基于生态足迹的资源型城市可持续发展能力分析——以山西省晋城市为例

以新型城镇化进程中典型资源型城市——晋城市为研究对象,采用生态足迹综合法账户模型,以2004—2013年共10 a的生物资源平均产量作为动态参照,选取了较新的均衡因子,利用NPP（净初级生产力）客观合理地确定了各土地类型产量因子,在此基础上对晋城市2004—2013年的生态足迹进行了计算,并引入单位万元GDP生态足迹、生物多样性指数、生态足迹发展能力和生态压力指数四项指标,多方面综合分析了晋城市的可持续发展能力。研究表明:2004—2013年晋城市人均生态足迹呈递增趋势,人均生态承载力略微减少,生态赤字呈现上升趋势,单位万元GDP生态足迹逐年减少,生态多样性指数基本保持不变,生态经济系统发展能力有所提高,生态压力不断增大。其主要原因为人口总量增加、经济增长带动消费水平提高、能源需求所占比重较大以及土地利用效率较低。据此,提出优化产业结构,提高土地利用效率,控制人口规模,保护生态环境的对策以提高晋城市可持续发展能力。该研究在一定程度上丰富了城市生态安全研究案例,为经济发展转型中的资源型城市可持续发展提供决策依据。     

基于能值理论的长三角沿江城市群生态-经济-社会系统可持续发展态势研究

[目的]对长三角沿江城市群生态—经济—社会系统可持续发展态势进行研究,为该区域生态经济可持续发展提供科学支持。[方法]基于能值理论构建评价指标和评价体系,分析长三角沿江城市群生态—经济—社会系统的可持续发展态势。[结果] 2017年长三角沿江城市群中29%的城市资源过度开发,外部依赖性强;53%的城市环境负载率低,29.4%的城市环境负载率高;11.7%的城市废弃物循环再生能力低;47%的城市能值交换率低,经济竞争力强;35%的城市能值货币率高,经济产出效率低。上海、苏州单位面积能值密度高,23.5%的城市较低;29.4%的城市人均能值福利低;17.6%的城市人口负载率高;41.2%的沿江城市呈可持续发展态势,58.8%的城市呈过度发展态势。[结论] 2017年沿江城市群自给能力、环境压力、生态质量呈现上游城市强、小、优向中游基本协调,下游弱、高、差的渐变态势。上海、苏南城市经济竞争力强,但产出效率低;苏中、皖中地区除省会城市外其他城市竞争力弱;皖南城市经济发展滞后且呈沿江单边孤立发展态势。上海、苏南城市社会可持续发展优,形成人才、资源强吸引同时存在用地短缺问题;苏中城市较均衡并形成弱吸引;除合肥市、铜陵市外,皖中、皖南其他城市发展滞后,缺乏有效吸引。沿江城市群整体可持续发展态势严峻。     

基于能值分析的稻蛙生态种养模式效益评价

稻蛙生态种养模式将蛙类引入稻田,提高水稻生产系统的生产效率与可持续发展能力,是我国现代农业发展中重要的生态农业产业之一。为评价稻蛙生态种养模式的经营效益,本研究运用能值分析法,综合分析2015—2019年上海市青浦区稻蛙生态种养模式生产系统的能值投入和能值产出,并选用能值自给率、能值投资率、净能值产出率、环境负载率、可持续发展指数5项指标评价其能值效率。分析结果表明:2015—2019年青浦区稻蛙生态种养模式生产系统中,农田灌溉水、雨水化学能、复合肥、有机肥、基础设施等是主要的能值投入内容;稻谷、秸秆、成蛙以及政策性收入为主要产出能值内容。稻蛙生态种养模式生产系统能值自给率与能值投资率均值分别为0.18和4.86, 5年中无明显变化趋势;净能值产出率均值为3.65,呈逐年上升趋势;环境负载率均值为0.46,总体呈下降趋势;可持续发展指数均值为8.52,总体呈上升趋势。由于研究区域与经营模式的差异,与其他系统相比,稻蛙生态种养模式生产系统承受环境压力较小,能值可持续指标表现良好,可持续发展潜力大,是值得拓展推广的绿色生产模式;但系统自我维持力弱,受经济社会影响波动较大,农业生态系统经济发展程度与生产效率仍有提升空间,应充分利用当地资源,适当增加能值投入,开拓多元化产品,提高系统产出率。本研究为稻蛙生态种养模式进一步健康稳定发展和推广提供了参考依据与方法借鉴。     

