基于能值分析的甘肃天祝县生态足迹研究

基于能值分析理论的生态足迹计算模型,是在传统的生态足迹模型基础上结合能值分析理论提出来的改进的生态足迹模型.与传统模型相比,它采用的能值转换率、能值密度等参数更加稳定,更能反映区域特征;同时,它将所有的自然资源转化为太阳能值进行比较,因而具有更强的可比性.应用改进生态足迹模型,分析了天祝县2007年生态经济系统的环境状况,得到人均生态足迹为0.0245hm2,人均生态承载力17.1hm2,生态足迹未超过生态承载力.与传统生态足迹模型的计算结果相一致,但与传统生态足迹模型相比,改进生态足迹模型的计算结果能更真实地反映生态经济系统的环境状况.     

黑河流域水资源承载力的生态经济研究

西北干旱内陆河流域水资源是联系生态系统和经济系统的纽带,从生态经济的角度,给出了水资源承载力的概念. 在总结水资源承载力的特点和研究方法的基础上,将水资源承载力的研究纳入了生态经济系统的背景下进行综合集成研究. 以黑河流域中游为例,提出了研究水资源承载力的多目标模型和纳入生态价值模块的途径和方法,从价值量的角度对流域生态系统和经济系统进行了初步的耦合研究,并根据模型的优化分析结果分析了未来20 a黑河流域张掖地区的水资源承载力.     

基于能值理论的采煤沉陷区土地复垦行为分析

利用能值分析方法揭示采煤沉陷区土地复垦行为特征,为采煤沉陷区土地复垦决策和土地利用导向提供科学依据。以徐州城北矿区复垦区为例,采用野外试验与能值理论分析相结合的方法,对采煤沉陷区土地复垦前后能值变化进行分析。结果表明:土地复垦是以人的价值行为为导向、自然资源为依托、生态系统流为骨架,来实现和提升采煤沉陷区生态经济系统功能;以恢复和提高区域生产力为价值导向的土地复垦行为可有效提高区域和产品服务功能,年净增加能值361.61×1016 sej;复垦后土地用途增加一定面积的鱼塘和储水区,在满足生产需求的同时,可提高区域水分涵养功能,年净增加能值4.6×1016 sej;土地复垦行为是通过调整采煤沉陷区土地利用结构、土地利用布局和土地利用行为,以实现生态经济系统能量流动与转换来增加区域生态经济系统能值。      

基于能值-生态足迹模型的湖北省生态安全评价

基于能值分析法改进的生态足迹模型,对1997-2014年湖北省生态经济系统长时间序列可持续发展趋势和生态安全状况进行了定量分析。结果表明：研究期内湖北省多年平均能值密度为1.286×10¹⁵ sej·hm^-2,人均能值生态承载力从1.18 hm²下降到1.10 hm²,人均能值生态足迹由4.50 hm²增加到8.72 hm²。从1998年起湖北省人均生态足迹逐年扩大,以年均6.2%的速度快速增长,一直处于生态赤字状态,且赤字增大趋势明显;生态压力指数从3.82增长到7.95,生态安全形势严峻。湖北省生态环境系统不足以维持自身经济社会快速发展,其中城市建设发展和重工业的能耗压力大以及进出口总额剧增是造成区域生态赤字的主要原因。     

基于生态经济理论的生态需水计算方法研究

在简述生态需水研究现状的基础上,结合以可持续发展为基础的生态经济理论,提出了基于生态经济思想的生态需水概念,并进行了理论分析.根据生态经济领域中的生态价值理论,确定不同生态需水量条件下的生态价值,进而通过水资源的生态价值与经济价值之间的相互关系确定合适的生态需水量,并通过实例对该方法的具体步骤进行了说明,认为由该法所确定的生态需水量符合客观实际,可以作为生态建设过程中生态需水研究的方法之一.该法通过水资源将生态系统和经济系统联系在一起,对于研究可持续发展条件下的水资源利用有一定的现实意义.     

