收藏本站
《吉林大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于净初级生产力的能源足迹模型及其实证研究

方恺  
【摘要】:定量评价区域可持续发展状态一直是生态经济学研究的前沿和热点领域。生态足迹作为测度自然资源可持续利用水平的生物物理评价工具,一经提出便得到学界的积极响应与高度关注,成为目前应用范围最广、发展潜力最大的可持续性评价方法。与此同时,随着相关研究的深入,生态足迹理论中的一些缺陷和不足也逐渐显现。其中,能源足迹是最受争议与质疑的一个部分。大多数实证研究表明,能源足迹已成为当前区域生态足迹构成的主要部分和生态赤字产生的首要原因。可见,能源足迹方法合理与否不仅直接影响生态足迹方法的科学性与合理性,也关系到以此为基础的区域可持续性评价的准确性与有效性。开展能源足迹专项研究具有重要的理论和现实意义。 针对能源足迹评价结果过于保守和简化,难以真实反映能源消费对生态环境的影响等问题,在总结国内外研究进展的基础上,系统分析了传统模型存在的互斥假设有违事实、能源因子难以权衡、土地因素涵盖不全、度量标准相互矛盾等缺陷,提出通过综合考虑各类土地的碳吸收贡献、采用净初级生产力表征碳吸收能力、结合土地利用变化动态计算、将能源足迹落实到具体的土地利用类型上等措施加以改进。 从定义、参数和计算方法等方面对传统模型进行了改进,构建了基于净初级生产力的能源足迹模型。运用改进模型对吉林省进行了实证分析,结果表明:1994~2008年,吉林省土地利用结构变化明显,耕地、林地、建设用地面积均有小幅增加,草地面积则大幅减少;区域净初级生产力在前10 a波动较大,近5 a逐渐稳定在5.268 t/hm2·a左右;能源碳排放总量呈波动下降趋势,从9107.527×104t降至8675.138×104t;能源足迹总量显著增加,从573.449×104hm2增至1419.534×104hm2;人均能源足迹总体增长较快,从0.228 hm2增至0.524 hm2。总体上能源消费对生态环境的压力进一步增大。 分析了人均能源足迹的构成变化,结果表明:原煤、原油、电力是其主要构成组分。除燃料油、天然气和电力外,其他组分能源足迹均有所增加。在变化率方面,煤油波动最大,原油波动最小,柴油增长最快,燃料油下降最快。能源足迹土地分项构成中,草地所提供的能源足迹减少了0.005 hm2,耕地、园地、林地、建设用地、水域分项则分别增加了0.089、0.002、0.192、0.005、0.013 hm2。林地、耕地、草地合计占能源足迹的94.02%~95.05%。除1997~2002年外,土地利用生态效应指数均大于1,且随时间推移有所增加,土地利用变化朝着不利于抑制能源足迹增长的方向发展。 与传统模型的计算结果进行了比较,结果表明:改进模型的计算结果较小为传统模型的30.77%~37.17%,主要原因是改进模型在前提条件、参数选取和计算方法等方面做了较大调整。两组结果在年变化率和构成比例上存在一定差别,但在总体变化趋势上具有较高的一致性,说明改进模型的计算结果较为合理、可信。 运用复合分析和分解分析法对能源足迹进行了多因素分析,结果表明:经济增长是能源足迹增长的驱动力,其年均增量效应为113.720×104hm2;技术进步是能源足迹增长的抑制力,其年均减量效应为-57.314×104hm2。经济增长对能源足迹的影响总体约为技术进步的2倍,尽管经济对能源足迹的影响仍然很大,但技术进步已成为提高能源利用效益的关键因素。 多角度分析了GDP和土地面积变化对能源足迹的影响,结果表明:①GDP与能源足迹极显著相关,且近似呈Logistic曲线关系。1994~2008年,能源足迹强度从0.612 hm2/104元降至0.221 hm2/104元,降幅超过全国平均水平,能源利用效益有所提高;能源足迹弹性系数剧烈波动,绝大部分年份小于1,能源足迹总体对GDP缺乏弹性。②土地利用变化与能源足迹关系密切。1994~2008年,能源足迹压强从0.306增至0.759,能源足迹已超过全省实际土地面积的3/4,生态环境压力进一步增大。相关性分析显示,城镇扩张和草地退化是能源足迹增加的重要影响因素。 构建了能源足迹预测模型,模拟了未来15 a吉林省能源足迹的变化趋势,结果表明:2009~2023年,在温和可控、基本可控、风险可控3种情景下,吉林省能源足迹年均将分别增长6.36%、10.73%、11.43%,土地利用的生态负效应将进一步显现,成为除经济增长外能源足迹增长的又一主要驱动力。