基于能值分析的成渝地区双城经济圈农业绿色发展评价

农业绿色发展是实现国家“双碳”战略目标、维护国家生态安全的重大举措。依据能值理论与方法,利用成渝地区双城经济圈农业绿色发展相关数据,计量分析成渝地区双城经济圈区域农业生态系统投入能值、产出能值等系统指标,通过能值自给率、能值投资率、可持续指标等能值指标分析区域农业绿色发展状况,得出成渝地区双城经济圈农业绿色发展可持续性良好、具有农业绿色发展竞争优势、农业生态系统对环境造成较大压力等结论,据此提出该区域农业绿色发展对策。

基于能值分析的光伏电站选址方法

为合理指导光伏电站的有序规划及可持续开发,提出一种以能值分析为基础的光伏电站选址及生态经济收益评估方法.通过能值分析与地理信息系统(GIS)空间分析相结合,对内蒙古12个盟市地区光伏发电可利用土地生态经济收益情况做出分析.分析结果表明:呼和浩特、包头等内蒙古中西部城镇密集地区体现出更为优异的可开发价值,而经过对比发现由输电距离所导致的输电损失占据了各项能值投入中的决定性比重;此外,对于绝大部分可利用地块而言,与城镇或建成环境越近,其生态经济收益也相对越高,而在能源结构转型的过程中,光伏土地占用与不断扩张的城市建设用地需求,或将成为未来城市规划与光伏能源规划所面临的首要矛盾.

基于能值分析的典型农牧交错带可持续发展规模研究——以内蒙古乌兰察布市为例

运用能值方法分析农牧交错带内乌兰察布市2011—2020年生态经济系统可持续发展状况,以确定区域开发合理规模,实现区域可持续发展。结果表明:2011—2020年乌兰察布市生态经济系统投入能值(F)平稳上升;产出能值(Y)不断减少;环境负载率(ELR)不断上升;10a间能值可持续指标(ESI)出现较大波动,总体下降。2011—2016年乌兰察布市能值可持续发展指标高于1,生态经济系统发展是可持续的;2017—2020年低于1,为不可持续状态。因此,中短期需增加可更新资源投入,缓解不可更新资源过度使用带来的生态环境退化、环境负荷高等问题,产业上进行技术创新降低生产成本,提高生产效率推动高能值产品产出,寻求新兴高能值产出部门替代低能值产出部门;长期需提高区域人口自然增长率,以便提高区域能值需求和产出。以优势交通区位和丰富的资源承接周围相对发达地区能值产出率高和环境负载率低的产业部门,以增强区域可持续发展能力。

基于能值分析的湖北省稻虾综合种养环境影响空间差异研究

基于湖北监利县、公安县、潜江市、洪湖市、石首市5个县(市)的实地调研数据,构建能量流动模型,并运用能值分析方法,计算5个县(市)稻虾综合种养系统的能值投入产出情况以及相关指标,揭示稻虾综合种养系统环境影响的空间差异。结果表明,从整体上看,5个县(市)的稻虾综合种养活动尚未对环境造成显著压力,显示出良好的生态效益。但内部存在明显的空间差异,东南部地区如监利、洪湖等依赖自然资源较多,可持续发展指数较高;西北部地区如潜江等则呈现出高投入高产出的特点,环境负载率相对较高。

基于能值分析理论的乡村旅游发展评价体系构建

乡村旅游作为促进乡村经济增长和农民增收的重要产业,对实现乡村高质量发展和乡村振兴具有重要意义。为正确评估乡村旅游发展水平及其对乡村振兴的贡献,采用生态经济学能值分析方法,以乡村旅游复合系统为研究对象,在剖析乡村旅游系统能量流动结构和系统特征的基础上,构建了乡村振兴视角下乡村旅游发展水平测度指标体系。乡村旅游系统能值分析体系以太阳能值为衡量标准,系统考虑乡村空间中的资源、环境、劳动力、资本货币等各种要素,进而对乡村旅游系统中的生态效率、社会经济效益及发展水平进行综合评价,以期为乡村旅游高质量发展,助推乡村振兴提供新视角。

基于能值分析的生物质能-碳捕集与封存技术的可持续性研究

生物质能-碳捕集与封存(Bioenergy with Carbon Capture and Storage,BECCS)是一种应对气候变化的重要负排放技术。然而,目前学者对于该技术的可持续性应用仍存在争议。能值分析是一种能有效评估系统可持续性的量化方法,能够对系统的资源效率、环境影响和经济效益进行综合考量,进而全面反映系统的可持续发展水平。对8种典型的生物质发电系统,即有/无碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,CCS)的生物质直燃发电、生物质掺烧发电、生物质整体气化循环发电以及2种新型BECCS展开能值分析,选取能值产出率、环境负载率、可持续性指数等典型能值指标和碳排放指标对系统展开对比评价。结果显示,生物质发电系统的CO_(2)净排放量远低于煤基发电系统,耦合CCS后可实现负排放效益;生物质发电系统具有较低的环境负载率(ELR<2)和较高的可持续性指数(ESI<5.5),综合效益表现较优,长期可持续。此外,系统可持续性还与国家政策和生物质供应有关。敏感性分析表明,制定合适的激励政策,合理规划电厂选址以确保稳定充足的生物质供给,是提高系统可持续性的重要途径。

