生物与非生物环境的关系范文

时间:2023-12-22 18:03:16

导语:如何才能写好一篇生物与非生物环境的关系,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

生物与非生物环境的关系

篇1

在此背景下,如何推动我国油茶产业又好又快发展,就成为油茶产业从业者、研究者和相关职能部门一项义不容辞的重大课题。

在笔者看来,要推动我国油茶产业又好又快发展,必须具备四个条件:一是要使整个油茶产业的各个环节都得到又好又快发展,而且各个环节之间必须和谐共生、协同推进;二是要使油茶产业的生产者和经销者的经济收入得到可靠保障;三是要使油茶产品(尤其是茶油)的消费者的生活品质得到切实提高;四是要使油茶产业所在区域的生态环境得到有效保护。而要做到这几点,必须努力构建一个从源头到餐桌的结构合理、功能良好的油茶产业生态系统。为此,特提出如下三点建议。

第一,从油茶产业的源头上说,一定要保护好油茶赖以生长发育的自然环境,包括生物环境和非生物环境

生态学告诉我们,生态系统是栖居于某一地理空间中的所有生物(包括所有植物、动物和微生物)所组成的生物群落及其环境,通过各个组成要素间的物质循环和能量流动而形成的、具有统一功能的综合体。

根据这一原理,我们知道,在同一特定地理空间内,油茶和其他生物,包括其他植物(如乔木、灌木、花草等)、动物(如蜜蜂、蝴蝶、鸟、蜘蛛、蚯蚓等)和微生物(如细菌、真菌等)组成一个生物群落。这个生物群落及其环境(如阳光、温度、空气、水分、土壤等),通过各个组成要素间的物质循环和能量流动而形成的具有统一功能的综合体,就是本文要特别讨论的油茶生态系统。

在这个油茶生态系统中,相对于油茶这种生物,存在着两种明显不同的环境:一种是生物环境,包括其他植物,以及动物和微生物;一种是非生物环境,包括阳光、温度、空气、水分、土壤等。与此相应,也存在着两种明显不同的关系:一种是油茶与生物环境之间的关系,一种是油茶与非生物环境之间的关系。正是油茶与其生物环境和非生物环境之间的关系状态,决定着油茶生长发育的状态,包括油茶生长发育的速度和健康程度、油茶果实的数量和品质的好坏,等。

鉴于这里涉及的问题比较复杂,本文无法一一展开。但有一点必须特别强调,这就是:生物与环境(包括生物环境和非生物环境)之间的关系是辩证的。一方面,环境是生物生存和发展的前提条件,任何生物的生存和发展都离不开环境;另一方面,生物的生命活动也时刻在影响和改变着环境,任何生物的数量和生命活动的强度都不可超出环境的承载力。油茶自然也不例外。也就是说,油茶与环境之间是相互联系、相互适应、相互作用、相互影响的。在油茶产业发展过程中,我们既要本着“适地适树”的原则因地制宜地选择好油茶种植的品种,又要把握好一定地理空间内油茶种植的合理密度,维护好其与周边原生植物的良好关系;既要保护好油茶种植区域内原本有利于油茶生长发育的其他植物、动物和微生物等生物环境,又要保护好油茶赖以生长发育的阳光、温度、空气、水分、土壤等非生物环境。决不能为了发展油茶就把其周边的植被都砍光、烧光,更不能把山地的土壤都翻个底朝天,把原本相对稳定的山地生态系统破坏了。否则,不仅油茶产业得不到发展,还会造成人为的生物多样性丧失和水土流失等许多意想不到的严重后果。这种蠢事,我们决不能干。

第二,从油茶产业生产经营的环节上说,一定要培育好油茶产业的上下游协同发展的生态产业链。

油茶产业从整体上说是一个由上下游诸多生产、经销环节有机组成、协同发展的生态产业链。其主要环节包括:品种培育(含良种选育、种苗栽培等)――油茶种植(含施肥、灌溉、病虫害防治、土壤改良、种植技术等)――油茶籽收购(含运输、储存)――茶油加工(含茶油及其附产品加工、剩余物回收利用等)――茶油经销(含电商、实体店销售和广告推广等)――消费者信息反馈。此外,还有油茶产业的金融、投资等环节,因篇幅所限,暂不一一列举。

这里要特别指出的是,这些环节并非彼此分割、独立存在的,而是相互联系、相互作用、相互制约、协同发展的。其中任何一个环节出了问题,都将导致整个油茶产业这个生态产业链的彻底崩溃。这正是生态学所言的生态系统的系统性和整体性特征的体现。

正是基于这一认识,笔者在此特别吁请我们油茶产业的所有从业者,无论你处于这个生态产业链上的哪个环节,都要秉承“为消费者服务,对消费者负责”的宗旨,切实担负起自身的责任,确保自己所在的这个环节不出问题。具体地说,就是要真正做到:自己种植的油茶,其种子、种苗必须优良、合格;油茶种植的环境必须得到有效保护,使其既有利于油茶的生长发育,又不对原有的生态环境造成破坏;油茶的种植、管理(包括肥料的施用和病虫害的防治等)必须科学、规范;油茶籽的收购、运输、保管和茶油的加工、包装必须保证茶油的品质优良、健康;茶油的经销必须诚信为本、货真价实;如此等等。

众所周知,控制论的一个基本原理,是通过对过程的控制达到对结果的控制。如果我们把上述每一个环节都做好了,我国油茶产业的整个生态产业链自然也就运转好了,我们的油茶产业也就真正发展起来了。

第三,从油茶产业生态系统的主体上说,一定要兼顾好油茶产业生产者、经销者和消费者的利益。

油茶产业生态系统的主体是油茶产业产品――茶油及其副产品的生产者、销者和消费者,这个产业生态系统的客体是这些生产者、经销者和消费者所处的环境,包括经济环境、政治环境、文化环境、社会环境和自然环境。

根据生态学原理,要构造一个结构合理、功能良好的生态系统,必须在其主体之间,以及主体与环境之间形成一个相互依存、良性互动、合作共赢的良好关系。就构建我国整个油茶产业的生态系统而言,其中涉及的问题很多,本文不可能都讲到。这里需要特别强调的是,这个生态系统的主体之间,即生产者、经销者、消费者之间的关系必须是良好的。而要做到这一点,最根本、最重要的一条是:一定要兼顾好油茶产业生产者、经销者和消费者的利益。

经济学的常R告诉我们,生产的目的是消费,只有通过消费才能促进和拉动生产的发展。我们发展油茶产业的目的也是为了消费。正是广大消费者对健康茶油及其副产品的持续不断的需求促进和拉动着油茶产业这一整条生态产业链的不断前行。因此,作为油茶产业的生产者和经销者,一定要清醒看到并牢牢记住:消费者的最大利益和核心利益就在于能够吃上有利于健康的茶油、能够用上有利于健康的茶油副产品。懂得了这一点,油茶产业的生产者和经销者就要高扬“健康、诚信”的大旗,各尽所能、各司其职、各负其责,确保自己生产、经销的茶油及其副产品符合健康产品的标准,既经得起国家质检部门的检测,又经得起消费者的切身体验,真正成为消费者信得过的健康产品。我国油茶产业的所有生产者和经销者一定要做到,在任何时候、任何情况下都不搞坑蒙拐骗的勾当,不以牺牲消费者的健康为代价谋取不义之财。这是从维护消费者利益的角度,对油茶产业的生产者和经销者提出的建议。

从维护油茶产业的生产者和经销者自身利益的角度来说,还必须强调以下两点:

一是油茶产业的生产者和经销者的利益都存在于茶油及其副产品消费者的需求之中。只要这种消费需求是稳定的、持续增长的,油茶产业的生产者和经销者的利益也就是稳定的、持续增长的。但是这里有一个前提条件,就是茶油及其副产品消费者的利益必须得到保障。如果茶油及其副产品消费者的利益得不到保障,即茶油及其副产品消费者对健康产品的需求得不到满足,油茶产业的生产者和经销者的利益也必然得不到保障和满足。对此,整个油茶产业的每个生产者和经销者一定要坚信不疑。因此,要维护好整个油茶产业生产者和经销者的利益,必须首先维护好茶油及其副产品消费者的利益。

二是油茶产业产品的生产者和经销者之间也存在一个利益均衡的问题。笔者之所以特别提出这个问题,是因为在现实生活中人们常常听到这样一种说法,就是:在我国经济领域的许多产业链中,特别是在农业产业链中,商品流通环节的经销者获利的比重偏多,而商品生产环节的生产者的获利比重则偏少。这种说法的对错与否,以及是否具有普遍性姑且不论,但有一个客观事实却值得引起我们的高度重视,这就是:我国的油茶产地大多处于偏远山区,而且大多属于相对贫困的地区,有的还是革命老区。在这些地区发展油茶产业,不仅要发挥其应有的经济效益和生态效益,还要发挥其应有的社会效益,这就是要帮助这里的农民脱贫致富。从这个意义上说,这也是为落实国家扶贫攻坚任务做出的一份贡献。

篇2

关键词:生态;水利工程;设计

Abstract: the future of the water conservancy projects in weigh the social and economic needs and ecosystem health needs on the relationship between the two, like should highlight the water conservancy projects in meet the demand of the human society at the same time, take into account the waters of the ecological system of health and sustainability. This paper ecological water conservancy project design of some problems were discussed.

Keywords: ecological; Water conservancy projects; design

中图分类号:S891+.5文献标识码:A 文章编号:

自人类进入文明时代以来,水利工程就一直在为人类经济社会系统服务。水利工程对现代社会的经济与社会发展有着无可替代的作用,在防洪、灌溉、发电、 供水、航运、养殖和旅游等诸多方面对于保障社会安全、促进经济发展发挥了巨大的作用。然而水利水电工程设施的建设和运行,对于河流生态系统也有着双重影响:筑坝形成水库,虽然为干旱、半干旱地区的植被和生物提供了较为稳定的水源,但是对河流生态系统形成了负面影响。生态水利工程就是以实现人与水和谐相处为目的,使水利工程服务于生态系统的健康维持与恢复,是未来水利工程发展的一个重要方向。

1 水利工程与生态水利工程的区别

水利工程可以理解为人类通过工程措施或行为实现水资源的再分配和利用。水利工程最初的作用是防洪、提供稳定的水源、缓解或防止农作物旱涝渍灾害、 提供清洁能源(修建水电站)和水利旅游景点等,这主要体现了水利工程的资源性、经济性与社会性。而生态水利工程则更强调水利工程的主要服务目标是生态。有学者认为生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时 (如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标;对于已建工程,则是对被严重干扰的河流进行生态修复。笔者认为生态水利工程是现代水利的标志,至少应包括以下两个方面的科学内涵:①生态水利工程的开发应有明确的生态服务目标与功能。在设计阶段,应当将生态系统健康过程的维持置于重要位置,并作为设计的制约因子,使水利工程能满足适宜的生态水文过程要求。②生态水利工程应强调工程选址、布局、施工过程的环境友好性与经济性。防止在工程实施过程中产生巨大的环境成本和经济成本,实现社会经济与生态保护的双赢。

2 当前水利工程设计规划所面临的问题

现今,人们已经意识到水质生态系统所面临的严峻问题,生态系统的修复、改善和实践已经得到一定程度的重视。但当前的生态水利建设还存在诸多问题:

