畜禽养殖氨排放核算方法和模型比较

系统梳理了国内外氨排放核算方法体系及相关模型,比较和评价了基于物质流核算和基于阶段管理模型的两类模型方法的优缺点和适用范围,认为在地区范围基于总氨态氮的物质流核算方法得出的结果较基于总氮的核算方法得出的结果更准确,而基于阶段管理的氨排放估算方法则更适合养殖场尺度氨排放核算;基于目前我国氨排放研究重点关注区域宏观核算和对微观管理指导不足的客观现实,提出了适合我国国情的综合阶段管理模型和区域统计模型的自下而上畜禽养殖氨排放核算框架新思路;指出未来氨排放核算研究重点包括阶段管理模型的精度提升、区域统计量的收集和数据准确度的提升、规模化畜禽养殖管理模式基础信息收集和粪污处理技术优化等方面,以期为我国畜禽养殖分区管理和精准治污提供理论指导和现实依据。     

长江经济带自然资本可持续性利用分析——基于三维生态足迹模型

自然资本存量和流量的核算是区域可持续发展的核心议题.基于长江经济带沿线11个省市2008—2017年的面板数据,利用三维生态足迹模型对自然资本利用进行定量分析.结果表明:1)长江经济带不同区域10年间生态足迹整体呈现增长趋势,生态承载力呈缓慢下降趋势,生态赤字有所加剧.2)长江经济带足迹深度从2008年的7.686增至...     

水循环经济与水资源合理开发利用研究

在分析水循环经济的概念和基本特征、回顾国内外水循环经济与水资源合理开发利用历史演进和研究进程的基础上,陈述了可持续发展理论、物质代谢理论和产业生态学理论是水循环经济研究的三大新理论支柱。从现代水资源合理开发利用研究必须从系统定量的角度研究水资源系统与水社会经济系统的整体行为、演化规律及其相互作用的角度,指出了物质流分析技术(MFA)与投入产出分析技术(I/O)是水循环经济研究的主流方法。分别阐明了水循环经济理论体系构建的研究、水循环经济技术创新问题的研究、水循环经济发展模式选择问题的研究、水循环经济管理体制及经济机制问题的研究是当前水循环经济研究的四项重点内容。     

基于生态足迹改进模型的叶尔羌河平原绿洲生态安全评价

基于生态系统服务理论改进生态足迹模型核算新疆叶尔羌河平原绿洲区域生态足迹(EF)和生态承载力(EC),通过生态赤字/盈余判断区域生产消费模式,并借助万元GDP生态足迹反映区域资源利用效率;利用生态压力指数(ETI)定量评价区域生态安全状态,并采用GM(1,1)模型预测其变化趋势。结果表明,近25 a叶尔羌河平原绿洲EF不断增大,年均增长率为15. 45%,EC总体呈减小趋势,区域生产消费仍处于可持续发展模式,但生态盈余不断减少,由18 969. 45×103hm2减少到5 636. 25×103hm2,减少70. 29%。区域资源利用效率不断提高,万元GDP生态足迹由17. 59 hm2·万元-1减至4. 61 hm2·万元-1; ETI不断增大,生态安全等级已由1级演变为2级,但目前研究区生态环境仍处于安全状态。各县域生态安全差别较大,以2016年为例,泽普和叶城县处于极不安全状态,巴楚县则处于很安全状态。GM(1,1)模型预测结果表明,未来30 a,区域EF将不断增大,EC不断减小,生态盈余也转为生态赤字,至2048年区域生态安全将恶化为极不安全。建议叶尔羌河平原绿洲的生产活动应着重保护水域生态系统,遏制草地、耕地的过度消费,以保证区域生产消费的可持续发展。     

