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演化結果的復雜性
在產業集群品牌生態系統中,各要素、層面和環節之間在運作過程中必須要與系統內外其他要素進行互動交流,這是一種以產業集群品牌價值提升和發展為內驅動力的廣泛溝通與多元聯系。產業集群品牌生態系統內外環境要素之間在保證產業集群品牌價值目標和利益最優化的前提下,可以相互排列、相互組合和相互結合,尤其是產業集群品牌擁有企業之間更具有品牌設計、品牌創造、品牌延伸和品牌再生的主體能力。據此,可以將產業集群品牌生態系統的結構關系劃分為兩種:一是由產業集群品牌生態系統內部要素、層面和環節形成的結構關系;一種是由產業集群品牌生態系統內部環境與外部環境有機結合形成的結構關系,這兩種關系相互交織,不斷推動產業集群品牌生態系統的整體發展。同時,也使得產業集群品牌生態系統受到多重環境因素的作用影響,導致產業集群品牌生態系統的發展演化體現出復雜性特征。由于產業集群品牌生態系統的發展演化是處于一個眾多環境要素交互影響的背景下,當內外環境影響力沒有超過產業集群品牌生態系統自校穩態機制的閾限性,產業集群品牌生態系統的發展具有明確的方向,而當內外環境影響力使得產業集群品牌生態系統處于某種無序或者混亂狀態時,其發展演化的方向就會出現偏離正常軌跡的跳躍、突變,導致產業集群品牌生態系統面臨多種可能的選擇,甚至會發生結構不協調和功能衰退的情況。
影響效應的綜合性
在微觀層面上,產業集群品牌生態系統的影響效應可以表現為產業集群品牌擁有企業對群內企業品牌意識、理念和培育品牌能力的提高影響,群內企業可以借助集群品牌效應在自身所處的關系鏈和系統節點上,細致研究品牌塑造的切入點,專心開發能夠給自身帶來實際績效的關鍵業務與核心業務,產業集群品牌擁有企業也應該憑借自身雄厚的技術支持和強大的品牌優勢支撐整個系統的運轉,并給系統內外企業進行合理指導;在中觀層面上,產業集群品牌生態系統的影響效應可表現為系統內部企業、供應商、經銷商、分銷商、零售商、大學、科研機構等,通過關系整合、資源整合和功能整合,實現產業集群品牌及其價值超出擁有企業的界限和邊界,向其他企業、組織或機構滲透并帶動這些主體培育品牌能力的提高,進而實現產業集群品牌生態系統價值效應的整體提升;在宏觀層面上,產業集群品牌生態系統作為“社會—經濟—自然”復合生態系統的子系統,承載著諸多與產業集群品牌相關的信息,這些信息需要一定外部環境條件的支持和配合,這需要采取全面分析、系統設計的原則,不斷從外部環境中汲取產業集群品牌生存發展所需的資源。系統與外部環境交流互動的范圍越廣、幅度越大、層次越多,產業集群品牌信息也越容易被外部環境所了解、認可,由此也會促進社會品牌網絡與文化的形成發展。
發展過程的動態性
基于集群品牌價值一體性,產業集群品牌相關環境因素之間相互影響、相互作用,形成多層次結構并表現多維度功能的生態系統。系統內部各構成要素、層面和環節之間圍繞集群品牌價值保持、創造和提高等目標,有秩序、規則地進行物能交換和信息流通,使得產業集群品牌生態系統體現出一定的功能作用。不同的構成要素、層面和環節具有不同的功能地位和作用角色,但彼此之間又具有相互依存、相互適應的共生關系。系統內部的要素活動、層面交往和環節互動,都要以產業集群品牌生態系統整體運作為背景,即必須適應整個系統的有效運作需求,只有這樣才能體現出各要素、層面、環節以及其相互之間互動作用的價值意義。事實表明,唯有系統內部構成要素、層面和環節之間以及它們與整個系統、外部環境之間保持動態適應性,產業集群品牌生態系統才能夠保持正常運作、取得價值目標和實現持續發展。根據產業集群品牌生態系統運作過程,可以將其構成要素、層面和環節的適應性劃分為適應前的準備、適應中的組織和適應后的調試三個層面。適應前的準備就是要求系統主體明確系統內外環境的發展要求,掌握系統各構成要素、層面和環節的功能、角色和作用,調整要素、層面和環節之間的排列、組合、結合方式,最大化地滿足和適應系統內外環境的要求;適應中的組織就是要求系統主體根據系統具體實際和運作要求,認真組織人、財、物、信息等資源,動態關注系統構成要素、層面和環節及其相互關系的變化走向,對于此過程中出現的各種問題要加以合理解決;適應后的調試就是針對產業集群品牌生態系統運作過程出現的問題,組合不同的要素結構、層面搭配和環節設置,以滿足產業集群品牌生態系統運作和發展實際要求。
一、比較學習法
比較學習法是指把各種事物加以對比,以確定事物之間的相同點和不同點的思維方法。比較一般分為兩種情況:一是尋找出不同事物之間的相同之處,即異中求同;二是尋找出同類事物之間的不同處,即同中求異。在生物學習中,比較一般分為橫向比較和縱向比較兩種方式。一是橫向比較法。例如,雙子葉植物種子和單子葉植物種子特征的對比。通過比較,可以使學生對生物學的基本概念、原理有深刻的印象,有助于知識的理解和掌握。二是縱向比較。例如,脊椎動物“五綱”(魚綱、兩棲綱、爬行綱、鳥綱、哺乳綱)特征的對比。通過這些比較,不僅可以使學生“溫故而知新”,還可以為講授生物由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化歷程和規律奠定必要的知識基礎。
二、分析綜合法
分析綜合法是指把一個整體事物分解成幾個部分來進行研究,然后又把分開的各部分聯合成一個整體進行研究的一種思維方法。分析綜合一般同時進行,邊分析邊綜合,當然也可以先分析再綜合或先綜合再分析,這應根據教學實際情況而定。例如在講到保護生態系統的穩定性時,教師問:“生態系統的成分有哪些?”學生答:“包括非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者。”教師又問:“一個森林生態系統,如果在沒有外界干擾下,它會怎樣發展呢?”學生答:“它自身可以調節,使得生態系統中的各個成分保持相對穩定,從而保持生態系統的穩定性。”教師又問:“如果我們現在大量砍伐樹木,會造成什么后果呢?”學生思考后答到:“會破壞生態系統的穩定性。”為什么會這樣呢?教師進行了相關的分析總結,使學生認識到:生態系統中的各個成分必須維護相對穩定,如果人為地加以破壞,就會破壞整個生態系統的穩定性,從而造成我們的生存危機。因此,我們應該保護生態系統的穩定性。這樣邊分析例子,邊總結結論,顯得自然而然,不僅有利于提高學生的聽課興趣,而且對培養他們的思維能力也大為有利。
三、實踐應用法
這是指把已學的理論知識應用于實際或用實例說明理論知識的一種思維方法。生物知識和日常生活聯系得十分密切,教師應有意識地培養學生把所學知識應用于生活和生產實踐中,用所學知識去分析和解釋一些生命現象。如在學習了循環系統一章后,教師不妨舉例問:“如果我們遇見車禍,看見傷者的下肢傷外暗紅色的血液成涌流出,我們應怎樣幫助他臨時處理傷口?”讓學生用所學知識分析、思考、討論出結果。教師應提示到:暗紅色血液涌出,應是傷到了下肢靜脈,我們不應像平時處理毛細血管出血一樣用手壓住止血,而應用紗布或布條捆住傷者的出血處遠心端才是,然后立即送醫院治療。這樣多舉例,讓學生學以致用。從而培養他們多學多思的學習習慣,進而增強其思維能力。
四、歸納法和演繹法
歸納法是從特殊到一般的思維方法,即由大量已知的事實做出一般性結論的方法。例如:通過對各種細胞的研究,歸納出細胞具有細胞膜、細胞質、細胞核的結構;通過各種花的結構的學習,歸納出花具有花柄、花托、花被、雄蕊群、雌蕊群的一般結構;通過對各種鳥類動物的學習,歸納出鳥類動物的體表被有羽毛、有翼、恒溫、卵生并能在空中飛行的主要特征等。演澤法是從一般到特殊的思維方法,即從一般結論出發,去認識特殊現象的方法。例如:胎生、哺乳是哺乳動物的主要特征,但鴨嘴獸雖是哺乳動物卻是卵生的;雙子葉植物種子多無胚乳,而胡蘿卜、蓖麻、煙草、桑是雙子葉植物,但它們的種子里是有胚乳的;單子葉植物種子多是具胚乳的,但慈菇、澤瀉是單子葉植物,它們的種子里卻沒有胚乳。通過歸納和演澤,學生可以把多而雜的生物知識有條不絮地掌握,從而在大腦中形成一個嚴整的生物知識體系。
五、系統歸類法
系統歸類法,是指把相關事物或材料,按照一定的標準出發,把它們的本質特性抽取出來,以區別于具有另一種特性物體,從而系統地掌握這些事物或材料的本質的方法。自然界內,事物萬千,各色各樣。我們正是運用了系統分類這樣的方法,才使得它們雖亂而有序。如:我們從生物與非生物的本質進行區分,把自然界分為生物與非生物兩大類;把生物又分為原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、動物界、病毒等幾大類;而在每一類中,又依據不同特征分為不同的門、綱、目、科、屬、種。這樣,系統地反映出各種生物的本質特性,有助于學生的學習、理解和掌握。
1研究方法
