生态工程研究进展_汪敏
河流生态流量特征图及生态流量评价方法
第31卷第1期Vol．31No．1水资源保护WATEＲＲESOUＲCES PＲOTECTION 2015年1月Jan．2015DOI ：10．3880/j．issn．1004-6933．2015．01．016作者简介：涂晶晶（1990—），女，硕士研究生，研究方向为水资源规划与管理。
E-mail ：tujingjing80@163．com 通信作者：艾学山，副教授。
E-mail ：xsai@whu．edu．cn 河流生态流量特征图及生态流量评价方法涂晶晶，陈森林，艾学山，毕玉晓（武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072）摘要：以水电站大坝下游河道为研究对象，从分析天然日流量特征出发，基于月中值流量和月内典型特征流量绘制了河流生态流量特征图，作为水库下泄生态流量的确定依据。
基于此河流生态流量特征图，建立了判断生态流量满足程度的7d 流量偏差率、7d 生态需水保证率、月均生态需水适宜度及基于此3个指标的生态需水综合指标，并给出了各指标的评价依据和评价方法。
结果表明，河流生态流量特征图符合各时段河流天然流量的基本特征，可作为指导水库生态泄流的依据；所建立的生态流量评价方法能够反映实际下泄流量与天然流量的变化程度，可用于评价河流的生态流量满足程度。
关键词：河流生态流量；生态流量特征图；生态流量评价；水库调度中图分类号：TV213文献标志码：A 文章编号：1004-6933（2015）01-0099-07Diagram of river ecological flow characteristics and evaluationmethod of ecological flowTU Jingjing ，CHEN Senlin ，AI Xueshan ，BI Yuxiao（State Key Laboratory of Water Ｒesources and Hydropower Engineering Science ，Wuhan University ，Wuhan 430072，China ）Abstract ：Taking the downstream of the dam of hydropower station as the research object ，by analyzing the natural day-flow characteristics ，a diagram of river ecological flow characteristics was drawn based on the monthly mean flow and flow of typical characteristics ，being the standard of ecological flow of reservoir water release．Based on the diagram of river ecological flow characteristics ，the deviation rate of 7-day flow ，the guarantee rate of 7-dayecological water demand ，the monthly average suitability degree of ecological water ，and the comprehensive index of ecological water demand based on these three indexes were set up to judge the satisfaction level of ecological flows ；and the evaluation basis and evaluation method of each index were given．The results show that the diagram of riverecological flow characteristics conforms to the basic characteristics of river natural flow of each period ，and it can be used as a basis for guiding the reservoir ecological discharge ；and the evaluation method of ecological flows set up can reflect the changes of discharge flow and natural flow ，and it can evaluate the satisfaction degree of river ecological flow．Key words ：river ecological flow ；characteristics diagram ；evaluation of ecological flow ；reservoir operation 河流生态流量是指为保护河道内生态环境，需要保留在河流、湖泊、沼泽内的水量及过程，即维持河道内水生生物生存和生物多样性，以及防止河道泥沙淤积、水质污染、海水入侵、河道断流、湖泊萎缩所需要的河道流量［1］。
洞庭湖水质污染状况分析及防治对策
