传统农业地区能值生态足迹分析——以贵州省从江县为例

传统农业生态系统正面临着来自现代化发展及其带来的技术经济变革的严重威胁,在一些传统农业地区现代农业替代传统农业已经引发了严重的生态环境问题。生态足迹,作为可持续发展评价的方法之一,由于无法全面衡量人类活动对生态系统造成的各种影响,因此无法揭示传统农业地区真实的生态环境状况,也无法给出科学合理的可持续发展评价。能值生态足迹是对传统生态足迹的一种改进,试图利用能值分析理论的优点囊括人类利用生态系统产品和服务的各种活动。然而,目前能值生态足迹研究往往受到传统生态足迹理论的局限,无法真正将人类消费的各种资源、产品和服务纳入进来。为此,本文将生态系统服务概念引入能值生态足迹理论框架中,进一步改进和完善了能值生态足迹模型,使之能够全面衡量人类活动的生态环境影响。本文利用改进的能值生态足迹模型,以我国传统农业地区贵州省从江县为例,开展生态环境状况评估和可持续发展评价。结果表明,从江县2007年人均能值生态承载力为9.3311 ha,人均能值生态足迹为14.5638 ha,人均能值生态赤字为5.2327 ha。可见,从江县的生态承载力仅能满足当地居民消费总需求的64%,当地处于不可持续发展状态,生态环境状况不容乐观。这与传统生态足迹的评价结果差异十分显著。传统生态足迹评价结果显示,从江县的生态承载力不仅能够满足当地居民的消费需求而且有少量生态盈余。进一步分析显示,从江县居民对生态系统的污染物吸纳服务和侵蚀控制服务的消费,在从江县总生态足迹中占有相当大的比例。这说明,从江县传统农业生产方式受现代农业影响而发生的部分改变,所产生的生态环境影响已经逐步显现。过量施用化肥农药所引起的面源污染以及频繁翻耕和砍伐森林所引起的水土流失,已经严重威胁当地的生态环境健康和可持续发展。     

干旱半干旱地区城郊农业生态系统的能值分析与优化发展——以乌鲁木齐市为例

乌鲁木齐市农业生态系统是我国干旱半干旱地区典型的城郊农业生态系统。应用能值分析的理论与方法,可以更加本质的了解该农业生态系统的发展现状与影响该系统可持续发展的障碍。通过分析表明:(1)在能值投入中,以水资源为主的环境能值投入较大,而可更新的有机能所占比例较小。与干旱半干旱区其它地区的农业生态系统相比,乌鲁木齐市农业生态系统的能值自给率、能值密度处于比较优势,而可更新有机能/总能值与能值投入率处于比较劣势地位。今后,应当继续优化能值投入结构。(2)在能值产出中牧业能值产出较大,系统生产优势度明显,但各生产系统之间的耦合力仍需加强,农户的经济生产力水平有待进一步提高。今后,应调整农业产出结构,实现各级生产力的最大程度耦合。(3)通过总的比较来看,城郊农业生态系统有着较低的能值投入,较高的能值产出和较强的可持续发展能力,在干旱半干旱区应当大力发展城郊农业,以增强农业的产出能力和基础地位。     

生态经济系统能值分析——以北京密云县为例

1. 北京市农林科学院综合发展研究所100089; 2. 中国农业大学农学与生物技术学院, 100094; 3.中国科学院地理科学与资源研究所100101; 4. 北京师范大学资源学院100875; 5. 北京密云县科委, 101500     

黄土高原典型流域农业生态系统生产力的能值分析——以安塞县纸坊沟流域为例

以黄土高原丘陵沟壑区典型小流域纸坊沟为案例,应用能值方法研究其植物初级生产力、动物次级生产力、农户经济生产力及生态系统服务生产力能值的特征及相互间的关系。结果表明：纸坊沟流域经过20年的治理,初级生产力水平有了明显提高,林草植被得到了一定恢复,巨大的生态系统服务为农业系统生产力的形成创造了基础。但整个流域依然处于低能值投入度、低耦合度、低能效的状态。主要表现为农林牧子系统之间耦合效应仍不明显;动物次级生产能值水平较低,初级生产的产品能值不能高效转化为动物次级生产能值;农户产业结构的不合理性,导致农业系统产品能值的潜在经济价值向农户现实经济收入的转化能力低下,因此,调整农户种植结构及产业配置是促进系统生产力高效转化的内在需求。     

宁波市生态经济系统的能值分析研究

能值分析是用于度量自然资本和生态系统服务功能的新方法。该文运用能值理论和方法对宁波生态经济系统的总能值流量、能值货币比率、能值功率密度、环境负载率、人口承载量等主要能值指标进行了定量研究，并提出相关政策建议，为宁波市制订可持续发展战略提供科学依据。     