生态足迹核算方法及其应用研究进展

近年来,生态足迹作为可持续发展的有效度量工具之一,获得了广泛关注。在参阅相关文献的基础上,系统总结了生态足迹核算方法及其应用特点和趋势,结果表明,（1）在核算方法上尚存争议,目前主要的核算方法有3种：传统土地足迹法;能值足迹法;投入产出足迹法。（2）从静态足迹核算朝时间序列足迹分析和动态情景足迹预测演化。（3）尽管在各个尺度上都有应用,但生态足迹目前仅被看作是交流工具,用于决策分析的意义不大。拓展其在企业及其产品系统的应用,将是其应用价值体现的一个突破口。（4）生态足迹作为一系列指标的一部分时,发挥作用更大。（5）生态足迹应加强与现有核算体系（如GDP）的衔接,增加其被决策者接纳的可能性。     

复合农业生态系统分析综合方法研究(三)

四、复合农业生态系统投入产出模型 投入产出关联表的数学表达,即投入产出的数学模型,它是经验(现状)关系的数学概括,也是一种静态的模型。这种数学模型对于经济生产的预测、规划、优化和管理都有重要的参考意义。 投入产出模型的开发和应用,国际上从三十年代开始,到六十年代已被联合国推荐作为国民经济核算体系的一个部分。我国则迟到八十年代才开始这项工作,主要为国民经济计划,区域经济计划,企业经济管理应用;似乎还没有见到专门针对大农业投入产出模型的研制工作。     

典型锂离子电池材料的足迹家族分析

本研究引入了国际上新兴的足迹家族概念,建立了基于生命周期评价法的锂离子电池材料足迹家族评价方法体系.在此方法框架内,分别计算3种锂离子电池:LiFePO_4/C、Li Fe_(0.98)Mn_(0.02)PO_4/C和FeF_3(H_2O)3/C的碳足迹、水足迹和生态足迹,综合比较分析他们的足迹大小,由此讨论其环境影响,总结出足迹类指标评价锂离子电池材料的方法,并评估其适用性.对3种锂离子电池进行的足迹家族分析,得到下列结果:在同样合成1 kg电池正极材料的前提下,LiFe_(0.98)Mn_(0.02)PO_4/C的碳、水、生态足迹数值均为最大(对应足迹值分别为13.020 kg CO_2eq、23.865 m~3、38.432 m~2a),产生的环境影响也最大;Fe F3(H2O)3/C的碳、水、生态足迹数值均为最小(对应足迹值分别为8.712 kg CO_2eq、16.308 m~3、26.317 m~2a),产生的环境影响也最小.     

1995-2004年河北省生态足迹分析与生态恢复措施

生态足迹从具体的生物物理量角度研究自然资本消费的空间,为核算地区自然资本利用状况提供简明框架,进而可判断区域可持续发展状态。河北省正大力实施可持续发展战略,但在绿色战略问题上还面临一些难题。文章利用生态足迹模型,对河北省1995—2004年的生态足迹进行了时间序列的测度以及可持续发展的定量测算,根据计算结果进行分析提出相应对策。结果表明,10年间河北省的人均生态足迹增长率达47.9%,赤字增长率达58.5%,人类负荷超过其生态容量,生态承载力严重不能满足生态足迹的需求,区域的经济社会发展处于一种不可持续的发展状。从而加深了对河北省可持续发展状况的认识,对生态建设决策提供科学依据,并提出河北省生态恢复的措施。     

基于生态系统服务流视角的人地系统动态演化评估

陆地表层复杂的人地关系地域系统是人类活动的载体,同时承载着人类活动产生的环境影响。人地关系动态演进过程体现了人类对环境与自然资源开发和利用的深化。随着我国经济社会的迅速发展、生态系统服务的退化消失,人地系统矛盾日趋尖锐。生态系统服务流对生态系统服务的转化、输送与维持具有重要作用,是自然生态系统与社会经济系统之间的桥梁,能够在人地系统间建立时空连接。以黄河中下游的快速城市化发展地区(河南省郑州市)和生态环境保育区(河南省南阳市)为研究对象,构建生态系统服务供需综合评估框架,揭示中尺度区域人地关系动态演变规律。结果表明：近30年间,郑州市的人均三维生态足迹增长力度大于南阳市,而生态承载力水平小于南阳市。2020年郑州市人均三维生态足迹与南阳市的差值为0.195 9 hm²/人,人均生态赤字是南阳市的2倍、1990年的121倍。由此可知,快速城市化发展地区的生态系统服务供给能力和可持续发展水平远低于生态环境保育区,人地系统矛盾比生态环境保育区尖锐。基于生态系统服务流视角的区域人地系统动态演化评估,可为决策者制定科学、合理的区域生态保护和高质量发展政策提供支持。     

