能值理论研究中存在的几个问题探讨

能值理论与研究方法是当前生态经济学研究中的一个热点问题.被认为是连接生态学与经济学的桥梁,具有重大的理论和实践意义.尽管能值分析有效的将自然环境的价值纳入了产品的生产,更能真实地揭示产品的真实价值,从而克服了传统能量分析和经济分析的诸多缺陷.但其在理论和研究方法仍存在一些不足之处.综合国内外有关能值理论与研究方法的相关文献,对当前能值理论研究中能值转化率的计算问题、多产品或复合产品系统的能值流计算问题、能值价值论与市场价值论结合问题、能值与可持续发展研究问题等几个方面进行了探讨.     

广东省农业现代化科技示范区的能值分析与评价指标研究

为了从生态经济学角度揭示农业现代化示范区园区的生态经济运行质量,探索一条能更客观、更简单地评价农业科技园区的新途径,文章运用能值理论和方法,分析和评价了广东省农业现代化科技示范区的能值投资率、能值产出率、能值密度、人均能值用量、环境负载率、能值生产率、每万元产值消耗能值和基于能值分析的可持续发展指数等指标,并从中筛选出其能值评价的主要指标。主要结果如下,(1)从2000—2004年,广东省农业现代化科技示范区的总投入能值和总产出能值呈现快速增加的趋势,能值密度和环境负载率持续增加,人均能值使用量,能值投资率和能值生产率呈波动增加的趋势,而能值产出率,可持续发展指数和每万元产值消耗能值呈波动下降的趋势。这说明该示范区总体上呈现快速发展的趋势,经济实力和科技竞争力不断增加。(2)本研究运用主成分分析法、因子分析法和实证对比研究法提出评价农业现代化科技示范区的最佳指标是人均能值使用量和环境负载率。     

烟台市生态经济系统的能值分析

利用能值分析方法分析了2013年烟台市生态经济系统的能值流动状况,并提出了相应的能值利用调控对策。2013年烟台市生态经济系统的能值总用量为2.630×1023 sej,人均能值用量为4.044×10^16 sej,能值自给率为22.6%,能值密度为19.14×10^12sej/m^2,能值货币比率为2.848×10^12sej/,电力能值占能值总用量的比例为5.6%,由可更新资源及其产品支持的人口承载力为16.19×10^4人,由可更新资源及其产品、进口产品及技术共同支持的人口承载量为518.6×10^4人,能值可持续指标值为4.986。将上述计算结果与其它国家和地区进行比较表明：虽然目前烟台市经济较发达,能值利用效率和人民生活水平较高,生态经济系统的能值使用总体上符合区域可持续发展的要求,但系统能值自给率较低,生态环境比较脆弱,经济增长对外部输入的能源和资源依赖性较强。据此,提出了调整产业结构、转变经济增长方式、加强电力资源开发、发展科学教育事业等能值利用的调控对策。     

北京城市生态系统的能值动态分析

采用能值理论与分析方法,对北京市1990~2001年间的能值结构动态进行了分析,并采用人均能值、能值密度、生态功能潜力、人口基本承载力、能值自给率、能值货币比率、环境负载率、输入能值比等重要能值指标对该时期北京市城市生态系统的能值状况作了详细分析。研究表明,北京城市生态系统正处于较高发展水平,已基本跨入发达国家水平的行列;但高强度、快速发展给本市带来了巨大的生态环境压力,未来北京的可持续能力建设已势在必行。文章也提出了北京城市生态系统可持续发展能力建设的基本方向。     

生态经济系统的一种整合评价方法:能值理论与分析方法

能值理论与分析方法是目前系统生态学和生态经济学发展的新成果，为复合生态系统开拓了一条定量研究途径，是连接生态学和经济学的桥梁。其理论研究与实践应用具有重要的科学意义和应用意义。文章论述了能值分析理论与分析方法的产生背景、过程、主要的基本概念、特点，指出了其需要解决的问题；并以种植业系统为例，简要介绍了能值分析的基本方法和步骤以及能值指标的计算。     

