唐呈瑞, 逯承鵬,*,楊 青, 姜 璐, 任婉俠, 薛 冰

1 中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所污染生態(tài)與環(huán)境工程重點實驗室, 沈陽 110016 2 遼寧省環(huán)境計算與可持續(xù)發(fā)展重點實驗室, 沈陽 110016 3 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049 4 蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院, 蘭州 730000

東北老工業(yè)區(qū)生態(tài)安全動態(tài)演變過程及驅(qū)動力

唐呈瑞1,2, 逯承鵬1,2,*,楊 青1,3, 姜 璐4, 任婉俠1,2, 薛 冰1,2

1 中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所污染生態(tài)與環(huán)境工程重點實驗室, 沈陽 110016 2 遼寧省環(huán)境計算與可持續(xù)發(fā)展重點實驗室, 沈陽 110016 3 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049 4 蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院, 蘭州 730000

生態(tài)安全與國防安全、經(jīng)濟安全、金融安全等已具有同等重要的戰(zhàn)略地位,并成為未來經(jīng)濟社會安全的主要約束。東北老工業(yè)區(qū)作為我國重要的老工業(yè)基地及糧食生產(chǎn)基地,其生態(tài)安全狀況關(guān)系著中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。采用能值-生態(tài)足跡模型,對東北老工業(yè)區(qū)2000—2014年生態(tài)安全動態(tài)演變過程進行時間序列的定量分析,并采用主成分分析方法分析其驅(qū)動力。結(jié)果表明：研究期內(nèi),人均能值生態(tài)承載力從0.66 hm2/人下降到0.64 hm2/人,人均能值生態(tài)足跡由10.58 hm2/人增加到19.85 hm2/人,處于生態(tài)赤字狀態(tài),且赤字增大趨勢明顯；生態(tài)壓力指數(shù)與生態(tài)安全等級均不斷增大,生態(tài)安全狀況呈惡化趨勢,生態(tài)安全問題亟待解決,而這是由社會經(jīng)濟、人口狀況、資源環(huán)境、技術(shù)水平及土地利用程度等因素共同驅(qū)動的結(jié)果。最后,提出了改善東北老工業(yè)區(qū)生態(tài)安全狀況的對策建議。

生態(tài)安全；能值-生態(tài)足跡模型；演變過程；驅(qū)動因子；東北老工業(yè)區(qū)

生態(tài)安全是指國家或者地區(qū)擁有能夠持續(xù)滿足社會進步和經(jīng)濟發(fā)展的生態(tài)資源且社會經(jīng)濟發(fā)展過程中較少受到生態(tài)環(huán)境制約的環(huán)境[1]。隨著全球變化和人類活動影響的加劇,生態(tài)安全研究正發(fā)生著深刻變化,呈現(xiàn)出多目標(biāo)、多層次、多學(xué)科交叉綜合的復(fù)雜特點[2-3],研究主題日益豐富[4],已成為生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地理學(xué)和經(jīng)濟學(xué)等學(xué)科的研究熱點之一[5]。國外對生態(tài)安全的研究多集中在概念辨析、理念形成、對國家、民族發(fā)展的重要意義以及結(jié)合區(qū)域可持續(xù)發(fā)展在全球或者國家層面研究國家安全和社會安全[6-7],如氣候變化對全球糧食安全影響[8],水環(huán)境安全評價[9]、區(qū)域生態(tài)安全[10-11]等。國內(nèi)則以生態(tài)安全基礎(chǔ)理論[4,12]和綜合評價研究[13- 16]為主,重點開展城市尺度的生態(tài)安全研究[17-20],還有學(xué)者結(jié)合地理信息系統(tǒng)綜合評價流域生態(tài)安全狀況[1]。上述研究成果在生態(tài)安全研究中發(fā)揮了重要作用,但生態(tài)安全研究領(lǐng)域中的許多重要問題,比如區(qū)域生態(tài)安全動態(tài)演變過程及其驅(qū)動力等還需進一步分析與探討[21-22]。