基于能值分析的闽三角城市群代谢可持续性评估

城市群作为区域发展战略核心和经济建设的引擎,是城市间相互协同,发挥聚集效应一体化城市群体。城市代谢系统是城市发展过程中物质、能量、货币和人类劳动力综合协调的自组织系统。城市代谢系统失调被认为是导致城市人口负荷过载、城市环境污染严重和资源过渡消耗等城市可持续发展问题的主要原因,因而通过社会—经济—生态等多维度指标构建对城市群可持续发展评价尤为重要。本文以闽三角城市群为研究对象,基于能值分析方法结合城市代谢理论,从不同维度系统分析闽三角城市群能值代谢状况及可持续发展水平,并对不同城市群间和城市群内进行对比分析。研究发现:(1)2010—2017年闽三角城市群总能值总体呈现上升趋势,且不可更新资源能值比重增幅较大,表明经济发展以资源消耗为主,对城市群生态环境产生负面影响。同时,人口增长、土地空间限制和生态经济可持续发展之间存在一定矛盾。(2)从不同城市群之间对比来看,闽三角城市群与环太湖城市群在资源利用率和经济产出方面略有差距,但在能值货币比率和环境承载力等指标方面表现较好,反映出闽三角城市群社会经济与生态环境较为协调,生态文明建设取得较好效果。(3)从城市群内部结构对比来看,厦门、泉州、漳州三个城市均处于健康发展状态,且厦门、漳州可持续发展能力远高于泉州。厦门因产业结构优势对外部资源依赖性最小,总体经济发展效率稳步提升,较好实现了经济发展与城市社会福祉提高之间协调发展。泉州以第二产业为主导,经济产出效率提升较快但发展效率偏低,其社会经济发展对生态环境造成较大压力。漳州产业结构较为平衡,区位优势和自然生态环境为其城市发展提供了较大潜力。

基于能值分析评估现代农牧循环系统的构建与优化

发展现代循环农业有助于推动农业生产方式高质量转型,是实现农业可持续发展的重要路径之一。但生产经营者在构建循环农业系统的过程中,因缺乏精确的参数测算,常存在投入产出不明、循环效率偏低、整体评估缺乏等问题,导致现代循环农业系统的物能高效运转面临阻碍。以江苏省太仓市东林村的现代农牧循环系统为对象,在四维时空尺度上界定系统边界并绘制能流图,全面梳理了案例系统全年运转过程中的投入与产出项目。现代“草-羊-田”农牧循环全系统由粮食种植、饲料加工、湖羊养殖与羊粪堆肥4个亚系统构成。通过模拟亚系统逐步结合、系统循环与优化调控的演进过程,采用能值分析方法对农牧系统不同构建阶段的亚系统与全系统的能值投入产出和结构进行定量评估与对比研究。结果表明,在农牧系统产业链逐步构建直至循环生产的过程中,全系统的总能值投入随各亚系统的扩增而有明显增加,系统的物能内部流通率逐渐升高。随后,以废弃物的系统内部消纳为目标,通过强化亚系统间的耦合对现状循环进行优化调控,系统所需的总能值投入有大幅减少,且各亚系统对本地资源的利用程度有明显提升。实证研究定量评估了现代农牧循环系统构建与优化过程中的能值投入与资源利用状况,为系统的高效循环运行提供参数支持,可为循环农业系统的科学构建与模式的复制推广提供精准指导。

基于能值分析的种植业生产系统可持续发展水平评价--以山东省郓城县为例

为探究郓城县种植业生产系统的可持续发展水平,采用能值分析法,分析了郓城县1978—2019年种植业生产系统可持续发展指数的变化趋势,并具体分析了可持续发展指数对能值投入的敏感性以及单位面积上不同作物的可持续发展指数。结果表明:1978—2019年,郓城县种植业生产系统可持续发展指数呈现先上升后下降趋势,其中,2002年可持续发展指数最低,为1.21;2019年可持续发展指数为1.29,接近指数1的警戒线。在投入敏感性方面,不可更新工业辅助能对可持续发展指数影响最为显著,不可更新工业辅助能每增加15%,可持续发展指数平均下降约7%。从单位面积上不同作物的可持续发展指数来看,大豆单位面积的可持续发展指数最高。基于以上结果,建议通过减少化肥的不合理使用、改善耕作措施、升级农机装备、加强种植基础设施建设、合理调整种植结构来提高郓城县种植业的可持续发展水平。

