城市生态系统的模拟方法：灵敏度模型及其改进

评估城市生态系统的持续发展能力,探讨其持续发展对策是一个复杂的动态问题,需要运用动态的模拟方法进行。由德国著名生态控制论专家Ｆ．Ｖｅｓｔｅｒ和Ａ．Ｖ．Ｈｅｓｌｅｒ教授提出的“灵敏度模型”方法,将系统科学思想、生态控制论方法及城市规划融为一体,解释、模拟、评价和规划城市复杂的系统关系,是模拟城市生态系统很好的方法。本文对该方法进行了改进。改进后的“灵敏度模型”为评价城市持续发展能力、探讨其持续发展对策提供了新的思路。     

社会-经济-自然复合生态系统

当代若干重大社会问题,都直接或间接关系到社会体制、经济发展状况以及人类赖以生存的自然环境。社会、经济和自然是三个不同性质的系统,但其各自的生存和发展都受其它系统结构、功能的制约,必须当成一个复合系统来考虑,我们称其为社会-经济-自然复合生态系统。本文分析了该复合系统的生态特征,提出了衡量该复合系统的三个指标:(1)自然系统的合理性;(2)经济系统的利润;(3)社会系统的效益。指出复合生态系统的研究是一个多目标决策过程,应在经济生态学原则的指导下拟定具体的社会目标,经济目标和生态目标,使系统的综合效益最高,风险最小,存活机会最大。文中还提出了一些复合生态系统的研究方向和具体决策步骤。最后给出了三个复合系统的事例。     

城镇化过程生态风险评价案例研究

选择我国小城镇发展较为迅速的浙中地区（主要以巍山镇为例）采用变量相关的生态学方法,对其城镇化过程的生态风险评价作了尝试,结果表明,癌症和高血压等“文明病”的发病率随着城镇化水平的提高而逐年上升,具体表现为与城镇居住人口（包括农业人口和非农业人口）密度,居民人口增加,年龄,性别,乡镇工业和交通发展等有关,是城镇生态系统中有害物浓度和输入通量增加对人类生存与发展作用的结果,反映了城镇化过程中所遭受的生     

产业生态学的回顾与展望

对产业生态学的基本概念、研究方法和研究热点进行了总结与评述,认为产业生态学是研究人类产业活动与自然环境相互关系的一门综合性、垮学科的应用科学。它采用工业代谢、生命周期评价和区域生态建设的方法对产业活动全过程(包括原材料采掘、原材料生产、产品制造、产品使用、产品用后处理)进行定性描述和定量模拟。产业生态学着眼于人类和生态系统的长远利益,追求经济效益、生态效益和社会效益的统一。     

中国典型特大城市交通的生态足迹评价

中国城市化快速发展带来机动车数量的骤增、交通拥堵、交通污染物排放及能源消耗恶化等城市生态问题,生态足迹可以作为衡量城市交通发展带来生态环境压力的有效指标。本文以北京、上海、天津、杭州、沈阳和成都6个特大城市为研究对象,计算了2005—2012年6个城市的交通生态足迹。结果表明:6个城市交通的生态足迹均有所增加,城市交通的生态环境压力逐年增加,化石能源间接生态足迹在城市交通生态足迹增长中起到主要作用;快速增长的机动车和小汽车及其高出行率导致能源消耗不断增加,是城市交通生态足迹增长的主要原因;完善的轨道交通及慢行交通等绿色出行的发展,可以有效降低特大城市自驾出行的次数,优化交通出行结构,缓解城市交通生态环境压力。     

北京城市生态占水研究

在前人研究的基础上,提出了生态占水的概念及计算方法,构建了生态占水驱动因素分析模型,计算各因素对生态占水变动的贡献率,并采用灰色关联分析法对生态占水-水生态因子进行关联分析。以北京市为例计算1999-2009年的生态占水量,结果显示水量型占水和水质型占水均呈现波动式逐年下降趋势,分别由1999年的25.56亿m³和12.55亿m³减少到2009年的15.65亿m³和4.58亿m³;2003-2005年北京市生态占水率明显高于其它时期,达到80%以上,2006年以后逐步下降,但仍然高于50%;水量型占水是过去10 a中最主要的占水类型。生态占水驱动因素分析结果得出,1999-2009年的总体变动中人均消费水平的提高是促使北京市生态占水增加的关键驱动因素,其次是第二产业增加值。占水-水生态因子关联分析显示,地表取水和污水处理率两个因素与水生境因子的变化有着较强的关联性;退水和地下取水与水环境因子有较强的关联性,地下水埋深和人口两大因素与水安全有着较强的关联性。     

基于MFA的生态工业园区物质代谢研究方法探析

物质流分析(Material Flow Analysis,MFA)是国家尺度物质代谢研究的重要手段。首先对国内外不同地域尺度下MFA的研究现状进行了概述总结;在此基础上,从工业区内的企业及其所形成的工业共生网络(Industrial Symbiosis Networks,ISNs)物质核算入手,针对如何在生态工业园区(Eco-Industrial Parks,EIPs)尺度开展物质代谢研究进行了详细论述,并通过引入部门间实物型投入产出表(Physical Input-Output Table,PIOT)对该尺度MFA的核算方法进行了改进,最终构建了EIPs-MFA模型及指标体系。以期为生态工业园区实践中的规划与管理提供方法指导。     

产业生态系统资源代谢分析方法

产业生态系统是由企业群、资源及环境组成的社会-经济-环境复合生态系统。资源代谢是其功能运行的重要保障。资源代谢在时间和空间尺度上的耗竭及阻滞是造成严重生态环境问题的主要原因。根据生态学原理,运用物质流分析手段解析了产业生态系统的物质流、能流及资金流结构,构建了产业生态系统资源代谢分析模型,提出了资源输入-使用-输出-循环共生四方面的资源代谢分析指标体系和基于模糊综合分析的资源代谢问题树分析方法。在此基础上提出了基于循环共生网络结构模型的生态管理模式。以期为产业资源的生态管理提供方法支撑。     

城市生态系统景观格局特征及形成机制

以城市生态系统的格局一过程一功能等相关概念的辨析为基础,重点分析了城市景观格局的基本特征,以及城市格局对生态系统过程和功能的影响。结果表明,高度人工化、高度的时空异质特性、破碎性、不稳定性是城市景观格局最为显著的特征。城市所在区域的自然环境条件,历史文化传统,城市格局的基本骨架——交通系统和城市职能是影响城市格局形成和演变的重要驱动因素。城市景观结构决定了其生态过程。综合研究城市景观格局-过程-功能的关系,认识城市的发展演变过程,可为城市规划、建设和管理提供重要的科学基础。     

小城镇土地利用变化的生态效应分析

采用系统生态学方法,尤其是应用了Simpson生物多样性指数法,前后相隔10年为时间跨度,对小城镇发展典型地区浙江省绍兴县某镇土地利用变化导致的生态效应进行了初步定量分析与研究.结果表明,由于土地使用功能的改变,导致了以绿色植物为计数的Simpson指数增加近2倍,而以土壤微生物为参照的工业和居住用地的Simpson指数均高于农业用地,反映该小城镇发展过程中生物多样性明显降低,并出现了局部气候的恶化(表现为镇区内年平均气温上升,而年平均相对湿度下降)等不良生态效应.