山东省花生生产系统可持续发展能值分析

花生是山东省主要油料作物,为评价山东省花生生产系统的资源使用情况、环境压力及可持续性,运用能值原理对山东省花生生产系统的能值指标进行分析。2007—2011年,山东省花生生产系统的能值投入总量从4.01×10²¹ sej上升到6.70×10²¹ sej,其中83.46%为不可更新工业辅助能值投入。能值自给率、净能值产出率及系统可持续指数呈下降趋势,分别从0.13、3.71和1.29下降至0.08、2.17和0.36;能值投入率、环境负载率呈上升趋势,分别从6.56、2.88增加至11.53、5.51;能值密度则从5.07×10¹¹ sej·m^-2增至8.41×10¹¹ sej·m^-2。结果表明：山东省花生生产农业机械化水平较高,主要依靠不可更新工业辅助能值投入,而可更新辅助能值投入较少,系统可持续发展指数较低。为促进山东省花生生产可持续发展,应该调整其能值投入结构,提高花生生产科技水平,增加可更新有机能值的投入,将不可更新工业辅助能值投入控制在合理的水平。     

关中平原农田生态系统不同秸秆还田模式的能值分析

作物秸秆的焚烧或闲置,不仅造成了严重的大气污染,而且造成秸秆资源的极大浪费.应用生态经济系统能值分析理论与方法,分析了9种不同秸秆还田组合模式的能值效益.结果表明,(1)各处理模式的不可更新工业辅助能值投入占系统总能值投入的比重最大,其中化肥能值投入比重最高.(2)能值产出方面,小麦秸秆高留茬-玉米秸秆粉碎还田(WH-MC)模式的产出水平最高,达到7.60×1015 sej/(hm2·a).(3)小麦秸秆高留茬-玉米秸秆粉碎还田(WH-MC)模式的净能值产出率最高、环境负载率最低、能值反馈率最大、产投比最大,分别为2.52、1.13、75.90％和1.39.小麦秸秆高留茬-玉米秸秆粉碎还田(WH-MC)是该区域种植业最优的秸秆还田模式,可以大力推广.     

基于能值分析的甘肃农业生态经济系统发展态势及可持续发展对策

运用能值分析方法,对甘肃农业生态经济系统的能值产投结构、能值指标进行了计算,井从纵向和横向的比较中对甘肃农业生态经济系统发展水平进行了诊断.分析表明:(1)甘肃省自然资源相对丰富,经济发展的资源基础相对雄厚,但由于对本地资源的过分依赖,加之购买能值投入的严重不足,导致甘肃本地资源得不到有效的利用,农业经济发展程度不高,是一种高资源消耗型经济发展模式;(2)农业生态经济系统的封闭性较强,不符合农业可持续发展的需求.土地生产力水平较低,人均能值用量较低;(3)经济总量还不够大,经济发展中应用的资源能值有很大部分来自本区环境和资源系统而无需付费.农业生态经济系统仍属于资源消耗型,但由于人口众多,入均占有纯能值量较低,且生产和管理过程的科技含量较低,存在着资源的浪费和破坏,系统对干环境的压力较大.因此必须通过增加系统投入,保护环境资源,优化投入结构,调整农业产业结构,依靠科学技术等,以实现甘肃农业可持续发展.     

基于能值理论的内蒙古生态经济系统综合研究

本文运用能值分析方法定量分析了内蒙古生态经济系统1990-2005年间的发展态势,结果表明:内蒙古经济系统的可持续发展指数由1990年的873.43下降到2005年的11.88,同期人均能值使用量在快速增长,分别由1.13×1016sej上升到2.54×1016sej,环境负载率也由0.58上升到4.21,能值自给率都高达98%以上。这说明内蒙古的经济还处在欠发达阶段,并且经济的快速发展是建立在对本地资源的过度依赖和高强度利用基础之上的,因此可以说内蒙古经济在一定程度上是不可持续的。有鉴于此,应从以下方面提高内蒙古的可持续发展能力:(1)大力开发可再生资源,促进人与自然和谐发展;(2)优化对外贸易结构,提高能值受益率;(3)抓好煤炭城市经济结构调整与合理布局;(4)加强高科技和教育投入,提高系统可持续发展潜力。     