基于能值分析的天宝岩泥炭沼泽生态系统服务价值评估

为探索泥炭沼泽生态系统服务功能价值,以福建天宝岩国家级自然保护区水竹(Phyllostachys heteroclada)沼泽、垂穗石松(Palhinhaea cernua)沼泽、灯芯草(Juncus effusus)沼泽和泥炭藓(Sphagnum magellanicum)沼泽4种典型泥炭沼泽生态系统为研究对象,应用能值理论,构建了泥炭沼泽生态系统服务价值评价体系,评估天宝岩不同类型泥炭沼泽生态系统服务价值。结果表明:(1)泥炭沼泽生态系统服务总能值为1.01×1019sej·a^(-1),宏观经济价值约为9.99×10^(6)元·a^(-1),其中直接服务能值为5.45×10^(17)sej·a^(-1),经济价值为5.36×10^(5)元·a^(-1);间接服务能值为2.73×10^(18)sej·a^(-1),经济价值为2.69×10^(6)元·a^(-1);存在服务能值为6.86×10^(18)sej·a^(-1),经济价值为6.76×10^(6)元·a^(-1);(2)单位面积泥炭沼泽生态系统服务价值大小顺序为泥炭藓沼泽>灯芯草沼泽>垂穗石松沼泽>水竹沼泽;(3)各项服务功能价值大小顺序为文化科研(60.28%)>净化水质(27.03%)>维持生物多样性(6.65%)>增加生物量(4.27%)>增加NPP(0.81%)>涵养水源(0.74%)>储蓄泥炭(0.39%)>固碳释氧(0.16%)。研究结果可为泥炭沼泽湿地生态补偿与差异化保护提供理论支撑。

甘肃水资源生态经济系统能值分析评价

为分析评价甘肃省水资源生态经济,收集2011-2020年省内相关资料,运用能值分析理论和主成分分析方法,分析评价甘肃省水资源生态经济系统能值。结果表明:甘肃经济发展依赖本地资源,经济快速发展取决于不可更新资源的大量消耗,社会发展面临较大压力,应考虑各方面的利益和影响,强化开发利用水资源,以提高综合发展的持续性。

基于能值分析的安徽省农业生态效率研究

农业发展受生态环境的影响较大,但长久以来缺少较为统一的评价标准。为推动农业可持续发展,本研究引入生态学中能值分析的理论和方法,通过划分、界定生态农业系统各子系统,深挖其物质运移特征,对各项物质投入产出进行能值化,基于能值分析对相关生产地区进行农业生态效率测算,并对测算结果进行比较分析。研究方法可为农业生产过程中各生产要素的投入提供数据支撑,提高耕地利用综合效率,促进农业生产发展。

基于能值分析的森林生态系统能效程度指标构建

能值分析一直是定量分析评价生态经济系统中各生态流得重要工具之一。以森林生态系统为研究对象,结合森林生态系统能值分析透视,以经典能值分析指标体系的调整为基础,对森林生态系统能值分析指标体系进行研究,从而达到对森林生态系统效能程度的综合判断。

以沼气为纽带的种养结合循环农业系统能值分析

将沼气工程与种植业相结合,构建以沼气为纽带的种养结合的循环农业模式是当前处理猪场粪水的循环农业新模式。该文针对循环农业模式缺乏科学评价体系,以单纯的生猪养殖(模式Ⅰ)为参照,运用能值理论对福清星源畜牧场循环农业模式(模式Ⅱ)进行评价,结果表明模式Ⅱ整体效益优于模式Ⅰ,环境负载率比模式Ⅰ降低了15.00%,可持续发展指数提高15.71%,经济效益比模式Ⅰ提高18.96%,生产效益略低于模式Ⅰ。模式Ⅱ实现"资源减量化、物质再循环和再利用",并提高生态效益、经济效益,该文为种养结合循环农业模式推广提供科学依据。

