近十近生态工程在中国的进展

我国生态工程近10多年有进一步发展，研究和应用对象扩展为社会－经济－自然复合生态系统，目标明确为可持续发展，从追求一维的经济增长或环境与自然保护，走向富裕、健康、文明三维一体的复合生态繁荣。在充实“整体、协调、循环、自生”的生态工程原理和生态控制论的基础上，总结出生态工程设计的8项原则，方法论发展为从物理过程的量化走向生态过程的序化，从工程结构的优化走向生态格局的进化，从机器的人工智能走向人的生态智能。技术路线发展了硬件、软件、心件耦合；多学科、多技术的系统组合；调控复合生态系统全生态过程；寓环境保护于生产和消费中，寓废弃物处理于利用中；结构和功能纵横耦合成食物链网式、生命周期式、生态系统式等网络结构。     

城市生态系统承载力研究进展

承载力一词来自生态学，最初应用于对自然生态系统中生物数量的研究。从城市生态学与城市生态系统理论的发展角度介绍了城市生态学中承载力一词含义及其发展过程，并重点介绍了国内外学者对资源承载力、环境承载力及生态承载力的研究与应用。针对城市所具有的明显自然-社会-经济复合生态系统特征，笔者认为应该在城市生态系统承载力研究中强调社会经济系统能力的贡献。     

土地资源可持续利用的生态经济系统分析

论述了土地生态经济系统的特点和实现土地可持续利用的生态经济条件。土地生态经济系统是土地生态系统与土地经济系统耦合而成的复合系统 ,土地可持续利用与生态经济平衡存在着内在联系 ,生态经济平衡是实现土地可持续利用的前提条件 ;土地可持续利用目标是在土地开发利用过程中 ,实现生态、经济和社会三效益的协调统一 ;遵循生态经济规律是实现土地资源可持续利用的必要条件     

生态状况判断的理论基础及在中国的应用

文章系统地总结了影响生态状况判断的六个理论,分别为:可持续发展、跨越式发展、环境库兹涅茨曲线、熵与混沌理论、耗散结构和社会-经济-自然复合生态系统理论。这些理论是人类认识自然的结晶,而且也是区域生态状况判断坚实的理论基础。在阐述理论的基础上,对中国生态状况作出的准确判断,认为中国的生态状况总体上处于治理与破坏的相持阶段,水土流失、土地荒漠化等得到有效遏制、人们的生态意识不断增强,但传统经济结构和发展模式的调整目标尚未完成,退化生态系统还未得到根本恢复,社会经济可持续发展的目标还需很长时间。这些基于理论分析的判断对于对中国生态建设和可持续发展具有重要指导意义。     

循环经济建设的产业生态学方法

循环经济是按生态学原理和系统工程方法运行的具有整体、协同、循环、自生功能的复合生态经济.生态产业是一类按循环经济规律组织起来的基于生态系统承载能力,具有完整的生命周期、高效的代谢过程及和谐的生态功能的网络型、进化型、复合型产业.从传统工业经济向循环经济的转型需要一场生产方式、消费模式和生态影响方式的产业生态革命,其理论基础是经济生态、人类生态、景观生态和复合生态.产业生态转型的实质是变产品经济为功能经济,变环境投入为生态产出,促进生态资产与经济资产、生态基础设施与生产基础设施、生态服务功能与社会服务功能的平衡与协调发展,生态产业设计的原则包括横向耦合、纵向闭合、区域耦合、社会整合、功能导向、结构柔化、能力组合、信息开放、人类生态.产业生态系统是一类社会-经济-自然复合生态系统,具有生产、生活、供给、接纳、控制和缓冲的整合功能和错综复杂的人类生态关系,其方法论的核心在于时、空、量、构、序的生态整合.生态文化是循环经济的灵魂,指人与环境和谐共处、持续生存、稳定发展的文化.包括体制文化、认知文化、物态文化和心态文化.     