能值分析法在松嫩平原生态足迹模型研究中的应用

在简要分析传统生态足迹模型的基础上,提出了基于能值分析法的生态足迹模型。引入能值密度,将生态经济系统的各种能量流转换为生物生产性土地面积,进行生态足迹的定量计算。以松嫩平原为例,进行2004年松嫩平原生态足迹量化研究。结果表明:松嫩平原的能值密度为8.713×1014sej/hm2,人均生态足迹为4.871hm2/人,人均生态承载力为2.034hm2/人,人均生态赤字为2.837hm2/人,处于不可持续发展状态,这一结果与采用传统生态足迹模型计算结果保持一致。与传统模型相比,能值分析-生态足迹复合模型克服了传统生态足迹模型评价标准不统一,研究结果可比性差等缺陷,评价结果更具有客观性和真实性。     

基于能值分析的高台县农田生态系统可持续发展评价

应用能值分析理论和方法,选取1997—2012年的数据,对高台县农田生态系统投入产出结构和能值指标进行了分析,并运用主成分分析法对高台农田生态系统进行了综合分析。结果表明,高台县农田生态系统能值投入呈现整体增加、局部时间段减小态势,1998年能值投入值最小,为325×10~(18)sej,2012年投入值最大,为496.89×10~(18)sej,主要原因是工业辅助能的增加最明显,从1997年的180.98×10~(18)sej增加到2012年285.14×10~(18)sej。总的能值产出波动较大,2002年最小,为240.37×10~(18)sej,2012年最大,为473.37×10~(18)sej。环境负载率总体呈上升趋势,由1997年1.11上升到2001年1.54,再降至2012年的1.39。2002年可持续指数为0.53,远低于2001全国平均水平(1.23)。总的来说,高台县绿洲农田生态系统的综合水平总体上呈现下降趋势,16年来研究区综合水平差异大,1997—1999年生态系统综合水平较高,2000—2006年环境恶化,2007—2009年生态环境有所改善,2010—2012年高台县绿洲农田生态系统的可持续发展状况恶化。因此,高台县在未来发展过程中应该合理调整种植业结构,合理开采利用水资源,保护耕地,积极引进先进机械、技术,提高农业机械化水平,促进高台县经济社会可持续发展。     

基于能值理论的榆林市耕地可持续利用评价

应用能值理论对榆林市2003—2007年耕地系统的可持续性进行了评价。结果表明,在研究期内,榆林市耕地系统能值总投入并未大幅变动,其中购买能值投入逐年增加,不可更新资源环境投入呈降低趋势,2004年后购买能值所占比重最大,不可更新资源能值投入次之;对能值指标进行分析可以得到,该区域的发展更多地依赖于自然资源的投入,但依赖程度呈逐步降低的趋势。通过与其它区域耕地系统的对比可以得到,榆林市耕地系统存在发展水平较为滞后,农业机械化水平较低,发展严重依赖于自然资源的投入等问题;兼顾到该区域的农业发展水平并为维持区域的可持续性发展,提出该区域应大力发展有机农业和特色农业,在适度增加购买能值的基础上维持其可持续性。     

基于能值分析的县域生态经济系统物质代谢与可持续发展评价——以甘肃省正宁县为例

甘肃省庆阳市正宁县是我国农耕文化的发源地,该区既是煤炭资源集中地、辐射能源高值区,又是生态环境脆弱区,并具有重要的生态服务功能,面临着资源开发与生态环境保护的双重压力.文中运用能值理论与方法,通过建立能值指标体系,定量地评价区域的物质代谢效率与可持续发展能力,在此基础上提出物质代谢的优化措施,以促进西部县域的快速、和谐...     

乌鲁木齐城市复合生态系统能值分析

能值分析为复合生态系统研究提供了定量方法,并在城市可持续发展评价中有重要意义。运用能值理论及其分析方法,以乌鲁木齐为研究区建立城市复合生态系统能值评价指标体系,重点选取能值自给率、输入能值、人均能值、能值密度、能值/货币比、电力能值比、环境承载力、能值可持续指数等能值综合分析指标,定量研究1990～2009年研究区复合生态系统能值的动态变化规律。研究结果表明:近20年间,乌鲁木齐市能值自给能力较强,城市发展对外界资源的需求越来越小,居民生活水平和经济发展不断提高;但是经济发展强度和工业化水平不高,随着城市不可更新资源的开采,城市规模逐渐扩大,人口量增加,城市可持续能值量的减少,本地环境负荷增大,承载力持续下降。在此基础上对该城市可持续发展提出了几点建议。     

