能值分析在贻贝养殖生态系统的应用

以能值理论为基础,选择舟山市东极贻贝养殖生态系统为研究对象,在定量分析贻贝养殖生态系统的物质流和能量流的基础上,通过建立能值评价指标体系,综合评价东极贻贝养殖对环境的影响及其可持续性。结果表明:东极贻贝养殖生态系统的太阳能值转化率TR为3.35E+09sej/g,环境负荷率ELR为0.45,能值产出率EYR为3.22,能值投入的生产效率PEEI为9.60E-10g/sej,系统可持续发展指数ESI为7.16。最后将其与其它四种养殖系统进行比较,分析得出贻贝养殖生态系统能值产出率和可持续性均较高。     

空调器运行过程能值分析

建立了空调器运行过程能值分析模型,依据该模型构建了能值转换率(Tr)、净能值产出率(EYR)、环境负荷率(ELR)和能值可持续性指数(ESI)等能值指标,并给出了环境服务的计算式.随室外环境温度升高或室内回风温度降低,空调器的Tr增大、EYR减小、ELR增大、ESI减小,表明空调器消耗的资源增多,系统可持续性降低.能值分析比常规热力学分析深刻、全面,能值指标反映了系统包括能源在内的总资源利用效率.此外,能值分析实现了不同类型污染对环境影响的定量比较,发现空调器运行过程产生的热污染(能量型污染)所消耗的环境服务比物质型污染多7000余倍.     

基于能值分析的山西省生态经济系统可持续发展评价

本文采用奥多姆(Odum H T)的能值分析方法,针对山西省2000年～2016年生态经济系统的主要能值投入与产出、运行效率以及环境负荷作了系统分析,并通过构造生态经济系统能值评估体系分析区域实体经济发展的整体趋势及可持续性.结果表明:山西省经济发展状况仍然十分滞后,主要由于工业与煤炭资源息息相关,产业单一,抗风险能力差.从2000年到2016年,可更新资源能值量基本保持在3.56E+22sej,无显著变化差异;人均能值量从1.94E+15sej提升到2.66E+15sej;环境负荷率(ELR)从0.77提升到1.74;生态经济系统能值投资率从0.59提升到1.07.能值可持续指标从3.44降到1.10,可持续性有所改善.     

基于能值分析的LID可持续性评价

明确不同LID(低影响开发,Low impact development)的可持续性是实现LID优化配置的关键。选取2014年汉中市兴汉新区雨水管理系统工程采用的5种LID实践:雨水花园、生态草沟、屋顶绿化、人工湿地和透水铺装,采用能值分析方法,通过能值产出(Y)、可更新百分比(PR)、能值产出率(EYR)、环境负载率(ELR)和环境可持续指数(ESI)5项指标,分析其建设期和运营期的各种能值投入,评价其可持续性。结果表明,建设期所有LID的可持续性较差,运营期由于LID能够产生多种生态系统服务能值,增加了其持续性。比较而言,雨水花园和生态草沟的可持续较高,其次是屋顶绿化和人工湿地,透水铺装的可持续性最低。     

垃圾处理的能值分析

采用能值分析方法,对处理垃圾的几种常见方式进行了分析,并对其系统的能值投资率(EIR)和能值产出率(EYR)进行了计算．结果表明,填埋及沼气发电、焚烧发电的EYR稍大于1,堆肥系统的EYR小于1．填埋及沼气发电、焚烧发电虽然显示出一定的应用前景,但它们的EYR还偏小,这说明目前我国垃圾处理系统的运行还离不开政府的支持与新技术的应用．堆肥系统的EYR较小,但由于它的EIR也较低,可以以较低的社会能值投入达到垃圾处理的目的,因此目前暂时也有它存在的价值．     