第36卷第2期湖南理工学院学报(自然科学版)V ol. 36 No. 2 2023年6月 Journal of Hunan Institute of Science and Technology (Natural Sciences) Jun. 2023洞庭湖水质污染状况分析及防治对策朱丹丹1, 陈兆祺1, 李照全1, 彭高卓2, 刘娜1(1. 湖南省岳阳生态环境监测中心, 湖南岳阳 414000; 2. 湖南省洞庭湖生态环境监测中心，湖南岳阳 414000)摘要:在洞庭湖设置16个监测断面, 收集整理2014—2018年的水质监测数据, 利用单因子评价法评价各监测断面水质. 结果表明, 2014—2018年洞庭湖总体水质逐年改善, 水质由Ⅳ类、Ⅴ类转变为Ⅳ类; 2018年16个监测断面TN浓度为1. 37~2. 28 mg/L, TP浓度为0. 060~0. 095 mg/L; 湖区主要污染为工业点源污染、流域面源污染等. 建议通过严格控制农业面源污染、防治工业点源污染、推进河湖生态修复等措施改善洞庭湖水质.关键词:洞庭湖; 水质; 污染状况; 防治对策中图分类号: X524 文献标识码: A 文章编号: 1672-5298(2023)02-0056-05Analysis of Water Pollution in Dongting Lake and itsCountermeasuresZHU Dandan1, CHEN Zhaoqi1, LI Zhaoquan1, PENG Gaozhuo2, LIU Na1(1. Yueyang Eco-Environmental Monitoring Center of Hunan Province, Yueyang 414000, China;2. Eco-Environmental Monitoring Center of Dongting Lake of Hunan Province, Yueyang 414000, China)Abstract: 16 monitoring sections in Dongting Lake were set up to collect and collate the water quality monitoring data from 2014 to 2018. The results show that the overall water quality in Dongting Lake had improved year by year from 2014 to 2018, with the water quality changing from class IV and Class V to Class IV. In 2018, the concentrations of TN and TP in 16 monitoring sections were 1.37−2.28 mg/L and 0.060−0.095 mg/L respectively. The main pollution in the lake area is the industrial point source pollution and the non-point source pollution in the river basin. It is recommended that we should improve Dongting Lake’s water quality through the strict control of agricultural non-point source pollution, prevention and control of industrial point source pollution, and the promotion of ecological restoration of rivers and lakes.Key words: Dongting Lake; water quality; pollution; prevention countermeasures0 引言洞庭湖是我国的第二大淡水湖, 北纳长江的松滋、太平、藕池“三口”来水, 南接湘江、资江、沅江、澧水“四水”, 是长江流域重要的滞洪调蓄区和淡水资源储备区, 具有保护生物多样性、维护长江流域水生态安全、保障国家粮食安全等多项功能[1~5]. 由于湖区长期淤积泥沙、人为围湖筑垸等历史原因, 洞庭湖被分割为东、南、西三个湖区[6]. 洞庭湖作为通江湖泊, 湖区水质与上游四水入湖水中氮磷含量密切相关[7~9]. 氮磷的外源输入和内源释放一直是影响湖泊水质和富营养化的主要原因[8~10]. 近年来, 党中央、国务院高度重视长江流域环境综合治理问题, 湖区环境治理得到空前加强, 洞庭湖水环境质量逐年改善. 本文利用洞庭湖2014—2018年水质监测数据, 研究分析水质变化趋势, 并提出防控对策和措施, 以期为进一步改善洞庭湖生态环境提供有效支撑.1 材料与方法1.1 样品采集和数据来源为全面掌握洞庭湖水质状况, 共选取16个监测断面为研究对象, 包括“四水”中的4个断面(樟树港、万家嘴、坡头、沙河口)、“三口”中的1个断面(马坡湖)、洞庭湖三个湖区的10个断面和1个出湖口断面收稿日期: 2022-12-12基金项目: 湖南省生态环境万科项目(2019120525 )作者简介: 朱丹丹, 女, 工程师. 主要研究方向: 水质环境监测第2期 朱丹丹, 等: 洞庭湖水质污染状况分析及防治对策 57 (洞庭湖出口), 洞庭湖三个湖区中, 西洞庭湖区选取南嘴、蒋家嘴、小河嘴3个监测断面; 南洞庭湖区选取万子湖、横岭湖、虞公庙3个监测断面; 东洞庭湖区选取鹿角、扁山、东洞庭湖、岳阳楼4个监测断面,各监测断面分布点位如图1所示. 每月上旬定期在这16个监测断面采集表层(0.5 m)水样进行监测. 本文监测数据均来源于湖南省岳阳生态环境监测中心和湖南省洞庭湖生态环境监测中心.图1 洞庭湖水质监测断面分布1.2 测定和评价方法选取总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数、PH 、溶解氧、化学需氧量、氟化物、铜、锌、铅、硒、镉、砷、汞、六价铬、氰化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂及硫化物等21项监测指标, 利用单因子评价法评价各监测断面水质类别. 各湖区水质类别参照《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)划分[11]. 