基于土地生态系统服务功能的生态足迹研究及应用

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1、学校代码：10564学号：2014308315分类号：F301.2密级：硕士学位论文基于土地生态系统服务功能的生态足迹研究及应用余银辉第一指导教师：胡月明教授第二指导教师：学院名称：资源环境学院专业学位类别：农业推广硕士领域：农业信息化答辩委员会主席：王广兴教授中国·广州2016年6月华南农业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以

2、明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：学位论文提交同意书本学位论文符合国家和华南农业大学关于研究生学位论文的相关规定，达到学位授予要求，同意提交。导师签名：日期：学科带头人签名：日期：摘要基于土地利用的生态足迹理论能够定量地揭示地区土地生态可持续发展状况。传统生态足迹理论仅考虑土地单一生产功能，本文在基于区域林地、耕地、草地及水域生态系统服务功能的研究基础上，提出了考虑生态系统服务功能直接和间接价值生态足迹模型，采取定性与定量研究相结合的方法，应用地理信息系统（GIS）与遥感（RS）的相关理论方法

3、，从修正生态足迹理论模型假设条件出发，构建考虑土地生产性功能及生态系统服务间接功能的综合生态足迹模型，在“省公顷”尺度下引入热值理论，减少模型误差，并以广州市作为实证研究区域，评估其在2010年土地生态可持续状况。最后对理论模型构建及应用进行评价分析。全文探讨过程如下：绪论在介绍生态足迹的国内外文献综述基础上提出本文研究方法及技术路线。理论基础介绍生态足迹基本概念、指标及其他相关理论。基于传统生态足迹计算及土地可持续利用动态分析。通过各统计年鉴数据得到优化改进的均衡因子及产量因子结果，再求得广州市历年生态足迹值及生态赤字情况。结果

4、显示广州市历年生态足迹整体不断上升，人均生物承载力值偏低，连续15年出现生态赤字且逐年增大。基于既考虑土地直接生物生产功能，也考虑土地生态系统间接服务功能，强调各地类多功能性，突破了传统生态足迹模型缺陷，使得结果更加能反映当地实际土地生态可持续状况。通过前文计算分析结果，针对广州市土地利用现状，提出以下建议：提高单位耕地生产能力，切实保护耕地；控制人口机械增长，优化居民消费结构；减少化石能源使用，发展可再生资源等。改进模型计算结果如下：基于土地生态系统服务功能价值的生态足迹理论加入了生态供给Ⅱ，在扣除贸易调整部分后的结果显示，广州

5、市2010年综合生态承载力为7.7hm2/cap，生态足迹需求为5.39hm2/cap，生态承载力大于生态足迹需求，出现生态盈余，土地生态系统总体处于可持续状态。其中从化区、增城区、南沙区和花都区出现土地生态盈余，荔湾区、黄埔区、越秀区、天河区和萝岗区出现土地生态赤字。由于计算过程中已扣除贸易调整部分生态账户，因而该结果更加能够反映广州市真实土地生态状况。其中生态承载力主要源于林地及水域生态系统支撑，因而需要积极保护林地及水域，减少乱砍滥伐及污染水体。生态足迹主要由化石能源用地构成，伴随着工商业发展和机动车保有量的迅速增加，广州市

6、对于电力、汽柴油、液化石油气等能源需求的显著增加，其对生态承载能力压力越来越大。在此情况下，需要抑制机动车保有量，提高能源使用I效率，积极提倡新能源使用等。改进模型讨论如下：⑴改进模型反映了土地生态系统的多功能性。本模型既考虑土地直接生物生产功能，也考虑土地生态系统间接服务功能，强调各地类多功能性，突破了传统生态足迹模型缺陷，使得结果更加能反映当地实际土地生态可持续状况。⑵省公顷尺度下能够更加真实反映地区土地生产能力。传统生态足迹理论采用全球公顷进行全球间不同国家及地区生态足迹对比，全球公顷适用于大洲、国家等大尺度下不同土地生产力

7、的均衡。但当把全球公顷用于省及以下范围内生态足迹计算时，由于小尺度下土地生产能力与国家间土地生产能力差异巨大，往往导致计算结果误差较大，无法真实反映小尺度区域土地生态状况。本研究对全球公顷和省公顷进行两方面对比。关键词：生态足迹；生态供给；人均生态承载力；改进模型；GISIIResearchandApplicationofLandEcosystem-Service-BasedEcologicalFootprintYuYinhui(CollegeofInformation，SouthChinaAgriculturalUniversi

8、ty，Guangzhou510642，China)Abstract：Ecologicalfootprinttheoryisanewevaluationofecologicalsustainablelanduseanddevelopmentappro