一种生物柴油生产体系的能值分析及新能值指标的构建

对一种以植物油为原料采用酯交换离心机分离连续生产生物柴油的CD-工艺方法生产生物柴油的体系进行了能值分析.该系统产出的生物柴油能值转换率为(8.60E 05)seJ/J,该结果验证了在目前条件下自然过程的能源生产效率要高于工业过程的观点.但笔者认为传统能源的能值转换率会增大,而新能源的会减小,两者会越来越接近.针对新能源生产的特点,构建了能值补益率(EAR,emergy assisted ratio)、可再生能值率(RER,reproducible emergy ratio)和温室气体能值率(GGER,greenhouse gas emergy ratio)等3个新指标,其中能值补益率等于政府(或非政府组织)补贴货币的能值除以总产出能值,该值用来衡量政府(或非政府组织)对该产业的扶植力度;可再生能值率的数学表达式为RER=(ESR×EYR)/(EIR×ELR),用来衡量系统可再生性;温室气体能值率的数学表达式为GGER=(碳税×碳量×货币能值)/燃料能值,用来衡量燃料燃烧后对大气中温室气体能值的贡献率,该三项指标分别为0.65、0.06和0.13,生物柴油的温室气体能值率仅为石化柴油的1/5左右,非常有利于减小温室效应.原有能值指标体系中能值投资率(EIR,emergy investment ratio)、环境负荷率(ELR,environment load ratio)、净能值产出率(EYR,emergy yield ratio)和能值自给率(ESR,emergy self-support ratio)等4项分别为3.57、3.55、3.68和0.22,前3项指标均明显优于生物乙醇生产系统,说明该生物柴油生产系统具有相当大的优势.随着生物柴油生产系统产能的扩大和优化,环境负荷率等指标会进一步降低,系统的可再生性会日益明显,最后从能值角度对生物柴油的其他优点进行了阐述.     

基于能值的海岸带生态修复成效评估——以鹦鹉洲湿地为例

鹦鹉洲湿地自建成以来已开展了连续5年以上的实地调查和监测,结合长期监测数据构建科学系统的修复成效评价体系对海岸带生态修复工程的评估具有重要的参考价值.采用能值分析方法,通过实地调研、科学监测和查阅文献,搜集所需相关数据,构建了湿地生态系统能量分析结构图和能值指标体系,对自然资产、生态服务等主要能值指标进行了分析,并比较了不同修复时期湿地的功能表现.研究结果表明:2021年,鹦鹉洲湿地自然资产总能值为8.92×10¹⁶ sej,相当于能值–货币价值22.47万元,湿地生态服务总能值为8.88×10¹⁷ sej·a^-1;实施生态修复后,鹦鹉洲生态质量明显改善,其自然资产和生态服务能值分别是修复前的5.01倍和5.73倍;鹦鹉洲湿地生态系统的能值自给率(emergy self-support ratio, ESR)为0.47,能值产出率(emergy yield ratio, EYR)和能值可持续指数(emergy sustainable index, ESI)分别为28.29和25.03,表明湿地产出效率高且可持续发展空间较...     

基于能值的福建落后山区农村沼气运营研究——以福建省屏南县为例

该文以福建省屏南县为例,利用能值分析法评价不同沼气运营模式的综合效益和可持续性。结果表明:(1)集中供气模式的生态效益、生产效率、经济发展程度优于户用沼气模式,而户用沼气模式对环境资源的利用优于集中供气模式,对环境产生的负荷较小;(2)基于不同生计模式的户用沼气运营存在差异,种植-养猪型农户运营的沼气系统生态效益和生产效率最佳,半工半耕型农户运营的沼气系统经济发展程度较高,市场型农户运营的沼气系统发展更具可持续性。     

生物质快速热解制车用燃料过程的能值分析

基于能值分析理论和考虑环境投入,从可持续发展的角度对玉米秸秆热解加氢制精制油过程的2个方案进行综合评价,获得生产效率、环境影响、可持续性方面的能值指标.方案1中的氢气来自初级生物油水相重整,方案2中氢气来自外部市场购买.结果表明:2个方案能值转换率分别为5.00×105sej/J和1.37×105sej/J,从能值转换率的角度分析,与方案1、玉米燃料乙醇及生物柴油相比,方案2生产等量燃料消耗的太阳能最少,更有优势;2个方案的能值产出率均为1.07,生产效率较低;环境负载率分别是1.02和1.05,对环境影响较小;可持续发展系数分别是1.05和1.02,可持续性属于中等水平.     

