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Peak Metals, Minerals, Energy, Wealth, Food and Population： Urgent Policy Considerations for a Sustainable Society

Journal of Environmental Science and Engineering(B) 2013年第4期2卷 189-222页

作者： harald Ulrik sverdrup Deniz Koca Kristln Vala Ragnarsdottir Department of Chemical Engineering University of Lund Lund SE-221 00 Sweden Department of Physical Geography and Quaternary Geology Stockholm University Stockholm SE-106 91 Sweden Institutes of Earth Sciences and Sustainable Development University of Iceland Reykjavik IS-I O I Iceland

Several strategic metals, elements and energy resources are about to run into scarcity in the near future under the present paradigm of use. A global systems model has been developed （WORLD） to assess the issue of scarcity and its implications for society. We show that scarcity may lead to ＂peak wealth＂, ＂peak population＂, ＂peak waste＂ and ＂peak civilization＂, unless urgent counter-measures are systematically undertaken. Materials that underpin modern society may become unavailable for global mass production of goods. The material volumes that can be supplied from fossil reserves will be reduced with respect to today and resources will go up in price. The future resource supply is unsustainable without comprehensive recycling. The creation of wealth from conversion of resources and work, as well as the current extensive borrowing from the future, cause concerns that peaking energy and materials production may lead to ＂peak wealth＂ and the end of the golden age we live in. Our policy recommendations are that governments must take this issue seriously and must immediately start preparing legislations to close material cycles, optimize energy use and minimize irreversible material losses. Research efforts need to be based on systems thinking and a concerted effort is needed.

关键词： Sustainability scarcity integrated modelling burn-off time peak resources peak phosphorus peak wealth.

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对瑞典酸化生态系统恢复的模拟

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AMBIO－人类环境杂志 2005年第1期34卷 25-31页

作者： harald sverdrup Liisa Martinsson Mattias Alveteg Filip Moldan Veronika Kronns John Munthe 李龙辉瑞典隆德大学隆德大学环境中心瑞典隆德大学化学工程系 IVL瑞典环境研究所 IVL

动态模型可以弥补已有的观测的时间序列资料的不足,以及用模拟森林及湖泊生态系统过去和未来化学变化的静态临界负荷计算的缺陷。他们用于生态系统酸化的动态评价,制定目标负荷函数来描述在给定的目标年份,系统要达到的化学或生物学标... 详细信息

动态模型可以弥补已有的观测的时间序列资料的不足,以及用模拟森林及湖泊生态系统过去和未来化学变化的静态临界负荷计算的缺陷。他们用于生态系统酸化的动态评价,制定目标负荷函数来描述在给定的目标年份,系统要达到的化学或生物学标准所需要硫和氮的减排量的共同影响作用。在瑞典,利用动态酸化模型MAGIC应用到不受农业活动影响的133个湖泊,同时利用SAFE模型应用到645个森林站点。在哥德堡协议(Gothenburg protocol)的实施下,从长期来看可以使瑞典大约75%的森林土壤得到保护,但瑞典的最终目标是要达到95%。2030年以后,酸化生态系统的恢复速度将十分缓慢,并且也只能涉及到有限的地区。如果1980年以来没有实施减排措施,长期来看将有87%的林区土壤会变成人们不愿看到的境况。1990年,大约有17%的未受农业活动影响的瑞典湖泊的酸性沉降物超过临界负荷。在哥德堡协议的实施下,2010年这个比例将会缩小到10%。酸化湖泊的恢复速度要比土壤的恢复速度快的多。根据MAGIC模型的模拟结果,在工业革命以前,酸敏感湖泊的酸中和容量(ANC)中间值为107 μeq/L,到酸化高峰时(1975～1990年)降至60 μeq/L,预计到2010年又会增加到80μeq/L。估计进一步增加是非常小的,2010～2040年只有2μeq/L。保护瑞典95%的湖泊的目标需要在哥德堡协议水平上进一步实施减排措施。瑞典有7000多个湖泊人工定期施加石灰,进行人工酸化恢复,如果不想对湖泊水体化学和生物产生负面作用,在短暂的未来,人工施加石灰的措施是不可能被废止的。

关键词：生态系统恢复酸化模型瑞典模拟湖泊生态系统森林土壤化学变化时间序列动态模型

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评价农场尺度上养分和微量元素动态变化的一个系统方法:以jebyn奶牛场的研究为例

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AMBIO－人类环境杂志 2005年第4期34卷 295-304页

作者： Ingrid born Anna-Karin Modin-Edman Helena Bengtsson Gunnela M.Gustafson Eva Salomon S.Ingvar Nilsson Johan Holmqvist Simon Jonsson harald sverdrup 张秋英瑞典农业大学土壤科学系瑞典农业大学瑞典农业和环境工程研究所隆德大学生物地球化学研究部门 jebyn瑞典农业大学隆德大学

通过把全面的农田试验和矿质风化释放养分以及微量元素循环具体研究结合起来,用一个系统分析方法来评价农场尺度上的养分和微量元素可持续性。为了比较有机和常规农业管理方式,在瑞典北部的jebyn奶牛场进行了一个包括磷、钾和锌在内... 详细信息

通过把全面的农田试验和矿质风化释放养分以及微量元素循环具体研究结合起来,用一个系统分析方法来评价农场尺度上的养分和微量元素可持续性。为了比较有机和常规农业管理方式,在瑞典北部的jebyn奶牛场进行了一个包括磷、钾和锌在内的农场尺度上的实例研究。通过结合不同的元素平衡法(农场总体尺度、畜舍尺度和农田尺度)以及进一步把这些方法应用到FARMFLOW模型,我们能够把子系统内质量流和库结合起来并建立子系统之间联系,来进行农场尺度上的预测。研究发现农场内部的元素流动大,而且农场有内部源(锌)和损失项(钾)。在(O|¨)jebyn奶牛场形成并得到验证的方法是很有前途的,认为可以应用到任何农场。

关键词：微量元素奶牛场农场系统方法动态变化养分评价系统分析方法农田试验方法应用

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