生态工程及其基本原理范文

时间:2023-11-22 18:01:19

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生态工程及其基本原理

篇1

一、 生态工程的几个原理

二、 几个基本原理的理解

1. 生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济、生态效益同步发展。生态工程的建设应遵循以上五个原理,但不同的生态系统遵循的原理可以不同。

2. 整体性原理和系统整体性原理的比较

整体性原理指社会、经济、自然三方面协调统一,保障整个系统的稳定与平衡,例如林业建设中自然系统、社会系统与经济系统的关系问题,即种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料等问题。

系统整体性原理指整体大于部分之和,即1+1>2。目的是保持系统有很高的生产力,具体是指互利共生的生物体现系统整体性原理,如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣植物中藻类和真菌等。

3. 一些生态工程具体实例所用的原理见下表:

例1 下图为某综合发展生态工程示意图。请据图回答:

(1) 生态工程所遵循的基本原理有____

________、协调与平衡、___________和_____

_______、系统学和工程学原理等原理。该工程主要运用到的生态工程的基本原理有____________、____________和整体性原理。

(2) 蓝绿萍的代谢类型是__________,在生态系统中的地位是__________。

(3) 一般来说,生态工程的主要任务是对_________进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。

(4) 在进行林业工程建设时,一方面要号召农民种树,另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、烧柴以及收入等问题。以上做法依据的生态工程原理是______。单一的人工林比天然混合林的稳定性低,容易遭受害虫危害,这体现了生态工程的_____

_______原理。

解析 生态工程遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、物质循环再生和物种多样性、系统学和工程学原理等原理。

窦店村农村综合发展生态工程是以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程:作物秸秆用来生产食用菌和饲料;饲料喂养家禽;人、畜粪尿作为原料生产沼气;沼液用于水产养殖业;沼渣为蔬菜施肥和喂养畜禽,从而达到了物质利用的良性循环,缓解了农村“三料”的缺乏问题,提高了土地产出水平;同时一些加工品和农产品可以输出到市场出售。因此该生态工程主要运用了物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理。该生态工程以沼气工程为核心,农、林、牧、副、渔各业全面发展,增加了劳动力就业机会,促进了经济发展;同时又降低了环境污染,促进了农村的可持续发展。

生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。

答案 (1) 整体性 物质循环再生 物种多样性 物质循环再生原理 物种多样性原理

(2) 自养需氧型 生产者

(3) 已被破坏的生态环境(或受损的生态环境)

(4) 整体性原理 物种多样性

巩固训练

1. 澳洲草原广阔,天然牧草资源十分丰富。自1925年起,从印度和马来西亚引入当地没有的牛、羊等家畜,大力发展畜牧业。几年后,千万头牛的粪便覆盖了草场,牧草大量枯死,同时苍蝇蔓延,使澳洲草原生态系统处于崩溃的边缘。后来从亚洲引进蜣螂,它们把牛粪滚成团堆运到地下,既消除了牛粪又肥沃了土壤,还控制了苍蝇,有效地解决了生态危机问题,使澳洲草原又呈现生机勃勃的景象。

(1) 上述事实表明,在引进牛、羊前,各种生物之间的关系呈现___________状态。

(2) 从生态学的角度看,人们引进牛、羊的目的是___________________________。

(3) 引进牛、羊后导致生态危机的主要原因是_______________________________。

(4) 蜣螂是这个草原生态系统的______

____(功能类群)的重要成分。

(5) 以上事实说明,生态系统的自我调节能力是有_________________________。

(6) 引进牛、羊发生生态危机这一事实给人们的启示是人类的生产活动要________

______________。

(7) 最后结果给我们的启示是________

_____________________________________。

2. 如下图为“秸秆的多级利用”农业生态系统中能量流动和物质循环示意图。请回答下列问题:

(1) “秸秆的多级利用”充分体现了生态工程的_____________原理,最大限度地实现了物质的循环,减轻了燃烧秸秆造成的_____

________效应。

(2) 图中属于生产者的是__________;消费者是__________;分解者是__________。

(3) 在该农业生态系统中,物质经多次重复利用,提高了_______________。

参考答案

1. (1) 功能上的动态平衡

(2) 调整生态系统的能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分

(3) 破坏了原有的食物链,导致生态平衡失调

(4) 分解者

(5) 一定限度的,如外来干扰超过了这个限度,生态平衡就会遭到破坏

(6) 遵循生态工程建设的协调与平衡原理

(7) 人类活动只有遵循协调与平衡原理及整体性原理,在原有平衡基础上,建立新的生态平衡,才能使生态效益与经济效益、社会效益共同发展

2. (1) 物质循环再生 温室

篇2

开拓创新,首推生态毒理学五大原理

在人类几百万年的历史进程中,环境对开创人类文明和进步发挥着巨大作用。大气、水、土壤,江河、湖泊、湿地、农田、草原,都是人类得以生存的物质基础;而森林、矿藏等资源又为人类的不断发展提供物质,最终创造了地球上的人类文明。但是,人类在开发利用环境资源的同时,也对自己的生存环境造成了很大的破坏,产生了一系列的生态环境问题。近年来,随着经济和社会的迅猛发展,环境污染问题日益严重。

生态毒理学是环境生物学的一个分支。它研究有毒物质进入环境对组成生态系统的生物种群和生物群落所产生的生态毒理效应及其机理。环境污染问题出现后,促使传统的毒理学从研究毒物对生物个体所产生的效应扩大到研究毒物对生物群体所产生的效应。在此基础上,法国学者R.特吕豪特于1969年提出了生态毒理学的概念。

周启星教授对生态毒理学理论的最大贡献,是总结、归纳并提出了生态毒理学的五大基本原理:(一)环境毒物的剂量-效应关系原理;(二)环境毒物的结构-活性相关原理;(三)毒理作用的多层次效应原理;(四)毒理生态动力学原理;(五)环境毒物的生态适应性原理。以上五大基本原理的提出,对于深化生态毒理学研究以及在环境保护领域的多层次应用,产生了积极而广泛的影响。

在生态毒理学领域,尤其是近年来周启星教授等在石墨烯的健康与生态系统风险理论研究方面取得了重大突破,其研究结果被国际著名刊物《Chemical Reviews》刊出,此研究结果堪称为国际环境界的一项重大进展。

周启星教授通过对金属-金属、金属-有机、有机-有机等污染物之间复合生态毒理效应及其微观机理系统而深入的实验研究,不仅阐明了复合污染生态效应与污染物之间的复杂定量关系,还创造性地提出了联合效应广义理论:复合污染生态效应决定于污染物暴露的浓度组合关系而非其本身的理化性质;它不仅与生物种和生态系统类型有关,还与其作用的生物部位有关;复合污染生态效应是矢量而不是标量,它不仅存在“毒性倍增”机制,还会发生“危害延时”和“危害增时”风险。在此理论指导下,他还进一步归纳出“互作态”的新概念并赋予定量化内涵与定义,并通过实验修

正了教科书中一直沿用的“协同作用”和“拮抗作用”原有定义中不完整甚至错误的提法,并得到有关方面认可。

周启星教授还首次从理论上提出未污染区也有存在超积累植物的可能性,并以沈阳未污染区40科160种农田杂草为筛选对象进行系统的室外盆栽试验,首次发现并报道了龙葵(Solanum nigrum)、球果蔊菜(Rorippa gobosa Turcz. Thell.)和紫茉莉(Mirabilis jalapa L)为镉超积累植物,从而证实了这一理论的正确性和方法的先进性,这在重金属污染土壤植物修复以及生态修复理论上是一个较大的突破;在此基础上,周启星教授还成功地进行了污染土壤植物修复的实际应用,并对其超积累机理进行了深入研究,取得了重要进展。

