長江中游城市群水-碳-生態足跡變化特征及其平衡性分析

陳義忠,喬友鳳,盧宏瑋,夏 軍

1 河北工業大學經濟管理學院, 天津 300401

2 中國科學院地理科學與資源研究所陸地水循環及地表過程重點實驗室, 北京 100101

3 武漢大學水資源與水電工程科學國家重點實驗室, 武漢 430072

長江經濟帶建設是新時期中國三大國家發展戰略之一,中游城市群是長江經濟帶建設的核心之一。然而,長江中游城市群工業化與城鎮化的快速發展導致了諸多生態環境問題,如水資源短缺[1],生態環境遭到破壞[2—3],耕地面積銳減[4—5]等,這嚴重阻礙了長江中游城市群綠色可持續發展。因此,亟需解決資源環境問題以推動長江經濟帶綠色發展。合理解決該問題的關鍵在于定量測量城市發展過程對資源環境的影響,而足跡類指標在此方面應用最為廣泛。傳統單一的足跡指標不能實現對環境的全面評估,不同足跡互為補充且反映出綜合資源環境問題,由此產生了足跡家族的概念,其主要包括水足跡、碳足跡和生態足跡。水-碳-生態足跡能夠從水圈、大氣圈和生物圈3個關鍵的生態系統來追蹤人類活動產生的溫室氣體排放以及淡水資源的消費和污染[6—7]。

目前,常用的資源環境評價方法包括多指標綜合評價法、模型法、足跡法等[8]。例如,李龍[9]和鄭鈞寧[10]基于多指標綜合評價法對資源環境壓力進行評估；Duan[11]和樊勝岳[12]分別采用PSR和STIRPAT模型進行度量。但綜合評價法的缺點在于評價因子的選取受人為因素影響大；就模型法而言,有的僅提供評價框架(如PSR模型),有的提供分析影響因子的模式(如IPAT模型),但評價因子的選擇仍受人為因素的干擾[8]。足跡法能夠用于客觀地評價人類活動對于資源環境的影響,從而實現社會可持續發展,其概念最初源自生態足跡分析法。生態足跡最初由William和Wackernagel提出并逐漸加以完善,此后國內外眾多學者進行了深入的研究,在此基礎上又發展形成了水足跡、碳足跡、能源足跡等一系列概念[13]。在足跡測算維度上,經歷了一維、二維和三維足跡的演進過程。三維足跡模型多用于區域自然資本核算,而傳統的二維足跡模型則多用于評價區域資源環境壓力。在過去的半個世紀里,國內外學者開展了諸多基于足跡家族的資源環境壓力研究。例如:馬彩虹[14]和趙先貴[15]基于足跡家族對資源環境壓力進行評估；Zhang等[16]通過計算新疆的水-生態足跡以評估水資源和環境所承受的人為壓力；Chen等[17]通過核算水-碳-生態足跡全面評估了區域的資源環境壓力；韋良煥等[18]基于足跡家族理論構建資源環境壓力評估體系,分析了新疆資源環境壓力演變特征。足跡家族法不受主觀因素的影響,且考慮了土地和水資源承載力、碳排放等可持續發展問題。然而,現有對于資源環境壓力的研究大多是對于單個省市[18—20]或更小尺度[21—22]的研究,對于城市群研究尺度相對較少。相比較于豐富的足跡核算研究,對于足跡預測的研究偏少。神經網絡模型具有很強的非線性擬合能力[23],采用該模型對長江中游城市群的水-碳-生態足跡進行時間序列的模擬與預測,可為區域的可持續發展提供科學依據和決策參考。此外,自然資源在時空分布上具有不平衡性,區域發展的平衡性對于支撐可持續發展至關重要[24],因此,迫切需要提出一種判斷足跡與經濟發展是否協調的方法。基尼系數能夠較好的評價區域資源配置及平衡性問題[25—27]。例如,周芬等[28]引入水資源分布基尼系數來量化浙江省水資源稟賦和經濟要素的匹配程度。楊亞鋒等[29]以基尼系數為主要評價指數,從水資源負載指數、水土資源匹配系數和用水效益等3個方面綜合考慮水資源空間均衡狀況。長江中游城市群是長江經濟帶的重要組成部分,各區域及各省份之間資源稟賦、環境承載力不同,在經濟發展、資源環境約束方面表現出較大的空間異質性[30],對城市群地區的時空差異研究有助于國家及地方宏觀調控政策和區域發展政策的制定[31]。所以理清不同區域資源環境壓力與經濟發展之間的關系,制定合理的區域發展戰略,有利于長江中游城市群的可持續健康發展。