東北老工業(yè)區(qū)作為我國重要的老工業(yè)基地以及糧食生產(chǎn)基地,其生態(tài)安全狀況關(guān)系著中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。研究表明能值-生態(tài)足跡模型通過引入能值密度的概念,將系統(tǒng)中能量流換算成對應(yīng)的生物生產(chǎn)性土地面積,其計算結(jié)果較傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型能夠更真實的反應(yīng)區(qū)域的生態(tài)安全狀況,克服了傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型存在的部分缺陷[23]。因此,本文采用能值-生態(tài)足跡分析模型,對東北老工業(yè)區(qū)2000—2014年的生態(tài)承載力和生態(tài)足跡進行核算,分析其時間序列的動態(tài)變化過程與基本特征,并建立生態(tài)安全評價體系,選擇生態(tài)赤字/盈余、生態(tài)壓力指數(shù)、生態(tài)足跡多樣性指數(shù)和生態(tài)協(xié)調(diào)系數(shù)等指標(biāo),對其生態(tài)安全狀況進行評估和分析,闡明其動態(tài)演變過程。在此基礎(chǔ)上,采用主成分分析方法揭示其驅(qū)動力,以期為全面振興東北及東北地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)宏觀決策提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究方法

1.1 能值-生態(tài)足跡模型

生態(tài)足跡理論由加拿大經(jīng)濟學(xué)家Rees[24]提出,Wackemagel[25]于1996年進行了完善,該理論從生態(tài)安全角度出發(fā)將人類占用的不同類型自然資源與排放的廢棄物轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的數(shù)量指標(biāo),即地球平均生產(chǎn)力的生物生產(chǎn)性土地面積,并與自然界實際提供的土地面積進行比較,以衡量地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的潛力[26-27]。能值生態(tài)足跡將能值分析法[28]和生態(tài)足跡法結(jié)合,引入生態(tài)系統(tǒng)的外部性因素,結(jié)合能值轉(zhuǎn)換率和能值密度定量化研究可持續(xù)發(fā)展[29]。近年來,該方法逐步得到了不同程度的改進,如進一步細化生態(tài)足跡指標(biāo)體系、加大生物多樣性比重、結(jié)合凈初層次生產(chǎn)力來計算能值轉(zhuǎn)換率等[30-32],并廣泛用于城市、區(qū)域、國家尺度的生態(tài)安全研究領(lǐng)域。該方法融合了原生態(tài)足跡的優(yōu)點,并具有全面性、系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性、客觀性、可持續(xù)性和定量性的特點,計算結(jié)果也能更真實地反映區(qū)域的生態(tài)安全狀況[33]。

1.1.1人均能值生態(tài)承載力

能值生態(tài)承載力的計算主要考慮太陽輻射能、風(fēng)能、雨水化學(xué)能、雨水勢能和地球旋轉(zhuǎn)能這5種可更新資源的能值。由于風(fēng)能、雨水勢能和雨水化學(xué)能均是太陽光在能量流動中的轉(zhuǎn)化形式,為了避免重復(fù)計算,根據(jù)能值理論,在同一性質(zhì)的能量中,只選取其中的最大值。因此,可更新資源的總能值等于前4種能值的最大值加上地球旋轉(zhuǎn)能的能值。最后,將計算出的人均能值生態(tài)承載力減去12%的用于保護生物多樣性用地之后則得到實際可供人類利用的人均能值生態(tài)承載力。能值生態(tài)承載力的計算公式為:

EC=N×ec=N×e/p

(1)

式中,EC為能值生態(tài)承載力(hm2)；N為人口數(shù),ec為人均能值生態(tài)承載力(hm2/人)；e為可更新資源的人均太陽能值(sej/人)；p為區(qū)域平均能值密度(sej/hm2),為區(qū)域可更新資源總能值與區(qū)域土地面積的比值。

1.1.2人均能值生態(tài)足跡

能值生態(tài)足跡的計算公式為：

(2)

