长江中游城市群水-碳-生态足迹变化特征及其平衡性分析

陈义忠,乔友凤,卢宏玮,夏 军

1 河北工业大学经济管理学院, 天津 300401

2 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室, 北京 100101

3 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室, 武汉 430072

长江经济带建设是新时期中国三大国家发展战略之一,中游城市群是长江经济带建设的核心之一。然而,长江中游城市群工业化与城镇化的快速发展导致了诸多生态环境问题,如水资源短缺[1],生态环境遭到破坏[2—3],耕地面积锐减[4—5]等,这严重阻碍了长江中游城市群绿色可持续发展。因此,亟需解决资源环境问题以推动长江经济带绿色发展。合理解决该问题的关键在于定量测量城市发展过程对资源环境的影响,而足迹类指标在此方面应用最为广泛。传统单一的足迹指标不能实现对环境的全面评估,不同足迹互为补充且反映出综合资源环境问题,由此产生了足迹家族的概念,其主要包括水足迹、碳足迹和生态足迹。水-碳-生态足迹能够从水圈、大气圈和生物圈3个关键的生态系统来追踪人类活动产生的温室气体排放以及淡水资源的消费和污染[6—7]。

目前,常用的资源环境评价方法包括多指标综合评价法、模型法、足迹法等[8]。例如,李龙[9]和郑钧宁[10]基于多指标综合评价法对资源环境压力进行评估；Duan[11]和樊胜岳[12]分别采用PSR和STIRPAT模型进行度量。但综合评价法的缺点在于评价因子的选取受人为因素影响大；就模型法而言,有的仅提供评价框架(如PSR模型),有的提供分析影响因子的模式(如IPAT模型),但评价因子的选择仍受人为因素的干扰[8]。足迹法能够用于客观地评价人类活动对于资源环境的影响,从而实现社会可持续发展,其概念最初源自生态足迹分析法。生态足迹最初由William和Wackernagel提出并逐渐加以完善,此后国内外众多学者进行了深入的研究,在此基础上又发展形成了水足迹、碳足迹、能源足迹等一系列概念[13]。在足迹测算维度上,经历了一维、二维和三维足迹的演进过程。三维足迹模型多用于区域自然资本核算,而传统的二维足迹模型则多用于评价区域资源环境压力。在过去的半个世纪里,国内外学者开展了诸多基于足迹家族的资源环境压力研究。例如:马彩虹[14]和赵先贵[15]基于足迹家族对资源环境压力进行评估；Zhang等[16]通过计算新疆的水-生态足迹以评估水资源和环境所承受的人为压力；Chen等[17]通过核算水-碳-生态足迹全面评估了区域的资源环境压力；韦良焕等[18]基于足迹家族理论构建资源环境压力评估体系,分析了新疆资源环境压力演变特征。足迹家族法不受主观因素的影响,且考虑了土地和水资源承载力、碳排放等可持续发展问题。然而,现有对于资源环境压力的研究大多是对于单个省市[18—20]或更小尺度[21—22]的研究,对于城市群研究尺度相对较少。相比较于丰富的足迹核算研究,对于足迹预测的研究偏少。神经网络模型具有很强的非线性拟合能力[23],采用该模型对长江中游城市群的水-碳-生态足迹进行时间序列的模拟与预测,可为区域的可持续发展提供科学依据和决策参考。此外,自然资源在时空分布上具有不平衡性,区域发展的平衡性对于支撑可持续发展至关重要[24],因此,迫切需要提出一种判断足迹与经济发展是否协调的方法。基尼系数能够较好的评价区域资源配置及平衡性问题[25—27]。例如,周芬等[28]引入水资源分布基尼系数来量化浙江省水资源禀赋和经济要素的匹配程度。杨亚锋等[29]以基尼系数为主要评价指数,从水资源负载指数、水土资源匹配系数和用水效益等3个方面综合考虑水资源空间均衡状况。长江中游城市群是长江经济带的重要组成部分,各区域及各省份之间资源禀赋、环境承载力不同,在经济发展、资源环境约束方面表现出较大的空间异质性[30],对城市群地区的时空差异研究有助于国家及地方宏观调控政策和区域发展政策的制定[31]。所以理清不同区域资源环境压力与经济发展之间的关系,制定合理的区域发展战略,有利于长江中游城市群的可持续健康发展。