因此,本文選取長江中游城市群為研究對象,采用足跡家族模型評估城市群水-碳-生態足跡變化特征,運用深度神經網絡模型預測水-碳-生態足跡的未來變化趨勢,據此剖析城市群資源環境壓力；同時引入基尼系數分析水-碳-生態足跡的空間平衡性,以期為長江中游城市群改善生態環境、實現區域資源的有效配置提供理論依據。

1 研究方法

1.1 研究區域概況

長江中游城市群位于為26°03′—32°38′N,110°45′—118°21′E(圖1),以武漢、長沙、南昌為中心城市,包括湖北省、湖南省以及江西省。長江中游城市群屬亞熱帶季風氣候,年平均降水量約在800—1943mm,海拔高度在20—3105m之間[32],承東啟西、連南接北,是長江經濟帶三大跨區域城市群支撐之一,也是實施促進中部地區崛起戰略、全方位深化改革開放和推進新型城鎮化的重點區域,2014年國務院印發《關于依托黃金水道推動長江經濟帶發展的指導意見》,提出“把長江中游城市群建設成為引領中部地區崛起的核心增長極”,由此可見該區域在我國區域發展格局中占有重要地位。2017年,長江中游城市群土地面積約32.61萬平方公里,總人口1.25億人,地區生產總值7.90萬億元。長江中游城市群以全國3.4%的土地面積和9.0%的人口數量創造了9.6%的經濟總量。2020年12月26日通過的《長江保護法》彰顯了長江經濟帶綠色及中游地區的發展理念。但隨著經濟發展和城鎮快速崛起,長江中游城市群生態環境問題日益突出,疊加水、大氣、土壤、生態等環境介質交織污染的影響,導致水污染、碳排放超標、土地利用失衡等問題,嚴重制約了城市群綠色發展。與此同時,長江中游城市群人均生態承載力(遠小于人均生態足跡)呈現下降趨勢,各省域間生態盈虧存在明顯的差異[5,33]。著力解決生態環境與區域資源均衡配置問題,推動長江中游城市群綠色協調發展刻不容緩。水-碳-生態足跡是反映長江中游城市群現有生態環境問題最具代表性的集成足跡成員。因此,亟需厘清長江中游城市群水-碳-生態足跡的演變特征及其與社會經濟發展的平衡性,這能夠為長江中游城市群的綠色發展模式探索與資源配置提供科學依據。

圖1 長江中游城市群位置示意圖

1.2 足跡家族指標

本文主要從生態足跡、碳足跡、水資源生態足跡3個指標來研究長江中游城市群資源環境壓力[34]。

生態足跡代表滿足給定人口或特定活動的資源消耗所需要的生物生產性土地面積[35],主要包括耕地、草地、林地、水域、建設用地和未利用土地六大類。該區域所能提供的生物生產性面積稱為生態承載力。

(1)

(2)

式中,i為消耗的商品種類；j表示土地利用類型；rj和yj分別為均衡因子和產量因子,其數值參照劉燕等[36]的結果；pi為第i種商品的平均生產能力；ci為第i種商品的人均消耗量；ai為人均第i種商品換算的土地面積(hm2)；N為人口總數(人)；Aj為實際人均可利用的第j類生產性土地面積(hm2)；EFe和ECe為區域總生態足跡和承載力(hm2)；efe和ece分別為人均生態足跡和承載力(hm2/人)。

