地理研究 ›› 2018, Vol. 37 ›› Issue (4): 761-771.doi: 10.11821/dlyj201804010
党小虎1(), 吴彦斌2, 刘国彬3, 杨勤科4, 余小涛1, 贾银丽2
收稿日期:
2017-10-09
修回日期:
2018-01-23
出版日期:
2018-04-20
发布日期:
2018-04-20
作者简介:
作者简介:刘德新(1989- ),男,河南柘城人,博士研究生,主要从事土壤与沉积物环境变化研究。E-mail:
基金资助:
Xiaohu DANG1(), Yanbin WU2, Guobin LIU3, Qinke YANG3, Xiaotao YU1, Yinli JIA2
Received:
2017-10-09
Revised:
2018-01-23
Online:
2018-04-20
Published:
2018-04-20
About author:
Author: Shi Zhenqin (1988-), PhD, specialized in regional development and land space management in mountain areas. E-mail:
*Corresponding author: Deng Wei (1957-), Professor, specialized in mountain environment and regional development.
E-mail:
摘要:
作为典型生态脆弱区和重点土壤保持功能区,黄土高原自20世纪80年代以来进行了一系列重大生态工程建设,力图改善脆弱的生态环境。这些重点工程在短期内是否从根本上改善了其生态安全状况是亟待理解的一个科学问题。基于生态足迹思想与方法,定量分析了1995年、2000年和2010年三个阶段15年间黄土高原生态足迹和承载力的时空变化。结果表明:① 1995-2010年15年间黄土高原承载力小于生态足迹,总体上处于生态赤字状态。② 黄土高原人均承载力呈现明显的空间异质性,1995-2010年高值区在中北部,其他区域为低值区,由东向西递减;人均生态足迹自东南向西北递增。③ 生态压力指数从1995年的1.059上升到2000年1.165,增幅较小,2010年上升为2.181,高原整体上处于生态赤字状态。
党小虎, 吴彦斌, 刘国彬, 杨勤科, 余小涛, 贾银丽. 生态建设15年黄土高原生态足迹时空变化[J]. 地理研究, 2018, 37(4): 761-771.
Xiaohu DANG, Yanbin WU, Guobin LIU, Qinke YANG, Xiaotao YU, Yinli JIA. Spatial-temporal changes of ecological footprint in the Loess Plateau after ecological construction between 1995 and 2010[J]. GEOGRAPHICAL RESEARCH, 2018, 37(4): 761-771.
表2
黄土高原生态压力变化"
省份 | 1995 | 2000 | 2010 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
承载力(106 ghm2) | 生态足迹(106 ghm2) | 生态压力 指数 | 承载力 (106 ghm2) | 生态足迹(106 ghm2) | 生态压力 指数 | 承载力 (106 ghm2) | 生态足迹(106 ghm2) | 生态压力 指数 | |||
内蒙 | 10.684 | 10.758 | 0.993 | 9.111 | 11.884 | 1.304 | 10.792 | 32.241 | 2.987 | ||
宁夏 | 8.982 | 7.664 | 0.853 | 8.926 | 10.272 | 1.151 | 8.137 | 24.797 | 3.047 | ||
山西 | 29.891 | 23.087 | 0.773 | 32.111 | 31.622 | 0.985 | 32.996 | 52.720 | 1.598 | ||
河南 | 6.428 | 8.748 | 1.361 | 5.356 | 11.007 | 2.055 | 5.227 | 16.456 | 3.148 | ||
甘肃 | 21.708 | 17.918 | 0.825 | 21.858 | 21.490 | 0.983 | 21.841 | 34.856 | 1.596 | ||
陕西 | 25.061 | 39.294 | 1.497 | 25.796 | 29.270 | 1.135 | 21.709 | 59.250 | 2.729 | ||
青海 | 3.530 | 5.252 | 1.486 | 3.083 | 5.136 | 1.666 | 4.417 | 9.360 | 2.119 | ||
黄土高原 | 106.358 | 112.647 | 1.059 | 106.239 | 120.682 | 1.165 | 105.120 | 229.679 | 2.181 |
表3
黄土高原4类主要的承载力组分变化"
省份 | 1995 | 2000 | 2010 | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
耕地 | 林地 | 草地 | 建筑用地 | 耕地 | 林地 | 草地 | 建筑用地 | 耕地 | 林地 | 草地 | 建筑用地 | |||
内蒙古 | 75.26 | 3.65 | 5.94 | 14.68 | 74.41 | 4.31 | 6.11 | 14.56 | 73.6 | 9.14 | 5.18 | 11.92 | ||
宁夏 | 89.4 | 2.8 | 2.59 | 5.02 | 89.98 | 2.53 | 2.36 | 4.94 | 85.07 | 4.74 | 0.92 | 8.87 | ||
山西 | 82.64 | 12.22 | 1.05 | 3.98 | 80.68 | 12.41 | 1.23 | 5.59 | 77.87 | 12.21 | 1.32 | 8.56 | ||
