Weighting across safeguard subjects for LCIA through the application of conjoint analysis

Background  

Many types of weighting methods, which have integrated the various environmental impacts that are used for life-cycle impact assessment (LCIA), were proposed with the aim of developing the methodology as a useful information resource for decision making, such as in the selection of products. Economic valuation indexes, in particular, have attracted attention, as their assessment results are easy to understand and can be applied in conjunction with other assessment tools, including life-cycle costing (LCC) and environmental accounting. Conjoint analysis has been widely used in market research, and has recently been applied to research in environmental economics. The method enables us to provide two types of assessment results; an economic valuation and a dimensionless index. This method is therefore expected to contribute greatly to increasing the level of research into weighting methodology, in which an international consensus has yet to be established. Conjoint analysis, however, has not previously been applied to LCIA.     

生态系统服务价值测度模式与方法

为了更好地权衡人类福祉与经济发展之间、生态系统各类服务之间的关系,加速生态系统服务价值评估成为全世界生态保护与可持续发展政策制定面临的首要难题。总结了原始价值评估和价值转移两类主要的生态系统服务评估测度模式,侧重概述了价值转移的涵义、类型、历史研究、应用限制及现有的可用于价值转移的有代表性的数据库,在此基础之上归纳两类测度模式的优势和普遍存在的局限性。总体而言,基于生态功能的原始评估更适用于地区尺度的精细化管理,评估准确但相对难度大、耗时长、成本高;基于相似生境的价值转移方法更适用于国家或区域尺度进行估判和分级,估值快速但相对信息少、不确定性大、影响因素多。其后还介绍了集成了一类或多类测度模式中不同方法的综合评估模型与工具。通过分析当前主流的评估方法与日益增长的评估需求之间的矛盾,结合生态系统服务级联,最终提出基于关键生态系统特征建立简化预测模型的评估思路,目的是为了简化传统评估过程、缩短评估周期,完善并发展以往的价值转移,推动生态系统服务多尺度、大范围的摸底清查。     

A decision-analytic framework for impact assessment part I: LCA and decision analysis

Life-cycle assessments (LCAs) are conducted to satisfy the aspiration of decision makers to consider the environment in their decision making. This paper reviews decision analysis and discusses how it can be used to structure the assessment and to integrate characterization and valuation. The decision analytic concepts of objectives (goals) and attributes (indicators of the degree to which an objective is achieved) are used to describe steps of the assessment of the entire impact chain. Decision analysis distinguishes among different types of objectives and attributes; it describes how these relate to each other. Impact indicators such as the Human Toxicity Potential are constructed attributes. A means-ends objectives network can show how the different constructed attributes relate to the objective of protecting the environment. As LCA takes disparate environmental impacts into account, it needs to assess their relative importance. Trade-off methods in decision analysis are grouped into utility theory and multicriteria decision aids; they have different advantages and disadvantages, but are all more sophisticated than simple weighting. The performance of the different trade-off methods has not yet been tested in an LCA context. In the second part of the paper, we present criteria for the development of characterization methods.     

Challenges in integrating the concept of ecosystem services and values in landscape planning,management and decision making

Despite the growing body of literature on ecosystem services, still many challenges remain to structurally integrate ecosystem services in landscape planning, management and design. This paper therefore aims to provide an overview of the challenges involved in applying ecosystem service assessment and valuation to environmental management and discuss some solutions to come to a comprehensive and practical framework.First the issue of defining and classifying ecosystem services is discussed followed by approaches to quantify and value ecosystem services. The main part of the paper is focussed on the question how to analyze trade-offs involved in land cover and land use change, including spatial analysis and dynamic modelling tools. Issues of scale are addressed, as well as the question how to determine the total economic value of different management states.Finally, developments and challenges regarding the inclusion of ecosystem services in integrative landscape planning and decision-making tools are discussed.It is concluded that the ecosystem service approach and ecosystem service valuation efforts have changed the terms of discussion on nature conservation, natural resource management, and other areas of public policy. It is now widely recognized that nature conservation and conservation management strategies do not necessarily pose a trade-off between the “environment” and “development”. Investments in conservation, restoration and sustainable ecosystem use are increasingly seen as a “win-win situation” which generates substantial ecological, social and economic benefits.     

