基于能值理论的农业复合系统评价与案例研究

结合1996-2007年资料,运用能值理论,从农业投入产出、生态环境-社会经济系统和农业发展性能3个方面,构建了农业复合系统能值评价指标体系,对塔里木河下游铁干里克绿洲农业复合系统进行了分析和系统敏感性评估。结果表明:①农业系统的能值投入和产出总体上都呈上升趋势,系统能值产出增长速度快于能值投入;②农业发展对自身环境资源的依赖程度有所减小,而对辅助能的依赖逐步增强,且自然环境资源承受的压力不断增大,可持续性差;③铁干里克绿洲农业机械化、现代化步伐逐步加快,农业生产效率得以有效提高,但农业经济发展水平还处于较低水平,属于消费型系统;④系统敏感性分析表明,与可更新环境资源能相比,不可更新工业辅助能的投入对整个农业复合系统的影响较大。     

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。     

四川省农业生态系统能值分析与可持续性评估——基于五大经济区差异分析

应用能值分析方法评估四川省五大经济区农业生态系统的发展趋势及可持续性。2000—2012年,四川省农业生态系统产值不断增加,而产值的增加主要依靠工业辅助能的大量投入,从而导致农业生态系统环境承载力和可持续发展能力减弱;五大经济区农业生态系统发展状况差异较大,成都、川南、攀西以及川西北经济区农业生态系统可持续性发展能力较弱,川东北经济区农业生态系统富有活力和发展潜力。在能值分析基础上,运用柯布-道格拉斯生产函数,探讨了四川省五大经济区农业生态系统中相关生产要素对农业生态系统产出能值的影响。五大经济区农业生态系统能值产出受各生产要素的影响不同,成都、川南经济区受水资源能值投入的影响最大,川东北、攀西以及川西北经济区受劳动力能值投入影响最大。     

国外传统村落旅游研究及对我国的启示

文献①分析发现,国外传统村落旅游存在多种驱动模式,研究的内容有传统村落旅游影响、传统村落社区与旅游、传统村落游客体验等,旅游研究的区域性很明显.基于国外传统村落旅游研究现状与国内传统村落旅游资源特点,认为国内传统村落旅游研究在如下方面有待深入:个案研究的拓展;旅游资源本体可持续性研究;旅游资源的再创造性;游客体验和游客感知;国内传统村落旅游现象的多学科研究.     

毛乌素沙地库伦生态经济圈可持续性评价

毛乌素沙地库伦生态经济圈最显著的特征是以户为单元,由点到面形成毛乌素沙地库伦生态经济圈集群模式。为探索其可持续性,依据库伦生态经济圈聚类特征进行分类,再对不同类型的库伦生态经济圈可持续性进行综合评价研究。结果表明：毛乌素沙地库伦生态经济圈存在林果种植加工模式、种养加链条模式、小规模种养模式、懒散经营模式;可持续性综合评价得分值最高的是种养加链条模式（81.6106）,其次为林果种植加工模式（63.8506）,较差的是小规模种养模式（46.5691）和懒散经营模式（24.8808）,且后两种模式普遍存在于毛乌素沙地,说明毛乌素沙地上库伦生态系统整体可持续水平较低,需以现有的资源为基础,改善经营技术手段和决策方式,优化库伦生态经济圈运营模式,提高生态生产效率,增强系统物质循环与能量转化功能,使各种库伦生态经济圈朝着永续利用方向发展,进而整体推进毛乌素沙地的可持续性。     

基于能值的绿洲农业可持续发展情景分析——以新疆伊宁县为例(英文)

如何协调干旱区生态环境保护与绿洲农业生态化发展之间的关系,避免绿洲系统的荒漠化,是实现绿洲人地系统可持续发展过程中亟待解决的关键问题。本文以伊宁县为例,利用能值分析和相图理论,深入分析了温带干旱区绿洲农业生产系统的时序演化状况与发展趋势,进而提出了相应的调控措施。研究结论如下:(1)1989–2008年,伊宁县绿洲农业生态系统的能值总投入和总产出均呈持续增长趋势。(2)基于能值指标的可持续性分析表明,目前伊宁县农业生产系统仍处于可持续发展的状态,但可持续发展指数ESI呈现出波动下降的趋势;(3)基于相图理论的可持续线情景分析表明,F导向模式和N导向模式均有其局限性,在伊宁县农业生产系统今后的发展中,应采取R导向模式。即保持系统中当地不可更新资源利用比率的基本稳定,使得经济反馈能值的使用比率和本地不可更新资源的使用比率同步减少,籍此提高当地可更新资源对农产品生产的贡献率,保证系统的可持续发展。     

