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简述生态学研究的方法精选(九篇)

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简述生态学研究的方法

第1篇:简述生态学研究的方法范文

关键字:景观生态学 城市建设

Abstract: landscape ecology is the study of landscape structure and function, landscape dynamic change and mechanism of interaction, landscape beautification pattern, optimize the structure, reasonable utilization and protection of the subject. With the development of economy, the city's environmental pollution has become increasingly serious, landscape ecology as a good idea to provide the landscape city ecological improvement. In this paper, the author offers the basic concepts of landscape ecology and landscape ecology in the course of development of city environment.

Keywords: Landscape EcologyCity Construction

中图分类号:P901文献标识码: A

1.景观生态学的概念及发展

1.1 景观与景观生态学的概念

景观生态学 (landscape ecology)是以整个景观为对象,通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换,通过生物与非生物以及与人类之间的相互作用与转化,运用生态系统原理和系统方法。是一门新兴的多学科之间交叉学科,主体是生态学和地理学。

1.2景观生态学的发展和应用景观生态学的发展

景观生态学是上世纪30年代末前苏联C.特罗尔所倡导的学术方向。这个倡议和往后的B. H.苏卡乔夫提出的生物地理群落学说, 促进了生态学与地理学的结合, 使生态学和地理学的观点日趋接近融合[1]。在生态学与地理学结合后, 一方面生态系统的概念扩大到与地理环境成分的有机结合和功能联系, 另一方面解决综合地理学的问题越来越多地采取生态学的观点。景观学移植到西方, 由西方国家的生态学家发展为景观生态学[2,3]。

我国改革开放后, 部分自然地理学家和生态学家十分重视景观生态学的应用研究, 如景贵和等进行的景观生态分类和农业布局的地段设计研究[4],在景观生态分类基础上进行环境建设的景观生态设计研究[5],钟晓青等的广西北海火车站广场景观生态工程分析研究[6]等, 实际上都是景观生态学应用方向的研究。

2.景观生态学在城市生态建设中的研究和应用

2.1城市生态景观研究的基本内容

城市景观生态规划就是根据景观生态学原理和方法,合理地规划景观空间结构,使廊道、嵌块体及基质等景观要素的数量及其空间分布合理,使信息流、物质流与能量流畅通,使景观不仅符合生态学原理,而且具有一定的美学价值而适于人聚居。关于城市景观生态研究基本内容, 主要应侧重以下六个方面:

(1)城市空间结构包括城市布局与空间结构、城市建设用地与非建设用地、城市廊道、城市空间资源和城乡交接带的发展与演化。

(2)城市生态过程能源供应与消耗、水资源利用与循环、物质的输入与输出、城市人口的积聚与扩散、城市自然生态系统的维持是其主要研究内容。

(3)城市环境问题。

(4)城市生态建设包括绿化、美化、环境优化、清洁生产与文明消费。

(5)城市景观风貌城市特征形象(CIS) 与景观视觉识别(CVI) 、城市风貌与环境空间艺术、景观文化与景观美学。

(6)城市景观规划包括城市规模与环境容量、环境敏感区的保护、风景园林规划设计、绿色空间体系的构建以及公共空间的景观设计。

2.2城市景观生态规划简述

城市生态景观主要依靠城市景观生态规划来实现。城市景观生态规划就是根据景观生态学原理和方法, 将景观作为一个整体来考虑, 从景观整体上协调人与环境、社会经济发展与资源环境、生物与生物、生物与非生物及生态系统之间的关系, 合理地规划景观空间结构, 使廊道、斑块及基质等景观要素的数量及其空间分布合理, 使信息流、物质流与能量流畅通,使景观不仅符合生态学原理, 而且具有一定的美学价值而适于人聚居[7]。城市景观是经济实体、社会实体和自然实体的统一, 它兼有两种生态系统―自然生态系统和人类生态系统的属性, 因此, 城市景观生态规划除收集和调查城市景观的基础资料, 对城市进行景观生态分析与评价的基础工作外, 其规划主要集中在三个方面:环境敏感区的保护、生态绿地空间规划和城市外貌与建筑景观规划[8]。

2.2.1 城市景观生态规划的目标与原则

城市景观生态规划总的目标是改善城市景观结构, 加强城市景观功能, 提高城市环境质量, 促进城市景观的持续发展。具体有如下目标[9]:

(1)安全性: 保证居民生命财产安全, 在重大灾害如地震、火灾中, 作为疏散居民的场所, 从而保证广大市民免遭不幸, 这是社会目标。

(2)健康性: 有两种含义, 一是维护城市景观生态健康, 即维持城市景观的生态平衡;二是保证市民在生理上及精神上的健康。这既是生态目标, 又是社会目标, 同时也是经济目标。

(3)便利性: 经济有效地确保城市生活、游憩的方便, 在居住区或居住小区范围内, 游憩不用乘公车, 步行可方便地到达, 这是社会目标。

(4)舒适性: 城市景观生态规划就是要从自然生态和社会心理两个方面去创造一种能充分融技术和自然于一体、天人合一、情景交融的人类活动的最优环境, 诱发人的创造精神以提高人们的物质与文化生活水平并创造一个舒适优美的人居环境。这既是社会目标, 又是生态目标。

3.景观生态学对城市景观建设的影响

景观生态学原理不仅具体的指导城市生态景观的建设,为城市的生态景观建设提供理论指导。而且,更重要的是它能使城市景观建设的总体指导思想发生重大改变[10]。

(1)景观生态学的综合、整体等系统论思想有助于城市景观设计的全局、整体意识的建立。景观设计的对象往往比较具体,尺度相对较小。景观生态学整体而系统地分析环境问题的方法,运用到景观设计中能使设计者高瞻远瞩,使其设计界域提升到营造区域环境的高度,增加环境的生命力。

(2)可持续的城市景观不是盲目地堆砌自然元素,而是运用相关的系统知识,适度开发的同时,尽可能地保护和恢复自然的生态平衡。但环境设计师可以运用所掌握的生态知识,运用一定的方法来达到影响景观生态功能的目的。如增设廊道、增加景观连接度等来加强景观中各要素在功能和生态过程上的联系。

(3)景观生态学原理提示人们要虚心向自然学习。自然不仅是可利用资源的宝库,也是解决所有设计问题的最好典范[11]。向自然学习美的形式,学习万物生长的规律。而最重要的,作为环境工作者,需要尊重自然,在设计中遵循自然的规律,做到生态设计,为达到人与自然的和谐共生而努力。

4.结语与展望

当今世界的一切环境污染、生态破坏问题无一不与城市化、工业化有关。如何合理运用景观生态学在未来城市景观中实现原始自然景观与人文景观结合,贯彻“适宜自然、保护自然”的宗旨, 从生态的角度进行人性化的城市景观生态规划,达到“天人合一”,将是未来城市景观生态学的发展重点。同时,如何合理的利用城市资源,实现可持续发展也是需要我们继续探讨的重点。

参考文献:

[1] 索恰瓦著(李世玢译).地理系统学说导论[M].北京:商务印书馆, 1991. 79 - 80.

[2] Richard , Forman T T . Ecology of the landscape. Bioscience [J ].1983 , (10) : 535 - 539.

[3] Richard , Forman T T , Michel Godron. Landscape Ecology [M].New York : John Willey , 1988. 110 - 119.

[4] 景贵和.景观生态学•现代生态学透视[M].北京: 科学出版社, 1990.

[5] 景贵和.自然地理学与环境建设[M].自然地理学与国土整治.北京:科学出版社,1988. 5 - 7.

