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。     

石羊河下游民勤绿洲变化的人文机制研究

本文根据社会调查资料分析了甘肃省河西地区石羊河下游民勤绿洲变化的趋势及其影响 ,进而从用水行为和水量均衡角度讨论了绿洲变化的人文作用机制 ,认为石羊河流域下游绿洲变化与传统农业外延式扩张机制密切相关 ,而传统农业扩张机制由于各种因素的制约在短时期内难以打破。而不打破导致绿洲环境恶化的人文机制 ,任何试图扭转此类地区绿洲环境恶化趋势的措施都可能是无效的。     

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。     

北屯绿洲生态系统耗散特性分析

 利用耗散结构理论,对新疆北屯绿洲生态系统的结构和功能进行了分析。在绿洲发展演化过程中,绿洲与荒漠形成既相互矛盾又协调共生的非线性变幻局势,人为活动已成为绿洲涨落的主要原因。利用能值分析方法探讨了北屯绿洲农业生态系统的能量耗散过程,结果显示:北屯绿洲农业生态系统投入的太阳能值总值为9.70×1019 sej,而输出的太阳能值总值为6.56×1020 sej,输出高于投入,是一个能值输出型的生态系统。需要人为输入能量,引入物质、知识、技术等负熵,增加系统信息量。最后,提出积极引入负熵流的负反馈策略,使人的主观行为与环境质量、生物生产力水平相统一,构建合理的绿洲生态农业结构,达到生物与环境相协调,发挥生物共生互利优势原则,最终实现绿洲生态、环境、经济的可持续发展。     

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。     

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。     

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。     

民勤绿洲农田生态系统能值空间分异特征

利用能值分析方法对2011年民勤绿洲18个乡镇农田生态系统的环境资源条件、投入产出结构和可持续性进行了系统分析,构建了反映民勤绿洲农田生态系统综合水平的能值指标体系,运用主成分分析方法对其进行了综合评价和排序。结果表明：民勤绿洲农田生态系统可持续性强的是夹河乡,其他乡镇农田生态系统为消费型生态经济系统,可持续性弱;民勤绿洲农田生态系统能值综合水平存在着明显的地域差异,呈现东北片高于西南片、绿洲边缘带高于中心带的地理分布特征;民勤绿洲农田生态系统总体上不具有可持续性,不协调发展型区域和极不协调发展型区域农田面积占民勤绿洲农田总面积的73.68%,强、中、弱协调发展型区域只占26.32%。因此,目前民勤绿洲农田生态系统面临的不可持续性应当引起相关部门的高度重视。     

基于能值分析的新疆阜康市绿洲系统可持续性分析

绿洲是我国西北干旱区人类赖以生存和发展的栖息地,其生态环境脆弱。因此,对绿洲系统经济生态效益的定量评估与分析是我国西北地区生态建设和可持续发展急需解决的现实问题。本文以天山北麓的新疆维吾尔自治区阜康市为例,深入探讨了绿洲系统的生态经济效益及其年际变化;并利用线性规划模型建立了基于能值分析的阜康市绿洲种植业结构优化配置方案。研究发现,阜康绿洲系统的发展受土地、气候和水资源等限制,属于典型的高投入、低产出模式。1996-2006年间,绿洲系统处于弱可持续发展状态。另外,通过生态经济学的绿洲作物结构比较优势分析发现：不同的生态经济目标,其种植业结构也随之变化。当追求生态经济效益最大化时,种植业结构由能值密度决定;当追求水资源限制下生态经济效益最大化时,种植业结构由单位灌溉水量的能值产出决定。     

Eco-economic evolution, emergy evaluation and policy options for the sustainable development of Tibet

l introductionTibet-the name alone conjures up visions of mystery and fantasy, visions of spirituality, exotic andmysticism. On the face of it this cloud of mystery was not surprising. Because of its geographicalisolation and lack of roads and modem communication netWorks for so many years, just line manymountain areas of China, Tibet escaped, for most part, the development opportUnities in the world duringthe 18th and 19th centUries, and almost half of the 20th centUry. In 1950 Tibet was a…     

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.     