式中,EF為能值生態(tài)足跡(hm2),N為人口數(shù),ef為人均能值生態(tài)足跡(hm2/人)；ci為第i種資源的人均能值(單位：sej/人)；p為區(qū)域平均能值密度(單位：sej/hm2)。

1.2 生態(tài)安全評價指標(biāo)

1.2.1人均能值生態(tài)赤字/盈余

能值生態(tài)赤字/盈余的計算公式為：

ED=EC-EF=N×ed=N×(ec-ef)

(3)

式中,ED為能值生態(tài)赤字/盈余(hm2),ed為人均能值生態(tài)赤字/盈余(hm2/人)。

當(dāng)ed為負時,表示人均能值生態(tài)承載力供給小于需求,稱之為生態(tài)赤字；ed為正時,表示人均能值生態(tài)承載力的供給大于需求,即為生態(tài)盈余。ed為零時,表示人均能值生態(tài)承載力供給等于需求,處于生態(tài)平衡狀態(tài)。

1.2.2生態(tài)壓力指數(shù)

生態(tài)壓力指數(shù),又稱為生態(tài)足跡強度指數(shù),指一個國家或地區(qū)單位生態(tài)承載面積上的生態(tài)足跡[34]。該指數(shù)代表了一個區(qū)域環(huán)境所承受壓力的程度。其計算公式為:

EFI=EF/EC

(4)

式中,EFI為生態(tài)壓力指數(shù),EF為能值生態(tài)足跡,EC為能值生態(tài)承載力。當(dāng)EF>0且EC>0,01,即EF>EC時,單位生態(tài)承載面積所要承受的壓力大于其支撐能力,即生態(tài)資源處于供小于需求,則該地區(qū)的生態(tài)安全受到威脅,且EFI與1相差越大,生態(tài)不安全程度就越大。根據(jù)生態(tài)壓力指數(shù)值范圍可以劃分生態(tài)安全等級與生態(tài)安全預(yù)警等級(表1),從而直觀反映區(qū)域生態(tài)安全狀態(tài)[35]。

表1 生態(tài)安全等級和生態(tài)安全預(yù)警劃分

1.2.3生態(tài)協(xié)調(diào)系數(shù)

生態(tài)協(xié)調(diào)系數(shù)表示一個地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展?fàn)顩r與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性,其計算公式為:

(5)

式中,DS為區(qū)域人均生態(tài)協(xié)調(diào)系數(shù),ef為本地人均能值生態(tài)足跡,ec為人均能值生態(tài)承載力。由于ef、ec均大于0,故1

1.2.4生態(tài)足跡多樣性指數(shù)和生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)發(fā)展能力

生態(tài)足跡多樣性指數(shù)反映區(qū)域不同土地類型利用的豐裕度和生態(tài)足跡分配的公平度,生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)中生態(tài)足跡的分配越接近平等,對給定系統(tǒng)組分的生態(tài)經(jīng)濟來說,生態(tài)多樣性就越高。生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)發(fā)展能力是由生態(tài)足跡乘以生態(tài)足跡多樣性指數(shù)得到,區(qū)域經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展能力的提高在一定程度上依賴于生態(tài)足跡多樣性的提高。生態(tài)足跡多樣性指數(shù)與生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)發(fā)展能力計算公式為：

H=-∑(PilnPi)

(6)

C=EF×H

(7)

式中,H為多樣性指數(shù),Pi為第i類生產(chǎn)性土地在區(qū)域生態(tài)足跡中所在的比例。C為生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)發(fā)展能力,EF為地區(qū)生態(tài)足跡。

2 結(jié)果與分析

按照上述方法對東北老工業(yè)區(qū)人均能值承載力、人均能值生態(tài)足跡和生態(tài)安全評價指標(biāo)進行計算,計算結(jié)果見表2。數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒(2001—2015)》、《遼寧省統(tǒng)計年鑒(2001—2015)》、《黑龍江省統(tǒng)計年鑒(2001—2015)》、《吉林省統(tǒng)計年鑒(2001—2015)》、國家數(shù)據(jù)(http://date.stats.gov.cn)和數(shù)析網(wǎng)(http://www.tjsql.com)等?？筛沦Y源的太陽能值轉(zhuǎn)化率、能量折算系數(shù)、能值轉(zhuǎn)換率等模型參數(shù)及相關(guān)計算過程見參考文獻[36-38]。