[6] 钟晓青,张宏达.北海车站广场景观生态设计与工程实施问题[J].热带地理, 1999 , 19 (4) : 3003051

[7] 黄志新,张建平.试论景观生态学原理与城市景观生态建设[J].江西农业大学学报(社会科学版), 2004, 9.

[8] 张晓锋,张玉清,林宏贵.人性化的城市景观生态规划[J].阿坝科技,2007,1.

[9] 石铁矛,李团胜.人居环境建设的城市景观生态方法―沈阳市景观生态规划研究[J].规划师,1999,1(15) :41-46

第2篇:简述生态学研究的方法范文

【论文摘要】:外来植物入侵是非土著植物通过各种方式进入并定居在一个新的生态系统,一般具有比土著植物更强的生活能力,从而对土著植物的多样性构成威胁。文章综述了外来入侵植物的基本生理生态特征和其入侵的一般特征,并分析了目前我国植物入侵的现状,最后提出了防制植物入侵的一般方法。

引言

植物入侵(PlantsInvasion)是指一种植物在各种活动的影响下,从原产地进入到一个新的栖息地,并通过定居(colonizing)、建群(establishing)和扩散(diffusing)而逐渐占领该栖息地,从而对当地土著种群和生态系统造成负面影响的一种生态现象。外来植物入侵的原因很多,如动物活动,占领空的生态位等。外来植物入侵现象在当今社会十分普遍,引发了一系列的生态和经济问题,打破了入侵区的生态系统,影响生态系统的承载力,危害人类社会经济结构以及人类健康,造成了无法估量的损失,特别对农田、草坪、果园等人工栽培的经济生态系统造成了极大破坏。植物入侵造成了全球植物生态系统多样性丧失和危害人类社会经济已经成了无可争议的事实,研究入侵植物的生态和生理特征,准确预测植物入侵性,有效防止有害植物的入侵成了植物学家和生态学家研究工作的焦点。

1.植物入侵概念和入侵植物的特征

1.1外来入侵植物及植物入侵的概念

外来入侵植物是指在非原生态系统进化出来的植物,由于自然或人为的因素被引入新生态环境并对新生态环境或其中的物种构成一定威胁的植物。植物入侵是指一种植物在各种活动的影响下,从原产地进入到一个新的栖息地,并通过定居,建群和扩散而逐渐占领该栖息地,从而对当地土著种群和生态系统造成负面影响的一种生态现象。

1.2入侵植物的特征

外来入侵植物,特别是那些入侵性较强的外来植物,具有其相应的生理和生态等特征。比如:外来入侵植物一般多为草本植物,多为单年生或二年生,生活周期短,植株较小,种子数量巨大,种子小而轻,繁殖和传播方式多样化,具有灵活适应环境变化等特征。如薇甘菊广叟果千粒重010892g,具5"脊",先端一圈冠毛;紫茎泽兰种子千粒重0104~01045g,广叟果顶端有冠毛;飞机草广叟果千粒重仅为0105g,具五纵棱,棱上有短硬毛。这些体积小、重量轻,加之具有翅、柔毛或冠物等附属物,能通过空气、水流、动物或人类等多种途径进行远距离散布。研究表明,单子叶植物比双子叶植物更具入侵性;草本植物比木本植物更具入侵性;单年生、二年生植物比多年生植物更具入侵性。对入侵我国最严重的90种外来植物中草本和木本,单年生和多年生的数目分析比较也证实了这一点。

2.目前我国植物入侵现状

据调查,目前中国共有外来入侵植物188种,其中水生植物18种、陆生植物170种,隶属41科。种数最多的科是菊科(49种)和禾本科(33种),来自美洲的有125种,占入侵植物总种数的66.15%。这188中入侵植物中,最严重的为90种,对这90种外来植物的性状和生活周期型的统计,发现草本与木本的数量比为81/9,单年生、二年生与多年生数量比约为52/38,并且,作为草本的禾本科(Graimineae)和菊科(Compositae)数量居多,分别为11种和22种。统计的结果显示,在这90种外来植物中,草本在数量上占据绝对优势,由于该90种外来植物在我国入侵性评价中处于最严重的地位,故一定程度上说明了草本植物比木本植物更具入侵性;而一、二年生与多年生相比,也占据一定优势。我们抽样对90种外来植物的其中蓖麻等5种植物的形状和入侵强度列出如下:

3.有效防止和防制植物入侵的一般方法

目前对入侵植物主要采取检疫、人工、生物、化学、农业、机械或物理防治,以及将这些方法结合起来的综合治理措施。主要方法简述如下。3.1杂草检疫防治

杂草检疫是防治植物入侵的首要环节,也是杂草防治不可缺少的环。它是依据植物检疫法,对输入或输出的动植物或动植物产品中夹带的有毒、有害杂草的繁殖体进行检疫的防治方法。必须提高检疫员的素质和业务水平,同时加强宣传、呼吁,加强科普教育,使人们有充分认识,从源头杜绝有害外来植物的入侵。

3.2人工防治

人工防治是最原始、最简便的方法,适于控制刚传入,还没有大面积扩散的入侵物种,能在短时间内将其清除,但对高繁殖力的物种则因费时费工,除草效率低。深圳曾多次进行人工拔除薇甘菊,但因效果差而放弃。人工防治是一种清洁的生态防治方法,但要注意除后残株必须及时妥善处理,否则可能成为新的传播源,客观上加速外来植物的入侵。

3.3生物防治

生物防治是利用杂草的天敌,如昆虫、病原真菌、细菌、病菌、线虫、食草动物或其他高等植物来控制杂草的发育、生长蔓延和危害的方法。其目的不是根除杂草,而是通过干扰杂草的生长发育、形态建成、繁殖与传播,使其种群数量和分布控制在生态和经济危害水平之下。利用有害植物的天敌进行防治,国内外已取得了不少成果。

3.4动物治草

以虫治草是利用昆虫能相对专一地食取某类杂草的特性来防治杂草的方法。一般程序为:原产地考察采集天敌-安全性评价-天敌引入与检疫-天敌生物生态学特性研究-天敌的释放与效果评价。从20世纪中叶至90年代,以虫治草的研究和实践迅速发展,取得显著成效。如1945年美国用泽兰实蝇防治紫茎泽兰;1978年前苏联利用豚草条纹叶虫防治豚草;1987年中国利用空心莲子草虫(Agasicleshygrophila)防治空心莲子草;利用专食性天敌昆虫Neochetinaeichhorniae和N.bruchi对水葫芦进行防治等。

目前防止和防制外来植物入侵的方法日益增多,也日益科学化,环保化和有效化,主要体现在生物防制植物入侵的方法上。

结束语

一个外来植物在远离原生境后要迅速占据新的生境,并不断扩展分布范围而成为入侵种,必然有一定的生理和生态学基础对异质生境较强的适应对策、快速的繁殖能力、高效的种子散布方式。这些机制之间相互影响、相互作用,共同促成外来植物的成功入侵。

植物入侵打破了生态系统的稳定,影响生态系统的承载力,危害人类社会经济结构以及人类健康,造成了无法估量的损失,已经引起了世界的高度重视,寻找有效而科学地防止和防制外来植物入侵的措施成了植物入侵研究工作的当务之急。

参考文献

[1]史刚荣,马成仓.外来植物成功入侵的生物学特征.应用生态学报,2006.4.

[2]江贵波,曾任森.外来入侵植物的危害及防治.安徽农业科学,2006.