2.1地域性差异致使生态水利工程的标准不够明确

由于我国地域性的差异问题,生态水利工程的具体实施也要根据每个地理区域的差异因地适宜的做出相应调整,衡量实际构建标准。由于生态水利工程的工程设施要以符合生态学原理和工程学力学规律去构建。要能够承受洪水、风暴、冰冻、干旱等自然因素的影响。按每个地理区域、河流地貌进行构建设计时,就要考虑到实践的可操作性,以及标准性。当前生态水利工程的理论实践成果经验积累并不是非常完善。既要满足工程设计规划的安全性、经济性,又要满足地域性动态河势的变化规律,逐步总结积累实际操作经验,衡量明确的实际操作标准,以保证符合河流生态修复的耐久性。

2.2生态水利工程设计施工缺少对维系生态环境的认识

一方面由于我国生态水利工程的环境影响操作介入的较晚,导致生态环境科技技术人员与水利工程构建人员合作的机会相对较少。另一方面,国内的水利工程多数考虑到方案可行性符合满足规划的安全性和经济性,但是生态环境系统这一因素就还考虑得欠完整,也不规范,还面临着主要关键性问题。其次,环境评价机构对业主考虑的较多。在生态水利工程这一块,我国的环境评价管理体系目前算不得完善,经验积累成果相对较少等客观性因素,都导致了水利工程构建工作不能有效地落实与生态技术人员相对交流实施具体方案的探究,生态水利工程的进一步开发与实践设计相对滞后。

2.3生态水利工程与水利工程的协调运作不充分

生态水利工程的构建势必会考虑到生态系统的正常运作,实现有机结合再有的水利工程基础之上。水利工程的构建最初考虑到水体的有效供电效能、防洪,排水用水标准等工作。生态水利工程的实施与传统水利工程最为显著的特点就是服务目标与功能有一定的差异性。当务之急,为实施生态水利工程与水利工程的有机结合,协调运行是生态水利工程规划设计所必要考虑的问题。

3 生态水利工程规划设计的基本原则

3.1水利工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一种综合性工程,在河流综合治理中既要满足社会需要,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运以及旅游等需要,同时也要兼顾生态的可持续性发展。生态水利工程一要符合水利工程学原理,二要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施和工程施工要符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计规范的标准内,能够防止洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力的侵袭。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,要充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等特性,综合全面的研究河势变化规律,保证河流修复工程的长久性。

3.2 提高河流形态的空间异质性原则

相关生物群落的文献,大量资料表明,生物群落的多样性与非生物环境的空间异质性存在正相关关系。这里所说的生物群落,是指在相应的空间和相应的生境下,由一定的生物种群组成,与环境之间进行相互的影响、相互的作用,具有相应结构和特定功能的集合生物体。一般所说的生物群落多样性,指生物群落的形态结构与功能的多样性。实质上,生物群落多样性的问题是在物种水平上的这个平台的生物多样性。非生物环境的空间异质性与生物群落多样性的关系客观的反映了,非生物系统与生物系统之间的依存和连带关系。一个地区的生生物空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种生命共同存在。相反,如非生物环境变得单调,生命族群的多样性必然会出现降低,生命族群的性质、密度和比例等都会发生极大改变,进而使生态系统更加退化。

篇3

满分:150分 时间:l50分钟

一、选择题1~20小题。每小题2分。共40分。在每小题给出的四个选项中。只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。

1.海洋生活的大多数生物体内的盐量与海水相比是 ( )

A.低渗的

B.高渗的

C.等渗的

D.不确定

2.就有效防护距离来讲,效果最差的林带类型是 ( )

A.通风林带

B.紧密林带

C.混交林带

D.疏透林带

3.不同坡向生物状况有较大差异的根本原因是不同坡向 ( )

A.母质不同

B.太阳辐射量不同

C.气候不同

D.土壤不同

4.生态出生率是指 ( )

A.出生率

B.生理出生率

C.实际出生率

D.理论出生率

5.达到气候顶极以前的一个相当稳定的演替阶段是 ( )

A.后顶极

B.前顶极

C.分顶极

D.亚顶极

6.裂唇鱼种群中如果雄鱼死去,种群中的雌鱼就会发生性转变而迅速变成雄鱼。这一现象说明生物的 ( )

A.领域特征

B.密度效应

C.社会等级

D.环境决定性别

7.在群落演替的早期阶段是非常重要的,而在后期则无关紧要的是 ( )

A.生物的散布能力

B.生物对环境的适应性

C.生物的生产量

D.生物的繁殖能力

8.人类向海水中排放含汞离子的化学废料,导致大型鱼类死亡的原因是 ( )

A.水温的变化

B.营养的改变

C.有毒物质的富集

D.矿物质的循环

9.农业生态系统是属于 ( )

A.无补加能的太阳供能生态系统

B.人类补加能的太阳供能生态系统

C.自然补加能的太阳供能生态系统

D.燃料供能生态系统

10.生态学发展大致经历了生态学的萌芽时期、建立时期、巩固时期和 ( )

A.现代生物学时期

B.环境科学时期

C.现代生态学时期

D.生物学时期

11.在光与植物形态建成的各种关系中,植物对黑暗环境的特殊适应产生 ( )

A.黄化现象

B.白化现象

C.辐射效应

D.代谢效应

12.下列现象中,不属于植物对极端高温适应的表现的是 ( )

A.有密茸毛

B.有厚木栓层

C.发达的根系

D.细胞含水量降低。。

13.主张捕食、寄生、竞争等对种群调节起决定作用为 ( )

A.生物学派

B.气象学派

C.食物因素学派

D.自动调节学说

14.下列生物之间不属于互利共生关系的是 ( )

A.蜜蜂与其采访的植物

B.人与饲养的家畜

C.附生植物与被附生植物

D.豆科植物与固氮菌

15.森林群落“基盖度”的植物基部断面积,常以离地面高度断面积计算的是 ( )

A.3.5cm处

B.2英寸处

C.1.3m处

D.2m处

16.符合群落发育盛期特征的是 ( )

A.建群种生长渐弱,更新能力下降

B.群落内环境已变得不利于原物种生存

C.种类数量不稳定

D.群落结构已定型

17.食物网结构比较简单的生态系统是 ( )

A.落叶阔叶林

B.温带草原

C.淡水湖泊

D.极地冻原

18.能量沿着食物网流动时,保留在生态系统内各营养级中的能量变化趋势是 ( )

A.能量越来越少

B.能量越来越多

C.能量基本没有变化

D.因生态系统不同,能量或越来越多,或越来越少

19.在生态系统中,物质周转期是. ( )

A.周转率的倒数

B.能效的倒数

C.流入量除以库存容量

D.流出量除以库存容量

20.动物对其他种类生物的影响表现的实例是 ( )

A.食谷鸟由于食物的短缺而迁徙

B.豆科植物的自身供氮结构

C.夹竹桃含有的苦味强心苷对动物组织产生危害

D.蚜虫侵袭榆树,使叶子组织畸形,生长成虫瘿

二、填空题:21~40小题。每小题2分,共40分。把答案填在题中的横线上。

21.生物的生态对策有____ 和r对策两种。

22.在生态系统的物质循环中,我们常把大的、缓慢移动的库叫做____ 库;而把小的、迅速移动的库叫做交换库。

23.能源按照形成和来源,可分为四大类:太阳能、地热能、____ 核能。

24.群落中有两个或两个以上同等重要的建群种,这样的群落称为____

25.容积较大,具永久性,物质交换活动缓慢的库称____。

26.爬行动物皮肤干燥,可以不透水,以排泄尿酸来代替排泄尿素和氨,这是该类动物对____的适应表现。

27.生物的存在与繁殖依赖于某种综合环境因子的存在,只要有一项因子的改变超过了生物的生存限度,则使该物种不能生存,甚至灭绝,这就是____ 定律。

28.当前,世界所面临的重大环境问题的中心问题是____。

29.由于低温的限制,玉米螟只能分布在气温15℃以上的天数不少于70天的地区。在长江流域和福建,黄山松因____ 限制不能分布在海拔1000~1200m以下的地区。

30.土壤组成中,水、有机物和____ 是影响肥力的因素。

31.在自然生态系统的基础上,通过人工对生态系统进行调节管理,使其更好地为人类服务的这类生态系统属____

32.当生态系统中某一成分发生变化的时候,它必然会引起其他成分出现一系列相应变化,这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分,这个过程就叫____ 。

33.生态系统中生物成员间通过吃与被吃的食物营养关系联结起来的链索叫____。

34.生态学的研究方法主要包括 ____ 、实验研究和模型模拟研究。

35.直接或间接利用绿色植物有机物作为食物源的异养生物是____ 。

36.系统达到稳定状态后,同外界交换的物质量占库存总量的分数值叫____。

37.种间关系中,____ 、捕食关系、寄生关系是对抗性的关系。

38.生物种群密度增加引起种群内部的变化,使出生率、死亡率等种群参数变化,这是受生物的____ 效应作用的影响。

39.凡未受人类干扰和扶持,在一定空间和时间范围内,依靠生物和环境本身的自我调节能力来维持相对稳定的生态系统,是____ 。

40.可持续发展包括了两层含义,一是人类要发展,要满足人类的发展需求;二是____。

三、判断题:41~50小题,每小题2分,共20分。判断下列各题的正误。正确的在题后的括号内划“√”。错误的划“×”。

41.生态学词是由达尔文首先提出来的。 ( )

42.“春化作用”的主导因子是温度。 ( )

43.实验研究是利用实验的条件模拟某种生态状态,研究其中的一些条件的变化,观察它们对生物的存活、繁殖、行为等特征变化和生理变化的影响,以及对种内、种间的相互影响与作用的一种重要的研究手段。 ( )

44.食物链越长,能量利用越充分。( )

45.在一个岛上的鼠类盼数量就是该岛鼠类的种群密度。( )

46.荒漠群落中,由于极端干旱,只有旱生草本生存( )

47.群落的空间结构包括水平结构和垂直结构。( )

48.生态系统中的物质流魂是循环进行的,而能量流动是单向递减的。( )

49.由环境中季节变j}匕所决定的种群波动的变化,多与食物的变化无关。( )

50.随着生态演替的发展,正相互作用增加负相互作用减少。( )

四、简答题:51~53个小题,每小题l0分,共30分。

51.筒述常用生命表主要有哪些类型及各自的特点。

52.生态平衡包括哪些具体内容?

53.生态系统有哪些主要成分?它们是如何组成生态系统的?

