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关键词:工业污染;生态工业园区;景观生态规划;景观安全格局
正文
绪论
1.1工业活动带来环境污染问题
从人类出现至环境工业革命为止,是早期环境阶段。这个阶段由于生产力水平的低下,人类对环境的影响均处于环境承载范围之内。然而,伴随人类科学技术进步、城市发展和物质财富增加的是如影随形的环境污染。从20世纪50年代以来引人注目的“世界公害事件”可以看出,人类在享受工业革命带来的喜悦成果的同时,也深受科技进步这把双刃剑的痛苦。工业活动是造成污染问题的主要根源,自工业革命以来环境治理主要集中在工业环境治理。“末端治理”,即先污染再治理的方法在早期应用以后被发现导致环境污染日趋严重、资源日益短缺的局面。人们在对其经济发展过程进行反思的基础上认识到,不改变长期沿用的大量消耗资源和能源的传统经济增长方式,单靠事后的环境补救措施,难以从根本上解决环境污染问题。
1.2生态工业学解决环境问题
生态工业学为人类指明了未来工业发展的方向,而生态工业园区作为生态工业实践的最主要形式,早在上世纪70年代就以丹麦卡伦堡工业园为代表展示出其在环境保护和社会经济发展中的巨大优势。生态工业园区以其极高的环境效益、社会效益和经济效益而得到人们的青睐,成为世界范围内工业园区的重要发展方向。
生态工业园区规划
2.1生态工业园的内涵
生态工业园区(EIP)是以生态工业和循环经济为基础而发展起来的一种工业发展的新的良好模式,也是循环经济在区域层面上的一种重要的运作方式,是依据工业生态学原理、循环经济理念和清洁生产要求而设计建立的一种新型工业园区,它通过物流或能流传递等方式把不同工厂或企业连接起来,形成资源和副产品共享互换的产业共生组合,建立“生产者一消费者一分解者一生产者”的物质循环方式,使一家工厂的废物或副产品成为另一家工厂的原料或能源,寻求物质闭路循环、能量多级利用和产生废物最小化。自世界建成了第一个生态工业园区后,随着生态工业园的概念的提出和清洁生产、生态工业等在实践层面的推广,进入20世纪90年代后,人们认识到,生态工业园不仅减少工业体系对环境干扰的效果明显,而且在降低成本、提高企业效益方面也大有优势。工业生态园区的建设引起了各国家的广泛关注,成为实现可持续发展的重要途径。
2.2生态工业园的规划
建设生态工业园需要依托当地的资源优势,以循环经济和工业生态理论等为指导,拓展主要行业内部以及行业间的产品代谢链和废物代谢链,形成完善的生态产业链网,实现资源的高效利用,最大限度减少污染物排放。在基础上,进一步加强区域改造和产业结构调整,建立质量管理体系和环境管理体系,建成基础设施完善、结构优化、布局合理、配套完整的生态工业园区,实现经济、社会与环境三者的协调发展。
从上图表中不难发现,生态工业园的规划建设是以物质能量的循环利用为基础,以保护生态环境为目标,以应用工业生态学为手段的,整个园区的规划建设虽然目的是为了在实现工业生产的同时最大限度的保护生态环境,但实际情况却是在规划中丝毫没提对园区本身和园区所处区域整体的生态环境的规划,接下来,笔者将从景观生态规划的学科理论角度重新分析规划,试图探索出一条生态工业园区规划的新路,作为对传统生态工业园区规划的一种补充。
景观生态规划
3.1景观生态规划概念
景观生态规划是一个综合的概念。可以把景观生态规划理解为:是一种以多学科知识为基础,运用生态原理和系统分析技术,为科学地管理和最佳利用土地,保证人、植物、动物及其赖以生存的资源都有适宜生存或存在空间的土地利用规划。景观生态规划也可以从狭义和广义两个方面来理解,广义的理解是景观规划的生态学途径,也就是将广泛意义上的生态学原理和方法及知识作为景观规划的基础,实际上是景观的生态规划,其由来已久,可以追溯到在19世纪下半叶,苏格兰植物学家和规划师Patrick Geddes(1854~1932)的先调查后规划和美国景观之父Oimsted及Eliot等在城市与区域绿地系统和自然保护系统的规划。直到20世纪60年代Mchang的设计遵从自然的景观规划途径,当然也包括80年代迅速崛起的景观学在规划中的应用。景观生态规划的狭义理解是基于景观生态学的规划,也就是基于景观生态学关于景观格局和空间过程水平过程或流的关系原理的规划。在这里,景观更明确地被定义为在数平方公里尺度中,由多个相互作用的生态系统所构成的、异质的土地嵌合体。
生态工业园区景观生态规划设计
4.1生态工业园景观生态规划设计的原则
(1)整体优化原则
整体优化原则是以系统综合平衡作为社会、经济可持续发展的基础和核心,将园
区作为一个完整的生态体系进行规划,将工业生态系统的思想贯穿于园区的工业生
产、居民生活等各个方面。
(2)空间异质原则
空间异质性是园区自然景观环境良性发展,便于维持和管理的核心问题之一,异
质性有利于抗御内外干扰,实现自然体系的波动平衡。
(3)以人为本原则
以人为本原则强调的是园区建设不仅要重视经济发展与生态环境协调,更要注重
对人类生活质量的提高,将高科技工业园的建设最终落实于公众生活环境质量的改善
上。
(4)因地制宜原则
景观环境的规划必须注意因地制宜、繁简得当,并突出地方特色,不可一味追求
“完善”而添加各种枝节,致使整体设计主次不分、特色不明,降低了可行性。要根
据生态系统分异性原则,在统一规划的基础上,提出分区建设和管理方针,突出重点。
4.2生态工业园景观生态规划设计的目标24
(1)合理利用与保护自然资源
合理开发自然资源,就是合理开发利用高科技工业园中的山、林、田、河、湖、城等环境资源,适当保留丘陵和湖泊,保护当地的生物多样性,建立起景观环境生态
安全格局,以园区内的自然组分作为生态环境质量的控制组分来建设,维持和恢复生
态过程及格局的连续性和完整性。
(2)提高生态环境质量
园区的生态环境建设要以提高生态环境质量为重点,通过绿化设计、水土保持、
道路建设等手段,促进园区结构布局、组织功能与自然景观环境的协调一致,实现园
区自然环境生态的良性循环,创造独特的高科技工业园区形象。
4.2生态工业园景观生态规划设计的内容
生态工业园区作为一个空间区域单元,具有明显的空间异质性,因此,在生态工业园总设计时,要根据景观生态学原理,从景观管理和设计基本原则入手,对生态工业园的土地使用、建筑、基础设施、视觉效果、环境质量、绿化、土壤、水文、景观、照明、交通和周边环境等多方面加以考虑,合理地协调建成异质的“斑块”、“廊道”状分布,使各组分间合理配比,构建集经济、生态和美学价值于一身的景观。
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从专业结构看,国外发达国家大多专业方向丰富,专业设置呈现多元化发展的趋势;在我国,过去环境科学专业受母学科制约,专业方向划分过细。目前我国的环境专业本科生教育正在向宽口径、适应面广等方向发展,以改变过去那种在本科就开始培养“专业人才”,以至分配面窄,很难适应实际工作的状况。从办学要求看,无论在国内和国外,其办学导向都是与社会需求尽量取得一致。在培养目标上,各国普遍强调要对学生能够进行全面的文化素质培养,在“知识”“能力”和“做人”三方面做到有机统一和结合;在国外,比较重视“知识”和“能力”的培养;我国对本科生的培养目标多年以来强调培养“专家”和“专门人才”,着眼于毕业后的职业,要求毕业后能“专业对口”。因此,培养学生只重深度,不重广度,近年来虽已逐步扩大培养口径,但还不够。在由计划经济向市场经济转变的过程中,这种缺陷已经暴露出来,表现最突出的是毕业生工作适应面窄,适应能力差。致使毕业生就业困难。
在课程体系和学分制实施方面,国外设置的课程类别大致与我国相同,全部课程包括公共基础必修课、专业必修课和选修课。国外实施学分制与我国一个明显的不同点是,国外学生在选修上的自由度非常大。专业课数量众多、涉及面广,在指定选修课和必修课中也设置若干门课程让学生自由选择,甚至允许在校内其他系或学院选修其他领域的课程;在我国,学分制中规定的必修课学分多而选修课学分少,而且在选修课中,也只有本系开设的选修课程或一些全校性的选修课可供选择,而这些选修课少到若漏选一门则可能学分不够,使学生在近乎完全同一的模式中学习,这就造成了培养出的人才知识结构单一,难以应付实际工作中的各种问题。正是由于这个原因,导致国外不严格限制学习时间,学生只要修满学分即可毕业,而我国依然实行四年制本科教育。
二、环境科学专业教学改革发展方向
环境科学的独特性决定了高校环境类专业所需基础课内容广,专业课门类多。然而,学生在校时间有限,如何在课程设置充分体现以培养“综合型”人才为目标,制订出较为合理的教学计划,至关重要。
1.拓宽基础,文理渗透环境问题不仅仅是自然科学和技术工程范围内的问题,而且是一个社会经济问题。在解决具体的环境问题时,往往需要综合考虑环境、资源、技术、经济、市场等多方面的因素。因而,课程设置时应考虑多渗入经济、人文及行为科学的内容,加强文理渗透,提高人文修养,尤其是必须进行经济、管理、政策、法律等方面的教育。欧美发达国家高校环境类专业的课程设置无统一模式,但其共同的特点是具有宽厚的基础,几乎数理化、天文、地质、生物及社会科学等方面的内容都设有必修课或选修课。基础课主要集中在数学、化学、力学、经济、人文及行为科学等方面。美国佛罗里达大学环境类专业其文科课程约占总学分的13%,体现了文理渗透、加强素质教育的意图。美国杜克大学环境学院还开设职业写作、职业技能等多门职业素质教育课程。Brown大学环境科学中心执委会成员的职责之一就是指导学生根据各自的特点和爱好制订有效的和多样化的专修课程计划,使所选课程密切相关,并以一体化的论文为终点。这些做法都值得借鉴。
2.发挥特长,办出特色我国目前办环境类专业的院校不少。各高等院校应发挥各自特长,办出自身特色,不应强求统一模式。要注重专业课程的补充更新,通过开新课或在原有的课程中补充若干新章节来更新充实教学内容,使之能及时敏锐地反映学科的新进展以及当前环境决策和举措中的新观点和新动向,尽可能使学生能跟上时代的发展。
