基于能值理论的荥经县土地系统脆弱性分析

土地系统脆弱性作为制定土地可持续发展政策的重要依据,已成为当前土地系统可持续发展研究的重要组成部分。应用能值分析方法,在对荥经县土地系统能值投入产出动态分析的基础上,对土地系统脆弱性状况进行分析,旨在为当地区域可持续发展寻求途径和对策。研究结果显示：（1）从1996—2011年,全县土地系统总能值投入从1.36E+21 sej增加到2.37E+21 sej,总能值产出从1.59E+21 sej增加到1.96E+21 sej;（2）土地能值密度、人均能值及环境负载率均呈现增长趋势;（3）能值投入产出比及可持续发展指数均有所下降。结果表明荥经县人民生活水平虽有所提高但土地系统所承受的环境压力却越来越大,其脆弱性在逐渐增强。     

长江经济带农业投入产出的能值结构、效率及其驱动因素研究

长江经济带是中国经济社会发展水平较高的战略发展区域,现代化的农业生产方式为农业土地的可持续利用带来严重的压力,本研究旨在为长江经济带高质量、绿色发展提供科学依据、数据支撑与合理建议。本研究基于能值分析方法,通过对长江经济带2010—2018年投入产出项目计算并构建能值效率指标体系,对该地区农业投入产出的能值结构和效率进行深入研究。结果表明,长江经济带在2010—2018年间总能值投入和总能值产出均呈上升趋势,总能值产出始终低于投入,不可更新工业辅助能投入占比较高,农业土地利用结构不合理,资源利用效率较低,农业系统到2018年已发展为轻度不可持续状态,其中在这9年间对农业可持续状况影响最大的因素是投入结构。因此长江经济带需要积极调整农业投入结构,减小对外界辅助能值尤其是不可更新工业辅助能的依赖,提高资源利用效率,才能最终实现农业的可持续发展。     

湖南主要大田作物系统投入产出的能值分析

比较不同作物系统的投入产出,是优化作物生产结构和设计农田可持续经营政策的重要前提。采用能值分析法,对湖南油菜、棉花、烤烟和水稻系统的投入产出情况进行分析,并比较各系统的能值评价指标。研究发现,整体上这4种作物系统的投入对自然资源依赖程度较低,主要依靠市场投入,具体表现为机械与燃料能值投入增加,农用化学品投入占比基本不变,人力投入与有机肥投入减少。尽管4种作物系统的环境负载率均小于3,但都呈上升趋势。这4种作物系统的能值可持续发展指数顺序为油菜>棉花>水稻>烤烟。本研究表明,传统利润率严重低估油菜、棉花和水稻系统对环境的贡献。鉴于油菜系统对环境压力较小,在注意控制其环境负载率的前提下,可适当扩大其种植规模。     

基于“压力-状态-响应”模型的河南省耕地资源可持续性研究

为全面反映河南省耕地资源的可持续发展情况,从多方面挖掘影响河南省耕地资源可持续利用的影响因素,基于“压力-状态-响应”模型,选取了河南省2004—2013年的耕地及与耕地有关的数据,提取16项指标,采用多因素综合评价法,综合分析河南省历年来的耕地资源利用可持续性,然后利用线性回归对截至2020年的河南省耕地利用的可持续性进行预测。结果表明：压力指数10年来变化幅度最大,升降不定,状态指数和响应指数分值10年来呈现上升趋势。河南省耕地资源综合利用水平在近10年内稳定在0.6~0.8分之间,受压力指数和状态指数影响较大,耕地资源利用态势良好。预测结果显示截止到2020年,河南省耕地资源的可持续性呈现逐年上升态势,且2020年综合分值较2013年上涨了0.14,达到较高的可持续利用水准。     

基于能值分析的沼液不同利用方式的效益评价研究

为了更好的评价沼液利用的效益,通过能值研究方法,从子系统和复合系统2个层面,应用能值产出率、环境负载率、可持续指标和沼液能值产出率等指标评价与比较了4种不同的沼液利用方式的生态经济效益。结果表明：从子系统层面看,净能值产出率分别为果园1.73、蔬菜地1.50、牧草地0.70和鱼塘2.15;环境负载率分别为果园0.66、蔬菜地0.73、牧草地0.46和鱼塘0.26;能值可持续指数分别为果园2.62、蔬菜地2.06、牧草地1.50和鱼塘8.21;而沼液能值产出率分别为果园8.31、蔬菜地5.80、牧草地1.69、鱼塘2.92。从复合系统层面看,增加利用沼液环节提高了系统的净能值产出率,增强系统的可持续发展能力;同时,利用沼液还可增加系统的经济效益,提高产投比。     

