台州市城市生态足迹

城市生态足迹分析可定量反映城市人类活动对自然生态环境产生的压力和影响程度,这种方法为城市生态系统研究提供了新的思路和研究方向。本文在介绍生态足迹的理论和计算模型的基础上,以台州市为例,计算了台州市2002年的生态足迹。结果表明,2002年台州市生态足迹为1．33084hm^2·人^-1,可利用的生态承载力为0．25800hm^2·人^-1,生态赤字为1．07284hm^2·人^-1,反映了台州市的生产、生活强度超过了生态系统的承载能力。因此,台州市需注重提高其资源利用效率,提倡节约型的生产和生活消费模式,减少其生态足迹,通过生态城市建设,实现城市的可持续发展。     

甘肃省生态足迹和生态承载力发展趋势研究

生态足迹方法是一种可持续发展程度的生物物理评价方法。该方法从一个全新的角度考虑人类及其发展与生态环境的关系,通过跟踪区域能源与资源消费,将它们转化为这种物质流所必需的各种生物生产土地的面积(生物物理指标),给出一个核算全球、国家、地区以及家庭和个人对自然资本利用的简明框架。该方法通过测算人类的生态足迹与生态承载力之间的差距,定量地判断区域的发展是否处于生态承载力的范围之内,给评价对象的可持续发展提供科学依据。利用生态足迹分析法对甘肃省11年来的生态足迹和生态承载力进行实证研究,并预测了未来10a甘肃省的可持续发展趋势。结果表明1991～2001年甘肃省人均生态足迹由1．009hm^2增加到1．369hm^2,而人均生态承载力则由1．348hm^2逐年减少到0．994hm^2,表明生态足迹(即生态承载力需求)与生态承载力供给呈反向发展趋势。1998年甘肃省出现生态赤字,2001年人均生态赤字已达0．375hm^2。预测甘肃省2010年的人均生态足迹为2．65hm^2左右,人均生态承载力为1．06hm^2左右,生态赤字加剧．说明甘肃省的可持续发展面临严峻的考验。最后,分析了生态足迹法的不足之处,并提出完善和修正生态足迹模型的建议。     

重庆市直辖以来生态足迹的动态测度与分析

生态足迹是近来测度生态可持续发展的一种定量方法。以重庆统计年鉴为主要数据来源,对重庆市1997-2004年的生态足迹进行了时间序列的测度。结果表明,2004年重庆市的人均生态足迹为1.2108hm^2,实际生态承载力为0.4696hm^2,人均生态赤字为0.7412hm^2。从1997-2004年人均生态足迹逐年增加,人均生态承载力逐年减少,导致人均生态赤字逐年增大,对外来资源的依赖性越来越大。利用灰色预测模型进行了预测,2009年人均生态赤字将达到0.8695hm^2,并在此基础上提出了减少生态赤字的一系列措施。     

甘肃省河西绿洲农业区生态足迹动态研究

研究了甘肃省河西绿洲农业区1949～2000年生态足迹的动态变化、区域可持续发展程度及未来可持续发展的趋势．结果表明,河西全区的人均生态足迹在1949～2000年呈递增趋势,从0．426hm^2增加到2．158hm^2。1949～1970年平均为0．693hm^2,1975～1980年平均为1．029hm^2,1985～2000年平均为2．288hm^2：人均生态承载力由1949年的0．550hm^2增加到2000年的1．762hm^2,与人均生态足迹相比,增幅较小,增速亦慢．1949～1970年平均为0．782hm^2,1975～2000年平均为1．715hm^2;1949—1975年为生态盈余阶段,平均盈余为0．088hm^2,1980年首次出现赤字,1985年又恢复为盈余,到1991年后持续出现生态赤字。且赤字程度为加速度负增长,1991～2000年平均赤字为0．258hm^2．河西全区的区域经济正朝远离可持续的方向发展,且已处于不可持续状态．     