其中, 利用河流标准评价入湖口监测断面总磷指标, 利用湖泊标准评价湖体和出湖口监测断面总磷指标.1.3 数据处理利用Excel 整理统计数据, 利用SPSS 软件分析处理数据, 利用SigmaPlot 软件绘图. 水质指标采用监测数据的年度算术平均值.2 结果与分析2.1 水质现状2.1.1 水质类别2018年洞庭湖16个监测断面水质评价结果见表1. 入湖口4个监测断面水质为Ⅱ类, 水质状况较好; 三个湖区总体水质为Ⅳ类, 其中南嘴水质为Ⅴ类, 其余断面水质均为Ⅳ类, Ⅳ类和Ⅴ类断面占比分别为90%和10%; 出湖口水质为Ⅳ类, 为轻度污染状况. 洞庭湖全湖总体水质处于轻度污染状况.2.1.2 主要污染物2018年洞庭湖各监测断面TN 和TP 监测数据如图2所示. 各监测断面TN 的变化范围介于1. 37~2.28 mg/L 之间, 高于Ⅲ类标准值(1.0 mg/L), 超标0.37~1.28倍. 从各水域看, 入湖口各监测断面TN 均值低于出湖口, 三个湖区断面中西洞庭湖值最低. 从各监测断面数据来看, 湘江入洞庭湖的樟树港、万家嘴监测点和湘江航道的第一个断面虞公庙的TN 值较高.58 湖南理工学院学报(自然科学版) 第36卷 2018年, 各监测断面的TP 变化范围介于0.060~0.095 mg/L 之间, 从各水域看, 西洞庭湖<南洞庭湖<出湖口<入湖口<东洞庭湖. 从各监测断面来看, 马坡湖TP 值最高, 其次为东洞庭湖的扁山, 东洞庭湖各监测断面整体TP 值较高, 说明该湖区污染程度较严重.表1 2018年洞庭湖16个监测断面水质类别水域入湖口 三个湖区 出湖口四水 三口西洞庭湖 南洞庭湖 东洞庭湖 断面名称 樟树港万家嘴坡 头 沙 河 口 马 坡 湖 南嘴蒋家嘴小河嘴万子湖横岭湖虞公庙鹿角扁山东 洞 庭 湖 岳 阳 楼 洞庭湖出口 水质类别Ⅱ ⅡⅡ Ⅱ Ⅲ ⅤⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣⅣ Ⅳ Ⅳ(a) TN(b) TP图2 2018洞庭湖16个监测断面污染物浓度 2.2 水质类别演变状况2.2.1 水质类别2014—2018年洞庭湖水质类别逐渐趋好(图3). 2014年、2016年Ⅴ类水质占比不高, 约为10%; 2015年Ⅴ类水质占比约为72%; 2017年、2018年没有Ⅴ类水质断面, 水质逐渐转变为Ⅳ类.图3 2014—2018年洞庭湖水质类别第2期 朱丹丹, 等: 洞庭湖水质污染状况分析及防治对策 592.2.2 总氮污染物 2014—2018年洞庭湖TN 演变状况如图4所示, TN 浓度总体呈现下降趋势, 年均值在1.37~2.75 mg/L 之间变化, 均高于Ⅲ类水标准值(1.0 mg/L). 从空间趋势分析, 入湖口断面中, TN 浓度年均值最高的为樟树港断面, 2015年达到最高值2.75 mg/L, 坡头断面TN 浓度年均值相对较低. 三个湖区和出湖口断面中, 西洞庭湖TN 浓度指标优于东洞庭湖、南洞庭湖和洞庭湖出口. 洞庭湖出口TN 浓度最高, 东洞庭湖、南洞庭湖次之, 西洞庭湖TN 浓度最低, 三个湖区中, 东洞庭湖对全湖区TN 浓度影响最大.2.2.3 总磷污染物2014—2018年洞庭湖TP 变化趋势如图5所示, 总体呈现为先升后降状态. 入湖口5个监测断面TP 浓度变化范围介于0.06~0.17 mg/L 之间, 其中马坡湖的TP 浓度最高, 万家嘴TP 浓度最低. 三个湖区和出湖口监测断面TP 浓度变化范围介于0.06~0.12 mg/L 之间, 分布规律较为接近, 变化规律平缓, 2015年TP 浓度达到最高, 然后逐年下降. 洞庭湖出口TP 浓度最高, 东洞庭湖水质略优于南洞庭湖和西洞庭湖.图4 2014—2018年洞庭湖总氮演变状况图5 2014—2018年洞庭湖总磷演变状况综上分析可知, 洞庭湖为典型的过水性湖泊, 其污染状况不仅与洞庭湖三个湖区自身污染状况有关, 而且与上游来水水质有密切关系. 2014—2018年, 上游四水TN 浓度年均值由2.10 mg/L 下降至1.78 mg/L, TP 浓度年均值由0.097 mg/L 下降至0.073 mg/L, 分别下降15.2%、24.7%; 洞庭湖湖区TN 浓度年均值由1.94 mg/L 下降至1.71 mg/L, TP 浓度年均值由0. 083 mg/L 下降至0. 067 mg/L, 分别下降11. 9%、19. 3%, 与洞庭湖水质逐年变好的趋势一致.60 湖南理工学院学报(自然科学版) 第36卷3 原因分析与防治建议3.1 洞庭湖水质变化原因分析影响洞庭湖水质变化的因素较多, 包括水文情势变化、工业点源污染、流域面源污染等. 洞庭湖氮、磷元素超标是水质下降的主要因素[12,13].2015年, 洞庭湖湖区农产品种植面积已达2.7×106公顷, 畜禽养殖、农业面源污染对洞庭湖水体TN、TP贡献率超过70%, 是洞庭湖水体TN、TP超标的主要原因[14]. 在党中央、国务院的高位推动下, 各地认真贯彻落实党中央加强生态环境治理的政策要求, 沿湖各地都制定了专项环境整治方案, 对湖区沿线的化工企业等加大了整治力度, 同时关停了大批造纸企业, 洞庭湖水质污染状况逐渐好转. 近几年, 沿湖地区对洞庭湖水生态环境重视程度与日俱增, 积极开展“厕所革命”、人居环境整治、“河长制”、“洞庭清波”等专项行动, 促进了湖区水质改善.3.2 洞庭湖水环境防治建议(1)严格控制农业面源污染. 加快推进测土配方施肥, 推广有机肥种植, 减少耕地农业污染. 合理规划四水、洞庭湖沿线干线及支流畜禽养殖区、限养区、适养区, 加强区域管控. 加强水产养殖业尾水污染防治, 推广稻田养殖、清水养殖等技术.(2)防治工业点源污染. 加大环保执法力度, 关停湖区沿线污染重、能耗高、技术落后的企业. 加强环境监测网络平台监管, 对重点污染企业进行实时监控, 对不达标的企业责令其限期整改, 按照有关政策对连续不达标的企业进行处罚并通过新闻媒体予以公开曝光.