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中国省域生态系统服务足迹流动及其影响因素

本站小编 Free考研考试/2021-12-29

朱文博¹^,, 李双成²^,, 朱连奇¹

1. 河南大学环境与规划学院,开封 475004

2. 北京大学城市与环境学院,地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京 100871

Ecosystem service footprint flow and the influencing factors within provinces, China

ZHUWenbo¹^,, LIShuangcheng²^,, ZHULianqi¹

1. College of Environment and Planning, Henan University, Kaifeng 475004, Henan, China

2. College of Urban and Environmental Science, Key Laboratory for Earth Surface Processes of the Ministry of Education, Peking University, Beijing 100871, China

通讯作者:李双成（1961- ）,男,河北平山人,教授,博士生导师,主要从事生态系统服务与区域社会福祉耦合机制研究。E-mail: scli@urban.pku.edu.cn
收稿日期:2017-11-7
修回日期:2018-08-20
网络出版日期:2019-02-20
版权声明:2019《地理研究》编辑部《地理研究》编辑部所有
基金资助:

国家自然科学基金重大项目（41590843）

作者简介:
-->作者简介：朱文博（1989- ）,女,河南开封人,讲师,主要从事生态系统服务研究。E-mail: zhuwb517@163.com

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摘要
区域间由供给与消费不均衡所引起的生态系统服务流动,逐渐成为新的研究热点。选取具有代表性的食物供给服务、淡水供给服务和固碳服务,运用生态系统服务足迹算法和多区域间投入产出模型,核算中国省区典型生态系统服务足迹和省域间的动态流动以及影响因素。研究表明：中国省域人均食物供给服务足迹为1.16 hm²/人,人均淡水供给服务足迹为0.06 hm²/人,人均固碳服务足迹为2.92 hm²/人,但由于人口数量、地区发展和单位能耗等因素的影响而具有明显的区域差异性,因此供给与需求的不均衡导致了服务足迹在空间上的流动。同时,生态系统服务足迹与各影响因子呈正相关,表明生态环境与经济增长的可持续发展转好的拐点还未出现。

关键词：生态系统服务足迹;多区域间投入产出模型（MRIO）;生态系统服务流
Abstract
Ecosystem service (ES) has become deeply embedded in governmental decision-making. The ecosystem service flow between different regions caused by the spatial mismatch of supply and consumption has become a hotspot. This paper calculated ecosystem service footprint flow of food provision, freshwater provision, and regulation using the multi-regional input-output (MRIO) model, within the context of 15 sectors of China's domestic trade at provincial level. Conclusions are as follows: Firstly, there are obvious regional differences in ecosystem services footprint. The results show that, the per capita food provision is 1.16 hm², and the southern provinces have higher food provision service footprint than the northern, separated by Qinling Mountains and Huaihe River. It can be seen that the per capita fresh water provision service footprint is 0.06 hm², higher in the north and south, but lower in the central region, which is divided by the 800 mm annual rainfall isoline. And the per capita regulation service is 2.92 hm² and presents a pattern of higher in the northern and eastern parts, while lower in the central and western in China. Secondly, spatial mismatch of ecosystem service supply and consumption is the fundamental cause for ecosystem service footprint flow. Social development and population growth are the main driving force of the ecosystem services footprint flow. The ecosystem service footprint supplied from the sparsely populated west and southwest China transport through the domestic trade to eastern China that could get benefit from the flow and get release of the ecological pressure. Finally, according to the STIRPAT model, we verify the above three types of service footprints, which shows that the Kuznets curve does not exist, or the turning point has not improved yet. Therefore, how to coordinate the relationship between economic development and ecological conservation is the precondition of sustainable development.

Keywords：ecosystem service footprint;multi-regional input-output (MRIO) model;ecosystem service flow

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朱文博, 李双成, 朱连奇. 中国省域生态系统服务足迹流动及其影响因素[J]. 地理研究, 2019, 38(2): 337-347 https://doi.org/10.11821/dlyj020171049
ZHU Wenbo, LI Shuangcheng, ZHU Lianqi. Ecosystem service footprint flow and the influencing factors within provinces, China[J]. Geographical Research, 2019, 38(2): 337-347 https://doi.org/10.11821/dlyj020171049

1 引言

作为地理学研究的热点领域,20多年来生态系统服务的内涵和外延不断演进,从最初认识与研究生态系统服务形成的过程与机理,到近年来越来越关注人类需求与福祉;从静态层面服务供给的货币化衡量,到动态的兼顾多层面利益相关者的综合评估,更加重视生态系统服务的区域差异性、动态变化和时空耦合以及服务流动等方面的研究^[1,2]。生态系统服务以物流、能流和信息流等形式支撑人类社会的生存和发展,其效能既包括提供食物、淡水和生产生活资料等基础服务,也包括精神愉悦和文明发展的文化服务、维系地球系统正常演进的环境支撑与调节服务^[3,4];其形成取决于生态系统结构、生境条件、开发利用程度等因素的空间异质性,而人类与日俱增的不同层次的需求则是生态系统服务流动的根本驱动力^[5,6];因而服务流的方向与强度具有较强的人文属性,也反映了社会经济发展水平的区域差异^{[7,8,9,10,11,12,13]}。生态系统服务的域外效应、供给与消费的空间不重合必然会产生服务产品的流动,区位论就成为生态系统服务流动研究的理论基础^[14]。生态系统服务流研究的核心目标是建立服务供给与消费之间的时空关联,为生态系统服务补偿政策的制定提供科学依据^[15]。
生态系统服务流研究主要集中在理论框架构建、服务价值的实现过程分析、基于流动模型估算生态系统服务承载力,建立生态服务供给与消费之间的空间耦合关系^[11,12,16]。现有研究虽然明晰了生态系统服务从供给到消费区域的流动过程,量化出生态系统服务的源区,但并没有精准地刻画出流动路径并模拟其流动过程,同时也忽略了投入对生态系统服务流动的影响,不能全面地反映生态系统服务流动的特征。为了解决这些问题,美国佛蒙特大学充分考虑地形、植被、土壤、土地利用等地理要素的区域差异性,利用概率贝叶斯网络分析生态系统服务从供给到消费的流动路径,开发了模拟生态系统服务供给、消费、损耗和流动过程并制图的“服务路径属性网络”（Service path attribution networks,SPANs）模型,包括碳流动、洪水调节、淡水供给等8个模块,并运用于生态系统服务流动模拟^[17]。但由于SPANs模型需要多学科理论支撑和海量数据,目前运用此模型模拟的成果还较为鲜见。InVEST模型虽然广泛应用于分析生态系统服务的空间格局,跟踪土地利用/覆被变化所引起的生态系统服务能力的改变,但模型运行需要的主要是土地利用/覆被等相关环境参数,不能全面反映生态系统服务的真实投入产出,也无法评估其社会及美学价值^[18]。多区域投入—产出模型（The multi-regional input-output model,MRIO）可以较为全面地反映区域之间商品和服务的流动,为区域间环境与产业关联研究提供了一种数据需求量低、结果精度高的数量经济学方法,广泛应用于碳足迹和水足迹研究中^[19,20,21]。本研究运用MRIO模型,以IGBP“全球可持续性科学”（global science for global sustainability）中的三个核心问题—碳循环、食物系统和水资源为研究对象,选取具有代表性的食物供给服务、淡水供给服务和调节服务的流动开展研究,探讨中国生态系统服务供给与消费的空间异质性和生态系统服务的流动规律。

2 研究方法与数据来源

本研究运用生态系统服务足迹（Ecosystem services footprint,ESF）模型和多区域投入—产出模型,模拟分析中国30个省（自治区、直辖市）（除港、澳、台和西藏的数据无法获得外）的生态系统服务流动及其影响因素。

2.1 生态系统服务足迹

生态系统服务足迹是基于生态足迹模型构建的,用维持一个人、地区、国家的生存所需要的生态生产性土地面积来表示人类对生态系统服务的消费^[22,23]。中国省级行政单元总生态系统服务足迹算法如下^[24]：

esf = \sum^{} es f_{k} = \sum^{} \sum^{} (r_{j, k} \times \sum^{} \frac{c_{i}}{l P_{i}})

（1）
式中：esf为总生态系统服务足迹;esf_k为k种类型生态系统服务足迹;r_j_,_k为第j类土地利用类型的k种生产系统服务均衡因子;c_i为i种生态系统服务的总消费量;lP_i为第i种生态系统服务消费单位面积国家平均供给量。
生态系统服务足迹模型具有传统生态足迹可在不同土地类型之间进行比较的特点,且相对独立,不同生态系统服务之间具有可比性,从而更全面更真实地反映人类社会对生态系统服务的利用程度。
食物供给类型包括粮食、肉、蛋、水产、蔬菜、水果和奶等直接供给,与传统模型中基于生物质的消费生态足迹计算基本一致,均衡因子采用WWF的最新标准^[25]。
从生态足迹角度出发评价水资源有两种途径：一是基于水足迹理论,从绿水（土壤水）、蓝水（地表水和地下水）和灰水（稀释污染达到安全标准的水量）三个方面综合核算,全面、直观地考察生产服务活动的用水状况,进而计算一个部门、地区或国家的“水足迹”（m³）^[26,27];另一种是将水资源相关消耗折算成水域面积（hm²）,称之为水生态足迹（water ecological footprint）^[27,28,29]。为使生态系统服务足迹核算保持单位一致,本研究选取后者,总体思路为：

ES F_{W} = N \times es f_{W} = N \times r_{w} \times (W / P_{W})

（2）
式中：ESF_W为淡水供给服务总足迹（hm²）;N为人口数;esf_W为人均淡水供给服务足迹（hm²/人）;r_w为水资源的均衡因子;W为消耗的水资源量（m³）;P_W为水资源区域平均生产力（m³·hm^-2）。在水文学中,平均产水模数的概念为计算时段内为地表水资源量与地下水资源量中扣除重复计算量除以计算区域的面积,公式如下：

P_{W} = V / S

（3）
式中：V为计算时段内区域的水资源总量（m³）;S是研究区域的面积（hm²）;P_W为计算时段内的平均产水模数（m³·hm^-2）,即区域内水资源平均生产力。
本研究基于传统生态足迹计算中的能源碳汇法进行计算,即吸收单位化石能源消费释放的二氧化碳所需要的林地面积。

resf = \frac{\sum^{} U_{i} \times T_{i}}{A_{i}}

（4）
式中：resf是固碳服务足迹;U_i是煤炭、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气和火电七类能源消费量;T_w是不同能源标准热值折算系数;A_i是各类能源供给1千兆焦标准热值所需林地面积（hm²）。

2.2 多区域间投入产出模型（MRIO）

MRIO模型反映区域之间商品和服务的流动,可以反演碳足迹和水足迹的流动路径^[21,30]。多区域投入—产出表结构如表1所示。
Tab. 1
表1
表1多区域投入—产出模型结构示意图
Tab. 1The structural schematic diagram of multi-regional input-output model

