基于生态系统管理

基于生态系统管理（共12篇）

基于生态系统管理 篇1

摘要：以梧州生态市建设规划为例, 阐述了生态市建设规划管理信息系统的设计及实现。该系统将梧州市生态经济、生态环境、生态社会数据整合于统一的标准和统一坐标体系内;实现基础信息和规划成果的信息发布, 通过基本GIS功能、图形-属性的双向查询、专题地图制作等网络可视化表达功能的实现, 为公众参与提供基础平台, 并为梧州生态城市的管理、规划和决策提供辅助支持。

关键词：GIS,生态市建设规划,数据库,梧州市

(一) 前言

人类社会的发展, 从人与自然的关系看, 已经进入生态与经济协调发展的新时代, 其基本特征是实现经济与社会的可持续发展, 其中生态环境保护与建设已成为实现社会与经济可持续发展的重要组成部分。针对可持续发展问题, 国家环保总局近年来在全国范围内开展生态市建设。生态市, 就是生态环境与社会经济实现协调发展、各个领域达到可持续发展目标要求的地级市行政区域, 是生态示范区建设的最高目标。生态市的建设是一项十分复杂的系统工程, 它涉及自然资源、生态环境、社会经济等众多因素和条件, 生态市建设规划涉及庞大的数据和信息, 包括环境保护、土地资源、水资源、海洋资源、旅游资源、森林资源、经济、社会等原有的数据及变化数据, 地理信息系统为这些数据的有效采集、处理、存储、管理、分析与综合应用提供了基本手段。

地理信息系统 (GIS) 在空间数据库基础上构建空间分析和二维可视化, 是面向数据共享的信息平台。GIS的产生至今已有50多年的历史, 其给地理学带来了新的发展机遇, 同时对现实生活产生了强大的冲击力。采用GIS技术, 建立生态市地理信息系统, 有利于提高生态市建设、管理、决策的科学性和可操作性。

(二) 基于GIS的系统的总体设计

1. 系统设计目标

梧州生态市建设规划管理信息系统设计的目标包括: (1) 建立基于统一标准、统一坐标体系的社会经济及生态基础数据库, 促进数据共享; (2) 实现基础信息和规划成果的对外信息发布, 促进公众参与; (3) 通过对系统软件功能的二次开发, 实现空间分析、专题制图、可视化表达等, 为各级政府及相关部门提供分析资料和决策依据, 并可通过不同时期和地区的对比分析, 对生态建设工作和生态规划的落实情况进行跟踪和检查, 提高管理的科学性。

2. 系统的结构设计

梧州生态市建设规划管理信息系统以数据库的建立为基础, 经系统的内部集成处理, 完成系统的各个功能。系统按照结构化和模块化的原则, 将系统设计成多个相对独立、功能单一的功能模块, 包括图件管理和显示、专题地图的生成、数据查询、数据库的管理、多媒体资料的播放与输出等功能模块。系统结构图如图1所示。

3. 系统数据库的设计

(1) 空间数据库

基础资料非常重要, 它的数量和质量直接关系到规划成果的质量。规划所需的基础资料较多, 如何有效管理和全面利用是一个值得深思的问题。由于大多数基础资料都跟地理位置有直接或间接的关系, 所以可通过GIS软件建立空间数据库把这些基础资料进行分类管理, 这样在规划过程中就可以方便地进行动态查询及更新。

本系统采用矢量数据的格式, 将各种图形数据分为点、线、面进行存储和管理。结合数据的可得性及本系统的研究目的和内容, 分别从生态经济、生态环境和生态社会三个层面进行空间数据的分层, 并建立数据字典简表 (如表1) 。空间图形数据的输入主要是通过将图纸扫描成栅格图像后, 利用Arcinfo软件通过屏幕数字化手工输入。所有图形均经过Mapinfo软件中的Imutgui工具转化成*.shp文件后, 再转化为ARCINFO的Coverage文件, 然后利用ARCEDIT模块进行图形的编辑处理, 并建立拓扑关系。并利用ARC中的TRANSFORM命令对所有图形数据的坐标体系统一化, 转化为Shp和tab格式。

(2) 属性数据库

各种属性数据均来源于统计年鉴和图形量算, 但以统计资料为主;环境监测数据来源于环保部门, 其他数据来源于相关部门和相关资料。数据库采用关系数据库结构, 以便于图形和属性之间的关系进行数据存取。属性数据与空间数据通过共同的ID码连接。

(3) 系统的界面设计

系统的界面通过点击链接可以进行梧州生态市规划建设规划中的建设目标、总体框架、指标体系以及生态功能区划、重点项目等纯网页内容的介绍和查询。通过点击梧州生态市建设规划数据库, 可进行数据库的实时更新, 点击生态市建设规划各个功能模块, 可进入各个功能子系统界面。

(三) 系统的实现

1. 图层显示与控制

在GIS环境下建立的数据库中, 梧州生态市建设规划的每个生态要素均以图层的形式来表现, 如地形、河流、植被、道路等。系统能提供图形的各种显示功能, 如图层的放大、缩小、漫游、要素闪烁等, 系统还提供图层的符号化功能, 对图层的某个字段进行符号化, 即根据指定字段的值确定符号样式, 如根据农作物种类不同使用不同颜色表示每块田地, 使用由浅到深的某种颜色表示各地区降水量的大小等。系统能控制多个图层的分层显示, 图层按不同的方式叠加组合可提供所需的分类信息等。

2. 图形编辑

使用ArcMap软件, 切换到编辑状态, 可对图形进行编辑, 如在指定的图层增加点、线、面等要素。在图形输出时可直接插入图例、指北针、图名、表格、比例尺等元素, 并可直接拖动鼠标定义其位置及形状。支持以任意比例在打印机或绘图仪上输出。

梧州生态市建设规划管理信息系统根据与图形相关联的属性数据来制作专题图, 如河流湖泊分布图、植被类型分布图等, 也可以对空间数据进行分析计算后, 得出某一研究领域的专题图, 如生态环境敏感性分析图、生态服务功能重要性分析图等。

3. 专题图的制作

系统根据与图形关联属性数据来制作专题图, 将属性数据库中的信息图形化, 使数据以更直观的形式在地图上体现出来, 为用户决策提供依据。主要流程见图2。

梧州生态市建设规划中的专题图分为现状专题图和规划专题图两种, 现状专题图根据基础资料空间数据库中相应要素类的某一字段或者多个字段联合生成;规划专题图是在现有资料的基础上利用专业知识及ArcGIS提供的工具生成的新要素类, 或在原来要素类上增加新的字段及要素, 最后根据字段生成专题图。这些专题图的主要表示形式有独立值专题图、范围值专题图、等级符号专题图3种形式, 其中独立值专题图有水系分布图、重点污染源分布图、生态环境综合整治规划图等, 范围值专题图有水功能区划图、生态功能区划图、生态农业布局规划图、GDP分布图等, 等级符号专题图有梧州市总体框架图、梧州市生态旅游规划图等。

4. 数据查询

系统数据查询可实现图形与属性间的双向查询和一般属性查询。双向查询包括由图形查询属性数据和从属性数据查图中对象;一般属性是指在查询数据框中输入结构化查询语句, 在属性数据库中查询信息。桌面空间处理框架及扩展模块可提供强大的空间数据的处理与分析功能, 通过GIS提供的空间分析功能, 用户可以从已知的地理数据中得出隐含的重要结论。

5. 数据库的管理

系统数据库具有实时更新功能。生态市建设规划的空间数据不断地在变化着, 要建立一个科学的管理信息系统, 必须及时对数据库进行更新。系统支持数据库的增加、删除、结构修改、恢复等的功能。

6. 多媒体的播放和输出

系统可根据需要, 通过超链接, 播放所查询的多媒体资料, 需要时, 可输出。

7. 图形、图表的输出

系统能用打印机或绘图仪器以任意比例输出各种专题图、数据图表等图件。

(四) 结束语

目前, GIS技术已在国内各行各业得到了广泛应用, 但用于生态城市规划建设管理信息系统尚不够成熟。梧州生态市建设规划管理信息系统以目前市场上最受欢迎的嵌入式GIS开发工具MapObjects为核心, 结合VB程序设计语言进行开发, 全面收集城市生态环境及其背景资料信息, 能直观地进行信息显示、查询、统计、分析、演示和汇报, 实现图形、图像、报表、文本的采集、编辑与打印功能, 能为梧州生态市规划与管理及自然环境与社会经济可持续发展提供实时、直观、动态、全面和科学的信息服务和技术咨询, 从而指导梧州生态城市建设措施的执行及效果评估, 实现生态效益、经济效益、社会效益的统一。

参考文献

[1]颜京松, 王如松.生态市及城市生态建设内涵[J].现代城市研究, 2004 (3) .

[2]田宏伟, 张鑫伟.地理信息系统在东营市城市规划管理中的具体应用[J].信息技术与信息化, 2007 (4) :131.

[3]邬伦.地理信息系统—原理、方法和应用 (第一版) [M].北京:科学出版社, 2001.

[4]薛恒, 安尚明.GIS在城市规划设计应用中的理性分析[J].城市勘测, 2004 (1) .

[5]王芳, 夏丽华.基于GIS的景观生态规划研究[J].东北测绘, 2002, 25 (3) :12-14.

基于生态系统管理 篇2

(一)创新思维

创新思维是指以新颖独创的方法解决问题的思维过程，通过这种思维能突破常规思维的界限，以超常规甚至反常规的方法、视角去思考问题，提出与众不同的解决方案，从而产生新颖的、独到的、有社会意义的思维成果。

(二)有声思维

有声思维又叫有声思维资料分析法，英文为think aloud protocols,缩写为TAPs,这一方法来自于心理学研究，顾名思义就是要将大脑中的思维活动有声化，要求研究者在试验中让受试者尽量把头脑中的想法说出来，研究者利用录像机或录音机把情景录制下来，再转化为书面的文字形式，然后进行进一步分析的方法。

(三)聚合思维

聚合思维是指从已知信息中产生逻辑结论，从现成资料中寻求正确答案的一种有方向、有条理的思维方式。聚合思维法是把广阔的思路聚集成一个焦点的方法。

(四)发散思维

发散思维(Divergent Thinking)，又称辐射思维、放射思维、扩散思维或求异思维，是指大脑在思维时呈现的一种扩散状态的思维模式，它表现为思维视野广阔，思维呈现出多维发散状。发散思维多应用于数学中，但是现代的外语教学中也频繁使用发散思维。

(五)目标思维

以目标为导向的思维方式，确定目标后一步步朝着思维的目标方向靠近，这类思维具有层次性和方向性。在英语的写作教学中常用，论文提纲的撰写也需要用目标思维进行思维罗列。

(六)演绎思维

由特殊到一般的方法，先告诉结论或定义然后再分步骤分解说明。传统的英语语法翻译法就是典型的演绎思维的表征。

(七)归纳思维

由一般到特殊的方法，这种方法在现代外语教学中使用频率最高，()新课改提倡教师使用归纳法教学，因为归纳法符合学生认知和学习知识的循序渐进性。

(八)移植思维

就是把某一个领域的科学思想和原理应用到另外一领域的思维方法，在外语教学中非常普遍和流行，例如，有声思维、生态外语教学就是利用移植思维的方法解决外语教学的实际问题。

多种思维的综合应用，已经成为后方法时代外语教学的趋势，这就体现了外语教学是基于系统思维的，而非单一思维的。

二、生态外语教学与系统思维

(一)生态课堂的系统性

1.教师的生态性

一个成功的英语课堂应该是教师生态、学生生态、课堂环境生态。教师生态的表现：良好的`教态和教学心理观、良好的PCK内核。

2.学生的生态性

学生是课堂教学的主体，因此学生的生态性决定整个课堂的教学气氛和效果，学生的生态性具体体现如下：良好的学习风貌、良好的心理素质观。

3.教学环境的生态性

在学生与教师的生态和谐的基础上，课堂所处的教学环境也要和谐自然、生态，这样才能保证教学的顺利进行。具体表现：教室环境的和谐、人文环境的和谐、教学外围环境。

(二)生态的系统性统一

作为教育者和教育管理者或是教育研究者，只有考虑到教师、学生、教学环境三者的和谐统一，才能正常高效地进行教学研究和科研。

在生态外语课堂中，外语教学是一个系统，教师、学生、班级教学环境都是子系统，他们三者之间处在整体、动态、立体、综合的关系当中，这就是系统思维在生态教学中的体现与价值。

三、系统思维与生态外语教学的发展

(一)立体性与生态外语教学

生态外语教学的特点是和谐、可持续发展，而课堂的和谐与可持续就是外语课堂的生态性的体现，而如何做到生态，就要求教师整合多种思维，如，发散思维、求同思维等，他们的整合应用才能帮助教师使外语课堂教学更加生态和谐。

(二)动态性与生态外语教学

系统的稳定是相对的。任何系统都有自己的生成、发展和灭亡的过程。因此，系统处于稳定状态，并不是讲系统没有什么变化，而是始终处于动态之中，处在不断演化之中。

(三)整体性与生态外语课堂

一堂课是教师与所有学生的交互，教师要从整体上把握学生的特点和课堂环境，新课改提倡师本、校本、生本三本和谐，其目的就是为了体现人本教育，一个都不能少才是生态课堂的关键和核心内涵，忽略任何一个关键因子都不行。

树立外语教学的生态观，学会用系统思维去解决外语教学中的不同教学知识和教学案例，多方法、多思维的授课模式已经是后方法时代教师不可或缺的教学品质和教学素养。基于系统思维的生态外语教学将是未来外语教学的发展趋势，也是职后教师向专家型教师和卓越教师方向发展不能逾越的一个重要发展阶段。

参考文献：

[1]文秋芳。有声思维法[M].北京：外语教学与研究出版社，.

[2]杨小微。教育研究方法[M].北京：人民教育出版社，.

