福建省生态可持续发展历史演变——基于改进生态足迹模型的研究

运用基于能值分析的生态足迹模型,对福建省1995年-2006年生态足迹和生态承载力及相关指标进行计算和分析。实证研究结果表明,1995年-2006年间,福建省人均生态足迹由2.079 hm2/cap增至3.371hm2/cap,年平均增长率达到10.77%;生态承载力由2.280 hm2/cap上升到3.082 hm2/cap,年均增长率6.23%;从2002年起人均生态足迹开始大于人均生态承载力,之后每年出现生态赤字,且赤字逐年增加。期间,福建省万元GDP下降了51.84%;生态多样性指数上升了11.41%;发展能力指数上升了70.30%;生态压力指数由0.934上升到1.094,导致生态安全由稍不安全等级上升到较不安全等级。     

粮食主产区种植业生态经济系统投入产出能值空间差异与态势研究——以河北省为例

为了揭示粮食主产区种植业生态经济系统能值投入与产出的空间格局特征,促进传统农业向生态型农业转变,论文以国家粮食主产区河北省为研究区域,基于能值理论与空间分析技术,估算了河北省138个县种植业主要投入产出能值指标,从地理学视角上,重点探讨各项能值指标的空间格局差异与分布趋势。研究结果显示:①河北省种植业生态经济系统投入与产出各项能值指标具有明显的空间地域特征,其区域空间分布地理特征差异显著;②能值投入率(EIR)高值区主要分布在石家庄-唐山-秦皇岛地区,平均值15.81,区域差异相对较大;③能值产出率(EYR)高值区主要分布在邢台-邯郸的东南部地区;④县级层次上有机能能值(F_R)、能值投入功率(EmPower)、能值产出功率(IEmPower)等种植业投入产出指标在省域范围内呈现出"U"型、倒"U"型、一阶型等空间分布趋势。在科学分析区域植业生态经济系统投入产出能值空间差异特点的基础上,提出了规模化经营、种植业结构科学调整等提高能值利用效率的建议与措施。     

生态系统服务价值非货币量核算:理论框架与方法学

1997年两个开创性的著作,即Gretchen Daily主编的Nature’s Services:Societal Dependence on Natural Ecosystems一书及同年Robert Costanza在Nature上发表的The Value of the World’s Ecosystem Services and Natural Capital,引发了关于生态资本和生态系统服务、政策等研究的热潮。中国近几年来也将生态文明建设提到了前所未有的高度,并提出了一系列以生态系统服务价值核算为前提的制度和措施。基于此,本研究首先综述了现有生态系统服务分类体系及其存在的不足,剖析了现有核算生态系统服务价值的两类方法,即货币量方法和非货币量方法的核心差异点与可能的融合点,构建了基于能值分析方法和融合货币量核算方法的非货币量生态系统服务功能的新的核算框架,包括:(1)重新分类了生态系统服务价值,即直接价值(增加NPP、固碳释氧、增加土壤、补给地下水/涵养水源、提供水源水电和农产品等)、间接价值(净化大气、水、土壤、人畜排泄物和减少水土流失/侵蚀等)和存在价值(调节气候、调蓄水量、调节径流、旅游休闲、文化教育、维持生物多样性等)三大类;(2)确立了各类生态系统服务价值的核算方法体系;(3)厘清了核算中的加和原则等,以避免重复计算。该理论和方法学是解决现有生态系统服务价值核算方法不足的尝试和完整的方法论构建。     

沿海滩涂围垦生态补偿标准构建——基于能值拓展模型衡量的生态外溢价值

论文综合利用能值分析法、生态足迹法等生态经济学方法,结合Shannon-Wiener指数和生态消费系数构建了沿海滩涂围垦生态补偿能值拓展模型以测算滩涂在各时期的生态外溢价值,并以生态外溢价值改变量作为滩涂围垦生态损害的衡量标准,且以此为生态补偿依据,在生态价值系数调整法的基础上建立了沿海滩涂围垦生态补偿标准。最后以杭州湾新区为例,测算了该区域滩涂围垦过程中各年份生态补偿标准,结果显示,2000—2015年,该区域生态补偿标准从2000年0美元/m²平缓递增到2015年0.05美元/m²。此研究表明,能值拓展模型能有效弥补传统的基于生态服务价值模型的一些不足,使评估标准相对客观化,评估结果动态化和体现对补偿主客体双方意愿的尊重。     

基于能值定理的生态足迹模型修正研究

能值生态足迹模型是定量分析区域可持续发展的重要方法,然而其计算未考虑到经济发展和科技进步对生态承载力的影响,得出的结论往往具有一定的误差.因此,本文引入社会经济虚拟承载力账户对该模型进行修正,并以长沙市为例进行验证.结果表明:通过相关性对比分析,修正模型可突破传统模型具有生态偏向的弱可持续性评价局限,其计算结果更加科学合理.基于修正模型,2000~2011年长沙市的生态承载力变化不大,年均值为2.31hm2/人,而生态足迹呈现快速增长趋势,年均值为2.44hm2/人.这导致该地区出现逐年加剧的生态超载现象,年人均生态赤字为0.13hm2/人.通过多元统计分析方法得出,农牧业生产和重工业能耗的压力大是造成其生态赤字的主要原因.     

