三维生态足迹视角下江西省自然资本可持续利用演化及其驱动因素*

2022-03-25 03:54李少坤王少军陈晓倩
中国农业资源与区划 2022年1期
关键词:广度存量足迹

李少坤,王少军※,张 志,陈晓倩

(1.中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院,空间规划与人地系统模拟研究中心,湖北武汉 430074:2.中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院,湖北武汉 430074;3.长江大学地球科学学院,武汉 430100)

0 引言

自然资本的可持续利用是指生态系统所提供的自然资源和生态服务,并以资本存量是否减少以及减少的程度作为衡量可持续性的标准。自然资本是影响人类福祉与可持续性水平的关键因素[1-2]。自然资本为人类提供的信息流、物质流、能量流极大地满足了生产、生活、生态的物质和消费需要,是人类社会可持续发展必不可少的保障。随着人口的膨胀、城镇化和工业化的快速增长,导致耕地、林地、草地等自然资源消耗加剧,化石燃料等资源的贮藏量不断下降,环境污染和生态破坏日益加重,严重制约了人类社会经济的可持续发展。如何将自然资本合理利用,优化自然资源的贮藏和自然资源收益,是为实现区域内资源高效流动和可持续发展的重要课题。

Rees[3]在1992年首次提出“生态足迹”的概念,随后Wackernagel与Rees等[4]对其完善和推广并形成二维生态足迹模型,二维生态足迹模型因概念形象,操作简易等特点被学者广泛认同[5]。Niccolucci 等[6]引入生态足迹深度和生态足迹广度两个新指标,将存量资本和流量资本很好的区分,不仅克服了二维生态足迹模型的缺陷,并将“资本存量减少的程度”作为定量判断可持续程度的核心议题。三维生态足迹模型是通过测算自然资本需求和收益来衡量人类为满足自身的生存和发展对自然资本的需求以及自然资本的供给能力[7]。近年来,国内外学者对生态足迹研究逐步从二维分析拓展到三维时空分析。在国外,众多学者主要集中于自然资本及三维生态足迹模型的概念提出、方法计算、理论研究等方面[8-11]。方恺[12-15]将三维生态足迹模型的概念引入国内,分别从全球、国家、省域尺度分析了自然资本利用的时空格局变化情况,并引入资本流量占用率等新指标。Peng等[16]通过定量的手段构建了评估自然资本可持续性利用的多维度框架,结果表明自然资本存量和自然资本流量对于城市资源系统消耗是相互作用的。对于三维生态足迹的研究主要集中于:①研究尺度方面:郑德凤等[17]从国家尺度,刻画了中国自然资本可持续利用的时空演化格局并用回归模型量化空间的差异。秦超等[18-19]从省域尺度,通过研究表明陕西省仅仅依靠自然资本流量已经不足以满足区域资源的消费需求,迫使消耗存量资本成为维持区域可持续发展的主要方式。杜悦悦等[20]以城市群为研究尺度,核算了足迹深度和足迹广度,揭示了自然资本可持续利用格局。杨屹等[21-23]从市域尺度分析了自然资本动态变化,厘清了自然资本流量占用和资本存量消耗二者之间的动态关系。②研究方法方面,主要涉及能值分析、三维生态足迹,例如,余翠[24]用能值分析法对甘肃藏族牧区的自然资本的可持续发展能力进行评估;方恺等[25]采用改进的三维生态足迹法并对G20国自然资本利用的国家尺度的空间格局进行了分析。③驱动因素的研究方法方面:王建事等[26-27]用偏最小二乘法对自然资本及其驱动因子的相关性进行定量分析,得出了人口规模、经济水平、社会投资对自然资本的演变有重要影响,但选区的驱动因子指标未能与自然资本的可持续利用关联;胡美娟等[28]用PLS定量解析出生态城市建设、环境污染等是影响自然资本变动的重要因素。