(作者单位 宁夏师范学院)

基于生态系统管理 篇3

关键词:科研生态系统 校企科研合作 模式

0 引言

自1992年国家经贸委、国家教委和中国科学院联合发起“产学研联合开发工程”后,企业与高等院校、科研院所积极合作,通过技术开发、技术服务、技术咨询、技术转让以及共建企业技术中心等多种形式,开展产学研联合,逐步在校企双方形成了优势互补、互惠互利、联合开发、共求发展的产学研模式,推动了企业和高等学校的发展, 对促进科技与经济的紧密结合起到重要作用。国家“十一五”规划强调,加快建设以企业为主体,以市场为导向、产学研相结合的创新体系,形成国家自主创新的基本体系架构。通过校企科研合作,有利于加快科技成果转化为生产力,提高科技对经济生产和社会发展的进一步推动作用,同时也让大学面向社会、面向市场提供了良好的机会和条件。

高等院校是科学研究的一支重要力量,它不仅拥有众多高层次的人才和完备的实验设施,而且了解最新的国际科技动态,是培育“专利技术”的肥沃土壤。在我国,约有80%的专利产生于高校和科研院所,而科研成果转化率却不到10%,这不得不引人深思。与此截然相反的是,由于受资金和条件的限制,我国企业大多缺乏自主创新能力,企业急需高新技术来实现产品的升级换代却举步维艰。

高校和企业,一个有专利但无处推广,一个期盼着高新技术却无从获取,如何解决专利与市场脱节的矛盾?国外企业给了我们一些提示:建立诸如专利服务机构这样的技术经纪人去构架专利与市场的桥梁,从而提升知识产权的转化率。搭建校企合作的技术平台,既能满足企业需求,又要利于高校研发,该如何实现这一有效链接呢?夹在企业与高校之间的技术平台,又该如何运作呢?

1 校企科研合作模式

校企科研合作是指学校与企业在技术创新过程中,在利益趋动下,运用各自资源相互协作所进行的优势互补的经济和社会活动。通常企业为技术需求方,学校为技术供给方,校企科研合作是科技经济结合的基本形式,对促进科技成果转化,提高企业技术创新能力,促进产业技术升级,培育新的经济增长点有着积极的作用。

1.1 高校科研的现状 正如文献[1]报道,尽管国家的自主创新战略已开始向“企业为主体、市场为导向”的方向转移,但高校科研“三多三少”问题依然值得高度重视。“三多三少”指的是:“假花多、真花少”,指在高校科研中造假、抄袭、剽窃、注水现象非常严重;“未结果的多、结果的少”,是指许多高校科研成果虽不是“假花”,却对推动科技进步和生产力发展没实际意义,没有“结果”。这里的“果”不是指一般的科研成果,而是特指在科研和生产实践中实现其固有价值的“有效成果”;“结小果的多,结大果的少”则是指在高校有效的科研成果中,真正领先世界的成果很少。

1.2 高校科研面临的问题 当前,普通高校在科研上存在许多现实难题:科技成果转化周期长、难以转化,使得这些成果未能及时地转化成真正的生产力;高校科研与成果产业化脱节严重,使得在前期技术上取得了突破的成果,但因没有必要和充足的中试资金和中试条件,不得不中途夭折;一些科技成果在进行中试以后因为找不到合适的接产方,发展十分困难;对于有些高校因科研起步比较晚或其它原因,在设备、人才梯队、资金等各方面因素都比较短缺或结构不尽合理,科研发展只能步履蹒跚,难于做出较高水平的创新成果。关于高校科研成果难以转化的原因,最重要一个就是科研人员在‘象牙塔’里做作业,没有真正走入生产中;而企业在情境比较好的时候,开足马力,不太关心产品的更新换代、创新性研究。作为科研主体的高校,主要的挑战不是怎样完成课题,而是考虑如何把技术成果顺利地盘活,把技术资本与企业资本相融合。作为科研主体,要溯源而上,立项时就考虑到生产,才是技术成果转化为生产力的先决条件。

我们不可否认高校在科技进步过程的作用,“科学技术是生产力”这是马克思主义的基本观点,邓小平进一步提出了“科学技术是第一生产力”的论断。高校是科技人员培养的主要基地,不少高校教师学生团队积极投入到科技产品的研发与技术改造,也有不少教师作为技术顾问参与到企业高新产品的开发与应[2]。高校在从事科研的过程中,取得的成果是显著的,但取得成果的同时,也存在许多问题,如文献[3]指出,高校科研主要存在六个方面的问题,即缺乏与实际需求紧密结合、缺乏甲方角色、缺乏科技成果载体、将成果用于教学不够、校企沟通渠道不够和陷入事务性工作。

1.3 校企科研合作模式现状

目前,我国理论界对校企合作的研究一直都是把它融合在产学研中共同来研究的,研究人员从不同的角度分析了制约我国高校科技成果转化的原因,提出了转化过程的制度环境建设等问题。把校企合作创新单独作为研究对象的比较少,相对理论观点较为分散,尚未形成完整的理论体系。

文献[4]指出校企科研合作要经历三个阶段,即积蓄研究基础阶段、研究阶段、研究成果阶段,在这每个阶段又有其具体的模式;文献[5]指出校企科研合作有着广泛的形式,不同的形式适应不同的需要,形式是为合作目标服务的,面对广泛的合作需要,就必须不断进行科研合作模式的创新,校企科研合作模式可分为四种:虚拟人才合作模式、项目合资模式、研究中心合作模式、创新网络模式。

高校与企业合作是应该大力提倡的一种合作形式,高校可以发挥人才和技术优势,企业可以发挥需求和服务优势。加强校企科研合作,必须根据校企双方的资源和需要,采取灵活的方式。较具代表性的企业与高校研发合作模式主要有技术协作、合作开发、共建研发实体、共建联合实验室、研究基金合作等,其中,技术协作、合作开发是企业与高校研发合作最基本的合作方式。企业与高校基于各自的组织目标和组织特征,对研发合作模式的态度并不相同。企业与高校合作模式决定了利益的分配方式和风险的承担比例,只有在双方做出一致的模式选择的情况下,研发合作才能找到结合点,因此合作模式选择是决定合作成功的关键[6]。

2 基于科研生态系统的校企科研合作模式

生态系统是在一定的空间和时间范围内,在各种生物之间以及生物群落与其无机环境之间,通过能量流动和物质循环而相互作用的一个统一整体。科研生态系统分为四个环节,即原材料生产单位、科研创新机构/成果、成果转化单位、产品消费者。其中科研机构即目前的高校和研究所,主要承担对原材料进行创新性改进或结构、功能改造,把自己的知识、技术等智力要素附加到原材料中去,形成创新性成果,这些创新性成果正是消费者需要的,因此很容易在成果转化单位(一般是企业)得到转化,使创新性成果转化为消费品。通过上述各个环节的有序进行则形成一个良性的产业链,各个环节各尽其能、各取所需,使得科研生态系统和谐发展,克服了科研成果转化难、科研与产业化脱节严重、资源短缺、重复投入等等弊端。

科研生态系统的建立不是一蹴而就的,和自然生态系统的形成一样,要经过不断的选择,各主体之间要不断协调各个层面的相互关系,这是建立科研生态系统的难点所在。从价值论、本体论、方法论等角度来探讨科研生态各个环节的信息反馈、利益分配、责任分担方式以及相互间的反馈手段、利益分配方法和责任分担机制等,逐步建立起人才合作,资源、利益共享、权责明确的良好发展模式,提出适合科研生态系统建立、发展的一般规则和标准,有效指导科研生态系统和谐发展。科研生态系统的各个环节间的信息交流、知识产权分配、权责关系、资源配置等诸多问题的解决,需要系统的方法进行指导。科研生态系统四个环节的关系如图1所示:

科研生态链条可以从任何一个环节开始,如以科研机构为出发点来探讨建立科研生态系统的框架及框架下的诸多如信息、数据、资源、权责处理问题。组建一个系统,关键是信息的反馈要及时可靠,否则会造成信息不对称而影响合作的效果,影响系统的功能的发挥。因此我们提出在这种科研生态系统建立的过程中要由发起单位在前期组建一个对各环节开放的平台,来共同处理合作过程中的各种关系。平台中的成员结构随着合作的需要和成熟要不断完善,进而能够处理合作过程中的主要问题。

在科研生态系统的建设过程中,为了评估各单位在产品开发阶段、生产阶段的贡献或投入,将建立相应的投入比例与利益分配对称模型。在开发阶段,根据某一成果的研究成本进行量化,其中的成本以脑力劳动、体力劳动、资源、物料等形式体现,按着投入比例、贡献大小在科研成果中享有相应的产权。生产阶段这种资源、物料、劳动的贡献形式会发生比例和结构上的变化,各主体单位组成的小组(平台)要根据利益对称模型重新协定权责关系和利益分配方式。

3 结语

科研生态系统的建立不仅有利于提高科研项目的成功率,加速产业化进程,而且能提高科研机构的社会声誉,为科研工作的持续协调发展提供良好的经济环境和政治环境。通过相应的投入比例与利益分配对称模型的应用,生态系统中的各个环节可以达到共赢。

参考文献:

[1]杨曾宪.“三多三少”:中国高校科研成果价值评析.社会科学论坛.2008(3):46-58.

[2]刘淑珍.论科技进步在商业现代化过程中的作用.商场现代化[J].2007(6):64.

[3]罗宇.高校科研问题及校企合作的思路.科技咨询导报[J].2007(16):216.

[4]胡延华.论高职院校校企科研合作的模式.职业教育[J].2005(22):39-41.

[5]周峥,叶岗.加强校企科研合作提高高校R&D活动产出.中国科技产业[J].2004(11):39-40.

基于生态系统管理 篇4

关键词：群落生态学,县域创新,生态系统

1引言

新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起,与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇。县域创新系统作为国家创新系统的基本单元和重要组成部分,是经济发展和社会进步的重要基础和综合体现。面对经济发展新常态下的趋势变化和特点,如何整合县域内外各创新资源,加大合作创新力度,突破现有的区域局限,实现科技创新、制度创新、开放创新的有机统一和协同发展,促进科技成果在县域企业、广大农村的运用和转化,对于县域的产业结构升级,优化发展方式意义重大。

从生态学视角探讨创新系统的研究散见于区域技术进步和产业创新的文献中,如Adomavicius等(2001)认为技术的进化与发展有赖于技术进步的整个生态环境。Adner(2006)认为创新生态系统的整体创新能力是影响企业绩效的关键要素。傅羿芳等(2004)运用种群理论和方法研究构成高科技产业集群持续创新生态体系。黄鲁成(2003)根据生态学理论与方法、技术创新理论和区域发展理论,从反馈、回路、系统性、多样性调节机制等方面论述区域技术创新生态系统的生存机制。苗红(2008)提出了区域技术创新生态系统健康的内涵和评价方法。张运生(2009)研究提出了高科技产业创新生态系统耦合战略。大多数学者的研究聚焦于高校、科技型企业等创新主体,并且从构建、运行、评价、影响因素等方面来开展研究,针对区域尤其是县域技术创新生态系统的分析探讨涉及的还处于比较粗泛的阶段。当前加快实施创新驱动发展战略背景下,如何构建适应各地科技发展实际的县域创新生态系统,将群落生态学应用于县域创新生态系统的形成和优化等领域的研究仍是理论界和科技管理工作持续关注的热点问题。

2基于群落生态学的县域创新生态系统内涵

群落生态学一般指自然界中各生物或种群存在的一种自然状态,群落内的各种生物或种群在进化过程中相互作用,或者区域内与其外部环境进行扩散、交换,导致产生新的组合。群落生态学不仅仅是研究自然界各生物或种群存在的静态关系,同时也从多种维度、多种关系对各种生物或种群及其差异性进行深入系统研究的系列综合理论框架。Gleason早在1926年就提出局域群落只不过是各种分布重叠的物种碰巧出现在同一地点的产物,但在很长一段时间内人们认为局域过程(例如竞争、捕食和互利等)是局域群落多样性的主要决定因素,因此可以忽略大尺度上进化、历史以及地理因素对局域群落多样性的影响(Macarthur,1965)。大量解释生物多样性的理论也只是关注局域过程(Palmer,1994),事实上把群落当成了不受外界影响的封闭系统。然而,越来越多的证据表明,区域群落的物种迁入是影响局域生物多样性的一个重要过程,因而Gleason的“开放群落”观点重新得到重视(Ricklefs,1987;Harrison&Cornell,2008)。在这样一个背景下,生态学家基于开放群落视域下,也相继提出了群落不仅以多样性、复杂性予以存在,还通过相互渗透、扩散、选择,并在其进化的过程共同作用,以求达到相对的选择性平衡,从而影响区域、局域群落多样性的假说,积累了较为丰富的文献,提出了诸多具有参考价值的理论观点。

县级行政区划是我国重要的行政管理层级,县域科技发展作为国家整体科技发展的一个重要组成部分和内容,是衡量县域竞争力的重要指标之一,与当地产业结构、资源概括、农业科技等领域联系密切。县域科技活动是在县域区域内开展的各类科技要素流动、配置的过程,泛指在县域范围内开展的各种创新要素参与的科技知识的产生、传播应用等创新过程的总称。县域科技创新,指的是在县级行政范围之内由各种创新主体参与的、推动创新活动开展的各种要素及其相互关系的总和,可以理解为一个以县域特色产业科技创新为基础,以特色产品推广为纽带,以高新技术产业化为特征,以人才使用为核心的区域创新活动(王元,2012)。县域科技创新与省域、市域以及泛区域性创新有着本质上的区别,县域科技创新涉及政府及其相关部门、院校或分支机构、企业(科技型中小企业或具有创新意愿及意识的中小企业、龙头企业)、中介机构、农技协、各类推广机构以及社会公众等创新主体,与制度、政策和环境相互协调、良性互动,和人才、资金、技术、信息、成果等创新要素协同作用,从而实现创新资源的高效集成和合理配置,推动县域新技术或新知识的产生、流动、更新和转化,实现县域特色产业和经济社会的快速发展。这一系统功能实现的过程就是县域科技创新的过程,是创新主体与创新条件、制度建设、创新氛围等创新要素交互作用下的一种多主体(种群、族群)、多因素(知识流、信息流)、多层级耦合(价值转化)现象,属于开放的群落生态巨系统的范畴,同时也遵循生态学的第一条法则:每一种事物都与别的事物相关(巴里·康芒纳,1997)。简言之,县域创新生态系统是各创新主体、内容、方法和手段在创新环境、模式和机制的作用下,相互推动、相互制约、协同推进的一个动态平衡系统。

3基于群落生态学的县域创新生态系统形成机理

每个生态系统中都存在着千百万不同种群的生物,各个种群都有与其相适应的、极为特殊的环境生态位,而且每一种群,在其整体生命形成或运行的过程中,都具有影响着它的周遭环境的理化性质。系统中的各个要素并非孤立地存在着,每个要素在系统中都处于一定的位置,发挥着特定的功能,要素之间的相互关联,构成了一个不可分割的整体(贝塔朗菲·冯,1987)。