碳足跡是指吸收該區域所排放的二氧化碳所需要的生物生產性土地面積。

(3)

(4)

式中,CFg為凈碳排放總量(NCE)所產生的人均碳足跡(hm2/人)；ECg為人均碳承載力(hm2/人)；CA為碳吸收量(tc/a)；Pf、Pg、Pa分別表示森林、草地、耕地的碳吸收量在總量中的比例；NEPf、NEPg和NEPa別表示森林、草地和耕地的固碳能力(t/hm2)；N為人口總數(人)。

水資源生態足跡是指人類生活,生產和自然環境所需水資源面積。

(5)

(6)

式中,EFw與ECw分別為為水資源總生態足跡和承載力(hm2)；N為人口數(人)；efw與ecw分別為人均水資源生態足跡和承載力(hm2/人)；Rw為水資源全球均衡因子；W為人均水資源量消耗量(m3)；Pw為水資源全球平均產量(m3/hm2)；β為水資源產量因子；Q為區域水資源總量(m3)；現有研究表明地區水資源開發需預留60%用于維護生態環境,因此參數α取0.6。

1.3 資源環境壓力評價指標體系

基于足跡家族的原理,趙先貴等[8]提出了由生態壓力指數(ecological pressure index, EPI)、溫室氣體排放指數(GHG emission index, GEI)和水資源壓力指數(water pressure index, WPI)綜合而成資源環境壓力指數(resource-environment pressure index, RPI)。EPI是某一區域生物質足跡與生物承載力的比率,反映生態環境的可持續性[37](表1)；WPI是區域水資源生態足跡與水資源承載力的比值；GEI為區域碳足跡與碳承載力的比值。

表1 資源環境壓力指數等級劃分標準

RPI=We×EPI+Wg×GEI+Ww×WPI

(7)

(8)

式中,根據熵權法確定權重We、Wg和Ww分別為0.3330、0.3339和0.3331[18]。

1.4 發展平衡性評價

基尼系數是衡量一個國家或地區居民收入差距的常用指標[38],介于0—1之間,0.4通常作為“警戒線”[25]。在本文中,基尼系數的大小反映人口、經濟以及資源分布與水-碳-生態足跡要素的匹配程度。一般,基尼系數若低于0.2表示“絕對匹配”；0.2—0.29表示“相對匹配”；0.3—0.39表示“匹配”；0.4—0.59表示“一般不匹配”；0.6以上表示“嚴重不匹配”。由于人口、GDP和水資源對于足跡的影響程度同等重要,3個因子都可作為發展平衡性的評價指標,通過賦予同等重要的權重來計算綜合基尼系數,來綜合分析長江中游城市群發展平衡性。

(9)

(10)

式中,Gi為基尼系數；Xi為人口、GDP、水資源量等影響因素指標的累計百分比；Yi為人均水、碳、生態足跡的累計百分比；i為區域位置序號,且當i=1時,(Xi-1,Yi-1)視為(0,0)；Gt為綜合基尼系數。

本文數據來源于2001—2016年《湖北省水資源公報》、《中國能源統計年鑒》、《江西省水資源公報》、《湖南省水資源公報》、《湖北省統計年鑒》、《江西省統計年鑒》和《湖南省統計年鑒》等資料。根據足跡的計算方法和長江中游城市群的實際狀況,收集生物資源消費和能源消費兩大類數據(表2)。