			中间投入				最终使用		总产出
			区域 r		区域 s		区域 r	区域 s
			部门1	部门2	部门1	部门2	区域 r	区域 s
中间投入	区域 r	部门1	$Z_{ij}^{rs}$				$y^{rs}$		$x_{j}^{s}$
	区域 r	部门2
	区域 s	部门1
	区域 s	部门2
总投入			$x_{j}^{s}$
生态系统服务足迹

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直接消耗矩阵

A^{rs} = (a_{ij}^{rs})

由

a_{ij}^{rs} = z_{ij}^{rs} / x_{j}^{s}

推导出,式中：

z_{ij}^{rs}

表示从r区域i部门到s区域j部门的财政流动;

x_{j}^{s}

是s区域j部门的总产出量;y^rs表示s区域对r区域产品的最终需求;x列向量代表每个区域所有经济部门（x_j）的总产出,也即是总投入。

A = [\begin{matrix} A^{11} & A^{12} & ? & A^{1 n} \\ A^{21} & A^{22} & ? & A^{2 n} \\ ? & ? & ? & ? \\ A^{n 1} & A^{n 2} & ? & A^{nn} \end{matrix}], Y = [\begin{matrix} Y^{11} & Y^{12} & ? & Y^{1 k} \\ Y^{21} & Y^{22} & ? & Y^{2 k} \\ ? & ? & ? & ? \\ Y^{n 1} & Y^{n 2} & ? & Y^{nk} \end{matrix}], x = [\begin{array}{l} x^{1} \\ x^{2} \\ ? \\ x^{n} \end{array}]

（5）
MRIO模型可描述为：

x = Ax + Y

（6）

x = {(I - A)}^{- 1} Y

（7）
式中：(I-A)^-1是Leontief逆矩阵;I是单位矩阵。为了计算产品和服务中的隐含生态系统服务（Embodied ecosystem services,EES）,用食物、淡水和能源消费代表环境外延以扩展MRIO表^[23]。
食物消费（Consumptive food,CF）可由以下公式计算：

CF = k_{c} {(I - A)}^{- 1} Y

（8）
式中：k_c是各省市经济部门食物消费的列向量;CF是由最终消费所驱动的食物供给服务在各省市各部门间的流动矩阵。
淡水消费（Consumptive fresh water,CW）和能源消费（Consumptive energy,CE）计算公式如下：

CW = k_{w} {(I - A)}^{- 1} Y

（9）

CE = k_{e} {(I - A)}^{- 1} Y

（10）

2.3 STIRPAT模型方法

York等将经典的IPAT等式,即环境影响（I）恒等于人口（P）、富裕度（A,人均消费量）和技术水平,即单位生态系统服务消耗的环境影响（T）的乘积,演变成随机回归影响模型—STIRPAT模型研究人文因素对生态系统服务足迹（I）的影响^[31],公式如下：

\ln (I) = a + b \ln (P) + c \ln (A) + d \ln (T) + e

（11）
式中：a为常数;P、A和T的系数b、c和d,而e则是误差项。当a=b=c=d=e=1时,IPAT等式则变化为STIRPAT模型。根据公式（11）,如果P、A和T三个驱动因子中两个因子维持不变,另一驱动因子对环境变化的影响视为该因子对环境变化的贡献度,该方法类似于经济学中的弹性系数分析法^[32]。

2.4 数据来源

国家统计局国民经济核算司自1987年编制全国投入产出表以来,已经编制了1987年、1992年、1997年、2002年、2007年和2012年6张投入产出表（基本表）,每5年编制一次。本研究采用《2012年中国投入产出表》和《2012年中国区域投入产出表》（不包括西藏和港、澳、台）;食物供给服务足迹数据来源于《2013年中国统计年鉴》;淡水供给服务中的农业和服务业用水来自《2013年中国水资源公报》;能源消费数据源于中国排放清单数据库网（China Emission Accounts& Datasets, http://www.ceads.net/）。

3 结果分析

根据2012年中国统计年鉴和中国多区域间投入产出表,计算各省食物供给服务足迹总量、人均食物供给服务足迹、万元GDP食物供给服务足迹、进出口食物供给服务足迹总量、人均进出口食物供给服务足迹、万元GDP进出口食物供给服务足迹等指标。其中,生态系统服务足迹总量反映生态系统的供给能力,人均生态系统服务足迹表征不同省份间生态系统服务供给的空间格局,引入万元GDP生态足迹反映区域生态生产性面积的利用效率^[33]。由于文章篇幅所限,将各指标降序排列后,选取排名前十的省份进行展示和分析。

3.1 食物供给服务

根据MRIO表和2012年中国统计年鉴的食物生产与消费的相关数据进行运算,结合WWF均衡因子^[25]得到中国食物供给服务足迹空间格局,各指标前10名省份如图1所示。

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图1食物供给服务足迹Top10分析
-->Fig. 1Top 10 analysis of food provision ecosystem service
-->

从图1中可见,广东、四川、江苏、山东和河南等人口大省,食物供给服务足迹总量较高,同时也是食物供给服务的流动的主要进出口省份;上海、广东、北京、浙江、天津和江苏等人均GDP高的经济发达省份人均食物供给足迹较高,尤其是上海人均食物供给服务足迹为2.23 hm²/人,远超过全国人均1.16 hm²/人的水平,需要大量进口服务来满足本地消费。沿海地区的广东、海南、福建和浙江等都是人均出口食物供给服务大省,而由于使用生产生态足迹法,上海的排名也比较靠前;万元GDP生态系统服务足迹较高的集中在人均GDP较低的经济较不发达省份,如贵州、云南和海南等省份,食物供给服务足迹总量和进出口量都高于其他省份,反映了这些省份生产效率低下的现状。

3.2 淡水供给足迹

淡水供给包括工业、农业、居民生活和生态用水,其中生态用水包括部分河湖、湿地人工补水和城市环境用水^[34]。中国2012年淡水资源平均生产能力为2946 m³/hm^{2 [35]},以此为基础计算淡水供给服务足迹各指标前10名省份如图2所示。

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图2淡水供给服务足迹Top10分析
-->Fig. 2Top 10 analysis of fresh water provision ecosystem service
-->

由图2可知,分省数据中东部的江苏、广东、黑龙江等和西部的新疆淡水供给服务足迹总量较高,人均GDP较高的上海、广东、浙江等经济发达省份淡水供给服务足迹进口较多,而除广东和江苏两个沿海省份,多是经济较不发达省份;新疆、宁夏、黑龙江、内蒙古等以农业为主要产业类型的省（区）的人均淡水服务供给足迹较大,经济较为发达的上海、浙江、福建、江苏和北京等省（市）人均进口淡水供给足迹较高,人均出口淡水服务足迹较大的仍是内陆的新疆、宁夏、内蒙古和沿海的广东、江苏等省（区）;万元GDP生态系统服务足迹较高的仍是新疆、宁夏、黑龙江等水资源丰富但人均GDP较低的省（区）。

3.3 固碳服务足迹

固碳服务足迹主要研究基于能源消费的气候调节服务。固碳服务足迹各指标前十名省份如图3所示。

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图3固碳服务足迹Top10分析
-->Fig. 3Top 10 analysis of carbon sequestration ecosystem service
-->

综合分析中国大陆除西藏以外的30个省（自治区、直辖市）的固碳服务足迹,结果如图3所示。分省数据中,人均GDP较高的山东、浙江、江苏、广东和内蒙古等省（区）的固碳服务足迹总量相对较高,且依赖进出口固碳服务,山西和辽宁也向外出口大量固碳服务;内蒙古的人均固碳服务足迹最高,为2.92 hm²/人,远超过全国人均足迹0.98 hm²/人,宁夏、浙江和山西其次,上海、浙江、北京、天津、山东和江苏等经济发达地区人均进口固碳服务在全国各省（自治区、直辖市）名列前茅,而内蒙古、宁夏和山西分列人均出口固碳服务前三名;万元GDP足迹较高的省（自治区）集中在人均GDP低且出口固碳服务的地区如宁夏、山西、内蒙古、贵州和新疆等。

3.4 基于STIRPAT模型的驱动力分析

选取2012年中国各省（区、市）的食物供给服务足迹（I_f）、淡水供给服务足迹（I_w）和固碳服务足迹（I_c）为因变量,人口（P）、人均GDP（A₁）、城镇化率（A₂）和万元GDP的足迹消费量（T）作为影响因素,构建三种生态系统服务足迹STIRPAT模型。所选的指标见表4。
Tab. 4
表4
表42012年中国各地区生态系统服务足迹STIRPAT模型指标表
Tab. 4Indicators of STIRPAT model for ecosystem service footprint in 2012

省份	食物供给服务总足迹I_f（hm²）	淡水供给服务总足迹I_w（hm²）	固碳服务总足迹I_c（hm²）	人口P(万)	人均GDP A₁（万元/人）	城镇化率 A2	万元GDP足迹T_f（hm²/万元）	万元GDP足迹T_w（hm²/万元）	万元GDP足迹T_c（hm²/万元）
北京	30788863	456911	16595945	2069	8.64	0.862	0.172	0.003	0.093
天津	18598808	298411	17003369	1413	9.13	0.815	0.144	0.002	0.132
河北	50732375	2402488	69785311	7288	3.65	0.468	0.191	0.009	0.263
山西	20818641	926507	63972997	3611	3.35	0.513	0.172	0.008	0.528
内蒙古	26352882	2301259	72679427	2490	6.38	0.578	0.166	0.014	0.458
辽宁	51558173	1785193	52666550	4389	5.66	0.656	0.208	0.007	0.212
吉林	25710524	1651310	32596921	2750	4.34	0.537	0.215	0.014	0.273
黑龙江	32807971	4562460	35881359	3834	3.57	0.569	0.240	0.033	0.262
上海	49454131	1547444	34165615	2380	8.48	0.893	0.245	0.008	0.169
江苏	102921072	7242379	86838220	7920	6.83	0.630	0.190	0.013	0.161
浙江	77630892	2490906	105664724	5477	6.33	0.632	0.224	0.007	0.305
安徽	57365373	3717834	28898834	5988	2.87	0.465	0.333	0.022	0.168
福建	61738076	2572417	29134367	3748	5.26	0.596	0.313	0.013	0.148
江西	48116331	3325855	18796939	4504	2.87	0.475	0.372	0.026	0.145
山东	86904420	2737322	121633069	9685	5.16	0.524	0.174	0.005	0.243
河南	66700714	3021290	70897089	9406	3.15	0.424	0.225	0.010	0.240
湖北	68056305	3664834	38620295	5779	3.85	0.535	0.306	0.016	0.174
湖南	80721174	4175876	33613000	6639	3.34	0.466	0.364	0.019	0.152
广东	218071795	5565825	72209254	10594	5.39	0.674	0.382	0.010	0.127
广西	60605429	3870431	19150819	4682	2.78	0.435	0.465	0.030	0.147
海南	14373067	542064	4838343	887	3.22	0.515	0.503	0.019	0.169
重庆	42924581	1053859	17012069	2945	3.87	0.570	0.376	0.009	0.149
四川	114613672	3045278	40296953	8076	2.96	0.435	0.480	0.013	0.169
贵州	41594794	1155339	23832441	3484	1.97	0.364	0.607	0.017	0.348
云南	58864737	1880268	24485969	4659	2.21	0.393	0.571	0.018	0.238
陕西	22224569	1120299	27463544	3753	3.85	0.500	0.154	0.008	0.190
甘肃	18785140	1532122	17083539	2578	2.19	0.388	0.332	0.027	0.302
青海	5951649	354050	4533092	573	3.3	0.475	0.314	0.019	0.239
宁夏	5348692	906035	13325911	647	3.62	0.507	0.228	0.039	0.569
新疆	19799408	7385305	23795527	2233	3.36	0.440	0.264	0.098	0.317

