生态论文范例

生态论文

生态论文范文1

1.1信息生态的内涵

信息生态学是信息科学与生态学交叉融合形成的一门交叉性学科,构成其理论的基础是生态学与信息科学理论基础的总和。由于信息科学的范围过于宽泛,信息生态这一理论的提出为其提供了一个理论框架。生态学系统的研究对象为多种生态要素在复杂的动态时空中发生极其复杂关联的生态系统。信息生态问题是人们在信息时代面临的一个重要且跨越多学科领域的复杂问题,越来越多的学者开始关注并积极投身信息生态的研究中,其研究内容涵盖信息生态系统、信息生态环境、信息生态平衡、信息生态危机、和谐信息社会等多主题,呈现出多级分层和不断演化的形态。目前学者们对信息生态学的研究包括对它的学科范围进行研究,以及对其中的关键要素的研究,例如:信息生态圈、信息生态链、信息生态位、信息生态系统以及信息生态因子、信息生态系统的演化规律等。信息生态系统是信息生态学的主要研究对象。信息生态具有多样性的特点,每个信息因子处于不同的信息位上,信息生态系统的复杂性为每一信息因子的存在提供了可能。信息生态具有协同演化的特性,同样在信息生态中新思想、新技术、新专业的涌现或者是信息人自身态度的变化也将影响信息生态的演化。

1.2信息生态系统要素

信息生态系统是信息自身与生命体及其周围环境相互联系相互作用的有机整体。狭义的信息生态研究发轫于本世纪中叶,当时它不包括人和社会环境的内容,仅局限于生物信息的产生、传递和接受等内容,如今广义的信息生态研究应包括人和社会环境的内容【1】。信息生态系统的要素特征决定其复杂性、多样性、系统性以及演化性的基本特征,且这些特征具有普适规律,所以本文将信息生态系统作为一个大的环境来分析其背景下的企业生态系统的结构特征及管理规律。

1.3企业生态系统

企业生态系统就是借用自然生态系统的概念,来解释企业组织内部及企业组织与环境之间的关系。企业组织不是孤立存在的,企业与生活在他周围的其他相关企业和组织相互联系相互作用,与其外部环境通过物质、能量、信息的交换,构成了一个相互影响、相互依赖、共同发展的统一体。企业不仅受到自然环境的限制,更重要的是受到变化越来越剧烈的社会环境的影响。企业本身是一个开放的系统,它不断地与其生态环境发生物质、能量、信息的交换,企业生态环境的复杂性使得企业与其环境的相互作用异常复杂;此外,企业生态系统中自然资源与社会资源的转化过程离不开人类的活动,企业生态系统受“人类活动”的影响相当显著,比如科学技术的进步、政策的变化、体制的改革等等都会使企业生态环境发生极大的变化【2】。对于企业外部来说,物质环境、经济环境、社会环境,是影响企业生存以及发展的重要信息因素。企业生态环境是指围绕生命主体、占据一定空间、构成生命主体存在的条件的各种物质实体和社会因素。除了物质、经济以及社会环境之外,企业的竞争对手也是影响企业发展的重要的外部环境因素,这也是企业在制定和确定自身核心竞争力和制定企业战略重要的参考因素【2】。企业生态系统是以企业为核心的,特别是拥有核心能力的主导企业,从其构成成员的紧密性和重要性的不同,可以将其划分为三个层次:核心生态系统、扩展生态系统、完整生态系统。核心生态系统主要包含主导企业及其供应商、分销商、顾客等要素:扩展生态系统是在核心生态系统包含这些要素的基础上加上供应商的供应商以及顾客的顾客要素;涵义最为全面的是完整的生态系统,他还包括政府组织、风险承担者、竞争机构以及外部宏观环境要素等等。对于企业内部环境来说,高度集成化的信息生态系统根据职能划分为驱动力(信息生产者),工作流为主线(信息传递者)将信息反馈到企业内部各部门或者企业外部的供应商(信息消费者),进一步进行信息处理工作,在企业内部每天处理业务的同时,会有大量的信息在企业信息管理系统中产生,形成大量的信息流在各部门或层级之间流转,从而推进工作流的进行,信息的产生、传递、消费都无时无刻不在发生。以目前较为发达的SAP系统为例,其中包含了生产计划(PP)、物料管理(MM)、销售管理(SD)、财务会计(FI)、管理会计(CO)、财产管理(AM),以上6个模块为企业运营的核心模块,另外还包含了:质量管理(QM)、项目管理(PM)、人事管理(HR)、信息管理(IS)、工作流(WF)、项目系统管理(PS)。SAP系统是高度集成化的企业管理软件和信息生态系统,支持多接口可与多种系统集成,内部有开放的代码编写环境,开发人员可以进入软件的底层,直接利用系统提供的计算机语言或者自定义表结构来满足不同的业务需求。由于企业内部的生态系统中的各个模块的紧密联系以及相互作用,形成了一个集采购、库存、生产、销售以及财务相互作用为一体的负责的企业生态系统,因此也决定了SAP系统的高度集成化,每一个业务模块从采购到库存以及生产相关的环节都在业务流程上有着相互影响和制约。在受到内因与外因的共同作用时,企业有可能在竞争的环境中经历共生发展、协同发展以及蜕变或者企业种群变动的变化。

2企业生态系统中的复杂网络

2.1企业生态系统的复杂性

企业生态系统是一个典型的复杂系统,它由种类繁多、数目庞大的企业以及复杂的企业生态环境相互作用而构成,更重要的是这一系统还包括最复杂的系统——人,由于人类的理性以及非理性更增加了企业生态系统的复杂性。经过总结学者们的研究成果,得出企业生态系统的复杂性主要表现为。

(1)演化性。

即系统由简单到复杂的进化特性,它是所有复杂系统得以产生和存在的根本原因。企业生态系统作为典型的复杂系统更表现出典型的演化特性。具有现代意义的企业诞生也就是最近200年的事。当时,企业的数目还不多,企业之间你死我活的生存竞争几乎没有,企业的雇员被当作会说话的机器只是简单地完成固定的工作,企业生态系统刚开始形成,整个系统相对来说是简单的。随着生产力的发展,各种类型的企业不断出现,企业雇员的素质不断提高,市场竞争日趋激烈,企业生态系统也逐渐由简单变得复杂起来。演化特性造成了企业生态系统的动态复杂性。

(2)理性与非理性。

虽然企业是企业生态系统研究中的基本单位,但是企业及其生态环境都少不了人类的参与,企业生态系统的结构、功能特性上必然要打上人类理性及非理性的烙印。一方面,在竞争性的企业生态系统之中,博奕者的理性(智慧、策略等)产生局部最优与全局最优的矛盾;另一方面,由于人类的情感、偏好、意志等非理性的存在使得企业生态系统的复杂性大大增加。

(3)自组织、自催化性。

企业生态系统的发展有明显的自组织及自催化现象,即企业生态系统由于系统内部的相互作用而不断进化。比如,企业之间的竞争所导致的企业之间以及企业与环境之间的协同进化。

(4)层次性与多样性。

企业生态系统是由大量的处于不同层次的组分相互作用构成的,首先企业本身就是一个复杂系统,它下面有不同的战略单元或部门,部门下面有各种不同的团队,而构成团队的又是世界上最复杂的系统——人。从宏观审视,企业之间可以建立企业联盟、企业的上下游可以构成企业生态链,相同性质的企业可以构成行业群落、同一地域的所有企业构成企业群落、企业群落与环境相互作用又构成区域企业生态系统,各个区域企业生态系统相互作用才构成完整的企业生态系统。企业生态系统中不同层次、不同组分之间的相互作用造成了企业生态系统的结构复杂性。

2.2信息生态系统中企业生态系统的复杂网络

企业生态系统中每一个信息子处在不同的生态位上,如果生态位重叠的部分较大则构成竞争关系,如果重叠的部分较小且依存程度较大的为共生关系,处于不同生态位上的信息子也有可能既是协同发展的关系也是共生关系。如果不同信息子之间的交叉程度较大则会形成较为复杂的网络,形成拓扑关系(一个节点有多条边)。在企业外部生态系统中,企业不仅受到自然环境的限制,更重要的是要受到变化越来越剧烈的社会环境的影响;企业对其环境的影响也比生物体对自然环境的影响大得多。企业本身是一个开放的系统,它不断地与其他生态环境发生物质、能量、信息的交换,企业生态环境的复杂性使得企业与其环境的相互作用异常复杂;此外,企业生态系统中自然资源与社会资源的转化过程离不开人类的活动,企业生态系统受“人类活动”的影响也相当的显著,例如科学技术的进步、政策的变化、体制的改革等等都会使企业生态环境发生极大的变化。在企业内部生态系统中,销售订单会直接指导生产计划,生产计划产生之后就会对物流需求计划提出要求从而引发采购行为,在采购收货的时候库存管理会被触发,同时收货的时候会产生发票校验以便财务对账使用。这一系列的业务活动产生于供应链上,且每一个活动可以作为一个信息子来看待,它们的关系是共生关系也是协同发展的关系,每一个信息子之间的信息链的断裂都会影响整个流程的正常进行。而当这些信息流在供应链上流转的同时,质量管理、项目管理、人力资源管理也同时在进行,这些信息子之间没有必然的共生关系但是却协同作用于整个供应链中。质量管理贯穿整个生产、物流、销售、服务等各个环节,帮助企业整合支离破碎的业务流程,其质量管理模块支持企业的质量管理需求;项目系统管理可提前拟定出计划,指导生产、备料以及采购优化流程管理,并且项目系统管理贯穿于整个计划实施的过程中,有监督管理的作用;人事管理,包括人力资源总体规划、员工招聘、员工培训、员工职业发展规划、考勤管理、薪资福利、员工绩效和员工关系等。