(3)推进河湖生态修复. 加快推进对三口水系及洞庭湖部分湖区底泥开展综合整治, 净化内源污染物．争取国家政策支持, 研究实施水系连通工程, 增强河湖水体的连通与流动性, 促进水质改善.4 结束语从时间演化状况来看, 2014—2018年洞庭湖水质总体趋好, 水质逐渐由Ⅳ类和Ⅴ类转变为Ⅳ类. 从空间分布上看, TN浓度西洞庭湖<南洞庭湖<东洞庭湖<入湖口<出湖口, 变化范围介于1.37~2.75 mg/L之间; TP浓度各湖区分布规律较为接近, 出湖口TP浓度略高于其他湖区. 洞庭湖水质变化主要原因包括水文情势变化、工业点源污染、流域面源污染等. 2015年水质较差的主要原因是畜禽养殖、农业面源污染. 针对洞庭湖水质现状, 本文从严格控制农业面源污染、防治工业点源污染、推进河湖生态修复三方面提出了进一步改善水环境的防治建议.参考文献:[1]王丽婧, 汪星, 刘录三, 等. 洞庭湖水质因子的多元分析[J]. 环境科学研究, 2013, 26(1): 1−7.[2]熊鹰, 汪敏, 袁海平, 等. 洞庭湖区景观生态风险评价及其时空演化[J]. 生态环境学报, 2020, 29(7): 1292−1301.[3]蔡佳, 王丽婧, 陈建湘, 等. 西洞庭湖入湖河流磷的污染特征[J]. 环境科学研究, 2018, 31(1): 70−78.[4]吴丁, 方平, 李照全, 等. 东洞庭湖区芦苇群落生长对水质的影响[J]. 湖南理工学院学报(自然科学版), 2022, 35(1): 63−68.[5]庄琼华, 王琦, 欧伏平. 东洞庭湖水体叶绿素a动态及相关环境因子分析[J]. 湖南理工学院学报(自然科学版), 2022, 35(1): 69−73.[6]李景保. 近数十年洞庭湖湖盆形态与水情的变化[J]. 海洋与湖沼, 1992, 23(6): 626−634.[7]王子为, 林佳宁, 张远, 等. 鄱阳湖入湖河流氮磷水质控制限值研究[J]. 环境科学研究, 2020, 33(5): 1163−1169.[8]熊剑, 喻方琴, 田琪, 等. 近30年来洞庭湖水质营养状况演变特征分析[J]. 湖泊科学, 2016, 28(6): 1217−1225.[9]李琳琳, 卢少勇, 孟伟, 等. 长江流域重点湖泊的富营养化及防治[J]. 科技导报, 2017, 35(9): 13−22.[10]赵晏慧, 李韬, 黄波, 等. 2016—2020年长江中游典型湖泊水质和富营养化演变特征及其驱动因素[J]. 湖泊科学, 2022, 34(5):1441−1451.[11]国家环境保护总局, 国家质量监督检验检疫总局. 地表水环境质量标准: GB 3838—2002 [S]. 北京: 中国标准出版社, 2002.[12]胡光伟, 毛德华, 李正最, 等. 三峡工程建设对洞庭湖的影响研究综述[J]. 自然灾害学报, 2013, 22(5): 44−52.[13]彭莹莹. 洞庭湖水质综合评价研究[D]. 长沙: 湖南师范大学, 2016.[14]秦迪岚, 罗岳平, 黄哲, 等. 洞庭湖水环境污染状况与来源分析[J]. 环境科学与技术, 2012, 35(8): 193−198.。
第七届国企管理创新成果(案例)名单发布
Specials 特稿
Report 报道3月26日，“2021（第七届）国企管理创新成果（案例）”通过线上举行的国企管理智库第一届理事会会议在京发布。
173项具有新时代特色、可复制、可推广、高质量的课题成果进入最终名单，入选《国企管理创新年度成果报告（2021-2022）》
本届成果（案例）推荐、申报、审定工作得到了各级国资国企监管部门的大力支持，中央企业、地方国企、研究机构和大专院校广泛参与。
通过很多
企业集团和省市国资委、行业协会层层发动、逐级筛选推荐，初步统计，共有4300多项成果（案例）参与了本次活动。
经审定专家组初审，并于2021年6月5日-6日、8月28日-29日、9月11日-12日分三次组织专家现场论证答辩，通过复审答辩的成果（案例）共314项。
经逐项逐篇查实、复核、调研，并结合公示、投票等公众评价结果，最终通过审定的成果（案例）为173
项。
全流程做到了公开、公平、公正。
中国企业管理研究会会长黄速建表示，组织国企管理创新成果（案例）审定发布的主要目的，就是要深入贯彻落实党中央、国务院的决策部署，寻找、树立新时代国企管理样本，形成一批具有新时代特色，可复制、可推广、高质量的课题成果，通过示范效应推动国有企业管理水平提升，为建立中国特色现代企业制度提供案例支撑。
第七届国企管理创新成果（案例）名单发布
Report 报道Specials 特稿。
第2章 生态工程学原理
应按自然、经济和社会的情况和要求，确定其主次功 能，在保障与发挥主功能的同时，兼顾其它功能。统 一协调与维护当前与长远、局部与整体、开发利用与 环境和自然资源之间的和谐关系，以保障生态平衡和 生态系统的相对稳定性。防止片面追求当前的局部利 益，牺牲了整体和长远利益，兴利却伴随着废利或增 害，产生了一些不利于持续发展的问题与后果。
结构是完成功能的框架和渠道，直接决定与制约组成各要素间
的物质迁移、交换、转化、积累、释放和能流的方向、方式与
数量，决定功能及其大小。
功能是维持结构的存在及发展的基础 明确维护生态系统结构与功能的协调性是生态工程的重要原则。
平衡原理
生态系统在一定时期内，各组分通过相生相克、转化、补偿、 反馈等相互作用，结构与功能达到协调，而处于相对稳定态。 此稳定态是一种生态平衡。比如湖泊水生态
自我调节能在有利的条件和时期加速生态系统的发展，同时在 不利时也可避免受害，得到最大限度的自我保护．即它们对环 境变化有强的适应能力。
Odum (1989)认为生态工程的本质就是生态系 统的自组织。
生态工程是保障生态系统自组织能力最大发挥的人工 设计与管理系统？
自我维持原理
生态系统是直接或间接地依赖太阳能的系统，因而是一个自我 维持系统。一旦一个系统被设汁并开始运作，它就能不断地自 我维持，其间仅靠适量的外界投入。
自我调节