基于投入产出分析的中国生态足迹模型

基于投入产出分析技术的生态足迹（EF）核算模型是目前国际生态承载力研究的热点模型之一。在已有研究的基础上,引入土地利用差异转化系数（某类土地利用的产量因子与其均衡因子的乘积）改进模型,以保证投入产出表的行、列组分加和操作的有效性。研究以货币型投入产出表为基础核算中国1997年的EF,分析表明：（1）1997年中国为EF净出口国,人均EF贸易逆差0．050hm^2,占生产包含足迹的3．4％;（2）最终使用的人均EF为1．435hm^2（能源足迹占45．1％）,其中,2／3缘于居民消费,另1／3缘于资本形成;（3）第一、二、三产业包含的人均EF依次为0．499、0．721hm^2和0．183hm^2。其中,第一产业以直接占用生态空间为主,而第二、三产业以间接占用为主,如第二产业的隐藏性非能源足迹是其直接值的140余倍;（4）三大产业部门中,第三产业最终产品消费的EF最小,人均0．183hm^2,而其土地利用的经济效率最高,为0．898万元hm^-2。实践表明基于投入产出分析的EF模型不仅承袭了EF基本模型的优点,而且结构性能好,能同时识别社会各生产和消费部门的生态压力及其在不同部门之间的流转情况,并可有效避免足迹组分的重复计算。     

基于旅游生态足迹模型的西安市旅游可持续发展评估

基于生态足迹模型、结合旅游者的生态消费及结构特征,将旅游生态足迹引入区域旅游可持续发展评估,阐述了旅游生态足迹的概念,并构建了旅游交通、住宿、餐饮、购物、游览等旅游生态足迹计算子模型。以西安市作为实证研究对象,计算分析了2004年西安市游客的旅游生态足迹。研究结果表明:2004年西安市游客的人均旅游生态足迹为0.1194hm2,人均旅游生态承载力为0.0198hm2,人均旅游生态赤字达0.0996hm2,反映出西安市的旅游业处于"不可持续发展状态",因此必须采取有效措施,合理利用生态资源,才能保证旅游业持续发展。     

新疆生产建设兵团2001—2015年生态足迹及其驱动力因子分析

基于生态足迹模型对新疆生产建设兵团2001—2015年生态足迹进行计算, 并运用偏最小二乘回归以及Pearson相关分析两种方法分析生态足迹的经济社会驱动力因子。结果显示: 2001—2015年, 兵团人均生态足迹从2.765 hm2•cap-1增加到14.329 hm2•cap-1, 人均生态承载力保持较低稳定状态, 人均生态赤字从0.355 hm2•cap-1增加到11.670 hm2•cap-1。表明兵团经济快速增长过程中, 生态压力持续增加, 可持续发展面临挑战。人均GDP、第二产业增加值、城镇居民人均可支配收入、社会消费品零售总额、城镇化水平、第一产业增加值对兵团人均生态足迹变化有显著正向驱动作用, 而万元GDP生态足迹、第三产业增加值比重则表现出对人均生态足迹相对较弱的逆向驱动作用。调整产业结构以及保证生态用水是降低生态足迹, 提高生态承载力, 实现兵团可持续发展的有效途径。     

滇西北生态脆弱区生态足迹动态变化与预测研究--以云南省丽江纳西族自治县为例

预测研究是生态足迹研究中较为重要的一个研究方向,通过对生态足迹未来发展趋势的拟合,能够有效克服生态足迹计算结果的静态性缺陷,并对区域可持续发展状态的预测、预警和相关政策制定具有实际意义.本文以丽江纳西族自治县为研究对象,运用生态足迹模型,对丽江县1949～2001年共53年的生态足迹进行了计算,在此基础上分析了丽江纳西族自治县不同时期的可持续发展状态,并运用逐步回归分析方法对未来近20年的生态足迹变化进行了模拟分析.结果表明,从1949～2001年,丽江纳西族自治县的人均生态足迹呈整体上升趋势.从0.2938～1.3518 hm2·人-1,人均生态足迹增长近4.6倍,表明在人民生活水平逐渐得到改善的同时,不断增长的消费水平对当地生态环境造成的压力也日益加剧;从不同时期来看,丽江纳西族自治县均处在生态盈余状态,社会经济的发展与生态环境的保护协调程度较好;生态足迹模拟预测结果表明,如保持现有的发展速度,丽江纳西族自治县的人均生态足迹将不断增长,并在2015年超过人均生态承载力,使发展进入不可持续状态.     

