Eco-sustainability Assessment of Building Projects Based on Eco-footprint

The life-cycle eco-footprint computing model of building projects was established in the study. It contained the eco-footprint in 4 aspects during the lifecycle: consumed energy, consumed resource, emitted carbon dioxide and produced solid waste. Space efficiency of life-cycle eco-footprint index was proposed and used to assess the eco-sustainability of building projects. Then, the eco-footprint and ecosustainability of 4 different structure types(brick-concrete bungalow, multi-storey brick-concrete, multistorey steel-concrete, high-rise steel-concrete) for residential building in severely cold areas were investigated. The results indicated that: 1) Compared with bungalow, high-rise building with relatively smaller shape coefficient and window-wall ratio had higher eco-sustainability; 2) For the buildings with the same storey, shape coefficient and window-wall ratio, steel-concrete building had higher eco-sustainability than brickconcrete building; 3) High-rise steel-concrete structure had the greatest eco-sustainability during the 4 different bui lding structures, so it was more suitable to promote.

黄河上游城乡居民食物代谢过程及资源环境效应研究--以兰州市为例

基于环境足迹理论,以兰州市为例,对比分析了1990—2020年城镇和农村居民食物代谢过程及其资源环境效应的动态演变规律及城乡差异性,并结合相关文献,提出了融合四种环境足迹(水、碳、氮、磷)的综合评价指标“生态效率”,弥补了当前食物消费环境影响研究中各个足迹独立评价的不足。结果表明:(1)1990—2020年,兰州市居民食物消费结构发生了巨大改变,由“温饱型”的植物源食物消费为主逐渐转变为“小康型”动植物源食物并重模式。(2)1990—2020年,城镇居民食物消费环境足迹大体呈上涨趋势,农村居民食物消费环境足迹却在下降。(3)相较于1990年,2020年城镇地区生态效率提高了0.9倍,农村地区提高了0.5倍,这主要得益于人们消费结构的改变和兰州市农业体系的调整和农业技术的优化。在此基础上,本研究提出一系列措施来进一步提高生态效率,优化代谢进程。

基于SD模型的张掖盆地水资源生态足迹核算与预测

根据水资源生态足迹模型,通过构建张掖盆地水资源利用SD模型,设计5类不同情景来核算和预测现状(2000—2020年)和未来(2021—2050年)张掖盆地水资源生态足迹和生态承载力。结果表明:对于现状,人均水资源生态足迹、生态承载力和生态盈亏均值分别为3.517、0.272和-3.245 hm^(2)/人,水资源生态压力指数和生态足迹强度均值分别为12.969和2.822 hm^(2)/104元;农业用水在张掖盆地水资源生态足迹核算中占绝对优势但占比在下降,农业领域是节水的重点且潜能较大;水资源生态足迹强度明显下降(降幅90.21%),证明了张掖盆地用水效率的上升;张掖盆地的水资源利用压力较大。平均而言,预测期内张掖盆地不同情景中人均水资源生态足迹均大于人均水资源生态承载力,由此导致人均水资源生态亏损的出现;各情景下水资源生态压力指数和生态足迹强度均值分别为12.932、13.483、10.055、12.698和9.846及0.281、0.206、0.201、0.281和0.196 hm^(2)/104元,未来时间里张掖盆地的水资源利用仍然处于不安全的状态。2021—2050年张掖盆地无法有效缓解水资源利用紧张的状况,需采用经济发展与水资源保护兼顾的发展方案,推荐政府部门采用情景ZS 5。因此,张掖盆地未来水资源利用需要全社会、各部门的通力合作,不断提高水资源利用效率,大力推进节约用水措施和技术的普及与应用,才能确保水资源的可持续利用。

京津冀生态环境压力与科技创新能力关联特征

该文综合采用环境足迹理论、集成反演模型和BP神经网络模型评估京津冀城市群2000-2025年生态环境压力和科技创新能力时空演变特征,并探究两者的关联特征。结果表明:生态环境压力整体上呈现放缓趋势,高值区主要分布在西北部生态扩展区,低值区分布在中部核心功能区,碳压力是多数城市生态环境压力的主要来源。城市群2000-2015年科技创新能力具有较大空间差异,北京和天津对中部核心功能区具有明显拉动作用,而南部生态扩展区最低,其主要受限于邢台;城市群2016-2025年的科技创新能力空间异质性将有所缩小。生态环境压力与科技创新能力存在“倒U型”关系,生态环境压力拐点时间与水资源压力和碳压力相同(2012年),早于氮压力拐点时间(2014年);各省市碳压力EKC曲线中,天津(2009年)到达拐点时间早于河北(2013年),北京早已进入EKC后半段。城市群协同发展差异较大,北京和天津已进入良性循环发展阶段,而河北省却较为落后,但秦皇岛、唐山和邯郸有望在2025年进入良性循环阶段。

