生态系统安全（共12篇）
生态系统安全 篇1
生态安全是当今国内外广泛关注的热点问题,涉及到政治安全、经济安全,是国家安全的重要组成部分。国际上对生态安全并没有公认的定义,一般有广义和狭义2种理解。广义的生态安全是以1989年美国国际应用系统分析研究所(IASA)为代表,提出生态安全是指在人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态,包括自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全,组成一个复合人工生态安全系统。狭义的生态安全是指自然和半自然生态系统的安全,即生态系统完整性和健康性的整体水平反映[1]。曲格平提出,生态安全一般包括2层基本含义:一是防止由于生态环境退化对经济基础构成威胁,主要指环境质量状况低劣和自然资源的减少和退化削弱了经济可持续发展的支撑能力;二是防止由于环境破坏和自然资源短缺引发人民群众的不满,特别是环境难民大量影响社会安全,从而导致国家的动荡[2]。
农田生态系统是以农作物为中心的生物群落与其生态环境间在能量和物质交换及其相互作用上所构成的一种人工建立的生态系统。其最重要的生产功能是提供足够的农产品以满足人类的需要,是人类最基本物质能量的来源。农田生态系统安全,保证提供稳定的食品供给,是国家安全与社会稳定的关键因素。目前我国农田生态系统的安全面临着危机,农田数量锐减,质量下降;农田污染严重,导致农产品中有毒物质超标、农业用水短缺等一系列的问题。本文从关注农田生态系统健康的角度出发,拟对农田生态系统生态安全的概念界定,分析影响农田生态系统生态安全的因素,并提出农田生态系统生态安全评价的内容。
1 农田生态系统生态安全概念
农田生态系统生态安全是个新概念,之前并没有学者明确阐述其定义。随着生态安全研究的发展,学者们开始关注农田生态系统的生态安全分析。农田生态系统由农田内的生物群落和光、二氧化碳、水、土壤、无机养分等非生物要素所构成。农田生态环境中的生物与环境不断进行物质循环、能量流动和信息交换,形成相互影响、相互依赖、相互制约的关系。农田生态环境中水、土、气、生物等方面的环境健康状况,是导致农产品安全的重要因素。综合近年来学者的研究[1,2,3,4,5],笔者认为农田生态系统生态安全是指在一定的时空范围内,农田生态系统能够保持其结构与功能的完整性和稳定性,组成农田生态系统的自然资源、生态环境处于不受威胁、健康平衡的状况,农田生态系统能满足人类和生物群落持续生存与发展的需要,与经济社会处于可持续发展的良好状态。农田生态系统生态安全可分为3个层次:一是人的生存和健康安全,取决于农产品的安全;二是农产品的安全,取决于农田生产环境的安全;三是环境安全,取决于农田生态系统的要素:农田、生物、阳光、水分、大气等因素的安全。
2 农田生态系统生态风险源
生态风险是指特定生态系统中所发生的非期望事件的概率和后果[6],如自然灾害或人类干扰对农田生态系统结果与功能的损害具有毁灭性的特点。农田生态系统是半自然的生态系统,其生态环境具有整体脆弱的特点,对于人类活动所释放废弃物的缓存能力,对各类有毒物质的自然降解能力,以及生态系统被破坏后的修复能力都很弱。因此,农田生态系统的稳定性与人类的活动密不可分。而全球的气候变化、农田生物的入侵等自然因素也会对农田生态系统有不确定性的影响。因此,引起农田生态系统生态安全风险源可以分为人为风险源与自然风险源。
2.1 人为风险源
人类对农田生态系统的干预主要体现在对农田的利用以及对作物的耕作上。人类的这些活动建立起了农田生态系统,改善了农田生态系统的生态环境,但同时也对农田生态系统的自身稳定造成一定的影响。
2.1.1 城镇化过程中占用大量的农田。
随着我国城镇化、工业化的快速发展,小城镇建设和人口急剧增长,对土地的需求量越来越大,大片的农田被征用,变成楼房与工业区。同时还需要与城镇化建设配套的基础设施建设,这些都需要大量的土地,耕地被以各种方式和名义征用,使得耕地数量锐减。再加上大批农村青年外出打工,一部分农田抛荒,真正被利用的耕地资源在减少。据有关部门遥感显示,1988~2000年我国耕地转出因子中,大部分耕地是因为城市化、基础设施和住房建设而被占用,占耕地减少量的56%,林草地占21%,水域面积占16%[7]。20世纪90年代末全国水土流失面积356万平方千米,水蚀面积为165万平方千米,风蚀面积为191km2,每年流失土壤总量达50亿吨[8],1/3耕地受到水土流失的危害,393万公顷农田受到沙漠化的威胁。土质恶化和土地肥力下降的情况也非常严重,有666.7万公顷耕地盐碱化,大量耕地腐殖质减少,受污染的农田在1000万公顷以上[9]。我国中低产田占耕地面积的2/3,土地退化的农田达到总耕地面积的40%以上[7]。耕地是农田生态系统中最重要的资源,耕地数量的减少,将直接导致农产品总产量的下降,使得农田生态系统的生态服务功能下降,威胁国家的粮食安全。
2.1.2 耕作方式造成农田污染。
为提高粮食产量,我国传统的耕作方式主要依靠施肥以提高土壤的肥力,喷洒农药预防病虫害,使用农膜保持农作物的温度。这些方法对提高粮食的产量确实起了很大的作用,然而过度、不适当的使用,也对农田土壤造成了污染,从而对整个农田生态系统的稳定造成威胁,影响农田生态系统的健康。
肥料污染:目前,我国农田中用的肥料主要是有机肥和化肥。就有机肥资源而言,大致可分为三大类:基本资源(粪尿、秸秆、绿肥、饼肥)、派生资源(厩肥、堆沤肥、草木灰、沼气肥等)和可利用资源(塘泥、河泥、泥炭、城镇垃圾、污水、污泥、植物性海肥等)[10]。有机肥特别是畜禽粪肥、垃圾堆肥和污泥堆肥的成分非常复杂,不仅含有病原微生物、寄生虫卵,滋生蚊蝇,还可能引入各种重金属和有机污染物(抗生素、有机化学品、激素、持久污染物等)[11]。畜禽粪便,尤其是猪粪直接排放地表,或施用粪肥造成土壤孔隙阻塞,造成土壤透气、透水性下降,引起土壤板结。有机肥中含的重金属、有机物、病菌被植物吸收后,使蔬菜、粮食、水果等农产品中的有害物质严重超标,人类食用后,将严重影响人体内脏器官的功能。目前,我国化肥生产和消费量均居世界第1位。据统计,2008年1月到11月,中国累计化肥产量是5 350.1223万吨(折合氮)。农业部数据显示,国内化肥需求将保持5.96%的年增速,预计到2010年国内化肥的施用量将达6 076万吨。据联合国粮农组织(VAO)统计,化肥在对农作物增产的总份额中约占40%~60%。但过量、不合理地施用肥料会导致环境污染。农业生产中所使用的化肥主要是氮肥、磷肥、钾肥。长期施用氮肥、磷肥,会引起土壤中NO3--N、磷素的积累,作物体内的硝酸盐含量增加,导致稻米外观和食味变差。有毒磷肥,如三氯乙醛磷肥,施入土壤后三氯乙醛转化为三氯乙酸,二者对植物产生毒害,作物受害严重时颗粒无收。当氯化钾或硫酸钾用量过多时,氯离子或硫酸根离子在土壤中过量积累,造成土壤中钙离子、镁离子等盐基离子的交换与淋失,使土壤板结,破坏土壤结构。长期施用氯化钾会导致土壤变酸[8]。土壤中的重金属主要有铬、镉、汞、砷、铅、锌、铜、钼等,磷肥中含量最多。重金属可引起植物染色体失常、雄蕊丝变性。由于重金属在环境中移动性差,不能或不易被生物体分解转化,只能沿食物链逐级传递,在生物体内浓缩放大,当累积到较高含量时,粮食作物籽粒中重金属含量显著增加,将对生物体产生毒性效应。如过量的铬会使植物产生黄萎病和中毒症状,可使小麦籽粒粗淀粉、粗蛋白显著下降,氨基酸总量的赖氨酸等含量显著减少,降低小麦的品质[12]。农业生产中长期大量不合理使用禽畜粪便等有机肥和化学肥料,会导致土壤污染逐年加剧,直接影响植物正常生长和农产品品质。土壤中的污染物可以随水流和风暴迁移到几百甚至上千千米之外[13,14]。
农药污染:化学农药的使用,对防治农作物病虫草鼠害,促进农业高产稳产,具有极为重要的作用。但如果使用不合理,就会造成对环境及农产品的污染,进而影响人体健康。我国农药年产量达75.17万吨,平均施用量14kg/hm2,比发达国家高1倍,水稻过量施用达40%,棉花达50%[15]。而农药的利用率只有10%~20%,比发达国家低10~20倍,残余部分直接对土壤造成污染,尤其是毒性大、难降解、高残留类农药。土壤中的农药,除挥发和径流损失外,其余可被农作物直接吸收,在作物体内积累,这是农药进入植物体的主要途径之一。土壤中农药可造成农产品中硝酸盐、亚硝酸盐、重金属及其他有毒物质大量积累于农产品中,危害时间长。超负荷连年使用农药,残留量远远超过土壤的自净和降解能力,导致土壤生产能力、调节、自净和载体功能受到严重损害。人食用了受农药污染的食品,毒物在人体内积累,对人类健康造成损害。
