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基于生态网络分析(ENA)的城市地-碳框架构建及其时空演变研究

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生态与农村环境学报 2022年第8期38卷 972-982页

作者：邹康舒予晴李桂娥闫庆武薄延素张思雨张定祥中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 中国矿业大学公共管理学院江苏徐州221116 碳中和与国土空间优化重点实验室江苏南京210008 中国国土勘测规划院北京100035

“双碳”目标下,构建土地利用类型与碳转移的关系对碳减排至关重要。该研究以徐州市为例,提出了一个空间地-碳框架,运用生态网络分析(ecological net analysis,ENA)评估了土地相关碳的正、负转移及其生态关系的变化,提出用地-碳关联率... 详细信息

“双碳”目标下,构建土地利用类型与碳转移的关系对碳减排至关重要。该研究以徐州市为例,提出了一个空间地-碳框架,运用生态网络分析(ecological net analysis,ENA)评估了土地相关碳的正、负转移及其生态关系的变化,提出用地-碳关联率评价土地利用变化对碳平衡的综合影响程度,并借鉴生态学种间关系的原理,探讨了碳流动下土地利用类型之间的生态关系。结果表明:2000-2010和2010-2020年,研究区主要正碳转移是耕地转换为工业与交通建设用地,主要负碳转移是工业与交通建设用地转换为城市建成区。随时间变化,碳转移强度增加,类型更加复杂;空间上,土地互利关系分布在下属区县,竞争关系分布在中心城区。碳转移推力、拉力贡献率分别来自耕地和工业与交通建设用地。地-碳框架量化了土地相关碳转移,探明了各土地利用类型之间的生态关系,为碳排放空间规划提供了新视角。

关键词：地-碳框架生态网络分析土地利用变化碳转移徐州市

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基于生态网络分析的厦漳泉地区土地碳代谢

应用生态学报 2023年第5期34卷 1375-1383页

作者：李晶陈松林李晨欣周萍福建师范大学地理科学学院/碳中和未来技术学院福州350117 福建省亚热带资源与环境重点实验室福州350117

揭示人-自然耦合系统碳代谢与碳平衡的内在关系机理,对减少区域碳排放和推进低碳发展有重要的理论和实践意义。以2000—2020年厦漳泉地区为例,构建基于碳流的土地碳代谢空间网络模型框架,运用生态网络分析方法探讨了土地碳代谢系统的结... 详细信息

揭示人-自然耦合系统碳代谢与碳平衡的内在关系机理,对减少区域碳排放和推进低碳发展有重要的理论和实践意义。以2000—2020年厦漳泉地区为例,构建基于碳流的土地碳代谢空间网络模型框架,运用生态网络分析方法探讨了土地碳代谢系统的结构、功能和生态关系的时空异质性。结果表明:2000—2020年,研究区主要的负碳转移均来自耕地转为工业及交通用地,负碳流高值区主要分布在厦漳泉地区中东部工业较发达的区域;生态关系以竞争关系为主且空间扩张明显,导致整体生态效用指数下降,影响区域碳代谢平衡;驱动权重生态层次由金字塔结构转变为相对更规则的结构,贡献最大是生产者层,牵引权重生态层次由金字塔结构变为倒金字塔结构,主要是工业及交通用地权重增长过大所致。低碳发展需注重伴随土地利用转换引起的负碳转移来源及对碳代谢平衡的综合影响,制定差异化的土地低碳利用模式和碳减排政策。

关键词：土地碳代谢生态网络分析生态层次碳转移

基于生态网络分析的新疆“水-能-碳”耦合系统特征研究

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干旱区地理 2023年第12期46卷 2005-2016页

作者：王志强姜文桓卢诗月新疆农业大学公共管理学院新疆乌鲁木齐830052

水资源、能源、碳排放是扰动经济社会-生态复合系统的重要因素,单要素变化会产生联动效应,传递生态压力,影响区域和产业的持续发展。以新疆为研究对象,基于2007、2012、2017年新疆投入产出表,运用环境投入产出和生态网络分析模型呈现“... 详细信息

