扩展火用方法在区域生态经济驱动机制及效率研究中的应用

为分析区域生态退化的经济社会原因,针对以往扩展火用分析(EEA)应用以国家尺度为主,存在流通网络庞杂、规律辨识困难等问题,缩小空间尺度至县域,以宁夏彭阳为例,将生态经济系统划分为7个相互联系的部门,分别计算流通的物质、劳动力、资本的火用值,以分析驱动部门、要素和路径的扩展火用流特征并评价生态效率.结果表明: 彭阳县生态经济系统主要由农业和居民部门驱动,部门间31条流通路径平均扩展火用流值为0.80 PJ,高于该值的仅有8条流通路径,主要通过“居民部门劳动力输出和其他部门支持居民部门需求”两条连续路径驱动发展.矿产资源开采规模大,但直接输出区域外,无法从内部推动县域发展,反而由于资源开采加重了生态环境压力.县域2014年生态效率为68.1%,相当于10年前国内外国家尺度的中间水平,主要由服务和居民部门效率低造成.扩展火用分析有网络化、结构化的优势,可明确部门、要素和路径,突破驱动机制研究的“瓶颈”,对探究区域生态经济系统运行原理和选择优化模式具有一定适应性.区域尺度较国家大空间尺度分析更易识别生态经济系统驱动机制,能够明确指导区域管理部门改善生态环境压力.     

新疆城镇化进程中生态效率变化与影响因素

识别城镇化进程中经济社会发展与资源环境的动态关系，能够丰富生态效率影响机制和地域性分异研究，为区域可持续发展提供理论借鉴。本文以新疆干旱区为研究对象，结合超效率SBM模型、熵值法、OLS回归模型，对2002—2019年城镇化进程中生态效率变化，以及不同城镇化水平生态效率的影响因素进行研究，提出优化生态效率的政策建议。结果表明：新疆生态效率较低，具有“中部高、东西低”的空间分异特征；低、中等水平城镇化区域生态效率符合“U”形曲线变化规律，高水平城镇化区域生态效率呈倒“U”形；生态效率受到产业结构和经济发展水平的显著正向影响，低水平城镇化区域的生态效率受到能源结构的显著影响，中等水平城镇化生态效率受到对外联系、科研投入、发展水平影响显著，高水平城镇化生态效率受产业结构、能源结构和对外联系影响显著；推动能源产业升级、增强科研实力、制定差异化生态策略是优化生态效率的主要路径。     

基于能源代谢分析的南昌市能源消费碳排放综合生态效率研究

有关能源消费的代谢机理及生态效率研究是当前生态经济研究领域中的重点和难点,也是政府决策部门、相关行业及人群关注的热点。基于能源代谢分析理念,构建了基于相对变量的城市能源消费碳排放综合生态效率度量模型,对2000—2013年南昌市能源消费结构、碳排放量及其生态效率进行了测算与分析。结果表明:(1)南昌市在2000—2013年,能源消费量和碳排放量整体上呈"N"型曲线上升的一致性变化特征,主要经历了快速增长、短暂下降、恢复平稳增长3个阶段,且煤炭是南昌市能源消费和碳排放的主要来源,短时期内难以改变;(2)南昌市的能源消费效率和碳排放效率整体上在不断优化;(3)南昌市能源消费碳排放综合生态效率经历了较大的波动变化,整体上的生态效率分值并不高;仍需要加大节能减排力度,全面优化南昌市能源消费结构。     

多维发展导向视角下江苏省县域生态效率差异化评价

提高生态效率是实现县域经济绿色发展的重要方式,在充分考虑江苏省县域经济发展合作共赢以及发展导向差异的前提下,遴选一产、二产、三产的增加值为关键指标并设置了3种不同的县域经济发展导向,采用权重约束的仁慈型交叉效率模型和Malmquist生产率指数测算了2015-2017年间江苏省32个县域在3种发展导向下的生态效率和生态全要素生产率,剖析各县域生态效率的差异性及其全要素生产率变动的驱动力,探寻各县域的差异化绿色发展模式。研究结果显示：（1）整体上看,江苏省县域总体生态效率水平较高,但同一地级市下辖的县域生态效率排名差距较大,且生态效率高的县域辐射效应不足。（2）从不同发展导向来看,县域平均生态效率值在绿色经济导向下最高,乡村振兴导向下次之,新型工业导向下最低;同时,同一县域在不同导向下的生态效率排名差异较大,隶属于乡村振兴类的县域最多,绿色经济类次之,新型工业类最少。（3）从动态分析来看,江苏省县域生态效率逐步提升,技术进步指数的增长是促进江苏省县域生态全要素生产率指数增长的主导因素,而绝大多数县域的技术效率变化指数保持不变或呈现衰退现象,表明分析期内江苏省县域生态技术效率未有所提升。     