在实践上,周启星教授以重金属污染土壤植物修复为重点目标,兼顾农药、石油烃和多环芳烃等有机污染土壤的修复,对镉超积累杂草进行其技术性能的多方挖掘和强化。为了解决生物量处理这一世界性难题,周启星教授率先开展了超积累花卉的系统筛选,首次发现紫茉莉(Mirabilis jalapa L.)为镉超积累植物。以根际圈理论为指导,较为系统地开展污染排异型杂草植物筛选研究,首次发现月见草(Oenothera biennis L.)为镉和铜污染排异型植物。这些重要工作和重大科学发现,为形成具有我国自主知识产权的基于植物修复的生态修复技术体系和开展环境调控实践奠定了基础,而且对于污染生态修复这一新的学科生长点的形成与发展具有巨大的科学价值。尤其是他领衔所著的《污染土壤修复原理与方法》,作为国际上迄今为止系统论述污染土壤修复基本原理并全面介绍相关方法及其进展的学术著作,已对该领域的科研和教学产生了广泛影响。

亲力亲为,为生态环保鼓与呼

在从事科学研究的同时,周启星教授还积极投身到生态环境的保护中去,为生态环境保护鼓与呼。他成功组织了三届污染生态学国际会议、五届全国污染生态学学术研讨会等学术会议;还成功地组织了“污染土壤修复与生态安全”第212次香山科学会议。此外,他还提出了“东北老工业基地环境污染形成机理与生态修复”和“环渤海地区复合污染、生态退化及其控制原理”的973项目建议,并得到了业界的广泛认可和有关方面的批准。

篇3

关键词:粮食法学;创新型法学体系;创新发展;中国特色

中图分类号:DF413

文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1008-4355.2017.03.03

[HS(3][HTH]一、创新型法学体系的提出

[HTSS][HS)]

我国“十三五”规划提出创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念,其中对“创新发展”的表述为:“创新是引领发展的第一动力”,“必须把创新摆在国家发展全局的核心位置,不断推进理论创新、制度创新、科技创新、文化创新等各方面创新”。通过“创新”推动“发展”,通过“发展”引领“创新”。“治国方略论”“人民主体论”“宪法权威论”“良法善治论”“依法治权论”“保障人权论”“公平正义论”“法治系统论”“党法关系论”等九个方面充分体现了全面依法治国思想的创新发展[1]。我国正在构建创新型国家,而构建创新型国家的关键在于制度创新、体制创新。创新发展不仅仅是制度层面的崭新理念,还应当成榉ㄑа芯康恼感吕砟睿从而构建创新型法学体系。

传统法学体系具有滞后性、狭隘性、封闭性等弊端,具体如下:基本原理过于强调固有原理和思维模式,缺乏对新兴法律现象的探索、升华,具有滞后性;核心范畴过于强调私法学与公法学之分,缺乏对新兴法学范畴的包容、吸纳,具有狭隘性;学科建设过于强调本学科的学科体系、研究队伍,缺乏对其他社会科学乃至自然科学的借鉴、引进,具有封闭性。创新型法学体系旨在突破传统法学体系的滞后性、狭隘性、封闭性,从而推动基本原理、核心范畴、学科建设的协同创新。具体而言,基本原理的创新发展强调理论基础的跨领域拓展、学科地位的夯实、价值取向的多元,体现前瞻性;核心范畴的创新发展强调主体、权利义务、客体、行为、责任及其救济的创新,体现包容性;学科建设的创新发展强调学科体系的呼应联动、研究队伍的跨界互动,体现开放性。

中国粮食法学是对粮食法及其发展规律的研究,是经济法学、农业法学的重大创新,体现了创新型法学体系的发展规律:其一,中国粮食法学具有丰富的基本原理,迎合新兴法律现象的发展潮流,既非“早产儿”又非“畸形儿”,需要创新发展理论基础、研究对象和价值体系,体现前瞻性特征;其二,中国粮食法学需要突破传统私法学与公法学的明确划界,创新发展对主体、权利、义务、客体、行为、责任等的理解,体现包容性特征;其三,中国粮食法学具有完整的学科建设规划和新兴的研究队伍,不断吸纳其他社会科学乃至自然科学的研究成果,形成老中青、本硕博为一体的跨学科学派体系,在中国法学界应当有一席之地,体现开放性特征。

我国《粮食行业“十三五”发展规划纲要》在创新发展方面提出,“不断推进体制机制、产业体系、经营业态等各方面创新”,“加快推进《粮食法》立法进程”,“初步形成与国情、粮情相适应的粮食法律法规和制度规范体系”。从《粮食法(送审稿)》来看,“发展”一词作为促进意义使用出现了10次,“创新”一词出现了2次(即第8条“粮食科技创新体系”、第14条“种业科技创新”),初步体现了其对创新发展理念的重视。粮食安全关乎国计民生,《粮食法》的制定是中国粮食立法史上的浓墨一笔。随着《粮食法》的制定,亟须发展粮食法学,加强对粮食立法的学术研究,有助于完善中国特色社会主义法学体系,推动未来《粮食法》的有效实施。本文的研究问题是,中国粮食法学应当彰显创新发展理念,从基本原理、核心范畴、学科建设三个层面进行创新发展,从而构建具有中国特色的创新型法学体系。

[HS(3][HTH]二、基本原理之创新发展:创新型法学体系的前瞻性

[HTSS][HS)]

一个学科的构建,都是从基本原理开始的。“创新型法学体系”有必要加强基本原理研究,体现前瞻性特征。值得注意的是,“创新型法学体系”并非具体法学学科的特定研究领域,而是整个法学体系创新发展规律的前瞻性把握。相应地,粮食法学的基本原理要体现创新发展的前瞻性,具体如下:必须具备强大的理论支撑,如唯物辩证观、“软法”革命、系统工程论;必须具备独立的研究对象,成为独立的法学学科;必须彰显自由、公平、效率、安全的价值取向,体现多元化发展趋势。

(一)理论基础之跨学科引入

一个学科的沉淀,需要不断深化理论基础,提供强大的理论支撑,具体包括以下几个方面:

第一,唯物辩证观。粮食产业是靠天吃饭的,对自然因素(如耕地、气候、水资源)的依赖性很高[2]。从唯物观看,粮食法学要从中国实际出发。例如,考虑中国第一人口大国的实际,必须重视最大多数人的粮食供给,充分保障弱势群体的粮食权益;考虑中国耕地资源有限的实际,必须制定最严格的基本农田保护制度;考虑沿海和内陆自然禀赋和经济社会发展的严重不均,必须制定大城市粮食供给保障机制,建立健全国家层面的粮食危机应急体系等。从辩证观看,粮食法学要充分考虑自然因素、农业技术、经济管理、制度因素等的内在联系机理,体现普遍联系的思维;粮食法学要在基本原理、核心范畴、学科建设等方面进行创新发展,体现发展思维;粮食法学要全面分析矛盾,客观看待粮食法的优点和缺陷,防止片面性,体现矛盾思维。

第二,软法革命与制度变迁。粮食制度包括粮食硬法与粮食“软法”,粮食硬法即通常所言之粮食法律制度,粮食软法则包括粮食政策、粮食标准、粮食行业自治规则、粮食交易习惯、国际粮食非正式规范等。粮食政策作为基本的粮食软法,具有灵活性、具体性、效率性等优点,但也存在干预性、功利性、波动性等缺陷。相比之下,法律具有粮食政策所不具备的诸多优点,如强制性、严谨性、稳定性,尤其是《粮食法》的制定可以从基本法层面保障中国粮食安全。因此,应当形成以粮食硬法为主导、粮食软法为辅助的制度架构。当然,粮食软法与粮食硬法并非截然分开,粮食软法经过实践检验可以上升为粮食硬法,粮食硬法也可以通过粮食软法加以具体实施。