国际能值研究热点和前沿的可视化分析

能值用以表征一种流动或储存的能量所包含另一类别能量的数量,即产品或者劳务形成过程中消耗的总能量,常以太阳能为度量标准。能值作为生态经济学中的新概念,它的提出实现了物质流、能量流、经济流、人口流和信息流等的统一量化,架设了“环境与经济间的桥梁”,能值理论和应用目前已成为生态经济学研究的热点领域,能值分析方法正日益发展成为生态经济系统评价的基本工具。文章首先以Web of Science数据库中1998─2013年间收录主题为“emergy”的文献为基础数据,对能值研究的学科、时间、区域和机构等分布情况进行了统计分析,发现能值研究文献数量呈逐年上升趋势,主要分布在生态、环境及能源相关学科,中、美、意大利3国及锡耶纳大学、北京师范大学、北京大学、中国科学院和佛罗里达大学等研究机构表现出较强的研究实力。其次,利用CiteSpace软件绘制了能值研究文献的共被引知识图谱,对其知识基础及核心作者的影响力进行了探讨。图谱研究显示,Odum H T、Brown M T、Hau J L、Ulgiati S等学者及其代表作品对能值理论知识基础的构建及相关研究的推进奠定了坚实的基础。最后,通过对能值研究领域出现关键词及膨胀词的共词分析与词频分析,绘制出能值领域的研究热点演进脉络,并探测环境可持续性、可持续发展、生态系统服务、电力生产、能值核算、生命周期研究法等前沿命题,可见系统可持续发展及能值与其它理论方法的结合应用将成为能值研究的新热点。目前能值研究文献数量持续增长,但其理论研究速度落后于应用范围及领域的延伸速度,能值转换率及评价指标体系已无法满足小区域、微观小系统的研究需求,核心作者及代表作品较少,且欠缺与动态模型及仿真技术的结合应用。因此,未来能值研究     

深圳市滨海湿地两个观光农业系统的能值整合研究

应用能值研究方法对深圳市海上田园旅游区的芦花湖和农家小院两个观光农业系统进行了生态经济分析.从系统和子系统两个层面,进行了能值产出、环境负载、可持续发展能力的评价与比较;与珠三角另一个观光农业系统(百万葵园)、两个基塘农业系统(菜-鱼、菜-猪-鱼)和一个巴西基塘系统(谷-猪-鱼)进行了横向比较.从货币收益的角度看,农家小院系统的费用使用效率、商品生产获利能力要优于芦花湖系统.但能值整合分析却显示出不一样的结果:两系统内旅游业子系统的能值交换率较高,而二者的农牧业子系统及农家小院系统的水产业子系统的能值交换率均较低,其生产效率仍有待提高.芦花湖系统的环境负载率为7.31,能值可持续发展指标为0.255,分别是农家小院的0.25倍和2.26倍,因而更具长远发展优势.与传统农业相比,观光农业的能值交换率和环境负载率整体偏高,表明其在经济效益创造上优于传统农业,但在自然资源利用和环境压力,以及可持续发展能力等方面与传统农业尚存在差距,在今后的发展中需借鉴传统农业的经验并加以改善,防止观光农业发展中绿色产业褐色化现象的发生.     

华北平原集约农区种植业生态经济系统的能值分析——以河北沧州为例

从能值的角度出发,以华北平原代表区域——河北省沧州地区2003年统计数据和调查数据为基础,对该地区种植业生态经济系统的能值投入和产出进行首次分析。结果显示:该地区不可更新的工业辅助能占总能值投入的78.5%,可更新的能值投入仅占21.4%(可更新环境资源8.79%、可更新有机12.68%),说明农业生产过渡依赖于外源不可更新辅助能的投入;此外,高系统太阳能值转换率、低净能值产出率和高环境负荷率的特点,表明该地区种植业的科技发展水平比较高,对环境的压力相当大。综合结果说明种植业系统对环境资源的过度利用必然会引起生态环境的破坏。基于此,提出华北平原集约农区种植业生态经济系统可持续发展对策:以优化施肥为基础,合理减少化肥投入为代表,适当降低工业辅助能投入;调整农业增产投入战略,努力解决该地区以水资源短缺为主的作物增产限制因子;改变农业生产中有机能值与无机能值的投入比例,降低系统环境负荷率。     

