生态系统健康评价的研究进展

回顾了生态系统健康的概念,阐述了水生态系统健康评价的三种指标体系:指示物种指标体系、结构功能指标体系、V-O-R指标体系.其中,结构功能指标体系从选取指标和指标分类两方面进行了方法归纳,分析了生态系统健康的几种评价方法,以及讨论了生态系统健康研究中存在的问题和发展趋势.     

我国工业烟气SCR/SNCR脱硝技术与还原剂用量平衡

通过分析国内外工业烟气NOx控制技术措施和我国重点排放源NOx排放状况,测算了工业烟气脱硝所需合成氨用量。结果表明,每年火电工业烟气脱硝可消耗合成氨320×104t,接近每年全国合成氨生产总量的6.3%,产生废弃催化剂5.9×104m3/a;水泥工业烟气脱硝可消耗合成氨83×104t/a,占全国合成氨年产量的1.6%;而工业锅炉、烧结机、玻璃窑炉和陶瓷窑炉等烟气脱硝需合成氨约96×104t/a,占全国合成氨年产量的1.9%。分析认为,利用NOx回收的方法可减排玻璃窑炉、陶瓷窑炉NOx达67×104t/a,节省脱硝催化剂1.5×104m3,生成50%的工业硝酸165×104t,并可缓解硝酸工业带来的环境污染问题。     

水域生态及生物资源保护

本文讨论了水域生态及生物资源保护．认为生物资源的保护重点是生物多样性。生物多样性一般认为包括三个层次：基因多样性、物种多样性及生态系统多样性。基因多样性是每一生物的基因所含的总的遗传信息，物种多样系指活的机体的品种和变异，生态系统多样性则为生境和生物群落的巨大变化以及生态系统中生态过程的变化．生物多样性的消失是不可逆的。本文强调保护生物多样性的重要性，并提出要制汀政策和建立保护系统才能奏效。     

第四章 工业生态学

4．1引言 在这一章中．我们将讨论工业生态学的内容,工业生态学是以将工业系统比喻成生态系统为基础的。根据工业生态学的概念,工业系统应遵循支配自然系统的同样的原则．目的在于去模仿更高的总效率。像生态经济学家一样,工业生态学家认为经济蕴育在地球的生态系统之中．这是经济遵循自然原则的另外一个原因。事实上,正如我们在这一章将要看到的一样．工业生态学与生态经济学是密切相关的．但更侧重于产业和产品。继续按照这种思路思考下去．顺着以下章节更进一步的看到两个具体的工具．     

水生生物基准推导中物种选择方法研究

运用Mann-Whitney U检验法对不同生物分类群内的物种对氨氮的毒性敏感性进行分析和统计检验,并基于毒理学、生物分类学,从抽样-推断的角度对物种选择进行讨论,并对物种选择与基准推导方法的关系进行梳理.结果发现,物种毒性数据中脊椎动物占绝大部分,尤其是辐鳍纲,与真实生态系统中物种类群结构不符;大部分不同分类群间物种对氨氮的敏感性差异显著,随着物种分类阶元级别降低,大部分分类群内物种的差异逐渐减小,个别分类群内物种的敏感性未呈现相似的规律,尤其是相对不敏感的物种;总体上,能在一定程度上说明同一分类群内的生物有相对接近的敏感性.由抽样-推断理论与方法可知,基准推导属于基于抽样设计的统计推断,因此,可以将生物分类类群作为物种选择的辅助变量,依据水生态系统中物种组成,运用分层随机抽样技术进行物种选择,以提高抽样效率和精度.     

生物多样性受威胁状况及其原因

本文从基因、物种和生态系统三个层次对生物多样性受威胁的状况进行了系统的讨论，并分析了生物多样性受威胁的主要原因。     

多样性·稳定性·农田生态结构

物种的多样性导致生态系统的稳定性,多样性意味着系统中物质、能量、信息流通和传递的渠道多,调节补偿的控制机能强,稳定性好,同化异化的代谢功能健全,生产力高.如西双版纳热带雨林生态系统,500平方米内仅高等植物就多达140种,种类繁多的植物又为多种多样的动物、微生物的生存和繁殖创造了有利条件.它们相互依存、彼此制约,形成复杂的食物链,组成生产力高、稳定性好的生态系统.在这样的生态系统中,即使部分物种发生变化甚至消失也不会危及整个系统.     

新疆鸟类和哺乳动物物种丰富度空间异质性及其多尺度效应

基于新疆维吾尔自治区鸟类和哺乳动10km×10km物种空间分布数据及1km×1km土地利用数据,引入NDVI、海拔和地理纬度等辅助数据,分别对物种和土地利用数据进行尺度变换,计算分析了1~10km尺度下的景观指数,并进一步在生态系统层面进行尺度效应研究,以探究表征物种多样性空间异质性的合理尺度.结果表明：新疆总体的景观类型较为丰富,北疆的景观丰富度和破碎度都相对高于南疆,并且各类型斑块分布不均匀,景观中存在具有优势度的斑块.鸟类在聚落、水体和湿地生态系统中的尺度效应明显,而哺乳动物的尺度效应在农田、森林生态系统比较显著.7~10km尺度下,聚落景观面积越小,分割度越高,水体景观越破碎,越离散,形状越复杂,鸟类丰富度越高.农田和森林生态系统的景观特征对哺乳动物丰富度具有较高的参考价值.7~10km下,农田斑块越离散、形状越复杂,哺乳动物物种丰富度越低;4km尺度下,森林景观斑块形状越复杂、连接度越高,哺乳动物物种越丰富.     