建议加大对西部草地的保护力度,遏制土地碳吸收能力持续下降的趋势,同时加大科技投入,避免能源消费大幅攀升,使能源足迹实现温和可控的增长。 本文的主要创新之处在于,从碳排放与碳吸收相结合的角度,构建了基于净初级生产力的能源足迹模型,实现了对传统模型的方法学改进;将能源足迹落实到具体的土地利用类型上,并模拟了不同情景下的能源足迹变化趋势,扩展了能源足迹研究的时空尺度。所得结果反映了综合碳吸收能力下能源消费对生态环境的影响,具有较强的真实性、准确性和地域性特征,避免了传统模型过于保守和简化的评价缺陷,对完善能源消费的可持续性评价具有积极的理论参考意义。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X22

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐中民,程国栋;中国人口和富裕对环境的影响[J];冰川冻土;2005年05期
2 王义祥,翁伯琦,黄毅斌;土地利用和覆被变化对土壤碳库和碳循环的影响[J];亚热带农业研究;2005年03期
3 顾晓薇,李广军,王青,刘建兴,丁一,刘敬智;绿色大学建设中的生态足迹[J];环境科学;2005年04期
4 郭旭东,陈利顶,傅伯杰;土地利用/土地覆被变化对区域生态环境的影响[J];环境污染治理技术与设备;1999年06期
5 王家骥,姚小红,李京荣,常虹,王渊高;黑河流域生态承载力估测[J];环境科学研究;2000年02期
6 刘朝明;曾胜;刘博;;我国能源消费与经济增长的关联模型分析[J];华东经济管理;2006年11期
7 高志强;刘纪远;;1980-2000年中国LUCC对气候变化的响应[J];地理学报;2006年08期
8 张雷;经济发展对碳排放的影响[J];地理学报;2003年04期
9 高志强,刘纪远,曹明奎,李克让,陶波;土地利用和气候变化对区域净初级生产力的影响[J];地理学报;2004年04期
10 徐中民,程国栋,邱国玉;可持续性评价的ImPACTS等式[J];地理学报;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 谢鸿宇;基于空间综合生态足迹分析的项目环境影响评价方法研究[D];武汉大学;2004年
2 斯蔼;生态经济学模型支持下的松嫩平原可持续发展量化研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 黄青;基于生态足迹的区域生态安全动态变化研究[D];陕西师范大学;2004年
2 杜晶晶;能源约束下吉林省工业结构优化调整研究[D];东北师范大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦耀辰,牛树海;生态占用法在区域可持续发展评价中的运用与改进[J];资源科学;2003年01期
2 汪少波;略论非合理性政府行为与政府成本刚性[J];安徽教育学院学报;2004年02期
3 王晓伟,刘晓媛,陆朝晖,罗明英;新疆与发达省区农业发展的比较及启示[J];安徽农业科学;2004年04期
4 陈宏珍;影响农民增收的政策因素分析[J];安徽农业科学;2004年06期
5 宫松;冯敏玉;袁爱清;赖发英;肖小红;;江西省近五年的生态足迹变化分析[J];安徽农业科学;2006年05期
6 程春旺;沙润;周年兴;;基于生态足迹理论的旅游地生态环境监测指标的构建[J];安徽农业科学;2006年06期
7 关松;窦森;;土壤有机质分解与转化的驱动因素[J];安徽农业科学;2006年10期
8 李永乐;莫媛;;试析城市化与耕地面积变化的关系[J];安徽农业科学;2006年11期
9 汤进华;;南昌市土地利用变化及其驱动机制研究[J];安徽农业科学;2006年12期
10 李倩;刁承泰;刘雪;黄娟;刘贵芬;;重庆永川市土地利用变化及社会驱动力分析[J];安徽农业科学;2006年13期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘则渊;王贤文;;生态经济研究前沿及其演进的可视化分析[A];科学学理论与科学计量学探索——全国科学技术学暨科学学理论与学科建设2008年联合年会论文集[C];2008年
2 朱海燕;林爱文;;面向对象的土地利用/覆被变化遥感分析方法研究——基于高分辨率遥感影像[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(二)[C];2007年
