湖泊生态系统健康定量评价方法

提出了湖泊生态系统健康定量评价的一种新方法生态系统健康指数法。该方法首先设计了一个0～100的生态系统健康指数作为定量尺度,然后通过评价指标选择、各指标生态系统健康分指数计算、各指标权重计算、生态系统健康综合指数计算等基本步骤,评价湖泊生态系统健康状态。以实用实例对意大利西西里湖泊群及单个湖泊进行了生态系统健康评价。结果表明,该方法原理简单,计算简便,结果可靠、直观,既可用于同一湖泊又可用于不同湖泊生态系统健康状态的定量评价与比较,是一种值得推广的定量评价方法。     

生态系统核算研究进展

生态系统核算的本质是通过对生态系统服务、生态系统资产的实物量和价值量进行计算,将生态系统的数量信息纳入国民经济核算体系,将生态系统的保护目标融入经济社会决策,以更好地实现生态环境与经济社会协调发展的战略构想.本文对生态系统核算基本问题、生态系统核算账户设计、生态系统估价方法等方面展开综述.首先,通过对生态系统服务理解的阐述和归类,立足于最终生态系统服务观阐明了生态系统的运行过程,扩展了国民账户体系(SNA)的生产范围.其次,梳理并设计了生态系统资产账户、生产账户和供给使用账户,就生产范围扩展方法对生产账户的不同影响进行对比.再次,区分了基于交换价值的核算方法和基于福利经济理论的核算方法,并指出基于交换价值的核算方法与SNA理论基础更为匹配.最后,对当前研究存在的不足进行分析,并对未来研究予以展望.     

生态系统生产总值核算:概念、核算方法与案例研究

生态系统产品与服务功能是人类生存与发展的基础。生态系统生产总值(GEP)可以定义为生态系统为人类福祉和经济社会可持续发展提供的产品与服务价值的总和,包括生产系统产品价值、生态调节服务价值和生态文化服务价值。生态系统生产总值核算的基本任务有3个,即核算生态系统产品与服务的功能量、确定生态系统产品与服务的价格、核算生态系统产品与服务的价值量。生态系统生产总值核算可以用于揭示生态系统为经济社会发展和人类福祉的贡献,分析区域之间的生态关联,评估生态保护成效和效益。以贵州省为例,探讨了生态系统生产总值核算的应用方法,评价了贵州省生态系统为贵州和其他地区人们福祉和支撑经济社会发展所提供的产品和服务及其经济价值总和。评价结果显示,贵州省2010年全省生态系统生产总价值为20013.46亿元,人均GEP 57526元,是当年该省国民生产总值和人均GDP的4.3倍。研究表明,生态系统生产总值的核算可以反映生态系统对经济社会发展的支撑作用,并为建立生态系统保护效益与成效的考核机制提供基础。     

潍坊市生态系统生产总值核算研究

生态系统生产总值核算可用于评估一个地区可持续发展能力,是评价区域生态文明建设的重要指标。利用对遥感影像、气象数据、水资源和农林牧渔经济等数据,基于市场价值法、替代成本法、防止费用法等进行了潍坊市生态系统生产总值(GEP)的核算。结果显示:2018年潍坊市全年生态系统生产总值为10445.47亿元,是潍坊市国内生产总值(GDP)的1.7倍。其中生态调节服务功能的价值最大,为8679.72亿元,占GEP总值的83.10%;产品提供和文化服务分别为924.84亿元和840.91亿元,分别占GEP总值的8.85%和8.05%。生态系统生产总值核算能够反映人类活动对生态系统的影响程度,对潍坊市经济发展规划具有指导作用,也为生态环境保护提供了决策参考。     

新型生态系统理论及其争议综述

澳大利亚Richard J Hobbs教授等近年提出的新型生态系统(Novel Ecosystems)理论认为,由于人类作用,地球生态系统经历了前所未有的变化,很多生态系统已经越过不可逆转的阈值,不可能恢复到原有状态,形成了新的生态系统,其生物要素、非生物要素和系统功能等都发生了显著改变;人类应该面对现实,必须反思传统生态保护和生态恢复的行为、政策和思维;应该致力新型生态系统的特征、属性和演替规律的研究,在管理、规划、政策、组织和技术等方面的创新。新型生态系统理论引起了很大争议。质疑者认为,由于自然作用力和人类的持续扰动,地球生态系统一直在不断变化,所以一直都是"新"的,根本没必要贴上"新型"标签;该理论基本概念模糊,理论模型不精确,缺乏严密的逻辑推理,还很不成熟;该理论无助于生态保护和生态恢复的实践,会扰乱人们的思想,没有实践价值。不过,支持者和质疑者都承认地球上很多生态系统的确遭到严重破坏,已经发生深刻演替,极有必要对这类系统的非线性机制、系统阈值、恢复力、新范式,以及破坏后的所有特征等开展研究,应该理性选择合适的修复方法,理性分析人工干预的程度及其成功的可能性,科学制定行动方案和优选标准。跟踪国际前沿,开展新型生态系统理论研究有助于丰富我国恢复生态学理论以及创新工程实践。     

