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生态系统论文范文1
1．1数据来源
本研究所用数据主要来自于连云港海州湾渔业生态修复水域2003年度5月(春季)、8月(夏季)和10月(秋季)渔业资源大面调查，其中游泳生物调查使用有翼单囊拖网，底栖生物调查使用阿氏拖网，浮游生物调查使用浅海Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ浮游生物网。样品鉴定和分析按照《海洋调查规范》(GB/T12763．6-2007)执行。调查区域34°52．00'～34°58．00'N、119°21．150'～119°34．800'E。
1．2Ecopath模型建立
1．2．1功能组划分
构建模型所需功能组通常既可以选择生态学或分类学地位相似物种的集合，也可选择单个物种或单个物种某个生长阶段(幼体或成体)的集合，而且一些具有重要经济价值或生态功能的物种，也可单独列为一个功能组。例如，林群等在研究渤海生态系统时将鳀鱼(Engraulisjaponi-cus)、小黄鱼(Larimichthyspolyactis)口虾蛄(Ora-tosquillaoratoria)等单独列为功能组。段丽杰等在研究珠江口近海生态系统时将具有重要经济价值的竹筴鱼(Trachurusjapenicus)、蓝圆鰺(Decapterusmaruadsi)、刺鲳(Psenopsisanomala)列为独立功能组;吴忠鑫等在研究荣成俚岛人工鱼礁区生态系统时将生物量较多且生态功能重要的许氏平鮋(SebastesschlegeliHigendorf)、大泷六线鱼(Hexagrammosotakii)，刺参(OplopanaxelatusNa-kai)等单独列为功能组;李云凯等在研究太湖生态系统时将青鱼(piceus)、鲢鱼(Hypophthal-michthysmolitrix)、鲫鱼(Carassiusauratus)、鳙鱼(Hypophthalmichthysnobilis)、鲤鱼(Cyprinuscarpio)等在太湖中具有代表性的鱼种单独研究。根据对象生物的生态位，习性及食性特点，海州湾渔业生态修复水域海洋生态系统的能量流动模型共划分成14个功能组。分别为:碎屑、浮游植物、浮游动物、头足类、虾类、蟹类、软体类、棘皮类、杂食性鱼类、口虾蛄、小黄鱼、鯷、肉食性鱼类(黄鮟鱇)，草食性鱼类等。
1．2．2参数确定
功能组的生物量通过现场调查计算得出，单位与能流单位相同(湿重，t/km2/a)。由于部分功能组是由多个物种组成，P/B(生产量/生物量)与Q/B(消费量/生物量)难以得到，因而参考纬度和生态系统特征与海州湾大体相同的渤海中的功能组，并参考Fishbase数据库中的数据来确定P/B与Q/B的值。功能组的食物组成主要来自于采样鱼类的胃含物分析和相关文献数据。
1．2．3模型调试
为了使模型保持平衡，需要对模型进行多次调试，最终使得各功能组的EE(生态营养效率，EcotrophicEfficiency)≤1。当初次输入数据，运行模型后，总会有一些功能组的EE＞1(不平衡功能组)，通过反复调整不平衡功能组各项参数，直至所有功能组的EE≤1，模型保持平衡。
2结果与讨论
2．1连云港海州湾渔业生态修复水域生态系统
Ecopath模型通过对模型的不断调试，得出连云港海州湾渔业生态修复水域生态系统Ecopath模型。
2．2海州湾渔业生态修复水域生态系统的营养级结构
低营养级能流在系统中占较大比例，营养级I流向碎屑的能流为10144．00t/km2/a，占总流入碎屑量的53．40%。位于营养级I的功能组为碎屑和浮游植物，碎屑不是有机体，没有呼吸作用，浮游植物的呼吸量没有进入系统内部循环利用，因此，营养级I的呼吸量为0。对于营养级Ⅱ，其输出量为0，说明处于营养级Ⅱ的功能组(浮游动物)的能量没有流到系统外，全部在系统内循环利用。对于营养级Ⅴ和VI，其各项能量均占总能量的极小部分，如生产量仅占总量的0．03%，说明营养级Ⅴ和VI的功能组能量被系统利用极少。因此，海州湾渔业生态修复水域能流主要在I～IV营养级之间流动。