第3篇:简述生态学研究的方法范文

关键词 重金属;污染;治理;修复技术

中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)10-0221-01

重金属对人类具有巨大的危害,能引起头痛、头晕、失眠、健忘、神经错乱、关节疼痛、结石、癌症(如肝癌、胃癌、肠癌、膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌)、乌脚病、畸形儿等。随着社会经济的发展,我国重金属污染已越来越严重,重金属污染事故频发。例如,2005年的广东北江韶关段镉严重超标事件、2006年的湘江湖南株洲段镉污染事故、2009年的湖南省浏阳市镉污染事件、2010年福建紫金矿业、2011年山东渤海蓬莱油田漏油、2011年云南曲靖铬渣非法倾倒、2012年广西龙江河的镉污染等。近年来,社会各界对重金属污染问题已经越来越关注,重金属污染治理技术的研究备受重视。

1 物理化学修复技术

物理化学修复技术是利用机械、化学等技术治理重金属污染的方法。该技术在治理重金属土壤污染方面使用较多,其主要包括改土法、冲洗沉淀法、热处理法、污染物固化法等方法。例如,沈阳张士灌区土壤中[1]56.3%的Cd累积于土壤的上表层,利用改土法,去表层土,能够使稻米中的Cd含量降低50%左右。用物理化学方法治理重金属污染,对于面积小的土壤治理效果较好,但是该项技术费用较高,而且容易导致二次污染,因此难以大面积推广应用。

2 农业化学调控技术

农业化学调控技术指利用化学改良剂等降低重金属的毒害。植物从土壤中吸收重金属的过程,受土壤pH值、施肥种类等因素影响。因此,能够通过调节土壤pH值、有机质等条件,改变土壤中重金属的扩散性,同时还能够减少其生物有效性。例如,可以通过施用石灰、矿渣等碱性物质或碱性肥料等手段,降低作物对土壤中重金属的吸收作用[2-3]。

3 垃圾堆肥技术

垃圾堆肥中的重金属以残渣态形式存在,经过堆肥技术处理后,可以降低重金属含量,并能够促使重金属被生物吸收利用。如Saciragic研究蚯蚓及蠕虫处理下水道中的重金属污染,试验显示:①与对照相比,积累在蚯蚓体内的重金属含量非常高:Cu 12倍、Pb 10倍、Cr 8倍、Zn 715倍、Ni 6倍、Cd 415倍、Mn 315倍、Co 116倍;②在蠕虫堆肥中只有Fe的浓度增加了115倍,而其他元素均有所下降[4]。由此可见,利用垃圾堆肥技术处理重金属污染具有较好的研究前景。

4 植物修复技术

植物修复技术即利用自然界中的植物修复重金属污染,其原理是利用植物对重金属的超富集能力来实现其对重金属污染的修复作用。该技术包括植物稳定、植物挥发、植物萃取等方法。例如,周 青等[5]研究了镉对黄杨(Euonymus japonica)、海桐(Ptiiosporum tobira)、冬青(Ilex purpurea)、杉木(cunninghamia lanceolata)以及香樟(Cinnamomum camp-hora)5种植物的影响,研究结果显示叶片用CdCl2溶液培养2 d后,Cd含量有所提高,分别为原来的602.94%、907.81%、2 272.00%、1 256.83%、979.72%。又如,一些植物对环境中土壤重金属Pb有固定作用,通过植物固定可减小Pb的生物可利用性,最终起到治理重金属Pb污染的作用[5]。植物修复技术相对于物理化学修复技术、农业化学调控技术和垃圾堆肥技术具有一定的优越性。但是这项技术也存在着许多问题值得进一步研究探讨,比如植物固定作用只是把一些重金属暂时固定,随着环境的变化,这些固定的重金属可能会重新回到原有的状态。

5 微生物和动物修复技术

土壤中一些特殊微生物对特定重金属具有吸收、沉积等作用,这些特定微生物可以促进植物对重金属的吸收,达到治理重金属污染的目的。动物修复是利用如蚯蚓、鼠类等吸收重金属,这些动物通过食物链等作用降低土壤中重金属的含量。利用蚯蚓治理土壤中的重金属污染不但可以改善土壤的通气性和透水性,还具有增强土壤肥力等作用。

6 结语

物理化学修复技术、农业化学调控技术、垃圾堆肥技术等是传统的重金属修复技术,这些技术对重金属污染治理都具有一定的效果。但是这些技术存在成本过高、产生二次污染、破坏土壤理化性质等问题,难以大面积推广应用。笔者认为,综合利用植物修复技术与微生物修复技术治理重金属污染具有很好的研究前景,虽然目前此技术尚处于起步和发展阶段,但是随着研究的不断深入,生物修复技术治理重金属污染必然会有广阔的发展前景。

7 参考文献

[1] 吴燕玉,陈涛,张学询.沈阳张士灌区镉污染生态的研究[J].生态学报,1989,9(1):21-26.

[2] MAENPAAK A,KUKKONENJ V K,LYDY M J.Re-mediation of heavy metal-contaminated soils using phos-phorus:evaluation of bioavailability using an earthworm bioassay[J].Archives of Environmental Contamination andoxicology,2002,43(4):389-398.

[3] 王新,吴燕玉.各种改性剂对重金属迁移、积累影响的研究[J].应用生态学报,1994,5(1):89-94.

第4篇:简述生态学研究的方法范文

关键词:公路;挖方边坡;环境;美化

中图分类号: X734 文献标识码: A 文章编号:

1.前言

随着我国社会的不断进步,经济飞速发展,公路建设迅猛发展。然而,在公路建设的同时产生了大量的挖方边坡,对生态环境造成了严重破坏。且由于长期经受雨水冲刷和风化作用,挖方边坡滑塌和剥落现象严重,不仅加重了高速公路的日常养护工作,同时也危胁着公路的行车安全。因此,稳定挖方边坡,营造绿化防护工程,根治挖方边坡病害问题,维护生态环境协调,美化公路环境是很重要的。在公路建设中,我们应始终将公路的安全、美化与生态环境保护贯穿于整个过程之中,将边坡对环境的破坏降低到最小限度,建成优美的绿色通道。通过资源的合理利用、再生,营造与自然协调发展的可持续交通发展模式。

2.挖方边坡设计原则

边坡是公路工程范围内最大的生态创面,视觉影响非常大,若挖方边坡不能够得到良好的恢复,将严重影响公路的自然生态环境。边坡防护美化的效果是衡量公路生态修复程度的重要标准。公路边坡生态美化应以自然恢复为原则,在绿化质感、色彩两方面与周边自然环境相协调,减少人工痕迹。若挖方边坡过度美化会对驾驶员视觉上产生较大的影响,易分散驾驶员注意力而忽视公路情况影响交通安全,因此在挖方边坡不宜设置过度夸张大型的景观。挖方边坡景观应尽量与周围环境相协调,使驾乘人员感受较好的视觉体验。

2.1 边坡形状与地形相协调

也就是人工挖方边坡形态特征与周围山体自然山坡的相似程度。目前的挖方边坡多以平直的坡面为主,这与凹凸的自然山坡形成了鲜明的对比,造成了不协调。

2.2 边坡坡度与地形相协调

边坡的坡度直接影响到边坡的稳定性和安全性。一般情况下,较为平缓的坡度可以降低边坡的景观敏感度,容易与周围自然环境相协调。相反,陡峭的边坡具有较高的敏感度,与周围环境很难达到协调。若边坡的最大坡度与周围自然地形坡度相差不大,就可以得到较好的协调。

2.3 边坡坡面与环境相协调

坡面为边坡开挖后造成的“创伤面”,开挖处植被大量损失,土壤出来,其颜色与周围自然环境严重不协调,对影响环境的协调程度非常重要,因此,应该在开挖后造成的“创伤面”处进行植被恢复以达到与自然环境相协调的目的。