3企业生态系统复杂网络的系统动力学模型分析

3.1系统动力学相关理论及模型概述

系统动力学是一门分析研究信息反馈系统的学科,也是一门认识系统问题和解决系统问题的交叉综合学科。从系统方法论来说:系统动力学是结构的方法、功能的方法和历史的方法的统一。它基于系统论,吸收了控制论、信息论的精髓,是一门综合自然科学和社会科学的横向学科。构成系统动力学模型的基本元素包含“流”与“元素”。“流”分为“实体流”和“信息流”;“元素”包括“状态变量”,“速率”和“辅助变量”。系统动力学建模有3个重要组件:因果关系图、流图和方程式。因果反馈图描述变量之间的因果关系,是系统动力学的重要工具;流图帮助研究者用符号表达模型的复杂概念;系统动力学模型的结构主要由微分方程式所组成,每一个连接状态变量和速率的方程式即是一个微分方程式。系统动力学中以有限差分方程式来表示,再依时间步骤对各方程式求解,呈现出系统在各时间点的状态变化。

3.2企业生态系统的动力学模型分析

下文将利用系统动力学的因果关系模型图来分析企业生态系统的外部环境信息因子对其运行机制的影响,以及企业生态系统的内部各个核心模块中的信息因子的作用关系。反应了企业生态系统的外部环境对企业的影响,科技、市场需求以及政府和科学技术的支持都对企业生态系统的运行机制有着积极正面的影响。反应了企业生态系统内部信息因子的作用关系,形成了以生产和销售拉动需求的正负反馈因果关系图,每个箭头都有信息因子流入,被箭头指向越多的信息节点说明在企业生态系统内部的能级越高,它的变化会带来联动的影响。无论在企业生态系统的内部还是外部,各信息因子间都有相互作用的关系,一部分是制约一部分是促进,从而形成了竞争和互利共生的关系。在每一个因果关系图中信息流都顺着箭头的方向进行流转,为了保证信息能顺利且准确的传递到下游,必须控制好每对信息因子之间的信息链有无断裂或者不对称的现象。而且可以根据关系图直观的看出哪些因子是处于信息生态链的上游,哪些信息因子处于信息生态链的下游。在做出正确的分类和判断以及影响分析之后,管理决策者可以划分其管理的优先级,并合理地安排人力物力于此因子上发生作用。并且在容易发生信息生态链断裂的区域重点监控防御以便适当降低管理风险。

4结语

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(一)发展农村生态产业是建设社会主义新农村的现实需求

新农村建设是在党的十六届五中全会《中共中央关于推进社会主义新农村建设的若干意见》中正式提出的,并且确立了“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的二十字方针,来协调推进新农村的经济建设、政治建设、文化建设、社会建设和党的建设。中国经历了数百年的稻作农业史,但近半个世纪以来,大量使用化肥农药、塑料地膜的污染,乡镇企业、工厂大规模发展而产生的生产废弃物,以及不节制的农业生产带来的水土流失、森林植被破坏、草地退化等等,都为我国农村的可持续发展增添了难以修复、回旋无力的难题。如果不加以紧急治理,大力发展农村生态产业,那就是与社会主义新农村建设的总体目标背道而驰的。反之,发展生态环保的农村产业,在保证农村GDP的同时,实现了农村生存环境与生态环境的双重优化,也才能有效、可持续的建设一个富裕、民主、文明、和谐的社会主义新农村。

(二)发展农村生态产业是实现农村现代化的必要步骤

农村是中国社会的基础和主体,要实现中国的现代化,必须要以农村的现代化为基点。而新农村建设也仅仅是实现农村现代化的第一步。中国的农村现代化,不仅是统筹城乡发展、增加农民收入,转移农村剩余劳动力的问题,更是要提高农民的教育文化水平,着眼于“三农”,利用先进的科技成果,去实现农村的可持续发展。农村生态产业的发展,是真正实现农村现代化,进而实现农村长效永续发展的必经之路。农村生态产业不仅有利于农村经济的发展和农民创收,更是给中国的农业发展提供了取之不竭的动力,为农村建设添加了和煦环保的色彩,帮助农民实现了自我价值的运用和再生。

二、农村生态产业的主要类型及发展现状

(一)生态农业

生态农业强调“整体、协调、循环、再生”的原则,运用系统的方法,全面规划、合理组织,使农业生产实现高产、优质、高效、持续发展,达到生态与经济两个系统的良性循环,经济、生态、社会三大效益的统一。自20世纪80年代以来,我国便开始试点发展生态农业。历经三十多年,我国的生态农业现已发展成为一个懂得因地制宜地利用先进科学技术,集中开发农业生产各种要素的最优组合,可持续地利用资源的立体系统。当前国内推广的生态农业发展模式有14种。比如根据地形、海拔所造成的环境差异而进行的立体种植、立体养殖、立体复合种养模式;利用水陆交接、山地平原交接等各种地形交界处的边缘效应,适应生物多样性特征而开展的生态农业模式,如北方防治沙化的乔木防护林和人工草地相结合的模式;充分利用闲置时间和家庭剩余劳动力的庭院生态农业模式,有效地结合了生活环境和生产环境,实现了每一寸土地和资源的高效利用。除了上述的几种生态农业模式外,还有生态食物链模式、农林复合系统模式、丘陵山区小流域综合开发模式、观光生态农业模式、草地生态恢复与持续利用生态模式等等。我国的生态农业是农、林、牧、副、渔相结合的、多层次的复合农业系统,它不仅避免了石油农业带来的生态破坏,还一定程度上改善了已经产生危机的农业生态环境,是实现农民增收,生产、生活条件改善的有效途径,更是现代农业的发展方向。

(二)农村生态工业

新的历史时期下,我国农村面临着城市工业转移和农村大规模开发的双重境遇,这为我国的农村产业发展带来了前所未有的机遇,同时也为农村的生态环境带来了史无前例的挑战。我国的农村工业主要由属于农民集体所有或个人所有的乡镇企业构成。一般的乡镇企业规模小但数量多,带动的农村劳动力就业也多,对市场经济的发展以及全国的工业发展有极大的贡献。我国的乡镇企业涉及工业生产的各个门类,从而导致了工业生产带来的污染面广且种类繁多。1995年,全国乡镇企业的固体废物排放1.8亿吨,工业粉尘排放1325.3万吨,二氧化硫排放量441.1万吨。2004年全国因环境污染造成的经济损失为5118亿元,其中乡镇工业污染损失值超过50%,乡镇工业已经成为中国环境污染的重要主体。因此,农村的生态工业是从防治污染和生态建设两方面来进行的。防治农村工业污染,主要通过严格管理乡镇企业污染源,对不符合国家产业政策的重污染企业进行限制治理和关停处理,对乡镇企业所在的周边环境进行监测管理,推行洁净的生产技术等等。另一方面,通过建设农村生态工业园,合理布局乡镇企业,来建设农村生态工业。如对农村的工业区进行科学规划,融合第一、第二、第三产业协调发展,并建设有辐射能力的农村经济、文化中心。除此之外,对乡镇企业进行功能区分,如将废弃物排放多的企业建设在水源地的下游,污染严重的企业建设在远离村民聚居地的地方等等。

(三)农村生态旅游

农村产业和经济的发展,不仅仅只有农业产量和产品经济,还包括服务化的农业,农村的生态旅游就是其重要体现。生态旅游是以认识自然,欣赏自然,保护自然,不破坏其生态平衡为基础的,具有学习、观光、度假、休养、科学考察、探险和科普教育等多重功能。农村的生态旅游资源开发,要建立在科学指导和村民共同规划的基础上,以确保不影响正常、可持续的农业生产,因地制宜、注重个性品牌战略的同时,也需要开发有度,不破坏农村的生态环境。福建省永安市天宝岩保护区村落古木参天,溪流密布,瀑布成群,有极高的旅游价值。为了不破坏生态环境,又最大程度上实现经济利益,这个村在保存传统生活方式的同时,进行系统的改造,包括村落环境的整治,道路的铺设和整修,农田景观的设计,院落房舍的卫生改造,以及对农民的培训、组织和管理方面。另外对已经发展成熟的农村旅游地,也要推行生态旅游的方式,以期做到缓解旅游地的生态压力和环境污染,给予其休养恢复的空间。安徽省黄山市拥有举世瞩目且保存完好的徽派原始村落宏村和西递,黄山风景区的实际承载力为10324人/d,而实际的旅客接待量却远远超出了其生态环境承载力。因此,在黄山村落地区,实行更生态的旅游规划,分散空间和时间上的客流,对此地的生态保护有着至关重要的作用。

