“绿水”的多角度评估及其管理研究

传统的水资源评估和管理忽视了在粮食生产和维护生态系统等方面都具有重要作用的"绿水".本文引入绿水概念,并针对现有绿水评估研究中缺乏小尺度评估方法研究等问题,以碧流河上游地区为例,使用SWAT水文模型在小尺度建立了多角度评估绿水(包括绿水流和绿水贮存)的方法.并使用此方法估算得到了绿水量,绿水时空分布规律以及气候变化条件下绿水的响应规律,研究了引入绿水概念后传统水资源管理的重要革新内容.研究结果表明,使用SWAT水文模型评估流域绿水,是引入绿水概念后进行小尺度绿水评估的有效办法,值得在中国推广使用.绿水评估结果对水资源管理有重要的指导作用.绿水概念的引入为水资源的管理与决策提供了新的思路和更加科学的办法.     

基于生态系统服务功能理论的生态足迹模型研究

由于传统Wackemagel and Rees生态足迹模型仅研究人类对资源的需求和生态系统供给的生物生产能力之间的差距,忽略了生态系统的其它功能,无法体现生态系统的整体性.本文以传统生态足迹模型为基础,引入生态系统服务功能价值理论,提出了基于生态系统服务功能价值的生态足迹模型.该模型以生态生产性土地的生态服务功能价值评估为基础,改进传统生态足迹模型中均衡因子和产量因子的计算方法.采用生物生产性土地的综合生态系统服务功能的价值当量因子计量生态足迹模型中的均衡因子,采用生态系统单元的单位面积生态系统服务功能价值与全国该生态系统单元的平均价值的比值表示产量因子.改进后的生态足迹模型既反映了区域人类资源消费对生物生产性土地的占用,又反映了区域人类资源消费对生态系统服务功能的使用,较科学的体现了生态系统的整体性.同时,本文以大连市2005年社会经济统计数据为基础,运用改进的生态足迹模型对大连市的生态足迹进行了测算,对研究模型进行了检验.     

基于生态系统服务的水生态足迹初步研究

传统生态足迹未将水资源纳入其核算体系。为了弥补这一不足,提出水（资源）生态足迹,其定义为生产一定人口消费的水资源及吸纳其产生的废弃物所需要的生物生产性土地的面积。介绍了我国水生态足迹研究在基础
理论和基本模型方面的现状,并分析了其存在的缺陷与不足：（1）囿于当前生态足迹定义,没有认识到人类在其生产生活中消费的水资源无法转换为生物生产性土地;（2）水资源均衡因子计算方法不同于其他均衡因子且不符合水生态足迹要求;（3）总的水生态足迹和水生态承载力以及水生态盈亏的计算也存在问题。提出解决问题的关键是将水生态足迹构建于水域的多种生态系统服务功能之上,其定义为提供一定人口消费的水生态系统服务所需要的土地面积。当前条件下,基于生态系统服务的水生态足迹包括渔业生态足迹、淡水生态足迹和水污染生态足迹3部分,并以此为基础提出了基于生态系统服务的水生态足迹的基本模型。该模型与当前水生态足迹模型的不同之处主要在于：（1）舍弃均衡因子;（2）同一土地类型取其最大值作为最终生态足迹;（3）不同土地类型只做分类比较而不进行加总计算。最后,提出了需进一步研究的几个问题     

基于生态系统服务价值的土地利用结构优化——以重庆万州为例

基于中国陆地生态系统服务功能价值研究成果,以及重庆市万州区生态环境建设与经济社会发展水平,对不同土地利用类型单位面积生态服务价值进行修正,形成万州区土地利用结构优化灰色线性规划模型中决策变量的生态经济参数。计算结果表明：（1）规划期内万州区耕地面积略有减少,建设用地面积有所增加,林地面积有较大幅度增加,大规模增加湿地面积提高土地生态功能价值则难以实现;（2）地质灾害与水土流失综合治理、草地生态系统修复以及适当增加园地面积,能够提高万州区土地生态功能价值;（3）万州区土地生态经济理论价值为11888亿元/a,修正价值为10644亿元/a,均高于现状值9653亿元/a,土地生态修复与建设的生态经济效益可观;（4）基于生态系统服务价值的土地利用结构优化,能够满足社会经济发展对土地的需求并同步实现生态经济效益的最优,为解决土地利用规划中的关键技术问题提供新的方法。     