3.植被恢复基本思想

通过人工辅助方法,使自然本身具有的恢复力得以充分发挥,这是绿化的基本思想。决不是要较大程度地改变立地条件,而重要的是在自然生态系统允许的范围内促使植物持续生长发育。强行栽植,表面上看好象是绿化,实质上不仅对生态系统的恢复未必奏效,而且在较长时间内造成生态系统的破坏或延缓生态系统恢复的进程。尊重自然植被发生和发展序列,不要在较大程度上随意改变自然恢复的流程,在生态系统允许的范围内进行绿化,这才是对绿化的正确认识。

3.1 以植被恢复为基础

对建造绿色植被一定要持谨慎的态度。自然绿色植被一般不易遭受自然灾害,而不少人工营造的植被极易发生各种灾害。因此,绿化本身尽可能地贴近自然植被恢复的状态十分必要。

3.2 以自然恢复为原则

应尊重植被自然恢复的顺序,在生态系统中对自然恢复力给予一定的辅助和促进。如果无视自然恢复的顺序,企图在50~100cm以上的厚层客土条件下强行进行栽植,极有可能造成与自然植被相排斥的危险群落。这必然会导致自然生态系统的破坏,形成不良的生态环境,阻碍生态系统的恢复进程等。所谓自然是指自然力作用下形成的产物,而不是由人类所创造的。因此,对植被恢复极其重要的是通过人类的辅助行为,促进自然本身所持有的再生能力(复原力、恢复力、治愈力)得以最大限度的发挥。从这一方面来说,有时候岩石边坡完全自然绿化的效果可能比人工绿化的效果好。

3.3 以贴近自然为途径

采用较接近自然的途径培育植物,才能形成较为自然的植物形态。也就是说,采用栽植方法引种植被形成相异于自然群落的危险性比播种方法的危险性相对要高。植被恢复应该贴近自然,除了必须尊重自然发展的规律和法则外,与自然植被恢复相似的播种工程应成为考虑的主体。

4.结语

我国公路建设技术发展不断进步更新, 成为许多学科、技术的应用领域。在公路挖方边坡防护中结合环保、绿化、景观、人文等元素进行设计, 是减少对生态环境的破坏, 保证水土流失工作的要求, 也是确保公路沿线地方经济可持续发展的需要。我们应集思广益,将各学科相互有机结合起来, 使公路建设成为一道亮丽的风景带,使我国的公路建设事业更加强大。

参考文献

[1] 王翠华.高等级公路景观美化与环境保护.交通部科技信息研究所.1993.

[2] 李铁洪, 吴华金.加强山区高速公路生态及景观建设.云南交通科技,2003, 23(8):1- 5.

[3] 鄢宏庆,宋从军,周育峰.预应力锚索技术在边坡加固中的应用[J].公路,2003,8(下):46- 49.

[4] 肖笃宁, 李秀珍.景观生态学的学科前沿与发展战略.生态学报, 2003, 23(8):1615- 1621.

作者简介:

第5篇:简述生态学研究的方法范文

关键词:碳循环;冻融交替;土壤营养蓄积

中图分类号:S718.5文献标识码:A

众所周知,森林生态系统作为自然生态的主流模块,其系统内物质能量循环多依靠微生物对秋季落叶的分解发酵并将其内的有机物和无机物转化为土壤养分,以供林木生长发育。研究显示,秋季落叶分解发酵产物供给了林木90%以上的氮元素和磷元素及60%以上的矿物质。由此可知,生态圈及食物链的基层生化及能量循环其主体取决于落叶分解后的土壤营养蓄积[1],这对植物生态系统具有突出的科学意义。在高纬度地理区域,其突出环境特征便是季节性冻融作用,该作用可对植物腐殖物的有机矿化和矿物质活化产生影响。本次研究便由此入手,以实验室模拟冻融交替过程对枯落物分解及其内部碳含量的影响。

1材料与方法

1.1试验材料

本次研究选取蒙古栎、槭树和红松的应季落叶叶片,在试验开始前除去表面杂物。而后将落叶样品随机划分为两个组堆:将一个组堆的样品进行风干处置,而后检测其内C、N、P三种元素的含量[2];第2组堆至于-4℃条件下冷藏,以备作为冻融交替试验的原料。

1.2取材地简述

本次试验选取吉林省汪清县百草沟镇林业工作站(43°18′N,129°45′E),海拔806m。属大陆性中温带多风气候,冬长夏短,四季分明,垂直变化明显,年平均气温3.9℃,年平均降雨量为580mm,无霜期为110~141天,年日照时数为2 700h。

1.3试验方法

对冷藏样品施以室内自然模拟冻融交替试验,试验期间定期检测统计样品的CO2排放总量,待试验周期完全终结后,检测实验样品内的碳残留量。

1.3.1落叶呼吸碳释放的测定

将试验样品分别进行单品分解与混合分解处理,即蒙古栎落叶分解、槭树落叶分解、红松落叶分解和3种落叶混合分解,将浸泡沥干处置后的样品置入早已盛有装有氢氧化钠溶液小瓶的培养瓶内,以吸收叶片呼吸释放的CO2。而后模拟-15℃~15℃的冻融交替环境,将一半培养瓶作为交替组放置于该环境下。而后逢特定日期更换氢氧化钠溶液小瓶,将取出小瓶内的氢氧化钠溶液倾入烧杯内滴入过量的氯化钡溶液,再以稀盐酸反滴定该混悬液,最终确定CO2排放量。另一半作为恒温组置于15℃恒温箱中予相同处理。

1.3.2残留的碳含量测定

待为期35日的滴定试验结束后,将所有样品回收称重,并检测和分析其内的碳残留量,最终将所有实验数值进行统计学分析。

2实验结果分析

2.1冻融交替与有机质矿化速率的关系

试验证实,冻融交替环境下的样品碳排放速率明显低于15℃恒温样品,且其碳排放速率与试验时长呈反比。恒温组在试验中前期(1≤X<21,单位:日)碳排放速率降低明显,到试验后期(21≤X≤35,单位:日)该速率即日趋稳定;交替组在试验前期(1≤X≤14,单位:日)碳排放速率极不稳定,而在试验后期(21≤X≤35,单位:日)逐渐趋于平稳。

不同物种其在冻融交替环境下的碳排放速率有明显差异。红松和混合样品其碳排放速率均在第1天升高,第3天达峰值,之后逐渐下降。蒙古栎和槭树在第1天即下降,第3天达谷值,后逐渐上扬,至第7天达峰值,而后逐渐回落。恒温组无明显碳排放速率变化。

2.2冻融交替环境对落叶碳残留的干预结果

试验证实,4组处置样品内其碳残留含量差异明显,但混合组样品内的相互碳排放干预作用不明显,交替组样品碳残留含量优于恒温组。在所有样品中,红松碳残留量最优,为373.52mg/kg克(交替组)和359.88mg/kg(恒温组);蒙古栎碳残留量最少,为312.53mg/kg(交替)和309.91mg/kg(恒温),余组样品其碳残留量处于适中水平。

3结论

3.1试验样品碳矿化干预分析

试验结果表明,温度对林木和微生物活性的抑制和促进的作用在自然环境的合理生物生存范围内,随着气温的升高,有机质代谢的速率也会攀升,从而加速CO2排放。同理,气温降低则会明显遏制CO2的排放,也就是说,冻融作用可以有效遏制土壤腐殖物的碳流失。而这一切与林木及微生物的物种归属,微生物的死亡、苏醒、适应和滋生作用密切相关。

3.2冻融作用与生态碳循环的关系

试验结果证实,季节性冻融作用对碳排放的有效遏制,确切地促进了土壤内的有机碳及矿物质积累。理论上看似气候温暖促进植物生长,但相对温暖的南方地区,林木的营养蓄积反而不及北方地区[3],这除了因北方地区植物生长期光照时间长于南方之外,本次研究揭示了季节性冻融对碳排放的遏制作用,也为土壤养分蓄积、林木生长乃至生态碳循环积累提供了有利条件。

参考文献

[1]王新闯,齐光,于大炮等.吉林省森林生态系统的碳储量、碳密度及其分布[J].应用生态学报.2011,6(08):68-75.