基于能值改进的生态足迹模型在济南市的应用分析

运用传统生态足迹模型及基于能值改进的生态足迹模型分别计算了2007年济南市生态足迹与生态承载力,得出的人均生态赤字分别为2.4974hm2、5.2769hm2.两者的计算结果都得出2007年济南市的生态足迹超过其生态承载力,表明济南市的人类活动对该区域的生态系1统的影响远超过了该区域的生态承载力范围,将对生态系统造成较大的压力,生态环境处于不安全状态,研究区属于不可持续的地区.基于能值分析理论改进的生态足迹模型所采用的能值转换率、能值密度等参数更加稳定,克服了传统模型的不稳定、精确度不高的缺点,使计算结果更具有可信度,更准确地反映研究区域生态经济系统的环境状况.     

基于改进模型的1992—2010年中国省域生态足迹核算

生态足迹可以从生物生产角度定量评估区域社会经济发展的可持续程度。本文运用改进的生态足迹模型对我国各省级行政区1992—2010年的生态足迹进行核算及聚类和相关性分析,以衡量各区域发展的差异及相似程度和分析各省域生态足迹变化的主导因素,并根据核算结果建立了各省区市的生态足迹预测模型,进一步明确各省级行政区的生态足迹变化趋势,以期为区域社会经济发展决策提供参考和借鉴。研究结果显示：近20年来,我国各省域社会经济发展对自然资源的依赖程度及对环境的总体影响存在较大差异。生态足迹的变化可以分为3种类型,即逐渐下降型、明显上升型和基本平稳型。北京和上海的生态足迹变化属于逐渐下降型,分别受对化石燃料用地和耕地需求的减少所主导,其中北京市生态足迹与化石燃料用地的相关系数为0.96,上海市生态足迹与耕地的相关系数为0.703,这2个城市在过去20年中的社会经济发展对自然资源的依赖程度逐渐降低;以内蒙古、山西为代表的化石燃料资源较为丰富的省域生态足迹呈明显上升趋势,这些省域生态足迹的增长受区域化石燃料生产的影响较大,个别省级行政单位生态足迹与化石燃料的相关系数为1;东北三省、东南沿海地区及西部自然资源相对匮乏省区的生态足迹属于基本平稳型。     

生态足迹改进模型在可持续发展评价中的应用研究

生态足迹分析通过计算生物物理量来衡量人类经济活动对自然生态系统服务的需求与自然生态系统承载力之间的协调程度,因为该方法思路新颖、计算简便而被广泛应用于国家和地区的可持续发展评价中。文章针对Rees W E等提出的生态足迹模型中存在的问题与不足(如:产量因子和当量因子参数选取偏差,生态功能差异表现不充分,模型不具动态性等)提出了改进生态足迹模型。利用改进后的生态足迹模型计算天津市1995—2005年的生态足迹及其动态变化值,天津市耕地、牧草地、林地、水域和化石能源用地人均生态足迹盈亏分别为0.0009,-0.3224,-0.1991,0.0255,-1.9600hm2·人-1,除耕地和水域略有盈余外,牧草地、林地和化石能源用地人均生态赤字均呈递增趋势。1995—2005年间天津市单位产值能耗居高不下、人口规模增长与建筑用地扩张是导致人均生态赤字扩大的根本原因。文章提出的生态足迹改进模型可以动态指示区域或城市经济发展水平与自然生态系统承载力之间的协调程度,为区域可持续发展战略制定和实施提供决策依据。     

