Economic principles and fundamental model of the sustainable utilization of ecological resources

By analyzing the basic rules and measurement principles of the sustainable utilization of ecological. resources and constructing its mathematical model this paper points out that the sustainable utilization of ecological resources is in nature to use the double-period model thousands of times for the dynamic distribution of ecological resources effectively. And it points out that in order to realize the sustainable utilization of ecological resources we must follow the basw principle-non-decreasing ecological capital and put forward corresponding standards, measures, policies and proposals.

坚持发展生态低碳农业:内涵、挑战与战略构想

发展生态低碳农业,是中国式农业现代化的重要特征,是建设中国特色农业强国的有效路径。为推进农业发展全面绿色转型,加快建成中国特色农业强国,本文在明晰生态低碳农业内涵特征的基础上,提出发展生态低碳农业的愿景,分析当前中国发展生态低碳农业的现实基础和困难挑战,并据此提出战略构想。研究发现,中国发展生态低碳农业已经具备一定的现实基础,但仍然存在多重目标相互掣肘、减排固碳空间有限、技术储备不足、生态产品价值难以实现等问题。新阶段新征程上发展生态低碳农业的具体思路是充分运用农耕经验与现代科技,同步推进绿色科技创新与推广应用,统筹结合有为政府和有效市场;重点任务是健全以绿色生态为导向的农业补贴制度,构建支撑生态低碳农业发展的技术体系,建立健全生态产品价值实现机制。

基于生态足迹模型的民乐县水资源可持续利用分析

本文利用水资源生态足迹模型,以干旱少雨、经济落后的民乐县作为研究对象,从农业、工业、生活、生态4个用水账户出发,计算和分析了民乐县2015—2022年的水资源生态足迹和水资源生态承载力,并以此为基础,对水资源生态盈亏、压力指数及万元GDP水资源生态足迹值进行计算,评价分析了民乐县在此期间的水资源可持续利用状态。研究结果表明,民乐县水资源生态亏损程度严重,水资源整体上处于不可持续利用状态,安全程度极低。从计算的生态用水足迹值来看,民乐县目前的用水比例不利于生态环境的改善;由计算的万元GDP水资源生态足迹值可知,民乐县水资源利用效率不高,必须采取措施扭转目前的不利局面。分析结果可为县级层面的区域水资源利用和管理提供参考。

四川省水资源生态足迹及可持续利用综合评价

水资源可持续利用评价是水资源可持续管理的重要手段。在分析水资源生态足迹和生态承载力时空变化的基础上,结合水资源生态足迹指标,以压力-状态-响应(PSR)模型为框架构建了水资源可持续利用评价指标体系,运用熵权法和综合指数法对四川省2010—2019年水资源利用水平进行综合评价。结果表明:2010—2019年,四川省人均水资源生态承载力呈“W”型变化,人均水资源生态盈余在时间上呈波动变化,空间上存在明显差异,呈西高东低分布。综合评价中压力指数、状态指数、响应指数分别呈下降、上升、上升趋势,综合评价指数在2015年最低(0.1096),2019年最高(0.2121)。研究显示,四川省水资源可持续利用状况有所改善,仍需提高生产、生活、生态环境用水账户的用水效率,进一步推进水资源可持续利用。

江西省水资源生态足迹评价与预测

为了定量评价江西省水资源生态安全的状况,采用水资源生态足迹模型、系统动力学法和情景分析法,通过构建江西省水资源利用系统动力学模型,设计了保持现状(JS1)、经济增长(JS2)、节约用水(JS3)、综合发展(JS4)4种发展情景,对现状(1999~2021年)和未来(2022~2050年)江西省水资源生态足迹进行评价与预测。结果表明:现状年份江西省水资源生态足迹和生态承载力均呈缓慢平稳上升趋势,水资源生态协调性较好,处于较安全的合理利用水平;未来年份4种发展情景下江西省水资源生态足迹呈增长趋势、水资源生态盈余呈下降趋势,除情景JS3外的其余情景均出现了水资源利用不安全的情况。经过比较,情景JS4具有较适中的水资源可持续利用评价指标,能够兼顾经济的发展和水资源的保护,是满足江西省水资源可持续利用的最佳情景。江西省在未来应采取节约用水、提高用水效率、合理调整产业结构等措施保证社会经济和水资源的可持续发展与利用。研究成果可为区域水资源可持续发展提供科学依据。