1.1指標權重的確定基于生態系統評價具有主觀性和客觀性兩方面的特點,我們采用主觀結合客觀的層次分析法來確定各指標的權重。層次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP)是由美國著名運籌學家,匹茲堡大學Saaty教授于20世紀80年代初期提出的一種簡便、靈活而又實用的多準則決策方法,是對一些較為復雜、較為模糊的問題做出決策的簡易方法,它特別適用于那些難于完全定量分析的問題。其主要特征是,它合理地將定性與定量的決策結合起來,按照思維、心理的規律把決策過程層次化、數量化。該方法以其定性與定量相結合地處理各種決策因素的特點,以及其系統靈活簡潔的優點,迅速地在社會經濟各個領域內,如能源系統分析、城市規劃、經濟管理、科研評價等,得到了廣泛的重視和應用[6-9]。基于PSR模型建立的生態環境健康程度評價指標體系,使用層次分析法,選取唐山市2004-2012年的統計數據進行計算分析,經過數據預處理、構造判斷矩陣、一致性檢驗、計算矩陣的層次單排序和權重確定,最終給出了唐山市的生態環境健康程度綜合評價指數,并進行分析、預測。(1)數據預處理。在進行綜合評價前,需要通過數學變消除原有數據量綱和數量級的影響,即通過對所獲得的初始數據采用極差標準化方法進行標準化預處理。對于成本型指標,指標值越小越好,按公式(1)進行標準化處理;對于效益型指標,指標值越大越好,按公式(2)進行標準化處理。(2)構造判斷矩陣(正互反矩陣)。構造比較判斷矩陣是整個工作的數據基礎和依據,采用“1~9”比較標度法進行比較,用數字1~9及其倒數作為標度。1~9標度的含義:“1”表示兩個因素相比,具有相同重要性;“3”表示兩個因素相比,前者比后者稍重要;“5”表示兩個因素相比,前者比后者明顯重要;“7”表示兩個因素相比,前者比后者強烈重要;“9”表示兩個因素相比,前者比后者極端重要;“2、4、6、8”表示上述相鄰判斷的中間值。倒數表示上述相鄰判斷的中間值。若因素i與因素j的重要性之比為aij,那么因素j與因素i重要性之比為。針對某一個標準,計算各備選指標的權重;針對各指標對上一層元素的重要性,兩兩指標進行比較得出aij的值,構建出正互反矩陣A。求出特征向量W作為各指標的權重以及最大特征值λmax。本文采用Matlab軟件計算每個判斷矩陣的特征值和對應的特征向量。(3)一致性檢驗。對判斷矩陣的一致性檢驗的步驟如下:①計算一致性指標CI:②查找相應的平均隨機一致性指標RI。對n=1,2,…,9,隨機一致性指標RI的值如表2所示。③計算一致性比例CR:CR=CI/RI。當CR<0.10時,認為判斷矩陣的一致性是可以接受的,否則應對判斷矩陣作適當修正。(4)權重確定。經過上述計算步驟,當各指標滿足一致性要求通過一致檢驗時,各指標權重分配見表1。
1.2生態系統健康指數的計算生態環境健康程度綜合評價指數是將壓力因子P、狀態因子S和響應因子R綜合在一起,以表征區域環境系統抗壓能力、生態環境健康程度改善狀況以及生態建設投入力度的一個綜合指數,見式(4)。式中:E是生態環境健康程度綜合評價指數;n為評價指標的個數;X′i表示相對應的第i種指標的歸一化值;Wi表示評價體系中各指標的權重。經計算,唐山市2004-2012年生態系統健康程度綜合評價指數及PSR分項指數見表3。2.5綜合評價標準對于生態系統健康等級的劃定,大多使用相對評價方法,即將若干個待評事物的評價數量結果進行相互比較,最后對各待評事物的綜合評價結果排出優劣次序。綜觀現有的研究,一般將區域生態系統健康分為5個等級:良好、較好、一般、較差、極差,以此反映從優到劣的變化。
2唐山市生態系統健康程度評價結果及預測
2.12004-2012年唐山市生態系統健康程度評價分析從PSR指標與綜合評價指標的變化趨勢來看(見圖2),2004-2012年唐山市壓力因子P出現較大波動,但總體呈上升趨勢,資源方面的壓力主要來自人口持續增長帶來的人均水資源量的減少;環境方面的壓力主要來自工業和生活污染物排放量的增加,人口密度大,受人類活動干擾嚴重;社會經濟方面的壓力主要來自耕地面積的減少,并且這也間接增加了資源方面的壓力;狀態因子S也有所波動,但總體呈上升趨勢,說明生態健康狀態在逐步好轉,投入已見成效;響應因子R穩步提升,表明唐山市在生態環境方面的投入不斷增大和環保意識的不斷增強;生態環境質量綜合評價指數呈現波動式增長,表明雖然評價年內的環境壓力不斷增加,但是在采取及時的手段后,有效地緩解了人們對生態環境質量要求的提高和經濟高速發展之間的矛盾,證明唐山市在生態建設和環境保護方面采取的政策是切實、有效的。從2004-2012年的評價結果來看,2004-2009年唐山市的生態環境處于不健康或亞健康狀態,在2010年以后才出現相對較好的健康狀態。但從PSR分項指數和綜合指數來看,唐山市的生態環境狀況并不容樂觀,綜合指數處于健康狀態的邊緣,而且資源環境壓力較大,如不采取更為有效的措施難免會使生態系統的健康狀態繼續惡化。唐山市作為河北省的經濟中心,近年來經濟迅速發展,人口持續增長,城鎮化率相應較高,土地資源越來越緊張,人口密度大,受人類活動干擾嚴重等因素導致唐山市生態系統壓力大。唐山市對自然資源消耗較多,相應的系統生態彈性度值相對較低,生態恢復力弱,區域的生態系統服務功能較低。因此,評價結果表明2004-2009年唐山市的生態環境處于不健康或亞健康狀態,與唐山市現狀較為吻合;同時由于唐山市在生態環境方面的投入不斷加大和環保意識的不斷增強,特別是在2008年以后的幾年,生態治理力度不斷加大,關停了眾多排污企業,并于2009年出臺一系列的保護規劃和限制排污意見。隨著各種保護規劃的付諸實施,唐山市的生態健康程度正在不斷好轉。
2.22013-2020年唐山市生態系統健康程度預測分析以2004-2012年生態系統健康程度指數作為原始數據,構建了GM(1,1)灰色預測模型,對唐山市2013-2020年的生態系統健康程度進行預測。灰色模型的發展系數a分別為0.0842、0.0092、0.0342、0.0399,適用于中長期預測[11]。求解結果見表5及圖3。在預測年內壓力因子P趨勢升高明顯,主要原因依然是人均水資源量的減少、污染物總排放量的增加、人均綠地面積的減少所帶來的資源、環境和社會經濟等方面壓力越來越大;響應因子R的上升趨勢表明生態環境質量的穩步提升仍取決于生態環境建設的持續投入;狀態因子S走勢的升高,表明在測水平的投入下,環境質量會不斷提高;生態系統健康程度綜合指數在預測年內逐年上升,表明唐山市在采取切實、有效的投入后,生態系統抵抗各方面壓力的能力不斷增強,唐山市生態系統健康狀況呈良性發展態勢。但在保持預測水平的投入的情況下,由圖3可以看出,狀態因子S的上升趨勢比較平緩,說明在預測水平上還需要采取加大環保投資和環境治理的力度,加強生態建設,增強環保意識,才能更為有效地緩解經濟高速增長所帶來的資源環境壓力與生態環境之間的矛盾。
3結語
區域信息生態系統是一個具有多樣性、復雜性的有機系統。近幾年來,我國許多區域的信息污染、信息壟斷、信息超載、信息孤島、信息侵犯、網絡安全等問題較為嚴重。加深對區域信息生態系統及服務體系的研究,有利于其保持良性運行,也有助于信息生產和消費之間的平衡,完善媒體信息資源公益性開發機制。
區域信息生態系統概念模型
區域信息生態系統是一個在某一地區信息生態循環中,由信息人、信息和信息環境三大要素及其內部各生態因子組成的動態而開放的系統。其中,信息人不僅包括參與信息活動的單個個體,也包括從事信息工作的政府、媒體機構、民間團體、行業協會、社區等,這是信息生態系統的核心。其參與信息活動是使生態系統維持“平衡失衡平衡”螺旋式上升的主導力量。信息主要指區域內所有的數據資源,也包括與之相關的區域外信息資源,其具有價值性、時效性、傳遞性、可處理性、服務性、共享性、增值性等特征。信息環境涵蓋信息基礎設施、信息資源、信息技術、信息政策與法規等,其中,信息技術是獲取、傳遞、處理、存儲、再生和利用信息的主導因子,包括計算機技術、網絡技術、通信技術、感測技術、自動控制技術、數據庫技術和多媒體技術,以及由這些技術分解出的其他相關技術。區域信息生態系統內部各生態因子之間相互聯系、相互作用、相互依存、共生共進。在系統中,信息人、信息與信息環境之間存在著動態的相互適應過程,持續的動態適應過程維持著系統的有序平衡。
基于上述認知,本課題建立了區域信息生態系統的概念模型(如下頁圖1)。
在系統中,信息人是生態的主體,信息資源是生態的客體,信息環境不僅是生態的背景和場所,而且是所有與信息相互關聯的外部因素之和。信息人從其所處的信息環境中獲取與利用信息資源,又發揮自己的能動性通過實踐活動改造信息環境,從而實現不斷變化的目標。事實上,信息社會是以信息的收集、開發、傳播、利用為主要特征的,信息作用的發揮必須借助于信息技術,同時也由于信息技術的進步促進信息生態系統的改善。信息人通過一定的信息技術與外界信息環境之間進行信息交換,構成了一個信息生態循環。
區域信息生態系統服務體系構建
本課題構建的區域信息生態系統服務體系框架,包括四大平臺和兩大體系(如圖2)。
四大平臺包括:1.數字政府。改革政府行政管理方式,建設統一的政務網絡平臺。通過網上審批、網上審計、網上、網上監督考核等多種信息技術手段,降低行政成本,提高行政效能,實現網上互動;建設完善一批重點業務下臺,并將以傳統載體保存的政務信息資源數字化、網絡化。2.數字企業。以建設區域先進制造業基地為目標,加快信息化帶動工業化,提升產業集群、企業及產品信息化水平,加強自主創新,掌握信息化核心技術,從而促進企業生產經營和管理方式變革。3.數字城市。圍繞著如何提高城市綜合管理能力和公共服務水平這個目標,完善城市信息基礎設施建設,發展技術含量高、關聯度大的現代服務行業,促進政府公共管理、社會公共服務和便民商業服務的融合。同時注重數字圖書館建設。4.數字新農村。為了增強服務“三農”的能力,在農村建立信息網絡服務體系,加快現代農業信息技術應用,并積極開展農業信息技術培訓服務,不斷提高農民信息應用技能,切實加強農戶、農村合作社與企業的聯系,促進農產品的銷售、深加工,提高農民收入。
兩大體系包括:1.信息安全體系。在各級政府有關部門的統一領導下,根據國家有關信息安全的法律法規,建立起信息安全監管機制及其保障體系。有關人員要提高對電子政務、電子商務、信息資源開發利用、信息服務、信息市場、資源共享等方面的安全風險管控能力,強化等級保護和風險評估,使得信息安全管理更加科學有效。2.社會誠信體系。建立涉及社會諸多領域的信用信息記錄、信用產品使用、守信受益及失信懲戒的信用制度,形成各部門協同推進、社會和企業廣泛參與的誠信工作格局;誠信體系覆蓋信用服務產業鏈各個環節,包括社會信用制度建設、信用服務體系建設、個人信用聯合征信系統、企業聯合征信系統和信用服務行業協會等。
人們很難接受與已有知識和經驗相左的信息或觀念,因為一個人已有的知識和觀念都是經過反復篩選的。下面小編給大家分享一些初中生物會考知識,希望能夠幫助大家,歡迎閱讀!