第三,系统工程论。系统工程理论是自然科学中的传统理论,逐步被引入到社会科学研究中。在影响粮食安全的诸多因素中,我们日益重视制度因素,但不能贬低自然因素、技术因素、经管因素等对粮食产业的作用,尤其是自然因素(如气候变化)始终起着基础性作用[3]。我们强调的是,诸多因素要取长补短,发挥各自优势。在制度层面,法律也并非灵丹妙药,存在抽象、单一、滞后等不足,需要粮食软法加以协助,共同构筑粮食法治系统工程。粮食法治系统工程应当充分考虑自然因素、技术因素、经管因素、制度因素对粮食安全的影响,从中凸显法律因素的研究价值。当前,我国正在全面深化改革,推进国家治理体系现代化,国家治理体系现代化建设本质上是市场经济、民主政治、先进文化、和谐社会、生态文明的系统工程。粮食法治系统工程是国家治理体系现代化的重要一环,是粮食产业现代化的有力保障。

(二)学科地位之独立性

粮食法学的研究对象是粮食法及其发展规律。粮食法有独立的调整对象,即粮食经济关系。具体体现为:其一,粮食生产经营者之间。粮食生产经营者之间在粮食产业发展过程中具有平等关系,可以自由交易,体现意思自治。其二,粮食行政管理机构与粮食生产经营者之间。粮食行政管理机构可以对粮食生产经营者施以宏观调控、市场监管、公共服务、产业促进,而粮食生产经营者又可以对粮食行政管理机构进行监督。其三,粮食行业组织与粮食生产经营者之间。粮食行业组织可以对粮食生产经营者施以行业自律、行业惩治,而粮食生产经营者同样可以对粮食行业组织进行监督。其四,粮食行政管理机构与粮食行业组织之间。粮食行政管理机构对粮食行业组织进行监管,而粮食行业组织对粮食行政管理机构又可以进行监督。其五,粮食行政管理机构之间。粮食行政管理可能存在“九龙治水”的情况,需要构建独立、权威的粮食行政管理机构。其六,粮食行业组织之间。粮食行业组织是多元化的、不同层级的,彼此之间既是平等交流关系,又存在互相监督问题。

粮食法学与其他相邻学科有明确区分,可以成为独立学科。粮食法学与农业法学是有区别的。农业法学是新兴的法学分支学科,研究范围涵括种植业、林业、畜牧业、渔业,而且是全产业链的研究。粮食生产属于种植业,但粮食法学还要研究粮食政治化(即国家安全价值)、粮食金融化(如“粮食银行”以及粮食期货)、粮食能源化(如玉米能源)等问题,这些问题都是传统农业法学不甚涵括却又非常重要的。如将粮食法纳入社会法的范畴,则同时体现“自发调节”和“国家干预”的双重特征[4]。本文认为,粮食法学应属于经济法学。经济法的调整对象是国家在促进国民经济发展过程中发生的经济关系,而粮食法的调整对象――“粮食经济关系”――恰好是上述“经济关系”的基本组成部分。经济法学的研究范围包括宏观调控法与市场监管法,而粮食法学同样聚焦粮食宏观调控、粮食市场监管,因此,粮食法学是经济法学的独立分支学科。

(三)价值取向之多元化

粮食法学的价值取向是粮食立法的宗旨倡导、目标追求,需要多元化发展,不宜单一独断,试析如下:其一,自由价值。自由价值是基础性价值,在确立市场决定性作用的基础上,要推进粮食流通全面市场化改革,重点解决粮食产业化、粮食国企改革、粮食市场体系建设、粮食行政管理体制改革等法律问题。其二,公平价值。公平价值是保障性价值,要充分保障粮农的合法权益(如土地权益、粮食收成、国家粮食补贴、社会保障权益),实现权利公平、义务公平、责任公平,为粮农提供粮食公益诉讼等救济机制。其三,效率价值。效率价值是动力性价值,要鼓励粮农进入粮食期货市场套期保值、规避风险,引导大宗粮食生产,提升粮食市场体系的运行效率,加快粮食市场的发展。其四,安全价值。“粮食安全主旨化”应当成为粮食法的基本原则[5]。安全价值是底线性价值,也是崭新的价值形态。要彰显总体国家安全观,守住耕地红线,基本依靠国内粮食供给,严格监管粮食质量安全,慎重对待转基因粮食。与此同时,要坚守粮食定价权,防范由国际粮价波动引发的系统性危机。

多元价值整体上是可以协调统一的,但在创新发展理念的指导下也容易产生冲突,例如,创新发展的“创新”需要自由的市场环境,但强调自由价值亦不是放任自由发展,否则会出现不安全因素,危及安全价值。创新发展不是放弃安全价值,而是强调在安全基础上的发展。与安全价值相对接的还有公平价值,既包括程序公平,又包括实体公平。强调安全就必须强调公平,尊重粮农的劳动成果,保障城乡弱势群体的粮食权,实现社会公平、防止两极分化,才能最终实现粮食安全。当然,过分强调安全价值、公平价值,又会人为制造禁锢、扼杀创新,没有创新就没有发展,最终也不利于维护国家粮食安全。在保障安全、实现公平的基础上,关键还是要发展,而且必须辩证对待立法现状,破除制度禁锢,实现创新发展。因此,必须强化自由价值、效率价值,加强粮食流通全面市场化改革,体现市场决定性地位的发展趋势,才是粮食法学应有的社会担当。

[HS(3][HTH]三、核心范畴之创新发展:创新型法学体系的包容性

[HTSS][HS)]

“创新型法学体系”比较宏观、抽象,核心范畴必须涵括不同具体法学学科的概念范畴,才能探索法学体系的整体发展规律,体现包容性特征。相应地,粮食法学的核心范畴要体现创新发展的包容性,具体如下:必须创新发展粮食私权利主体、粮食公权力主体和粮食行业协会,实现公共治理与社会治理的统一;必须创新发展粮食权利义务,深入研究粮食权这一新兴权利范畴;必须创新发展粮食法律客体,在拓展主粮的同时慎重对待转基因粮食;必须创新发展粮食法律行为,推动粮食法律行为国际化;必须创新发展粮食法律责任及其诉讼救济,促进粮食公益诉讼的推广。

篇4

关键词:水利工程;施工;环境;生态工程

1水利环境

1.1水污染问题

水是人们赖以生存的根本,我国是一个水资源丰富的国家,但由于人口基数过大,致使人均水资源占有量较少。水利工程与水资源之间有着密切的关联,项目施工中,常常会造成水污染问题,如水利工程施工会产生废油、废水,若是未经处理直接排入到场地周围的水环境当中,将会对水体造成严重的污染,对这一问题必须给予高度的重视,否则可用的水资源将会持续减少。

1.2大气污染问题

现阶段,国内的水利工程施工基本实现了机械化,虽然这在一定程度上加快了施工进度、提高了工程质量,但机械设备使用中却会排放出大量的尾气,由此使大气环境遭到了污染和破坏。不仅如此,大部分水利工程施工现场的地面多为土壤,大型机械设备从其上通过会导致尘土飞扬,若是遭遇大风天气,则会使尘土随风飘起,这些尘埃在对大气环境造成污染的同时,随着尘埃飘落,还会对水质、植物带来影响。