综上所述,已有的研究缺乏对不同地类及组分内部自然资本利用的情况探讨,缺乏对省域内部自然资本的空间分异及驱动因素机理的探讨,鉴于此,以2009—2018年江西省11个地级市的生产账户(生物账户)和消费账户(能源消耗账户、污染排放账户)的数据为基础,测算了各地级市及各账户内部组分的自然资本可持续利用状况。目前,关于自然资本可持续利用的驱动因素研究多采用偏最小二乘法[26-28],忽略省域内部区域的驱动因素的空间异质性。鉴于此,文章采用地理加权回归模型,在空间上从局部线性回归的思路分析了影响因素的空间非平稳性,可以识别引起自然资本存量流量利用变化的主导因素,更好地揭示出自然资本可持续利用的影响因素,为实现社会—经济—生态可持续发展提供依据。

1 研究区域及数据描述

1.1 研究区域

江西省位于中国中东部,总面积16.69 万km2,下辖11 个地级市。北部较为平坦,东西南部三面环山,中部丘陵起伏,为一整体向鄱阳湖倾斜往北开口的盆地(图1)。气候属于亚热带温暖湿润季风气候,年均温约16.3~19.5℃。2018 年末,粮食作物产量为2 190.7 万t,能源生产总量为1 109 万t 标准煤,其中原煤占能源生产总量的31.8%,一次电力占52.7%,天然气占比0.2%,全省能源消费总量是9 272.8 万t 标准煤。2018 年末总人口为4 648 万人,人口密度为278人/km2。全省生产总值21 .984 78 万亿元,第一产业占比8.6%,第二产业占比46.6%,第三产业占比44.8%。近年来,随着人口不断增长以及经济的快速发展,对自然资源的开采和利用在不断地加深,导致自然资源枯竭程度加剧以及一系列的环境问题,生态安全面临极大的挑战。2018年江西省推进“六大工程”和实施“六大行动”,把江西打造为美丽中国“江西样板”、中部地区绿色崛起先行区作为未来发展目标。

图1 研究区地理位置

1.2 数据来源

该文选取2009—2018年生物资源、能源排放和资源消耗账户的指标以及数据源如表1。将生产和消费账户相结合选取了反映江西省自然资本存量和流量的指标。“均衡因子”和“产量因子”的选取是三维生态足迹模型的计算的关键要素,考虑到各地类的生物生产能力差异很大并结合江西省区域自身的特点,采用刘某承、李文华[29-30]等的测算省公顷的计算结果。基础数据主要来源于《江西省统计年鉴》(2009—2018)、《中国能源统计年鉴》(2009—2018)、《中国城市统计年鉴》(2009—2018)。污染排放账户中,城镇居民生活污水及工业废水污染排放按占用湿地面积365t/hm2进行换算[31],工业SO2、氮氧化物按照常绿阔叶林对SO2的吸收能力88.65kg/hm2换算,烟(粉)尘滞尘能力按占用草地面积10.11t/hm2的标准换算[32]。填埋和堆放是处理固体废弃物的主要方式,换算标准为单位土地面积可堆积固体废弃物占用建筑用地10.19t/hm2[33]。

表1 数据来源及说明

2 研究方法及指标说明

2.1 三维生态足迹模型及相关指标计算

自然资本能够提供资源流或服务流的自然收益和生态系统服务,是维系人类生存和社会可持续发展的重要保障[35]。包括自然资本存量和流量,前者是维系在一定时空下某一地点资源流和生态系统服务的自然资本总量,后者是补充年际资源流的地理空间内的自然资本产出。三维生态足迹模型可以较好的刻画自然资本的消耗和占用的状态也能揭示资本存量和流量的动态关系。

2.1.1 三维生态足迹模型

足迹广度将人类对自然资本流量的占用表征出来,体现出自然资本和生态服务的空间属性的差异,强调代内公平。足迹深度意味着当前的人类活动对自然资本存量的消耗具有时间累积性,体现出自然资本和生态服务具有时间属性,强调代际公平[6]。计算公式为:

式(1)(2)中,EFdepth表示足迹深度;EFsize表示足迹广度;ED为生态赤字总量;EFi为第i类土地的生态足迹;EDi为第i类土地的生态赤字;BCi为第i类土地的生态承载力。