河南 | 81.84 | 10.21 | 0.29 | 7.51 | 80.3 | 9.78 | 0.52 | 9.23 | 76.17 | 12.99 | 0.29 | 10.25 | ||
甘肃 | 88.9 | 4.67 | 2.41 | 3.96 | 88.59 | 4.52 | 2.39 | 4.44 | 89.31 | 6.53 | 0.87 | 3.26 | ||
陕西 | 87.02 | 7.02 | 1.61 | 4.25 | 86.81 | 7.06 | 1.53 | 4.49 | 77.33 | 13.92 | 1.73 | 6.97 | ||
青海 | 68.3 | 19.95 | 5.06 | 6.46 | 68.16 | 19.87 | 5.17 | 6.59 | 72.97 | 17.57 | 3.44 | 5.91 | ||
黄土高原 | 82.93 | 7.06 | 5.19 | 4.41 | 83.51 | 8.12 | 2.14 | 6.07 | 80.07 | 10.67 | 1.71 | 7.46 |
[1] |
傅伯杰. 我国生态系统研究的发展趋势与优先领域. 地理研究, 2010, 29(3): 383-396.
doi: 10.11821/yj2010030001 |
[Fu Bojie.Trends and priority areas in ecosystem research of China. Geographical Research, 2010, 29(3): 383-396.]
doi: 10.11821/yj2010030001 |
|
[2] | 彭建, 赵会娟, 刘焱序, 等. 区域生态安全格局构建研究进展与展望. 地理研究, 2017, 36(3): 407-419. |
[Peng Jian, Zhao Huijuan, Liu Yanxu, et al.Research progress and prospect on regional ecological security pattern construction. Geographical Research, 2017, 36(3): 407-419.] | |
[3] |
Odum H T.Environmental Accounting: Energy and Environmental Decision Making. New York: John Wiley and Sons, 1996.
doi: 10.2307/1127803 |
[4] |
严茂超, Odum. 西藏生态经济系统的能值分析与可持续发展研究. 自然资源学报, 1998, 13(2): 116-125.
doi: 10.2190/K5DG-LENJ-AMDR-591P |
[Yan Maochao, Odum. A study on emergy evaluation and sustainable development of Tibetan eco-economic system. Journal of Natural Resources, 1998, 13(2): 116-125.]
doi: 10.2190/K5DG-LENJ-AMDR-591P |
|
[5] | 蓝盛芳, 钦佩. 生态系统的能值分析. 应用生态学报, 2001, 12(1): 129-131. |
[Lan Shengfang, Qin Pei.Emergy analysis of ecosystems. Chinese Journal of Applied Ecology, 2001, 12(1): 129-131.] | |
[6] | 董孝斌, 高旺盛. 黄土高原丘陵沟壑区典型县域的能值分析. 水土保持学报, 2003, 17(1): 89-93. |
[Dong Xiaobin, Gao Wangsheng.Emergy analysis in classical county of loess hilly-gully region. Journal of Soil and Water Conservation, 2003, 17(1): 89-93.] | |
[7] |
任志远, 黄青, 李晶. 陕西省生态安全及空间差异定量分析. 地理学报, 2005, 60(4): 597-606.
doi: 10.3321/j.issn:0375-5444.2005.04.008 |
[Ren Zhiyuan, Huang Qing, Li Jing.Quantitative analysis of dynamic change and spatial difference of the ecological safety: The case study of Shaanxi province. Acta Geographica Sinica, 2005, 60(4): 597-606.]
doi: 10.3321/j.issn:0375-5444.2005.04.008 |
|
[8] | 党小虎, 刘国彬, 杨帆. 陕北生态脆弱区小尺度生态恢复的生态经济承载力研究. 环境科学学报, 2009, 29(12): 2658-2665. |
[Dang Xiaohu, Liu Guobin, Yang Fan.The ecological-econom1c carrying capacity for small-scale ecological rehabilitation in the frangible ecotope of Northern Shaanxi. Acta Scientiae Circumstantiae, 2009, 29(12): 2658-2665.] | |
[9] |
Dang X H, Liu G B, Xue S.An ecological footprint and emergy-based evaluation of an ecological restoration programme in the loess hilly region of China. Ecological Engineering, 2013, 61: 258-267.