农膜污染:我国年产农膜超过100万吨,且以每年10%的速度递增。近1 000万吨地膜用于超过666.7万公顷作物种植面积上,加上农产品保鲜膜、营养钵用塑料等共有2 000万吨以上。根据目前的回收状况,每年约有1000万吨的塑料残余物遗留在农村地区,农田塑料年残留量在45kg/hm2左右[16]。通常所用的农膜主要为聚乙烯、聚氯乙烯等高分子化合物。在自然条件下,分解速度极为缓慢,如聚乙烯、聚氯乙烯塑料薄膜,在土壤中约300~400年才能完全降解。农膜不易降解残留在土壤中,影响土壤的通气透水等物理性状,使土壤中养分的迁移受到影响,进而影响植物的生长,降低农作物的产量和品质[17]。农膜分解后产生的有毒有害物质还会对土壤和水体造成直接危害,而且这种危害是持久性的。有研究表明,在土地有残膜15kg/hm2的情况下,造成减产幅度为:玉米11%~23%,水稻8%~14%,大豆5.5%~9.0%,蔬菜14.6%~59.2%,小麦约9%。
2.1.3 农业用水与污水灌溉。
水资源是农田生态系统中的重要因素。全国无灌溉条件的旱地有0.45亿公顷,约占耕地面积的47%。农业用水是我国的用水大户,约占70%,目前我国年灌溉用水量约为3900多亿立方米。在全国每年缺水近400亿立方米中农业缺水约300亿立方米。另外农业灌溉用水浪费惊人。由于我国农业灌溉方式落后,全国农业灌溉水的有效利用率只有40%,仅为发达国家的1/2左右,1m3水的粮食生产能力只有0.87kg左右,远低于2kg以上的世界平均水平。我国农业用水主要来源于农田附近的江河湖泊,而全国的江河湖泊污染形势严峻,目前江河湖泊有70%被污染,75%的湖泊出现不同程度的富营养化。为了解决农业用水资源短缺的问题,农民使用污水灌溉。污水中含有大量的有机物、N、P、K、Fe、Ca、Mg及植物需要的微量元素,灌溉后农作物增产效果显著,因此近年来污水灌溉的面积增大。我国从20世纪50年代就开始引用污水进行农田灌溉,1998年第2次污水灌溉普查中,我国利用污水灌溉的农田面积为361.84万公顷,占我国总灌溉面积的7.33%,约占地表水灌溉面积的10%。污水灌溉面积中,直接引用工业城市下水道污水的面积为51.2万公顷。但由于污水压力中还含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,如果没有经过必要的处理而直接用于农田灌溉,将会使污水中有毒有害物质被带至农田,污染土壤,并造成作物及地下水的严重污染[18]。
综上所述,由于我国自身发展中的一些问题及传统的耕作方式,导致农田生态系统的一些生态安全问题。如:城市化进程的加速,长期大量使用肥料、农药、农膜,污灌,使得我国农田面积锐减,农田土壤重金属累积,有害微生物、虫卵增多,农田生态环境中不安全因素增加,威胁农田生态系统的安全。
2.2 自然生态风险源
2.2.1 气候变化。
在全球气候变暖的大背景下,气候变化不稳定,极端天气情况出现的频率与强度增加。农田环境温度升高,使得作物需水量加大,土壤水分的蒸发量增大,造成土壤盐渍化。因此,农作物可以利用的水资源量减少,造成作物缺水,导致产量低,品质差。并且气候变化加剧了土壤有机质和氮的流失,削弱了农业生态系统抵御自然灾害的能力。
2.2.2 自然灾害。
我国是自然灾害频发的国家,每年平均受灾面积占播种面积的26%,成灾率为12%。史培军研究我国1980~1995年间粮食损失情况(包括水旱灾、风雹灾、霜冻、病虫害),指出减产的比例占全国粮食比例的15.3%,其中气象灾害占40%,占总量的6%[19]。农业自然灾害是造成我国农产品产量下降的主要因素,尤以旱灾为主。
2.2.3 生物多样性。
在农田生态系统中,形成了以农作物为主体,包括多种动物、植物和微生物在内的生物群落。其生物群落相对于其他生态系统来说,生物种类较少,比较单一。生长在农田生态系统的生物是经过人们选育的,具有产量多、生长能力强、抗虫性能强等优点,但这并不意味着农田生态系统中没有或不需要别的物种。农作物与多种动物、植物和微生物在内的生物群落在农田生态系统中自发的形成作物—害虫—天敌系统,作物—植物系统,作物—微生物系统和其他与作物生长有关的系统,形成农田生态系统的生物多样性。但是作为开放系统,外来物种的迁入是不可避免的,外来杂草如薇甘菊、紫茎泽兰等的入侵导致生境破坏和生物多样性资源丧失,严重危害了农作物的生长。
3 农田生态系统生态安全评价
农田生态系统是一个生态脆弱的系统,对其生态安全评价目前还没有具体的方法。由于农田生态系统具有半自然、脆弱性、区域性的特点,对其生态系统健康可以借鉴特定区域和特定生态系统的安全性评价方法。
3.1 压力—状态—响应分析模式
该模式由国际上有关环境组织于20世纪80年代提出,是基于人与环境协调作用的影响,着重考虑人类在不破坏环境承载力的条件下,提高生活质量的一种生态安全状况。对于农田生态系统生态安全评价指标体系概念框架可概括如图1所示。
3.2 综合指数法
是目前应用比较广泛的方法,其需要建立所有评价指标的临界值或等级评价准则。目前对于农田生态系统生态安全的指标体系研究还处于起步阶段,吴国庆[5]提出了区域农业可持续发展生态安全指标体系,对于建立完善的农田生态系统生态安全指标体系具有指导作用。指标体系建立后,要确定指标的权重,再通过数学计算确定指标的安全阀值,设定评价等级准则,或者可以依据指标权重的距离来综合评价。近年来国际上兴起了基于模糊决策分析原理评价的方法(FDA),是应用模糊综合评价方法与层次分析法(AHP)相结合,通过主成分分析法(PCA)引导AHP层次结构的建立,由模糊评判给出评价指标对目标的距离,然后用AHP完成评价。然而由于农田生态系统具有区域性,各个时期各个地方,因为一些不确定因素,其评价标准应该有所区别,因此该标准等级的确定有一定的困难。
3.3 生态承载力分析法
生态承载力分析研究方法可分为状态空间法和生态经济法两大类。生态经济法中的生态足迹法是分析生态承载力最热门的方法。用生态足迹法分析农田生态系统生态安全,可以直接分析某区域或国家在给定时间所占用的农产品生产率的数量,通过地区或国家的资源与能源消费同自己所拥有的资源与能源比较,判断其是否处于生态承载力范围内,生态系统是否安全。生态足迹的方法定量化程度高,可用较少的因素定量测算生态承载力状况,但因无法考虑生态承载力复杂因素间的作用,同时单纯以人类对自然资源的占有与利用角度分析系统的承载力水平,显然有所偏颇[20]。
4 研究展望
农田生态系统生态安全是一个较新的概念,目前对其研究尚处于初级阶段,但是由于对其他生态系统如湿地、河流、草原等生态安全评价分析的研究,可对以后加强农田生态系统生态安全的研究有很大的借鉴作用。笔者认为可以从以下几方面加强对农田生态系统生态安全的研究。
(1)在生态风险评价中运用生态模型,建立农田生态系统安全预警系统。生态模型可用于设计或预测未来潜在的风险,如气候变化对于农田生态系统的影响;可模拟农作物健康突变的毒害界限和某一环境下系统健康要素的变化过程,对农田生态系统安全预警系统的建立提供依据。农田生态安全预警系统应包括农田土壤风险评价预警系统与农田气象预警系统等内容。通过对农田风险评价,对土壤的安全诊断指标进行对比分析,建立各地的土壤安全指标的数据库系统,划分农田生态安全等级,制定不同安全等级的预警标准。通过对大片农田区的气象实时监测预警,可以及时防止突发的自然灾害对农田造成损失;统计历年的气候变化可以对整个农田生态系统区域的气候变化趋势有大致的预判。在预警结果安全等级较低的研究区域内,通过对农田生态系统要素的控制,调整或构建新的安全农田土壤环境,使农产品的生长过程不受污染威胁。
(2)农田生态系统生态安全评价研究。农田生态系统生态安全评价研究正处于刚起步阶段,指标体系的建立,特别是生态安全评价标准值的确定是一项非常具有探索性的工作。从各个时期各个地方的农业发展特点出发,综合考虑各地各指标的背景值,根据各指标的特性和水平,确定其安全阀值。
生态系统安全 篇2
起源于传统自然资源管理和利用过程,形成于20世纪90年代的生态系统管理不仅具有丰富的科学内涵,而且还具有迫切的社会需求和广阔的应用前景.1992年以来逐渐成为美国等国家的一些政府机关和非政府机构所采用的自然资源管理模式.20世纪90年代后期引入我国后,学者们展开了一系列理论探讨,主要内容为陆地生态系统管理的.理论与实践,在海洋领域仅涉及海岸带综合管理和大海洋生态系统,但尚未在海洋政策中确立以生态系统为基础的海洋管理模式.文章在综述生态系统管理相关研究进展的基础上,结合我国海洋生态系统特点及其开发利用特征,系统阐述了在我国实施海洋生态系统管理的必要性与紧迫性,提出了我国建立以生态系统为基础的海洋管理新战略与行动,为我国制定海洋区域化管理模式提供参考.