五、论述题:54题。20分。

54.论述温度因子的生态作用。

参考答案及解答

一、选择题:每小题2分。共40分。

1.C 2.B 3.B 4.C 5.D6.D 7.A 8.C 9.B l0.C

11.A l2.C l3.D l4.C l5.C16.D l7.D l8.A l9.A 20.D

二、填空题:每小题2分,共40分。

21.K对策

22.储存库

23.潮汐能

24.共建种群落

25.储存库

26.水

27.耐性

28.人口问题

29.高温

30.空气

31.半自然生态系统

32.反馈

33.食物链

34.野外调查

35.消费者

36.周转率

37.竞争关系

38.密度

39.自然生态系统

40.不能损害自然界支持当代人和后代人的生存能力

三、判断题:每小题2分,共20分。

41.× 42.√ 43.√ 44.× 45.√

46.× 47.√ 48.√ 49.× 50.√

四、简答题:每小题10分。共30分。

51.常用生命表主要有以下几种类型:

(1)简单的生命表只是根据各年龄组的存活或死亡数据编制的。

(2)综合生命表与简单生命表不同之处在于增加了描述了各年龄的出生率。

(3)称动态生命表根据对同年出生的所有个体进行存活数动态监察资料编制而成。这类生命表或称为同生群生命表。动态生命表中个体经历了同样的环境条件。

(4)静态生命表,是根据某一特定时间对种群体一年龄结构调查资料编制的。表态生命表中个体出生于不同年(或其他时间单位),经历了不同的环境条件。因此,编制静态生命表等于假定种群所经历的环境是没有变化的,有的学者对静态生命表持怀疑态度,但在难以获得动态生命表数据时,如果将静态生命表应用得法,还是有价值的。

52.(1)系统结构的优化与稳定;

(2)系统的能流,物流收支平衡;

(3)系统的自我修复,自我调节功能的保持。

53.任何一个生态系统都是由生物成分和非生物成分组成的。生态系统包括以下4种主要组成成分:非生物环境、生产者、消费者和分解者。

生产者通过光合作用不仅为本身的生存、生长和繁殖提供营养物质和能量,而且它制造的有机物也是消费者和分解者的能量来源。生产者是生态系统中最基本最重要的生物成分。消费者摄食植物已制造好的有机物质,通过消化、吸收并合成自身所需的有机物质。分解者的主要功能与光合作用相反,把复杂的有机物质分解为简单的无机物。生产者、消费者和分解者三个亚系统,以及无机的环境系统,都是生态系统维持其生命活动必不可少的成分。由生产者、消费者和分解者与非生物环境之间通过能流、物流(物质循环)和讯息传递而形成的一个物种间、生物与环境问协调共生,能维持持续生存和相对稳定的系统。

五、论述题:20分。

篇4

关键词:生态水利;设计;技术

Abstract: in this paper, according to the current research data in detail the differences between the traditional water conservancyengineering and ecological engineering, introduces the basic theoryand the technical route of the ecological water conservancy design,in order to promote the application and popularization of ecological water conservancy design.

Keywords: ecological water conservancy; technology design;

中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

生态水利设计是可持续发展理念与生态保护意识发展的体现,是未来水利设计的发展方向,设计人员在设计的过程中应该按照生态水利工程学的基本要求,不断总结生态水利设计经验,提高生态水利设计水平,实现人与自然的和谐发展。

生态水利工程学这一学科强调水利工程建设在满足人类社会发展需要的基础上,还必须兼顾水域的生态与可持续发展。在生态水利工程中,各种生态经济技术的应用是该技术的核心,这一技术在未来将与传统治污技术、清洁生产技术和环境立法技术等结合在一起,成为生态河流建设的主要手段。

1 生态水利工程与传统水利工程之间的区别

传统水利工程的主要目的是为了实现水资源的再分配和利用,以便能够满足社会经济的发展需要,这主要表现在防洪、生产生活水源、防止农业生产的旱涝灾害、提供清洁能源、满足人们审美需要等等,这些都是水资源利用的资源性、经济性和社会性的体现。而生态水利工程建设则是从社会经济发展和生态水环境两个角度出发,在尊重自然发展规律的基础上思考水利工程建设,水利工程建设的第一目标是满足水环境的生态发展需要,而后才是防洪、生产生活水源等目的。二者的主要区别见表 1。

表 1 生态水利工程与传统水利工程之间的区别

由此可见,生态水利工程的内涵主要表现在两个方面:第一,生态水利工程建设有明确的生态服务目标和功能,在设计上要求保持和发展生态系统作为首要设计要求,并将其贯彻到设计全过程。第二,在生态水利设计上要保证选址、布局、施工与环境之间的友好性和协调性,降低工程建设对生态环境的不良影响,实现经济与生态的可持续发展。

2 生态水利设计的基本原则

2.1 设计方案的安全性和经济性原则

在生态水利设计中,设计方案必须符合水利工程学的基本原理,还应该符合生态学基本原理,在此基础上方案还必须满足安全性和经济的要求。所谓的安全性需要就是设计方案必须符合水文学和工程力学的基本规律,以保证水利工程设施的安全、稳定和耐久性,这就需要设计人员在设计过程中充分考虑河流泥沙输移、侵蚀和淤积、河道冲刷的基本特征,动态的掌握河流的变化规律,只有这样才能保证水利工程的稳定性。同时在方案设计与选择上,应该从经济合理性的角度进行详细的对比分析,使工程能够以最少的投入获得最大的经济效

益。

2.2 保持和恢复河流空间异质性原则

现在生物学家的研究成果表明,河流生物群落的多样性与非生物环境空间的异质性存在正相关关系,也就是说非生物环境空间越复杂,生物群落的种类越多,这反映了非生命系统与生命系统之间存在着一种依存和耦合关系。这就要求在水利工程设计中,维持和发展非生物空间的异质性,在有限的河流生态系统当中创造更多的小生境,这样就能够为不同生物提供生存和共存的条件,只有这样才能达到保持和发展生态环境的目的,保证河流生态系统的生物多样性。

2.3 生态系统自设计、自我恢复原则

生态系统的自组织功能主要是指生态系统的可持续性,自组织的实质是物种的自然选择,物种通过自然选择找到自己的生存所需要的环境条件,只有这样物种才能在保持一定种群数量的前提下进行繁衍和发展。在水利设计中依靠生态系统的自设计、自组织工恩难怪,可以由自然界选择最适合的物种,形成多种多样的物种结构与生物种群,达到自设计的目的,这种自设计的能够充分的发挥物种的自我恢复功能。现代生态水利建设表明,在引进新植被、新物种、设计新环境的时候,要充分利用乡土物种、本地物种,禁止引进外来物种,这样能够增强生物物种的适应性。

3 生态水利设计技术路线和基本要求

3.1 科学进行水文过程分析与计算

水利工程的服务对象十分广泛,一个水利工程既要满足湿地、林业、草原、农业、畜牧业和江河湖泊等生态用水,还要满足工业、居民生活、消防、绿化等社会生活需要,这就要求在生态水利设计先弄清生态目标对水资源的配置的基本要求和需求规律,只有这样水利工程才能满足服务对象的需求。

这一点从现在一些生态水利设计案例中可以看出来,如浙江水利设计研究院承担的浙江西溪湿地生态改造工程,该工程作为最近几年比较典型的生态水利设计案例,在设计过程中就是从生态水文学与工程水文学综合性的角度,充分考虑了该流域的服务对象的需求性,提出了在非灌溉期或灌溉空隙时间为湿地补水和利用灌区尾水给退化湿地进行补水的生态水利设计方案。该方案应用以后,不仅满足了周边农业生产的灌溉需求,还实现了湿地、退化湿地补水生态恢复的目的,取得了良好的社会和生态效益。

3.2 析出关键生态敏感目标

在水利工程建设中必然会影响到一些生态目标,这就需要设计人员在设计过程中要准确识别生态水利建设直接或间接影响的生态目标,而这也就是关键生态敏感目标。

这一点在现在很多生态水利设计中没有意识到这一点,如九十年代在三江国家级自然保护区湿地生态水利工程设计当中,由于没有意识到三江源湿地水资源主要来源于降水、上游来水这一因素,结果在上游别拉洪河开挖人工排水渠的过程中,导致上游来水直接被引入了人挠力河和乌苏里江,而不是像以前那样先经过三江源湿地保护区再排入乌苏里江,导致三江源湿地水源骤减,严重影响了下游的挠力河国家级湿地自然保护区,这两个保护区的湿地功能逐渐减弱,一些生物的生存环境收到了很大的威胁。可见,在生态水利设计中要重视关键生态敏感目标的确定,只有这样才能真正减少水利工程建设对生态环境的不利影响。

3.3 生态水利设计与环境工程设计的协调

生态水利设计中还应该考虑到环境的特点和与承受能力,这就要求在设计中引入环境科学与工程的一般原理与技术要求,使设计方案中的水量与水质的同步科学配置,实现生态水利设计与环境工程设计的协调。

具体来说应该注意以下几点:第一,设计方案中应该减少旱田排水挟带泥沙或污染物进入水环境系统或湿地系统,对此可以在这两者的过渡地带中设置生态处理沟渠或氧化塘,待泥沙沉淀和污染物分解后再排入天然护坡或湿地。第二,如果在缺水地带有种植水稻等用水量较大的农作物,在生态水利设计中应该以水量的高效利用和水质净化为主体进行设计,实现水资源的综合、高效利用,减少水资源的污染和浪费。

参考文献:

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概况地讲,被改造过的河流生态系统是由三个子系统组成。即:由动物、植物和微生物组成的生命系统,这是生态系统的主体。广义的水文系统,包括地表和地下水体、土地、气候系统等。再有就是工程设施系统,这是人类改造河流的结果。后面两个子系统组成生境,是生命支持系统。由于水利工程系统改变了河流形态,水库调度运行又改变了原有的水文规律,造成河流生态系统的生境变化,其结果可能造成河流生态系统生物群落多样性的下降,使生态系统退化。

对于水利工程对河流生态系统的胁迫,应该采取正视而不是回避的态度。传统意义上的水利工程学作为一门重要的工程学科,以建设水工建筑物为手段,目的是改造和控制河流,以满足人们防洪和水资源利用等多种需求。现代科学发展使我们认识到,传统意义上的水利工程学在力图满足人的需求时,却在不同程度上忽视了河流生态系统本身的需求。而河流生态系统的功能退化,也会给人们的长远利益带来损害。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学的理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学的新的学科分支-生态水利工程学(Eco-HydraulicEngineering)。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学【2】【3】。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。

生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)以及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。图1表示了生态水利工程在河流生态建设中的地位。图中右侧表示人类活动对自然河流生态系统的干扰过程,左侧表示人类活动对扰的河流生态系统的修复过程。

这里讨论的生态水利工程学的基本原则也是生态水利工程规划设计的基本原则,笔者试归纳为以下五项内容。

1.工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一种综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运以及旅游等需求,也要兼顾生态系统可持续性的需求。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。

对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中需要进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。

2.提高河流形态的空间异质性原则

有关生物群落研究的大量资料表明,生物群落多样性与非生物环境的空间异质性(spacialheterogeneity)存在正相关关系。这里所说的“生物群落”是指在特定的空间和特定的生境下,由一定生物种类组成,与环境之间相互影响、相互作用,具有一定结构和特定功能的生物集合体。一般所说的“生物群落多样性”指生物群落的结构与功能的多样性。实际上,生物群落多样性问题是在物种水平上的生物多样性。

非生物环境的空间异质性与生物群落多样性的关系反映了非生命系统与生命系统之间的依存和耦合关系。一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统的某种程度的退化。

河流生态系统生境的主要特点是:水-陆两相和水-气两相的联系紧密性;上中下游的生境异质性;河流纵向的蜿蜒性;河流横断面形状的多样性;河床材料的透水性等。水-陆两相和水-气两相的紧密关系,形成了较为开放的生境条件;上中下游的生境异质性,造就了丰富的流域生境多样化条件;河流纵向的蜿蜒性形成了急流与缓流相间;河流的横断面形状多样性,表现为深潭与浅滩交错;河床材料的透水性为生物提供了栖息所。由于河流形态异质性形成了在流速、流量、水深、水温、水质、水文脉冲变化、河床材料构成等多种生态因子的异质性,造就了丰富的生境多样性,形成了丰富的河流生物群落多样性。所以说,提高河流形态异质性是提高生物群落多样性的重要前提之一【4】。

由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度的退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其它生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。

在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流地貌历史和现状进行勘查和评估。包括河流与相关湿地、湖泊的形状与构成、水下地形勘测、水位变化幅度、河流平面弯曲度、河流横断面形状及河床材料、急流与深潭比例、河床的稳定性及淤积及侵蚀状况等,建立河流地貌数据库。河流生物调查,包括植物、鱼类、鸟类、两栖动物和无脊椎动物等的物种分布地图以及规模和存量,建立生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。

