科学、系统与可持续性——第六届工业生态学国际大会述评

综述了第六届工业生态学国际大会情况。大会的中心议题是"科学、系统与可持续性",设立了生命周期方法、产业共生、环境投入产出分析和物质流分析等23个议题。重点评述了社会物质代谢、产业共生与生态工业发展、工业系统复杂性、气候变化/能源及生物质四个领域。简要总结了国际工业生态学的发展趋势并给出了对我国工业生态学发展的启示。     

中国产业生态学发展的回顾与展望

作为一门探讨产业发展与生态环境之间相互关系的学科,产业生态学需要对我国生态化转型重大战略选择做出贡献。本文回顾与评述了产业生态学在我国的发展,指出产业生态学在我国的起源具有多源性,既有着中国传统哲学的传承,也有着多种工程学科的经验升华,还有着前苏联经验的烙印。在进入新世纪后,我国产业生态学的发展开始深受西方学术的影响,逐渐建立起较为系统的教育、研究和组织体系。这些成果体现在课程开设、学科建设、机构成立和研究发表等方面。本专栏评述了其中的代表性领域并收录了相关成果,例如生命周期评价和产业共生等。在探讨产业生态学学科发展的现实性、理论性及政治性基础上,提出了需要进一步观察、总结和提炼过去的发展实践,需要关注中国根本性和战略性的核心问题,需要建构产业生态学的中国学派,需要加速建设产业生态学的教育和学科发展体系,并接受生态文明转型这一历史使命的挑战,为中国乃至世界产业生态学发展以及产业生态化做出贡献。     

生命周期方法在产业共生系统环境效益评价中的应用——研究进展及问题分析

近年来,产业共生作为产业生态学最具特征的领域引起了相关研究者的广泛关注。当前的研究逐渐从产业共生系统的定性描述分析转向定量的系统评价上。传统的产业共生系统环境效益评价仅仅关注共生系统本身,而忽视了占环境影响20%—50%的上、下游过程及替代过程的环境影响,为了得到客观的、系统的环境影响评价,将生命周期分析方法引入产业共生效益评价显得尤为重要。首先回顾了生命周期分析方法在产业共生研究中的发展过程,接着评述了3种生命周期分析方法在产业生态研究中的优劣势。并重点分析了将生命周期思想引入产业共生效益评价方法存在的功能单位设定问题及系统边界的选择问题。最后,呼吁为避免隐形污染的转移,必须尽快将生命周期分析的方法和管理理念引入我国生态工业园设计、规划、评价和管理的全过程中。     

产业生态学的新思路

分析扩展了产业生态学的概念。新扩展的产业生态学概念在产业生态学原有闭路循环原则的基础上 ,扩展出了本土性、经济性和开放性等基本原则。结合芬兰吉瓦斯克拉产业系统进行了实证分析 ,展望了完善的产业生态系统的基本特征。     

工业生态学的内涵与发展

作为一门发展不到20a的综合性交叉学科,工业生态学目前需要界定其学术范畴和理论基础.首先评述了工业生态学的4个主要领域:(1)社会代谢是工业生态学起源最早也是发展最为成熟的领域.它提供了宏观层次上观察和测量经济发展与物质流动关系的方法和工具,但需要进一步细化物质流动图景和加强流动机制的解释;(2)工业共生是工业生态学最具特征的领域.它实质上是人们出于观察视角的转变而对工业体系的重新认识.逻辑严谨且规则统一的解释框架有助于工业共生理论的发展和实践;(3)基础设施与产业相互选择且协同演进,二者共同构成了城市的物质基础,而城市又是更大范围内区域经济系统的子集.这一组工业生态学的研究对象需要处理产业全球化与社会和生态要素本土化的矛盾;(4)工业发展的可持续性是工业生态学关注的核心目标,而多样性和复杂性给其研究带来了很大的挑战.这提醒我们要避免陷入简单化、还原论或机械论的陷阱,多开展实证研究.最后,从本体论、方法论和隐喻3个标准给出了工业生态学的初步界定,并指出4个重要的努力方向.     