作 者：叶属峰 温泉 周秋麟 作者单位：叶属峰(国家海洋局东海环境监测中心)
温泉(国家海洋环境监测中心)
周秋麟(国家海洋局第三海洋研究所)
生态系统安全 篇3
一、农田生态系统结构简单，稳定性差
天然生态系统演进时间长，在风、水和迁徙动物的帮助下，生物种类繁多，各种生物在相互竞争中，形成了复杂的生态群落，在一个生态群落里即便某种生物处于绝对优势，但是，其他生物特别是伴生生物也会“枝繁叶茂”。在这种复杂的生态系统中，生物之间既有竞争关系，也有互助关系，生态系统能够自我平衡，因此，生态系统较为稳定。
农田生态系统不是自发形成的，而是人类主动构建的，目的是生产满足人类生存需要的粮食，虽然也有其他伴生生物，也形成了一定规模的生态系统，但是农田生态系统物种相对单一，特别是在肥力有限的情况下，人类为了提高产量，经常清除一些“杂物”，所以，农田生态系统不完善，伴生生物很难生长，而且伴生生物规模非常小，生物间相生相克作用无法发挥，生态系统难以平衡，生态系统稳定性差，需要人类经常性地干预。
二、农田生态系统对人类依赖性强
天然生态系统是自发形成的，生物在生长初期就面临激烈的自由竞争，在竞争中物种相互选择，相生相克，最后形成一定规模的生态群落，生物种类和数量都维持在一种相对稳定的状态，形成动态平衡。如果没有外界强烈的干预，这种生态系统会循环反复，永续发展。
农田生态系统是人类有意识地建立的，人的主观意识起决定性作用，系统中的主要物种是人主动选择的，其他物种能否生存，取决于人的认识和兴趣爱好。这种情况下，生物之间不能自由竞争，无法自主选择生存伴侣，难以形成共生共长的生态群落。这种生态系统中，物种的抗逆性差，对人类的依赖性强，离开人类，农田生态系统就可能毁灭。
三、农田生态系统主要产品移出系统，物质无法循环
天然生态系统除能量和信息外，在物质上是闭环的，物质从无机界进入有机界，通过食物链传递，最后经微生物分解又回到无机界，除极少数物质通过风、水和动物迁徙等带出系统外，绝大部分物质永远在本系统内循环，不会流出系统。通过这种循环，生物得以生存和繁衍，无机环境得到更新并变得越来越适合生物生存的需要。
农田生态系统则完全不同，它在能量、信息和物质上都是开环的，其主要产品移出系统，供人类食用，所以在物质上无法循环。如果物质长期移出系统，而没有相应物质补偿的话，无机环境将得不到恢复和更新，必然会影响生态系统的平衡，农产品质量就会下降。所以，农田生态系统的物质需要外界补偿或归还。
四、农田生态系统生产力高于天然生态系统
天然生态系统受制于自然条件，生态系统生产力低于农田生态系统。在天然生态系统中，光、热、营养等均受自然条件制约，特别是营养物质受地理环境的制约非常明显。以植物为例：植物在生长发育过程中,一般都需要吸收碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等9种营养元素和铁、氯、硼、锰、铜、锌、钼等7种微量营养元素。〔1〕其中需要从土壤中吸取量最大的为氮、磷、钾。而一般土壤中氮、磷、钾的含量远不够供应,必须通过施肥来补充,故通常称氮、磷、钾为肥料“三要素”。
农田生态系统主要受人工控制，人类在耕作过程中不断从系统外部补充氮、磷、钾等元素，土壤肥力不断改进、增强，而且人类还可以改变光和热对农作物的影响，所以，农田生态系统生产力远远高于天然生态系统。当然，这种生产力需要人类的帮助，这种生产力实际上是人类的社会生产力，这也是农田生态系统与天然生态系统的重要区别。
五、农田生态系统食物网结构简单，食物链顶端在系统外部
天然生态系统中生物之间实际的取食和被取食关系非常复杂，如：食虫鸟不仅捕食瓢虫，还捕食蝶蛾等多种无脊椎动物，而且食虫鸟本身也不仅被鹰隼捕食，而且也是猫头鹰的捕食对象，甚至鸟卵也常常成为鼠类或其他动物的食物。而农田生态系统食物网相对简单，除了蛇、鼠、青蛙、虫等少量动物外，其他动物很难在其中生存。主要产品——粮食被人类移出系统，所以，农田生态系统留给自然的食物非常少，这也制约了其他生物的生长，所以，食物网的结构相对简单。
同时，在天然生态系统中，食物链非常完整，生产者、消费者和分解者都完整地存在系统中。虽然，能量在食物链的传递中逐级递减，但是，食物链的顶端（大型肉食动物）仍然在系统内部。而农田生态系统的食物链是不完整的，生产者在系统内部，而主要消费者——人类却在系统外部，人类也是农田生态系统食物链的顶端，这个顶端不在生态系统内部，而是在系统外部。
六、农田生态系统群落演替时间短，甚至断裂
天然生态系统群落演替是从裸地开始，经过一系列中间阶段，最后形成生物群落与环境相适应的动态平衡的稳定状态，这一阶段的生物群落叫做顶极群落，〔2〕这一阶段的生态系统属于顶极稳定状态生态系统。这种自然群落演替具有时间长，稳定性好的特点，处于顶级状态的生态系统非常稳定，可以持续几十年、上百年乃至上千年。
农田生态系统群落演替时间非常短，一般半年就是一个周期，这种情况下生态系统要素变化快，系统不够稳定。如果采取轮作的耕种方式，群落演替就会发生断裂，群落演替断裂有利也有弊。有利的方面是土地可以得到休整，病虫害得到遏制；不利的方面是生态群落演替断裂，不利于农产品品质的提高，不利于农田生态系统的稳定。
参考文献：
[1]陈继侠，任艳华. 植物缺氮、磷、钾元素症状及防治技术[J].中国农村小康科技, 2008(9)：51-52.
生态安全决策支持系统技术评述 篇4
1.1 国际:
多源数据管理和数据库构建技术随着地理信息系统的发展逐渐成熟。在对多源数据管理上,数据获取对象复合化、数据类型复杂化、处理方式的集成化是其未来发展的大趋势。在数据库构建技术上,向上与地方、国家和国际标准接轨,技术标准紧随其发展趋势;向下突出自身特点,充分考虑操作对象的实际发展需求。
1.2 国内:
以数字地球科学为指导,加强3S技术、环境模拟技术和计算机编程手段的应用,突出GIS技术的多源数据特性,通过与不同领域技术的结合,发展了包括“一种土壤水分监测的数据同化方法”、“一种多源环境生态信息数据同化方法”、“机载多角度多源数据的实时采集装置及方法”、“多源数据采集系统”、“基于规则和可信度的多源数据融合系统”、“一种分布式可同步的多源数据的控制方法和装置”、“基于多源数据融合的人口时空动态出行特征建模方法”、“一种动态数据库构建方法”等多项专利技术。
1.3 存在的问题:
由于我国近几年才提出生态安全屏障的概念,在对这一领域的研究上,基本上处于空白状态,虽然已有一些针对特定技术和领域的研究,例如“西藏谢通门县铜金矿带遥感图像蚀变信息提取及多源数据融合在成矿预测中的应用”、“基于多源数据集成的松嫩平原土地资源空间数据仓的设计”、“多源多时相数据空间分析及其在西藏墨脱地区的应用”、“基于多源数据的森林生物量与生产力估算研究”、“基于多源数据的三峡库区乐天溪流域林地植被覆盖动态监测”等,但是缺乏对整个地圈—生物圈———大气圈的综合研究,一些技术与模式在区域尺度上的适应性和推广性还有待检验。
1.4 未来发展重点:
注重由海洋、大气预测的研究向对陆地多源数据处理和预测的发展,由气候预测向生态预测发展;注重在考虑环境发展的同时,加强对人类生产生活的重视,由单一的环境数据预测向环境与人口生产力结合发展;注重由理论和技术探讨向案例研究发展,关注理论和技术的实际应用效果;注重数据库平台的建设,由文件数据库方案向纯关系数据库方案发展。
2 生态安全评估模型与模拟技术
2.1 国际:
在生态环境评价上,结合人类活动,注重在建设生态城市、生态旅游、生态农业中应用,评价指标选取多以综合性为原则,强调自然因素与人文因素指标的获取;在生态模拟技术上,加强对水资源问题的研究,突出人类活动对整个生态系的物质循环、能量交换、信息传递等的影响,也强调模拟数据的综合性。
2.2 国内:
在生态环境评估模型上,注重城市化对生态环境的影响作用,发展了城市景观生态安全及评价模式、基于模糊理论的城市生态系统评估模型、基于数据挖掘的城市生态系统评估模型等;加强经济社会生态评估模型技术的研发,发展了基于生态效益理念的企业环境绩效动态评估模型、企业商业生态系统健壮性评估模型、区域经济社会生态发展能力动态评估模型等;在生态系统模拟技术上,加强对污染物迁移、转化规律和人工模拟湖泊等的研究,发展了水环境生态修复模拟技术,注重生态模拟技术在城市建设和建筑设计评价方案中的应用。