黄河三角洲地区资源-环境-经济系统可持续性的能值分析

黄河三角洲地区位于沿海开放地带,经济地位特殊而重要。而三角洲又是生态环境脆弱带,在资源开发中承受着巨大的环境压力。环境与经济的协调发展是黄河三角洲永恒的主题。基于能值理论与方法,通过一系列能值指标的建立,对黄河三角洲地区环境经济系统进行了分析评估,结果表明该地区能值用量较大, 经济迅速增长的同时,资源消耗与环境问题日益突出。在此基础上,通过可持续性能值指标的动态分析为该地区实现可持续发展提出建议     

基于能值分析的2006年广东省社会代谢研究

社会代谢分析为全球环境变化人文因素计划的重要课题之一,已成为当前区域生态研究的热点。本文应用H.T.Odum创立的基于生物物理原理的能值方法结合社会代谢概念,对广东省2006年资源利用种类、效率与代谢循环状况进行了分析,通过一系列能值指标,评价广东省社会代谢的可持续性。结果表明：2006年广东省总体呈现较好的发展局面,能值剩余57.31×1022 sej体现了其财富的真正增长,人均能值使用量为1.60×1016 sej,能值福利水平较高;但同时也暴露出影响广东省社会代谢正常运作的原因：输入能值占总能值使用量比为0.73,对进口资源过度依赖;废弃物能值占总能值使用量比为0.26,废弃物产出过多;环境负荷率为14.36,资源的过度使用使环境承受的压力较大等。研究还发现,广东能值可持续性指数呈现逐步下降趋势。广东省目前的代谢过程仍是线性运作模式为主。未来广东省应向循环代谢模式发展,重组并优化其代谢能力,通过建立低消耗高效益产业体系,加大开发替代性资源和新能源,提高废弃物处理能力和完善代谢机制等措施,提高经济社会发展与自然生态环境的和谐程度。     

巢湖湿地生态系统能值分析

基于生态系统能值理论与方法,分析巢湖湿地生态系统能值投入和产出构成特征,并对巢湖湿地生态系统可持续发展水平进行了评价。研究表明:巢湖湿地生态系统每年投入的总能值为3590.12×1018sej,自然资源、周围营养物和社会经济投入分别占39.3%、53.7%和7.0%,可更新资源和不可更新资源投入分别占25.6%和74.4%。巢湖湿地生态系统每年产出的总能值为3469.66×1018sej,其中鱼类产出比重最大,其次为水禽和底栖动物。巢湖湿地生物多样性保护的能量-货币价值是巢湖湿地生态系统年产出的1.76倍,在生物多样性保护方面有着巨大的作用。巢湖湿地生态系统的能值产出率、环境负载率、能值可持续指标(ESI)和可持续发展能值指标(EISD)分别为13.75、2.90、4.74和7.01,去除污染项重新计算,分别为13.75、0.81、17.07和25.27,这些指标表明巢湖湿地生态系统的产业较为单一,能值产出率、可持续性和未来竞争力较高,但不可更新的污染物投入过大,造成巢湖湿地生态系统的环境负载率升高,可持续性发展水平下降,严重制约巢湖湿地生态系统的可持续发展水平。     

基于三维生态足迹的中国自然资本利用时空演变及驱动力分析

目前基于三维生态足迹的中国省际自然资本利用研究,仅从生产视角测度评价了区域自然资本存量、流量利用的空间格局。本文以消费视角对2006-2015年中国30个省(市、自治区)及不同地类足迹深度、足迹广度进行动态评估,进而通过存量流量利用比和资本流量占用率刻画了中国自然资本利用可持续性现状,并利用全局和局部回归模型量化其驱动因素及因素效应的空间差异性。结果显示：①中国足迹深度从3.04升至4.17又降至4.06,存量资本消耗有减弱趋势;足迹深度大致表现为：东部>中部>西部,其中上海最高达30.69,青海最低为1.70;②中国足迹广度在0.36~0.39 ghm²/人之间波动;足迹广度总体表现为：西部>中部>东部,其中最大值为新疆0.81 ghm²/人,最小值为上海0.09 ghm²/人;③从组分构成看,化石能源用地和草地是存量资本消耗的主要方式,耕地和建设用地是流量资本占用的主要方式;④中国自然资本利用可持续性呈现变好趋势,省际呈东弱西强的格局;通过回归分析发现,生态足迹强度、城市化率、生态承载力是导致自然资本利用可持续性空间差异的显著因素,且这些因素的效应特征表现出不同的空间模式。生产视角和消费视角的测算结果相结合,可提供全面丰富的生态足迹信息,为相关实际应用提供一定的借鉴。     

