基于系统演化视角的可持续性评价方法

可持续发展水平的衡量是可持续发展研究的重要内容,它可以为政府的可持续发展决策提供重要的科学依据。现有的可持续性评价方法可分为指标列举法、流量分析法和系统分析法。前两类方法应用广泛,但理论基础较为薄弱,在指标的选取、标准化和赋权等方面存在一定的缺陷。基于系统运行机理的系统分析法尚不多见,但能弥补前两种方法的部分不足,Ulanowicz于2009年提出的演化模型是此类方法的代表。该模型从系统演化角度出发,以网络流为研究对象,以信息论为手段,指出系统的可持续性是系统上升性(效率)和恢复力平衡的结果,并提出了可持续性评价指标R。回顾了现有研究方法的优缺点。介绍了从演化视角分析可持续性的原理和数学模型,可持续发展的阈值范围以及该方法的应用案例。总结了该方法的应用步骤及尚需解决的问题。     

河西走廊生态经济系统协调度评价及其空间演化

基于1985、1995、2000、2011年的Landsat TM影像解译数据,以河西走廊20个县(市、区)为基本研究单元,运用生态系统服务价值估算法,依据生态系统服务价值指数(ESV)和生态经济协调度指数(EEH),对河西走廊1985—2011年生态经济系统协调度进行评价.结果表明: 研究期间,研究区土地类型结构发生了较大变化,林草地面积减少幅度较大,建设用地和耕地面积增加较快.ESV整体呈下降趋势,研究区东、中部石羊河流域和黑河流域中游ESV变化幅度较大,经济开发方式在本时段发生过显著变化,研究区西部疏勒河流域ESV变化不大.2000年后,研究区经济增长速度明显加快,资源型城市和区域性中心城市是经济增长的热点区,整体上沿走廊中心向两侧递减.研究区生态经济关系整体上经历了“初步恶化-进一步恶化-低度协调”的演变过程,研究区东、中部的石羊河流域和黑河流域中游EEH有较大幅度的变化,生态经济经历了“冲突-进一步冲突-小幅度缓和”的过程,西部疏勒河流域EEH变化幅度较小,石羊河流域和黑河流域高强度的开发模式以及随后的流域综合治理对区域生态经济协调性产生了较大影响.
     

中国蜘蛛抱蛋属植物形态演化趋势及其新分类系统

简述了蜘蛛抱蛋属的研究历史 ,着重探讨它的主要器官分类性状的进化趋势 ,揭示了有关它的性别、花被、花被裂片、雄蕊、雌蕊、柱头、果实、花葶、花梗、叶、根状茎等 14个方面的演化趋势。依据这些演化趋势尤其是柱头构造的差异 ,并参考了形态分类学、细胞分类学、孢粉学和解剖学研究的结果 ,提出了蜘蛛抱蛋属的新分类系统     

被子植物雌全同株性系统:系统演化、性表达与进化意义

雌全同株是指雌花和两性花共同发生在同一植株上的性表达形式。作为被子植物从雌雄同花(两性花)向雌雄同株异花进化的一个重要阶段,雌全同株性系统在减少昆虫对雌性的取食和伤害、提高异交率以减少近交衰退、减少雌/雄功能干扰、提高雌/雄性功能间资源分配的灵活性,以及吸引传粉者等方面具有重要的进化适应意义。根据APG III分类系统,雌全同株性系统在被子植物木兰分支(magnoliids)的短蕊花科、单子叶植物分支(monocots)的天南星科和禾本科,以及核心真双子叶植物分支(core eudicots)中的菊科、苋科、唇形科和石竹科等23科中均有报道,且以菊科植物中最多。雌全同株植物不同类群的雌花和两性花在位置、形态、大小及开花时间等性表达特征上表现出多样化,且这些特征不仅受遗传因子的调控,还受可获得资源(如营养、光照、温度和水分等条件)的制约。该文针对我国对雌全同株性系统的研究还相对较少的现状,重点对具雌全同株性系统的类群在被子植物中的分布与系统演化、性表达与环境的关系等方面进行了分析与总结,并对有关其进化适应意义的5个假说进行了介绍和评价,对今后的研究方向进行了展望,以期为推动我国对被子植物雌全同株性系统的进化式样与机制研究提供理论资料。     