当生态系统中某个层次结构中某一成分改变，或外界的输出发 生一定变化，系统本身主要通过反馈机制，自动调节内部结构 (质和量)及相应功能，维护生态系统的相对稳定性和有序性。
第二章 生态工程学原理
1. 生态工程学的核心原理； 2. 生态工程学的生物学原理； 3. 生态工程学的工程学原理；
生态学和工程学，整体论科学与还原技术的 有机结合是生态工程建设的关键。
高速公路边坡生态防护技术研究进展与思考
第11卷第3期水土保持研究V o l.11 N o.3 2004年9月R esearch of So il and W ater Con servati on Sep.,2004①高速公路边坡生态防护技术研究进展与思考谭少华,汪益敏(华南理工大学交通学院,广州 510640)摘 要:随着我国高速公路建设快速发展以及人类环境保护意识的不断增强,边坡生态防护技术越来越受到重视,在高速公路建设中被广泛应用。
边坡生态防护技术具有良好的经济效益、环境效益和社会效益,是公路建设工程中可持续发展的重要对策之一。
目前,边坡生态防护技术在我国尚缺乏系统的研究和总结。
结合工程实践,从边坡生态防护原理、护坡植物选择、生态防护施工方法及其经济效益比较等四个方面,研究和总结我国高速公路边坡生态防护技术的发展现状,指出存在的问题,提出进一步研究的方向。
关键词:高速公路;边坡;生态防护中图分类号:S157.43;U412.36 文献标识码:A 文章编号:100523409(2004)0320081204Research Progress and Th i nk i ng of B ioeng i neer i ngTechn iques for Slope Protection i n ExpresswayTAN Shao2hua,W AN G Y i2m in(Colleg e of T raf f ic and Co mm un ica tions,S ou th Ch ina U n iv.of T ech.,Guang z hou510640,Ch ina)Abstract:W ith the rap id developm en t of the con structi on of exp ress w ay and the increasing sen se of environm en t p ro tecti on of m ank ind in ou r coun try,the b i oengineering techn iques fo r slope p ro tecti on are becom ing mo re and mo re i m po rtan t and being u sed w idely in the con structi on of exp ress w ay.It has good effect in econom y,environm en t and society,and it is one of the i m po rtan t m easu res fo r su stainab le developm en t of h ighw ay con structi on.U p till now,there have been no system ic researches and conclu si on s on the b i oengineering techn iques fo r slope p ro tecti on in Ch b in ing w ith the engineering p ractices,the p resen t research ing and develop ing situati on in Ch ina on the theo ry of slope b i oengineering p ro tecti on,the selecti on of slope p ro tecti on p lan ts,the con structi on m ethods of b i oengineering and the con trast of its econom ic effect w ere studied and concluded.T he ex isting p rob lem s w ere p ropo sed,and its fu rther research directi on w as pu t fo rw ard.Key words:exp ress w ay;slope;b i oengineering p ro tecti on 边坡生态防护(Slope B i oengineering P ro tecti on)是指单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合的固坡措施[1]。
《昆明理工大学学报(自然科学版)》2020年(第45卷)论文总目次
韩四满，周 秀，刘威峰，吴 杨，田 天，李秀广，何宁辉（５－５９） 基于 ＣＳＲ直接列写节点导纳矩阵的大电网直流潮流快速计算方法 司大军，孙 勇，张广斌，束洪春（６－８２） 基于健康特征提取和 ＰＳＯ－ＲＢＦ神经网络的锂离子电池健康状态预测
第 ６期 《昆明理工大学学报（自然科学版）》２０２０年（第 ４５卷）论文总目次
Ⅲ
陈 峥，顾青峰，沈世全，申江卫，舒 星（６－９２）
●生命科学与医学
生态因子对我国烟叶钾含量影响的研究进展 焦芳婵，吴兴富，陈学军，许美玲，李永平（１－４２） 食蟹猴运动神经传导及运动单元特征研究 袁停利，何羽群，牛昱宇，魏景宽（１－５１） 心脏磁共振成像在左心室肥厚性疾病中的应用 张 艳，吴昆华，范 洁，尚依一，刘 罗，庞明杰（１－５９） Ｇ偶联蛋白受体 １４２活性位点预测及其与激动剂对接研究 曹洪玉，于柯楠，何佩勋，吴艳华（２－９２） Ｏｍｍａｙａ囊等侧脑室介入法治疗结核性脑膜脑炎并脑积水的疗效分析
植物抗逆性研究进展.