关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。需要强调的是,在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地设计。

3.生态系统自设计、自我恢复原则

有关生态系统的自组织功能的讨论始于上世纪60年代,以后有不同学科的众多学者涉足这个领域。以各种不同形式构成的自组织功能,是自然生态系统的重要特征。

生态学用自组织功能来解释物种分布的丰富性现象,也用来说明食物网随时间的发展过程。生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。在这种情况下,生境就可以支持一个能具有足够数量并能进行繁殖的种群。自组织功能原理与达尔文的进化论有相似之处,只是研究的尺度不同而已。达尔文的进化论研究是在地球生物圈所有种群的尺度上进行的,而自组织功能是在生态系统中种群之间发生的。

生态系统的自组织功能对于生态工程学的意义是什么呢?&nbspH.T.Odum认为:“生态工程的本质是对自组织功能实施管理。”(1989)【5】。Mitsch认为:“所谓自组织也就是自设计”(2004)【6】。将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半【7】。

我国古代传统哲学注重人与自然的和谐相处,老子主张:“人法地,地法天,天法道,道法自然”。反映了一种崇尚自然,遵循自然规律的哲学观。在建筑理念方面,提倡“工不曰人而曰天,务全其自然之势”(《管氏地理指蒙》),“虽由人作,宛自天开”(《园冶》),都提倡一种效法自然,依靠自然的思想。国际生态学界一些学者认为,系统生态学的哲学理念应该追溯到公元前11世纪中国的周代。其中“阴阳五行”、万物竞争共存和相生相克等哲学思想,体现了促进与抑制,成长与腐朽,合成与异化之间的平衡与转化,这些正是现代生态学的哲学基础。

传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的,这种一厢情愿的企图最终往往归于失败。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。

自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。

要区分两类扰的河流生态系统。一类是未超过本身生态承载力的生态系统,是可逆的。当去除外界干扰即卸荷以后,有可能靠自然演替实现自我恢复的目标。另一类是被严重干扰的生态系统,它是不可逆的。在去除干扰即卸荷后,还需要辅助以人工措施创造生境条件,再靠发挥自然修复功能,有可能使生态系统实现某种程度的修复。这就意味着,运用生态系统自设计、自我恢复原则,并不排除工程师和科学家采用工程措施、生物措施和管理措施的主观能动性。

4.景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。

所谓“整体性”是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。

这里说的“景观”(landscape)是指生态学中的景观尺度。关于生态学的尺度问题,O’Neill,认为:“生态学不可能建立在单一的时空尺度上,它应该适应所有尺度的调查研究。”(1986)【8】。按照这种观点,尺度和层次成为生态学发展的关键。目前生态学理论把生物圈划分为11个层次,依次是生物圈、生物群系、景观、生态系统、群落、种群、个体、组织、细胞、基因和分子。景观的尺度如何掌握?景观尺度包括空间尺度和时间尺度。

为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。一条河流的广义水文系统包括从发源地直到河口的上中下游地带的地下水与地表水系统,流域中由河流串联起来的湖泊、湿地、水塘、沼泽和洪泛区。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。如果仅仅考虑河道本身的生态修复问题,显然是把复杂系统简单割裂开了。

其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,表现为流量、水位和水量的水文周期变化和随机变化,也表现为河流淤积与侵蚀的交替变化造成河势的摆动。这些变化决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。生态系统的变化范围从生境受到限制时期的高度临界状态到生境扩张时期的冗余状态。

再者,要考虑生境边界的动态扩展问题。由于动物迁徙和植物的随机扩散,生境边界也随之发生动态变动。Gosselink(1990)在研究水域生态系统物种管理的尺度问题时认为,对于给定需要修复的物种,考虑的范围应是这个物种的分布区【9】。举例来说,为便于理解,可以借用“流域”这个概念,比如一个地区野鸭的种群也有一个“鸭域”。所谓“鸭域”的范围应该包括物种个体在恶劣的条件下迁徙到的任何地方以及支持此物种的生态系统。这个范围的边界,应划定在某特定物种经常利用的一个很大的空间内。如果进一步扩展,还应该包括所谓“临时生境”,指在自然界对于物种产生胁迫的时期,成为该物种的避难所的地区。如果这个地区有若干种标志性动物,那么物种管理的范围边界将是这些物种“域”的包络图。另外,还要考虑流域之间的协调问题。考虑到河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调,

最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。需要对历史资料进行收集、整理,以掌握长时间尺度的河流变化过程与生态现状的关系。河流生态修复是靠时间作工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15到20年的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。

需要说明的是,对于规划、评估、监测这些不同的任务,工作对象的空间尺度可能是不同的。监测工作应该在尽可能大的尺度内进行。比如修复一块湿地以吸引鸟类,经过一年或者更长的时间均告失败。这就需要考虑是否有质量更好的生境吸引了候鸟而改变了它们的迁徙路线,监测工作可能在大陆的范围内开展。而评估工作可能在跨流域的尺度上进行。规划工作的尺度可能是流域或河流廊道。所谓“河流廊道”(Rivercorridor)泛指河流及其两岸与生物栖息地相关的土地,也有定义其范围为河流与对应某一洪水频率的洪泛区。至于河流修复工程项目的实施,一般在关键的重点河段内进行。

5.反馈调整式设计原则

生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。

生态水利工程设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统【10】【11】。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。最顶层的理想状态应是没有外界胁迫的自然生态演进状态。在河流生态修复工程中,恢复到未受人类干扰的河流原始状态往往是不可能的,可以理解这种原始状态是自然生态演进的极限状态上限。如果没有生态修复工程,在人类活动的胁迫下生态系统的进一步恶化,这种状态则是极限状态的下限。在这两种极限状态之间,生态修复存在着多种可能性。针对具体一项生态修复工程实施以后,一种理想的可能是:监测到的各生态变量是现有科学水平可能达到的最优值,表示生态演进的趋势是理想的。另一种差的情况是,监测到的各生态变量是人们可接受的最低值。在这两种极端状态之间,形成了一个包络图。一项生态修复工程实施后的实际状态都落在这个包络图中间。

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关键词:城市景观;规划;运用

中图分类号:TU984文献标识码:A

1.城市景观规划设计中的生态意识

建立生态意识的首要问题是确立自然生态观,自然生态观基于人与自然协同进化的认识,既包括人与自然的相互作用、人类明智地利用自然的观念,也包括人与自然相互依存和自然整体选择的概念。人与自然的关系,本质上是人应该适应自然,而且应发挥主观能动性,充分认识自然规律,利用自然规律创造适于人居住的环境。

景观设计学是一门关于如何安排土地及土地上的物体和空间来为人创造安全、高效、健康和舒适的环境的科学和艺术。它是人类社会发展到一定阶段的产物,也是历史悠久的造园活动发展的必然结果。同时景观也是人类的世界观、价值观、伦理道德的反映,是人类的爱和恨,欲望与梦想在大地上的投影,而景观设计是人们实现梦想的途径。

1.1城市景观设计

景观设计学是一门关于如何安排土地及土地上的物体和空间来为人创造安全、高效、健康和舒适的环境的科学和艺术。它是人类社会发展到一定阶段的产物,也是历史悠久的造园活动发展的必然结果。同时景观也是人类的世界观、价值观、伦理道德的反映,是人类的爱和恨,欲望与梦想在大地上的投影,而景观设计是人们实现梦想的途径。现代意义上的景观规划设计,因工业化对自然和人类身心的双重破坏而兴起,以协调人与自然的相互关系为己任。与以往的造园相比,最根本区别在于,现代景观规划设计的主要创作对象是人类的家,即整体人类生态系统; 其服务对象是人类和其他物种; 强调人类发展和资源及环境的可持续性。

1.2城市规划中生态意识的形成

尊重自然的建筑设计,就是具有环境意识的设计。将建筑融于自然,使其与自然有机结合,保持地方和区域的生态环境,保持自然环境要素不被破坏,因为自然景观和大自然的环境质量,是人类可持续发展的基础。设计结合自然的观点应该说更符合中国古代“天人合一”的自然观,这种自然观认为人与自然、建筑与自然应取得一种和谐的关系。在建筑实践中,以中国的风水理论为代表,风水理论对选址模式的论述,其实质是审慎周密地考察自然环境,顺应自然,有节制地利用和改造自然,创造良好的居住环境,这种环境观是人们认识自然的基础。西方现代工业的发展推动人类文明的发展,因而人们看到了改造自然的力量,西方一些建筑师认为建筑物与自然景观的结合,应表现建筑与自然形成的反差才是完美的。

从古到今人类都在以经济发展为中心进行城市建设。但人类对城市的需求不仅局限在物质上,还会对城市的环境提出更多层面的要求。城市空间发展要源于自然生态的视角: 城市空间发展不是人工环境不断侵占自然生态空间的过程,而应是与自然协同演进。

上世纪九十年代以来,我国城市化运动迅速展开,城市面积快速扩张。多年的快速城市化之后,种种城市顽疾已经成为发展的桎梏,大地自然系统在城市化过程中遭到彻底的摧残。城市扩张和基础设施的建设是必须的,但自然系统负荷量是有限的,生态环境的恶化已经威胁到整个民族的可持续发展。我们应该重视必须把环境保护摆在更加重要的战略位置,痛下决心解决环境问题,建设人类和自然互利共生的城市,即人与自然相协调可持续发展的城市。

2.景观规划中的生态设计策略

当前,生态化建设实践正在我国蓬勃展开,人们越来越意识到城市生态化发展及建设生态城市的重要性和迫切性。生态型城市是城市生态化发展的结果,简单地说,它是社会和谐、经济高效、生态良性循环的人类住区形式,自然、人、城融为有机整体,形成互惠共生结构。生态型城市的发展目标是实现人与自然的和谐,生态型城市与传统城市的区别主要体现在: 生态型城市具有和谐性、高效性、持续性、整体性、区域性五大特征。生态型城市就是以可持续发展思想为指导,以自然系统的和谐为基础,以彰显个性的文化魅力为灵魂,以资源的循环、协调和高效利用为保障,以社会、经济和环境三者整体效益的和谐统一为目标,建立在区域平衡协调的基础之上的城乡统一体。

2.1设计原则

(1)稳定性原则

景观在自然或人为干扰下不断发生变化,不同强度的作用力产生不同的生态反应。不受干扰时,景观水平结构向同质化方向发展,景观处于动态平衡状态。适度干扰可迅速增加异质性,景观还能恢复到原来的状态; 而严重干扰则使异质性迅速降低,景观难以再恢复到原来的状态,而产生新的动态平衡。

(2)生态美学原则

景观作为具有明显视觉特征的地理实体,不仅具有经济、生态价值,而且具有美学价值。

(3)实效性原则

景观生态规划强调生态合理性,即相对符合自然规律合理规划,以达到符合人类生态的长远利益,在规划中深入分析区域及景观生态系统的结构、能流与物流特征以及规划实施后的生态风险等,维护与改善景观的生态完整性,达到生态合理性。同时由于人类在景观系统中所处的重要地位也决定了景观生态规划必须追求经济效益、社会效益与生态效益二者之间的协调统一。