2．3各功能组间的混合营养效应
连云港海州湾渔业生态修复水域各功能组间的混合营养效应分析，图中白点为正效应，表明对应功能组的生物量会随该功能组生物量的增加而增加;黑点为负效应，表现为抑制作用。从图中可以看出，碎屑、浮游植物作为被捕食者(饵料生物)，对大多数功能组有积极效应。草食性鱼类和杂食性鱼类之间的负效应较为明显，原因可能是二者存在食物间的竞争。此外，生态系统受捕捞的负面影响也比较显著，渔业对营养级较高的肉食性鱼类、杂食性鱼类以及受底拖网作业方式影响较大的虾类、蟹类功能组的负效应显著。
2．4营养级间的能量转换效率
海州湾渔业生态修复水域能量主要在6个营养级间流动。初级生产者到营养级II的转化效率为9．50%，略高于来自碎屑的转化效率，为6．90%。初级生产者转化效率为14．20%，碎屑转化效率为13．60%，总的能量转化效率为13.80%，高于林德曼10．00%转换效率。在能量流动比例中，来源于碎屑的占46．00%，来源于初级生产者的占54．00%。因此，该水域生态系统能量通道以牧食食物链为主，总的能量转化效率高于林德曼所估计的水体平均能量转化效率，表明该系统比较有活力。
2．5生态特征参数分析
海州湾渔业生态修复水域生态系统的总体特征参数。海州湾渔业生态修复水域系统总流量为21946．70t/km2/a，系统的净初级生产力为9500．00t/km2/a。连接指数是系统中各物种间的连接紧密程度，值越大表明连接越紧密。系统杂食指数是消费者所捕食种群的营养级的方差，值越小表明消费者捕食的物种越少。海州湾渔业生态修复水域连接指数和系统杂食指数分别为0．27和0．21。表明海州湾渔业生态修复水域生态系统中各物种连接不够紧密，捕食关系不够复杂，系统还不够成熟。
2．6海州湾渔业生态修复水域生态系统的能量通道
可以看出，该水域生态系统的能量流动途径有两条:①牧食食物链:浮游植物—＞浮游动物—＞软体类—＞鯷—＞小黄鱼—＞肉食性鱼类。②碎屑食物链:再循环有机物—＞碎屑—＞浮游动物—＞软体类—＞鯷—＞小黄鱼—＞肉食性鱼类。可以看出，浮游动物在海州湾渔业生态修复水域生态系统的能量流动中有至关重要的作用。该水域浮游动物优势种类主要有桡足类、介形类、多毛类和毛颚类，这些种类不仅是浮游植物的摄食者，还是软体类，鯷及多种鱼类幼体的主要饵料。
2．7能量流动效率分析
海州湾渔业生态修复水域生态系统的能量流动效率为13．80%，来自初级生产者的为14.20%，来自碎屑的为13．60%，高于林德曼估算的转化率(即水生生态系统转化效率平均为10．00%)，但低于中国近海水域生态效率，如闽南－台湾浅滩和厦门海域16．10%，渤海16．20%等。能量转化效率较高的主要原因:其一可能是该水域浮游动植物较多，生产力较高;其二是可能由于调查数据尚不够充分，部分数据参考同纬度其他海域生态系统模型。与其它同纬度或特征相似的生态系统相比，连云港海州湾渔业生态修复水域生态态统能量流处于上游水平，低于发育程度较高的加拉帕格斯群岛。TPP/TR(总初级生产力/总呼吸量)是反映系统成熟度状况的重要参数，一个成熟生态系统没有多余的生产量再利用，TPP/TR值应接近于1。但在生态系统发育的早期，总初级生产力超过系统总呼吸量，其值大于1。连云港海州湾渔业生态修复水域的2003年TPP/TR值为4．51，表明该水域生态系统很不成熟。成熟系统的另一特征是物质再循环的比例较高，能流的循环路径较长。荣成俚岛人工鱼礁区的FCI(循环指数)为0．05，FML(平均能流路径)为2．62;枸杞岛海藻场的FML为2.95。