农业生态环境系统的优化研究--以吉林西部平原长岭县为例

在干旱、半干旱区,农业生态环境日益恶化的现象比较严重,已成为农业发展的重大障碍.农业生态环境是一个多目标、多变量、非线性、多回路的反馈系统,目前,对这一巨大复杂系统的修复或重建还没有较好的研究方法.以吉林西部平原的长岭县为例,应用生态经济学、反馈控制理论和系统动力学原理建立农业生态环境系统的系统动力学模型,进行仿真模拟研究.对农业生态环境系统中的变量进行调控,进行建设方案优化,以实现人口、资源、环境与社会经济的协调发展.     

贵州喀斯特地区生态经济系统协调发展评价

运用生态经济系统理论与系统协调度理论与方法,阐明了从生态系统供给能力与经济系统需要之间的关系去分析生态经济系统间协调发展的思想,提出了协调度计算方法,以及用协调度与协调发展类型相结合对区域生态经济系统协调发展程度进行分析评价的方法。研究表明,贵州省喀斯特地区存在经济落后、生态恶化、生态经济协调发展水平和层次较低等问题,为此需要进一步开展生态经济系统改良,提高生态经济发展水平,以实现生态建设- 经济发展- 人民富裕的预期目标。      

甘肃生态经济系统的能值分析及其可持续性评估

比较生态足迹指数、环境可持续性指数（ESI）、自然资本指数（NCI）等作为衡量生态经济系统可持续性指标的不足后,选择能值分析及其指标作为定量评价区域可持续发展状态的方法和指标。通过对甘肃1994—2004年的净能值产出率（NEYR）、能值投入率（RIR）、环境负载率（ELR）和可持续发展能值指数（ESI）等7项指标的计算及趋势分析,并与其他国家和地区比较得出：甘肃经济还处于较低水平,开放程度依然有限,能值消费和利用结构也是低层次的,近年工业化步伐虽然加快,但要实现甘肃的可持续发展,仍需重视经济发展的作用,通过进口低能值、高能量的产品而输出高能值的产品和服务,达到自组织最优化状态（能源利用高效率）和系统对外最大功（强势竞争力）;甘肃可持续发展指数（ESI）的波动下降与甘肃经济的快速增长不无关系。重视经济增长和控制其对环境系统的压力,保持可持续发展指数的平缓降低尤为重要。     

城市化过程中都市农业景观变化及其生态安全评价——以西安市为例

快速城市化过程中都市农业景观变化及其生态安全研究是城市化区域生态安全和可持续发展研究的重要课题.构建都市农业景观生态安全评价指标与方法,探讨城市化对都市农业景观生态安全的影响具有重要的科学意义.以西安市为例,应用GIS和RS技术方法,结合"压力-状态-响应"(PSR)模型建立了都市农业景观生态安全综合评价指标体系,通过提取1999、2006和2013年的农业景观类型信息,定量分析了都市农业景观变化特征、动态评价了都市农业景观生态安全过程.结果表明:1999-2013年西安市农业景观结构变化剧烈,景观斑块数量增加、平均斑块面积减小,聚集度变差,景观趋于复杂化、破碎化,耕地、林地面积显著减少,园地面积增加.城市化的快速发展导致都市农业生态安全压力指数由0.43上升为0.59,生态安全状态指数由0.73降至0.28,生态安全响应指数则由0.26上升为0.77,生态系统服务价值下降;城市化过程带来的景观压力指数上升以及景观状态指数下降,使得都市农业景观生态安全综合指数由0.56先下降为0.4,后上升到0.48.城市化过程中的都市农业景观生态安全评价可以为都市农业可持续发展、土地可持续利用管理和科学决策提供依据.     