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表5列出各模型的分析结果。食物供给服务足迹回归模型中,由于A₁没有通过t检验,且本文食物供给服务足迹核算所采用的是生产生态足迹法,因而主要运用A₂检验发展对环境的影响。在所有分析模型中,T与A₂之间存在较强的自相关被剔除。
Tab. 5
表5
表5生态系统服务足迹STIRPAT模型回归系数
Tab. 5Regression coefficient of STIRPAT model for ecosystem service footprint

指标	B			Std. Error			t Stat
	f	w	c	f	w	c	f	w	c
常数项	10.84	11.23	9.22	1.08	0.33	0.004	10.00	33.59	2603.08
人口（P）	1.07	1.03	0.9998	0.08	0.04	0.00025	13.57	28.22	3930.67
人均GDP（A₁）		1.65	0.9979		0.16	0.0013		10.59	743.56
城镇化率（A₂）	1.73		0.0030	0.76		0.0026	2.29		1.143
万元GDP足迹（T）		0.97	0.9999		0.05	0.0005		21.09	2094.80

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R_f²=0.8878,R_w²=0.9754,R_c²=0.99。
回归方程所选择的指标可以解释食物供给服务足迹的88.78%,拟合较好。

\ln I_{f} = 10.842 + 1.067 \ln P + 1.728 \ln A_{2}

（12）
由式（12）可知,影响食物供给服务足迹的主要人文因素是人口和城镇化率。系数>1,说明驱动因子变化的幅度超过环境变化的幅度,即人口每增加1%,将引起食物供给服务足迹增加1.067%;城镇化率每提高1%,与之相应的食物供给服务足迹就增加1.728%。
淡水供给服务足迹回归模型选择的指标可以解释服务足迹的97.54%,方程拟合较好。

\ln I_{w} = 11.227 + 1.033 \ln P + 1.651 \ln A_{1} + 0.965 \ln T_{w}

（13）
由式（13）计算得出,人口数量与淡水供给服务足迹总量成正比,STIRPAT多元回归分析的系数为1.033,说明驱动因子变化的幅度超过环境变化的幅度,即人口每增加1%,将引起淡水供给服务足迹增加1.033%。人均GDP每提高1%,将引起水足迹提高1.651%。万元GDP足迹每提高1%将导致水足迹提高0.965%。
基于STIRPAT模型对固碳服务足迹进行多元回归分析,结果显示,所选择的指标能解释固碳服务足迹的99%,自变量城镇化率（A₂）没有通过t检验,被剔除。因此,生态系统固碳服务STIRPAT回归方程为：

\ln I_{C} = 9.216 + 0.9998 \ln P + 0.9979 \ln A_{1} + 0.9999 \ln T_{C}

（14）
由式（14）中可以看出,固碳服务足迹中,万元GDP足迹消费量的回归系数最大,为0.9999,说明在不考虑其他因素的情况下,地区能源消费强度每增加,固碳服务足迹总量平均增加0.9999。人口每增加1%,CO₂排放量平均增加0.9998,二者之间呈正相关关系。人均GDP的回归系数为0.9979,表明人均每增加1%,固碳服务足迹平均增加0.9979。在经济快速发展的同时,也必然伴随着相应的能源消耗及其CO₂排放。

4 结论及讨论

4.1 结论

本文选取食物供给、淡水供给和固碳三种典型生态系统服务类型,基于生态足迹理论和多区域投入产出表,核算全国30省市自治区（香港、澳门、台湾和西藏除外）的生态系统服务足迹,以及隐含在产品贸易过程中的生态系统服务流动格局,并分析了影响生态系统服务足迹的主要驱动力。主要研究结论如下：
（1）中国生态系统服务足迹具有明显的区域差异性。受到人口数量、地区富裕程度和单位能耗等因素的影响,中国各省区人均食物供给服务足迹为1.16 hm²/人,呈现纬度地带性差异,以秦岭—淮河为界,南方省（区、市）人均食物供给服务足迹高于北方;人均淡水供给服务足迹为0.06 hm²/人,呈现东南西北高中部低的空间格局;人均固碳服务足迹为2.92 hm²/人,表现为北方和东部高,中西部凹陷的格局。
（2）供给与需求空间不均衡是服务足迹流动产生的根本原因。经济发展较好的省份,如广东省、江苏省和浙江省,三种生态系统服务进出口流动均十分活跃。对于进口地区如上海市来说,生态系统服务流是一种外来资源补给,可以减轻本地生态压力;对于出口地区如内蒙古和新疆来说,原本存在盈余的地区通过转移使资源得以合理配置,但若本身就已经存在严重赤字,无疑会加大当地的生态压力,需要调整产业和进出口结构。
（3）根据STIRPAT模型,生态系统服务足迹与人口、经济发展和万元GDP消耗均呈现正相关关系。也就是说生态环境与经济增长的可持续发展转好的拐点还未出现。

4.2 讨论

本文整合了已有研究中的“生态足迹”“水足迹”和“碳足迹”等,融合为“生态系统服务足迹”概念,将其统一为“hm²”面积单位,测度单位更加具象化,便于横向对比和理解。结合“虚拟水”概念,运用多区域投入产出表,实现典型生态系统服务在行政单元间的动态核算。合理运用生态系统服务流动手段,可有效平衡地区间自然资源的分布不均衡,与人们的消费需求存在明显的空间错位。因气候、地理、资源禀赋等自然因素限制与经济社会因素影响,本地资源通常无法完全满足本地所有消费需求。地区间贸易作为辅助性手段在促进经济发展的同时也带来了生态系统服务流动,有效缓解资源稀缺地区的生态压力。
涉及到生态—经济两大复杂系统,囿于统计机制所限,只能采用技术手段进行估计和推演,因此可能存在误差。尤其是投入产出数据,要五年周期发布,暂时无法进行长时间序列核算。
The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子