基于能值分析的山西省生态经济系统可持续发展评价

运用能值理论与方法,对山西省1980—2008年的净能值产出率、能值投入率、人均能值用量、能值货币比率、能值使用强度、环境负荷率、可持续发展能值指数（ESI）和人口承载量等8个指标29 a来的变化趋势进行了分析,并对各项能值指标2012年的数值进行了预测。结果表明,（1）29 a来山西省的能值投入率、人均能值用量、能值使用强度不断上升,能值货币比率则持续下降,表明山西省经济得到了巨大的发展;（2）29 a来山西省净能值产出率、可持续发展能值指数不断下降,环境负荷率不断升高,说明山西省经济的发展是以大量消耗资源和破坏环境而取得的;（3）按各项能值指标的变化趋势曲线对2012年山西省能值指标预测的结果表明,若按以往发展模式,山西省产品竞争力将下降,资源环境和生态经济系统的功能将逐步退化或散失。     

西安市耕地生态安全测度及影响因素分析

耕地生态安全评价对改善耕地生态系统安全状况、促进耕地可持续利用具有重要的现实意义。以西安市为研究区域,采用压力—状态—响应模型,构建了基于能值理论的耕地生态安全指标评价体系,采用组合赋权法来确定指标权重,测度了2001—2012年西安市耕地生态安全水平值及变动趋势,并采用多元线性回归模型分析了耕地生态安全的影响因素。结果表明:西安市耕地生态安全值总体波动趋势为:2001—2007年耕地资源由较安全区下降至安全临界区,在2004年出现一次波动;2007—2010年耕地资源安全评价值呈上升趋势,且达到最高值,耕地生态状况由安全临界区跨越到较安全区;2010—2011年耕地资源安全状态下降至安全临界区,幅度较大,2012年虽有升高,但仍然处于安全临界区。提高人均能值产出、增加农业财政支出比例和严格管控建设用地占用耕地是改善西安市耕地生态安全的重要措施。     

基于能值分析的哈尔滨所辖市县土地资源生态安全评价

科学评价城市扩张冲击下所辖市县的土地资源生态安全,对合理利用土地资源,促进城市所辖市县经济、社会、生态持续稳定健康发展具有重要意义。以哈尔滨所辖市县为研究区,运用能值分析法和“压力—状态—影响—响应（PSIR）”模型构建土地资源生态安全评价体系和土地资源生态安全可持续能值指数（EULESI）,结合可持续发展能值指数（EISD）与EULESI进行相关性分析,从而对2004—2011年研究区近8 a土地资源生态安全状态进行评价。结果表明:（1）可持续发展能值指标（EISD）与EULESI二者相关性系数为0.84,具有极强相关性,相较于EISD指数,EULESI指数对土地资源生态安全评价研究更具有敏感性和代表性,同时作为评价土地资源生态安全水平指标具有科学性,可用于其他类似地区的相关研究评价指标;（2）2004—2011年城市扩张后的研究区土地资源生态安全总体呈递减趋势,土地资源生态安全水平波动较大,处于较不稳定发展阶段,总体处于较不安全水平。具体而言,2004—2006年研究区土地资源生态安全处于较安全水平;2007—2008年处于较不安全水平;2009—2010年均处于临界安全水平;2011年数值为近8 a来最低值,处于较不安全水平,土地资源生态环境受到严重威胁。总而言之,能值分析法能够客观揭示各个指标自身涵义,有效避免评价过于主观性,研究结果符合研究区实际情况。     

基于能值分析的区域循环经济研究——以柴达木盆地为例

运用能值分析的理论与方法,从能值流量、能值经济、资源投入产出、环境压力、综合指数五个方面构建了循环经济能值评价指标体系,分析了柴达木盆地1998-2007年循环经济发展概况,结果表明:柴达木盆地的经济发展主要依赖本地的不可更新资源,属于资源输出型区域。经济发展造成的环境压力越来越大,可持续性也较差,但潜力较大。因此只有合理开发和利用当地的不可更新资源,提高资源的循环利用水平,才能更好地促进柴达木盆地循环经济的发展。     

山西省不同农业生态类型区能值比较研究

应用能值分析方法,对山西省不同农业生态类型区的发展状况,生产效率和环境负荷进行比较分析与评价.结果表明:优等类型区能值投入总量较大,集约化程度较高(能值功率密度1.67E+12 sej·m-2),但人力能值投入过多(占能值投入总量的70.62%),工业辅助能值投入相对偏低,制约了人力能值的发挥,因而净能值产出率低(0.70),环境压力较大(9.33).提高该类型区生产效率的途径在于转移农业剩余劳动力,同时增加工业辅助能、特别是高科技含量的工业辅助能的投入.中等类型区工业辅助能值(占能值投入总量的23.36%)与人力能值(占能值投入总量的51.67%)配合较好,能值产出总量大,净能值产出率高(1.25),农业生产效率较高,但仍需加强科技能值的投入,以进一步提高系统效率.差等类型区环境条件恶劣,农业生产经营方式粗放,能值产出总量和生产效率都很低.如果该类型区能合理布局种植业,牧业、林业、渔业等生产功能区,注意规模化和集约化生产,则农业生产效率可能会有新的提高.     