水资源、能源、碳排放是扰动经济社会-生态复合系统的重要因素,单要素变化会产生联动效应,传递生态压力,影响区域和产业的持续发展。以新疆为研究对象,基于2007、2012、2017年新疆投入产出表,运用环境投入产出和生态网络分析模型呈现“水-能-碳”网络系统耦合特征。结果表明:(1)混合水主要用于国内省外流出和居民消费,混合能、混合碳主要用于国内省外流出和资本形成总额。(2)水类网络循环率小于42%,能类网络和碳类网络循环率小于25%,网络系统整体表现出下降趋势。(3)水类网络、能类网络、碳类网络系统鲁棒性向发展停滞一侧倾斜,整体展现出不可持续发展的状态。(4)新疆“水-能-碳”耦合系统各部门间的水系统、能系统、碳系统关联性不强,控制与依赖关系尚处于偶发状态,产业间“水-能-碳”未能形成协同关系。厘清新疆“水-能-碳”耦合系统规律,为实现低碳高效资源综合管理模式提供实证支撑。

关键词：生态网络分析环境投入产出 “水-能-碳”耦合新疆

区域碳排放的产业部门关联机制——基于生态网络分析的吉林省实证研究

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北京师范大学学报（自然科学版） 2022年第2期58卷 223-231页

作者：施智敏刘忠林郝岩刘晓宇张力小北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100875 临沂生态环境监测中心山东临沂276000

以吉林省为例,基于环境扩展投入产出与生态网络分析方法,建立了吉林省2002、2017年区域碳代谢系统网络模型,探究东北老工业基地振兴计划实施下产业部门间的碳排放流动过程,解析碳排放的产业部门关联机制.结果表明:1)研究期间,吉林省的... 详细信息

以吉林省为例,基于环境扩展投入产出与生态网络分析方法,建立了吉林省2002、2017年区域碳代谢系统网络模型,探究东北老工业基地振兴计划实施下产业部门间的碳排放流动过程,解析碳排放的产业部门关联机制.结果表明:1)研究期间,吉林省的碳排放量大幅增长,从2002年的2.54×104万t增加到2017年的4.36×104万t,其中间接碳排放是吉林省碳排放的主要方式.2)与能源和资源供给相关的部门是系统中重要的控制部门,优势制造业及服务业部门是系统中主要的汇集部门.随着东北振兴对技术密集型产业发展的需求,技术密集型产业在系统中的作用越来越重要.3)系统以限制/掠夺关系为主导,研究期间竞争关系数量下降9.25%,共生关系数量上升6.61%.4)系统冗余度增加,效率降低,稳健性指数从0.32下降到0.31,表明系统处于不可持续发展状态.

关键词：碳中和生态网络分析环境扩展投入产出分析东北老工业基地吉林省

基于生态网络分析法的城市水与能源网络结构解析

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水电能源科学 2022年第9期40卷 66-70页

作者：姜珊朱永楠赵勇王庆明何国华王丽珍常奂宇中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

水和能源是城市发展的重要基础性资源,节水节能是实现高质量发展的重要目标。基于投入产出和生态网络分析方法,构建了天津市水网络和能源网络核算框架,从社会经济角度分析城市水和能源的利用情况和演进规律。研究发现,作为资源输入型城... 详细信息

水和能源是城市发展的重要基础性资源,节水节能是实现高质量发展的重要目标。基于投入产出和生态网络分析方法,构建了天津市水网络和能源网络核算框架,从社会经济角度分析城市水和能源的利用情况和演进规律。研究发现,作为资源输入型城市,2007~2017年天津市三产业直接用水减少7.7%,用能增加81.7%,本地终端隐含水和隐含能消费量分别增加79.0%、84.9%;天津市的能源网络循环效率优于水网络,但水网络的鲁棒性强于能源网络,且更为稳定;不同部门间资源流通体现了水与能源相互需求的特点。最后,从节水节能角度提出实现水与能源协同发展的对策建议。