第6篇:简述生态学研究的方法范文

关键词:城市森林城市林业概念特点现状趋势

1城市森林的概念

国外对城市森林的理解有两种:一是以美国为主的学者认为,城市森林主要指城市内的所有树木,他们十分注重对树木的生态功能和经济社会价值研究;二是在欧洲一些国家,城市周围大多有大面积的森林保留,城区内林木也得到很好保护,森林以自然或近自然生长和管理为主。欧洲国家对城市森林的研究主要集中在城市内部和郊区面积较大的林地,比较接近传统森林的研究。我国的学者也针对国情纷纷从不同的角度提出了不同的城市森林概念。郝敏等认为,城市周围或附近一定范围内以景观、旅游、运动和野生动物保护为目的的森林均称为城市森林。粟娟等认为,城市森林是指在城市及其周围生长的以乔灌木为主体的绿色植物,包括市区的道路绿化、公园、绿地、近郊和远郊的森林公园、风景名胜、果林、防护林、水源涵养林等。

综合国内外学者对城市森林的概念的发展,由于各国的国情及城市森林组成特点不同,但从城市森林的发展趋势和发展特点,仍存在一定的共性,主要表现在:城市森林广义上是指在城市地域内以改善城市生态环境为主,促进人与自然协调,满足社会发展需求,由以树木为主体的植被及其所处的人文自然环境所构成的森林生态系统,是城市生态系统的重要组成部分狭义上是指城市地域内的各种林地及其相关植被。从发展的方向上,城市森林建设是指在城市地域内由以树木为主体的植被及其所在的环境所构成的森林生态系统,是城市生态空间的重要组成部分具有支撑城市可持续发展,改善城市生态环境,促进人与自然协调,突出城市特色的重要作用。

2城市森林的特点

城市林业和其他行业一样,都有其自身的特殊性,与传统林业相比较,既有其共同性,也有其明显的特征,归纳起来,城市森林具有以下特点:

(1)长期性

城市的长期存在和不断发展、城市森林形成和发挥效益的长期性以及城市林业需要不断满足城市建设和居民的需要决定了城市林业的长期性。

(2)局限性

城市森林由于受到诸多因素的制约而存在局限性,不可能解决城市生态环境所有的问题。局限性主要反映在二个方面:一是城市林业工作范围只能在该行政区域范围之内开展。二是用于城市林业建设的城市土地相当有限。由于城市森林面积有限,所以城市森林功能也有一定限度,它不可能把城市生态环境问题都包下来解决,而只能在某些领域、某些方面,对城市生态环境质量有所缓解或达到国家规定的范围。

(3)动态性

城市林业既有相对的稳定性,也有不稳定的一面,称为城市林业的动态性,特别是在政治、经济、社会、人文等多方面因素的影响下其动态变化较之传统林业更加复杂。

(4)经营目标的特殊性

城市林业与传统林业相比,一个重要的特点就是经营目标的不同,提供众多的林产品与经济服务是传统林业经营的重要目标之一。而城市林业经营主要侧重于改善城市生态环境和提供一定的社会效益。城市林业的特定作用就要求它应该更好地为城市服务,解决城市生态环境中一些城市森林所能解决的问题,不断满足居民对城市林业所提出的一些能给予的需求。在这些方面都必须严格按照城市林业的特定地位和作用去建设城市林业、去经营和管理城市林业,形成城市林业特殊的建设和经营管理模式、方式和方法。

3中国城市森林研究现状

中国林业科学研究院热带林业研究所孙冰等对城市森林的配置结构进行了研究,并对广州市建成区树种的现状进行了调查分析。在规划设计时,以植物的观赏价值和适应性为标准提出了该市的骨干树种和推荐树种。目前,在深圳和珠海设点,将历史文化、风俗习惯、人文心理与城市森林建设结合起来,重点对园、滨海公园等地植被的物种选择、层次配置和结构布局进行了研究,并结合“城市森林网络”建设,对两地区植被的生态效益做了相应的研究工作,力求找到植被的最佳结构与最佳效益的结合点。

何兴元等对中国科学院沈阳树木园的城市森林群落从植物生态学角度研究了森林树种组成与植物区系特征植物的生活型和片层结构群落的垂直结构与成层现象群落的水平结构与镶嵌现象森林天然更新与发展,并对沈阳城区绿地生态系统景观结构和异质性进行了分析。金莹杉、陈玮、朱文泉等也在城市森林结构方面做了相似的研究。

孔繁花等运用景观生态学的理论和方法,在遥感(RS)与地理信息系统(GIS)的支持下,建立了济南市绿地景观数据库,将济南绿地按面积和利用类型划分成不同种类,运用景观多样性等5个指标对济南市绿地景观异质性进行了分析,并根据分析提出了相应的建设对策。吴泽民等近年来一直致力于城市森林的研究,对合肥市城市森林结构(种类组成、径阶分布、健康状况、叶面积指数等指标)进行了详实的研究,提出许多开展我国城市森林研究的建议。

孙冰、粟娟等应用城市森林的基本理论和GIS技术对广州市城市森林的空间分布与城市森林植物进行了较多研究。

4中国城市森林建设的主要问题

由于技术上和知识上的滞后,我国城市森林总体质量不高,生态、社会及经济效益无法充分发挥,对环境压力的承受能力十分有限。长期以来,用于衡量城市绿化的标准是绿化覆盖率和公共绿地面积,导致城市绿化工作错把手段当目的,盲目追求绿地数量而忽视质量,林种结构不合理,没有形成一定规模的防护体系,经济林建设没能得到足够的重视。特别是在树种选配上的树种单一,使许多城市形成“多街一景”的单调树木景观,立体绿化效果差,因而难以充分发挥三大效益。如我国西北部的一些城市,大量种植杨树,形成大面积的纯林,不但生态环境、社会效益差,绿视率低,而且稳定性十分差。哈尔滨市的中央大街、一曼街、东直路、中山路、和平路等路段的行道树均为单一种群的糖槭树,近几年,由于光肩星天牛的泛滥,严重地危害了城市森林的健康。

但是,构建合理的城市森林结构不是一朝一夕的工程,需要客观的历史和现状分析,这些分析很大程度上依托于城市森林结构动态监测,利用现代高技术建立完善的监测方案十分重要。

5中国城市森林建设的发展趋势

随着新时代信息技术的迅速发展,3S等信息技术已广泛应用到城市森林研究中。通过计算机对城市森林进行编目、管理、收集有关数据、构建城市森林生态系统模型,可以对城市森林进行合理规划、综合评价城市森林的效益、模拟城市森林的发展趋势、预算城市森林财政开支。利用地理信息系统、遥感技术等工具对城市森林进行研究,可以更快捷地了解城市森林的树种构成、覆盖率及类型、空间分布格局、健康状况、年龄分布、更替情况而且对GIS信息图册的更新比起传统的制图方式更快速更简捷。今后在这方面的研究重点趋向于以GIS为工具,利用航片和卫片对城市森林进行综合评价与规划管理。