因此,本文选取长江中游城市群为研究对象,采用足迹家族模型评估城市群水-碳-生态足迹变化特征,运用深度神经网络模型预测水-碳-生态足迹的未来变化趋势,据此剖析城市群资源环境压力；同时引入基尼系数分析水-碳-生态足迹的空间平衡性,以期为长江中游城市群改善生态环境、实现区域资源的有效配置提供理论依据。

1 研究方法

1.1 研究区域概况

长江中游城市群位于为26°03′—32°38′N,110°45′—118°21′E(图1),以武汉、长沙、南昌为中心城市,包括湖北省、湖南省以及江西省。长江中游城市群属亚热带季风气候,年平均降水量约在800—1943mm,海拔高度在20—3105m之间[32],承东启西、连南接北,是长江经济带三大跨区域城市群支撑之一,也是实施促进中部地区崛起战略、全方位深化改革开放和推进新型城镇化的重点区域,2014年国务院印发《关于依托黄金水道推动长江经济带发展的指导意见》,提出“把长江中游城市群建设成为引领中部地区崛起的核心增长极”,由此可见该区域在我国区域发展格局中占有重要地位。2017年,长江中游城市群土地面积约32.61万平方公里,总人口1.25亿人,地区生产总值7.90万亿元。长江中游城市群以全国3.4%的土地面积和9.0%的人口数量创造了9.6%的经济总量。2020年12月26日通过的《长江保护法》彰显了长江经济带绿色及中游地区的发展理念。但随着经济发展和城镇快速崛起,长江中游城市群生态环境问题日益突出,叠加水、大气、土壤、生态等环境介质交织污染的影响,导致水污染、碳排放超标、土地利用失衡等问题,严重制约了城市群绿色发展。与此同时,长江中游城市群人均生态承载力(远小于人均生态足迹)呈现下降趋势,各省域间生态盈亏存在明显的差异[5,33]。着力解决生态环境与区域资源均衡配置问题,推动长江中游城市群绿色协调发展刻不容缓。水-碳-生态足迹是反映长江中游城市群现有生态环境问题最具代表性的集成足迹成员。因此,亟需厘清长江中游城市群水-碳-生态足迹的演变特征及其与社会经济发展的平衡性,这能够为长江中游城市群的绿色发展模式探索与资源配置提供科学依据。

图1 长江中游城市群位置示意图

1.2 足迹家族指标

本文主要从生态足迹、碳足迹、水资源生态足迹3个指标来研究长江中游城市群资源环境压力[34]。

生态足迹代表满足给定人口或特定活动的资源消耗所需要的生物生产性土地面积[35],主要包括耕地、草地、林地、水域、建设用地和未利用土地六大类。该区域所能提供的生物生产性面积称为生态承载力。

(1)

(2)

式中,i为消耗的商品种类；j表示土地利用类型；rj和yj分别为均衡因子和产量因子,其数值参照刘燕等[36]的结果；pi为第i种商品的平均生产能力；ci为第i种商品的人均消耗量；ai为人均第i种商品换算的土地面积(hm2)；N为人口总数(人)；Aj为实际人均可利用的第j类生产性土地面积(hm2)；EFe和ECe为区域总生态足迹和承载力(hm2)；efe和ece分别为人均生态足迹和承载力(hm2/人)。

碳足迹是指吸收该区域所排放的二氧化碳所需要的生物生产性土地面积。

(3)

(4)

式中,CFg为净碳排放总量(NCE)所产生的人均碳足迹(hm2/人)；ECg为人均碳承载力(hm2/人)；CA为碳吸收量(tc/a)；Pf、Pg、Pa分别表示森林、草地、耕地的碳吸收量在总量中的比例；NEPf、NEPg和NEPa别表示森林、草地和耕地的固碳能力(t/hm2)；N为人口总数(人)。

水资源生态足迹是指人类生活,生产和自然环境所需水资源面积。

(5)

(6)

式中,EFw与ECw分别为为水资源总生态足迹和承载力(hm2)；N为人口数(人)；efw与ecw分别为人均水资源生态足迹和承载力(hm2/人)；Rw为水资源全球均衡因子；W为人均水资源量消耗量(m3)；Pw为水资源全球平均产量(m3/hm2)；β为水资源产量因子；Q为区域水资源总量(m3)；现有研究表明地区水资源开发需预留60%用于维护生态环境,因此参数α取0.6。

