中国城市资源占用及应用研究

论文摘要

进入21世纪,中国城市的城市化进一步加快,城市在国民经济和社会发展中的中心地位日益突出。虽然城市经济是国家经济的最大组成部分,但同时城市也消耗了全国最多的自然资源,而且还是环境污染的最主要来源。国家“十一·五”规划中明确提出了构建“节约型社会”的目标,“节约型社会”的根本在于尽可能地合理利用自然资源,以最少的资源消耗获得最大的经济效益和社会效益。基于此,中国许多城市都提出了建设生态城市的发展目标。然而,生态城市的建设必须首先明确城市的综合生态状况,进而从全局的高度以系统的观点考虑问题,如果盲目、片面地强调某一方面,不仅会产生不平衡发展,还可能造成其他某些方面新的生态包袱。因此,综合度量城市经济发展对生态、环境造成的压力及其主要构成对生态城市建设有重要意义。而城市经济发展对生态、环境造成的压力来源于对各种资源的消耗和废弃物的排放,这就需要对城市的各类资源占用和废弃物的排放进行综合的量化测度。我国的经济具有鲜明的“二元”特征,即城市和乡村。在我国现行的行政区域划分中,乡村隶属城市管辖。因此,在生态城市建设中必须考虑市区和乡村在生态压力和承载力中的贡献及其资源占用结构。本文以生态足迹基本方法为基础,就如何综合度量城市经济发展对各类资源的占用和废弃物的排放展开研究,包括度量方法、指标和计算模型,并应用实际数据进行了实证研究和对比分析。生态足迹一般方法只考虑了生物质、能源消耗以及能源消耗所伴随的温室气体排放所造成的生态压力,而城市的资源消耗种类还包括各种非能源类矿产资源和水资源；排放除温室气体外还有其它酸性气体；净进口携带的也不仅仅是能源的消耗。因此,本文首先对生态足迹方法进行扩展,建立了非能源类矿产资源和水资源消耗、废气污染排放和净进口携带资源消耗对生态资源的占用模型,更全面地反映城市经济发展对生态、环境的综合压力。非能源类矿产资源的生态足迹主要由两部分构成,一是矿产资源占用,二是开采及冶炼矿产资源过程中的化石能源占用。前者的计算步骤是先把工业制成品或半制成品折算成原材料投入量,并转换成相应的太阳能值,进而得到矿产资源占用；后者主要是根据原材料的投入量与对应的能源密度计算得到化石能源占用。水资源的生态足迹是指淡水资源的消耗占用。水资源是人们日常生活中最为重要的自然资源之一,再加上城市水生态环境的日益恶化,水资源占用的研究更应该得到重视,基于此,构建了水资源占用模型。其计算方法与生态足迹生物质资源类似,即行业当年的水资源消费量与地球上每公顷湖泊面积拥有的水资源量的比。废气排放的生态足迹是指吸收酸性气体（硫化物、氮化物）所需要的林地面积。酸性气体是近年来国家大气污染物监测的最主要组成部分,可见其对环境的危害程度不亚于温室气体,基于此,构建了废气资源占用模型。其计算方法与温室气体的计算方法相同,即废气排放量与每公顷林地吸收酸性气体之比。净进口携带资源的生态足迹不仅包括化石能源占用,还应该包括其它矿产资源的占用。改进后的净进口携带资源模型既考虑了原材料资源的投入,又考虑了加工原材料过程中的能源消费,更能体现出国际间各类资源的流动关系。为了研究城市经济发展与资源占用和生态压力之间的定量关系,揭示资源占用的综合强度及其构成、经济发展的综合资源效率、以及城区和乡村在资源占用上的差异,基于生态足迹构建了资源占用的压力指数、差异指数和效率指数。其中,压力指数是指资源占用总量与资源承载力的比,它可以直观地表明城市生态发展的可持续性,压力指数越小,可持续性越高；差异指数包括消费差异指数和产出差异指数,消费差异指数是指乡村与市区人均资源占用的差异,而产出差异指数是指乡村与市区单位资源产出的差异,由此可知差异指数主要反映的是乡村与市区资源占用的公平性和资源利用效率的高低；效率指数是指乡村或市区的资源消费占全市资源消费的份额与对应的乡村或市区GDP占全市的份额之比,效率指数的大小反映的是乡村或市区的资源需求程度与全市平均水平的相对差距。