绵阳市农田生态系统碳足迹和碳生态效应分析

农田生态系统具有碳源、碳汇双重特质,是陆地生态系统的重要组成部分,探究农田碳足迹对农田生态系统的可持续发展具有重要意义。以2002-2021年绵阳市农田生产投入、农作物产量和农业生产总值等数据,构建农田生态系统碳足迹模型与LMDI因素分解模型,对碳足迹时空变化特征、碳生态效率驱动因素进行探讨并提出建议。结果表明:①2002-2021年绵阳市农田生态系统碳排放总量与碳排放强度呈现出先增加后减少的趋势;空间分布上,碳排放总量呈现出北低南高的格局;②绵阳市农田生态系统有很强的碳汇能力,除2006年外,农田生态系统碳吸收总量以及碳吸收强度逐年稳步增长(1.84%)。不同农作物碳吸收总量贡献比较为:水稻(28.61%)>玉米(24.00%)>油菜(18.54%)>小麦(17.98%);③2002-2021年绵阳市农田生态系统碳足迹均小于当年的耕地面积,年均碳足迹耕地占比20.30%,属于碳生态盈余;④经济因素是绵阳市农田生态系统碳生态效率水平提高的主要驱动因素,结构因素对碳生态效率贡献值偏低,劳动力因素、效率因素对碳生态效率水平主要起抑制作用;⑤建议优化化肥、农药、农膜等农业农用物资的使用量以及科学提高农作物产量、调整种植结构来提升绿色农业发展水平。

基于碳足迹的黑龙江省典型旅游区生态效率研究——以伊春市为例

此研究基于碳足迹方法,以伊春市为研究对象,从旅游全环节对生态效率进行分析。研究表明,随着旅游经济的增长旅游二氧化碳排放量也随之增加,旅游人数和季节性的变化对于旅游碳排放具有较大影响。旅游生态效率相对较好。优先实施碳排放约束措施,对于提升旅游生态效率有更好的效果,同时持续发展旅游经济和利用新技术、新发明等方式增大碳减排空间对于旅游业可持续发展具有良好的促进作用。此外,应以旅游业绿色低碳转型为切入点,激发旅游经济增长绿色动能,从而实现更高质量、更有效率、更可持续的发展。

基于灰水足迹的长江经济带耕地利用生态效率时空分异特征

长江经济带面临水生态环境污染制约下的农业发展困境,水环境约束下耕地利用生态效率的提升成为平衡耕地利用中经济效益与生态效益的关键手段,对于探索生态可持续的耕地利用模式、实现农业绿色发展具有重要意义。该研究以灰水足迹为视角,基于SBM-Undesirable模型、空间自相关分析及马尔可夫链模型探明2000—2020年长江经济带耕地利用生态效率时空格局及演变趋势。研究表明:1)长江经济带2000—2020年平均灰水足迹值呈现先增后减趋势,2015年后下降态势更为明显。在空间上呈现为“东西高,中部低”的空间分布特征,灰水足迹高值区域主要集中在粮食主产区省份。2)2000—2020年长江经济带耕地利用生态效率持续下降,效率均值处于0.5~0.8之间,存在较大提升空间。在空间上呈现高值区域多沿水系分布的特点。3)长江经济带市域耕地利用生态效率存在显著空间正相关性,以研究时段演变趋势来看,耕地利用生态效率的演进存在路径依赖,难以实现“跨越式”提升。因受到邻域背景影响,在空间上易显现出“俱乐部收敛”现象,“高-高集聚”与“低-低集聚”分布更为常见。可在农业生产重点区域采用差异化精准农业模式,需重视区域间动态协同发展,完善联防联治的面源污染防控机制,积极引导耕地利用生态效率高值区域逐步形成集中连片,同时对于耕地利用生态效率低效区提供财政与政策支持。研究结果可为各地区探索耕地利用可持续发展模式与农业生产活动中水生态环境保护提供参考依据。