2.3 存在的问题:
多以纯理论研究为主,虽然涉及的研究领域较广泛,但是缺乏针对典型地区的研究,缺乏区域和全国尺度上的宏观把握与布局,技术应用效果不明显;生态系统综合评估技术研发起步较晚;针对生态环境脆弱性评估模型和生态模拟技术的研究不足,实际应用案例几乎空白。
2.4 未来发展重点:
注重模型参数向综合化发展,由自然因素向自然—人文综合因素发展;注重在评估经济效益的同时,加强对生态效益的评估;注重生态模拟技术试验工作,加强生态系模型的自动化控制和分析测试手段研究。
3 生态安全决策支持系统研发与应用
3.1 国际:
国外在生态决策支持系统上研发和应用起步比较早,技术相对成熟,涉及植物保护、林业、灌溉、农业、环境等各个方面。在决策支持系统应用范围上,研究逐渐趋于综合化,注重生态环境问题的集中治理;在决策支持系统的研发技术上,多集成地理信息系统技术、可视化技术等,加强相关辅助技术的支持作用。
3.2 国内:
在生态决策支持系统上研发和应用上,结合空间技术,注重发展以GIS为核心的“3S”一体化的资源管理与监测体系;强调对动态数据的动态管理和决策支持,构建生态环境保护网络;加强对特定地域决策支持系统的研发,例如金沙江流域生态保护与建设决策支持系统、基于GIS的林业生态环境保护决策支持系统研究、喀斯特山区生态环境动态监测决策支持系统的建立:以贵州省大方县桶井村为例等。
3.3 存在的问题:
我国在决策支持系统的研究上起步比较晚,于20世纪70年代末开始研究专家系统,80年代初研究农业专家系统,而专门用于生态决策方面系统的90年代才出现,例如“国家环境质量DSS”、“城市环境实用DSS”。另外,由于基础薄弱、信息共享困难、信息资源不足,导致我国的生态决策支持系统的研究多数停留于理论、探索和专家咨询阶段,且多数成果尚不完善,真正能够实现在生产中实用,通用性强,达到商业化的软件尚不多。
3.4 未来发展重点:
注重由专家决策支持系统向智能决策支持系统、群决策支持系统和网络决策支持系统的发展;注重对环境的决策支持,结合计算机、人工智能、数据采集与管理、远程通讯技术以及信息高速公路的建设,发展包括水质、水质环境影响评价方面的支持系统;注重对水资源的决策支持和系统集成技术,集成如数据管理与处理技术、模型求解与集成技术、AI中的问题求解与搜索技术、计算技术、仿真技术、决策分析技术、图形技术、网络通讯技术等等,为决策者创造集成式决策支持环境。
参考文献
[1]安晓亚等.面向地理空间数据更新的数据同化[J].测绘科学技术学报,2010,(2):153-156.
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生态足迹分析方法与城市生态安全 篇5
生态足迹分析方法与城市生态安全
生态足迹分析方法对于测度城市生态安全具有可借鉴的意义,将这一方法进行整合,将有较好的应用前景.文章探讨了生态足迹的产生、发展及其应用,并在此基础上提出了用于城市生态安全测度的初步模式.
作 者：曹伟 作者单位：宁波大学,建筑系,浙江,宁波,315211刊 名：规划师 ISTIC PKU英文刊名：PLANNERS年，卷(期)：19(1)分类号：X171.1关键词：生态足迹 生态系统 可持续发展 生态安全 生物物理 生态底线 生态承载力
企业生态系统 篇6
《财富》杂志公布全球企业最新排行榜
美国《财富》杂志公布了全球企业500强最新排行榜，美国连锁零售商沃尔玛以2879亿美元的营业收入连续4年蝉联榜首，英国石油公司和美国埃克森美孚石油公司分别位居第2和第3，营业收入为2851亿美元和2708亿美元。如果按利润排名，埃克森美孚石油则以253亿美元排在首位，英荷壳牌石油、通用汽车、戴克汽车、丰田汽车、福特汽车、通用电气及道尔达位居第4至第10位。中石化、国家电网和中石油3家中国企业入围500强的前50名。其中中石化的排名飞跃了23个台阶，从上年的第54位上升到第31位，成为中国方阵的领头雁。
如今，进入《财富》全球企业500强的争夺非常激烈，想跻身其中的确并非易事。今年全球企业500强中最后一名为美国的马斯柯公司，其营业收入为124.3亿美元，相当于约旦的国内生产总值。相比之下，去年全球企业500强的最低入围则为108亿美元，这意味着500强的入围门槛增长了14.8%，增幅创下了历史最高纪录。
当前，我国外贸已经进中国企业商标战略要有国际化视野
近来，中国本土企业的商标屡屡在国外遭到抢注或引发官司。海信商标在德国被博世－西门子公司抢注、海尔因“Haier”商标与德国一家公司打起了官司、厦门东林电子公司“萤火虫”商标被西门子欧司朗公司在欧洲18个国家抢注。如今麻烦又落到了新科、康佳和德赛身上，３家企业的商标在俄罗斯遭到一家公司抢注。
与国外企业相比，中国企业的商标保护问题很严重。目前，有来自129个国家和地区的外国企业到中国注册商标，其中通过马德里体系延伸到中国的超过13万件商标。而中国企业在国外注册的相对较少，通过马德里体系到国外注册的仅有2995件。另有资料显示，2004年世界品牌实验室公布的“中国500个最具价值的品牌”中，有46％未在美国注册，50％未在澳大利亚注册，54％未在加拿大注册，而未在欧盟注册的比率高达76％。试想，面对这么多拥有巨大财富的未注册知名商标，处于激烈竞争中的国外企业能不动心吗？
中国企业要加强保护意识，尽早针对国外的目标市场进行商标注册工作，以便在进入国际化市场之前解决好商标烦恼。
如何在并购中领先？
虽然中国汽车行业中的并购重组从未停止过，然而却从未像今天这样活跃和激烈。人们尚未从上汽重组金杯通用、中航科工整合哈飞与昌河、长安收购江铃等并购中感受到这一趋势时，却又传来了上汽欲重组重汽和南汽、长安欲重组中兴、奇瑞欲并购一汽扬子等一系列并购重组的计划和方案。并购重组是汽车企业获取竞争能力的很好的途径，那么汽车企业如何在并购中领先？首先，在制定具体的并购战略前，企业必须对以下几大关键问题予以明确回答，即：我们准备并购谁?并购目标是否符合企业的发展战略?企业自身是否具备并购的能力和相关的资源？通过并购最终能给企业带来多大的协同效应？双方的企业文化是否能够融合？其次，在并购的进行过程中要做好审计工作；最后要做好并购完成后的整合工作。
怎样“走出去”？
据资料统计，国际服务贸易已占全球贸易总额的25%，年平均增长速度超过15%，远远快于货物贸易的增长速度。面对世界服务贸易自由化的趋势，我国服务企业要生存和发展，不仅要守住国内市场，而且要积极主动“走出去”，开拓国外市场。
怎样“走出去”？第一，要发挥传统比较优势与培育信息比较优势并举；第二，要加大对服务基础设施以及专有技术与人才的投入；第三，要采取多种手段培育服务市场；第四，服务企业要尽快建立适应于跨国竞争的企业战略；第五，要树立现代服务业营销观念，提高服务业的管理创新能力。
多元化扩张的病灶在哪儿？
当中国家电企业纷纷从彩电、空调，扩张到手机通讯、音响、冰箱、洗衣机、小家电，甚至汽车领域，业务规模从几十亿快速增长到上百亿，并且打算实现国际化时，家电企业的品牌却出现了问题。固有的形象不但没有强化，而且面临空心化和模糊的危险，公众在家电企业的快速扩张中失去了品牌认知的方向。多元化扩张中的品牌陷阱的病灶在哪里呢？可以归纳为三点：第一，一流的市场，二流的品牌。“渠道为王”的习惯性思维直接影响了品牌形象的塑造。长期以来渠道主导的营销文化造成了家电企业推力有余，而拉力不足的现状，反映在消费者认知中，就大多数只是二流品牌的形象；第二，战略性品牌管理缺位，品牌管理体系缺失。第三，品牌管理理念老化，品牌策略摇摆不定，品牌管理方法论滞后。
如何做好人力资源管理？
许多房地产企业近几年发展困难，原因固然很多，但房地产从业人员专业素质较差，企业领导对人力资源管理工作重视不够是其中最直接的原因之一，因此房地产企业要在复杂环境中驾驭自己的市场经营活动，求得经济效益的提高，必须在企业人力资源管理工作上下工夫。