3 刘新平;;土地资源利用对绿洲生态环境的影响分析——以新疆典型地区为例[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(二)[C];2007年
4 闵捷;张安录;;农地城市流转驱动机制的时空尺度效应分析[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(二)[C];2007年
5 农宇;;土地利用变化模型的现状和展望[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(二)[C];2007年
6 张海波;;遥感及地理信息系统在滨海新区土地利用研究中的应用[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(二)[C];2007年
7 李仁东;;湖北省1:10万比例尺土地资源利用动态数据库的建立[A];新世纪科技与湖北经济发展——2001首届湖北科技论坛论文集[C];2001年
8 胡贤辉;杨钢桥;;不同区域农村居民点用地规模变化驱动机制比较研究[A];“三农”问题与新农村建设——湖北省首届涉农领域青年博士论坛论文集[C];2006年
9 刘洁;;生态足迹方法在城市尺度应用研究的探讨[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(上册)[C];2005年
10 刘明华;;生态理论及遥感和地理信息系统技术在城市生态规划中的应用途径[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(上册)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李宁;东北地区城市就业能力的地域结构与区域调控措施研究[D];东北师范大学;2004年
2 苏宏新;全球气候变化条件下新疆天山云杉林生长的分析与模拟[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2005年
3 辛琨;生态系统服务功能价值估算[D];中国科学院研究生院(沈阳应用生态研究所);2001年
4 王黎明;吉林省西部区域遥感蒸散模型研究及其应用[D];吉林大学;2005年
5 赵峰;吉林省中部土地利用/覆被变化对水资源环境影响研究[D];吉林大学;2005年
6 杜崇;松娕平原土地荒漠化与生态环境变化研究[D];吉林大学;2005年
7 徐琳瑜;城市生态系统复合承载力研究[D];北京师范大学;2003年
8 田永明;内蒙古农牧交错区草地资源可持续利用定量评价研究[D];内蒙古农业大学;2005年
9 李丰生;生态旅游环境承载力研究[D];中南林学院;2005年
10 赵义海;贡嘎山亚高山森林生态系统草地亚系统生产力及形成机制研究[D];甘肃农业大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗凤琦;城市生态系统健康评价[D];河海大学;2006年
2 孙宏军;灰色数据挖掘技术在商业银行核心竞争力研究中的应用[D];北京邮电大学;2007年
3 刘芸芸;“数字石家庄”规划设计研究[D];河北师范大学;2005年
4 冯伟;河北省退化山场生物承载力研究[D];河北农业大学;2005年
5 曹振;科尔沁沙地不同土地类型表土粒度特征与LUCC研究[D];吉林大学;2005年
6 丁敬祥;城步县生态足迹计算及应用研究[D];湖南农业大学;2005年
7 潘科;改良式合流制在中小城镇的应用研究[D];西南交通大学;2005年
8 李翠兰;特大城市的生态环境研究[D];西南师范大学;2005年
9 刘玉安;RS和GIS支持下的策勒绿洲植被NPP与Biomass估测研究[D];新疆大学;2005年
10 孔雪松;武汉市土地利用/土地覆盖变化的环境安全研究[D];华中师范大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 徐中民;程国栋;张志强;;生态足迹方法的理论解析[J];中国人口.资源与环境;2006年06期
2 管卫华;顾朝林;林振山;;中国能源消费结构的变动规律研究[J];自然资源学报;2006年03期