流域绿水管理博弈建模及应用分析

绿水资源表示水循环通过降水渗透入土壤非饱和层并由植物蒸腾或土壤蒸发返回大气层的水汽,是农业作物生产的重要基础,但是通常被传统流域水资源管理所忽视。基于流域水量平衡和蓝水绿水综合思维,将绿水资源纳入流域水资源管理体系。在绿水信贷理念和博弈建模分析框架下,结合SWAT分布式水文模型、多目标优化及情景比较分析,利用绿水管理措施合理优化配置流域蓝水绿水资源,采用绿水生态补偿协调处理上下游利益冲突的博弈问题,探索性地提出了流域绿水管理博弈框架。该框架通过博弈建模可以识别分析流域绿水管理问题的博弈空间、博弈结构和纳什均衡等博弈特征;通过合作博弈约束条件改进的多目标优化,可以计算流域绿水管理情景的绿水补偿标准和帕累托最优收益。将建立的绿水管理博弈框架应用于涟水流域实例研究,NSE、R2、PBIAS、p-factor与r-factor等模拟效果评价和不确定性分析结果表明,涟水流域SWAT分布式水文模型的蓝水绿水模拟均达到可信程度。上下游收益变化、绿水补偿标准与帕累托最优解集等博弈分析结果显示,涟水流域整体社会经济与生态环境收益明显改善,其帕累托最优收益平均增长2.72亿元/a,年均绿水补偿标准折合1.94、1 253.7元/hm²。实例分析表明提出的绿水管理博弈框架在涟水流域具有较好的适用性和可行性。因此,该方法可以为流域蓝水绿水管理试点研究及其绿水补偿标准核定提供相关理论依据和技术参考,具有一定程度的的应用价值和现实意义。     

跨区域流域生态补偿标准核算——基于成本收益双视角

合理的补偿标准是流域生态补偿的核心,也是激励生态系统服务提供者积极性、体现生态系统服务改善价值、实现区域协同发展的关键内容.基于成本收益双视角,以渭河流域为例,运用全成本法和选择实验法测算了流域生态系统服务保护的成本收益,进一步借助鲁宾斯坦议价模型核算跨区域生态补偿标准.结果表明:(1)为改善流域生态环境,上游甘肃省的直接治理成本约为35021.27万元/a,间接成本约为107112.26万元/a,全成本约为142133.53万元/a;(2)流域生态系统服务改善能够为中下游陕西省带来的收益为252912.96万元;(3)在流域生态系统服务保护成本收益明确的前提下,若上游地区在协商中具有完全耐心或中下游地区完全没有耐心,则上游获得全部净收益,补偿标准为252912.96万元/a;若上游地区完全没有耐心,且当中下游耐心程度(贴现因子)为0.5时,则双方将均分净收益,即补偿标准为197523.25万元/a.总的来看,研究对流域生态系统服务保护的成本收益分析及跨区域生态补偿标准核算提供了可行思路,实际应用中可根据具体情况合理设定议价双方贴现因子进行灵活处理.     

生态敏感区村域尺度土地生态经济系统的耦合协调发展研究——以重庆市江津区为例

评估土地生态经济系统的耦合协调发展状况,有助于揭示区域人地关系地域系统的动态演化规律,促进土地资源可持续利用.以三峡库区生态敏感区江津区为例,在剖析土地生态经济系统耦合机理的基础上,构建土地生态经济系统耦合协调发展的评价指标体系,通过土地综合评价和耦合协调度测度模型研究村域尺度土地生态经济系统的耦合协调发展特征.结果表明:(1)江津区土地生态系统发展逐渐变坏,总体表现出低等级村域空间挤压高等级村域空间的趋势,且土地生态系统发展表现出明显的空间分异;(2)江津区土地经济系统发展呈现向好趋势,但土地经济系统发展具有较大的空间差异,并呈现出显著的城乡分界;(3)江津区土地生态经济系统的耦合协调发展朝着子系统相互促进的方向演进,但全区整体的土地生态经济系统耦合协调水平还有待提升;(4)江津区村域土地生态经济系统的耦合协调发展具有显著的空间差异,高耦合协调的村域零星分布,中、低耦合协调的村域广泛分布,失调村域主要分布在城区范围之外.     