[1]	李双成, 王珏, 朱文博, 等. 基于空间与区域视角的生态系统服务地理学框架 . 地理学报, 2014, 69(11): 1628-1639.https://doi.org/10.11821/dlxb201411004 URL [本文引用: 1]摘要生态系统服务研究现已成为国内外的研究热点。回顾生态系统服务研究的历程可以发现,研究范式正在从自然科学研究范式向自然科学与社会科学综合研究范式转向。生态系统服务研究更加重视时空异质性、更加关注流动性与区域效应,更加强调生态系统服务对人类福祉的作用。在生态系统结构、过程与功能─服务─人类收益与福祉级联框架中,地理学的主要分支都可以找到自身的研究议题。在此过程中,逐渐建构起来的生态系统服务地理学,不仅可以为生态系统服务研究提供学科支撑,同时可以丰富和拓展地理学的研究内容。本文在评述生态系统服务研究历程和发展趋势的基础上,分析了地理学参与生态系统服务研究的逻辑必然性以及面临的机遇与挑战。为了推进生态系统服务研究的＂地理化＂转向,我们提议发展生态系统服务地理学,并初步描绘了生态系统服务地理学的学科框架,包括定义、研究范畴、研究内容及主要研究议题等。 [Li Shuangcheng, Wang Jue, Zhu Wenbo, et al.Research framework of ecosystem services geography from spatial and regional perspectives . Acta Geographica Sinica, 2014, 69(11): 1628-1639.https://doi.org/10.11821/dlxb201411004 URL [本文引用: 1]摘要生态系统服务研究现已成为国内外的研究热点。回顾生态系统服务研究的历程可以发现,研究范式正在从自然科学研究范式向自然科学与社会科学综合研究范式转向。生态系统服务研究更加重视时空异质性、更加关注流动性与区域效应,更加强调生态系统服务对人类福祉的作用。在生态系统结构、过程与功能─服务─人类收益与福祉级联框架中,地理学的主要分支都可以找到自身的研究议题。在此过程中,逐渐建构起来的生态系统服务地理学,不仅可以为生态系统服务研究提供学科支撑,同时可以丰富和拓展地理学的研究内容。本文在评述生态系统服务研究历程和发展趋势的基础上,分析了地理学参与生态系统服务研究的逻辑必然性以及面临的机遇与挑战。为了推进生态系统服务研究的＂地理化＂转向,我们提议发展生态系统服务地理学,并初步描绘了生态系统服务地理学的学科框架,包括定义、研究范畴、研究内容及主要研究议题等。
[2]	彭建, 胡晓旭, 赵明月, 等. 生态系统服务权衡研究进展: 从认知到决策 . 地理学报, 2017, 72(6): 960-973.https://doi.org/10.11821/dlxb201706002 URL [本文引用: 1]摘要作为沟通自然生态系统与人类社会的重要桥梁,生态系统服务一直以来都是地理学、生态学等学科的研究前沿和热点。正确认知生态系统服务之间的关系,是开展多种生态系统服务可持续管理决策的前提,有助于人类福祉的全面提升。本文通过厘定生态系统服务权衡的概念内涵,梳理了生态系统服务权衡的空间、时间和可逆性特征,将多层次人类福祉的满足作为权衡的最终目标,视生态补偿为权衡决策的基本保障途径。生态系统服务权衡关系的识别依托于定量指标法和综合模型法,且权衡关系可能随时空尺度的推移发生改变;情景分析与多目标分析是生态系统服务权衡决策的有效手段。生态系统服务权衡多尺度关联、生态系统服务流与远程耦合、生态系统服务消费与生态补偿,成为当前生态系统服务权衡研究的重点方向。 [Peng Jian, Hu Xiaoxu, Zhao Mingyue, et al.Research progress on ecosystem service trade-offs: From cognition to decision-making . Acta Geographica Sinica, 2017, 72(6): 960-973.]https://doi.org/10.11821/dlxb201706002 URL [本文引用: 1]摘要作为沟通自然生态系统与人类社会的重要桥梁,生态系统服务一直以来都是地理学、生态学等学科的研究前沿和热点。正确认知生态系统服务之间的关系,是开展多种生态系统服务可持续管理决策的前提,有助于人类福祉的全面提升。本文通过厘定生态系统服务权衡的概念内涵,梳理了生态系统服务权衡的空间、时间和可逆性特征,将多层次人类福祉的满足作为权衡的最终目标,视生态补偿为权衡决策的基本保障途径。生态系统服务权衡关系的识别依托于定量指标法和综合模型法,且权衡关系可能随时空尺度的推移发生改变;情景分析与多目标分析是生态系统服务权衡决策的有效手段。生态系统服务权衡多尺度关联、生态系统服务流与远程耦合、生态系统服务消费与生态补偿,成为当前生态系统服务权衡研究的重点方向。
[3]	傅伯杰, 周国逸, 白永飞, 等. 中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全 . 地球科学进展, 2009, 24(6): 571-576.https://doi.org/10.3321/j.issn:1001-8166.2009.06.001 URL Magsci [本文引用: 1]摘要 <p>      生态系统服务是国际生态学研究的前沿和热点，表现出向生态系统服务机理和区域集成方法两大方向发展的趋势。开展陆地生态系统服务研究，是生态系统恢复、生态功能区划和建立生态补偿机制、保障国家生态安全的重大战略需求。面向国家重大需求和生态系统服务研究的国际前沿，以主要陆地生态系统为对象，“中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全”项目拟解决3个科学问题：①生态系统结构—过程—服务功能的相互作用机理；②生态系统服务功能的尺度特征与多尺度关联；③生态系统服务功能评估的指标与模型。通过上述研究，发展生态系统服务研究的理论与方法，为国家的生态建设和环境保护提供科学支撑。<br /> </p> [Fu Bojie, Zhou Guoyi, Bai Yongfei, et al.The main terrestrial ecosystem services and ecological security in China . Advances in Earth Science, 2009, 24(6): 571-576.]https://doi.org/10.3321/j.issn:1001-8166.2009.06.001 URL Magsci [本文引用: 1]摘要 <p>      生态系统服务是国际生态学研究的前沿和热点，表现出向生态系统服务机理和区域集成方法两大方向发展的趋势。开展陆地生态系统服务研究，是生态系统恢复、生态功能区划和建立生态补偿机制、保障国家生态安全的重大战略需求。面向国家重大需求和生态系统服务研究的国际前沿，以主要陆地生态系统为对象，“中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全”项目拟解决3个科学问题：①生态系统结构—过程—服务功能的相互作用机理；②生态系统服务功能的尺度特征与多尺度关联；③生态系统服务功能评估的指标与模型。通过上述研究，发展生态系统服务研究的理论与方法，为国家的生态建设和环境保护提供科学支撑。<br /> </p>
[4]	Galli A, Wiedmann T, Ercin E, et al.Integrating ecological, carbon and water footprint into a "Footprint Family" of indicators: Definition and role in tracking human pressure on the planet . Ecological Indicators, 2012, 16(16): 100-112.https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2011.06.017 URL [本文引用: 1]
[5]	Zaets I, Kramarev S, Kozyrovska N.Challenges in integrating the concept of ecosystem services and values in landscape planning, management and decision making . Ecological Complexity, 2010, 7(3): 260-272.https://doi.org/10.1016/j.ecocom.2009.10.006 URL [本文引用: 1]摘要 Despite the growing body of literature on ecosystem services, still many challenges remain to structurally integrate ecosystem services in landscape planning, management and design. This paper therefore aims to provide an overview of the challenges involved in applying ecosystem service assessment and valuation to environmental management and discuss some solutions to come to a comprehensive and practical framework.First the issue of defining and classifying ecosystem services is discussed followed by approaches to quantify and value ecosystem services. The main part of the paper is focussed on the question how to analyze trade-offs involved in land cover and land use change, including spatial analysis and dynamic modelling tools. Issues of scale are addressed, as well as the question how to determine the total economic value of different management states.Finally, developments and challenges regarding the inclusion of ecosystem services in integrative landscape planning and decision-making tools are discussed.It is concluded that the ecosystem service approach and ecosystem service valuation efforts have changed the terms of discussion on nature conservation, natural resource management, and other areas of public policy. It is now widely recognized that nature conservation and conservation management strategies do not necessarily pose a trade-off between the “environment” and “development”. Investments in conservation, restoration and sustainable ecosystem use are increasingly seen as a “win-win situation” which generates substantial ecological, social and economic benefits.
[6]	Fisher B, Turner R K, Morling P.Defining and classifying ecosystem services for decision making . Ecological Economics, 2009, 68(3): 643-653.https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2008.09.014 URL [本文引用: 1]摘要 The concept of ecosystems services has become an important model for linking the functioning of ecosystems to human welfare. Understanding this link is critical for a wide-range of decision-making contexts. While there have been several attempts to come up with a classification scheme for ecosystem services, there has not been an agreed upon, meaningful and consistent definition for ecosystem services. In this paper we offer a definition of ecosystem services that is likely to be operational for ecosystem service research and several classification schemes. We argue that any attempt at classifying ecosystem services should be based on both the characteristics of the ecosystems of interest and a decision context for which the concept of ecosystem services is being mobilized. Because of this there is not one classification scheme that will be adequate for the many contexts in which ecosystem service research may be utilized. We discuss several examples of how classification schemes will be a function of both ecosystem and ecosystem service characteristics and the decision-making context.
[7]	李双成. 生态系统服务地理学. 北京: 科学出版社, 2014. [本文引用: 1] [Li Shuangcheng.The Geography of Ecosystem Services. Beijing: Science Press, 2014.] [本文引用: 1]
[8]	朱文博, 王阳, 李双成. 生态系统服务付费的诊断框架及案例剖析 . 生态学报, 2014, 34(10): 2460-2469.https://doi.org/10.5846/stxb201304040602 URL Magsci [本文引用: 1]摘要生态系统服务付费目前已成为生态系统服务研究的热点之一。参考Ostrom的社会-生态系统诊断框架，提取并总结影响生态系统服务付费执行效率的变量，建立了适合区域特点的项目绩效评估体系，并以哥斯达黎加（PSA）项目和中国退耕还林工程为例，探讨了该评估体系在生态系统服务付费效率诊断中的适用性。研究表明，依据该评估体系，未来中国在实施生态系统服务付费项目时应注意以下问题：建立生态系统服务付费的市场机制、实施多样化的付费方式；付费标准应考虑区域特征和供给方特征；建立生态系统服务付费项目的第三方监督和绩效评估机制；加强对生态系统服务的监测。 [Zhu Wenbo, Wang Yang, Li Shuangcheng.A diagnostic framework of payments for ecosystem services and associated case studies . Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(10): 2460-2469.]https://doi.org/10.5846/stxb201304040602 URL Magsci [本文引用: 1]摘要生态系统服务付费目前已成为生态系统服务研究的热点之一。参考Ostrom的社会-生态系统诊断框架，提取并总结影响生态系统服务付费执行效率的变量，建立了适合区域特点的项目绩效评估体系，并以哥斯达黎加（PSA）项目和中国退耕还林工程为例，探讨了该评估体系在生态系统服务付费效率诊断中的适用性。研究表明，依据该评估体系，未来中国在实施生态系统服务付费项目时应注意以下问题：建立生态系统服务付费的市场机制、实施多样化的付费方式；付费标准应考虑区域特征和供给方特征；建立生态系统服务付费项目的第三方监督和绩效评估机制；加强对生态系统服务的监测。
[9]	Serna-Chavez H M, Schulp C J E, Bodegom P M V, et al. A quantitative framework for assessing spatial flows of ecosystem services . Ecological Indicators, 2014, 39(4): 24-33.https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2013.11.024 URL [本文引用: 1]摘要 Spatial disconnections between locations where ecosystem services are produced and where they are used are common. To date most ecosystem service assessments have relied on static indicators of provision and often do not incorporate relations with the corresponding beneficiaries or benefiting areas. Most studies implicitly assume spatial and temporal connections between ecosystem service provision and beneficiaries, while the actual connections, i.e., ecosystem service flows, are poorly understood. In this paper, we present a generic framework to analyze the spatial connections between the ecosystem service provisioning and benefiting areas. We introduce an indicator that shows the proportion of benefiting areas supported by spatial ecosystem service flows from provisioning areas. We illustrate the application of the framework and indicator by using global maps of provisioning and benefitting areas for pollination services. We also illustrate our framework and indicator using water provision and climate regulation services, as they portray important differences in spatiotemporal scale and process of service flow. We also describe the possible application of the framework for other services and other scales of assessment. We highlight how, depending on the ecosystem service being studied, the spatial service flows between provisioning and benefiting areas can limit service delivery, thereby reducing the local value of ecosystem service supply.