基于能值分析法核算的怀化市绿色GDP

目前,无论国内外哪种绿色GDP体系,在自然和环境资源找到一个统一的量纲计量单位以及对自然资源消耗的定价上,一直是绿色GDP核算中悬而未决的问题。基于目前绿色GDP核算中的一些缺陷,利用太阳能值作为自然资源和环境资源计量的量纲,以能值-货币价值对自然资源进行定价。这就解决了绿色GDP核算中自然资源和环境资源计量单位不统一的问题,而且也解决了绿色GDP核算中自然和环境资源的价值与经济社会的对接问题。利用odum的生态经济系统能值理论和方法,对湖南省怀化市2006年国民经济生产过程中消耗的不可更新资源和环境损耗进行定量分析,计算了消耗的不可更新资源和环境损耗的能值及其能值-货币价值,从而核算了怀化市2006年的绿色GDP。2006年怀化市国民经济生产过程消耗的不可更新自然资源的能值-货币价值9.70×108＄,对环境损耗的能值-货币价值1.67×108＄;2006年怀化市GDP为3.81×109＄,在GDP中约有25.44%是以消耗自然资源,约有43.95%是以对环境损耗为代价的,怀化市的绿色GDP只有GDP的30.01%。讨论了能值分析法在绿色GDP核算中的科学性、合理性及其不足,并认为绿色GDP核算中在不可更新的环境资源核算上采用能值分析法,能反映自然资源的真实价值,在环境损耗修复上采用投资成本法更符合当前对环境治理的国民经济生产过程的实际情况。

基于能值分析的中国海洋生态经济可持续发展评价

海洋生态经济可持续发展的研究既是生态经济研究的重要领域,也是海洋经济研究的重点领域。运用能值分析构建中国海洋生态经济系统能值分析模型和指标体系,以中国沿海地区及其附近海域为研究区域,利用2013年的数据对中国海洋生态经济系统的可持续发展水平进行能值测度。研究表明:(1)2013年,中国沿海各省的海洋生态经济总能值为1.70×10^(24)sej,可更新资源能值占主体地位。(2)受沿海各省海洋经济发展水平不同和区域海洋资源储量影响,中国沿海地区海洋生态经济能值密度分布差异较大,能值货币比率以上海为界,南高北低,高中低3种能值产出率结构并存且以中能值产出率结构为主。(3)中国海洋生态经济系统的生态承载力以高承载力和较高承载力为主,但局部地区海洋生态承载力偏低影响区域海洋生态系统平衡。中国海洋生态经济系统环境负载率较大,环境负载率高的地区与我国海洋经济发达地区高度耦合。(4)从可持续发展指数来看,中国海洋生态经济发展的整体可持续性较好,局部地区环境负载率过大和生态承载力偏低严重制约着区域海洋生态经济的可持续发展。

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。

基于能值分析的四川省生态经济系统可持续性评估

运用能值分析方法，对四川省1998～2003年生态经济系统的净能值产出率、能值投入率、能值利用强度、可持续发展指数等指标及其变化趋势进行了定量分析，并与其它国家和地区进行了比较分析。研究表明：①四川省的可持续发展指数曲线呈现先升后降趋势，波动在3．35～1．97之间，曲线的走势与能值／货币比率、人口承载力基本一致。表明四川省经济的发展在人口资源的压力下，仍处于依靠本地资源的欠发达不稳定阶段；②四川省1998～2003年的净能值产出率和能值投入率呈现相异的发展走势，表明资源的利用效率、经济活动的竞争力逐渐降低，而环境资源负载程度、能值使用强度逐渐增强，经济活动加剧；③1998～2003年四川省人均能值使用量总体稳定的上升趋势和电力等高能质能值的缓慢增长趋势，体现了四川省人民生活水准的提高，但相对发达国家和地区还有一定的差距，发展的空间还很大。

基于能值分析的山东省生态足迹

为了更好地了解山东省当前的生态环境状况和可持续发展能力,在对传统生态足迹模型进行简要分析的基础上,提出了基于能值分析理论的生态足迹计算的改进模型。改进生态足迹模型通过将生态经济系统中的各种能量流换算成对应的生物生产性土地面积,并比较计算得出生态足迹和生态承载力,从而衡量山东省的环境可持续发展状况。与传统模型相比,它采用的能值转换率、能值密度等参数更加稳定,更能反映区域特征;同时,它将所有的自然资源转化为太阳能值进行比较,因而具有更强的可比性。采用改进的生态足迹模型,2004年山东省的能值密度为7.710×1014sej.hm-2,人均生态足迹为8.904hm2,人均生态承载力为0.424hm2,人均生态赤字为8.480hm2;采用传统的生态足迹模型,2004年山东省的人均生态足迹为1.830hm2,人均生态承载力为0.581hm2,人均生态赤字为1.249hm2。二者的计算结果生态足迹均超过生态承载力。

辽宁省朝阳市农业生态经济系统能值分析

应用能值分析的方法,研究了以辽宁省朝阳市为代表的辽西半干旱区农业生态经济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,分析了朝阳市农业生态经济系统的发展现状。结果表明,对自然资源的过度利用造成了当地生态环境条件的恶化,由此产生不可更新自然资源的流失以及产出能值的损失;对可更新有机能的不充分利用也是造成当地资源浪费和环境破坏的重要原因。