产业生态系统资源代谢分析方法

产业生态系统是由企业群、资源及环境组成的社会-经济-环境复合生态系统。资源代谢是其功能运行的重要保障。资源代谢在时间和空间尺度上的耗竭及阻滞是造成严重生态环境问题的主要原因。根据生态学原理,运用物质流分析手段解析了产业生态系统的物质流、能流及资金流结构,构建了产业生态系统资源代谢分析模型,提出了资源输入-使用-输出-循环共生四方面的资源代谢分析指标体系和基于模糊综合分析的资源代谢问题树分析方法。在此基础上提出了基于循环共生网络结构模型的生态管理模式。以期为产业资源的生态管理提供方法支撑。     

生物能源产业生态系统的构建及其特征研究

生物能源产业在各国政府的大力扶持下得到迅速发展,但与此同时,伴随发展生物能源产业而来的经济、社会和环境等问题也不断浮出水面。本文对“生物能源产业生态系统”的系统框架进行构建,阐述“生物能源产业生态系统”的基本内涵,解析系统的组织形式及其边界,分析系统的构成,并进一步总结了系统所具有的主要特征,探讨系统所具有的各项功能。     

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。     

国内工业生态安全研究述评

经过对国内工业生态安全研究文献的梳理与评价,从一个侧面比较系统地反映了国内该领域研究的现状、重点内容及发展趋势,指出了研究的若干重要进展及存在的不足。在此基础上,对今后我国工业生态安全研究提出了展望与建议。调研发现,国内学者在基础研究、应用研究方面都取得了明显进展:借鉴、界定和运用了一些重要概念;开拓了工业生态安全应用研究的两个重点领域。但是其不足也比较明显:基础理论研究非常薄弱;应用研究的尺度主要是中观层次(区域、行业、工业园区等),企业及国家层面工业生态安全等微观和宏观层次的专题系统研究文献比较少;研究方法上综合交叉研究、实证研究、定量分析比较薄弱。因此,应该大力加强工业生态安全基础性理论问题研究,重视实证研究与定量分析,紧紧抓住工业生态安全研究综合性与交叉性强的特点,在重点研究高耗能行业及工业自然生态环境安全的同时,注意拓展对工业经济生态环境安全、社会生态环境安全以及工业自然-经济-社会复合生态系统综合生态安全的研究。为此,应该建立各相关学科与部门有效沟通、官产学研合作攻关的协调机制。     

Vulnerability of the global terrestrial ecosystems to climate change

Climate change has far‐reaching impacts on ecosystems. Recent attempts to quantify such impacts focus on measuring exposure to climate change but largely ignore ecosystem resistance and resilience, which may also affect the vulnerability outcomes. In this study, the relative vulnerability of global terrestrial ecosystems to short‐term climate variability was assessed by simultaneously integrating exposure, sensitivity, and resilience at a high spatial resolution (0.05°). The results show that vulnerable areas are currently distributed primarily in plains. Responses to climate change vary among ecosystems and deserts and xeric shrublands are the most vulnerable biomes. Global vulnerability patterns are determined largely by exposure, while ecosystem sensitivity and resilience may exacerbate or alleviate external climate pressures at local scales; there is a highly significant negative correlation between exposure and sensitivity. Globally, 61.31% of the terrestrial vegetated area is capable of mitigating climate change impacts and those areas are concentrated in polar regions, boreal forests, tropical rainforests, and intact forests. Under current sensitivity and resilience conditions, vulnerable areas are projected to develop in high Northern Hemisphere latitudes in the future. The results suggest that integrating all three aspects of vulnerability (exposure, sensitivity, and resilience) may offer more comprehensive and spatially explicit adaptation strategies to reduce the impacts of climate change on terrestrial ecosystems.     