(四)农村生态园区规划

这里的农村生态园区主要指农村生态家园和少量的农村生态工业园,两者都是把生态生产纳入一个系统进行,都是促进农村的经济发展和生态保护双向协调发展的典型模式。2000年3月,农业部以生态家园为建设目标,制定了家园富民计划。建设生态家园是以农户入手,利用农村可再生资源,以保护农村生态环境为原则,改善农民生产、生活条件,增加农民收入为目标而发展的农村生态经济方式。典型的技术模式有以沼气利用为主体的方式,如北方的“四位一体”、南方的“猪—沼—果”和西北的“五配套”都是联合改建了沼气池、畜舍、卫生厕所,使之成为一个系统来发挥作用,最终实现了清洁的家居生活环境、无害的农业产品和丰厚的经济收入。另外还有对太阳能的利用和小型电源的利用等等技术模式。农村生态家园在布局上,也讲究因地制宜,西北风沙大的地方考虑风力发电,新疆是山、盆地相间的地形就发展绿洲农业。生态工业园区,是通过物流或能流传递等方式将不同工厂或企业连接起来,形成共享资源和互换副产品的产业共生组合,模拟自然生态系统,寻求物质闭路循环、能量多级利用和废物产生最小化的工业发展模式。农村工业虽然还多是规模较小的乡镇企业,但随着农村产业的进一步发展和城镇化步伐的加快,农村的工业水平和环保意识都将有质的飞跃,可持续发展的农村生态工业园一定会得到大力推广。科学规划农村生态工业园区,有助于系统帮助农村产业的发展,取得丰厚的经济回报,同时减轻工业生产对环境的污染。

三、农村生态产业发展存在的问题

(一)建设农村生态产业的认识尚不到位

生态文明建设无疑是新时期的重要议题,围绕生态文明开展的各项研究、讨论、推广和发展也都取得了丰富的成果。但在农村地区,由于教育水平和信息网络的缺口,一定程度上影响了生态观念乃至生态产业在农村的发展。在新农村建设和发展农村经济的过程中,往往还是在走“先发展、后治理”或“只单纯追求经济效益,不计生态破坏”的老路子,致使经济是发展了,生态环境却一天天恶化。另者由于我国分散的小农生产方式,养成农民各自为阵的习惯,缺乏公共环保意识。加之,地方政府和农业部门在推广、实践生态产业的时候,片面侧重技术的引进,忽视了对农民生态心理的教育和建设,使得生态产业的综合效益出不来。

(二)建设农村生态产业的项目选择困难

当前的农业生产有时会出现阶段性过剩的情况,由于不注重市场需求和农民的从众心理,盲目选择产品项目,导致生产出来的生态农产品面临买卖困难的窘境。而有些市场急需的产品得不到有效供应,有些具有发展潜力的农村产业也没有开发出来。农民由于自身知识水平和教育背景的局限,很难科学把控生态农业生产包括项目选择在内的各个细节。还有一些先进的生态农业技术与当地农民的传统生活方式有冲突,而导致一些生态项目不被农民接受,无法真正得以实施。在甘肃省临洮县,当地的传统居住方式一是灶在厢房,难以与炕连接,二是当地迷信“灶王爷”不能进正房。这样的传统生活习惯就会对诸如生态家园建设中的沼气系统改造新技术的实施带来阻力,使之难以为继。

(三)建设农村生态产业缺乏实践耐心

由于农村生态产业的系统性和复杂性,造就了其发展具有长线性的特征。从农村生态产业的先期规划,到具体实践,再到中期管理,最后到产品销售,是一个极其复杂的过程。较于传统的农业生产方式,需要投入更多的精力和财力。广大的农民,都希望自己的辛勤劳作,能早一点收获成果,并且获得较高的经济收益,所以,放弃选择生态产业,而从事更为熟知和见效快的农业生产。但这样缺乏实践生态农业生产的耐心,躲避先进生态农业的普及,是竭泽而渔,只会让现代农业的发展停滞不前,实现不了惠及子孙后代的农业可持续发展。

(四)建设农村生态产业存在资金缺口

农村生态产业是一项浩大的工程系统,无论于政府、企业、农民本身都有着重大的经济考量。先期的投入,不可能只靠单方面力量,农民、企业往往通过贷款的方式得到政府扶持,再投入大量的人力去建设。可是由于贷款的资金有限,步骤繁琐,有一定门槛,农民自身知识文化水平不高,就可能错失了贷款的机会,甚至主动放弃贷款的方式。而这些没有政府贷款又经济困难的农户,空有一腔发展生态产业的热血,是没有办法促成农村生态产业的发展的。

(五)农村生态产业在部分地区发展“过热”

生态文明建设,乃至生态产业的建设是当今最热的科学发展议题,相关的建设项目也在全国范围内如火如荼地开展起来。但也有一些地区,在技术力量不充沛,硬件设施不到位,相关人才也严重缺乏,后续服务跟不上的情况下,也不考虑发展的条件是否成熟,大搞“政绩工程”,就盲目开展生态产业建设。这样不仅严重影响生态产业工程建设的质量,甚至有些建设项目发展到半路就夭折了,并且这种不切实际的盲目发展只会引起当地农民情绪上的反感和抵触。

四、发展农村生态产业的若干建议

(一)加强生态伦理意识教育,树立正确的生态权利观念

生态伦理意识,强调人们运用伦理道德的眼光审视人与自然的关系,要求人们尊重自然、珍惜资源,与自然和谐相处。正确的伦理意识能指导人们进行正确的实践活动。加强农民的生态伦理意识教育,能引导农民重视农村生态环境的保护,在生产、生活中承担一定的生态责任与义务,促成原先粗放型的农业生产向集约型转换,以及传统农业向生态农业的转变。农民在农村生态系统中具有生态选择、生态保护、生态发展等各项权益。树立正确的生态观念,农民懂得自主运用生态权利,才能最大程度上不损害自身利益,又达到生态产业的建设目标。生态伦理意识和生态权利观念的养成,能大大提升农村生态产业的发展程度,也同时有利于农村的道德、文化建设,是全方位实现生态农村的有效途径。

(二)注重运用市场机制,发展农村产业化的经营方式

市场需求无疑是产品生产最可靠的风向标,能有效地调节资源配置。注重市场机制和价值规律的运用,有助于更好地了解市场,了解顾客需求,指导生态产业的项目选择和发展。比如,随着人们食物结构的调整,瘦肉型畜产品和草食性畜产品受到青睐,在畜牧业生产中,草食性牲畜将会得到重点发展,发展优质牧草就有了较大的市场需求。因此,发展优质牧草的生态养殖和瘦肉型、草食性牲畜的生态放养就会带来不错的经济收益。但在农村生态产业发展中,农民由于信息相对闭塞,不是最了解市场的群体。然而,以销售和获取经济利益为主要目的的产品销售公司和农村龙头企业是市场最敏锐的观察者。所以,公司、龙头企业、农户,通过签约合作,成为利益共同体的产业化经营方式应受到鼓励。这样会更加精准地把握市场规律,帮助农民选择较好的产业项目,从而促进农村生态产业的发展。结合各地区不同的自然地域条件和历史文化优势,有针对性地培育挖掘一批特色明显、类型多样、竞争力强的专业生产特色村镇和特色农产品,如优质粮食、高山蔬菜、精品养殖、园艺农业、特色茶园、观光农业等,也是在当前新的历史环境中有长远市场潜力的农业产业化经营项目。

(三)重视典型成果示范,培养生态产业发展带头人

由于农村生态产业具有长线性的特征,农民注重眼前利益,所以就容易缺乏实践生态产业的耐心。只有通过典型成果示范,让农民们看到农村生态产业带来的切实利益和好处,才能真正提高他们的积极性和劳动效率。2003年,为治理石漠化,促进荒山植被恢复,广西省平果县果化镇党委、政府决定在当地开展生态农业,种植火龙果。到2011年,火龙果基地挂果上市面积达7公顷多,每公顷产约60000斤,产值达120万元,仅此项该屯人均增收达2390元以上。发展林牧结合的生态农业,也是帮助农民增收的好项目。防护林带一般能减少土壤水分蒸发20%以上,增加土壤含水量9%;在它的防护范围内,可降低风速35%以上;在林带的影响区域范围内,牧草产量可增加100%~200%。广大农民了解到生态农业可以带来如此丰厚的经济回报,定会更加积极地投身其中。另外,农民容易受到感染从众心理的影响,多喜欢向周边的农民朋友学习。所以先引导一批对农村生态产业积极性高、抗压性好的农民优先发展。在这些带头人的带动下和先期成效的影响下,都会争先恐后、团结互助地开展农村生态产业的学习和建设。