3.1县域创新生态系统形成内在动力

3.1.1由外及内推进。每个生物种群也与其他种群发生着各种错综复杂的联系。县域科技进步将直接影响创新型省份建设内涵,开放式创新是促进县域科技进步的重要前提,开放的创新生态系统是某一区域与外界环境既有物质、能量、信息交换的系统。县域创新生态系统必须从系统外部环境中获取从事创新活动所必需的能量、信息以及各种与之匹配的创新资源,并需不断地产生和向系统外部输送各种信息和创新产品,否则,它就不可能生存并正常地运转下去。假使在县域创新生态这个系统内的每个主体、种群本身都是开放的子系统,并且相互之间互通有无;其次,各主体、种群与系统外部环境之间同时还进行着各种信息与物质交换活动,如省会城市、设区市,省属科研院所、高校,科技管理部门、科技服务机构之间都有着科研人员、创新资源、技术知识、科研经费、创新成果以及市场信息的交换。县域生态系统与系统外部环境的各种交流,各创新要素跨区域流动,使系统不断引入人力、资金、信息等负熵流,进而导致系统熵值的不断减少,而系统熵值的减少将使县域创新生态系统从无序向有序演化。

3.1.2内部转化推进。区域生态系统是由其相似组织及其环境相互作用而形成的系统,在这个生态系统中,共生创新成长显得尤为重要。在创新型省份建设的大环境下,同一省份的县域之间,各种群之间的互动关系也较为密切,县域内部的各个部门和行业作为在相同的一个环境中的种群,这些种群相互影响,并与其环境互动,促进县域之间创新要素循环转化,知识、资本、人才、成果、信息等创新资源在县域内外加速流动、配置、重组。利用好创新要素开放共享,网络互联互通机制,将合作研发转化成重要创新趋势,知识、人才、成果、信息以及科研基础设施等创新资源在创新生态较好的区域快速整合集聚,迅速转化成为新产品、形成新产业,比较优势加速由资源要素禀赋向创新生态环境需求等方向转变、推进。

3.2县域创新生态系统形成功能

3.2.1资源配置优化统筹功能。县域创新生态系统创新效率的提高主要在于对其区域创新资源配置和优化。我国科技资源长期存在着重复、分散、封闭、低效等现象,资源配置“碎片化”等问题突出,已经成为实施创新驱动发展战略的主要障碍。县域科技资源长期存在财力投入不足、技术水平较低、产业基础薄弱、信息封闭不对称、创新服务能力仍需进一步提高等一系列问题,为保障创新驱动战略目标的实施,就要强化资源配置、优化统筹协调机制,加大创新要素的开放、流动,合理配置、调整好县域各个创新生态因子的位置和进化趋势及轨道,让其分布在生态系统的最合适的生态梯度上运行。

3.2.2激发产业转型原动力功能。当前,发挥企业技术创新主体作用的背景下,企业创新为了追求更高的经济效益,效益需求同时诱逼企业不得不开展自主创新,这一良性循环成为激发产业转型升级的原动力。县域产业多属于资源能耗型,并位于产业链的末端,技术要求比较低,专业化分工不够精细,其创新进程多还处于技术的模仿、改进和跟进的阶段。创新驱动是培育战略性新兴产业,加快传统产业重大技术改造提升的重要动力。在供求关系日益复杂、产业转型优化升级步伐加快的前提下,通过大数据、“互联网+”等信息手段的影响和带动,县域产业也加大与市、省以及周边区域的合作,形成运转良好、物种丰富的创新生态系统,各种新技术、新产业、新产品以及新的商业模式的相继涌现,通过改革释放创新活力,促进创新生态系统内生动力驱动,逐步在县域形成关联度大、主业突出、创新力强、带动性强的市场驱动创新新机制。

3.2.3创新文化环境营造功能。由于创新的多样、复杂以及不确定和泛在性,县域创新不仅要依靠政府及其相关部门、高校院所、企业(龙头企业、科技型中小企业或具有创新意愿及意识的中小企业)、社会公众积极参与,更重要的是形成系统内部良好的创新生态和协同效应,能够激发全社会每个细胞的创新热情,使整个经济单元充满生机活力,从而汇聚成为强劲发展的新动力。通过创新文化环境的营造,促进创新生态系统内外各创新主体、种群等创新因子的互动,采取差别化的激励政策,培植创新创业文化体系,调动广大个体或群体的聪明才智,鼓励适应县域经济发展的“微商”“微创”“创客”“即创”等形式的创新创业新业态,形成大众创业、万众创新的新局面。

4基于群落生态学的县域创新生态系统优化路径

4.1优化创新人才成长生态环境

人才作为创新生态系统中重要的族群,是创新最能动的因素,是创新的第一资源,要把人的发展作为创新驱动发展的出发点和落脚点。在县域创新体系发展中,面临着人才流失和高层次人才紧缺的双重压力,以科技园区、孵化器、创新联盟、研发(推广、示范)基地等创新平台及其辐射区为载体,积极引入具有综合性知识、创造力强的研发型人才,同时也加大对熟练技能型人才的培养力度;另一方面,以县级政府或相关部门为主要牵头单位,设立适应当地区域发展特色的创新人才计划,发挥当地企业家和技术、专业技能型人才队伍的创新作用,激发全社会的创新活力,推动科技型企业和科技含量高的产业、成果在县级区域落地转化。

4.2优化创新群落政策环境

保障创新生态系统协同共进、动态平衡,实现系统内外各创新主体、种群(族群)协调发展、价值交换等运行环境离不开创新政策的支撑。创新政策是实施创新驱动发展战略的制度保障,加强创新链条各环节的政策协调和衔接,形成政策合力,推动政策设计一体化。当前,一些县级政府在政绩观方面仍受GDP等数值纯粹增长的观念的影响,缺乏经济增长要依靠内涵式增长的治县理念,县域经济发展多落实在资本市场和房地产市场等急功近利领域,导致忽略了对基层科技进步的鼓励和扶持,更谈不上制定各项有利政策推动和促进县域科技的发展。因此,各县级政府仍需通过与国家、省、市等上级政府或部门制定的创新政策相衔接,与当地创新规律相结合,制定或落实好适应县域经济、科技发展的政策法规,营造良好的政策法规环境,促进县域科技创新生态系统的发展,提升生态系统内自主创新能力。总体而言,创新政策包含财税政策(企业研发费用税前加计扣除政策、创新产品采购、首台套保险、订购、补贴、创新产品推广)、知识产权(专利)保护、科技服务(科技成果转移转化推广、科技人才、科技金融、科技园区、创新基地、孵化器)等相关的政策法规体系等,通过政策引导,充分调动县域各创新主体和全社会的创新积极性。

4.3构建县域多层创新耦合创新体系

基于生态系统管理 篇5

基于主成分分析法的扬州城市生态系统评价

摘要：为了了解近年来扬州城市生态系统发展趋势,根据社会-经济-自然复合生态系统的概念,从社会、经济、自然三个方面构建了扬州城市生态系统评价指标体系,并利用主成分分析方法对扬州市-城市生态系统进行评价,结果表明扬州城市生态系统发展稳定,呈稳定上升趋势.作 者：范海燕 吕信红 刘臣辉 FAN Hai-yan LU Xin-hong LIU Chen-hui 作者单位：扬州大学环境科学与工程学院,江苏,扬州,225127期 刊：安全与环境工程 Journal：SAFETY AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING年，卷(期)：,17(3)分类号：X826关键词：城市生态系统 环境质量评价 主成分分析法 扬州

基于生态系统管理 篇6

关键词：上地利用总体规划；生态系统服务功能价值；环境影响评价；湘潭县

1引言

根据国土资源部办公厅文件（国土资厅发[2013]25号），全国组织开展土地利用总体规划中期评估，并完成土地利用总体的调整完善工作。本研究以《湘潭县土地利用总体规划（2006-2020年）》（以下简称规划）为例，探讨生态服务功能价值理论在土地利用总体规划环境影响实施评价中的应用，将生态服务功能价值理论引入土地利用总体规划中期评估工作中，评价规划实施的环境影响效益，并对湘潭县最新规划成果进行预测分析，找出规划生态服务功能价值与规划实施情况之间的差距，从中分析原因，为湘潭县规划调整完善工作提供决策依据，探索土地利用总体规划环境影响的定性分析和定量评价相结合的评价方法。

2理论及方法

2. 1生态系统服务功能价值理论基础

生态系统服务功能价值理论主要阐述了生态系统中不同系统（本研究主要涉及陆地系统）中各种服务功能以及将其量化的方法。土地作为陆地生态系统的载体，土地利用变化直接影响生态系统服务功能的强度和种类，通过计算研究区域内的生态系统服务功能价值，可以反映出土地利用变化对生态环境所产生的影响。因土地利用总体规划调整了土地利用规模和结构，土地利用发生变化，故采用生态服务功能价值法来评价土地利用总体规划对生态环境的影响是可行的。依据土地利用规模和结构调整情况结合区域实际情况，分别计算土地利用总体规划既定目标和实施情况的生态系统服务功能总价值，来定量反映土地利用总体规划实施期间对生态环境所造成的影响与规划预期的差距。此方法的优点在于把土地利用产生的生态效益转化为货币形式，能够定量地预测出环境影响的变化趋势，通过对土地利用总体规划确定的规划目标及规划实施情况的生态效益进行综合评估，将两者进行对比分析，可为决策者提供参考，具有较大的应用价值。

2. 2生态系统服务功能价值核算方法

在研究生态系统服务功能价值的方法中，由Costanza等[5]和谢高地等[4]研究的方法模型近年来得到了国内学者的广泛应用。所以本文是主要应用Costanza等提出的“生态系统服务功能价值计算方法”（公式1）谢高地等提出的“中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表”（表1）“我国平均状态下的单位面积生态系统服务功能价值单价表”（表2）等研究成果为基础，对湘潭县规划基准年（2005年）、规划中期评估年（2013年）和规划目标年（2020年）的生态系统服务功能价值进行计算，计算方法如下：

3实例分析

3. 1研究区概况

湘潭县位于湖南省中部偏东、湘江下游西岸，隶属于湖南省湘潭市，地理坐标介于东经112°25′～113°03′、北纬27°20′～28°05′之间，土地总面积2512.38平方公里。其东临湘潭市雨湖区、株洲市、株洲县，南接衡东县、衡山县、双峰县，西抵湘乡市、韶山市，北至宁乡县、望城县、长沙县。湘潭县境内水陆交通发达，湘江自东侧蜿蜒北去，湘黔铁路、上瑞高速和320国道横贯东西，107国道、京港澳复线纵贯南北。

3. 2数据来源

本研究基本数据来源于湘潭县土地利用变更调查、《湘潭县各乡镇土地利用总体规划（2006-2020年）》（来自最新规划数据库）及中期评估相关资料等。

3. 3数据处理

在前人研究的基础上，结合新一轮土地利用总体规划的土地分类

系统，笔者将湘潭县生态系统划分为耕地、园地、林地、其他农用地、

建设用地、水域和未利用地等共7类土地利用类型。将经过地类转换后的地类对应到陆地生态系统。其中耕地对应农田，林地对应森林，水域对应水体，未利用地对应荒漠。生态系统的生态服务功能大小与其生态系统的生物量有着密切关系，一般来说，生物量越大，生态服务功能越强。因此，假设生态服务功能的大小与生物量成线性关系，提出生态服务价值的生物量因子按公式（2）来进一步修订生态服务单价：

式中：Pij —订正的单位面积第j类生态系统第i种生态服务功能的价值量；bj —第j类生态系统的生物量；B—我国一级生态系统类型单位面积平均生物量；pij—表1中第j类生态系统第i种生态服务功能的全国平均价值量。

参考表2提供的一个全国平均状态下的生态系统生态服务价值的单价，全国农田生态系统生物量因子为1. 00，湘潭县农田生物量因子取湖南省的均值1.95[8]，即Pij=（1.95/1.00）pij=1.95pij；得到修正后的农田生态系统的生态服务功能價值量，然后根据谢高地[4]提供的“中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表”（表1），分别得到林地、草地、水域和未利用地生态服务功能的单价，园地取林地和草地的平均值；其他农用地（包括田坎、农村道路、设施农用地、坑塘水面、沟渠、水库水面）取耕地和水域的平均值；而建设用地参考Costanza等专家的思路，不估算其生态服务功能价值。

3. 4结果与分析

3. 4. 1土地利用结构变化分析

研究发现湘潭县规划土地利用变化的总趋势是：耕地、林地、面积会增加，园地、其他农用地、建设用地、水域和未利用面积均有所减少。从规划实施情况来看2005-2013年期间耕地和建设用地面积分别增加1204.80公顷、965.60公顷，园地、林地、其他农用地、水域和未利用面积分别减少117.74公顷、1537.30公顷、219.93公顷、82.79公顷、212.63公顷，与规划目标的发展趋势有所不同，在接下来的规划实施期间应控制少占林地，加大植树造林的力度；控制建设用地增长规模，加大农村居民点整理力度；严格保护生态用地。从土地利用类型的年变化率情况来看：规划实施期间建设用地而积增加的速度最快其次是耕地而积；园地减少的速度最快，其次是未利用地，然后是水域，再是林地，最后是其他农用地。从土地利用构成上看，林地和耕地仍然是区域主要的土地利用类型。

nlc202309080841

3. 4. 2土地利用结构变动引起的生态系统服务功能价值的变化

规划目标期内湘潭县土地生态系统服务功能价值总体呈上升趋势。2005年土地生态系统服务功能价值为564149.36万元，到2020年土地生态系统服务功能价值为569241.17万元，较2005年增加5091.81万元。2005-2020年，湘潭县园地、其他农用地、水域和未利用地的服务功能价值均在减少，其中其他农用地的生态服务功能价值减少量最大，为3461.42万元，其次为水域，减少556.22万元；耕地和林地的生态系统服务功能价值均有增加，其中林地的生态系统服务功能价值增加量最大，达到9204.13万元。耕地和林地的生态系统服务功能价值的增加量不仅抵消了园地、其他农用地、建设用地、水域和未利用地生态系统服务功能价值的减少量，还使湘潭县总的生态系统服务功能价值增加了。但是从规划实施情况看，2005到2013年湘潭县规划实施期间湘潭县的土地生态系统服务功能价值总体呈下降趋势，2005年土地生态系统服务功能价值为564149.36万元，到2013年土地生态系统服务功能价值为557818.65万元，较2005年减少6330.71万元，比2020的目标数（569241.17万元）少11422.53万元。2005-2013年，湘潭县除了耕地的生态服务功能价值在增加之外，园地、林地、其他农用地、水域和未利用地的服务功能价值均在减少，其中林地的生态服务功能价值减少量最大，为5796.15万元；耕地的生态系统服务功能价值的增加量为1436.46万元，全县的生态服务功能价值量的变化情况与规划目标的变化情况存在差异，本应该增加的林地生态系统服务功能价值不仅没增加反倒减少，虽然耕地的生态系统服务功能价值增加量比规划目标要多，但是林地和水域的态系统服务功能价值减少量要远远大于耕地的增加量，导致2005-2013年湘潭县的土地生态系统服务功能价值总体呈下降趋势。