初中生物會考知識1生物和生物圈
1、生物具有的共同特征:
①生物的生活需要營養。
②生物能進行呼吸。
③生物能排出身體內的廢物。
④生物能對外界刺激做出反應。例:含羞草對刺激的反應。
⑤生物能生長和繁殖。
⑥生物都有遺傳和變異
⑦除病毒以外,生物都是由細胞構成的。
2、生物圈的范圍:大氣圈的底部、水圈的大部和巖石圈的表面。
厚度大約20千米。
3、生物圈為生物的生存提供的基本條件:營養物質、陽光、空氣和水、適宜的溫度和一定的生存空間。
4、影響生物的生存的環境因素分為生物因素和非生物因素(光、溫度、水、空氣等)。
生物因素是指影響某種生物生活的其他生物。生物與生物之間,最常見的關系有捕食、合作、競爭及共生等。
例:七星瓢蟲捕食蚜蟲,是捕食關系。稻田里雜草和水稻爭奪陽光,屬競爭關系。螞蟻、蜜蜂家庭成員之間分工合作。
5、探究:光對鼠婦生活的影響
①提出問題:光會影響鼠婦的生活嗎?
②作出假設:光會影響鼠婦的生活。
③制定計劃
④實施計劃
⑤得出結論
⑥表達、交流
實驗方案的要求:需設計對照實驗,光照是這個探究實驗中的唯一變量。其他條件都相同。
6、生物與環境的關系:
①生物適應環境
②生物影響環境
③環境影響生物
7、生態系統
①在一定地域內,生物與環境所形成的統一的整體叫做生態系統。
②生態系統包括生物部分(植物---生產者;動物---消費者;細菌、真菌---分解者)和非生物部分(水、陽光、空氣等)。
③生態系統中的物質和能量沿著食物鏈和食物網流動,有毒物質沿著食物鏈和食物網逐漸積累。
④生態系統中各種生物的數量和比例是相對穩定的,稱為生態平衡。
⑤生態系統具有一定的自動調節能力,但這種調節能力是有限的。
⑥生物圈是地球上的最大的生態系統。
8、食物鏈和食物網:
生產者和消費者之間的關系,主要是吃與被吃的關系,這樣就形成了食物鏈。一個生態系統中往往有很多條食物鏈,它們往往彼此交錯連接,這樣就形成了食物網。
初中生物會考知識2生物與細胞
9、顯微鏡的應用
①右手握住鏡臂,左手托住鏡座。
②顯微鏡放在實驗臺略偏左,便于用左眼觀察,右眼同時畫圖。
③轉動粗準焦螺旋,使鏡筒上升或下降。鏡筒下降時,眼睛一定要看著物鏡;鏡筒上升時,眼睛注視目鏡。轉動細準焦螺旋,物像更清晰。
④需要強光時可選擇凹面鏡和遮光器上的大光圈;需要弱光時可選擇平面鏡和遮光器上的小光圈。
⑤從目鏡內看到的物像是倒像。目鏡與物鏡放大倍數的乘積就是顯微鏡的放大倍數。放大倍數越大,數目越少,體積越大,視野越暗。
10、臨時裝片的制作和觀察
植物細胞:擦、滴(清水)、撕、展、蓋、染、吸。
動物細胞:擦、滴(生理鹽水)、刮、涂、蓋、染、吸。
11、細胞的生活需要物質和能量。
細胞膜控制物質的進出;植物細胞質中的能量轉換器是葉綠體和線粒體;特有的能量轉換器葉綠體,細胞核是遺傳信息庫,總之,細胞是物質、能量、信息的統一體。細胞是生命活動的基本結構和功能單位。
12、細胞的基本結構和功能
細胞壁:保護和支持細胞。
細胞膜:保護細胞,控制物質的進出。
葉綠體:能量轉換器,將光能轉換為化學能。(僅植物具有)
線粒體:能量轉換器,將有機物中的化學能釋放出來,供細胞利用。(所有生物)
細胞核:遺傳信息庫。
液泡:內有細胞液,含有水、糖分、色素等。
細胞質:可流動,并與外界交換物質。
13、細胞核在生物遺傳中的作用
細胞的控制中心是細胞核。細胞核中有染色體,染色體中有DNA,DNA上有遺傳信息。
14、細胞通過分裂產生新細胞
細胞是生物體結構和功能的基本單位。生物體由小長大,是與細胞的生長和分裂有關的。細胞分裂就是一個細胞分成兩個細胞(細胞核最先分成兩份,然后是細胞質,最后是細胞膜和細胞壁)。形成的兩個新細胞的染色體形態和數目相同,新細胞與原細胞的染色體形態和數目也相同。
15、植物細胞和動物細胞的區別
植物細胞除了和動物細胞一樣含有細胞膜、細胞質、細胞核以外,一般還具有細胞壁、葉綠體和液泡。
16、細胞分化形成組織。
組織是指由形態相似,結構、功能相同的細胞聯合在一起形成的。
植物的四大組織:分生組織、保護組織、營養組織、輸導組織
人體的四大組織:上皮組織、神經組織、結締組織、肌肉組織
17、人體的結構層次:
細胞組織器官()系統人體
植物體的結構層次: 細胞組織(六大)器官植物體
18、綠色開花植物的六大器官
①根、②莖、③葉(屬于營養器官)④花、⑤果實、⑥種子(屬于生殖器官)。
19、只有一個細胞的生物體
酵母菌、草履蟲、衣藻、眼蟲、變形蟲等都是單細胞生物,能獨立生活,有一切生理活動。
赤潮形成的原因:水體富營養化,單細胞生物大量繁殖。
20、病毒的形態結構和生命活動的特點
(1)種類:按寄生細胞分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒(噬菌體)
(2)結構:有蛋白質外殼和遺傳物質(核酸)組成。
(3)沒有細胞結構。
(4)生活:必須寄生在活細胞中。
關注病毒與生物圈中其他生物的關系,特別是與人類的關系
初中生物會考知識3生物圈中的綠色植物
21、生物圈中的綠色植物包括藻類、苔蘚、蕨類和種子植物四大類群,藻類、苔蘚、蕨類植物都不結種子,而是產生孢子,合稱為孢子植物。
種子植物能形成種子,更適應陸地環境。
22、區分常見的藻類、苔蘚和蕨類植物。
藻類植物:大都生活在水中,能進行光合作用,無根、莖、葉的分化。(大氣中90%的氧氣來源于藻類植物的光合作用)
常見的藻類植物:水綿、衣藻、海帶、紫菜。
苔蘚植物:大都生活在潮濕的陸地環境中,有莖、葉,根為假根,葉只有一層細胞,沒有輸導組織的分化,可作為監測空氣污染程度的指示植物
常見的苔蘚植物:葫蘆蘚、墻蘚。
蕨類植物:大都生活中潮濕環境中,具根、莖、葉。
常見蕨類植物:腎蕨、卷柏、貫眾、胎生狗脊、滿江紅
23、區分常見的裸子植物和被子植物
裸子植物:種子是裸露的,外面沒有果皮包被。
常見的裸子植物:松、杉、柏、銀杏、蘇鐵等等。
被子植物:種子外面有果皮包被。
常見的被子植物:桃、大豆、水稻、玫瑰等等。
24、種子的主要結構(菜豆種子和玉米種子的異同點)
25、種子萌發的條件
自身條件:種子必須是完整的,而且胚必須是活的,不再休眠期。
外界條件:一定的水分、充足的空氣和適宜的溫度。
26、一朵花中主要結構是花蕊(雄蕊和雌蕊),雌蕊下部的子房里有胚珠。
當植物經過開花、傳粉、受精后,只有子房繼續發育,成為果實。其中子房自壁發育成果皮,胚珠發育成種子,胚珠里的受精卵發育成種子里的胚
27、種子萌發的過程:種子先要吸收水分,胚根最先突破種皮,形成根,胚軸伸長,胚芽發育成莖和葉。
28、植株的生長:
1)幼根的生長:分生區細胞的分裂增加數量和伸長區細胞的長大增大體積
2)枝條是由芽發育成的。
3)植株發育所需營養:水、無機鹽和有機物。
含氮無機鹽:促進枝葉的生長。
含磷無機鹽:促進果實的生成
含鉀無機鹽:促進莖的生長
根適于吸水的特點:根吸水的部位主要是根尖的成熟區。成熟區生有大量的根毛。
導管的功能:向上運輸水分和無機鹽。篩管:向下運輸有機物。
29、桃花的結構:花柄、萼片、花瓣、雌蕊(柱頭、花柱、子房)、雄蕊(花藥、花絲)。
雄蕊和雌蕊是花的主要結構:與果實和種子的形成有直接關系。
30、果實和種子的形成
傳粉:花粉從花藥落到雌蕊柱頭上的過程,叫做傳粉。
雙受精:花粉落到柱頭上后,在柱頭上黏液的刺激下開始萌發,長出花粉管。花粉管穿過花柱,進入子房,一直到達胚珠。花粉管中的隨著花粉管的伸長而向下移動,最終進入胚珠內部。胚珠內有卵細胞,與結合,形成受精卵,極核與結合形成受精極核
果實和種子的形成:必須的兩個過程:傳粉和受精
花瓣、雄蕊、柱頭和花柱凋落
子房果實 子房壁果皮 胚珠種子 珠被種皮 受精卵胚 受精極核胚乳
31、玉米的果穗常有缺粒的,向日葵的子粒常有空癟的,主要是由于傳粉不足引起的,因此人們常常給植物進行人工輔助授粉。
32、植物蒸騰失水及氣體交換的“門戶”是葉片的氣孔,由一對半月形的保衛細胞控制開閉。
蒸騰作用能夠促進植物體對水分和無機鹽的吸收和向上運輸,;降低葉片溫度。對環境而言,能提高大氣濕度、增加降雨量,還能降低環境溫度。
33、光合作用:綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物(如淀粉),并釋放出氧氣的過程。
(在葉綠體中進行)
光合作用的原料:二氧化碳和水;
產物:有機物和氧氣
條件:光能;
場所:葉綠體
實質:合成有機物,貯存能量
光合作用原理在生產上的應用:合理密植、增加光照、提高二氧化碳濃度等
“綠葉在光下制造有機物”的實驗步驟是:暗處理(耗盡葉中有機物);部分遮光(設置對照實驗);光照數小時后隔水加熱(用酒精脫去葉綠素);清水漂洗,滴加碘液,結果:遮光部分不變藍,見光部分變藍證明:綠葉在光下制造淀粉,光合作用需要光。
34、呼吸作用:動、植物細胞利用氧,將有機物分解成二氧化碳和水,并將儲存在有機物中的能量釋放出來,供生命活動的需要,稱為呼吸作用(在線粒體中進行)。
實質:分解有機物,釋放能量
呼吸作用是生物的共同特征。二氧化碳有使澄清的石灰水變渾濁的特性。
35、韌皮部的篩管由上往下運輸有機物。
木質部的導管由下往上運輸水和無機鹽。
形成層的細胞不斷的分裂,形成新的木質部細胞的韌皮部細胞。
初中生物會考知識4生物圈中的人
1、人猿同祖:森林古猿
2、男性和女性生殖系統的結構和功能
是男性產生和分泌雄性激素的生殖器官。
卵巢是女性產生卵細胞和分泌雌性激素的生殖器官。
子宮——胚胎發育的場所,胎兒與母體物質交換的場所是胎盤
輸卵管——受精的場所
3、青春期的身體變化
①身高突增,神經系統以及心臟和肺等器官功能也明顯增強。
②性器官迅速發育:男孩出現遺精,女孩會來月經。
③出現第二性征
4、人體需要的主要營養物質
六類營養物質:糖類、脂肪、蛋白質、水、無機鹽和維生素。
人體內三大供能物質:糖類、脂肪、蛋白質。