基于生态系统服务流视角的生态补偿区域划分与标准核算——以石羊河流域为例

厘定补偿边界与明晰补偿标准是流域生态补偿科学实施的关键。生态系统服务流因其可清晰反映流域上下游生态系统服务联系、精准界定生态系统服务供受区范围、客观计算生态系统服务补偿标准,成为生态补偿研究的新切入点。文章以石羊河流域为例,基于流域2018年土地覆被、气象观测和统计年鉴等多源数据,利用供需平衡模型和风沙扩散模型分别模拟了流域主要生态系统服务的流动特征,并据此确定了受偿区、支付区范围以及补偿的标准。结果表明:(1)石羊河流域提供的生态系统服务主要为水供给服务和防风固沙服务,总体呈现出"上游水资源供给,下游防风固沙"的分布格局;(2)石羊河流域生态补偿的综合受偿区分布在流域上游的天祝藏族自治县和下游的民勤县,综合支付区在流域的中上游县(区)均有分布;(3)石羊河流域生态补偿总额度为9.89亿元,其中水供给服务每公顷应受偿/支付357.39元,防风固沙服务每公顷应受偿/支付943.67元。受偿额度高值区主要集中在流域下游民勤县,支付额度高值区主要集中在流域中游凉州区。     

南方丘陵山地带土壤保持功能及其经济价值时空变化特征

土壤保持是生态系统提供的重要调节服务之一,在区域侵蚀控制以及生态安全的维持方面具有不可替代的作用。以全国主体生态功能区划中"两屏三带"的南方丘陵山地带为研究对象,在遥感和地理信息系统的支持下,以2000、2005和2010年3期生态系统类型数据为主要数据源,运用通用土壤流失方程(Universal Soil Loss Equation, USLE)分析了南方丘陵山地带生态系统土壤保持功能,并对其经济价值进行动态核算。结果表明:10 a间,南方丘陵山地带土壤保持总量呈上升趋势,土壤保持总量上升了76.79×10⁷ t,森林、灌丛和农田生态系统是研究区土壤保持功能的主要贡献者,总贡献率3个年份分别为82.29%、82.59%和80.58%,不同生态系统土壤保持总量排序为森林> 灌丛> 农田> 草地> 湿地> 人工表面> 稀疏地,土壤保持能力排序为湿地> 草地> 灌丛> 森林> 农田> 人工表面> 稀疏地;10 a间,研究区土壤保持功能总经济价值增加了270.34×10⁸元,总经济价值中以保持土壤肥力价值为主;土壤保持功能经济价值的变化以轻微增加为主,其呈现增加的区域面积和价值增幅大于经济价值减少的区域面积和价值减幅。在对该区域生态系统进行保护的基础上,因地制宜地合理增加植被盖度对防治土壤侵蚀、保持土壤养分可以起到良好效果。     

基于能值拓展的流域生态外溢价值补偿研究——以渭河流域上游为例

流域上、下游间环境保护成本和收益的区域错配问题严重影响我国流域整体发展的公平与效率,下游地区对上游地区给予适当的经济补偿已成为解决流域区域间经济发展失衡、实现流域水资源可持续发展的重要手段。文章首先构建基于能值拓展的流域生态外溢价值计量模型,从能量投入和能级转化的角度,以能值的形式反映流域客观存在的社会、经济和生态的功能服务价值,利用能值分析法测算流域生态系统服务能值与水足迹法确定流域自身消费的生态能值,通过比较流域生态系统服务能值和流域生态能值自身消费情况,判断流域的生态盈亏状态,并进一步利用能值-货币比率将生态外溢能值转化为生态外溢价值,得到相对客观和稳健的补偿标准。然后以渭河流域上游为例,测算得到2013年渭河流域上游的生态外溢能值为1.16×1022sej,可知流域上游在扣除自身消费的生态能值后还为流域下游提供生态服务,处于生态盈余的状态。为激励上游地区加大流域生态环境保护力度,同时也为实现区域发展的公平与效率和流域水资源的可持续发展,下游地区应对上游地区支付水资源生态环境补偿,根据能值-货币比率得到上游应获得16.31亿元的补偿金额,并根据水资源可利用量进一步分配,得到定西市和天水市应分别获得7.50亿元和8.81亿元的补偿金额。基于该研究结果,建议通过扩大对流域上游地区的转移支付、完善水资源市场构建、健全流域生态补偿立法等政策提高上游地方政府的生态保护努力水平,优化水资源配置,实现流域整体的可持续发展。     