表2 足跡指標評價體系

2 結果分析

2.1 城市群水-碳-生態足跡變化趨勢分析

長江中游城市群2000—2015年的人均生態足跡整體呈上升趨勢,由2000年的1.98hm2逐年增加至4.06hm2,增幅105%,年平均增長率為6.56%(圖2),其中增長率最大出現在2004—2005年(15%)。2000—2015年湖北、湖南和江西的人均生態足跡增長率分別為133.12%、76.01%和149%；人均生態承載力由2000年的0.26hm2下降到0.25hm2,增幅-0.04%,2000—2015年湖北、湖南和江西的人均生態承載力增幅分別為0.01%、-0.03%與-0.08%,值得注意的是,湖南省在2007年綜合改革試驗區獲批,江西省2009年實施“生態經濟區”戰略,使得2008—2010年長江中游城市群的生態承載力有所上升；長江中游城市群人均生態赤字由2010年的1.72hm2增加到3.80hm2,增幅121.17%,年平均增長率為7.35%；2000—2015年湖北、湖南和江西的人均生態赤字增幅分別為147.81%、85.3%和139.86%。生態赤字的不斷提高,說明長江中游城市群的生態需求已經超出了生態系統的承載能力,人類活動對于自然環境的影響遠遠超出生態承載力所能承受的范圍,其發展是不可持續的。其中人均生態足跡高值出現在鄂州(9.22hm2)、荊門(7.53hm2)和婁底(6.36hm2),較低的有景德鎮、九江(<2hm2),其余地區的人均生態足跡均在2—6hm2之間；人均生態承載力較高的有撫州(0.403hm2)和吉安(0.446hm2),武漢最低(0.074hm2),其余地區居中；人均生態赤字較高的有鄂州(9.05hm2)、荊門(7.18hm2)和婁底(6.12hm2),較低的有景德鎮(1.03hm2)、九江(1.40hm2)和上饒(1.03hm2),其余地區居中。

圖2 長江中游城市群生態足跡變化趨勢圖

如圖3所示,長江中游城市群2000—2015年的人均碳足跡整體呈上升趨勢,由2000年的0.27hm2增加至0.56hm2,增幅104%,年平均增長率為6.5%。2000—2015年湖北、湖南和江西的人均碳足跡增幅分別為94.4%、43.1%和169.7%；人均生態承載力由2000年的0.025hm2逐年下降至2015年的0.019hm2,增幅-21.9%,年平均增長率為-1.55%；同期湖北、湖南和江西的人均碳承載增幅分別為1%、-36.9%和-26.8%；人均碳赤字由2000年的1.72hm2增加至3.81hm2,增幅121.1%,年平均增長率為7.56%,湖北、湖南和江西的人均碳赤字增幅分別為147.8%、85.3%和139.8%。其中人均碳足跡高值區出現在婁底(1.66hm2)和新余(2.14hm2),較低的有黃岡(0.10hm2)、荊州(0.17hm2)、天門(0.13hm2)、仙桃(0.02hm2)、長沙(0.01hm2)和撫州(0.01hm2),其中撫州的人均碳足跡2000—2010年均處于負值,整體來說是吸收溫室氣體的,處于碳盈余狀態；人均碳承載較高的有撫州(0.048hm2)、吉安(0.047hm2)和九江(0.042hm2),荊州、咸寧和南昌均小于0.005hm2,其余地區的人均碳承載均在0.007—0.033hm2；人均碳赤字較高的有鄂州(9.05hm2)、荊門(7.18hm2)和婁底(6.12hm2),較低的有景德鎮(1.03hm2)、九江(1.40hm2)和上饒(1.03hm2),其余地區人均碳赤字均在2—6hm2之間。長江中游城市群人均碳赤字的逐年增加,說明碳減排和森林保育工作仍需進一步加強,尤其重在能源結構調整及清潔能源推廣。