3. 4. 3不同类型生态服务功能价值变化

研究发现不同类型生态系统服务产生的价值及其比重。从规划实施期间以及规划目标末期的总体变化趋势来看，各个类型生态系统服务功能价值变化不大，按照各类生态服务功能价值量大小依次分别为水源涵养、土壤形成与保护、废弃物处理、生物多样性保护、气体调节、气候调节、原材料、娱乐文化、食物生产。其中水源涵养所占比重最大，接近23%；土壤形成与保护居第二，接近15%，这主要源于林地和水体强大的水源涵养和土壤形成与保护能力。

不同类型生态系统服务功能价值的变化趋势也各不相同，其中气候调节、土壤形成与保护服务功能在增加，而规划需增加的气体调节、生物多样性保护和原材料服务功能在规划实施期间在减少，另外水源涵养、娱乐文化等生态服务功能也在减少。

结论：通过对湘潭县的实施评价研究发现，生态系统服务功能价值法在土地利用总体规划环评中的应用具有很多优势。主要包括：①将生态系统服务功能价值作为一项量化指标，可为土地利用总体规划目标及规划实施的生态效益评估提供依据；②把因土地利用变化引起的生态效益转化为通俗易懂的货币形式，能为决策者提供了直观的信息，是将生态价值纳入土地利用总体规划决策的重要途径；③利用己有研究成果，生态效益核算比较简单，节省了规划环评的时间和资源。

在未来的研究中有如下几方面值得深入探讨：①可以将生态系统服务功能价值法广泛应用于土地利用总体规划的实施评价工作中，为土地利用总体规划的修改或调整提供依据；②加强对建设用地特别是交通水利设施等公共基础设施及建筑的生态服务功能价值研究，并不是所有的建设用地的生态服务功能价值都为0。加入建设用地的生态服务功能价值计算，可以使土地利用总体规划的环境影响评价更加科学全面；③尝试将生态系统服务功能价值计算与“3S”技术相结合，对土地利用空间布局变化所引发的生态环境影响进行预测和判断，而不仅仅局限于对土地利用规模结构变化的生态环境影响进行评价。

参考文献

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基于生态系统管理 篇7

詹姆斯·弗·穆尔运用生物学原理于组织战略研究,形成了商业生态系统企业战略思维在产业界限日益融合的情况下,竞争来源于企业所属的商业生态系统间的对抗,单个企业应该把自己定位于一个商业生态系统的特定成员。“商业生态系统是以组织和个人的相互作用为基础的经济联合体,其成员除企业自身外,包括消费者、代理商、供应商、竞争者、政府等等”。商业生态系统所包括的实体已经超出了传统产业价值链的范围,产业价值链上的主体一般与企业的产品生产或服务提供直接相关,而商业生态系统还包括了更多的其他企业和组织,他们为企业提供更广泛的服务,例如承担售后服务等外包业务,提供财务咨询和技术支持、生产互补产品等。

商业生态系统理论认为现代公司在快速多变的复杂环境中生存,其长期发展已经不是单个公司所能够左右与控制的事情。越来越多的事实表明,现代公司的发展壮大是与其相关公司、供应商、顾客、社会组织、公众以及自然环境等共同成长的。在过去公司主要精力花在与直接竞争者有关的市场竞争中,近年来公司则强调加强与客户和供应商的关系以及对社会责任的关注。很多情况下直接与竞争者共同形成战略联盟,共同研制大型复杂产品、共同开发新市场、互相利用对方核心资源等。随着技术革命及国际化的发展,许多公司也跨越了行业,使得商业边界逐步变得模糊不清。成功的公司知道它们需要与其它成员一起利用信息技术和通讯技术形成所需的网络系统和有效团队。也就是说,所有企业与组织都应将自己看作是社会商业生态系统的组成部分。

世界上最有效率的公司,通过建立商业生态系统而发展了新的商业竞争优势,而许多孤立于名牌生态系统之外的公司则逐渐被淘汰。企业竞争从单个企业间竞争发展到企业集团的竞争,企业集团根据其所处的生态系统作出最佳决策,而每个企业根据各自的优劣情况决定其在企业集团的角色,并充分利用商业生态系统的环境因素以提高生态系统的竞争力。目前国内有学者从理论上对商业生态系统的概念、结构、健康度等进行了研究,也有极个别学者对具体行业生态系统进行了战略层面的研究,对与供应链紧密相关的物流行业的商业生态系统几乎没有介入。本文将对物流企业参与的商业生态系统的构成、基于生态系统的战略选择以及我国物流企业发展路径进行探索,希望能起到抛砖引玉的作用。

2 物流企业参与的商业生态系统构成

物流企业参与的商业生态系统的核心价值链一般是以产品为中心的供应链企业集团,物流企业以缝隙型企业形式出现,为其他企业提供物流服务,该系统以顾客提供优质产品或服务为目标。随着经济发展,物流产业的升级,物流产业向专业化、集成化方向发展,以物流服务为核心供应链的商业生态系统应运而生,该系统以物流集成商为核心企业,为一般工商企业提供一体化物流服务,以集团形式为社会提供更加专业、更加优质、更加低成本的物流服务。在商业生态系统中,核心企业起领袖作用,它的战略规定制约着整个商业生态系统的发展方向,核心价值链与其他产品或服务供应链共同竞争、共同发展,推动本行业技术、管理进步。物流企业参与的商业生态系统主要有一般工商企业(资源企业、生产企业及销售企业)主导型和物流企业主导型两大类。

一般工商企业主导型商业生态系统其核心价值链一般由产品研发、生产、销售企业组成的供应链和物流服务企业、相关服务企业组成。核心价值链中一般有核心企业(或研发或制造或销售或资源供应企业),在生态系统对顾客提供产品与服务以及生态系统价值分配等方面起主导作用,其他成员是商业生态系统的参与者及获益者。

如图1所示,一般工商企业主导型生态系统根据其成员功能可分为核心价值链系统、竞争系统、支持环境系统和社会及自然环境系统,其核心价值是为顾客提供产品服务,物流企业起辅助作用。企业专注核心竞争力业务,其他业务外包,形成明显的产业链,即产生了供应链集团,此时商业生态系统诞生。

随着经济的发展,市场竞争日益激烈,企业服务外包日益普遍,导致服务业发达,同时工商企业的物流服务在规模、成本、服务等方面要求较高,单个物流企业难以满足其需求,以物流集成商为核心的物流服务供应链应运而生,于是出现了物流企业主导的生态系统。该系统与一般工商企业主导的生态系统提供产品服务不同,主要为顾客提供物流服务,其核心价值链成员主要是物流服务商(物流服务集成商)、物流功能提供商、交通运输企业和顾客(一般工商企业),核心成员是物流服务集成商。物流服务集成商主导生态系统的发展与价值分配,并与其他物流服务集成商共同竞争、共同发展,进而推动物流产业升级,为社会提供低成本、高水平的物流服务,为其他工商企业提高竞争力服务。

如图2所示,物流企业主导的商业生态系统一般可分为物流服务供应链、其他物流服务供应链、社会与自然环境系统以及支持环境系统,其核心价值是为工商企业提供物流服务,以提高工商企业的竞争力。物流企业主导的生态系统是社会专业化的产物,前提条件是国家或地区服务业发达、工商企业物流外包普遍、物流服务水平高、物流市场集中度较高(出现了在规模、品牌、综合服务能力等优势明显的物流企业)。

3 我国物流企业战略选择

在一个复杂的商业生态系统中生存,企业可有三类不同的角色定位:(1)骨干型企业,在系统中占据中枢位置,为成员提供共享资产,创造价值并与其他成员共享价值,由于骨干型企业创新能力强,其主导的生态系统生命力旺盛。(2)主宰型企业,在系统中拥有关键位置,力图最大限度地攫取价值。主宰型企业主导的生态系统由于创新不足、分配不均,大多处于不稳定状态,其结果也多为解散、重构甚至灭亡。主宰型企业又可分为实物资产主宰者和价值主宰者,前者通过垂直或水平一体化的方式,负责创造价值并获取价值,最终控制整个生态系统的大部分;后者为生态系统创造的价值极其有限,却能凭借其特殊位置或作用,抽取其他成员创造的大部分价值,如果价值主宰者留下的价值过少,则可能会导致系统的崩溃,而其自身也会随之消亡。(3)缝隙型企业,专注于狭窄的细分市场,以差异化求得一席之地,这是商业生态系统中数量最多的一类企业,此类企业处于较灵活地位,条件成熟时此类企业可转化为骨干型企业,主导生态系统的发展。这三类角色在不同市场环境下的战略定位,如图3所示。

图3表明,商业生态系统中成员企业的战略选择取决于成员企业文化及自身的战略目标,还受到两方面因素的影响,一是其所处产业的动荡与创新水平;二是与生态系统中其他企业关系的复杂程度。如果企业面对的是多变的环境,且并不具备联系其他各类企业的广阔网络,则缝隙型企业可能是最恰当的选择,也就是说企业的社会资源不足而环境复杂多变最好选择缝隙型战略。如果企业处于一个复杂网络的中心位置,并需要应对动荡的环境,则骨干型将是最有效的战略,通过管理与其他成员共享的大量资产,可以促进创新,提升生态系统的多样性,降低环境变化所带来的风险。而当企业处于成熟稳定的产业中时,则可以选择实物资产主宰者战略,直接控制企业所需的各种资产以获得高额利润。在这种整合到达极限时,商业生态系统也就不再存在了。企业也可以利用其特殊地位成为价值主宰者,这种战略可以在短期内为企业带来大量的利润,但如果企业的创新能力不足,最终结果可能就是生态系统崩溃。最后,如果企业的经营相对独立于其他企业,且提供的是成熟稳定的普通功能型产品,则不必考虑商业生态系统的问题,但这种情况在当前的经济发展潮流中很难维持。

中小物流企业的发展战略应该向缝隙型企业发展,企业通过高度专业化、差异化的战略获得良好的生存环境。目前我国物流企业的品牌效应、综合服务能力、经营规模、市场份额等能力不足,都难以达到骨干型或主宰型企业的发展要求。原因如下:

第一,我国物流企业规模不大,市场占有率不高,难以成为骨干型或主宰型企业。目前国内物流业还处于发展初期,市场集中度不高,目前还没有一家物流公司的市场份额超过2%,在价值链中难以起主导作用。在我国商业经济体系中处于主导地位的大多是制造企业、零售企业或政府垄断企业,服务业特别是生产服务业还不具备主导经济体系的条件。因此,物流企业采取缝隙型发展战略较为适当,为商业生态系统中的主导企业(制造企业、零售企业)提供个性化、差异化服务,并逐渐成长。

第二,物流企业属于服务类的企业,其本身具有差异化的条件。服务类企业的关键资源是人才资源,不同的人对某一问题的解决方案是不同的,因此,凭借人才这一关键资源可以使物流企业提供的物流解决方案及物流系统营运具有差异化,从而使物流企业在商业生态系统中找到自己的细分市场,从而得以不断发展。目前我国服务业外包还处于发展初期,服务业产业链还不太明显、实力不足,难以形成以集成商为核心的服务价值链。

第三,物流企业的业务来源主要是工商企业,在生态系统中一般不能成为业务的主要发起源,因此一般不能成为骨干型或主宰型企业。一般而言,骨干型或主宰型企业通过控制价值链上的关键客户,从而掌握价值链的主导权,又由于目前全球几乎全都处于买方市场,因此这类企业总是最贴近客户的企业,他们了解客户的需求,从而能够提出业务的需求。从物流过程的价值链实现过程来看,物流企业主要完成的工作是为工商企业制造或销售服务,为其提供辅助性工作。而工商企业能直接将产品或服务投入市场,实现最终的商业价值,可以说物流企业的工作价值是通过工商企业的运作实现的。因此,物流企业不掌控直接的客户,相对工商企业而言物流企业不具备成为骨干型或主宰型企业的条件。

第四,国内物流外包还处在发展初期,还没有形成以物流服务为核心价值链的生态系统。当物流外包普遍,特别是物流管理如库存控制、物流系统设计、系统营运等普遍外包时,物流企业的规模、品牌、综合服务能力等都得到了发展,物流企业可以构建商业生态系统,组成以本企业为核心的物流服务供应链,此时物流服务供应链的核心企业就成了骨干型企业。

4 我国物流企业发展路径建议

作为商业生态系统的顶梁柱,骨干型企业是保证系统成功并持续发展的核心驱动力。因此,基于价值结构提高商业生态系统竞争力的宏观战略选择有一个基本的前提条件,即在商业生态系统治理结构中,骨干型企业角色不可缺位。这一前提条件在如美国等发达市场经济中理所当然成立,比如UPS、Fedex等,然而在市场竞争环境还不完善的中国却不容乐观。我国物流业刚刚起步,物流企业的品牌效应、综合服务能力、经营规模、市场份额等能力不足。骨干型企业角色缺位,是我国物流企业商业生态系统进一步提高价值的重要“瓶颈”,发展物流行业的骨干型企业是提高物流行业核心竞争力,与国际物流巨头竞争的重要战略手段,是我国物流企业追求的目标。

物流企业要根据自己的服务能力特征、企业资源等选择不同的商业生态系统,选择适合自身特点的生态位,从而选择不同的策略。基于我国物流业还处于发展初期,发展速度较快,我国经济前景良好等,企业可按以下路径,逐渐发展壮大,并最终成为生态系统的骨干企业。