基于净初级生产力的生态足迹模型及其与传统模型的对比分析

生态足迹模型因其可以定量度量生态可持续发展、计算简单、结论易懂、全球可比等特点,提出之后得到了大量的关注和应用,同时也面临着一些质疑和争论。文章介绍了一种基于净初级生产力的生态足迹理论和计算方法,并以该方法和传统生态足迹模型分别计算了中国1961-2007年的生态足迹,对计算结果进行了对比分析。结果表明,两种生态足迹模型的计算结果具有较高的相关性,表明基于净初级生产力的生态足迹模型结果可信。该种方法能够克服传统生态足迹模型的部分缺陷,在均衡因子选取、土地生态功能假设、CO2吸收等方面有了较大改进,能够较好地反映不同生态系统在生产力上的差异;在时间序列分析方面也更加合理。但该方法本身同时存在着计算方法不完善、对生态系统变化不敏感等问题,如何更紧密地结合生态足迹和净初级生产力是需要进一步研究的内容。     

基于净初级生产力的生态足迹模型及其与传统模型的对比分析

生态足迹模型因其可以定量度量生态可持续发展、计算简单、结论易懂、全球可比等特点,提出之后得到了大量的关注和应用,同时也面临着一些质疑和争论。文章介绍了一种基于净初级生产力的生态足迹理论和计算方法,并以该方法和传统生态足迹模型分别计算了中国1961—2007年的生态足迹,对计算结果进行了对比分析。结果表明,两种生态足迹模型的计算结果具有较高的相关性,表明基于净初级生产力的生态足迹模型结果可信。该种方法能够克服传统生态足迹模型的部分缺陷,在均衡因子选取、土地生态功能假设、CO2吸收等方面有了较大改进,能够较好地反映不同生态系统在生产力上的差异;在时间序列分析方面也更加合理。但该方法本身同时存在着计算方法不完善、对生态系统变化不敏感等问题,如何更紧密地结合生态足迹和净初级生产力是需要进一步研究的内容。     

基于物质流分析的黑龙江省物质代谢及减量化研究

基于欧盟物质流分析框架对2003—2015年黑龙江省物质代谢进行核算分析,选取直接物质投入(DMI)和生产过程排放(DPO)两项指标判断环境影响与经济发展的关系,并利用对数平均迪式分解法探究各因素对物质减量化效应的贡献度。结果表明:(1)2011年之后黑龙江省物质需求总量(TMR)和物质输出总量(TMO)出现下降,但两者仍较期初有较明显增长。生物质和化石燃料是DMI的主要组成部分,而DPO主要由固体废弃物构成。(2)DMI正处于环境影响总量下降阶段,但并不稳定,而DPO则处于由排放强度高峰向人均排放高峰过渡阶段。(3)经济规模效应推动了DMI和DPO增长,人口效应对DMI和DPO增长的作用表现为先正向拉动后负向拉动,技术进步效应的提升抑制了DMI和DPO增长,而清洁生产效应并未很好地抑制DPO增长。     

基于净初级生产力的能源足迹模型及其与传统模型的比较分析

将净初级生产力和土地利用变化2个新指标纳入传统能源足迹模型,构建了基于净初级生产力的能源足迹模型。应用传统模型和改进后的模型分别计算了1999—2008年的吉林省能源足迹,并对2组结果进行了比较分析。研究结果表明：10年间,采用传统模型计算的吉林省人均能源足迹由0.7908hm2增至1.6770hm2,采用净初级生产力模型计算的人均能源足迹由0.2490hm2增至0.5237hm2。2种模型的计算结果在整体变化趋势和构成顺序上较为一致,但在历年变化速率和具体构成份额上存在一定差别。净初级生产力模型扩展了传统模型的研究范围,并在碳吸收参数选取等方面进行了较大改进,所得结果反映了区域综合碳吸收能力下的能源消费生态环境影响,更符合区域自然和社会实际状况,一定程度上是对传统模型的完善。     