(四)加大财政帮扶力度,做好政府管理和后续服务工作

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保护好动态生态过程、考量城市开发建设对生态过程的干扰分析对维护自然生态系统以及社会经济环境的可持续发展有着重要意义;同时,通过景观生态指数计算对构建的生态安全格局进行生态效益评估,对校核城市空间规划方案在生态规划层面的合理性与可操作性亦有着重要的作用。而当前城市设计中关于这一领域的研究较少,因此,亟需建立一种方法来考量城市建设对这些过程的干扰分析,同时建立生态效益评价体系对空间方案进行评估,构建全面、稳定的生态安全格局。

2研究的思路与技术路线

2.1概念界定

广义上的生态过程干扰是指人类的活动对自然生态系统产生的所有影响,进而引发一系列的生态问题,如生态物种减少、引发自然灾害、景观格局破碎等;狭义上的则是指城市建设、城市增长对动态的自然生态过程产生的干扰和影响。本文所指生态过程干扰是基于狭义上的概念。当前我国快速推进的城市建设对生态过程的干扰是多方面的,如水文过程、生物活动过程、物种栖息过程、物质能量流动、自然通风过程、海潮淹没过程等都已经受到大规模城市建设的影响,造成自然生境的不可逆转破坏。

2.2研究的思路

从动态的生态过程视角出发,在城市空间规划中,结合基地的特征和实际情况,综合考量城市开发对生态过程的干扰,利用GIS对这些过程进行空间格局分析,识别潜在的生态要素以及空间组合构成,并通过Fragstats(景观生态相关指数计算软件)对斑块分维度、香农多样性等景观生态指数进行量化分析,对方案进行生态效益评估,以校核城市空间规划方案在生态规划方面的合理性与可操作性,进一步优化城市生态安全格局。

2.3技术路线框架

根据上述研究思路,本文构建了如下技术路线。

3项目实践研究

3.1苏圫垸现状概况

3.1.1区位交通

苏圫垸位于长沙市开福区,基地范围包括苏圫垸湿地公园片区和湿地公园外东北片区两部分,总面积约22.73km2。基地依托长沙北二环、长沙北三环、京珠高速公路便捷联系四方,随着未来长沙过江交通完善、区域交通网络成型,苏圫垸将成为长沙主城北部重要的交通节点,是长沙北拓发展的空间载体。

3.1.2基地特征

苏圫垸地区的生态系统由湿地、森林、河流等多种类型共同组成。现状湿地主要为库塘湿地,包括水库、水稻田、山塘、鱼塘等多种类型,呈现典型的人工湿地特征,是潜在的承载城市活力集聚的地区。规划区现状以粗放的方式建设,大量村庄建设用地零散分布,建设质量普遍不高,卫生环境较差,缺乏公共配套服务设施。

3.1.3生态过程干扰分析

针对当前苏圫垸地区的基地特征以及存在的生态问题,本次设计方案将重点考量城市开发建设对以下几个生态过程的干扰分析:

(1)水文过程干扰。

历史上苏圫垸地区存在着众多的库塘湿地,包括水库、山塘、径流等,水系类型多样,形态丰富,在20世纪50年代苏圫垸湿地还存在着小泗胡、基头湖、王家湖、楚家湖等大型湖泊,捞刀河等河流水量充足,然而从1990年代开始,苏圫垸河漫滩先后经历围堤建垸、捞刀河出口改道等工程,不断地冲击原生态系统,并大大降低了蓄洪能力,由河漫滩转向堤垸,导致水塘数量减少、面积减小,湿地功能退化,生态植被单一。当前,大型水体仅剩楚家湖、凤羽湖和捞刀河,现状水塘多为农用,人工性强。21世纪以来,苏托垸灾害史问题突出,包括溃垸数次、外江渗水、旱灾。研究水文过程,通过GIS对水系统进行空间格局分析,对恢复苏圫垸水文生态系统有着重要的意义,本文将重点从洪水总量计算、水面率控制的规模与范围、水敏感、低洼地等方面进行空间分析,识别对水文动态过程有着重要的意义的生态元素以及所构成的空间格局。

(2)生物栖息、活动过程干扰。

苏圫垸地处长沙市区域生态廊道交汇的重要节点,境内物种十分丰富,有部级保护植物如香榧、三尖杉等,是白鷺、苍鷺等各种鸟类以及眼镜蛇、牙獐等动物的重要活动廊道与栖息地,是整个生物活动安全通道上的重要缓冲区,但是这些生物过程都随着区域周边的开发建设不断消失,湿地正在逐步退化。据不完全统计,从20世纪90年代至今,苏圫垸地区动物栖息地斑块数量减少了近一半,面积只有原来的60%,分布较为零散;捞刀河生态效益低,廊道宽度不够,物种单一,河岸生态稳定性差,这些都导致生物多样性不断降低,众多喜水、喜林生物在这一区域已经消失;加上周边区域的开发建设,也进一步阻断了生物活动过程。生物栖息、活动这一动态过程对维护生物多样性、生态稳定性有着重要的作用。因此,苏托垸地区的城市设计将着眼于保护山体林地和水系湿地生境资源来解决这一诉求,利用GIS对喜水、喜林生物的栖息地、活动廊道进行敏感度、缓冲区分析,重构生物安全格局。

(3)自然通风过程干扰。

长沙市夏季主导风为东南风,平均气温高达37.10C,已经成为“四大火炉”之一,近些年在大规模的城市建设中不断侵蚀湿地,忽视对自然通风过程的考虑,导致城市热岛效应明显,与此同时,由于通风过程不流畅,加剧大气污染物的集聚。当前,SO2、NO2为长沙市大气污染的主要污染物,且春季和冬季是长沙市大气污染较为严重的季节。苏圫垸处于长沙南北向通风廊道的中央及分叉口位置,对于冬季西北风顺利进入南部城区缓解大气污染,以及夏季东南风携带主城区热量通畅北上,减少热岛效应、降低城区温度、稀释大气污染起到非常重要的作用。本文将对苏圫垸进行热岛缓冲廊道、主导风向、地形风向的空间格局分析,保护苏托垸地区自然的通风格局。

3.2基于生态过程干扰分析的GIS空间格局构建

3.2.1水文过程干扰的GIS空间格局

(1)洪水量计算。

苏圫垸片区集雨面积为12.34km2,位于暴雨一致区第七区,产流分区为第Ⅰ区,雨量初损30mm,地表径流系数取0.6。考虑到本区域集雨面积较小,流域内无实测水文资料,本次计算采用《湖南省暴雨洪水查算手册》推理公式法来推求本流域5%频率下的设计洪水(防洪标准:200年一遇,排涝标准:20年一遇暴雨12小时排出),采用公式Wmp=R总F/10(万m3),经计算得洪水总量为:Wm5%=193万m3。

(2)水面率规模控制。

在得到洪水总量的基础之上,结合区域现状水面率以及《城市水系规划导则》的要求,同时参考其他国家城市湿地公园水面率控制比率,本次取本区域最小水面率为12%(参考江浙地区水网地区12%最小水面率要求),即1.72km2。总规中明确苏圫垸湿地片区可建设用地不应超过用地1/3,则湿地公园面积约为10km2,其中水面率参考国内其它国家城市湿地公园水面率,约为40%~70%,因此本次研究最大水面率取60%,则片区内最大水面率控制为6km2。综上,本次水面率选取用地面积的12%、20%、40%作为低、中、高三个方案分别从滞洪排涝能力、水体循环经济性等方面进行比选。三个方案均能满足滞洪蓄涝要求,但是水面面积越大,蓄涝能力越强。本次研究建议水面率控制在2.5~6km2之间,为保证滞洪蓄涝要求,非汛期建议取中低值,汛期部分湿地区域可淹没,水面面积达到中高值。

(3)水敏感性分析。

综合水系历史演变、现有水资源分布、低洼易涝区分析确定水敏感性分区。水敏感性强的区域主要有:1)捞刀河及沿河两侧河漫滩区域,“三横两纵”干渠;2)捞刀河河堤北侧周边低洼易渗水区域;3)现有养殖塘、鱼塘、山塘等水体;4)楚家湖南侧低洼区域、养殖中心南侧低洼区域;山区自然径流、在建水库区域。水敏感性分析反映,可通过规划构建草型湖泊+表面流人工湿地,局部运用多类型人工湿地复合系统,通过重构本地化生物群落,与区域山丘、河流生态系统连接。