[10]	吴健生, 牛妍, 彭建, 等. 基于DMSP/OLS夜间灯光数据的1995-2009年中国地级市能源消费动态 . 地理研究, 2014, 33(4): 625-634.https://doi.org/10.11821/dlyj201404003 URL [本文引用: 1]摘要能源是国民经济发展的重要支撑,便捷准确地获取能源消费时空动态信息,对于合理制定能源政策具有重要意义.基于DMSP/OLS夜间灯光数据和能源统计数据之间的定量关联,在地级市尺度上模拟了中国1995-2009年能源消费的空间格局,并采用空间自相关分析探讨其时空动态特征.研究表明:基于DMSP/OLS夜间灯光数据模拟中国各地市能源消费具有一定的可行性,该数据能够比较可靠地反映能源消费的时空动态;1995-2009年中国大多数地市的能源消费量较低,中低强度能源消费区土地面积占全国72.66％,高能源消费强度区集中分布在中国东部地区;中国能源消费量存在显著的空间集聚性(历年Moran'sI指数都大于0.4),全国地级市能源消费“高—高”聚集和“低—低”聚集现象明显. [Wu Jiansheng, Niu Yan, Peng Jian, et al.Research on energy consumption dynamic among prefecture-level cities in China based on DMSP/OLS Nighttime Light . Geographical Research, 2014, 33(4): 625-634.]https://doi.org/10.11821/dlyj201404003 URL [本文引用: 1]摘要能源是国民经济发展的重要支撑,便捷准确地获取能源消费时空动态信息,对于合理制定能源政策具有重要意义.基于DMSP/OLS夜间灯光数据和能源统计数据之间的定量关联,在地级市尺度上模拟了中国1995-2009年能源消费的空间格局,并采用空间自相关分析探讨其时空动态特征.研究表明:基于DMSP/OLS夜间灯光数据模拟中国各地市能源消费具有一定的可行性,该数据能够比较可靠地反映能源消费的时空动态;1995-2009年中国大多数地市的能源消费量较低,中低强度能源消费区土地面积占全国72.66％,高能源消费强度区集中分布在中国东部地区;中国能源消费量存在显著的空间集聚性(历年Moran'sI指数都大于0.4),全国地级市能源消费“高—高”聚集和“低—低”聚集现象明显.
[11]	Maass J M, Balvanera P, Castillo A, et al.Ecosystem services of tropical dry forests: Insights from long-term ecological and social research on the Pacific Coast of Mexico . Ecology & Society, 2005, 10(1): 585-607. [本文引用: 2]
[12]	Turner W R, Brandon K, Brooks T M, et al.Global biodiversity conservation and the alleviation of poverty . Bioscience, 2012, 62(1): 85-92.https://doi.org/10.1525/bio.2012.62.1.13 URL [本文引用: 2]摘要 Poverty and biodiversity loss are two of the world’s dire challenges. Claims of conservation’s contribution to poverty alleviation, however, remain02controversial. Here, we assess the flows of ecosystem services provided to people by priority habitats for terrestrial conservation, considering the02global distributions of biodiversity, physical factors, and socioeconomic context. We estimate the value of these habitats to the poor, both through02direct benefits and through payments for ecosystem services to those stewarding natural habitats. The global potential for biodiversity conservation02to support poor communities is high: The top 25% of conservation priority areas could provide 56%–57% of benefits. The aggregate benefits are02valued at three times the estimated opportunity costs and exceed $1 per person per day for 331 million of the world’s poorest people. Although02trade-offs remain, these results show win–win synergies between conservation and poverty alleviation, indicate that effective financial mechanisms can enhance these synergies, and suggest biodiversity conservation as a fundamental component of sustainable economic development
[13]	Feng K, Siu Y L, Guan D, et al.Assessing regional virtual water flows and water footprints in the Yellow River Basin, China: A consumption based approach . Applied Geography, 2012, 32(2): 1-701.https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2010.11.010 URL [本文引用: 1]摘要 This article appeared in a journal published by Elsevier. The attached copy is furnished to the author for internal non-commercial research and education use, including for instruction at the authors institution and sharing with colleagues. Other uses, including reproduction and distribution, or selling or licensing copies, or posting to personal, institutional or third party websites are prohibited. In most cases authors are permitted to post their version of the article (e.g. in Word or Tex form) to their personal website or institutional repository. Authors requiring further information regarding Elsevier’s archiving and manuscript policies are encouraged to visit: http://www.elsevier.com/copyright Computers in Human Behavior 28 (2012) 1648–1662 Contents lists available at SciVerse ScienceDirect Computers in Human Behavior journal h omepage: www.elsevi er.com/locate/comphumbeh Modeling the Computing Based Testing domain extending IMS QTI: Framework, models and exemplary implementations Patricia Santos a,69, Davinia Hernández-Leo a, Mar Pérez-Sanagustín b, Josep Blat a a ICT Department, Universitat Pompeu Fabra, C/Roc Boronat 138, 08018 Barcelona, Spain b Telematics Department, Universidad Carlos III de Madrid, Avda. Universidad 30, 28911 Leganés, Madrid, Spain a r t i c l e i n f o Article history: Available online 25 April 2012 Keywords: Computing-Based Testing Authentic learning Formative assessment Modeling framework Question and Test Interoperability a b s t r a c t Using technology to create new types of questions is important, but also exploring new types of test rep- resentations or analyzing the most adequate technological device to support a speci03c assessment activ- ity based on tests. This paper presents a conceptual model that de03nes and relates three dimensions to be considered for advancing on Computing-Based Testing (CBT): the Question-item, the Test and the Activ- ity. The framework assists in the categorization and design of advanced CBT scenarios and opens a new domain for questions and tests supported by ICT. Besides, the paper proposes two models for the tech- nological design and implementation of the Test and Question-item dimensions. The models represent an extension of the IMS Question and Test Interoperability standard. They are platform-independent models (PIMs) that formulate the elements that can be mapped to platform-speci03c models (PSMs) for implementing advanced CBT solutions. To show the relevance, value and usability of the contributions, the paper also describes the application of the framework and PIMs to design and implement three exem- plary CBT scenarios with their corresponding CBT-PSMs. Within the global scope of the CBT conceptual model, the 03rst scenario shows how question-items can be enriched with speci03c multimedia informa- tion (web maps). The second scenario illustrates another particular case of the CBT domain where a test can be augmented with real physical elements. And 03nally, the third scenario describes an implementa- tion that combines advanced question-items and tests using virtual worlds. 08 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved. 1. Introduction The use of Information and Communication Technologies (ICTs) enables system developers and practitioners to rethink learning, teaching and assessment strategies. Particularly the use of auto- matic tests (or objective tests) in assessment provides advantages such as: improving the interactivity within the learning contents, presenting a question, obtaining a response, evaluating a response, providing a mark and answering with feedback automatically (Bull et al., 2002). However, despite the bene03ts of using automatic tests, the way of using traditional types of questions (e.g. Multiple Choice, Multiple Response or Fill in the blank) dif03cults the assess- ment of higher order skills such as: problem solving, problem exploration, collaboration, creativity, discovering rules, developing effective strategies, spatial or time perception, among others. Gen- erally, these types of questions lack of complexity (Mayotte, 2010) and do not adequately capture the goals of an educational curricu- lum, fostering teachers’ frustration (Bennett, 1998; Ridgway & 69 Corresponding author. Tel.: +34 93 542 14 28; fax: +34 93 542 25 17. E-mail addresses: patricia.santos@upf.edu (P. Santos), davinia.hernandez@upf. edu (D. Hernández-Leo), mmpsanag@it.uc3m.es (M. Pérez-Sanagustín), josep.blat@ upf.edu (J. Blat). McCusker, 2003). In this paper, when we refer to item’s complexity we adopt the de03nition prop
