生态村物质能源闭合循环系统研究 ——以天津惠丰西村为例

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针对我国当前农村基建落后、产业经济衰退、能源短缺、环境污染、能耗加剧等一系列现实问题,本文从物质能源循环视角构建农村生态闭环系统,减少物质能源投入及废弃物产出,并建立理论模型进行量化计算分析,为农村可持续发展提供新的理论思路。本研究以生态系统及系统动力学等相关理论为支撑,通过多学科协作,运用文献综述、能值分析、实例论证等方法,梳理了国外生态村的发展历程和我国当代农村所面临的问题,研究将生态循环作为村庄发展目标,结合农村原有要素梳理分析其依存回馈关系,通过分析现存问题,重构物质能源循环路径,使村庄形成物质能源闭合循环的可持续系统。研究依托生态学、建筑学、地理学等学科,关注农村物质能源流动路径,对现有村庄进行改造,提出一种与循环经济、生态和社会系统相协调的绿色循环系统模型,并阐明其构成元素、要素关系、系统特征及改造策略。在循环经济与生态村同构的逻辑视角下,从理论基础、技术实践、构建模型及实证研究四个方面,逐层深入探讨生态村构建物质能源闭合循环系统实践途径的可行性。首先,文章阐释了循环经济理论、生态系统理论、永续农业理论及代谢断层理论的概念及其在生态村发展历程中的应用,提取了循环经济减量化、再利用、再循环的核心原则及系统化的设计理念。其次,结合我国农村发展现状,阐述了物质能源闭合循环系统的边界、构成要素及要素之间的关系,从输入端、过程端及输出端分别指出其存在的问题,并提出相应的改造策略。随之,整合生态村物质能源消耗路径,运用Vensim软件构建其流动模型,运用能值分析法进行量化分析。最后,将理论成果与具体村庄相结合,并通过减少输入端能源消耗,提高过程端能源利用率,输出端废弃物再循环利用等措施,利用物质代谢分析的方法对理论成果进行验证与分析,得出,村庄的代谢效率从现状的0.018提高到0.83。本文通过建筑学、生态学、地理学及城乡规划等多学科的合作,探索乡村振兴背景下解决乡村经济、社会、环境问题的新型生态村发展模式,以期对生态村研究进行有益补充,也对我国目前生态村建设提供实践指导和决策参考。
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