第一、中小物流企业形成差异化的物流资源与能力,寻找企业在生态系统中的合理生态位以获得更好的发展机会。企业加入商业生态系统,不仅要考虑目标商业生态系统对企业未来发展的影响,还要考虑目标商业生态系统选择本企业的理由即企业对生态系统的影响。生态学中的竞争排斥原理和生态位分离等概念说明:在同一环境中能够共存的物种,不可能对生态要求完全相似。商业生态系统与自然生态系统存在相似性,若商业生态系统成员之间存在一定相似性,必然会产生一定的竞争关系,并且两个企业相似度越大,竞争强度就越大。而商业生态系统成员之间的过度竞争很可能导致系统效率的下降。

所以,中小物流企业的主要任务是发展与目标商业生态系统中其它物流企业成员差异化的资源与能力,填补目标商业生态系统中的生态位空缺,或替换商业生态系统中的瓶颈成员,找到最能发挥企业价值的位置。要做到这一点,可分两步走:一是集聚物流资源,使企业成为具有增值潜力的物流资源体,这决定了企业的生存力;二是提升物流服务能力,使企业形成有别于竞争对手的差异化物流能力,这决定了企业的发展力。

第二、中小物流企业可加入多个商业生态系统,在获得发展机会的同时降低营运风险。企业在选择目标商业生态系统时,既要考虑企业的利益,同时,也要考虑商业生态系统对企业的要求。从企业角度来看,要加入的商业生态系统必须对企业有价值,有助于企业成长,有助于企业竞争力的提高,这决定了企业是否要加入这一商业生态系统;从商业生态系统角度来看,要加入的企业对商业生态系统是否有贡献,是否有助于系统的协同进化,是否有助于商业生态系统竞争力的提高,这决定企业能否被系统接纳。

中小物流企业在形成差异化的资源与能力后才有可能通过取代现有成员或获得空缺生态位,被一个或多个商业生态系统吸收为成员,企业可根据其差异化物流资源与能力选择能发挥其能力的生态系统,以提高对生态系统的价值,提高企业在生态系统的地位,以获取对企业发展壮大有利条件。随着商业生态系统的整体实力的提高,企业物流能力也随即提高,如果企业物流能力提高速度高于生态系统的发展,企业对生态系统的影响能力日益增强,可以选择与更强的物流企业竞争生态位,加入更强的生态系统。

第三、逐渐成为主流商业生态系统的重要成员,与国际物流巨头协同发展。加入一个适于企业发展的商业生态系统仅仅是企业战略规划的第一步,保证企业生存也只是最基本的目标,企业的最终目标是获得可持续发展的能力。商业生态系统是一个不断调整优化的动态开放系统,具有自积累、自组织、自优化的特性。系统在运行中,不断有新的成员加入,不合格的成员被替换,以保持系统的最优状态。

当物流企业服务能力提高,成为系统中的重要成员时,系统成员对其依赖程度增加。当然,系统成员之间的粘合度越大,所产生的系统合力也越大,生态系统的整体竞争也越强,这也是商业生态系统的目标之一。而随着生态系统合力的增强,系统整体利益增大,生态系统与其他系统的竞争力就越强,该商业生态系统逐渐成为主流生态系统,此时原来的中小物流企业也就成了主流商业生态系统的重要成员。

国内物流企业由于拥有地缘优势,随着竞争力的提升也可选择加入国际物流巨头主导的产业生态系统(由于国际物流巨头在我国的物流资源有限必须选择一定数量的当地企业加入),与国际物流巨头协同发展。从而获得国际物流巨头先进的管理与服务理念、管理技术与技术装备等,逐渐提高物流系统设计、系统营运的能力,为日后成为生态系统中的骨干型企业打好基础。

第四、成为骨干型企业,形成以本企业为核心的物流服务商业生态系统,与国际物流巨头竞争。企业的目标不一定要成为一个行业的领导,成为一个商业生态系统的领导一般有较强的竞争力。任何组织都是具有权威性的,组织规则也是在核心成员的意志下制定的,它体现了核心成员的意图,保护核心成员的利益。同时,任何组织都不可能做到完全的公平,公平在很多时候是组织的目标而不是现实。一般工商企业主导的商业生态系统或国际物流巨头主导的商业生态系统中,国内物流企业都不是核心成员,这些物流企业在很大程度上不能按照自己的意图来规划未来的发展战略,物流企业的利益也难以得到真正的保障。所以,当条件成熟时物流企业通过改造其所在的商业生态系统或重新构造新的商业生态系统而成为骨干型企业,通过其领导的商业生态系统控制或支配一系列企业,达到仅靠企业自身无法实现的目标。

成为一个(多个)主流商业生态系统或国际物流巨头主导的生态系统的重要成员后,物流企业的规模、服务能力、管理水平、品牌优势等都会不断提高,企业可以积极开拓市场构建以自己为核心成员的物流企业主导型商业生态系统,成为骨干型企业,以获得系统规划、分配权,进一步提高企业价值,与国际物流巨头主导的生态系统竞争,为工商企业提供一体化的低成本优质物流服务。骨干型物流企业不仅对于我国物流行业并且对我国制造业、零售业整体竞争力的提高等都有积极的现实意义。

参考文献

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工业生态系统生态管理问题研究 篇8

一、生态管理理论综述

不同于环境管理思想, 生态管理七十年代起源于美国, 九十年代成为研究和实践的热门。生态管理包括两方面内容:生态系统管理 (Ecosystem Management) 和生态化管理 (Ecological Management) 。1992年USDA (United States Department of Agriculture) 的Overbay提出生态系统管理的定义。生态化管理还没有统一的定义, 一般认为是将社会生产、生活系统中的管理对象类比于自然界中的元素, 管理主体借鉴自然生态系统运行的方式来管理社会系统, 最终实现资源、能源高效利用, 废弃物循环再生, 社会可持续发展的目的。近年来国内开展的研究多从生态化管理的角度运用“生态管理”概念, 个体企业、流域、产业系统等常被作为生态管理对象, 其中产业系统的生态管理研究理论目前较为成熟。伴随着产业生态学理论的发展, 大量生态学理论被引入到产业系统的管理活动当中, 并进一步提出产业生态系统生态管理理论, 认为生产企业及其消费群体与其支撑环境构成一个具有自调节能力的自组织系统, 对这个系统的生产者、消费者、分解者进行整体管理。工业生态系统是产业生态系统的一种, 在工业生态系统中引入生态管理, 为缓解工业生态系统对生态环境的影响, 提出具体的生态管理途径。

二、工业生态系统生态管理

将具有资源流动网络特征的工业生态系统作为生态管理的对象, 提出工业生态系统生态管理具体内容, 来阐述如何在工业生产活动中实施生态管理。需要指出的是:“工业生态系统”中的“生态”, 强调工业生产活动具有类似自然生态网络的资源流动网络特征;“生态管理”中的“生态”强调借鉴生态学原理作为一种管理手段, 两者含义不尽相同。

为了达到资源高效利用、废弃物减排的工业生态系统生态管理目的, 首先需要对工业生产活动物质能量流动过程进行全面的描述和分析;其次需要辨识出系统中存在生态环境影响的环节;最后结合前两步工作所提供的信息, 提出生态影响改善方案。完成第一步工作常用的分析方法包括物质流分析、生命周期影响评价等。但这些方法都不能从系统思维的角度解决这一问题, 存在分析描述不够全面的缺陷。本文在建立工业生态系统共生网络模型的基础上引入投入产出分析方法, 能够全面系统地完成工业生态系统各单元间以及与系统外界的物质能量流动描述工作;并结合定量化指标分析辨识出系统中存在的生态环境影响, 完成前两步基础工作。

(一) 工业生态系统共生网络模型

由于社会、经济等利益的驱使, 各部门间存在自发形成的资源流动网络。借鉴产业生态学研究中工业共生网络的概念, 从一般工业生产活动中抽象出由工业生产系统及其共生系统两大部分组成的工业生态系统共生网络。工业生态系统是一个由生产者、消费者和分解者组成的开放系统。其核心部分是由相互进行物质能量交换的工业各部门组成的工业生产系统, 承担生产者的作用。围绕工业生产系统存在着与其有经济、社会、环境利益关联的共生系统, 分别承担消费者和分解者的作用。工业生产系统内部各部门间、工业生产系统与共生系统之间都存在着物质上的输入输出关系。共生系统主要由上游产业、下游产业、产品消费环节、污染治理部门等四部分组成。上游产业为工业生产系统提供生产原材料, 下游产业接纳工业生产系统的中间产品, 消费环节接纳工业系统的最终产品, 而治污部门接纳了部分生产活动中产生的污染物, 并且能够为工业生产系统提供再生资源。工业生产系统及其共生系统各部门之间相互依赖、相互制约, 一起构成了与系统外自然环境存在能源、水、废弃物交换的工业生态系统共生网络。

(二) 工业生态系统投入产出表

投入产出分析 (Input-Output Analysis, IOA) 采用矩阵的形式表示各部门间的投入产出关系以及各部门的增加值和最终使用情况, 于1973年被引入到资源环境管理领域中。

投入产出表分为价值型和实物型两种。价值型投入产出表采用统一的货币计量单位, 常用于国民经济系统研究, 由四个象限构成:第Ⅰ象限是由名称相同、排列次序相同、数目一致的若干产品部门纵横交叉而成的中间产品矩阵, 其主栏为中间投入, 宾栏为中间使用。第Ⅱ象限是第Ⅰ象限在水平方向上的延伸, 主栏的部门分组与第Ⅰ象限相同;宾栏由最终消费、资本形成总额、出口等最终使用项目组成。第Ⅲ象限是第Ⅰ象限在垂直方向的延伸, 主栏由劳动者报酬、生产税净额、固定资产折旧、营业盈余等各种增加值项目组成;宾栏的部门分组与第Ⅰ象限相同。第Ⅲ象限反映各产品部门的增加值及其构成情况。第Ⅳ象限是第Ⅱ和第Ⅲ象限的共同延伸组成的, 反映价值再分配过程, 目前可利用数据较少, 一般不做研究。

实物型表则采用实物型计量单位, 常用于企业生产管理。与价值型表的区别在于: (1) 产品不再按部门划分, 而按实物形态的物品种类划分; (2) 一般情况下, 只有第Ⅰ和第Ⅱ象限, 各象限的经济解释与价值型投入产出模型相同; (3) 沿行方向计量单位统一, 沿列方向计量单位不一定统一。价值型模型特点是计量单位统一, 便于开展计算;实物型模型特点是以实物量为单位, 统计数据更加形象具体。

结合价值型和实物型投入产出表的特点, 建立工业生态系统投入产出表, 进行工业生态系统共生网络的原材料、产品、水、废弃物等物质能量流动状况描述。该模型基于工业生态系统共生网络, 在价值型投入产出模型框架的基础上进行扩展, 在第Ⅱ和第Ⅲ象限中增加共生系统部分, 并统一采用“吨”作为计量单位。

在工业生态系统共生网络投入产出表中, 第一象限由中间投入产出矩阵T={tij}n*n组成, 表示工业生产系统内部各部门间物质投入产出关系, 如tij表示第i个工业生产部门产品用于第j个工业生产部门生产消耗的实物量, 下同。第二象限由共生系统使用矩阵Y={yij}n*m、污染物排放矩阵W={wij}n*h、废水排放列向量Pn*1、平衡项On*1等组成, Y={yij}n*m表示工业生产系统各部门向共生系统各部门投入的实物量, 包括工业生产系统中间产品、最终产品输出、污染物消除等。W={wij}n*h表示工业生产系统各部门向自然环境中排放的各种废弃物量;Pn*1向量表示工业生产系统各部门向自然环境的废水排放量;On*1向量表示误差平衡, 主要包括未列出的污染物排放以及单位换算误差。第三象限由共生系统投入矩阵G={gij}m*n、能源投入行向量E1*n、生产用水行向量L1*n等组成, G={gij}m*n表示共生系统各部门向工业生产系统各部门投入的实物量, 包括上游产业对工业生产系统的原材料提供、治污部门提供的再利用资源等;E1*n向量表示共生网络外对工业生产系统各部门的能源投入量;L1*n向量表示共生网络外对工业生产系统的生产用水投入。X、XT向量分别表示工业生态系统行向和列向的总产出、总投入。

工业生态系统共生网络模型以及投入产出表, 可以详细表示出工业共生系统各部门间以及系统与自然环境间的资源交换状况, 完成工业生态系统物质能量流动状况描述工作。

(三) 生态影响辨识评价指标体系

在完成对工业生态系统的物质能量流动状况描述工作之后, 需要判断工业生态系统中存在生态环境影响的环节。

建立工业生态系统共生网络生态影响辨识指标体系 (表1) 。该指标体系从输入、输出及效率三个方面, 分析工业生态系统共生网络中各类物质、能源利用状况。通过指标值计算、分析, 找到资源利用效率低的生产环节和过量排放的污染物, 完成生态影响辨识工作。最后根据工业生态系统共生网络模型, 针对存在问题的环节, 寻找物质重复利用新途径, 补充物质能量流动网络缺失环节, 实现生态管理的目的。

三、生态管理案例分析

选取造纸工业及其共生部门作为案例研究对象。收集数据, 建立造纸业生态系统共生网络模型, 并编制造纸业生态系统共生网络投入产出表。分析造纸业中制浆、机制纸及纸板制造、加工纸制造、纸和纸板容器制造、其他纸制品制造等五个生产部门以及纸品消费环节、造纸相关企业、污染治理部门、废纸回收部门等四部分组成的造纸共生系统的物质能量流动状况, 得到如下结果: (1) 纸和纸板容器制造以及其他纸制品制造两部门与其他部门间存在较紧密的物质交换关系; (2) 造纸生态系统的污染物排放总量为15544.81吨, 废水排放总量为26624493吨; (3) 造纸生态系统的能源投入总量为351502.25吨标煤, 取水总量为33988656吨。根据工业生态系统共生网络生态影响辨识评价指标体系, 计算指标值。将计算结果与国内外行业先进水平以及造纸工业清洁生产标准等相比较, 确定造纸业主要在用水方面存在生态环境影响, 其用水量、废水排放量、水重复利用率等指标均低于行业标准。针对水资源利用效率低的问题, 调整现有造纸业生态系统共生网络中水资源流动路径, 提出生态管理方案:增加利用含大量有机质的造纸废水进行速生林灌溉的路径, 达到节约用水、增加速生林产量的目的。

四、结语

与传统环境管理不同, 生态管理从模拟自然生态系统物质完全循环模式的角度出发, 采用循环共生原理来减少生态环境影响, 而不是单纯从某一环节提出生态环境影响消除措施。由于以工业生态系统作为研究对象, 因此可以综合更多的相关因素提出生态管理决策, 考虑问题更加全面、具体, 拓展了管理思路。

本文通过物质能量流动过程描述、系统生态环境影响辨识、提出改善方案等三步骤工作进行工业生态系统生态管理实践。以实现资源重复利用、污染物减量化的生态管理目的为核心, 建立工业生态系统共生网络模型以及投入产出表, 完成物质能量流动过程描述工作;利用生态影响辨识指标体系作为数据分析处理手段;最终在现有共生网络基础上调整物质能量流动路径, 达到生态管理目的, 实现工业生态系统的可持续发展。□

参考文献

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[3]施晓清.产业生态系统及其资源生态管理理论研究[J].中国人口资源与环境, 2010.