[14]	Hong Y, Alexer Z."Virtual water": An unfolding concept in integrated water resources management . Water Resources Research, 2007, 43(12): W12301.https://doi.org/10.1029/2007WR006048 URL [本文引用: 1]摘要 In its broadest sense, virtual water refers to the water required for the production of food commodities. Issues relating to virtual water have drawn much attention in scientific communities and the political sphere since the mid 1990s. This paper provides a critical review of major research issues and results in the virtual water literature and pinpoints the remaining questions and the direction of research in future virtual water studies. We conclude that virtual water studies have helped to raise the awareness of water scarcity and its impact on food security and to improve the understanding of the role of food trade in compensating for water deficit. However, the studies so far have been overwhelmingly concerned with the international food trade, and many solely quantified virtual water flows associated with food trade. There is a general lack of direct policy relevance to the solutions to water scarcity and food insecurity, which are often local, regional, and river basin issues. The obscurity in the conceptual basis of virtual water also entails some confusion. The methodologies and databases of the studies are often crude, affecting the robustness and reliability of the results. Looking ahead, future virtual water studies need to enhance the policy relevance by strengthening their linkages with national and regional water resources management. Meanwhile, integrated approaches taking into consideration the spatial and temporal variations of blue and green water resources availability and the complexity of natural, socioeconomic, and political conditions are necessary in assessing the trade-offs of the virtual water strategy in dealing with water scarcity. To this end, interdisciplinary efforts and quantitative methods supported by improved data availability are greatly important.
[15]	Palomo I, Martin-Lopoz B, Potschin M, et al.National parks, buffer zones and surrounding lands: Mapping ecosystem service flows . Ecosystem Services, 2013, 4(4): 104-116.https://doi.org/10.1016/j.ecoser.2012.09.001 URL [本文引用: 1]摘要 The use of ecosystem service maps for conservation planning is increasing. However, their potential for measuring the benefits derived from protected areas has rarely been studied. To overcome this, information gap, we organized two expert workshops based on participatory mapping techniques for Do ana and Sierra Nevada protected areas. Protected area managers and scientists mapped service provision hotspots, (SPHs), degraded SPHs and service benefiting areas (SBAs). In Do ana, SPHs were located inside the protected area and its surroundings, whereas, degraded SPHs were located primarily within the protected areas. In Sierra Nevada, most SPHs and most degraded SPHs were located inside the protected area. SBAs were located in the surrounding territory for both protected areas, especially in the neighboring cities. We also identified the major issues that faced both protected areas and their drivers of change. We found that most problems originated outside the limits of the protected areas and were produced by drivers associated with economic factors and land use changes. We discuss the implications of using ecosystem services maps for protected area management and the effects of the surrounding territory on areas within the protected zone. The results of our study demonstrate the need for a broader territorial planning strategy.
[16]	Sema-Chavez H M, Schulp C J E, van Bodegom P M, et al. A quantitative framework for assessing spatial flows of ecosystem services . Ecological Indicators, 2014, 39(4): 29-39.https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2013.11.024 URL [本文引用: 1]摘要 Spatial disconnections between locations where ecosystem services are produced and where they are used are common. To date most ecosystem service assessments have relied on static indicators of provision and often do not incorporate relations with the corresponding beneficiaries or benefiting areas. Most studies implicitly assume spatial and temporal connections between ecosystem service provision and beneficiaries, while the actual connections, i.e., ecosystem service flows, are poorly understood. In this paper, we present a generic framework to analyze the spatial connections between the ecosystem service provisioning and benefiting areas. We introduce an indicator that shows the proportion of benefiting areas supported by spatial ecosystem service flows from provisioning areas. We illustrate the application of the framework and indicator by using global maps of provisioning and benefitting areas for pollination services. We also illustrate our framework and indicator using water provision and climate regulation services, as they portray important differences in spatiotemporal scale and process of service flow. We also describe the possible application of the framework for other services and other scales of assessment. We highlight how, depending on the ecosystem service being studied, the spatial service flows between provisioning and benefiting areas can limit service delivery, thereby reducing the local value of ecosystem service supply.
[17]	Bagstad K J, Johnson G W, Voigt B, et al.Spatial dynamics of ecosystem service flows: A comprehensive approach to quantifying actual services . Ecosystem Services, 2013, (4): 117-125.https://doi.org/10.1016/j.ecoser.2012.07.012 URL [本文引用: 1]摘要 Recent ecosystem services research has highlighted the importance of spatial connectivity between ecosystems and their beneficiaries. Despite this need, a systematic approach to ecosystem service flow quantification has not yet emerged. In this article, we present such an approach, which we formalize as a class of agent-based models termed "Service Path Attribution Networks" (SPANs). These models, developed as part of the Artificial Intelligence for Ecosystem Services (ARIES) project, expand on ecosystem services classification terminology introduced by other authors. Conceptual elements needed to support flow modeling include a service's rivalness, its flow routing type (e.g., through hydrologic or transportation networks, lines of sight, or other approaches), and whether the benefit is supplied by an ecosystem's provision of a beneficial flow to people or by absorption of a detrimental flow before it reaches them. We describe our implementation of the SPAN framework for five ecosystem services and discuss how to generalize the approach to additional services. SPAN model outputs include maps of ecosystem service provision, use, depletion, and flows under theoretical, possible, actual, inaccessible, and blocked conditions. We highlight how these different ecosystem service flow maps could be used to support various types of decision making for conservation and resource management planning. Published by Elsevier B.V.
[18]	肖玉, 谢高地, 鲁春霞, 等. 基于供需关系的生态系统服务空间流动研究进展 . 生态学报, 2016 (10): 3096-3102.https://doi.org/10.5846/stxb201411172274 URL [本文引用: 1]摘要生态系统服务研究越来越强调服务与人类福利的关系。生态系统服务空间流动研究试图在生态系统服务供给与使用之间构建因果联系,探索服务供给时空动态与人类福利变化的关系。综述了20世纪90年代以来国内外生态系统服务研究的进展,梳理了生态系统服务空间流动研究发展的脉络及其出现的必要性,提出了未来生态系统服务空间流动发展的重要方向是分布式空间模拟,但这受到数据可获得性和专业知识的限制。未来可以通过利用已有地理资源数据库和派生数据库增加数据来源,组建由不同学科人员组成的研究团队来弥补专业知识不足造成的影响。通过生态系统服务空间流动研究,可以在生态系统服务供给和需求之间建立反馈关系,为制定科学合理的管理政策提供科学依据。 [Xiao Yu, Xie Gaodi, Lu Chunxia, et al.Involvement of ecosystem service flows in human wellbeing based on the relationship between supply and demand . Acta Ecologica Sinica, 2016, 36(10): 3096-3102.]https://doi.org/10.5846/stxb201411172274 URL [本文引用: 1]摘要生态系统服务研究越来越强调服务与人类福利的关系。生态系统服务空间流动研究试图在生态系统服务供给与使用之间构建因果联系,探索服务供给时空动态与人类福利变化的关系。综述了20世纪90年代以来国内外生态系统服务研究的进展,梳理了生态系统服务空间流动研究发展的脉络及其出现的必要性,提出了未来生态系统服务空间流动发展的重要方向是分布式空间模拟,但这受到数据可获得性和专业知识的限制。未来可以通过利用已有地理资源数据库和派生数据库增加数据来源,组建由不同学科人员组成的研究团队来弥补专业知识不足造成的影响。通过生态系统服务空间流动研究,可以在生态系统服务供给和需求之间建立反馈关系,为制定科学合理的管理政策提供科学依据。
[19]	赵荣钦, 黄贤金. 基于能源消费的江苏省土地利用碳排放与碳足迹 . 地理研究, 2010, 29(9): 1639-1649.https://doi.org/10.3724/SP.J.1084.2010.00199 URL [本文引用: 1]摘要采用2003~2007年江苏省能源消费和土地利用等数据,通过构建能源消费的碳排放模型,对江苏省5年来能源消费碳排放进行了核算,并通过土地利用类型和碳排放项目的对应,对不同土地利用方式的碳排放及碳足迹进行了定量分析。结论如下：（1）江苏省能源消费碳排放总量从2003年的8794.24万t上升到2007年的16329.85万t,涨幅达86%。其中,终端能源消费碳排放占53.6%。（2）江苏全省土地单位面积碳排放从2003年8.24t/hm2上升到2007年15.53 t/hm2,增幅为88.5%。其中,居民点及工矿用地单位面积碳排放最大,为95.62 t/hm2。（3）江苏全省能源消费碳足迹大于生产性土地的实际面积,由此造成的生态赤字达1351.285万hm2。（4）不同土地利用类型的碳足迹大小顺序为：居民点及工矿用地〉交通用地〉未利用地及特殊用地〉农用地和水利用地,其中居民点及工矿用地的碳足迹高达10.89 hm2/hm2。（5）江苏全省单位面积碳足迹也呈明显的扩大趋势,从2003年的0.938hm2/hm2上升到2007年的1.769 hm2/hm2。 [Zhao Rongqin, Huang Xianjin.Carbon emission and carbon footprint of different land use types based on energy consumption of Jiangsu province . Geographical Research, 2010, 29(9): 1639-1649.]https://doi.org/10.3724/SP.J.1084.2010.00199 URL [本文引用: 1]摘要采用2003~2007年江苏省能源消费和土地利用等数据,通过构建能源消费的碳排放模型,对江苏省5年来能源消费碳排放进行了核算,并通过土地利用类型和碳排放项目的对应,对不同土地利用方式的碳排放及碳足迹进行了定量分析。结论如下：（1）江苏省能源消费碳排放总量从2003年的8794.24万t上升到2007年的16329.85万t,涨幅达86%。其中,终端能源消费碳排放占53.6%。（2）江苏全省土地单位面积碳排放从2003年8.24t/hm2上升到2007年15.53 t/hm2,增幅为88.5%。其中,居民点及工矿用地单位面积碳排放最大,为95.62 t/hm2。（3）江苏全省能源消费碳足迹大于生产性土地的实际面积,由此造成的生态赤字达1351.285万hm2。（4）不同土地利用类型的碳足迹大小顺序为：居民点及工矿用地〉交通用地〉未利用地及特殊用地〉农用地和水利用地,其中居民点及工矿用地的碳足迹高达10.89 hm2/hm2。（5）江苏全省单位面积碳足迹也呈明显的扩大趋势,从2003年的0.938hm2/hm2上升到2007年的1.769 hm2/hm2。