1.3 资源环境压力评价指标体系

基于足迹家族的原理,赵先贵等[8]提出了由生态压力指数(ecological pressure index, EPI)、温室气体排放指数(GHG emission index, GEI)和水资源压力指数(water pressure index, WPI)综合而成资源环境压力指数(resource-environment pressure index, RPI)。EPI是某一区域生物质足迹与生物承载力的比率,反映生态环境的可持续性[37](表1)；WPI是区域水资源生态足迹与水资源承载力的比值；GEI为区域碳足迹与碳承载力的比值。

表1 资源环境压力指数等级划分标准

RPI=We×EPI+Wg×GEI+Ww×WPI

(7)

(8)

式中,根据熵权法确定权重We、Wg和Ww分别为0.3330、0.3339和0.3331[18]。

1.4 发展平衡性评价

基尼系数是衡量一个国家或地区居民收入差距的常用指标[38],介于0—1之间,0.4通常作为“警戒线”[25]。在本文中,基尼系数的大小反映人口、经济以及资源分布与水-碳-生态足迹要素的匹配程度。一般,基尼系数若低于0.2表示“绝对匹配”；0.2—0.29表示“相对匹配”；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“严重不匹配”。由于人口、GDP和水资源对于足迹的影响程度同等重要,3个因子都可作为发展平衡性的评价指标,通过赋予同等重要的权重来计算综合基尼系数,来综合分析长江中游城市群发展平衡性。

(9)

(10)

式中,Gi为基尼系数；Xi为人口、GDP、水资源量等影响因素指标的累计百分比；Yi为人均水、碳、生态足迹的累计百分比；i为区域位置序号,且当i=1时,(Xi-1,Yi-1)视为(0,0)；Gt为综合基尼系数。

本文数据来源于2001—2016年《湖北省水资源公报》、《中国能源统计年鉴》、《江西省水资源公报》、《湖南省水资源公报》、《湖北省统计年鉴》、《江西省统计年鉴》和《湖南省统计年鉴》等资料。根据足迹的计算方法和长江中游城市群的实际状况,收集生物资源消费和能源消费两大类数据(表2)。

表2 足迹指标评价体系

2 结果分析

2.1 城市群水-碳-生态足迹变化趋势分析

长江中游城市群2000—2015年的人均生态足迹整体呈上升趋势,由2000年的1.98hm2逐年增加至4.06hm2,增幅105%,年平均增长率为6.56%(图2),其中增长率最大出现在2004—2005年(15%)。2000—2015年湖北、湖南和江西的人均生态足迹增长率分别为133.12%、76.01%和149%；人均生态承载力由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态承载力增幅分别为0.01%、-0.03%与-0.08%,值得注意的是,湖南省在2007年综合改革试验区获批,江西省2009年实施“生态经济区”战略,使得2008—2010年长江中游城市群的生态承载力有所上升；长江中游城市群人均生态赤字由2010年的1.72hm2增加到3.80hm2,增幅121.17%,年平均增长率为7.35%；2000—2015年湖北、湖南和江西的人均生态赤字增幅分别为147.81%、85.3%和139.86%。生态赤字的不断提高,说明长江中游城市群的生态需求已经超出了生态系统的承载能力,人类活动对于自然环境的影响远远超出生态承载力所能承受的范围,其发展是不可持续的。其中人均生态足迹高值出现在鄂州(9.22hm2)、荆门(7.53hm2)和娄底(6.36hm2),较低的有景德镇、九江(<2hm2),其余地区的人均生态足迹均在2—6hm2之间；人均生态承载力较高的有抚州(0.403hm2)和吉安(0.446hm2),武汉最低(0.074hm2),其余地区居中；人均生态赤字较高的有鄂州(9.05hm2)、荆门(7.18hm2)和娄底(6.12hm2),较低的有景德镇(1.03hm2)、九江(1.40hm2)和上饶(1.03hm2),其余地区居中。