绥宁县生态示范区农业生态系统能值分析

本文应用能值理论与方法,分析了2004年绥宁县生态示范区农业生态系统环境基础和经济特征.结果表明:绥宁县农业生态系统不可更新资源能值投入和化肥农药的投入能值分别占总能值投入的99.974%、99.816%,能值产出中,畜牧养殖业的能值产出占总能值产出的88.22%,该县的农业生态系统是以养殖业为主.绥宁县农业生态系统2004年总能值投入为8.339×1023 sej·a-1,总能值产出为1.989×1021 sej·a-1,能值可持续指标值为0.108,属高消费驱动型的生态系统.绥宁县农业生态系统应采取措施减少农业生态环境的压力,优化资源利用结构,增加农业生态经济系统的产出能力,提高农业生态系统生产力,以推动该县生态示范区实现可持续发展.     

基于集约评价的城市土地利用投入与产出分析——以武汉市为例

土地是城市发展的基础资源,土地利用的投入与产出是土地利用效益的核心。在总结前人土地利用研究成果的基础上,尝试从城市土地集约利用的角度分析武汉市土地利用的投入与产出效益。首先根据土地集约利用的特点构建一套土地集约利用评价指标体系,其次运用熵技术确定指标的权重,计算城市土地投入强度和土地使用效益的评价值。最后把武汉市2003-2007年的评价值与重庆市、南京市和上海市进行比较分析。结果表明:武汉市土地利用投入与产出的总体水平都明显高于平均值且呈上升趋势,但是武汉市土地利用产出水平2006年比2005年下降了20.70%,2007年比2006年上升了21.63%,但仍略低于2005年的水平;单位土地面积固定资产总额和二、三产业增加值对武汉市土地利用投入与产出的贡献度最大。     

基于物元模型的资源型城市土地利用效益动态评价研究

为了探寻资源型城市土地利用综合效益的动态变化情况,以山西省晋城市为研究区,从土地利用经济效益、社会效益、生态环境效益三个维度上构建了土地利用综合效益评价指标体系,并通过层次分析法与物元模型相结合,对区域自2006年以来的土地利用综合效益进行了动态评价。结果表明:2006—2013年,晋城市土地利用综合效益得到了稳步的提升,同时土地经济、社会、生态环境效益也都分别得到了不同程度的提升。但同时也存在着土壤污染问题没有有效解决以及区域土地发挥的社会公平保障效应较低的问题,研究结果可为资源型城市合理利用和保护土地以及促进土地更好地为社会经济生态环境可持续发展服务提供科学的参考与依据。     

山西省城市土地集约利用与城市化的耦合协调关系研究

在城市化进程中,土地利用与城市发展关系日益密切,城市的适度发展能有效促进集约利用的发展,同时集约利用的有序开展也可以推动城市化的进程,二者存在着天然的交互耦合关系。以山西省为研究区域,通过建立指标体系、构建耦合协调度评价模型,对山西省11个地级市在2002年,2005年,2008年,2011年四个评价时点上耦合协调发展度进行了测算和分析。结果表明:从时间尺度上看,随着时间的推进耦合协调关系逐渐优化;从空间尺度上看,晋东南中部城镇群的耦合协调水平高,晋北中部城镇群的耦合协调水平适中,太原都市圈的耦合协调水平较低,晋南中部城镇群的耦合协调水平低。     

山西省产水服务供需时空变化

为了解生态系统服务供需匹配、供需时空变化趋势及其影响因素。以山西省产水服务为切入点，基于1990年、2000年、2010年和2020年自然地理和社会统计数据，利用地理统计分析和InVEST模型，分析其供需时空变化特征。结果表明：(1)在产水服务供需时空格局方面，山西省产水服务供给与需求总量在30年呈增加趋势。山西东南地区(晋中市、长治市、晋城市)是主要的产水服务供给区；而产水服务需求较大的地区主要为太原、大同、长治和阳泉市区。(2)在产水服务供需匹配方面，1990—2000年产水服务供给不足的区域面积由1.82%急剧增加至16.80%,而在2010—2020年由16.95%急剧减少至5.34%,供需空间匹配状况有所好转。(3)通过空间自相关分析，山西省产水服务供给和需求之间存在明显空间不匹配。研究结果为全面梳理山西省生态系统服务供需匹配特征提供理论支撑。     