云南香格里拉旅游线路产品生态足迹

旅游生态足迹分析是测度旅游环境影响的最新和有效方法之一,运用成分法构建了旅游线路产品生态足迹的计算模型,探索出了以"串珠"状的旅游线路产品为对象、旅游行程为基础的生态足迹计算方法。运用该模型对云南香格里拉"八日游"典型旅游线路产品进行了实证计算和分析,结果表明:①旅游是一种生态消耗很大的生活方式,旅游者在旅游过程中产生的生态足迹高于客源地居民人均日常生活消费生态足迹,也高于目的地居民人均日常生活消费生态足迹;②根据成分法,旅游线路产品生态足迹可分为7个组分,其中行、食、住、垃圾是最主要的4个组分。在其他条件不变的情况下,随着旅行距离的增加,旅游线路产品生态足迹逐步聚集于行组分;③旅游产业内部各个部门之间生态效率差异很大,食、住等部门的生态效率较低,而游、娱等部门的生态效率较高。根据研究结果,对所构建模型进行了简化,简化模型可以对旅游者消费旅游线路产品所产生的生态消耗进行更加简洁、方便的测度。     

基于地理探测器的中国农业生态效率时空分异及其影响因素

研究农业生态效率的时空分异及其影响因素对实现中国农业生态高质量发展具有重要意义。基于2000—2018年中国30个省/区/市的面板数据,采用超效率SBM模型测算省际农业生态效率,在时间序列、空间可视化及趋势面分析揭示农业生态效率时空演变规律的基础上,进一步利用地理探测器模型识别影响农业生态效率空间分异的主导因子及其交互作用。结果表明: 2000—2018年,中国农业生态效率整体呈现稳定上升的趋势,但仍然处于较低水平,存在较大提升空间;中国农业生态效率具有显著的空间分异特征,总体上呈现出东西部地区较高、而中部地区较低的空间分布格局;中国农业生态效率的空间分异受到农业资源禀赋、社会经济、自然生态环境等多种因素的影响,不同因子对农业生态效率空间分异的影响存在明显差异且因子间交互作用会增强其空间分异。综上,要关注农业生态效率时空分异的主导因子,并注重区域间的协同合作,以实现农业的高质量发展。     

边境-粮食-生态安全视域下耕地利用生态效率演变特征与机制——以中越边境地区为例

明晰耕地利用生态效率的驱动机理是深化土地科学前沿探索、优化粮食安全发展格局的关键基础。建构"边境-粮食-生态"安全框架,采用非期望产出的超效率SBM模型测算2000-2020年中越边境地区耕地利用生态效率,通过泰尔指数研究其演变特征和区域差异,并运用动态面板系统GMM模型揭示耕地利用生态效率的驱动机制。结果表明:(1)中越边境地区耕地利用生态效率指数总体呈现"先升-后降-再升"的变化趋势,整体处在中等效率水平,空间表现为"北高-南低"分布格局,省际差异是造成区域差异的主要原因。(2)化肥使用过量、劳动力过剩和碳排放增加是造成中越边境地区耕地投入产出要素松弛、耕地利用生态效率损失的重要因素。(3)中越边境地区耕地利用生态效率由多因子交互作用驱动,地形坡度、城镇化、边境贸易水平、财政支农水平是提高耕地利用生态效率的积极因素,水土流失率、工业化和劳均耕地规模对耕地利用生态效率具有抑制效应。中越边境地区亟需优化耕地经营投入结构,向"投入优-产出高-排放低"方向转型,构建边境粮农稳态格局,促进边境地区长足稳定高质量发展。     