基于能值理论的工业生态系统分析——以龙盛科技工业园为例

基于能值理论．以龙盛科技工业园为例,对其能量流动和物质循环进行分析,通过能值分析的方法,将能量漉、物质流等转化为统一的能值单位,对工业生态系统的效率和稳定性进行了评价。结果表明,龙盛科技工业固由于注重物质循环利用和能量梯级利用,已经形成比较完善的产业链,生态效率和系统稳定性都相对较高。     

模拟巢湖流域氯菊酯的迁移转化和生态风险

近年来,随着大量使用拟除虫菊酯类杀虫剂,导致的环境问题已得到广泛关注.为认识巢湖流域氯菊酯在环境中的赋存状态、迁移转化、环境归趋和生态风险,本研究结合多介质归趋模型和物种敏感性分布模型(SSD),模拟了稳态假设下氯菊酯在巢湖生态系统各环境介质中的浓度分布、迁移通量和去除途径,并通过灵敏性分析和不确定性分析对各输入参数进行了评价.进一步构建污染物的SSD模型,评价了氯菊酯在稳态条件下的潜在生态风险,预测了保护系统中95%的物种时允许最大年输入量.结果表明,氯菊酯在大气相、水体相、沉积物相中的浓度分别为3.99×10~(-16)、5.63×10~(-11)和1.95×10~(-5)mol·m~(-3),沉积物是氯菊酯的最大储库;大气中的氯菊酯主要以挥发形式进入,通过空气颗粒物干沉降消减;水体中的氯菊酯主要以平流输入为主进入,通过底泥沉降消减;沉积物中的氯菊酯主要以底泥沉降形式进入,通过底泥再悬浮和掩埋消减.此外,SSD模型预测的HC5浓度为0.97 ng·L~(-1),假设稳态下预测的水体浓度远低于该值,仅对巢湖流域0.77%的物种产生影响,当年输入量低于78.2 t的情况下,巢湖水体中95%的物种不会受到氯菊酯的威胁.     

循环经济与工业生态系统运行实例分析

我国正积极推行循环经济的新型发展模式,针对现存的问题笔者试图从循环经济的内涵入手,联系上海闵行循环经济工业模式中从产品开发到产业延伸的循环链模式的优化实例,对其运行机理加以分析,以揭示循环经济及其运行发展机理的科学性,更好地推动循环经济的发展与进程。     

酸性矿山废水库周边土壤微生物多样性及氨氧化菌群落研究

采集了安徽某铁矿酸性矿山废水库周边土壤样品,测定其理化参数,并采用分子生物学方法分别研究了土壤中细菌和古菌群落组成以及驱动氨氧化作用的微生物类群.结果表明,该土壤样品受到酸性矿山废水严重污染,pH低于3,铁铝等金属含量很高.细菌的16S rRNA基因文库覆盖11个类群,其中酸杆菌门(Acidobacteria)占主导地位,丰度达47.4%;疣微菌门(Verrucomicrobia)为第二大门类,丰度为18.9%.样品中含有大量嗜酸的细菌类群,如Candidatus Koribacter versatilis和Holophaga sp.等.古菌的16S rRNA基因文库仅覆盖2个类群,分别为奇古菌门(Thaumarchaeota)和广古菌门(Euryarchaeota),奇古菌门占绝对优势地位.该土壤样品中的氨氧化作用可能主要由奇古菌门的氨氧化古菌所驱动,且该区域存在新的氨氧化古菌类群.     

深圳福田红树林生态系统生态恢复对策研究

红树林是具有独特结构与功能的生态系统 ,对退化红树林生态系统进行恢复与重建是提高红树林生态系统生物多样性的重要途径。分析了深圳福田红树林生态系统的退化状况 ,提出生态恢复的目标 ,并从水污染控制、红树植物引种驯化、丰富食物链和景观规划的角度提出生态恢复的措施 ,最后讨论有待进一步研究的问题。     