本模型中FCI为0．03、FML为2．22，表明系统生产力中贡献给物质和能量再循环的比例较低，系统能量在系统中流动的路径较短。连接指数(CI)是系统中各物种间的连接紧密程度，值越大表明连接越紧密，系统杂食指数(SOI)是消费者所捕食种群的营养级的方差，值越小表明消费者捕食的物种越少。CI和SOI的值越大，系统越成熟。海州湾渔业生态修复水域生态系统的CI为0．27，SOI为0．21，表明该系统的成熟度和稳定性较低，食物网结构相对单一。综上，连云港海州湾渔业生态修复水域生态系统的成熟度和稳定性较低，是一个正处于不稳定状态的生态系统。
2．8模型总体质量评价
Morissette对全球150个Ecopath模型的质量进行评价，结果显示指数在0．16～0．68，本研究构建的模型的指数为0．41，表明该模型输入数据的可靠性较好，模型的可信度较高但在模型的构建过程中仍然存在诸多生态问题考虑不充分，如模型包含的部分数据来自不同月份、功能组还需进一步细化，模型部分功能组的胃含物分析和鉴定仍存在一定困难，部分功能组胃含物数据参考邻近的渤海生态系统。
3结论
生态系统论文范文2
1．1研究区域概况
陕西省长武县洪家镇，位于黄土高原南部丘陵沟壑区(35°12'－35°16'N，107°40'－107°42'E)，海拔940－1220m，属暖温带半湿润大陆性气候，年均气温9．1℃，年均≥10℃积温为3029．8℃，年均日照时数2226．5h，年均降水量578．5mm，多集中在7－9月且年变率较大，多年平均无霜期为171d，热量供作物一年一熟有余。该区域是黄土高原地区典型的生态脆弱的强人类活动区域，辖区地域总面积49km2，其中耕地面积约为1718hm2，复种后的农业用地面积约为2342hm2，其中粮食播种(夏秋复种)面积为1161hm2，果园面积1124hm2，经济作物面积57hm2;当地从事农业人口数为13486人，占总人口数的90%以上(2008年数据)。历史上，洪家镇是陕西省的粮食主产区之一，当地农业经济的产业基础是单一的种植业(包括苹果种植业)，以生产初级农产品为主，生产、加工和销售未形成产业链，而由于家庭分散经营，又存在的市场信息不畅、技术含量低、规模小、生产效率低、抗风险能力差等状况。随着长武县发展成为全国的苹果优生区，洪家镇也成为该县重要的苹果产区之一，当地农业产业逐渐发展为以粮食种植业、果业、工副业为主的三元经济结构，农户家庭的土地利用方式、生计方式和收入结构等方面都发生了剧烈变化。
1．2数据来源与研究方法
对社会－生态系统的研究，受系统本身的复杂性和开放性制约，相关数据的获取异常困难。文中主要采用传统的社会学调查方法，即将田野调查、问卷调查和半结构式访谈等方法结合起来获取数据，在2008－2011年间，共进行了两次问卷调查，内容涉及农户家庭的人员构成、经济收入结构及土地利用方式等各方面情况(收回有效问卷348份)。在此基础上，分别进行了5－6次的田野调查和入户访谈，就80年代以来农户自身的家庭状况、经济结构以及土地利用结构方面的变化等一系列的主题展开讨论。最后再抽取10户典型农户进行更为详细的问卷调查和访谈，跟踪其家庭情况的动态变化，运用社会－生态系统理论及其恢复力(resilience)思维，基于农户视角对乡村人地关系的演变与农户适应能力进行分析。
2农户家庭体制转换的结果与分析
2．1农户家庭基本情况
调查数据显示，目前洪家镇每户家庭人口平均为4人，其中(适龄)劳动力数量和初中以上人口数量均低于2人;农业土地主要用于种植苹果，平均每户复种后的耕地面积约0．5hm2，苹果林地面积却超过0．37hm2;在家庭收入方面，苹果收入平均约占总收入的56．92%(最高为90%)，外出务工为33．96%，而单纯的种粮收入，仅为总收入的0．38%。可见，当地劳动力普遍较为缺乏，劳动力素质也亟待提高，农业土地利用结构僵硬度较大，农户家庭对苹果收入的依赖度高，但农户的生计方式逐渐多样化，除从事农业生产，还涉及到建筑业、服务业、商业等多个行业，部分农户还存在兼业现象。