顺德产业生态系统能值动态分析

虽然当前的产业生态学研究多集中于生产线、企业和产业生态园尺度,但城市无疑是产业系统基本组合单元,城市区域尺度的产业生态学研究是产业生态学研究尺度上推的必经阶段。我国产业生态系统及城市化进程的空间分布不均,以顺德等为代表的东南沿海市(县)产业生态系统的发展历程对中西部地区有拉动和借鉴的双重作用。以能值理论方法为基础,结合环境经济学和区域经济学方法,从系统开放性、本土性、闭路循环性和经济性4个方面,投入和产出端2个角度,对顺德市产业生态系统改革开放22a的发展动态进行分析研究。结果发现,22a系统能值总用量增加15.65倍,能值密度增加16.31倍,人均能值使用强度增加9.70倍,外部不可更新资源用量增加16.32倍。能值废弃率在20世纪80年代不断上升而在90年代迅速下降,但环境负载率则表现为无规律的波动状态。20世纪90年代,系统能值出口率上升至1978年的4.10倍,但能值交换率小于1。结果表明,改革开放22a,顺德产业生态系统自组织能力明显提高,土地资源利用率不断提高,但系统对周边负熵资源,尤其是不可更新资源的依赖性不断提高,人力资源生产力水平提高相对较慢。20世纪90年代污染物处理产业发展迅速,但在系统资料消耗端的绿色化方面则无显明进展。系统对不可更新资源的利用效率不高,产出商品在市场交换中处于表面繁荣背景下的生态经济不利地位。系统已到了向知识密集型发展道路转变的拐点域。能值理论方法与环境经济学和区域经济学分析的整合可以满足产业生态系统分析评价要求,针对产业生态系统特点,进行多尺度、多方面联立评价,实现系统发展现状、动态与动因的整合分析,对产业生态系统优化点的发现与优化方向的确定有直接的意义。     

物质流分析（SFA）方法及研究进展

物质流分析(substance flow analysis,SFA)通过追踪经济-环境系统特定物质的输入、输出、贮存等过程,量化经济系统中物质流动与资源利用、环境效应之间的关系,为资源环境优化管理提供科学依据.系统阐述了SFA的内涵及发展历程,介绍了SFA方法体系,在此基础上对SFA研究现状进行了评述.分析表明,SFA是产业生态学领域内一种重要的产业代谢分析方法,它在污染物迁移路径追踪及环境影响分析、战略性资源生命周期代谢分析、物质社会存量分析等方面具有十分重要的应用价值.提出了SFA的未来应用领域和发展趋势.     

转型期城市生态学前沿研究进展

城市是一类以人类活动为中心听社会－经济－自然复合生态系统。城市人类活动对局地、区域和全球环境的胁迫效应,自然生态系统的响应机制,城市时、空、量、构、序的耦合规律、动力学机制和控制论方法是当前国际社会和学术界关注的热点。介绍了转型期城市人类生态影响研究的一些主要国际科学计划,如ＳＣＯＰＥ及ＩＨＤＰ等,综述了城市生态学研究三大前沿领域的国际研究动向和案例,即人居生态学、产业生态学和城镇生命支持系统生态     

环境投入产出分析在产业生态学中的应用

综述了环境投入产出分析的基本知识及其在产业生态学领域的应用。环境投入产出分析的核心是投入产出模型,包括价值型投入产出模型、实物型投入产出模型和混合型投入产出模型。环境投入产出分析在产业生态学领域主要用于环境压力核算、生命周期评估、社会经济因素相对贡献分析、产业链路径分析、风险影响分析和环境网络分析。同时,相关学者进行环境投入产出数据库开发,给环境投入产出分析提供便捷、标准化的数据渠道。讨论了环境投入产出分析的若干发展趋势。     

计算生态学的形成与发展

1　计算生态学产生的背景1998年在意大利召开的统计生态学国际大会上 ,与会者普遍认为 ,随着计算机技术的普及和计算方法的推广 ,数字化、模型化、智能化、可视化技术已经被广泛地应用到生态学计算领域中 ,依托计算机技术而进行的生态学计算正蓬勃兴起并迅速发展 ,在生态学中起着越来越重要的作用 ,已经形成了一个新的生态学分支计算生态学 (ｃｏｍｐｕｔｉｎｇｅｃｏｌ ｏｇｙ)。计算生态学的概念一经提出就倍受重视 ,各国的生态学家 ,目前正在努力发展和完善这一新兴学科领域。与其它科学相比 ,计算生态学的产生具有特殊的历史背景。一方…     

