对资源环境问题的思考——熵率与自然资源的合理利用

自然界中的能量与物质系统的运动是遵循热力学定律的.从熵的角度来看,现在人类开发利用资源的方式,使系统熵增加速,不利于环境系统的有序和稳定.而人类作为智慧圈的主体,是可以通过智慧和知识,向其输入负熵,以延缓熵增速度.目前的形式下,可以采取适当的对策,坚持科学的发展观,实行节约型经济模式,从熵的角度出发寻找高效的新能源,充分利用不可逆过程的建设性作用,通过知识技术的进步提高资源能源的利用率.     

耗散结构与环境保护

耗散结构理论是比利时物理学家兼化学普利高津(I.Prigogine)于1969年提出来的。这一理论综合了长期互相对立的无生命热力学平衡系统的熵增论和生命系统能量聚合的负熵论。认为当一个系统近于进入平衡态时,其演化过程将伴随着熵的增加而趋于平衡。但是一个远离平衡的开放体系(力学的、物理的、化学的、生物的,等等),在外界条件变化达到某一特定阈值,量变引起质变,系统便可通过不断地与外界交换物质和能量,自动地产生一种自组织现象,组成系统的各子系统会形成一种相互协同作用,从而使原来无序的状态达到一种在时间和空间上具有一定功能的稳定有序状     

人水系统的自组织演化模拟与实证

人水系统是一个开放的复杂巨系统,研究其自组织演化过程对促进区域人水和谐和可持续发展具有重要意义。论文在辨析人水系统基本内涵的基础上提出了其概念模型,基于自组织理论分析了人水系统的演化具有开放性、涨落、非线性、反馈、不稳定性和支配性等特点。在此基础上借鉴协同学、耗散结构论等将序参量判据和熵判据结合,构建了人水系统的自组织演化模型,并应用到人水矛盾突出的石羊河流域。案例分析表明：石羊河流域人水系统的社会经济、生态环境和资源开发利用三个子系统在2001-2011 年的协同度总体呈“S”型上升趋势,具体演化路径略有不同;人水系统的整体演化以2006 年为涨落点,在政策驱动下,系统不断输入负熵,由混乱无序向协调有序的良性发展方向演化,开始趋向新的稳态,结果验证了模型应用的可行性。     

对环境科学的初步认识

一、环境与环境科学的产生所谓环境即存在于人类周围的客观物质世界——自然界。它是人类赖以生存的必要的社会物质生活条件之一。还是在人类出现之前,自然界早已经历了一个从发生到发展的漫长的地质历史阶段。而人类出现之后,则通过其生产和消费活动来利用、改造、影响着自然环境。与此同时,整个自然界也就进入了人与环境相互依存、相互作用即对立统一的新的历史阶段。人类从自然环境中摄取生活必要的物质,同时由于人类生产活动使自然环境也不断地发     

谈人和自然界的协调发展

人类社会的进步和变迁，归根结底是在不断变革人与自然的关系的基础上实现的。这种人与自然的关系，既影响着由人所构成的社会的发展，也影响着除人类社会之外的自然界的演化。社会生活和人类发展都有自己的规律，那么，如何使社会发展规律与自然界的变化规律相适应，即如何使人们在认识自然、改造自然、利用自然规律而又不违反自然界规律的前提下，使自然界的演化（特别是人类生态环境的演化）更加有利于人类社会的发展，使自然平衡能为人类社会的长远发展提供经济利益和环境利益，这也就是此文的主题：人和自然的协调发展所要解决的问题。…     

基于信息熵的乡村生产空间系统演化及其可持续发展能力

乡村生产空间系统演化是乡村生产空间系统内部及其与外部系统间进行物质、能量和信息交换的表征或结果,这一结果的优劣是实现系统可持续发展的内生物质基础与保障。以重庆市为研究区,以2001-2015年为研究时段,基于信息熵,从支持型输入熵、压力型输出熵、氧化型代谢熵、还原型代谢熵四个方面构建乡村生产空间系统演化指标体系,揭示乡村生产空间系统的演变规律和可持续发展能力,探析乡村生产空间系统熵变与可持续发展能力之间协同演化过程中的相关关系,设计乡村生产空间系统优化路径。结果表明：（1）2001-2015年重庆市乡村生产空间系统熵流为0.017~-0.049,熵产生为0.204~0.059,均呈下降趋势,乡村生产空间系统的协调性和活力得以增强;总熵变为0.221~0.010,呈相同趋势,乡村生产空间系统有序度不断提高,总体上向健康水平发展。（2）2001-2015年重庆市乡村生产空间系统可持续发展能力得分为1.285~2.803,呈上升趋势,系统可持续发展态势良好,并不断向可持续方向演进。（3）可持续发展能力得分与支持型输入熵、还原型代谢熵正相关,与压力型输出熵、氧化型代谢熵负相关,与熵流、熵产生和总熵变负相关。     