Ecological engineering: First steps towards economic analysis

Ecosystems fulfill a large number of ecological and economic functions. Increasing economic activity and population pressure are threatening the quality of ecosystems, and strengthen the need for ecological engineering. In this article some of the economic aspects of ecological engineering are discussed. In particular, the various methods to establish the economic costs and benefits of ecological engineering. For benefit estimation various methods are developed, including the contingent valuation method, the hedonic pricing method, the travel cost method and the shadow project method. The economic background, and the applicability and appropriateness of these methods are discussed. Next, the results of several studies on wetland valuation are shortly presented. It is concluded that the full socio-economic assessment of ecological engineering is still to be developed, and that further cooperation between ecologists and economists is required to make progress in this field that is rapidly gaining importance in policy making, both at the European and the global level.     

自然资本价值核算研究综述

目前国内外对自然资本价值核算的理论与方法尚未取得共识,无疑制约了自然资本核算在生态环境保护中积极作用的发挥。基于此,本文分别从自然资本内涵及其价值核算理论基础、国内外自然资本存量与流量核算方法实证研究、自然资本货币化价值核算的合理性等方面对已有文献进行梳理与分析,发现目前自然资本核算研究主要集中在生态产品的功能量与价值量核算而缺少生态资产货币价值量核算的研究;当前采用的生态产品价值量核算的生态系统类型系数表、本地化生态过程模型、能值当量替换三种方法在精度适用性、应用推广性和计算便捷性上各有优劣,尚待进一步的深入研究;最后对自然资本货币核算的一些争论进行了分析。通过上述研究和分析,提出如下新认识：（1）自然资本相关概念尚不统一,已经形成的认识包括：自然资本具有一定的稀缺性和使用价值,资本可分为存量资本（又称生态资产）和流量资本（又称生态系统服务）;（2）自然资本核算技术繁多,研究成果的横向比较性较差,需要通过标准化核算技术方法和建立生态环境资源数据库等措施,进一步提高核算结果的准确性和可比性;（3）相比于基于生态系统类型价值系数方法和基于非市场化货币的当量替代方法,基于本地化参数的生态系统服务过程方法更能够反映本地生态环境特征,评估分析的准确度更高,生态管理抓手更多;（4）尽管自然资本货币核算理论和实践应用仍存在一些争论,但各国政府和各类组织都在推动自然资本核算工作,自然资本的探索性核算成果已在各国生态补偿和生态损害修复等方面发挥积极作用。     

城市生态智慧管理系统的生态系统服务评估功能与应用

开展生态系统服务评估已经成为国土空间功能管治、城市治理、生态产品价值实现等工作中的先行基础动作。生态系统服务的类型和模型方法多,数据需求复杂,传统基于多学科软件开展生态系统服务评估的工作模式知识和技术门槛较高、效率低。当前专业的生态系统服务评估软件多为美国从业人员开发,对我国的数据构成和本地化参数适应性有限。介绍了我国自主开发的生态系统分析软件（城市生态智慧管理系统,IUEMS）的主要功能和应用情况,并将其的生态系统服务评估功能与InVEST、ARIES等国外主流软件在操作逻辑、评估模型、数据取得、空间精度、界面交互五个方面进行了对比。     

Valuation methods within LCA - Where are the values?

It is generally recognised that the valuation in LCA requires political, ideological and/or ethical values (hence the term). These values, however, are seldom discussed, and this paper may he seen as an early attempt. One result is that not only the valuation weighting factors, but also the choice of valuation methodology and the choice of using a valuation weighting method at all, are influenced by fundamental ethical and ideological valuations. Since there is no societal consensus on these fundamental values, and never will be one in an open democratic society, there is no reason to expect consensus either on valuation weighting factors, or on the valuation method or even on the choice of using a valuation weighting method at all. Another result of the discussion on values is that the ethical and ideological valuations are often made implicitly in the choice of method, data, etc., thus making it difficult to discuss the values and the implications of different standpoints. Although this paper focus on the valuation methods within LCA, it is expected that much of the discussion and the conclusions are of relevance for other environmental management tools, e.g. Environmental Impact Assessment.     

