Sustainability of silicon feedstock for a low-carbon society

We need to ensure the sustainable management of advanced materials, such as purified silicon, that contribute to a low-carbon society. Because a drastic increase in the demand for photovoltaic (PV) systems is tightening the supply of silicon for PV cells, the sustainability of silicon feedstock needs to be explored. For this purpose, a material flow analysis of silicon in Japan from 1996 to 2006 is presented in this paper. Our analysis finds that rapid growth in demand for polycrystalline silicon (pc-silicon) and single crystalline silicon (sc-silicon) has changed the structure of the purified silicon supply. The strong demand for purified silicon for solar cells is responsible for this change. While off-grade silicon obtained as a by-product of electronic-grade silicon (EG-Si) covered the demand for solar sells before 2000, pc-silicon is currently produced independently for solar cells via an energy-intensive process. Analysis of the resource effective-use index (REI), which indicates how effectively purified silicon is used, shows progress in the effective use of pc- and sc-silicon. REI analysis indicates that the effective use of pc-silicon is reaching a maximum, while the effective use of sc-silicon is advancing, with a corresponding increase in price. To ensure a sustainable supply of silicon feedstock, this paper proposes four solutions: (1) production of solar-grade pc-silicon by a less costly and less energy-consuming method; (2) reduction in the amount of crystalline silicon per watt in solar cells; (3) acceleration of the development and deployment of other solar cell types; and (4) reuse and recycling of solar cells in the future.     

生态服务价值评价在山区城市土地规划中的应用——以万源市太平镇为例

生态系统服务价值的变化决定着区域的可持续发展,其评估已成为生态学研究的热点之一,其研究结果对维持地区生态平衡、合理利用土地资源、建立可持续的土地利用模式等具有重要意义。本文在综合已有研究的基础上,通过估算万源市太平镇不同海拔高度土地生态服务价值量,探讨经济发展与生态服务价值变化的关系。结果表明,城市规划区的自然生态系统服务功能的价值是不可忽视的,自然生态系统无论是从物质上还是经济上,都为万源市太平镇的国民经济和社会可持续发展提供者重要支撑。从生态系统服务功能角度,海拔750 m高程是太平镇城市用地扩张的控制线。     

铜陵市资源利用与经济增长关系分析

资源利用与经济增长之间的关系是资源与环境经济学研究的重要领域。以安徽省铜陵市为例,尝试运用物质流分析方法以及最新发展的自回归分布滞后模型（ARDL）对铜陵市1990~2008年资源利用和实际GDP二者关系进行检验和分析。采用了物质流分析指标中直接物质投入来表征区域资源利用量。ARDL边界检验结果表明了资源利用和经济增长间存在稳定的长期均衡关系。进一步通过ARDL-ECM模型分析了区域经济增长对资源利用长期弹性系数和短期弹性系数,并揭示出资源利用对经济增长的短期和长期因果关系。研究结果表明当前资源投入在一定程度上拉动了铜陵经济增长。同时还对铜陵经济增长和资源保护战略提出了政策建议     

城镇居民生活能耗与碳排放动态特征分析

居民家庭生活能源消费与碳排放越来越不容忽视,开展这方面研究对于促进居民可持续消费、寻找新的节能减排途径都具有十分重要的意义.本文在考察量化1999-2007年中国城镇居民生活直接、间接能源消费及其碳排放连续变化的基础上,探究了这段时期生活能耗与碳排放的动态变化特征,并分析其潜在的影响因素.研究主要结论包括:1999-2007年,中国城镇居民人均生活总能耗和碳排总量都呈现出逐年增加趋势,其中间接能耗与碳排始终大于直接能耗与碳排,但二者的差异正在逐年缩小;对于人均直接能耗与碳排来说,二者总量都呈逐年增加趋势,其中电力和煤炭是最主要的直接能源消费品种,也是最主要的碳排来源;对于人均间接能耗与碳排来说,虽然居民生活消费开支逐年递增,但由于各类消费项的单位产值能源强度在逐年下降,因此总的间接能耗与碳排并没呈现出一定的递增或递减趋势,而是出现波动性变化.其中"食品"、"教育文化娱乐服务"和"居住"3项是居民生活间接能耗与碳排的主要来源;人均住宅建筑面积是居民生活碳排变化的主要影晌因子.研究结论为引导可持续的家庭消费模式和节能减排措施的制定提供管理启示与科学依据.     

土地利用规划中不确定性的识别和处理研究

首先概述不确定性概念及其产生、相关理论和研究进展,深刻地揭示由于在我国土地和用规划中长期以来忽视开展不确定性研究,导致规划指标偏离现实需求,频繁修改规划方案和违法用地现象不断发生,在此基础上,引入不确定性规划理念,重新审视不确定性在土地利用规划中的地位和作用,全面系统地阐述土地利用规划中不确定性的类型及其特性,具体表现及其识别和处理方法.研究结果表明,由于人们的知识所限,客观世界中普遍存在不确定性.不确定性孕育着规划的产生,规划是对未来不确定性的缓解和抵消.土地利用规划中长期以来忽视业已存在的不确定性,直接影响土地利用规划的科学性和可操作性.土地利用规划中最基本的不确定性是预测未来和为了适应未来而对现在进行调整的失误.对未来的无知所引发的不确定性,只能求助于不确定性科学,增强对未来的预测能力和控制能力,使不确定性的负面影响最小化.     