湖南省贫困地区生态-经济-社会复合系统可持续发展水平综合评价

为了配合搞好湖南省贫困地区的扶贫攻坚工作,搞好贫困地区的生态环境建设,确切分析湖南省贫困地区的可持续发展能力,对该区域的可持续发展水平进行综合评价研究。因此,我们根据湖南省31个贫困县现有自然、生态、经济、社会数据,采用主成分分析和层次分析的方法,确定各级评价指标的权重,用标准指数加权综合法与多元统计分析相结合的方法,分自然资源子系统、经济子系统、环境子系统和社会子系统对该区域的可持续发展水平进行了综合评价和横向比较。     

论三白草科的系统演化和地理分布

根据细胞学、孢粉学、花器官发生和发育、花部维管结构、胚胎学、比较形态及解剖学等方面的证据,对三白草科４属６种的系统演化关系进行了详细论证。并联系古地理、古气候和古植物的有关史料对三白草科分布区的起源作了据理推论。三白草科大约起源于早白垩纪古北大陆东南部。它的原始类型可能与现代三白草属的形态大体相似,为一种多年生具根状茎的草本,花小、无被、具苞片。白垩纪末期三白草的原始类群已完成它在古北大陆的迁移和     

城市产业生态网络特征与演进规律——以北京市为例

产业生态系统发展规律对于产业转型升级至关重要,对其进行研究也是当前产业生态学的新方向。产业生态系统是指在一定区域内,产业组分以及环境组分之间通过物质交换及能量流动等形成的有机统一整体。产业生态网络则是其各组分之间通过物质流等相互作用构成的生态关系的一种拓扑结构。基于货币型投入产出模型通过物质型转化构建城市尺度产业生态网络,借鉴生态网络分析方法,提出通过循环性、生态效率、上升性3类特征指标判定产业生态网络的演进规律。实证研究了2005—2014年北京市产业生态系统的特征及其演进规律,阐明了其发展的趋势。主要结论是:从趋势分析,北京市产业生态系统循环性、生态效率和上升性有随时间而提升的趋势。其中,循环性和上升性变化趋势一致:总体呈现上升趋势,且2007年数值明显高于其他年份;生态效率总体随年份呈现波浪式增速的趋势;从指数分析:各年份循环指数(FCI)介于0—1之间,表明产业系统的物质循环流量均小于直接流量;A/C指数介于0.187—0.256之间,表明离理论可持续发展状态(0.401)还有相当的距离;生态效率10年提高2.4倍,在2013年已经接近1,到2014年实现大于1的水平,其生态效率已达到这10a间的最优的状态。总体上,北京市产业系统正在向物质循环性、生态效率以及系统上升性逐步提高的方向转型。     

农业生态系统可持续发展趋势度的评价方法研究

在对农业生态系统时间演替过程分析的基础上,以评价指标年际变异性、评价指标的时间发展斜率变化率和评价指标的初如阈值水平为评价领域,提出了可持续发展趋势度的概念。并以德清县为例进行了案例分析,结果表明该县的可持续度为0.657,属中上水平。     

基于上升性理论的重庆市生态经济系统投入产出分析

从信息论的角度入手,运用上升性理论对生态经济系统增长、发展与环境质量进行定量地描述。以重庆市为例讨论了上升性理论在生态经济系统中的应用,利用投入产出表的延长表来计算产业废弃物的排放量,并利用产业废弃物的排放量来反映环境质量状况,把环境质量变化归因于受系统总吞吐量的规模效应、技术效应和结构效应的共同影响。研究结果表明,在1990-1999年重庆市生态经济系统实物型总吞吐量年均增加7.40%,上升性(A)增加近4倍,但是平均相互信息却从0.447比特降到0.342比特,废气排放量年均增长1.1%,废水排放年均增长率达3.2%,根据上升性理论表明在这10a间重庆市生态经济系统处于不可持续的发展状况。在1999-2006年,重庆市生态经济系统实物型总吞吐量仍不断增加,但年均增加率从1999-2006年的7.40%降到3.91%,上升性(A)增加了2倍多,平均相互信息从0.342比特增加到0.478比特,废气排放量的年均下降2.5%,废水排放量年均下降3.7%,这表明在这7a间重庆市生态经济系统朝着良性方向发展。要实现重庆市的生态经济系统良性发展,需提高资源在生态经济系统中的利用效率,实现资源的循环利用,加强资源在生态经济系统中各部门之间的流通性。     