济南市历城区农用地集约利用研究

为了对济南市历城区农用地在1995-2008年间的集约利用情况进行研究,通过采用熵值法计算分析历城区统计年鉴资料（2000-2009年）、国民经济统计资料（1995-1998年）和实地调查资料的有关数据,利用GIS、SPSS等相关软件,结合协调系数,研究1995-2008年间历城区农用地集约利用的集约值和协调系数的变化情况。结果表明：研究期内,历城区农用地集约利用集约值较高,发展态势良好;农用地集约利用协调系数较高,生产协调性较好。通过对农用地集约利用中的投入方面、产出方面、土地利用方面、可持续利用方面进行研究得出,在研究期内,耕地总面积及人均耕地面积减少较快,土地供需矛盾突出;农药、化肥等农业生产资料在下降,说明农用地投入的科学合理性明显增强;农用地的产出效益在逐年上升,但北部平原地区高于南部山区;可持续发展状况方面的森林覆盖率和人均耕地在北部平原地区较少;协调系数在研究后期有下降趋势。     

基于GIS 的农用地定级研究

农用地定级是土地质量评价的重要内容,可实现可持续的土地利用,提高土地的利用效益。以五家渠垦区农用地为例,采用因素法,根据《农用地定级规程》选取自然、社会经济和区位因素为定级因素。运用层次分析法并结合专家建议确定各因素因子的权重,选择适当的模型对因子进行量化,利用GIS软件生成定级因子分值图,采用加权求和法计算定级指数。依据定级指数结合实际情况将五家渠垦区农用地最终划分成6个级别,并得到了五家渠垦区农用地级别图。五家渠垦区农用地质量总体较好,以三、四、五级地为主。质量好的农田,限制因素为经济和区位条件,质量差的条田,限制因素为自然条件。空间上农用地质量级别呈相互交错的态势。农用地质量由自然因素与社会经济因素共同决定,但自然因素占主导地位。     

基于GIS的农用地定级研究──以新疆五家渠垦区为例

农用地定级是土地质量评价的重要内容,可实现可持续的土地利用,提高土地的利用效益。以五家渠垦区农用地为例,采用因素法,根据《农用地定级规程》选取自然、社会经济和区位因素为定级因素。运用层次分析法并结合专家建议确定各因素因子的权重,选择适当的模型对因子进行量化,利用GIS软件生成定级因子分值图,采用加权求和法计算定级指数。依据定级指数结合实际情况将五家渠垦区农用地最终划分成6个级别,并得到了五家渠垦区农用地级别图。五家渠垦区农用地质量总体较好,以三、四、五级地为主。质量好的农田,限制因素为经济和区位条件,质量差的条田,限制因素为自然条件。空间上农用地质量级别呈相互交错的态势。农用地质量由自然因素与社会经济因素共同决定,但自然因素占主导地位。     

“水稻/牧草-肉牛-有机肥-蔬菜/茶叶”循环农业模式能值分析

研究旨在探明"水稻/牧草-肉牛-有机肥-蔬菜/茶叶"循环农业模式能量流动的规律,应用能值分析方法对长沙县金井镇"水稻/牧草-肉牛-有机肥-蔬菜/茶叶"循环农业模式的投入和产出进行分析,对能值自给率、环境负载率和可持续发展指数等进行探讨。结果表明:"水稻/牧草-肉牛-有机肥-蔬菜/茶叶"循环农业模式的资源利用效率为49.00%,环境资源对农业的贡献较大;环境负载率为1.14,系统生产过程对环境压力较小;全系统净能值产出率和可持续发展指数分别为7.41和6.49,系统的生产效率较高,富有活力和发展潜力。该模式通过对牛粪尿、狐尾藻等资源的循环利用能有效降低环境的压力,提高农业生态系统的可持续发展指数,实现农业良性循环和可持续性发展。     