2．2农户家庭体制的变量选取和类型划分
通过对10户典型农户家庭在近几十年变化的跟踪，经过反复比选，从所获数据中筛选出描述系统体制状态的七个变量。同时，因每个农户家庭体制各自的状态不同，必要进行先期的分类处理，以完成对其家庭体制转换的具体过程分析。显著性分析结果显示，年人均纯收入是农户受到干扰时响应最为强烈的变量，因此将其作为样本农户的划分依据。
2．3农户家庭体制的分类辨识
低人均收入农户家庭的收入虽然都在3000元(2011年数据，下同)以下，但存在两种情况:一是年总收入较高，劳动力相对充裕的农户，其所拥有的土地面积相对较大且几乎都用于种植苹果，家庭对苹果收入的依赖性非常高，因其种植苹果的时间较晚，还有大部分果树尚未挂果(非嫁接状态下有6－7年的成熟期)，生产投入大，再加上抚养年幼子女的经济负担，家庭年人均纯收入不高。第二种劳动力相对缺乏农户，其家庭成员仅由独居老人和留守儿童组成，体力和精力的限制导致其所利用的土地面积较小，管理粗放，收入较低。这类农户有的干脆选择对劳动强度相对要求较低的牲畜养殖，有的则因健康状况欠佳，丧失部分劳动能力。中等收入农户，人均年纯收入在3000－5000之间，一般为4－6人的三世同堂大家庭，劳动力相对充裕，但青壮年劳动力主要是农忙时回家务农，农闲时在外务工，老年劳动力则一直留守在农村务农。该类农户的土地利用面积在0．3－0．7hm2之间，除有少量种植粮食作物外全部都种上了苹果树，由于该类农户种植苹果的时间较早，管理也较为精细，果树都已挂果且产量和质量都较高，经济效益较好。高收入农户人均年纯收入都在5000元以上，也是4－6人的三世同堂家庭，劳动力相对充裕。但又存在两种情况:一类是苹果种植专业户，家中青壮年劳动力在农村务农并同时从事非农行业，老年劳动力一般不参加农作或是零星帮忙，大面积种植的苹果，主要是依靠雇工务农，有的种植面积甚至多达1．3hm2，每年仅雇工费一项就在4000元左右。另一类的农户则开始由农户向非农户转变，祖辈家庭成员居住在农村少量务农，子辈和孙辈都在城里上班上学，有固定工作，经济收入也以非农业收入为主。
2．4农户家庭体制转换的过程分析
2．4．1农户家庭体制的两种状态
农户作为一种独立经营的生产单位，面临着市场和自然(气候)的双重风险，极易受外界干扰影响，发生体制转换。综合以上分析，结合前期对镇级尺度农村社会－生态系统体制转换的研究结果，当地农村社会－生态系统在自80年代中期以来的近三十年时间里，发生了以下变化:一是农户生计方式多样化。以前的农户家庭的劳动力都被束缚在土地上，仅从事农业劳动，现在除了务农还从事多种非农行业;二是土地利用结构的变化。以前农业生产技术相对落后，生产资料投入不够，土地生产效益不高，几乎所有的土地都用于种植粮食，而现在农业用地模式发生剧烈改变，粮食播种面积骤减，以苹果为代表的经济作物大面积种植，土地经济效益大幅度提高，粮食播种面积比率已从1984年的近100%降为当下的17．97%左右;三是农户家庭收入结构的变化，由以种粮收入为主转变为以苹果收入为主，外出务工等多种收入为辅。综上对农户生计模式、土地利用结构和收入结构的分析，该区农村社会－生态系统中的农户家庭体制确已发生转换，即由传统农业体制(R1)转换为新型农业体制(R2)。
2．4．2不同类型农户家庭的体制转换差异性
