熵视角下的延边城市生态系统可持续发展能力分析

作者:金晖;姚美岑;候焱臻;李明玉; 刊名:延边大学农学学报 上传者:李运涛

【摘要】通过对城市生态系统和对城市生态系统耗散系统的熵演变分析,借鉴热力学第二定律中的熵变方程原理,运用信息熵构建了延边城市生态系统可持续发展能力评价模型,分析了2009-2015年间变化对延边城市生态系统可持续发展能力的影响,最终提出延边城市生态可持续发展针对性措施。结果表明:在2009-2015年,延边社会经济系统对自然生态系统需求逐渐增大,环境污染问题得到治理,城市生态系统内部不断朝着有序、健康的方向发展;由于积极推进城市生态建设促使城市代谢功能增强,延边自然生态系统对社会经济系统的支持力增强,城市生态系统可持续发展能力呈波动上升趋势,城市的协调性和活力有所增强。

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在城市飞速发展的今天,为了实现自然与人类社会的和平共生,可持续发展成为当前各国共同关注和倡导的话题。2016年中国城市化率达到57.35%,在未来社会发展中,城市将占据更重要的位置,因此可持续发展成为城市发展的首选目标。城市是一个由“社会—经济—自然”组成的多元化复杂的生态系统,可持续发展能力涉及到经济、人文、自然等诸多方面的因素,表明了城市的有序、协调、健康程度。该方向研究方法可以概括为以下3种:1)采用生态足迹理论、综合评价方法[1-3];2)基于城市生态学理论运用熵值法[4-5];3)应用GIS技术结合生态学识别环境对人类破坏的承受力[6-7]。通过文献可知,从城市生态学方向入手是近年来的研究趋势,但延边该方面的研究有所欠缺,鉴于此,借鉴学者们总结的经验与方法,将熵变分析和信息熵相结合,根据时间序列对延边城市生态可持续发展能力进行评价。1数据来源与处理1.1数据来源根据数据的可获取性和实效性,本研究收集了延边2009—2015年的数据。数据来自于2010—2016年《延边统计年鉴》以及2010—2016年《吉林统计年鉴》(表1)。表1延边州城市生态系统可持续发展能力评价指标的原始数据Table 1 The original data of the evaluation indicators for the urban ecosystem in Yanbian prefecture类型指标单位2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015支持型粮食总产量A1 t 828 426 1 000 836 1 113 732 1 213 500 1 378 000 1 310 884 1 426 624输入熵(A)油料总产量A2 t 12 974 15 394 7 969 6 423 7 590 6 643 5 551水果总产量A3 t 78 081 61 998 70 194 51 482 73 166 144 813 151 715猪牛羊肉类总产值A4 t 95 645 103 832 38 206 48 725 50 507 52 291 52 340水产品总产量A5 t 6 760 6 385 6 906 7 316 7 606 7 898 8 560饮料酒总产量A6 kl 85 722 116 237 122 593 139 870 148 296 156 490 163 828造林面积A7 hm2 1 314 14 129 5 109 1 105 4 564 5 812 12 492原煤总产量A8 104t 837.1 921.9 1 030 1 030 668.5 622 718钢材总产量A9 104t 10.6 11.5 30.9 30.9 46.9 42 51进出口总额A10 104$134 830 155 256 185 505 206 067 266 709 212 372 203 672压力型民用车辆个人拥有量B1 Unit 222 641 247 074 261 378 254 905 219 038 248 681 262 066输出熵(B)人口密度B2人/km2 1 580 1 699 1 604 1 613 2 464 2 493 2 469城镇人均消费水平B3 CNY 10 302 11 874 14 923 16 956 20 252 20 770 21 484农村人均消费水平B4 CNY 6 408 7 048 8 608 10 044 12 187 12 906 13 624化肥施用量B5

参考文献

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