植物抗逆性研究进展.植物抗逆性研究进展作为生态系统的重要组成部分,植物无时无刻不在自身所处同环境进行着物质,信息和能量的交换。
自然生态系统中与植物相关的因子多种多样,且处于动态变化之中,植物对每自然界中的一个因子都有一定的耐受限度,即阈值。
一旦环境因子的变化超越了这一阈值,就形成了逆境。
因此,在植物的生长过程中,逆境是不可避免的。
植物在长期与自然界相抗争的进化过程中,形成了相应的自我保护机制,从感受环境条件的变化到调整体内新陈代谢,直至发生有遗传性的根本改变,并且将抗性遗传给后代。
研究逆境对植物造成的伤害以及植物对此的反应,是认识植物与环境关系的一条重要途径,也为人类控制植物的生长条件提供了可能性。
以下从逆境引起的膜伤害、细胞内生化效应等方面探讨植物抗逆生理学的一些重要问题。
1逆境引起的膜伤害1.1影响膜透性及结构细胞膜作为联系植物细胞与外界的介质,它的组成、性质与细胞所处的环境息息相关,而外界环境对植物的胁迫危害,首先在膜系中有所表现。
干旱、低温、冻害、高盐碱度等几种胁迫,无论是直接危害或是间接危害,都首先引起膜通透性的改变。
至于膜上酶蛋白的变化以及脂类的组成也可随着胁迫的深化而有所改变,目前,这方面研究最深入的是低温引起膜脂相变的假说[1]。
在此之后,大量试验证明,膜脂的组分和结构与抗冷力密切相关。
构成膜脂的多种磷脂中,磷脂酰甘油(PG 起主导作用,膜脂相变温度的差异来自饱和度及相变温度较高的PG,抗冷性强的植物膜脂不饱和度高,相变温度低,其膜脂可在较低温度下保持流动性,维持生理活动功能。
另外,当植物处于高盐的环境时,植物的水通道蛋白将会产生作用。
水通道蛋白是一类特异的、高效转运水及其它小分子底物的整合膜蛋白,在植物中具有丰富的亚型。
水通道蛋白通过转录调控、门控机制、聚合调控、重新定位等多种活性调控方式影响细胞膜系统的通透性,参与调节植物的水分吸收和运输。
盐害引起渗透胁迫、离子毒害、活性氧胁迫,影响植物生长;水通道蛋白通过多种调控方式,全程参与植物的盐胁迫应答[2]。
2004恢复生态学与生态工程教学大纲
云南大学生命科学学院生态学与环境科学系教学档案恢复生态学与生态工程教学大纲（2001年第1次编制，2003年第3次修订）编写及修订：苏文华云南大学生命科学学院生态学与环境科学系教学档案教学大纲一、课程名称：恢复生态学与生态工程二、教学目的：传统生态学是侧重解释生物与环境间的相关关系理论科学。
生态环境的破坏，已引发了全球的生态问题。
生态环境的问题仅靠工程治理等措施难以全面和彻底地解决。
生态工程是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展。
通过“恢复生态学与生态工程”的教学培养学生从生态系统的角度，利用各种生态技术对遭到破坏的环境及其它人类环境进行修复、调控、重建和管理，使其贴近自然生态系统，实现可持续发展。
三、章节目录和要点：第1周第一章绪论第一节生态工程和生态技术1.1.1生态工程和生态技术1.1.2生态工程和环境工程1.1.3生态技术和清洁技术第二节生态恢复和恢复生态学的定义1.2.1恢复生态学的涵义1.2.2恢复生态学基本内容第三节生态工程的研究简史1.3.1国外生态工程研究进展1.3.2中国生态工程研究进展思考题：1、生态工程的特点及其核心是什么?2、为什么把少量的辅助能力投入作为生态工程与其它环境工程的主要区别之一。
3、恢复生态学研究的主要内容。
第二章生态工程学原理2.1生态工程学的核心原理2.1.1整体性原理2.1.2协调与平衡原理2.1.3自生原理2.1.4循环再生原理2.2生态工程学的生物学原理2.2.1物种共生原理2.2.2生态位原理2.2.3食物链原理2.2.4物种多样性原理2.2.5物种耐性原理2.2.6景观生态原理2.2.7耗散结构原理2.2.8限制因子原理2.2.9环境因子的综合性原理2.3生态工程学的工程学原理2.3.1结构的有序性原理2.3.2系统的整体性原理2.3.3功能的综合性原理思考题：1、协调与平衡原理及在生态工程设计和建设中有何的指导意义。
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收稿日期:2004-03-29作者简介:汪敏,博士生,主要从事园林绿化、景观规划及生态工程方面的工作,已发表论文10余篇。
*国家自然科学基金(40241009)资助项目生态工程研究进展*汪 敏1颜京松1吴 琼2王如松1徐晓波3(1.中国科学院生态环境研究中心系统生态室,北京100085;2.吉林大学地球探测科学与技术学院,吉林长春130026;3.烟台市园林处,山东烟台265700)摘要 生态工程的概念提出已经有40余年,在其发展过程中,研究的理论、方法不断创新,在近几年的发展趋势中,模型研究以及生态工程评价成为研究的重点,而新技术的应用以及跨尺度的研究已经开始,本文对这些发展趋势进行了总结,并指出生态工程发展过程中仍然存在的不足之处,同时认为生态学理论与传统技术的结合,以及哲学观念的转变将使生态工程前途光明。