上升性理论在经济系统中的应用——以甘肃省为例

如何定量地判断增长与发展之间的关系,是生态学、经济学及可持续发展相关学科讨论的一个重要问题。Ulanowicz从生态系统的角度出发,提出用上升性这个宏观指标对增长与发展进行定量描述。以甘肃省为例讨论了上升性理论在经济系统中的应用。研究结果表明,在1987～1995年甘肃省系统总吞吐量(实物型)年均增加6.30%,上升性(A)增加近2倍,但是平均相互信息却从0.460比特降到0.336比特,这表明在这8a间甘肃省处于不可持续的发展状况。在1995～2002年,甘肃省系统总吞吐量(实物型)仍不断增加,但年均增加率从1987～1995年的6.30%降到2.13%,上升性(A)增加了2倍多,平均相互信息从0.336比特增加到0.499比特,这表明在这7a间甘肃省朝着可持续的方向发展。根据Ulanowicz对系统进化阶段的划分,甘肃省在1987～2002年处于增长阶段即处于进化的初级阶段。对研究结果的分析表明,要实现甘肃省的可持续发展,需提高资源的利用效率,实现资源的循环利用,并加强资源在部门之间的流通性及分配的公平性。     

应用生态网络分析方法评价中国经济系统的可持续性

将生态网络分析方法应用于中国经济系统的可持续性分析。依据1987—2010年的投入产出数据,构建中国经济系统的货币网络流,用生态网络指标量化经济系统的网络特征和变化情况,探讨中国经济系统中增长与发展的变化及其可持续性。主要结论有:(1)1987—2010年间中国经济系统的总吞吐量呈指数增长趋势,网络规模不断增长。(2)1987—2010年间中国经济的系统效率在波动中呈增加趋势,但增长幅度较小。从长期阶段看,1997—2010年间的系统效率和组织能力比1987—1995年间有明显提高,表明经济系统在后期获得了一定程度的发展。但系统效率在2002年达到高点后呈现下降趋势。(3)1987—2010年间中国经济系统的上升性和发展能力都在持续提高,但主要来自规模增长。增长和发展的量化结果表明,1987—2010年间中国经济系统上升性的提高,90%来自总吞吐量(增长),只有10%来自效率改进(发展)。(4)1987—2010年间的中国经济系统的α平均值为0.138,远小于0.37或0.33的可持续性最优平衡点,系统处于缺乏效率的不可持续的状态。要提高经济系统的可持续性,需要提高经济系统的效率(结构)和组织能力。     

京郊农业生物循环系统生态经济能值评估——以密云尖岩村为例

国内外学术界和决策者对于循环农业给予了相当关注,但关于循环农业研究,从产业经济角度进行定量分析目前仍处于相对匮乏状态.以京郊典型的尖岩村农业生物循环农业范式为案例,采用能值方法,以翔实的数据描述了从种植、养殖到食用菌生产的各个阶段能量输入与输出,通过能值评估指标体系判断在整个循环产业链条中,各生产环节对环境经济产生的影响,结果显示:(1)农业生物循环系统的能值投资率(2.57)较养殖(116.23)、食用菌子系统(158.73)低;环境负荷率(1.40)也较养殖子系统(7.24)、食用菌子系统(13)低,表明,该循环模式可减少对自然资源和外来经济投入的依赖,能够获得自身的资源补偿.(2)农业生物循环系统的净能值产出率和可持续发展指数较高,说明,该模式有较强的获利性,是较理想的产业系统,在北京郊区推广价值较高.     

基于能值的沼气农业生态系统可持续发展水平综合评价——以恭城县为例

近年来,农村传统的粗放式发展模式对资源和环境造成了巨大的压力,严重阻碍农村的可持续发展进程,为此,国家在农村大力推行以沼气为重点的农村生态建设,加快建立以沼气为纽带的可持续农业发展模式。因此,对沼气农业生态系统的可持续性进行评价对农村能源生态建设和沼气工程的推广具有重要意义。本文选取广西恭城瑶族自治县沼气农业生态系统作为案例,将种植业、养殖业和生态旅游业作为一个复合生态系统,应用能值分析方法将不同能质的能量折算为统一的能值单位,分析了复合农业生态经济系统的可持续发展现状,通过能值分析发现案例区域恭城县沼气农业生态系统具有以下特点:(1)与传统农业生态系统相比,有机肥所占比重较大;(2)水果生产为当地主导产业,生态旅游业有了初步发展;(3)农业的快速发展使人民具有较高物质生活水平;(4)科技水平相对落后,生产率低;(5)沼气替代传统能源,大大减小了环境压力。通过对恭城县农业生态系统发展中的问题进行识别,提出相应政策建议,能够对其未来的发展模式提供参考,对沼气农业生态系统的推广具有重要意义。     