基于生态系统管理 篇9

企业与生物界的生物个体相似, 没有一个企业可以脱离其他经济共同体而单独长期生存。企业在其特定的环境中, 与外界进行物质、能量、信息和价值的交换, 构成一个相互作用共同发展的整体。这个共同体就是企业生态系统。可以说在企业的发展过程中也要遵循“优胜劣汰、适者生存”等生态学的自然规律。因此, 运用生态学的理论及思维方法分析和研究企业中的问题, 即企业仿生化研究, 具有重要的实践意义。

1 企业生态系统的构成

企业生态系统的构成具有层次性, 可以分为企业内部生态和企业外部生态。企业内部生态指的是企业作为一个生物个体其有机体内的共生单元和生命系统, 主要包括企业家、企业员工、资产状况、企业文化、技术水平、信息系统等。企业外部生态又可以分为生物成分和非生物成分。生物成分是指由不同物种所形成的生物群落, 包括同质企业、消费者、供应商、市场中介、和投资者。非生物成分则又分为自然生态和社会生态:自然生态是指企业所处地域的自然资源和地缘地貌和气候等因素;而社会生态反映的是社会发展水平, 即包括有物质形态的因素也包括非物质形态的因素, 主要有经济因素、政治因素、法律因素、文化背景因素、人力资源因素、科技水平因素等。如图1所示。

企业个体及同质企业所形成的群体 (΢a1) 是生物成分的主要物种之一。此外, 消费者 (΢b1) 、供应商 (΢c1) 、市场中介 (΢d1) 和投资者 (΢e1) 等也均可视为企业生态系统的主要物种。企业生态系统的非生物成分有自然因素 (΢A1) 、经济因素 (΢B1) 、政治因素 (΢C1) 、法律因素 (΢D1) 、文化背景因素 (΢E1) 、人力资源因素 (΢F1) 与科技水平因素 (΢G1) , 由此可以抽象出一个企业生态系统各相关成分间相互依赖关系的函数式:

企业生态系统还包括了政府部门和立法者、分别代表消费者和供应商的协会以及制定标准的机构, 他们是一些特殊的成分, 既可能是消费者、投资者, 又对系统非生物环境起决定性作用, 他们隐含在上述关系中。

2 企业生态系统的特点

企业生态系统与自然生态系统相比, 既具有相似性, 又具有其独特性。总的来说, 企业生态系统主要有以下几个特点。

2.1 企业生态系统是一个动态循环的系统

在企业生态系统中, 任何一个个体的生存都有赖于最基本的生命活动——新陈代谢, 物质和能量的循环也在这一活动中得以实现。伴随着物质和能量的循环, 系统中的生物成分与非生物成分也不断地改变其存在状态。例如每个企业个体在出生、成长、死亡之间交替。因此, 企业生态系统不是一个静止的功能单位, 而是一个不断运转的循环系统。

2.2 企业生态系统具有自动调节能力

企业生态系统的结构、功能与各项作用都具有相当的和谐度和稳定性, 而且, 因为有不同的企业生物群在共同担负某一部分的系统生态责任, 所以当企业生态系统受到外来的一定范围内的干扰时, 可以通过内部的调节作用使之恢复原有的稳定状态。而这些作用包括企业群内的密度和个体数量以及改变企业与环境间的适应关系等。

2.3 企业生态系统的边界难以确定, 往往不受地域和行业的限制

随着经济全球化, 专业化分工取代了垂直一体化模式。这就决定了某一企业可以利用其某一专业化优势跨行业发展, 或结合其他行业企业的优势, 共同拓展新的经营领域, 以提升创新能力和核心竞争力。因此, 企业的成长与发展可在常规行业界限内进行, 也可打破常规界限跨若干行业来完成。例如, 韩国三星公司利用其在液晶显示器的技术优势, 成功地涉足了家电、计算机和手机等行业。

再比如, 在资源的利用上企业生态系统又可打破地域的限制。众所周知, 廉价的劳动力资源使得很多发达国家纷纷到发展中国家建厂来发展劳动密集型的产业。

2.4 企业生态系统是一个经济——人——社会——自然的复合系统

在这个复合系统中, 企业是经济活动的主体, 但其所有的经济行为都有赖于人的意识, 并且要通过人的活动得以实现。与此同时, 企业的经济活动也要受到社会和自然的共同影响。由于人的因素, 使得企业生态系统与自然生态系统相比, 个体对外界环境的影响效果更强。

3 企业生态系统的演化条件和动因

3.1 企业生态系统的演化条件

企业生态系统是一个动态的不断演化的系统, 随着时间的推移其结构、状态、特征、行为、功能等会发生变化。企业生态系统存在开放性、远离平衡性、非线性与随机涨落等特性, 这些特性决定了企业生态系统的复杂性与多样性, 是企业生态系统自组织演化的条件。首先, 企业生态系统是个开放的系统, 企业作为生态系统的主体, 始终与外界环境进行物质、能量、信息与价值的交换;其次, 企业生态系统内部各要素之间也存在相互影响、相互促进的作用, 这种作用表现为非线性关系, 是不可逆的;再次, 企业生态系统内部各企业在规模、实力等方面存在差异性使系统具有远离平衡态性质;最后, 企业生态系统受外界随机涨落的干扰, 当涨落不断放大就会自组织的推动企业生态系统演化。

3.2 企业生态系统的演化动因

企业作为独立的个体追求的是自身经济效益的提高, 这时同质企业间是你死我活的竞争关系。当企业进入企业生态系统, 企业同生态系统内其他生态成分, 即同质企业群、供应商、市场中介 (包括代理商、销售渠道、销售补充产品及其提供服务的企业) 、投资者及消费者构成了一种相互联系的企业生态价值链 (如图2) , 企业同生态价值链其他成分将形成一种非线性相互作用的共生关系。

这种共生关系促使企业生态系统追求系统整体生态价值的提升, 在系统内部产生一种1+1>2协同效应。在这里将生态价值定义为企业生态系统内各同质企业与其相互关联的各个生物成分发生的非线性作用关系而创造的系统经济效益总和。因此, 真正推动企业生态系统自组织演化的是系统各企业以追求生态价值为目标所进行的非线性相互作用行为, 这种非线性相互作用行为具有自催化功能, 系统自组织演化导致整体协同效应的产生以及系统生态价值的提高, 即系统演化与生态价值提高互相强化, 对企业之间合作行为产生内生激励, 推动企业生态系统自组织演化。

4 企业生态系统的演化过程

企业生态系统具备了自组织演化的条件, 同时由于各企业追求生态价值的驱动而发生的非线性相互作用能够推动系统的自组织演化, 如果系统演化主要由内在的增值潜力驱动, 系统一般呈指数形式增长。但是作为生态系统, 它的演化又受到资源与环境承载量的制约, 在推动力与制约因素并存条件下, 企业生态系统的演化将呈现怎样的轨迹?下文将采用生物种群演化的logistic模型对企业生态系统的演化过程进行分析。

4.1 Logistic模型

Logistic模型是由比利时人Verhulst提出, 后被Pearl-Reed发现, 因此称Verhulst-Pearl模型。Logistic模型是一个经典的生态学模型, 指出了有限空间种群增长的基本规律, 已广泛应用于种群生态学研究领域, 描述生物种群数量的时空动态关系。经典的logistic模型如下:

其中, 状态变量N为系统发展的综合指标。由于系统发展的意义在于系统发展综合指标的增大, 因而dN>0;r为系统状态变量N的增长率 (又称为内禀增长率) , 它表示系统在没有任何外部限制条件下的最大发展速率;K为环境承载量, 即外部环境决定的系统发展的最高程度。称为Logistic系数, 从上式可以看出, Logistic系数对种群密度变化起着一种制动作用, 使种群密度总是趋向于环境负荷量。

4.2 企业生态系统的logistic增长模型

根据种群生态学理论, logistic增长是种群在有限环境中的一种简单的增长形式。与生物种群演化类似, 企业生态系统所在空间是有限的, 它的发展不可能无限增长, 因此企业生态系统的自组织演化是有限资源环境下的logistic增长。本文用企业生态系统的生态价值的提高来动态描述企业生态系统的演化过程, 为此对模型做如下假设:

(1) 设N (t) 表示t时刻企业生态系统的生态价值, N (t) 由企业生态系统内企业数量、资源、企业间关联强度等因素决定;

(2) 在给定的一段时间内, 某一地域空间里, 假定各种要素禀赋 (包括技术、原材料、劳动力、资本和市场规模等) 一定, 那么企业生态系统的生态价值存在一个极限记为K;

(3) r表示企业生态系统生态价值的内禀增长率, 表示系统不受外界条件限制下的最大增长速率。

(4) 企业生态系统的自然增长饱和度对企业生态系统生态价值的增长率有阻滞作用, 增长率随着生态价值的增加而逐渐下降并趋于零。

则企业生态系统的演化过程符合logistic增长模型:

模型的曲线如图3所示:

由图3可知, 当N=K时, 企业生态系统的生态价值达到极限, 因此N=K是一个稳定平衡点。

4.3 影响企业生态系统演化的因素分析

由公式 (1) 与图3可知, 企业生态系统的演化由参数K与r共同决定。在其他条件一定情况下, K值越大, 曲线顶端越高, 企业生态系统演化所能达到的生态价值极限越大;r值越大, 曲线越陡, 企业生态系统演化达到生态价值极限的速度越快。因此, 企业生态系统的演化因素可以通过讨论K与r的影响因素来决定。

4.3.1 生态价值极限K的影响

在给定一段时间内, 某一区域空间内的企业生态系统所能创造的最大生态价值取决于这个企业生态系统的资源容量, 包括企业运营所需要的一切物质、技术、资本、人力等资源。显然, 资源总量越大, 则系统创造的生态价值越大, 如果这些资源获得合理开发和有效配置, 则产生的生态价值为定值, 即K为常数。

4.3.2 内禀增长率r的影响

r表示企业生态系统不受外界条件干扰达到最大生态价值的最大增长速率, 这取决与企业生态系统内企业各自的创新能力以及各企业之间的竞争合作情况, 企业创新能力越强, 企业间竞争合作的强度越高, 则r值越大, 从而推动系统向更高价值方向演化。

5 企业生态系统的演化策略

5.1 加强企业生态系统内各要素的非线性相互作用, 形成协同效应, 促使系统生态价值的提升

加强企业生态系统内部的非线性相互作用可以从以下几方面着手: (1) 提高企业自身的创新能力, 发挥自己的核心优势; (2) 加强企业之间以及与外界环境之间的物质、信息与资源的交流, 实现资源与信息共享; (3) 加强企业之间竞争与合作的强度, 通过利益驱动、政策引导等手段创造公平有效的竞争环境, 这样产生有利于企业生态系统整体价值增值的协同效应。

5.2 企业生态策略由r策略向K策略转化

科学家们按照栖息、环境和进化策略将生物分成r策略者和K策略者两大类:r策略者将大部分能量用于繁殖, 是以量取胜;K策略者将大部分能量用于提高存活, 是以质取胜。企业生态系统是在有限的资源环境下生存, 其生态价值增值有一定的极限, 当超过这一极限时企业生态系统会因资源消耗而趋于消亡, 因此企业生态系统应改变价值创造策略模式, 由传统的r策略向K策略转化, 即增强研发优势和品牌优势, 提高产品的质量, 培养独特的不易模仿的核心竞争力, 强调以质取胜以求持续稳定发展。

参考文献

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[4].朱亚辉.企业竞争策略的仿生化研究[D].北京工业大学, 2002, 5

基于生态系统管理 篇10

现代生态城市思想来源于英国人霍华德的“田园城市”理论, 该理论为我们展示了城市与自然平衡的生态魅力。生态城市这一概念最早是在20世纪70年代联合国教科文组织发起的“人与生物圈 (MAB) ”计划研究过程中提出的[1]。这一城市概念和发展模式一经提出, 就受到全球的广泛关注。随着可持续发展思想在世界范围内的广泛传播, 使生态城市理论得到了进一步的丰富。有关专家认为, 21世纪是“生态世纪”, 即人类社会将从工业化社会逐步迈向生态化社会。那么, 如何实现生态城市的可持续发展, 以及寻找如何实现生态城市可持续发展的路径, 将成为国内外学者重点研究的课题之一。

目前, 国外对生态城市的研究主要集中在生态城市建设的原则和生态城市的实践等方面, 如城市生态组织分别在1990年和1996年提出了生态城市建设的10条计划和10条原则[2];Dominski T提出了生态城市分“三步走”的模式[3], 介绍了美国的伯克利和巴西的库里蒂巴[4,5]等生态城市的建立情况。国内的研究主要集中在生态城市评价体系方面, 如宋永昌、郭秀锐、顾传辉、石永林等[6,7,8,9,10]分别从生态城市发展的各个方面和不同目标提出了生态城市的评价指标体系。由于缺乏对生态城市发展演化机理与内在机制的研究, 生态城市建立的指标差异性较大。此外, 刘建国、马世骏等从生态学角度出发对城市生态值的概念、生态库的概念和城市生态系统方面进行了详细研究[11]。但是, 以上这些研究都未涉及到生态城市在发展过程中的生态承载力的限制问题, 这样对生态城市理论进行的研究将无法实现“可持续发展”这一生态城市发展的根本目标。