2.1.2 理论足迹广度

理论足迹广度将自然资本的存量减少对流量的潜在限制作用表达出来[12],下一年的自然资本流量应当扣除当年减少的资本存量,其计算公式为:

2.1.3 存量流量利用比

式(4)中,EFsize,region表示区域足迹广度;EFdepth,region表示区域足迹深度。

2.2 地理加权回归模型

目前,已有的解决自然资本可持续利用驱动因素的方法通常用OLS 模型,而地理加权回归模型是针对OLS 模不足,将样点数据的地理位置嵌入到回归参数之中,并在全局回归的基础上做局部回归,可以更好的表征出自然资本在空间格局中的非平稳性状态。

2.2.1 地理加权回归模型原理

地理加权回归模型(GWR)可以有效表征出自然和人文因素在不同的空间地理位置上的非平稳性[36],是一种局部变参数空间回归模型。因此,GWR 模型相较于传统的驱动因素分析方法如最小二乘法(OLS),可以很好地揭示出自然资本可持续利用的驱动因素在空间上被忽略的局部特征[37]。GWR 的表达式为:

式(5)中,yi为第i个样本点因变量值;(ui,vi)为第i个样本点的地理坐标;β0(ui,vi)为常数项的位置函数,xik为第i个样本点第k个自变量的值;bn(ui,vi)是自变量系数的位置函数;εi为随机误差项。

GWR 模型中样本点i的回归参数β(ui,vi)值会随着W(ui,vi)的变化而变化,可以根据其他样本点距离i样本点距离的大小确定W(ui,vi),并运用加权最小二乘法估计参数β(ui,vi),其表达形式为[37]:

式(6)中,β(ui,vi)为模型的参数;X为自变量的矩阵;y为因变量;XT为矩阵X的转置运算;W(ui,vi)表示空间权重矩阵。该文采用Gauss函数法估算β(ui,vi),表达式为[37]:

式(7)中:Wij表示样本点i和样本点j之间的权重;b为带宽,带宽b越小,权重随着距离dij的增加衰减的速度越快,因此确定最优带宽b是关键。该研究采用AIC准则对带宽进行优化,表达为[37]:

式(8)中,AIC为模型的赤池信息量准则,根据AIC 准则,AIC最小的值即是最优带宽;n表示样本点的数量;tr(S)是GWR的S矩阵的轨迹;σ为误差项估计的标准离差。

2.2.2 地理加权回归模型指标选取

驱动因素的选取基于现实性、关联性、可得性原则的基础上,并充分与自然资本相关联。驱动因素涵盖自然和人文双重因素,包括人口、人均GDP、城市化率、产业结构、城乡人均收入、人均生态承载力、人均生态足迹强度、人均自然资本存量、人均存量流量利用比9个指标。

(1)人口、社会经济发展和居民消费指标。由于人口不断膨胀导致资源匮乏和环境恶化,故人口因素是造成自然资本利用的主要因素,人口因素通常采用常住人口数刻画出对自然资本的压力。人们对资源的索取和消耗已经迫使社会经济面临巨大的压力,经济社会发展通常采用人均GDP 和城市化率反映社会资本富裕程度和城市发展对自然资本的影响,第二产业是三大产业中资源消耗所占比例最大,对环境污染最强的部门性,故选取第二产业比重作为衡量能源消耗程度的指标。由于城市和农村居民消费能力差异性较大,故居民消费水平由城镇居民人均可支配收入、农村居民人均消费支出可以全面客观的表征。

(2)资源禀赋、科技水平和政策指标。人均生态承载力与自然资本可持续性直接关联,呈正相关效应,是衡量区域资源禀赋的重要指标。科技的进步能够有效缓解自然资本过度消耗带来的生态压力,目前通常用专利授权数和科技人员数来反映科技水平的高低,但这些指标无法与自然资本可持续利用直接关联,未能从生态角度反映自然资本的可持续性,故该研究选取人均生态足迹强度来反映自然资本利用的水平。资本存量为自然资本可持续利用提供了坚实的保障,故采用人均自然资本存量和人均自然资本存量流量利用比在一定程度上可以体现国家政策对地区的倾斜力度。