九寨沟区域多时空旅游碳排演化与形成因素分析

采用生命周期评价法,选择了九寨沟景区作为案例地进行研究,通过计算不同时空背景下的交通碳排放和碳足迹数据,分析九寨沟景区交通碳排放的时空变化特征。研究发现九寨沟景区的交通碳排放呈现时空变化特征,与旅游需求和商业体系密切相关。提出了优化碳排放的策略和措施,包括建立基于物联网的全面的碳排放检测体系,以实现旅游业的可持续发展。

广西农业生态经济系统安全评价与预警研究

开展长时间序列的广西农业生态经济系统安全评价、安全影响因素和安全预警研究,可为系统安全调控、农业可持续发展和乡村振兴提供决策参考。本研究采用生态足迹模型核算2000-2021年广西农业生态经济系统人均生态足迹和人均生态承载力,通过资源利用效率指数、生态盈亏、生态压力指数评价系统安全状况,利用偏最小二乘(PLS)模型分析系统安全的影响因素,基于灰色GM(1,1)模型开展系统安全预警,并将预警结果与云南、贵州进行比较。结果表明,2000-2021年广西农业生态经济系统人均生态足迹增长90.30%,其中林地增长最快,耕地占比最大;人均生态承载力下降0.67%;系统资源利用效率提高72.97%,但2011年以来增幅较小;系统生态赤字从-0.395 hm 2/人不断加剧到-1.292 hm 2/人,生态压力指数从1.66升高到3.18,系统从中度不安全状态逐渐转变为重度不安全状态,并开始进入极度不安全状态;人均耕地面积和耕垦指数对系统安全具有正向影响;2022-2033年系统安全由重警转为巨警,警情等级高于贵州和云南。因此,要提高耕地保护力度,促进农业转型升级,保障广西农业生态经济系统安全。

宁夏资源环境绩效及其变动态势

提高资源环境绩效是我国生态脆弱敏感区进行生物修复的核心和关键。利用生态环境状况评价技术规范和资源环境绩效指数(REPI)对我国西部生态环境脆弱区的宁夏回族自治区资源环境绩效进行了系统分析。结果表明:尽管宁夏的资源环境绩效指数水平从2000年的38.7上升为2007年的66.9,年递增8.13%,但远低于全国平均水平和(西藏除外)3个少数民族自治区水平。资源环境综合绩效水平在全国的第30位徘徊。其中建设用地绩效指数和固定资产绩效指数提升明显,COD排放绩效指数呈现"N"型剧烈变动态势;SO2排放绩效指数、能源绩效指数、工业固体废弃物排放绩效指数、用水绩效指数变动不明显。宁夏面临生态环境的整体不稳定性和对外力干预敏感性的双重压力,资源消耗和污染物排放的下降态势并不稳定。同时,根据近8a变动态势推断,未来15～20a宁夏资源环境综合绩效的提升空间巨大。实施"CIRCLE"(即压缩城市发展(C)、个人行动(I)、减少潜在废弃物量(R)、碳减排战略(C)、土地管理(L)和提高能效(E))等综合发展策略,通过轻量化、绿色化、生态化的互利耦合提升综合竞争力,宁夏完全有能力到2015年步入我国西部资源环境绩效中等水平地区行列。

九寨沟旅游生态足迹与生态补偿分析

建立自然保护区周边社区居民的生态补偿制度,是自然保护区取得社会经济发展和自然资源保护的关键。文章提出旅游生态足迹的概念与计算方法,以九寨沟为例,构建基于旅游生态足迹效率的自然保护区居民生态补偿标准的测度模型。结果表明:①2002 年九寨沟游客人均旅游生态足迹为0.061hm2,其年度转化值为8.881 7hm2,是当地居民人均生态足迹0.961 6hm2 的9.27倍;②叠加游客人均旅游生态足迹,九寨沟总人均生态足迹需求为1.005 3hm2,人均生态承载力为1.202 6hm2,生态盈余为0.197 3hm2;③旅游生态足迹效率为8 643 元/hm2,是当地居民生态足迹效率2 613 元/hm2 的3.31 倍;④以居民退耕还林还草的直接收益损失作为生态补偿最低标准,户均应补偿2 159 元,人均应补偿472 元,以退耕还林还草的游憩功能价值作为生态补偿上限,户均应补偿7 142 元,人均应补偿1 561 元,以旅游者与当地居民的生态足迹效率之差来确定合理的补偿水平,户均应补偿4 983 元,人均应补偿1 088 元。