图2 长江中游城市群生态足迹变化趋势图

如图3所示,长江中游城市群2000—2015年的人均碳足迹整体呈上升趋势,由2000年的0.27hm2增加至0.56hm2,增幅104%,年平均增长率为6.5%。2000—2015年湖北、湖南和江西的人均碳足迹增幅分别为94.4%、43.1%和169.7%；人均生态承载力由2000年的0.025hm2逐年下降至2015年的0.019hm2,增幅-21.9%,年平均增长率为-1.55%；同期湖北、湖南和江西的人均碳承载增幅分别为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%,年平均增长率为7.56%,湖北、湖南和江西的人均碳赤字增幅分别为147.8%、85.3%和139.8%。其中人均碳足迹高值区出现在娄底(1.66hm2)和新余(2.14hm2),较低的有黄冈(0.10hm2)、荆州(0.17hm2)、天门(0.13hm2)、仙桃(0.02hm2)、长沙(0.01hm2)和抚州(0.01hm2),其中抚州的人均碳足迹2000—2010年均处于负值,整体来说是吸收温室气体的,处于碳盈余状态；人均碳承载较高的有抚州(0.048hm2)、吉安(0.047hm2)和九江(0.042hm2),荆州、咸宁和南昌均小于0.005hm2,其余地区的人均碳承载均在0.007—0.033hm2；人均碳赤字较高的有鄂州(9.05hm2)、荆门(7.18hm2)和娄底(6.12hm2),较低的有景德镇(1.03hm2)、九江(1.40hm2)和上饶(1.03hm2),其余地区人均碳赤字均在2—6hm2之间。长江中游城市群人均碳赤字的逐年增加,说明碳减排和森林保育工作仍需进一步加强,尤其重在能源结构调整及清洁能源推广。

图3 长江中游城市群碳足迹变化趋势图

长江中游城市群2000—2015年的人均水资源生态足迹整体呈先下降后上升,最后趋于平衡的变化趋势(图4)。增长期主要出现在2002—2008年,这主要是由于该时期生产用水量和生活用水量急剧增加(分别增加5.22×108m3和3.26×108m3)。长江中游群的人均水资源生态足迹均值介于0.000264—0.02814hm2。就2000—2015年的人均水资源承载力而言,其在0.4465—13.1512hm2之间波动变化,大部分的高值出现在2002年、2010年和2012年。长江中游城市群2000—2015年各城市的人均水资源生态足迹变动存在一定差异,人均水资源承载力均有较大的波动。湖北省2000—2011年的人均水资源生态足迹变化较为缓慢,2011年后开始显著增加,其中武汉市的人均水资源生态足迹变化尤为明显。湖南省人均水资源生态足迹的增长期为2003—2007年、下降期为2000—2002年、稳定期为2008—2015年,其中长沙和株洲的人均水资源生态足迹均处于高值。这说明湖南省2007年初启动的全省节水型社会试点工作开始收到成效。长江中游大部分城市的水资源超载指数均值为正值,这说明这些城市水资源生态良好,其中抚州和上饶的超载指数均值超过10；咸宁、吉安、景德镇、萍乡、宜春和鹰潭的超载指数均值介于5和10之间。总体而言,长江中游城市群水资源生态环境处于良好状态。处于南部的湖南和江西整体上处于水盈余状态,而处于北部的湖北的多个城市的水资源出现超载情况,包括荆门市(-0.4949hm2)、天门市(-0.2952hm2)、武汉(-0.1762hm2)、襄樊市(-0.3114hm2)、孝感市(-0.3945hm2)。除武汉市,其他城市的经济发展还处于发展中水平,但大部分城市出现水赤字状况。根据生态补偿理论,水赤字的区域应对水盈余的区域进行生态补偿[5],因此处于北部的湖北省应该给予南部的湖南省和江西省一定的生态补偿。

图4 长江中游城市群水资源生态足迹变化趋势图

足迹系列数据的计算依赖于大量的基础统计数据,且计算较为复杂。受限于城市规模和统计范围的限制,部分数据会存在缺失。为此,本文构建了深度神经网络反演模型,具体的建模过程详见文献[39]。该模型的输入为人口、GDP、能耗、水耗等要素,经过四个隐含层后得到水-碳-生态反演结果；在训练模型时,采用反向传播损失函数的倒数来优化每一层的权重值与偏置值,采用均方差作为损失函数。基于反演指标的模拟,预测了长江中游城市群未来的水-碳-生态足迹变化趋势(图5)。预测结果表明:长江中游城市群未来的人均水-碳-生态足迹变化较为平稳,均值分别1.01、0.74hm2和5.04hm2。湖北的整体的生态环境质量依然不容乐观,其人均水-碳-生态足迹高达1.13、0.82hm2和6.74hm2,尤其是鄂州市和襄樊市。