水:約占體重60%-70%
無機鹽:
鈣——兒童缺鈣易患佝僂病(雞胸、X形或O形腿)中老年人,易患骨質疏松癥。
磷——厭食、貧血、肌無力、骨痛
鐵——缺鐵性貧血(乏力、頭暈)
碘——地方性甲狀腺腫、兒童的智力和體格發育出現障礙 海帶、紫菜、碘鹽
鋅——生長發育不良、味沉發生障礙
人體缺乏維生素引起的主要病癥
缺乏維生素A:皮膚干燥、夜盲癥(夜晚看不清東西)等。
缺乏維生素B1:神經炎、腳氣病(維生素B1缺乏癥)等。
缺乏維生素C:壞血病等。
缺乏維生素D:佝僂病(少年兒童)、骨質疏松癥(中老年人)等。維生素D可以促進磷、鈣的吸收
5、人體消化系統的組成。
消化道由口腔、咽、食管、胃、小腸、大腸、等器官構成。
消化腺由唾液腺、胃腺、肝臟(最大)、胰腺、腸腺等器官組成。
6、食物的消化和營養物質的吸收過程
淀粉------------------麥芽糖-----------------葡萄糖
蛋白質----------初步消化產物------氨基酸
脂肪--------脂肪微粒---------甘油和脂肪酸
7、食物中毒、綠色食品、平衡膳食寶塔
8、人體呼吸系統的組成
初中生物會考知識5生物圈中的其它生物
1、動物按有無脊柱,可分為脊椎動物和無脊椎動物兩大類。
動物已知150萬種,其中昆蟲100萬多種,是種類最多的類群。
無脊椎動物:
①腔腸動物:身體呈輻射對稱,體表有刺細胞,有口無。如:海葵、海蜇、珊瑚蟲、水螅等。
②扁形動物:身體呈左右對稱,背腹扁平,有口無。如血吸蟲、華支睪吸蟲、絳蟲。
③線形動物:身體細長,呈圓柱形,體表有角質層,有口有如蛔蟲,蟯蟲,線蟲。
④環節動物 身體呈圓筒形,身體有許多彼此相似的體節構成,靠剛毛和疣足輔助運動。如蚯蚓,沙蠶、水蛭等。
如蚯蚓:1、生活在富含腐殖質的濕潤的土壤中。2、以植物枯葉、朽根等為食。3、通過肌肉和剛毛的配合使身體蠕動(在粗糙紙上比玻璃板運動快);身體分節使軀體的運動更靈活。4、靠可以分泌黏液、始終保持濕潤的體壁來呼吸。
⑤軟體動物:柔軟的身體表面有外套膜,大多有貝殼,運動器官是足。。如:章魚、烏賊、河蚌、田螺等
⑥節肢動物的主要特征:①體表都有堅韌的外骨骼;②身體和附肢都分節。如:所有昆蟲、蜘蛛、蜈蚣、蝦、蟹等
昆蟲綱的主要特征:①身體分為頭、胸、腹三部分;②胸部有3對足,一般有2對翅。
外骨骼的作用:支持、保護內部柔軟器官,防止體內水分蒸發。昆蟲是無脊椎動物中唯一會飛的,飛行擴大活動范圍,有利于覓食、繁殖。
脊椎動物:
⑴魚類:靠尾部的擺動和鰭的協調游泳,軀干部和尾部的擺動產生前進的動力,胸鰭、腹鰭和背鰭維持魚的平衡,尾鰭控制運動的方向;鰓是魚的呼吸器官,鰓絲密布毛細血管,可吸收溶解在水中的氧氣。卵生。變溫動物。
魚類主要特征:①終生生活在水中;②身體表面大多覆蓋著鱗片;③用鰓呼吸;④用鰭游泳;
⑵兩棲類的主要特征:①體外受精、變態發育、幼體生活水中,用鰓呼吸;②成體生活在陸地上,用肺呼吸;③皮膚裸露、有輔助呼吸作用;④體溫不恒定。
⑶爬行類:體表覆蓋著堅硬的鱗片或甲,用肺呼吸,在陸地上產卵,卵表面有堅韌的卵殼。
⑷鳥類的主要特征:①有喙無牙齒;②被覆羽毛;③前肢變成翼;④骨中空、內充氣體;⑤心腔分四腔;⑥用肺呼吸,并且有氣囊輔助呼吸;⑦體溫恒定;⑧卵生。
⑸哺乳類的主要特征:①體表被毛;②牙齒有門齒、臼齒和犬齒的分化;③體腔內有隔;④用肺呼吸;⑤心臟四臟;⑥體溫恒定;⑦大腦發達;⑧胎生、哺乳。
6、運動系統的組成:骨骼和肌肉
( 骨、關節、肌肉)
三者關系:骨骼肌繞過關節連在不同的骨上。
運動的完成:骨骼肌收縮,牽動骨繞關節活動,軀體產生運動。
骨胳肌的結構和特性:(一塊骨骼肌就是一個器官)
結構: 肌腱:骨骼肌兩端較細呈乳白色的部分 (結締組織)
1.生態工業園特征
生態工業園區是依據循環經濟理論和工業生態學原理而設計成的一種新型工業組織形態,是生態工業的聚集場所。生態工業園區作為循環經濟一個重要的發展形態,通過模擬自然生態系統建立工業系統“生產者--消費者――分解者”的循環途徑和食物鏈網,采用廢物交換、清潔生產等手段,使一個企業產生的副產品或廢物可以用作另一個工廠的投入或原材料,實現物質閉環循環和能量多級開發利用,從而形成一個相互依存、類似自然生態系統食物鏈過程的工業生態系統。生態工業園區遵從循環經濟的減量化、再使用、再循環原則。強調廢物的正確處理和資源回收,促進廢物減量化、無害化以及資源化的實現。
生態工業園的最主要特征是:生態園區中各組成單元間相互利用廢物,作為生產原料,最終實現園區內資源利用最大化和環境污染的最小化。據一份調查報告顯示,生產和消費過程中所產生的大量廢料和垃圾中,至少有60%的材料是可以再循環加以利用的。全世界鋼產量的45%、銅產量的62%、鋁產量的22%、鉛產量的40%、鋅產量的30%、紙制品的35%都是利用廢舊資源生產的,既節約了資源,又減少了污染。生態工業園區由于它克服了在單個企業層面上推行清潔生產發展循環經濟的局限而日益受到重視。實踐證明,建立工業生態園是實現循環經濟的一種有效方式。園區內企業上家的廢料成為下家的原料和動力,盡可能把各種資源都充分利用起來,做到資源共享,各得其利,共同發展。園區內企業間通過物質、能量和信息的流動與儲存,并通過工業代謝研究,利用生態系統整體性原理,將各種原料、產品、副產物乃至所排放的廢物,利用其物理、化學成分間的相互聯系、相互作用,互為因果的生態產業鏈,組成一個結構與功能協調的共生網絡經濟系統。
2.我國建立生態園區,發展循環經濟的對策
(1)運用工業生態學原理,采用生態化布局和規劃。生態工業是循環經濟理論在工業體系中的應用形態之一。工業生態學把工業生產視為一種類似于自然生態系統的封閉體系,其中一個產業鏈環的“廢物”或副產品,變成了另一個產業鏈環中的“營養物”和投入原料。這樣,區域內彼此靠近的工業企業就可以形成一個相互依存、類似于生態食物鏈過程的“工業生態共生系統”。我們對生態工業園的設計和規劃就要依據這種原理,增強園區產業之間的關聯度、產業鏈與共生性。
(2)運用經濟杠桿,鼓勵在園區內資源的梯次循環流動。在生態園區應該運用經濟杠桿,提高對資源的綜合利用,使廢棄物資源化、減量化和無害化,使區內資源得到梯次開發和實現良性循環流動。生態工業的理想目標就是使所有物質都能循環利用,而向環境中排放的污染物極小。
(3)運用智力資源,開發綠色技術支持體系。發展循環經濟,建立生態園區就要實現發展模式的轉變。資源及其廢棄物的循環使用和再生利用,靠的是智力投入和科技進步。智力是園區發展的先導,科技是循環經濟的手段。因此,首先要借助現代高新技術,對一些關鍵的資源回收利用技術、生態無害化技術、循環物質性能穩定技術以及閉路循環技術進行攻關,提高這些生態技術的可行性和經濟合理性。
關鍵詞 地震災害;生態系統;低碳均衡;重建模式;統籌
中圖分類號 F062.2
文獻標識碼 A
文章編號 1002-2104(2010)07-12-08
doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.07.002
5?12汶川大地震給四川生態系統造成了巨大破壞。大面積的崩塌、滑坡和泥石流,形成堰塞湖,大面積地表覆蓋被摧毀,動植物生存環境被破壞。地震間接影響氣候環境。地震及由其造成的次生災害毀壞作為碳循環中重要組成部分的植被,造成災區CO2吸收能力下降,碳循環失衡。地震中死亡的大量動植物殘體在腐敗過程中,滋生大量生態流行病蟲害,比如炭疽、瘧疾、鼠疫等等,排放出大量CO2,生態均衡被打破。地震成為自然災害中對生態系統結構和功能破壞最強烈的災害類型之一。在全球氣候劇烈變化的大背景下,加上頻繁的地震災害,生態的健康發展成為了全球越來越關注的問題。特別是汶川大地震,對長江中上游地區生態造成了巨大破壞。本文將針對汶川地震生態結構表現出的高碳化問題,運用生態碳循環理論,采用統籌方法,構建災后生態低碳均衡模式,通過實施生態重建工程,實現災區生態系統的低碳化目標。
1 災區生態系統的結構特征
1.1生態要素系統
中國環境科學研究院對汶川、安縣、綿竹、彭州、什邡、北川、都江堰、茂縣、平武、青川、文縣、理縣、江油、崇慶等14個重災縣的遙感數據顯示了汶川地震對森林生態系統、草地生態系統、農田生態系統和其他生態系統造成了大面積的破壞(見表1)。
1.1.1森林生態系統
汶川災區森林資源豐富,植被種類多樣:該地震帶南端的云南省有“植物王國”和“植物區系的搖籃”之稱;四川的被子植物、蕨類植物種類數量居全國第二,裸子植物數量居全國第一。與其他植被組成相比,由于樹木生活周期較長,形體更大,在時間和空間上均占有較大的生態位置,具有較高的碳貯存密度,能夠長期和大量地影響大氣碳庫,因此森林生態系統在全球碳循環與碳蓄積過程中起著不可替代的重要調控作用。汶川大地震使四川林業受損嚴重(見表2),全省林地損毀493萬畝,受損林木蓄積1947萬m3,森林覆蓋率下降0.5%。
1.1.2草地生態系統
四川草地面積約為0.2億hm2,占全省幅員面積的42.0%,是四川省綠色植被生態環境中面積最大的生態系統。四川草地主要分布在西部少數民族地區和盆地四周邊遠山區,其中80%以上分布在甘孜、阿壩、涼山三州。四川草地分布區正是汶川大地震主要區域。草地植被固定了大氣中相當大一部分c02,對調節全球氣候發揮重大作用。草地生態系統地上碳庫不明顯,其碳儲量絕大部分集中在土壤中。地表土層的破壞將會摧毀草地的根系系統,會導致土壤中有機碳的大量釋放。地震是影響內陸草原土壤碳儲量最為劇烈的自然活動因素。汶川地震造成的滑坡分布區域面積約48678km2,滑坡總面積711.8km2。大面積滑坡破壞草地的根系系統,使原來固定在草被中的碳素全部釋放到大氣中;滑坡破壞了原來的土壤結構,使土壤中的有機質充分暴露在空氣中,促進了土壤呼吸作用,加速了土壤有機質的分解。
1.1.3農田生態系統