额济纳平原水资源特点与合理利用

水资源是额济纳平原生态环境恢复和绿洲稳定发展的决定性因素。本文根据额济纳平原不同形式水资源构成调查资料 ,分析了额济纳平原这个以河流补给为主的水资源系统的主要特点。通过对水资源的开发利用引起的环境变化分析 ,提出额济纳平原水资源的开发利用应以生态环境的恢复和建设为主要目标 ,要采取各种节水技术 ,合理的开发利用有限的水资源。

灌区地表水和地下水联合调度模型研究

灌区水资源的优化调配对于提高农业水资源的利用效率和灌区的经济效益具有重要的意义。为了对灌区水资源进行优化调配,实现灌区水资源的可持续利用。利用大系统分解协调、线性规划、动态规划等方法建立灌区地表水和地下水联合调度模型,该模型具有减化系统复杂性,减少计算工作量的特点。模型在彭楼灌区水资源优化配置中进行应用,对灌区地表水和地下水进行联合调度,制定了区域配水方案,所得结果合理。

基于生态足迹理论的宁夏水资源可持续利用研究

基于生态足迹理论,通过构建水资源生态足迹模型与水资源生态承载力模型,并用相关评价指标及IPAT模型分析了宁夏回族自治区2004~2011年水资源生态足迹、承载力及水资源可持续利用状况。结果表明,研究期间宁夏人均水资源生态足迹呈下降趋势,人均水资源生态承载力较稳定,水资源生态赤字较大,水资源利用率不断提高,但水资源生态足迹负荷有加重趋势;宁夏水资源利用处于不安全状态。

中国省级区域环境绩效评价方法研究

采用主题框架法与DPSIR模型,构建了4层次中国省级区域环境绩效评价指标体系,对2010年30个省(市、自治区)的区域环境绩效进行了评价与分析。结果表明,北京、广东达到优秀水平;山西、甘肃、贵州、宁夏、青海、新疆的区域环境绩效水平较差。中国省级区域环境绩效表现出明显的地域性。西部地区的总体水平较差;中部地区总体在良好以下;东部地区基本处于良好及其以上水平。其中,环境质量的主要制约因子为区域环境噪声、城市居民粪便处理率和工业固体废物处置率;生态保护的主要制约因子为人均公园绿地面积、农药使用强度、植被覆盖指数和森林覆盖率;资源可持续利用的主要制约因子为水资源缺乏指数和城市再生水利用率;环境治理的主要制约因子为环境治理投资占GDP的比例和环境保护机构人员占地区总人口的比例。

矿床数学经济模型的软件包功能及应用

文章介绍了自主研制的矿床数学经济模型软件包,完成了国内13个矿山的矿床数学经济模型研究,在技术上解决了矿山生产动态管理,矿山生产规划,生产方案与系统优化决策,资源的合理开发利用,矿床边部、深部找矿预测等问题,从而提高了矿业开发的社会经济效益。

海湾资源开发的累积生态效应研究

通过相关性分析,筛选了地形地貌环境、水动力环境、水质和沉积质量环境、生物生态环境、景观环境等方面的累积效应以及对灾害的潜在诱发效应共六大类作为海湾资源开发累积生态效应的指示因子;然后以厦门海湾为例对各指示因子的累积效应深入分析;最后应用灰色评估模型对海湾常见资源开发类型的累积生态影响效应进行赋值评估。结果表明,六大类指示因子在时间和空间尺度上的累积效应与海湾资源的开发利用强度呈正相关关系;海湾资源开发利用的累积生态效应,在一定程度上改变了海湾资源与环境体系的结构,生物多样性降低,景观破碎,影响了自然海湾生态系统的生产力和生态服务功能,最终将影响沿海可持续发展能力。建议开发利用强度较大的海湾,借鉴生态城市的规划建设理念,布局合理的生态源、生态嵌块、生态廊道,防止资源开发利用不断加大而导致海域生态沙漠的出现。

基于生态足迹模型的水资源可持续利用研究——以江苏省为例

利用水资源生态足迹理论计算分析了江苏省2005—2012年的水资源生态足迹、生态承载力,发现江苏省水资源利用一直处于生态赤字的极不安全状态。为进一步研究导致生态赤字的原因,首次将生态赤字、万元GDP生态足迹这2个评价指标应用到第一产业、第二产业、第三产业这3个主要三级账户中。结果显示:第一产业水资源生态足迹最大,第二产业次之,二者之和占总生态足迹的90%以上,且均超过水资源生态足迹承载力,这是造成水资源赤字和水资源生态压力指数较高的重要原因。最后提出建议,以期为区域水资源的合理利用提供依据。