关于地区绿色距离和绿色贡献的变迁分析

全面建设小康社会必须摒弃“高消耗、高污染、低产出”的模式,树立和落实科学发展观,走绿色发展道路。该文以万元GDP能源消耗、水资源消耗、COD排放、SO2排放4个指标为基础,建立体现经济与环境协调发展的绿色距离和绿色贡献2个综合性指标,以生态省和生态市捐应指标为标准,分析了我国大陆地区各省份对应4个指标的绿色距离和绿色贡献现状。比较分析表明：经济发达地区如北京、上海、江苏、浙江等省份开始向“绿色经济”变迁;经济中游地区如辽宁、河北、湖北、安徽、吉林、黑龙江等省份则处于走出“黑色经济”发展的边缘并向“绿色经济”转化的阶段;其他地区则基本上处于“黑色经济”发展阶段,不仅绿色距离大,而且绿色贡献均小于1。     

城市绿地生态系统合理供水辨识分析

城市绿地因具有美化环境、降低空气污染、控制城市热岛等作用而日益得到重视。合理的城市生态供水不仅有益于植被的正常生长,对城市水资源合理配置同样具有积极意义。为统筹城市生态与国民经济发展,保证绿地健康,需要合理的绿地供水管理。本文以土壤含水量为标准,根据田间持水量、临界土壤含水量和凋萎系数三个土壤含水量值划分不同等级的绿地需水量,将供水量分为四个等级,建立了城市绿地供水合理性评价模型,为有效辨识供水合理性提供了参照依据。以2009年北京市城市绿地供水为例,进行了供水合理性分析,结果表明,从全年来看,供水基本合理,虽然绿地蒸散发受到一定抑制,但不影响植被生长;从逐月供水来看,个别月份存在供水过少或过多现象,影响植被生长,且不利于水资源合理利用。     

气候变化对涟水流域蓝水绿水资源的影响

利用SWAT分布式水文模型模拟分析1996~2015年过去20 a及2020~2079年未来60 a长期气候变化背景下涟水流域蓝水绿水资源的时空分布变化特征。将气候变化划分为1996~2015年、2020~2049年、2050~2079年三段气象背景时期,选用Had GEM2-AO大气模式的RCP2.6、RCP4.5、RCP6、RCP8.5四种典型浓度路径作为未来时期的气象输入条件,并细分为9种气候变化情景。运用PSO粒子群优化算法,以KGE克林效率系数为目标函数,采用湘乡站实测径流量及MOD16蒸散发数据并行校准模型参数,通过p-factor、r-factor、R2、NSE和PBIAS评价模型模拟效果和不确定性,评价结果表明校准期及验证期蓝水绿水模拟均达到可信程度。情景分析结果表明,对比1996~2015年、2020~2049年、2050~2079年三段气候背景时期,在各RCP浓度路径下蓝水均呈现了不同程度的下降趋势,大约降低了1.4%~17.3%,绿水流均表现出一定的上升趋势,约增长3.5%~12.4%,绿水蓄量则在持续降低,大致下降了7.8%~19.7%,即使将95PPU模拟不确定性范围考虑进来,绿水流的增长趋势也较为明显。因此,将绿水资源纳入涟水流域未来水资源评价体系,实现蓝水绿水综合规划管理具有实际意义。     