Ecological network analysis of urban–industrial ecosystems

Sustainability of urban areas is paramount in the coming years as cities continue to grow in population and resource consumption. A number of methods to model cities have been developed, including material flow analysis and urban metabolism, but these accounting methods do not fully analyze the complex network dynamics present within cities. Ecological network analysis (ENA) provides a new perspective into these urban areas by using metrics designed for analysis of natural ecosystems. This study analyzes 29 urban–industrial ecosystems using ENA, comparing the networks to each other as well as comparing them to previously analyzed eco‐industrial parks and natural food webs. It is found that these systems perform similar to other human‐designed systems, which consistently lack in ecological performance when compared with the natural ecosystems. Additionally, the impact of specific actor types within these networks is shown indicating the importance of industry, agriculture, and the natural environment. Finally, the types of networks are determined to affect the ecological metrics, with the more linear‐based energy networks having the worst performance. This new dataset of ecologically analyzed networks provides a deeper understanding of urban networks and their infrastructure, while providing useful information on how to potentially improve their sustainability.     

区域生态系统景观结构演化定量评价方法

为了在更宏观层次上评价人类活动对区域生态系统景观格局的影响 ,设计了一种三角图方法。根据自然景观指数、半自然半人工景观指数和人工景观指数的相对比例及其变化 ,该方法把区域生态系统分为 4种景观结构类型以及 6种变化趋势 ,即自然型景观、半自然半人工型景观、人工型景观和混合型景观 ,自然化 -人工化趋势、自然化趋势、自然化 -半自然半人工化趋势、半自然半人工化趋势、半自然半人工化 -人工化趋势和人工化趋势 ,这些景观结构类型和变化趋势分别对应于三角图中的不同区域和演化方向。青岛城阳区、深圳龙华区及海口市的应用实例表明 ,该方法原理简单 ,计算简便 ,结果直观 ,可以很好地用于在较宏观层次上分析人类活动对区域景观格局的影响     

Transforming existing local ecosystems to circular economy ecosystems for plastics: The case of the PlastiCity ecosystem

This paper discusses the transition toward a circular economy ecosystem (CEE) for plastics by assessing and mapping existing ecosystems and coordinating efforts among ecosystem actors. The PlastiCity ecosystem is used as a case study. The study employs ecosystem analysis and mapping to identify the new activities and actors needed to transition toward a CEE. These include local and eco-friendly transportation, plastic recycling knowledge management, and upgrading the existing recycling infrastructure. The findings emphasize the significance of the joint orchestration of ecosystem actors facilitated by an ecosystem coordinator and knowledge team to achieve a CEE. It presents a tangible and feasible approach to achieving a local plastic CEE. The policymakers are encouraged to support collaborative orchestration efforts among ecosystem actors and establish knowledge management practices that facilitate ecosystem transitions.     

退化森林生态系统评价指标体系研究进展

森林是陆地生态系统的主要组成部分,而森林退化是全球面临的主要环境问题之一,准确评价退化森林生态系统是进行森林生态系统恢复与重建的重要前提,建立合理的评价指标体系目前已成为生态学研究的热点问题。在研究国内外提出的关于退化森林生态系统评价理论的基础上,综述了森林退化的定义、特征和一般过程,梳理了退化森林生态系统评价指标筛选的一般原则和指标体系构建的主要方法,分析比较了不同学者所提出的主要评价指标。并在此基础上,重新筛选、构建了一套退化森林生态系统评价指标体系,即从生态系统的组成结构、功能和生境这3个方面选取了32个能够较全面反映退化生态系统主要特征的评价指标,以期为构建我国区域尺度上的退化森林生态系统评价指标体系提供参考,为退化森林生态系统的恢复和重建提供科学依据。总结分析了退化森林生态系统评价指标体系在构建过程中产生的一些问题和不足,提出了今后开展研究和探索应该深入的方向,以提高评价指标体系的科学性、准确性和合理性。     

基于结构洞理论的产业生态群落关联度赋值方法

产业生态系统稳定性的度量是工业生态学研究领域的热点和难点问题.在生态群落关联度的基础上,借鉴社会网络理论中的"结构洞"思想,构造了考虑权重的产业生态群落关联度.对卡伦堡和安阳高新区生态工业园区的案例研究表明,与不考虑权重的关联度指标比较,考虑权重的关联度能够更好地体现节点和链接重要性的不同,由此可以为生态工业园区规划提供了更好的定量化指标.     

城市绿色空间格局的定量化方法研究进展

城市绿色空间格局的变化是影响城市生态系统社会、经济与生态功能的重要因素.在分析城市绿地数量和结构时空动态变化的基础上,重点综述了城市绿地斑块和廊道连接的景观格局指数法和网络分析方法,探讨了城市绿地与居住用地的空间交互作用以及可达性分析方法,比较了城市绿地沿城乡分布的梯度分析方法.并总结了城市绿色空间格局研究的热点领域,包括城市绿色空间格局的空间显式表征和多尺度分析,以及格局的定量研究与规划的结合,并应用于生态系统服务的评价.