圖3 長江中游城市群碳足跡變化趨勢圖

長江中游城市群2000—2015年的人均水資源生態足跡整體呈先下降后上升,最后趨于平衡的變化趨勢(圖4)。增長期主要出現在2002—2008年,這主要是由于該時期生產用水量和生活用水量急劇增加(分別增加5.22×108m3和3.26×108m3)。長江中游群的人均水資源生態足跡均值介于0.000264—0.02814hm2。就2000—2015年的人均水資源承載力而言,其在0.4465—13.1512hm2之間波動變化,大部分的高值出現在2002年、2010年和2012年。長江中游城市群2000—2015年各城市的人均水資源生態足跡變動存在一定差異,人均水資源承載力均有較大的波動。湖北省2000—2011年的人均水資源生態足跡變化較為緩慢,2011年后開始顯著增加,其中武漢市的人均水資源生態足跡變化尤為明顯。湖南省人均水資源生態足跡的增長期為2003—2007年、下降期為2000—2002年、穩定期為2008—2015年,其中長沙和株洲的人均水資源生態足跡均處于高值。這說明湖南省2007年初啟動的全省節水型社會試點工作開始收到成效。長江中游大部分城市的水資源超載指數均值為正值,這說明這些城市水資源生態良好,其中撫州和上饒的超載指數均值超過10；咸寧、吉安、景德鎮、萍鄉、宜春和鷹潭的超載指數均值介于5和10之間。總體而言,長江中游城市群水資源生態環境處于良好狀態。處于南部的湖南和江西整體上處于水盈余狀態,而處于北部的湖北的多個城市的水資源出現超載情況,包括荊門市(-0.4949hm2)、天門市(-0.2952hm2)、武漢(-0.1762hm2)、襄樊市(-0.3114hm2)、孝感市(-0.3945hm2)。除武漢市,其他城市的經濟發展還處于發展中水平,但大部分城市出現水赤字狀況。根據生態補償理論,水赤字的區域應對水盈余的區域進行生態補償[5],因此處于北部的湖北省應該給予南部的湖南省和江西省一定的生態補償。

圖4 長江中游城市群水資源生態足跡變化趨勢圖

足跡系列數據的計算依賴于大量的基礎統計數據,且計算較為復雜。受限于城市規模和統計范圍的限制,部分數據會存在缺失。為此,本文構建了深度神經網絡反演模型,具體的建模過程詳見文獻[39]。該模型的輸入為人口、GDP、能耗、水耗等要素,經過四個隱含層后得到水-碳-生態反演結果；在訓練模型時,采用反向傳播損失函數的倒數來優化每一層的權重值與偏置值,采用均方差作為損失函數。基于反演指標的模擬,預測了長江中游城市群未來的水-碳-生態足跡變化趨勢(圖5)。預測結果表明:長江中游城市群未來的人均水-碳-生態足跡變化較為平穩,均值分別1.01、0.74hm2和5.04hm2。湖北的整體的生態環境質量依然不容樂觀,其人均水-碳-生態足跡高達1.13、0.82hm2和6.74hm2,尤其是鄂州市和襄樊市。

圖5 長江中游城市群水-碳-生態足跡未來變化趨勢

2.2 城市群資源環境壓力分析

2000—2015年長江中游城市群水資源壓力指數、溫室氣體排放指數、生態壓力指數和資源環境壓力指數年均值變化如圖6所示。其中,水資源壓力指數除2001年和2014年大于1,其余年份的水資源壓力指數波動幅度較小；溫室氣體排放指數和生態壓力指數穩定上升,2000—2014年溫室氣體排放指數增幅為97.28%,2015年出現明顯下降；2000—2015年生態壓力指數增幅為109%；2000—2014年資源環境壓力指數增幅為100.12%,2015年出現明顯下降,這主要溫室氣體排放指數下降所造成的。相比較于水資源壓力指數與生態壓力指數,溫室氣體排放指數基數較大(長江中游城市群工業密集,城鎮化速度加快),由式(7)、(8)可以看出資源環境壓力由三種壓力指數加權而成,圖中溫室氣體排放指數和資源環境壓力指數的變化趨勢基本一致,說明長江中游城市群較高的資源環境壓力是大部分來自于碳排放壓力。各地區應當加速能源消費結構轉型,推進產業發展和能源替代革命,謹慎發展高碳、高耗能產業,進一步完善碳減排的標準和政策體系。