doi: 10.1016/j.ecoleng.2013.09.018 |
[10] |
Dang X H, Liu G B.Emergy measures of carrying capacity and sustainability of a target region for an ecological restoration programme: A case study in Loess Hilly Region, China. Journal of Environmental Management, 2012, 102: 55-64.
doi: 10.1016/j.jenvman.2012.02.023 pmid: 22425879 |
[11] | Wackernagel M, Rees W E.Our ecological footprint: Reducing human impact on the Earth. New Society Publishers, 1996, 1(3): 171-174. |
[12] |
Rees W E.Eco-footprint analysis: Merits and brickbats. Ecological Economics, 2000, 32: 371-374.
doi: 10.1016/S0921-8009(99)00157-3 |
[13] |
Wackernagel M.Ecological footprint accounting: Comparing Earth's biological capacity with an economy's resource demand. In: Keiner M. The Future of Sustainability. Amsterdam: Springer Netherlands, 2006: 193-209.
doi: 10.1007/1-4020-4908-0_10 |
[14] |
Nakajima E S, Ortega E.Carrying capacity using emergy and a new calculation of the ecological footprint. Ecological Indicators, 2016, 60: 1200-1207.
doi: 10.1016/j.ecolind.2015.08.054 |
[15] |
Chen B, Chen G Q, Yang Z F, et al.Ecological footprint accounting for energy and resource in China. Energy Policy, 2007, 35: 1599-1609.
doi: 10.1016/j.enpol.2006.04.019 |
[16] |
Galli A.On the rationale and policy usefulness of ecological footprint accounting: The case of Morocco. Environmental Science & Policy, 2015, 48: 210-224.
doi: 10.1016/j.envsci.2015.01.008 |
[17] |
Szigeti C, Toth G, Szabo D R.Decoupling-shifts in ecological footprint intensity of nations in the last decade. Ecological Indicators, 2017, 72: 111-117.
doi: 10.1016/j.ecolind.2016.07.034 |
[18] |
陈成忠, 林振山. 中国人均生态足迹和生物承载力构成的变动规律. 地理研究, 2009, 28(1): 129-142.
doi: 10.3321/j.issn:1000-0585.2009.01.014 |
[Chen Chengzhong, Lin Zhenshan.Study on the components of ecological footprint and biocapacity in China 1949-2006 based on entropy method. Geographical Research, 2009, 28(1): 129-142.]
doi: 10.3321/j.issn:1000-0585.2009.01.014 |
|
[19] |
方恺, 高凯, 李焕承. 基于三维生态足迹模型优化的自然资本利用国际比较. 地理研究, 2013, 32(9): 1657-1667.
doi: 10.11821/dlyj201309008 |
[Fang Kai, Gao Kai, Li Huancheng.International comparison of natural capital use: A three-dimensional model optimization of ecological footprint. Geographical Research, 2013, 32(9): 1657-1667.]
doi: 10.11821/dlyj201309008 |
|
[20] | 徐勇, 张雪飞, 李丽娟, 等. 我国资源环境承载约束地域分异及类型划分. 中国科学院院刊, 2016, 31(1): 34-43. |
[Xu Yong, Zhang Xuefei, Li Lijuan, et al.Regional differentiation and classification for constraints of national resources and environment carrying. China Academic Journal, 2016, 31(1): 34-43.] | |
[21] | 刘国彬, 上官周平, 姚文艺, 等. 黄土高原生态工程的生态成效. 中国科学院院刊, 2017, 32(1): 11-19. |
[Liu Guobin, Shangguan Zhouping, Yao Wenyi, et al.Ecological effects of soil conservation in Loess Plateau. China Academic Journal, 2017, 32(1): 11-19.] | |
[22] | 韦良焕, 赵先贵, 高利峰. 基于生态足迹的青海省生态安全初步研究. 水土保持通报, 2007, 27(1): 155-158. |
[Wei Lianghuan, Zhao Xiangui, Gao Lifeng.Preliminary research of ecological safety based on ecological footprint in Qinghai province. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2007, 27(1): 155-158.] | |
[23] | 马克明, 傅伯杰, 黎晓亚, 等. 区域生态安全格局: 概念与理论基础. 生态学报, 2004, 24(4): 761-768. |
[Ma Keming, Fu Bojie, Li Xiaoya, et al.The regional pattern for ecological security (RPES): The concept and theoretical basis. Acta Ecologica Sinica, 2004, 24(4): 761-768.] | |
[24] |
任志远. 陕北黄土高原生态安全动态变化定量分析. 干旱区地理, 2005, 28(5): 642-646.