Progress Toward a Circular Economy in China

Eco‐industrial initiatives, which close industrial loops by turning wastes at one point in a value chain into inputs at another point, are attracting growing interest as a solution to the problem of sustainability of industrial systems. Although Germany and Japan have made important advances in building recycling incentives into their industrial systems and sought competitive advantage from doing so, China is arguably taking the issue even further (in principle) through its pursuit of a circular economy, now enshrined in law as an official national development goal. In this article, we review a number of the eco‐industrial initiatives taken in China and compare them using a common graphical representation with comparable initiatives taken in the West and elsewhere in East Asia. Our aim is to demonstrate some common themes across the case studies, such as the transformation from the former linear economy to a circular economy and the evolutionary processes in which dynamic linkages are gradually established over time. We discuss the drivers of these eco‐industrial initiatives as well as the inhibitors, setting the initiatives in an evolutionary framework and introducing a notion of Pareto eco‐efficiency to evaluate them. We make the argument that China might be capturing latecomer advantages through its systematic promotion of eco‐industrial initiatives within a circular economy framework.     

物质流分析研究述评

物质流分析方法近年来在循环经济和可持续发展研究领域发展迅速。阐述了物质流分析的定义及其与自然生态系统物质流的区别,着重回顾了该研究方法的发展历程,阐明了物质流分析的主要观点、理论基础、研究思路及研究框架,详细阐译和对比分析了物质流分析的六大类指标及分析方法,并在物质流分析框架的基础上,建立循环经济及可持续发展的评价指标体系,并对物质流分析指标体系和方法学的研究意义及其在环境经济学中的地位进行了客观的评价,进而指出了物质流分析方法的不足之处。对物质流分析在不同层次的应用研究也进行了充分的阐述和分析。对物质流分析今后相关领域的进一步研究予以了讨论和展望。     

Environmental Supply Chain Cooperation and Its Effect on the Circular Economy Practice‐Performance Relationship Among Chinese Manufacturers

Due to resource scarcity and environmental degradation, a new development concept emphasizing environmental concerns, called the circular economy (CE), has been enacted in legislation in China. This environmental management concept can be implemented at three levels, namely, region, industrial zone, and individual enterprise, with the objective of boosting economic development while lessening environmental and resource challenges. Environmental supply chain cooperation (ESCC), an approach that utilizes customer and supplier cooperation in environmental management, has been initiated among Chinese enterprises. Using survey data collected from 396 Chinese manufacturers, we examine the role of ESCC practices in influencing the relationship between implementing CE practices and the achievement of performance outcomes by testing the moderation and mediation effects of ESCC practices on the CE practice‐performance relationship through hierarchical regression analysis. Our data analyses indicate that ESCC practices are useful by moderation and, in some cases, essential by mediation, for Chinese manufacturers seeking to realize the performance targets desired in CE practices. The results highlight the need for Chinese manufacturers to improve supply chain coordination in their implementation of CE. On the policy side, our research findings suggest that ESCC practices are beneficial and, in some cases, necessary for the development of CE in China.     

山水林田湖草沙一体化保护和修复工程与景观生态学

我国山水林田湖草沙生命共同体及其保护和修复工程的理论研究和实践正逐渐开展,需要系统的学科理论支撑,景观生态学作为地理学和生态学的交叉科学,能够以其宏观空间理论和技术体系满足这一需求。本文将景观生态学作为山水林田湖草沙一体化保护和修复工程的支撑学科,首先,明确了山水林田湖草沙生命共同体是镶嵌的异质景观、具有景观的所有特征并遵循景观生态学原理;其次,阐述了景观生态建设理论如何应用于山水林田湖草沙一体化保护和修复工程的规划和评价;最后,总结景观生态建设研究的新趋势,提出待解决的理论和实践问题,并论述山水林田湖草沙一体化保护和修复工程如何为解决这些问题提供广阔的研究空间。景观生态学和山水林田湖草沙一体化保护和修复工程实践相结合,将为实现我国乃至全球生态、经济、社会可持续发展提供极为有效的途径。     