表2人均能值承載力、人均能值生態(tài)足跡和生態(tài)安全評價指標(biāo)計算結(jié)果

Table2Theresultsofpercapitaemergyecologicalcapacity,percapitaemergyecologicalfootprintandecologicalsecurityevaluationindex

年份Year人均能值生態(tài)承載力Percapitaemergyecologicalcapacity/(hm2/人)人均能值生態(tài)足跡Percapitaemergyecologicalfootprint/(hm2/人)人均生態(tài)赤字Ecologicaldeficit/(hm2/人)生態(tài)壓力指數(shù)EFI生態(tài)足跡多樣性指數(shù)Ecologicalfootprint發(fā)展能力Developmentcapacity生態(tài)協(xié)調(diào)系數(shù)DS20000.656510.5748-9.918316.10811.326914.03131.060020010.655310.9796-10.324316.75461.346014.77861.057820020.653910.9392-10.285216.72861.351114.78041.057920030.652911.8428-11.189918.14011.356716.06691.053520040.651913.6205-12.968620.89361.339718.24701.046720050.650213.9196-13.269421.40821.346418.74071.045620060.648116.4466-15.798425.37591.303721.44191.038620070.645816.1792-15.533425.05401.308821.17471.039120080.644016.9717-16.327826.35421.343122.79511.037220090.642815.5049-14.862124.12091.307920.27831.040620100.642415.2519-14.609523.74361.274919.44511.041220110.642319.8784-19.236130.94911.252024.88751.031820120.644416.4220-15.777625.48461.263920.75561.038420130.646117.0262-16.380126.35161.266021.55541.037220140.646319.0636-18.417329.49671.295224.69031.0333

2.1 人均能值生態(tài)承載力

由圖1—2可知,2000—2014年東北老工業(yè)區(qū)人均能值生態(tài)承載力在0.64 hm2/人到0.66 hm2/人之間波動變化,平均值為0.65 hm2/人,最大值為2000年的0.66 hm2/人,最小值為2011年的0.64 hm2/人,但總體呈現(xiàn)下降趨勢。2009年以前,由于總?cè)丝谠黾右约叭找婕觿〉娜祟惢顒釉斐傻沫h(huán)境污染和生態(tài)破壞會造成生態(tài)承載力的持續(xù)下降；2009—2011年下降趨于平緩；2012年以后,可更新資源總能值提高及總?cè)丝跀?shù)量下降,導(dǎo)致人均能值生態(tài)承載力有所上升,同時,由于自然環(huán)境的自我調(diào)節(jié)能力使得生態(tài)承載力在一定范圍內(nèi)逐步恢復(fù)。

圖1 東北老工業(yè)區(qū)2000—2014年人均能值生態(tài)承載力 Fig.1 Per capita emergy ecological capacity of the Traditional Industrial Area in northeastern China from 2000 to 2014

圖2 東北老工業(yè)區(qū)2000—2014年可更新資源的人均太陽能值和人均能值生態(tài)承載力Fig.2 Renewable resources′ per capita emergy and the per capita emergy ecological capacity of the Traditional Industrial Area in northeastern China from 2000 to 2014