关键词：生态网络分析水网络能源网络循环效率鲁棒性

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生态网络分析方法研究综述

生态学报 2011年第18期31卷 5396-5405页

作者：李中才徐俊艳吴昌友张漪山东工商学院管理科学与工程学院烟台264005

生态网络分析方法是分析生态系统作用关系、辨识系统内在、整体属性的一种有效的系统分析方法。总结了生态网络分析方法的主要研究成果:网络结构特性、网络稳定性、网络上升性、网络效能等;介绍了构建生态网络模型过程和群落构建规则;... 详细信息

生态网络分析方法是分析生态系统作用关系、辨识系统内在、整体属性的一种有效的系统分析方法。总结了生态网络分析方法的主要研究成果:网络结构特性、网络稳定性、网络上升性、网络效能等;介绍了构建生态网络模型过程和群落构建规则;以德国西部城市诺伊斯河口氮循环为例,介绍David K是如何运用生态网络分析方法来揭示网络中的微动力流循环规律。生态网络分析方法的主要贡献:(1)对人们凭经验感知的生态系统分室间的关联关系,采用了严密的数学模型和推导进行了描述和证明;(2)为生态系统的微动力流循环的研究提供了方法,对生态系统中物质流的间接循环作用进行了科学论证;(3)不仅为分析生态系统提供了一种科学的数学方法,而且,它为探索生态系统提供了不同与牛顿世界观的崭新的认识论。总结与回顾生态网络分析方法,有益于该方法的运用和进一步完善。

关键词：生态网络分析系统分析微动力流循环流

基于生态网络分析的城市资源代谢研究——以山东省龙口市为例

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基于生态网络分析的城市资源代谢研究——以山东省龙口市为例

作者：王怡然山东工商学院

学位级别：硕士

人类对资源过度开发造成严重的生态问题,已经开始威胁人类的生存和未来发展。因而,国家提出要发展绿色经济,实现经济高质量发展、人与自然和谐共生现代化。资源型城市与其他城市相比面临更严峻的生态和经济发展问题,对于产业结构调整和... 详细信息

人类对资源过度开发造成严重的生态问题,已经开始威胁人类的生存和未来发展。因而,国家提出要发展绿色经济,实现经济高质量发展、人与自然和谐共生现代化。资源型城市与其他城市相比面临更严峻的生态和经济发展问题,对于产业结构调整和生态治理有更强烈的紧迫性。为了实现资源、环境的协调可持续发展,针对资源型城市研究其资源代谢过程,提出城市环境治理和生态产业发展路径,对资源型城市实现产业转型、可持续发展有重要的理论和实践意义。剖析城市复合生态系统的内涵、结构和运行过程,系统研究复合生态系统理论、城市资源代谢理论、生态网络分析方法、能值分析方法的优势与适用条件,为研究资源型城市的资源代谢问题提供理论支持及适用方法。以资源型城市可持续发展为目标,运用系统分析、生态网络分析、能值分析理论等多学科方法,定性分析与定量模型评价相结合,构建资源型城市生态网络模型和资源代谢评价指标体系,对城市资源代谢机理进行分析。利用环境元分析模型分析网络内部复杂的结构分布及功能关系,包括流量分析、控制分析和效用分析;上升性分析模型分析网络内部物质与能量流动的整体表现;根据最新能值基准和能值转换率得到系统各类资源所包含的太阳能值,结合能值理论和复合生态系统理论,从自然、社会、经济和可持续性方面构建资源代谢能值评价指标体系,对资源环境与经济活动之间的关系做出客观评价,为资源型城市生态产业发展提供科学依据和具体建议。以山东省龙口市为例进行应用研究,基于区域产业结构特点和特色产业发展实际,构建龙口市资源代谢系统生态网络模型,利用太阳能值统一度量系统流量,分析城市资源代谢过程,评价其资源代谢水平和可持续状况。主要研究结论如下:(1)系统代谢流量的变化与城市生产总值正相关,产业发展不均衡,优势产业发展突出,新兴产业整体发展较弱;(2)加快清洁能源的开发和利用,减少废弃物排放是关键;(3)龙口市社会经济系统的抗干扰能力较差,系统共生水平有待提高,不同产业链间需要加强合作和资源共享。根据研究结论从均衡产业发展、优化能源结构、促进资源共享、强化生态重建等方面提出有利于城市可持续发展的政策建议。