基于能值理论的盐城市农业生态系统动态分析

农业生态系统是人类生存的最基本系统,对其结构和功能进行分析是解决农业生态环境问题的关键。应用能值分析理论与方法,对盐城市1995—2010年的农业生态系统能值结构进行了动态分析,采用净能值产出率、能值投入率、环境承载力、能值密度、人均能值用量及可持续性指数对该地区的能值结构进行了详细研究。结果表明:系统能值总投入呈上升趋势,在能值投入中,风能资源投入逐渐增加,但总体比重不高,劳力能值投入受乡镇企业发展和进城务工因素影响逐年下降,以劳力和畜力等有机辅助能为主的传统农业正逐渐被以农机、化肥等工业辅助能为主的现代农业所替代。系统能值总产出呈上升趋势,农业产业结构由以种植业、畜牧业为主向高附加值的畜牧业、水产业的多样化方向转化。系统能值可持续发展指标为0.97,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。系统对于环境的压力较大,可持续性较低,应进一步调整农业产业结构,依靠科学技术,大力发展绿色和生态农业,保护环境资源,实现盐城城市农业生态系统的可持续发展。     

黄土丘陵区退耕前后典型流域农业生态经济系统能值分析

应用能值分析理论和方法,从资源的投入和产出结构角度对黄土丘陵区退耕还林草政策实施前后纸坊沟流域农业生态经济系统的资源利用、环境压力、能值指标变化及生态经济效益进行比较研究。结果表明：退耕前,该流域农业生态经济系统农产品总产出能值为7.53E+18 sej,退耕后减小了1.50E+17 sej,单位面积农产品生产力由退耕前的5.38E+15 sej/hm2上升到退耕后的1.68E+16 sej/hm2,畜产品的产出能值有所下降。退耕后系统生产优势度指数由退耕前的0.60上升到0.72,系统稳定性指数由退耕前的0.51增加到退耕后的0.53,退耕后流域人口承载力较退耕前大。退耕前后该流域能值投入率及环境负荷几乎无变化,净能值产出率由0.11增加到0.29,退耕前流域人均能值用量为5.16×1015 sej,退耕后增加到5.41×1015 sej,系统可持续发展指数由退耕前的2.55上升到退耕之后的6.69。退耕后,能值－货币比为2.21×1012 sej/＄,与退耕前相比变化不大。为了使该流域的农业生态系统更加持续稳定的发展,需进一步调整农业结构,优化资源投入配置,提高资源生产效率,减小环境负荷,逐步走向系统可持续性不断增强的健康发展轨道。     

陕西省城市土地集约利用评价及其区域差异研究

城市土地集约利用关系到城市的可持续发展问题,通过建立陕西省城市土地集约利用评价指标体系,以SPSS 16.0及SUPERMAP软件为平台,利用主成分分析法（PCA）对陕西省10个地级市的城市土地集约利用状况进行了评价研究,并分析了陕西省10个地级市土地集约利用的区域差异。结果表明:陕西省10个城市的土地集约利用程度具有较大的差异,从空间上表现为:关中地区较高,陕北次之,陕南较低的特点。土地集约利用呈现出的空间差异与三个区域的经济发展和区位有一定的关系。陕西省要在加大城市土地投入强度、提高土地经济效益和土地利用强度的同时发挥关中的区域辐射和带动作用,协调区域经济发展,提高城市土地集约利用效率。     

喀斯特山区城乡人类活动强度及其效应时空演变研究

[目的]探究城镇与乡村人类活动强度,以及城镇与乡村地区人类活动的经济效应、生态效应的时空演变,为全面定量评估城乡人类活动机制、生态文明建设与社会经济发展等提供一定理论支撑和决策指引。[方法]通过构建城镇与乡村地区的人类活动强度指数、人类活动强度阈值及人类活动效应等模型方法,对贵州省各地市城乡人类活动强度及阈值演变进行了研究。[结果]2010—2018年,贵州省各地市乡村人类活动强度减弱(降低7.57%～28.57%),城镇人类活动强度增强(增加22.72%～124.83%),城镇人类活动强度大于乡村人类活动强度。各地市乡村人类活动强度最低与最高阈值总体呈降低变化,但多数地市超过最高阈值(1.02～1.62倍),山区土地系统承受较高乡村人类活动强度影响。各地市城镇人类活动强度阈值呈增加变化,2018年城镇人类活动强度趋近最高阈值(0.940～0.997倍),城镇人地系统承受着较大压力。各地市单位城镇人类活动经济效应与单位乡村人类活动生态效应均呈增长变化(年均增长率8.60%～13.53%),单位乡村人类活动生态效应比城镇人类活动经济效应更显著(2.24～14.84倍)。[结论]尽管贵州省...