1.3生态污染问题

水利工程施工中,由于部分作业人员的环境保护意识不高,从而对施工环境周围的各种绿色植物、草坪等造成了破坏,影响了生态系统的完整性。不仅如此,有些水利工程的施工现场位于农田附近,施工人员缺乏保护意识,容易影响种植物的正常生长,同时,还可能对湿地等环境造成破坏,由此会对栖息在该环境中的动植物造成影响,从而使生物多样性被破坏。

2生态工程原理的运用

2.1生态工程概述

所谓的生态工程具体是指人类应用生态学、系统学的基本原理和方法,通过系统优化设计和技术组合,对已经遭受破坏的生态环境进行修复及重建,同时,对污染和破坏环境的生产方式加以改进和完善,增强生态系统自身的生产力,促进人与自然环境和谐发展。运用生态工程原理的主要目的是防止环境污染,生态工程的特点可归纳为消耗小、效益大、污染少、可持续性强等,其基本原理是物质循环再生、物种多样性、协调与平衡、整体性。

2.2生态工程原理的运用原则

借助生态工程原理解决水利施工中各类环境问题时,应当明确其运用的具体原则,由此能够使生态工程的作用得以最大限度地发挥。2.2.1循环再生原则水利工程施工中,不可避免地会产生一些施工垃圾、废料等物质,通过循环再生的原则,对这些废弃的物质进行处理,从而将之变废为宝,由此除了能够对环境起到一定的保护作用之外,还能创造出巨大的经济效益。2.2.2协同发展原则现阶段,人类的生存环境正遭受严重的破坏,为有效解决这一问题,在水利工程施工中,必须处理好工程与环境之间的关系,遵循协同发展的原则,确保生态与经济两大系统的良性循环,以此来推动社会持续发展。以往水利工程的施工管理是以质量、进度、安全、成本四要素为核心,生态工程原理的运用,使施工管理的内容发生了改变,需要增加环境保护,最大限度地降低施工过程对环境的破坏,减少或杜绝各类环境问题的发生。2.2.3共生互补原则该原则具体是指在处理水利工程施工或运行与环境问题时,采用各种互惠互利、合作共存的手段及方法,对施工与环境进行规划协调,从而实现效益的最优组合。在水利工程项目建设中,不可避免地会涉及到土地的利用问题,开挖基础所产生的废弃土体需要占地堆放,同时工程运行过程中还需要有相应的生产及生活场所,它们也需要占地建设,若是能够将二者结合到一起考虑,则会使土地资源有所节约。

2.3生态工程系统的运用

2.3.1系统总体建设目标在水利工程建设中,相关的施工活动于周围环境之间通过物质流的流通获得联系,由此便形成了水利施工区域范围内的生态工程系统。该系统建设的总体目标是为了实现水利工程经济效益、社会效益与环境效益、生态效益间的最佳组合,即效益最大化的目标。解决工程问题可以使工程效益最大化,并且还能大幅度减少对环境的不利影响,从而使生态效益最大化,这符合生态工程原理的运用原则。2.3.2系统优化从系统学的角度上讲,生态工程系统是由工程区域范围内的生态及工程两大系统组合而成,其中单一的系统已经比较复杂,两者的结合使系统的复杂性进一步增大。该系统以工程为中心,以稳定运行为目标,遵循生态学的原理,实现系统总体结构最优化的目标,对于水利工程施工而言,生态工程系统的结构良好除了能够增强其中物质的循环性,使工程与生态两大系统得以协调发展之外,还能使生态工程效益获得显著提升,从而有效解决施工中的各种环境问题。如,施工开挖产生的弃土对周边环境的污染和破坏、开挖引起的水土流失等等,通过环保法规和工程措施,均可获得有效的治理。2.3.3确定系统边界想要使生态工程系统在水利工程施工中的作用得以充分发挥,就必须保证系统边界具备相对稳定的条件,这既是前提也是基础,具体包括土地面积、环境质量、工程下游水资源的使用情况。对上述内容的合理确定,可使生态工程系统在水利施工环境问题的解决中发挥出最大的作用。2.3.4系统层次生态工程系统具有多层次的特点,每个层次由多个分区组合而成。2.3.4.1直接控制层这是生态工程系统的第一层,也被称之为调节层,如临时建筑、主体工程的各个分部分项工程均包含在该层之内,其按照最优控制层发出的指令,对被控对象的生产过程及运行情况进行直接控制,力求将其中的各个变量维持在给定的设计值范围内。2.3.4.2监控层该层主要是按照预先给定的目标函数,通过数学建模,实现最优控制。2.3.4.3自适应层该层可以按照被控对象的基本特征及其具体的运行情况,对监控层的数学模型进行优化调整,从而保持系统的最优运行。

3工程实例

某水利枢纽工程是当地的重点工程之一,总库容量约为2.67亿m3,水库大坝采用的是堆石坝结构,块石的填筑量约为138万m3,鉴于该工程的开挖及填方量较大,加之建设用地比较紧缺,致使施工用地规划与管理成为工程建设的关键问题。为避免工程施工中对环境造成的不利影响,项目部组织相关人员对采料场、弃料场以及临时建筑设施的布设情况进行了充分的分析论证,同时引入生态工程原理,编制了合理可行的方案,最终取得良好的生态经济效益。一方面制定了料场合并的方案,原设计方案拟定上下游两个料场,由于下游料场的施工道路需要占水田,并且还需要部分农户搬迁,加之布设两个料场都无法达到有效的规模,因此,决定将料场合并,由此除了可以大幅度节约投资之外,还能避免移民征地对当地村民的影响,具有一定的生态效益。另一方面,对弃土场及临时设施建设用地进行统一规划。原设计需要占用较多的土地,在运用生态工程系统后,遵循共生互补的原则,将大部分临时设施布设在堆料场和采料场附近,从而缩短了弃土的运输距离,避免了长距离运输对环境的污染,施工用地也随之减少,有效节约了资金,施工过程中的干扰问题随之解决,生态环境效益进一步增大。

篇5

1、研究目标和对象

森林生态采运的研究目标是寻求森林资源高效利用与森林生态系统可持续发展的和谐一致,达到经济效益、生态效益和社会效益的集成最大化,达到长短期效益的协调统一。生态采运的研究对象为森林作业系统,涉及系统的规划设计、工艺技术、机械设备、人机料管理等。森林生态采运针对森林的个体林木和整体生态环境进行具体工程作业。其对象是可再生的生物体和生物群落,其作业处于森林环境的特定条件下并严格受其限制。如打破这一限制将会造成生态失衡而破坏森林的可持续发展。因此,生态采运研究对象复杂、独特性强、影响因素多,工程作业内容广、类型多,涉及森林环境工程、土木工程、交通运输工程、机械运用工程、管理工程等。

2、研究内容体系

生态采运的研究内容包括采运工程与森林生态系统的相互作用机理、采运系统的评价分析与优化、生态型采运技术与设备、生态型采运规划与管理。在生态采运技术上,研究采运作业对土壤结构、养分、水分的影响机理;研究采运作业中的技术、经济与环境三者之间的关系;研究环境友好型采运作业技术,包括作业机械、作业方式、采伐更新方式等;研究生态采运技术的指标体系。在采运作业人类工效技术上,研究人机相互作用机理,尤其是机械操作对人的心脏、肌肉、大脑的影响机理;研究森林作业职业病机理,包括振动病、耳聋、生理心理病、神经病等;研究对人友好型机械,包括手持型机械和乘坐型机械,提高舒适性、安全性和作业效率;研究安全作业技术。在采运规划设计技术上,研究采运作业数字化、信息化技术;研究采运作业GIS技术、CAD技术;研究采运作业模拟和优化技术等。