3.多设选修课,扩大选课自由度目前,我国高校选修课程占总学时比例小,可供学生选择的范围非常有限。这样的教学计划必然导致同校同专业的学生所学课程都相似,极大地制约了学生的个性发展与能力培养。国外高校这方面做得较好,如德国Stuttgrat大学选修课约占总学时的30%。英国的一些大学为解决因师资不足造成选修课缺乏现象,甚至可跨校、跨国选修课程。这些做法值得我们参考与借鉴。此外,可让学生自己选择毕业论文的研究方向与内容,并让他们在高年级阶段围绕该研究方向与内容选修相关的专业课。这样同一学校同一专业毕业的学生,所学的专业课可能差别较大,以避免知识结构单一。
4.加强实践性教学环节由于环境科学具有很强的实践性,培养学生从事科研和工程设计与实践的能力显得特别重要,因而不可忽视实践性教学环节,包括实验室工作、项目设计、野外实习等形式。对于实践性强的课程,讲课时间应少于实践课时间,精讲多练。通过实践性教学环节可以让学生了解环境科学专业的性质,加强培养学生的实际工作技能、实验能力、科研和工程设计能力,同时掌握科技论文写作方法,参与学术交流。让学生在大学阶段多参与一定的科研工作或参与完成实际工程,对提高就业率也是一个行之有效的途径。
三、环境科学专业教学模式探讨
1.环境科学专业课程模块和内容体系我国环境科学专业的课程模块大致如图3所示。环境科学专业的知识结构和体系应体现强化专业基础,拓宽专业方向,重视专业技能的改革的基本原则。其基本思路就是:第一,把环境科学的课程体系作为一个系统,按照课程体系的知识结构层次和认识规律的要求,确定各门课程的地位和作用,组织、选择和合理安排课程的教学内容及相应的教学要求。第二,按知识体系的功能与作用将课程体系分为理论基础、技术基础、工程原理基础和专业基础以及专业课五个基本模块,各模块所设基本课程见图4所示。这样的课程结构能更好的反映不同层次的课程所能提供的知识内容,更能反映社会发展对人才质量的要求。在具体办学当中,各大学依据自己的办学特色和对学生的不同要求对于专业课程的安排各有不同。如综合性大学的课程设置比较全面,涉及到了化学、环境管理学、环境工程学、环境伦理学、环境生态学等各个方面;工业类大学则侧重工业的特点,开设了一些偏重于环境工程方面的课程,如哈尔滨工业大学将大气污染控制工程、水污染控制工程、固体废物处理与资源化、环境影响评价与环境规划等作为其主干课程;地矿类大学将其专业课偏重于地质学方面的内容,如中国地质大学开设了水文地质学基础、环境地学等地质类的课程;师范类大学侧重环境管理和生态学方面的培养,主要开设了环境规划与管理,环境生理学、植被生态学、城市生态学、污染生态学等作为其主要专业课程;林业类大学主要开设了环境与资源保护法学、水土保持学、生态学等偏重于资源和水土保持方面的课程而体现出其专业特色;化工类大学主要开设了有机分析、现代生命科学导论、分子生物学、化工工艺学等偏重于生物和化学类的课程作为其基础课程,体现出其在化学工程和生物工程方面良好的专业基础;农业类大学则十分重视土壤、资源和生态方面的课程,主要有土壤学、植物营养学、土壤地理与调查、土壤-植物-环境分析、养分资源管理、资源环境信息技术、普通生态学,农业生态学等课程。
2.环境科学专业实践性教学环节改革目前,环境科学专业实践教学环节还仍然比较薄弱,还不能完全与课堂教学内容相适应,不能满足学生动手能力和创造能力培养的需要。因此,为培养合格的环境保护人才,全面提高环境科学专业学生的科学素质,加强环境科学实践性教学以提升教学质量和教学效果则显得尤为必要。针对环境科学专业的性质和培养目标提出环境科学专业实践教学环节应包括认识性环境实习、环境专业课程设计、生产实习和毕业论文等四个环节。认识性环境实习。主要包括:①一定区域内自然环境、人文环境的现状,如森林、灌木、草原的天然分带性,草原生态环境现状,干旱戈壁、沙漠环境现状,城市环境特征及现状;②环境演化及其环境效应,如河流源区的森林涵养水源效应,沙漠绿洲的形成演化及其环境效应;③生态环境问题和环境污染问题,如干旱内陆河流域的水环境问题,戈壁、沙漠生态环境及问题,矿山环境问题,城市环境问题等;④环境保护措施和污染防治技术,如生态环境保护措施,土地荒漠化及沙漠治理技术,“三废”污染防治技术等。(2)环境专业课程设计。环境专业所开设的专业课程都是实践性很强学科知识,这就决定了所有专业课程的教学都应包含有实践教学的内容。例如,《环境监测与评价》必须要有各种监测仪器使用操作的实践教学内容,也包括对取得的数据进行环境质量评价的过程;《水污染控制原理与技术》课程应有污水净化机理的实验和污水处理工艺流程等实践教学内容;《大气污染控制原理与技术》课程应安排大气颗粒污染物物理性能检测、大气污染物净化等试验和安排去火电厂参观烟气除尘装置;《固体废物处理处置及资源化》课程实践教学内容主要包括固废的收集、转运、分类贮存,压实、破碎、分选、固化,发酵堆肥,热解、焚烧,填埋处置及资源化利用等技术过程。(3)生产实习的内容。环境科学专业生产实习的内容既包括专业课程设置所涵盖的内容,也包括教科书中还没有反映的相关内容。主要有环境现象和环境问题调查分析方法,环境质量监测技术,环境影响评价方法,污染控制原理和治理技术方法,环境地质灾害预测评价,环境政策、法律和环境管理等。环境生产实习要求学生亲自参与环境保护实践工作,如参与区域生态环境现状调查分析,对大气、水、土壤污染状况进行监测,参加一项建设项目的环境影响评价工作等。(4)毕业论文的内容。毕业论文实行导师制,即由一名本专业讲师以上职称的老师或校外相关技术人员担任导师,指导3~5名学生进行毕业论文的写作。内容可涉及环境科学相关专业所有知识点。
四、结语
景观地理学是诞生于德国与俄罗斯的一个地理学学派[1,2],可说是源远流长。经一个多世纪的发展,充分吸收了生态学、系统学与人类科学的重要思想,逐步推陈出新,至本世纪80年代,更是形成了以景观生态学为代表的新一代的景观科学。景观生态学将生态学中结构与功能关系的研究与地理学中人地相互作用过程的研究有机融合,形成了以不同时空尺度下格局与过程、人类作用为主导的景观演化等概念为中心的理论框架,形成强调自然与人文因子相结合的景观规划与管理等实际应用领域。景观规划建筑学则体现了景观学与工程科学的交叉,它将生物措施与工程措施相结合,营建能充分展示景观多重价值的人居环境[3~5]。本文系统论述了现代景观科学的形成与发展,从科研认识论的角度对景观生态学的核心概念做了重点介绍。
1 景观地理学的源流
本世纪初景观地理学在德国的兴起,标志着用发生学的观点和综合分析的方法划分地表类型并研究其发展演变的近代地理学的诞生。景观一词源于德语Landschaft,具有地表可见景象的综合和某个限定性区域的双重含义[6]。施吕特尔(O.Schluter1872-1952)是德国景观学派的创始人,他是从自然与人文现象的综合外貌角度来理解景观,倡导景观研究作为地理学的中心问题,探索由原始景观变成人类文化景观的过程。帕萨格(S.Passarge)创造了景观地理学一词,于1913年建立了一套地理学性质的景观学体系,强调对分类要素的描述和解释。他在小区域的详细考察方面及在全球范围内对景观学的发展作出了贡献。其代表作有:《景观学基础》和《比较景观学》,他还提出了城市景观、空间景观等概念,力求完善景观形态与分类的解释。由于中欧地区有限的生态地理空间和较长的开发历史,使得景观外貌呈现出高度的人文化,同时由于德国地理学研究有着很深的地质地貌学渊源,因而德国的景观地理学以重视人文景观及具有强烈的地理、地貌学色彩为其特色,制图分析是其主要研究方法[7~9]。1939年特罗尔(G.Troll)在利用航空像片判读进行东非土地利用研究时,提出了“将地理学的区域空间分析与生态学的结构功能研究相结合“的景观生态学新方向,这一思想对欧美各国的景观学研究产生了重大影响。
美国的景观地理学深受德国的影响,索尔(C.O.Sauer)也是从地貌入手转入文化地理研究,他于20年代中期发表的著作“景观形态学“,把景观看作地表的基本单元,认为景观是由自然与文化要素两部分叠加而成。以他为代表的伯克利(Berkeley)学派研究了大量景观变迁的实例,揭示了人在改变地球面貌中的作用,促进了景观学派的发展。
按照A.F.伊萨钦科的观点(1959),景观学说与自然地理分异理论和综合自然区划一起构成了俄国与苏联景观地理学的三大理论成就[2]。与德国和美国的地理学家不一样,原苏联的地理学家多偏重于自然景观的研究,认为自然景观即自然综合体是自然地理学的主要研究对象,景观的类型方向和区域方向并存。这当然是与原苏联的国土辽阔、开发程度较低有关。贝尔格(L.S.Berg)发表了“苏联景观地带“提出了关于自然区以下尺度土地单元的等级与类型划分的景观学说,主要依据植物群落和地形单元的组合。1942年苏卡切夫(V.N.Sukachev)提出了与生态系统相近似的生物地理群落概念,并将其作为景观的最小单元,重点研究群落各组成成分之间的物质循环与能量交换。60年代,苏联开始了景观结构与功能的定位实验研究,着重于水热平衡、生物地球化学过程的监测和实验,波雷诺夫(B.B.Poleinov)建立了景观地球化学的研究方向,卡列斯尼克(S.V.Kalesnik)提出景观学定义和景观分类、类型和结构等概念。A.A.克劳克利斯的“实验景观学“和B.Б.索恰瓦的“地理学系统学说导论“作为其理论总结,反映了苏联地理景观研究的实验思想、系统思想和生态学方向的新趋势[2]。
德国和苏联在景观地理学方面的理论成就,特别是关于自然区划和土地单元的等级、类型划分的理论与方法,在第二次世界大战以后激发了欧美各国广泛的应用研究,包括景观及其以下尺度的土地资源分类、评价和区划规划、景观制图、景观设计和综合管理。其中荷兰、捷克斯洛伐克、加拿大、澳大利亚和英国等国的工作形成了很有特色的理论和方法体系,特别是引进生态学的思想和方法,广泛应用遥感和地理信息系统手段为景观学的新发展注入了强大的活力。概言之,1950年以前的景观学主要是地理学性质,植被、土地利用与环境的关系只是作为自然综合体中不同要素的相互关系。其后的景观学经过三十多年的应用与发展,生态系统概念的影响日渐深入,生物(包括人类)与环境的关系问题成为景观结构的中心,研究从分析走向预测。80年代以来,景观学再次成为地理科学中的瞩目问题,在景观的形态与发生、景观的稳定与演化、景观的分析与综合、景观与环境、景观的价值与应用等方面都有长足的发展,并产生了若干新的分支,如景观生态学、景观地球化学、人文景观学等。
2 景观地理学的推陈出新