新疆生态经济系统的能值分析及其可持续性评估

运用能值理论与方法,对新疆1991～1999年的净能值产出率、能值投入率、环境负荷率、能值-货币比、能值使用强度、电力能值使用量比、可持续发展指数、人均能值用量和人口承载力等9个指标及其变化趋势进行分析,并与其他国家和地区的有关指标进行比较研究。分析结果表明：(1)1991～1999年新疆的净能值产出率曲线为非匀速下降趋势,从1991年的23.6下降到1999年的11.7。尽管净能值产出率有所下降,但仍然大大高于1,这表明新疆向外界输出的能值高于区外对其投入的能值,是一个资源输出型的生态经济区域;(2)新疆的可持续发展指数曲线与净能值产出率变化趋势一致,为非匀速下降趋势,从1991年的262.0下降到1999年的64.1。这表明从1991～1999年新疆的资源被开发和利用的程度有所增加,经济有了一定程度的发展,但开发程度仍较低,经济上还处于极不发达的阶段;(3)环境负荷率的变化曲线呈上升趋势。环境负荷率上升的主要原因是新疆的进口资源及劳务的能值用量增大,尽管如此,由于环境负荷率较低,因此,新疆的经济发展还有较大的潜力。     

基于能值的内蒙古可持续发展评价(英文)

An integrated environmental accounting of the Inner Mongolia Autonomous Region(IMAR) is presented in this paper based on emergy analysis with data from 1987 to 2007.Through calculating environmental and economic inputs and a series of emergy indicators,this paper discusses IMAR’s resource use structure,economic situation,and trade status.The results show that more than 85% of the emergy used in IMAR was derived from home sources,indicating a strong capacity for self-sufficiency.Concentrated-used local non-renewable emergy,which provides IMAR economy with most of the driving forces,took the largest share in total emergy use after 2004 and reached 58% in 2007.The Western China Development Plan of 2000 ushered in a rapid growth of coal and electricity production and exportation to other regions of China from IMAR.The export/import emergy ratio of IMAR reached 3.46 in 2007,with the coal exported(3.44 10 23 sej in 2007) without being used by IMAR itself,accounting for almost 100% of the difference between the imports and exports.The results also show that from 1987 to 1998,EmSI values remained higher than 10,suggesting underdevelopment in IMAR;after 1998,EmSI values decreased sharply from 19.07 in 1998 to 1.88 in 2007,indicating that IMAR is characterized by medium-run sustainability and is relying more on non-renewable resources and imports.     

广州城市代谢与土地利用变化指标评价

土地利用变化与城市代谢间的研究为全球变化的核心计划,是当前生态环境研究的热点问题。本研究以Odum的能值评估方法为分析工具,以广州生态-经济-社会系统为研究范围,以19902006年的资源流动量核算17年来广州城市代谢的演变情况,并在此基础上从整体角度探讨了广州城市代谢与土地利用变化的互动关系,结果表明：（1）广州市近...     

基于能值分析的福建省绿色GDP核算

运用能值分析方法,通过能值转换率,将福建自然、社会经济系统储存和流动的不同种类的能量转化为统一标准--能值,得到能值消耗总量与GDP的比值即能值/货币比率。再将资源耗减与环境损失部分通过能值/货币比率转换为货币价值,并在传统GDP中扣除,即得到绿色GDP。最后运用部分能值评价指标对福建可持续发展状况进行分析。结果表明：2001 年到2006年福建省GDP增长迅速,但绿色GDP增长相对缓慢。福建居民生活水平较高,经济发达,对外贸易中以输出能值为主。但是环境压力大,可持续发展能力下降。内部资源开发不足,需要依赖外部环境,经济风险日渐增大,经济活动的竞争力趋于减弱。福建省经济增长中仍有一部分是不可持续增长,这与福建省的工业化程度有关。     

基于能值的科尔沁沙地不同农牧比例村落发展可持续性对比

为评估和比较科尔沁沙地不同生产经营模式自然村落的发展可持续性,通过能值分析方法,定量分析了分别以种植业和养殖业为主的2个自然村落的能值投入与产出情况,建立能值分析指标体系,对2种模式系统的可持续性进行评估。结果表明：在资源投入方面,村落外部辅助能约占总能值投入的39.17%,说明2种生产经营模式对外部资源依赖较小,能值自给率高;在以种植业为主的系统内,不可更新资源占比大于可更新资源,而以畜牧业为主的系统内部则相反。这说明,以畜牧业为主发展模式的环境承载率低于以种植业为主的发展模式;以畜牧业为主的生产系统净能值产出率大于以种植业为主的生产系统,说明在该区域畜牧业生产系统具有低投入、高产出的特点,而种植业则具有高投入、低产出特点;2种模式的可持续指数均小于1,说明科尔沁沙地农村可持续发展能力低。以畜牧业为主的村落可持续性发展指数大于以种植业为主的村落,说明以养殖业为主具有良好的自组织性和稳定性,这为科尔沁沙地农村生态-社会-经济发展提供参考案例。     

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