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《北京林业大学》 2010年
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基于生态足迹理论的陕北生态环境可持续发展研究

樊华  
【摘要】: 陕北煤炭、石油、天然气和岩盐资源丰富,具有发展能源化工产业的良好资源条件,但陕北地处中国黄土高原中部,多属于长城沿线风沙滩区和黄土丘陵沟壑区,生态环境比较脆弱。在这样一个生态脆弱地区发展能源化工产业,对生态环境带来巨大压力。目前基地大规模开发,已造成局部生态环境恶化,成为陕北实现可持续发展的主要制约因素。因此,解决好基地的生态环境问题对保证陕北可持续发展具有重要的现实意义。 本文主要运用生态足迹方法,从生态足迹、生态承载力和生态赤字等方面,对陕北1997~2006年的生态环境可持续发展变化进行定量评估,并运用灰色系统模型对陕北2010~2020年的生态环境供需情况进行预测。基于以上基础运用万元GDP生态足迹模型、万元GDP生态赤字模型、生态足迹多样性及生态经济系统发展能力模型和主成份分析法对陕北的生态环境可持续发展能力,以及生态足迹社会经济驱动力因子进行了分析。特别针对陕北水资源匮乏这一发展制约因素,建立了水资源生态足迹模型,对陕北1997-2006年水资源生态足迹的动态变化进行了分析评价。以上分析结果揭示了陕北已有社会生产经济活动对生态环境的影响程度,以及当前生态环境供需情况和将来发展趋势。在此基础上提出减小生态足迹、提高生态环境承载力的途径和对策,构建相应的可持续发展框架和保障体系。 以下是本文的基本结论: 1.1997~2006年陕北生态足迹总量呈逐年递增趋势,从1997年的765.9万hm2,到2006年1735.31万hm2,增长了2.27倍。从生态足迹的组成结构来看,10年间生态足迹总量中化石能源用地所占比例最大,为80.2%,这说明对能源消耗的控制是减少生态足迹的关键。 2.1997~2006年陕北生态承载力的波动较大,10年间最低点为329.98万hm2,最高点为431.31万hm2。这说明生态承载力不稳定,受环境波动影响较大。陕北的生态承载力主要由耕地、林地和草地构成,10年总值占到总生态承载力的93.22%。但是这三项的生产力均低于世界的平均水平,其主要原因是陕北恶劣的自然条件和矿产资源的开发对生态环境的破坏,所以农业生产力的提高和生态环境的保护与改善是保障陕北可持续发展的根本出路。 3.1997~2006年陕北一直处于生态赤字状态,从1997年的765.90万hm2增长到2006年的1735.31万hm2,增长了近2.3倍。这说明,陕北作为能源化工基地在能源与矿产的开采利用中,对生态环境的压力是巨大的,目前本地区的发展是不可持续的。通过不同地类生态赤字对比,发现通过单一的提高生物能源生产性土地面积来消减生态赤字是不可行的,生态赤字需要从更大区域尺度和生态补偿等方面进行消减。 4.利用灰色系统理论预测模型,预测陕北2020年人均生态足迹将达到7.774hm2/人,人均可利用生态承载力为0.670 hm2/人,生态赤字将达到7.104hm2,陕北地区生态环境压力随着经济的发展将越来越大。 5.陕北万元GDP生态足迹、万元GDP生态赤字自1999年来开始呈下降趋势,表明陕北的资源利用效率向呈上升趋势,说明工业经济的发展能较大地提高资源的利用效率。 6.陕北生态足迹多样性指数1997~2006年整体呈下降趋势,平均每年下降0.031。期间Ulanowicz发展能力指数从整体保持上升势头,平均每年上升0.049。这说明陕北生态经济系统发展能力的提高主要依靠生态足迹需求的增长来实现。在生态承载力有限的前提下一味依靠提高生态足迹来满足经济的发展是不稳定的,必将导致生态赤字进一步加大,生态系统将严重受损。 7.通过主成分分析和多元逐步回归方法对陕北区生态足迹的影响因子进行分析,发现影响陕北生态足迹的主要因素为非农业人口比重和第三产业占GDP比重。这说明由于非农业人口数量的不断增加,使得人们的消费需求和消费方式发生较大的变化,拉动了第三产业的发展,带动了整个区域系统经济的发展,从而增加了区域对自然资源的生态需求,因此占用了更多的资源与能源。 8.本文借鉴生态足迹方法,对陕北地区水资源的生态足迹进行核算,从1997~2006年,人均水资源生态赤字量由1997年的9.42×10-4hm2/人增加到2006年的22.01×10-4hm2/人,10年间人均生态赤字量增加2倍多。这对于该区域的可持续发展造成极大的威胁,所以有限的水资源得到合理有效利用成为陕北地区可持续发展的当务之急。 9.基于上述分析,提出了陕北生态环境可持续发展的对策,主要包括:生态环境保护体系的建设、农业生产力的提高、循环经济的建设、生态环境综合整治与恢复、水资源可持续利用和可持续发展保障体系的建设。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X22

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