“生态系统能量流动”的教学分析与设计

生态系统的存在与发展主要取决于能量持续不断的流动和物质周而复始的循环。生态系统作为一个动态开放系统,具有能量流动、生物生产、物质循环、信息传递等基本功能。其中,物质作为能量的载体,使能量沿着食物链（网）流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。     

生态流的构成和分析方法研究综述

人类活动带来的生态环境和土地利用变化是全球变化研究的重点内容之一。在复杂的自然生态系统中,各组分之间的物质循环、能量流动和信息传递通常以流态形式来表达,其路径、方向、强度、速率等对生态系统产生重要影响。系统分析了生态流的起源与发展,从能流、物质流和信息流三方面对生态流进行了解构,并对相关原理和分析方法进行了总结和述评。在现有研究基础上,以典型半人工半自然的农田生态系统为例,通过生态网络连接度等指标与纯自然生态系统对比分析生态流的流向、路径和强度等,人类活动增强了生态系统的灵活度,但扰乱了原有的稳定性。生态学家一直专注于研究适用于统一计算生态流的方法,其量化已具有一定的研究基础,但仍存在许多问题,在以后的研究中仍需系统地深入探索。     

“生态系统的稳态”中核心概念梳理及案例分析

生态系统稳态的核心是稳定的营养结构和完善的能量流动、物质循环及信息传递。稳态下,生态系统能量与物质的输入与输出保持平衡,生物成分间通过竞争、捕食等种间关系赋予生态系统一定限度的反馈调节。阐述在教学中如何把握这部分知识的核心概念,帮助学生理解生态系统反馈调节的基础和机制,分析生态平衡被打破时的恢复与重建,提高能量利用效率、保持或改善无机环境,并为学生梳理知识体系,纠正理解错误,提高学习效率。     

生态工业园区生态系统理论及调控机制

随着工业生态学理论的发展 ,尤其是循环经济理念的广泛推广 ,生态工业园区建设在全球范围蓬勃开展起来。然而 ,由于对生态工业园区生态系统结构、功能及其优化调控机制认识的不足 ,导致目前生态工业园区建设走入了单纯构建闭环链以实现废物循环利用的误区。本研究旨在剖析生态工业园区生态系统的特点 ,建立其生态系统概念模型 ,并阐释其优化调控机理。为此 ,作者首先深入分析了生态工业园区生态系统的特点 ,阐释了技术流和知识流在该类生态系统功能中的重要性 ,在此基础上提出了基于社会子系统、环境子系统、经济子系统和资源子系统的四维一体生态工业园区复合生态系统结构框架 ,并给出了系统功能协调度、调节费用及其系统效益之间的理论变化曲线。其次 ,作者又从生态系统功能流的角度分析了其物质流、能量流、信息流、价值流、技术流和知识流 ,并给出了各功能流的表征指标和衡算方法。另外 ,从系统优化调控的角度提出了基于绿色招商和绿色供应链管理的生态工业园区生态系统控制管理体系。最后 ,以苏州工业园区为例 ,对其生态系统做了优化研究     

“生态系统”的教学组织

生态系统是生物群落与无机环境形成的统一整体,是生命系统中的最高层次,研究生态系统对于人类持续生存与发展具有重大意义。“生态系统”是高中生物学新课标必修3模块中的第5个主题．本单元的教学主要包括生态系统的概念、结构、功能和稳定性4个层次的内容,本文主要讨论生态系统的概念、结构、物质循环和能量流动的教学组织。     

资源生态化利用中的生物加工过程

自然的生态系统目前正受到现代生产方式的严重挑战,其结果造成能源短缺,资源匮乏,环境污染等问题,对人类生存构成危机。人类需要一种遵循地球生态系统规律的,自然与社会环境协调发展的生态化超现代化生产方式。其核心技术是资源生态化利用。对资源生态化系统中宏观的、介观的和微观的化学和生化过程问题进行初步探讨：宏观尺度上的生态平衡、物质与能量的循环转化,介观尺度上物种进化、繁殖与死亡,生物食物铁的形成,微观尺度上生物体内代谢过程中的物质转化与传递等。资源利用生态化的基础是生物加工过程,因此实现资源生态化利用不仅要效法自然的生态系统,还要注重现代工程技术、现代生物技术在生态化系统应用中理论和技术的创新。合理利用生物加工过程可以解决人类面临的资源、能源、环境与健康等重大问题,并实现可持续发展。     

现代化经济建设与生态科学——试论当代生态学工作者的任务

宇宙空间是无限的,但适于人类生活和生物生存的生物圈则是有限的,它是个松散结构的大系统,其中包括许多类型的生物集团与无机环境结合而成的功能单元,即生态系统。在长期进化过程中,通过物质循环与能量交换,生物圈与生态系统之间建立了相互协调与补偿关系,并使生物圈及生态系统都具有一定限度的调节功能。人类对自然界的依存关系,以及自然界所形成的生态平衡是长期演化而形成的,人类亦参与和适应了此平衡过程。维持这种平衡的基础是有规律的物质循环和能量交換。此种质能流动则是通过     