3 刘建兴,顾晓薇,李广军,王青,刘浩;中国经济发展与生态足迹的关系研究[J];资源科学;2005年05期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周广胜,王玉辉,蒋延玲;全球变化与中国东北样带(NECT)[J];地学前缘;2002年01期
2 袁文平,周广胜;中国东北样带三种针茅草原群落初级生产力对降水季节分配的响应[J];应用生态学报;2005年04期
3 张新时,杨奠安,倪文革;植被的PE(可能蒸散)指标与植被-气候分类(三)几种主要方法与PEP程序介绍[J];植物生态学报;1993年02期
4 方精云;北半球中高纬度的森林碳库可能远小于目前的估算[J];植物生态学报;2000年05期
5 徐中民;情景基础的水资源承载力多目标分析理论及应用[J];冰川冻土;1999年02期
6 陈东景,徐中民,程国栋,张志强;中国西北地区的生态足迹[J];冰川冻土;2001年02期
7 程国栋;承载力概念的演变及西北水资源承载力的应用框架[J];冰川冻土;2002年04期
8 陈东景,徐中民;干旱区农业生态经济系统的能值分析——以黑河流域中游张掖地区为例[J];冰川冻土;2002年04期
9 顾晓薇,李广军,王青,刘建兴,丁一,刘敬智;高等教育的生态效率——大学校园生态足迹[J];冰川冻土;2005年03期
10 徐中民,程国栋;中国人口和富裕对环境的影响[J];冰川冻土;2005年05期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王娟;RS-GIS-EIS技术支持下的吉林西部生态环境集成研究[D];吉林大学;2004年
2 卢远;吉林西部土地利用/土地覆盖变化及其生态效应[D];吉林大学;2005年
3 任群罗;基于生态经济观的总需求—总供给分析[D];新疆大学;2006年
4 谢文捷;世界能源安全研究[D];中共中央党校;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 冯险峰;GIS支持下的中国陆地生物量遥感动态监测研究[D];陕西师范大学;2000年
2 应纪来;河南省工业产业结构调整[D];河南农业大学;2000年
3 范晓秋;水资源生态足迹研究与应用[D];河海大学;2005年
4 秦坤;我国的石油安全和石油储备基地布局研究[D];华东师范大学;2005年
5 苏晋;福建省未来能源供需分析[D];福州大学;2005年
6 李玉光;上海新型工业化道路中的能源经济发展研究[D];上海社会科学院;2006年
7 许洁;吉林省工业结构调整优化研究[D];东北师范大学;2006年
8 王海江;城市间经济联系定量研究[D];河南大学;2006年
9 王雪娜;我国能源类碳源排碳量估算办法研究[D];北京林业大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑晓轩;于守华;;会计实地研究法在企业管理中的应用价值[J];经济导刊;2008年04期
2 杨文;刘燕娜;余建辉;;中国纸业上市公司经营绩效分化的实证研究——以沪市造纸业上市公司为例[J];技术经济;2009年01期
3 刘欣;;我国家具出口贸易国际竞争力的实证研究[J];国际贸易问题;2009年01期
4 武宏波;;区域产业结构与现金流通规律的实证分析——以山西省煤焦市场为例[J];河北金融;2009年04期
5 周大庆;杨刚;魏勇;;生态环境与城市竞争力相关比较研究[J];统计与决策;2009年14期
6 甯江冰;张川;苏仕军;杨俊国;;成都市水环境库兹涅茨曲线实证研究[J];环境保护科学;2009年05期
7 竺杏月;张智光;;我国纸产品出口贸易国际竞争力的实证研究[J];江西农业学报;2009年10期
8 马颖;;通信企业项目后评价指标体系实证研究[J];辽宁石油化工大学学报;2010年02期
9 吕建华;;基于V20平台的油品数量管理实证研究[J];江苏商论;2010年06期
10 吴姝丹;李丽梅;;我国煤炭行业企业竞争力评价与实证分析[J];中国商界(下半月);2010年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 崔新锋;;低碳经济视角下贵州省人居环境与能源消费关系实证研究[A];2010中国可持续发展论坛2010年专刊(二)[C];2010年
2 姜光磊;;基于宏观视角的消费需求实证研究[A];《武汉金融》2010年第12期[C];2010年