目前所用的遥感技术主要是通过对航片的解译进行城市绿地分类、植被覆盖率及覆盖率变化的研究。要对城市森林做系统性研究,开展典型城市的城市森林结构研究,以掌握全国主要城市的城市森林现状,为发展城市森林提供依据开展城市森林调查方法的研究,我国城市布局和结构不同于其他国家,因此,在引进和借鉴国外方法的同时,应提出适合我国城市特点的方法普遍开展城市森林生态功能的研究,建立评价体系,为城市发展、城市规划提供有力的理论依据开展城市森林建设的生态规划研究,城市森林的建设以充分发挥生态效益、改善城市环境、促使城市生态系统稳定、平衡为目的,这必须建立在科学的生态规划的基础上开展城市森林的经营、营造技术研究、抗污树种的筛选、稳定群落的调控技术、现有林分的改造及景观作用的表现手法,有我国地方特色的营造技术等。

参考文献

[1] 王义文.城市森林的兴起及其发展趋势[J].世界林业研究,1992(1):42-49

[2] 孙冰,粟娟,谢左章.城市林业的研究现状与前景[J].南京林业大学学报,1997,21(2):83-88

第7篇:简述生态学研究的方法范文

关键词:土壤 重金属污染 修复 研究进展

中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(b)-0121-02

随着世界人口不断增加,工业化进程不断推进,能源开发和城镇建设飞速发展。人类改造自然的活动不断扩大,愈来愈多潜在性有毒物质排放到生物圈,其中大部分进入土壤圈,对土壤环境和人的健康构成威胁,其中包括重金属。在化学中,重金属一般指密度在4.5 g/cm3以上的金属,而在环境污染研究中所说的重金属实际上主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属,其次是指有一定毒性的一般重金属,如锌、铜、镍、钴、锡等。目前最引起人们关注的是汞、镉、铅、铬、砷,被合称为重金属污染中的“五毒”。通过食物链,排放到土壤中的重金属直接对生长于被污染土壤上的植物造成伤害以及通过食物链直接或间接地对人体健康造成伤害。重金属污染土壤的修复技术按学科分主要分为三大类:生物修复、化学修复和物理修复,按修复场地分为两种:就地修复和离地修复。本文主要是以第一种分类方法进行有关论述。

1 重金属在土壤中的存在形态

重金属的生物毒性不仅取决于其总量,更多的是受存在形态的影响。重金属在土壤中的存在形态决定了重金属的迁移和生物利用,从而影响其生物活性与毒性重金属在土壤中主要以以下几种形态存在(1)水溶态;(2)可交换态;(3)碳酸盐结合态;(4)铁锰氧化物结合态;(5)有机结合态;(6)残留态。随环境条件的改变,各形态之间可以发生相互转化,从而改变重金属在土壤中的生物有效性和毒性。水溶态、离子交换态的重金属在土壤环境中最为活跃,活性大,毒性也最强,易被植物吸收,也容易被吸附、淋失或发生反应转为其它形态。残留态的重金属与土壤结合最牢固,用普通的方法不能从土壤中提取出来,它的活性也最小,几乎不能被植物吸收,毒性也最小。

2 重金属的危害

大多数重金属元素都是生物代谢非必须元素,当其在环境中的存在量和在生物体中的量超过一定标准时便会对环境和生物体造成伤害。

2.1 对环境的伤害

土壤被重金属污染,很难清除,含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下会进入到大气和水体中,导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其它次生生态环境问题。

2.2 对植物的伤害

通常情况下,植物体内的重金属含量随着其着生土壤重金属含量的增加而增加,当到达一定量后,就会影响植物的生长发育,抑制植物的光合作用过程、抑制植物的呼吸作用过程、抑制新陈代谢,导致植物生物量、产量和品质下降。

2.3 对动物及人体的伤害

重金属通过空气、水、食物等渠道进入动物和体内,产生遗传毒性、生殖毒性等,极大地影响了人群的健康和可持续发展。土壤重金属污染在植物中积累后,并通过食物链富集到动物和人体中,危害人畜健康,达到一定量后便引发癌症和其它疾病等。某些重金属如铜、钒、可引起人和的生殖障碍;铜、汞可影响影响胚胎的正常发育;铜可对儿童中枢神经系统造成影响,可导致其行为功能改变如学习困难、空间综合能力下降、运动失调、多动、易冲动、注意力下降、侵袭性增加、智商下降等;镉可影响儿童的正常发育等;锰会引起肺炎和其它疾病。

3 重金属污染土壤修复技术

3.1 重金属污染土壤生物修复技术

3.1.1 植物修复技术

植物修复(Phytoremediation)指将某种特定植物种植在重金属污染的土壤上,而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力,将植物收获并进行妥善处理后即可将该种重金属移出土体,达到污染治理与生态修复的目的。植物修复通常包括:植物提取作用、植物挥发作用、根际滤除作用。植物修复技术因其廉价、就地、绿色、生态、经济的优点而广受关注和期待,但目前植物修复技术也具有自身的局限性,主要表现是:多数超积累植物,只能积累一种或者两种重金属元素,而实际情况大多为几种重金属的复合污染;其次是超富集植物个体矮小,生长缓慢,生长周期长,修复重金属污染土地效率低,经济上并不一定合理。因此,能否找到超积累植物是植物修复技术是否能够推广和业化的关键。到目前为止,在美国、澳大利亚、新西兰等国已发现能富集重金属的超积累植物 500多种,其中有360多种是富集Ni的植物。我国开展这方面的工作较晚,到目前为止,已陆续发现了锰超积累植物商陆(Phytolaccaceae),As超富集植物蜈蚣草(Pteris vittata),大叶井口边草(P.cretica),Cd超富集植物宝山堇菜(Viola baoshanensis)和龙葵,Zn超富集植物东南景天(Sedumalf redii)以及Cu超富集植物海州香薷(Ellsholtziasplendens)和鸭跖草(Commelina communis)。

3.1.2 重金属污染土壤微生物修复技术

重金属污染土壤微生物修复是利用微生物的生物活性对重金属的亲和吸附或转化为低毒产物,从而降低重金属的污染程度,或通过微生物来促进植物对重金属的吸收等其他修复过程。重金属污染的微生物修复包含两个方面的技术,即生物吸附和生物氧化、还原。前者是重金属被活的或死的生物体所吸附的过程;后者则是利用微生物改变重金属离子的氧化、还原状态来降低环境和水体中的重金属水平。

3.1.3 重金属污染土壤低等动物修复技术

低等动物修复是利用土壤中的某些低等动物的活动改变重金属在土壤中的存在形态、或者直接吸收土壤中的重金属,以达到修复效果。如张冬明等通过用中国热带农业科学院植物与环境保护研究所提供的赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)和海南省典型的砖红壤为研究材料对砖红壤中Pb的形态研究表明蚯蚓活动降低了残渣态Pb含量,显著提高了土壤交换态、无定形氧化铁结合态含量,蚯蚓活动可以显著提高Pb污染土壤的修复效率[13]。由此表明蚯蚓能够改变土壤中Pb的形态分配和能直接吸收Zn和Cd,对重金属污染土壤修复有开发前景。

3.1.4 重金属污染土壤物理修复技术

物理修复技术通过物理手段用清洁土壤更换被污染土壤或部分更换被污染土壤,使污染物浓度降低到临界危害浓度以下或阻碍污染物与植物根系接触,从而阻碍重金属在食物链中的传递。物理修复过程中常用的方法是客土法。日本神通川地区的镉污染土壤,截至1997年共有646 hm2土地用物理修复方法进行了修复。客土法修复重金属污染土壤效果好、直接、完全彻底,但也存在实施费用高、客土来源和污染土壤去向难以解决等困难,经济不发达地区难以承受,难以大面积开展修复。