基于能值理论的奈曼旗农业生态经济系统可持续性分析

应用能值分析理论与方法对奈曼旗农业生态经济系统的能值流进行分析,通过典型能值分析指标的计算对其系统可持续性进行评估。结果表明：奈曼旗农业生态经济系统2004年能值投入总量为1.47E+21 sej(solar energy joules),不可更新环境资源和不可更新工业辅助能投入分别占26.11％和35.78％;系统能值产出为3.23E+21 sej,其中畜牧业能值产出比重高达72.52％。2004年系统农业经济发展水平和农牧民生活质量低于中国2000年农业的平均水平,但系统净能值产出率较高,在争取经济输入能值方面具有优势。系统可持续水平高于2000年全国农业生态系统的可持续水平,但不可更新环境资源的大量损耗给该地区农业的可持续发展带来了隐患。2000—2004年期间系统能值投入中工业辅助能投入比重逐年增加,相应的农业生态经济系统能值产出增长了78％,其中畜牧业能值产出增长了104.10％。在农业经济水平和农牧民生活水平稳步提高的同时,系统的环境负载率逐年上升,能值可持续性指数有下降趋势。     

基于能值理论的河南省农业生态系统评价

运用能值理论,评价河南省2005—2016年农业生态系统能值投入、产出和效率等。结果表明:(1)从能值投入来看,不可更新工业辅助能值(78.42%)>可更新有机能值(10.25%)>可更新环境资源能值(10.18%)>不可更新环境资源能值(1.14%),且内部结构存在差异和发展趋势不同。(2)从能值指标体系来看,能值购买率、能值收益率、环境负荷率等均呈波动增加趋势,农业过度依赖工业辅助能值投入,农业产出效益不断提高,但正在远离生态可持续发展。(3)养殖业、种植业在农业能值产出中多年平均占比分别为74.46%,25.54%,其中畜牧业(73.10%)>粮食作物(14.00%)>经济作物(11.54%)>渔业(1.36%),且产出能值(棉花除外)均呈现增加趋势。     

基于能值分析的黑龙江省西部沙地生态经济系统的可持续发展研究--以泰来县为例

基于能值分析的区域性可持续发展评价指数为基础,计算了1983~2003年泰来生态经济系统的可持续发展指数。结果表明:泰来净能值产出率较高,环境和资源系统的负载率有所增加,受净能值产出率和环境负载率变化趋势的影响,泰来生态经济系统的可持续性呈现总体下降的趋势。     

区域循环经济的能值分析与评估——以徐州市为例

循环经济是区域实现向可持续发展转型的重要模式.基于能值分析理论,构建了区域循环经济能值分析指标体系,并以此对1991-2004年徐州市的能值使用与转移情况进行了深入分析.结果表明,1991-2004年徐州市经济社会发展主要依赖于本地不可更新资源的利用,能值自给率都在98%以上;资源利用效率呈现先提高后下降的演变过程,具有明显阶段性特征;环境压力的变化与经济增速的周期性波动相一致,并呈现波浪式加大;徐州市循环经济系统处于比较有活力的发展状态区间,但持续性能力逐渐减弱.     

甘肃省农业生态系统能值演变与趋势

应用能值分析的方法,研究了甘肃省1991-2010年农业生态系统的能值投入及产出结构,并通过计算、对比能值评价指标,分析了甘肃省农业生态系统的发展状况及变化趋势。结果显示：（1）近20年来,甘肃省农业生态系统的能值投入和产出都呈现增长趋势,系统能值产出的增长速度（85%）高于能值投入的增长速度（21%）;（2）环境资源对甘肃省农业生态系统的贡献很大,但农业生态系统仍主要依赖于经济能值的投入（化肥、农药、农用机械、电力等）,农业生态系统的产出能值以种植业和畜牧业为主,农业结构得到改善,系统稳定性得到加强;（3）甘肃省农业的机械化水平和农业技术逐步提高,系统的生产效率逐步增强,但仍然处于低水平发展阶段,属于消费型农业生态系统,具有较为明显的粗放式发展特征;（4）甘肃省应注重发展生态农业,减少化肥、农药、农膜等对系统生态环境所造成的干扰。     