基于生态足迹模型的区域可持续发展定量评估——以东江流域东源县为例

可持续发展定量评价方法研究是当前可持续发展研究的前沿和热点.生态足迹分析模型是通过对区域人口对自然利用程度的测度,确定区域的发展是否处于生态承载力范围之内.运用生态足迹理论和计算方法,采用2004-2007年东源县统计年鉴、历年年初土地面积、2002世界粮农组织(FAO)和世界自然基金会(WWF)的相关数据,对重点饮用水源地--东源县14 a(1994-2007年)来人均生态足迹和人均生态承载力进行实证计算和分析.结果表明:2007年的东源县人均生态足迹需求为0.856 1 hm~2·cap~(-1),而实际人均生态空间面积(均衡承载力面积)为1.641 8 hm~2·cap~(-1),人均生态盈余为0.588 7hm~2·cap~(-1).14 a来东源县的生态承载力总体上几乎都是大于生态需求(除了1995年、1996年生态需求略大于生态供给外),处于生态盈余状态且生态盈余呈现稳中增长的趋势,区域生态系统处于一种相对可持续状态.其中,林地生态承载量最大,生态盈余最多,呈现逐年减少的态势;耕地生态承载量次之,生态足迹最大,生态赤字大,生态压力严重;水域和草地的生态压力逐年增大.     

中国中部六省生态足迹实证分析

生态足迹是一种定量评价区域资源可持续利用的生态经济指标,其方法紧扣可持续发展的理论,是一个涉及系统性、公平性和延续性的综合指标,具有可度量性、计算合理性和结果可比性等优点。在介绍其概念、计算模型的基础上,针对中国中部六省的资源和能源消费状况进行了实证分析。研究表明:本区2004年人均生态足迹1.793hm2,生态承载力为0.488hm2·人-1,生态足迹需求与供给的比例为3.677∶1,人均生态赤字为1.305hm2,说明中部地区的发展已经超出了生态承载力的阈值;该区生态足迹多样性指数1.336,万元GDP足迹1.982hm2,生态协调系数1.227等,也反映了中部地区处于一种不可持续的发展状态。     

水质胁迫下闽东南地区流域淡水生态系统服务流研究

淡水生态系统服务的空间流动和供需分析是当前生态系统服务研究的前沿热点。目前对于生态系统服务的流动路径研究鲜有报道,且已有研究较少考虑水质调节服务对于淡水供给服务流的影响。闽东南地区流域受人类活动扰动大,存在典型的水质型缺水问题。该研究选取福建省平和县花山溪流域作为研究区域,利用InVEST模型、情景设置、供需分析等方法,从子流域尺度和行政区(乡镇)尺度揭示水质胁迫(以氮为例)对淡水供给服务的影响,分别定量并可视化自然状态和供需平衡状态下淡水供给服务的供需情况和流动路径。结果表明：(1)基于子流域尺度的自然状态,累积盈余流量为4.59×10⁸ m³,在水质胁迫的情景下削减为9.9×10⁷ m³,削减率为78.43%,流向不受水质影响;(2)基于行政区尺度的供需平衡状态,动态服务流量为4.63×10⁷ m³,在水质胁迫情景下约为4.02×10⁷ m³,削减率为13.17%,水质影响下乡镇间水资源供需差异发生改变,故流...     

投入产出分析在污染物发生系统研究中的应用

污染物发生系统的研究对于经济和环境规划具有重要意义.本文首先回顾了列昂节夫投入产出法在环境研究中的应用,并指出了该方法在应用中所存在的某种难题.针对这难题,本文论述了新型投入产出模型的基本原理及其在污染物发生系统研究中的适用性,并阐述了应用新型投入产出模型进行污染物发生系统预测和多目标规划的方法.以新型投入产出模型为基础建立的城市污染物发生系统多目标规划模型,其求解结果将为经济和环境决策提供科学依据.