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题名: 城市产业生态系统特征及其可持续性演进研究:以北京市为例
作者: 赵秋叶
学位类别: 硕士
答辩日期: 2016-05
授予单位: 中国科学院研究生院
授予地点: 北京
导师: 施晓清
关键词: 城市产业生态系统,特征,产业共生网络,城市产业生态系统可持续发 展评价指标体系,演进 ; Urban industrial ecological network, characteristic, industrial symbiosis network, Urban industrial ecological system’s sustainable development capacity assesement indicator system, Evolution
其他题名: Characteristic and Sustainable Development of Urban Industrial Ecosystem: A case Study of Beijing
学位专业: 生态学
中文摘要:         传统产业资源和能源的高消耗、低效率、环境污染严重的发展模式是城市可持续发展的瓶颈。解决资源流在时空上的阻滞和耗竭是解决问题的关键。产业生态系统发展规律对于产业转型升级至关重要,以产业生态系统视角切入研究是当前产业生态学的新方向。产业生态系统是指在一定区域内,产业组分以及环境组分之间通过物质交换、能量流动形成的有机统一整体。产业生态网络则是其各组分之间通过物质流等相互作用构成的生态关系的一种拓扑结构。为揭示产业生态系统物质流特性及其对系统发展的影响,提出针对产业生态网络特性及其可持续性发展演进规律的研究。
      本文基于投入产出和生态网络方法构建城市产业生态网络,借鉴生态网络分析方法提出通过循环性、生态效率、上升性三类特征指标分析产业生态网络演进规律,从社会、经济及环境三方面构建了产业生态系统可持续发展评价指标体系。运用熵值法及相关性分析,以北京市为例实证研究了 2005-2014年城市产业生态系统的特征及其可持续性发展的演进规律,取得如下成果:
      (1 )基于生态网络分析方法提出城市产业生态系统循环性、生态效率和上升性三个特征的定量分析方法。分析结果从指数分析:各年份循环指数(FCI)介于 0-1之间,从  2005的  0.34上升到  2012年的  0.39,表明产业系统的物质循环流量均小于直接流量;A/C指数介于 0.187-0.256,从 2005年的  0.187上升到 2012年的  0.256,表明正向可持续状态递进,但是离理论可持续发展状态(0.401)还有相当的距离;生态效率十年提高 2.4倍。在  2013年已经接近 1,到 2014年实现大于  1的水平,其生态效率已达到这十年间的最优的状态。
      (2 )基于静脉产业的理论识别产业共生网络,通过去掉共生网络特征值得变化揭示产业共生网络在完整的产业生态网络中所起的作用。根据分析结果,2007年、2010年和   2012年去掉产业共生网络的产业生态网络循环流量均小于完整的产业生态网络的循环流量值,因此  2007年、2010年和    2012年北京市产业共生网络对整个北京市产业生态网络的循环性有促进作用07年-12年去掉共生网络的产业生态网络的上升性值均小于完整网络的上升性值,因此 2007年、2010年和    2012年北京市产业共生网络对整个北京产业生态系统上升性有促进作用。
      (3 )构建基于社会、经济和环境三个维度的北京市产业生态网络可持续评价指标体系并通过熵值法进行评价。2005年-2014年北京市社会、经济和环境支持准则层可持续发展评价值随时间呈增加的趋势,社会进步准则层在此期间呈现波浪式上升的趋势,环境支持准则层评价值增幅最大,为 65%。总体上北京市产业生态系统可持续发展水平呈上升趋势,可分为三个阶段:2005-2006年为迅速上升期,年增幅为   14%;2006-2008年水平持平期,年增幅为 0.3%;2008-2014年为平稳增加期,年增幅为  4%。
      (4 )基于相关性分析分析北京市产业生态系统生态效率演进与可持续演进相关性。北京市产业生态系统的生态效率与可持续发展相关性系数为 0.927,显著性概率小于 0.01,因此两者存在极显著的高度相关关系;另外,生态效率与社会、经济、环境支持准则层可持续发展相关性系数分别是 0.763、0.928和 0.923,显著性概率分别小于 0.05、小于 0.01以及小于 0.01.因此,生态效率与经济和环境支持准则层可持续性存在极显著的高度相关关系;而与社会进步准则层可持续性存在显著的中度相关关系。
      (5 )基于趋势分析分析北京市产业生态系统循环性、上升性和可持续发展的趋势一致性。通过 A/C值表征的北京市产业生态系统可持续发展状况从  2005年到 2012年呈现上升的趋势,上升幅度为  37%,与 2005年-2012年通过北京市可持续发展评价指标体系得出的评价结果的上升幅度   36%近乎相等。
英文摘要:       Development pattern of consuming  traditional industrial resources and energy in a low-efficiency way,  polluting environment heavily  is an obstacle  to the sustainable development of city.  It’s extremely important  to solve the  problem of resource block in time  and space.  The evolution  of industrial ecosystem  is extremely  important for industrial transformation  and  industrial update,  and it  is  also a  frontier direction  of industrial ecology.  Industrial ecosystem  is an  organism as an  analogue of  biological ecosystem conduct activities  of material exchange and energy  flow between different industries and  environment  in a  certain  area. In  such  a system  the consumption  of energy and materials is  optimized, waste generation is minimized and the  effluents of one  process  serve   as  the  raw  material   of  another  process.  Industrial   ecological network  is   a  topological   structural  network   consisted  of   different  components’ecological relationship  such as  material relationship  or energetic  relationship etc.  In order to explore the influence  of material flow between different compartments to  the development of the  system, this paper  came up with  the evolution tendency research of  industrial  ecological  network’s  characteristics   and  its  sustainable  development capacity.