doi: 10.3321/j.issn:1000-6060.2005.05.015 |
[Ren Zhiyuan.Quantitative analysis on the dynamic change of ecological security on the Loess Plateau in north Shaanxi province. Arid Land Geography, 2005, 28(5): 642-646.]
doi: 10.3321/j.issn:1000-6060.2005.05.015 |
|
[25] |
李晶, 任志远. GIS 支持下陕北黄土高原生态安全评价. 资源科学, 2008, 30(5): 732-736.
doi: 10.3321/j.issn:1007-7588.2008.05.014 |
[Li Jing, Ren Zhiyuan.GIS-based evaluation of ecological security of the Loess Plateau in Northern Shaanxi province. Resources Science, 2008, 30(5): 732-736.]
doi: 10.3321/j.issn:1007-7588.2008.05.014 |
[1] | 施琳娜, 文琦. 相对贫困视角下的精准扶贫多维减贫效应研究——以宁夏彭阳县为例[J]. 地理研究, 2020, 39(5): 1139-1151. |
[2] | 孙锐, 陈少辉, 苏红波. 黄土高原不同生态类型NDVI时空变化及其对气候变化响应[J]. 地理研究, 2020, 39(5): 1200-1214. |
[3] | 王少剑, 高爽, 陈静. 基于GWR模型的中国城市雾霾污染影响因素的空间异质性研究[J]. 地理研究, 2020, 39(3): 651-668. |
[4] | 何则, 杨宇, 刘毅, 金凤君. 面向转型升级发展的开发区主导产业分布及其空间集聚研究[J]. 地理研究, 2020, 39(2): 337-353. |
[5] | 孙艺杰, 刘宪锋, 任志远, 李双双. 1960—2016年黄土高原多尺度干旱特征及影响因素[J]. 地理研究, 2019, 38(7): 1820-1832. |
[6] | 刘绿怡, 丁圣彦, 任嘉衍, 卞子亓. 景观空间异质性对地表水质服务的影响研究——以河南省伊河流域为例[J]. 地理研究, 2019, 38(6): 1527-1541. |
[7] | 张洪, 李中元, 李彦. 基于生态安全的山地城镇土地可持续利用模式研究——以云南大理市为例[J]. 地理研究, 2019, 38(11): 2681-2694. |
[8] | 武鹏, 李同昇, 李卫民. 县域农村贫困化空间分异及其影响因素——以陕西山阳县为例[J]. 地理研究, 2018, 37(3): 593-606. |
[9] | 杨晓俊, 方传珊, 侯叶子. 基于生态足迹的西安城市生态游憩空间优化研究[J]. 地理研究, 2018, 37(2): 281-291. |
[10] | 侯鹏, 王桥, 杨旻, 李静, 翟俊, 蔡明勇. 生态保护红线成效评估框架与指标方法[J]. 地理研究, 2018, 37(10): 1927-1937. |
[11] | 徐小任, 徐勇. 黄土高原地区人类活动强度时空变化分析[J]. 地理研究, 2017, 36(4): 661-672. |
[12] | 侯鹏, 杨旻, 翟俊, 刘晓曼, 万华伟, 李静, 蔡明勇, 刘慧明. 论自然保护地与国家生态安全格局构建[J]. 地理研究, 2017, 36(3): 420-428. |
[13] | 吴健生, 岳新欣, 秦维. 基于生态系统服务价值重构的生态安全格局构建——以重庆两江新区为例[J]. 地理研究, 2017, 36(3): 429-440. |
[14] | 杨天荣, 匡文慧, 刘卫东, 刘爱琳, 潘涛. 基于生态安全格局的关中城市群生态空间结构优化布局[J]. 地理研究, 2017, 36(3): 441-452. |
[15] | 陈昕, 彭建, 刘焱序, 杨旸, 李贵才. 基于“重要性—敏感性—连通性”框架的云浮市生态安全格局构建[J]. 地理研究, 2017, 36(3): 471-484. |
|