第一，通过对现有企业领导层人力资源的发掘和培养，使一般的企业经营者上升为知识型领导；第二，对决策层人员实行目标责任制；第三，加强内部的情感交流；第四，建立民主监督和决策制度；第五，加强房地产企业管理人员政策和理论上的学习，提高其业务素质，减少工作中的盲目性和决策失误；第六，丰富现有的激励手段。
人事
陈章良卸任北大高科
北大高科实际控制人变更为北京中农大科技企业孵化器有限公司后不久,董事会随即“换帅”，并发出公告,因公务原因,董事会同意原董事长陈章良不再担任本届董事会董事长,推举陈章良担任公司名誉董事长。董事会选举来自中国农业大学的傅泽田、胡金有分别担任公司董事长和副董事长。同时聘任王克昕担任公司总经理,郭景军担任公司财务总监,蒋伟诚担任公司董事会秘书。
董事会表决时,董事卢振威和郭景军对公司更换董事长的议案提出反对意见,认为陈章良对公司发展有重大影响力,目前公司处于重组阶段,陈章良继续担任公司董事长将更有利于公司发展。
柯愈强就任HDS中国区总经理
日立集团（NYSE: HIT）全资子公司、Application Optimized Storage(tm) 解决方案的提供商日立数据系统有限公司（HDS）8月15日正式宣布，任命柯愈强为日立数据中国区总经理，负责销售、运营管理、战略合作，推动HDS在中国的业务发展。
HDS亚太区高级副总裁兼总经理袁梦华先生表示：“HDS很高兴能够聘请这样一位经验丰富的专业人士来带领我们中国区的团队。中国是HDS最为重要的战略市场之一，我们对这个市场充满了信心和期望，希望能为更多的中国用户提供更完善的存储解决方案和服务。相信柯愈强先生的加盟能够推动这一战略的实现。”
对于此项任命，柯愈强先生表示：“我将与HDS的中国团队一道努力，进一步推动HDS在中国的战略发展。”
周鸿 将入行创投
于8月31日正式卸任雅虎中国区总裁职务的周鸿要正式兑现自己“去做投资人”的诺言。据可靠消息，一笔总金额达5亿美元的美国风险投资已宣布进入中国市场，周鸿将出任该基金的中国合伙人。“这笔基金依旧将主要关注于中国互联网产业，并寻找合适的进入机会。”透露该消息的知情人士说：“无论是搜索、电子商务、宽频娱乐还是网络游戏，都在其关注的范围之内。”
目前在国内创业型投资领域内有众多中小型基金比较活跃，但规模均不大。“5亿美元的盘子在国外属于中等规模，但在国内，尤其是互联网领域内可以说是屈指可数。”知情人士说，“受百度上市的刺激，中国概念和中国互联网产业正在被越来越多的美国人了解，中国互联网正在迎接一次新的发展高潮和资本风暴。”
声音
如果是一个企业变成一个方阵的话，是有风险的，而两个企业、三个企业或者是四个企业扎在一堆，才应该是最好的一个位次。
——面对激烈的市场竞争，蒙牛集团总裁牛根生如是说
企业家做一个企业，就好像他拥有一个苹果，同样一个苹果放在菜市场一块钱，放在商场几块钱，放到五星级酒店果盘变成几十块钱。苹果还是苹果，为什么价格不同？差别在于企业家对苹果附加什么样的附加价值，这决定了企业未来的发展空间。
——中科招商创投公司总裁单双祥认为，企业家要发展企业就一定要善于做资源整合
从公司内部培养出优秀的CEO，远比从外部挖来几个“天才”重要。
生态系统安全 篇7
1 引言
绿色廊道是一种具有特殊形态和综合功能的线性开敞绿色空间,一般是指沿着河滨、溪谷、山脊线等自然走廊,或是沿着风景道、沟渠、废弃铁路线等用作游憩活动的人工走廊所建立的线型景观开敞空间,包括所有可供行人和骑车者进入的自然景观线路和人工景观线路1)。绿色廊道既是每个地区范围内的重要绿色交通系统,同时也是旅游目的地与城市开放空间,是城乡一体化游憩系统的重要组成部分。绿色廊道在城乡体系中的建立是源于城市在快速的发展进程中所引起的自然环境的丧失、生物多样性的降低和环境恶化等问题的产生。1970年由Richard Levins提出的异质种群理论2)以及1967年Mac Arthur、Wilson提出的岛屿生物地理学理论3)表明城市中绿色廊道网络的构建可以保护和促进地区生物多样性与改善环境污染问题,是解决“景观破碎化”和“孤岛效应”导致的物种的衰退和灭绝的有效途径。简而言之,城市绿色廊道系统对于地区的生态安全起着至关重要的影响。因此对特定区域的生态安全进行研究,并提出保障城市生态长远安全的实施战略是一项基础的、有意义和必要的研究工作。
为了响应“节能环保、低碳减排”的城市发展目标,近年来广东省提出在区域绿地划定保护的基础上,大力开展珠三角区域绿道网络的规划与建设工作。根据《珠江三角洲绿道网总体规划纲要》要求:“从2010年开始,用3年时间在珠三角将率先建成6条区域绿道,串联200多处森林公园、自然保护区、风景名胜区、郊野公园、滨水公园和历史文化遗迹,连接广佛肇、深莞惠、珠中江三大都市区,直接服务人口约2565万人。实现珠三角城市与城市、城市与市郊、市郊与农村以及山林、滨水等生态资源与历史文化资源等相连接的城际绿色网络,对改善珠三角地区人居环境质量具有重要作用(图1)。”至2011年1月为止,珠江三角洲地区建成的2372km绿道网全线贯通,实现18个城际交界面省立绿道的互联互通,进一步优化了珠三角区域生态格局,加强了城市与乡村的生态联结,为人们提供了低碳出行、户外运动休闲的绿色开敞空间。珠三角省立绿道网的率先启动为中国绿道的规划建设探索出一条特色绿径。
本文尝试以广州市绿色廊道网络系统为例,基于生态安全格局的基础上分别从环境安全、物种安全、游憩安全及文化遗产安全四个方面探讨广州市绿色廊道网络系统建设的特色与现状,通过构建城市绿色廊道生态安全实施战略来实现广州市绿色廊道网络系统建设的优化发展。
2 广州市绿色廊道系统建设概况
广州市绿色廊道系统建设是目前广东省各市绿道建设中,建成绿道线路最长(占珠三角省立绿道网总长度的一半)、覆盖面最广、服务人口最多、综合配套最齐、连接景点最多,在中心区分布最广的绿色廊道。它在自然山水保护的基础上,充分利用了广州地区的地貌特点形成“山、水、城、田、海”的自然格局,将广州的山水、田园、历史人文景观串联起来,并向城市社区和村庄延伸。广州绿道网络以省立区域绿道总体规划部署为基础,依托广州区域范围的青山绿地、河涌整治等工程建设的路网、水网和绿化带展开,串连沿线的人文、地理、生态景观,形成6条纵横交错的绿色廊道网络。6条绿道主干线分别为流溪河绿道、芙蓉嶂绿道、增江绿道、天麓湖绿道、莲花山绿道、滨江绿道。至2011年1月为止,广州地区累计建成绿道1060km,其中中心城区绿道长393km,基本实现绿色廊道贯通成网络的格局。6条纵横交错的绿道覆盖全市12个区(县级市),98个镇街,串联234个主要景点,覆盖范围1800km2,服务人口达700万。
3 广州市绿色廊道系统生态安全研究框架
本研究以广州市绿色廊道系统建设为例,以生态安全理论为基础重点研究广州绿色廊道的环境安全、物种格局、游憩安全格局以及文化遗产安全。将广州市绿色廊道总体规划与生态安全理论相结合,形成广州市绿色廊道系统生态安全研究框架:
3.1 环境安全分析
环境安全是指当环境问题日益加剧恶化而对城市构成的安全层次上的威胁。广州是一个典型的亚热带超大型城市,人口、经济和城市化长期都是处于一个快速发展状态,给城市生态环境带来了巨大的压力。例如环境污染、城市热岛现象恶化,严重影响人们的生活质量。广州市绿色廊道网络的建设对于控制和治理城市环境污染、调节微气候,发挥廊道的抗污、降温、防护等功能具有关键性的作用。因此,我们分别从水安全、大气质量安全、气候安全三个方面对广州市绿色廊道的环境安全进行分析。
3.1.1 水安全
广州是一座具有水文化特色的城市,城内水系成网,主要河涌共231条,总长913km。广州绿色廊道网络建设充分利用了广州各类河涌的现有资源通过合理改造形成以水道为体系的分布各区、县级市的滨水及河涌绿道,有效地保护自然植被和水系等自然资源,避免其在城市化进程中被不断破坏,使有限的资源发挥最大的环境效益。通过合理规划,对全市水系水脉进行梳理,建设拦蓄工程、排涝工程、景观河工程等措施,逐步恢复具有岭南水系特色的水生态系统。目前,广州中心城区已初步形成四组水网络系统(图2):
图2广州市水利水电勘测设计研究院/广州市水务局编,广州市中心城区河涌水系规划项目情况介绍[M],2006:30.