2.2 人均能值生態(tài)足跡

由圖3可知,2000—2014年東北老工業(yè)區(qū)人均生態(tài)足跡總體上呈上升趨勢,最小值為2002年的10.94 hm2/人,最大值為2011年的19.88 hm2/人,年均增長量為0.61 hm2/人。由圖4可知,2000—2008年各類生物生產(chǎn)性土地能值生態(tài)足跡大小順序依次為化石燃料用地﹥耕地﹥建筑用地﹥牧草地﹥水域﹥林產(chǎn)品,其余年份為化石燃料用地﹥耕地﹥牧草地﹥建筑用地﹥水域﹥林產(chǎn)品；化石燃料用地的能值生態(tài)足跡變化對人均能值生態(tài)足跡變化貢獻最大,其凈增加值為4.95 hm2/人,占人均能值生態(tài)足跡總增加值的58.28%,主要是由于工廠所用燃煤的不斷增加、家用汽車所用汽油柴油增加以及天然氣的普及等,導(dǎo)致化石能源消耗量不斷增多；建筑用地、耕地次之,凈增加值分別為1.32 hm2/人、1.20 hm2/人,分別占人均能值生態(tài)足跡總增加值的15.57%和14.12%,主要是由于人類購買力及消費水平的提高,導(dǎo)致對居住、道路、水電等基礎(chǔ)設(shè)施和對農(nóng)產(chǎn)品的需求不斷增加；林產(chǎn)品的貢獻最小,為0.78%；牧草地和水域的貢獻值分別為8.59%和2.66%。

圖3 東北三省老工業(yè)基地2000—2014年人均能值生態(tài)足跡 Fig.3 Per capita emergy ecological footprint of Northeast old industrial base from 2000 to 2014

圖4 東北老工業(yè)區(qū)2000—2014年各生產(chǎn)及消費項目的人均能值生態(tài)足跡Fig.4 Production and consumer items′ per capita emergy ecological footprint of the Traditional Industrial Area in northeastern China from 2000 to 2014

2.3 生態(tài)安全評價

2.3.1人均生態(tài)赤字/盈余及生態(tài)壓力指數(shù)分析

由圖5可知,研究期內(nèi)東北老工業(yè)區(qū)處于人均生態(tài)赤字狀態(tài),且赤字大體上呈現(xiàn)增長趨勢；人均生態(tài)赤字由2009年的最低值-9.92hm2/人增加到2011年的最高值-19.24hm2/人；其中2004年、2006年、2011年、2014年赤字增長率較高,分別為15.90%、19.06%、31.67%、12.44%；說明人類活動對資源環(huán)境的消耗越來越大。生態(tài)壓力指數(shù)較大,表明生態(tài)環(huán)境承受的壓力較大,供需關(guān)系嚴重不平衡,生態(tài)安全長期受到威脅且不安全程度較大。

2.3.2生態(tài)足跡多樣性指數(shù)和發(fā)展能力分析

由圖5可知,2000—2014年生態(tài)足跡多樣性指數(shù)變化量較小,大部分在1.25—1.36之間,最大值(1.36)和最小值(1.25)分別出現(xiàn)在在2003年和2011年,2008年以后多樣性減少,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整生態(tài)足跡的分配。發(fā)展能力整體呈上升趨勢,在2011年時達到最大值,且其整體趨勢與生態(tài)足跡整體趨勢基本相同,說明發(fā)展能力的提升主要是生態(tài)足跡增加的貢獻。

圖5 東北老工業(yè)區(qū)2000—2014年生態(tài)安全評價指標(biāo)計算結(jié)果Fig.5 The results of ecological security assessment index of the Traditional Industrial Area in northeastern China from 2000 to 2014

2.3.3生態(tài)壓力指數(shù)和生態(tài)協(xié)調(diào)系數(shù)分析

圖6 東北老工業(yè)區(qū)2000—2014年生態(tài)壓力指數(shù)EFI和生態(tài)協(xié)調(diào)性系數(shù)DS的定量關(guān)系Fig.6 The quantitative relationship of EFI and DS of Northeast old industrial base from 2000 to 2014

由圖6可知,生態(tài)協(xié)調(diào)性指數(shù)DS隨著生態(tài)壓力指數(shù)的增加而降低,并且生態(tài)協(xié)調(diào)性指數(shù)DS不斷降低并趨近于1,表明區(qū)域區(qū)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)性較差,需要采取積極措施以提升高生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)性。