“省公顷”在小城镇生态足迹分析中的应用研究——以山东省晏城镇生态建设为例

为了更真实地反映同一个省内镇域的生态负荷及其生态容量现状,在综合分析了有关生态足迹模型的优缺点后,提出以"省公顷"为计量单位计算小城镇生态足迹的模型。用全球公顷(gha)和省公顷(pha)两种方法分别对晏城镇2004年生态足迹进行计算。计算结果表明:晏城镇2004年生态足迹采用gha方法的计算结果为1.711 hm2/人,采用pha方法计算结果为1.210 hm2/人;该镇生物承载力采用gha方法计算结果为0.985 hm2/人,采用pha方法计算结果为1.034 hm2/人;前者计算得到晏城镇生态赤字为0.726 hm2/人,后者为0.176 hm2/人。比较晏城镇和山东省各类土地类型的生态赤字/盈余,得出了晏城镇在耕地、林地和建筑用地都存在生态盈余,在化石能源用地、水域和草地存在生态赤字,分析造成生态赤字/盈余的原因,并提出相应对策。

两型社会建设跨区域土地生态补偿

研究目的:以土地生态价值量为基础,结合生态足迹和生态承载力的理论和方法,探讨土地资源的跨区域生态补偿问题。研究方法:实证分析。研究结果:(1)生态补偿的价值量很大;(2)在选取的众多典型区域城市中,仅有东北老工业基地中的抚顺、齐齐哈尔和伊春生态补偿量为负值,即应该获得生态补偿,而其他城市都是正值,应该支付生态补偿。研究结论:要保护土地资源,促进土地资源可持续利用,就必须转变目前的补偿机制,确定合理的土地生态补偿标准。

经济增长和技术进步对吉林省能源足迹的影响分析

基于IPAT等式和LMDI法,分别建立了能源足迹的驱动模型和分解模型,分析了吉林省1994-2010年经济因素和技术因素对人均能源足迹的影响特征和程度,绘制了人均能源足迹随人均GDP和能源足迹强度非等比例变化的三维曲面图。结果表明:在过去17 a中,以人均GDP为标志的经济增长是吉林省人均能源足迹增长的主要驱动因素,其年均贡献值为0.054 hm2;以能源足迹强度为标志的技术进步则是抑制人均能源足迹增长的重要因素,其年均贡献值为-0.027 hm2。总体上,经济因素对人均能源足迹的影响程度约为技术因素的2倍,且这种差距在近年来不断扩大,致使人均能源足迹呈增长趋势,能源消费对生态环境的压力显著增大。未来一段时期内,抑制吉林省能源足迹增长的重点在于技术进步。此外,在双变量人均GDP和能源足迹强度的不规则分布格局下,人均能源足迹将呈现复合曲面变化;最后结合吉林省的具体特点提出了提高技术水平、抑制能源足迹增速的措施建议。

能源足迹变化的多因素影响效应研究——以吉林省为例

采用对数平均迪氏指数法构建能源足迹因素分解模型,定量分析1994—2008年吉林省能源足迹变化的主要影响因素及其效应特征。结果表明,1994—2008年,吉林省人均能源足迹从0.228 hm2增至0.524 hm2。在能源足迹增长的抑制因素中,能源强度效应占84.54%,排放因子效应占15.46%;在能源足迹增长的促进因素中,经济产出效应占91.39%,能源结构效应占4.30%,人口规模效应占3.73%,土地固碳效应占0.57%。以经济产出因素为主导的正效应明显大于以能源强度因素为主导的负效应,两者之比为1.73∶1,叠加表现为对能源足迹增长的促进作用,导致其总体呈递增趋势。此外,在正、负效应的双变量格局下,能源足迹呈复合曲面分布。目前减缓吉林省能源足迹增长的重点在于通过技术进步促进能源强度下降,同时需调整能源结构以发挥其应有的抑制作用。