3、研究方法体系

生态采运的研究方法体系涵盖工程学和生态学方法,包括试验方法和模型方法,涉及影响因子研究、评价指标和模型、生态经济学及其方法、工业生态学及其方法等。生态经济学是一门生态与经济相互渗透的边缘科学,它通过定量分析的方法来研究生态与经济的最佳结合,达到生态效果与经济效果的统一。具体涉及生态环境与经济的相互关系、生态环境价值评估、生态环境管理的经济手段、生态环境保护与可持续发展等。生态采运系统是一种特殊、复杂的生态经济子系统,具有工业系统与自然生态系统相互交叉、影响的特性,可以采用工业生态学的基本原理和研究方法,构建新型的生态采运研究方法体系。包括生态采运模式的原则和方法学,生态采运系统的物质、能量、信息流动分析方法,生态采运系统的全生命周期评价方法,生态采运作业的清洁化生产方法,生态采运工业园模式和方法等。

4、标准体系将逐渐建立

生态采运的标准体系,以规范采运工程的实施、监控、评价和管理,规范采运作业安全体系和装备系统的配备。包括采运作业设计规范和指南、作业规程和指南、试验方法、评价指标和评价模型等。标准体系可分为 4大部分:生态采运管理标准包括采运工程质量管理体系、采运工程环境管理体系、采运工程质量环境兼容管理体系标准等;生态采运技术标准包括采伐、运输、迹地更新、抚育采伐、林内路桥等工程建设标准及其生态环境保护标准;生态采运装备系统标准包括抚育、采伐、运输、更新等工程装备系统标准;生态采运工程劳动与安全标准包括林区道路标志、作业安全要求等。

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1.1生态工程

生态工程以复杂的社会——经济——自然复合生态系统为对象,遵循应用生态系统中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以整体调控为手段,以人与自然的协调关系为基础,以高效和谐为方向,为人类社会及自然环境双受益和资源环境可持续发展设计的具有物质多层分级利用、良性循环的生产工艺体系。以期同步取得生态环境效益、经济效益和社会效益[1]。

1.2生态工程原理

生态工程涉及生态学、生物学、工程学、环境科学、经济和社会等领域,原理众多。我国学者(马世骏1986、颜京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系统生态学理论的基础上,对生态工程的原理作了精辟论述和提炼。把生态工程原理总结为整体、协调、自生、再生循环等基本原理。孙铁珩,周启星等[2]提出污水生态工程是指运用生态学原理,采用工程学手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物复合系统的物理、化学等特征对污水中的水、肥资源加以回收利用,对污水中可降解污染物进行净化的工艺技术,是污水治理与水资源利用相结合的方法。

2主要生态工程污水处理技术

2.1污水土地处理系统

污水土地处理系统是一种污水处理的生态工程技术,其原理是通过农田、林地、苇地等土壤--植物系统的生物、化学、物理等固定与降解,对污水中的污染物实现净化并对污水及氮、磷等资源加以利用[3]。根据处理目标、处理对象的不同,将污水土地处理系统分为慢速渗滤(SR)、快速渗滤(RI)、地表漫流(OF)、湿地处理(WL)和地下渗滤(UG)五种主要工艺类型[4]。

土地处理系统造价低,处理效果佳,其工程造价及运行费用仅为传统工艺的10%~50%。其中污水湿地生态处理系统又称人工湿地,目前研究最为深入、应用最广泛。通过人工湿地生态工程进行水污染控制不仅可以使污水中的水得以再生利用,还能使污水中的有机物、N、P、K等营养物得到利用。整个系统呈自然式良性循环,构成了具有自适应、自净化能力的水陆生态系统。该系统管理简单,稳定后几乎不需要人的参与,物耗、能耗低,效率高。生态系统中的植物群体不需要另行施肥与灌溉,还兼有美化环境的功能,这种生态净化方法实现了水环境可持续发展[5]。

以人工湿地处理系统为例,土地生态处理系统对污水的净化机理如下:系统中的填料(介质)具有巨大的比表面积,易形成生物膜,污水流经颗粒表面时,其中的污染物质通过沉淀、过滤、吸附作用被截留[6]。

2.2污水生态塘处理系统

生态塘系统是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,建立人工生态系统,,通过天然的生化自净作用,在自然条件下完成污水的生物处理[7]。有机物质在生态塘处理系统中得到降解,释放出的营养物进入了复杂的食物链中,产生的水生作物、水产都可以被收获。生态塘处理系统能够有效地处理生活污水及一些有机工业废水,对有机物和病原体有很好的去除效果,具有投资少、运行费用低、运行管理简单的优点。但该系统占地面积大、易出现短流、温度较高时易散发臭气和孳生蚊虫、对氮磷的去除效果不稳定。近年来,我国生态塘污水处理工艺研究侧重在两个方面[8]:筛选、培育高效水生净化植物;组合曝气、水生植物、水产养殖多个生物处理单元的综合功能,营建生化一体化水生动植物复合生态体系,是污水处理与资源利用的完美结合,构建了一个完整的生态系统和良好的内部良性循环系统。

2.3蚯蚓微生物滤池系统

蚯蚓生态滤池是滤床中建立的人工生态系统,由滤床填料、蚯蚓及布水系统等组成。系统利用蚯蚓和微生物的协同作用对污水中含有的各种形态污染物质进行处理和转化。蚯蚓可对污水和污泥进行吸收和分解,清扫滤床,防止堵塞[9]。蚯蚓粪便可以滤除污染物,提高处理效率。蚯蚓的存在可作为家禽饲料。污水中的生物膜污泥微生物通过食物链最终被有效地转化为蚯蚓的增长及其排泄物,而蚯蚓的机体及其排泄物又可成为他微生物的分解利用对象,从而进行新一轮的生态循环。

3生态污水新型处理技术

如利用土壤毛细管浸润扩散原理,研制成功的地下毛细渗滤系统(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛细渗滤系统(UCSS)的中心部分是地下毛细渗滤槽,它通过土壤过滤和微生物降解来去除污水中的污染物。在一定程度上解决了常规土地净化污水处理系统占地面积和运行费用问题,还可回收污水和营养物质(包括氮、磷和钾)用于植物生长。

活机器(livingmachine)系统是加拿大出生的海洋生物学家约翰·托德(JohnTodd)发明的,是利用太阳能以及利用由多种多样直接或间接从太阳获得能量的生物组成生态系统,将水产养殖与人工湿地结合起来并封闭在温室里,以创造一个高效的污水处理过程[12],包含了沉淀、过滤、净化、吸收、挥发、硝化和反硝化、厌氧和好氧分解过程,在获得高标准水质的同时避免了自然处理系统占地大、滞留期长、寒冷气候处理效果欠佳等弊端。

结语

污水生态处理技术基本上不涉及化学能的投入和化学品的消耗。根据国情,我国的污水治理必须走生态处理技术的道路[13]。

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“生态家园富民工程”,是建设以农用沼气为纽带的各类能源生态模式,达到家居温暖清洁化、家庭经济高效化和农业生产无害化的目标。多年来通过我们坚持不断的努力推广和示范户反复实践,在我县逐渐形成了具有代表性的“北方农村能源生态模式”,将农民生活、生产和生态紧密联系在一起,具有多样性、系统性、集约性和持续性的特点,在促进农民脱贫致富,农业生产结构调整和农业与农村经济的可持续等方面起着重要作用。

一、沼气生态农业技术概论

沼气生态农业技术是依据生态原理,以沼气建设为纽带,将畜牧业、种植业等科学合理地结合在一起,通过优化整体农业资源使农业生态系统内做到能源多级利用,物质良性循环,达到高产、优产、高效、低耗的目的,是一项可持续农业技术。