浙江省沿海县域生态效率评价

基于浙江省沿海27个县域2005—2018年投入-产出面板数据,结合超效率SBM模型、投影寻踪模型对浙江沿海生态效率时空演化特征、投入-产出要素与生态效率的叠加特征进行研究,并提出优化浙江沿海县域生态效率的措施。结果表明：(1)沿海县域生态效率可划分为较平稳增长期、颠簸下降期两个阶段。(2)浙北沿海县域生态效率大于浙南沿海县域生态效率,浙北与浙南沿海县域生态效率具有不对等性与空间差异性。(3)沿海县域各等级生态效率具有相互转化的特征。高生态效率由“大聚集”向“小分散”演化;较低、低生态效率由“大分散”向“小聚集”演化,具有“弱者恒弱”的特征。(4)沿海县域资源投入与经济效益的高低变化具有同高同低的特征,环境污染状况与资源投入和经济效益具有反向性特征。(5)投入-产出要素与生态效率等级叠加类型具有多样性、复杂性,高投入、高经济效益的县域基本稳定,中投入县域近似圈层性分布于高投入外围,低投入县域主要集中于浙南沿海。     

基于生境质量的绿洲城镇空间扩展模拟研究——以黑河中游地区为例

绿洲是生态环境极为脆弱的区域。实现绿洲城镇化与生态安全的双赢,是干旱区面临的重大问题。传统城镇空间扩展模拟研究,只是单向考虑了城镇发展趋势,而较少兼顾区域生境质量的约束。利用1992、2000、2008、2015年四期Landsat TM、ETM+、OLI遥感影像数据,以黑河中游地区为例。从城镇空间扩展与生态环境协调发展的角度出发,通过InVEST模型与SLEUTH模型的结合,将生境质量的评估结果融入到城镇扩展模型中,对研究区2015—2030年城镇扩展的土地利用变化格局进行模拟。研究表明:①生境质量整体较低,质量阶序和退化程度分异明显。高、中等级生境质量区域主要分布在黑河干流沿线和绿洲核心区,分别占5.69%、32.77%,生境退化程度高;低等级生境质量区域主要分布在戈壁荒漠区和城镇建设区,占61.54%,生境退化程度低。②生境质量对城镇空间扩展的约束作用显著。相比较无生境质量约束,2030年城镇建设用地面积和占用生态用地面积分别减少了27.08%、63.61%,并且,城镇斑块间连接性较好、集聚程度高,以"填充式"扩展为主。③城镇空间扩展总体体现了生境质量的要求。2030年新增城镇建...     

南方13省林业产业生态效率时空演变及其影响因素

研究林业产业生态效率能够准确了解到目前南方林区林业产业可持续发展水平,对于林业产业发展和生态文明建设有着重要意义。运用非径向方向距离函数测算2005年到2016年间南方林区（13个省域）的林业产业生态效率,分析其时空演变规律,对比分析各省域的资源效率和环境效率,运用变系数模型对不同省域的影响因素进行实证分析。结果表明：（1）2005-2016年间南方林区产业生态效率总体是呈缓慢上升趋势,生态效率均值最高的是广东,其次为江苏和浙江,排在最后三位的是广西、贵州、云南;除了广东、江苏、浙江、福建,其他9个省的林业产业生态效率值均值低于0.5,说明林业产业生态效率整体水平较低且呈现显著的较大差异;根据时空演变可看出,中部地区与东部地区的差距在逐渐缩小,但西部地区整体水平较低,仍有较大的提升空间,与各省份经济实力的梯次分布基本趋同。（2）林业产业生态效率提升重点在环境效率,特别是中西部地区环境效率相较东部地区还有较大的提升空间,其中环境效率中废气、废弃物排放效率是减排重点。（3）环境规制对于林业产业生态效率影响最大,其次市场化对林业产业生态效率影响较大,森林覆盖度对林业产业生态效率影响跟自身经济发展水平有关,固定资产投资对于林业产业生态效率影响是最为不显著的。文章从研究数据的局限性以及未来研究的重点方向等方面也进行了详细的探讨。     