3 结果与分析

3.1 自然资本时序分析

如图2所示,江西省自然资本总体呈现出先增长后下降的变化趋势。人均生态承载力(资本供给)从0.472hm2/人降至0.458hm2/人后又上升至0.526hm2/人;人均生态足迹(资本需求)从3.269hm2/人持续上 升 至3.934hm2/人,到2018 年 降 至3.524hm2/人;人均生态赤字(资本赤字)2015 年达最大值3.473hm2/人,2018 年降至2.997hm2/人。

图2 2009—2018年江西省生态供需

通过人均足迹深度与足迹广度变化趋势的差异性分析(图3),两者出现了明显的剪刀差。2009—2016 年两者的张力不断的增强,背离趋势显著。具体表现为人均足迹广度持续性的降低和人均足迹深度持续性升高,分别从0.472hm2/人降至0.462hm2/人、从5.557hm2/人升至6.084hm2/人,增幅达10%。2014年两者的拮抗作用出现了交点,剪刀差达到最大值5.622,表明自然界中的自然资本流量已经难以满足当前经济社会的消耗量,需要调动自然资本存量来维系社会的发展。自2014 年之后拮抗作用趋于平缓,足迹深度和足迹广度的张力在2017年达到平衡点,意味着党的“十八大”以来,生态文明的理念推行绿色、循环、低碳发展的产业结构升级和发展新模式,一批绿色环保的生态修复工程效果显著,人与自然和谐共生,生态系统呈现良性发展的趋势,这是足迹深度下降的原因。2018 年足迹深度降至最低值5.024hm2/人,但这一数值仍大于1,生态安全受到来自外部的冲击,生态系统处于高位风险状态。足迹广度的数值在0.472~0.526hm2/人之间波动,2016 年降到最低0.458hm2/人之后出现微弱的反弹。总的来看,江西省10 年的足迹深度、广度变化表征虽然生态压力虽然仍面临严峻的挑战,但相较于10年前已经有明显的减缓趋势。

图3 2009—2018年江西省人均足迹广度和足迹深度

3.2 自然资本组分时序分析

从生态足迹构成图4a 看,三大账户都呈现出先增长后降低的趋势。生物账户、污染排放账户分别从2009 年的2.046hm2/人、0.565hm2/人增长到2014 年的最大值2.182hm2/人、0.609hm2/人,随后一直降低至2.121hm2/人、0.496hm2/人。能源消耗账户则从2009 年的0.826hm2/人增长到2016 年的1.164hm2/人后降至2018 年的0.907hm2/人。能源消耗账户的最大值虽然相较于生物和污染账户滞后了两年,但也能体现出江西省由传统的能源消耗结构逐步向新型能源结构转变的趋势。

从生物资源账户图4b 看,2009-2018 年人均农产品的生态足迹所占比重最大,农产品生态足迹结构类型中稻谷占比达61%,处于主导地位。值得注意的是,蔬菜和水果的生态足迹增长显著,分别由0.039 hm2/人、0.08hm2/人增长到0.046hm2/人、0.106hm2/人,占比为15.7%、6.8%。说明居民传统饮食习惯仍偏重于耕地提供的食物和蔬果,膳食结构刚需仍有较大的发展空间。2009—2018 年江西省猪牛羊肉产量持续上升,分别从2009年的210.8万t、10.9万t、1.1万t增长到2018年的246.3万t、12.5万t、2.1万t,增幅分别为16.86%、14.11%、89.19%,这反映出精细化和品质化是畜牧业生产的发展方向。污染排放账户中图4c,大气污染和固体废弃物污染的人均生态足迹所占比重最大,整体呈现先增长后下降的趋势。分别从2009 年的0.277hm2/人、0.197hm2/人增长到2014 年的0.250hm2/人和2016 年的0.271hm2/人后又下降到0.139hm2/人和0.111hm2/人,说明污染防治战的一系列举措使得生态环境质量持续改善。水污染只占很小的一部分,人均生态足迹在0.091~0.111hm2/人范围内波动性变化。能源消耗账户中图4d,人均煤炭生态足迹在能源结构中处于主导地位,汽油、焦炭、原油等在图4几乎显示不出来。煤炭作为传统的化石燃料资源,工业对煤炭的依赖由0.539hm2/人上升到2015年0.827hm2/人后又减少至2018年的0.819hm2/人,自然资本存量的势头得到遏制,因此传统的能源消费结构与经济增长模式已经无法适应当今社会经济的需要,加快新型能源的发展,优化能源结构是走环保之路的必然选择。