基于能值理论的西藏生态经济系统评价

基于能值理论,对西藏生态经济系统2003~2012年的发展状况进行评述,研究显示:可更新能值明显高于不可更新能值,且没有太大变动,保持在5.40E+23sej左右,略微上升;不可更新能值呈明显上升趋势,上升率为217.5%;总能值呈明显上升趋势,上升率达19.5%。可更新能值中地球能源约占98%,其他由高到低依次为畜产品、农产品、林产品。其中畜产品呈明显上升趋势,2003年为4.71E+21sej,2012年达到6.97E+21sej;农产品在波动中逐渐增加,由2003年的3.78E+21sej达到2012年的4.50E+21sej;林产品比重较小。货币流中进口能值高于出口能值,均表现为上升趋势。将其指标归为能值来源和社会、经济以及自然亚系统四个不同体系。结果表明西藏发展主要依赖于环境,近年来逐渐转向外界及经济系统;近10年经济不断发展,人民生活水平提高,工业化速度加快,逐渐向现代化、城市化迈进;生态经济系统面临较大的压力。     

宁夏生态经济系统能值分析

运用能值理论对宁夏生态经济系统进行了分析,计算得出宁夏总能值用量为8.74×1022sej,可更新资源为5.89×1021sej,可更新资源产品为1.83×1022sej,不可更新资源为7.99×1022sej,货币流为8.02×1022sej,废弃物为6.55×1022sej.在此基础上,编制了宁夏生态经济系统能值评估表,选取环境负载率、能值自给率、能值货币比率、电力能值比率、人均能值用量、能值使用强度等6个能值指标与部分省份和国家对比分析,认为宁夏目前的发展模式主要是一种高资源消耗型经济,经济发展主要建立在对本地不可更新资源的开发利用上.因此,应改变发展模式,调整产业结构,提高资源利用率,加强反馈能值的引入,发展绿色无公害产品,增加产品附加值,促进生态经济系统健康可持续发展.     

民族贫困区农户生计多样化及对耕地利用的影响:以武陵山区永顺县为例

基于问卷调查、半结构式访谈、数理统计等方法,对位于武陵山区永顺县的168户农户进行系统调查,将农户划分为纯农型、兼业型Ⅰ、兼业型Ⅱ、非农型4类,进而分析了民族贫困区农户生计多样化特征及对耕地利用的影响.结果表明:1)民族贫困区农户生计类型以兼业型Ⅱ居多,所占比例为46.72%;其次为非农型,为22.13%;纯农型为16.39%;兼业型Ⅰ最少,为14.75%.2)不同类型农户生计策略存在显著差异,纯农型农户生计活动单一,脆弱性和风险最大,引入并扩大非农活动是民族贫困区未来生计策略的发展趋势.3)不同生计策略选择对耕地利用的影响不同,主要影响耕地的是劳动力投入、资本投入及粮食生产力水平.4)民族贫困区耕地资源缺乏、农业基础设施薄弱的现状以及农户自身劳动素质共同制约农户生计和耕地利用的可持续性.加强农户劳动技术培训以提高农户生计多样化水平,加快土地综合整治以提高耕地利用效率是民族贫困区提升农村内部发展能力,实现农户生计和耕地利用可持续性的根本途径.     