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。     

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。     

东部沙区表土有机质和速效养分与风沙环境关系初探

东部沙区表土有机质、速效养分含量普遍较低。按照库布齐沙漠、毛乌素沙地、浑善达克沙地、科尔沁沙地和呼伦贝尔沙地的次序,有机质和速效K含量逐渐增大,这种分布格局与区域风沙环境性质、风沙活动方式密切相关;各沙漠/沙地内部,表土有机质和速效K含量分别与植被盖度、颗粒平均粒径、分选系数之间存在较好的相关性。速效N和速效P含量未表现出上述变化规律。可见有机质和速效K含量对风沙环境的变化较为敏感,因而其在表土中的再分配可以在一定程度上反映局地风沙环境的变化,而速效N和速效P对风沙环境的指示意义不明显。东部沙区表土有机质、速效N及速效P含量普遍高于西部沙区,而速效K含量明显偏低。     

热处理对沙漠边缘土壤腐殖酸荧光性质及其与Cu(Ⅱ)络合作用的影响

利用Penman-Monteith公式和常规气象资料计算和分析中国北方半干旱典型沙区(科尔沁沙地、浑善达克沙地和毛乌素沙地)50多年来主要气象要素和潜在蒸散量的变化趋势及其原因。 结果表明,自20世纪50年代以来,北方半干旱典型沙区年平均气温均呈上升趋势,年降水量均呈波动变化特征,但年平均风速呈明显下降的趋势。浑善达克沙地年潜在蒸散量随时间呈现显著增加趋势,科尔沁沙地年潜在蒸散量随时间呈现小幅的增加趋势,但毛乌素沙地年潜在蒸散量随时间呈现微弱的下降趋势。偏相关分析显示,毛乌素沙地潜在蒸散量与日照时数和风速呈显著的正相关,与平均温度呈显著的负相关;浑善达克沙地和科尔沁沙地潜在蒸散量与年平均温度显著正相关,但与日照时数无显著相关性。因此,毛乌素沙地日照时数减少和风速降低有可能是区域潜在蒸散量近几十年呈现减少的主要原因,科尔沁沙地和浑善达克沙地潜在蒸散量变化可能主要受温度的影响。     

半干旱典型风沙区植被覆盖度演变与气候变化的关系及其对生态建设的意义

中国北方四大沙地(毛乌素沙地、浑善达克沙地、科尔沁沙地、呼伦贝尔沙地)是半干旱地区荒漠化发展的典型地区和荒漠化防治的重点区域.分析四大沙地植被覆盖度的时空演变规律及其对气候要素的响应机制,对保护北方生态脆弱区的生物多样性与生态安全具有重要意义.基于1998-2018年SPOT-VEGETATION的植被覆盖度指数(ND...     

基于遥感和GIS方法的科尔沁沙地边界划定

基于已有文献,依据科尔沁沙地的形成历史与早期分布,确定科尔沁沙地的核心区;以核心区为基础,采用生态学取样方法,选取与核心区边界相交的16个方向上的交叉点为样本,以Landsat-5 TM影像为主要数据源,采用光谱混合模型、穗帽变换等遥感和GIS方法,通过反复试验设定阈值,提取每个方向的分界特征,据此勾画出科尔沁沙地的分界线。此后,进行实地考察和Google Earth高清影像验证,最终确定科尔沁沙地生态区域的边界。结果表明,科尔沁沙地面积为52 300 ± 360 km²,验证后精度在94%以上。研究结果为科尔沁沙地生态恢复与环境整治提供确切基础范围。     

Relationship between the haplotype distribution of Artemisia halodendron(Asteraceae) and hydrothermal regions in Horqin Sandy Land,northern China

The genetic diversity of Artemisia halodendron(Asteraceae), a constructive and dominant species in Horqin Sandy Land,was investigated to examine the genetic relationships with different hydrothermal regions in Horqin Sandy Land. We sequenced chloroplast DNA(cp DNA) fragments(trn L–F) of 243 plants from 10 populations across the Horqin Sandy Land.The analyses of cp DNA variation identified seven haplotypes. A low level of haplotype diversity(H_d=0.706) and nucleotide diversity(π=0.0013) was detected. Haplotypes clustered into two tentative clades. Low genetic differentiation among regions was consistently indicated by hierarchical analyses of molecular variance(AMOVA). Across the sampled populations, the haplotype distributions were differentiated with hydrothermal gradients.     

科尔沁沙地土地沙漠化的历史与现状

科尔沁沙地是我国自然条件相对较好的一个沙地，有着广阔的治理前景。回顾科尔沁沙地的历史变化，认为科尔沁沙地是一个全球气候变化大趋势下由人类生产活动过度而形成的沙漠化区域，在金代至清代之间由于人为活动强度减弱，曾经发生明显的沙漠化逆转。根据全国沙漠化普查所获得的资料，研究分析了科尔沁沙地土地沙漠化现状及其特点，结合土地沙漠化发生的历史过程，讨论了这一地区沙漠化的治理策略。