图4 2009—2018年江西省人均生态足迹账户组成

江西省人均生态承载力近10年持续增长的主要原因是林地人均生态承载力增加(表2),由0.128 hm2/人增长至0.136hm2/人。2009 年以来,先后实施了“一大四小工程”“三北及长江流域等防护林建设工程”“速生丰产用材林基地建设工程”以及“六大工程”等,使林地面积从2009 年的1 069.66 万hm2上升到2018 年的1 079.9 万hm2,森林覆盖率达到61.2%,建成区绿化覆盖率达到45.9%,林地人均承载力增长幅度达到6.3%,林地人均承载力对江西省人均生态承载力总量的贡献率达24.3%。林地人均生态承载力增加侧面表明在不触动资本存量的前提下,自然资本流量的利用就可以满足消费的需要,这将有助于江西省发展特色林产品以及着力推动“生态文明示范区”建设具有无可替代的作用。

表2 2009—2018年江西省人均生态承载力构成 hm2/人

3.3 自然资本空间格局变化分析

3.3.1 足迹深度空间格局分析

根据式(1)计算,江西省足迹深度在空间上表现为西部高于东部格局。2009—2018年每个地级市的足迹深度均大于1,其中新余市平均足迹深度为10.238hm2/人(图5a),说明需要10倍自身土地面积才能够满足本市的资源消费,新余市的存量资本消耗较高。出现这种现象的原因可能是由于该市的土地面积较小,自然资源也相对与其他市而言较少,并加之人口较多,对资源的需求量和消耗量较大,使其成为了江西省足迹深度最大的市;其次分别为南昌市(8.721)、萍乡市(8.473)、上饶市(7.757)、九江市(7.175),说明江西省这4个城市的资源消费量较大,供需不足较为严重,生态环境压力较大。

江西省11 地级市变化速率整体呈现先增长后下降的趋势,这与自然资本总的变化趋势一致。除了新余市的足迹深度变化幅度较大以外,其他10 个市的足迹深度变化幅度都是较小的。其中宜春市的变化幅度最小,在图5a 中几乎看不出变化。新余市、南昌市、景德镇市呈现出幅度较小的先增大后减小的变化状态。总的来说,足迹深度空间格局说明由于资源禀赋和生态资源承载力的不同,人类活动以及外部环境对生态的冲击和压力强度,导致足迹深度在同期内不同地理位置的表现不同,因此,建议因地制宜地制定科学合理的规划缩小省域内部差距,提升自然资源转化为自然资本的价值通道。

3.3.2 足迹广度空间格局分析

根据式(2)计算,全省流量资本占用值都较高,其中流量资本占用最高值为鹰潭市,其平均足迹广度为0.702hm2/人;其次吉安市、新余市、抚州市、宜春市、九江市、上饶市流量资本占用率相对于其他4市而言相对较高,平均足迹广度分别为0.544hm2/人、0.465hm2/人、0.450hm2/人、0.427hm2/人、0.376hm2/人、0.354hm2/人;流量资本占用值最低值在资源较少、资源消耗量较大的南昌市和萍乡市(图5b)。整体上看,江西省呈现出中部平均足迹广度值较高,四周平均足迹广度值较低的状态。可以看出,新余市和鹰潭市的变化幅度最大,其余9 市的变化幅度较低。新余市、吉安市足迹广度逐渐增加,其中新余市在2013 年和2018 年的增长幅度最大,吉安市的增幅较小;九江市足迹广度逐渐减小且变化幅度较小;其余9市都呈现出先增加后减少的状态,除了鹰潭市在2013年和2018年有了大幅度的降低外,其余8市的变化幅度都较小,基本保持2009年的状态。