Quantifying cultural macro-evolution: a case study of the hinoeuma fertility drop

Understanding patterns and underlying processes of human cultural diversity has been a major challenge in evolutionary anthropology. Recent developments in the study of cultural macro-evolution have illuminated various novel aspects of cultural phenomena at the population level. However, limitations in data availability have constrained previous analyses to use simplest models ignoring factors that potentially affect cultural evolutionary dynamics. Here, we focus on two such factors: accumulated effects of cultural transmission between populations over time and variation in social influence among populations. As a test case, we analyze data on the hinoeuma fertility drop, the Japanese nation-wide drastic decline in the number of births caused by a culturally-transmitted superstition recurring every sixty years, to show that these factors do play significant roles. Specifically, our results suggest that transmission of the superstition in a short timescale has tended to occur among neighboring populations, while transmission in a long timescale is likely to have occurred between populations culturally close to each other, with the cultural closeness being measured by similarity in dialects. The results also indicate a special role played by a population occupying a center in a language–distance network (the cultural center) in the spread of the superstition.     

Benchmarking sustainability using indicators: An Indian case study

This paper develops an index to measure sustainability based on the broad themes of social, economy and environment. Nineteen appropriate indicators were selected based on relevance, data availability, and periodicity for each leg of sustainable development. A correlation analysis was carried out to assess relationships between the 19 indicators representing different parameters under the three themes. These parameters were then normalized using Z-score technique. The Z-scores computed for each of these parameters were then used to develop a Sustainable Development Index (SDI). The index is pilot tested on different States and Union Territories (UTs) of India. The values are compared and interpreted to adjudge the forerunners and laggards on the various dimensions of human well-being and environment. Significant relationships have been observed between income levels and area of administrative regions with sustainability indices of the regions. Smaller administrative regions with higher income levels have been observed with higher sustainability scores. The proposed index provides a useful measure of identifying problematic areas that can be plugged through policy measures and ensures that the region moves on sustainable development pathways.     

种养系统可持续发展指数的空间格局及其演变趋势——以山东省为例

农业生产专业化、集约化背景下,种养分离越发严重,畜禽粪便排放与环境之间矛盾日益突出,农业可持续发展面临重大挑战.本研究以山东省为例,基于1999-2015年种养系统投入产出资料,利用能值的方法,定量分析了山东省域及市域种养系统可持续发展指数的空间格局及其演变趋势.结果表明:1999-2015年,山东省种养系统的可持续性减弱.可持续发展指数呈极显著下降趋势,2015年较1999年下降了22.0%;净能值产出率和环境负载率均呈极显著增加趋势,单位经济投入获得的利益显著增加,同时种养生产对环境的压力明显加大,这主要与电力、复合肥、农业机械等工业资源投入量的增加密切相关.山东省各地市种养系统可持续发展水平具有差异.大部分地市种养系统的可持续发展指数较高,而沿海地区(威海、烟台)和工业城市(淄博)则较低.同时,各地市种养系统的可持续发展态势也具有差异.鲁中和鲁南地区可持续性逐年减弱,鲁北地区可持续性逐年增强.以2015年为本底数据进行情景分析,发现种养高度结合(100%粪便有机肥替代化肥)情景的可持续发展指数可达8.4,是种养结合现状(30%粪便有机肥替代化肥)的2.6倍.     

发展的生态观:弹性思维

弹性思维是国际恢复联盟特别推荐的资源管理新思维方式,是面对可持续发展而提出的新生态观,被许多学者评价为可持续发展管理的理论基础。国际恢复联盟项目主管Walker教授和Salt博士合编的《弹性思维》是这一理论的代表作。介绍弹性思维的思想基础和几个主要的观点,以及富有弹性的复合生态-社会系统的主要属性,并对其应用前景进行评述。