3.2.2生物栖息、活动过程干扰的GIS空间格局

通过GIS的空间分析,识别苏圫垸地区喜水生物与喜林生物的潜在栖息地和迁徙活动廊道。在此基础上,进行因子叠加,识别生物潜在栖息地与活动廊道。

3.2.3自然通风过程干扰的GIS空间格局

(1)风廊道构建。

来自北部森林、湿地的清新空气源随湘江沿规划区西部开阔湿地水面进入规划区形成主风廊道,因此,本次规划沿区域生态绿廊布置大型南北向绿化廊道,将山林的凉风引入规划区,并为城市补充氧气;沿中部风羽湖和城市主干道形成次风廊道,利用凉爽的林源风与水系为城市降温。

(2)热岛缓冲廊道构建。

根据现状不同地表下垫层类型进行地温反演,得到现状热岛及冷岛分布情况,从而建立联系冷岛的低温廊道以及分割热岛的热缓冲廊道,利用绿化与水体减缓太阳辐射的热效应。

3.3规划方案

通过对生态过程的干扰分析,明确城市开发对这些过程的内在影响,叠加水文过程敏感性分析、生物活动过程敏感性分析、风廊道、热岛缓冲廊道敏感性分析、地质敏感性分析,将原有坑塘湿地、山体林地等自然资源,与规划公园湖泊、防护绿地等人工生态资源有机整合,构建“斑块-基质-廊道”综合生态安全格局,形成规划方案的的生态保育雏形。根据GIS空间格局分析结果,整体上形成大集中、小分散的用地布局形态。规划区北部最敏感区域分布较多且较为分散,用地布局宜采用有机自由的布局方式,低强度开发,整合现有村庄居民点,形成两型社会新农村建设样板示范区;南部为集中建设区,最敏感区域主要分布在中间区域,通过适当扩大水面,形成以风羽湖为生态绿核的公共服务区,结合次一级敏感区域以及地表径流、现状水塘的分布,疏通水系,形成网络化的水乡布局模式,在此基础上,综合考虑交通、功能分区等,将各类建设用地有机嵌入生态本地,形成苏圫垸地区的空间规划方案。

3.4效益评价

3.4.1评价指标体系

在景观生态学理论基础上,以保护生物多样性和合理规划斑块、廊道等生态资源为基地生态保护为核心目标,选取斑块形状指数、斑块分维度指数、香农多样性指数、香农均度四个景观生态指数因子进行评价,共同建立生态效益评价指标体系。

3.4.2评价结果

利用Fragstats景观生态格局软件,对比核算规划区水域景观、绿地景观规划前后的景观生态指数,评价结果显示:平均斑块形状指数(SHAPE_MN)提高了49.6%,平均斑块分维度指数(FRAC_MN)提高了1.4%,香农多样性指数(SHDI)提高了27.1%,香农均度指数(SHEI)提高了27.1%,规划方案通过尊重规划区现状自然生态基底条件,注重廊道的连接,湿地的规模化、整体化设计,使规划区水绿空间结构得到优化,景观多样性更丰富,分布更均匀,生态效益也得到显著提高。

4结语

生态论文范文4

目前常用的稳定碳同位素测定方法有:质谱法、核磁共振法和光谱法,其中质谱法是稳定同位素分析中最通用、最精确的方法。稳定同位素质谱分析法是先使样品中的分子或原子电离,形成各同位素的相似离子,然后在电场、磁场的作用下,使不同质量与电荷之比的离子流分开进行检测。稳定同位素质谱仪不仅能用于气体,也可用于固体的研究,能用于几乎所有元素的稳定同位素分析。近年来,随着生物地球化学元素循环研究的发展,借助同位素质谱(EA-IRMS),多用途气体制备及导入装置-同位素质谱(GasBenchII-IRMS)及痕量气体预浓缩装置-同位素质谱(PreCon-IRMS)联用技术的兴起,碳稳定同位素的研究有了更快的发展。稳定同位素质谱仪测定同位素比率大致分3个步骤(见图2):(1)样品的收集、制备和前处理;(2)将材料转化成具有所测元素的纯气体,(3)进入质谱仪检测。

一般样品通过前处理后,同位素质谱联用装置可以完成后续的气体转化和测定。通常,稳定同位素质谱仪在计算机辅助下直接给出同位素比值,更先进的仪器已可以进行自动化分析,如美国热电公司的Thermosci-entificMAT253,德国元素公司的Isoprime100稳定同位素质谱仪等。植物和土壤等固体样品,在进行同位素质谱分析之前必须进行干燥、粉碎、称量等处理。如果采集的土壤样品中含有无机碳,在干燥前应该进行酸处理。制备好的样品称量后通过固体自动进样器送入到元素分析仪-同位素质谱(EA-IRMS)进行碳氮同位素测定。测定土壤样品中碳酸盐δ13C的样品称量后放入样品管,置于GasBenchII仪的恒温样品盘中通过酸泵滴加100%磷酸,生成的CO2气体通过气体自动进样器送到同位素质谱进行碳同位素测定。

液体样品包括土壤DOC和微生物生物量碳(MBC)等浸提液在进行同位素质谱分析之前要进行分离转化、冷冻干燥等前处理。其中土壤DOC和微生物MBC按照参考文献方法用0.05mol/LK2SO4溶液提取,浸提液经冷冻离心浓缩或者冻干机干燥获得的粉末称量后通过固体自动进样器送入到元素分析仪-同位素质谱(EA-IRMS)进行碳氮同位素测定。气体样品包括空气和培养富集气体,用已抽真空的顶空样品瓶采集,其中CO2气样需采集20~30mL,样品中的碳同位素比值可直接通过多用途气体制备及导入装置-同位素质谱联用仪(GasbenchII-MS)测定。对于空气中的CH4需采集100~150mL,样品中的C同位素比值可通过带有全自动气体预浓缩装置-同位素质谱联用仪(如,美国热电公司的PreCon-IRMS)测定。

二、稳定同位素技术应用

土壤是地球表层最为重要的碳库也是温室气体的源或汇,但对关键过程及其源或汇的研究却十分有限。随着全球变化趋势的日趋明显,农田生态系统在碳素的吸收、转移、贮存和释放过程中所起的作用越来越受到人们的关注。农田土壤碳的动态变化和循环特征及其微生物驱动机理研究,成为当今生态学、生物地球化学和环境科学研究的共同热点。

1.稳定同位素技术与Keeling曲线法

土壤呼吸是农田土壤碳循环的重要组成部分,也是其排放CO2到大气中的主要途径。土壤呼吸以根系呼吸和土壤微生物呼吸为主。利用微气象法能够测定生态系统CO2通量,但是不能精确量化和区分根系呼吸和土壤微生物呼吸作用。应用稳定碳同位素技术,通过脉冲标记法(13C-CO2标记示踪)和持续标记法(自然丰度或FACE),造成根呼吸和土壤微生物呼吸CO2碳同位素组成的差异,然后分别测定土壤总呼吸、土壤微生物呼吸和根呼吸的δ13C值,追踪土壤呼吸的来源,并根据碳同位素质量守恒原理即可区分根系呼吸和土壤微生物呼吸,定量土壤呼吸中根系呼吸和土壤微生物呼吸的比例。目前用于测定土壤呼吸CO2碳同位素组成的取样方法包括静态箱(KeelingPlot)法、静态箱平衡状态法和动态箱连接红外分析仪法等,其中静态箱法相对比较成熟,而且成本低廉。Buchmann和Ehleringer采用静态箱研究了冠层尺度C3(紫花苜蓿)和C4(玉米)作物光合作用和土壤呼吸通量及其δ13C同位素组成变化规律,通过土壤有机碳及土壤呼吸的δ13C同位素组成差异,区分了轮作系统土壤呼吸及作物光合作用对净通量的贡献。随着静态箱方法经过不断的修改和完善,通过Keeling曲线法测得的农田生态系统呼吸释放CO2的碳同位素组成(δ13C)能够反映作物土壤根系和微生物呼吸释放CO2的δ13C同位素组成,以较好地理解生态系统的同位素鉴别。

2.土壤有机碳来源及其周转规律研究

2.1C3/C4植物变迁自然丰度法

碳、氮、氧、氢这些轻元素在自然环境中的循环和周转过程中,其同位素比值间的差异较大,同位素分馏效应比较明显,利用13C/12C、15N/14N、18O/16O和D/H同位素丰度比的变异携带有环境因素的信息,具有原位标记特性。通过测定土壤或者植物中δ13C,可以研究植物-土壤生态系统碳来源及其周转规律。稳定碳同位素比值(δ13C)分析方法在土壤有机质分解程度评估、土壤有机质来源探讨、C3/C4植被变化历史研究等领域中得到日益广泛的应用。由于不同植物类型具有不同的δ13C值,C3植物δ13C的变化范围为-9‰~-17‰。;C4植物δ13C的变化范围为-10‰~-22‰,当C3植物被C4植物所取代时就会导致土壤有机质δ13C值的改变。因此,可以通过土壤有机碳δ13C值相对于参考土壤(未改变种植作物的土壤)的变化来探讨土壤有机碳的周转速度,及不同C3和C4植物来源碳占土壤碳库各组分及气体CO2中的比例。Balesdent和Mariotti最早通过C3和C4植物类型的变迁来研究土壤碳库各组分的稳定性及周转规律,研究发现,长期耕种小麦(C3作物)的农田土壤在连续13年种植玉米(C4作物)后,22%的土壤有机碳获得了更新,而且不同粒径土壤有机碳的周转速率不同,其中>50μm和<2μm团聚体中含有更多的新碳,而粘粒中土壤有机碳的更新速度最慢。