应用以上的研究成果对过去一个时期沈阳市市区和乡村的生态资源占用进行了实证计算和分析,并与其它几个主要城市进行了对比分析。其中,沈阳市的实证研究计算期为1991-2005年,城市比较的计算期为1997～2005年。研究结果表明：市区生态资源占用中的最大成分是化石能源占用,研究期间所占比例平均约为50%,其次是生物质资源占用和水资源占用；而乡村生态资源占用中的最大成分是水资源占用,研究期间所占比例平均约为45%,其次生物质资源占用和化石能源占用。全市人均资源占用消耗赤字整体都呈增长的趋势,这说明无论是市区、乡村还是全市的发展对资源的依赖程度都有增大的趋势；市区的资源占用压力指数平均约为15,而乡村的资源占用压力指数仅约为2.4,可见市区的经济发展对生态环境的压力远大于乡村；消费差异指数平均约为1.2,可见市区人均资源占用要比乡村要多,主要是由城乡的消费水平所决定；产出差异指数平均约为2.5,这说明市区单位资源经济产出是乡村的2.5倍,即资源在市区得到了更为高效的利用。通过城市对比分析可以发现人均资源占用消耗赤字、压力指数的大小与城市化水平和经济发展水平有关,城市化水平和经济发展水平较高的城市生态资源占用消耗赤字和压力指数就较大,如上海市,城市化水平和经济发展水平较低的城市生态资源占用消耗赤字和压力指数就较小,如重庆市。通过资源占用效率指数还可以发现,各城市资源利用强度水平由低到高依次是重庆市、北京市、沈阳市、上海市和深圳市。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.1.1 引言
• 1.1.2 可持续发展的背景
• 1.1.3 可持续发展的相关定义
• 1.1.4 可持续发展的内涵
• 1.1.5 可持续发展指标
• 1.2 城市可持续发展
• 1.2.1 城市的涵义
• 1.2.2 城市可持续发展
• 1.2.3 城市可持续发展的指标体系
• 1.3 生态足迹研究现状
• 1.3.1 生态足迹概念及其背景
• 1.3.2 生态足迹指标的特点
• 1.3.3 生态足迹的国际研究
• 1.3.4 生态足迹的国内研究
• 1.4 研究意义及研究内容
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 研究路线
• 1.4.4 论文结构安排
• 第二章 生态城市理论与实践
• 2.1 生态城市的概念及特征
• 2.1.1 生态城市的历史背景
• 2.1.2 生态城市的概念
• 2.1.3 生态城市的主要特征
• 2.2 生态城市的衡量标准
• 2.2.1 自然生态标准
• 2.2.2 经济与社会生态标准
• 2.2.3 文化素质生态标准
• 2.3 生态城市指标
• 2.3.1 国外生态城市指标
• 2.3.2 国内生态城市指标
• 2.4 生态城市建设及实践
• 2.4.1. 国外生态城市建设及实践
• 2.4.1.1 国外生态城市建设
• 2.4.1.2 国外生态城市实践
• 2.4.2 国内生态城市建设及实践
• 2.4.2.1 国内生态城市建设
• 2.4.2.2 国内生态城市实践
• 2.5 本章小结
• 第三章 城市资源占用度量方法——生态足迹
• 3.1 生态足迹的基本理论
• 3.1.1 资源消费与生态足迹
• 3.1.2 生态足迹基本假设
• 3.1.3 生态生产性土地类别
• 3.1.4 生态承载力与生态足迹
• 3.1.5 等量因子与产量系数
• 3.2 生态足迹计算模型