景观学本来是从综合自然地理学中脱胎而来,在苏联经多方面发展,景观地理学形成了第一个高峰,但是后来一些学者的经院式研究使其逐步进入了死胡同。80年代以后北美景观生态学的兴起,为景观学带来了新的理论突破,加之在广泛应用中的技术发展,形成了景观学的第二个高峰。目前新一代的景观科学可以景观生态学为代表,在理论层面上包括原有的景观地理学和景观地球化学等,在应用层面上包括景观建筑规划学,景观生态建设(建设地理学与建设生态学)等和众多的交叉分支学科。除了研究范围的扩大与原有研究内容的深化,景观科学的推陈出新还突出表现在以下几个方面:
1)新一代景观科学突破了原先只是从类型和区域角度对自然综合体进行研究,发展到从过程与类型(或区域)两方面对自然-人文综合体进行有强烈应用色彩的研究。除空间结构与地域分异以外,地理过程与生态过程也成为研究的重心[10]。
2)从单纯的地理过程研究发展到人地相互作用过程的研究。人地关系中地域关系的优化是区域可持续发展研究的基础,而以可持续空间格局的研究为热点。在景观和区域尺度上对人地关系的调整和构建可称之为景观生态建设,这应成为建设地理学的研究重点[11]。
3)学科的交叉融合极大地丰富和发展了景观科学,并形成了若干新的学科框架体系。如理论地理学与宏观生态学的交叉形成了景观生态学;而在应用层面上,可以说建设地理学与生态工程学的交叉形成了景观生态建设这一新的研究范畴。国际景观生态学会的新会章中对于景观生态学作出了如下的新定义(IALE mission statement, 1998):“景观生态学是对于不同尺度上景观空间变化的研究,它包括景观异质性的生物、地理和社会的原因与系列,无疑它是一门连接自然科学和相关人类科学的交叉学科。“可见景观研究还涉及自然与人文科学的交叉,如景观生态美学、生态经济学与环境伦理学等。
关于景观生态建设可定义为一定区域、跨生态系统、适于特定景观类型的生态建设措施,以景观单元的空间结构调整或重新构建为基本手段,改善受胁迫或受损失的生态系统的功能,提高景观系统的总体(生物)生产力。其主要内容包括:景观空间结构的调整,优化组合原有景观组分或引入新的成分;控制人类活动的方式与程度,补偿与恢复景观的生态功能;按生态学规律进行可更新自然资源的开发与生产活动;建设与自然系统和谐协调、适于人类生存的可持续景观模式等[11]。 3 景观生态学的理论贡献
景观生态学在当代景观科学中的“一枝独秀“,是因为其认识论和方法论上的进步,为一种正在形成中的“尺度-等级系统“新模式作出了重要的理论贡献[12]。从科研认识论的角度对于景观生态学的核心概念和一般原理可作如下归纳[13]:
3.1 景观系统的整体性和景观要素的异质性
景观是由景观要素(elements)有机联系组成的复杂系统,含有等级结构,具有独立的功能特性和明显的视觉特征,是具有明确边界、可辨识的地理实体。一个健康的景观系统具有功能上的整体性和连续性,只有从系统的整体性出发来研究景观的结构、功能和变化才能得出正确的科学结论。景观系统同其它非线性系统一样,是一个开放的、远离平衡态系统,具有自组织性、自相似性、随机性和有序性等特征。异质性本是系统或系统属性的变异程度,而对空间异质性的研究成为景观生态学别具特色的显著特征,它包括空间组成、空间构型和空间相关等内容。异质性同抗干扰能力、恢复能力、系统稳定性和生物多样性有密切关系,景观异质性程度高有利于物种共生而不利于稀有内部种的生存。景观格局是景观异质性的具体表现,可运用负熵和信息论方法进行测度。景观异质性也可理解为景观要素分布的不确定性,其出现频率通常可用正态分布曲线描述[10]。
3.2 景观研究的尺度性
尺度是研究客体或过程的空间维和时间维,可用分辨率与范围来描述,它标志着对所研究对象细节了解的水平。在景观学研究中,空间尺度是指所研究景观单元的面积大小或最小信息单元的空间分辨率水平,而时间尺度是其动态变化的时间间隔。景观生态学的研究基本上对应于中尺度范围,即从几平方公里到几百平方公里、从几年到几百年[14]。
格局与过程的时空尺度化是景观生态学的研究热点,尺度分析和尺度效应受到格外重视和发展[15]。尺度分析一般是将小尺度上的斑块格局经过重新组合而在较大尺度上形成空间格局的过程,与之相伴的是斑块形状趋向规则化以及景观类型的减少。尺度效应表现为:最小斑块面积和随尺度增大而增大,其类型则有所转换,景观多样性减小。通过建立景观模型和应用GIS技术,可以根据研究目的选择最佳尺度,并对不同尺度的研究成果进行转换。由于景观尺度上进行控制性实验代价高昂,因此尺度的转换技术愈显重要。尺度外推涉及到如何穿越不同尺度约束体系的限制,至今仍是一难点。
时空尺度的对应性、协调性和规律性是一重要特征,通常研究地区越大、相关的时间尺度越长,生态平衡即自然界在动荡中表现出的与尺度有关的协调性。生态系统在小尺度上常表现出非平衡特征,而大尺度上仍可体现出与平衡模型相似的结果,景观系统常常可以克服其中局部生物反馈的不稳定性。
尺度性与持续性有着重要联系,细尺度生态过程可能会导致个别生态系统出现激烈波动,而粗尺度的自然调节过程可提供较大的稳定性。在较高尺度上,作为非线性耗散系统演化中一种普遍现象的混沌可提高景观生态系统的持续性而避免碎裂种群(Metapopulation)灭绝。大尺度空间过程包括土地利用和土地覆盖变化、生境破碎化、引入种的散布、区域性气候波动和流域水文变化等。在更大尺度的区域中,景观是互不重复、对比性强、粗粒格局的基本结构单元。景观和区域都在“人类尺度“上即在人类可辨识的尺度上来分析景观结构,把生态功能置于人类可感受的范围内进行表述,这尤其有利于了解景观建设和管理对生态过程的影响。在时间尺度上,人类世代即几十年的尺度是景观生态学关注的焦点。
3.3 景观结构的镶嵌性(Mosaic)
景观空间异质性通常表现为梯度与镶嵌,后者的特征是对象被聚集形成清楚的边界,连续空间发生中断和突变。土地镶嵌性是景观的基本特征之一,forman提出的斑块-廊道-基质模型即是对此的一种理论表述[16]。
景观斑块是地理、气候和生物、人文因子影响所成的空间集合体,具有特定的结构形态,表现为物质、能量或信息的输入与输出单位。斑块的大小、形状不同,有规则、不规则之分;廊道曲直、宽度不同,连接度也有高有低;而基质更显多样,从连续到孔隙状,从聚集态到分散态,构成了镶嵌变化、丰富多采的景观格局。空间格局是景观功能流的主要决定因素,而这些景观形态结构又是昨天的流所产生。结构和功能,格局与过程之间的联系和反馈是景观生态学的基本命题。
景观镶嵌的测定包括多样性、边缘、中心斑块和斑块总体格局测定等方面,包括多样度、优势度、相对均匀度、边缘数、分维数、斑块隔离度、易达性、斑块分散度、蔓延度等指标。此外,网络理论、中心位置理论、渗流理论(随机空间模型)等也被用于景观空间结构的研究。
3.4 生态流的空间聚集与扩散
生物物种与营养物质和其它物质、能量在景观组分间的流动被称为生态流(eco-flow),它们是景观中生态过程的具体体现。受景观格局的影响,这些流分别表现为聚集与扩散,以水平流为主,它需要通过克服空间阻力来实现对景观的覆盖与控制。物质运动过程同时总是伴随着一系列能量转化过程,斑块间的物质流可视为在不同能级上的有序运动,斑块的能级特征由其空间位置、物质的组成、生物因素以及其它环境因素所决定。
景观空间要素间物种的扩散与聚集,矿质养分的再分配速率通常与干扰强度成正比,穿越边缘的能量与生物流随异质性的增大而增强。无任何干扰时,景观水平结构趋势于均质化,而垂直结构的分异更加明显。
生态流的传输机制有风、水、飞行动物、地面动物和人,其驱动力可分为扩散、传输和运动,后二者是景观尺度上的主要作用力。扩散形成最少的聚集格局,传输居中,而运动可在景观中形成最明显的聚集格局。
景观的边缘效应对生态流有重要影响,它可起到半透膜的作用,对通过的生态流进行过滤。此外,在相邻景观要素处于不同发育期时,可随时间转换而分别起到源和汇的作用。
3.5 景观演化的不可逆性与人类主导性
景观变化的动力机制有自然干扰与人类活动影响两个方面。由于当今世界上人类活动影响的普遍性与深刻性,对于作为人类生存环境的各类景观而言,人类活动对于景观演化无疑起着主导作用,通过对变化方向和速率的调控可实现景观的定向演变和可持续发展[17]。
景观稳定性取决于景观空间结构对于外部干扰的阻抗及恢复能力,其中景观系统所能承受人类活动作用的阈值可称为景观生态系统承载力。其限制变化为环境对人类活动的反作用,如景观空间结构的拥挤程度、景观中主要生态系统的稳定性、可更新自然资源的利用强度、环境质量以及人类身心健康的适应与感受性等。
景观系统的演化方式有正、负反馈两种。负反馈有利于系统的自适应和自组织,保持系统的稳定,是自然景观演化的主要方式;而不稳定则与正反馈相联系。从自然景观向人工景观的转化多为正反馈,如围湖造田、毁林开荒和城市扩张等。耗散结构理论揭示,非平衡不可逆性是组织之源、有序之源,通过涨落达到有序。景观系统的演化亦符合这一规律,人类活动打破了自然景观中原有的生态平衡,放大了干扰,改变了景观演化的方向并创造出新的生态平衡,重新实现景观的有序化。
3.6 景观价值的多重性
景观作为一个由不同土地单元镶嵌组成,具有明显视觉特征的地理实体,兼具经济、生态和美学价值,这种多重性价值判断是景观规划和管理的基础。景观的经济价值主要体现在生物生产力和土地资源开发等方面,其生态价值主要体现为生物多样性与环境功能等方面,这些均已研究清楚。而景观美学价值却是一个范围广泛、内涵丰富,比较难以确定的命题。随着时代的发展,人们的审美观也在变化,人工景观的创造是工业社会强大生产力的体现,城市化与工业化相伴生;然而久居高楼如林、车声嘈杂、空气污染的城市之后,人们又企盼着亲近自然和返回自然,返朴归真成为时尚。
关于景观美学值量的量度可从人类行为过程模式和信息处理理论等方面进行分析,不同民族和文化传统对此有深刻影响。如中国的园林景观和欧洲相比特色较鲜明,它注重野趣生机、自然韵味,情景交融、意境含蓄,以小见大、时空变换,增加景观容量与环境氛围。
价值优化是管理和发展的基础,景观规划和设计应以创建宜人景观为中心。景观的宜人性可理解为比较适于人类生存、体现生态文明的人居环境,包括景观通达性、建筑经济性、生态稳定性、环境清洁度、空间拥挤度、景观优美度等内容,当前许多地方对于居民小区绿、静、美、安的要求即是这方面的通俗表达。景观特别重视景观要素的空间关系,如形状和大小、密度和容量、连接和隔断、区位和层序……,如同它们所含有的物质和自然资源质量一样重要。如城市景观规划应注意合理安排城市空间格局,相对集中开敞空间(open space),建筑空间要疏密相间;在人工环境中努力显现自然;增加景观的视觉多样性;保护环境敏感区和推进绿色空间体系建设。 4 景观规划建筑学的实际应用与发展