Dignac等通过C3和C4植物类型变迁长期定位试验,采用铜氧化法结合稳定同位素质谱分析技术进一步研究了植物根系残留物(木质素)的稳定性及其对土壤有机碳库的贡献,结果发现,连续9年种植玉米(C4作物)对土壤有机碳含量、木质素及其生物降解程度(分解和周转)虽未产生显著影响,但其碳同位素组成发生了显著变化,其中有机碳中9%而木质素有47%来源于玉米(C4作物),木质素大分子的周转速率较土壤有机碳库更快。作为土壤碳库中的活性组分,MBC的稳定性和周转速率也可以通过土壤碳自然丰度δ13C值的变化进行研究。Blagodatskaya等通过54d室内培养实验研究了C3和C4植物类型的变迁后各碳组分的周转速率、新老碳对土壤有机碳(SOC)、微生物碳(MBC)和CO2气体的贡献以及微生物在碳分馏过程中的作用。研究结果发现,土壤SOC及MBC的周转时间分别为16.8年和29~30d,而且随着种植年限的增加,周转时间将会延长。新老碳库对SOC、MBC和CO2气体的贡献不同,其中MBC中20%碳来源于老碳(C3),CO2气体中60%来源于老碳(C3),由于微生物对土壤老碳的偏好利用,土壤中SOC中新碳贡献将逐年增加。13C自然丰度法灵敏度和分辨率较低,而且C3/C4植物更替,限制了应用。

2.2稳定碳同位素示踪法

碳的稳定同位素(13C)示踪技术能有效地阐明地下碳动态变化和土壤碳储量的微小迁移与转换,以及定量化评价新老土壤有机碳对碳储量的相对贡献。利用13C标记秸秆研究作物秸秆、残茬或作物根系在土壤中的分解动态或对土壤有机质的贡献,可为阐明土壤碳转化过程及土壤肥力演变过程提供新的技术支撑。以植物残体形式输入的作物光合碳对土壤有机碳库的贡献及转化规律已有大量的研究。窦森等在室内培养条件下,研究了添加13C玉米秸秆后,土壤有机碳库中胡敏酸和富里酸含量随时间的动态变化,发现在培养期间内,原有土壤有机碳较新形成的有机质的分解速度慢;同时也证明该方法用于研究短期培养条件下新加入有机质在土壤中的分解动力学是可行的。

随着同位素技术的发展和应用,研究者开始了对生育期内植物—土壤体系中碳分配的量化研究,定量化评价根际沉积对土壤碳储量的相对贡献。比如,Li-ang等通过13C稳定同位素培养试验研究了玉米根际沉积碳在土壤碳库中的分配,认为水溶性有机碳(DOC)和MBC是“新碳”的主要去向。而Yevdokimov等的研究表明燕麦根际沉积碳的主要去向为MBC、呼吸碳和SOC,而土壤DOC并不主要来源于“新碳”。何敏毅等应用13C示踪技术研究表明,玉米在其生育期内输入到地下的总碳量为4.6t•hm-2,其中42%存在于根系中,7%转化为土壤有机碳,剩下的41%通过根际呼吸进入大气。不同研究结果的差异可能由于不同学者采用的研究方法、作物及土壤类型不同造成。

3.稳定同位素探针技术(SIP)

农田系统是半开放的人工系统,进入土壤的新鲜有机物质包括自然归还的植物残体和根系分泌物、人为归还的有机肥等,而系统碳输入是影响土壤有机碳动态的最主要因素之一。土壤微生物是土壤有机质、土壤养分转化和循环的动力,是土壤有机质转化的执行者。外源有机质(“新碳”)进入矿质土壤基质后,发生由微生物介导的物理–化学–微生物的转化过程。“新碳”输入土壤,经土壤微生物作用转化为有机质,影响土壤有机碳含量及其组分的变化,或转化为CO2和CH4等气体返回大气。应用同位素示踪技术结合微生物分子生物学技术(PLFA/DNA/RNA-SIP)能够定量化“新碳”在土壤碳库中的转化动态及其对土壤碳储量的相对贡献,阐明微生物种群结构与“新碳”转化及稳定性之间的关系。Lu等用13CO2对水稻进行脉冲标记,通过13C-PLFA图谱分析发现,不同根际微生物对植物光合作用产物有不同的吸收特征,证明了水稻根际微生物种群与植物光合作用密切相关。进一步对土壤13C-DNA进行分析,发现水稻ClusterIArchaea类群的核糖体RNA中含有13C,表明此类细菌可能在由植物碳源产生甲烷的过程中起重要作用,对全球气候变化具有重要影响。

Bastian等定量研究了土壤外源添加小麦秸秆后,参与秸秆分解过程的(共168d,8个时间点)微生物种群结构动态变化,结果发现在秸秆降解的前期(14~28d)和后期(28~168d)细菌和真菌群落结构差异明显,这主要是秸秆降解过程中养分由丰富向贫瘠转化诱导的微生物r选择和k选择的结果。另外,农田土壤除作物光合碳根际输入外,还存在大量的光合自养微生物,通过卡尔文循环固定大气CO2合成有机物,并转化为土壤有机碳,对农田土壤有机碳累积的贡献不可忽视。而农田土壤中参与了“新碳”的输入、分配与转化的主要微生物种群,及其与“新碳”转化的相互关系如何,有待进一步研究。SIP能够将功能和种群分类联系起来,在微生物生态学研究中有着巨大的应用潜力,随着可用底物种类的增加(N、H),SIP技术将有可能鉴定出更多在碳、氮及其他元素循环中发挥重要作用的微生物。

三、展望

稳定碳同位素技术已在土壤有机质的转化、土壤中碳素的来源及其影响因素等方面得到了较广泛的应用。然而,我国农田土壤碳同位素研究大多集中于对C3和C4植物碳同位素、土壤CO2和土壤有机碳的同位素组成的测定与分析,对于农田土壤管理方式以及土壤质地、温度等环境条件对土壤碳周转过程的影响机理研究还很少。另外,土壤微生物是土壤有机质和土壤养分转化和循环的动力,是土壤有机质转化的执行者,但有关微生物种群结构和数量与农田土壤碳转化及稳定性之间的关系尚知之甚少。因此,有以下几方面的问题有待进一步的研究:

(1)利用13C自然丰度法和示踪技术相结合,定量土壤有机碳的周转速度,确定土壤有机碳的来源,深入研究不同农田管理方式对农田土壤碳素累积和转化的影响;

(2)分析土壤13C有机碳富集的基本机制、阐明土壤13C丰度与植被类型、土壤温度、质地之间的关系,进一步评价不同农田生态系统碳贮存潜力;

生态论文范文5

1.1生态网络在城市绿色网络体系中的渗透发展

1898年,霍华德(E.Howard)提出“花园城市”的概念,一经提出便受到了广泛关注。20世纪以来,城市绿色网络的建设致力于大尺度的城市绿色网络建设,如德国斯图加特绿U(Stuttgart’sGreenU)等,大尺度的城市绿色网络对缓解城市热岛效应,调节微气候,降低碳排放量,做出了卓越的贡献。21世纪是“生态世纪”。面对更加严峻的环境问题,城市绿色网络体系建设从功能单一的景观绿化体系升级成为多功能的城市生态网络体系,包括传统的公园、绿化带、城市林地等,并且衍生发展出了都市农业、雨水花园、绿房顶、绿墙面等多功能的绿化空间,城市绿色网络在其功能、形态和价值上都有了大幅度的提升。特别是“微绿化”的发展,使城市绿色网络进入到了更细小的空间中,改变了人们的生活起居环境,同时也逐渐改变着人们的生活方式。市民的广泛参与,使“微绿化”的社会价值大大提升,实现了城市绿色网络和城市生活网络的相互渗透,标志着城市绿色网络的价值已经不仅仅停留在环境和经济层面,开始具备了丰富的社会价值。2008年英国城乡规划协会(TCPA)对城市绿网建设提出了10条建议标准:

1)将城市绿色网络建设作为主要考虑对象;

2)城市绿色网络应建立内在联系体系;

3)考虑土地价值和建筑密度;

4)具有可达性且可作为交通体系的一部分,分担交通压力;

5)具有本土特色,反映地域文化;

6)符合绿色基础设施体系规划策略;

7)具有多功能性;

8)绿色体系的实施与城市整体规划、实施和管理体系相结合;

9)实现在形式和功能上的连贯统一;

10)作为永久项目,提供持续的资金支持和养管维护措施由此可见,城市绿色网络作为城市生态网络的源头,在未来不断发展和完善的过程中,必将与城市的其他体系的建设相结合,且具备更加丰富的功能和社会属性,城市绿色网络与城市其他重要系统之间的相互渗透正在逐步实现。