微生物宏基因组数据分析方法研究进展

随着测序技术的迅速发展,人们对宏基因组的研究逐渐深入。通过宏基因组学对微生物群落的测序和分析,以理解微生物组成与环境之间的相互作用。微生物宏基因组的分析摆脱了传统研究中微生物分离培养的技术限制,并获得了微生物群落的相对丰度和群落的功能等信息。用于微生物数据分析的工具和软件较多,对于研究者选择合适的分析方法具有一定困难。概述了微生物宏基因组分析方法的流程,总结了分析中常用的工具及软件,为研究者快速筛选分析方法,揭示数据背后的生物学意义提供参考。     

基于GIS的山西省矿产资源规划环境影响评价

基于目前我国矿产资源规划编制过程中的环境评价,提出了一种基于GIS(Geographic Information System)技术,实现矿产资源规划环境影响定量评价方法。在对规划区环境现状进行大尺度综合评价的基础上,利用GIS的空间分析功能,有针对性的实现规划区敏感环境保护目标的筛选、环境影响范围的确定和矿产资源开发对环境保护目标影响程度的定量表达。结合山西省矿产资源规划方案,根据山西省各区域资源开发对敏感保护目标的影响特征,在定量计算各区域环境现状综合评价分级的基础上,分别对其生态环境、水环境、地质环境等方面的影响进行评价和预测,结果显示:山西省矿产资源规划空间布局总体合理,不会对敏感环境保护目标造成严重破坏,但部分矿产资源开采区距离保护目标较近,需要在矿产资源规划实施中加以保护。提出的评价方法较好地兼顾矿产资源开发与区域环境保护,可以有效地提高矿产资源规划环境评价结果的准确性和科学性;该方法可以综合地、定量地评价矿产资源规划对不同环境保护目标的影响程度和范围,为矿产资源规划方案的修订提供有价值的参考。     

基于生态网络的城市代谢结构模拟研究——以大连市为例

基于生态热力学的城市系统结构的研究是实现城市生态规划和环境管理等实际工作优化与决策的关键理论问题之一。基于生态热力学 流核算方法,建立大连市生态网络模型,通过路径分析探讨了代谢长度与代谢路径数量、连通性的变化关系,确定了城市代谢系统的基本营养结构,以及各组分间的作用途径;利用网络有效利用矩阵中正负号分布、数量比值,确定了城市代谢系统各组分间的作用方式、共生状况,最后揭示出固有网络结构中复杂的生态关系。结果表明:大连是具有一个高度竞争性的部门共生体,而且随着代谢长度的增加,城市代谢系统中各组分间的作用途径更为多样,代谢路径数量、连通性不断提高。该研究可为政策制定者确定如何在现有的经济基础上,避免支付高额生态成本和重复发达国家城市建设中的末端控制模式,推动社会系统的生态化转型实践,促进城市的健康发展。     

The Mixing Triangle: Correlation and Graphical Decision Support for LCA-based Comparisons

Recent developments within life-cycle impact assessment (LCIA) allow direct modeling of changes to predefined safeguard subjects that represent the environment to be protected. These changes are often expressed in a few damage indicators and calculated for each product alternative to be compared. This article analyzes the correlation among damage indicators within one specific LCIA methodology, assesses the implications of such correlation for the use of weighting methods, and proposes a method for graphically displaying choices with respect to weighting.     