西藏生态足迹与承载力动态分析

利用生态足迹模型,对2005—2010年西藏的生态足迹和生态承载力以及生态盈余进行了测算。研究发现,西藏2005—2010年人均生态足迹呈现出振荡式上升趋势,从2005年的0.34 hm2/人波动上升到2010年的0.83 hm2/人,其中人均林地消费所占比重最大,多年平均值占总消费的39.8%;人均耕地消费基本稳定在0.18—0.2 hm2/人之间,其他类型土地消费所占比重相对较少;人均生态承载力呈现平滑下降趋势,从2005年的14.78 hm2/人下降到了2010年的13.77 hm2/人,其中林地和牧草地及其转换的化石能源地人均生态承载力所占比重达到了95%,可耕地、牧草地、林地的人均生态承载力在2005—2010年之间呈现缓慢下降趋势,水域人均生态承载力变化不大;人均生态盈余较大,但呈现出递减趋势,2005年为14.44 hm2/人,而2010年下降到12.94 hm2/人;生态盈余中比重最大的是林地,但其足迹波动较大,介于1%—30%之间;草地人均生态足迹仅占生态承载力的5%左右,水域人均生态足迹占生态承载力的比例可忽略不计。     

重庆市生态足迹与生态承载量研究

以重庆市2001年统计数据为基础,对重庆市2001年生态足迹计算结果表明,该地区人均生态足迹为1.65366 hm²,人均生态承载力为0.280393 hm²,人均生态赤字为1.373173 hm²,与全国平均水平相比,人均生态足迹高0.5335 hm²(增加47.64%),人均生态承载力低0.5196 hm²(下降64.95%),生态赤字是全国平均赤字的3.43倍,表明该地区生态足迹超过了当地生态承载能力,区域经济社会发展处于一种不可持续的发展状态.另外,还分析论述了多种渠道解决生态系统超负荷人口、增加科技财政投入、控制环境污染等减少该地区生态足迹的对策.     

北京市水足迹

水资源短缺、水质污染等已成为北京可持续发展的制约因素,水资源利用问题愈发受到关注。水足迹的研究将人们的生产、消费与水资源的消耗联系起来,全面真实地揭示水资源利用情况。本文基于水足迹理论评价了北京水资源利用情况,结果表明:(1)2012年,北京市水足迹为352.6亿m3,人均水足迹为1704 m3,远超统计数据中总供水量35.9亿m3和人均用水量193.3 m3,水资源面临巨大压力。(2)北京市城镇和农村居民对虚拟水的消耗存在差异性,除动物产品外,农村居民对于粮食虚拟水的消耗相对较高,人均每年103.5 m3,而城镇人均每年72.5 m3,次于干鲜瓜果92.4 m3。(3)动物产品在虚拟水消耗中占据了最大的比重,说明了北京市居民对动物产品消耗量相对较高,也反映出动物产品单位产品虚拟水含量较高。为此,在虚拟水贸易中,可适当增加动物产品进口代替本地动物产品的养殖生产,降低水资源的消耗。     

基于国家生态足迹账户计算方法的福建省生态足迹研究

运用国家生态足迹账户计算方法(2010版),计算并分析2000-2009年福建省的生态足迹和生态承载力,旨在展示国外生态足迹计算方法研究的最新进展,更准确地揭示近年来福建省的生态足迹和生态承载力状况。结果表明:2000-2009年福建省人均生态足迹由1.2902 gha^**快速增长至2.4925 gha;人均生态承载力由0.9772 gha轻微下降为0.9363 gha;生态赤字持续快速扩大,支撑经济发展由需要1.32倍的福建生态承载力变为需要2.66倍;碳吸收地在生态足迹结构中始终占据首位且呈快速扩大趋势,是福建生态赤字的主导因素;生态效率年均增长率大大低于地区生产总值年均增长率,目前福建生态效率还远低于主要发达国家。     