Resource Consumption of New Urban Construction in China

The volume of China's recent additions to its urban-built environment is unprecedented. China now accounts for half of all new building area in the world. Increases in building stocks of all types have occurred during an extended period of accelerated growth of the national economy. This expansion promises to continue through 2030. As a result, the rapid conversion of land from low-density agricultural and light manufacturing to new urban zones of high density and material-intensive commercial and residential buildings has consumed enormous quantities of domestic and imported resources and has irreversibly altered the Chinese landscape. This article examines the consumption of material resources dedicated to Chinese building construction through a survey and analysis of the material intensity of three major building types. This provides a basis for outlining the emerging life-cycle issues of recent additions to the built environment and of continued construction. With this as the starting point, the field of industrial ecology can work toward formulating strategies for a circular economy that include a resource-efficient urban China.     

基于生态效率的辽宁省循环经济分析

生态效率与循环经济相辅相成。基于区域生态效率评价是考量区域循环经济的重要内容,又基于目前对于循环经济与生态效率结合的实证研究相对较少,因此,以生态效率理论为基础,对我国最早开展循环经济的试点省份——辽宁省的循环经济发展作以综合衡量。通过生态效率度量模型与循环经济度量模型,以辽宁省1990～2008年数据为基础,运用基于熵权的TOPSIS方法,分别计算了19a间辽宁省各年的资源效率、环境效率、生态效率,进而综合评价了辽宁省循环经济发展轨迹。研究表明：在19a间,辽宁省生态效率总体呈现波动上升态势,经历了传统经济发展模式——末端治理模式——循环经济模式的转变;19a间,辽宁省循环经济发展状态总体上处于循环性不断增强的状态,即经济发展的同时,环境压力不断减小。研究证明了辽宁省2002年实行循环经济以来取得了明显成效,对全国尤其是东北地区发展循环经济,走新型工业化道路具有重要的示范意义。     

循环经济——可持续的经济发展模式

循环经济是经济效益与环境效益有机结合的一种新的经济发展模式,将经济发展推向循环经济的轨道是保证可持续发展的重要举措。循环经济具有深刻的经济学基础和生态学基础,发展循环经济具有重要的现实意义,它是生态社会最适宜的经济发展模式,世界发达国家已在发展循环经济领域取得了较大成就。本文从循环经济的基础理论入手,阐述了我国发展循环经济的现状、重要意义和所面临的问题,提出我国发展循环经济的对策,并指出循环经济是中国21世纪经济可持续发展模式的必然选择。     

海藻场生态系统及其工程学研究进展

海藻场生态系统是典型近岸生态系统之一,其独特的结构和功能使其生态系统生态学研究及其工程学研究在近年来日益引起国际学术界关注.本文着重介绍了海藻场生态系统的概念、基本结构、生态功能及其生态工程的概念与基本实施步骤等,并以美国、日本为例,介绍了发达国家的海藻场生态工程的研究与实践现状.结合我国现已开展的海藻场生态系统生态学的相关研究,呼吁我国尽快组织开展相关的基础研究,以期尽快发挥海藻场生态工程对我国海洋经济与科技发展的积极作用.     

Lifespan of Commodities,Part I

Lifespan is an essential parameter for the accounting and analysis of material stocks and flows, one of the main research topics in industrial ecology. Lifespan is also important as a parameter that portrays the current and historical situation of industrial metabolism, which is an area of interest to industrial ecologists. In the present article, the available information from various reports on product lifespan was reviewed. Although we found a large number of data for many durables, the definition of lifespan in published articles varied, which limited our ability to compare reported values. We therefore first defined lifespan and then compared the international and historical data. We compiled more than 1,300 data sets from various sources and identified some differences among the types of goods and among regions. With the reviewed data noted in this article, we established a database, named LiVES (Lifespan Database for Vehicles, Equipment, and Structures), and will disclose it on the Internet to share the information.