[20]	孙克, 徐中民. 基于地理加权回归的中国灰水足迹人文驱动因素分析 . 地理研究, 2016, 35(1): 37-48.https://doi.org/10.11821/dlyj201601004 URL [本文引用: 1]摘要根据Hoekstra和Chapgain提出的污染物吸纳理论,估算了2012年全国31个省(区、市)的灰水足迹,采用空间自相关分析方法探讨了2012年中国灰水足迹的空间分布特征,通过构建基于地理加权回归的STIRPAT模型,测算了人口和富裕等人文因素对灰水足迹的影响。结果表明:中国灰水足迹存在较强的空间正相关性和空间分布不均衡性;人文因素对水资源环境的威胁大小排序,依次为城市化率、人口数量、产业结构和富裕程度,其中,城市化率、人口数量、农业比重和人均GDP每提高1%,分别引起灰水足迹增加1.03%、0.85%、0.63%和0.52%;人文因素对灰水足迹的影响存在空间差异,人口对灰水足迹的影响由北向南逐步加大,富裕对灰水足迹的影响由西向东逐渐减小,农业和城市化对灰水足迹的影响由南向北逐步增大;在现有样本范围内,计算结果有条件地支持环境Kuznets曲线。 [Sun Ke, Xu Zhongmin.The impacts of human driving factors on grey water footprint in China using a GWR model . Geographical Research, 2016, 35(1): 37-48.]https://doi.org/10.11821/dlyj201601004 URL [本文引用: 1]摘要根据Hoekstra和Chapgain提出的污染物吸纳理论,估算了2012年全国31个省(区、市)的灰水足迹,采用空间自相关分析方法探讨了2012年中国灰水足迹的空间分布特征,通过构建基于地理加权回归的STIRPAT模型,测算了人口和富裕等人文因素对灰水足迹的影响。结果表明:中国灰水足迹存在较强的空间正相关性和空间分布不均衡性;人文因素对水资源环境的威胁大小排序,依次为城市化率、人口数量、产业结构和富裕程度,其中,城市化率、人口数量、农业比重和人均GDP每提高1%,分别引起灰水足迹增加1.03%、0.85%、0.63%和0.52%;人文因素对灰水足迹的影响存在空间差异,人口对灰水足迹的影响由北向南逐步加大,富裕对灰水足迹的影响由西向东逐渐减小,农业和城市化对灰水足迹的影响由南向北逐步增大;在现有样本范围内,计算结果有条件地支持环境Kuznets曲线。
[21]	Hubacek K, Sun L.Economic and societal changes in China and their effects on water use: A scenario analysis . Journal of Industrial Ecology, 2005, 9(1-2): 187-200.https://doi.org/10.1162/1088198054084572 URL [本文引用: 2]摘要 China's development over the last few decades has been characterized by high rates of economic growth, large-scale migration from rural areas to the fast-growing cities accompanied by changes in lifestyles, and steady population growth. These developments have left deep marks on resource availability and quality. In this article we conduct a scenario analysis of how lifestyle changes and other major developments might affect water resources.
[22]	Burkhard B, Groot R D, Costanza R, et al.Solutions for sustaining natural capital and ecosystem services . Ecological Indicators, 2012, 21(3): 1-6.https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2012.03.008 URL [本文引用: 1]摘要 ABSTRACT The evaluation of environmental, social and economic tradeoffs requires a combined view of how the various ecosystem or landscape function approaches are linked. An emerging need for scientific development, as well as fostering of applications and environmental management based on of the ecosystem service concept has been identified. The human population of earth is likely to increase to 9 billion people by the end of the century, the global climate is being transformed, biodiversity loss continues, and conventional, fossil-based economies are no longer a viable option. Accounting looks at the flow of processes or materials and is relatively objective, while assessment evaluates a system or process with a goal in mind and is more normative. Both are integrating frameworks that have distinctive roles. Both ecosystem service accounting and assessment need to be established and pursued in a broader socio-ecological context.
[23]	Kissinger M, Gottlieb D.From global to place oriented hectares: The case of Israel's wheat ecological footprint and its implications for sustainable resource supply . Ecological Indicators, 2012, 16: 51-57.https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2011.03.012 URL [本文引用: 2]摘要 The role of the Ecological Footprint Analysis (EFA) as a sustainability indicator has been widely acknowledged. One of EFA's strengths is its ability to communicate effectively the notion that any society depends on ecological goods and services beyond its local bio-capacity, and that we depend on the carrying capacity of supporting ecosystems which might be on the other side of the world. This paper analyses three approaches of calculating a commodity footprint - a conventional global hectare approach, a domestic versus international approach, and a place oriented approach. We then discuss a fourth approach – a place oriented global hectares approach – which integrates elements from the other approaches. Our case study is Israel's wheat supply footprint during the last two decades. Documenting the EF along two decades allows us to identify patterns and analyse several specific factors which shape the size of the footprint following each approach. We highlight each approach unique merits and shortcomings; argue that integrating all can generate a better, more comprehensive indicator of sustainability which can support sustainable resource supply management.
[24]	高阳. 生态系统服务的多尺度和多途径模拟与核算研究 . 北京: 北京大学博士学位论文, 2014.URL [本文引用: 1]摘要自上世纪90年代以来，生态系统服务研究一直是国际上包括地理学与生态学在内的诸多学科的热点领域。随着人类经济社会的不断发展，对生态系统服务的过度消费趋势越来越明显，由此引发的生态系统退化等现象影响了人类的可持续发展。在此背景下，对生态系统服务与人类福祉的关系开展多尺度研究，是当前学科的前沿课题。地理学综合分析视角在生态系统服务与人类福祉的综合研究中，具有独特的理论优势和较大的发展空间。<br/>本文以生态系统服务为切入点，提出生态系统服务与人类福祉综合研究范式，在省区尺度、区域尺度和城市尺度上，分别选择生态足迹方法、能值方法和可计算一般均衡模型（CGE）方法，就生态系统服务与人类福祉的关系开展模... [Gao Yang.Research on the simulation and accounting of ecosystem services: A perspective from integrative geography . Beijing: Doctoral Dissertation of Peking University, 2014.]URL [本文引用: 1]摘要自上世纪90年代以来，生态系统服务研究一直是国际上包括地理学与生态学在内的诸多学科的热点领域。随着人类经济社会的不断发展，对生态系统服务的过度消费趋势越来越明显，由此引发的生态系统退化等现象影响了人类的可持续发展。在此背景下，对生态系统服务与人类福祉的关系开展多尺度研究，是当前学科的前沿课题。地理学综合分析视角在生态系统服务与人类福祉的综合研究中，具有独特的理论优势和较大的发展空间。<br/>本文以生态系统服务为切入点，提出生态系统服务与人类福祉综合研究范式，在省区尺度、区域尺度和城市尺度上，分别选择生态足迹方法、能值方法和可计算一般均衡模型（CGE）方法，就生态系统服务与人类福祉的关系开展模...
[25]	World Wide Fund for Nature. Living planet report:2008. www .footprintnetwork.org, 2017-10-09. [本文引用: 2]
[26]	Hoekstra A Y, Hung P Q.Globalisation of water resources: International virtual water flows in relation to crop trade . Global Environmental Change, 2005, 15(1): 45-56.https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2004.06.004 URL [本文引用: 1]摘要 The water that is used in the production process of a commodity is called the ‘virtual water’ contained in the commodity. International trade of commodities brings along international flows of virtual water. The objective of this paper is to quantify the volumes of virtual water flows between nations in the period 1995–1999 insofar related to international crop trade and to analyse national virtual water balances in relation to national water needs and water availability. The basic approach is to multiply international crop trade flows (ton/yr) by their associated virtual water content (m 3 ton 611). The calculations show that the global volume of crop-related international virtual water flows between nations was 695 Gm 3 yr 611 in average over the period 1995–1999. For comparison: the total water use by crops in the world has been estimated at 5400 Gm 3 yr 611. This means that 13% of the water used for crop production in the world is not used for domestic consumption but for export (in virtual form). This is a conservative estimate because only a limited number of crops––although the most important ones––have been taken into account and because crop products (such as cotton clothes) have been excluded from the study. The countries with the largest net virtual water export are United States, Canada, Thailand, Argentina and India. The largest net import appears to be in Japan, the Netherlands, the Republic of Korea, China and Indonesia.
[27]	黄林楠, 张伟新, 姜翠玲, 等. 水资源生态足迹计算方法 . 生态学报, 2008, 28(3): 1279-1286.https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-0933.2008.03.044 URL Magsci [本文引用: 2]摘要 Wackernagel创立的生态足迹模型是一种较好的评价可持续发展与利用的方法，但是在该模型中，仅评价了的地表水域的渔业功能，忽略了地下水和地表水作为水资源的其他功能。分析生态足迹模型及水资源的特点后，在其理论框架下设立水资源帐户，并阐述了该帐户的内涵，建立了水资源生态足迹以及水资源生态承载力的计算模型，确定了计算水资源帐户生态足迹所需的3个关键参数即全球平均水资源产量、全球均衡因子和地区产量因子，按水资源利用的一般分类对水资源帐户进行了细分。通过利用该模型对江苏省1998~2003年水资源生态足迹的计算，结果表明，计算结果可以客观的评价江苏省水资源可持续发展与利用的情况，证明了模型的正确性和科学性，从而弥补了生态足迹模型的不足。 [Huang Linnan, Zhang Weixin, Jiang Cuiling, et al.Ecological footprint method in water resources assessment . Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(3): 1279-1286.]https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-0933.2008.03.044 URL Magsci [本文引用: 2]摘要 Wackernagel创立的生态足迹模型是一种较好的评价可持续发展与利用的方法，但是在该模型中，仅评价了的地表水域的渔业功能，忽略了地下水和地表水作为水资源的其他功能。分析生态足迹模型及水资源的特点后，在其理论框架下设立水资源帐户，并阐述了该帐户的内涵，建立了水资源生态足迹以及水资源生态承载力的计算模型，确定了计算水资源帐户生态足迹所需的3个关键参数即全球平均水资源产量、全球均衡因子和地区产量因子，按水资源利用的一般分类对水资源帐户进行了细分。通过利用该模型对江苏省1998~2003年水资源生态足迹的计算，结果表明，计算结果可以客观的评价江苏省水资源可持续发展与利用的情况，证明了模型的正确性和科学性，从而弥补了生态足迹模型的不足。