图5 江西省人均足迹深度、足迹广度空间格局

3.3.3 自然资本可持续利用综合分区格局

采用聚类分析将江西省11 个地级市的自然资本用ARC GIS 软件按照自然间断点法划分为4 个等级分区(图6),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示自然资本相对滞后型、轻度利用型、中度利用型、重度利用型。整体呈现出中间高四周低的格局。Ⅰ类,相对滞后型包括抚州市、鹰潭市、景德镇市,该类型的特点是存量资本和流量资本都较小,分别在4.029~5.679、0.327~0.702 波动,说明自然资源供给能力较强,自然资本可持续利用能力相对最强。Ⅱ类,轻度利用型包括九江市、宜春市、吉安市、赣州市,该类型的特点是存量资本和流量资本都占用较少,存量资本值分别为:7.175、6.988、6.389、6.402,流量资本值分别为:0.376、0.427、0.332、0.544。该类型自然资源的承载力相对较强,人类活动所消耗资源在环境承载力的范围之内,处于较好的状态。Ⅲ类,中度利用型包括萍乡市、南昌市、上饶市,存量资本7.751~8.721,该类型的特点是存量资本占用较多,流量资本占用较少,该类型的4 个市的人均生态足迹值也偏大,加快转变经济发展方式,调节产业结构,减少化石能源的排放和污染,是走可持续发展的必经之路。Ⅳ类重度利用型只有新余市一个,存量资本高达10.238,该类型的主要特点是存量和流量资本的占用都比较多。由于新余市自然资源禀赋的原因,加之资源消耗方式粗放,社会经济对资源的需求远远大于资源供给能力,因此该市面临巨大的压力,生态极不安全,是可持续发展能力最弱的市。

图6 江西省自然资本可持续利用空间格局分区

3.4 自然资本可持续利用及驱动因素分析

3.4.1 可持续利用分析

利用式(3)(4)测算了2009—2018年江西省各地级市理论足迹广度和存量流量利用比(表3),以此衡量区域的自然资本利用可持续性。理论足迹广度的高值分布于景德镇市、鹰潭市、赣州市、抚州市、萍乡市5 个地区,均值为-1.386hm2/人,其中景德镇市最高值(-1.232hm2/人),表明生态赤字较为严重,自然资本可持续利用较弱。九江市最低值(-1.927hm2/人)。资本存量流量利用比低值分布在江西的中东部地区,宜春市、景德镇市、抚州市、鹰潭市等,资本存量流量占用率均值为4.504hm2/人,抚州市最低仅为4.302hm2/人。这些地级市资本的存量消耗少,流量利用率高,自然资本可持续性强。资本存量流量利用比高值区为新余市、南昌市、萍乡市,新余市最高值为9.238,这些地级市存量资本消耗已使得自然资本利用的效率大幅降低。

表3 2009—2018年江西省平均理论足迹广度和存量流量利用比

综合来看,江西省中东部地区自然资本的利用空间还比较大,应加快自然资本流量的流动,降低对存量的消耗,才能提高自然资本的可持续利用。而北部和南部地区由于地形导致,加之人口较为密集,生态压力较大。2009—2018 年江西省理论足迹广度从-1.705hm2/人降到-1.887hm2/人,又升至-1.592hm2/人,存量流量利用比从4.557 增长至5.084 又降至4.024,表明江西省自然资本可持续利用虽然仍处于高位生态压力状态,但整体呈现变好的趋势。

3.4.2 可持续性驱动因素

该文运用地理加权回归模型(GWR)对江西省自然资本利用可持续性驱动因素的空间异质性进行探究。避免多重共线性,通过共线性诊断,去掉方差膨胀因子最大的3个自变量(人口、人均GDP、城乡人均收入)剩余的方差膨胀因子(VIF)皆小于7.5 表明该文所选取指标不存在共线性关系(表4)。文中以ARC GIS 回归模型进行对比分析,得到2009—2018 年的江西省自然资本可持续利用的GWR 模型结果(表5)可知,在观测区间内调整后的R²拟合度为82.3%,表明文中建立的回归模型能较好的表征各自变量对江西省自然资本可持续利用的影响。

