论文摘要
正如Wackernagel所言:“可持续发展问题的核心就是如何管理自然资本,而有效的管理则取决于有效的定量测量自然资本的方法。”中国既是世界上自然资源的生产大国,同时也是世界上自然资源的消费大国。测度自然生态系统的可持续发展状态,定量地分析我国的自然生态系统已经面临的压力状态以及将来可能的变动趋势显得尤为重要,因为其不仅影响着相关政策的具体实施,同样也决定着我国可持续发展战略的最终实现,是联系可持续发展理论与实践的纽带。围绕可持续发展的定量测量问题,国内外学者作过许多有益地尝试。从理论发展的脉络来看,基本可以分为两种:一是传统意义上的测度,将社会经济的发展活动对自然环境的负面影响以货币价值的形式表征出来,我们将其称作“从数量到价值的测度”;二是摒弃价值转化的思路,实行“从数量到数量的测度”。然而,无论是从价值测度的角度,还是从数量测定的角度,上述两种研究方法均存在一定的局限性。在实际的自然生态资本度量中,要找到一种既能反映自然资本使用状况,又能简单直观的表述方法确实比较困难,因此,实际中对自然生态资本度量和评价常常是依据评价目的来选择相应的度量方法,不要求面面俱到。本文认为,生态足迹模型是一种测量人类对自然资源利用和废物排放是否在自然资源可更新再生能力范围内的一种较好评估方法。该方法通过追踪区域资源和能源消费,将其转化为提供或吸纳这种物质流所必需的生态生产性土地面积,并同该区域实际拥有的生物生产性土地面积进行比较,从而为判断一个区域的人类消费活动是否处于当地生态承载力范围内提供了判断依据,并以此衡量一个区域人口对自然生态环境的影响是否出现生态过载。由于研究的对象主要针对自然资本中最核心的资本——土地,所度量的也是自然资源中可再生资源部分,本文认为该模型特别适合自然地域系统可持续发展的研究需要,因为其抓住了可持续发展观的核心和本质。与其他相关研究相比,本文有以下几点进步:（1）对生态足迹模型内涵的完整把握。针对部分研究存在指标分类、内容界定上的不统一性,本文采用生态足迹模型标准分析框架,对模型中涉及的指标体系完全按照国际标准进行划分和归类,避免了部分研究中存在指标重叠和归类错误而最终导致生态足迹计算结果偏大的问题,使得进行国际可比更符合本国实际情况。（2）利用了BP神经网络模型,对我国未来的自然资源消费结构和规模进行预测。神经网络模型由于其良好的并行处理能力,可以对复杂的非线性、多指标预测问题进行预测和拟合,将其同生态足迹模型指标体系相结合,是国内进行生态足迹预测研究方法中的一种有效创新和尝试,使得深入剖析未来我国不同类型土地资源的消费结构成为可能。而国内目前的相关预测多采用线性回归或情景模拟的方法,应该看到,自然资源的消费结构本身是一个复杂的非线性系统,采用上述预测方法,无法了解我国自然资源需求结构的变动规律,因而降低了结论的实践意义和政策借鉴度。（3）对生态足迹模型的计算方法进行拓展。针对国内多数研究均采用1993年世界恒定单产法的不足,本文分别运用了恒定世界单产法、可变世界单产法、本国实际单产法三种方法对我国自然地域系统的生态压力和环境影响进行了较为深入的研究。采用世界单产法是基于全球尺度进行横向国际比较的需要,而采用本国单产法可以探究我国自然地域系统的真实供需状况;同时,由于本文采用动态分析的时间序列方法,比起单纯的静点分析更有意义,对决策者而言提供了一种有效的理论支撑和决策支持。（4）一定程度上拓展了生态足迹模型的应用领域。本文并非停留在生态足迹的计算和自然地域系统压力的判断上,而是利用该模型以及预测结果,将研究进一步扩展到我国未来的粮食安全问题、生态适度人口问题、经济发展与环境保护的压力问题以及自然生态系统发展能力等研究方面,拓宽了生态足迹模型的应用面。（5）在指出生态足迹模型不足的基础上将该模型应用到自然地域系统的压力判断。虽然生态足迹模型包含了一定的可持续发展机制,但正如该模型的创立者Wackernagel所言“生态足迹模型只是定量测度人类对自然生态环境影响和压力判断的一种方法,不能用于可持续发展的判断。”因此,本文在对比其他定量研究方法的基础上,指出该模型虽然具有简单、直观的优势所在,但模型由于仅仅考虑了CO2的吸纳问题,因此利用该模型进行可持续发展评估不仅存在度量结果的“低估”问题,而且会对可持续发展的度量形成误导。可持续发展问题是一个系统工程,部分研究在应用该模型时显然没有考虑到可持续发展问题的复杂性,本文在指出该模型缺点和不足的基础上,应用该模型时进行了区别对待,并作了较为深入的理论探讨。