本文将通过对超系统思维的分析, 并以任何生态城市的生态承载力都是有限的为前提, 对生态城市的构建模式进行研究。

2 超系统思维

超系统这一新的系统思维范式是由我国学者胡皓在其2002年所著的《自组织理论与社会发展研究》一书中提出的。他认为, 由于环境容量有限的绝对性, 任何系统发展与稳定的完全相容, 进而发展的绝对可持续是不可企求的。但是, 由于环境容量的某种相对无限, 发展与稳定的相对相容, 进而发展的相对可持续又是完全有可能实现的。超系统的超越性便是实现这种可能性的途径之一。

“超”系统思维的“超越性”具有两层含义:一是力图在某种更高层次上实现对系统发展与稳定不相容性的某种超越, 对系统生命相对有限即发展不可持续性的某种超越;二是对单个系统结构与功能的有限性超越, 对单个系统各自部分和暂时利益的超越, 以及对系统之间自利竞争关系的超越。

胡皓提出超系统思维所要集中解决的问题就是由于环境容量有限性所导致的系统发展与稳定的不相容, 进而表现为发展的不可持续。为解决上述问题, 超系统思维的最核心思路是超出各单个系统, 在与其他系统的互利合作、协同进化中, 耦合成某种更高层次上的超系统, 从而在该超系统的进化中, 寻求作为其组成系统的可持续发展[12]。

3 基于超系统思维的生态城市构成

由于生态城市系统内部信息量增长与结构功能优化存在极限, 以及其外部环境中生态承载力存在极限的双重限制, 生态城市的发展在绝对意义上是不可能永远持续的。但是, 追求相对意义上的可持续发展确实有其合理性, 也有必要性。虽然单个生态城市系统可通过与其他生态城市系统的相互竞争来提高开发外部资源的效率, 并暂时延长其可持续发展周期, 但是单纯依赖相互之间的竞争来实现可持续发展有其致命的局限性:第一, 生态城市之间的过度竞争必然导致各系统之间两败俱伤的结局;第二, 任何一个生态城市系统都不可能独立存在, 更不可能实现长期独立存在, 如果通过竞争将其他生态城市系统置之死地, 很有可能就是将自己置于死地。因此, 生态城市实现可持续发展的根本途径就是通过建立与其他生态城市系统之间互利合作的超系统, 组成超系统来实现系统的发展, 达到生态城市的可持续发展。

生态城市系统之间或生态城市系统与其环境之间主要通过以下两方面的机制耦合成为一个超系统:一是不同生态城市系统之间实现分工, 分别开发不同的外部资源。通过分工合作, 避免对有限的同一外部资源的过度竞争;二是不同生态城市系统之间实现合作, 为其他生态城市系统的发展提供补充和保障。不同生态城市系统分别开发不同的外部资源, 各自的产物部分或全部不同, 可通过交叉输入、互相补充来实现相互之间的合作。

作为能够耦合成保证生态城市系统可持续发展所需要的超系统的各个子系统, 必须是它们中的每一方在功能上都同时具有以下的双重属性:单个生态城市通过产物自返循环来实现自利性, 生态城市之间通过产物交互循环来实现互利性。因此, 单个生态城市只有当其生态承载力不仅尚属相对宽裕, 或者即使已经开始趋向于相对紧缺时依然能够经受住压力, 适应其所处环境, 这样的优势生态城市系统才有可能获得并保持其作为超系统的资格。那么, 生态城市系统必须在可能的竞争中不断从其外部环境中获取足够的物质和能量, 并将其相当一部分用于维持自我复制的自返循环过程。此外, 单个生态城市系统不能仅与其他生态城市系统形成单纯的竞争关系, 还必须进一步耦合成更高层次上的超系统。为此, 每一生态城市系统的产物不仅能通过自返循环推动自身的自我复制, 还需通过不同产物之间的交互循环进行强化, 对其他生态城市系统的复制提供它们各自不可能具有的某种有利作用, 达到互利合作的目的, 才能耦合成更高层次的超系统。

通过以上分析, 本文认为要实现生态城市的可持续发展就必须构建一个多生态城市互利耦合的超系统, 通过子系统之间的竞争与协同、互利与耦合来保证生态城市的相对可持续发展。

4 生态网络城市模式构建

生态城市的发展是依赖其所处的大环境, 而所处的大环境又是由很多个城市所构成的。生态城市的发展建设不只是对一个城市的生态进行建设, 而是对区域内所有城市以至于全球范围内所有城市的生态进行共同建设。只有当区域内所有城市都建成了生态城市, 生态城市的目标才能真正实现。但是在生态城市的建设过程中, 城市与城市之间既存在相互限制、相互制约, 又存在相互促进、共同发展的关系, 这样就构成了一个更为广义的复杂生态城市系统。同时, 生态城市系统又是一个开放系统, 城市之间彼此进行物质、能量、信息、要素的交流, 在经济、社会、资源、环境等各个方面存在着广泛的竞争与合作。

基于结合生态城市的概念与超系统思维, 本文提出了生态网络城市建设模式。生态网络城市是指在外部资源有限的前提条件下, 由多个能相互提供城市外部生态承载力的生态城市组成相互依存、相互制约又相互协调发展的城市集合体。这个生态网络城市由多个在结构上具有相似性, 功能上具有产物自返循环和交互循环的生态城市组成。核心生态城市可以是一个, 也可以是多个, 但其中每一个生态城市都是一个开放的复杂巨系统。它们之间除了要不断地进行能量、物质、信息和人口的流动外, 还要互相提供城市外部承载力, 包括城市环境承载力、城市资源承载力、城市经济承载力和城市科技承载力等。通过这样不断自返循环和交互循环, 既可避免城市之间对外部资源的过度竞争, 又可以使各个生态城市得到发展, 最终实现整个生态网络城市的发展。

4.1 生态网络城市结构模型

图1为一种简化的生态网络城市结构模型图。它由三部分构成, 每一部分为一个生态城市, 而每一个生态城市表现为一个“金字塔”结构, 由三个截面组成。“金字塔”三个截面的底层是将“资源与生态环境”作为生态城市的依托, 中间层是将“科技与管理”作为生态城市的催化剂, 上层是将“经济与社会”作为生态城市的表现形式, 塔尖为“生态城市建设与发展”的目标, 即城市的可持续发展。在图1中, 每两个生态城市之间有一个双向箭头, 代表这两个城市之间的生态引力, 说明在这个生态网络城市系统内部城市之间还要进行不断的物质、能量、信息和人口的交流, 每个城市都要为其他城市进行生态建设提供不同方面的承载力支持。生态网络城市作为一个整体, 还与其外部环境存在物质、能量、信息等交换, 最终实现整个生态网络城市的可持续发展。

4.2 生态网络城市特点

基于开放式复杂巨系统的生态网络城市建设模式, 它既解决了目前进行生态城市建设所面临的瓶颈问题, 又体现了生态城市这个复杂巨系统的特点。这些特点主要表现在:①生态网络城市系统结构具有相互紧密联系的层次和系列。每个生态城市系统内部各子系统之间既有统一性又有非均质性和各向异性, 如经济系统、生活系统等。整体的生态网络城市系统内部各子系统又构成一个层次, 每个子系统之间都是密切联系的。②生态网络城市系统整体的作用大于各生态城市的简单总和。生态网络城市系统将体现出整体优势, 整体作用十分明显, 这就是所谓的“聚集”效应。③在生态网络城市的巨系统中, 总是上一层次的大系统决定性地影响下一层次的小系统。在对生态网络城市进行规划时, 必须从全局出发, 由上一层次的大系统决定下一层次小系统的发展方向和发展策略, 且每个生态城市系统都将会反过来影响大系统。④生态网络城市系统内部各生态城市相互之间, 或与更大的系统、旁系统进行种种交换。生态网络城市内部系统日益复杂, 外部系统影响就日益增强, 城市人口、城市经济、城市建设、城市生态与外界的关系也日益密切。进行生态网络城市建设, 可实现系统内部各子系统间不断地进行物质、能力、信息等交换。而且, 当生态网络城市作为一个整体时, 会不断与其他生态城市系统进行种种交换。⑤生态网络城市系统的自组织和自适应性。生态网络城市系统本身具有一定的学习功能, 系统也具有一定的自适应性和自组织性。通过自适应、自组织作用, 往往反过来取得经验, 最终获得接近优化的解决方案。而且, 整个生态网络城市系统作为整体面向全球开放, 在全球范围内可与其他区域展开竞争与合作, 参与全球资源的优化配置。通过生态城市这样的优化组合, 发挥各自的优势资源, 以实现生态网络城市的整体优势, 最终实现整体生态网络城市的可持续发展。

总之, 在外部资源有限的条件下, 要实现生态城市的可持续发展, 必须构建互利耦合和可持续发展的生态网络城市, 这样才能实现生态城市的可持续发展。

摘要：生态城市的可持续发展在一定程度上受其内部资源与外部环境中生态承载力的双重限制。从超系统思维的角度出发, 提出了生态城市实现可持续发展的根本途径, 并对生态城市超系统的构成及其耦合机制进行了分析。在此基础上, 提出了一个在外部资源有限的条件下能够实现互利耦合和可持续发展的生态网络城市建设模式。

关键词：生态城市,超系统思维,可持续发展

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基于生态系统管理 篇11

关键字：农业生态系统；能值分析；可持续发展；聊城市

中图分类号：F062.2 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.09.007

Study on Sustainability of Agricultural Ecosystem in Liaocheng City based on Emergy Analysis

XU Meng-chen

（Environmental and Planning School of Liaocheng University， Liaocheng， Shandong 252059， China）

Abstract： Through analyzing the emergy input and output of agro-ecosystem of Liaocheng， discussed the security of agro-ecosystem structure. This paper helped coordinate the relationship between agriculture production and ecological environment and provides references for scientific management of the sustainable development of Liaocheng. Based on the data of agro-ecosystem of Liaocheng in 2003-2012， used the methods of emergy and calculated some indicators of emergy， such as renewable resources emergy ratio， emergy self-sufficiency ratio， net emergy yield ratio， emergy investment ratio， environmental loading ratio and emergy sustainable index to analyze comprehensively on agriculture system of Liaocheng City. The research results showed on the emergy input， agriculture ecosystem rely mainly on industrial auxiliary emergy and the level of dependence on the local environment resources was low； on the emergy output， animal husbandry had a substantial progress， becoming a dominant industry， and exceeded the planting industry； the agro-ecosystem system in the study area belonged to consumer type， with the emergy sustainable index decreasing gradually （only keep below 0.01） and the environmental loading ratio increasing year by year （the most up to 15.5）. The regional environmental pressure was enormous and ecological status was difficult to improve. Future agricultural ecosystem management should vigorously develop water-saving irrigation agriculture with actively introducing advanced technology， adjusting industrial auxiliary energy input and enhancing emergy value benefit rate. Explored establishing multi-level and high function of ecological agriculture model.

Key words： agro-ecosystem； emergy analysis； sustainable development； Liaocheng City

20世纪80年代，美国著名生态学家H.T.Odum在系统生态、能量生态、生态经济理论基础上创立了能值理论及分析方法[1]。我国于20世纪90年代由留美学者蓝盛芳引入[2-4]。能值分析是把生态系统中不同种类、性质或无法比较的能量转化为统一计量标准的能值[5]，从而评价其在系统中的作用和地位，分析系统的结构功能及生态经济效益。农业是人类的生存之本，在经济、环境协调发展的大背景下，能值理论可实现农业生态系统的定量分析[6]，揭示研究区农业结构特征与发展障碍[7]。目前，我国能值指标的研究以农业生态系统[8-9]为典范的较多，包括生态农业无公害设施蔬菜生产的系统效率和可持续性评价[10]。但研究的对象与内容已涉及湖泊湿地生态系统能值投入与产出下的系统结构与功能分析[11]、自然保护区旅游生态系统能值模型与可持续发展体系[12]、小水电站建设综合定量评估[13]等，研究的范围与深度仍将进一步扩展。有关农业历史悠久、经济欠发达地区的农业生态系统结构与可持续发展问题，并未见从统一量纲的能值分析角度报道。笔者运用能值理论方法，分析经济欠发达地区聊城市的农业生态系统的可持续性，旨在揭示该市农业系统的结构、经济及环境的内在结点，以期为区域农业可持续建设提供理论依据。

1 数据来源与研究方法

本数据来源于2003—2012年《聊城市统计年鉴》。综观前人研究的基础上，选择可更新资源能值比率、能值自给率、能值投资率、净能值产出率、环境负载率和可持续发展指数作为对聊城市农业生产效率、发展水平、环境资源压力和系统可持续性的评价指标[8-10]，对聊城市农业生态系统进行全面评价。不同类型的能量具有不同的能级和能质，各类能量之间具有特定的转换关系即能值转换率[2]，为避免重复计算，根据能值理论，同一性质的能量投入只取其最大值[8]。具体公式如下[14-16]：

物质或能量转化为太阳能值的基本表达式为： M=τ×B； （1）

可更新资源能值比率公式：

EVR=（R+T）/E； （2）

能值自给率公式：

ESR=（R+N）/E； （3）

净能值产出率公式：

EYR=（R+N+F+T）/（F+T）； （4）

能值投资率公式：

EIR=F/（R+N）；（5）

环境负载率公式：

ELR=（F+T+N）/R； （6）

可持续发展指数公式：

ESI=EYR/ELR。 （7）

式中，M：太阳能值（sej）；τ：能值转换率；B：可用能；R：可更新环境资源；T：可更新有机能；N：不可更新环境资源；F：工业辅助能；E：总能值投入。

2 结果与分析

2.1 能值投入结构分析

农业生态系统的能值投入包括可更新环境资源、不可更新环境资源、工业辅助能和可更新有机能。如图1a所示，聊城市2003—2012年农业系统投入的能值总流量在（1.45～1.73）×1021 sej之间，其中，不可更新的工业辅助能值投入最大，占总投入量的91.2%～92.9%，已超过全国平均水平（62%），并呈现上升势头。该市农业发展主要依靠工业辅助能值的投入，并对其依赖程度逐年增加。然而，长期的化石能源投入与农药化肥使用破坏了土壤物化性质，造成了土壤板结、养分失衡，导致区域生态服务功能下降。由图1b可知，氮肥占工业辅助能值的37.6%～46.1%，比例最高；其次是复合肥，占18.0%～17.5%。由此可见，氮肥使用是该市农业生产的传统，但近几年随着农业结构调整和科技进步，复合肥的投入不断提高，逐渐受到农民青睐。如图1c，可更新环境资源投入占总投入量的6.04%～7.54%，并且呈下降趋势，其中太阳能、风能投入基本保持不变，农业用水投入不断增加，雨水势能和雨水化学能受降雨量的影响，变化趋势基本相同。无偿环境能值投入占总能值投入的7%，严重低于全国13%的平均水平，这表明聊城市的环境资源对农业贡献小，该市优质的资源禀赋未得到有效利用。不可更新环境资源投入主要是表土层养分损失，约占环境能值投入的14%（图1c），这是水土流失导致的。针对这一问题，聊城市应加大水土流失治理力度，改善生态环境。可更新有机能值在总投入中占比例最小，在0.032 5%～0.039 3%之间，其中有机肥自2006年以来能值投入不断加大，这在一定程度上反映了人们生态意识的增强（图1d）。