1.沼气生态农业技术的基本原理。

北方模式的发展及其基本原理:以土地资源为基础,以太阳能为动力,以沼气建设为纽带,通过生物质能转换技术在农户庭院和田间将沼气池,畜(禽)舍、厕所、日光温室组合在一起,构成能源生态利用体系。从而在同一块地上,实现产品和肥同步,种植、养殖并举,能流、物流良性循环,成为发展生态农业的重要技术措施。

根据生产结构和配套技术的组成,又可分为“三位一体”和“四位一体”模式。以“四位一体”为例,该模式的基本要素是:建一个坐北朝南的日光温室,通常200—600m2,日光温室内部,西侧、东侧各建一个20m2的畜禽舍和一个1米2左右的厕所,畜禽舍下部为一个8—10m3的沼气池。

北方模式是沼气池、畜禽舍、厕所、农作物栽培室都在日光温室内,形成一个封闭的体系,日光温室的作用就是为沼气池、畜禽、温室内的农作物提供适宜的温度条件,从而一改过去北方沼气池半年使用半年闲,且冬季极易冻坏的弊病,达到全年正常运行产气,改变北方冬季土地闲置的状况,变淡季为旺季,变无收为有收,改变北方冬季畜禽由于御寒导致能量损失过大,光吃食不长膘的状况,缩短出栏时间,降低生产成本。

日光温室是利用甲塑料薄膜的透光和阻散性能,并配套复合保温墙体结构,将太阳能转化为热能,同时保护和阻止热量及水分的散失,达到增温、保温的目的。使冬季室内、外温差可达到30℃以上,从而使北方模式内的温室果菜后季节生产和制取沼气更加可靠。同时,饲养的畜禽也能为温室提高温度。

2.沼气生态农业技术的作用。

有机物厌氧发酵产生的沼气可以用于炊事、照明、发电等多项生活生产活动。同时沼气发酵的残余物,沼液和沼渣可以开展综合利用。用于种植和养殖业。如:种果、种菜、浸种育苗,培养食用菌,饲喂 畜禽,养殖可以起到改善土壤,提高农作物产量,品质及其防寒抗病能力的作用。

沼气生态农业技术使庭院经济与生态农业紧密地结合起来,变革了农村传统的生产、生活方式和思想观念,实现了农业废弃物资源化,农业生产高效化,农村环境清洁化和农民生活文明化,具有经济、生态和社会等方面的综合效益。因此,在北方农民称沼气池是“小康池”“致富池”“聚财池”。

研发沼气能源,节约生活用能,沼气一种优质燃料,其热值为2.8×104—2.77×104J/m3,与空气混合燃烧时温度可高达12000℃由于沼气灶的热效率约是煤炉热效率的3倍,因此每立方米沼气相当于3.3千克原煤,可使65千克水从20℃煮沸,在北方地区,一个8m3的沼气池常年运行,可产300—400m3,基本满足一家四口日常炊事、照明的需要年节约资金200元左右。增加饲料来源,改变传统的养殖方式,促进养殖增收,在模式系统中,人畜粪便经过厌氧发酵所产生的沼液和沼渣是优质的饲料添加剂,可以加快动物体内肝糖,肌糖的积存,减少发病率,提高饲料转化率,提高畜禽质量,缩短出栏时间,从而增加沼气户的养殖效益。以养猪为例,在北方地区,模式通过为猪生长提供适宜的环境条件,和饲料添加剂,使猪的育肥期由过去的10个月缩短到4个月,料肉比由过去的5:1减少到3.5:1,每年可以多出栏1批。据调查,沼气户人均猪肉产量比非沼气户高2.8倍多,人均牧业收入高2.7倍。提供优质沼肥促进种植业增收,沼液和沼渣是优质、高效、无污染的有机肥料,可以用于基肥、追肥、叶面肥和浸种起到可以提高作物产量、品质和抗病能力的作用。模式生产的果、菜品质好,口感好,色泽好、无污染,在市场上具有很好的竞争力。

3.沼气生态农业技术符合农业可持续发展的需要。

(1)开发可再生资源,保护生态环境。沼气的发酵原料来源于人畜粪便和农业废弃物,可以说取之不尽,用之不竭,是一种可再生资源。北方沼气池可年产沼气300m3节约的薪柴相当于0.2公顷薪碳材一年的生长量,一口沼气池便可保护一片青山。山区若有20﹪的农民使用沼气池,则封山育林便有了保证。因此推广沼气生态农业技术,是保护山区森林植被改善生态环境的重要手段。

(2)培肥地力,促进农业可持续发展,每个6—10m3的沼气池年可提供沼肥16—20m3,沼肥中富含作物生长所必需的氧、磷、钾等元素,且病菌虫卵大部分被杀死,是理想的无公害肥料,具有无污染、高效培肥地力的作用。因此沼肥可以显著改善土壤理化性质,提高土壤肥力做到种地养地,促进农业持续发展,正是凭借这些优点,沼气生态农业技术使原来闲置的农户庭院土地变成高效的商品生产基地,使低产田变成发展高产、优质、高效农业保护地,使“四荒”治理同农业与农村经济的可持续发展有机结合因而成为农业向深度和高度发展的有效手段。

二、沼气生态农业技术带动农民生活的文明进步

1.改变农村传统的生活方式,实现农村生活用能高效化、清洁化,农民用了沼气后降低了劳动强度,解放了妇女劳动力,同时,高效、清洁能源的实用使农民从传统的生活方式向健康、文明,卫生的生活方式转变,有利于农村小城镇建设。

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【关键词】绿色化学 化学化工业

绿色化学是20世纪90年代国际化学领域兴起的领域性革命,其主要强调节约自然、防止污染。受经济发展程度的影响,近代中国一直强调以工业带动第一、第三产业的发展,长期的工业化发展大大降低了国家的各种能源的储备量,且对环境造成了极为严重的影响。自绿色化学革命以来,我国也逐渐将其引入到国家相关的化学化工业发展的指导思想体系中来,且相关院校也将绿色化学教育作为化工等专业教学的重点方向,以为我国化化学工业的绿色生态化发展培养出更多优秀人才。

一、绿色化学的基本原理

绿色化学即指通过各种作用实现化学物质反应后的污染“零排放”,其要求发展中遵循防止废弃物的产生、从污染源入手制止污染;遵循以最大的限度将参加反应的原子出成为最终的产物的原子经济性;确保设计、合成、催化等各道工序的无毒无害化反应;研究可降解的化学品,减少不必要的资源浪费等。绿色化学的原理为实现节能、减排、绿色、无污染的可持续发展提供了一条科学的发展路径。

二、发展绿色化学化工业的重要意义

(一)绿色化学化工业的发展可以降低环境污染,营造更健康的生活环境

传统化学工业发展中会造成严重的水、固体废弃物、噪音等污染,严重影响人们的身心健康。绿色化学化工业强调的是从污染源进行根本的制止,以最先进的技术加大各种能源作用时的利用率,减少各种能源的未充分反应而造成的污染;加大废水、废弃物的加工处理工序,禁止污染物的排放。以化学工业发展中对二氧化硫和二氧化碳的利用程度,二氧化硫漂浮到空气中会酸化空气,容易引起酸雨等危及人、动植物健康的现象,而二氧化碳是引起全球气候变暖的罪魁祸首,化学工业中引入两种气体时要强化对其的封闭性控制,确保其在反应的过程中不会泄露。有毒有害物质的精细化处理、防止各种污染为人们的正常生活创造了更为舒适的居住环境,有利于人们的身心健康。

