加值，使得能源消耗賬戶中的工礦用地對礦區(qū)生態(tài)足跡赤字貢獻率降低。

表3 2010—2019年黃河流域山西礦區(qū)人均生態(tài)足跡深度與廣度Table 3 Per capita ecological footprint depth and size of Shanxi mining areas in the Yellow River Basin from 2010 to 2019hm2/人

3.3 資本存量消耗與流量占用的動態(tài)變化趨勢分析

基于改進的三維生態(tài)足跡模型，計算研究區(qū)域資本流量占用率是建立在生態(tài)承載力大于生態(tài)足跡基礎(chǔ)上的。在現(xiàn)實情況中，黃河流域山西礦區(qū)由于煤炭開采，使得礦井瓦斯、矸石自燃產(chǎn)生CO、SO2、CO2等有害氣體，尤其是大量的NOx，形成化學污染與酸雨，對土壤、農(nóng)林業(yè)與水體等造成破壞，給耕地、林地、草地、水域等不同地類帶來嚴重的外部成本，與式（4）矛盾，因此，資本流量占用率未能測算。

依據(jù)式（5），可得黃河流域山西礦區(qū)資本存量流量利用比（圖4）。2010—2019年，存量流量利用比呈先增后減的倒U型變化趨勢。2016年前，存量流量利用比逐年上升，煤炭資源過度開采是礦區(qū)化石能源用地存量消耗速度加快的主要原因。2017年，存量流量利用比開始下降，表明山西省社會經(jīng)濟發(fā)展對礦區(qū)煤炭資源流量的占用越來越小，意味著經(jīng)濟增長對煤炭資源開采的依賴程度有所緩解。其原因歸結(jié)為2016年山西省實施煤炭供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，關(guān)閉了多家煤礦，化解過剩產(chǎn)能，使得山西礦區(qū)生態(tài)占用逐年減少。

圖4 2010—2019年黃河流域山西礦區(qū)存量流量利用比Fig.4 Utilization ratio of stock flows of Shanxi mining areas in the Yellow River Basin from 2010 to 2019

3.4 生態(tài)足跡廣度與深度剪刀差

依據(jù)式（6）～式（8）計算得到黃河流域山西礦區(qū)生態(tài)足跡深度與廣度的剪刀差（表4）。2010—2019年礦區(qū)生態(tài)足跡深度與廣度差異由大變小，其中 2010—2016年剪刀差由1.13升到1.56，處于[0,π/2]，表明礦區(qū)生態(tài)足跡深度呈遞增趨勢，其與足跡廣度同向變動；2017—2019年，剪刀差由-1.53變到-1.48，處于[-π/2, 0]，表明礦區(qū)生態(tài)足跡深度呈遞減趨勢，其與足跡廣度同向變動。因此，礦區(qū)生態(tài)足跡深度與廣度的剪刀差主要取決于足跡深度的變化。

表4 2010—2019年黃河流域山西礦區(qū)足跡深度與足跡廣度剪刀差Table 4 Scissors difference between footprint depth and footprint size of Shanxi mining areas in the Yellow River Basin from 2010 to 2019

3.5 驅(qū)動機制

3.5.1 驅(qū)動因素分析

依據(jù)PLS模型回歸結(jié)果，提取一個主成分，交叉有效性Qt2=0.983＞1-0.952，提取第二個主成分時，交叉有效性小于0.097 5，故只提取一個有效成分。，意味著擬合程度較高，模型選取合理。根據(jù)特異點識別原理，樣本點均分布于特異點識別圖內(nèi)，可以保證樣本質(zhì)量?；跀?shù)據(jù)擬合，得到PLS回歸方程系數(shù)[31]（表5）。

表5 PLS模型回歸結(jié)果Table 5 Regression results of PLS model

回歸結(jié)果表明，工業(yè)二氧化硫排放量（X14）、工業(yè)廢水排放量（X13）、生態(tài)承載力（X1）、煤炭開采規(guī)模（X2）、原煤產(chǎn)值占 GDP的比例（X11）、單位GDP能耗（X12）、環(huán)境規(guī)制綜合指數(shù)（X7）與第二產(chǎn)業(yè)增加值（X9）對黃河流域山西礦區(qū)礦區(qū)自然資本動態(tài)變化的影響較大。城鎮(zhèn)化率（X3）、人口總數(shù)（X4）、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入（X5）、第三產(chǎn)業(yè)增加值（X10）、農(nóng)民人均可支配收入（X6）與第一產(chǎn)業(yè)增加值（X8）對礦區(qū)自然資本影響程度不明顯。其中，工業(yè)二氧化硫排放量（X14）、工業(yè)廢水排放量（X13）、煤炭開采規(guī)模（X2）、原煤產(chǎn)值占 GDP的比例（X11）、單位GDP能耗（X12）、第二產(chǎn)業(yè)增加值（X9）與礦區(qū)自然資本動態(tài)變化呈正相關(guān)，表明煤炭資源開采在推動山西省社會經(jīng)濟增長的同時，資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢呈現(xiàn)出高污染、高能耗的特點，環(huán)境污染和生態(tài)破壞引致自然資本流失，是自然資本生態(tài)占用赤字嚴重的主要原因。生態(tài)承載力（X1）、環(huán)境規(guī)制綜合指數(shù)（X7）與礦區(qū)自然資本動態(tài)變化呈負相關(guān)，意味著山西省制定并實施環(huán)境規(guī)制政策，倒逼排污煤炭企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，煤炭企業(yè)減產(chǎn)控產(chǎn)，使用清潔技術(shù)，降低有害氣體與污水排放，使得礦區(qū)生態(tài)環(huán)境污染態(tài)勢改善，生態(tài)承載力供給側(cè)增強，自然資本流失情況有所好轉(zhuǎn)。