干旱区植被生态需水理论研究进展

综述了植被生态需水的概念及其内涵,评价了植被生态需水的主要研究理论——生态适宜性理论、系统阈值理论、水文循环水量平衡理论、农业气象学理论,评析了各种理论在实践应用中的优缺点。指出在未来的植被生态需水研究中应加强生态体系健康标准建立、定量评价指标体系的数值模拟模型构建,研究中还必须注重植被生态需水的时空特性,充分利用“3S”技术手段和先进的科学试验设备,全方位、多角度获取不同研究区域的基础信息,为建立植被生态需水理论提供可靠的数据支撑。     

黑河流域张掖段水资源承载力评价及提升对策研究

水资源是干旱区内陆河流域环境与发展的主导因素, 其承载力是评判水资源与经济社会及生态环境之间协调发展的重要依据。从承载程度和承载能力两方面构建评价指标, 对黑河流域张掖市县区尺度的水资源承载力进行评价, 结果表明： 承载程度方面, 张掖市从2015 - 2017年用水总量承载状况整体好转, 但民乐县用水总量面临超载, 各县区地下水承载状况明显改善, 地下水超采得到有效管控与治理。从2015 - 2017年, 张掖市水资源的承载状况整体上改善, 从2015年甘州区、 临泽县、 高台县、 山丹县4县区的超载转变为2017年临泽县、 高台县、 山丹县、 肃南县4县区的临界超载状况, 反映出张掖市近年来水资源开发利用的管理成效初步显现; 承载能力方面, 全市各县区2020年和2030年水资源可承载人口均小于2017年水平, 可承载的经济规模约是2017年90%; 提出了农业节水效率提升和耕地灌溉面积缩减两种未来水资源承载力提升情景, 并以此提出了张掖市水资源承载力提升的对策建议。     

生态环境损失价值计算初步研究——以张掖地区为例

生态环境损失价值计算是绿色国民生产总值计算的重要部分,是可持续发展国民生产总值核算的基础工作。黑河流域各种生态环境问题十分突出又各有特点。这些生态环境问题均因水资源的不合理开发利用引起。采用环境经济学的研究方法,从可持续发展的角度对生态环境损失的价值估算进行了初步尝试,并以张掖地区为例进行了实证分析,得到1995年张掖地区与水有关的生态环境损失价值约占当年国民生产总值的3%。     

张掖市农耕期热量资源变化特征及对农业生产的影响

利用张掖市6个气象观测站1961-2010年实测气温资料,运用5 d滑动平均、气候倾向率、Mann-Kendall检验等方法,对农耕期初日、终日、持续日数及≥0℃积温的分布特征、年际和年代际演变规律及突变特点进行分析,结果表明:张掖市农耕期初日随海拔高度的升高推迟,终日则相反,农耕期日数自西北部向东南缩短,积温南北差异显著;近50 a初日提早,终日推迟,持续日数延长,积温增加趋势明显;20世纪70-80年代前期各地表现出农耕期初日推迟,终日提前,持续日数较短,≥0℃积温偏少的特点;20世纪90年代以来,终日延迟程度大于初日提前程度,积温增加显著,尤其2001-2010年增幅为50 a最大;山前绿洲及荒漠绿洲农耕期终日、持续日数及积温分别在1995/1997年、1982/1990年、1996/1999年发生了突变;农耕期热量资源增加,对作物种植结构的调整、生育进程的加快及产量均产生一定影响.     

黑河流域中游水资源需求预测

通过对人口和经济这两大需水增长的内因分析,结合黑河流域中游目前社会经济环境的实际情况,分别建立宏观经济模型和人口模型,对流域中游各地区未来水平年２０２０年和２０５０年水资源需求进行了预测。在预测时,针对流域中游生态环境状况的盘点,生态环境需水中绿洲内部防风的护田林网建设需水作为外生变量处理;绿洲外围防沙的人工林、人工草场因经济价值体现的经济价值较直接,其需水纳入了需水模型体系。预测结果发现,在采取     

改进IPAT等式的可持续性评价应用——以张掖市为例

综合的可持续评价是对地区经济发展的准确衡量,也是科学指导地区可持续发展的重要凭借。构建了一个基于IPAT等式改进的恒等式评价模型——IPADSEFÍÁ等式,以水资源在农业种植业方面的利用现状作为环境影响因素,综合考虑人口规模、经济增长、农业依赖度、农业产业结构、生产效益和先进农业技术应用等人文因素,结合1990-2014年的地区发展历程,对张掖的发展进程进行了分解和归因,并对发展的可持续性进行评价,得出张掖当前的发展模式对自然环境存在较强的压迫,尤其在水资源利用方面不是可持续的。而进行合理的产业结构调整、发展高附加值农业产业、继续加大应用先进农业技术可以缓解目前的水资源压力,让张掖的发展更具可持续性。     