耕地集约利用影响因素的协整分析

耕地利用的集约度实质上是农户在其所面临的各种经济和制度环境约束条件下,所采取的不同耕种行为的直接结果和体现.本文试借助分析影响农户耕种行为的相关因素来探讨其对耕地集约利用的影响.利用Eviews 6.0统计软件,综合应用协整理论和误差修正模型,以湖北省为例,剖析耕地集约利用与其影响因素的长期均衡关系和短期波动效应.研究表明:在长期,户均农业劳动力人数、农业比较收入和耕地的产权保障对耕地利用的集约度存在正向影响,其增加1个百分点,将导致耕地利用的集约度分别提高0.166、0.430和0.035个百分点;农民家庭人均农业生产支出和农业生产资料价格指数对耕地利用的集约度存在负向影响,其增加1个百分点,将导致耕地利用的集约度分别下降0.004和0.008个百分点.而在短期,各影响因素对耕地利用集约度的作用方向相同而作用力大小不同.户均农业劳动力人数和农业比较收入对耕地集约利用的作用程度在短期与在长期是相似的;但耕地的产权保障和农业生产成本的变化对耕地集约利用的影响却更多体现在长期.因此,立足于稳定产权和降低农业生产成本的农业政策导向更有利于在长期保护耕地,提高耕地资源的配置和利用效率.     

中国省域违法占用耕地的空间效应

要通过中国省域违法占用耕地的时空特征分析,得知1999-2007年中国违法占用耕地均值的空间布局总体较为离散,局部地区表现出集聚态势;运用空间计量分析方法,对1999-2007年间中国各省域违法占用耕地的空间效应研究表明,中国大陆31个雀域的违法占用耕地在地理空间上存在显著的正自相关关系,表现出了某些省域违法占用耕地的相似性在空间上趋于集聚现象,1999-2007年中国违法占用耕地的省域空间集聚近似呈现“N”字型波动变化的态势.中国违法占用耕地省域之间正的空间效应正在增强,中国省域违法占用耕地存在地理空间的邻近效应.     

喀纳斯自然保护区生态系统服务价值变化研究

生态系统可持续发展是随着全球范围内可持续发展研究的深入和人们对环境破坏和资源利用认识的不断加深而逐渐形成的.人类社会的可持续发展从根本上取决于生态系统及其服务的可持续性,本文应用喀纳斯自然保护区1980、2005年两期Landsat TM影像解译数据,参照谢高地等制定的中国生态系统单位面积生态服务当量因子和新疆布尔津县单位面积农田生态系统提供的食物生产服务的经济价值,确定喀纳斯自然保护区生态系统单位面积生态服务价值系数,对保护区生态系统服务价值及其变化进行了估算和比较.结果表明,林地和草地是喀纳斯自然保护区主要的土地利用类型,25年间土地利用总体上发生了明显变化,林地面积在减少,革地、水域、建设用地面积略有增加;保护区生态系统服务价值由1980年的37.289亿元减少至2005年的36.351亿元,有林地和离覆盖度草地的减少是服务价值降低的主要原因;主要由林地、草地和水域提供的维持生物多样性、水文调节、气候调节、保持土壤等单项功能服务价值均呈现不同程度地减少,说明保护区生态系统结构和功能已受到影响,保护区生态环境质量不断趋向退化.     

东北农牧交错带典型区土地利用变化及其生态效应

东北农牧交错带是典型的生态环境脆弱区，具有敏感性强、退化趋势明显等生态脆弱性特征。本文利用1986、2002年两期TM/ETM影像，揭示了吉林西部16年来土地利用／覆被的时空变化规律，并依据Costanza R．等人对全球生态系统服务价值的评估方法。分析了土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响。结果表明：16年来，吉林西部土地利用／覆被发生了剧烈变化。耕地、盐碱地面积大幅度增加，草地、水域和湿地的面积大幅度减少，区域生态系统服务功能出现明显的衰退。生态系统服务价值显著地减少。吉林西部生态系统服务价值由1986年的767．1亿元／a下降到2002年的624．1亿元／a，减少幅度达18．6％，年均递减速率达1．6％。16年来该区域生态环境恶化和以经济利益为目的的土地利用结构调整，给区域生态系统服务功能和可持续发展能力带来巨大负面影响。     

深圳宝安区土地利用变化的环境影响研究

采用深圳宝安区1996-2004年的土地利用数据及其逐日降雨量资料，应用Costanza关于生态系统服务价值方面的研究成果，对该区域土地利用变化导致的生态服务价值进行了计算；应用SCS模型对该区主要污染物氨氮（NH4-N）、总磷（TP）以及高锰酸盐指数（CODMn）的面源污染负荷的变化进行了定量分析。结果表明：1996～2004年期间，土地利用变化导致区域总体生态服务功能下降了31．36%；氨氮和CODMn的面源污染负荷分别增加了4．12%、5．73%，总磷的面源污染负荷减少了1．64％。进一步对三种土地利用规划供选方案（2004-2020年）的环境影响进行了分析。在不同规划方案下，到2020年，宝安区总体生态服务功能将比2004年下降3．79％、10．97％和30．76％。但其下降速度都将得到明显遏止；氨氮、总磷和CODMn的面源污染负荷也将有较明显的增加，且皆以规划方案1增加最小,方案2居中，方案3增加最大。