圖6 長江中游城市群不同壓力變化趨勢圖

長江中游城市群2000—2015年資源環境壓力空間變化如圖7所示,由此可知該地區資源環境壓力整體上呈現“西高東低”的局面。具體而言,2000—2015年,江西省資源環境壓力由中上等級升至高等級,年增幅達到6.5%。其中2000—2003年江西省的資源環境壓力處于中上等級；2004—2005年處于較高等級,而2006年以后資源環境壓力急劇增加,達到高等級。對江西省資源環境壓力增加貢獻率較為顯著的城市包括南昌市(資源環境壓力年均值達到2.13)、萍鄉市(資源環境壓力年均值達到1.93)和新余市(資源環境壓力年均值達到2.43)。而撫州市(資源環境壓力年均值達到0.15)和吉安市(資源環境壓力年均值達到0.31)處于低壓力等級。2000年湖南省資源環境壓力處于較高等級,2001年后,湖南省的資源環境壓力一直處于高等級,年增幅達到4.1%。其中婁底市和湘潭市的資源環境壓力較大,其年均值分別達到2.39和2.02。然而,湖北省的資源環境壓力均處于高等級,年均值達到3.05。這主要是由于鄂州市(資源環境壓力年均值達到9.17)、潛江市(資環境壓力年均值達到6.96)和武漢市(資源環境壓力年均值達到8.95)具有極高資源環境壓力。以上結果表明:長江中游城市群的資源環境壓力巨大,需要予以重視。今后的發展需要堅持綠色發展,在生態文明建設中需要著重處理好3個方面的關系:一是人與自然的關系,珍惜良好的自然環境,嚴格按照生態規律辦事；二是發展與保護的關系,在經濟高速發展中需要以保護生態環境為重要前提；三是生態文明建設與發展方式的關系,要大力發展低碳能源技術,全面提高全要素生產率。

圖7 長江中游城市群2000—2015年資源環境壓力的空間變化

2.3 長江中游城市群發展平衡性分析

城市群發展過程中的能源與生物資源的消費導致了水-碳-生態足跡(環境足跡),由此增加了區域資源環境壓力。研究城市群發展中的水-碳-生態足跡與經濟、人口、資源等要素的匹配特征能夠刻畫區域發展平衡性,在一定程度上促進城市群的水資源利用、碳減排和生態環境保護。本文以2000—2015年的水-碳-生態足跡數據為基礎,選取GDP、人口、水資源3個代表性社會經濟因子刻畫長江中游城市群發展平衡性。其中,環境足跡與GDP的匹配度反映一定比例的資源占用需要貢獻相應比例的GDP,描述環境足跡與經濟發展之間的匹配程度；環境足跡與人口的匹配度表示不同地區間人均水資源利用、碳排放、生態占用的差異性；環境足跡與水資源的匹配度凸顯了不同地區間水資源利用、碳排放、生態占用與水資源自然分布的匹配程度。