对于较低收入的农户来说，在体制发生转换的最初期，受较低的经济水平或较少劳动力数量的影响，对政策调整的感知不敏感，对苹果市场相关信息的响应也较晚，直到后期有了一定的经济积累后，才开始将土地利用方式转变为种植苹果。但目前，随着家庭中青年劳动力的流失，老年成员体力和精力不济，其对相关信息和政策更为漠不关心，也缺乏对未来土地利用模式的规划和计划。这类农户还兼具一些传统农业体制的特点，处于新型农业体制的早期。中等收入的农户早期有一定的经济基础，家庭成员文化程度较高，劳动力较充裕，其本身也具有一定的创收意识，在当时温饱勉强满足，土地几乎仅用于种植粮食的时候，就敢于寻求新的土地利用和经营方式，在当地农业生态试验站(1984年建立)工作者的指导带动下，积极响应苹果种植推广优惠政策，快速转变土地利用方式，在1986年就开始种植苹果;另外，他们也努力寻找如饲养牲畜(猪、奶牛等)，种植葡萄、烤烟等经济作物，外出打工等多种生计方式来增加家庭收入。这类农户家庭体制转换的最为典型，处于新型农业体的成熟阶段。收入相对高的农户，不但早期经济收入较好，还具有较强的开创意识和增收意识，除了对农业政策和相关的市场变化相当敏感，敢于在系统体制转换的初期抓住机遇，快速转变土地利用方式从而取得了显著的经济效益;又开拓了像办农村托儿所，苹果自运自销，与他人合伙投资做生意等其它经济风险和效益都较高的生计方式。至目前，这类农户有的已具备了向其它体制状态转换的可能性，即已经具备了其他系统特征并处于新型农业体制的后期阶段。
2．5农户家庭体制转换结果的适应能力评价
适应能力即适应力，其强调的是系统中的社会成分(系统管理中起作用的个人或团体)对其抵抗外部干扰的能力的影响。由于不同类型农户家庭体制转换的程度不同，其在面对如苹果价格下跌、极端气候等干扰打击时，恢复生产、生活的能力各不相同，即对外部条件变化的感知力和响应力的综合素质－－适应力(Adaptability)不同。文中对农户家庭体制适应力的量化，是选择适应力的替代物(Surrogate)来计算得分，确定农户所具有的三种资本，7个指标作为替代物。其中，社会资本代表农户在遇到不可预期的干扰时，及时采取有效措施的反应时间和恢复的时间，经济资本则在一定程度上决定了农户在受到扰动后恢复正常生产生活的投入。而在自然资本中，土地面积越大，利用结构越多元化，其应付各种病虫灾害、旱灾、雹灾等的能力越强。其中，收入多样性指数表示农户收入来源的多样性高低和各种收入的均匀程度。当农户所具有的社会资本和自然资本越大，农户家庭的年纯收入越多，收入多样性指数越大，收入依赖指数越小，其自身所具有的适应力越高。同时，对三类农户家庭体制的适应力得分显示出，适应力的高低与其体制转换的程度存在一定相关性，即在由粮食作物种植为主转向以苹果种植为主的新型农业体制下，随着农户家庭体制状态转换的加深，其适应力呈现出一定的正相关关系。即这种体制转换对农户家庭应对外界干扰是有利的。
3讨论
在新时期城乡转型的背景下，西部农村地区的土地利用和种植业结构发生了深刻变化，如收入成分和生计方式的多样化等因素，都构成当地农户家庭体制转换的驱动力。文中从农村社会－生态系统的微观尺度入手，基于农户研究我国黄土高原生态脆弱区农户家庭的体制转换，采用选择替代物的方法来量化农户家庭抗干扰的适应力，并通过这一指标来衡量这种转换对其是否有益，为农户自身也为从农户层面对当地整个农村社会－生态系统农村人地关系的适应性管理提供相应的对策。为未来在更大尺度，如将乡镇和县域的人地关系演变研究结合起来，分析不同尺度下农村社会－生态系统的演变及其影响因素和驱动力提供研究基础。事实上，将脱胎于生态学的恢复力思维中的适应力概念，应用到社会－生态系统中还有待进一步的探索。农村社会－生态系统作为SESs的亚型，其本身的复杂性、开放性和各变量之间相互作用的综合性极大的增加了研究困难，文中虽以小尺度体制研究为突破口，有效简化各变量的复杂性相关关系，但也存在以下值得改进的问题:1)各农户家庭体制转换过程中，肯定会存在不同农户家庭之间的变量相互影响的扰沌现象，但该种关系较难体现出来;2)对某个系统体制转换的适应力计算应是动态的、变化的，不同阶段应考虑选取不同的替代物才更符合事实。例如，对于处在新型农业体制后期向非农户转变的高收入农户来说，其适应力似乎是在降低，这是因为本研究中只计算了农户在其农业生产活动中的适应能力大小，忽略了对这类农户来说重要的从事非农行业带来的自身适应力的提高。3)文中对农户家庭体制转换过程的研究排除了导致其自身体制状态剧烈转换(速度和方向改变)的社会事件，如家庭成员分家、意外事故等，仅是通过提取常规系统变量来追踪系统的动态性，分析系统体制的转换过程等。