绿色投资对绿色福利的影响机制研究

提升居民绿色福利是满足人民日益增长的美好生活需要的重要体现,也是建设美丽中国的根本要求。基于此背景,从绿色投资的视角,探讨提升绿色福利的路径。首先,依据Lucas-Uzawa的两部门内生增长模型,构建绿色投资对绿色福利影响的理论分析框架;其次,利用1999—2014年省际面板数据,采用Super-SBM方法测定各地区绿色福利;最后,利用系统GMM方法,结合双重差分法(DID),实证分析了绿色投资对绿色福利的影响及传导途径。结果表明:①中国各省域绿色投资与绿色福利之间在1%显著水平上呈现出正向关系,绿色投资每增加100%,居民绿色福利增加1.21%。因此,政府应当采用差异化的利率,减免税收或增加补贴等方式促进绿色投资,积极引导资金流向绿色产业,从而提升公民的绿色福利。②教育程度在1%显著水平上与绿色福利正相关,大专以上学历人口占比每增加1%,绿色福利增加7.78%。因此,政府应该扩大教育支出,增强居民受教育程度,提高公民就业机会和收入待遇。③对外开放度在1%显著水平与绿色福利正相关,且开放程度每增加一个单位,居民绿色福利提高1.91%。对外开放程度越高,越有助于进出口,促进我国国民经济发展,有助于提升绿色福利。因此,政府应当进一步扩大开放,改善进出口产品结构,提高出口技术复杂度,限制高能耗高污染产品出口。④公众诉求与绿色福利在一定水平下显著负相关,绿色福利低的地方,居民表现出更强烈的诉求。因此,政府应鼓励居民积极有序参与环境决策和监管,减少公众诉求的滞后效应。企业与公民之间需要确立共同的绿色福利目标,构建政府主导下的居民绿色消费与企业绿色创新协同机制,提升公共服务质量,完善环境和经济协同发展,实现绿色福利提升的目的。     

Research on challenges and strategies for China’s green economy development

The last 20 years have been the fastest economic developing period of China,and China has made great economic achievements through undertaking international industrial transfer.However,undertaking international industrial transfer has brought about severe environmental problems to China and the process of undertaking international industry transfer is also a process of undertaking international transfer of natural resource consumption and environmental pollution.Nowadays,China has the heaviest ecological burden and highest environmental risk in the world,and is gradually losing international competitive advantages among traditional industries.China is facing unprecedented pressure of economic transformation.Besides the advantages like huge domestic demands and abundant civil capital,China faces more challenges in its green economy development.First,China is still in the middle of industrialization and urbanization processes,hence the huge demands for traditional industries will only last 10-15 more years.Meanwhile,China lacks core technologies for transforming traditional industries,which means these industries will have high shut-down risks.Second,the domestic market share for new green industries is limited,since the market is dominated by traditional energy industries.Third,the value of land,water,mineral,and other natural resources is extremely underestimated because the environmental cost is excluded from the enterprises’cost-benefit calculation.China should foster and expand green industries based on domestic demands,and then strive for competitive advantages in the international market in the future.Therefore,China should focus on the following four points in order to promote green industry development:establishing a forced-upgrading-mechanism for traditional industries,an incentive-development-mechanism for new green industries and a TFP-based(total factor productivity based)economic development evaluation system;promoting the integration of new-type urbanization,new emerging industries,and new employments;taking the model of"technology innovating-patent formulating-standard establishing-market guiding"to enhance the global competitiveness of China’s new emerging industries;and building green consumption patterns in the whole society.     

中国绿色经济发展和机制政策创新研究

通过绿色转型创造新的发展和就业机会对于摆脱经济危机、提升国家竞争力并占据全球制高点和领先地位已经成为全球共识。中国的绿色经济发展将对其未来经济繁荣乃至全球经济发展产生深远影响。转变经济发展方式,实现绿色发展,这不仅是中华民族长远发展的战略性选择和必然需要,也是对全球可持续发展的积极贡献,将对人类发展产生的重要影响。中国正逐步走向绿色发展之路,建设资源节约型社会和环境友好型社会,发展循环经济和低碳经济已经为中国的绿色发展奠定了较为坚实的基础。但是在全球化大背景下,中国正面临各种规模庞大、情况复杂的经济发展、社会转变与环境保护的挑战与机遇,尤其是在宏观层面,绿色发展的体制机制保障尚不健全,制约了中国绿色转型的成效。如何通过恰当的制度创新,进一步推进转型成本效率的提高和体制机制与政策法规质量的改善,加快并深化中国的绿色转型是目前面临的主要问题。本文针对上述问题,系统归纳总结了国际上发展绿色经济的普遍经验以及中国发展绿色经济面临的主要问题和挑战,认为发展绿色经济目前并没有一种通用的模式,解决中国发展绿色经济发展过程中所面临的资源环境制约,必须调整现行以GDP为导向的政府和官员绩效考核体系,平衡目前财政分权体系中财权和事权不对应问题,进一步明确政府和市场的作用及各自起作用的领域,同时,综合应用法律、财政、税收和价格等工具,重视不同手段的综合和协同运用,在不同的发展领域,提出具有适应性和包容性的发展策略,具体来说:①实施"差异化"区域绿色发展战略,针对不同的经济发展和资源环境基础,提出不同的发展重点,同时,建立分区域的绿色发展监测和评估体系;②通过技术进步和管理创新发展绿色农业,以保障农产品安全、生态安全和资源安全为重点,推动农业发展政策、农业生产组织、农业技术服务和农业管理体系的转型;③以资源节约和环境友好为基本原则,实施绿色创新战略,引导和推动工业结构的优化升级;④创建绿色服务业体系;⑤推行绿色消费模式,以绿色消费倒逼绿色经济转型。     