基于云理论的区域水资源承载力评价模型研究

针对水资源承载力评价中存在不确定性的特征,将云模型引入到区域水资源承载力综合评价研究领域中,利用云理论实现评价等级的定性与定量转换。将云综合评判模型应用于海河流域的水资源承载力研究,结果表明:海河流域水资源承载力为"较弱"等级;南水北调中线调水100亿m^3后,海河流域水资源承载力介于"中等"和"较弱"等级之间,改善不明显。该模型可以将不确定性概念的模糊性和随机性有机地结合在一起,既用隶属函数描述了评价等级的模糊性,又利用超熵概念充分考虑了隶属度本身存在的随机性,是一种有效可行的水资源承载力评价模型。

江南丘岗复合农业生态系统雨水资源化及其调控研究

通过对湘北红壤丘岗区复合农业生态系统水环境要素10年定位观测研究，探讨了我国江南丘岗复合农业生态系统雨水资源化需求分布与开发状况：该区域雨水资源丰富，可利用潜力大，但雨水有季节性富余和亏缺，尤其丘岗复合农业生态系统晚稻容易遭遇伏旱（缺水281．7mm）。丘岗坡地降雨径流的时间集中（4～7月）与高产径流量（平均18．3×10^4m^3／km^2．a）为区域集雨利用提供可靠来源。但由于该区域所属红壤土质，土壤持水能力强，有效含水量低，集水调蓄设施局限性，以及坡地的混乱开发而导致雨水资源浪费大、利用率低，加剧了农业用水矛盾。文章为区域雨水资源的调控提出了建设性的调控管理方略：一是通过调整坡地利用结构与布局，即人工林占30％，人工草地占15％，果药茶园占30％，耕地占20％；二是加强水体工程设施建设，增加现有水库容量，使区域雨水资源利用更为科学合理；三是推广高效灌溉和覆盖技术，提高水资源利用率。

基于生态足迹的西南山区资源可持续利用研究——以黔东南苗族侗族自治州为例

生态足迹模型是由加拿大生态经济学家William Rees于20世纪90年代提出的一种对全球范围、国家范围乃至区域和城市范围的可持续发展状况进行定量测度的方法。文章利用生态足迹模型,对黔东南苗族侗族自治州1997-2006年的生态足迹、生态承载力进行了计算。结果表明:黔东南苗族侗族自治州人均生态足迹由1997年的0.727 hm2增加至2006年的1.200 hm2,人均生态承载力由1997年的1.003 hm2下降至2006年的0.879 hm2,同期的人均生态赤字由1997年的-0.277 hm2上升至2006年的0.321 hm2,表明该州的社会经济发展模式经历了由可持续状态向不可持续状态的转变。为了更好地分析自治州资源利用的效率情况,文章对1997-2006年自治州的万元GDP生态足迹进行计算,结果表明:自治州的万元GDP生态足迹值逐年下降,由1997年的4.948hm2降低至2006年的3.212hm2。说明黔东南苗族侗族自治州资源利用效率提高较快,伴随着国家西部大开发政策的实施,地区的经济增长方式在逐步向良性发展。通过分析,文章最终从5个方面总结出在黔东南苗族侗族自治州实现资源可持续利用的方法和措施。

水资源保护和合理利用生态工程战略(一)

水资源保护与合理利用生态工程的战略是:生态与整体最优原则,保障主功能,统筹兼顾,将水资源、水生态系统作为一个整体来协调发展,在协调这一有益约束和规定之下,多系统、多要素综合发展。维护和发挥生态系统的自组织作用、自我调节能力,环境容量和环境承载力可通过人为干预生态系统的结构和功能来提高或降低,但干预不能超越其自我调节能力。生态阻滞时,从源头因地因类制宜多途径地处理和利用造成水体阻滞的物质,控制它们输入水体的途径和量;同时调整水体生态系统结构和功能,多途径疏通与增加水体中阻滞物质的迁移、转化、输出和良性循环的途径和量。在生态耗竭时,因地因类制宜、多途径增加耗竭物质的输入,并尽量挖掘内部潜力,减少耗竭物质的消耗和输出,对水资源分质利用、优水优用、一水多用、重复利用,开源节流,维护生态平衡,保障地表水体及地下水量的动态平衡,维护水生境、水景观、水安全、水生态系统协调的结构和功能,硬件、软件、心件相结合,政府、科技、企业和群众相结合,寓水资源保护于生产和消费中,寓污染物处理于利用中。