关键词 生态工程;设计;模型;尺度中图分类号 X22 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2004)05-0120-051 前 言20世纪60年代,全球性的粮食、人口、环境、资源等问题激化,生存与发展成为人类面临的共同问题,以R.Ca r son (1962)的 寂静的春天 、罗马俱乐部 增长的极限 (Mea dows,1972)和英国的Goldsmith (1974)等人的 生命的蓝图 为代表,开始了人类关注自然、关注人类行为对自然环境的影响,在这种背景下,应用生态学得以迅速发展,但此时的应用生态学主要用于监测和评估环境影响或进行自然资源管理[1],工作主要是描述性的 如生态毒理学和景观生态学,而描述性的语言无法解决现实中存在的问题,这就需要一门解决问题的学科[2] 生态工程[3]。
在以后学科的发展中,系统论、控制论等科学研究的进展,以及基础生态学、应用生态学为生态工程提供了基本的概念和原理,但对生态工程而言,这样并不能形成完整的生态工程体系,生态工程应该认为是生态学的分支和工程学的新领域[1]。
在生态工程产生之前,环境问题的产生是由于工业和生活中的物质大量的以废弃物形式进入环境,造成正常的物质转化和能量流动过程中的阻滞和耗竭[4]。
而最直接的解决办法是在不改变原系统结构的情况下,将生产过程中产生的污染物,通过环境工程手段解决在生产过程之后,即末端治理(e nd-of-pipe),希望达到污染物的零排放。
但是,20多年的实践证明,将重点放到末端,即在危害发生后再进行净化处理的环境战略、政策和措施,有很大的局限性[5]。
这是因为:首先我们只有有限的资源来解决、控制污染问题,其次,当我们使用一种技术取代另一种技术的时候,只是把污染物从一个媒介转入另一个媒介[6],仅仅是污染形式的改变;而且这种治理的投资越来越大,需要大量能量,特别是这种对策大多数是依靠 命令与控制 法规管理的方法,极易造成企业的消极情绪,影响了其作用的正常发挥。
进入90年代后,人们又设想将末端治理改为以全过程控制的清洁生产技术,通过对生产的组织、操作及产品消费过程的管理,达到最少限度实施清洁生产的时空安排。
但是,清洁生产多数属于非法规管理型的,着重强调鼓励和促进自愿,缺乏计划任务要求,包括未提供适当资助,未规定公众和企业在其中的地位和作用,未建立具体目标[5]。
特别是缺乏可实行清洁生产的良好的工艺手段,使得清洁生产问题无法达到产业化的最终目标。
在这样的情况下,生态工程应运而生,它属于全新的、多学科相互渗透的应用学科领域,是一门应用科学。
中国人口 资源与环境 2004年 第14卷 第5期 CH INA PO PULATI ON ,RESOURCES AND ENVIRONME NT Vol .14 No .5 2004生态工程是由Odum和马世骏分别正式提出[2][7],在近40年的发展中,其概念、研究对象、原理、方法论得以确定[8][9][10][11][12]。
生态工程的特点及与其它工程的比较、中西方生态工程差异已有论述[13][14][15]。
但是作为一门年轻的学科,许多研究还在不断的深化和扩展,近年来,在传统对湿地以及污水处理等研究的基础上,生态工程开始注重应用模型和新技术,研究注意了大尺度和多尺度协同作用,生态工程设计方法原理不断发展。
2 进 展2.1 模型及新方法的应用数学模型是生态学和进化生物学理论和应用研究的重要工具,计算机模拟技术的快速发展,已经极大的改变了现代生物学的研究[16],特别成为研究类似生态系统这样复杂巨系统的重要手段。
生态学注重模型分析,构建过大量的模型,如迁入-迁出模型;捕食-猎物模型等,这些模型都是基于种群为研究对象,很少有涉及生态系统的模型。
以往生态工程中的应用模型多是针对污水处理小试、中试而进行的模型总结,其参数较少,应用范围针对性强。
但是对于生态工程,特别是大、中型工程的数学模型的建立是十分困难的[17],必须对系统变量进行简化,卞有生等建立了留民村的系统分室模型,应用该数学模型指导留民村的实际生产建设[18]。
可以说,模型在场景分析中具有重要作用,因为它提供了目标状态下的具体情况,成为研究复杂对象的必要手段[19],但是由于复杂对象的参数多,目前模型的方法还有很多应用上的困难。
而从其它学科引入新技术,则大大拓宽了生态工程应用的领域。
Michael Trepel等利用地理信息系统(GIS)和湿地模型来确定湿地的位置和效果[20]。
为了找出用作湿地的适宜地段从而提高水体质量,采用GI S对流域的8个因子:土壤基质、土地利用、地形特征、坡度、与河流的距离、可接受性、高程、湿地历史分布进行空间叠加分析,形成最适地段的分布图,同时为了预测湿地净化能力,利用三个不同的湿地对氮(N)滞留效果模型进行了预测,从而为有关决策者提供方案,这说明生态工程可以融合、利用不同层级的适当技术和方法,应用于区域或者更大的系统中,生态工程可以实现从宏观规划和微观应用的良好结合。