水足迹研究进展

水为生命之源,水资源的合理分配与科学管理是区域可持续发展与流域综合管理的核心环节;水足迹作为一种全面核算人类活动对水资源真实占用的综合指标,将人类消费终端与水资源利用密切关联,为维护流域水资源安全、提高区域水资源利用效率提供了重要的科学依据,已成为当前国际水资源管理的前沿研究领域。在明确水足迹及水资源生态足迹相关概念的基础上,对比分析了水足迹与生态足迹、水资源生态足迹模型的异同,明晰了过程、产品及区域等不同研究对象的水足迹核算方法,系统梳理了产品和区域水足迹评价、基于水足迹的区域水资源安全研究、区域水足迹可持续性分析等水足迹主要研究内容的近今进展,并展望了进一步的重点研究方向,即水足迹综合研究、水足迹评价不确定性分析、水足迹与物质流核算的关联研究,以及基于足迹整合的可持续发展多维测度等。     

The carbon footprint of bread

Background, aim, and scope  

The aim of this study has been to estimate the carbon footprint of bread produced and consumed in the UK. Sliced white and wholemeal bread has been considered for these purposes and the functional unit is defined as “one loaf of sliced bread (800 g) consumed at home”. The influence on the carbon footprint of several parameters has been analysed, including country of origin of wheat (UK, Canada, France, Germany, Spain and USA), type of flour (white, brown and wholemeal) and type of packaging (plastic and paper bags). The effect on the results of the type of data (primary and secondary) has also been considered.     

Carbon footprint initiative in Uganda

Purpose

Substantial evidence from numerous studies indicate that Uganda is already experiencing the negative impacts attributed to climate change, manifested by changing and unpredictable weather patterns, with implications to food production, water, and livelihood. Therefore, reducing carbon footprints is a key ingredient in mitigating climate change. However, this requires availability of adequate knowledge and human resource capacities to analyze and manage the carbon dynamics as well as energy-related aspects at all levels of organizations. It is against this background that training activities were designed to equip participants with knowledge and skills on the subject of carbon footprints.

Results

Participants were exposed to current techniques and methods of estimating and reducing carbon footprints; and equipped with knowledge on pathways for realizing carbon neutral resilient systems. In addition, participants formed a carbon footprint network with a view of sharing experience with other actors elsewhere in this field, and periodically organize similar trainings and other avenues for experience and knowledge sharing.     

纸张生态足迹

自1960年代以来,由于废纸浆在全球造纸浆中比例不断提高,原有的纸张生态足迹计算方法--以原木浆纸的木材消耗量为计算基础--需要改进.通过分析纸浆结构的变化、纸浆与纸的关系、纸浆耗木量、废纸成浆率等,定量地表征了废纸回收对纸张木材消耗的影响,得出1t纸消耗的木材应为3.879 m3而略小于原来的4 m3的结论.在此基础上,重新计算纸张的生态足迹,得出1t纸的生态足迹为2.569 hm2森林.     

Water scarcity footprint of primary aluminium

Purpose

The cradle-to-gate water scarcity footprint (WSFP) of primary aluminium has been determined for global aluminium including China (GLO) and global aluminium excluding China (RoW). It consists of the following:

• the direct WSFP, based on the freshwater consumption data collected by the IAI from global bauxite mines, alumina refiners and aluminium smelters and the local water scarcity index (WSI) of each plant, and
• the indirect WSFP which has been calculated using data collected by thinkstep on the freshwater consumption of the different ancillary materials, of the fuel and of the electricity needed for the production of alumina and aluminium and the relevant water scarcity indexes.