西部干旱半干旱露天煤矿生态重构技术难点及发展方向

露天煤矿开采对生态环境最严重和直接的影响是对水资源破坏与土地资源的挖损占压,以及对生态系统的物种破坏。西部干旱半干旱露天矿区生态重构的关键是水资源保护与利用、排土场土层结构重构、表土改良和植被优化组合。西部干旱半干旱露天矿区生态重构核心技术是研发露天矿区岩层结构与含水量探测技术,监测地下水存在的范围与边界。以水资源量为约束,构建排土场近地表合理的土层结构,实现重构土层保水涵水动态协调供给。提出干旱半干旱露天矿排土场近地表高效低成本的表土生态层-涵水层-隔水层的3层土层重构结构模型,研发物探检测成套技术与装备,监测矿坑水来源、排土场土层结构与含水率,保证生态工程水资源有效利用。结合土地的生态承载力,对排土场重构生态进行功能分区与景观设计。开发新型微生物菌剂培养配方,揭示微生物改良土壤及抗逆境机理,形成较好的有机生物立体生态重构模式,可产生较好的经济、生态和社会效益,促进矿区绿色可持续发展。通过对西部干旱半干旱露天矿区及其周边环境动态观测,在生态条件差的地区,人工干预能有效地打破原始生态禁锢,刺激生态正向发展,获得西部干旱半干旱露天矿区自然与人工生态协调发育规律。解豁了科技界担心大规模的煤炭开发使西部干旱半干旱地区的生态环境进一步恶化,造成“雪上加霜”效应的难题。同时针对西部干旱半干旱区露天矿排土场重构土壤的结构差、肥力低、植物种类单一,重构生态难的现状,采用微生物-植物联合修复技术,研发多型号生物修复菌剂和基质,有效地促进了植物根系发育,增强了植物抗土壤压实、养分贫瘠、干旱缺水及易盐碱化等逆境的生理生化反应,人工干预重构后的生态环境比原生态效应提高10倍以上。实践了西部露天煤矿区开发金山银山,再造绿水青山的生态理念。

新时代中国的生态文明建设：进展、挑战与展望

生态文明建设是确保中华民族永续发展的根本大计。党的十八大以来,我国生态文明建设取得积极进展,资源利用模式不断改进,环境质量持续好转,生态系统活力逐步恢复,但与民众的优美生态环境需要仍有差距,生态环境超负荷承载,经济社会发展与生态环境保护矛盾突出,生态文明建设面临严峻挑战。我们应继续优化生态文明顶层设计,完善制度、法治和宣传教育体系,坚持生态优先,协同推进生态系统保育、资源合理利用和环境污染防治,夯实生态基础,抓住经济社会发展和城镇化建设的契机,根据生态环境承载能力,调整国土空间布局,倒逼经济发展方式转型,实现人与自然和谐共赢发展。

黄土高原丘陵沟壑区小流域水资源合理利用模式研究——以韭园沟示范区为例

分析了黄土高原丘陵沟壑区小流域水资源特点和水资源利用现状。在进行流域需水量预测的基础上,研究了水资源赋存规律及合理利用方向,从社会经济环境协调发展角度,提出了小流域水资源合理利用的3种模式,以期为黄土高原丘陵沟壑区小流域水资源合理配置、规划与管理提供科学依据。

关于矿产资源开发管理中几个问题的研究

通过理论分析、实例计算等方式，研究探讨了有偿使用与资源保护关系、核定回采率与实际回采率测算、合理开发利用评价与强制性回采率标准确定等问题，提出了若干旨在促进矿产资源合理开发利用与保护的建议或途径。研究表明，有偿使用能提高对资源浪费的抑制能力，但并不能完全保证其得到合理开发利用，资源管理应采用有偿使用与开发监督检查相结合的模式；核定回采率标准不应迁就某些采矿方法，应主要考虑资源条件，可通过建立统计关系模型来确定；实际回采率可采用地理信息系统等技术实现快速、实时、准确测算；有必要且可以通过强制性回采率标准对某些回采率低的采矿方法及采矿企业进行评价与限制。