图5 长江中游城市群水-碳-生态足迹未来变化趋势

2.2 城市群资源环境压力分析

2000—2015年长江中游城市群水资源压力指数、温室气体排放指数、生态压力指数和资源环境压力指数年均值变化如图6所示。其中,水资源压力指数除2001年和2014年大于1,其余年份的水资源压力指数波动幅度较小；温室气体排放指数和生态压力指数稳定上升,2000—2014年温室气体排放指数增幅为97.28%,2015年出现明显下降；2000—2015年生态压力指数增幅为109%；2000—2014年资源环境压力指数增幅为100.12%,2015年出现明显下降,这主要温室气体排放指数下降所造成的。相比较于水资源压力指数与生态压力指数,温室气体排放指数基数较大(长江中游城市群工业密集,城镇化速度加快),由式(7)、(8)可以看出资源环境压力由三种压力指数加权而成,图中温室气体排放指数和资源环境压力指数的变化趋势基本一致,说明长江中游城市群较高的资源环境压力是大部分来自于碳排放压力。各地区应当加速能源消费结构转型,推进产业发展和能源替代革命,谨慎发展高碳、高耗能产业,进一步完善碳减排的标准和政策体系。

图6 长江中游城市群不同压力变化趋势图

长江中游城市群2000—2015年资源环境压力空间变化如图7所示,由此可知该地区资源环境压力整体上呈现“西高东低”的局面。具体而言,2000—2015年,江西省资源环境压力由中上等级升至高等级,年增幅达到6.5%。其中2000—2003年江西省的资源环境压力处于中上等级；2004—2005年处于较高等级,而2006年以后资源环境压力急剧增加,达到高等级。对江西省资源环境压力增加贡献率较为显著的城市包括南昌市(资源环境压力年均值达到2.13)、萍乡市(资源环境压力年均值达到1.93)和新余市(资源环境压力年均值达到2.43)。而抚州市(资源环境压力年均值达到0.15)和吉安市(资源环境压力年均值达到0.31)处于低压力等级。2000年湖南省资源环境压力处于较高等级,2001年后,湖南省的资源环境压力一直处于高等级,年增幅达到4.1%。其中娄底市和湘潭市的资源环境压力较大,其年均值分别达到2.39和2.02。然而,湖北省的资源环境压力均处于高等级,年均值达到3.05。这主要是由于鄂州市(资源环境压力年均值达到9.17)、潜江市(资环境压力年均值达到6.96)和武汉市(资源环境压力年均值达到8.95)具有极高资源环境压力。以上结果表明:长江中游城市群的资源环境压力巨大,需要予以重视。今后的发展需要坚持绿色发展,在生态文明建设中需要着重处理好3个方面的关系:一是人与自然的关系,珍惜良好的自然环境,严格按照生态规律办事；二是发展与保护的关系,在经济高速发展中需要以保护生态环境为重要前提；三是生态文明建设与发展方式的关系,要大力发展低碳能源技术,全面提高全要素生产率。

图7 长江中游城市群2000—2015年资源环境压力的空间变化

2.3 长江中游城市群发展平衡性分析

城市群发展过程中的能源与生物资源的消费导致了水-碳-生态足迹(环境足迹),由此增加了区域资源环境压力。研究城市群发展中的水-碳-生态足迹与经济、人口、资源等要素的匹配特征能够刻画区域发展平衡性,在一定程度上促进城市群的水资源利用、碳减排和生态环境保护。本文以2000—2015年的水-碳-生态足迹数据为基础,选取GDP、人口、水资源3个代表性社会经济因子刻画长江中游城市群发展平衡性。其中,环境足迹与GDP的匹配度反映一定比例的资源占用需要贡献相应比例的GDP,描述环境足迹与经济发展之间的匹配程度；环境足迹与人口的匹配度表示不同地区间人均水资源利用、碳排放、生态占用的差异性；环境足迹与水资源的匹配度凸显了不同地区间水资源利用、碳排放、生态占用与水资源自然分布的匹配程度。