基于能值生态足迹模型的北方农牧交错带定西市生态安全评价

为分析北方农牧交错带的生态安全问题,以北方农牧交错带典型代表区域定西市作为研究对象,运用能值生态足迹模型对该区域的生态安全状况进行了长时间序列研究。研究发现：1995—2019年间定西市人均能值生态承载力从0.61 hm²·人^-1增加到0.75 hm²·人^-1,人均能值生态足迹从1.22 hm²·人^-1增加到1.60 hm²·人^-1。从人均能值生态足迹的构成组分来看,耕地人均能值生态足迹对定西市人均能值生态足迹的贡献最大,其次是草地人均能值生态足迹。25年间,定西市始终处于生态赤字状态,万元GDP生态足迹从11.92 hm²·万元^-1下降到1.09 hm²·万元^-1,生态足迹多样性指数由0.92变化到1.44,生态协调系数从1.34变化到1.33,生态压力指数由2.01上升到2.15,发展能力指数由1.12变化到2.32,生态安全等级在危险和不安全之间变化,生态安全问题亟待解决。     

北方农牧交错带半干旱区种植业系统能值分析--以武川县为例

应用能值分析理论和方法,分析内蒙古武川县种植业系统环境基础和经济特征。结果表明:武川县种植业系统不可更新资源能值投入和化肥投入能值占总能值投入的84.2%,属于典型的资源消耗型种植系统。由于农产品生产成本较高,再加上对资源环境的过度利用,在同等条件下,其农产品在国内和世界市场并不具有竞争能力。改善环境投入,优化资源利用结构,才能提高种植业系统生产力。     

退耕还草区农业生态系统能值动态分析——以甘肃省镇原县北庄村为例

以甘肃省镇原县北庄村为例,应用H.T.Odum能值分析方法,分析退耕还草前后农业生态系统的能值变化。结果表明,退耕还草后北庄农业生态系统的净能值产出率提高了35.14%;环境负荷力降低8.31%;系统可持续发展性指标提高47.38%;系统稳定性指数也由0.809提高到1.015。退耕还草对北庄农业生态系统生产力的提高和系统的可持续发展起到了积极的作用。但农牧系统耦合度降低了41.74%,应采取措施提高农牧系统耦合度,实现农业生态系统平衡发展。     

基于能值分析的西宁市城市生态经济可持续发展研究

运用能值分析的理论和方法,通过对西宁市2007年生态经济系统能值货币比率、环境负载率、人均能值使用量、可持续发展指数等指标进行了定量分析,并与国内其他城市进行比较.结果表明:1)西宁市的.自然资源相对丰富,经济发展主要依赖本地资源,属资源输出型城市,城市环境压力相对较小;2)2007年西宁市可持续发展指数为125.3,...     

干旱地区绿洲生态系统服务价值功能的评估——以石羊河下游民勤绿洲为例

评估绿洲地区生态系统服务价值有助于定量研究绿洲生态环境的发展变化.以Costanza等人对全球生态系统服务价值评估的部分成果为参考,以谢高地等人制定的中国陆地生态系统单位面积服务价值表为基础,对石羊河下游民勤绿洲1994年至2007年14 a间生态系统服务的价值进行了估算和对比分析.结果表明:1994年民勤绿洲的生态系统服务总价值为102.04亿元,到2007年则下降为79.04亿元,14 a间,生态系统服务价值总共下降了23亿元,其中草地面积的减少是生态系统服务价值下降的主要原因.因此保护绿洲生态环境,恢复和提高绿洲生态系统服务功能是干旱地区绿洲生态环境建设的重要任务.     

粮食生产系统的能值分析--以安塞县为例

应用OdumH.T创立的能值理论分析了安塞县粮食生产系统后认为:该县粮食生产系统能值投入率与产出率"双低",应增加系统投入以提高产出水平;系统环境负荷率不高,不可更新环境资源破坏严重,应提高可更新环境资源利用效率、加强水土保持工作;辅助能值投入中有机能值略高于无机能值,应按适当比例增加辅助能值投入以提高系统生态经济效益;粮食产出能值中玉米、豆类所占比重高,系统结构调整应遵循生态经济原则,保持或压缩口粮作物、提高粮饲两用作物播种面积,同时发展舍养畜牧业和粮食加工业。     

甘肃省土壤有机碳储量及空间分布

根据甘肃省第二次土壤普查所得的37个土壤类型、281个典型土壤剖面的理化性质和土壤各类型分布面积,以及1:300万甘肃省纸质土壤图,利用土壤类型法估算了甘肃省土壤有机碳的储量,并借助M ap-G IS软件分析了土壤碳密度的空间分布规律。结果表明:甘肃省土壤有机碳含量约为39.87×108t,占全国储量的4.47%;其中有机碳储量占前5位的土壤类型为亚高山草甸土、高山草甸土、褐土、灰褐土、亚高山草原土,五者之和占全省总储量的39.67%;另外,甘肃省土壤有机碳密度较高,土壤平均碳密度为17.62kg.m-2,高于全国平均水平9.60kg.m-2;泥炭土的有机碳密度最大,高达208.53kg.m-2;粗骨土的碳密度含量最低,为0.73kg.m-2,全省的土壤有机碳密度主要在0~15kg.m-2范围内变动。     