受災地區共有農田20504km2,其中旱地11018km2,水田9486km2。由于災區農田總面積70.23%分布于東南部的平原區,因此本次地震對農田的破壞不大。直接損毀農田33.59km2,其中旱地損毀28.94km2,占損毀農田面積的86.16%,水田損毀4.65km2,占損毀農田面積的13.84%。受損農田主要分布于西部山區,其中北川縣和平武縣農田損毀比較嚴重,農田損毀面積占了災區損毀農田的70%。農田生態系統中的碳庫是全球碳庫中最活躍的部分,是在人類活動干擾下的生態系統碳流動過程。農作物通過光合作用固定大氣中的CO2,一部分合成有機質,以食物、飼料等形式存在于植物體內,然后通過人和動物的消耗排放到大氣中;一部分成為工業原料儲存起來;還有一部分直接用于植物的呼吸消耗、殘體腐爛分解釋放CO2到大氣中,形成農田生態系統的碳循環過程。
1.1.4濕地生態系統
四川濕地總面積42089.57km2,占全省土地面積的8.7%。四川省大于1km2自然濕地主要分布在四川西部,面積20518.22km2,占全省濕地總面積48.78%,是本次地震的主災區。四川濕地植物主要以草本植物為主,兼有灌木和喬木,共有68科150屬299種;濕地動物主要包括122種鳥類,224種魚類,12種獸類,36種兩棲類,15種爬行類。濕地是地球上生物產量最高、生物多樣性最為豐富的自然生態系統之一,是生物多樣性的特殊棲息地,是重要的碳匯,被破壞的濕地會釋放大量的c02等溫室氣體。濕地生態是生態系統的重要組成部分,也是自然碳循環中的重要組成部分。
1.2生態環境參量
災區地形地貌復雜,山高谷深,是眾多河流的發源地或上游區。地震引起地質滑坡、泥石流增加,泥沙與礫石滑入河流,淤塞河道水庫,抬高河床,破壞水體與水庫容量,削弱區域防洪能力。災區氣候環境復雜、山體滑坡規模大、水體存在隱患、森林破壞嚴重,對生態環境造成嚴重影響。
1.2.1氣候參量
在全球的陸地氣候環境中,除典型的赤道雨林氣候和極地冰蓋氣候外,受緯度帶譜和垂直帶譜影響,該地震帶上涵蓋了多種氣候類型:暖溫帶季風森林草原氣候,暖溫帶季風半旱生落葉闊葉林氣候,北亞熱帶季風落葉常綠闊葉林氣候,高原高山寒溫帶氣候,中亞熱帶季風常綠闊葉林氣候,高原高山亞熱帶季風氣候等等,構成了復雜多變的獨特氣候環境。
1.2.2山體參量
汶川大地震誘發的大規模滑坡受地震烈度、地形結構、土質及構造運動等多方面因素的影響,使得四川、陜西和甘肅山區發生大面積山體滑坡。表3顯示,地震烈度越
高,造成滑坡體面積越大,但滑坡個數卻不是最多;地震烈度在9度時,造成的崩塌滑坡個數最多,占整個滑坡總數的三分之一以上。地震重災區汶川縣境內產生滑坡體206.5km2,151.08km2林地、16.13km2草地、5.11km2耕地遭破壞,崩塌的滑坡體填充的河流面積3.45km2,各類生態系統服務總價值損失22646萬元。
1.2.3水體參量
汶川大地震產生近200個堰塞湖,較大的有35個,其中33個在四川。從短期來看,3―5年的時間里,這些堰塞湖不穩定,余震、雨季都有可能造成潰堤,對生態帶來次生災害。地震造成398座水庫出現險情,庫堤開裂受損,附屬設施受到破壞,水庫排水不暢;山崩和大量泥石傾瀉到低洼地區的水庫中,抬高水庫的水位,考驗堤壩承受能力。地震引發放射性元素活躍性增強、重金屬分布被打破以及化工原料泄露等事件,徑流、湖泊水體質量受影響。
1.2.4森林參量
森林具有二重性:當森林發揮穩固水土資源、調節氣候的功能時,森林屬于環境系統要素之一;當森林特指林木,作為食物鏈上的生產者時,森林屬于生態系統要素之一。5?12地震使受災區森林植被毀損嚴重,不少地方昔日青山如今滿目瘡痍。據四川省林業廳統計,地震造成四川地區泥石流堆積災害跡地達343萬畝,堆積量達42.96億m3,森林水源涵養功能降低30.24億t,水土流失潛在條件將使進人長江的泥沙達到10.74億m3;森林碳匯儲備能力每年損失78.1萬t,損失價值2.5億元,森林釋放氧氣能力降低67.38萬t,損失價值2.7億元。
1.3生態系統整體特征
災區生態系統要素和生態環境遭到巨大的破壞,在災區開展生態系統恢復重建,需要結合國際生態發展趨勢和國內生態發展戰略。這是一項規模宏大的生態重建工程,涉及到自然生態和人工生態,包括災后恢復的保障系統、環境系統等各個子系統。因此,災區生態系統是與國內外發展環境息息相關的開放復雜巨系統,其主要特征表現為涌現性、開放性、復雜性、巨量性,如圖1所示。
1.3.1余震不斷,熵值增大化
汶川大地震受災面積大,受災情況嚴重,受災地區地形復雜、山體植被損毀嚴重、水資源受污染、農耕田大面積破壞等復雜的情況,導致生態恢復過程中不斷涌現新的問題。余震不斷,土壤中存貯的CO2被釋放出來;山體、植被、水資源被反復破壞,泥石流掩埋了大量生命體,這些生命體在分解過程中向大氣釋放出大量溫室氣體。自然生態的碳平衡在余震中不斷被破壞,新的平衡重建過程必然伴隨人類使用大量石化能源,對災區進行能量的輸入,造成碳排放增加。這些不斷涌現的新問題,打破了生態系統碳循環的有序性,系統內混亂程度加大,熵值增大。要克服熵值增大,就要以生態低碳為目標重建災區碳循環模式,減少系統熵值,實現整個生態系統有序化。
1.3.2環境開放,結構高碳化
生態系統不斷地與其所處環境發生物質一能量一信息交換,體現了系統的開放性。地震釋放出地質深處大量有害氣體,增加了大氣中高碳氣體總量;地震損毀大片地表植被,削弱了災區植被固碳能力;重建資金主要投向城鄉住房、公共設施、基礎設施和重大產業重建,對林木、草地等植被的重建資金投入不足。災后人類生產和生活快速恢復,但自然生態系統恢復緩慢,災區人工生態系統和自然生態系統失衡,生態結構高碳化。災后生態恢復,應該以人工生態高碳結構調整為主,發展高技術、低能耗的產業,使用可再生能源及太陽能、風能、核能等新能源,宣傳低碳生活,鼓勵低碳消費,構建生態系統的低碳結構。
1.3.3物種多樣,生態復雜化
災區地勢上屬青藏高原邊緣昆侖山―祁連山―龍門山―大涼山向海拔1000―2000的中級臺階四川盆地的垂直過渡區,其物種多樣,生態豐富:植物種類占全國的85%,滇北、川西有大量原始森林;動物種類多達1000種以上,其中獸類近200種,占全國的1/2,鳥類776種,占全國的66%,爬行類和兩棲類有600多種,魚類200余種。地震后,動物行為方式是否發生轉變,物種基因是否發生突變,食物鏈是否發生改變,物種生存環境是否發生變化等等不確定性,使災區生態變得更加復雜化。因此,生態重建要對災后生態具體情況展開調查,并進行定性定量分析,如受災地區的巖石、土壤、空氣質量、水質等多方相互作用的自然環境分析,植物群落、動物群落以及人類社會震后的相互關系分析等等。這些錯綜復雜的關系需要在災后恢復中妥善處理,重新確立生態均衡關系,避免災后生態系統失衡。
1.3.4對象太多,系統巨量化
災后生態重建的低碳統籌復雜巨系統包括自然環境、生物群落和人類社會三個子系統,而各子系統又包括其各自的子系統。其中,自然環境子系統包括水、空氣、巖石、無機鹽和有機質;生物群落子系統涉及植物群落和動物群落;人類社會子系統包括低碳農業系統、低碳經濟系統、低碳制度系統、低碳文化系統等等。可見,這一系統是一個具有很高維度的復雜巨系統。面對這樣的復雜巨系統,應該按照統籌方法,對災后生態系統的巨量性化繁為簡,以簡馭繁,實現生態系統整體協調發展。
2 災區生態重建的模式框架
災后生態重建,是面對結構遭到重創的生態系統,按照生態碳循環理論實施的一項以建設低碳均衡結構為目標的生態重建工程。在災區開展生態重建低碳工程,比在其他地區打破原有生態系統再重建低碳生態更節約成本。這項系統工程涉及到災區生態的各個層次,需要按照統一的指導思想,遵循生態碳循環的規律,在多方協調與合作的基礎上建立生態低碳均衡結構。如圖2所示。
2.1統籌思想
低碳重建作為一種新型的、特殊的恢復方式,就是在災后重建的實踐中運用低碳均衡理論組織生態重建,實現生態恢復的低碳發展模式。這一創造性的重建模式,必須基于綜合集成與統籌優選的思想,對災后生態系統進行統籌恢復重建,尋找新均衡,實現災區生態從簡單恢復提升為科學發展式修復重建。災后生態重建,是以科學發展觀為指導思想,以人為本,尊重自然為原則,全面協調可持續發展為目的,統籌兼顧為方法,對災區脆弱的生態系統重塑均衡,建設和諧生態。低碳統籌模式從自然生態和人工生態兩個維度展開,針對自然生態和人工生態碳循環的不同特點,以自然生態的增匯和人工生態的減源作為實踐方向,以尊重自然、保護生態為前提,在災區發展典型的生態統籌重建模式。基于生態碳循環的觀點,從碳源和碳匯兩個角度人手,通過自然生態和人工生態的碳中和,實現低碳均衡。碳中和的實現有兩個基本途徑,一是在源上的替代、減少、提高效率,二是在匯處的吸納、中和、末端處理。碳源處理,一般是通過能源結構調整、產業結構調整和技術創新來實現的,而碳匯則更多依靠制度手段,如制訂優惠政策,鼓勵植樹造林和退耕還林,是生物固碳、擴大碳匯、減緩溫室效應,減少CO2排放最經濟和最有效的途徑
之一。
2.2生態循環
生態碳循環是生物地球化學循環中重要的組成部分,認清楚這種循環規律,并改善生態碳循環,將有利于解決生態高碳化問題,建立生態均衡結構。生態碳循環過程中形成了許多CO2、CH4和N2O構成的碳源和碳匯。碳源對應碳排放過程,碳匯對應碳存儲過程。碳存儲和碳排放是兩個具有相反運動方向的過程,構成封閉的碳循環。如圖3所示。通過對碳存儲和碳排放過程的人工干預,可以改變碳存儲和碳排放的速度,從而影響作為環境參量的大氣CO2混合比例。
從地球空間角度來看,不妨將存在大氣中的碳統稱為碳氣圈,存在于地表土壤和巖石中的碳統稱為碳殼圈,存在于地表以下的碳(比如煤炭、石油等石化資源)統稱為碳核圈。那么,碳從碳氣圈碳殼圈碳核圈的過程,即為碳存儲;反方向的運動過程即為碳排放。這樣就構成了碳在生態地球空間的循環,如圖4所示。地球生態碳循環可以分為自然生態碳循環和人工生態碳循環兩個部分。