(4)生态设计定义

任何与生态过程相协调,尽量使其对环境的破坏影响达到最小的设计形式都称为生态设计。这种协调意味着设计应尊重物种多样性,减少对资源的剥夺,保持营养和水循环,维持植物生境和动物栖息地的质量,以改善人居环境及生态系统的健康。生态设计将人作为自然的一部分,重视人类社会与自然之间的和谐统一,摒弃了掠夺式开发的弊病,达到人与自然共生的理想。

3.生态原则在景观规划设计中的运用

景观规划设计利用生态学、生态经济学、地理学、建筑学、城市规划、环境艺术、市政工程设计等学科知识,把景观作为一个整体考虑,协调人与环境,社会经济发展与环境资源,生物与非生物环境,生物与非生物及生态系统之间的关系,使景观空间格局和生态特性及其内部的社会文化活动在时间和空间上协调,达到景观优化利用。充分体现了艺术与科学的结合。在有关环境规划设计的领域内,景观与生态的关联最为密切,景观设计对生态环境的影响也是最直接有效的。

把生态价值取向作为一种崭新的景观设计目标,是景观设计发展到今天的必然趋势,现代景观的生态设计则反映了人类的一个新的梦想,一种新的美学观和价值观: 人与自然的真正的合作与友爱的关系。景观生态适宜性分析是景观规划设计的重要部分,其目标以景观生态类型为评价单元,根据区域景观资源与环境特征、发展需求与资源利用要求,选择有代表性的生态特性,从景观的独特性,景观的多样性,景观的功效性,景观的宜人性和景观的美学价值入手,分析某一景观类型内在的资源质量以及与相邻景观类型的关系,确定景观类型对某一用途的适宜性和限制性,划分景观类型的适宜性等级,适宜性分析的方法有整体性、因子叠合法、数学组合法、因子分析法和逻辑组合法五类。由此可见,景观规划设计既是一门艺术,又是一门科学。

3.1景观生态学理论指导公园景观建设

城市园林绿化是对城市公园系统、绿地系统和城郊风景区的规划与管理,城市是其对象与主体。从景观生态学角度看,城市是典型的以人类干扰为主的景观,是一种连续动态变化的特定景观,也就是说,城市园林绿化的主体是一种特殊的景观,其主要特点在于自然景观的破坏和人工景观要素的扩大。

(1)具体表现

1) 工业拼块数量增多,环境污染源增多、面扩大;

2) 内部绿地和水域等环境资源拼块锐减;

3) 城市建筑急剧膨胀,向郊区扩展,取代农田模地和绿地拼块;

4) 城市景观的平均净生产力呈负值,比其它任何景观都更具有依赖性,需要依靠廊道运输大量燃料及其它形式的能量来维持其正常运转。

4.结束语

总之,城市景观的质量问题较为突出,如何治理城市环境,提高其景观生态质量,对城市的持续发展有着重要意义。提高城市环境质量主要有两条途径: 一是减少污染; 二是提高绿地面积,增强城市景观的自净能力。城市公园系统的绿量是城市绿量的主体,城市公园系统生态状况,生态功能发挥状况是衡量城市景观质量的重要因子,它的开发建设要与模拟地带性生态,贯穿景观生态学的规划原理。

参考文献

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[论文摘要]在对生态伦理学进行界定的基础上,结合生态伦理学所涉及的主要流派对其内部自然观念的发展变化进行梳理,指出生态伦理学发展的基本理论趋向;进而厘清生态伦理学的基本发展路向,即个体主义路向和整体主义路向。 

关于生态伦理学的界定问题,国内一些学者认为生态伦理学是环境伦理学内部以生态学为依托对传统伦理学进行改造的环境伦理学。…还有一些学者认为,生态这一概念的基本内涵是指自然界有机体之间的相互联系和生态系统,所以生态伦理学强调人只是生态共同体中的一员,而非其中心。正由于生态伦理学以生命实体乃至整个自然为研究范围,关注生态系统中所有自然存在物,强调生态的整体利益,所以理论相对较为激进,因此在环境伦理学中具有独特的理论地位。

就生态伦理学的特点和关注的问题而言,可以把动物权利论/解放论、生物中心主义和生态整体主义涵盖在其研究范围之内。其中,生物中心主义立足传统伦理学理论,以生命个体的权益作为自己关注和研究的重点,而生态整体主义立足于生态学,以生态整体作为自己研究的重点,试图把伦理关怀的范围由生命个体拓展到整个自然系统。

在生态伦理学内部,针对自然的伦理观念从生物中心主义到生态整体主义经过了一个从关爱生命实体到关爱整个生态系统的过程,其目的都是要扩展人类道德关怀对象的范围。而这种自然伦理观念的转变恰恰体现出它的两条基本致思理路,即个体主义路向和整体主义路向。

一、生物中心主义视角:从个体生命角度出发的生态伦理学

生物中心主义包括施韦泽‘傲畏生命的伦理学”、泰勒“生物平等主义伦理学”以及辛格“动物解放的伦理学”、雷根“动物权利论的伦理学”,它们的基本观念是把人以及人之外的其他生命个体纳人道德关怀对象的范围之内。

1923年,施韦泽提出一种以生命为中心的敬畏生命的伦理学,冲破了传统伦理学只限于关注人与人之间行为和关系的观念束缚,力图把善赋予其他的生命。在他的哲学视域里,一个人能否成为真正有道德的人,不在于他是否是一个理性的存在物,不在于他是否具有内在的善,而在于他是否把一株植物、一个动物的生命看得与自己的同胞的生命同等重要,自然界中的一切生命没有所谓的高低贵贱之分。敬畏生命的基本原则就是:‘菩是保持生命、促进生命,使可发展的生命实现其最高价值。恶则是毁灭生命、伤害生命,压制生命的发展。这是必然的、普遍的、绝对的生命原理。”这一伦理观念的显著特点就是要求我们对生命采取一种敬畏的态度,其目的是通过直觉、体验等培养、提高我们的德性。本质上,这种伦理观对以往的传统伦理观提出了革命性的挑战,使人们发现伦理在本质上不是有限的,而是无限的。

泰勒尊重自然的伦理思想是对施韦泽敬畏生命伦理思想的延续和发展。生命在施韦泽的观念中不仅仅指的是人类的生命,还包括自然界的其他物种,像动物、植物等。泰勒继承和发展了施韦泽的生态伦理学思想,以善为基础概念提出,任何生物均是由自己的本性决定了它们都拥有自己的善,善是对其生命事实的描述,所以,人类与其他的生命形式一样都拥有绝对平等的天赋价值和道德价值。

从理论形态上看,这类生态伦理学关心的对象仅限于生命个体,只重视生命个体的权利和价值,而对生物共同体所具有的实体属性却视而不见,而且也没有看到人对生物种群及生态系统的道德责任。但是,无论是动物权利论还是动物解放论,乃至生物平等主义都是从关爱个体生命出发,试图重建人类对自然的伦理观念。

二、生态整体主义视角:从生态整体角度出发的生态伦理学

生态整体主义以生态学思想为理论范式,利用生态学的基本原理把自然界的有机体、有机体及其环境之间的相互关系、生态过程和生态系统整体都预设为道德主体。其目的是通过道德主体范围的拓宽,对生态环境问题做出伦理解答。生态整体主义主要有三个流派:利奥波德的大地伦理学、奈斯的深层生态学和罗尔斯顿的自然价值论伦理学。

三个流派通过对问题的解答,力图转变人们对待自然的态度,建立一种生态的、整体的观念。例如,利奥波德大地伦理学的基本思想是要扩展道德共同体的边界,他说“土地伦理只是扩大了这个共同体的界限,它包括土壤、水、植物和动物,或者把它们概括起来:土地”0141193生物共同体的完整、稳定和美丽被大地伦理学视为最高的善。利奥波德同时认为现代生态学已经证明人类只是生物共同体中的一员,他曾这样表述道:“……土地伦理是要把人类在共同体中以征服者的面目出现的角色,变成这个共同体中的平等的一员和公民。它暗含着对每个成员的尊重,也包括对这个共同体本身的尊重。””我们人类要学会像山一样思考,大地伦理学的建构不能缺少人类对自然的情感体验,共同体的拓展过程不光要依托生态学所提供的知识,而且也需要我们的情感。

从理论形态上看,同前类生态伦理学相比,生态整体主义认为不仅生命个体具有道德主体的地位,而且生态系统作为一个整体也是一个道德主体,所以人类应把自己伦理关怀的范围从个体生命延伸到整体生态系统,应对整个生态系统负有道德义务和责任。为此,生态整体主义的哲学家们都从整体生视角出发,依托生态学的相关知识,力图对生态系统所具有的道德主体地位的合法性进行确证。他们认为,生态系统作为一个整体是其他有机个体得以生存和发展的条件,在其中无论是有机物,还是无机物都处于相互依存、内在关联之中,生态系统本身固有的整体性、过程性、相关性使其具有不依人为判据的内在价值,所以自然本身就是一个价值主体、伦理主体。

正是基于上述两个理论视角,生态伦理学内部形成个体主义和整体主义两条基本进路。这一方面是源于生态伦理学内部自然伦理观念的变化;另一方面是生态伦理学作为一门应用伦理学,担负着一个责任,即为解决环境危机所表征的一系列问题提供指导人类行为的道德准则,但在理论实践上,它却无现成的伦理原则可以直接运用。造成这一状况的原因就在于,从起源上说,应用伦理学不是单独发展了传统伦理学中‘原理’之后的‘应用’这一部分,而是起源于现实生活中无法‘应用’传统伦理学的原则来加以理解和解决的问题领域,换言之,是起源于现有的原则在同一问题上的相互冲突、以至相悖而使现实实际上无原则的问题领域”。所以,生态伦理学采用了多元化的方法来探寻解决问题的途径,个体主义和整体主义是它的两条基本路向。

三、生态伦理学的基本进路:个体主义路向和整体主义路向

如何把道德身份拓展到人之外的其他自然存在物,既是个体主义路向,也是整体主义路向必须回答的首要问题。一般意义上,传统伦理学只承认人的道德身份,认为人对自然并无直接的道德责任和义务。所以,道德身份范围的拓展是否具有合法性以及如何拓展的问题,是生态伦理学需要解决的核心问题。

针对这一问题,作为个体主义路向主要流派的动物解放论、动物权利论和生物中心论是以人之外的生命个体作为道德的主体,从个体生命的权益、价值出发论述它们应具有何种道德地位、道德权力和责任等问题。在本质上,这些理论是建基于传统伦理学的情感范畴框架之内,用人的情感来感知动物,所以具有西方传统情感主义的理论特质。就具体而言,个体主义路向的生态伦理学是对边沁、密尔的功利主义思想和康德的道义论思想的借鉴和运用,其实质是对传统伦理学理论及概念的延伸和移植。例如,辛格对平等的基本准则进行重新诠释和扩充,试图使平等原则运用于其它物种,论证了所有动物拥有平等权益的正当性。他提出,各种动物之间感知能力、智力水平的差异并不能成为他们能否享有平等原则的依据。这一思想直接源于边沁功利主义伦理学,边沁认为感受痛苦和享受快乐的能力是获得权益所不可或缺的条件。