景观规划建筑学(Landscape Architecture)是适应现代社会发展需要而产生的一门工程应用性学科,它是景观科学与建筑学的交叉,城市规划、风景园林设计与景观生态学的交叉。这门学科在美国已有百余年的历史,F.L.Qlmsted于1863年就提出了Landscape Architecture的概念,并首先在纽约中央公园的设计和建造中提出了一系列建设城市公园绿地系统的思想,?quot;创造性地利用景观,使城市环境变得自然而适于居住“,使自然与城市生活相融合,将生态思想与景观设计相结合,美国许多大学开设“景观规划建筑“课程远早于景观生态学,但是80年代以后北美景观生态学的兴盛无疑为景观建筑与景观规划注入了新的活力。这一阶段有3本有影响的书,即I.Mcharg 1969年出版的“设计结合自然“(Design With Nature), C.A.Smyser1982年出版的《自然的设计》(Nature“s Design)和H.Hough1984年出版的《城市形态与自然过程》(City from and Nature Process),他们在应用中丰富和发展了景观生态学的思想,并将景观规划建筑学纳入到现代景观科学的范畴。
关于“景观建筑“(Landscape Architecture)通常定义为集中活动区建筑物与周围环境的整体配置与构建,可分为小区(Site)、城市(Urban)和区域(Region)等不同尺度的景观设计和规划,包括土地发展规划、生态规划、景观设计和人文因素等不同侧重点。近来关于人居环境的研究渐成热点,其内容包括自然环境、人口(居民)、社会结构、建筑与城市以及交通、通讯网络等。景观规划建筑学在人居环境研究中起到了十分重要的作用。城市属于一种人工创造的、以建筑物为基质的特殊人类文明景观,具有高密度(空间拥挤)、高流量(能流、物流、信息流大)的特点,景观建筑规划追求的目标是把自然引入城市和使建筑体现文化。这门应用学科的发展具有鲜明的时代特征,符合人类走向绿色文明的浪潮,同时也推动了景观科学的革新和发展。
5 我国景观生态学研究的重要成果
按照生态县建设环境保护指标,以“生态学”为视角,以生态文明制度和生态县建设制度创新为根本,提出具有中国社会主义特色并符合县域实际的生态环境体系构建,具体包括县域水生态环境体系、大气污染防治体系、固体废物处置体系、噪声防控体系等四个方面。
关键词:
生态学;生态县;生态环境体系;构建
生态环境保护和污染防治是生态县环境建设的重要内容,是生态县经济发展与社会进步的支撑与保障,是促进生态县经济建设、社会建设与环境建设协调、可持续发展的重要手段。自《生态县、生态市、生态省建设指标(试行)》颁布实施以来,我国生态县经济建设成就显著,但环境建设却经常被忽视,生态环境体系尚未构建,资源浪费与污染现象并存,解决这些问题需要明确理论依据,不断探索。
一、研究综述
目前已有的国内文献中尚没有关于生态县环境建设的专题研究,针对该问题的论述大多集中在生态县建设措施、规划编制、路径探索等总体研究中或通过典型案例形式呈现出来,综述如下:部分学者认为,生态县环境建设要充分发挥政府职责、划定功能示范区以及选择合理的建设模式等;部分学者提出应当重视生态补偿机制的构建,使其能够为生态县环境建设提供强有力的支持和保障;部分学者提出生态县环境建设应优先进行重要环境工程项目,通过重要工程项目带动整体建设;部分学者认为应当通过控制污染物排放、降低资源消耗、开发清洁能源来推动生态县环境建设;部分学者提出农村环境基础设施建设在生态县环境建设中的重要性,认为应统筹规划城乡环境基础设施建设,并以此作为生态县环境建设的突破口;其他学者也提出生态县环境建设应以农村环境综合整治为契机,改善日益严重的农村环境污染状况,提高农村居民生活质量。国外研究从不同方面和不同角度分析了生态县(市)环境建设的基本情况并提出解决方案,1990年著名的“城市生态组织”阐述了生态城市环境建设的十项原则;1997年,澳大利亚政府提出生态城市发展规划,为生态城市环境建设设计了框架;与此同时,生态城市国际会议也提出了生态城市建设计划书,为生态城市环境建设开辟了新思路;其他研究也都集中在重新利用、循环回收、能源保护、能力修复等方面,为发展中国家生态县(市)环境建设提供了经验和借鉴。国内外关于生态县环境建设方面的研究大都结合现实问题展开,具有重要的理论意义和实践价值,但这些研究也存在一定的不足,主要表现为:(1)缺少对生态县环境建设理论依据的研究,或相关理论探讨不深入、不全面,不能够为生态县环境建设提供有效的理论支撑,因此难以把握生态县环境建设问题的实质;(2)缺少针对生态县环境建设的专门研究,即没有将生态县建设指标进行分解和细化,研究内容与研究结论不具体、不详细、针对性和操作性不强;(3)缺少针对生态县环境建设的全面研究,大多数研究仍停留在单个问题解决的层面,欠缺系统性、整体性、规范性的阐述和论证。本文将生态县建设指标进行分解,并以“生态学”理论为视角专门研究生态县环境建设,同时将环境建设置于整个生态县建设中统筹规划与设计,提出生态县环境建设的根本在于建设制度的创新;生态县建设中的生态环境体系构建,将水环境建设、大气环境建设、固体废物处置、噪声污染防治结合起来,突出生态县环境建设的全面性、整体性和系统性。
二、“生态学”与生态县建设
关于“生态学”,高兹、莱易斯和福斯特都从不同的角度提出生态危机、资源枯竭、环境恶化虽表面可解释为人与自然相处的不和谐,在理念、方式与行动上存在缺陷,但实质原因则在于人与人之间关系的偏差以及由此带来的社会制度的偏差。因此,“生态学”理论要求我们不仅要从技术层面分析生态环境问题,而且要从制度和人际关系角度来不断改革所有不完善之处,从而解决生态环境问题。“生态学”理论不仅认为社会制度创新是解决生态环境问题的关键,而且其最值得深思之处在于提出了只有社会主义制度才能从根本上解决这一难题。他们围绕生态文明建设,批判资本主义生态环境危机,阐述社会主义建立的必要性。“生态学”理论在为社会主义增加新内容的同时,充分展现了社会主义制度的优越性。在社会主义制度下,在中国特色社会主义旗帜下,通过树立社会主义核心价值观念,生态环境建设和生态文明建设才能够顺利实现。生态县(含县级市)是在县级行政区域范围内实现经济、社会、资源、环境、生态协调和可持续发展,是县级生态示范区和生态园区建设发展的重要支撑和最终目标。基于“生态学”的生态县建设,就是通过生态文明制度创新,在县域范围内建立人与自然、人与人之间和谐、可持续的关系,即通过构建具有中国社会主义特色并符合县域实际的生态文明制度和生态县建设制度,加快生态县建设进程,实现生态县建设目标。“生态学”与生态县建设之间的辩证关系要求我们必须以“生态学”为指导,使之成为我国生态县建设的理论支撑,构建全新的人的生活方式和社会制度,从而为生态县建设提供有益路径。反过来,生态县建设实践也极大地丰富了“生态学”的内涵,为“生态学”理论提供了新的实践源泉。
三、生态县建设环境指标及其分类
根据《生态县、生态市、生态省建设指标(试行)》的规定,生态县建设指标分为经济发展指标、环境保护指标和社会进步指标。其中,涉及生态县环境保护的指标共有21项,可分为水生态环境保护指标、大气污染防治指标、固体废物处置与利用指标、噪声防控指标等四类。水生态环境保护指标是县域水生态环境保护方面的基本要求,是合理利用县域水资源环境、防治水生态环境破坏的重要举措,主要包括县域水环境质量总体要求、集中式饮用水源水质达标率与村镇饮用水卫生合格率、城镇生活污水集中处理率与工业用水重复率、农村卫生厕所普及率、化肥施用强度及农村灌溉达标率等内容。大气污染防治指标是县域大气污染防治方面的基本要求,是整治县域重要污染点源、实施总量控制和开发新能源的条件和依据,主要包括县域空气环境质量总体要求、主要污染物排放强度、农村生活用能中清洁能源所占比例及秸秆综合利用率等内容。固体废物处置与利用指标是县域固体废物处置与利用方面的基本要求,是推动县域固体废物无害化处置与高效回收利用的重要保障,主要包括城镇生活垃圾无害化处理率与工业固体废物处置利用率、规模化畜禽养殖场粪便综合利用率及农用塑料薄膜回收率等内容。噪声防控指标是县域防控噪声污染方面的基本要求,是提高县域居民生活环境质量、减少噪声污染危害的重要手段,主要包括县域噪声环境质量总体要求、隔音或消音处理等内容。水生态环境保护指标、大气污染防治指标、固体废物处置与利用指标、噪声防控指标等四类指标共同构成了生态县建设环境指标的主要内容。以“生态学”为导向,强调对以上指标的分解和落实,强调制度形成与完善在生态县环境建设中的重要作用,通过制度保障生态县环境建设的有效推进,构建具有中国社会主义特色并符合县域实际的生态环境体系,才能不断满足生态县建设的要求,加快生态县建设的进程,推动生态县建设的创新,实现生态县建设的目标。
四、生态县建设中的生态环境体系构建路径