[28]	洪辉. 基于生态足迹法的西安市水资源生态足迹研究 . 西安: 西安建筑科技大学博士学位论文, 2007.https://doi.org/10.7666/d.d194996 URL [本文引用: 1]摘要自从Rees和Wackermagel提出用于生态足迹定量分析评价可持续发展的理论与方法，由于生态足迹概念比较具体、形象，其计算方法的简便易行，在许多国家地区得到了广泛的应用。而真正把水资源(包括地下水资源和地表水资源)作为一种基础的资源纳入到生态足迹模型中并不多见，把废水和酸雨对生态的影响考虑进去的更是少之又少。西安位于中国西北地区，是一个比较缺水的地区。随着近年来经济的迅猛发展和人口的快速增长，西安对水资源的需求量不断增加，水资源的浪费和污染现象十分严重，从而使西安缺水的状况雪上加霜，已经阻碍了西安经济的发展。因此，在发展经济的同时，我们必须重视水资源的合理开发、利用和配置。本文以生态足迹理论为基础，把水资源作为一种基础的自然资源，建立了水资源生态足迹和承载力的研究理论，根据此理论对西安市1995年到2005年水资源生态足迹和生态承载力进行了计算和分析，并提出了积极的应对措施，这对西安未来实现建设生态城市的目标，对其做出科学可靠的生态规划尤为重要。主要研究成果如下： (1)把淡水消费(包括生活用水、生产用水、农业用水、其它用水)和水污染消费(包括废水污染稀释用水、酸雨污染稀释用水)作为一种消费的种类纳入计算中，使水资源生态足迹更合理更全面。 (2)建立了水资源生态足迹模型，把水资源生态足迹分为：水产品消费生态足迹、淡水消费生态足迹和水污染消费生态足迹，并在此基础上对二级帐户进行了细划分，同时根据各自的差异建立了生态足迹计算模型。其中废水污染生态足迹和酸雨污染生态足迹模型为创新点。 (3)从水文降雨量出发，把水资源转化成为降雨深来计算区域水资源生态生产力，假设地球上的水是均匀的分布在地球表面，单位面积上的水资源量(即水资源平均生产力)在一定时段内是一定的，根据这一假设建立了水资源生产力模型。根据模型计算了全球水资源平均生产力。在此基础上，根据西安市的实际情况建立了西安市水资源产量因子，并建立了水资源均衡因子，解决了水资源生态足迹和其他类型生态足迹不能比较的问题。 (4)在建立的水资源生态足迹理论基础上，根据西安市1995到2005年的数据，对西安市十一年间的水资源生态足迹和生态承载力进行了计算和动态分析，并分析评价了西安市的水资源可持续利用状况。结果表明，西安水资源生态赤字虽有减小的趋势但赤字仍很大，农业用水水资源足迹占比例较大，农业用水比重过高，地区用水存在结构性矛盾，这与西安所处的干旱少雨的环境以及农业在经济中占比例较大相一致。 (5)参照国外的经验，根据西安的特点，在不降低人们生活水平的前提下，提出了切实可行的措施，以降低人均水资源生态足迹，提高水资源生态承载力，减少水资源生态赤字。 [Hong Hui.Study on the principle of water resources ecological footprint in Xi'an . Xi'an: Doctoral Dissertation of Xi'an University of Architecture and Technology, 2007.]https://doi.org/10.7666/d.d194996 URL [本文引用: 1]摘要自从Rees和Wackermagel提出用于生态足迹定量分析评价可持续发展的理论与方法，由于生态足迹概念比较具体、形象，其计算方法的简便易行，在许多国家地区得到了广泛的应用。而真正把水资源(包括地下水资源和地表水资源)作为一种基础的资源纳入到生态足迹模型中并不多见，把废水和酸雨对生态的影响考虑进去的更是少之又少。西安位于中国西北地区，是一个比较缺水的地区。随着近年来经济的迅猛发展和人口的快速增长，西安对水资源的需求量不断增加，水资源的浪费和污染现象十分严重，从而使西安缺水的状况雪上加霜，已经阻碍了西安经济的发展。因此，在发展经济的同时，我们必须重视水资源的合理开发、利用和配置。本文以生态足迹理论为基础，把水资源作为一种基础的自然资源，建立了水资源生态足迹和承载力的研究理论，根据此理论对西安市1995年到2005年水资源生态足迹和生态承载力进行了计算和分析，并提出了积极的应对措施，这对西安未来实现建设生态城市的目标，对其做出科学可靠的生态规划尤为重要。主要研究成果如下： (1)把淡水消费(包括生活用水、生产用水、农业用水、其它用水)和水污染消费(包括废水污染稀释用水、酸雨污染稀释用水)作为一种消费的种类纳入计算中，使水资源生态足迹更合理更全面。 (2)建立了水资源生态足迹模型，把水资源生态足迹分为：水产品消费生态足迹、淡水消费生态足迹和水污染消费生态足迹，并在此基础上对二级帐户进行了细划分，同时根据各自的差异建立了生态足迹计算模型。其中废水污染生态足迹和酸雨污染生态足迹模型为创新点。 (3)从水文降雨量出发，把水资源转化成为降雨深来计算区域水资源生态生产力，假设地球上的水是均匀的分布在地球表面，单位面积上的水资源量(即水资源平均生产力)在一定时段内是一定的，根据这一假设建立了水资源生产力模型。根据模型计算了全球水资源平均生产力。在此基础上，根据西安市的实际情况建立了西安市水资源产量因子，并建立了水资源均衡因子，解决了水资源生态足迹和其他类型生态足迹不能比较的问题。 (4)在建立的水资源生态足迹理论基础上，根据西安市1995到2005年的数据，对西安市十一年间的水资源生态足迹和生态承载力进行了计算和动态分析，并分析评价了西安市的水资源可持续利用状况。结果表明，西安水资源生态赤字虽有减小的趋势但赤字仍很大，农业用水水资源足迹占比例较大，农业用水比重过高，地区用水存在结构性矛盾，这与西安所处的干旱少雨的环境以及农业在经济中占比例较大相一致。 (5)参照国外的经验，根据西安的特点，在不降低人们生活水平的前提下，提出了切实可行的措施，以降低人均水资源生态足迹，提高水资源生态承载力，减少水资源生态赤字。
[29]	吴志峰, 胡永红, 李定强, 等. 城市水生态足迹变化分析与模拟 . 资源科学, 2006, 28(5): 152-156.https://doi.org/10.3321/j.issn:1007-7588.2006.05.024 URL Magsci [本文引用: 1]摘要本文应用生态足迹理论与方法，采用水资源与水产品消耗统计数据，对广州市1949年～1998年水生态足迹变化进行时间序列建模分析。结果显示ARIMA(2,2,2)模型能较好的拟合广州市水生态足迹变化，模型误差在5%左右。广州市1949年至1998年水生态足迹变化可划分为两个时期，1978年之前为平稳期，1978年之后呈现显著的波动上升趋势；应用ARIMA(2,2,2)预测1999年～2003年的水域生态足迹，结果分别为：0.5935hm<sup>2</sup>，0.6562 hm<sup>2</sup>，0.7147 hm<sup>2</sup>，0.7790 hm<sup>2</sup>，0.8402 hm<sup>2</sup>，模拟结果表明广州市1999年～2003年期间的人均水域生态足迹仍呈较快上升趋势，城市发展、人口增加以及生活水平提高导致水产品需求与水资源消耗的增长是水生态足迹快速增长的主要因素。 [Wu Zhifeng, Hu Yonghong, Li Dingqiang, et al.Analyzing and modeling temporal variation of water ecological footprint in Guangzhou city of China . Resources Sciences, 2006, 28(5): 152-156.]https://doi.org/10.3321/j.issn:1007-7588.2006.05.024 URL Magsci [本文引用: 1]摘要本文应用生态足迹理论与方法，采用水资源与水产品消耗统计数据，对广州市1949年～1998年水生态足迹变化进行时间序列建模分析。结果显示ARIMA(2,2,2)模型能较好的拟合广州市水生态足迹变化，模型误差在5%左右。广州市1949年至1998年水生态足迹变化可划分为两个时期，1978年之前为平稳期，1978年之后呈现显著的波动上升趋势；应用ARIMA(2,2,2)预测1999年～2003年的水域生态足迹，结果分别为：0.5935hm<sup>2</sup>，0.6562 hm<sup>2</sup>，0.7147 hm<sup>2</sup>，0.7790 hm<sup>2</sup>，0.8402 hm<sup>2</sup>，模拟结果表明广州市1999年～2003年期间的人均水域生态足迹仍呈较快上升趋势，城市发展、人口增加以及生活水平提高导致水产品需求与水资源消耗的增长是水生态足迹快速增长的主要因素。
[30]	Zhao X, Liu J, Liu Q, et al. Physical and virtual water transfers for regional water stress alleviation in China . Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015, 112(4): .URL [本文引用: 1]
[31]	York R, Rosa E A, Dietz T.STIRPAT, IPAT and ImPACT: Analytic tools for unpacking the driving forces of environmental impacts . Ecological Economics, 2003, 46(3): 351-365.https://doi.org/10.1016/S0921-8009(03)00188-5 URL [本文引用: 1]摘要 Despite the scientific consensus that humans have dramatically altered the global environment, we have a limited knowledge of the specific forces driving those impacts. One key limitation to a precise understanding of anthropogenic impacts is the absence of a set of refined analytic tools. Here we assess the analytic utility of the well-known IPAT identity, the newly developed ImPACT identity, and their stochastic cousin, the STIRPAT model. We discuss the relationship between these three formulations, their similar conceptual underpinnings and their divergent uses. We then refine the STIRPAT model by developing the concept of ecological elasticity (EE). To illustrate the application of STIRPAT and EE, we compute the ecological elasticities of population, affluence and other factors for cross-national emissions of carbon dioxide (CO 2) from fossil fuel combustion and for the energy footprint, a composite measure comprising impacts from fossil fuel combustion, fuel wood, hydropower and nuclear power. Our findings suggest that population has a proportional effect (unitary elasticity) on CO 2 emissions and the energy footprint. Affluence monotonically increases both CO 2 emissions and the energy footprint. However, for the energy footprint the relationship between affluence and impact changes from inelastic to elastic as affluence increases, while for CO 2 emissions the relationship changes from elastic to inelastic. Climate appears to affect both measures of impact, with tropical nations having considerably lower impact than non-tropical nations, controlling for other factors. Finally, indicators of modernization (urbanization and industrialization) are associated with high impacts. We conclude that the STIRPAT model, augmented with measures of ecological elasticity, allows for a more precise specification of the sensitivity of environmental impacts to the forces driving them. Such specifications not only inform the basic science of environmental change, but also point to the factors that may be most responsive to policy.
[32]	陈强强, 孙小花, 王生林, 等. 基于STIRPAT模型分析社会经济因素对甘肃省环境压力的影响 . 西北人口, 2009, 30(6): 58-61.https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-0672.2009.06.024 URL [本文引用: 1]摘要运用生态足迹理论分析了甘肃省环境可持续性动态变化特征，甘肃省环境可持续性状况随时间的变化呈现出显著的阶段性特征．并以1998年为分水岭，之前，人类生产消费活动处于环境承栽范围之内，此后，出现人均生态足迹赤字且总体呈显著的上升趋势。同时。万元GDP生态足迹以较快的速度递减，表明资源利用效率得到很大提高．且潜力依旧巨大。以1991—2006年甘肃省生态足迹时间序列数据作为环境压力的衡量指标，利用STIRPAT模型分析了人口数量、经济（人均GDP）、社会（城市化水平和产业结构）等人文驱动力对环境压力的影响。结果表明．人口数量的增加，富裕程度的增强都将不同程度地加剧人类对环境的影响，而产业结构的适当调整能有效减轻环境压力。 [Chen Qiangqiang, Sun Xiaohua, Wang Shenglin, et al.Impact of social and economic factors on environment in Gannan province . Northwest Population Journal, 2009, 30(6): 58-61.]https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-0672.2009.06.024 URL [本文引用: 1]摘要运用生态足迹理论分析了甘肃省环境可持续性动态变化特征，甘肃省环境可持续性状况随时间的变化呈现出显著的阶段性特征．并以1998年为分水岭，之前，人类生产消费活动处于环境承栽范围之内，此后，出现人均生态足迹赤字且总体呈显著的上升趋势。同时。万元GDP生态足迹以较快的速度递减，表明资源利用效率得到很大提高．且潜力依旧巨大。以1991—2006年甘肃省生态足迹时间序列数据作为环境压力的衡量指标，利用STIRPAT模型分析了人口数量、经济（人均GDP）、社会（城市化水平和产业结构）等人文驱动力对环境压力的影响。结果表明．人口数量的增加，富裕程度的增强都将不同程度地加剧人类对环境的影响，而产业结构的适当调整能有效减轻环境压力。
[33]	张志强, 徐中民, 程国栋, 等. 中国西部12省(区市)的生态足迹 . 地理学报, 2001, 56(5): 599-610.https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2001.05.011 URL [本文引用: 1]摘要在介绍生态足迹的概念和计算方法及目前的研究成果的基础上，以西部12个省（区市）2000年统计年鉴的数据为依据，对中国西部地区12个省（区市）1999年的生态足迹进行了计算和分析，结果表明，除云南，西藏2个省（区）的生态足迹为盈余外，其余10个省（区市）的生态足迹均赤字，西部地区12个省（区市）总人口的生态足迹赤字达162．5×10^4km^2，该数据相当于新疆自治区的国土面积，反映出人类的生产，生活强度超过了生态系统的承载能力，区域生态系统处于人类的过度开发利用和压力之下。 [Zhang Zhiqiang, Xu Zhongmin, Cheng Guodong, et al.The ecological footprints of the 12 provinces of West China in 1999 . Acta Geographica Sinica, 2001, 56(5): 599-610.]https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2001.05.011 URL [本文引用: 1]摘要在介绍生态足迹的概念和计算方法及目前的研究成果的基础上，以西部12个省（区市）2000年统计年鉴的数据为依据，对中国西部地区12个省（区市）1999年的生态足迹进行了计算和分析，结果表明，除云南，西藏2个省（区）的生态足迹为盈余外，其余10个省（区市）的生态足迹均赤字，西部地区12个省（区市）总人口的生态足迹赤字达162．5×10^4km^2，该数据相当于新疆自治区的国土面积，反映出人类的生产，生活强度超过了生态系统的承载能力，区域生态系统处于人类的过度开发利用和压力之下。
[34]	王俭, 张朝星, 于英谭, 等. 城市水资源生态足迹核算模型及应用-以沈阳市为例 . 应用生态学报, 2012, 23(8): 2257-2262.URL Magsci [本文引用: 1]摘要水资源生态足迹可以直接反映区域人类社会经济活动对水资源的压力.本研究在现有的生态足迹模型基础上，充分考虑城市自然生态系统对水资源的需求，建立了包括居民日常生活用水、生产运营用水、公共服务用水和生态需水4类帐户的城市水资源生态足迹核算模型，并结合沈阳市实际情况，确定了模型中的相关参数，对沈阳市水资源生态足迹和生态承载力进行分析.结果表明： 2000—2009年，沈阳市人均水资源生态足迹总体呈下降态势，但各年度均为水生态赤字；2005年较2000年水资源生态足迹人均下降0.31 hm<sup>2</sup>，2006、2007年有小幅回升，2008、2009年趋于平稳，说明沈阳市水资源可持续利用状况有一定改善，但仍处于不可持续状态. [Wang Jian, Zhang Chaoxing, Yu Yingtan, et al.Calculation model of urban water resources ecological footprint and its application: A case study in Shenyang city of Northeast China . Chinese Journal of Applied Ecology, 2012, 23(8): 2257-2262.]URL Magsci [本文引用: 1]摘要水资源生态足迹可以直接反映区域人类社会经济活动对水资源的压力.本研究在现有的生态足迹模型基础上，充分考虑城市自然生态系统对水资源的需求，建立了包括居民日常生活用水、生产运营用水、公共服务用水和生态需水4类帐户的城市水资源生态足迹核算模型，并结合沈阳市实际情况，确定了模型中的相关参数，对沈阳市水资源生态足迹和生态承载力进行分析.结果表明： 2000—2009年，沈阳市人均水资源生态足迹总体呈下降态势，但各年度均为水生态赤字；2005年较2000年水资源生态足迹人均下降0.31 hm<sup>2</sup>，2006、2007年有小幅回升，2008、2009年趋于平稳，说明沈阳市水资源可持续利用状况有一定改善，但仍处于不可持续状态.
[35]	Wackernagel M, Onisto L, Bello P, et al.National natural capital accounting with the ecological footprint concept . Ecological Economics, 1999, 29(3): 375-390.https://doi.org/10.1016/S0921-8009(98)90063-5 URL [本文引用: 1]摘要 No abstract is available for this item.

中国省域生态系统服务足迹流动及其影响因素

本站小编 Free考研考试/2021-12-29

Ecosystem service footprint flow and the influencing factors within provinces, China

1 引言