Zero techniques and systems – ZETS strength and weakness

Nature does not know the term “harmony”. Only humans should be in harmony with nature and artificial production system, particularly industry, should not destroy natural planetary cycles. It is clear that the world's industry and agriculture based on fossil resources exploitation are not sustainable. Harmony means complementary of natural and man-made cycles. However, there is a fundamental difference between industrial chains and biological chains. We can't use absolute analogy between biological chains and industrial chains. Industrial production chains are artificial created by humans. Zero Emissions concept accented that all industrial inputs can be completely converted into a variety of final products and that waste products can be converted into value added inputs for another chain of production or energy supply. In principle ZETS concept eliminates waste problem completely. The manufacturing line can be viewed as integrated technologies and series of production cycles and recycling systems. What is our opportunity to substitute renewable resources for fossil ones? The international climate conference in Kyoto (1997) and others can be regarded as tests for human capacity to cooperate and creatively manage two dominating carbon-rich solar energy conversion products: fossil organic materials and biomass. The former is found in rich deposits and is physically rather homogeneous (oil, gas and coal), whereas the latter is widely dispersed and highly diversified (microorganisms, plants and animals). Those aspects give oil refineries the character of compact cluster of chemical plants, whereas biomass refineries (biorefineries) are just as diverse as their feedstocks (mills for grain- and oilseeds, the food industry, fermentation plants, pulp and paper mills, etc.) This situation can inspire two questions. The first question is how the fossil carbon sources can be utilized without releasing greenhouse gases such as methane and carbon dioxide to the atmosphere. In contrast to products from non-renewable resources, wood materials do not influence the atmospheric CO₂ balance. The second question is, when the oil production finally drops, whether clusters of processing units, designed for the upgrading of specific bioresources, can turn out a similar multitude of products as oil refineries do. The answers on these and other questions will be discussed in the context of ZETS using many case studies examples. Integrated ZETS have many advantages and disadvantages, too.     

Four ecosystem principles for an industrial ecosystem

The industrial system operates through different principles of system development than the ecosystem. Industrial ecology can be a fruitful metaphor for facilitating the development of industrial systems toward the principles of system development of ecosystems. In this paper the industrial ecosystem analogy includes the four ecosystem principles of roundput, diversity, locality and gradual change.     

低温下氨氮对淡水浮游藻生长及群落结构影响的生态模拟研究

为了探讨春季藻类快速生长的机制,研究较低温度下氨氮对淡水浮游藻类生长及群落结构变化的影响,对南开大学新开湖水体藻类进行了室内生态模拟试验研究.在10℃、125μmol·m·s-1光强条件下,培养液中氨氮最终浓度设置为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mg·L-1和对照组(不添加氨氮),每隔1～2天加入氨氮至初始设定值,培养时间为26d.结果表明,浮游藻类在1.0mg·L-1组生长最好,最大生长密度为1.53×105cells·L-1,高于对照组;浮游藻类在高于2.0mg·L-1处理组中生长明显受到抑制,抑制作用随着氨氮浓度的增大而增大,其中3.0mg·L-1处理组的最大生物量仅为5.4×104cells·L-1.随着培养时间的进行硅藻逐渐取代绿藻而成为绝对优势藻,随着藻类的生长,粗刺四刺藻(Treubaria crassispina)在所有处理组中由优势种而逐渐消失,近缘针杆藻(Saffinis affinis)和新月藻(Closterium lunula)在培养后期逐渐成为优势种,但在不同氨氮浓度下表现出不同生长密度.除1.0mg·L-1处理组外,其它处理组中的物种多样性指数差异不显著(p>0.05).氨氮影响浮游藻类的生长,影响优势种的变化,并且对浮游藻类的群落结构变化有一定的影响.     

工业生态学的演化与原理

在总结当前工业生态学（IE）主要研究成果的基础上，分析了IE的演化进程，阐述了IE的原理，并展望了研究方向。指出：IE是一门以提高工业过程中原料使用效率、降低废物排放弃为目的，研究工业系统及其与环境之间相互关系的应用生态学；其化过程经历了孕育、萌芽的提出第三个阶段；其主要研究对象是工业生态系统，而工业生态系统的主体是工业生产部门；工业生态系统的功能主要表现在工业生产过程中的物流、能流和信息流三个方面。     

SD—MOP整合模型在生态工业园规划中的应用探析

生态工业园作为区域产业生态系统,由产业、人口、资源、经济和生态环境等子系统组成。它的持续发展依赖于各子系统的结构合理、功能完整以及各子系统的协调发展和有效控制。文章结合系统动力学模型和多目标规划方法优点,提出了应用于生态工业园规划的整合模型研究思路。从生态工业系统的整体结构功能模拟优化出发,建立生态工业系统动力学（SD）模型,通过模型的原始运行和灵敏度分析,寻找出对工业园发展影响较大的关键点及与之相应的参变量,以此为核心建立多目标规划（MOP）模型,求解MOP模型获取关键点最优解集。再根据模型的解,针对具体情况设计模拟运行方案,与决策者进行交互,取得系统发展的优化规划方案。该整合模型为生态工业园的规划和宏观调控提供了一个新的研究方法,并可为工业系统的可持续发展提供技术支持。     

生态系统对酸沉降敏感性评价方法与进展

评述水体、土壤和整个生态系统对酸沉降敏感性评价的各种方法,这些方法用系统 的不同物理化学性质表征它们缓冲酸输入的能力。