上海城市河岸带对降雨径流氮垂直去除研究

在上海市城市河岸带人工绿地建设了微区径流场,进行了5次模拟降雨径流实验,研究了人工绿地岸带下渗流中氮浓度和去除率的时空变化。结果表明：人工绿地岸带对垂直下渗流中氮有显著的净化作用,且主要集中于土壤的0~30 cm以内,TN和NH4+去除率在399%和398%以上,NO3-+NO2-去除率除11月为负值外,其余月份均在100%以上;在30~60 cm深度,由于土壤氮的析出导致径流中氮浓度增加,去除率降低;而60~90 cm深度的去除率增加。径流场内下渗流中氮浓度具有明显的水平空间变化,随距入水端距离的增加,30 cm深度下渗流中氮浓度先上升后下降;人工绿地岸带对下渗流中氮的净化作用均随淹水时间的延长呈降低趋势,且季节变化明显,在10月和4月具有较高的去除率,0~30 cm内TN、NH4+和NO3-+NO2-的去除率可分别达635%、891%和416%以上     

基于BWSI与GWSI的江苏省农业生产水资源压力评价

为评价农业生产过程对区域水资源的影响,在核算江苏省农业广义水资源量和农作物生产水足迹的基础上,构建基于水资源消耗和水足迹的农业生产水资源压力指标BWSI和GWSI进行1999~2013农业生产水资源压力评价。结果显示,江苏省农业广义水资源约为1 034.6×10~8 m~3,绿水占70.4%,苏南地区相对丰富;农作物生产水足迹为1 069.5×10~8 m~3(5.9%蓝水、74.6%绿水、19.5%灰水),苏北地区占61.6%且有随时间增大趋势。全省BWSI和GWSI分别为2.60与1.09,水资源压力较大,且有随时间微弱增大的趋势;农业生产水资源压力由南向北呈增大态势,且在时间上呈现苏南减低、苏中稳定、苏北增大的整体态势。引江水缓解了全省及各分区水资源压力,对BWSI的影响大于GWSI。BWSI和GWSI可以用于区域农业生产水资源压力评价,BWSI能揭示缺水地区的水资源稀缺性,而GWSI适合全面反映水资源丰富地区的用水状况。     

水葫芦资源化处置与综合利用研究评述

水葫芦（凤眼莲）是一种源自南美的浮水植物。由于人为引入,水葫芦已经遍布整个热带、亚热带地区,带来了诸如鱼类减产、影响捕鱼、堵塞航道等问题。水葫芦木质素、纤维素含量高,含水率大,因此处置处理困难;同时由于水葫芦种子存活时间长、繁殖速度快,所以水葫芦的控制至今仍是个难题。简要阐述了水葫芦的生物学特性及现有的控制方法;对水葫芦的化学组成研究进行了总结;将其资源化处置方式归纳为制备燃料（固体燃料、液体燃料及气体燃料）、饲料（干饲料、青贮饲料）和肥料（有机肥、绿肥）３种方式,在对各项技术分别评述的基础上进行了比较。提出制备沼气燃料和有机肥是水葫芦目前较有前景的利用方式。但对于农村地区的水葫芦处置来说,简易的堆肥和绿肥还田是更为合适的处置方式。