表4 影响因素共线性检验

表5 2009—2018年GWR地理加权回归模型结果汇总

通过对GWR 模型中的生态足迹强度、城市化率和生态承载力3项因子的空间格局分析,定量刻画出自变量对因变量影响程度的空间差异,其空间格局分布上基本一致(图7)。赣州市的生态足迹强度和城市化率回归系数在空间分布上均为最大值,分别是16.061、0.541。而新余市是最小值,分别为3.673、0.289。生态足迹的强度与城市化率呈现明显的正相关性,而生态足迹强度和城市化对生态环境的压力是负向效应。在自然资源难以再继续扩大的前提下,通过技术进步和经济发展,兼顾江西省内部区域之间资源禀赋的差异,因地制宜地利用和管理自然资本对于弥补地区短板意义重大。生态承载力对存量流量的分布中,九江市最大值是0.762,抚州市最小值是-1.054。对于人口密集,且承载力低的区域,该类区域要注重对土地资源的保护和开发,充分挖掘地区潜力资源和优势,走绿色、环保、可持续的道路。

图7 GWR模型生态足迹强度、城市化率和生态承载力回归系数的空间分布

4 结论与讨论

4.1 结论

自然资本的可持续利用是构建生态文明的必然要求,识别自然资本的演化规律和影响因素,有利于生态政策的制定。该文运用三维生态足迹模型和地理加权回归模型,对每个地级市的自然资本可持续利用及其驱动因素进行分析,揭示出驱动因素的空间异质性,得出以下结论。

(1)人均生态足迹和人均生态赤字的变化整体呈现先增长后下降的趋势。从内部组分来看,人均生态足迹表现为:生物账户>能源账户>污染排放账户,农产品、固体废弃物和煤炭是其主要的消耗的方式。耕地和林地对生态生产性土地的贡献率最高,人均生态承载力提高的主要原因在于造林工程的实施。

(2)足迹深度大致呈现先增长后下降,从5.557hm2/人升至6.084hm2/人又降至5.024hm2/人,基本呈现由西向南减少的空间格局,最大、最小值分别是新余13.264hm2/人、鹰潭2.717hm2/人。

(3)足迹广度波动幅度较小,变化范围在0.460~0.526hm2/人。足迹广度的最大、最小值分别是鹰潭0.860hm2/人、萍乡0.199hm2/人,空间分布大致呈西部>东部>北部格局,自然资本可持续利用综合分区上,中部低于四周地区,因此大力提升东、中部自然资本流量是实现区域协调发展的必由之路。

(4)中部地区的理论足迹广度和自然资本存量消耗程度高于四周地区,东部地区和中部地区可持续性较弱。运用地理加权回归模型分析发现自然资本可持续利用的驱动因素有生态足迹强度、生态承载力和城市化率。其中生态足迹强度贡献率最大,生态足迹强度每提高1%,引起存量流量利用比增加12.679%。

4.2 讨论

“自然资源—自然资本”两者之间的桥梁需要指标的真实的核算和测度,而该文则将生产账户和消费账户结合从省域角度对如何实现江西省自然资本可持续利用进行了研究,为实现区域可持续发展提供了科学的依据。一方面,该文在指标选取上综合前人的研究成果,弥补了指标不全面的问题[38],有助于真实地反映江西省近10 年的自然资本可持续利用状态,但囿于指标获取的困难性,可能仍存在误差。另一方面,对于驱动因素的研究,地理加权回归模型有别于OLS模型[26],能从自然资源的角度,分析自然资本在区域内空间异质性,这有利于厘清地级市自然资本的现状,建立跨市的生态补偿机制能解决生态供给和生态需求的矛盾,资本溢出时需要转移到生态赤字区,建立地级市之间联动机制可以迅速为政府提供意见。诚然,在省域尺度上,仍缺乏可以将各指标统一耦合的范式,未能建立起从内部机制的角度解析的理论框架。驱动因子只从大的范畴进行指标衡量,忽略因子内部之间相互作用与联系的影响。在一定情景下,空间溢出效应和地理学第一定律的冲突性可能会随着自然、资源、人口等因素的作用而衰减,有助于缓解生态压力。

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