第一组:“石井白云新城区”,主要将流溪河左干渠延长至景泰涌,形成一个以石井河、新市涌、白云新城景观河为中心骨干,以白海面湖、白云湖等人工湖为重要景观节点的水系网络;
第二组:“水秀花香区”,形成以花地河和大沙河为主要骨干河涌的水系网络,利用外江潮水将两骨干河涌作为引清通道,补充河涌景观水源。
第三组:“会展果树区”,主要以黄埔涌及石榴岗河为骨干河涌,形成海珠区水系网络,利用潮汐作用,通过黄埔赤岗涌、赤沙涌、石榴岗河、海珠涌等引清通道,为河涌补水。
第四组:“前航道北部区”,形成车陂涌、乌涌、深涌、南岗河等主要骨干的水系网络。其水源为区间水和珠江潮水。以水库、人工湖及联控补水线路,将前航道北部河涌连通,形成以沙河涌、猎德涌、车陂涌、深涌、南岗河等为主要骨干的河涌前航道北部区水绿生态水网络。
治水方面,政府从强化河涌基本功能、改善城市水环境的角度着手,对市区的各类型河涌水系进行全面整治。具体措施是:1)将河涌分类治理,并根据河涌类别提出不同的补水要求;2)引潮水入城市、“双向流”改变为“单向流”模式,并疏通断头涌;3)雨水、洪水资源利用:改变水库功能,提出利用开挖人工湖及建湿地来调节洪水;4)将水景观、水文化建设与城市水系建设融为一体。整治后广州城市水系新增了人工湖、湿地、水库等水面,城市水面率由8.99%增加至10.7%,水质功能区达标率上升了17.9%,控断面水质优良率上升了13.3%,劣Ⅴ类水质断面比例下降了10.4%4),总体水质明显好转,河涌水环境得到改善,河涌两岸景观节点及绿道建设为市民增加了文化、休闲娱乐空间,提高居民的生活质量。
3.1.2 大气质量安全
大气是环境安全评价指标中的重要要素之一,大气质量的评定,主要按空气中所含污染物的量来衡量,以对人体健康影响的程度为尺度。随着现代工业和交通运输在大型城市中的快速发展,向大气中持续排放的物质数量越来越多,种类越来越复杂,引起大气成分发生急剧的变化。当大气正常成分之外的物质达到对人类健康、动植物生长以及气象气候产生危害的时候,城市的生存环境就会受到严重威胁。据有关资料统计,广州市近20年来主要的大气污染物有:二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、总悬浮微粒(TSP)、降尘(DF)等,其中SO2及NOx和CO分别主要来源于工业生产和交通运输,TSP和DF则主要来源于餐饮业和建筑业。近年来,随着广州市绿色廊道建设的深入开展,广州市的大气质量水平有所改善。目前,广州绿色廊道的覆盖范围达1800km2,包括市区内新建公园19个,新种植大树30996株。广州建成区绿化覆盖率为43%,绿地率39%、人均公共绿地面积14.25m2。据统计数据,广州的绿化每年可吸收40%的二氧化碳、60%的二氧化硫和22%的烟尘,在低碳生活建设中起到了重要的作用。自2010年11月亚运会开幕以来,城市空气综合污染指数下降了16.9%,空气质量均达到国家二级标准,城市空气综合污染指数全市均值为1.20,比2005年的1.41下降了14.9%,城市二氧化硫平均浓度为0.021mg/m3,比2005年(0.027mg/m3)下降了22.2%5),广州绿色廊道建设成为了具有“岭南特色”的减排模式。
3.1.3 气候安全
广州地处低纬度,高温、多雨、湿度大,具有通风不良和静风频率高、近地层的逆温频率高等特点,热岛效应强。近3年来,广州市夏季出现大范围超历史记录的高温天气,这与城市热岛效应密切相关。城市内大量的人工构筑物,如混凝土、柏油路面等,改变了下垫面的热力属性。人工热源增加,使得城市平均气温普遍高于周围农村,形成“城市热岛”现象。“城市热岛”现象是主要的城市环境灾害之一,也是衡量城市环境质量安全的一个重要指标。为了缓解“城市热岛”现象,广州绿色廊道建设发挥本市靠山面水的优越地理条件,重视绿地系统和水面的规划及生态廊道建设,市区除了增加绿地面积和优化绿地结构,利用多层次绿化调节气温、过滤粉尘、吸收有害气体外,还重点保护河涌湿地,适当扩大水域面积,形成城市园林绿地和水网相结合的绿心加楔形嵌入式生态绿地系统以增强自然抗灾屏障和生态系统的调节功能。相关测试证明当城市植被覆盖率达到30%以上时,城市绿地对热岛效应即有较明显的削弱作用,其降温效应主要是通过树冠的遮阳作用和反射作用而减少太阳直接辐射来实现的。除了绿化降温的作用外,广州绿色廊道建设促进了市民自行车出行、改善自行车出行环境等措施,对广州缓解城市交通压力、减少机动车辆对环境污染等具有积极意义。
3.2 物种安全分析
许多研究表明,在都市范围内沿河流水体或天然带状绿地建立多层次线型绿色走廊,并使之有机地连通在一起形成完整的系统,这相当于在该范围内创建了一个大的生物圈,不但有利于动、植物群落的形成,而且为物种安全创造了有利的条件。景观生态学家认为,天然的景观斑块、廊道和基质之间是相互关联且相互呼应的。因此廊道不仅在景观中起到重要的结构作用,并且强烈影响到生物、物质和能量的循环流动。6)相互联通的绿色廊道网络为动物的迁徙,特别是鸟类的迁徙提供了休息、觅食的场所。同时,绿色廊道把城市与自然保护区连接在一起,使得城市不仅是人类的宜居场所,而且也应成为动物的宜居家园。
3.2.1 生境质量
景观生态学对生境质量安全的评判是通过两个方面进行的:一是空间结构分析,二是功能与稳定性分析。空间结构分析一般通过绿色廊道的类型、位置与连通程度等来反映。广州绿色廊道可分为三种主要类型——生态型绿道、郊野型绿道及都市型绿道。其中生态型绿道219km,主要在流溪河、石门国家森林公园等生态保护区开展建设;郊野型绿道长448km,所占比例最大。例如,增江沿岸绿道、南沙及番禺段滨海绿道等是该类型的代表;都市型绿道长393km,主要集中在越秀、海珠、荔湾、天河、萝岗等城区中心。不同类型的绿道在一定程度上决定了其生态功能状况及其稳定性。例如,生态型绿道其位置多处于城市边缘。主要由较为自然、稳定的植物群落组成,生境类型多样,生物多样性高,其本底可能是自然区域,也可能是人工设计建造而成,具有较好的自然生态环境质量。生态型绿道对于改善城市生态环境,提高城市抵御自然灾害的能力都具有重要的影响。
3.2.2 生物多样性
绿色廊道既是一条供骑自行车与步行者使用的路径,同时也是一条保护地域景观与生物多样性的栖息廊道。而绿色廊道的宽度、数目则对生物多样性起着关键性的作用。一般而言,随着廊道宽度的增加,内部物种逐渐增加,而边缘物种在增加到一定数量后趋于稳定。廊道的宽度,根据廊道设置目标的不同而相应变化。例如,当河流廊道的宽度30m以上时,就能有效地起到降低温度、提高生境多样性、增加河流中生物食物的供应、控制水土流失、河床沉积和有效地过滤污染物;当道路廊道的宽度达60m以上,可以满足动植物迁移和传播以及生物多样性保护的功能;当绿色廊道缓冲区宽600~1200m的时候,才能创造自然化的物种丰富的景观结构。以下列表是1978~1998年之间国外不同学者提出的生态廊道适宜宽度值(表1)。
植被方面,根据《广州城市绿地系统规划2001~2020》提供的数据:广州市的绿地中共有植物1007种,乔木总数399种,其中前20种(见表2)占了种植总数的71.9%。灌木总数243种,其中前10种(见表3)占了种植总数的70.2%。草本总数365种,其中前5种(见表3)占了种植总数的77.9%。由此可见,绿色廊道的建设可以通过地方植被的多样性营造出一个既丰富多姿又富于变化的具有形态美、色彩美、季相美的岭南特色地域景观。例如中国的首条绿色廊道——增城绿道,其实施性更能体现绿道实现景观与物种多样性的效果与实践经验(表2、表3)。
3.3 游憩安全分析
3.3.1 游憩资源分布
绿色廊道沿线的自然保护区、风景名胜点以及历史古迹等游憩资源都可被看作是廊道系统中的游憩景观斑块,是游客实现游览休憩的空间地域。通过规划,目前广州绿色廊道网络系统建立城市内部沿河流、林荫道的非机动车绿色通勤、游憩廊道,以及城郊沿河流、农田防护林等构建的连接城乡的非机动车绿色通道。该格局通过游憩廊道将已有和潜在的游憩节点整合成一个完整的网络,实现各级各类游憩资源的空间均衡配置。
3.3.2 设施安全
为了提高人们在绿色廊道中的游憩品质,设施安全研究成为了评估人们户外游憩质量的重要指标。广州市绿色廊道设施安全评估可通过表4所示的内容进行研究:
目前,广州绿色廊道99个驿站均配置了休憩、补给、引导等设施,另外还增设了手机充电、便民信息终端、无线电话、无线上网等设备,丰富了驿站科技信息功能。围绕“吃、住、行、游、购、娱”等元素,在绿道沿线建设停车场、串联农家乐、打造景观节点、增加娱乐设施等,满足游人的不同需求,吸引市民畅游绿道。
3.3.3 游憩线路
目前广州绿色廊道网络系统在充分调查研究的基础上,了解廊道沿线上的各类公园、历史遗址、风景名胜区、乡土文化遗产以及山体、林地、水系等具有较高价值的游憩景点,并进行总结归类,根据类型、形态、位置进行旅游线路的分类,具体分为三种游憩方式:
一、低碳出行都市游:例如,新中轴线游、广州新亮点游;广州传统风情游等。
二、休闲健身郊野游:例如,果园水乡绿道游;人文竞技绿道游;乡村农家绿道游等。
三、亲近自然生态游。例如,北部森林氧吧游;滨海湿地风光游;山水田园风光游等。
3.4 文化遗产安全分析
3.4.1 文化遗产保护
文化遗产廊道是是绿色通道和遗产保护区域化结合的产物,融游憩娱乐、文化与生态保护于一体的地区发展战略,构建文化遗产廊道网络对于保护广州市历史文化遗址和实现宜居城市目标具有重要意义。研究证明:基于空间分析的遗产廊道网络可以高效地保护遗产资源,并提高遗产的空间可达性。因此,通过规划确定城市线性文化遗产廊道,对于保护历史文化景点、弘扬岭南文化风貌、改善生态环境、提供游憩空间具有十分重要的作用,而且通过适当的景观整治和旅游开发手段,使得一些原本缺乏活力的点状遗产价值得到提升。例如,广州城中的荔湾绿道,其岭南历史文化步径段,全长6km,始于泮塘路,止于沙面西桥,沿线途径荔湾湖公园、文塔、仁威祖庙、陈家祠、华林寺、西来初地、荔湾广场、华林玉器商城、华瀚古玩玉器商城、锦纶会馆、清平药材市场、沙面岛等人文景点及历史古迹,充分体现广州西关地区独特厚重的岭南文化风情。
3.4.2 遗产廊道适宜性
遗产廊道的适宜性评价是指分析廊道景观中哪些地方对遗产休闲活动是适宜的。这需要通过现场调研分析构成遗产廊道的景观元素、历史遗迹间的可连接程度、历史遗迹周边地区的景观状况等现状因素。国内学者俞孔坚认为,遗产廊道的适宜性可以通过遗产休闲活动对不同特色的景观表面构成的景观阻力的克服过程来检验其适宜性7)。阻力越大,表示该活动不适宜开展;反之,则适宜建立遗产休闲廊道。
4 结论
今天,广州市绿色廊道系统已经成为了城市中一道亮丽的风景线,不但促进了人居环境的改善,同时对城乡生态景观环境起到修复和保护的作用。广州绿色廊道系统生态安全研究是国家“十二五计划”关于城市生态规划中一项重要的研究内容,其目的是旨在判别、维护和强化景观生态基础设施,同时指导地区景观格局优化发展而不仅仅是对现存景观的描述。一个优化的城市绿色廊道系统就意味着维护和强化该地区的生态安全格局,并减少因决策失误所导致的不可逆转的生态恶化现象。这将有助于政府把握绿色廊道的建设规划方向,为未来更为完善的省立绿道网建设提供决策的依据。按照生态安全途径进行的广州市绿色廊道规划研究,使得未来广州市的景观空间格局将会在现有的基础上发展出一个具有活力的、可持续发展的、体现21世纪岭南生态的绿色廊道网络系统。
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生态系统安全 篇8
关键词：信息安全,生态系统,标准化建设
1 信息安全生态系统
传统的信息安全架构与信息服务的安全架构是目前经常被拿来相比较的议题, 大多数的资料中心发展成信息服务中心时, 传统安全防护架构需要面临扩充性以及适用性的挑战, 从信息基础设施、运作应用程序以及各种不同类型的软件服务, 增加了管理上的复杂度。
信息安全生态系统应用了大自然的生存法则, 将相同的理论应用在信息运算所提供的信息服务上, 将整个信息架构分成了侦测、分析、防御、应变等几个元件。一是侦测:通过信息安全相关的设备, 如应用层防火墙、通讯协定分析设备、入侵侦测系统、诱捕系统等, 建立信息环境的侦测点, 运用特征比对与行为分析的方式, 进行异常状态的侦测, 进行信息的收集, 以提供后续的进行资料探勘与分析使用。二是分析:大尺度的信息环境, 产生大量的系统日志与网络流量等资料, 因为信息服务维运的需求, 又必须即时进行资料的探勘, 以掌握信息服务的状态, 若有异常的行为出现, 必须进行处置以避免影响信息服务的安全, 因此通过建构日志系统以提供未来稽核所需要的佐证文件, 为规划与建构信息资料分析平台不可或缺的考量。三是防御:信息环境须具备防御的机制, 当有异常的行为出现时, 必须能够进行自我的防御, 以避免影响其它的信息服务。四是应变:针对异常的行为或是威胁进行应变处置, 必须具备自动化应变的能力, 通过自主的应变措施, 以提供信息环境掌控风险, 并且结合风险评价与改善规划, 进行环境的调整, 以达信息服务的持续提供。
通过侦测、分析、防御与应变程序进行信息服务的管理, 面对所遭遇的问题, 通过不断的持续改善, 依据所发掘的异常行为进行信息服务的改善, 包括了基础设施、系统平台以及应用程序等, 增加信息服务的完整性与可靠度。信息生态系统可应用于公有信息服务、私有信息服务或是混合性的信息服务架构中, 通过整体的自我防御机制, 以维持自然的生态平衡, 能够对于异常的行为特征进行应对与处置。信息生态系统, 必须拥有自动化的处理能力, 面对外来与内在的威胁, 进行自我的防御与应变, 以缩小影响的范围与处理的时效, 面对大量的资源, 必须有效掌握现有资源的状态, 以做为资源的调配上的参考指标。
2 生态信息安全标准化建设
一是实现与维护信息安全计划。完整的信息安全防护计划, 可以确保信息架构的安全, 针对风险与威胁都进行管理与控制, 并且能够持续维护信息安全计划的有效性, 以应对新型态风险与威胁的出现, 通过应变策略的拟定, 针对信息服务的安全性进行掌握。
二是建构与管理信息安全的基础设施。通过完整的基础设施, 能够提供信息服务所需的高弹性资源调配, 确保服务的可靠性, 因此通过基础设施的保护, 为提供信息服务的基本要素, 同时通过服务供应商, 以确保在符合法律、法规以及客户的要求下, 有能力满足对于所要求的服务内容。
三是确保机密资料安全防护。资料的安全防护为信息服务的核心原则, 所有通过信息服务进行传输、存取与保存的资料, 必须受到严格的资料安全防护机制, 对于企业而言, 机敏的资料必须确实受到安全的防护, 才会考虑是否采用信息服务模式在其商业营运上, 因此无论采用何种方式使用信息服务, 所有的资料流均必须考虑到资料安全的防护问题。
四是实现严谨的存取控制与身份识别管理。使用者可以由不同的管道使用信息服务, 但是不论使用何种方式, 均必须确保能够正确的验证使用者的身份, 并且能够针对使用者的权限进行有效的管理, 以限制能够提供存取的资料范围。
五是建立应用程序与环境的配置。当使用者通过信息服务的使用者界面进行服务内容的设定, 信息服务的架构必须由一连串的变更进行环境的配置与设定, 以确定能够由自动化的程序, 建立应用程序与环境的整合。
六是实施信息治理与稽核管理规划。对于信息环境的管理, 必须配合稽核计划进行, 以确保所有的信息服务能够在可被验证与举证的前提下, 提供使用者安全上的信赖, 其中必须涵盖日志的收集以及需要进行稽核的纪录, 整体的管理规划必须同时配合信息服务的推出进行建构。
七是实现弱点扫瞄与入侵侦测系统架构。在被信任的的信息服务中, 必须实现信息架构中的基础设施、系统平台以及应用程序的弱点管理机制, 通过管理机制的建立, 以进行严格的弱点管理计划, 配合入侵侦测系统、入侵防御系统以及IT资源的管理, 其中包括了网络、服务器、基础设施等元件, 以确定提供信息服务的内容, 不因为存在弱点而造成风险与威胁。
3 小结
传统的信息安全问题, 仍然会出现在信息服务的环境中, 但伴随着虚拟化的架构、动态资源的调配以及跨越不同地理位置的服务模式, 将让信息安全的问题变得更为复杂, 而且新型态的安全问题也随着信息服务的提供而出现, 因此更需要通过技术的层面以及管理的层面, 整体的检视信息服务与相关的架构, 方能提供信息服务的使用者在安全防护上的保障, 结合信息安全监控中心, 对于信息环境内的状态进行掌控, 保存相关的系统日志与稽核纪录, 可做为信息安全事件分析的重要信息来源。
参考文献
[1]胡运清.信息生态环境问题研究[J].图书馆工作与研究, 2007 (04) .