基于能值理论的富锦市县域生态经济系统研究

引用2010—2014年相关统计数据,采用能值分析方法,对黑龙江省富锦市的人均能值用量、电力能值使用量比、能值-货币比率、能值功率密度、废弃物能值比率、人口承载力、能值自给率等指标进行了研究,同时与其他地区的相关指标进行了比较,系统分析了富锦市生态经济系统的发展状况.结果表明:(1)2010—2014年,人均能值用量虽有增长但仍很低,表明富锦市居民平均生活水平依然很低;富锦市的电力能值使用量比从11.54%上升到16.80%,虽有上升但仍很低.(2)富锦市的能值-货币比率从2010年的9.52×1012sej/$下降到2014年的5.97×1012sej/$,表明近几年富锦市的经济有所发展,但经济开发程度依然很低.(3)富锦市的能值功率密度低于世界能值功率密度的平均水平,但高于泰国和印度,说明富锦市具有一定的发展潜力.(4)2010—2014年,废弃物能值比率虽有上升但仅升为3.4%;富锦市的人口承载力有减少的趋势;富锦市的能值自给率虽有下降但仍很高,表明富锦市的经济发展程度低且对当地自然资源的依赖程度高.     

喀斯特地区都安瑶族自治县农业生态经济系统能值分析

收集都安瑶族自治县2004年相关统计资料,用能值法建立能值指标体系,通过能值投资率、能值自给率、环境负载指数、可持续利用指数和单位面积宏观经济价值产出5个指标分析评价都安县农业生态经济系统。结果显示,都安县能值投资率为5.46,能值自给率15.47%,环境负载指数5.53,可持续利用指数0.10,单位面积宏观经济价值产出1.5×105EM$.km-2.-a1。能值指标表明,都安农业生态经济系统能值利用技术水平较低,农业经济发展相对落后,但是系统生产效率较高,在获取经济输入能值方面具有优势;经济发展对环境资源的依赖程度较高,但是对资源环境带来的压力大;系统的可持续性较弱。都安农业生态经济系统进一步的发展应加强都安农业生态经济系统的对外开放程度,提高系统的能值反馈率;优化农业产业结构,发展生态农业,提高能值利用率;治理水土流失,提高土地生产力;合理运用当地条件,发展对外经济;控制人口增长,提高人口素质。     

基于能值分析的县域耕地利用效益比较研究

采用能值分析法,在对耕地利用效益内涵界定的基础上构建评价能值指标体系,以湖北省资源型城市潜江、轻工业型城市仙桃、生态旅游型城市鹤峰3种不同类型的县市为研究对象,测算2010年的各县市的耕地利用效益能值效率.研究结果表明:①2010年潜江市耕地利用产生的社会效益最好,粮食安全保障度能值达到1.944E+17sej/hm2,粮食安全度最高,农村人均能值量为1.45E+16sej/hm2,农民生活最好,仙桃次之;②2010年仙桃市耕地利用产生了最好的经济效益,耕地集约度达到1.38E+16sej/hm2,土地集约利用度最高,潜江次之;③2010年鹤峰耕地利用生态效益最高,耕地利用的挖掘潜力最大.研究结果对不同类型城市如何挖掘耕地系统的持续生产能力、缓解粮食安全压力具有一定的指导意义.     

基于能值分析的株洲农业生态经济系统综合研究

运用能值分析方法,对株洲市2001-2008年农业生态系统的能值投入产出、运行效率、ELR、ESI进行定量分析,构建能值指标体系.结果表明:株洲农业生态系统主要依赖于人力,尚处于从传统农业阶段向现代农业阶段转变的过渡时期;研究区农业生态经济负载率低,资源环境压力在逐渐加大,资源空间利用未达到优化配置.为促进株洲农业的可持续发展,应根据农业的需要合理调整农业产业结构,使农业生态经济系统可持续发展.     