2.4 生態(tài)安全驅(qū)動力分析

采用主成份分析方法,結(jié)合SPSS軟件,選取人口、經(jīng)濟、資源環(huán)境、技術(shù)和土地利用情況共計11項指標(biāo)(表3),以2001—2014年的時間序列數(shù)據(jù)為樣本,對生態(tài)安全驅(qū)動力進行分析,計算結(jié)果見表4和表5。按照相關(guān)矩陣特征值大于1以及各主成分累計貢獻率大于85%的原則,第一、二主成分(F1、F2)可以代替全部信息,第一主成分的特征值為8.406,其貢獻率為76.414%,第一主成分除復(fù)種指數(shù)與工業(yè)貢獻率以外,其他因子都具有很大的載荷,表現(xiàn)出極強的正相關(guān)或負相關(guān),這些變量幾乎包含了所有五個方面的狀況,綜合性很強。第二主成分的特征值為1.262,其貢獻率為11.469%,第二主成分只是在工業(yè)貢獻率上具有較大的載荷,在一定程度上代表著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)對生態(tài)安全的影響。

表3 驅(qū)動因子指標(biāo)

表4 方差分解主成分提取分析

表5 初始因子載荷值矩陣

以生態(tài)壓力指數(shù)為因變量,上述11個驅(qū)動因子為自變量,建立多元回歸模型。根據(jù)SPSS中的回歸標(biāo)準(zhǔn)殘差圖,各散點主要分布在以e=0為中的橫帶上,說明模型擬合效果效好。結(jié)果表明,東北老工業(yè)區(qū)生態(tài)安全變化是由人口、經(jīng)濟、資源環(huán)境、技術(shù)水平和土地利用程度共同作用的結(jié)果。

3 結(jié)論與對策

東北老工業(yè)區(qū)生態(tài)壓力不斷增大,呈現(xiàn)不可持續(xù)的發(fā)展態(tài)勢,生態(tài)安全問題亟待解決。2000—2014年間,人均能值生態(tài)承載力總體上呈現(xiàn)下降趨勢,由2000年的0.66 hm2/人下降到2011年的0.64 hm2/人,2012年以后有所提升,而人均能值生態(tài)足跡總體上呈現(xiàn)上升趨勢,由200年的10.55 hm2/人增加到2014年的19.06 hm2/人,總體處于生態(tài)赤字狀態(tài),且生態(tài)赤字呈現(xiàn)增大趨勢。生態(tài)壓力指數(shù)較大,表明生態(tài)環(huán)境承受的壓力較大,供需關(guān)系不平衡。生態(tài)足跡多樣性指數(shù)變化量較小,發(fā)展能力雖呈現(xiàn)上升趨勢,但主要是由于生態(tài)足跡的增加造成的。生態(tài)協(xié)調(diào)性指數(shù)不斷降低并趨近于1,表明生態(tài)協(xié)調(diào)性已經(jīng)處于不協(xié)調(diào)、不安全狀態(tài)。而東北老工業(yè)區(qū)生態(tài)壓力不斷增大是由社會經(jīng)濟、人口狀況、資源環(huán)境、技術(shù)水平及土地利用程度等因素共同作用的結(jié)果,總?cè)丝?、城?zhèn)人口比重、人均GDP、人均耕地面積、耕地農(nóng)用化肥折純量、農(nóng)用機械總動力和城市建設(shè)面積對東北老工業(yè)區(qū)生態(tài)安全趨于嚴重具有較強的驅(qū)動作用。