生态系统安全 篇9
“基于网络的恶意软件越来越强大, 传统防御措施几乎不可能保护每位用户抵御新的攻击”。Blue Coat系统首席营销官兼高级副总裁Steve Daheb表示:“通过独特而全面地审视网络生态系统, Blue Coat网络解决方案可识别并跟踪恶意软件网站, 从而主动保护用户抵御那些网络试图发起的新攻击”。
2011年上半年, 无论从规模还是有效性来说, Shnakule都是排名第一的恶意软件交付网络。在此期间, 该网络平均每天有2000个惟一的主机名称, 高峰期每天超过4300个。它也被证明是最善于引诱用户上钩的, 平均每天有超过21, 000个请求, 最多可达51000个请求。Shnakule是一个具有广泛基础的恶意软件交付网络, 其恶意活动包括:路过式下载、假冒防病毒软件和编解码器, 假冒flash和Firefox更新, 假冒warez, 以及僵尸网络/指令控制。其它相关活动还包括:色情、赌博、医药、链接养殖场、在家办公诈骗。
作为独立恶意软件交付网站, Shnakule不仅影响深远, 还包含许多大型恶意软件交付网络。入围10大恶意软件交付网络的Ishabor、Kulerib、Rabricote和Albircpana实际上都隶属于Shnakule, 它们将其恶意活动延伸至以赌博为主体的恶意软件和可疑链接养殖场。
《2011年中网络安全报告》还分析了用户如何以及在哪里被带入恶意交付网络。2011年上半年, 搜索引擎中毒是最流行的恶意软件载体。在近40%的所有恶意软件事件中, 搜索引擎/门户网站是进入恶意软件交付网络的切入点。不出所料, 搜索引擎/门户网站也是同一时间段内最受欢迎的网络内容。社交网络是进入恶意软件交付网络的第五大流行切入点, 以及第三大最受欢迎的内容。
虽然网络犯罪分子通常在用户花时间最多的地方向用户发起攻击, 例如搜索引擎和社交网络, 但是2011年上半年, 他们还利用电子邮件和色情内容等传统手段。电子邮件是第三大最流行的用来将用户带入恶意软件网络的网络内容类别, 尽管该类别的受欢迎程度只排在第17位。色情内容长期以来一直是最受喜爱的恶意软件目标, 一般与电子邮件捆绑在一起, 它是引诱用户使用恶意软件的第四大最流行方式, 而它的受欢迎程度只排在第20位。
分析了网络恶意软件生态系统的动态和关联特性, 《2011年中网络安全报告》的结论是:
(1) 恶意软件托管往往出现在各种应用中, 如在线存储和软件下载, 这些应用往往都是公司政策中允许使用的。
(2) 企业应不断阻止色情、占位符、网络钓鱼、黑客、在线游戏和非法/可疑类别, 遵守网络安全最佳实践。
(3) 搜索图片和盗版媒体排在潜在恶意软件交付的榜首, 参与这些活动的用户特别容易受到攻击。
生态系统安全 篇10
1831工程是一项跨行业、跨地区、跨学科建立全省共享的大型环境保护物联网示范工程。通过建设1个全省共享的生态环境监控系统, 监控饮用水源地、流域水环境、大气环境、重点污染源、机动车尾气、辐射环境、危险废品、应急风险源等8个环境数据, 组建省、市、县3级生态环境监控中心, 统一归口管理自动监测系统, 对监控数据质量实施“全生命周期”控制, 出台1套环境监控管理办法, 实现对全省10.26万平方公里、 2773个生态环境监控点进行现代化监管。“1831”工程将人类社会与环境业务系统进行整合, 以更加精细和动态的方式实施环境管理和决策的“智慧”化, 是江苏省贯彻科学发展观、实施生态文明工程的重要成果。
信息安全是保障“1831”工程安全、稳定运行的关键。只有 “1831”系统自身安全有了充分保障, 才能担当起监控生态环境安全的重任。“1831”工程的安全设计充分理解GB/T 25070 《信息系统等级保护安全设计技术要求》提出的核心思想, 从4个层面即:安全计算环境、安全区域边界、安全通信网络、安全管理中心, 结合“1831”工程的实际情况, 通过3个思路来设计、建设、维护“1831”工程的安全, 分别是: (1) 灵活、贴身的区域防护结构是 “1831”工程安全的基础; (2) 有效的风险监测和实时处理是1831工程安全的核心; (3) 持续预防自学习系统是 “1831”工程安全管理工作的关键。在这3个中心思想的基础上通过技术实现与维护过程保障, 构建“1831”工程的整体安全系统。
1 “1831”工程的区域防护结构
“1831”工程在设计上跨越了互联网、专网、内部网, 由多个功能模块、多种应用系统共同组成, 因此在整体工作的安全保障设计上必须脱离常规的安全技术堆砌, 避免里三层外三层的 “铁桶阵”, 这样既能减少不必要的安全设备投入, 又能大大增强系统应用的灵活性。设计的目标是按照以整体系统的数据流向为基础, 区分系统的组成模块进行结构化设计, 针对不同区域进行不同程度的防护, 大大提高系统运行效率, 做成贴身、 灵活的“软猬甲”。因此, “1831”工程整体的安全设计以区域结构为基础。在划分区域结构时需从3个方面考虑: (1) 区域结构能清晰地反映出工程的组成元素, 便于后期维护管理与系统扩展; (2) 区域内组件有类同的安全需求, 便于统一实施、集中防御; (3) 区域内面临的安全威胁类同, 可控制安全事件发生后的影响范围。“1831”工程的区域结构划分如图1所示。
2 “1831”工程的风险监测和实时处理
可以把“1831”安全监管平台看成是一个大脑, 通过统一架构体系将安全思想神经系统传递到各个神经细胞, 通过各个神经细胞将反映安全的信息感知到大脑中枢系统, 一旦监测到风险, 按照高、中、 低的危害程度, 作出不同程度的反应, 采取不同措施进行防护。因此, 建设一个智能化的安全监管平台是安全体系的核心和重点, 对各种风险、威胁、脆弱性能进行深度分析, 作出最佳判断, 既不会反应迟钝, 掉以轻心, 也不会眉毛胡子一把抓, 乱用猛药。
单一的各自为营的安全建设和安全服务具有阶段性的局限性, 而安全监管平台的解决方案可以通过整合为客户带来很多收益。风险管理、IT治理 (IT资产管理) 各个关键服务中的关系要素与平台可以达到互补。
信息安全服务的对象和所处的信息安全建设中的阶段, 往往与机构的相关岗位和职能紧密相关。安全服务的需求来源也与各个不同层面的岗位和岗位职能密不可分, 用三观论就可以清晰地分析出不同层面的安全需求和安全目标。三观安全包括:微观安全、宏观安全和中观安全。
三观安全的一个典型模型就是图2的执行模型。上面的执行模型分为:底层的实现层, 体现为安全部件, 即安全产品和规范化的安全服务;中间的运营层, 体现为对于安全产品的集成管理和各种安全任务的流程管理, 安全管理系统位于中间层; 顶层的决策层, 包括决策支持、残余风险确认, 以及顶尖上的 “使命”。
任何安全系统、安全项目、安全工作都要在3个层次体现和实现:都要上传到决策层, 以确保决策层的支持和指导, 并且能够保证对于机构真正使命的支撑和达成;都要下达到实现层, 以确保所有问题都落实得非常具体, 达成安全要求;而且还要通过运营层, 协调、控制、反馈、管理实现层的安全要素, 以达成决策层的安全使命和决策。从微观到中观是协调管理的过程, 从中观到宏观是总体监控的过程, 从宏观到中观是全局指导的过程, 从中观到微观是控制和配置的过程。
3 “1831”工程的持续安全预防自学习系统
建设一套信息安全防护体系, 也要重在预防。持续安全预防自学习系统靠自身的学习功能来认识控制对象和外界环境的特性, 通过输入最新各种风险情况, 相应地改变自身特性以改善控制性能的系统。这种系统具有一定的识别、判断、记忆和自行调整的能力。通过自学习系统和安全监管平台的对接, 可以建立风险知识库, 借鉴各种安全事件, 最大限度地提升防护能力, 从“有求必应”到“有应备求”。
4结语
网络广告生态系统 篇11
美国：上图展示的是美国网络广告生态系统，下文选其中典型简述：(1)“媒介购买平台”大多是代理商自己内部以数据依据进行决策的平台，(2)“需求方平台”目前刚刚兴起，但是未来却发展潜力巨大，因为中小企业普遍没有能力支付代理商费用，需求方平台则能通过自助式服务帮助中小企业进行媒体精准投放和优化组合。美国中小企业的基数庞大，而他们的需求直接促使了需求方平台的兴起，但需求方平台要以媒体开放数据为基础，中国媒体依然很难做到，但却是代表进步的趋势；(3)“数据提供方”将数据提供给“数据交换／整合方”，“数据优化方”再将整合过的数据讲行优化处理同时与“创意优化方”共同为“需求方平台”服务(4)“广告服务商”(靠近广告主)和数据分析方在用户对广告反应、用户在广告主网站上行为进行分析，但是不涉及用户身份定向，而“数据提供方”则针对用户进行人口统计信息(年龄，性比，收入等)和兴趣爱好进行分析。
中国：在当下中国网络广告市场，只包含上图中代理商、媒介购买平台、广告交换，广告联盟、广告服务商和数据分析服务商，(均以蓝框包边)其他部分尚为空白、如广告服务商(靠近广告主)有好耶、腾信FreeAD、科捷，数据分析只有CNZZ、百度统计、99Click，广告交换有alimama，但是却一直没能做大：广告联盟方面。
工业生态系统生态管理问题研究 篇12
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
[1]王如松.资源、环境与产业转型的复合生态管理[J].系统工程理论与实践, 2003.
[2]潘祥武, 张德贤, 王琪.生态管理:传统项目管理应对挑战的新选择[J].福建论坛 (人文社会科学版) , 2002.
[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.