在生態足跡方面,GDP基尼系數均值達到0.457,處于“一般不匹配”范圍內。由圖8可以看出:2000—2015年GDP基尼系數基本呈現下降趨勢,這說明隨著《關于促進中部地區崛起的若干意見》的提出以及戰略地位的提升,長江中游城市群生態足跡與區域經濟協調性不斷加強；人口基尼系數均值達到0.395,處于“匹配”范圍,且近年來兩者匹配性不斷好轉；水資源基尼系數均值為0.516,處于“較不匹配”范圍,這是因為城市間水資源總量差異較大；綜合基尼系數均值為0.456,處于“一般不匹配”范圍,2000—2015年呈現緩慢下降趨勢,這說明長江中游城市群區域間整體協調性逐漸上升。值得注意的是,GDP基尼系數和水資源基尼系數均處于警戒值以上,而人口基尼系數則在2011后才高于警戒值。從碳足跡角度來看,人口基尼系數、GDP基尼系數和水資源基尼系數有逐年增加的趨勢。GDP、人口基尼系數2000—2010年在警戒值0.4以下,處于“匹配”范圍,2011—2015年均超過了警戒值,處于“一般不匹配”范圍,說明碳足跡與經濟發展、人口之間的匹配性逐漸減弱,這與湖北省和湖南省存在較高的第二產業比例,江西省存在相對較高的第一產業比例有關；水資源基尼系數大部分年份處于”一般不匹配”和“較不匹配”范圍,而且連年呈現上升態勢,主要是由于水資源總量變動幅度較大所致；綜合基尼系數2000—2015年逐年上升,說明碳足跡與經濟、人口、資源的匹配性降低。從水資源生態足跡角度來看,GDP基尼系數年均值為0.450,這說明水資源生態足跡與區域經濟增長的匹配性較差,屬于“一般不匹配”范圍；人口基尼系數整體上變動幅度較小(年平均值為0.373),基本在警戒值0.4以下,屬于“匹配”范圍；水資源基尼系數年均為0.442,除2006和2014年,其處于“匹配”范圍,其他年份的基尼系數均超過警戒值0.4,2012年更是高達0.553(處于“較不匹配”范圍)。這主要是由于這些年份的降水量變化較大,而水資源生態足跡相對穩定,從而造成了水資源數量與水資源生態足跡時間上的不匹配。整體上來看,長江中游城市群人口分布、經濟發展以及資源環境與水資源生態足跡的關系并不協調(綜合水資源生態足跡基尼系數達到0.421),發展關系并不對應。從資源環境壓力角度來看,GDP基尼系數年均為0.586,處于“一般不匹配”范圍；人口基尼系數整體上變化幅度較小,但年均值為0.646,處于“嚴重不匹配”范圍；水資源基尼系數年均值達到0.774,處于“嚴重不匹配”范圍；綜合基尼系數逐年上升,處于“嚴重不匹配”范圍,說明長江中游城市群近年來各區域間的資源環境壓力與經濟發展、人口分布以及自然資源的匹配性變低,應當通過調整產業結構、進行區域間資源調配等措施以增強其匹配性。

圖8 長江中游城市群不同角度基尼系數變化

3 結論

基于2000—2015年面板數據,利用足跡家族原理,從水-碳-生態足跡分析了長江中游城市群的資源環境壓力和發展平衡性,結論如下:(a)長江中游城市群人均碳足跡和生態足跡基本以年增幅為6.5%的趨勢增加且明顯超載；人均水資源生態足跡整體上變化浮動較大,但基本在可承受范圍之內；長江中游城市群未來的人均水-碳-生態足跡變化較為平穩。但湖北的整體的生態環境質量依然不容樂觀。(b)從2000年到2015年,長江中游城市群資源環境壓力逐年增高。從空間上來看,2000—2015年,江西省資源環境壓力由中上等級(Ⅱb)升至較高等級(Ⅲb),湖南2000年的資源環境壓力處于較高等級(Ⅲa)；湖北省的資源環境壓力均處于很高等級(Ⅲb)。(c)2000—2015年水資源壓力指數波動范圍不大；生態壓力指數呈逐年遞漲趨勢,增幅為109%；溫室氣體排放指數遠超于水資源壓力指數、生態壓力指數,說明資源環境壓力在很大程度上是碳排放壓力過大造成的。(d)長江中游城市群水-碳-生態足跡在空間分布上并不平衡。生態足跡角度處于“一般不匹配”狀態；碳足跡角度,人口、GDP和水資源基尼系數均有逐年增加的趨勢；水資源生態足跡角度處于“一般不匹配”狀態。資源環境壓力角度處于“嚴重不匹配”范圍。(e)降低長江中游城市群的資源環境壓力根本措施在于控制GHG排放強度。該區域應積極調整能源消費結構,大力發展清潔能源,加強森林保育,提高碳匯能力以降低GHG排放。各地區之間應加強協作溝通促進區域經濟協調發展,實現區域資源的有效配置,促進長江中游城市群健康有序發展。