整体主义路向在对个体主义路向进行批驳时,首先肯定了个体主义路向以生命本身作为判据对道德身份的拓展,是伦理思考的重要转折点。这一思想把道德关怀的对象由人推及到自然界的大多数生命存在物,从而赋予伦理学新的理论意义。但是这一思想过于强调生命个体的权益,而没有考虑非生命自然存在物和生态共同体的实在性以及整体性,使其理论具有一定的局限性,所以无论是理论上还是实践上都显得过于片面。而‘一个完整的伦理学必须给非生命的自然物体(比如河流和山川)和生态系统予以道德关注……生态伦理学应当体现‘整体性’,比如物种和生态系统以及存在于自然客体间的关系等生态‘总体’应当受到伦理上的关注”。整体主义路的这种观念的确立,完全得益于生态学思想蕴涵的整体性。现代生态学的深入发展,使人们逐渐认识到自然界中的物种是普遍联系的和相互依存的。受到现代生态学对生态系统的生物物种之间相互依存关系以及生物与非生物环境间紧密关系和相互作用的启发,整体主义路向的学者通过强调系统的整体『生使道德身份拓展到人类以外的其他非生命存在物。他们基于生态学的相关知识提出,这些非生命的自然存在物是生态系统不可或缺的一部分,以系统整体的观点来看,它们本身就具有价值,这种价值是道德身份的判据。

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【摘 要】随着我国科学技术的快速发展,数码工具、网络资源、现代通讯技术及通讯工具大量投入使用,大大缓解了师资不足的问题,学生不仅从网络游戏和闲聊中解脱出来,也激发了学习的兴趣和创造力,教学效果得到提高。

关键词 互联网;通讯工具;动植物野外联合实习

中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2015)05-0077-02

基金项目:本文系湖北省教育厅资助项目“生物(动、植物)野外实践教学改革与探索”(编号:2012209)、湖北大学精品课程建设项目(编号:080-013578)的研究成果。

生物学(动、植物学)野外实习是高校生物学课堂教学之外的重要组成部分,是理论联系实际、训练学生观察学习能力及培养学生综合素质的重要环节。现阶段,高等教育中非常重视培养学生的实践能力与创新能力,而野外实习作为生物科学类专业教学的必修课,对培养学生实践能力方面起到十分重要的作用。和传统验证式野外实习相比,野外实习讲究的是理论知识的综合运用,能够有效发挥学生的主观能动性,培养学生的团队精神。随着学生扩招,原来单一学科实习面临师资严重不足问题;互联网和信息技术及智能工具的飞速发展,传统的教学模式已不能完全适应现代的教学要求,学生的兴趣容易被网络游戏吸引。如何将学生学习兴趣引导到学习中,是当前生物实习中面临的挑战。近年来我们进行动植物联合实习,并尝试将传统教学模式和现代信息技术结合,探索一条符合现展需求的多元化教学模式。

一、生物实习中传统教学模式与现代信息技术及工具结合

1.由传统单一学科教学模式转变为联合实习。在以往的实习中,植物、动物各自分开实习。但随着学生逐年增加,加上本专业教师的严重不足,这种模式已经不能适应当前教学发展,在本来经费和教师资源紧缺的情况下增加了负担,严重影响教学效果。因此,近几年我们采取植物、动物联合实习,并做合理的安排。如学生分为两大组,分别由动物和植物老师负责,每个大组据人员情况分若干小组,每位教师负责一小组。完成各自组主要任务后,动、植物组交换,实施各自教学任务;这种植物、动物联合—分组—交换式的教学模式具有其独特的优势,既解决了原来各自分开实习而暴露出的学生多教师少的尴尬局面,又能使学生将植物学和动物学在较短时间内联系起来,避免学生在相隔一学期之后遗忘知识,同时还可节省分开实习往返交通费用。

2.传统采集与现代数码工具相结合。在野外联合实习内容方面,改变过去实习内容由标本采集和物种识别为主,逐渐转变为观察记录、拍照存档、数据采集和定量研究为主。适当减少植物、动物标本采集和制作的内容,增加植物和动物种群和群落结构、生物与非生物环境的关系、生物多样性研究、动物行为研究方法等内容。在标本采集环节, 尽量减少动植物标本的采集数量,尤其对于珍稀物种、国家保护物种,主要采取观察、数码工具拍照记录,动物采集后放回的做法, 实验室已有标本的种类不再带回来制作。通过这种转变, 既保证了实习效果,突出学生主动性发挥和创新性的提高,同时也减少了对野生生物资源的破坏,增强了学生的自然资源和环境保护的意识。

3.互联网信息技术及工具的利用。互联网和手机互联网等网络信息技术及工具的发展和普及,人们获取信息的方式越来越多样快捷。目前高校学生的计算机和智能手机已基本普及。然而网络信息技术及工具给我们带来生活便利的同时,也带来问题。如在实习时,学生的注意力往往集中在网络游戏或手机游戏中,尤其晚上,或上网游戏或手机游戏或QQ聊天,影响正常实习。为了将学生兴趣吸引到学习上,我们探索将互联网及智能手机等现代通讯工具应用到野外实习中。湖北大学生科院生物实习多年来以庐山为实习基地,庐山互联网的建设为实习网络资源的利用提供了方便。在实习前,我们为动植物学习及实习搭建网络资源共享平台和交流平台。利用网络微博和实习QQ群,将网络资源链接(如中国植物图片库、中国数字植物图库、中科院植物所等植物生物学网站)、电子资料(如实习分组、路线、检索表等)上传于共享空间,便于学生浏览、查阅和下载;在实习期间,上午采集材料,下午或晚上将动植物材料通过电子检索表进行检索。同时让学生利用中国数字植物图库等网络资源进行查找,对比查证。利用QQ的便利,可以在网上进行交流,包括学生之间、学生和老师之间,甚至与其他院校师生之间。为了进一步激发学生的学习兴趣,我们建立有实习动植物图片库,把学生拍摄的实物图片、标本制作图片,甚至生态景观和人文景观图片上传QQ共享空间,让学生阅览,评价评比。

4.多媒体教学模式的利用。多媒体教学的运用,大大减少了教师在课堂上板书的时间,让教学内容显得更加直观与形象,学生的学习兴趣也随之激发,教师在课堂授课的信息量也随之增加。例如,学生从庐山野外实习归来,给同学、教师汇报实习成果的时候,可以借助多媒体技术来制作动态画面,将野外实习所收集而得的成果形象地展示出来,如样品的收集、检测、分辨、制作样本等。通过多媒体技术的综合利用,学生能够从听觉、视觉等不同角度获得知识。教学实践证明,合理运用多媒体辅助教学,不仅能够让学生更好地掌握知识,而且能将学生在野外实习过程中的点点滴滴与大家分享,促进了教学的改革,提高了学生的积极性,进而也提高了教学质量。

二、研究型、综合型野外实习的教学成果

1.加强为湖北地区所服务的意识与社会责任。湖北地区拥有者丰富的生物资源,实施野外实习,能够让本专业的学生与当地群众交流接触,感受一下当地独特的风土文化,所以学生参加野外实习的热情度高涨,通过组织开展相关的宣传生物多样化的保护知识等主题活动,加强了学生们、基层管理人员与当地居民的生态保护意识,也培养了本学校学生对保护自然与为社会服务而贡献自己的力量的强烈的使命感与社会责任感。

2.提高了学生的实践与创新能力。学生从野外实习中得到了很好的历练机会,扩展与巩固了学生在课堂上所学习的专业知识,同时培养了他们综合运用多门学科与认识大自然的兴趣。在野外实习中顺利辨认出多种动植物,调查了群落与生态景观等,收集了上千份的昆虫、植物标本。野外实习激发了学生对探究生物科学的兴趣,也加强了学生周边生态、环境、经济的关注,增强他们的责任感。通过野外实习能够让学生的创新能力与实践能力得到明显的提高。

通过实践发现,动植物联合实习初步缓解了师资力量不足和经费紧张问题;数码相片的使用解决了实习基地生物标本长期采集导致的生物多样性和资源破坏问题;互联网资源及现代通讯工具的利用,不仅解决了学生玩游戏影响学习的问题,还大大激发了学生的学习兴趣和探索精神。

参考文献:

[1]龚双姣,等.植物学实践教学改革与学生创新能力的培养[J].高等理科教育, 2006,14(3).

[2]袁红霞,秦粉菊.动物生物学野外实习教学改革探索[J].科技信息,2012,(34):3-31.

[3]杨晓杰,等.生物学野外实习模式的改革与实践[J].高师理科学刊,2010,30(4): 11-113.

[4]徐善良,等.动物学野外实习教学模式的改革与实践[J].生物学杂志,2013,30(1):100-102.

[5]王国强,等. 生物学野外实习的探索与实践[J].中国大学教育,2010,(6):81-82.

[6]周宜君,等.民族高校生物科学类综合性、研究型野外实习的探索与实践——以中央民族大学实验基地为个案[J].民族教育研究,2009,(5):18-22.

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【关键词】生态;环境;水利工程;设计

1引言

我国生态水利工程在新时期得到了高速发展,各种新技术、新工艺、新材料都充分应用到了工程的设计、建设过程中。但从全国来看,我国生态水利工程设计仍旧没有达到更为科学合理的目标,部分水资源不能合理分配,引发很多生态问题,降低了水利工程造福人民的效果。作为国民经济发展的基础之一,水利工程的发展不应该以牺牲环境为代价,而应在满足基本功能需求的基础上重视对环境、生态的保护工作,促成两者直接的协调统一,既可以满足经济发展,又能够保护生态环境,这在生态水利工程设计过程中是重要的原则。

2生态水利工程简介在水利工程建设过程中

若设计出现缺陷,就会对工程建设区域的生态环境产生严重影响,扰乱当时当地的原生生态系统。鉴于此,提出了生态水利工程的概念,即是说在进行水利工程设计、施工期间,要注意到人为因素对于当时当地的环境、生态产生的影响,努力实现全过程中人与自然的和谐统一。生态水利工程参照工程要实现的功能类型进行分类,主要包括:农田水利、防洪水利两种情况,相较于传统水利工程,需要大量资金和较长的工程建设周期,其建设规模大、困难多,与工程建设区域的生态、自然、环境联系非常紧密。

3生态水利工程设计过程中面临的问题

随着国民经济、精神文明的不断发展,人民群众越来越注重对于基础设施建设的投入以及相关工程建设对生态环境的影响。水利工程作为基础产业,在基础设施建设中占有较大比重,在满足了人民群众对航运、供电、供水等服务的需求的同时,也对整个水系造成了严重影响,影响了水系质量,造成系统的超负荷运转,影响整个水体及水体内生态环境。现在人们开始重视此类工程引发的环境问题,并及时采取各种类型的补救措施,结合各种新型技术方面的材料对现有水利工程设计期间进行考量,保护生态的工作已在逐步落实。

3.1各地生态水利工程标准不明确

由于我国国土面积大,地域广阔,差异性广泛存在,各个地区的地理环境负载多变,相应的水利工程设计工作必须根据当时当地的环境进行,保证工程建设过程中能够满足相关规范标准,各地依照自己地域内特点,进行标准制定工作。目前,全国缺乏统一的水利工程设计建设标准,虽说能满足因地制宜的需求,但是也存在很大的随意性,水利工程当中涉及的理论、概念极为宽泛,这些专业性的东西较难统一到水利工程建设系统中来,而且各地地理环境不足,具体建设方案标准要考虑到可操作性、安全性、经济性等多个方面。

3.2生态水利工程设计中缺乏生态认识

水利工程作为任何时期国家重视的重点,在长期建设过程中,相关技术、工艺、方式、方法都在不断进步,但也形成了一定惯性。生态水利工程设计、施工出现较晚,缺乏相关的设计经验,各种相关的技术、人员、材料都处于相对匮乏的阶段。部分生态水利工程只注重经济效益、安全性能,根本没有考虑“生态”,成为虚假的生态水利工程,忽视环境影响,施工建设不完善,措施不规范,仍旧沿用以往的惯性进行设计,造成对环境的严重影响。