4结论
生态系统论文范文3
1.1城市森林概念的提出
1962年，美国肯尼迪政府在户外娱乐资源调查报告中，首次使用了“城市森林”(UrbanForest)这一名词。1965年，加拿大多伦多大学的ERICJORGENSEN教授首次完整提出“城市林业”(UrbanForestry)的概念。美国林业工作者协会对于城市森林的定义为“城市森业是林业的一个专门分支，是一门研究潜在的生理、社会和社会福利学的城市科学，目标是城市树木的栽培和管理，任务是综合设计城市树木和有关植物及培训市民”。中国有关学者将城市周围或附近一定范围内以景观、旅游、运动和野生动物保护为目的的森林称为城市森林。
1.2城市森林的指标
城市森林应有其相应的指标，如果没有指标，城市只有较少树木都可称为城市森林，那么城市森林就失去了其基本内涵。城市森林的指标应包含以下5个方面：
（1)生物量的主体地位。绿地生态系统中5m以上的乔木生物量达到和超过城市绿地总生物总量的50%。
（2)生态效益的主体地位。森林的吸碳制氧、调节气温、净化环境、保持水土等方面功能居主体地位，功能大于或等于城市绿地总功能的50%。
（3）枝叶覆盖率的优势地位。乔木覆盖面积大于或等于城市绿地总面积的40%。
（4)景观格局的合理性。景观分布合理，大、中、小型斑块分布均匀，并有绿色廊道连接为一个整体，有利于物种的交流及生物运动。
（5)经营的可持续性。大小森林斑块应保持地面土壤，防止任何形式的人工硬化，保证城市森林的可持续发展。使叶落归根，形成枯落物层，促进物质循环，保持水土，促使林木天然更新。2城市森林建设对城市生态系统的影响
随着我国城镇化建设的快速发展，城市森林已成为我国森林的重要组成部分，并且对城市生态系统起到了重要且直接的调节作用。目前，通过在全国12个示范点的城市森林建设，以及对城市森林的建设理论、发展规划、构建模式、树种选择、城市森林功能与效益、评价指标等方面的系统研究，对我国城市森林的发展起到了巨大示范和推动作用。
城市森林的建设对于城市生态系统的影响要体现在以下5方面：
（1)维持碳氧平衡。研究表明，一个没有受过污染的区域内人均有10m2的森林或25m2的草坪，空气就能保持新鲜。据日本科学家测算，1hm2常绿阔叶林每年可吸收29tCO2放出22tO2。针叶林为22tCO2和16tO2，落叶阔叶林为14tCO2和10tO2。另据管东生等人对广州城市绿地的研究计算，广州城市绿地植物光合作用的固碳量相当于人口呼吸释放碳量的1.7倍，而绿地的放氧量为2242788t/a，相当于城市人口耗氧量的1.9倍。
（2)净化空气，削减噪音。城市森林对粉尘颗粒有着很好的过滤、吸附和阻挡作用，故能减少城市空气的粉尘污染。据测定，在居住区墙面种有五爪金龙的地方与没有绿化的地方相比，室内空气含尘量减少了22%。在用大叶榕树绿化的地段则含尘量减少18.8%。各种植物对于一些如SO2、HF、Cl2等有毒有害气体都有不同程度的吸收作用。城市中的森林植物带还能消减城市噪声，提供舒适安静的生活环境。绿篱、乔灌草混合结构带可以降低噪音3至5分贝或6至8分贝。
（3）调节城市小气候，消除城市“热岛效应”。由于植物叶子吸收、反射和散射太阳辐射的作用，再加上植物的蒸腾作用能够有效地降低温度、调节湿度，减轻或消除城市“热岛效应”。有研究表明，在片林和林荫道下，夏季能够降低气温3℃左右，缩短高温持续时间3-8小时。