自然生態碳循環過程中,綠色植被在光合作用下從碳氣圈吸收CO2,將空氣中的碳固定在碳殼圈,碳殼圈的碳經過地質運動,被深埋入碳核圈,經過生物地球化學反應,形成石化資源。這樣完成了自然生態的碳存儲過程。煤層自燃、天然氣溢出等自然作用,將會把碳從碳核圈釋放到碳氣圈;林木燃燒、腐爛等自然作用,將把碳從碳殼圈釋放到碳氣圈:這些都是自然生態的碳排放過程。在當前自然生態碳循環中,碳存儲速度快于碳排放速度,碳存儲規模大于碳排放規模。
人工生態碳循環過程中,人類大量開采碳核固的石化資源,并燃燒石化資源向碳氣圈排出大量CO2;人類劈山開路、開墾荒地,破壞了碳殼圈,釋放出CO2。這就是人工生態碳排放過程。人類通過CCUS(CO2 Capture and Using/Storage)技術,將生產、生活、運輸等過程產生的碳捕獲下來,進行二次循環利用或封存到碳核圈,這就是人工生態碳存儲過程。當前人類對石化能源依賴很強,消費很大,而碳處理技術尚不成熟,碳排放速度遠遠快于碳存儲速度,碳排放規模遠遠大于碳存儲規模。
由此可見,自然生態和人工生態兩個子系統內碳循環不協調,子系統間不均衡。因此,有必要綜合統籌自然生態和人工生態兩個子系統,構建生態系統均衡結構。
2.3均衡結構
生態碳均衡就是人工生態系統和自然生態系統碳循環間達到一種相對穩定狀態,在這種狀態下,人工生態系統和自然生態系統都能夠健康發展,任何一個系統的碳循環發生改變都會威脅到整個生態系統。因此,生態碳均衡可以從人工生態子系統和自然生態子系統兩個方面來闡述,如圖5所示。在人工生態子系統內,社會、經濟、文化和制度相互作用,相互制衡,并決定人類的能源消費模式和人類向大氣的碳排放量。人工子系統碳循環以廢物、廢氣、廢水的形式向外排放出大量碳,通過垃圾站、污水站以及碳捕獲站等方式將碳收集起來,集中排放到自然生態子系統。自然生態子系統通過無機環境和生物群落的物理一化學作用,構成子系統內碳循環,同時降解和吸收人工生態子系統排出的廢物、廢氣、廢水,尤其是植物通過光合作用固定大氣中的CO2,減少溫室氣體。排出人工生態子系統循環外多余的碳排放和自然生態子系統循環富余的碳存儲合在一起,就是碳中和。碳中和的結果有三種:一是碳排放量多于碳存儲量,碳中和后仍有多余的碳排放量;二是碳排放量少于碳存儲量,碳中和后仍有多余的碳存儲量;三是碳排放量與碳存儲量相當,人工生態子系統和自然生態子系統形成完全碳中和。如果生態系統碳中和的結果長期處于第一種情況,那么多余的碳排放量將隨時間累積起來,發揮累積效果,形成溫室效應;如果生態系統碳中和的結果長期處于第二種情況,那么多余的碳存儲能力將吸收以前排放的溫室氣體;如果生態系統碳中和的結果是第三種情況,那么生態系統實現碳循環平衡。
在低碳均衡結構中,人工生態子系統通過低碳社會、低碳經濟、低碳文化和低碳制度改變人類的物質和能源消費方式,減少子系統的碳消耗,減少排放到自然生態系統中的高碳廢物、廢氣、廢水;運用CCUS技術,增強子系統內的碳存儲能力。自然生態子系統通過增加生物群落中的綠色生產者,增強碳吸收能力;加強環境保護和建設,減少子系統內的碳排放。通過對生態系統碳循環的合理調節,可以實現整個生態系統的動態碳均衡。
3 生態重建工程的運行模式
生態系統作為典型的開放系統,在受到地震破壞后,可以通過自身動態調節達到平衡,但時間非常漫長。低碳生態重建是以低碳方式定向加速生態系統改善并達到生物群落和諧共存的演替過程。這種演替過程是不可逆的,但可以在關鍵環節實現突破性的進展,加快演替速度,縮短演替進程。
3.1運行演化
地震打破了原有生態系統碳均衡結構,土壤、動植物殘骸、人類社會等排放出大量CO2,生態系統瞬間躍遷高碳區間振蕩。如圖6所示。在3―5年內,生態將處在高碳區間振蕩。生態系統與外部環境進行能量、物質和信息的交換,系統內各要素相互作用,將形成新的生態有序結構。通過低碳技術對生態進行重構,將引導生態系統朝著低碳均衡方向演化,逐步形成低碳均衡生態新結構。因此地震災后的生態恢復,是一個生態混亂程度不斷降低,系統熵值不斷減小的過程,需要一段較長的時間。樹木尚需十年,動物的回歸、食物鏈的修復、生態系統的恢復、低碳生態均衡的建立,則是一個更長久過程。發揮人類主觀能動性,開展生態低碳重建工程,將會大大縮短生態系統結構調整時間,加速實現生態系統低碳均衡結構。
3.2重建工程
生態重建系統工程就是基于現有的社會經濟基礎及背景,充分發揮已經確立的或潛在的社會經濟優勢,對災后重建過程中的社會物質和能量投入進行統籌優化,達到災區生態系統效果最優化。它是以災區人類生態系統整體優化為目的,通過在關鍵環節投入物資和能量,對災區生態系統和人類社會經濟系統進行整理和重組,形成一種有利于人類的、良性循環的生態系統的過程。如圖7所示:災區的植被、動物活動、人類生產生活規律被地震打破,生態系統的CO2等溫室氣體排放量遠遠大于CO2吸收量;通過植被恢復工程、節能減排工程、城市改造工程,建設低碳生態工業、低碳生態農業、低碳生態城市,實現災區生態環境、生態社會、生態制度和生態文化的重建,最終達到災區生態系統碳循環的低碳均衡。
3.2.1生態城市低碳化
生態城市是建立在對人與自然關系更深刻認識基礎上的新文化觀,是按照生態學原理建立起來的社會、經濟、自然協調發展的新型城市關系。生態城市低碳化是市民以低碳生活為理念和行為特征、經濟以低碳經濟為發展模
式及方向、政府公務管理以低碳社會為建設標本和藍圖的城市化進程。地震給四川帶來了巨大的破壞,災區的重建又是一次工業化和城鎮化的過程,參與重建的政府、企業等各方單位都需要更加重視經濟發展與資源和環境的平衡,使得新建的城鎮更加能夠適應全球氣候變化的挑戰。
四川廣元位于川陜甘三省交匯處,是5?12大地震的重災區之一,是明確提出低碳重建的城市。依靠豐富的天然氣資源,廣元提出了能源轉化行動,35家大中型企業的能源供應將逐漸從煤轉化為天然氣,預計每年可減少CO2排放123萬t。到2015年,廣元九成的出租車和公交車動力能源也將采用天然氣。為增加碳匯,廣元市計劃到2015年,全市森林覆蓋率從2009年的48%增加到53%,未來的產業結構也將向旅游業、茶產業、電子業等低碳產業轉型。廣元市對污水處理重建采用了蚯蚓生物濾池,數百條經過特殊培育的蚯蚓“清潔工”對進入濾池的污水和污泥進行生物凈化,凈化后的清水排入江河,處理后的污泥則變成了無害的蚯蚓糞,用作農田肥料。
3.2.2生態工業低碳化
生態工業是模擬生態系統的功能,建立起相當于生態系統的“生產者、消費者、還原者”的工業生態鏈,是以工業發展與生態環境協調為目標的工業模式。生態工業低碳化是在生態工業的基礎上,以低能耗、低污染、低排放為目標的工業生產模式升級,是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。低碳生態工業實質是能源高效利用、清潔能源開發、追求綠色GDP的問題,核心是能源技術和減排技術創新、產業結構和制度創新以及人類生存發展觀念的根本性轉變。
災區工業百廢待興,其建設成本遠低于工業發達地區。在重建過程中,應該順應國際產業發展的新趨勢,大力發展環保產業、大力發展綠色制造、大力發展低碳工業,建設資源節約型、環境友好型工業;大力發展低碳經濟、節能與新能源產業,加快自主創新步伐,推進產業升級和結構調整。災區政府應該采取有力措施,積極引導災區工業走綠色發展的道路,抓好節能減排技術、綠色和氣候友好技術,尤其是低碳技術的研發,加快節能環保和裝備的推廣應用。
3.2.3生態農業低碳化
生態農業是指在保護、改善農業生態環境的前提下,遵循生態學、生態經濟學規律,運用系統工程方法和現代科學技術,集約化經營的農業發展模式,按照生態學原理和經濟學原理,運用現代科學技術成果和現代管理手段,以及傳統農業的有效經驗建立起來的,能獲得較高的經濟效益、生態效益和社會效益的現代化農業。生態農業低碳化是在生態農業的基礎上,以低碳理念為指導思想,以低碳能源為建設動力,將傳統生態農業生產模式提升到以低碳技術為核心的新型農業生產模式。
在災區發展低碳生態農業,應該開發安全優質農產品,并注重生態環境經營,同時積極對農村產業結構進行低碳化調整、優化和升級。安全優質農產品應該滿足國家綠色農產品和有機農產品的標準。有機農產品不施用任何化學合成物質,綠色農產品嚴禁施用高毒高殘留化肥農藥,少用化學合成物,多用有機肥。這是從根本上解決農業生產過程中大量消耗化石燃料、大量排放溫室氣體的問題,是應對氣候變化的重要途徑,對災區發展低碳生態農業十分有利。
3.3政策保障
生態低碳均衡模式的著眼點是人類與自然環境的和諧相處,核心是人類的可持續發展,目標是低碳均衡,本質是應對全球氣候變暖。在災區開展低碳均衡模式實踐,應該結合災區生態的實際情況,長遠規劃,統籌安排,在尊重自然規律的前提下,堅持以自然恢復為主,人工重建為輔的原則,制定相關政策制度,保障低碳生態的實現。
(1)總體規劃,綜合恢復,實施低碳政策。以可持續發展思想為指導,把災區江河作為一個整體的大系統,從自然、社會、經濟綜合考慮低碳化進程,統籌安排、綜合治理、宏觀調控;建立相應的碳匯管理和經營體制,引導災區群眾在尊重自然的基礎上過低碳生活。
(2)退耕修養,還林還草,實現低碳生產。阿壩州、山州、甘孜州、雅安、廣元等災區山多坡陡,在坡度大于25度的陡坡和水土流失嚴重的地段,應堅決杜絕開荒,已開墾的地段應盡快退耕還林;在綿陽、德陽、都江堰等成都平原西北部地區,土壤和水利條件較好、坡度較緩、水土流失潛在威脅較小,應實行林業和農業綜合規劃,推行農林復合經營體系,實行低碳生產。