1.2生态网络在城市蓝色网络中的渗透发展

城市给排水系统是城市“蓝色网络”的基本构成,与人们的日常生活息息相关,换言之,城市“蓝色网络”本身即是城市生活网络的一部分。20世纪80年代末,“雨水花园”的概念在美国马里兰州发源,并迅速应用到实践领域。“雨水花园”概念意味着人类对于雨水处理理念的根本性转变,将人工水处理系统与自然水循环系统进行整合,大幅度地提高了水的循环使用,降低了人们对处理过的水的需求量。更重要的是,由“雨水花园”概念所衍生出的“可持续城市排水系统(SUDS)”的概念,促使设计师开始反思如何设计和经营城市空间,用贯穿于城市内部的蓝色水网,形成了一套与自然水循环系统相结合的城市水循环系统,使得城市蓝色网络与城市绿色网络成为了紧密结合的一个整体,使得城市生态网络的建设得到了进一步的完善。另外,“雨水花园”与生态建筑的结合,使建筑与花园和绿地一起构成了城市中立体的生态网络体系,为城市注入了新鲜的生活元素。“当前,大规模推进绿色建筑与建筑节能的时机已经成熟,绿色建筑已进入快速发展的阶段”(仇保兴,2012)。城市蓝色网络的发展,使得城市生态网络的触角能够触及到更加细微深入的生活层面,最大限度地密集城市生态网络,使生态网络能够全面地渗透进城市空间角落以及市民的生活过程当中。

1.3生态网络在城市空间网络和社会生活网络中的渗透发展

生态网络与城市生活网络的完全融合,需要将生态网络的理念运用于城市空间和城市管理运营,从而使城市生态网络从单纯的生态空间转化成为与城市生活的空间、时间以及文化相结合的全维度生态网络,从而实现绿色网络、蓝色网络和城市生活网络之间的全面渗透和联动发展。

1.4城市生态网络的“全渗透”发展趋势与工作模型探索

城市生态网络的“全渗透”工作模型是将生态网络的理念根植于理论探讨中对宏观愿景的规划,作用于在动态规划时技术路线的选择,最后呈现于城市管理运营过程中对生活方式改变的长效联动发展机制,并在整个过程中引入公众参与机制,向公众全面展示城市生态网建设的全过程,提高市民参与度,促进城市生态网络与城市空间制造,多维绿网建设,城市蓝色网络建设,城市生活网络以及地域文化等体系之间实现相互渗透,联动发展,扩大生态网络建设的影响力,从而实现城市的可持续发展。

2我国城市生态网络建设的现状问题和目标方向

中共十八届三中全会以来,中国面临前所未有的经济转型,生态文明时代已经到来,在规划层面上关注生态网络的全面建设迫在眉睫。我国城市生态网络的建设应当由单点突破的缓解(mitigation)恶化进程的模式,向理论导向、动态规划和监督运营三位一体的“全渗透”型可持续生态网络发展模式发展,从而适应(adaptation)环境的改变。近年来,我国积极进行生态新城建设探索实践,城市生态网络规模已初见雏形,然而,大规模新建的生态新城仍然处于探索阶段。总结我国目前城市生态网络发展的现状问题,主要总结为以下几点:

1)生态城市的理念仍在探索阶段,大规模全面实践项目相对较少;

2)新能源及高新技术的普及和应用尚未全面与空间规划和全维度城市生态网络建设相结合并形成体系,未能形成多系统间的联动发展;

3)先进理念在实践过程中未充分考虑当地的社会经济发展情况,以及人文文化特点,造成实施困难。我国城市生态网络建设的现状主要有两种类型,一种是新建型,即新兴生态城的生态网络建设,另一种是更新型,即旧城改造过程中对城市生态网络的修复和改善。针对前者,“全渗透”发展模型的运用可以使新兴城市生态网络得以迅速全面的发展,并且能够持续保持活力;对于后者,由于旧城生态元素多为碎片化,难以形成网络,而“全渗透”发展模型能够高效利用土地,利用向微空间“渗透”的方式最大限度地密集城市生态体系,从而形成网络,并且能不断作用于老城居民生活方式的改变,促进城市生态网络不断更新。

3结语

生态论文范文6

1.试验条件

(1)水泥池:试验基地面积26亩,共建有水泥池495口,包括亲虫培育池34口,幼虫培育池28口,每口水泥池长8米、宽4米、高30厘米,每相邻的33口水泥池组成一排,共有15排。水泥池周围搭有简易钢架大棚,大棚上可盖薄膜。水泥池进出水均经筛绢网过滤,养殖用水符合渔业水质标准。

(2)蓄水沉淀池:蓄水沉淀池2口,面积共20亩。

(3)亲虫:选购山东野生沙蚕亲虫,要求个体完整、反应灵敏。

(4)饲料:分两种,粉料(以硅藻粉为主)及南美白对虾配合饲料。

2.生产管理

(1)前期准备:水泥池刚建成时,放满水,浸泡1~2个月,使其碱性消失。育苗前,用30克/米3的生石灰彻底消毒蓄水池、供水管道、亲虫培育池、幼虫培育池。

(2)亲虫强化培养:2013年11月25日从山东引进野生亲虫(共8箱,13.5千克/箱)进行强化培养。亲虫培育池泥床厚度15厘米,进水没泥3厘米。亲虫强化培养需3~4个月,强化培养水温保持在10℃以上。

(3)人工繁殖:当亲体性腺成熟时挑选体色鲜艳、无机械伤、活力强、性腺饱满的亲虫放入塑料桶内进行人工繁殖。桶的体积为1米3,一只桶内放21条亲虫,亲虫雌雄比例为2∶1,并加入适量海水诱导产卵和排精。桶内水每12小时换一次,共换两次,36小时后幼虫孵出。孵化过程中注意充气,以免受精卵下沉,造成缺氧死亡。幼体出膜后投放到幼虫培育池继续培育。

(4)幼虫培育:幼虫培育期泥床厚度5厘米,进水没泥15厘米。

(5)成虫养成:幼虫经过1个月培育、规格达到1~2厘米时,把幼虫连虫带泥轻轻撒入成虫养殖池,每口养殖池投放幼虫7万尾。成虫养殖期泥床厚度15厘米,进水没泥3厘米,当气温高于33℃时,进水没泥5厘米。

(6)日常管理:水质管理。整个养殖过程中都要严格控制水质,避免遭到原生动物的入侵,所用海水在进入水泥池之前都先进行24小时沉淀。人工繁殖及幼虫培育阶段,通过覆盖薄膜的方法,使水温保持在10℃以上。成虫养成期要经常干露晒滩,以达到促进底面残饵氧化分解和底栖藻类繁衍增殖的目的。增氧。在受精卵孵化至幼虫转为底栖匍匐生活这段时间内,要注意充气增氧,以免造成缺氧死亡。模拟海区涨落潮。在幼虫培育期,幼虫经过20天左右的培育,开始转为底栖匍匐生活,此后,每天模拟海区涨落潮2次,进水没泥15厘米,保持2小时后排干。在成虫养成期,每天模拟海区涨落潮1次,进水淹没泥床后,保持1小时后排干。投饲管理。亲虫强化培养期间,投喂南美白对虾配合饲料,一般每天投喂两次,日投喂量1千克/池。幼虫在转入底栖匍匐生活后开始投喂硅藻粉,选择在水排干后开始喂料,每天投喂一次,日投喂量60~150克/池。养成期间投喂南美白对虾配合饲料,每天投喂两次,日投喂量2~3千克/池。巡塘。每天早晚巡池,发现敌害生物(如蟹类、螺类等)立即清除,定期记录水质、饵料消耗、沙蚕生长状况等情况,发现问题及时妥善处理。

(7)收成:7月中旬开始,当沙蚕规格达到800尾/千克即可上市,成虫采收采用捕大留小、多次轮捕的方法。采用人工扒泥获得成虫方法进行收获。根据要求,将采收的成虫进行筛选,不符合规格要求的放回池中继续养殖,符合规格要求的进行包装出口。每次收捕后,须将泥床重新铺平,以利于剩下成虫的继续生长。

二、分析与讨论

1.沙蚕规模化生态养殖,水质处理至关重要。为消除水体中的有害物质,抑制敌害生物与病害的入侵繁殖,确保沙蚕良好安全的生长环境,首先,必须对育苗及养殖用水实行24小时沉淀砂滤、消毒后方可使用;其次,对亲虫培育池、幼虫培育池、使用工具和场地必须进行全面清洗消毒。

2.养成过程中要经常观察沙蚕数量的变动,将过于密集区疏散到非密集区。

3.从项目的整个实施过程来看,4月中旬幼虫进入养成池,一般经过3个月左右的养成管理就可达到上市规格,成虫采收采用捕大留小、多次轮捕的方法,几次采收后可再补充一些幼苗进行第二茬养殖。