2.2 能值产出结构分析

由图2a可知，聊城市农业生态系统总能值产出在（3.02～3.79）×1022 sej之间，农林牧渔业能值产出依次为（1.26～1.56）×1022 sej、（2.14～3.04）×1020 sej、（1.56～2.27）×1022 sej和（4.18～6.02）×1019 sej。2003—2012年，聊城市种植业平均产出占总产出的41.9%，并呈现持续下降态势；林业占0.78%，并呈上升趋势；牧业和渔业分别占57.1%和0.22%，二者虽略有波动，但整体呈上升态势。由此可见，聊城市的农业产出以种植业和畜牧业为主导。其中，畜牧业发展迅猛，所占比例逐年增大，而种植业却呈现下降趋势，说明该市正逐步由传统型农业升级为综合型农业。畜牧业产值占农业总产值比例的高低，是衡量一个国家或地区农业结构是否合理、生产是否先进的主要标志之一[17]。目前，聊城市大力发展畜牧业，可以拉动种植业、促进加工业的兴起，这将是形成其农业内部结构合理化和拉长产业链条的重要途径。如图2b所示，畜产品（肉类、禽蛋和奶类）能值产出比例较大且逐年增加，这与消费者对肉、蛋、奶需求的增加趋势一致，反映了人民生活质量正在提高。种植业中小麦、玉米、棉花、油料等大宗农产品占种植能值的80%以上（图2c）。杂粮、蔬菜和瓜果种植均为劳动密集型产业，能够吸纳大量劳动力，虽然其能值产出不高，但经济价值可观，可以与外界交换更多能值，因此该市应予以适当发展。相比之下，林业和渔业所占能值比例较小，仍需改善。

2.3 环境与经济效益的能值分析

2.3.1 可更新资源能值与自给率 由图3a可知，2003—2012年聊城市农业可更新资源能值比率呈下降趋势，由7.58%下降至6.07%，究其原因，主要是人工辅助能值投入不断上升，由1.32×1021 sej增加至1.59×1021 sej。可更新能值比率持续降低，表明聊城市农业生产力对当地可更新资源能值投入的依赖度正逐步降低。如图3b所示，近10年来聊城市农业生态系统的能值自给率都低于10%，并呈现持续下降态势，从2003年的8.78%下降到2012年的7.08%，这反映了该市对自身优质自然资源利用不足，环境资源依赖程度较弱。

2.3.2 净能值产出率与投资率 净能值产出率反映了某种资源的竞争力和经济效益。若净能值产出率高，说明竞争力强、回报效益高；反之，则竞争力弱，开发效益低。由图4a可知，聊城市农业系统的净能值产出率为1.075～1.1，近10年来呈现持续下滑的态势，这表明聊城市农业系统整体功能较好，运转效率较高，具备较强的竞争力。聊城市的自然禀赋优越，但由于农业经营粗放，生产集约化程度低，导致净能值产出率逐年降低。在今后的农业发展中，应调整产业结构，加强科技投入，改进生产管理模式，降低生产成本，进一步强化市场竞争力。

能值投资率是用来表示开发单位资源所消耗的能值数量，经常受社会、经济和政治等因素影响。若本地或无偿资源是当地经济系统开发和运行的主导，则该比例较小，但过低的能值投资率难以吸引外来资本。该比值过大则代表资源开发的能值投入几乎都是有偿的，此时成本大幅攀升，系统竞争力降低。如图4b所示，聊城市农业系统能值投资率为10.4～13.1，呈上升趋势，这一现象表明聊城市农业生态系统对经济投入依赖程度较大，对工业辅助能值（机械、电力、化肥等）的需求不断增加。

2.3.3 环境负荷与可持续发展 环境负载率是经济系统的警示性指标，若系统长期遭受较高的环境负载，将对其造成不可逆转的功能衰退或丧失[17]。资源过度开发与外界能值的大量输入是导致系统环境恶化的两大直接因素。如图5a所示，2003—2012年聊城农业系统的平均环境负载率为13.9，呈现增长趋势，这反映了该市农业已对环境、资源造成了巨大压力，致使环境资源效益低，令自然、社会、经济间的发展难以协调。从能值投资率亦可看出，不可更新的工业辅助能投入不断增加，长期大量使用农药、化肥已对当地环境带来危害。因此，今后该市应增强生态建设和环境资源管理，提高资源的利用效率；注意水土保持，改善土壤肥力，加大有机肥等原生肥料的使用，以提高系统生产效率。

一个国家或地区的农业生态经济系统能值产出率高且环境负载率相对较低，则它是可持续的；反之是不可持续的[18]。若可持续发展指数在1和10之间，则表明系统具备活力且发展潜力大；若大于10，则表明系统持续性不强；若小于1，则属消费型系统。由图5b可知，2003—2012年，聊城市可持续发展指数在0.069～0.090之间，总趋势为下降态势。说明聊城市农业生态系统属于消费型，农业现代化和信息化程度较低，对有偿能值依赖性强，导致系统存在一定风险与脆弱性。近年来，该市农药、化肥施用不合理现象加剧，不仅削弱了耕地土壤的天然肥力，更严重影响到食品安全。

3 结 论

（1）在能值投入上，虽然聊城市具有优越的自然条件，但可更新自然资源所占比例小，而人工辅助投入却高达90%以上，因此应更加注重能源和资源的转化效率，防止资源浪费，避免生态环境遭受严重破坏。

（2）在能值产出上，畜牧业产出已超过种植业，这反映了聊城作为传统农业城市，在保证种植业稳健发展的同时，正大力提升畜牧业水平。近年来，聊城市可持续发展指数均小于0.1，并持续降低，这说明该市消费型农业经济系统的状况难以改善。

（3）聊城市生态农业系统环境负荷较高，可持续发展指数低，农业发展主要依赖于后期的工业辅助能，对本地环境资源利用程度低。2005—2006年聊城市进入干旱年，雨水势能和雨水化学能达到最低点，进而总能值投入量受到影响，这体现了该市农业灌溉主要依靠天然降水的特点。促进生态环境和农业生产的和谐发展，是农业生态系统可持续发展的关键环节。

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生态健康评价及生态系统管理方法 篇12

1 目前主要生态承载力分析理论评析

就目前而言, 可以说, 各种生态承载力分析技术, 其理论基础都是源于Malthus的Logistic指数增长模型与生态足迹理论。Logistic指数增长模型是生态承载力分析计算方法的理论基础, 生态足迹理论对生态系统空间或层次进行了划分, 这2种理论为生态承载力分析奠定了理论基础。

Logistic指数增长模型为:

式中, N为种群数量, r为增长率, t为时间。

但是, 由于这2种理论还很不完善, 存在较多的缺陷Seidl (1999) 将其归结为3个主要方面:一是未反映外部环境力量对承载力的影响;二是种群自身大小的变化同样给K、r以及时滞因子带来长期的影响;三是未反映种群与外部环境变异之间的协同与交互作用。

同样, 生态足迹法也存在着缺陷:一是基本假设存在的问题。生态足迹理论的一个基本假设是, 6类生态生产性土地 (化石能源地、可耕地、牧草地、森林、建成地和水域) 在空间上是互斥的。但是, 这种假设存在4个错误:各类土地之间空间上并不是互斥的;各类土地在生态性生产输出上并不是互斥的;生态系统运行过程中, 并不是所有过程、现象或因子等都能用面积或土地面积来表示;由于生态系统的复杂性, 仅仅将生态系统简单地划分为6类, 不能正确描述生态系统。二是2个前提存在的问题。在实际生态系统中人类消费的资源和排放废物并不完全能准确地被追踪;在当前技术水平下, 并不是所有消费资源可以被人们合理利用或完全利用, 也并不是所有排放物都可以完全消纳。三是计算方法一维化、静态化, 忽视了生态系统的多维性、动态性、整体性、开放性等基本特征。四是不是所有资源都是可累加的。五是忽视了最小因子法则 (law of the minimum) [4,5]。

2 生态健康评价

2.1 生态健康评价基本原理

2.1.1 分析依据原理。

尽管Logistic方程存在很大局限性但是它描述了种群数量 (Nt) 受到承载力 (K) 、增长率 (r) 和初始密度 (N0) 的制约关系, 给出了生态承载力的内涵, 也即计算的基础性依据。如果上式K对Nt的约束不存在, 那也就谈不上生态承载力计算、分析与评价了。

2.1.2 影响因子原理。

定性地看承载力的内涵与外延, 可以视其为一个函数, 该函数至少包含4个自变量:时间 (T) , 空间 (W) , 人类的行为包括规模与方向 (H) , 广义生态系统的物流、能流、信息流及广义生态系统的服务能力和状态 (E) , 则生态承载力 (ECC) 可以表示为:

由于ECC可能包含于E之中, 再加上广义生态系统的反馈作用, 上述函数可能是递归的, 正是这种递归形式, 反映了广义生态系统在人类行为干预下的动态性与复杂性。

2.1.3 分析原理。

由于广义生态系统的复杂性, 在进行生态承载力分析时, 需要对其进行合理的分层分解, 便于建立分析指标和模型, 在进行动态监测的同时, 对广义生态系统的过程进行模拟, 从而实现广义生态系统承载力的科学评析。分析原理包括结构分析原理 (空间结构分析原理、时间结构分析原理、空间-时间结构分析原理) 和功能分析原理[5]。

2.2 生态健康评价方法

无论是生态承载力分析, 还是生态健康评价, 其实都是生态系统分析的一部分, 其中生态承载力分析既是生态健康评价的重要内容之一, 也是生态系统分析重要内容之一。生态健康评价方法主要有生态承载力法、盈亏法、自然生态系统状态法、指标体系法、景观生态学方法、诊断法、生物生产力评价法、层次分析法、多因子数量分析法、回归分析法、系统分析法。

3 生态系统管理

生态系统管理 (Ecological Management, Eco-management) , 就是运用当前已有的科学技术, 充分认识并深入理解生态系统的结构、功能与过程, 在尊重生态系统运行规律的基础技术, 管理人类社会的发展行为, 实现生态系统的持续、健康发展, 并为人类社会发展提供更多的功能与服务。

3.1 生态系统管理基本原理

3.1.1 整体性原理。

生态系统内的诸要素构成了一个生态学的有机整体, 同时各要素特定状态的最佳组合秩序构成了生态系统整体的最优化。生态系统管理, 即对其主要关键因子的管理, 维持生态系统健康, 使其整体功能处在最佳状态。

3.1.2 动态性原理。

生态系统管理, 就是调整影响生态系统动态变化过程的敏感因子, 从而实现对生态系统的高效调控。

3.1.3 多样性原理。

生态系统的可持续性决定于系统结构的复杂性、多样性和整体性, 保护和维持生态系统多样性 (特别是生物多样性) 是提高生态系统抵抗干扰和环境胁迫的有效途径。

3.1.4 复杂性原理。

生态系统是一个复杂的巨系统, 应在管理中不断检验并修正管理措施, 及时纠正管理活动中的偏差。

3.1.5 时空关联原理。

生态系统管理的时间尺度和空间尺度是相关联的。通常, 管理对象的空间尺度越大, 其所要求的时间尺度也就越长。生态系统管理要求把长时间的可持续性作为基本价值观, 而不是把注意力集中在当前问题的“解救”, 而是以注意解决代际间的可持续性为前提。

3.1.6 人的作用原理。

作为生态系统组成的人类不可能从自然中分离开来, 人类介入自然界会从根本上影响生态格局和生态学过程。人类的价值观在生态系统管理目标的策划中发挥着主导作用, 为了达到可持续管理目标, 应该有效地发挥人的作用, 重视发挥人对环境的有利影响, 最大限度地减小人对环境的破坏作用。

3.2 生态系统管理的基本方法

3.2.1 生态系统管理的方式。

适应性管理是被广泛倡导的生态系统管理方式。生态系统事件的发生不可能是确定的而是具有不确定性和突发性。适应性管理依赖于人们对于生态系统临时的和不完整的理解来进行, 允许管理者对不确定性过程的管理保持灵活性和适应性。

3.2.2 生态系统管理的基本步骤。

(1) 确定可持续、明确和可操作的管理目标; (2) 收集适当的数据, 提出合理的生态系统模型; (3) 明确被管理生态系统的空间尺度和空间边界; (4) 制定合理的生态系统管理政策、法规和法律; (5) 确定管理的时间尺度并制定年度财政预算和长期的财政计划; (6) 履行生态系统适应性管理责任分工; (7) 及时对生态系统管理的效果进行正确的评价, 并提出生态系统管理的修正意见。

3.3 生态健康管理

生态健康管理 (ecology health care) , 就是为了维护或促进生态系统的健康而采取的措施, 生态健康管理的目的是增强维持系统稳定性与和谐性, 提高生态系统抗逆能力, 去除或避免系统中或系统外危害生态健康的因素, 创建有利于生态健康的良好环境条件[6]。

3.4 生态规划

生态规划 (ecological planning) , 就是通过生态辨识和系统规划, 运用生态学原理、方法和系统科学手段去辨识、模拟、设计生态系统人工复合生态系统内部各种生态关系, 探讨改善系统生态功能, 确定资源开发利用与保护的生态适宜度, 促进人与环境持续协调发展可行的调控政策。其本质是系统认识和重新安排人与环境关系的复合生态系统规划[12]。

3.5 物质安全管理