基于MaxEnt生态位模型预测当前气候条件下顶羽菊在中国的潜在适生区

顶羽菊Rhaponticum repens (L.) Hidalgo又称匍匐矢车菊, 为我国进境植物检疫性有害生物, 是一种繁殖力、抗逆性强且难以防除的杂草, 可对农作物及牧草等造成危害。本研究基于顶羽菊在全球范围内的地理分布数据, 以及当前条件下影响物种分布的环境因子, 利用MaxEnt生态位模型预测顶羽菊在我国农田和草地区域的潜在分布。结果表明, 影响顶羽菊潜在分布的主要环境变量为最干月份降水量、年平均温度、昼夜温差与年温差比值、最暖季度平均温度、最湿月份降水量、降水量季节性变异系数、最热月最高温度以及最干季度降水量。预测结果表明,顶羽菊在我国36°N-48°N, 75°E-108°E范围高度适生, 包括新疆西部、甘肃、宁夏、内蒙古三省交界处及周边地区;新疆东北部、宁夏南部、甘肃东南部、内蒙古中部、陕西和山西大部分地区、云南、西藏、四川、辽宁、黑龙江少许地区为中适生区。此外,顶羽菊对我国农田潜在危害面积达4.536万km2, 占我国农田总面积的25.34%, 对我国草地潜在危害面积达8.875万km2, 占我国草地总面积的29.05%。综上所述, 建议将我国内蒙古、宁夏、甘肃、新疆等地区列为顶羽菊高风险重点监测区, 尽早采取防控措施, 防患于未然。     

塔里木河下游农业生态系统的能值分析——以尉犁绿洲为例

采用能值分析的理论和方法,通过典型能值分析指标的计算,研究了尉犁绿洲1995-2006年间农业生态系统能值的动态变化,评价该绿洲农业生态系统的发展现状。结果表明:塔里木河中下游典型绿洲尉犁的能值总投入明显上升,其中购买能值比重较高,且增长迅速;尉犁绿洲能值总产出12年来稳步上升,种植业处于其主导地位,且上升趋势明显;尉犁绿洲农业经济和农牧民生活水平稳步提高,但系统产业结构过于单一,环境负荷率逐年增加,农业生态系统的可持续性不断降低。     

渭干河-库车河三角洲绿洲景观格局动态变化及其对生态系统服务功能的影响

利用渭干河-库车河三角洲绿洲1989年、2001年和2007年的遥感影像数据,分析了1989～2007年间渭干河-库车河三角洲绿洲景观结构变化规律,并讨论了由此带来的生态系统服务价值的变化。结果发现:在1989年～2007年间,研究区林地、草地、盐碱地和水域在减少,其中林地减少最多,草地和盐碱地其次,水域面积减少最小。耕地、建设用地和沙砾在增加,耕地增加最多,建设用地其次,沙砾变化较小;在整个研究期内,研究区生态系统服务总价值呈下降趋势,从1989年的5744.1×106元,分别下降为2001年的5543.0×106元和2007年的4540.2×106元;在生态系统各单项服务功能价值中,气体调节、授粉、生物控制和食物生产所占比例在1989年～2007年间呈增长趋势,干扰调节、水分调节、营养循环和废物处理所占比例则在减少,气候调节、水分供应、侵蚀控制、原材料和休闲娱乐变化较小,土壤形成、栖息地、基因资源和文化服务所占比例则基本保持不变。     

基于IPAT等式的甘肃省能源消费碳排放特征分析及情景预测

认清甘肃省的能源消费及碳排放特征对于实现"节能减排"目标制定具有重要的意义。文中在分析甘肃省1990～2009年能源碳排放量及其构成的基础上,利用IPAT等式分析了能源碳排放量中人类活动的影响,并对甘肃省未来的经济发展与碳排放量进行了情景预测。结果表明:在人口、收入和碳排放强度的共同作用下,2009年的能源碳排放量达到了3684.54×104t,为1990年的2.54倍。能源碳排放量的构成主要取决于能源消费结构的变化,通过能源结构调整促进低碳经济发展,还有巨大的潜力可挖。根据"脱钩"理论分析表明,甘肃省的碳排放还处于弱减物质化阶段,经济发展是以生态环境恶化为代价的,着力引进并发展可再生能源技术,有利于甘肃省实现可持续发展。