Methods

The calculation of the direct WSFP follows the requirement of ISO 14046 to aggregate data of sites at locations with different water scarcity after multiplication with the local water scarcity index.For the indirect WSFP, regional averages of the water consumption and water scarcity index were used for an initial screening study to determine fields for further investigation. Results of this study demonstrate that data on evaporation of water from reservoirs of hydropower plants has an extremely high contribution to the indirect WSFP of primary aluminium (79 % of the GLO value and 92 % of the RoW value).Therefore, a plant-by-plant approach was applied for hydropower which considers the net freshwater consumption of the hydropower reservoirs and uses the local water scarcity index of each power station, individually, for the calculation of the generic WSFP of the country or region. A special treatment has been given to some multipurpose reservoirs which typically have a beneficial effect on water scarcity, i.e. they have a negative WSFP if seasonal water scarcity indices are used.

Results and discussion

With this approach, the WSFP of primary aluminium has been calculated as follows:

• 18.2 m³ H₂Oe./tonne for global primary aluminium (GLO);
• 9.6 m³ H₂Oe/tonne for global primary aluminium, excluding China (RoW).

Conclusions

In order to avoid distorted results of water footprint studies, in depth analysis of identified hotspots in water consumption is necessary, in this case the plant-by plant approach, in accordance with ISO 14046. Data providers are encouraged to facilitate such analysis by improving the accessibility of such detailed data.

     

DNase I footprint of ABC excinuclease

The incision and excision steps of nucleotide excision repair in Escherichia coli are mediated by ABC excinuclease, a multisubunit enzyme composed of three proteins, UvrA, UvrB, and UvrC. To determine the DNA contact sites and the binding affinity of ABC excinuclease for damaged DNA, it is necessary to engineer a DNA fragment uniquely modified at one nucleotide. We have recently reported the construction of a 40 base pair (bp) DNA fragment containing a psoralen adduct at a central TpA sequence (Van Houten, B., Gamper, H., Hearst, J. E., and Sancar, A. (1986a) J. Biol. Chem. 261, 14135-14141). Using similar methodology a 137-bp fragment containing a psoralen-thymine adduct was synthesized, and this substrate was used in DNase I-footprinting experiments with the subunits of ABC excinuclease. It was found that the UvrA subunit binds specifically to the psoralen modified 137-bp fragment with an apparent equilibrium constant of K8 = 0.7 - 1.5 X 10(8) M-1, while protecting a 33-bp region surrounding the DNA adduct. The equilibrium constant for the nonspecific binding of UvrA was Kns = 0.7 - 2.9 X 10(5) M-1 (bp). In the presence of the UvrB subunit, the binding affinity of UvrA for the damaged substrate increased to K8 = 1.2 - 6.7 X 10(8) M-1 while the footprint shrunk to 19 bp. In addition the binding of the UvrA and UvrB subunits to the damaged substrate caused the 11th phosphodiester bond 5' to the psoralen-modified thymine to become hypersensitive to DNase I cleavage. These observations provide evidence of an alteration in the DNA conformation which occurs during the formation of the ternary UvrA.UvrB.DNA complex. The addition of the UvrC subunit to the UvrA.UvrB.DNA complex resulted in incisions on both sides of the adduct but did not cause any detectable change in the footprint. Experiments with shorter psoralen-modified DNA fragments (20-40 bp) indicated that ABC excinuclease is capable of incising a DNA fragment extending either 3 or 1 bp beyond the normal 5' or 3' incision sites, respectively. These results suggest that the DNA beyond the incision sites, while contributing to ABC excinuclease-DNA complex formation, is not essential for cleavage to occur.     

ADH evolution and the phylogenetic footprint

The evolution of any given protein reflects the interplay between proximal selective forces involving the conservation of protein structure and function and more general populational factors that shape the action and efficiency of natural selection. In an attempt to address that interplay, we have analyzed patterns of amino acid replacement within a well-conserved molecule, alcohol dehydrogenase (ADH), in the Drosophilidae. A sliding window, moved along the protein sequence in order to quantify the extent of change at each amino acid position, reveals heterogeneous amounts of replacement across the molecule when all ADH sequences are analyzed simultaneously. Surprisingly, the replacement profile for ADH differs significantly in the melanogaster, mulleri, and Hawaiian subgroups, reflecting the imprint of the differing evolutionary histories of each of these assemblages on the evolution of this conservative molecule.Correspondence to: R.L. Dorit