      In this paper,  we constructed physical urban  industrial ecological network based on  input-output   analysis.   Based  on   ecological   network  analysis   method,   three characteristics indicators ---roundput (Roundput serves to describe  the condition of an industrial ecosystem as it suits the purpose  of being opposite to the term ’throughput’,which  is commonly  used  to illustrate  the  linear nature  of  the material  flows  in an industrial  system;   from   raw  materials,   to  products,   to  wastes.),   eco-efficiency,ascendency were proposed to analyze the  evolution of the urban industrial ecosystem.
      Next,  we   constructed  sustainable  development   indicator  system  to  assess   urban industrial  ecosystem’s  sustainable capacity.  Finally,  we  applied  entropy  evaluation method  and  correlation   analysis  method  to   study  Beijing  industrial  ecosystem’s characteristics and  sustainable  development tendency  from  year 2005  to 2014.  The main conclusions are as followings:
      (1)  From  the  index  analysis:  The  Finn  cycling  index  (FCI)  of  each  year  is between 0 and 1,  also, FCI value increased  from 0.34 in 2005 to 0.39  in 2012, which indicated that  the material  cycling flow  of industrial  ecological  system was  smaller than the straight flow; A/C index ranged  from 0.187 to 0.256, which showed that they are far  from the  theoretical value of  sustainable development  condition (0.401), and there are lots of work to  do to improve the sustainable capacity of Beijing; Ecological efficiency has increased 2.4 times in ten years. It is close to 1  in 2013 and greater than one in 2014, which has reached the optimal state during the past ten years.
      (2)The  cycling  flow  of industrial  ecological  network  was  removed  industrial symbiosis network  in 2007、2010  and 2012 smaller  than the cycling  flow of  whole industrial ecological network, therefore, the symbiosis network in 2007、2010、2012 were positively  influence  the roundput  of  urban industrial  ecological system.  Also,due  to  the  ascendency  value  of  industrial  ecological  network  removed  industrial symbiosis network smaller than  its counterpart, Beijing’s waste/by-product  symbiosis network in 2007、2010 and 2012 are benefit to Beijing industrial ecological network’s Ascendency.
       (3)A rising tendency of sustainable assessment of  societal subsystem、economic subsystem  and  environmental  subsystem  was  presented  from  year  2005  to  2014.Environmental   Subsystem  has   the  highest   increase   extent   (65%)  among   three subsystems. Moreover, Beijing industrial ecological system’s sustainable development
capacity increased over the time, which could be divide into three phases by its annual growth rate: the assessment result of Beijing industrial  ecosystem grow fast from year 2005  to 2006  and  the  annual growth  rate  was  14%;  The assessment  result  stayed stable from year  2006 to 2008 and the  annual growth rate was  0.3%; The assessment result increased steadily from year 2008 to 2014 and its annual growth rate was 4%.
      (4)The Pearson correlation coefficient  between ecological efficiency and Beijing industrial ecological system’s sustainable capacity  was 0.927, significance probability is smaller  than 0.01, which  means they  were highly  significant correlated with  each other. Moreover, the Pearson correlation coefficient between ecological efficiency and societal subsystem、economic subsystem  and environmental subsystem’s sustainable capacity  was 0.763,  0.928  and 0.923,  also, the  significance  probability  are smaller than 0.05、0.01and 0.01, respectively.
      (5)The sustainable development situation characterized  by A/C was increased 37% from 2005 to 2012, which is nearly  the same with the assessment result (36%), by the sustainable indicator system.
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/37058
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赵秋叶--城市产业生态系统特征及其可持续性演进研究:以北京城市为例.pdf(1836KB)学位论文--限制开放 联系获取全文

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赵秋叶. 城市产业生态系统特征及其可持续性演进研究:以北京市为例[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2016.
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