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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

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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

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

应用生态网络分析方法评价中国经济系统的可持续性

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生态学报 2016年第24期36卷 7942-7950页

作者：胡科刘晓磊魏希文 Nath Reshmita 崔雪锋西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心北京100029

将生态网络分析方法应用于中国经济系统的可持续性分析。依据1987—2010年的投入产出数据,构建中国经济系统的货币网络流,用生态网络指标量化经济系统的网络特征和变化情况,探讨中国经济系统中增长与发展的变化及其可持续性。主要结论有... 详细信息

将生态网络分析方法应用于中国经济系统的可持续性分析。依据1987—2010年的投入产出数据,构建中国经济系统的货币网络流,用生态网络指标量化经济系统的网络特征和变化情况,探讨中国经济系统中增长与发展的变化及其可持续性。主要结论有:(1)1987—2010年间中国经济系统的总吞吐量呈指数增长趋势,网络规模不断增长。(2)1987—2010年间中国经济的系统效率在波动中呈增加趋势,但增长幅度较小。从长期阶段看,1997—2010年间的系统效率和组织能力比1987—1995年间有明显提高,表明经济系统在后期获得了一定程度的发展。但系统效率在2002年达到高点后呈现下降趋势。(3)1987—2010年间中国经济系统的上升性和发展能力都在持续提高,但主要来自规模增长。增长和发展的量化结果表明,1987—2010年间中国经济系统上升性的提高,90%来自总吞吐量(增长),只有10%来自效率改进(发展)。(4)1987—2010年间的中国经济系统的α平均值为0.138,远小于0.37或0.33的可持续性最优平衡点,系统处于缺乏效率的不可持续的状态。要提高经济系统的可持续性,需要提高经济系统的效率(结构)和组织能力。

关键词：生态网络分析中国经济系统增长发展可持续性

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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

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城市能源代谢生态网络分析研究进展

生态学报 2019年第12期39卷 4223-4232页

作者：穆献中朱雪婷北京工业大学循环经济研究院

运用生态网络分析方法研究城市能源代谢可以打破以往研究中的“黑箱模式”,有助于考察城市内部能源的代谢过程和代谢路径。对研究城市能源代谢的一般方法进行了分析和对比,发现在探究城市能源代谢方面,生态网络分析相较于其他方法更具... 详细信息

运用生态网络分析方法研究城市能源代谢可以打破以往研究中的“黑箱模式”,有助于考察城市内部能源的代谢过程和代谢路径。对研究城市能源代谢的一般方法进行了分析和对比,发现在探究城市能源代谢方面,生态网络分析相较于其他方法更具优越性;因此,全面整理和阐述了生态网络分析方法的主要内容,并系统综述了该方法在城市能源代谢中的应用。在此基础之上,指出在未来城市能源代谢的生态网络分析中应从研究尺度、上升性分析和环境元分析的结合应用以及增加不同模型精细度的对比研究3个方面做出改进。

关键词：城市能源代谢生态网络分析研究进展

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

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城市生态网络分析研究进展

生态学报 2017年第12期37卷 4258-4267页

作者：张妍郑宏媚陆韩静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

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... 详细信息

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。

关键词：生态网络分析多尺度城市上升性分析环境元分析

基于系统投入产出和生态网络分析的能源-水耦合关系与协同管理研究——以湖北省为例

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自然资源学报 2018年第9期33卷 1514-1528页

作者：彭焜朱鹤王赛鸽陈斌魏文栋李佳硕华中科技大学能源与动力工程学院武汉430070 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 北京师范大学环境学院北京100875 北京大学工学院北京100871 上海理工大学管理学院上海200093

能源和水资源之间存在紧密的耦合关系。以往的资源管理政策往往只关注单一资源,忽略了两者的关联性。为促进能源和水资源综合管理,有必要开展能源-水耦合关系和协同管理研究。从社会经济网络视角出发,论文综合运用系统投入产出和生态网... 详细信息

能源和水资源之间存在紧密的耦合关系。以往的资源管理政策往往只关注单一资源,忽略了两者的关联性。为促进能源和水资源综合管理,有必要开展能源-水耦合关系和协同管理研究。从社会经济网络视角出发,论文综合运用系统投入产出和生态网络分析方法,构建了湖北省2007和2012年能源-水耦合网络核算框架。结果表明:1)2012年湖北体现能源最终消费量为14 304.93万tce,体现水资源最终消费量为346.66亿m3,相比2007年分别增长52.26%和7.89%,其中,体现在最终使用中能源与水资源流有近50%来自制造业;2)2007年湖北省水资源网络和能源网络的循环率都约为2.71%,与2007年相比,2012年水资源网络循环率显著增长至4.23%~4.40%,而能源网络循环率则变化较小;3)能源网络和水资源网络的系统鲁棒性都偏向于冗余度更高、效率更低的一侧;4)由于能源-水耦合网络的引入,2007—2012年间,在能源和水资源网络中,电力、热力生产和供应部门对于大多数部门的控制都呈现不同程度的增强趋势。研究辨识了能源与水资源协同管理的关键部门和路径,为湖北省能源和水资源可持续利用提供了理论与数据支撑。

关键词：能源-水耦合系统投入产出分析生态网络分析湖北省可持续发展