城市规划与环境保护

全面规划、合理布局是我国环境保护的重要方针，也是防止污染的战略措施，自然界是一个多层结构的系统，其发生发展遵循着一定的自然规律，我们只有通过科学的、有计划地开发利用，才能真正成为自然界的主人，把原生的环境改造为适应人类社会发展的生存环境。相反，没有合理的规划、盲目发展、乱摆乱建、甚至不按客观规律办事，必然使事物走向反面，产生严重的环境污染．受到自然界的报复。     

基于熵权的黄河流域生态环境演变特征

基于系统论和信息熵理论,对黄河流域1980~2019年重要生态环境指标数据进行熵权分析,结果表明,各项指标的熵权存在随时间序列的动态变化,单一年度的指标权重结构随时间变化不断调整,各项指标在系统中的重要性非恒定.在此基础上,计算得到近40a黄河流域的环境发展指数（EDI）,EDI范围为56.64~76.60.1980~2019年黄河流域EDI总体呈现“稳定-增长”的变化趋势,2003年显著增长,之后EDI持续上升.经过多年的保护与治理,黄河流域生态环境负反馈效应正在显现,系统逐步由混乱无序向稳定有序发展,黄河流域生态环境整体向好.     

生态经济——可持续发展的必然选择

全球经济与生态系统冲突的日益加剧表明，在走过20世纪的百年历程之后．全球经济与它所依赖的自然界都处于一种不稳定状态中，只有调整全球经济，恢复经济和它所依赖的生态系统之间的稳定关系，建构生态与经济协调发展的新经济——生态经济，才是实现可持续发展的必然选择。经过多年的发展．生态经济作为一种理念正存被越来越多的人所理解和接受，而且由理念上升为一种理论体系，随着实业家和政治家的介入，生态经济开始朝着人类社会中的一种经济形态的方向发展。     

南水北调东线工程调蓄湖泊湿地环境影响评价及保护措施

通过对南水北调东线工程调蓄湖泊湿地水资源的评价,提出防御调蓄湖泊湿地水生态恶化的环境保护措施,以减轻或消除工程可能带来的不利影响,使湖泊湿地水生态系统朝着有利于人类的方向发展.      

寓生态道德教育于自然教学中

生态道德教育的目标教育学生树立生态哲学观长期以来,人们始终认为,人类是自然的中心,能充当自然界的“主宰”,常常为了自身的眼前利益对自然界进行盲目贪婪地索取,甚至认为这种行为是合乎道德规范的,是天经地义的,值得注意的是不少小学生特别是低年级的孩子也是这么认为的。他们不理解人类是自然系统中的一个要素,是自然界的一分子,不可能完全征服大自然,在某些方面还必须顺从大自然的生息规律,人类自身的幸福才能得到保障。例如在讲到《森林群落》时,我讲述了“美国黑色旋风”的故事,使学生从具体生动的事例中懂得像美国这样发达的国家,如…     

气候变化：全球关心的问题

人类活动正在改变大气的组成,那也许会使气候发生迅速变化.自然界的温室效应保持地球表面温暖.如果没有大气中的水蒸汽、二氧化碳、甲烷及其它温室气体,太阳照进来的红外线将散发到外层空间.人类活动不仅增加了自然界中的温室气体,也增加了新的红外线吸收气体——如化工产品氯氟烃.在近10年里,人类活动排放的温室气体已有所增加.全球气候是否在转暖?80年代肯定是有历史记载以来最热的10年,90年代仍旧炎热,但目前科学家还     

气候变暖趋势下带来的人类生存转变

当前,温室气体的排放使全球气候正向变暖 的方向发展,这已经给人类的生存带来了很大的威胁,原有的生产和生活方式正朝着保护环境的道路发生转变.本文主要从人为因素简析了气候变暖的原因及其对人类生存的影响,并提出了节能减排、遏制气候变暖的一些措施,为人类生存方式转变带来的可持续发展提供思考.     