小城镇复合生态系统能值整合研究

运用能值理论和方法,以湖北省小城镇(大悟县)为案例,对其复合生态系统进行研究,以了解系统的能流结构和特点,为系统持续发展提供科学指导。研究结果表明,该系统能值自给率68.42%,对外界依赖性低,经济安全性高;但人均能值用量和能值密度较低,系统经济不发达。不可更新资源占能值总用量63.51%,属于资源消耗型的经济模式,环境压力较大,不利于区域可持续发展,今后应增加可更新资源的利用,提高不可更新资源的利用效率,增加科技投入,促进该区域可持续发展。     

西藏生态经济系统的能值分析与可持续发展的政策建议

运用生态经济学的能值理论与方法，以能值作为价值的度量单位，对西藏主要自然资源的状况、可开发利用潜力及其与外界的交流进行了系统的分析，对能值用量、环境负菏率、能值/货币比率、能值自给率、能值功率密度等种指标，与其他国家或地区进行了比较研究，最后就西藏资源的合理开发和可持续发展问题，提出了一些政策建议。     

中国特大城市水资源消费及其与经济和气候的关系——以北京、上海和广州为例

选取了北京、上海、广州三个不同地理纬度、经济较为发达的代表性城市作为研究对象,应用多项式模型把气候耗水量从水资源消费总量中分离出来,用统计分析的方法探讨三个城市水资源消费变化及其与经济和气候的关系。研究表明:城市万元GDP用水量与经济水平有明显的对数相关关系,一般都随经济水平的提高而不断下降,三个城市中,上海的水资源利用率最高,广州居中,北京最低。温度是影响城市气候耗水量的主要气候因子,在1986—1991年,三个城市的气候耗水量与温度的相关性不明显,自1992年以来,气候耗水量与温度距平值的波动趋势愈来愈密切,这说明随着经济的发展和人民生活水平的提高,城市水资源消费与温度的关系越来越密切。     

Methodology for an urban ecological footprint to evaluate sustainable development in China

The ecological footprint (EF) is a method for measuring sustainable development through ecological impact. A methodology is presented for predicting urban ecological footprints. Urban energy use and natural resource consumption were analyzed to calculate an EF based on land type (arable, pasture, forest, fossil energy land, built-up area and water area) and consumption (food, housing, transportation, goods, services and waste). The result was then compared with the local ecological carrying capacity to develop criteria for sustainable ecological footprints. Case studies of four cities in China (Guangzhou, Ningbo, Suzhou and Yangzhou) illustrate the urban EF approach. The time series of EF in a case study of Guangzhou for 1991–2001 was analyzed and the consumption–land-use matrix of urban EF was established. The results show that the cities are ecologically unsustainable, with average ecological conflicts per capita of more than 2 ha. The urban EF method is useful to measure urban sustainable development and provides policy proposals for decision-making. However, the EF method still has limitations and weaknesses.     