3.1.5 重金属污染土壤化学修复技术

化学修复方法通过向土壤中添加一定的化学修复剂或用电化学的方法改变重金属元素在土壤中的存在形态、分布特征及迁移性。一方面通过向土壤中加入一些表面活性剂或螯合剂,增加重金属的生物有效性,结合植物修复技术或直接清除的方式达到对土壤的清洁作用;另外可以向土壤中加入化学固定剂和稳定剂,减少其向植物体累运输,直接阻断重金属在食物链中的传递,从而减轻其给人类带来的伤害;再次利用电化学原理和方法,通过电流作用诱导重金属粒子向电极一端聚集,再将其清除。与其它修复方法相比,化学修复方法具有操手段多,效率高,见效快,方便大规模开展修复等优点而在很多污染土壤修复工程中应用。常用的化学修复方法有:淋洗一提取法、固定稳定法、电动法。各种具体修复方法都有其具体的实施条件和过程,下面分别给予介绍。

3.2 淋洗-提取法

土壤淋洗技术是通过离子交换、吸附与螯合作用将土壤固相中的重金属转移到土壤液相中,然后处理其废水,回收重金属和提取剂,或者结合植物修复技术将重金属从土壤中分离出来。淋洗法具有方法简便、处理量大、见效快等优点,适用于大面积、重度污染的治理。特别适用于轻质土和砂质土,但对渗透系数很低的土壤效果不好。但是有些提取剂在使用过程中也存在负面因素:无机酸冲洗污染土壤时,会破坏土壤的理化性质,大量土壤养分淋失,破坏土壤微团聚体结构;人工螯合剂又比较昂贵,修复成本高,(如EDTA)含有重金属螯合剂的回收上也还存在很多未解决的问题,易对土壤造成二次污染。冲洗剂最好选择自然来源的,如酒石酸、柠檬酸等,天然有机酸除对重金属有一定的清除能力外,其生物降解性也好,对环境无污染。

3.3 固定稳定法

固定稳定法是向土壤中添加一些化学固定稳定剂,改变重金属的形态, 降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性,从而降低它们进入植物体、微生物体和水体的能力,减轻对生态系统的危害。常用的固定稳定剂有磷酸盐类化合物、石灰、高炉渣、矿渣、粉煤灰、腐殖酸类肥料、有机肥料、氧化剂、还原剂等。受重金属污染的酸性土壤,施用石灰、高炉渣、矿渣、粉煤灰等碱性物质,或配施钙镁磷肥、硅肥等碱性肥料,能降低重金属的溶解度,从而可有效地减少重金属对土壤的不良影响,降低植物体的重金属浓度。同时也可以向土壤中施用腐殖酸类肥料、有机肥料、氧化剂、还原剂等,都可以降低污染物的毒性。固定稳定修复法修复过程中土壤结构不受扰动,大部分添加剂便宜易得、种类多可适当选择,适于大面积地区操作。

3.4 电动修复法

电动修复法主要是根据电化学原理及电解池原理,具有类似性质的重金属离子通过电迁移、电渗流或电泳的途径向电极的一端集聚。并通过进一步的处理从而实现污染土壤样品的减污或清洁。这种修复方法具有处理成本低、修复效率高、后处理方便等一系列优点,有非常好的应用前景。但电动修复技术在重金属污染土壤修复的研究起步晚,有关这方面的报道少。同时该方法必须在酸性土壤条件下进行,在调节土壤酸性时会同时带来对土壤理化性质的破坏。

4 结语

重金属土壤污染的普遍性决定了土壤重金属污染修复的紧迫性和必要性,隐蔽性、滞后性、累积性、地域性、不可逆转性和治理难而且周期长等特性又决定修复工作面临重大挑战。上文中介绍的各种修复手段都有自身的优缺点,如能将各种修复方法很好地实现整合,特别是植物修复、微生物修复和化学修复方法的整合必然能更有效更经济地对污染土壤进行修复。同时寻找和培育大生物量超积累植物,寻找和培育比传统修复微生物修复效果好的微生物,开发新型廉价化学修复剂,为重金属污染土壤修复工程提供更多物质和技术保障,人类修复重金属污染土壤必将成为一件容易的事。

参考文献

[1] 孙铁珩.李培军.周启星,等.土壤污染形成机理与修复技术[M].北京:科学出版社,2005.

[2] 王友保,张莉,沈章军,等.铜尾矿库区土壤与植物中重金属形态分析[J].应用生态学报,2005,16(12):2418-24221,1997,26(2):259-264.

[3] 周启星.复合污染生态学[M].北京:中国环境科学出版社,1995:4-9.

第8篇:简述生态学研究的方法范文

关键词:五度空间;审美体验的空间要素

1.五度空间理论的简述

所谓五度空间是指时间、空间、层次的统一,在五度空间系统中,时间、空间、层次是对称的――相互转化、相应而生。经典物理学建立了三维实体的空间概念,爱因斯坦的相对论认为,空间和时间是不可分割的整体,两者可以互相转化,时间是空间的另外一种形式,因此,在三维空间的基础上便加上了另外一维――时间维,构成了四维空间。另外,任何系统都是有层次的,这个层次的描述不仅是指三维物理层面或可用感观把握的层面,而是存在于外界客观事物中,却只有通过人的抽象思维来获得的概念。层次是事物由本质发展的阶段性描述,依据耗散结构理论,它是开放系统通过“自组织”罗聚而表现出的整体属性。层次空间是作为事物本质的反映的人的意识空间或心理空间范畴而提出的,它构成了第五维空间。简言之,五度空间观的意义在于能够形成主体与客体、主观与客观、历史与逻辑、规范与实证、还原与整体相统一的多维视角。它为我们提供了更加清晰的分析事物的方法,它所直接指向的不仅仅是要素的层级,而且是序的层级:时间的序、空间排列的序、层级的序。并且指示我们,通过认识序(关系),而把握事物的本质,通过改变序,而改变系统产出。

2.审美体验的空间要素及相互关联

借助五度空间方法,我们将“审美体验系统”中的空间的作用要素作为一个独立系统,将“审美产出”作为与之对应的系统效应,以前者为自变量,以后者为因变量,从而考察美学体验的关键要素与关键序。

基于主客体的互动关系来看美学范式的转换,首先表现为古典时期的客体主导倾向及文艺复兴及思想启蒙运动后明显的主体主导倾向的发展。以英国经验主义始的心理分析传统,以康德及黑格尔始的主体实践论传统都充分说明了这一点。很快,伴随着科学实践与人类“领土”扩张,由主体性的张扬而导致的理性的自负、人的自我中心主义、历史决定论、独断论等弊端日益彰显,人类中心主义导致了人与自然的全面危机等。以马克思为代表的实践论美学在弥合主客二元关系上,尽管找到了“实践”这一中介,力图在“合目的性”(主)与“合规律性”(客)的双向互动中建立平衡,探求主体通过实践并在实践中由必然王国迈向自由王国而实现审美超越的奥秘。

“极端”的不成熟表现在过分强调微观的、主体的、个人的及自由主义的愉悦感、及低级趣味的满足。其结果自然会演变为整体的、全局的、集体主义与宏观美的破坏:对自然的侵害、社会无序化与颓废化的产生。20世纪初,胡塞尔提出了主体间性的概念。谈及自我和别人的关系,胡塞尔说:“在把他们作为人来经验时,我把他们中的每一个都理解做和承认做一个像我自己一样的自我主体,……尽管如此,我们与我们的邻人相互理解并共同假定存在着一个客观的时空现实,一个我们本身也属于其中的、事实上存在着的周围世界。”这段评述的重要性在于三个方面:直接提出了“主体间性”的概念;冲破了个人主义的观念而将美的评价标设定为“分享的认同”,这的确是规范性与实证性的统一;更重要的,他借此论证先验的客观世界何以可能,或是“人的本质力量”为何或者“人的价值”的标准,这是逻辑性与历史性的统一。这直接导致了后实践美学的产生。