全球二氧化碳的分布和循环——全球“温室效应"探讨之一

本文根据大量的研究资料和成果,系统阐述了自然界碳和二氧化碳的起源、变迁、分布和循环过程,揭示了自然界二氧化碳分布和循环的基本规律,弄清了CO₂和它的各个自然貯库之间的关系,并对大气圈中CO₂的源、汇和通量进行了探讨。文章还论述了人类活动对大气中CO₂的冲击和扰动,指出人类活动所排放的CO₂是大气中 CO₂浓度增加的主要原因,而人为破坏地球的植物生存系统也是促使大气中 CO₂浓度增加的原因之一;大气中 CO₂的增加将严重影响全球的气候和环境,给人类带来难以预料的灾难。      

开发绿色食品是实施可持续发展战略的重要内容

在人类崇尚回归自然的当今社会,消费绿色食品已蔚然成风,绿色食品正成为当代人追求的生命源泉。专家们预测:21世纪的农业将是生态农业,食品工业将朝着无污染、安全、营养、回归自然的方向发展。我国正实行可持续发展战略,实现《中国跨世纪绿色工程规划》,改善农业生态环境质量,提高人们生活水平。因此,必须把大有发展     

地矿部石油地质勘探开发中的环境保护与管理对策

环境系统是由大气圈、水困、生物圈、岩石土壤圈等构成的并受宇宙环境控制的一个庞大系统。这个系统直接关系到人类的生治环境，制约着人类的生产实践。随着科学位术的迅猛发展，人类对环境造成的严重污染和无节制的资源开发，使得自然界的生态吓使失去平衡，已诱发了一系列人为的灾X、环境的污染和损害，导致全球森林毁坏、伙被退化、气候恶化、土地沙化、盐民化、水忧h“降、水源污染、水质恶化、全球多数城市缺水，我国有50多个城市严重缺水，温室效应使气温日益升高，将会造成严重的后果，交民洞伪形成（氯氟烃夺走o。的一个o原产）严…     

教育在环境保护中的特殊作用

在人类社会里，人与自然的联系是最基本的 关系。人们对这一关系的认识是一个历史的过程，在这个过程中，教育一直起着重要的作用。 人类在自然界里是唯一具有自我意识和能动作用的动物。这就使得人类将自身与其它物种区别开来：一方面，人类把自己看成是认识和改造自然的主体；另一方面，人类把自身之外的自然界看成是自己认识和实践的对象，正因为这样，人类不甘心大自然的恩赐和摆布，而把认识和改造自然当作自身生存和发展的手段。人类在认识和改造自然的过程中，总会遇到这样的一些问题：人类应当以什么样的态度来对待自然？人类又应当…     

实现环境与经济协调发展的对策

环境与发展是互相依存、互相促进、密切相关的统一体.要实现人类有能力使发展持续进行,具有能保证使之满足当前的需要,又不危及下一代满足其需要的能力,必须找出一条新的发展道路,这就是环境与经济协调发展.伟大导师恩格斯在100多年前就指出:"我们必须时时记住:我们统治自然界,决不象征服者统治异民族一样,决不象站在自然界以外的人一样——相反地,我们连同我们的血、肉和头脑都是属于自然界,存在于自然界的;我们对自然界的整个统治,是在于我们比其他一切动物强,能够认识和正确运用自然规律".我们在反思人类历史发展的教训时,     

序言 “环境与生态系统工程”专刊

<正>科技是国之利器,国家赖之以强,企业赖之以赢,人民生活赖之以好。当前,世界百年未有之大变局加速演进,以Chat GPT、元宇宙为代表的人工智能为大众推开未来世界的大门,同时也为新的科技元年拉开了帷幕。在进入新时代、构建新发展格局的进程中,将面临很多新的环境问题。《环境工程》主编曲久辉院士指出,当今以全球视角来看,环境工程正朝着两个方向发展:一是广义的环境污染治理。     

兔的风波

人类也是自然界的一个有机组成部分,但与其他生物相比,人类是后来者,是最晚出现在地球上的一种智慧生物.人类的历史只有三四百万年,只占整个生命演化史的千分之一.但是,今天人类是地球上唯一能够对自然界施加重大影响的生物因素.人类的盲目行动,常常会破坏自然平衡,引起一系列难以预料的后果.例如,把生物从世界的一个地区带到另一个地区,有时不仅不能实现人们原来的愿望,反而会带来一种灾难,使人们不得不应付一种新的更棘手的问题.