(3)發展林木,建管結合,構建碳匯基地。大力發展災區林木業,林木建設和管理相結合。對災區,主要是盡可能多地保護現存森林碳庫,改變天然林的采伐機制;在無林地上營造人工林;促進次生林的天然或人工更新,并加以保護;在農田和牧場上增種樹木,發展農林綜合經營系統;擴大人工植樹造林,提高森林碳匯功能;發展速生豐產林,加強人工林的集約經營、提高生產力、增加碳匯,增加耐久木材產品;開展群眾性的造林綠化,加快防護林和公益林建設。
(4)生態核算,效益補償,建立碳匯市場。盡快建立經濟生態核算和生態效益補償制度,建立國內碳交易市場。鑒于災區生態工程建設的長期性和全局性,通過政策、立法,在財政、稅收信貸等方面進行扶持。參與碳市場交易,按照森林生態效益的高低對經營者實行補償,這不僅對提高經營者經營的積極性是有益的,同時對提高災區的生態意識,以全新的碳交易觀念評價森林都是必需的,應盡快加以實施。
關鍵詞:人工濕地;仙鶴湖;鹽堿地;
On constructed wetlands for pollution control - to work SHENXIAN wetlands, for example crane LakersXiang YuQi
Abstract: The large number of studies have shown that wetlands with water conservation, climate regulation, all of the flood, silt land reclamation to promote the degradation of pollutants function. Wetlands and therefore known as "kidney of the earth," "natural reservoir" and "natural species library." Crane Lake to improve the low-lying saline-alkali soil, completely changed its ecological environment and production conditions, the need for wetland development. This paper analyzes the crane in the development of land around the lake changes, the results verify the effectiveness in Crane Lake.Keywords: Wetland;Crane Lake; Saline
濕地(Wetland),是地球上獨特的生態系統,是陸地生態系統與水生生態系統之間的過渡性生態系統,是一種特有的土地資源和生境,是重要的物種基因寶庫。國際《拉姆薩爾濕地公約》給地球表層濕地下的定義是:濕地(Wetland)系指不論其為天然或人工、長久或暫時之沼澤地、濕原地、泥炭地或水域地帶,帶有或靜止、或流動、或為淡水、半咸水或咸水水體者,包括低潮時水深不超過6m的水域,并以水成土和土壤水分飽和為其主要特征[1]。2000年3月,國家林業局編制并公布了《中國濕地保護行動計劃》。濕地保護與利用的概念,已經從“濕地作為水禽及其棲息地”上升到新的高度,即“保護濕地,更是為了保護其獨特的生態、社會和經濟功能,特別是保護濕地在提供淡水資源、蓄洪防旱、控制環境污染等方面的功能和效益。”
濕地面積大量減少,濕地健康嚴重受損,濕地生物多樣性降低、水質改變、富營養化等問題日益嚴重,這些將影響一個區域或流域的生態安全,甚至將威脅人類自身的健康與發展[2] 。國內濕地研究主要集中在濕地生態系統的生態過程與動態、濕地保護與開發等兩方面.特別是對長江中下游典型湖泊(如武漢東湖、洪湖、保安湖等)的研究與利用,相繼開展起來的對江蘇太湖、安徽巢湖、淮河和太湖流域以及沿海灘途的研究,逐漸推動了中國濕地恢復研究的進程[34] 。張建鋒[5]等對黃河三角洲植被群落和土壤酶活性對濕地退化的響應進行了研究,認為在黃河三角洲地區,植被的演變與濕地退化幾乎是同時發生的,土壤鹽堿化,加快了植物群落的退化演替,植物的退化又反作用于土壤,使土壤的理化特性向著不利于植物生長的方向轉化,二者相輔相成,緊密聯系。
一、仙鶴湖基本概況
仙鶴湖位于莘縣西南部,魯豫兩省交界處山東側,由彭樓引黃閘引黃河水經濮西干渠匯聚而成,以現狀彭樓灌區為主,充分利用閑置澇洼鹽堿地,不遷占農田。該濕地南北長6150米,東西寬60米,工程總面積32萬平方米,其中綠化面積25.6萬平方米。從莘縣近幾年的監測情況看,進入仙鶴湖的水由于流經河南省境內,有部分工廠外排水和生活用水混入,水質受到一定程度的污染。還有一部分經古云污水處理廠達標排放的本地企業外排水和居民生活用水,仙鶴湖水質不能達到要求,對周圍的生態環境及農田灌溉用水產生不利影響。
建人工濕地的作用,一是凈化上游河南段和古云污水處理廠處理的本地企業及部分生活用水的外排水,年處理污水量為3212萬平方米。使處理后的水質達到國家規定的地表水Ⅳ水質標準。二是提高農田灌溉水質質量,進而改善生態環境。三是改善當地的自然景觀,形成以仙鶴湖濕地為中心的旅游資源,進一步促進區域經濟發展。經濟、社會和環境效益顯著。人工濕地對生態的影響是正面有利的,濕地作為一種資源,在保護環境方面起著極其重要的作用。
二、仙鶴湖環境影響評價
人工濕作為陸地與水體之間的過度地帶,是一種高功能的生態系統,具有獨特的生態結構和功能,對于改善自然環境具有重要作用。濕地可以將過多的降雨和外來水儲存、緩沖,然后逐步放出發揮著蓄洪抗旱的功能;濕地大范圍水面及水生植物可以調節氣候,增加空氣濕度;濕地植被的自然特性可以使植被根系及堆積的植物體穩固基地、沉積物沉降,促淤造陸速度是裸地的3-5倍。濕地可以防止土地鹽堿化;濕地生態系統大量介入水陸之間,具有豐富的動植物物種,是其他任何生態系統無法代替的;濕地中還有許多浮水和沉水植物,它們能夠在其組織中富集金屬及一些有害物質,很多植物還能參與解毒過程,對污染物質進行吸收、代謝、分解、積累及水體凈化,起到降解環境污染的作用。
1、仙鶴湖人工濕地建成以后,處理了大量上游來的外排水。經多次采樣監測分析,水質達到了地表水Ⅳ類水水質標準。生態環境影響分析表明,本項目的實施,解決了周圍農田灌溉用水水質問題,改善了區域生態環境,并在一定程度上改善了當地的自然景觀,形成了以仙鶴湖濕地為中心的旅游資源。對于維護生態平衡、改善生態狀況、實現人與自然和諧、促進經濟社會1、莘縣仙鶴湖人工濕地水質凈化工程出水水質達到《地表水環境質量標準》的Ⅳ類水標準,明顯優于原來的劣Ⅴ類水質狀況,改善了生態環境,形成環境優美的人工濕地。
2、莘縣仙鶴湖人工濕地水質凈化工程起到調節水資源,改善區域生態環境,提高區域防洪除澇能力的作用。解決了周圍農業用水問題,年處理水量3212萬立方米,初步形成了占地32萬平方米的人工濕地,改善了區域生態環境,提高區域防洪除澇能力,促進區域經濟發展,經濟、社會和環境效益顯著。
3、莘縣仙鶴湖人工濕地水質凈化治理工程介于水陸之間,具有豐富的動植物物種,濕地中還有許多挺水、浮水和沉水植物,它們能夠在其組織中富集金屬及一些有害物質,很多植物還能參與解毒過程,起到降解環境污染的作用。健康的濕地生態系統,對于維護生態平衡、改善生態狀況、實現人與自然和諧、促進經濟社會可持續發展,具有十分重要的意義。因此該項目的建設運營后對當地的生態影響起到了積極作用。可持續發展,具有十分重要的
三、結論
莘縣仙鶴湖人工濕地水質凈化工程的建成,使河面進一步拓寬,并在河中種植大量蘆葦,生態環境和水質狀況得到明顯改善,解決了周圍農田灌溉用水問題,改善區域生態環境。仙鶴湖人工濕地水形成了風景優美的旅游勝地。
參考文獻
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大城市郊區具有明顯的區位優勢,表現出很強的邊緣效益,是我國最有生命力、經濟發展最快的新興地帶,也是我國人均收人較高的地區,這不僅在我國,而且在世界也是令人矚目的,稱得上是本世紀末期在東方出現的奇跡.郊區孕育著城市發展的未來,是城市快速發展蔓延的主要地區,是衛星城鎮的前身,是農村發展的榜樣和先導.從一定意義上說,大城市郊區是我國持續發展的范例,搞好這里的生態經濟規劃具有突出重要的意義。從八十年代開始,我國經濟高速增長,城市規模迅速擴大.做為城市化的前沿,城市郊區在發展中也暴露出許多問題.諸如:郊區做為城市蔬菜、副食品重要生產基地的功能在逐漸減弱;郊區已經成為城市生態危機的轉嫁地;郊區的土地利用與城市整體發展相脫節;郊區自身資源配置結構不盡合理,等等。這些問題都要求我們去探討,如不加以解決,就會把暫時取得的發展抵消了。
1大城市郊區生態經濟規劃的理論思想
1.1持續發展理論持續發展的涵義是指在不危及后代人需要的前題下,尋求我們當代人對自然資源、人力、財力進行再分配的發展途徑。它包涵了六個基本嚎則:公平(Justce)、持續性(Sustainability)、和諧(Ha~ny).需求(N氏過)、高效率(托ghEffianCy)和質量升級(QuslityPromotion),其中持續性是最基本的原則。持續發展理論做為人類新的行為規范和價值觀念,已經得到全世界的認鳳.持續發展戰略是本世紀乃至今后人類長期發展的戰略.持續發展理論是“共生”理論、“共同創造”理論的發展,認為地球上的環境各部分都是相互聯系的,人與自然的關系始終是相互作用的,人類要認識到地球具有整體性和其間各子系統的相互依存性,人類必須考慮到環境與發展兩個方面.持續發展理論并不反對經濟增長,反而認為無論是發達工業化國家,還是貧窮的發展中國家,只有積極發展經濟,才是解決當前全球性危機的根本出路.同時,持續發展理論強調:要實現人類社會經濟的持續發展,必須協調人與自然的關系,努力保護環境,不能以環境惡化來換取經濟的增長。大城市郊區的生態經濟建設必須遵循持續發展理論,在經濟發展的同時,實現環境質量的提高.