• 3.2.1 综合法计算模型
• 3.2.2 成分法计算模型
• 3.2.3 本地生态足迹模型
• 3.2.4 投入产出模型
• 3.3 本章小结
• 第四章 生态城市资源占用模型
• 4.1 基本思路
• 4.2 城市资源占用的计算模型
• 4.2.1 生物质资源占用计算模型
• 4.2.2 化石能源占用计算模型
• 4.2.3 矿产资源占用计算模型
• 4.2.4 水资源占用计算模型
• 4.2.5 废气资源占用计算模型
• 4.2.6 净进口商品携带的资源占用计算模型
• 4.2.7 垃圾资源占用的计算模型
• 4.2.8 建用地资源占用的计算模型
• 4.3 城市资源承载力的计算模型
• 4.4 城市资源占用的评价指标
• 4.4.1 资源占用消耗赤字
• 4.4.2 资源占用压力指数
• 4.4.3 资源占用差异指数
• 4.4.4 资源占用效率指数
• 4.5 本章小结
• 第五章 生态城市资源占用实证研究——以沈阳市为例
• 5.1 沈阳市的基本概况
• 5.1.1 自然地理概况
• 5.1.2 社会经济概况
• 5.1.3 生态环境概况
• 5.2 主要计算概述
• 5.2.1 沈阳市资源占用的计算
• 5.2.1.1 沈阳市各类资源占用计算
• 5.2.1.2 沈阳市市区资源占用
• 5.2.1.3 沈阳市乡村资源占用
• 5.2.2 沈阳市资源承载力的计算
• 5.2.3 等量因子和产量因子
• 5.3 沈阳市生态资源占用研究
• 5.3.1 沈阳市市区生态资源占用
• 5.3.1.1 市区生物质资源占用
• 5.3.1.2 市区化石能源占用
• 5.3.1.3 市区矿产资源占用
• 5.3.1.4 市区水资源占用
• 5.3.1.5 市区废气资源占用
• 5.3.1.6 市区净进口资源占用
• 5.3.1.7 市区垃圾资源占用
• 5.3.1.8 市区建用地资源占用
• 5.3.2 沈阳市乡村生态资源占用
• 5.3.2.1 乡村生态资源占用
• 5.3.2.2 乡村化石能源占用
• 5.3.2.3 乡村水资源占用
• 5.3.2.4 乡村废气资源占用
• 5.3.2.5 乡村建用地资源占用
• 5.3.3 沈阳市生态资源占用分析
• 5.3.3.1 市区生态资源占用分析
• 5.3.3.2 乡村生态资源占用分析
• 5.3.3.3 沈阳市全市生态资源占用分析
• 5.3.4 沈阳市生态资源承载力分析
• 5.3.4.1 市区生态资源承载力分析
• 5.3.4.2 乡村生态资源承载力分析
• 5.3.4.3 沈阳市全市生态资源承载力分析
• 5.3.5 沈阳市生态资源占用的评价指标分析
• 5.3.5.1 沈阳市资源占用消耗赤字
• 5.3.5.2 沈阳市资源占用压力指数
• 5.3.5.3 沈阳市资源占用差异指数
• 5.3.5.4 沈阳市资源占用效率指数
• 5.4 本章小结
• 第六章 生态城市资源占用对比分析
• 6.1 生态城市资源占用比较
• 6.2 生态城市资源承载力比较
• 6.3 生态城市资源占用消耗赤字比较
• 6.4 生态城市资源占用压力指数比较
• 6.5 生态城市资源占用差异指数比较
• 6.6 生态城市资源占用效率指数比较
• 6.7 城市对比的主要结论
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.1.1 新指标
• 7.1.2 实证研究
• 7.1.3 城市比较
• 7.2 不足与研究展望
• 参考文献
• 附录 主要基础数据
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文、参与科研项目及获奖情况