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摘要ABSTRACT第1章 绪论1.1 研究背景与概念界定1.1.1 研究背景1.1.2 概念界定1.2 研究意义与研究目标1.2.1 研究意义1.2.2 研究目标1.3 研究思路与研究方法1.4 内容安排第2章 可持续发展理论研究综述2.1 早期朴素的可持续发展思想2.2 可持续发展观的形成及概念的正式提出2.2.1 近代西方学者的理论探讨以及可持续发展观的形成2.2.2 可持续发展定义的正式提出2.3 可持续发展的定量测度方法2.3.1 货币化度量模式2.3.2 综合指标体系衡量方法2.3.3 生物物理数量测度方法—生态足迹模型2.4 可持续发展定量评判中常用的分析工具2.5 本章小结第3章 自然地域系统压力判断的一种方法—生态足迹理论研究进展3.1 生态足迹的由来及早期研究3.1.1 近代西方经济学对经济——自然生态的初步探索3.1.2 生态足迹模型的由来及早期类似研究3.1.3 生态足迹的概念及内涵3.2 生态足迹理论的国内外研究进展3.2.1 国外对生态足迹相关研究进展3.2.2 国内对生态足迹相关研究进展3.3 对生态足迹模型的评价第4章 神经网络模型和程序设计4.1 人工神经网络概述4.2 基础数据的收集及处理4.2.1 数据收集4.2.2 输入神经网络模型数据的预处理4.3 BP神经网络模型设计和调试4.3.1 BP网络构建和设计4.3.2 部分程序设计内容4.4 预测原理及过程4.5 小结第5章 三种不同方法下的生态足迹和生态承载力的计算5.1 生态足迹模型的研究思路和假设条件5.1.1 研究思路5.1.2 假设条件5.2 生态足迹模型涉及的基本概念5.2.1 生态足迹:人类消费活动的自然资源需求5.2.2 六类生态生产性土地5.2.3 均衡因子（EQ）和产量因子（YF）5.3 生态足迹的计算方法5.4 中国1978—2020年生态足迹的计算5.4.1 可变世界单产法5.4.2 不变世界单产法5.4.3 不变单产法和可变单产法的结果对比5.5 中国1978—2020年生态承载力的计算5.5.1 中国土地资源现状5.5.2 生态承载力的计算方法5.5.3 中国1978-2020生态承载力的计算第6章 中国1978—2020年自然地域系统压力判断—基于gha方法下的分析6.1 自然地域系统利用的临界——自然环境压力判断的依据6.2 1978年—2005年自然资源系统供需压力的回顾6.2.1 自然资源供需的总量变化6.2.2 自然资源供需的结构变化6.2.3 资源的利用效率分析6.2.4 自然系统生态压力转移能力分析——贸易足迹6.3 中国自然地域系统环境压力状况的国际比较6.3.1 世界各国的生态足迹和生态承载力供需现状6.3.2 中国生态足迹需求总量和人均水平的国际比较6.3.3 自然资源利用效率的国际比较6.3.4 未来我国自然生态系统发展趋势的国际比较6.4 影响生态足迹和生态承载力的主要因素6.4.1 全球单产和中国单产的变动6.4.2 人口规模变动因素6.4.3 收入水平和消费模式的变动6.4.4 化石能源消费的变动因素6.5 生态足迹多样性及发展能力研究6.5.1 生态足迹多样性的计算方法6.5.2 生态足迹多样性与生态经济系统发展能力计算6.5.3 对计算结果的分析第7章 中国1978—2020年自然地域系统压力判断—基于nha方法的分析7.1 不同计算方法的内涵7.1.1 可变gha方法的涵义7.1.2 nha方法的含义7.1.3 不变gha法7.2 nha方法下的生态足迹计算7.2.1 对于数据的补充说明7.2.2 采用nha计算方法下的中国生态足迹结果7.3 对我国四类土地资源真实供需变动的分析7.3.1 自然资源供需的总量变动7.3.2 未来自然资源供需的结构变动7.4 本章小结第8章 基于生态足迹理论下的生态适度人口分析8.1 有关适度人口研究的理论梳理8.2 研究思路及方法8.3 自然资源承载力约束下的人口发展道路8.4 本章小结第9章 从土地资源的稀缺性看粮食安全问题9.1 研究的背景9.2 判断依据一——中国粮食、耕地和人口的发展态势9.3 判断依据二——中国粮食自给率的变动趋势9.4 判断依据三——不同类型食物的供需结构变动9.5 影响我国粮食安全的主要因素分析9.5.1 耕地类资源的数量变动9.5.2 耕地资源的质量变动9.5.3 国际粮食贸易对国内调剂的空间第10章 能源安全问题和环境保护压力10.1 中国经济发展中能源使用的压力10.1.1 中国能源资源拥有状况10.1.2 中国能源消费现状及使用效率10.1.3 中国能源使用的国际比较10.1.4 中国未来经济增长的特点和能源供需矛盾格局10.2 二氧化碳排放的环境压力问题10.2.1 中国林业资源现状及国际比较10.2.2 中国1978-2020年碳排放量的变动10.3 能源利用与环境政策约束:《京都议定书》10.4 结论和建议10.4.1 实行多样化能源消费战略以缓解能源消耗的结构压力10.4.2 不断提高能源利用的效率以缓解能源消费方式的压力第11章 结论和讨论11.1 主要观点、结论11.2 本文创新11.3 存在的局限及进一步研究的方向附件:基础数据及预测结果参考文献论文发表致谢
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中国1978-2020年自然地域系统压力分析及预测
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