城市生态网络分析研究进展

自生态网络分析方法提出40多年来,其理论发展和应用实践不断拓展,但直至21世纪才不断引入到城市生态系统研究中,用以分析城市内部多个主体和多种生态流构成的关联网络。目前,城市生态网络分析集中于生态网络分析方法与指标的拓展及多尺度的应用研究,而生态网络分析方法又形成了上升性分析和环境元分析两大分支,多尺度应用涵盖了城市镶嵌的区域背景尺度和城市内部产业部门之间的细节尺度。然而,当前研究仍存在着多尺度融合、多种生态网络分析方法集成不足等问题,这限制了城市生态网络分析方法在城市规划设计中的应用。未来城市生态网络分析研究集中于如下3点:(1)开展多尺度城市生态网络分析,包括城市群-城市-园区/社区等,构建多级嵌套生态网络模型;(2)集成上升性与环境元分析方法,提出由外在表征到内在过程的城市生态系统评价模式及模拟方法;(3)强调自然节点在城市生态网络中的重要作用,形成社会经济节点与自然节点并重的生态网络模型,并强调构建多精度的生态网络模型服务于不同的研究目的。     

城市森林生态服务价值评估研究进展

随着城市化进程的加快,城市环境问题日益突出,作为城市生态系统的重要子系统之一,城市森林为城市居民提供诸多生态服务.而城市森林生态服务价值评估能够有效指导城市森林建设,为管理部门提供决策依据,从而最大限度地发挥城市森林的生态服务功能.在阐明城市森林及其生态服务价值内涵的基础上,重点对比分析了各类城市森林生态服务价值的评估方法,并根据其发展历程将其归纳为3类:单株树木经济价值评估法;城市森林生态服务综合价值评估法;空间显式景观模型评估法.最后指出现有城市森林生态服务价值评估方法中的不足及今后发展方向,以期丰富城市森林生态服务价值评估理论,并为城市森林的合理规划提供借鉴.     

森林生态系统损害评估体系与管理制度研究

生态环境损害事件会破坏或者损害动植物生境与生态系统平衡,乃至对我国生态安全造成威胁。然而目前针对森林生态系统损害鉴定评估工作存在评估体系不完善、定量化评估方法不足、损害赔偿管理制度不健全等问题,且缺乏对人类活动与森林生态系统相互作用的整体受损情况进行剖析。基于此,综合考量人类活动与森林生态系统状况的受损范畴与界限,剔除其中交叉重复的内容,遵循科学性、系统性、可比性、可操作性等4项原则,构建了森林生态系统损害评估指标体系。该体系基于受损对象,涉及了人身安全损害、人类活动损害、森林生态系统功能损害和其他损害共计4项一级指标,包括身体损害、精神损害、经济林果品损失、林副产品损失、加工制造业损失、森林旅游损失、科研文史损失、土壤保持损失、水源涵养损失、防风固沙损失、固碳释氧损失、大气净化损失、应急处理费、调查评估费共14项二级指标,以及22项三级指标,并运用市场价值法、替代成本法、影子工程法、恢复成本法等方法明确了各项指标的价值量化方法。文章还从林业技术部门和司法行政部门两个方面,对森林生态系统损害管理制度进行了探讨。林业技术部门管理制度主要分为事前预防、事中响应和事后评估,包括安全规划、风险控制、损害溯源、应急救援措施、技术方案与修复标准制定等;司法行政部门管理制度主要分为监督管理、立法管理和社会机制,包括名册记录（编制）、违法违规追责、赔偿制度完善、森林损害基金和公众参与办法的建立等。旨在为森林生态系统损害评估技术的定量化、标准化,以及管理制度的健全化提供参考依据。     

Display and analysis of electrophysiological data under WindowsMMM

Conclusion Windows represents an attractive environment in which to implement a data analysis program. This environment benefits from a number of tools and programs that allow manipulation and analysis data interactively. Windows also has networking facilities that enable analysis of data from any microcomputer connected to the network. This approach leads to more efficient use of electrophysiological set-ups. Object-oriented development tools provide new opportunities to develop applications for neuroscientists and should facilitate sharing independently designed algorithms.     

