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矿产资源枯竭、水资源短缺、温室效应、环境污染以及生态退化是人类社会面临的重大现实问题。基于生态热力学的佣分析方法为计算不同的资源投入、环境影响以及社会贡献提供了一个统一的测度。将生态热力学火用流计算范围拓展，纳入体现水资源和温室气体排放等影响生态圈的重要火用流，在生态热力学火用流计算中全面综合资源、环境、社会等火用流，建立统一的生态热力学扩展火用流计算方法体系和计算框架，从而为生态热力学和系统生态学层面不同尺度的生态经济系统的火用流流动规律研究提供基本计算方法，是生态热力学研究的热点问题，也是本研究的出发点和重点研究内容。
本文将体现水资源火用流和温室气体排放的环境火用流纳入到统一的生态热力学扩展火用流计算体系中来，通过方法研究和案例应用的角度对生态热力学扩展火用流计算进行研究。
在计算方法层面，本文生态热力学扩展佣流计算的研究，基于生态热力学火用研究的基本进展，系统性的建立了体现水资源的资源火用流、体现温室气体排放的环境火用流以及资金、劳力等社会火用流的研究内涵与基本计算方法。
一方面，从气候物理和全球水汽循环的角度出发，通过考虑水资源使用对全球水文循环的重要影响，将水资源纳入到生态热力学资源火用流的计算范围中来，提出了综合相变火用、势火用以及水化学火用等水资源火用流的基本计算方法，弥补了以往生态热力学资源火用流计算仅考虑传统资源忽视水资源重要的生态含义的方法缺陷。
另一方面，通过考察温室气体排放导致的全球增温效应，建立起温室气体排放和全球大气火用流的一一对应关系，提出温室气体排放的环境火用流计算方法，将温室气体排放的环境影响真正体现到生态热力学环境火用流的计算中来。该方法包括温室气体排放对全球辐射火用流改变的影响(即体现辐射火用流)和温室气体排放本身的佣流(主要是化学火用)两部分内容。并以此为基础，通过对火用与环境关系的深入阐释，构建出包括温室气体、“三废”排放以及废热等在内的环境排放的环境火用流计算方法，扩展了生态热力学环境核算的内涵。
此外，在系统的阐释传统资源火用流、水资源火用流、环境火用流的计算方法基础上，综合扩展资金、劳力、环境修复火用流等社会火用流的计算方法，最终构建出体现水资源和温室气体排放的生态热力学扩展火用流计算的方法体系和计算框架。并在此基础上，针对国家尺度社会系统，提炼出生态热力学扩展火用流计算的基本方法和应用流程。
在方法应用层面，将体现水资源和温室气体排放的生态热力学扩展火用流计算方法应用到典型案例—中国社会系统的分析中来。结合生态网络分析方法，将中国社会系统划分为七个社会部门，即采掘部门、农业部门、转化部门、工业部门、第三产业部门、交通部门和居民消费部门，通过对中国社会系统的扩展资源火用流(传统资源火用和水资源堋)、中国社会系统环境佣流(包括温室气体和“三废”排放)、中国社会系统社会火用流(资金佣流、劳力火用流以及环境修复火用流)的全面计算和分析，实现了对中国社会系统火用流利用的内部结构解析，系统展示了中国社会系统生态热力学扩展火用流的全貌。
水资源是社会系统的基本驱动力。通过国家尺度的计算揭示了水资源与传统资源具有同等重要的作用。水资源与传统资源的火用流总量位于同一个数量级，甚至在量上还要超过传统资源。水资源在整个社会系统中的重要性已经超过其它任何资源，包括通常意义上的化石燃料。
体现温室气体的环境排放对生态的影响与传统资源和水资源的使用处于同等重要的地位。环境火用流的计算结果厘清了温室气体在环境排放中的重要地位。特别是，对全球尺度来说，温室气体排放产生的环境影响已经远远超出了传统意义上的“三废”排放。
最后，综合中国社会系统的生态热力学扩展火用流计算结果，系统研究了全社会以及七个社会部门的传统资源火用流、生态资源火用流以及总扩展火用流的系统结构和流动规律，得出了中国社会系统的扩展佣流网络结构框图，并通过构建各种基于生态的火用转换系数指标对中国社会系统资源、环境以及社会火用流进行了全面的分析和评价。