(二)绿色化学化工业强调资源的充分利用,极大的降低了生产成本

绿色化学化工业在工具的选择上强调其循环利用功能,这样各种资源的利用率就达到了90%DD100%,降低了废弃物排放对环境的影响外,节约了生产生本的投入,为化学工业的发展省却了一笔不小的生产成本。省却的生产成本可以进行更为科学严谨的化学工程试验,从而又推进了绿色化学化工业的进一步发展。

(三)绿色化学化工业在一定程度上可以避免不必要的自然灾害

诸如滑坡、泥石流、地震等地质灾害的发生主要原因虽是自然因素,但经济社会发展中对各种资源的不合理的开采、各种对自然环境有影响的工程施工在一定程度上讲都是灾难发生的诱因。绿色化学化工业的发展大大降低了对各种自然能源的开采和利用,社会发展对自然环境的依赖程度降低,将引发地质灾害的人为诱因降到最低值。

三、绿色化学化工业的发展前景

(一)绿色化学取代不可再生能源的消耗

当前有机化学品的主要成分来自于不可再生的能源,如煤和石油,降低了能源的储备量之外还对环境造成严重的污染。绿色化学化工业正在极力研制从可再生的地质能源和生物能源中汲取有效的成分以取代对不可再生能源的消耗。绿色的能源将成为未来社会发展的主要能源来源,有利于发展的可持续性。

(二)绿色化学革新制药领域

目前化学制药是我国重要的医药用品的来源,但化学制药工业发展中存在化学药品的品种多且更新快、制药过程的化学品反应步骤多、对制药的各种原材料的需求量大等状况,废水、废气、固体废弃物的排放量巨大,环境污染严重。且各种药品都是用化学品配置而成,含有不同程度的有毒成分,印证了“是药三分毒”的说法,人们长期的服用化学药品,对其身体各器官均会造成不同程度的损伤。绿色化学制药中虽仍采用各种化学物质,但由于提炼技术的更新,大大加大对有毒有害物质的提取程度,既降低了药品对人体的伤害,也强化了制造工艺的原子经济性。

(三)高效可降解材料作用于社会发展的各个领域

塑料袋、塑料管等塑料制品是一种难以降解、难以腐蚀的物质,其对自然环境的影响非常严重,绿色化学的普及后可以强化对生物、光等降解高分子的利用,加强对高效降解材料的研发。高效降解材料可以利用于塑料袋等生活用品的普及中,也可以利用到生物医学材料等领域,为人类造福。

(四)绿色化学化工业推进二次利用工程建设

生活中不可避免的会产生各种生活垃圾,生活垃圾的不合理处理便会对人们生活造成一定的影响,因而随着绿色化学化工业的发展各种科学处理并循环利用垃圾的方法逐渐全面化,无论是生活垃圾和建筑垃圾,均可以通过有效的途径进行处理。这样经过处理的垃圾被正常投入到利用中后便成为一种资源,这种资源与其他不可再生能源不同,后者只会越来越少,而其会随着生活的发展而不断的增长。绿色化学化工业对垃圾的处理和利用便推动了废弃物的二次利用,为社会节省发展成本的基础上降低了各种生活垃圾对人们的生活和自然环境的影响。

随着经济的发展和社会各方面的发展,原有发展模式的弊端愈加明显,制约着社会可持续发展的步伐。而绿色化学化工业对缓解资源紧缺、改变日益恶化的环境问题有积极的影响,且其可以极大的提升人们的生活质量,对保障人民和国家发展安全做出巨大的贡献。本文根据绿色化学的基本原理,分析并总结了发展绿色化学化工业的重要意义及其发展前景,呼吁政府、企业和个人加大对绿色化学化工业的关注和研究力度,以推进社会的可持续发展建设。

参考文献:

[1]刘珊珊.实行绿色化学工业 促进社会可持续发展[J].商情,2013,(25).

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关键词:风沙源,沙漠化,防沙治沙

1.引言:

中国也存在着土地沙漠化问题。在中国的沙漠化土地中,其中已经沙漠化了的土地为17.6万平方公里,潜在沙漠化危险的土地有15.8万平方公里,在湿润地带的风沙化土地有1.9万平方公里。受沙漠化影响的人口达5000余万人,有近400万公顷的旱农田和500万公顷的草场受其影响。中国沙漠化土地面积从原来的13.7平方公里增加到17.6万平方公里。因此,中国面临的土地资源被侵蚀的形势也是严峻的。

2.风沙源成因分析

2.1自然因素

我国土地荒漠化主要原因是恶劣的自然条件(干旱、大风及地表丰富的风沙物质)、气候变异(全球变化)和人类不合理的经营行为所致。就沙漠化自然因素而言,干早、大风、地表丰富的沙物质及植被缺乏是其发生发展主要原因。

2.2人为因素

人为因素主要表现为:沙区乱砍滥伐、过度樵采等造成植被破坏;无计划、无节制地开垦土地;草场过度放牧;乱挖滥采野生中药材;水资源的不合理利用、地下水位下降等。我国北方降水稀少,植被稀疏,加之全球气候变暖,持续干旱少雨,对土地沙化起到了加剧作用。然而,人口增长对生态环境容量的压力,滥牧、滥采、滥挖、滥垦及水资源的无序利用等人为因素是造成土地沙化扩展的根本原因[3、4]。

2.2.1过度放牧

草场承载着越来越多的人口及牲畜。20世纪50年代与90年代相比,草场高度从50-100cm降至20-40cm,盖度从80%降至40%,干草产量从3750-4500kg/公顷降至750-1500kg/公顷,1999年的数据和50年代各参数对比如图一所示。据统计,我国沙区草场牲畜超负荷率为50%~120%,个别地区高达300%,长期超负荷,导致生态灾难。管不住羊嘴和蹄子,改善沙区生态环境就会落空。

2.2.3 樵采破坏

局部地区因樵采过度导致土地沙化十分严重"新疆和田地区因樵采烧柴,使胡杨、灰杨等天然荒漠林5年共破坏0.138万km2,青海柴达木盆地原有固沙植被200万km2,,20世纪80年代中期因樵采破坏致使1/3的土地沙化;内蒙古兰泰镇盐湖西北部7万km2天然的梭梭林仅剩2万km2,0.13万km2盐矿床已有一半被流沙埋没;沙区滥挖中药材,无序采矿等破坏植被现象十分突出。每年进入阿拉善盟搂发菜的农牧民达10万人之多,内蒙全区因搂发菜破坏草原面积达0.113亿km2其中400万km2已经沙化.陕西榆林地区因煤田开发致使1173万km2植被被毁,土地沙化。甘肃省因挖甘草5年间破坏草场3314万km2。

2.2.3. 水资源的不合理利用

塔里木河上游截水,大水漫灌,造成土地盐渍化,下游缺水,荒漠植被死亡。塔里木河及下游270km河道断流,3513万km2胡杨林枯死;黑河进入内蒙古绿洲的水量由过去的9亿m3降至2亿m3,东西居延海己干涸,93万km2梭梭林枯死。

3.风沙源的评价及治理

采用卫星遥感判读与地面抽样调查相结合的方法,选取80年代末期与2000年的TM卫星影像为信息源,利用GIS的图像、数据处理功能,获取空间属性数据库,并在此基础上运用景观生态学的基本理论与方法对该区域景观格局及景观动态变化进行了分析研究,研究浑善达克沙地荒漠化形成、现状及发展趋势。