基于能流物流理论的农牧交错带生态治理模式研究——以内蒙古后山旱农区为例

中国北方农牧交错带的生态环境问题引起了人们广泛关注．经过多年的攻关研究。以能物流理论为指导,根据地处北方农牧交错带的后山旱农区的自然、社会、经济特征,提出了以丘陵为单元的生态治理模式,1999年对传统顺坡种植模式、人工草地模式和生态治理模式进行观测．能物流分析结果表明。生态治理模式与传统的种植模式相比,能提高太阳能利用率8．3％,提高能量输出量8．7％,提高能量转化效率19．4％,N的输出量提高26．5％,转化效率提高57．1％,P的输出量提高12．1％,转化效率提高45．0％。水分利用效率提高17．7％．人工草地模式与传统模式和生态治理模式相比,其太阳能利用率、能量输出量、能量转化效率都是最低的．治理模式产出最多,盈利最多,是经济效益最好的模式,经济效率比传统模式提高16．1％。     

黄河三角洲县域绿色经济效率的时空演变与驱动机制

综合测度黄河三角洲地区的绿色经济效率,可为实现黄河三角洲地区生态保护和高质量发展提供参考依据。本研究依托多源遥感数据构建了县域绿色经济效率评价体系,采用考虑非期望产出的Super-EBM模型对黄河三角洲县域绿色经济效率进行了综合测度,运用核密度函数估计等方法刻画了时空演变特征,最后利用系统广义矩估计法识别其影响因素。结果表明: 2000—2015年黄河三角洲县域绿色经济综合效率和纯技术效率呈现波动上升态势,规模效率呈快速提升后保持平稳的类“Γ”型趋势,综合效率的提升由规模-技术驱动向技术主导转变;黄河三角洲县域绿色经济综合效率和纯技术效率呈现由“俱乐部收敛”向“整体收敛”演进趋势,低效率县区对高效率县区形成“追赶效应”,规模效率趋向均衡平稳发展;绿色经济综合效率及其分解效率空间上形成中部高、两翼低的“山”字型格局,高值区集中于黄河三角洲岬角处和莱州湾沿岸,且高值区呈西北-东南向偏移的特征,黄河三角洲东西两翼形成低值塌陷区;产业结构、人口集聚水平、固定资产投资强度对绿色经济效率具有正向影响,人口城镇化率对绿色经济效率具有负向作用,绿色经济效率与经济发展水平之间存在明显的“环境库兹涅茨”效应。     

基于生态流方法的土地整治项目对农田生态系统的影响研究

将土地整治活动作为外界对农田生态系统(项目区)集中性的外部激励,以陕西关中凤翔县典型土地整治项目为例,分析了项目实施前后生态流(物质流、能量流、信息流)变化状况,建立了土地整治生态影响概念性模型,明确了相应生态流的流向与路径关系,使用可用能法和能值法测算项目区外部输入及生态产品输出,应用生态流分析法,对土地整治项目生态流和系统效率进行了定量计算。根据设定的土地整治工程使用年限,评估了项目实施后区域净生态价值、自然资源依赖度、可更新资源依赖度、生态产出率、生态承载力和生态可持续度等指标的时间变化过程。得到以下研究结果:(1)可用能法和能值法测算出的系统生态效益均呈现由项目建设初期陡降为负值,而后指数增加,再趋于平稳的过程;(2)可用能法测算出项目实施后的第29年,生态效益由亏转盈,体现出系统从被扰乱后恢复自然平衡状态的过程;(3)能值法测算出项目实施后的第4年,生态系统趋于平衡状态;(4)研究区土地整治项目的经济效益为负,于项目实施3a后趋于平稳,总投资中农业生产年投入占资金总额的78.35%。通过可用能和能值方法的结合,可以定量计算系统稳定性,为土地整治项目的物质、劳动力和资金投资选择等提供借鉴。     