青海省湟水河西宁段重金属元素的污染和评价

湟水河是西宁市的重要河流。开展湟水河西宁段沉积物的重金属研究对西宁市的环境保护和生态建设具有重要意义。本次研究对湟水河西宁段表层泥质沉积和河水以及流域内的现代菜地表土和松树苗地表土的重金属含量进行了测定。同时,采用全新世以前的黄土、湟水河一级阶地的砂质沉积给出了西宁市自然状态下的重金属背景值。各类样品的重金属元素含量结果表明:1)自然状态下,Pb为29.5 mg/kg,As为15.6 mg/kg,Hg为0.01 mg/kg,Cd为0.18 mg/kg,Cr为31.1 mg/kg。2)河流表层泥质沉积的重金属含量平均值,Pb为45.2 mg/kg,As为7.8 mg/kg,Hg为0.02 mg/kg,Cd为0.48 mg/kg,Cr为48.8 mg/kg。3)总体上,河流表层泥质沉积、现代菜地表土和松树苗地表土的Cd、Pb、Hg、Cr均比自然状态下的背景值要高。4)湟水河西宁段已出现较明显的重金属污染,应控制Cd等重金属元素向河流中的排放。     

基于能值分析的资源型城市循环经济发展水平评价——以榆林市为例

运用能值理论与分析方法,从能值流量、社会经济发展、资源循环利用、资源环境安全和综合指数5个方面构建了循环经济能值评价指标体系,对2000-2010年陕北资源型城市榆林的循环经济发展状况进行了深入分析.结果表明:榆林自然资源丰富,能值自给率达99％以上,属于资源输出型区域;经济的高速发展建立在大量消耗本地不可更新资源的基础上,仍沿袭着高资源消耗、粗放型的经济发展模式;虽然系统的资源循环利用率(RRR)逐年增长,但可持续发展指数(ESI)、改进的可持续发展指数(SDI)、循环经济能值指数(EREI)、生态效率指数(UEI)逐年下降.基于循环经济的“3+1”模式,今后榆林实现可持续发展的关键是:加大引入外界能值力度,促进能值的合理流动;依托技术创新和技术转型,提高输入能值利用效率和废弃物资源化效率;进一步开发可更新资源,促使区域产业系统的生态化转向.     

兰州-西宁城市区域空间整合战略构想

通过研究国内外城市区域以及兰州-西宁城市区域发展现状,认为行政区经济、产业结构趋同、交通通达度不高是制约城市区域空间整合发展的主要因素,并指出兰州-西宁城市区域空间整合发展的客观必然性.在此基础上,提出城市区域空间整合发展战略构想.具体包括构建"两心、三轴"城市区域空间结构,城市区域优势产业分布新格局,以点轴开发模式构建城镇一体化发展的空间网络结构.最后,提出了兰州-西宁城市区域空间整合发展的战略措施,包括实施空间与产业双重整合;构建网络化基础设施体系;确立城市区域空间整合发展的战略意识;促进区域统一市场的形成.     

经济欠发达地区农户对耕地非农转换的价值感知——西宁市郊区案例研究

针对耕地非农转化过程中产生的一系列社会问题,采用参与性农户调查方法,对西部欠发达地区西宁市郊区5个样本村190户农户进行了随机入户调查。根据城市开发进程、到市区距离和种植类型等条件,将调查样本村分为近郊城区化农村、近郊农村和远郊农村,就农户对耕地非农转换的基本认知及耕地非农转换的经济、社会和环境价值感知进行分析。结果表明:耕地征用后农户能理性感知和判别耕地非农转换价值,并普遍认为失去耕地后生活费用增加、生活保障降低、收入来源和就业机会少;感知主要受耕地数量、区位条件、耕地开发阶段等因素的影响;处于不同区位条件的农户对耕地非农转换的价值感知存在差异性,城区化农户已逐渐适应城市生活,近郊农户的非农转换经济和社会感知压力最大,远郊农民也感知经济和生活保障压力,但更希望能通过打工增加收入。     

湟水河流域化学风化过程及原因探析

选择湟水河流域湟源至乐都段为研究点,采集并分析了湟水河及支流北川河、南川河河道不同地点25个河床泥沙样品的常量元素地球化学特征。通过化学风化强度指标(CIA)分析,发现从湟源—湟中(多巴)—西宁—平安—乐都段,化学风化强度呈现出高—低—稍高的趋势。通过化学风化强度与影响因素(温度、降水、海拔高度、植被覆盖和人口因素)的对比分析,发现湟水河流域引起化学风化强度明显变化的主要因素是降水量的变差系数。     

Paleocurrent and fabric analyses of the imbricated fluvial gravel deposits in Huangshui Valley, the northeastern Tibetan Plateau, China

