黄土高原典型流域种植业发展模式的能值分析

为客观评估和比较退耕还林后黄土高原典型小流域不同种植业发展模式的稳定性和可持续性,本研究通过能值分析方法,定量分析了粮食和果树兼作、粮食生产为主和果树种植为主3种典型流域种植业系统的能值投入和产出情况,建立能值分析指标体系,在自然资源压力、社会和经济发展水平方面进行比较,进而对3种模式的系统可持续性进行评估.结果表明: 黄土高原典型流域不同类型种植业系统外部辅助能值均占总能值投入的75%以上,且其中不可更新能值所占比例远大于可更新能值,由此造成了能值自给率低而环境承载率高的特点;流域粮食种植业生产具有高投入、低产出的特点,而水果种植和粮果兼作具有高投入、高产出的特点,3种模式能值密度均达到全国农业经济系统平均水平2倍以上,其中,粮食生产为主的模式净能值产出率最低而粮果兼作型最高;流域种植业能值可持续发展指数均<1,能值/环境可持续指标均远低于全国农业系统平均水平,可持续发展能力较低,以粮食和果树兼作的模式可持续发展指数最高.3种模式比较发现,粮果兼作发展模式在流域种植业发展中具有相对较好的发展能力和较高的系统稳定性,能值生产效率适中且可持续性最高,因此黄土高原地区以流域为单元的农业发展应该更加偏向于考虑多产业综合的复合结构生产方式.     

基于能值的陆域受威胁和濒危物种价值估算——以福建省厦门市为例

开展受威胁和濒危物种价值评估是生物多样性研究的关键问题之一。当前受威胁和濒危物种研究正处于濒危等级界定和保护优先性确定阶段,存在不同保护等级交叉管理、价值评估方法欠缺及重复性计算等多方面问题。利用IUCN濒危等级和中国特有种等级名录确定厦门市不同濒危等级物种数,在此基础上利用能值转换率和修正的中国能值/货币比率对厦门市陆域受威胁和濒危物种价值进行估算。结果显示,通过多途径整理纳入估算的厦门市陆域野生动植物物种数为1444种,其中受威胁和濒危物种数为318种;2015年厦门市物种能值价值约为3.53×10~(11)元,2010年约为3.08×10~(11)元,其中两期受威胁和濒危物种能值价值均占物种总价值的88.31%;中国特有种等级对价值贡献最大达73.25%,其次是IUCN濒危等级达23.24%。研究表明,能值评估法能够客观凸显受威胁和濒危物种价值,研究结果可为生物多样性及物种保育的管理决策提供技术支撑。     

禁牧政策对宁夏盐池县农业生态系统服务影响的能值分析

农牧交错区农业可持续发展问题一直是我国区域农业研究的重要课题,以典型北方农牧交错区宁夏盐池县为例,利用农业生态系统能值分析框架,评估盐池县1991—2016年农业生态系统正反服务,揭示禁牧政策对农业可持续发展的影响。研究结果表明:(1) 1991—2016年盐池县农业投入能值和农业生态系统正反服务能值一直处于增长的趋势,禁牧政策实施以后增长速度高于禁牧之前,其中农业投入能值的增加主要是由于经济反馈能值投入的增加。(2)根据Pearson相关性分析,盐池县农业生态系统服务和反服务在0.01水平(双侧)呈显著的强正相关,农业生态系统服务和反服务具有相同的变化趋势。(3)生态环境的改善、经济反馈能值和农业灌溉面积的增加,可以增强北方农牧交错区农业抵御气候波动的能力。(4)盐池县农业可持续性高于全国和典型农区的平均水平,禁牧政策实施之前盐池县农业可持续性表现出稳定的下降趋势,而禁牧政策实施以后其可持续性表现为上升的趋势,禁牧政策的实施已初步实现农业生产的生态经济效益。     

基于能值分析的深圳市三个小型农业生态经济系统研究

应用能值分析方法,通过能值转换率,把深圳市3个农场生态经济系统的能量流、物质流、货币流和信息流转化为统一量纲———能值。在绘制能值系统概图和编制能值分析表的基础上,建立能值评价指标体系对3个系统的能值输入结构、生产效率、环境负载和可持续发展状况等进行分析和比较。此外,比较经济指标与能值分析结果,并采用情景分析对农场未来发展做出预测。能值分析方法不仅考虑环境及其服务功能对经济生产的贡献,同时能值交换率和能值产出率把系统经济流入和产出纳入分析过程,结合环境和经济评价,可用于综合分析农场生态效益和经济效益。研究结果表明:西丽果场是可持续发展能力最高的农场,碧岭现代农业科技园次之,而山海农场的可持续发展能力最低。都市农场应该大比例利用可更新资源,努力发展农业生产,并且积极提升农业的技术含量。在此基础上,控制规模合理地发展旅游经济,走高科技农业生态旅游之路。     