循环经济建设的产业生态学方法

循环经济是按生态学原理和系统工程方法运行的具有整体、协同、循环、自生功能的复合生态经济.生态产业是一类按循环经济规律组织起来的基于生态系统承载能力,具有完整的生命周期、高效的代谢过程及和谐的生态功能的网络型、进化型、复合型产业.从传统工业经济向循环经济的转型需要一场生产方式、消费模式和生态影响方式的产业生态革命,其理论基础是经济生态、人类生态、景观生态和复合生态.产业生态转型的实质是变产品经济为功能经济,变环境投入为生态产出,促进生态资产与经济资产、生态基础设施与生产基础设施、生态服务功能与社会服务功能的平衡与协调发展.生态产业设计的原则包括横向耦合、纵向闭合、区域耦合、社会整合、功能导向、结构柔化、能力组合、信息开放、人类生态.产业生态系统是一类社会经济自然复合生态系统,具有生产、生活、供给、接纳、控制和缓冲的整合功能和错综复杂的人类生态关系,其方法论的核心在于时、空、量、构、序的生态整合.生态文化是循环经济的灵魂,指人与环境和谐共处、持续生存、稳定发展的文化,包括体制文化、认知文化、物态文化和心态文化.     

日照阳光生态市建设框架

以“社会-经济-自然”复合生态系统理论为指导,通过系统辨识、系统模拟、系统分析和系统设计,找出了日照市社会经济发展的利导因子、限制因子和存在问题,弄清了复合生态系统的功能和过程,提出了日照市人口、资源、环境与产业的发展战略。     

土地资源可持续利用的生态经济系统分析

论述了土地生态经济系统的特点和实现土地可持续利用的生态经济条件，土地生态经济系统是土地生态系统与土地经济系统耦合而成的复合系统，土地可持续利用与生态经济平衡存在着内在联系生态经济平衡是实现土地可持续利用的前提条件。土地可持续利用目标是在土地开发利用过程中，实现生态、经济和三效益的协调统一；遵循生态经济规律是实现土地资源可持续利用的必要条件。     

城市生态系统的格局和过程

城市生态系统是人类活动影响下的复合生态系统。人为的开发利用活动和局地的生物物理条件形成了城市特有的景观格局。城市发展改变了自然的生物栖息环境,从根本上改变了生态系统的结构、过程、功能,以及所提供的各种服务。这种改变最终又会影响人类自身的健康生存。文章综述了国内外有关城市景观格局和和重要生态过程之间相互作用机制的研究进展。通过研究发现,在大尺度上,净初级生产力是衡量城市发展对区域物流、能流影响的有效指标;在小尺度上,城市物流、能流过程和城市内部的景观结构、格局有很强的相关性。城市发展显著的改变了自然的栖息地及生物生长过程,本地植被种类减少,外来种增加,外来种的数量和人口数量有显著的相关性;而城市动物群落主要由一些小型哺乳动物、无脊椎动物、鸟类、两栖爬行类动物组成,其中,鸟类是研究城市化过程的有效指示物种。城市生态系统特有的景观格局及生态等过程显著的改了局部区域的微气候和水文过程,城市气温增加,风速降低,云、雾量增加,地表径流增加,流速加大,污染负荷增强等。因此,控制人类活动,优化土地利用的结构和空间格局,是改善城市生态系统结构和过程,保证可持续发展的基本出发点。但是,目前有关城市-格局-过程之间的影响机制还不十分清楚,尤其是定量研究较少。因此,结合传统的城市生态学,景观生态学的理论和其他相关学科领域的发展,为深入分析城市格局-过程之间的关系提供了重要的研究前景。     

河岸带生态学研究进展与展望

河岸带是河流—陆地生态系统之间进行物质、能量、信息交换的重要生态过渡区,具有独特的生态系统结构和服务功能,近年来成为国内外生态学和环境科学的研究热点之一。在阐述河岸带结构与功能基础上,分析了河岸带的影响因素与其退化机制,退化河岸带的生态恢复理论、基本原则、生态重建技术和发展方向。认为影响河岸带结构与功能的主要因素可归纳为水文与地貌过程、植被与人为干扰4个方面;识别影响河岸带生态系统的生物和物理作用过程及其退化成因是关键,指出了生态恢复应遵循的原则与宜采用的生态重建技术。在此基础上,提出河岸带生态恢复应在景观或流域尺度上借助“3S”技术和多学科协作从微观、中观和宏观不同层次开展研究,甄别生态退化的主导因素,采用植被重建与水文调控技术尽可能恢复与重建原有自然景观。从系统生态学与景观生态学的角度,提出河岸带生态学未来研究方向。建议今后应加强对河岸带生态系统结构、生态过程与功能及生态重建技术的研究成果进行系统整合,建立能够预测河岸带结构与功能动态的数量模型和评价体系,为实现河岸带重建与高效管理提供科学指导。     