湖南农业生态系统能值结构功能效率分析

为了探究湖南农业生态系统的能值投入产出结构功能与效率,揭示该区域人与自然资源和环境的相互关系,以能值理论为研究方法,以湖南农业2009年投入产出数据为依据,对湖南农业生态系统的能值结构、功能和效率进行实证分析。结果表明：（1）系统结构特点：湖南农业仍具有传统农业的生产特点,对劳动力、畜力的依赖性较大。工业辅助能值中,化肥对系统的贡献率最高,农业机械化水平低。工业辅助能值可更新比偏低,农业绿色能源的开发潜力和前景较大。系统产品定价偏低,忽视了自然资源和环境对农业生产的贡献,也反映出湖南农业产业链条相对短,产品附加值较低的特性。系统内部种植业和畜牧业的能值产出占绝对优势比例且其市场定价相对于林业和渔业偏低。（2）功能：该系统环境负载率虽不高,但是人口承受力超载。系统可持续发展指数为5.96,表明该系统富有活力和发展潜力,也意味着该系统经济并非常不发达、自然资源和环境的压力不是很大。（3）效率：该系统2009年的能值投入产出率略低于全国水平,表现出较明显的粗放型经济特点。因此,控制人口过快增长,转移剩余劳动力,进一步调整农业产业结构和产品结构,加强农业技术开发和利用,延长产业链,提高农业机械化和现代化水平是当前湖南农业的基本政策取向。     

基于能值的黄土梁峁丘陵区农业生态系统可持续发展研究

为揭示黄土梁峁丘陵区农业生态系统的动态变化和农业生产中形成的独特人地关系,为区域农业生态系统的可持续发展提供有效的理论依据,选取典型县域──永和县为研究案例。运用能值理论及方法,定量分析了永和县2000—2015年农业生态系统能值投入产出情况,并对其可持续发展能力进行综合研究。结果表明：（1）永和县农业生态系统的能值产投结构不断优化,农业生产效率逐渐提高,但系统对自然环境资源依赖较强且利用不充分,经济能值投入不足,制约了农业的发展;（2）从能值投入看,可更新环境资源能值为农业生产做出了很大的贡献,可更新有机能值投入逐渐减少,不可更新工业辅助能值投入逐渐增多; （3）从能值产出看,其产出量明显提高,种植业、林业、畜牧业趋于协同发展,且优势产业凸显。 16年间,永和县农业生态系统功能整体较好,可持续发展能力总体处于低程度的可持续发展状态（平均指数1.03）,但不够稳定。     

河北种植生态经济系统能值分析

摘要:运用能值分析方法对2007年河北省种植业生态经济系统中的投入和产出状况进行了系统分析。结果表明：总能值投入为7.97×1022sej,作物能值总产出为3.24×1022sej;不可更新工业辅助能占总能值投入的 52.9%,可更新能值投入占总能值投入的比例为47.1%（可更新环境资源占20.9 %、可更新有机能占26.1%）,系统能值货币比率为1.98×1011sej.元-1,净能值产出率为0.51,环境负荷率为1.13,系统可持续发展指数为0.45,种植业生态经济系统整体的回报率较低;主要作物的能值产出依次为：玉米>小麦>蔬菜>高粱>豆类>花生。     

生态脆弱区耕地集约利用变化的能值分析

为了进一步分析生态脆弱区农地集约利用变化对区域农业经济和生态环境的影响,利用综合研究方法定量表征农业投入、产出、产投比的研究显得十分必要。以处于典型农牧交错区的宁夏盐池县为案例区,利用能值分析的计算方法探讨了研究区实施生态退耕后的2001-2008年耕地劳动力和农资投入、产出、产投比的动态变化特征。结果表明：随着种植面积的变化,单位面积劳动力投入总体呈下降趋势,而农资投入呈波动上升趋势;单位面积产出大幅度波动,而产投比呈波动下降趋势;产投比的波动方向受劳动力投入、农资投入和降水量的制约明显。研究结果显示,生态退耕后,单纯注重增加农资投入、扩大种植面积,而忽视高素质劳动力的投入以及因地制宜利用气候条件,可能是耕地产投比波动下降的原因;同时,研究区农资投入强度的增加,使农业面源污染风险加大。     