東北老工業(yè)區(qū)在實施“全面振興東北”重大戰(zhàn)略的過程中,必須加強生態(tài)文明建設(shè),積極采取措施促進經(jīng)濟-社會-生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。(1)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展模式,促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。改變以原材料等要素投入為主的粗放型經(jīng)濟發(fā)展方式向集約型經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,增加關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的研發(fā)投入,加快企業(yè)技術(shù)改造進程,降低能源消耗,減少“三廢”等污染物排放。(2)積極推進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展,從源頭控制和減少環(huán)境污染物的產(chǎn)生與排放,減少資源消耗、降低環(huán)境污染,實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益與環(huán)境效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。(3)推進新型城鎮(zhèn)化建設(shè),提升城鎮(zhèn)化質(zhì)量。加快推進城市群建設(shè),重點提升城市群中心城市的經(jīng)濟實力和綜合功能,優(yōu)化城市群內(nèi)部格局,促進大中小城市協(xié)調(diào)發(fā)展,加強城市群的擴散效應(yīng)和帶動作用。探索資源型城市多元化發(fā)展路徑,科學(xué)制定城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,提前布局資源型產(chǎn)業(yè)的接續(xù)替代工作,探索資源型城市的特色化發(fā)展道路。(4)加強制度建設(shè),營造綠色文化。加強政策法規(guī)體系建設(shè),完善科學(xué)決策和管理機制,強化監(jiān)督系統(tǒng),建立和完善生態(tài)環(huán)境保護責(zé)任制,使制度建設(shè)成為實現(xiàn)東北老工業(yè)區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。提高居民生態(tài)環(huán)境意識,建立新的生產(chǎn)生活與消費理念,逐步建設(shè)成為環(huán)境友好型社會。

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DynamicevolutionanddrivingforcesofecologicalsecurityintheTraditionalIndustrialAreaofnortheasternChina

TANG Chengrui1,2, LU Chengpeng1,2,*, YANG Qing1,3, JIANG Lu4, REN Wanxia1,2, XUE Bing1,2

1KeyLaboratoryofPollutionEcologyandEnvironmentalEngineering,InstituteofAppliedEcology,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016,China2KeyLaboratoryforEnvironmentComputationandSustainabilityofLiaoningProvince,Shenyang110016,China3UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China4CollegeofEarthandEnvironmentalSciences,LanzhouUniversity,Lanzhou730000,China

Ecological security is as important as national, economic, and financial security and has become the main constraint of future socio-economic security. The Traditional Industrial Area of northeastern China is an important traditional industrial and grain production base of China, and its ecological security is related to the implementation of sustainable development strategies. Based on the emergy-ecological footprint model, the ecological security in Traditional Industrial Area of northeastern China was quantitatively evaluated from 2000 to 2014, followed by a scenario analysis on the driving forces of the ecological security using a principal component analysis method. The results showed that, the value of emergy ecological-capacity per capita decreased from 0.66 to 0.64 hm2/cap, whereas the emergy-ecological footprint increased from 10.58 to 19.85 hm2/cap, which indicated that an ecological deficit existed in the Traditional Industrial Area of northeastern China. The ecological pressure in this area increased, showing an unsustainable development trend from 2000 to 2014. The ecological pressure index and ecological security levels gradually increasing, ecological security situation is deteriorating, ecological security issues to be urgent resolved. The ecological stress tended to be serious as a result of a combination of several factors, such as social, economic, population, resource, environmental, technological level, and land use degree. Finally, effective management strategies and suggestions to improve the ecological security of the Traditional Industrial Area of northeastern China were proposed.

ecological security; emergy-ecological footprint model; dynamic evolution; driving factors; Traditional Industrial Area of northeastern China

國家自然科學(xué)基金(41471116,71303230);中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進會(2016181);遼寧省自然科學(xué)基金 (201602743，20170540898);遼寧省博士科研啟動基金(201501037);四川省社會科學(xué)重點研究基地——四川循環(huán)經(jīng)濟研究中心項目(XHJJ- 1505, XHJJ- 1611)

2016- 09- 10;

2017- 01- 04

*通訊作者Corresponding author.E-mail: luchp@iae.ac.cn

10.5846/stxb201609101837

唐呈瑞, 逯承鵬,楊青, 姜璐, 任婉俠, 薛冰.東北老工業(yè)區(qū)生態(tài)安全動態(tài)演變過程及驅(qū)動力.生態(tài)學(xué)報,2017,37(22):7474- 7482.

Tang C R, Lu C P, Yang Q, Jiang L, Ren W X, Xue B.Dynamic evolution and driving forces of ecological security in the Traditional Industrial Area of northeastern China.Acta Ecologica Sinica,2017,37(22):7474- 7482.