构建具有中国社会主义特色并符合县域实际的生态环境体系,应着手从以下几个方面进行:(一)县域水生态环境体系构建。开展河道整治与雨污分流整治,加快县域生活污水、生活垃圾处理等环保基础设施建设;加强县域工业企业的环境监管,加快污染源在线监控系统建设;科学划定饮用水源保护区,保障城乡饮水安全;深化小流域综合治理,合理开发利用水资源。贯彻实施国家水法律法规,加强县域水资源统一管理;健全水价机制,实行鼓励节约用水的水价制度;推广高效农业灌溉节水技术;加强节水型工业管理,形成节水型经济结构;加快县域污水处理工程建设,实施污水资源化。建设人工湿地,形成点、线、面结合的县域湿地系统,逐步修复县域水生态系统;实施以削减水污染负荷、提高水体水质功能为主要目标的县域污水再生利用工程。(二)县域大气污染防治体系构建。加强对县域内各种炉窑的工业粉尘和二氧化硫污染防治监管,对未实现达标排污的企业限期治理;根据国家总量控制要求,实行县域排污总量控制;加强民用燃煤二氧化硫污染控制。开展县域生态环境建设,防治建筑、拆迁、市政、运输、堆放和地面的扬尘污染;及时清扫路面,防治道路扬尘污染;加强城郊结合部扬尘污染防治,防止通过空气输送对城区的污染。开发经济、清洁、可再生新能源,积极探索再生能源的利用,大力发展农村沼气;发展替代能源;提高优质能源和可再生能源的消费比重,优化县域能源结构;积极推广新工艺、新设备、新技术,发展能源综合利用技术和能源环保技术。(三)县域固体废物处置体系构建。推行县域生活垃圾袋装化,实行收集、贮存、运输和无害化处置监管;逐步实行垃圾分类收集;建设密闭式的垃圾压缩式转运站,减少垃圾收集环节和在城区停留时间,避免二次污染。建设县域可再生废旧物资回收系统,推进再生资源回收利用,提高废物综合利用率;建立县域物资和废物交换中心,促进物资交换和副产品与废物的处置。建立县域生活垃圾集中收运处置体系和运行机制;构建县域环境卫生清扫保洁、垃圾收集、运输处置市场化运作模式;城区生活垃圾处置以焚烧为主,结合卫生填埋以及综合处理等多种处置技术;非城区以卫生填埋为主,焚烧、综合处理为辅。(四)县域噪声防控体系构建。禁止县域街道、广场、公园内组织的娱乐、集会等活动使用音量过大、严重干扰周围生活环境的音响器材;对可能产生环境噪声污染的营业性场所,居民区内有噪声排放的单位或个人,采取有效的防治措施。采用技术先进的设备,降低声源强度;调整县域工业布局,使高噪声设备尽可能远离噪声敏感区;对高噪声设备进行隔音或消音处理,减少工业噪声外泄对环境的污染。禁止县域内高噪声施工机械设备在夜间和午休时间使用;合理调配建筑工地砖瓦灰沙石等建筑材料的运输装卸时间。
主要参考文献:
[1]赵智刚.城市辖区生态示范区建设规划中若干问题探讨[J].干旱环境监测,1999.13.2.
[2]麻朝晖.论欠发达地区生态示范区建设中补偿机制建设[J].浙江树人大学学报,2003.3.3.
[3]任海,周国逸,夏汉平等.广东连平建设国家级生态县的总体生态规划[J].生态科学,2002.21.1.
目前全国多数农林类院校的景观设计类专业都开设了景观生态学课程,而且大多是专业必修课,但是与其他专业课相比,学生对景观生态学不够重视,学习兴趣不高,修完该课程后在做设计时,更多从美学和功能方面考虑,生态意识体现不明显,教学效果不太理想,究其原因有以下几方面。
1教学内容急需整合
对不同的专业,景观生态学的本科教材在内容取舍和深度确定上差异较大,目前还没有一本完全针对景观设计类专业的景观生态学教材。徐化成先生1996年率先编写了我国第一本景观生态学教材,书中的很多应用实例都是从林学专业的角度谈的,比较适合于传统林学专业的学生学习。[1]郭晋平教授和周志翔教授于2007年领衔主编了景观生态学教材,与以往的教材相比,虽然在内容上更加全面系统,但主要是针对森林资源类本科专业教学编写的。[2]对于景观设计类专业的同学来说,由于专业背景不同,完全采用该教材学习也不太合适。适用于景观设计类专业的景观生态学教学内容体系急待完善。
2与其他专业课的学习结合较少
据了解,由于没有完全适合于景观设计类专业的教材,授课教师也多数只是具有林学或生态学的专业背景,讲课及安排实验时与其他专业课程如景观规划设计、景观工程等结合较少,因而学生认为该课程的学习与景观规划设计的联系不大,不愿意花时间学。
3教学方法有待改进
多数教学以理论内容为主,实践教学环节较少,没有充分利用现代教学技术手段,教学过程过于理论化、抽象化,影响学生学习的积极性,降低了课堂教学效果。
二对景观设计类专业景观生态学教学的建议
1建立和完善教学内容体系,增强学生学习兴趣
合理的教学内容体系,既不能完全偏离于以往景观生态学教材的一般内容(景观结构、景观功能、景观变化、景观规划管理),同时又要具有景观设计专业的特色,基于此,结合目前国内主要的景观生态学教材和相关专著内容,可以制定以下教学内容体系。
(1)绪论。要求掌握景观和景观要素的概念和特征、景观生态学的定义和内涵、景观生态学的研究对象和内容;理解景观生态学的基本原理;比较欧洲、北美和中国大陆景观生态学学派的基本观点;了解景观生态学的研究热点和发展方向。[3]绪论部分是该课程的首堂讲课内容,绪论课讲得成功往往能激发学生的学习兴趣。除了讲述景观生态学的相关绪论知识外,最好能简单介绍当前景观规划设计的现状与发展趋势,点明景观生态学的发展使当代景观规划设计更为理性和科学,景观规划设计需要景观生态学思想来指导。
(2)景观要素基本类型。要求掌握斑块、走廊、本底的概念,理解斑块大小、形状的生态学意义,了解走廊的作用及类型。[4]本部分内容的重点或难点可与景观规划设计的内容结合起来阐述,如边缘效应与人类聚居地的选择、河流走廊与滨河风光带的设计、网络本底与城市绿地系统网络规划等。[5]
(3)景观的总体结构。要求掌握生物多样性的概念,了解生物多样性丧失的主要原因;掌握景观多样性的类型,理解景观异质性与生物多样性的关系。本部分内容与景观规划设计联系较紧密的一个重要知识点是“格局多样性在景观规划设计和物种多样性保护方面的重要意义”,讲课时可重点阐述。如通过景观空间格局对生态过程的影响研究,寻求合理的景观配置,在景观规划和管理时考虑物质流的利用率以及营养元素的循环;通过景观连接度和连通性的研究,正确地理解景观规划与管理的原理,其目的不仅仅是提高景观中各单元之间的连通性,更重要的是增强景观单元之间的连接度;在修建道路时,为了降低道路对生物迁移的阻隔作用,可以通过建立桥梁、隧道、增加廊道,达到保护生境的目的等等。[6]另外,在讲到森林景观的异质性时,可补充古树名木的有关知识。
(4)景观形成因素。景观是由相互作用和相互影响的生态系统组成的,是特定的自然地理条件及其生态学过程、地域文化特征以及它们之间的相互关系等多种因素共同作用的结果,主要有地质地貌、气候、土壤、植被、干扰五方面的因素。前四方面的知识学生在中学的地理课上已学过,讲解时不必太详细,以图片展示为主,稍加复习就行了,而该章的重点应放在干扰因子这一内容上,应掌握常见干扰的类型及其生态效应。
(5)全球环境问题。修过该课程的学生除了应具备较系统的景观生态学知识外,还应具有较高的生态素养,与其他没修过生态类课程的学生相比,要有更强的生态环保意识和高度的社会责任感,因而了解全球化的生态环境问题,激发学生形成节约能源、保护生态环境、节俭资源消费和节制发展的生态意识,促使学生自觉地运用景观生态学有关知识去分析和处理社会经济发展中所面临的具体问题显得尤为重要。
(6)景观生态流与景观功能。要求掌握景观生态流的基本观点、基本机制及五种基本形式(空气流、水流、养分流、植物流和动物流),分析景观要素类型对景观生态流、景观要素间相互作用的影响机制和生态效应;理解景观的一般功能(生产功能、生态功能、美学功能、文化功能)的内涵。教学中发现学生对本章比较感兴趣,因为他们觉得有很多知识点都比较实用,如山谷风与露营地的选择,城市热岛效应等。
(7)景观动态变化。掌握景观稳定性的概念及影响景观变化的作用力类型,不同强度干扰对景观变化的影响;理解景观稳定性的特性。本章理论较多,需要补充一些应用性的内容,否则讲课时枯燥乏味,学生没兴趣听。例如结合多样性导致稳定性的原理及植物群落生态学的有关知识,补充“演替顶极理论在园林植物配置中的应用”这一内容,教学效果就很好,学生非常感兴趣。
(8)景观生态分类与评价。景观生态系统分类是研究景观结构和功能的基础,同时也是景观规划与管理的前提。本章教学要求学生了解景观分类的原则,掌握景观评价的基本内涵、评价内容、指标体系、工作步骤和基本方法等。结合典型案例讲解,效果较好。
(9)景观生态规划设计。要求了解景观生态规划与设计的起源与发展,理解景观生态规划与设计的内容与原则,掌握景观生态设计的原理与类型。本章内容与其他景观设计类专业课程结合最紧密,学生学习兴趣很高。讲课时,有针对性地讲解一些国内外生态规划设计的经典案例,如德国杜伊斯保北区公园规划设计,中山歧江公园规划设计等。
2课程实验多与其他专业课程知识结合
就景观设计专业而言,景观生态学是专业基础课,课程实验若能与其他专业课程知识(如景观规划设计、景观工程)结合起来,不仅能有效巩固该课程内容,还能培养学生综合运用所学专业知识分析问题、解决问题的能力。华南农业大学园艺学院04级花卉与景观设计方向的学生做过这样一个实验“广州火炉山森林公园景观生态改造建议”,实验要求运用所学景观生态学、景观规划设计、景观工程、园林树木学等学科的知识对火炉山的景观进行分析评议,提出景观生态改造建议。实验先由任课老师带队组织学生去现场实地勘察,并邀请景观规划设计、景观工程、园林树木学的老师一同现场指导,然后学生以小组的形式分析讨论现状情况,提出改造建议,撰写实验报告。结果实验很成功,大部分同学的实验报告除了文本外,还附加了规划设计图纸,把改造建议图文并茂地表达出来。
3教学实习尽量与其他课程一起组成专业综合性实习
与其他专业课程一起组成综合实习,不仅能节省实习经费,而且增加不同专业课程的指导老师数量,使学生学到的知识更全面。当然,要使相关的专业课程实习集中一起进行,需要在教学计划里统一安排好实习时间,否则因为时间冲突而引起的调课问题很麻烦。
4完善考核内容与形式
根据教学内容和教学要求,灵活选择多种考核形式,打破一张试卷定成绩的传统。成绩评定时加大课程论文的比例,可考查学生的文献资料查阅、调查研究、应用写作等综合能力;加大平时作业的比例,可促使学生认真对待平时作业,增强其动手实践能力。
5改进教学手段和方法,提高教学质量
采用多媒体教学,利用大量优真和清晰动感的画面、图表和视频等形式,使得抽象的概念和理论具体化、教学内容情景化,不仅可以激发学生的学习兴趣,还有助于学生的理解与接受,提高讲课的效率。但是单纯采用多媒体教学,完全摒弃传统教学方法,教师的教学创造力被束缚,教学风格被抹杀,教师成为多媒体课件与学生之间的解说员,使得教师的主导作用不能得到充分发挥。因此,讲课时采用多媒体与传统教学相结合的方法,教学效果会更好。
三结语
景观生态学是生态学的分支学科,该课程的先修课程是普通生态学,因此在讲课中要有针对性地补充相关生态学基础知识,特别是生态学中的一些基本概念和原理。另外,为景观设计类专业的学生授课的景观生态学教师除了要求具有扎实的生态学知识外,还需要具备一定的景观规划设计专业知识,这样讲课时才能将生态学的知识和景观规划设计的相关内容结合起来,理论联系实际,学生才会有较高的学习积极性。总之,有责任心的教师,合理的教学内容,优良的教学方法是良好教学效果的重要保证。
参 考 文 献
[1]徐化成.景观生态学[M].北京:中国林业出版社,1996.