Gravel deposits on fluvial terraces contain a wealth of information about the paleofluvial system. In this study, flow direction and provenance were determined by systematic counts of more than 2000 clasts of imbricated gravel deposits in the Xining Region, northeastern Tibetan Plateau, China. These gravel deposits range in age from the modern Huangshui riverbed to Miocene-aged deposits overlain by eolian sediments. Our major objectives were not only to collect first-hand field data on the fluvial gravel sediments of the Xining Region, but also to the reconstruct the evolution of the fluvial system. These data may offer valuable information about uplift of the northeastern Tibetan Plateau during the late Cenozoic era. Reconstructed flow directions of the higher and lower gravel deposits imply that the river underwent a flow reversal of approximately 130–180°. In addition, the lithological compositions in the higher gravel deposits differ significantly from the lower terraces, suggesting that the source areas changed at the same time. Eolian stratigraphy overlying the gravel deposits and paleomagnetic age determination indicate that this change occurred sometime between 1.55 Ma and 1.2 Ma. We suggest that tectonic activity could explain the dramatic changes in flow direction and lithological composition during this time period. Therefore, this study provides a new scenario of fluvial response to tectonic uplift: a reversal of flow direction. In addition, field observation and statistical analyses reveal a strong relationship between rock type, size and roundness of clasts.     

时间地理学视角下西宁城市回族居民时空间行为分析

从回族居民群体特征出发,基于时间地理学的视角理解其时空间行为,提出少数民族行为的行为选择与制约效应框架,并以西宁市回族居民为例,从微观行为视角解读少数民族的城市时空间行为与特征。结果表明:(1)回族居民受工作活动制约相对较弱,活动时间安排上自主性更强,活动具有丰富性、细碎性的特点;(2)回族居民活动空间范围存在局限性,出行需求相对较低;(3)宗教活动对回族居民时空间行为存在制约。     

快速集聚发展过程中的河谷型城市的空间整合与规划--以兰州市为例

中国西部部分河谷型城市自1949以来一直处于较为快速的集聚发展过程中。产业、各种基础设施大量在河谷中兴建。但是,由于地形条件的约束,这部分城市出现了建设用地紧张、环境问题突出、空间职能配置体系不合理等问题。以兰州市为例,通过对兰州城市在快速集聚扩张过程中空间结构存在问题的分析,提出了旧城“空间职能置换”和新城区建设的空间整合和规划思路,设想了未来50年兰州城市空间建设方案,探讨解决目前这类城市所面临的产业结构升级换代、城市现代化与环境综合治理等相关问题的思路与方法。     

青海河湟谷地气候及干旱变化研究

利用1961—2002青海河湟谷地11个气象台站气温、降水等地面观测资料,对该区气候要素的年代际变化特征及其干旱变化的成因进行了初步分析。结果表明：青海河湟谷地各季节平均气温20世纪90年比60年代偏高了0.4～0.8℃,冬季增温最显著。年平均降水量90年代比60年代偏少17.2 mm。地表蒸发量80~90年代比60~70年增多。90年代青海河湟谷地秋季和春季降水量减少,使得秋季和春季干旱发生的频次增加,导致河谷地区的径流量减少。     

基于POI数据的西宁市零售业空间格局探究

零售业是城市商业结构中最有活力的组成部分,合理有序的零售空间结构对促进经济的发展、提高资源的配置、满足居民的生活需求至关重要。POI作为新的空间数据源,能够客观地、准确地对商业空间结构进行识别和探究。西宁市位于青藏高原东北部,是连接青藏高原与中国大陆的重要门户。西宁市集中大量的人口,且存在有潜力的消费市场。基于POI大数据,运用核密度、局域Getis-Ord G^*指数、Ripley’s K函数和区位熵的分析方法,以西宁市为研究案例探究零售网点的空间分布特征。零售业详细地分为以下8种类型,分别是食品、饮料及烟草制品,纺织、服装及日用品,文化、体育用品及器材,家用电器及电子产品,五金、家具室内装饰材料,医药及医疗器材,汽车、摩托车燃料及零配件,综合零售。结果表明:西宁市零售业集聚区空间分布特征显著,呈现"多集聚、多核心"商业空间形态。密度等级由中心区沿交通干线逐渐向外围递减;高密度集聚区分别分布在水井巷附近街区、商业巷附近街区、祁连路—北禅路交汇的附近街区(北山市场)和以万达广场为核心的海湖新区。行业属性不同使得零售点集聚和分布变化表现出较大的差异性,与人们日常生活密切相关的业态零售点呈现社区化、微型化和便利化的特征,且区位选择性较大,如:食品饮料及烟草制品、医药及医疗器材和综合零售行业,而家用电器及电子产品、文化体育用品和纺织服装等行业区位选择尺度小,集中在特定的区域;基于道路数据构建的街区单元冷热点区域分布特征显著,它受城市建设用地扩张,人口密度,交通可达性和城市规划等因素的影响,海湖新区将成为最有发展潜力的商业区;在街道尺度,各业态零售业专业化功能区块显著,发展成熟的街道表现出多优势行业集聚特征,西宁市多业态集聚区域较少,只有人民街街道。这项研究一方面有助于填补基于POI数据青藏高原河谷型城市商业空间结构研究的空白;另一方面,为政府战略制定,零售商选址和城市规划提供一些参考。