中国化石能源以生物质能源替代的潜力及环境效应研究

基于1953~2007年间的统计数据,根据消耗能值相等的原则,计算了中国化石能源能值消耗量及农作物残余物可替代能值量.结果表明,建国初期,化石能源资产消耗的能值量基本可以用农作物残余物来替代;随着化石能源消耗量的与日俱增,化石能源能值消耗与农作物残余物可补偿能值之间的差距越来越大,2007年,我国农作物残余物可替代能值量仅为化石能源能值消耗量的10.35%.对生物质能替代可减少的环境价值损失估算可知:1990~2007年,由于生物质能替代可以减少因煤炭开采造成的环境治理费用773.91亿元;减少因能源消费而造成的环境污染价值损失11311.76亿元,其中由于减少SO2排放而减少的环境经济损失量占环境污染经济损失量的56.93%,减少NOx和灰分排放分别占环境污染经济损失量的33.13%和9.94%.     

“奶牛-沼气-牧草”循环型农业系统的能值分析

为探讨“奶牛-沼气-牧草”循环型农业模式（模式I）的结构功能和生态经济效益,应用能值分析方法对其进行研究,并与单一奶牛养殖模式（模式Ⅱ）进行比较。结果表明：模式Ⅰ的净能值产出率（4．06）比模式Ⅱ（4．13）低;模式Ⅰ能值可持续发展指标值为10．27,模式Ⅱ为9．57,模式Ⅰ具有更高的可持续发展能力;模式Ⅰ的环境负载率（0．11）低于模式Ⅱ（0．12）,并且模式Ⅱ能值废弃率为21．72％,模式I为0,因此模式Ⅰ对环境的压力小;模式Ⅰ产出能值反馈率达到30．63％,系统自组织能力强。模式Ⅰ的净效益是模式Ⅱ的1．13倍,但产投比是模式Ⅱ的97．64％。以能值-货币价值计算的生态经济效益分析结果与实际经济效益分析结果基本一致。因此,模式Ⅰ具有环境压力小、自组织能力强、可持续发展能力较强的特征,但仍需进一步优化系统内部结构,提高生产效率。     

区域生态环境演变与经济增长的耦合效应分析——以宁夏回族自治区为例

以宁夏回族自治区为研究案例,基于1985年以来的相关历史统计数据,以能值分析计算结果为基本依据,采用广义脉冲响应函数、结构分解分析等方法,定量研究经济发展对环境压力的影响,以及生态环境对经济增长的反馈影响。研究结果表明：1985—2005年间,经济发展对区域不可更新资源的依赖度越来越高,对环境产生的压力也不断加大;废弃物排放量随着经济增长在不断加大,而且还未出现废弃物排放量有所降低的趋势。无论是以物质投入为表征的环境压力,还是以废弃物排放为表征的环境压力,都呈上升趋势,导致其上升的主要因素都是经济规模效应,经济结构效应在初期表现出对环境压力的抑制作用,但影响程度不大,随着产业结构的进一步演化,经济结构开始表现出增量效应。技术效应对环境压力的增加总体表现出抑制作用,但不足以抵消经济规模的增量效应。因此,转变经济发展方式,完善和重组区域社会经济活动过程显得非常迫切,这种迫切性将是进一步推动区域循环经济发展的重要驱动力来源。     

A new approach to natural capital sustainable development

The three-dimension (3D) ecological footprint makes the analysis of the relationships between the demand and supply of natural capital more credible by importing footprint depth and footprint size. This article used China’s regions as the object to analyze the high-level sustainability of the natural capital from the view of “ecology – efficiency – fairness” multidimensional framework. Research showed that China’s ecological footprint has risen while bio-capacity per capita has descended in recent 20 years. This paper also discusses the spatial distribution of China’s natural capital ecological sustainability, efficiency sustainability and fairness sustainability. Finally, it builds multi-criteria evaluation (MCE) models to get multidimensional sustainability framework taking ecological sustainability, efficiency sustainability, and fairness sustainability into consideration.     

武夷山市生活垃圾处理能值分析

对武夷山市规划新建的生活垃圾处理工程,利用能值方法分析填埋-沼气处理工艺,通过绘制能值系统图辨析该系统的能值投入和产出.按照自然/社会、可再生/不可再生的标准将能值投入分成四类并列表计算能值指标:环境负载率(ELR)和能值产出率(EYR).能值指标表明:在目前情况下,填埋-沼气处理方式对环境压力小,"投入/产出"比高,是一种科学合理的处理方式.但是通过分析规划年限内能值指标的变化趋势发现该系统对环境的压力将逐步扩大,系统对外界的能值产出也会降低,这对未来城市发展留下了环境问题隐患.