[2]郭晋平,周志翔.景观生态学[M].北京:中国林业出版社,2007.
[3]肖笃宁,李秀珍,高峻等.景观生态学[M].北京:科学出版社,2003.
[4]李建新.景观生态学实践与评述[M].北京:中国环境科学出版社,2007.
论文关键词:城市化;发展;生态;环境保护
一、应科学编制新区规划
城市规划是一项极具全局性和综合性的工作,同时还具有很大的战略性,它涉及到政治、经济、文化和社会生活的各个领域。城市规划要与现代化建设的总体要求相一致,应当立足现在,面向未来,统筹全局,综合布置。要妥善处理好部分与整体、眼前与未来、经济建设与社会发展、城市建设与环境保护、现代化建设与保护历史文化遗产等一系列关系。城市规划的成功进行,直接关系到城市总体功能的有效发挥,关系大到社会、经济、人口、资源与环境的协调发展。着眼于全球,但凡在设计、建设、管理方面有所成就的城市,都有一个科学合理的总体规划。
二、科学合理的进行规划
根据生态学理念进行城市规划,运用生态新区生态学来引导城市规划,就要在生态系统能承载的基础上,通过使用生态学原理和系统设计方法,科学合理的进行规划,利用区域范围内一切可利用的资源能力,建设人与城市,自然生态与经济社会相协调发展的城市,从而促进城市的健康发展。要避免城市规划的“大众一致化”,就要摒弃以追求物质形态规划为主,把目标锁定在人工秩序和功能效率的层面上,而要尽可能地保护好城市的不可比拟的自然原生态。在新城区的规划中划定生态敏感地区等,如:湿地、河流、林地等生态景观价值优越的绿色空间,使其成为新城区的绿色开敞空间。
三、因地制宜,彰显特色,打造宜居新区
城市规划要因地制宜,突出一个城市的历史文化、自然环境、建筑景观、人文特色。我们既要总体参照城市发展的普遍规律,又要具体到地区的实际情况,确立适合的城市的发展方向和模式,做到“个性化”。为了突出城市特色,城市规划者应该在熟稔区情的基础上,结合城市自身的特色与优势,有效的借鉴中外城市建设的经验和建筑风格(切勿盲目模仿和照搬),使我们的城市规划特色鲜明、别具一格。
四、用循环经济模式引导新区工业园区发展要遵循“3R”原则
减量化、再利用、资源化,倡导节约型、集约型、生态型的发展模式,把节约放在第一位,鼓励绿色生产,倡导绿色消费,建设资源节约型和环境友好型社会。以节约能源和综合利用为基础,有力推进以资源再利用为主体的静脉产业;实施全面清洁生产检验,杜绝落后的设备、技术、产品及布局落后的污染企业,抓好环境友好型企业示范及ISO14001环境管理体系认证的推广工作;树立开发区生态工业园榜样,发展生态工业园,为促进循环经济的发展,为建设环境友好型社会提供有利保障;建立以水资源梯级利用、分质供水和循环利用相结合的水资源体系,提高海水和中水的利用率,改进技术,淘汰高耗水工艺和设备,逐渐达到区域污水基本零排放的目标。
五、正确处理“两个关系”是做好规划的关键
其一是经济总量增长与环境总量控制的关系,其二是土地资源开发利用与生态环境保护的关系。既要做到科学确定新区产业布局和功能区布局,又要科学确定新区环境总量,合理制定总量控制目标和控制战略,加快落实污染物排污许可证制度,科学和有效的利用有限的环境容量资源;确定经济增长中的科学能源消耗指标,坚持节约、开源与保护并重的方针,进一步完善资源再利用,实现最大限度的经济增长、最少数量的能源消耗的目标,继续实施以重点污染源烟气脱硫为主的大气环境污染综合整治,要进一步加强新区的基础设施建设,重点建设污水处理厂、再生水工程、河道整治工程,创造良好的生产环境、生活环境和发展环境。
六、科学编制绿化方案
(一)采用乡土物种。无论种树、植草,最好采用乡土物种。采用乡土树种具有以下优点:一是容易成活,即植被重建容易成功;二是容易形成特色,因为是本土物种,就有本地特色,而有特色就是美的;三是可防止外来物种入侵,减少生态风险。
(二)生态绿化。就是讲求生态系统综合环境功能的绿化。换句话说,重建的植被不仅是为了点缀、美化,而是出于注重其实际的环境功能,使其能综合发挥涵养水源、保持土壤、防风固沙、调节气候、制造氧气、净化水汽废物、提供野生生物生境等功能的目的。
(三)因土种植。土壤是植被重建的地质基础。一般而言,土壤肥沃、土层较厚的立地可(应)种植乔木;土壤贫瘠、土层甚薄的地方,则只能(应)种草本植物或灌木。由此可见,土壤条件的准备是绿化成功与否的关键,尤其像西南地区、喀斯特地貌区、水土流失严重的石山区,土层薄、土壤缺乏,成为这些地区植被重建、生态改善的制约因素。因此,在建设项目环保措施中,保存表层土壤是大多数建设项目都应采取的重要措施。
七、应注意避免“高楼风”、光污染、光遮挡的影响
由于高楼风产生的背风涡和下洗现象,使得地下车库排气口排出的废气和污染物,难以扩散,因此要科学合理布局排气口的位置。在高大建筑物设计中要增加裙楼,种植高大乔木以及增建围墙拱廊等遮挡物,起到对高速气流的剥离作用。光污染是由于高大建筑物的玻璃幕墙反射光带来的污染,对交通安全和居民生活都有不同程度的影响,要通过减少玻璃幕墙的面积,采用反射比较小的玻璃,采用不反射的材料,对玻璃幕墙进行分割,周边种植绿化植物,减少光污染的影响。每栋楼的间距要合理,其日照间距系数要满足规范要求的1.5以上,以使每层楼在大寒日的日照时间多于2小时,住户的采光不受遮挡。对高大标志性建筑要注意其与周围景观的协调。
论文摘要:本文根据污染生态学研究现状讨论了污染生态学的研究内容:①研究在污染环境中生物受害原因以及与污染物的关系;②研究污染物在环境以及在生态系统、生物体内的化学行为、变化规律,即吸收、转化、富集、降解规律和生态效应;③研究生物净化机制与生物防治污染的措施;④研究生态系统承受污染物的负荷能力,确定生态系统的环境容量,预测环境质量的变化趋势。
一、引 言
人类社会进入20世纪之后,随着全球工业化的兴起,生产和生活的性质与规模较之以前发生了巨大的变化,而且这种变化以一种不可逆转的趋势正不断地向纵深发展。今天,人类强大的技术力量严重地影响和干扰着自然界的许多自然过程,如气候、植被、水分乃至与之有关或包含于其中的物质化学组分的交换、循环等。特别是目前这种影响常常直接或间接地导致影响或破坏人类生活的正常性与社会发展的持续性的可怕后果,这即是当今环境问题成为倍受全世界关注的热点的原因所在。
与其他学科的兴起和发展一样,为了研究和解决在生产、生活和社会发展过程中存在或出现的问题、探索人与环境关系方面的奥秘以及如何协调或控制这种关系,大约在20世纪中叶以来,一系列有关人类环境的新学科如雨后春笋般地出现和发展起来。而从自然循环、物质变化角度研究环境问题的学科目前发展起来的最主要的有以下几门:环境地球化学、污染生态学、环境化学和环境生物无机化学。这些学科都尚在形成发展中,其最主要特点是不同学科交叉,即用已有学科的理论、方法去解决已存在的或新出现的环境问题。
也是在20世纪下半叶,生态学有了重大发展和认识上的飞跃。[1~2]新的生态学建立在生命科学和地球科学的基础之上,成为介于社会科学和自然科学之间的一门特殊的学科,研究人口、资源、环境的关系。我国已故著名生态学家马世骏曾指出:“协调人类与自然的关系,改善人类的生态环境,应是现代生态学研究的主要方向。”人类与自然环境的最主要界面——地球表面存在和发生的一切现象及与生物的关系,[3]尤其是与人类的关系成了生态学研究的重点内容。[4]
“污染生态学”是环境科学的主要组成部分之一,并已成为生态学的一个重要分支。我国在20世纪90年代初,前国家教委就规定其为与环境化学、环境地球化学平行的本科环境科学专业必修专业课程,当时也曾提出了相应的研究任务和方向。然而,和其他任何新生事物一样,“污染生态学”本身在许多方面尚处于发展、充实、完善阶段,目前对之尚存在不同一的定义或认识,人们还尚未对它的对象、任务、研究范围等作出确切的规定。其实,晚一点作出这样的规定是好事,因为广义的环境科学也包括生态学,其涉及内容较广,学科交叉性很强,人们对它的理解不能不受到原先的专业知识范围、研究经验、兴趣及对环境生态问题的不同认识等因素的影响。也正是这种不同的理解和认识,会促使不同学者从不同角度各有侧重地去研究问题,由此可能会大大地丰富和充实这门新兴学科的内容,同时也促使人们以极大的热情和兴趣去研究和探索,以使其不断成熟、完善和更有效地为保护人类、保护环境、促进社会可持续发展服务。
目前,在国外能与“污染生态学”完全对应的词条尚很少见,最为接近的可能是“Pollution Science”或“The Science of the Pollution”,但是,就针对自然界生态环境污染问题的研究却突飞猛进、日新月异。这一点在科技杂志刊载内容方面体现的非常明显,尤其是一些重要刊物更是如此。如“Ecology”、“Environmental Science and Technology”、“Environmental Pollution”、“Environmental Research”、“Applied Geochemistry”、“the Science of the Total Environment”、“Aquatic Ecosystem Health & Management”、“Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology”、“Environmental Geochemistry and Health”、“Journal of Hazardous Materials”以及“Nature”、“Science”、“AMBIO”等刊物经常刊登大量的污染生态学研究成果。除此之外,有些污染生态学的研究成果也常常分散刊载于其它有关环境科学或生态学领域的期刊中。这些研究内容实际上已基本勾勒出了污染生态学研究内容的框架。笔者结合近年在上海交通大学讲授研究生“污染生态学”课程及科研实践中的学习心得和体会,就“污染生态学”研究内容做些浅显的讨论,与同行交流,希望大家指正。