中国典型城市主要大气污染物的浓度水平及分布的比较研究

应用柱状图和箱线图对污染物分布情况进行对比分析,明确了2013上半年北京、沈阳、广州、上海和海口5个城市4项污染物（SO2、NO2、PM10、PM2.5）的日均浓度的分布范围。该组数据涉及的站点总计有49个,其中包含的数据量北京有1863个、沈阳有1670个、上海有1452个、广州有1574个、海口有780个。柱状图显示了这段时间每个城市各个站点4种污染物不同浓度的分布范围,北京的ρ（SO2）和ρ（NO2）分布较为集中,主要的质量浓度区间分别是0~40和40~80μg·m-3,分别占北京SO2和NO2总数据量的51.0%和49.7%,ρ（PM10）和ρ（PM2.5）则分布较为分散;沈阳分布较为集中的是ρ（NO2）和ρ（PM2.5）,主要的质量浓度区间分别是0~30和30~60μg·m-3,分别占沈阳NO2和PM2.5总数据量的52.2%和42.8%,ρ（SO2）和ρ（PM10）则分布较为分散;上海和广州分布较为集中的是低浓度下的ρ（SO2）,其他三项污染物分布较为分散。箱线图是利用每个城市所有站点得到的最大值、最小值、上四分位数、下四分位数和中位数的平均值绘制得到的,通过不同城市间的比较可见,同期ρ（SO2）的比较结果是ρ（沈阳）〉ρ（北京）〉ρ（广州）〉ρ（上海）〉ρ（海口）;ρ（NO2）较大的3个城市是北京、上海和广州;对于ρ（PM10）则只有广州和海口2个城市浓度较低,而对于ρ（PM2.5）高值集中在北京、广州和沈阳3个城市。通过谱图间的比较,并结合各个城市的气象条件及经济发展状况,从中可推测除背景点海口外,北京和沈阳主要的污染物是PM2.5和PM10,广州和上海主要的污染物是NO2和PM2.5;北京主要的污染来源是燃煤烟尘和机动车尾气,广州和上海主要的污染来源是机动车尾气,沈阳主要的污染来源是燃煤烟尘。研究结果可为典型城市的环境监管与大气污染控制提供科学依据。     

Remote sensing of global change: growth in China's Jiangsu Province

SUMMARY

This paper examines how remote-sensing data and regional social and economic data can be used together to identify changes in land-use patterns in particular regions. Study of the spatiotemporal dynamics of remote-sensing data can identify trends in competing uses of land, water and other natural resources for agriculture, industrial development and urban settlements. When combined with information on trends in industrial production, population, agricultural production, pollutant releases, water usage and natural forest coverage, these data reveal patterns of anthropogenic disturbance that can provide early signals of problems in resource decline or land-use management. This study focuses on land-cover changes in southern Jiangsu Province of the People's Republic of China between 1976 and 1984. This region, to the west of Shanghai and to the south of the Yangtze River, experienced unprecedented economic growth after the end of the Cultural Revolution. Remote-sensing imagery reveals the rapid growth of urban centres, commensurate declines in surface water area, and changing patterns of agriculture. The observed changes cast doubt on the ability of the region to sustain such rapid and intense land-use conflicts over a long period.     

An approach to evaluation of sustainability for Guangzhou's urban ecosystem

Guangzhou has ambitions to build itself into a world class metropolis by 2010. Sustainable development is the only way to achieve this magnificent goal. Based on the ecological perspective of sustainable development and the principles of ecosystem integrity, this paper develops an approach for evaluation of sustainable development in Guangzhou between 1986 and 1995. A hierarchical evaluation system of four tiers of sustainability indicators was established. Using the method of fuzzy multistage synthetic evaluation, sustainability development level index, QIx, was calculated for the indicators at the B, C, D, and E tiers. Development stages were identified based on these index values. The coordination degree among the economic, social, and natural subsystems was also computed. Further, an overall sustainability index for each year was computed by combining the development level index and the coordination degree. It was found that the urban ecosystem in Guangzhou had generally become more sustainable, in spite of fluctuations in coordination degree. The development level index of the economic subsystem has surpassed that of social and natural subsystems since 1995. Appropriate measures must be taken to ensure coordinated development among the subsystems for the purpose of sustainable development.     

芜湖市鸟类组成及分布

鸟类是城市生态系统的重要组成部分,对于维持城市生态平衡具有重要作用。2005年5月-2007年5月,对芜湖市及周边地区4种生境鸟类进行了调查,共记录到鸟类种类138种,隶属于16目41科。通过与上海、广州、淄博及呼和浩特4个城市的鸟类群落相似性及G—F指数进行了比较,结果显示,芜湖市与上海鸟类群落的相似性最高,与呼和浩...