生态平衡概述

生态系统是生物圈固定能量和贮存物质的基本功能单位,它是生物和环境以及生物各种群之间长期相互作用而形成的一个相互依存、制约、协调的统一整体,包括自然生态系统和社会生态系统。前者包括受人类影响较少的各类自然生态系统,诸如森林生态系统、革原生态系统、荒漠生态系统、水生生态系统等。后者是以人类活动为中心的各种生态系统,诸如城市生态系统、农村生态系统、工矿生态系统等。人类在生态系统中具有特殊地位,既是生态系统中食物网络结构的组成成分,又是整个生态系统的控制和支配力量,可以能动地直接和间接控制、改造或者破坏     

城市生态系统中土壤动物研究及应用进展

城市生态系统是一个以人群 (居民 )为核心 ,包括其它生物 (动物、植物、微生物等 )和周围自然环境以及人工环境相互作用的系统[8] 。近年来许多学者就城市中大气和水的有关问题进行了研究 ,而对城市土壤的相关研究开展的相对较少 ,对于直接受土壤质量变化影响的土壤动物 ,在城市生态系统中的研究也不多。土壤动物作为生态系统的组成部分 ,可以通过自身的运动分解有机物质 ,促进物质的循环和能量的流动 ,并通过群落及细胞组织病理学的变化 ,监测环境质量的变化。因此 ,开展对城市生态系统中土壤动物的研究 ,拓展城市生态系统的研究内容和方法…     

中国产业园区循环化改造应用关键物质流典型路径分析方法

产业园区循环化改造是我国在"十二五"期间和今后一个时期内的一项重要工作,也是在园区层面实施循环发展的主要内容。物质流分析(MFA)是产业生态学的核心分析方法,正在成为资源环境管理领域有效的分析工具。通过梳理物质流分析方法的发展历程,指出产业园区循环化改造应用物质流分析存在注重物质规模而忽视环境影响、黑箱过程不利定量研究、小区域研究适用性不强以及隐藏流造成的数据误差等方面问题,同时通过大量调查实践,认为园区循环化改造可从企业开展清洁生产、促进园区内和园区间的产业共生、加强园区资源循环基础设施建设3个领域入手,在将园区全部企业分为生产性企业、再生性企业和资源循环基础设施企业3种类型基础上,提出关键流概念及其识别思路,探索构建物质流路径归类评价方法框架,归纳出8条典型物质流路径,为提升园区物质流管理水平提供方法依据,并选取天津经济技术开发区作为典型案例进行研究,最后对我国产业园区循环化改造应用物质流分析方法进行了展望。     

一种城市生态系统现状评价方法及其应用

生态城市建设是未来城市发展的最终趋势。从结构、功能、活动、发展演化规律等方面来看,城市生态系统都可以被看作一个动态变化的系统。将可持续发展理论引入到城市生态系统现状评价中,提出和解释了城市生态系统可持续发展概念;从可持续发展的角度,评价城市生态系统的现状,建立城市生态系统可持续发展评价指标体系。在此基础上,利用集对分析方法,将评价城市生态系统可持续发展水平的多个指标系统合成一个与最优评价集的相对贴近度,用来描述城市生态系统可持续发展水平,并将该方法应用于兰州市城市生态系统现状评价。结果表明,在2004—2010年间,兰州市城市生态系统可持续发展水平呈现折线型关系,而且有明显的陡降现象。具体变化趋势是从2004年的0.5081平缓上升到2005年的0.5581、然后陡降到2006年的0.4073、接着平缓上升直到2009年的0.5010、最后平缓下降到2010年的0.4706。尽管不同时期城市生态系统可持续发展水平有所变化,但是总体来说,一直处在基本可持续发展的水平,协调程度一般;该评价方法能够很好的反映城市生态系统的发展现状,为建设生态城市提供科学依据。     

烟台生态城市建设指标体系构建与评价

城市化进程导致的生态环境问题严重制约了城市的发展.建设生态城市是实现可持续发展的重要举措.该研究运用PSR模型建立烟台生态市建设的指标体系框架,在国家生态市建设指标的基础上针对沿海城市生态建设的特征构建了烟台生态市建设的指标体系,并运用全排列多边形图示指标法对烟台市进行了生态城市综合发展能力的趋势分析.结果表明,从2005年到2010年综合发展能力从一般到较好;根据《烟台生态市建设规划》的方案,预测到2020年综合发展能力将从2010年的较好发展到良好.此研究提出了具有针对性的管理措施.研究为烟台生态市建设提供了科学依据,对沿海生态城市评价指标体系的完善作了有益补充.     