生态论文范文7

我国的包装设计就是原生态包装的演变与发展,我国的包装设计坚持使用自然淳朴的自然材质、强调使用单纯的民族色彩、饱满大度的造型风格,原生态包装设计无不体现了我国博大精深、包容的民族文化和人文特色。紫砂酒瓶通过将民间的戏剧脸谱进行归纳浓缩,利用中国早有历史的竹简进行外盒的包装,再配有民族蜡染技术,不仅富有极强的民族特色和地域文化,还强有力的彰显了我国特色的民族文化,因此紫砂酒瓶荣获了“中国包装设计金奖”“亚洲之星”与“世界之星”三项大奖。

二、原生态包装结合艺术美、自然美

包装的设计者在进行包装设计时要结合产品本身有可能蕴涵的自然美和艺术价值。设计者在进行原生态包装时一些新颖的设计理念都来自对我国传统文化的形式的再现与总结,通过将中国传统文化加以归纳、总结、概括,在新的物质载体上得到更加新颖的表现。设计者将传统美学的内涵融入到原生态的包装设计中不仅有利于扩展人们的文化视野,还有利于包装行业的发展,设计师设计出来的产品更能适应现代社会发展的要求,原生态包装真正将艺术、美学融入到人们的生活中,实现健康绿色的发展。

三、原生态包装要充分利用大自然材料

(一)自然材料选用时坚持的原则

1.坚持经济发展与环境保护之间的平衡

原生态包装设计不仅有利于可持续发展,还有利于协调在社会、人、自然三者之间的平衡发展关系。

2.坚持合理使用原则,减少材料浪费

消费者在进行消费时经常发现这种情况,购买的产品需要剥掉好几层外壳之后才能看到产品的真面目,这种打着原生态、绿色包装的名头进行的过度包装,不仅造成了资源的极大浪费,还让大众扭曲了对原生态包装的理解,这种设计导致了现今过度和奢侈包装形式愈演愈烈。

3.降低原生态包装材料成本

设计者在进行包装设计时不是不想使用原生态元素,而是人们的消费观念存在着滞后性,因为原生态的包装设计一般要高于其他的设计成本,因此人们在面对绿色环保和价格低廉的商品时,大部分消费者会选择后者,因此为了更好的实现原生态包装的发展,在进行原生态包装设计时要降低其成本,让更多的消费者愿意接受原生态包装。

(二)常见的几类包装材料

1.纸类包装

纸质材料本身作为可再生资源成为承接包装与自然生态的介质,以其可循环再生的植物纤维资源,创造无限的包装使用价值,是当今包装产业走向资源循环经济之路的首选承印物。纸质材料很少直接用于产品的包裹,一般都会先制成相应的纸质容器,如纸盒、纸袋、纸罐等形状各异的纸质包装容器造型,纸容器作为产品的销售包装造型设计,纸质包装在造型结构方面意义重大,会起到保护产品和实现美观的双重作用。

2.竹类包装

竹子可以说是原生态包装中最便利的材料,从竹叶、竹皮到竹筒,运用编织、切削等装饰和制作手段使之成器,也是极富魅力的生态包装。今天在回归自然的生态理念的影响下,设计师们孜孜不倦地追寻大自然,细细品味其中的韵味,设计出许多赏心悦目的作品。原生态包装设计者选择对天然材料——“竹”在容器包装应用中的结构方式进行了研究探讨,包装设计者是站在“生态设计”的角度去重新审视传统和自然,达到了“化腐朽为神奇”的有益尝试。

3.陶瓷包装

物品采用陶瓷这种材质进行包装的历史由来已久,在现代的包装中我们经常可以看见这种陶瓷材质的包装,但是如何更能体现陶瓷的文化内涵,而且充满活力适应消费者的需求,是设计者应该着重考虑的问题,尤其是发展原生态包装的设计者们。陶瓷的艺术精髓如果可以和原生态包装设计这种理念相结合,可以丰富包装行业,同时也可以为消费者展现更具时代活力的包装产品。陶瓷包装艺术运用的比较好的就是“酒鬼”酒的陶瓷包装设计,通过采用陶土瓶的设计,让消费者体验到粗犷、厚重、古朴的气息,这种设计让人们体会到大自然那种率真、自然、洒脱的气质,并且将我国传统文化与包装设计融为一体,让人们感受到原生态的美感。

4.布帛包装

布帛本身就是具有历史的原生态包装材料,这种材质可以进行重复利用,使用的周期长,不仅符合当今社会提倡的低碳设计理念,还可以将现代的工业设计理念加入到布帛设计中,通过引进新的元素不仅可以提高布帛包装的艺术品味,还可以充分显示出当地的特色,例如当地有什么独特的艺术文化都可以在布帛上显示出来,将这种当地的文化进行传播。总之,无论是使用以上哪种包装材料,设计者都可以将当地的特色与文化赋予到包装的设计中,此外,设计者还要多发现、研究出符合当今经济发展的需要、符合发展潮流的包装材质,促进原生态包装设计的发展。

四、原生态包装设计的原则

(一)环境原则

原生态包装设计观是把包装的更换纳入整个自然的循环系统中,特别是在我国人均可利用资源极度匮乏的现实情况下,原生态包装设计观非常符合我国建设可持续发展的和谐社会理念。在进行包装的材料选择时要坚持来源于自然,并且使用过后不能对自然造成二次的污染,之前使用的塑料材料的包装逐步遭到淘汰,纸质包装、草类包装、陶瓷包装等等这种取之自然、回归自然的材质越来越得到包装设计者的青睐,这类材料符合包装的原生态、绿色设计原则。

(二)性能原则

随着原生态元素在包装设计中的使用频率的提高,越来越多的设计者开始涉足原生态包装设计,许多设计者设计出来的产品虽然符合环保原则,但是在产品性能使用上有所下降,这种设计就本末倒置,因此设计者除了潜心研究原生态包装设计还要结合包装的需要设计出两者兼顾的产品。

(三)经济原则

生态论文范文8

1.完善草原牧区的补贴补偿和奖励制度

补贴补偿和奖励制度的不完善导致草原生态保护建设无法顺利进行,出现诸多问题。对此,政府必须看到该制度本身存在的问题以及实施过程中存在的问题,多方位分析制度,从牧民的角度思考问题,完善草原牧区的补贴补偿和奖励制度,研究制定一套完善的生态、经济、技术标准,对草场进行分类,然后明确每个草场的休牧标准、草原生态恢复标准、草原生态环境治理方法等。如:对于生存环境极度恶劣、草场严重退化的草原,实行禁牧封育,严禁盲目扩大放牧面积现象,并通过承包草场、奖励、补贴补偿等保障牧民的基本收入,加大补贴力度,建立休牧补贴制度,实行现金补偿或饲料补偿,给予禁牧、休牧模范户一定的奖励,激发牧民的积极性,促进草原生态保护建设的顺利进行。在内蒙古草原上,矿产资源丰富,分布着诸多矿井,而矿山企业在享受矿产资源带来丰富经济利润的同时造成严重的草原环境破坏,要当地的牧民承受矿产资源开发带来的不良环境后果,为此,必须坚持“谁破坏、谁保护”,完善补偿渠道、方式、标准和体系,让矿山企业给予牧民一定的补偿,将补偿费用与矿山企业的收益挂钩,完善生态补偿制度。

2.加快草原承包经营权私法化进程

《草原法》明确规定,个人对草原的使用是通过承包实现的,而这一权利可以实现流转,但个体的承包经营权流转有非常严格的规定。实行草原承包经营权的私法化有利于发挥草原的经济和生态价值,承包者对自己承包的草原精打细算,既不造成承包草原的荒芜,也不会造成超载放牧,其在获取一定经济效益的同时主动保护该草场,从而实现经济效益与生态效益的统一,有利于草原生态保护。同时,草原承包经营权的私法化使草原的生态价值与转包人的利益统一起来,有利于增强转包人的草原生态保护主动性,承包人没有按照合同履行权利和义务时,转包人可以随时收回草原使用权。

3.防止不合理围栏建设

为保护草场,实行围栏封育、自然修复是合理的,但不是任何草场都能实行围栏封育措施的,也不是任何草场都需要实行造林种草措施。比如说,在干旱、土质沙化的草场中,进行不合理的造林种草很可能带来更严重的草原生态环境破坏。应根据草场退化程度、草场资源利用方式、草场类型确定围栏的数量,不是所有牧民都实现围栏封育就是最好的,应严禁围栏的滥建、乱建,实行适当的围栏封育,设立专门的草场管理员,专门负责围栏封育和人工封育管理。

4.建立健全的草原监督管理体系

加大草原监督管理体系建设的同时加大监督队伍、经费、设施建设,加大监督力度,培养一支高素质的监督队伍,建立一支业务强、专业知识丰富的专业执法队伍,强化部门之间的协作,明确各个监督部门的职责、权限,集合他们的优势,提高草场监督的透明度和实效性。

二、结束语