3 刘莉亚;;不同经济背景下货币政策对股票市场影响差异化的实证研究[A];上海市经济学会学术年刊(2010)[C];2010年
4 龙立荣;陈雪玲;;论思辨研究与实证研究的关系[A];第八届全国心理学学术会议文摘选集[C];1997年
5 赵伶俐;;当代中国青年审美价值观实证研究[A];中华美学学会第六届全国美学大会暨“全球化与中国美学”学术研讨会论文集[C];2004年
6 童莹娟;王乔君;;经营性体育健身场所服务质量评价模型及实证研究[A];第三届全国体育产业学术会议文集[C];2008年
7 李素云;赵京生;;试论王清任是经络实证研究的开创者[A];中国针灸学会2009学术年会论文集(下集)[C];2009年
8 彭国胜;;农民对基本生活保障制度的主观体验与政府信任的构建——基于贵州省的实证研究[A];“改革开放30年与贵州社会发展”学术研讨会暨贵州省社会学学会2008年学术年会论文集[C];2008年
9 何远梅;;对体育营销中品牌社群的消费价值实证研究[A];首届中国体育产业学术会议文集[C];2005年
10 李瑞;;武汉市乡镇政府体制改革的实证研究——基于武汉市八个乡镇的调查[A];“构建和谐社会与深化行政管理体制改革”研讨会暨中国行政管理学会2007年年会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 海通证券研究所 娄静;多股制衡与公司业绩实证研究[N];证券时报;2001年
2 魏德东;宗教实证研究:从美国到中国[N];中国民族报;2008年
3 东证期货研究所 陆兼勤 徐珏;宏观经济与商品市场关系的实证研究[N];期货日报;2009年
4 ;媒介的市场定位[N];中华新闻报;2000年
5 钱建强;不能用法律之刀剔除文化印象[N];光明日报;2009年
6 郝文明;试析会计规范研究与实证研究[N];中国审计报;2002年
7 张燕;浅谈财务预警实证研究的发展[N];中国审计报;2005年
8 魏德东;当代中国宗教实证研究的新发展[N];中国民族报;2006年
9 ;关于棉花价格波动的实证研究与数学分析[N];期货日报;2004年
10 北京首创期货研发中心 张良贵 刘旭;股票分红事件对股指期现套利策略优化实证研究[N];期货日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴玲;中国企业利益相关者管理策略实证研究[D];四川大学;2006年
2 金涛;利率、股价和汇率关联的实证研究[D];江西财经大学;2010年
3 杨丽丽;国际化与企业绩效的理论及实证研究[D];江苏大学;2010年
4 王革平;中国金融市场最优均衡理论与实证研究[D];同济大学;2004年
5 蒋东仁;论产业集群及其成长中的政府行为[D];南京理工大学;2006年
6 杨薇;转型经济下我国上市公司债务期限结构的影响因素研究[D];浙江大学;2007年
7 赫凤杰;公司资本结构战略效应研究[D];厦门大学;2008年
8 闫森;东盟五国通货膨胀的实证研究[D];厦门大学;2009年
9 崔渭;中国金融上市公司治理结构与绩效关系评价模型及实证研究[D];华中科技大学;2010年
10 谭小平;我国上市公司债务期限结构研究[D];暨南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 方恺;基于净初级生产力的能源足迹模型及其实证研究[D];吉林大学;2011年
2 黄河;成都市城市化与城乡居民收入关系的实证研究[D];西南民族大学;2011年
3 吴君;北京市CBD地区白领员工“过度劳动”状况的实证研究[D];首都经济贸易大学;2011年
4 韩剑宇;博客对消费者购买意愿影响的实证研究[D];暨南大学;2011年
5 宋晓旭;影响大学生就业的个体因素实证研究[D];大连理工大学;2011年
6 李超;上海股票市场节日效应的实证研究[D];湘潭大学;2011年
7 王蓓蓓;辽宁省低碳经济与产业发展的实证研究[D];东北财经大学;2011年
8 陈超娴;公司治理对绩效影响的实证研究[D];江南大学;2012年
9 沈俊媛;昆明地区自助加油站用户接受意愿影响因素实证研究[D];昆明理工大学;2009年
10 李强;区域科技创新能力影响区域竞争力的实证研究[D];长春工业大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026