基于能值分析的贵州生态经济系统可持续发展研究

为了定量分析贵州生态经济系统的能值结构、功能特点、生态经济效益及其可持续发展能力,运用能值理论与方法分析了2001-2010年贵州生态经济系统的能值情况,并对能值自给率、进出口能值比、人均使用能值、能值密度、环境负荷率,基于能值分析的可持续发展指数等指标进行研究。结果表明：（1）贵州生态经济系统能值不断增加,年均增长率为11.34%,但有1/2以上来自不可更新资源及产品增加的能值,表明贵州社会经济系统财富的增加,是建立在本地储存资源的开发和利用基础之上。（2）系统所需能值99%来自系统内部,系统GDP逐年增加,人均使用能值也以年均11.14%的速度上升,但表征环境压力的环境负荷率却以31.70%的速度逐年递增,表明经济财富的增长是以对环境更大速度的毁坏为代价,在这种发展模式下,贵州省可持续发展指数逐年下降。（3）农业子系统能值产出介于4.82×1022~5.96×1022 sej之间,年均增长率为1.88%;投入的能值介于2.79×1023~3.14×1023 sej之间,年均增长率为-1.27%,表明农业子系统生产效率不断提高。（4）农业子系统能值在系统中所占比重以8.43%的速率逐年下降,使贵州省的产业结构由原来的“321”型变成了现在的“231”型,产业结构更加优化。贵州农业子系统的能值投入绝大部分是农业从业人员的劳务输入,机械、化肥等能值的投入很少,表明贵州农业的现代化水平还很低。     

基于能值改进模型的红米与烤烟作物系统可持续性评价——以贵州省盘州市为例

为准确测度农作物生产的可持续发展水平,进一步提高可持续发展能力。将碳排放与碳固定视为农田系统环境产出,纳入能值分析框架,建立能值改进指标,评价区域红米和烤烟2种不同作物生产模式的可持续性并进行灵敏性测试。研究发现,红米和烤烟系统的能值投入分别是1.26E+17sej/hm²和1.24E+17sej/hm²,产品能值产出分别是2.61E+16sej/hm²和6.55E+15sej/hm²,红米生产模式的产品产出效率较好。在环境能值产出方面,红米系统表现为净温室气体排放“源”,碳排放（5.97E+16sej/hm²）远大于碳固定（1.30E+15sej/hm²）,减排潜力较大;而烤烟系统则表现为碳固定盈余,碳排放（1.95E+14sej/hm²）小于碳固定（3.42E+14sej/hm²）。温室气体排放量变化对作物系统环境负载率和可持续发展水平的影响最大。结论表明,在传统能值分析体系中增设碳排放与碳固定指标可为农业系统可持续性评价提供更加全面的测算思路和方法借鉴。     

红壤低丘岗地区优化种养结合模式的能值分析

为了探明红壤丘岗地区优化的种养结合模式在能值流动方面的特征及优势,通过采集种养系统各环节数据,采用能值分析理论和方法,研究了红壤低丘岗地区优化种养结合模式的能值投入和产出,对该模式的资源利用率、环境压力和可持续性发展指标等进行了评估。结果表明：与传统模式相比,优化模式具有较高的能值产出率,产品具有较高的价格优势,较高的能值自给率,较低的环境负载率。通过该研究,可以得知该优化模式在研究区域内具有良好的发展潜力。     

江西省农业生态经济系统的能值指标分析

为了对江西省农业生态经济系统的演变趋势做出适当判断,对系统的可持续发展提出具体对策,笔者在研究江西省农业生态经济系统输入能值和产出能值的基础上,构建各种能值的结构指标,对江西省农业生态系统的结构、功能、效率和发展趋势进行分析。结果表明：购买能值投入率较高,有机能投入过多,工业辅助能值投入太少,系统处于自我维持的生产状态,具有较强的传统性和较高的保守性;净能值出产率较低,系统处于劳力密集型,集约化程度低,生产效率不高的粗放型阶段;环境负载率较大,且处于增长趋势,表明系统在能值利用技术上不断提高,同时面临的环境压力也越来越大;系统能值可持续发展指标为0.176~0.225,远小于1,系统是典型的消费型生态系统,产出的能值是消耗较多的资源获得。江西省农业系统应优化能值投入和产出结构,提高能源利用效率和生产效率,加大科技成份的投入,注重系统的协调性和整体性以及生态经营的合理性,把现代高新技术与传统农业技术的精华相结合,改变传统的粗放型经营方式,向现代科学技术型、高度集约型和高效益型转变。