3.5.2 驅(qū)動機制建立

山西省作為黃河流域典型的煤炭資源型城市，其礦區(qū)生態(tài)資本變化是一個系統(tǒng)工程，由經(jīng)濟增長、社會發(fā)展、工業(yè)排污、生態(tài)環(huán)境破壞與政策制度等多重因素綜合影響。基于“要素稟賦理論”，豐裕的煤炭資源成為其社會發(fā)展與經(jīng)濟增長的邏輯起點和路徑依賴，煤炭資源開發(fā)步伐的推進使山西省進入成熟期甚至即將進入衰退期，開采規(guī)模增加伴隨著高排污、高能耗的工業(yè)污染，導致礦區(qū)環(huán)境遭受嚴重污染[32-33]，生態(tài)服務(wù)功能衰退，意味著其生態(tài)需求嚴重超過生態(tài)空間的供給側(cè)。基于生態(tài)足跡理論，有限生態(tài)環(huán)境容量、資源承載力與煤炭開采引致生態(tài)系統(tǒng)失衡的矛盾突出，導致礦區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化，自然資本數(shù)量與容量劇減，負外部性加劇。為了應(yīng)對山西礦區(qū)自然資本生態(tài)占用赤字，2016年政府制定環(huán)境規(guī)制政策，淘汰落后、過剩產(chǎn)能，實行控煤政策使煤炭產(chǎn)量有所下降，礦區(qū)生態(tài)資本存量與流量的消耗變動有所減緩，甚至出現(xiàn)下降趨勢，但礦區(qū)生態(tài)占用赤字仍然顯著存在?？傊Y源稟賦，煤炭開采規(guī)模，礦區(qū)生態(tài)供給與需求，生態(tài)足跡與生態(tài)承載力以及資本流量、存量的深度、廣度等諸多驅(qū)動因素共同作用，構(gòu)成了黃河流域山西礦區(qū)生態(tài)占用時空動態(tài)演變的驅(qū)動機制（圖5）。

圖5 黃河流域山西礦區(qū)生態(tài)占用演化的作用機理Fig.5 Action mechanism of ecological occupation evolution of Shanxi mining areas in the Yellow River Basin

4 結(jié)論

（1）2010—2019年，黃河流域山西礦區(qū)人均生態(tài)足跡由2010年的5.03 hm2/人增至2016年的6.75 hm2/人，增幅為34.19%，2017年之后，人均生態(tài)足跡逐步減少，2019年降到5.49 hm2/人。人均生態(tài)承載力2010—2016年逐年下降，2017年之后略有小幅增加。人均生態(tài)赤字具有先增后減的特點，表明生態(tài)足跡與生態(tài)承載力的差距總體趨于縮小。

（2）2010—2019年，黃河流域山西礦區(qū)人均生態(tài)足跡廣度大致呈遞減趨勢，由0.63 hm2/人降到0.47 hm2/人，其中2016—2019年由降低變?yōu)樵鲩L，但幅度較小且平穩(wěn)。人均生態(tài)足跡深度具有倒U型特征，作為其重要影響指標的存量流量利用比與之對應(yīng)，也呈先增后減的倒U型變化趨勢。此外，生態(tài)足跡深度與廣度的剪刀差主要取決于足跡深度的變化。這充分表明山西礦區(qū)人均生態(tài)足跡廣度與深度的變化趨勢趨于好轉(zhuǎn)，其原因歸結(jié)為山西省推進煤炭經(jīng)濟綠色轉(zhuǎn)型，經(jīng)濟增長對煤炭資源開采的依賴程度降低，使得能源消耗賬戶中的工礦用地對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的脅迫作用減小。

（3）依據(jù)PLS模型回歸結(jié)果，煤炭污染、資源稟賦、能源損耗、經(jīng)濟增長的第二產(chǎn)業(yè)增加值、生態(tài)環(huán)境供給以及社會發(fā)展的環(huán)境規(guī)制指數(shù)是影響黃河流域山西礦區(qū)自然資本演變的重要驅(qū)動因素。其中，煤炭污染、資源稟賦、能源損耗、第二產(chǎn)業(yè)增加值與礦區(qū)自然資本動態(tài)演變呈正相關(guān)，表明煤炭資源開采在推動山西省社會經(jīng)濟增長的同時，帶來的環(huán)境污染和生態(tài)破壞引致自然資本流失。生態(tài)環(huán)境供給、社會發(fā)展的環(huán)境規(guī)制指數(shù)與其呈負相關(guān)，表明山西省制定并實施環(huán)境規(guī)制政策，倒逼排污煤炭企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，降低有害氣體與污水排放，使得礦區(qū)生態(tài)環(huán)境污染態(tài)勢改善，自然資本流失情況有所好轉(zhuǎn)。

（4）黃河流域山西礦區(qū)自然資本變化是一個復雜的自然-社會-經(jīng)濟時空動態(tài)演變過程，其驅(qū)動機制是由資源稟賦，煤炭開采規(guī)模，礦區(qū)生態(tài)供給與需求，生態(tài)足跡與承載力以及資本流量、存量的深度、廣度等諸多因素共同作用的結(jié)果。