基于能流物流理论的农牧交错带生态治理模式研究——以内蒙古后山旱农区为例

中国北方农牧交错带的生态环境问题引起了人们广泛关注.经过多年的攻关研究,以能物流理论为指导,根据地处北方农牧交错带的后山旱农区的自然、社会、经济特征,提出了以丘陵为单元的生态治理模式.1999年对传统顺坡种植模式、人工草地模式和生态治理模式进行观测.能物流分析结果表明,生态治理模式与传统的种植模式相比,能提高太阳能利用率8.3%,提高能量输出量8.7%,提高能量转化效率19.4%,N的输出量提高26.5%,转化效率提高57.1%,P的输出量提高12.1%,转化效率提高45.0%,水分利用效率提高17.7%.人工草地模式与传统模式和生态治理模式相比,其太阳能利用率、能量输出量、能量转化效率都是最低的.治理模式产出最多,盈利最多,是经济效益最好的模式,经济效率比传统模式提高16.1%.     

宁夏中部干旱带潜在蒸散量变化及影响因素

潜在蒸散量(PE,Potential Evapotranspiration)的估算与分析对于研究气候变化、监测农业旱情、提高农业水资源利用率具有十分重要的意义。在利用FAO Penman-Monteith(FPM)公式计算研究区1975—2012年PE日值的基础上,采用去趋势预置白Mann-Kendall检验法及敏感性分析探讨了历年来PE的变化规律和影响因素,将Matlab与Arc GIS相结合,研究了PE及其时序趋势的空间特征。结果显示:研究区多年平均PE月值呈现倒U形的变化规律,最大值和最小值分别出现在7月和1月;多年来,同心县PE具有明显的增长趋势,盐池和海原县则表现为微弱的减少。就影响因素而言,年际尺度上,同心县PE的主导因素为温度和风速,海原县为风速和水汽压,盐池县则以风速为主;月际水平上,温度的变化幅度最大,特别是在植物的生长季节(5—9月份)明显高于其他因素。研究区内PE具有明显的空间变化规律,盐池县表现为沿经向递减,同心和海原县则表现为沿纬向递增;就PE变化趋势的空间特征而言,盐池县大部分区域的PE变化不明显,显著增加的区域仅占该县总面积的2.52%,同心县显著和极显著增加的区域占全县面积的61.98%,海原县PE则以微弱减少和微弱增加为主,显著增加的区域面积比例小于30.00%。     

快速城镇化地区土地利用及生态效率测算与分析

如何以较小的生态资源损耗获得较大的经济社会效益,是我国新型城镇化与生态文明建设关注的核心议题之一。以快速城镇化的湖北省为典型研究区,引入随机前沿分析(Stochastic Frontier Analysis,SFA)测度各县域的土地利用效率、生态绩效指数和生态效率。结果表明:(1)对比分析非约束模型与约束模型的检验结果可知,前者在本研究中有更好的解释能力,加入生态变量后县域土地利用效率平均值增加1.4%;(2)湖北省县域土地利用效率平均值为0.882,土地利用效率总体水平较高,且生态绩效指数(Ecological Performance Index,EPI)大于0的县域占75.73%,EPI随着土地利用效率(Land Use Efficiency,LUE)的增加表现出先增后减的倒U型变化;(3)湖北省县域的生态效率(Ecological Efficiency,EE)分布在0.778-0.989之间,空间格局特征明显,效率高值县域在空间上呈现出以武汉城市圈和沿长江、汉江为点轴的A型分布特征。本研究揭示了快速城镇化区域土地利用、生态系统和经济效益之间的关系,可为新型城镇化发展、土地资源高效利用和生态资源保护提供参考。     

三峡库区景观格局变化及其影响因素——以重庆市云阳县为例

从20世纪90年代中期至今是三峡库区生态-经济系统与景观格局发生重大变化的一段时期。论文通过对库区重庆市云阳县1994年与2002年遥感影像的解译,分析景观格局的变化,探讨生态建设、城镇化、基础设施建设、生态移民、农业产业结构调整等短时期内高强度的人类活动对该区域景观格局的影响。地形破碎、高差悬殊的山地特点以及在亚热带湿润气候主导下的山地立体气候分异等自然因素造成了景观格局的基本分异;有限的土地资源及其利用与分布状况是控制景观格局变化的主导因子;为保证三峡工程的顺利建设和安全运行而采取一系列生态经济建设活动成为促使景观格局变化的最重要的驱动因素;政治、经济和社会决策对景观格局变化具有重要影响。