二、污染生态学研究内容讨论
近年来不断进展的污染生态学研究和大量的研究工作其研究内容基本体现出了以下四个方面的特点:①研究在污染环境中生物受害原因以及与污染物的关系;②研究污染物在环境以及在生态系统、生物体内的化学行为、变化规律,即吸收、转化、富集、降解规律及生态效应;③研究生物净化机制和生物防治污染的措施;④研究生态系统承受污染物的负荷能力,确定生态系统的环境容量,预测环境质量的变化趋势。
1.污染环境中生物受害原因以及与污染
物的关系研究
污染物质之所以会对生物产生毒害是由于生物对这些有害物质的摄取与利用而引起的。环境一旦被污染,生存于其中的生物即会自觉不自觉地摄取和吸收污染物质,当这些物质的量在生物体内超过生物机体本身的承受或转化(无害化转化)极限时,污染物质在生物体内的毒害作用即发生了。不同的污染物质其体现出的效果往往区别很大,而自然环境中常常是多种生物并存和多种污染物质同时存在的。查明生物受害原因和明确厘定具体致害物质及致害物质间的相互作用是污染研究的关键所在,这些问题在实际情况中常常非常复杂。环境中生物受害原因以及与污染物的关系研究是污染生态学研究的最重要内容之一,是污染生态学研究的起点和基础,同时也是目前的一个热门研究领域。
2.污染物在环境以及在生态系统、生物体内的化学行为、变化规律,即吸收、转化、富集、降解规律及生态效应研究。
污染物一旦进入环境或生态系统、生物体内,在新的物理化学条件下便会发生一系列作用和产生相应后果。在此过程中,污染物的化学习性、系统的物理化学条件是制约因素。因此,生物对污染物从摄取到进入体内的一系列生化作用及过程的每一个环节都对最终的毒害效果产生重要影响。如摄取、输送、吸收、浓缩、转化、富集、降解和排泄等各种作用和过程。它们是研究生物在污染环境中受害机理的最基本内容。这些作用和过程对不同生物不尽一致,因而相同的污染物质对不同的生物群体常常体现出不同的生态效果。因此,这项内容是认识元素在生物体内的化学行为和运动规律,即元素在生物体内的分布、功能、运动循环机理和生物对元素的需求与中毒等基本原理的关键,对阐明污染生态环境的生态效果起着不可取代的作用。不同的生态系统常常有不同的污染特点,如大气环境、水环境、土壤环境和生物系统间同一污染物质各自分别有不同的生态环境效果。自然界大气、水、土壤、生物体系又都不停地与生物进行着物质交换循环。在各种方式的交换循环中污染物质会体现出各自的毒害效果。生态环境污染生态效应研究是污染生态学的主体内容,是一个广阔的研究领域。[5]
3.生物净化机制和生物防治污染的措施研究
生物对污染物的抵御能力体现在生态效应上即为净化功能,这项功能因生物种类不同而差别很大。生物净化机制研究一方面是制定环境容量的重要依据,另一方面可用于污染防治。这是目前污染治理研究领域的一个重要方向。许多生物特别是微生物具有独特的环境净化功能,常常会起到其它人工措施难以起到的作用。因此,生物净化机制和生物防治污染的措施研究是污染生态学环境对策的重要内容,对确定环境容量和治理、预防污染具有重要意义,是一个崭新的、前景无限光明的领域。[6]
4.生态系统承受污染物的负荷能力研究
生态系统对污染物的自然净化能力是污染研究的重要内容,也是治理预防污染的主要参考条件。对生态系统的污染负荷能力或环境容量进行研究,以及对为促使人为污染物不超过其负荷能力或容量的相应政策措施进行研究是污染生态学的基本内容之一。生物机体本身及人的主观能动作用对环境中有毒物质或污染的抵御能力和对策研究是目前一个充满兴趣而又具重要现实意义的课题。[7~8]
三、结 语
从学科史角度看,污染生态学尚处于初期发展阶段。据目前本领域研究状况,本文将其研究内容归纳如下:①研究在污染环境中生物受害原因以及与污染物的关系;②研究污染物在环境以及在生态系统、生物体内的化学行为、变化规律,即吸收、转化、富集、降解规律和生态效应;③研究生物净化机制和生物防治污染的措施;④研究生态系统承受污染物的负荷能力,以确定生态系统的环境容量,预测环境质量的变化趋势。
上述污染生态学的研究内容是作者学习污染生态学的体会,同任何一门新学科一样,需要在实践中不断地得到补充和修正。
参考文献
1 Ronald S. Oremland1, John F. Stolz. The Ecology of Arsenic [J]. Science, 2003, 300(5621): 939~944
2 Begon M., harper J.L., Townsend C.R. Ecology-inpiduals populations and communities[M]. 3rd Edn. Oxford: Blackwell Science, 1996
3 Lindstrom E.R., andren H., Angelstam P., Cederlund G. Disease reveals the predator[J]. Ecology, 1994(75): 1042~1049
4 孙铁珩、周启星、李培军. 污染生态学[M].北京:科学出版社,2001
5 Nebel B.J., Wright R.T., Environmental Science. 5th Edn. New Jersey: Simon & Schuster, 1996
6 Suhonen J. Predation risk influences the use of foraging sites by tits[J]. Ecology, 1993(74): 1174~1203
关键词:生态设计原则,居住区室外环境,生态设计研究
中图分类号:TU984.12 文献标识码:A 文章编号:1006-026X(2013)09-0000-01
住宅环境质量优劣与人的身心健康有极大的关系,不合理的居住环境设计已经给人类的生理、心理和行为带来了很大的影响,直接威胁人类的身心健康。现在国内对于居住区生态设计的研究主要集中于室内环境和建筑本身,而对于室外环境的研究涉及较少,以及在生态设计原则的基础上,如何通过设计进行室外环境改善的研究还不够深入。
1.居住区室外环境设计国内外研究现状
本文的研究建立在生态设计原则的相关内容和居住区设计的相关内容的基础上,大量参阅国内外关于生态设计理念和居住区环境设计的研究成果,发现了有研究者已经对这些理念的结合进行了不同深度的探究。
国内关于居住区室外环境生态设计的理论研究于上世纪90年代中期开始兴起,从90年代末开始逐渐升温,这些理论虽然对居住区室外生态设计界定有所不同,但都从不同方面对城市住区的生态规划设计趋势、方向、原则等内容进行了探讨。于2002年出台了《上海市新建住宅小区环境导则》《上海市生态型住宅小区技术实施细则》等一系列住区环境建设标准。这些原则或评价标准的制定,显示出我国城市住区建设的环境意识向正在向更高层次迈进,也使我国城市住区环境的生态建设开始有章可循。对城市住区外环境进行专门设计的方法研究始于经济发达国家,20世纪70年代初,日本根据调查研究的结果,从实际出发制定了改善居住环境的方针政策认为居住与环境的设计必须达到4项要求:安全、卫生、方便和舒适,①这些政策的制定为居住环境设计奠定了早期的理论基础。前苏联自50年代起开始研究居住与环境问题,,并设立住宅生态学来专门研究居住环境设计问题,其目的是为了获得在生态平衡的基础上保证居民健康,满足居住区的功能要求,创造一个安全、舒适、优美的人居环境,②70年代后期以来,居住环境设计的重要性日益被人们所认识,人们也为居住区创造物质条件的基础上,同时重视居住区的社会功能和在精神、心理上的作用。
2.居住区室外环境设计中存在问题及设计原则
居住区室外环境设计中存在问题主要表现在:设计缺少人文关怀;缺乏环境个性和特色;③盲目追求大型化、豪华化,为了追求气派和宣传效果,不少居住区内硬质铺地、广场泛滥,整体宏伟有余而亲切不足,难以保证居住区开放空间应当带来的生态效益和疏解精神压力的作用。
首先,地域性与时代性相结合原则。在设计时应该适宜这种特定的场所,应该挖掘其中反映了当地人精神需求与向往的深刻内涵,同时居住区室外环境设计要考虑所在城市的历史文脉。其次,人性化的原则。居住区室外环境是为居民服务的,所以在设计中要坚持以人为本的原则,无论从室外环境的整体规划,各种服务设施的配置、绿化小品等细部设计直到建设实施,都要从人的角度出发,满足人的各种生理和心理需求。最后,可持续发展的原则。在居住区室外环境设计中要尽量加强自然环境要素的运用,恢复和创造城市中的生态环境的完美结合,改变现代城市中琳琅满目的沥青、混凝土、玻璃、钢材等工业化的面貌,让人尽量融入自然,与自然共生共存。
3.国内外实践案例分析
3.1 南京咏梅山庄绿色生态小区
咏梅山庄建于2001年,是建设部认可的绿色生态住区,该住区以维护生态平衡、坚持可持续发展为规划设计原则,采用最新的生态环境技术,建立太阳能利用、管道直饮水、雨水回收和中水利用、生态绿化、绿色建材、土建装修一体化等六大系统,营建住区良好生态环境。另外小区运用现代景观设计理念,从各层面上由里而表的构筑社区景观环境,按照景观均好性强,使用度高,生态化优良,文脉承传与发展的延续性适度,居住业主的归属感强,并满足建设与后期维护成本的经济型等设计原则,并引入区外环境,对于区外极其优越的自然环境,设计有通往仙鹤山的视觉走廊,并令大多单元向山体展开,形成现代都市山景住宅。④
3.2 英国伦敦拜得(Bed)零耗能小区