3.3生态水利工程与普通水利工程协调性不足

生态水利工程设计中要综合生态、水利两方面协调考虑,这是与普通水利工程之间的重要区别。水利工程中考虑到经济效益,在其影响范围内就需要相互协作才能实现,但是在实际情况当中,这种协调统一仍旧不理想,两者相互分立,各自负责各自的系统,不能更好地提供协调服务。

4生态水利工程设计原则

4.1安全经济

在各种类型的工程建设过程中,安全、经济是1个永恒的话题。在生态水利工程设计当中,安全、经济仍旧是非常重要的基本原则,因为没有了安全,其他所有原则都是空中楼阁,这就要求相关的生态水利工程设计人员、建设人员、维护人员,要对工程建设现场进行认证考察,保证能在安全的原则下获得最大的经济效益,避免出现人力、物力、财力的浪费,合理配置资源,最终建设实现安全、经济的生态水利工程的目的。

4.2保证生态自我修复能力

普通的生态系统具备基本的自我调节和恢复能力,只要充分了解生态系统的这类特征,认真进行实地调查,在结合实际的基础上进行生态水利工程的建设,才能保证工程的可行性。而生态方面的知识作为生态水利工程的指导理论基础,要将生态自身功能与水利工程设计行程合理结合,才能实现工程的价值,同时保证生态环境,在利用自然的基础上促进经济与自然的和谐发展。

4.3整体性

在设计建设生态水利工程过程中,必须将各类型的生态系统进行有效组合,从系统性的架构当中掌握针对问题的治理方法,了解受污染水体的演变,掌握各种类型的数据资料,进行详细的研究、分析、整理,明确水源与生态系统之间的利害关系,对污染情况进行监管、预警,保证系统的真提醒,同时解决环境、利益问题,从整体上进行协调规划。相关生态水利工程设计、施工人员不但要注意生态与经济利益之间的协调发展,同时还要注意到外界与环境间的相互影响,这是一种整体性的筹备规划。

4.4保持空间异质性

在非生物环境、生物群体间存在相关,两者之间是生命与非生命的关联,空间异质性越强,环境类别复杂程度越高,可提供给更多物种进化的资源越多,越能促进物种的生存进化。反之,就会使得物种出现严重退化,而各个水域当中的生态系统也是如此,我们花大力气保护的就是水利工程中的这种空间异质性,努力使得各个水域能够回升到初始的生态环境,更好地服务于水利系统,不再对整个生态水利系统造成严重的影响或损害。

5结语

水利工程是我国国民经济发展的基础之一,为我国的经济发展做了很大贡献,在进行生态水利工程设计过程中,要从和谐角度进行,它不仅影响社会经济建设,同时还与人民群众的生产生活密切相关,涉及的人力、物力、财力众多,对各个协调配合领域都有影响,其关系的复杂导致不可避免地会产生利害关系,所以在今后的生态水利工程设计过程中不但要认真执行设计相关标准规范,同时,还要对整个生态水利工程进行系统化、综合性的考量,结合工程实际情况,提高生态水利工程的效能,推动整个生态水利建设工程的良性发展。

【参考文献】

【1】郑泽鹏.生态水利工程设计面临的问题与相关理论探讨[J].科技创新导报,2015(11):253.

【2】刘正茂,赵艳波,崔玉玲,王艳玲.生态水利工程设计应遵循的理论与技术路线[J].水利发展研究,2007(8):88-89.

篇10

[关键词] 农村金融生态;农村金融体系;反馈系统

[中图分类号] F830 [文献标识码] A [文章编号] 1006-5024(2008)03-0140-04

[作者简介] 张伟成,广东省河源广播电视大学讲师,研究方向为系统科学与经济学;(广东 河源 517000)

肖连斌,农行江西省分行经济师,律师,研究方向为金融法律与合规管理。(江西 南昌 330008)

一、引言

生态系统是指在一定时间和空间范围内,生物与非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的一个彼此关联、相互作用并且有自动调节的统一整体。金融生态是一个综合、整体的概念,它不仅包括金融生态各组成部分之间的互相关系,还包括影响金融生态的经济因素和社会因素。金融生态主要是组成生态系统的各部分之间的互相关系,农村金融生态是农村金融业运行的外部环境,主要包括与农村金融业产生与发展具有互动关系的农村经济环境、农村法制环境、农村信用环境、农村文化环境、农村市场环境和农村制度环境。农村金融生态系统是指在为农村经济发展提供资金融通及其他金融服务的过程,各类金融组织的内部结构、互相关系及与农村经济系统中其他要素之间的互相作用共同构成的有机整体。

党的十七大报告指出:深化农村综合改革,推进农村金融体制改革和创新,改革集体林权制度。坚持农村基本经营制度,健全土地承包经营权流转市场,有条件的地方可以发展多种形式的适度规模。因此农村金融体制改革是一项涉及广泛的系统工程,营造良好的农村金融生态环境需要系统地推进,政府、金融机构、司法部门、村委会、乡村合作组织、农村企业和农户等相互配合,包括健全农村金融组织体系,发展农业保险,大宗农产品期货,建立农村存款保险机制,采取法律、制度创新、政策扶持和综合治理等各项措施,促进农村经济与金融良性互动发展,进而更好地推动新农村建设。

二、当前我国农村金融生态的现状

由于“三农”问题的长期存在,与城市区域相比,农村金融生态状况较差,问题较多。因此研究农村金融生态问题,尽快改善农村金融生态状况,对推进我国农村金融改革和建设社会主义新农村具有重大意义。我国的农村金融成为整个金融体系的瓶颈和短板,这个瓶颈和短板使农村金融难以满足农村经济多层次发展的需要,也难以满足农村金融服务多样化的需求。

从资金的供给主体看,供给主体数量减少,农村金融供给渠道狭窄、金融服务品种匮乏的问题比较突出。目前,农村金融市场的供给主体主要为中国农业银行、农业发展银行、农村信用社、邮政储蓄银行。农业银行确立“面向三农,商业运作”的市场定位,其服务“三农”和县域的力度逐步加大。农业发展银行作为政策性银行,其在农村的业务范围主要为粮棉油收购等政策性业务。农村信用合作社,正在改革中艰难前行,但长期以来功能定位不明、产权不清、机构规模偏小、抗风险能力差等因素制约了其支农信贷功能的发挥。刚刚组建成立的邮政储蓄银行,目前主要以吸收存款为主,小额贷款处于试办阶段。从资金的需求主体看,主要是农户、农村企业以及农村基层组织。信贷需求主体是多层次的,例如农户可以分为贫困农户、普通农户、产业化经营农户;农村企业有小型企业、规模企业和龙头企业。大多数信贷需求主体不能提供有效抵押物,很难获得抵押贷款,金融生态主体信贷功能弱化。主体各层次需求的方式和特征都有很大的差异,农户是农村金融最基本的需求主体,但由于其提供担保抵押物的局限性,很难从正规金融中获得信贷支持。农村基层组织具有农村基础设施建设和提供公共服务产品的金融需求,对融资的需求具有总量大、时间跨度长和明显的政策性金融及主要追求社会效益的特征,难以获得商业性金融的支持。

农村金融生态链中适用的金融产品供给不足,农村金融服务缺位,主要表现为农村金融服务体系不健全。中国农村地域广阔,自然环境、资源条件、市场经济渗透程度差别很大,农村经济基础薄弱,致使农村经济发展呈现出明显的地域性、不平衡性和多层性。同时由于农业本身的弱质性,交易成本高,金融机构经营上的高风险、市场竞争不足,在大部分乡村只有邮政储蓄机构和农村信用社。因此在乡村政策性金融、商业性金融支农作用减弱,农村金融产品供给单一化,作为农村金融主体的农村信用合作社“小马”难拉“三农大车”。生产性贷款多,消费性贷款少,短期贷款较多,中长期贷款基本没有;市场不完整、金融品种单一,基本只有农村货币市场,资本市场、保险市场极少。长期以来,偏向城市的金融政策形成了城乡分隔的“二元金融”结构,这在客观上制约着金融机构对农村提供金融服务。目前,我国对农业投入规模较低,在许多需要金融配套的环节比较薄弱,限制了金融配套资金的投入。此外,由于农民受教育机会较少,文化素质不高,一定程度影响农村社会信用,社会信用文化缺失,农村企业和农户的诚信意识、金融风险意识比较薄弱,信用户、信用村、信用镇远未形成。农村社会征信系统建设和征信业发展缓慢,缺乏一个统一的企业和个人信用信息数据库,金融企业难以获取客户的真实信用状况并作出准确的信贷决策。在部分农村地区,逃债、躲债和赖债的现象还比较严重,但失信惩罚机制尚未有效建立,缺乏对债务人违约的制约,致使农村金融机构面临的信用风险、操作风险比较突出。

我国现行农村金融组织体系整体上不能满足“三农”的要求。由于农村产业风险的特殊性,对金融市场的健全发展以及农村金融组织的创新均产生了负面影响,因此发展具有适应性的农村银行是弥补“三农“资金匮乏的途径之一。从我国农村的现实情况看,农村金融生态系统在面对农村经济发展所形成的强大而多元化的农村金融需求时,并不能提供相应的农村金融服务,农村金融需求多样化与农村金融供给单一性的矛盾比较突出,农村金融生态系统与农村经济发展不适应。

近年,随着新农村建设的推进,农村金融服务从理论到实践上提到了一个前所未有的高度,农村金融体系建设将取得新的进展,国家对农村金融服务的鼓励、支持力度将进一步加大。从金融政策看,随着金融改革开放的深入,国家鼓励银行加快金融创新,逐步放松多年来的制度抑制,其中一些政策惠及到农村金融领域。包括:放松利率管制,取消存款利率下限和贷款利率上限;放松监管限制,允许成立以民间资本为主的商业信贷组织和小额信贷组织。2006年12月,银监会了《关于调整放宽农村地区银行业金融机构准入政策更好支持社会主义新农村建设的若干意见》,放开农村金融准入门槛。国家制定了关于支持和鼓励个体私营等非公有制经济发展的若干意见,银监局出台了银行开展小企业贷款业务指导意见;鼓励试点建立政策性农业保险机构,作为商业保险机构的补充;全国个人征信系统的联网运行,使社会信用环境日趋优化。这些政策措施将有利于农村金融生态的改善。

三、系统科学的系统论

系统科学把系统作为研究对象,系统论认为,系统是一个由一系列要素或子系统构成的相互联系、相互影响、相互作用的体系。作为一个整体,系统是有序的和有目标的。系统依其不同的结构实现其一定的功能,而系统的特定功能的实现要具备一定的结构。因此,若要调整系统的结构,就有可能会改变系统的功能;而要改变系统的功能,就必须改变系统的结构。系统论的核心思想就是系统的整体功能大于各部分功能之和。系统科学作为现代科学技术体系中的一个大部门,是一门综合的、横断的新兴科学技术,一般公认以Von Bertalanffy提出一般系统论GST( generalsystem theory)概念为标志,20世纪40年代到60年代出现了系统论(systematology)、运筹学(operational research)、控制论(cybernetics)、信息论(informatics)等早期的系统科学理论;同期出现的系统工程、系统分析、管理科学则是系统科学的工程应用,70年代到80年代的发展主要是系统科学组织理论的建立,包括耗散结构理论(dissipative structure theory),协同学(synergetics)、超循环理论(hypercycle theory)、突变论(catastrophe theory)、混沌论(chaos)、分形学(fractal);80年代以后非线性科学和复杂性研究的兴起大大地推动了系统科学的前进步伐,包括复杂适应系统CAS (complex adaptive system)、遗传算法(genetic algorithm)、神经网络(neural net-work)。在结合了经济学与管理学的交叉学科研究处于不断向前推行的浪潮中,系统科学自身也得到了充实,其应用潜力得到进一步的发掘。