（4)防风固沙，保持水土。城市人为开发建设活动，使城市的风沙和水土流失问题日益突出。据统计，深圳、珠海、中山等三个城市，人为造成的水土流失面积达845.7km2，直接经济损失达9.5亿元。城市森林的阻挡、截留雨水，减弱风速和根系的固土功能，起到贮水保土的作用。据有关资料，松树树冠可拦截雨水40%，阔叶树可拦截20%。
（5)保护生物多样性。由于人类不合理的开发建设活动，尤其是各种生物赖以生存的生态环境的破坏，再加上日益严重的环境污染，全球的生物多样性呈持续性下降趋势。城市在人才、技术、设施和资金等方面都具有优势，有义务也有条件保护生物多样性。由于城市森林范围较广，所以它能够较好地保护生物多样性，从而真正体现人与自然、人与生物的和谐相处。
3结语
“城市森林”这门学科的出现时间不长，但其发展速度和所受到的重视却是空前的。这说明人类已经意识到与自然和谐相处的重要性。目前世界上越来越多的国家重视城市森林的发展和建设。波兰的华沙在市郊营造了6.7万hm2的城市森林；阿根廷的布宜诺斯艾利斯，引进我国的泡桐树作为城市绿化树种，建成了长150km、宽115km的环城森林绿带；朝鲜的平壤和我国的香港城市森林面积已分别达到城市总面积的86%和40%。据全国绿化委员会公布的《中国国土绿化状况公报》表明，2001年我国城市的绿化覆盖率和绿地率分别已达到28.15%和23.67%，人均公共绿地面积6.83m2。城市森林的这种发展形势无疑是非常积极的，但是它所面临的问题也是较多的。今后如何更好地建设和发展城市森林，仍是需要政府部门和科学工作者共同关心和研究的重点问题。
【摘要】从城市森林建设的分析入手，阐述了城市森林的内涵，在参考国内外相关资料基础上探讨了城市森林对城市生态系统的影响。政府部门和城市林业科学工作者应当深入研究城市森林对城市生态系统的意义。
【关键词】城市森林城市生态系统
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生态系统论文范文4
毛细管网生态空调系统的设计
设计思路奥园国际城一期项目包含了联排别墅、高层住宅两种建筑类型，室内采用毛细管网生态空调系统的设计要综合户型结构、系统布置、使用及控制、装修配合、节约成本等多种因素考虑，其中关键的设计思路如下：(1)考虑到别墅(毛坯房)业主日后自主精装修的因素，别墅采用毛细管网地面铺设进行地板辐射供冷供暖的方式(地板辐射供冷供暖技术的特点在后节介绍)。高层住宅均为精装修房，采用天棚铺设毛细管网辐射供冷供暖的方式。(2)考虑到别墅的使用特点，在每户别墅地下室内单独设置换热机房，实现单户自行供暖和供冷。为每户别墅在室外花园内单独安装空调主机(风冷模块机组)，做为夏季制冷的冷源，别墅冬季供暖的热源为小区集中换热站。(3)根据高层住宅户型的不同，分别将分集水器设置在卫生间或者洗衣间内，将室内新风系统的分风箱布置在杂物间内。(4)将高层住宅根据层数进行高低分区，进行分区软化水补水定压。毛细管网生态空调水系统的设计毛细管网生态空调水系统由换热系统、软化水补水定压系统、输配系统、室内毛细管网末端组成，系统的运行原理是来自冷热源的一次冷水或者热水经过设置在每栋楼地下室内的换热机组换热后，通过单元采暖立管输送到每户的分集水器机组内，分集水器再将水输送到毛细管网网栅内，当毛细管网内缺水的时候，软化水补水系统自动向分集水器内补水。夏季供冷，毛细管网设计供回水温度为18℃/21℃，毛细管网的供冷能力大约为50W/m2；冬季供暖，毛细管网设计供回水温度为35℃/32℃，毛细管网的供暖能力大约为130W/m2。根据建筑的每个房间的冷热负荷计算结果，计算出每个房间天棚有效的毛细管网铺设面积(天棚或者地面的毛细管网的铺设要与建筑专业和装修专业协调，要为窗帘盒、灯位留出位置)，如果天棚有效面积不能满足毛细管网的铺设面积，则要求建筑专业调整户型设计，或者调整毛细管网的供回水参数等，直到满足室内的设计冷热负荷，这个是一个反复计算校核的过程。