转型期城市生态学前沿研究进展

城市是一类以人类活动为中心听社会－经济－自然复合生态系统。城市人类活动对局地、区域和全球环境的胁迫效应,自然生态系统的响应机制,城市时、空、量、构、序的耦合规律、动力学机制和控制论方法是当前国际社会和学术界关注的热点。介绍了转型期城市人类生态影响研究的一些主要国际科学计划,如ＳＣＯＰＥ及ＩＨＤＰ等,综述了城市生态学研究三大前沿领域的国际研究动向和案例,即人居生态学、产业生态学和城镇生命支持系统生态     

生态长江口的概念与构架

2004年作者提出生态长江口概念之后,并没有对其进行过严格的定义。生态长江口是一个符合国家相继提出的实施海洋开发、发展海洋产业和建设生态文明战略的新概念,具有强大的生命力。本文对生态长江口概念进行了定义,并从非原生态型、生态建设型、海洋安全型、生态经济型、生态管理型和生态城市型等6个方面对其内涵进行了诠释,提出了生态长江口的建设目标、指导原则与实施战略构想,探讨了包括建设长江口保护区体系、构建生态长江口安全保障体系和打造生态长江口海岸带经济特区的基本构架。     

生态城市建设的景观生态学思考

生态城市是基于生态学原理建立的自然和谐、社会公平和经济高效的复合系统,以景观生态学指导生态城市建设非常必要。应用景观生态学的原理和方法,评述生态城市建设中的景观生态特点,以及生态城市的建设原则,提出了一组生态城市建设建议:在生态建设方面,强调进行复合交错式发展,如构建网络式绿地发展体系,发展绿心组团网络体系的城市空间结构模式,同时要充分利用本土植物;在社会文化方面,提倡以绿色社区作为切入点,分绿色家庭、绿色小区、绿色社区和绿色社会四个层次进行建设;在经济方面,充分考虑各种景观类型的特点和发展趋势,着重生态、文化与经济的耦合。     

基于能值分析的福州与厦门城市生态系统比较研究

能值分析方法(Emergy Analysis)为综合评价城市复合生态系统提供了新的手段和方法。以福州和厦门为研究对象,对其城市各种生态流进行计算和归类,建立了相应的城市复合生态系统与可持续发展能值指标,并对两城市复合生态系统中自然、经济、社会三大子系统进行了综合评价与对比分析。结果表明:厦门在经济发展水平和社会人均福利方面优于福州,在生态安全和可持续发展能力方面落后于福州。从能值角度出发,福州应加快城市基础设施建设,加强城郊地区能值反馈,科学引导人口转移;厦门应积极发展绿色产业,降低生产能耗物耗,提高废弃物循环利用率;两城市应加强区际资源互补和消除技术壁垒,促成两城市互补、互利、可持续发展。     

生态城市建设评价指标体系构建的新方法——组合式动态评价法

如何建立科学严谨的评价指标体系一直是生态城市研究中学者们普遍关注的焦点问题。在以往的生态城市建设评价指标体系研究中,很少考虑各个城市的差异与地域特点,也带来了一系列的问题。针对这些问题,以生态城市建设地域类型划分结果为基础,提出了一种新的生态城市建设评价体系构建方法:组合式动态评价法。并以宜宾等城市为例,对该方法的具体应用进行了分析,探讨了其优缺点。研究结果表明,相对于现行的评价体系,组合式动态评价法具有合理性、动态性、灵活性、拓展性、综合性等优点;但也存在着数据要求较高、精度有待提高、管理难度较大等不足。随着我国生态城市建设数据的积累和管理体系的完善,组合式动态评价法有望为我国生态城市建设评价指标体系的构建提供一种更好的思路和方法。     

生态市评价指标体系与方法——以江苏大丰市为例

城市是一类社会-经济-自然复合生态系统,如何实现城市的可持续发展,是当今世界研究的重要课题之一.生态市是城市实现可持续发展的理想模式,生态市的评价指标和方法是衡量城市生态规划、建设、管理成效的主要依据.本文以江苏大丰市为例,建立了生态市建设的指标体系,包括经济发展、生态建设、环境保护和社会进步4类58项指标.采用全排列多边形综合图示法评价生态市在各个不同时段的建设成效.研究结果表明,2004年大丰市可持续发展综合指数为0.24,处于Ⅳ级水平,可持续发展能力较差;2010年可达到0.45,处于Ⅲ级水平,可持续发展能力一般;2015年可达到0.66,进入Ⅱ级水平,可持续发展能力较好;2020年可达到0.85,进入Ⅰ级水平,可持续发展能力优良.     

台州市城市生态足迹

城市生态足迹分析可定量反映城市人类活动对自然生态环境产生的压力和影响程度,这种方法为城市生态系统研究提供了新的思路和研究方向。本文在介绍生态足迹的理论和计算模型的基础上,以台州市为例,计算了台州市2002年的生态足迹。结果表明,2002年台州市生态足迹为1．33084hm^2·人^-1,可利用的生态承载力为0．25800hm^2·人^-1,生态赤字为1．07284hm^2·人^-1,反映了台州市的生产、生活强度超过了生态系统的承载能力。因此,台州市需注重提高其资源利用效率,提倡节约型的生产和生活消费模式,减少其生态足迹,通过生态城市建设,实现城市的可持续发展。