3.1风沙源的评价

草原、固定沙地、半固定沙地和流动沙地是浑善达克沙地4种最主要的景观类型。80年代末期草原景观面积781772.6 km2,占总景观面积的24.78%,而固定沙地、半固定沙地、流动沙地3种类型的面积和为2157709.7km2,占总景观积的68.4%。2000年草原面积减少为585550.87 km2,占总面积的18.56%,三个荒漠化景观类型的面积增加到2362383.55 km2,占总面积的74.9%,反映了浑善达克荒漠化现丛和发展趋势。(见表1)。

4.2.1把保护现有荒漠植被及沙地林草放在工程建设的首位

沙地的榆树、柠条、沙棘、灌木柳、篙类等植物是维护荒漠生态系统的主体,固沙作用明显,是自然界长期演替的结果,一旦被破坏,恢复很困难。因此,必须把保护现有植被放在首位。要依照《防沙治沙法》划定封禁保护区,实行生态移民,发挥国有林场、乡村林场及森林、草原保护区等森林经营单位的生态建设作用。

4.2.2因地制宜,营造乔灌草防风固沙林带,建设疏林草原生态系统

试验表明,在降雨量300~450mm地区,植被恢复与重建以灌木为主,乔木为辅,适当种草,形成20%一30%乔木疏林地。加强草原、农田、林网道路两旁绿色通道建设,形成网、带、片的乔、灌、草相结合的景观、生态经济型防护林体系。

4.2.3沙化耕地退耕还林还草、旱作耕地免耕留茬

在保留基本农田的基础上,对工程区沙化耕地全部退耕还林还草,恢复草原生态功能。逐步改变旱作耕地传统的耕翻、耙耪、焚烧桔杆的耕作方式,推广秸杆粉碎覆盖地表、茬固土,以减少扬沙起尘。

4.3.4因地制宜,营林造林

治沙生态建设以提高林草覆盖率为目的,乔、灌、草均可,要坚决杜绝毁林再造林现象,目前的用材林标准、规格及验收办法不适用于治沙造林管理工作,要以乔灌草有效株数为治沙造林目标。生态建设尽可能采用封山育林、飞播造林等自然林业方式,保持生物多样性及生态功能的稳定性,同时降低造林成本,草地治理主要采取人工种草、围栏封育、禁牧等多种方式,改变传统的畜牧生产方式,遏制因过牧等人为因素造成的草地退化和沙化。

结论:

本文采用定性与定量、宏观与微观、整体和局部相结合的研究方法,以恢复生态学、生态工程学、固沙造林学基本原理为指导,在国家林业局沙化土地监测成果基础上,详尽分析了我国广大北方地区土地沙漠化的成因,在前述基础上,研究了我国北方风沙源地区沙漠化现状、成因。

总之,应针对新形势,研究新问题,出台新办法,实现新突破。总结建国以来防沙治沙工作的经验和教训,防沙治沙必须从导致沙化的源头抓起,以人为本,综合治理,综合林业、农业、草原、水利、农村能源、生态移民等多项措施,保护优先,以防为主,分类施策,建设三道屏障,从而遏制土地进一步沙化。

参考文献:

[1] Dregne K. Desertification-Present and future .International Journal for Development

Tecknology,1984,(2):255一259.

[2]北京大学地理系等,1983,毛乌素沙区自然条件及其改良利用,科学出版社防治荒漠化公约临时秘书处,1995,脚踏实地,北京.

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关键词:风水;误区;启示;保护环境意识

风水也叫堪舆,是中国传统文化的重要组成部分。风水理论是地理学、气象学、景观学、生态学、城市建筑学等一种综合的自然科学,是以“自然、平衡、和谐”的原理来考察环境对人的影响。近年来房地产热潮,建筑风水学的应用逐渐兴起,通过研究卦象与方位的关系更多了解人与自然合一的基本易学思想,正确把握人与自然基本运动规律。

一、历史上对风水学认识的误区

历代的民间与江湖对风水的应用中,所谓的风水已经完全背离了其自然科学的本义和实用价值,而是蜕变成为了一种江湖术士们用于谋生的手段。并且为了谋生的需要,民间与江湖的风水术士们往往借助神鬼和毫无依据的玄空学说来包装其骗术,继而制造出一整套毫无逻辑、没有根据,只是渲染危言耸听的结果,却根本无法进行风水生成原因和作用过程解释与验证的虚幻、玄空的理论,并以这些似是而非的理论,让世间对风水的认识跌入迷信的窠臼。

另一方面,风水和建筑的选址、规划设计等各项工作本来是紧密不可分割的一个整体,科学、系统的规划设计是风水实现为人类服务的一项最重要手段,而风水是规划设计中实现人与自然和谐共处的最重要准则。但是在现代建筑领域中,在不同的目的和需求下,风水和规划设计被人为的割裂成两个互相矛盾的对立面。民间的江湖术士为了维护自身的地位,以否定科学的规划设计为能事,而在现代规划设计中,人们却又总在试图绕过风水,以免沾染所谓的封建迷信。结果,在现代建筑领域,规划设计与风水各执一词下的偏颇性除了不断的制造形体扭曲、变异,色彩刺目、布局诡秘的低俗建筑垃圾以外,忽视人类与自然关系——也就是人类与风水关系——的建筑也比比皆是,这些建筑不仅破坏了环境的自然平衡,还给人们的生理和心理健康造成了不同程度的影响,并产生了一系列的危害隐患。

二、风水学对现代建筑规划设计的启示

1、“天人合一”古代朴素的环境工程学

人类生活环境中,与自然关系密切的是气圈、土圈、水圈和生物图。气圈给人以阳光、空气和风;土圈给人以生存的基址、土地、矿藏;水圈给人以生活和生产用水;生物圈给人以食用的动植物,这些统称为人类的生活环境。人类一产生就非常注意对生活环境的选择。“趋吉避凶”的观念产生了一整套认识环境的理论,风水学便在满足人们生存欲望的前提下应运而生了。

2、生态学思想

2.1人与自然协和

近代,人对自然的控制、征服、对峙、斗争是社会和文化的主题之一,它历史地反映了工业革命和现代文明,不像农业社会那样依从于自然,而是用科技工业变革自然、征服自然、破损自然、毁坏生态,表现出“人地对抗”和“冲突”的关系。时至今日,在发达国家或后工业社会及发展中国家,这种现象还存在。顺应自然、利用自然、装点自然,是几千年来中国堪舆学家对于人和自然关系的一贯主张。风水学难能可贵之处就在于它不急功近利,不以地形复杂为坏事,而是抓住山水做文章,在住宅建设中,因山水而建筑,用建筑美化山水,借助自然景观来保护山的美,同时也衬托建筑物的美,通过建筑物,将人、地(即自然)高度协和为一体,逐渐形成了人与自然相互依赖,相互协调,相互制约的良性循环的关系。

2.2保护环境意识

风水是一门有关人和周围环境关系的学问体系和信仰体系。作为学问体系,风水学通过风水先生及其活动教导世人应该怎么办;作为信仰体系,风水学通过民俗禁忌的形式教导人们不应该怎么办。作为学问体系,风水除了教导人们如何进行建筑,还教导人们如何植树,以培生气;作为信仰体系,风水除了教导人们不该如何进行建筑;还教导人们不该如何开挖采掘,以护形势。“培生气”和“护形势”的直接目的出于保护山水,然而客观实际却是保护了环境,保护了生态,保护了自然。风水学认为“天人合一”、“天人感应”,要求人们,“顾其自然”,把人类改造自然的活动纳入自然生态的良性循环之中。尽管古人改造大自然的能力非常有限,然而先哲们依然悟出了其中的哲理。在人类通过大规模建设活动使得地表性态改变的能力极强的今天,更应遵循这一基本原理。