产业生态系统的演化机制、优化路径及管理对策研究

面对日益严峻的全球性资源环境危机，产业生态化成为解决区域社会经济发展与生态环境保护协调问题的根本途径，产业生态系统建设研究成为国家经济发展和科学研究的双重战略需要。本研究以我国不同地区的27个产业生态园为主要研究对象，通过实地调查和历史数据整理，对现有产业生态系统进行分类梳理，进而归纳出5-6类典型产业生态系统；基于结构访谈和统计分析，识别制约产业生态系统发展的主要问题和影响因素；构建过程反演模型，甄别系统演化的主要驱动因子，解析产业生态系统的结构耦合和功能整合机理；以Swarm为平台构建Agent-based仿真模型，分别对典型产业生态系统进行面向脱钩、低碳及提高稳定性的愿景模拟和绩效评价，提出园区产业转型和循环经济建设的生态调控方法，形成产业生态系统建设和管理的优化调控建议。研究结果将补充和完善产业生态系统相关理论，为我国产业生态系统建设管理提供决策支持。

结合中国快速工业化及城市化进程，通过开展实地调研、理论研究和国际合作，系统开展了产业生态系统的演化机制、优化路径及管理对策研究，在以下四个领域取得研究突破：.1.明确了制约产业生态系统发展的关键因素。在国内100个国家级开发区进行了调研，通过对园区管委会及园区内典型企业两个层次人员的问卷调研及现场访谈，并通过统计分析识别了制约工业园区实现生态化转型的关键制约因素，明确了不同类型工业园面临的共性问题，厘清了不同地域、不同规模及不同发展时间的工业园面临的不同挑战，为提出切实可行的工业园生态化改造政策提供实证数据。.2.开发了产业生态系统的材料优化管理模型。在材料管理方面，提出了区域可再生资源的优化管理模型，确定了可再生资源的最优回收半径和回用半径，为合理打造区域产业共生网络奠定理论基础；在水资源管理领域，采用投入产出分析开展了区域水足迹评估和省域间虚拟水流向的研究，可以合理确定区域的产业结构和贸易格局对于区域水资源的影响，并通过虚拟水的研究揭示不同区域之间通过经济联系而形成的水资源转移格局，从而为合理制定产业生态系统的水资源管理政策提供理论依据。.3.提出了基于能值理论的产业生态系统绩效评价方法。通过对不同绩效评价方法的系统分析，识别了现有方法无法真实评价自然生态系统对产业发展的贡献及无法科学评价不同资源投入对于产业生态系统发展的影响。在此基础上提出了基于能值理论的评价方法，尤其是开发了产业废物的能值转换率计算路径，解决了能值理论在以人为主体的产业生态系统应用的难题，为产业生态系统的成功转型和稳定发展提供科学指导。.4.确定了产业生态系统的低碳化发展优化路径。从区域和行业两个维度系统开展了产业生态系统低碳化发展的路径研究。在区域领域，从国家、省域、城市及工业园四个尺度系统开展了产业生态系统的碳排放核算方法研究，识别了区域碳排放的不确定性，确定了区域碳排放的科学核算方法；在行业领域，选择钢铁、电力、水泥及交通等重点行业开展了行业碳排放的历史演化研究，并揭示了驱动行业碳排放的关键因素，在此基础上提出了以发展太阳能、风能及地热能等清洁能源的对策措施。