第一次经济革命的人类行为与环境生态反应

工业革命以来现代人类行为所产生的影响,远远超过了环境的承受能力。回归自然,构建和谐社会成为时代的主题之一。作者从人类进化与发展的视角,重新审视和研究了第一次经济革命最具革命性的内涵：通过对第一次经济革命所引起的社会显著变化的研究,即通过对种植和豢养的出现和普及的研究,揭示了经济革命的本质。研究表明,第一次经济革命的本质是人类行为革命。因为人类行为是这场革命发生的具体承担者和直接执行者。只有人类行为的革命性创造,即人类从采集和狩猎的劳动转而从事种植和豢养的劳动,才有“种植和豢养”劳动方式的出现。纵观生物圈所有动物进化和发展的历史,人类主体行为的这一变化是独一无二的,它不是动物的本能,而是人类的伟大创造。从此,人类开始生产自己的生活资料,并把自己和动物区别开来,同时也向“种群调节”的自然法则说“不”。研究还表明,从采集和狩猎到种植和豢养的生存方式的改变,所引起的自然环境的生态变化是可逆的。在第一次经济革命发生的过程中以及革命发生后,人类与自然处于和谐的状态中。第一次经济革命的本质及环境生态反应的研究,对现代经济活动具有很好的启示作用：面对自然法则,我们并不是无能为力,我们可以能动地遵守。正如第一次经济革命那样,人类不但能动地遵守了自然规律,而且在与自然和谐相处的前提下完成人类主体行为的革命;关于科学技术的发展和运用,我们应该站在自然与人类和谐共处的立场,客观地审视科学技术的理性有限性,将科学技术的理性有限性与环境的生态要求嵌入科技创造与运用的战略和结构中去。     

Ecological engineering for water in sustainable settlements construction

The components of a water system in a settlement should benefit the residents, environment and nature. Ecological engineering for water use in settlements is crucial for designing and constructing a sustainable community. This article discusses ecological engineering measures and technology case studies in China for systematic regulation of the multiple functions of water in a sustainable community. These methods include reusing all sources of water (rainwater, wastewater and surface water), separating water that has been used for different purposes, promoting nutrient cycling, and improving the self-purification of water by controlling pollutant loads.     

双向调控管理模式在县域生态建设中的应用

双向调控管理模式是我国在长期城市环境治理与生态建设实践中积累的成功模式之一。县域生态系统的特点以及县域系统中的各种生态问题起因人们对系统的不适应调控的现实说明：该模式的实质同样适用于县域生态建设。     

Evaluating the environmental impacts of an urban wetland park based on emergy accounting and life cycle assessment: A case study in Beijing

In this paper, emergy accounting (EA) and life cycle assessment (LCA) methods are employed to investigate a typical urban wetland park, the Green Lake Urban Wetland Park (GLUWP) of Beijing, in terms of its environmental and capital inputs, ecosystem services and organic matter yields, environmental support, and sustainability. The LCA method is also used to obtain a quantitative estimation of the environmental impact of discharges during the entire life cycle of the GLUWP. Various emergy-based indices, such as emergy yield ratio (EYR), environmental load ratio (ELR), emergy sustainability index (ESI), net economic benefit (Np), and environmental impacts of process-based LCA, including global warming potential (GWP), eutrophication (EU), nonrenewable resource depletion (RU), energy consumption (EN), acidification potential (AP), photochemical oxidant creation potential (POCP), particulate matter (PM) and wastes (W), are calculated. The results show that the GLUWP has higher proportions of renewable resource input, less pressure on the environment, more environmental support and better ecological and economic benefits, which can be considered as an environment-friendly and long-term sustainable ecological practice, compared with another constructed wetland in Beijing. Meanwhile, the dominant environmental impact is induced by POCP with the construction phase contributing the most on the entire life cycle. It is expected that increasing green area, extensively using environment-friendly materials, optimizing construction techniques and reducing power consumption can promote the sustainability of the GLUWP.     