从不同学科领域表现出同构性和同型性的事实出发,Bertalanffy得到结论:“存在着适用于一般化的系统或者它们的子类的模型、原理及定律,这些模型、原理和定律与系统的特殊类别、组成元素的性质以及元素之间的关系或‘力’的性质无关。寻找一种不是关于或多或少特殊类型的系统的理论,而是一般地适用于系统的普遍原理,看来是合理的。”GST的任务“乃是确立适用于系统的一般原则”,它从有关生物和人的问题出发,不能沿用讨论无机界问题常用的机械论分析方法。因为现实是一个有组织的由实体构成的递阶秩序,在许多层次的叠加中从物理、化学系统引向生物、社会系统,因此不能把分割的部分的行为拼加成整体,必须考虑各个子系统和整个系统之间的关系才能了解各部分的行为和整体。

若干要素按照某种方式相互联系而形成一个系统,就会产生出它的组分和组分的总合所没有的新性质,叫做系统质或整体质。整体具有不同于各个要素的系统质或新功能,这就是系统的整体突现原理。整体突现性是系统思想的核心和灵魂,是系统科学的理论基石。所谓用系统的思想分析问题,中心之点就是考察系统的整体突现性。系统的整体突现性可用公式来表示如下:W≠∑PI(这里又分为两种。)

(1)整体大于部分之和。W>∑PI俗话“三个臭皮匠,赛过一个诸葛亮”就是这种情况。

(2)整体小于部分之和。W

一般系统论则试图给一个能描示各种系统共同特征的一般的系统定义,通常把系统定义为:由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。在这个定义中包括了系统、要素、结构、功能四个概念,表明了要素与要素、要素与系统、系统与环境三方面的关系。系统论认为,整体性、关联性,等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统的共同的基本特征。这些,既是系统所具有的基本思想观点,而且它也是系统方法的基本原则,表现了系统论不仅是反映客观规律的科学理论,具有科学方法论的含义,这正是系统论这门科学的特点。

四、系统科学理论与农村金融生态结合

系统科学的中心概念是系统,福瑞斯特在《系统原理》一书中说:“系统是为了一个共同的目的而一起运行的各部分的组合”。从系统的一般定义出发,引出描述有组织整体(即系统)特有概念,如总体、整体性、有序性、动态性、开放性、方向性、目的性、等终极性(果决性)、演化、渐进机构化、中心化、渐进分异化、主导部分、生长、竞争等等。从结构角度来看,农村金融生态系统是由农村金融生态主体子系统与农村金融生态环境子系统构成的,农村金融组织体系、农村金融产品和服务体系及农村金融市场体系共同构成农村金融生态系统的主体子系统,农村金融生态环境依赖于宏观经济环境、地区经济发展,以及微观层面的金融环境。我国农村金融生态环境遵循金融生态环境的一般规律,则由法律、制度、文化、道德以及监管体系和征信、担保体系构成的。从功能角度来看,农村金融组织体系是该系统中金融产品和服务的供给者。在新农村建设过程中资金短缺是制约农村经济发展的重要因素,因此,农村金融组织体系具有非常重要的地位。所以,研究农村金融生态问题,尽快改善农村金融生态状况,对推进我国农村金融改革具有重大意义。

改革开放以前国内农村金融体系有极具稳定的特点,其结果导致金融生态缺乏应有的活力。以后,随着国内农村发生了一系列的变化,农村金融系统也发生一定的变化,为了适应这种经济体制的变迁,保持农村金融系统稳定且持续的发展,农村金融领域进行了一系列的改革,这种改革我们在两个领域同时推进。一个是金融监管的改进,将正规金融和非正规金融都纳入金融监管范畴,另外一个领域非正规金融的创新。因为完全稳定的系统会失去变化、发展、创新的可能,而现实系统又不可避免地要受到来自自身、外部环境、甚至其他各种因素的扰动,象农村金融系统内部的矛盾、摩擦、冲突、风险,人、财、物的平衡协调,人与自然的有效空间的合理分配,人与农村金融的道德、规范、价值的沟通均会影响包括农村金融改革问题、农村金融创新问题、农村金融监管问题、农村金融政策问题等农村金融问题。通过上述分析,笔者认为和谐农村金融的稳定机制应是适度的稳定,既不会使整个农村金融进入失控,无约束的混乱状态,又要能在矛盾、冲突发生时,通过相关的政策、法律、经济、行政等手段进行协调、沟通后保持良性状态。

系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分相结合的具有特定功能的有机整体。系统必须遵循反馈原理的,同样农村金融生态系统也存在一个反馈现象,任何系统只有通过反馈,才能实现有效的控制,从而达到目的,因此构建农村金融生态系统必须注意前馈信息的收集以及使用后反馈评价信息的收集,我国当前的农村金融生态体系风险防范缺乏系统科学的管理,农村金融体系组织结构的三大体系包括执行系统、决策系统和监督反馈系统是保障农村金融风险控制有效实施手段。健全完善的农村金融监督反馈系统是农村金融生态系统平衡的基本结构要求。任何系统只有开放、有涨落、远离平衡态,才能走向有序,所谓有序是信息量走向增加,即熵走向减少,组织化程度走向增加,即混乱走向减少。结合我国农村的实际情况,由政府主导通过各种方式获取大量的信息,建立信用信息库以及农村金融机构间的信息共享和协调平台,建立符合我国农村特色的社会信用体系和档案制度,实行信用风险防范和信息披露制度,建立守信激励和失信惩罚机制,降低金融机构征信成本。

同时,系统只有通过互相联系形成整体结构才能发挥整体功能,建立有序的、开放的、多层次的、多主体的农村金融生态系统。农村金融生态系统无疑从其存在的社会环境中交换信息、物质和能量,同样农村金融生态系统显然是一个开放系统,其开放性包括内源开放和外延开放,内源开放是指农村金融与所在社会环境不断进行信息、物质和能量交换,不与环境交换物质、信息以及能量,此系统就不会长大,否则该系统就会崩溃。外延的开放是农村金融生态系统的边界逐步扩大向区域外开放。随着交通、运输、通讯技术的发展,特别是新农村建设的发展,以前孤立的农村金融生态子系统,越来越联结到一起,形成更大范围的有机整体。同样,农村金融生态是金融生态的一个子系统,当前失衡的农村金融生态系统严重阻碍我国金融经济的发展,因此必须探索符合我国农村经济发展所需的农村金融生态系统。

五、利用系统功能原理构建和谐农村金融

功能(function)是刻划系统行为、特别是系统与环境关系的重要概念,系统的任何行为都会对环境产生影响。系统行为所引起的、有利于环境中某些事物乃至整个环境存续与发展的作用,称为系统的功能。被作用的外部事物,称为系统的功能对象。功能是系统行为对其功能对象生存发展所作的贡献。凡系统都具有功能。系统的功能视角下和谐农村金融系统的重构,可以提高整个农村金融生态系统的运行效率。从宏观方面上讲,就必须对农村正规金融进行制度创新与管理再造,对农村非正规(民间)金融进行政策引导和行为规范,给农村金融生态系统带来适应性、效率性、稳定性和政策性方面的系统功能特征。

和谐社会的构建,“三农问题”是重中之重,而作为经济核心的金融,对农村经济的增长起着举足轻重的作用,在建设社会主义新农村中,农村金融组织系统起着至关重要的作用。农村金融生态系统注重人们之间的互动和参与,改变单个农民行为方式,以增强农村的凝聚力和组织性,发挥人们互和利他性,进一步提升人们的自主创新和合作创新意识。我们需要建设一个以政府引导、市场推动、农民自主创新“一体多元”的中国特色和谐农村金融生态体系。

如何实现和谐农村金融,最为重要的是要有促使“和谐农村金融”系统运行的各种农村金融机制。这些农村金融机制综合作用,自发地搜寻、发现影响农村金融和谐的因素,并发挥调节、矫治的作用。整合农村金融各部分及各种力量,使农村金融结构获得相对平衡,促进农村金融在良性的状态下正常运行,共同通过协同效应产生秩序。“和谐农村金融”的组织过程将通过各种农村金融协调管理机制来达成,包括开放的农村金融机制、有效的调控机制、统一的整合机制、完善的稳定机制、发展的创新机制等内容。各种农村金融机制的协调、合作,使农村金融系统自发形成自我约束、调节功能。从农村金融生态系统的功能产生来看,它内生于农业分工和农村金融交易的产生和发展,这一点可以从农产品交易、生产要素交易和农村金融市场约束下经济增长的要求及相应的交易制度变革中看出金融功能的演进过程。从农村金融机构自身经营管理、金融业务出发,从制度层面和培育市场主体、培育金融机构的“自身能力”角度解析不足。比如我们现在的管理,仍带有一种父爱主义、保护主义的特征,没有真正把它推向市场,不是从培育他的自身的市场能力角度出发的,要靠自身的两条腿在市场上去登的;农村金融体系构成要素中过多强调银行金融机构体系;非正规金融,忽视其存在合理性、无明确的非正规金融政策。

系统的功能视角下农村金融生态体系重构,需要理顺中央、地方政府、农村金融机构以及农户之间的金融关系,健全管理制度,基本满足农村金融机构的投资需要与农户的融资需要,最大限度地降低农村金融的整体风险。

六、展望

在农村金融生态系统中,没有一种单一的机构能满足农户、农村企业以及农村基层政府各种形式的金融需求,农村金融生态系统是由不同的金融组织所组成的一个有机的组织系统,这一生态系统是农村金融组织通过内在的多维联系构成的复杂有机体。面对新形势新任务,我们应该加大对农村金融生态的重视,进一步放松农村金融市场准入,构建多样化金融机构。在加入WTO以后的中国农村金融市场化、国际化进程中,有必要进一步放宽农村金融业和农村金融市场的限制,消除农村金融市场的进入壁垒,在可能的范围内允许和扶持其他形式的金融组织发展,实现农村金融机构的多元化。深化农村金融改革创新。金融机构始终是农村金融生态的建设者和支持者。在优化农村金融生态过程中,改革创新是增强金融服务功能,强化金融支农能力的必然之路。随着我国农村经济产业化的形成,农村经济商品化、市场化、货币化、金融化程度的进一步提高,必然对农村金融产生强烈的需求,要求打破原有农村金融生态均衡状态,寻求新的利益均衡机制。我们有必要进一步变革我国农村金融生态,逐步解决农村金融缺口问题,改变当前农村经济落后的面貌,使得新的制度促进我国农村金融生态的共同发展。

从系统科学角度看,构建一个理想和谐的农村金融生态圈,必然是一个充满生机活力,各子系统联系紧密、和谐共存、协作整合、良性互动、高效运作的系统,为此,必须共同推进农村金融改革,积极探索新的农村金融组织和金融产品,健全农村金融体系,改进农村金融服务,不断改善农村金融生态。

参考文献:

[1]周小川.完善法律环境打造金融生态[N].金融时报,2004-12-07.

[2]彭兴韵.金融学原理[M].上海:三联书店,2003.

[3]贾仁安,丁荣华.系统动力学[M].北京:高等教育出版社,2002.