曾获得2000年英国皇家建筑协会“可持续建设最佳范例”奖,并被英国皇家建筑师协会选择作为2000年伦敦“可居的城市”展览中心可持续开发的范例的拜得零耗能小区,位于英国伦敦西南的萨顿市,由Peabody Trust公司承建,拜得零耗能小区采用一种零耗能开发(zero Energy Development)系统,即小区任何方面的设计都以最大限度保护自然资源和最小限度地影响环境为目的,其环境保护策略主要包括以下几方面:⑤(1)利用棕地(BrowfieldS):所谓棕地,就是城市地区中已经进行过开发,现在处于闲置状态的土地,在英国,有大约20%的城市土地属于这种类型。(2)绿色交通:以减少小汽车交通为目标,社区内提供一定的就业场所和服务设施以减少居民出行需求;提供良好的公共交通联系,包括两个铁路站点、两个公共汽车和一条有轨电车线路;提供替代小汽车的选择,如小汽车共享。
4.国外城市住区外环境生态设计对我国的启示
对以上国外居住区环境生态设计和发展趋势进行分析总结,为我国目前开始进行的居住区环境生态设计提供许多值得学习和借鉴的经验方法:从宏观到微观,多角度、多层面、系统化的研究居住区环境生态设计;多种方式促进城市住区外环境生态建设;大力开展居住区环境生态设计的示范工作;提高市民环境意识,加强居住区环境生态设计的公众参与。
参考文献:
[1] 郭峥.从“健康住宅”看居住区室外环境设计的研究[J].北京林业大学硕士论文,2005.6
[2] 胡安明.居住区室外环境设计研究[J].北京林业大学硕士论文,2005.5
[3] 张秀.后中小尺度下城市住区外环境生态设计探究[J].北京林业大学硕士论文,2010.5
[4] 刘家贤.新形势下苏州居住建筑生态设计分析[M].河南城建学院学报,2010.3
[5] 何昕家 张子超.初论台湾地区生态设计迷思[M].新建筑,2011.2
[6] 余世金 朱坦何.有关生态住区几个问题的探讨[J].工业建筑,2005
[7] 姚时章 王江萍.城市居住外环境设计[M].重庆大学出版社,2000
[8] 邓晓红 李晓峰.生态发展:中国传统聚落未来[J].新建筑,1999(3)
[9] 何静.关于生态型社区发展状况与趋势的研究[J].同济大学硕士学位论文,2002(1)
注解:
① 姚时章 王江萍.城市居住外环境设计[M].重庆大学出版社,2000
② 邓晓红 李晓峰.生态发展:中国传统聚落未来[J].新建筑,1999(3)
③ 胡安明.居住区室外环境设计研究[J].北京林业大学硕士论文,2005.5
论文提要:本文分析了我国发展循环经济的重要性,阐述了国外循环经济发展状况,针对国内循环经济发展现状和存在的问题,提出我国循环经济发展对策建议。
一、循环经济的含义
循环经济是运用生态学规律以低消耗、低排放、高效率为基本特征,通过清洁生产、市场机制、社会调控等方式,组织成为一个“资源—产品—再生资源”的物质在生产生活中反复循环流动的过程,旨在最终实现环境、资源与社会经济可持续发展的经济运行模式。循环经济的内涵和目标可以从技术和经济两个层次界定。技术层次,发展循环经济就是要在生产实践中,通过生产技术与资源节约技术相融合,减少单位产出的资源消耗,最高效率地节约使用资源;在经济层面上,发展循环经济需要一种新的制度安排和经济运行机制。需要把自然资源和生态环境看成稀缺的、社会大众共有的自然福利资本,因而要求将生态环境纳入经济循环过程中参与定价和利益分配。
二、循环经济的特征
循环经济作为一种科学的发展观其特征主要体现在以下几个方面:
一是新的系统观。循环经济的系统是由人、自然资源和科学技术等要素构成的大系统。循环经济观要求人在考虑生产和消费时不再置身于这一大系统之外,而是将自己作为系统的一部分来研究符合客观规律的经济原则。
二是新的经济观。循环经济观要求运用生态学规律,不仅要考虑工程承载能力还要考虑生态承载能力。在生态系统中只有在资源承载能力之内的良性循环,才能使生态系统平衡地发展。
三是新的价值观。循环经济观将自然作为人类赖以生存的基础,是需要维持良性循环的生态系统;在考虑科学技术时不仅考虑其对自然的开发能力,也要充分考虑到它对生态系统的修复能力;在考虑人自身的发展时,不仅考虑人对自然的征服能力,而且更重视人与自然和谐相处的能力。
四是新的生产观。循环经济的生产观念是要充分考虑自然生态系统的承载能力,在生产过程中要求遵循“3r”原则:资源利用的减量化(reduce)原则、产品的再使用(reuse)原则、废弃物的再循环(recycle)原则。
五是新的消费观。循环经济观提倡物质适度消费、层次消费,在消费的同时要考虑到废弃物的资源化,建立循环生产和消费的观念。
三、目前循环经济几种发展模式
(一)杜邦模式——企业内部的循环经济。通过组织厂内各工艺之间的物料循环延长生产链条,减少生产过程中物料和能源的使用量,尽量减少废弃物和有毒物质的排放,最大限度地利用可再生资源,提高产品耐用性等。发明这种模式的杜邦公司1994年生产废弃物减少了25%,空气污染物排放量减少了70%。
(二)工业园区模式——又称为卡伦堡工业园区模式。按照工业生态学的原理,通过企业间的物质集成、能量集成和信息集成,形成产业间的代谢和共生耦合关系,使一家工厂的废弃物或副产品成为另一家工厂的原料和能源,建立工业生态园区。丹麦卡伦堡工业园区内各企业通过贸易方式利用对方生产过程中的废弃物或副产品作为自己的原料,不仅减少了废物生产量,还产生了很好的经济效益。
(三)德国dsd——回收再利用体系。德国的包装物双元回收体系(dsd)是专门组织回收包装废弃物的非营利性社会中介组织,最初由95家产品生产厂家、商业企业以及垃圾回收部门联合组成,目前已有1.6万家企业加入。在需要回收的包装物上做标记,然后由dsd委托回收企业进行清理、分拣再进行循环利用。
(四)日本的循环型社会模式。日本在循环型社会建设方面主要体现在三个层次上:一是政府推动构筑多层次法律体系;二是要求企业开发高新技术;三是要求国民从根本上改变观念,不要鄙视垃圾,要把它视为有用资源。堆在一起是垃圾,分类存放就是资源。
四、国外循环经济优秀案例经验借鉴
下面,以日本北九州生态工业园为例介绍:
(一)园区简介。为解决大量消耗能源、资源而产生的垃圾排放等越来越多的环境问题,北九州市以建设亚洲的“国家资源及环保产业基地”为目标,以振兴再生资源利用产业为主,制定了生态工业园基本规划。工业园建于2001年,是再利用型生态园的代表。园区分为实证研究区和循环工业园两个区域。
(二)循环经济实施措施。北九州市的环保产业拥有合理的环境管理体制及安全的高新技术,由企业、大学及政府部门组成的“北九州环境产业推进会议”制定了基本工作方向,并采用了环境政策与产业振兴政策相结合的独具特色的地方政策。重点实施措施有四个方面:(1)建设循环使用及旧零部件再次使用产业园区;(2)充分利用现有的产业基础设施,发展新产业;(3)创办新能源技术产业、超微纳米等新一代环保产业项目;(4)加强人才培训。
此外,北九州通过规划合理的功能区布局来更好地贯彻实施循环经济的理念,具体功能区布局如下:(1)2001年6月设立北九州市生态工业园区中心:是开展环境教育的基地,举办以市民为主的环保知识讲座,举办环保技术相关研修、讲座,推广环保技术。(2)环保企业聚集区:通过各企业的相互合作,把环保相关企业发展成为废物排放为零的资源循环基地。(3)响滩再生使用区:市政府场地租给企业,支持中小企业发展环保项目,地方中小企业充分利用自己独创的先进技术和先进工艺,开展各种再生使用产业活动。(4)环保研发中心:企业、政府、大学联合起来进行最尖端的废物处理技术、再生使用技术的研发。北九州生态产业园利用作为工业城市积累起来的技术和人才、工业设施及企业、研究机构、政府、市民建立的网络,将振兴产业与环境保护两大政策有机结合,成功实现了建立独具特色的地区政策的工业园区,其成功经验对我们建立循环经济示范区具有很好的借鉴意义。
五、国内发展循环经济建议
发展循环经济是实施可持续发展最重要和最现实的选择。结合我国国情,发展生态园区循环经济可从以下几个方面进行:
(一)创新机构,保证循环经济深入发展。成立循环经济建设领导小组结合区域实际状况,从引导和促进的角度出发,全面推进区域循环经济工作。
(二)绿色招商,促进第二产业生态工业发展。通过产业链、产品链和废物链的构建与完善,资源和废物的减量化等措施,大力发展生态工业,改善投资环境。根据生态工业系统建设需求和市场机制有选择地进行主题招商和绿色招商,重点发展补链企业,形成多产品多链条的生态工业网状结构。
(三)集约使用,提高资源使用率。注重资源的集约化使用,无论在土地资源、水资源还是能源使用效率方面均努力达到较高水平。
(四)重视科技,引领静脉产业生态工业发展。可利用高新技术发展海水淡化以解决淡水资源缺乏的问题;投资兴建垃圾发电厂,利用先进的技术进行烟气净化处理发电的同时保护居住环境;完善区域水循环系统,建立以污水处理厂为主体的中水回用系统,节约用水的同时满足企业对中水的需求。
(五)加强信息建设,构建生态工业信息平台。建立固废资源信息网,便于企业之间进行固废资源交换与再利用的信息沟通,为生态工业园和循环经济建设搭建信息平台。
(六)注重生态教育,建设绿色学校。生态文化建设从孩子抓起,各级学校开展环境教育,在相应课程中增加环境保护知识内容,把生态教育纳入学生的素质教育内容,从小培养学生保护环境的自觉性。
参考文献:
[1]林慧岳.基于循环经济区域创新活动[j].自然辩证法研究,2006.2.
[2]于萍.发展循环经济促进可持续发展[j].天津科技,2004.6.
[3]许江萍.循环经济:从理念到实践[j].中国科技投资,2006.8.