论湿地生态系统服务的多维度价值评估方法

为了维系湿地生态系统的功能并制定合理的保护与开发规划,有必要量化湿地生态系统服务的价值。目前学术界尚未形成统一的湿地价值评估方法,而不同的选取方法、评估角度、评估对象等,会导致计算结果存在很大差异,尤其是在对时空差异性服务价值评估和湿地生态系统服务的总价值评估中存在难以量化和重复计算现象。针对上述问题,从湿地生态系统服务的定义、分类和受益人出发,提出了多维度价值评估方法,以定量计算时空差异性服务价值和系统的总服务价值,并探讨了该方法在淮河流域八里河湿地生态系统中的应用以及对其他类型生态系统服务研究的借鉴意义。     

基于GIS的产业生态学研究述评

产业生态学由于缺少关于空间分析的工具,使得研究结果因缺乏空间维度信息而影响对管理效率和精准度的支持。基于GIS的产业生态学相关研究已成为产业生态学研究的一个新的方向。为总结已有的研究成果并展望未来的研究方向,运用文献计量及对比分析的手段,系统分析了国内外基于GIS的产业生态学的相关研究进展,得出以下结论:当前基于GIS的产业生态研究主要集中在物质代谢、产业共生和生命周期评价3个方面,将GIS技术引入到物质代谢研究中,可以更好的展示物质代谢的时空分布格局,为物质代谢研究提供了一种新的方法;基于GIS技术,不仅可以更加高效地挖掘潜在的产业共生机会,还可应用于生态产业园的规划管理如企业的选址、空间布局等以及废弃物的回收再利用方面;将GIS与LCA耦合在一起,可以很好地补充、完善和管理传统数据,有助于探索产品、活动或工艺的环境影响的空间特性以及进行土地利用相关的环境影响评价。另外,国内外研究的侧重点也不尽相同。在物质代谢研究中,国内研究较少,仅在城市尺度上进行了基础设施的物质代谢及其存量分析,国外在国家、城市尺度上研究了铜、锌等金属的物质代谢情况;在产业共生研究中,国内侧重于生态产业园的研究,而国外侧重于城市尺度的产业共生机会识别的研究;在LCA的研究中,国内开展了基于GIS的生命周期评价数据库和产品材料信息管理系统的研究,而国外侧重于进行区域化的生命周期评价、进行土地利用影响类型的相关评价以及污染物的追踪,国内在该方面尚处于起步阶段。国内外在研究方法上存在共性,都是基于GIS的空间分析方法、缓冲区分析方法以及数据库技术等。未来将GIS作为一个平台,面向产业转型展开产业生态学综合理论方法的研究,可以为产业的可持续性管理提供有效支持。     

基因组尺度代谢网络自动重构及分析工具研究进展

高通量数据的产出为基因组尺度代谢网络的构建提供了基础,但同时也对网络构建和分析方法的改进提出了挑战。随着数据量的不断增大,耗时耗力的人工构建及分析已经无法满足模型发展的需要,因而各种自动化的方法应运而生。模型构建和分析的自动化不仅能够大幅度提高模型构建和解析的速度,同时对于模型构建和分析方法的标准化和程序化也有着不可替代的作用。文中结合作者的实际研究经验,对基因组尺度代谢网络构建的自动化进程和主要的代谢网络分析工具进行了较为详细的介绍,总结了代谢网络自动重构的流程,并提出了目前面对的主要问题和未来的研究方向。     

沉积物质量评价"三元法"及其在近海中的应用

沉积物质量评价"三元法(sediment quality triad,SQT)"是一种基于生物效应的综合评价方法,主要包括化学、毒理、生态3个基元。尽管各基元可通过选择适当参数,单独反映沉积物中致污物的环境风险,但以证据权重法结合其三基元,则更能全面描述沉积物中有害化学物质与生物效应之间的因果逻辑关系,加强化学致污物及其污染水平的生态相关性,为环境治理及修复等提供重要依据。从基元构成和数据解译两方面回顾了SQT方法的研究进展,介绍了该法在国内外的应用实例,剖析了提高评价可靠性的相关手段,并结合我国近海沉积物环境质量评价现状,展望了SQT法的未来研究及应用前景。结果表明,通过替换、改进现有基元或增加其它基元的方式可提高SQT评价结果的可靠性,而引入新的数据解译方法则可使本方法的评价过程更加透明、评价结果更加直观。适于评估化学胁迫对沉积物等环境介质造成的损害,已广泛应用于世界各地,是目前主要的综合评价方法,具有良好的研究与应用前景。