黄河水量统一调度实施前后河口三角洲生态环境变化研究

全流域水量统一调度是缓解黄河断流,维护流域生态环境的重要举措。水量调度效果如何,河口生态环境变化状况是非常重要的衡量指标。文章提出了评价水量调度效果的河口生态环境对比指标,并尝试运用遥感技术、水文数据和调查资料,对比分析了水量调度前后河口三角洲生态环境变化情况。结果表明,黄河水量统一调度后,河口三角洲最小河道生态基流在非汛期基本得到满足,断流现象不再发生,径流入海率和输沙入海量有所增加,淡水湿地面积逐渐增多,物种多样性明显得到改善。这反映出黄河流域水量统一调度后,河口三角洲生态环境正逐步恢复。     

退化滨水景观带植物群落生态修复技术研究进展

滨水带是重要的生态交错带,物质、养分和能量流动速率高,具有较高的生态、经济和美学价值。近年来,由于缺乏科学合理的生态规划意识,我国滨水带多被建成近直立人工护岸,加之自然、人为干扰力度的加强,滨水岸线生境破坏,生物群落丧失,滨水带退化,水岸生态环境日趋恶化。通过对滨水带生态景观功能分析,研究滨水带退化原因与机理,系统归纳了国内外退化滨水景观带植物群落生态修复相关技术的研究现状,深入探讨了生境恢复、生物廊道恢复、景观格局美化和水岸生态系统结构与功能优化等方面的研究内容,并提出今后滨水带生态修复技术研究方向,以及基于生态学、景观学、水力学、土力学、生物学、经济学等多学科背景的滨水景观带植物群落定量分析、配置方法。最后指出,滨水景观带植物群落生态修复技术研究需进一步分析我国水岸生态系统退化机理、细化滨水深槽-浅滩序列、量化滨水植被配置宽度与生物多样性关系、深化稳定化长效管理技术等,为我国退化滨水生态景观带植物群落生态修复集成技术的研究与实践提供参考,以全面有效的提高生态环境质量。     

论郊区农业生态环境建设的几个问题

在对郊区环境组成、结构、生态环境特征等区域研究的基础上 ,以边缘效应的理论为出发点 ,深入分析了城乡交错带的几个生态环境建设问题。认为郊区生态建设应以 (1)城市废弃物的再生地 ,(2 )生态旅游与农业文化的消费地 ,(3)现代持续农业的先导区等为目标。最后分析了城乡交错面 (边缘界面 )对城乡复合生态系统中环境应力的聚合放大效应 ,指出效区农业生态环境的调控是防止城乡矛盾激化的根本措施     

基于空间信息技术的城市环境时空调控范式研究

城市环境－生态系统是高度复杂的时空复合动力学系统。通过对城市环境问题的空间动力学机制分析后，提出城市环境可持续发展时空调控的层次途径，并构造了融合遥感、地理信息系统等空间信息技术、环境建模技术、决策支持系统、人工智能等技术的城市生态－环境系统时空调控的体系框架，为城市环境管理及环境空间决策提供新的理论范。     

流域水生态功能区划及其关键问题

作为流域生态系统管理和水资源保护的重要手段,如何科学合理地开展流域水生态功能区划,已成为世界各国可持续发展所面临的关键挑战之一.本文立足我国流域综合管理的特点和发展趋势,针对我国现行水功能区划的问题,结合国外流域水生态区划的经验,提出了基于流域生态学、地域分异规律、生态系统健康与生态完整性、流域生态系统管理等理论基础的,以恢复流域持续性、完整性生态系统健康为目标,反映流域水陆耦合体在不同时空尺度景观异质性的流域水生态功能区划及其原则,重点分析了流域水生态系统的空间格局、生态过程以及动态演替等3个区划的关键问题,并提出了区划的方法,以期为我国流域水生态功能区划和流域生态系统管理提供战略层次的科学依据.     

基于城市可持续发展的生态绿地建设——以仪征市为例

寻求合乎社会目的与自然规律的城市发展之路，目前必须实施生态建设，加强城市生态系统的负反馈调节。城市生态绿地建设推进城市生态系统良性循环改善城市自身调节功能，使人与自然关系和谐统一，为城市可持续发展作必要的支撑，是城市基础设施建设的重要组成部分。本文以仪征市为例，着重探讨发展中工业城市生态绿地建设的一些主要问题。