更加具有真知灼见的是方兴未艾的生态美学观念,其背景为深层生态哲学观,它强调:自我实现原则是生态学追求的最高境界,奈斯提出“生态自我”的概念:自我只有纳入人类共同体及自然共同体的关系中,才能达到自我的实现;一个人只有把其他存在者的利益视为自我利益才能达到所谓的生态自我实现的境界。美的评价标准同样遵从上述的标准。

我们以生态美学与哲学思想为基础来绘制我们的系统模型,因为它代表当前人类思维发展阶段的最好状态,它意味着“真实的”美或“完整的”美的产出系统应该具有那些要素,但是实际的状况并未必总会如此,而这也恰恰是五度空间方法所能向我们揭示的关键信息所在。

3.结论

如上图所示,我们建立了一个系统与产出关系的模型,并因此而得出下述的结论:

1.我们可以提取的关键作用要素有:审美主体:审美体验的主要参与者;审美客体:审美体验的主要观照对象;主体间性要素:影响主体审美能力、价值取向、判断与评价结果的主要参与者;客体系统:影响客体被观照语境与状态的主要参与者;主体类要素:影响审美体验系统中主体属性的各层要素,如:区域文化群体、亚文化群体、民族、种族等;客体类要素:影响审美体验系统中客体属性的各层要素,如:为主体曾经历过的相类似客体,相冲突要素等;文化生态要素:构成社会文化各层级的要素;自然生态要素:构成自然生态各层级的要素。

2.我们于其间可以归纳的“序”为:主客互动;内外协同;有机共生。

3.我们会看到,主客体互动的成果受到来自外界信息及其综合而复杂相互关系的作用,这些相互关系在时间中展开,并与各要素层级信息有重要的关联,由此而表现为空间对于时间与层级的依赖及三者之间相互转化的意义。

参考文献

第9篇:简述生态学研究的方法范文

关键词:绿色建筑;建筑行业;绿色施工;可持续发展

中图分类号:C29 文献标识码:A 文章编号:

前言:

建筑行业是一种自然资源消耗高、环境负担极重的一项产业。据相关调查统计,在人类消耗的自然资源总量以及能源总量中,建筑活动所占额度均占到了40%。由此可见,建筑行业始终坚持可持续发展理念,对于推动人类社会最终走向可持续发展轨道具有积极而重要的作用。而对于中国来说,其庞大的人口基数以及巨大的能源消耗更是推行可持续发展战略的必然因素。而同样的调查统计显示,在各类支持性资源中,我国当前能够实现自给的仅占20种,而在2020年之前能够保持自给的仅占6种,剩余部分均依赖于进口。也可以说,绿色建筑不仅是推行环境保护以及可持续发展战略的必然要求,更是对当今世界发展主流的肯定与适应。

一、绿色建筑和施工的发展现状

著名建筑师保罗·索勒瑞(美国)于1960年首次结合了建筑学与生态学,由此提出了绿色建筑理念。而人们又在10年后发生的石油危机中意识到社会文明不能以生态环境的牺牲和破坏为代价来谋求发展,建筑产业必须对自身传统发展模式加以改良,有效、合理控制自然资源的消耗。风能、太阳能、节能维护结构以及地热等新技术得以出现并推广使用,建筑行业中,节能技术由此成为先导。而节能建筑体系发展至上世纪80年代时渐趋于完善,并得到了发达国家如美国、加拿大、德国、英国等的广泛应用。但在提高建筑物密闭性后室内环境问题随之产生,不少办公用建筑物出现病态建筑综合征,严重情况下对楼内工作人员工作效率以及身心健康造成不同程度影响。因而在发达国家,与人员健康相关的建筑环境研究成为一个热点。自1992年联合国环境与发展大会在巴西召开后,“可持续发展”随之成为世界性课题,而在世界建筑领域,绿色建筑成为其发展的主流方向。

对于我国而言,科教兴国以及可持续发展两大战略是新世纪推动社会经济与文明发展的基本战略,而国民经济各大产业中,建筑业是其重要支柱。随着建筑行业的不断发展,能源需求与日俱增,随之而来的更有环境保护以及资源利用方面存在的巨大问题与压力,可持续发展战略由此面临巨大的挑战。当前,我国既有建筑占地面积为380亿平方米,而此数值以每年约16亿平方米的速度不断增长。我国各级政府在对环境保护给予足够关注的同时,针对居民住宅建筑舒适性也做了更高要求,并在1994年颁布了《中国21世纪议程》,其中针对中国人类住区实现可持续发展的相关优选项目明确作作出如下规定:城市现代化交通体系、城市垃圾管理和无害化系统、给排水持续发展建设、建筑节能、跨世纪居住环境与民用住宅、开发并完善建设和管理信息系统、以防灾灭灾为主的城市生命线工程和建筑的综合性发展、城市规划等。我国自新世纪以一直对生态住宅课题的研究给予极大关注,建立其绿色办公建筑评估体系、奥运建筑评估标准以及生态住宅评估标准,同时我国自有建筑评定标准体系也实现了初步建立与完善,例如康居工程、健康住宅、建筑节能示范工程、住宅性能评级等。建筑产业链中,绿色建筑、生态建筑和健康建筑的生产与营销理念越来越多的应用于实践。

二、绿色建筑和施工的展望

一直以来,我国绿色建筑施工始终坚持以“四节一环保”为中心,取得了巨大的建设和发展成果。从整体来看,绿色施工具有广义的内涵,而在初步研究中许多关键部分的问题尚未得到深入探究。以工业化生产中存在的问题为例,国内建筑行业吸纳了巨量的劳动力,而在材料品质、施工人员素质、低价中标、不合理工期以及环境因素等制约和影响下,无论怎样的管理都难以实现绿色施工的宗旨。基于此,笔者结合我国建筑行业发展现状,探讨了国内建筑业步入绿色轨道的策略如下:

(一)强化绿色意识

人民群众以及建设工程各参与方应就环境保护意识以及环境保护方面的认识达成一致,由此方能形成绿色价值标准和与之相匹配的行为模式。首先应加强培训和教育,并深入宣传绿色建筑理念,提高人们对绿色建筑的全面认识,重视施工各环节可持续发展;强化公众环保意识,对绿色施工意义以及重要性有充分了解。此外不断培养强化施工人员素质以及开展可持续行为的教育,承包商由此可从中受益。

(二)健全法律法规,完善制度体系

在绿色施工和技术应用全过程中,科学的法律规范以及系统性的制度体系是关键。我国建设有关部门已出台了《绿色施工导则》、《绿色建筑技术导则》以及《绿色建筑评价标准》等相关文件,为评奖、示范以及推广绿色建筑提供了规则和依据。

绿色施工贯穿与绿色建筑全过程中,而制定与之相匹配、相适应的法规体系是系统性工程,应由多学科、多行业之间展开协商。政府部门应积极参与并引导,同时推行合理有效的法律法规,自上而下形成巨大推动力,才能确保绿色建筑和施工的有效落实。

(三)推行科学管理,强化企业管理水平

绿色施工的推行必然要求科学的管理,建筑企业在绿色施工工程中实现规范化和制度化有利于绿色建筑提高自身经济性。绿色施工并不是单纯为了社会公众利益和环境保护,其更与企业自身利益和发展紧密相连,与工程项目管理投资、质量以及进度目标密切相关。

结语:

综上所述,应与我国社会总体发展水平以及经济实力相结合,制订出可行性较高的制度框架,有效结合长远利益和即时利益。与此同时,最大限度控制环境污染,避免资源浪费,切实推进可持续发展战略的实施。

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