在生态足迹方面,GDP基尼系数均值达到0.457,处于“一般不匹配”范围内。由图8可以看出:2000—2015年GDP基尼系数基本呈现下降趋势,这说明随着《关于促进中部地区崛起的若干意见》的提出以及战略地位的提升,长江中游城市群生态足迹与区域经济协调性不断加强；人口基尼系数均值达到0.395,处于“匹配”范围,且近年来两者匹配性不断好转；水资源基尼系数均值为0.516,处于“较不匹配”范围,这是因为城市间水资源总量差异较大；综合基尼系数均值为0.456,处于“一般不匹配”范围,2000—2015年呈现缓慢下降趋势,这说明长江中游城市群区域间整体协调性逐渐上升。值得注意的是,GDP基尼系数和水资源基尼系数均处于警戒值以上,而人口基尼系数则在2011后才高于警戒值。从碳足迹角度来看,人口基尼系数、GDP基尼系数和水资源基尼系数有逐年增加的趋势。GDP、人口基尼系数2000—2010年在警戒值0.4以下,处于“匹配”范围,2011—2015年均超过了警戒值,处于“一般不匹配”范围,说明碳足迹与经济发展、人口之间的匹配性逐渐减弱,这与湖北省和湖南省存在较高的第二产业比例,江西省存在相对较高的第一产业比例有关；水资源基尼系数大部分年份处于”一般不匹配”和“较不匹配”范围,而且连年呈现上升态势,主要是由于水资源总量变动幅度较大所致；综合基尼系数2000—2015年逐年上升,说明碳足迹与经济、人口、资源的匹配性降低。从水资源生态足迹角度来看,GDP基尼系数年均值为0.450,这说明水资源生态足迹与区域经济增长的匹配性较差,属于“一般不匹配”范围；人口基尼系数整体上变动幅度较小(年平均值为0.373),基本在警戒值0.4以下,属于“匹配”范围；水资源基尼系数年均为0.442,除2006和2014年,其处于“匹配”范围,其他年份的基尼系数均超过警戒值0.4,2012年更是高达0.553(处于“较不匹配”范围)。这主要是由于这些年份的降水量变化较大,而水资源生态足迹相对稳定,从而造成了水资源数量与水资源生态足迹时间上的不匹配。整体上来看,长江中游城市群人口分布、经济发展以及资源环境与水资源生态足迹的关系并不协调(综合水资源生态足迹基尼系数达到0.421),发展关系并不对应。从资源环境压力角度来看,GDP基尼系数年均为0.586,处于“一般不匹配”范围；人口基尼系数整体上变化幅度较小,但年均值为0.646,处于“严重不匹配”范围；水资源基尼系数年均值达到0.774,处于“严重不匹配”范围；综合基尼系数逐年上升,处于“严重不匹配”范围,说明长江中游城市群近年来各区域间的资源环境压力与经济发展、人口分布以及自然资源的匹配性变低,应当通过调整产业结构、进行区域间资源调配等措施以增强其匹配性。

图8 长江中游城市群不同角度基尼系数变化

3 结论

基于2000—2015年面板数据,利用足迹家族原理,从水-碳-生态足迹分析了长江中游城市群的资源环境压力和发展平衡性,结论如下:(a)长江中游城市群人均碳足迹和生态足迹基本以年增幅为6.5%的趋势增加且明显超载；人均水资源生态足迹整体上变化浮动较大,但基本在可承受范围之内；长江中游城市群未来的人均水-碳-生态足迹变化较为平稳。但湖北的整体的生态环境质量依然不容乐观。(b)从2000年到2015年,长江中游城市群资源环境压力逐年增高。从空间上来看,2000—2015年,江西省资源环境压力由中上等级(Ⅱb)升至较高等级(Ⅲb),湖南2000年的资源环境压力处于较高等级(Ⅲa)；湖北省的资源环境压力均处于很高等级(Ⅲb)。(c)2000—2015年水资源压力指数波动范围不大；生态压力指数呈逐年递涨趋势,增幅为109%；温室气体排放指数远超于水资源压力指数、生态压力指数,说明资源环境压力在很大程度上是碳排放压力过大造成的。(d)长江中游城市群水-碳-生态足迹在空间分布上并不平衡。生态足迹角度处于“一般不匹配”状态；碳足迹角度,人口、GDP和水资源基尼系数均有逐年增加的趋势；水资源生态足迹角度处于“一般不匹配”状态。资源环境压力角度处于“严重不匹配”范围。(e)降低长江中游城市群的资源环境压力根本措施在于控制GHG排放强度。该区域应积极调整能源消费结构,大力发展清洁能源,加强森林保育,提高碳汇能力以降低GHG排放。各地区之间应加强协作沟通促进区域经济协调发展,实现区域资源的有效配置,促进长江中游城市群健康有序发展。