中国有色金属行业的生态占用研究

中国有色金属行业能耗高、水耗大、三废产量大,属于环境污染比较严重的行业之一。本文通过考察有色金属行业的生态足迹及其构成和变化,分析了行业发展面临的环境压力状况。研究表明:①有色金属行业生态足迹近年来总体上一直处于上升趋势,其中能源消费间接占用地在总生态足迹中占主导地位;②分品种看,铝在有色金属行业生态足迹所占份额最大,达到53%,其次为铅锌、铜,占行业的比重分别为15%、12%,铝、铅、锌和铜这4种金属生态足迹为有色金属行业的80%,是决定该行业生态足迹大小的关键矿种,也是对行业产生环境压力、冲击和影响的主要来源;③有色金属行业近年来生态效率呈上升趋势,不仅其大小高于工业部门和三大产业部门的平均水平,其增长率相对也较高,这反映了现阶段行业生产依然是“高投入、高产出”的特点。该研究结果对于理解有色金属行业发展与环境保护之间的关系、制定行业可持续发展规划具有一定的参考价值。

基于生态足迹模型的陕西省生态承载力定量评估

近年来国内外影响较大的生态足迹分析模型,通过对区域人口对自然利用程度的测度,确定区域的发展是否处于生态承载力范围之内。利用生态足迹理论,选择1999、2001及2003年为代表年份,对陕西省人均生态足迹和人均生态承载力进行实证计算和分析,揭示陕西省可持续发展制约因子;分析不同生物生产性土地类型足迹的变化对陕西省生态环境的影响效应,为区域环境生态和社会经济的协调发展提供参考。

南麂列岛旅游生态足迹与生态效用研究

旅游生态足迹与生态效用分析是从全球角度评价旅游业可持续发展的重要方法,两者相互补充。以南麂列岛国家海洋自然保护区为例,计算并分析了2002年的旅游生态足迹与生态效用。结果表明:①南麂列岛旅游者人均生态足迹为0.031 hm2,是全国平均水平的1/3;②叠加了旅游者生态足迹后,南麂列岛生态赤字达939.38 hm2;③南麂列岛旅游业单位生态足迹产值为14 221元/hm2,是全球平均水平的1.8倍,却低于其渔业的单位生态足迹产值;④南麂列岛旅游业全年标准CO2排放量为2 438.7 t,生态效用为0.128 kg/元;⑤南麂列岛生态效用略优于全球平均水平,是全国平均水平的3.1倍,但距全球理想的生态效用仍有一定距离。南麂列岛较低的生态足迹和较好的生态效用主要是由于其旅游开发规模适当,管理到位,倡导生态旅游,同时大部分旅游者为短程游客。旅游生态足迹和生态效用不仅在理论上深化了可持续发展的内涵,在技术上也是可持续发展的重要指标体系。

宝鸡市2004年生态足迹分析

生态足迹是度量可持续发展程度的一种方法,可定量反映区域人类活动对自然生态环境产生的压力和影响程度,为评价区域可持续发展提供依据。本文运用生态足迹方法,根据宝鸡市2005年统计资料,对宝鸡市2004年生态足迹进行计算,并得出2004年该市人均生态足迹为1.888 7hm2,可利用的人均生态承载力为0.462 7hm2,人均生态赤字1.426hm2,这反映了宝鸡市的生产、生活强度超过了生态系统的承载能力,城市生态系统所受压力偏大。最后,针对宝鸡市的社会经济发展与资源的利用特征,本文还提出了缓解宝鸡市城市生态压力的建议。

生态设计家具的碳足迹核算与减排效果分析——以木质家具为例

我国的木质家具不仅产量大,而且碳排放强度也相对较高,利用生态设计理念可以降低木质家具的碳足迹。为了定量化生态设计所带来的减排效果,按照减少资源消耗和环境污染、节省住宅空间等木质家具生态设计原则,通过在一款多功能家具的框架内安装不同面板,形成了4种不同材质和结构的设计方案,利用生命周期分析方法核算了4种方案的碳足迹,并进一步量化了改进方案的减排效果。结果表明:4种家具设计的碳足迹从小到大为三聚氰胺板家具、木皮板家具、拼板家具、嵌条板家具,其中,实木类家具原材料碳排放较低,人造板类家具加工过程电力碳排放较低(主要来源于喷涂工段,占电力排放的83%—92%);通过各种减排方案的减排效果分析,发现采用"可拆卸无胶连接方式"改进方案减排效果显为明显;同时发现,合理的"低碳设计"(采用以实木板为基板,以三聚氰胺纸为贴面制作面板),可以避免中纤板喷涂过程的碳排放,从而减少产品整体碳足迹。