关键词：资源代谢复合生态系统生态网络分析能值分析资源型城市

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基于生态网络分析法的煤化工水网络结构解析

中国环境科学 2017年第6期37卷 2363-2368页

作者：程蕾郝增超曾维华北京师范大学环境学院北京100875

由于煤化工水网络结构的复杂性,水网络的用水/排水去向以及结构的整体性分析已成为系统集成优化的基础工作.选取某典型煤制烯烃项目的水网络体系为研究案例,采用生态网络分析法深度解析煤化工水网络体系的结构和用水效率.采用生态分析... 详细信息

由于煤化工水网络结构的复杂性,水网络的用水/排水去向以及结构的整体性分析已成为系统集成优化的基础工作.选取某典型煤制烯烃项目的水网络体系为研究案例,采用生态网络分析法深度解析煤化工水网络体系的结构和用水效率.采用生态分析方法中的通量分析和效用分析对选取的煤化工水网络结构进行研究.通量分析的结果显示,在该煤化工水网络结构中,通量占比最大的节点分别为第一冷却水站(35.70%)和第二冷却水站(26.35%).效用分析中用网络共生指数(M)来衡量系统结构的稳定性,计算得到该案例中M值为0.97,接近于1.从生态学的视角来看,网络中各节点之间呈现竞争与共生的强度相当,网络协作性较好.

关键词：生态网络分析煤化工水网络结构解析共生指数

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基于生态网络分析的中国天然气供应安全评价

安徽工业大学学报（自然科学版） 2022年第1期39卷 91-99页

作者：崔巍康立成魏文治苗凤蕾孙家庆唐丽敏大连海事大学航运经济与管理学院辽宁大连116026 大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026

采用生态网络分析方法构建中国天然气供应安全网络模型,从区域合作视角和系统层面,确定天然气供应系统边界与节点路径,对输入输出及分组间流量进行量化;采用构建的中国天然气生态网络模型,基于网络信息、网络结构与网络效用等角度,评价2... 详细信息

采用生态网络分析方法构建中国天然气供应安全网络模型,从区域合作视角和系统层面,确定天然气供应系统边界与节点路径,对输入输出及分组间流量进行量化;采用构建的中国天然气生态网络模型,基于网络信息、网络结构与网络效用等角度,评价2006—2020年中国天然气供应系统网络稳定性水平、网络不同节点贡献权重与网络共生水平;设计3种情境,即分别在控制其他条件不变的情况下减少外部来源、减少国内消费量、增加国内天然气产量,考察不同情境对我国天然气供应系统安全性的影响。结果表明:2006—2020年不同节点对整个天然气供应系统的影响从大到小依次为供应源、消费部门、提炼和储备部门,随着我国管道和液化天然气的进口,天然气供应网络中节点之间的联系更密切,我国整体天然气供应安全水平稳步提高,网络共生性水平较稳定;我国天然气进口来源过于集中,进口安全不确定性有待提升。为发送我国天然气供应安全程度,建议如下措施:保障内部供应来源,提高国内天然气生产能力;加强区域合作,采取多元化进口策;优化天然气消费结构,降低能源强度;加强战略储备建设,降低能源风险。

关键词：生态网络分析天然气供应能源安全评价