水资源账户的建立——环境经济综合核算的一个实例

在简要介绍了国际上通行的环境经济综合核算体系的基础上,以干旱地区第二大内陆河黑河流域中游的张掖地区为研究案例,依次建立了2000年水资源的实物型账户、价值型账户、枯竭成本分配账户和综合账户。结果表明:张掖地区2000年的水资源枯竭成本为1 979亿元,扣除水资源枯竭成本的净国内生产总值占净国内生产总值的96.44%;水资源枯竭成本占传统净资本形成额的9.39%。     

水足迹视角下低水消费模式研究 ——以黑河流域张掖市居民消费为例

人口的迅速增长、技术的日益进步和消费的不断增加,被认为是产生当前环境危机的最主要的三大原因。由人口的增长和技术的进步所引起的环境问题,早已引起人们的广泛关注,而消费的增加所引起的环境问题直到近年来才逐渐为人们所关注,但对相关问题的研究已经成为热点。水足迹概念的提出,帮助人类更好地认识到食物、工业产品的消费,享受由水资源提供的各种服务。基于水足迹理论,探讨了倡导在满足人类基本需求的同时减少消费水足迹的低水消费模式的必要性,并以德国营养协会推荐的健康饮食模式（DGE）为参考,比较与分析了澳大利亚日常饮食消费模式、典型内陆河张掖市各县区饮食结构的差异,分析了三种消费结构的食物消费量、消费水足迹组分与总消费水足迹特征。研究发现,与DGE健康模式相比,张掖市各县区在肉类、蛋类消费量较高,而蔬菜、水果消费量较低;从消费总水足迹来看,仅有临泽县、山丹县较为接近DGE健康模式,肃南县远高于DGE健康模式;与DGE健康模式的水足迹多样性指数相比,临泽县的多样性指数（1.82）与DGE健康模式的多样性指数最为接近（1.84）,在张掖市各县区中,临泽县今后将通过优化、调整当前饮食结构,最先实现德国营养协会推荐的健康消费模式,实现水足迹视角下的低水消费模式。     

水权交易中第三方回流效应分析 ——以张掖市甘临高地区为例

水权交易是提高水资源配置效率和利用效率的有效途径,但交易过程中第三方回流效应的存在是对水权市场的严峻挑战。如何解决这种第三方效应问题是完善水市场、提高水资源使用效率的关键。根据设计的张掖市甘临高地区可能实现的水权交易情景模式,测算了实际水权交易运行中回流效应的大小;设计一种水权交易比率制度,并使用MATLAB仿真模拟平台进行一般水权交易和水权交易比率制度的模拟。结果表明：农业部门内部水权交易回流效应主要受到交易水量规模的影响,当取最大可交易水量30%、50%和80%时,盈科灌区-骆驼城灌区水权交易引起鸭暖灌区的第三方回流效应分别为-5.97×10⁶ m³、-9.95×10⁶ m³和-1.59×10¹¹ m³,市场规模越大,第三方回流效应越大;水权交易比率制度下的用户用水总效益为1.09×10⁹元,比水权交易的初始分配状态用水效益7.51×10⁸元提高3.41×10⁸元。对比表明水权交易比率制度可以在避免第三方回流效应的同时可以提高水市场的用水效益。     

云南开远南洞暗河系统生态环境地质管理保护区划分

从南洞暗河系统生态环境地质现状特征人手,根据暗河系统水文地质条件、水文地球化学特征和由人类活动带来的对地下水环境影响的不同。以地表水和地下水的转化、自净能力及含水层环境容量等为依据,并综合考虑区内工农业布局、社会经济发展规划等多种因素,从科学管理的角度,将南洞暗河系统划分为三级水资源管理保护区,使暗河水资源管理更科学合理,真正做到“在保护中开发,在开发中保护”,充分发挥其应有的社会、经济和环境效益。