1.2邊緣效應理論奧德姆(E.P.Odum)的邊緣效益思想是純生態學的.國際上把產生邊緣效應的空間域稱為Ecotone.實際上,邊緣效應不僅存在于生態學,同時也存在于自然界的許多領域。如:林農交錯帶(山地平原交錯帶)、農牧交錯帶(森林草原與草原交錯帶)、城鄉交錯帶等,這些地帶已經成為生態經濟學研究的熱點.大城市郊區位于城鄉交錯帶,這一過渡帶對Ecotone的特征體現得十分明顯,從環境、人口數量和質量、經濟形態、社會生活以及物質能量交換等方面都具有過渡帶的時空變化,主要特征:(l)多樣性:受城鄉經濟的雙向輻射,產業結構具有雙向銜接的特點,綜合性強,部門多樣;(2)機動性:不受傳統的計劃經濟的束縛,決策管理靈活,產業選擇機會多,獲得信息快,部門結構變率大,產品更新快,使郊區的經濟充滿生機;(3)突變性:其產業和管理都不是單一的線性延續,而是突變的、非線性的.鄉鎮企業的產值經常是成倍增長;(4)脆弱性:大多數鄉鎮企業抗外界干擾能力弱,產業結構依賴城市大工業強,獨立性差.而且大多數鄉鎮企業在發展初期只注重經濟效益,對生態環境破壞嚴重.這些特征中有正向效應,也有負向效應.其正向效應包括很強的競爭力,變化速度快,移動能力強,是突變的產生區,生物具有多樣性,等等。負向效應是指具有脆弱性、恢復原狀的機會小,生態環境問題嚴重。因此,在大城市郊區的發展中要應用邊緣效應理論揚長避短,以特定的理論去指導特殊地區的經濟發展。
2大城市郊區生態經濟規劃的原則
大城市郊區是由自然生態系統和社會經濟系統組成的具有特定功能的有機整體,是一個多等級的復合的生態系統.在規劃中要從整體上研究大城市郊區各子系統間的內在聯系,尋求對該系統進行整體的協調規劃,使系統的整體結構達到最合理,整體功能達到最佳狀態。大城市郊區的生態經濟規劃是以大城市郊區復合生態系統為研究對象,以生態經濟學理論為指導,以士地利用規劃為重點,運用系統分析的方法,對區域內各種生態因素、社會經濟因素、自然因素和系統功能進行綜合評價,提出區域的生態經濟開發方向、發展目標、途徑和對策,對其生態經濟結構合理布局,促進大城市郊區的自然系統和社會經濟系統協調持續地發展。要協調系統整體之間關系,實現生態環境、社會經濟各方面綜合效益的持續提高,應考慮到兩個方面。即生態環境與經濟發展的關系;眼前利益和長遠利益之間的關系.大城市郊區位于大城市向農村的過渡帶上,獨特的區位優勢使大城市郊區具有城市生態經濟系統和農村生態經濟系統都不具備的特征。在大城市郊區的生態經濟規劃中要本著兩個原則,第一要保持和提高整體的持續性;第二:充分利用邊緣效益.
3大城市郊區生態經濟規劃的主要內容
大城市郊區的生態經濟規劃就是在規劃原則的指導下.對確定規劃期內該復合生態系統的一種優化設計,這種設計主要是對復合生態系統的結構和規模進行規劃,該規劃是以復合生態系統辨識和土地資源性質分析為基礎的.規劃程序可用框圖表示如圖1所示.復合生態系統辨識要從系統的自然條件、社會經濟條件和生態狀況等方面著手,進行綜合分析。自然生態條件主要著重于經濟建設的自然生態條件分析,包括氣候、地貌、土壤、植被等諸多方面.社會經濟條件包括所轄區的社會經濟狀況,人口構成、固定資產、年創產值、利稅、人均收人等.生態經濟發展現狀是指該規劃區的自然生態條件對其經濟發展的影響和規劃區現有的產業結構。在上述諸多因子分析的基礎上搞清楚規劃區存在的主要生態經濟問題,找出解決問題起主導作用的生態因子.認識復合生態系統的另一個方面就是對大城市郊區復合生態系統的土地資源性質進行分析。因為復合生態系統是建立在土地資源之上,土地資源的性質是復合生態系統的物質基礎。土地資源的性質包括土地利用現狀、土地自然類型、土地適宜性評價、土地潛力分析、土地利用存在的問題,這些方面的分析是一環扣一環的。在復合生態系統辨識和土地資源性質分析的基礎上對該系統進行預測.本文主要進行了人口預測和土地預測。人口預測是為了清楚規劃期的人口數量、人口數量決定生活必需品的消費量和各項生態經濟指標的人均占有量.從總體上看,人口的發展是各項用地的依據,人口規模和人均用地的水平決定了土地利用結構.因此,人口預測是復合生態系統預測的基礎。按非建設用地類,上地需求預測應該包括耕地、園地、林地、牧草地、工礦用地、交通(包括水利設施)用地、水域、事業居住用地.這類用地可根據所規劃區的復合生態系統發展方向和土地資源性質對某類用地進行重點預測,有條件的可對各類用地均進行需求預測.隨著經濟的發展和人口的不斷增加,對土地的需求量也不斷增加.但由于土地是自然的產物,土地資源是不能再生的,既使沙化、鹽堿化.水土流失等災害全部消除,人口、土地和經濟發展之間的矛盾也會日益尖銳.因此,確定一個合理的土地利用結構,可以確保經濟發展目標的實現,為規劃期的上地利用提供一個可靠的依據.在大城市郊區,土地的生態經濟需求預測還有自身的特點。大城市郊區有強的邊緣郊應,居民的生產、生活也有由農村向城市過渡的特點,物質能量的商品性很強,口糧很少部分自給,蔬菜、副食品的生產主要是滿足城市消費因此大城市郊區的人門預測只能影響到居住用地和輕度影響農業用地的需求,郊區農用地的需求和大范圍內農用地需求預測不同.如:大城市郊區耕地需求預測分兩個部分第一是為當地居民提供蔬菜副食品和部分口糧的耕地濡求預測;第二是為市區提供蔬菜副食品及其它調劑商品所需的耕地數量.在上述系統辨識和需求預測基礎上,對復合生態系統的結構和規模進行定性和定量的分析,最后做出大城市郊區包括土地利用規劃、生態經濟類型規劃、生態經濟產業結構及指標規劃在內的具體規劃方案和規劃圖.
4大城市郊區生態經濟規劃的幾點認識
4.1經濟發展的起點高我國目前正處在由計劃經濟向市場經濟轉軌的時期.大城市郊區比城市、農村和一般的城鄉過渡帶都具有明顯的優勢,抓住這一難得的機遇,搞好其生態經濟規劃具有突出的重要意義。大城市郊區除了具有城鄉交錯帶的普遍優勢外,在我國特殊的經濟環境下,還具有許多時代的特殊性.首先它具有較大城市內部更為廉價的土地資源優勢;其次,沒有傳統計劃經濟的束縛,也沒有計劃經濟留下的包袱,運轉靈活機動,容易實現高速發展;第三,集體經濟為主體的郊區鄉鎮企業較城市個體經濟和國有經濟容易籌集積累資金,且周轉速度快,比較易上檔次、上規模、上水平;第四,隨著經濟的發展,人們生活水平的提高,大城市居民對綠色食品的消費、對旅游休憩的需要更為旺盛,這為郊區農村經濟和第三產業的發展提供了潛在的市場需求。在犬城市郊區的生態經濟規劃中不僅要利用其邊緣效應,還要抓住經濟體制轉軌這一特殊時期殊地帶速變性特點,站在經濟發展高起點上,合理布局.農業要實行規模經營,形成高投人、高產出的大批量、無季節性的蔬菜生產基地、花果基地、乳肉蛋基地。工業生產要立足本村面向城市,把當地經營與異地經營相結合,在大市場環境中抓住機遇.發展經濟.形成農工商一體的大型產業集團。
4.2生態環境具有脆弱性要重視郊區的農田建設和生態環境保護。土地資源的不合理使用會產生一系列的生態問題。在齊齊哈爾市郊區就存在沙化、鹽堿化和次生鹽堿化水土流失等現象.多數鄉鎮企業只重視經濟效益,缺乏環境保護的配套設施,排放的“三廢”危害了郊區的生態環境.郊區又是城市垃圾、廢水的排放地、傾倒場,污染工業的搬遷地.這些因素都直接影響了郊區的生態環境,從這一點看,大城市郊區是生態環境問題迫切需要解決、形勢最嚴竣的地區。