2.2 生态工程设计原理的进展工程的核心是设计,生态工程作为一门应用性的学科,也离不开设计环节,Mitsc h提出生态工程的课程设计中应该注重生态系统设计和管理[21],可见设计的重要性。
设计是建立在基本的生态学原理基础上,关于生态工程的基本原理有许多,现在国内外普遍接受的生态工程基本原理是整体、协调、循环、自生[11],在此原理的基础上,王如松等提出了生态工程调控的开拓适应、竞争共生、连锁反馈、系统乘补、循环再生、多样性主导性、结构功能、最小风险等8条设计原则[22],成为指导生态工程建设的基本原理。
此外由于中国的农业生态工程实践性强,基础好,有关农业生态工程设计的原理也有较多论述。
由于传统工程是基于固定目标而进行的标准化设计,对应用的环境较少考虑,系统往往缺乏弹性,因此空间的差异性不适于进行标准化的设计。
生态设计的方法应该是针对具体地点和小尺度。
生态设计应以当地的生态系统为学习对象,要同时考虑设计的前期与后期的环境影响。
Sc ott提出生态工程的设计原则[23],这些原则是: 遵循生态学原理进行设计,相关的原理如:自组织、多样性和复杂性、循环再生等; 根据实地情况进行设计; 保持设计功能的独立性。
这是基于人类为了满足自身需要,进行设狡来提供自然所未能提供的功能,而这种设计要保持功能的独立性,则不会对自然过程产生影响。
能量和信息高效的设计; 认同促成设计的目的和价值。
总而言之,生态工程具跨学科性,包含生态学原理和工程学技术,需要相互支持,在实践中可以不断涌现出新的生态工程方法,而目前有效地将工程和生态学二者结合起来的生态工程技术还不足以建立起标准的、可靠的设计方法。
2.3 生态工程评价方法早在60年代初,就曾对宏观经济与社会研究方面开始利用有关的指标体系对经济、社会发展问题进行过评价监测,70年代以后,选择有代表性的各类指标体系,综合评估各类问题,已成为现代化管理中不可缺少的重要手段。
传统的工程是根据预定的目标,考虑到各种风险和特定的生命周期进行设计,因此传统工程的评价方法比较固定,即:是否实现了既定的目标。
而生态工程作为一种生产工艺体系[24],往往具有多种功效如:自然效益、社会效益和经济效益,这些功效是常规工程所无法达到的,因此衡量生态工程的成功与否一直没有形成固定的标准。
这其中主要原因是生态工程发展历史短、应用范围广泛、作用对象是自组织的生态系统以及具有实现多种功能的目标,因此一直没有形成较好的评价方法[25]。
1998年7月在法国巴黎的SCO PE研讨会的有关生态工程原理的总结中, Mitsch提出生态工程应该考虑单功能与多功能目标问题[21],目标的不同,要求的评价方法自然也不同。
现在主要应用的有价值流分析[26]、生态经济评价方法[25]、层次分析法[27]、能量流分析[28]等。
价值流分析主要基于的假设是:生态工程是一个生产 货币 的企业,用其生产 货币 的多少来衡量;能量与物汪 敏等:生态工程研究进展质以价值的形式表示等[26]。
由于价值流与市场需求直接联系,该方法可以较好的评价系统的经济运行效果,而市场需求及经济成果并不能直接反映生态上的效应,目前应用的经济评估不能正确地评估环境资产、贡献或影响[28],所以价值流分析更多的是针对生产性的生态工程。
而在生态经济评价中,卞有生把农场的效益分为社会、经济和生态三种效益[25],通过对指标体系的主成分分析,确定各个效益指标组中的主要指标作为评价标准,对筛选出的指标分为五大类指标组,进行加权,最后通过得分情况判断不同农场的综合经济成果。
这种方法把生态工程的综合目标进行统一考虑,通过统一的得分情况来判断不同的生态农场的经济成果,为不同农场之间的比较提供了方法,对于多目标的评价方法一般采用加权方式,但是由于加权的方式是基于经验和主观的判断,因此不同的学者对此持有不同看法。
杨翠芬等在对污水土地处理生态工程的评价中应用了层次分析法[29],该方法把一个总目标分解为子目标,子目标由指标层构成。
同样,这种方法也是有较多的人为因素。
此外,常用的方法是能量流分析法。
能量是系统物质转化的推动力,能量流动是生态系统运转的核心,也是太阳能转化成产品及服务的过程,这种转化效率的高低取决于系统的结构和功能。
因此通过分析能量流并计算生态效率,可以发现系统结构是否合理[28],卞有生对胜利油田农场采用能量流分析方法,通过计算、分析能量利用率,指出系统提高效率的方法[27]。
能量流、经济流等分析方法应该说是借鉴产业生态学上的分析方法,其主要是针对生产性系统而言。
另外一个常用的方法是生态能值法,能值法基于人类的价值体系没有考虑自然生态系统的服务功能而提出,该方法以生产一种产品或提供服务所需要的标准能(如太阳能)来表示,这样就把环境和经济的做功放在一个共同的基础上[30],不同的能量(或物质)具有不同的能质,太阳能值转换率的差别从本质上揭示了不同类别的自然物和产品存在质的差别的内在原因[31]。