农户兼业对土地流转的影响——以临洮县洮阳镇为例

随着我国城镇化进程的加快,农户兼业已经成为一种常态,其势必会带动农村资源禀赋的调整,农户兼业是否促进土地流转成为学术界争论的焦点之一。以洮阳镇为例,基于120户农户的调研样本,利用logit模型,从户主年龄、受教育程度、承包土地面积、自有土地面积四个角度分析了农户兼业对土地流转的影响,结果表明:Ⅰ兼农户、Ⅱ兼农户和纯非农户参与土地流转的概率都不高,但三者相比纯非农户参与土地流转的概率显著高于Ⅰ兼农户和Ⅱ兼农户;Ⅰ兼农户和Ⅱ兼农户转出转入耕地的概率都低,纯非农户转出转入耕地稍高于Ⅰ兼农户和Ⅱ兼农户;户主年龄、受教育程度、承包土地面积、自有土地面积对土地流转正向作用不明显。     

基于能值方法的承德市农业生态系统分析

用能值理论和方法对承德市农业生态系统的能值投入结构和产出特征进行分析,计算了典型能值指标,并与其他地区进行比较,以对系统的可持续性进行评估.结果表明:承德市农业生态系统自然投入可更新能值流量的稳定性影响承德市农产品产量;人力输入在总能值投入中占比例较高,尚未摆脱传统农业模式.农作物产出中粮食产出能值比例较高,消费者对淀粉类粮食的需求仍然旺盛.承德市农业生态系统能值指标分析表明其生产效率和开发程度较低,每单位无偿环境资源的利用只相应投入了较少的购买能值,且有进一步开发利用的潜力.     

杨麦间作系统中树木对土壤3种形态磷淋溶的影响

采用田间试验的方法,研究了杨麦间作系统中树木对土壤磷素淋溶流失的影响,设定株行距分别为:2 m×5 m(LⅠ)、2 m×15 m(LⅡ)的2种密度间作系统以及单作小麦地(CK),测定距地表60 cm深处淋溶液体积与淋溶液总磷(TP)、可溶性总磷(TDP)以及总颗粒附着态磷(PP)的质量浓度及其淋失量。结果表明:1 2种密度间作模式对淋溶液体积控制效果优劣均为:LⅠ、LⅡ、CK。在同一间作密度(LⅡ)下,距离杨树越近,淋溶液体积降低越明显。2 2种密度间作模式对淋溶液中TP、TDP以及PP质量浓度控制效果优劣均为:LⅠ、LⅡ、CK。在同一间作密度(LⅡ)下,距离杨树越近,淋溶液中3种形态磷质量浓度降低越明显。3土壤淋溶液中磷素流失形态以TDP为主。间作密度越高,距离杨树越近,淋溶液中TP、TDP以及PP流失量就越低。实验表明,株行距为2m×5 m(LⅠ)的间作系统对农田土壤磷淋溶的削减作用较强。     

南亚热带马尾松×红锥混交林红锥的天然更新及环境解释

为揭示影响南亚热带马尾松×红锥混交林下红锥天然更新的关键环境因子,本研究以1983年造林的马尾松×红锥人工林为对象,选取3个研究样地,设置50个2 m×2 m的调查样方,对红锥更新苗、土壤理化性质、林分结构与光环境等展开调查。结果表明,不同样地红锥天然更新密度为(132 353±7 050)～(174 219±15580)株·hm~(-2)。5个高度级红锥更新苗密度差异显著,Ⅰ级最大,Ⅴ级最小,密度随高度级增加而递减。相关分析表明,土壤全磷含量对Ⅰ、Ⅴ级的红锥更新苗有明显的正效应,而对Ⅱ、Ⅲ级更新苗有明显的负效应;红锥Ⅰ级苗与土壤pH值呈极显著正相关;近地层透光系数与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级苗木密度呈负相关,与Ⅴ级呈正相关;林分上层平均叶倾角、近地层叶面积指数则与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级苗木密度呈正相关,与Ⅴ级呈负相关。研究所选择的25个林分结构与土壤环境因子组合对红锥天然更新分布格局的变异解释率达到66.01%,解释效果显著(F=2.022 9,P=0.027)。土壤全磷含量、土壤pH值、海拔高度、林分上层平均叶倾角、近地层叶面积指数、近地层透光系数等6个因子是影响南亚热带红锥天然更新分布格局的关键因子。