Urbanization and Socioeconomic Metabolism in Taipei

The analysis of socioeconomic metabolism has largely been dominated by quantification of material flows on a mass basis. This neglects the energetic dimensions of the urban metabolism and makes analysis that integrates material and energy flows difficult. The present research applies Odum's emergy concept to integrate energy and material flows for the study of the socioeconomic metabolism of the Taipei area. We also take into consideration the urban sprawl in the Taipei area to study its relationship to the change of socioeconomic metabolism. We interpret SPOT satellite images from 1992 and 2002 to provide a deeper understanding of the whole urban system; results show that Taipei's urban areas increased in size during the past decades. Emergy-based indicators show decreasing empower densities (total emergy use per area) of undeveloped and agricultural areas, whereas the empower density of urban areas has increased, which signals a convergence of resource flows toward urban areas. Such an increase of empower density is mainly due to fossil fuel use and translates into increased environmental loading and decreased sustainability. An analysis of the relationship between urbanization and socioeconomic metabolism indicates that changes in land use affect the characteristics of socioeconomic metabolism in Taipei. The effects of urban sprawl on Taipei's urban sustainability are also discussed.     

几组有优和无优杂交组合中杂交稻及其亲本光合功能的比较

研究了３个杂交组合的杂交稻及其亲本的光合功能。实验结果表明,杂交稻的叶绿素（Ｃｈｌ）和类胡萝卜素（Ｃａｒ）的含量高于其亲本。在２组有优杂交组合中,杂交稻的ＰＳⅡ活性、ＰＳⅡ原初光能转化效率和叶片潜在光合作用量子转化效率,以及光合电子传递能力和对两个光系统之间激发能分配的调节能力,均高于其各自的亲本。此外,上述各光合功能又以母本优于父本。然而,在无优组合中,上述的光合功能却是父本高于母本和它们的子一代。根据所得的实验结果,进一步证实在配置杂交组合时,选择具有优良光合功能的母本,是获得在生产上可推广应用的杂交稻的重要途径之一。     

舟山海域生态系统服务能值价值评估

能值作为一种以生态系统为中心的量化方法,其核心建立在对生态系统的各种输入分析基础之上,是一种典型的供给者方法。而生态系统服务属于系统的输出,是人类获得的福祉,辨别及量化生态系统服务(生态系统输出)的方法称之为使用者方法。以海域生态系统的供给、调节、文化和支持四类服务体系框架为基础,以生态系统的输出(生态系统服务)为出发点,计算了舟山海域生态系统服务的能值货币价值,为运用能值方法(供给者方法)来量化生态系统服务(使用者方法)提供一种新的思路。结果表明:舟山海域生态系统服务单位面积年能值货币价值为1.1297能值元/m2。在所评价的四类生态系统服务价值中,支持服务占总价值的55.00%,其次是文化服务占总价值的20.82%,调节服务占总价值的20.08%,供给服务最小,仅占总价值的4.09%。研究结果为开发、利用、管理舟山海域生态系统提供了重要的信息。     

生态流的构成和分析方法研究综述

人类活动带来的生态环境和土地利用变化是全球变化研究的重点内容之一。在复杂的自然生态系统中,各组分之间的物质循环、能量流动和信息传递通常以流态形式来表达,其路径、方向、强度、速率等对生态系统产生重要影响。系统分析了生态流的起源与发展,从能流、物质流和信息流三方面对生态流进行了解构,并对相关原理和分析方法进行了总结和述评。在现有研究基础上,以典型半人工半自然的农田生态系统为例,通过生态网络连接度等指标与纯自然生态系统对比分析生态流的流向、路径和强度等,人类活动增强了生态系统的灵活度,但扰乱了原有的稳定性。生态学家一直专注于研究适用于统一计算生态流的方法,其量化已具有一定的研究基础,但仍存在许多问题,在以后的研究中仍需系统地深入探索。     

毛乌素沙地农牧生态系统能值分析与耦合关系

针对毛乌素沙地脆弱农业生态系统生产力实际,根据复合生态系统耦合理论,借助能值理论及分析方法,选择毛乌素沙地偏农区的榆阳区和偏牧区的乌审旗为比较研究对象,对两地近27a的农牧耦合系统初级生产力、次级生产力及系统耦合状况进行了对比分析,探讨性提出了区域农牧系统耦合程度的演变规律。结果表明,榆阳区是偏农型的农牧耦合产业发展模式,乌审旗是偏牧型的牧农耦合产业发展模式;榆阳区有以耗粮型生猪、禽类生产为主的势头,乌审旗有以节粮型草食动物生产为主的势头;榆阳区和乌审旗的初级生产力、次级生产力及A(有效能值利用率)、B(单位低质能产品转化成高质能产品率)、SCD(系统耦合度)值均沿时间序列增大,且SCD值有呈三阶段型增长的规律性。依据研究结果,最后提出了毛乌素沙地农牧生态系统耦合发展的途径,以期能为沙地农牧生态系统稳健发展提供可靠的理论支撑与政策导向。