需要着重考虑的一个问题就是防止夏季运行毛细管网结露的问题，沈阳地区夏季露点温度大约在17℃，通常在每个房间的天棚上安装一个防结露探测器，当探测器探测到天花表面温度低于室内露点温度的时候，会给室内的毛细管网分集水器发送减少或者关闭该支路阀门开度的信号，该房间内的毛细管网流量就会减少，从而提高天花表面的温度，防止结露。厨房和卫生间由于有吊顶的原因，毛细管网只铺设在地面上，因为厨房和卫生间的空气湿度大，为了防止结露，毛细管网夏季不运行。本项目别墅采用的是地板辐射供冷供暖技术，即毛细管网铺设在地面上，上边以豆石混凝土覆盖，最上边铺设地板或者地砖，通过毛细管网注入冷水或者热水的方法来进行夏季供冷和冬季供暖。地板辐射供冷供暖技术已经有专门的文章进行研究，具体的原理和运行方法在此不再赘述。由于毛细管网单位面积供冷能力小，加之地表面有家具、地毯等遮盖，个别房间的毛细管网供冷能力不足，因此，这些房间采用了在墙内侧铺设毛细管网的方法来弥补室内供冷能力不足的问题。室内通风系统的设计由于毛细管网只承担了室内显热冷负荷，不能去除室内的潜热(湿负荷)，因此，凡是采用毛细管网生态空调系统进行供冷的建筑必须要设置通风系统。室内通风系统的设计要同时基于如下3个因素考虑：①满足室内人对新风的要求；②满足防止室内结露的要求；③满足承担部分冷负荷的要求。通风系统一般都采用置换式通风，所谓置换式通风指的是经过集中的新风机组除尘、过滤、降温(或者升温)、除湿(或者加湿)、净化的新风通过新风竖井送入到每户的新风箱内，新风通过布置在地面下分支新风管送入到每个房间的地面新风槽内，新风在室内地面平铺扩散后形成“新风湖”，室内污浊空气从每个房间门上部的透风槽排出后由卫生间集中排出。首先要计算出每个房间的新风量，根据地面新风槽的出口风速要求，计算出新风槽的有效面积，一般来说出口风速小于0.3m/s。然后据此计算出每个房间的新风支管截面积、透风槽尺寸、新风箱的尺寸，该户新风总支管的截面积等参数。新风支管的截面积尺寸要满足风量和风速的要求，出于节约地面净高的角度考虑，新风支管宜采用矩形风管，风管截面尺寸有多种，目前采用较多的是180mm×36mm的风管。透风槽是每个房间的排风出口，要满足排风量和排风风速的要求，基于室内装修的风格考虑可以设计成圆形或者矩形。透风槽内设置吸音海绵和通风口，既起到通风的作用，又有效地隔断了声音的传播。新风机组采用具备热回收功能的转轮热回收机组，一般可以达到回收60%的热量，从而节约新风能耗。冬季运行的时候，要在新风机组的新风进口处设置电加热装置对新风进行预热，防止出现冻坏新风机组换热盘管的问题。
冷热源系统设计
本项目原考虑采用地源热泵做为冷热源，但是由于距离沈阳雪花啤酒厂近不允许地下埋管打井，因此采用市政热力做为热源。冷源采用电制冷冷水机组，其中800RT离心式冷水机组2台，单台制冷量为610kW的风冷热泵螺杆机组7台。夏季制冷运行时由离心式冷水机组承担基本负荷，由风冷热泵螺杆机组承担尖峰冷负荷。过渡季供暖运行的时候，风冷热泵螺杆机组为热源，根据室外的温度，逐台启动风冷热泵螺杆机组。在每栋高层住宅的地下室内安装一套换热机组，由小区换热站输送过来的高温热水或者冷冻水经过换热后送往各户的分集水器内。同时，在地下室内安装一套软化水补水定压系统，当系统缺水压力不足的时候，软化水补水定压系统自动启动，向每户的分集水器回水端补充软化水。由于毛细管网对水质的要求非常高，因此，软化水系统必须采用多级软化净化的软水器。别墅冬季供暖与高层一样采用小区换热站供热，通过设置在每户机房内的换热机组给每层的毛细管网分集水器输送采暖热水。夏季供冷的时候，每户根据自己的要求自行启动室外空调机组，如果别墅用户有过渡季供暖的需要，也同样可以启动室外空调机组进行过渡季供暖。这样，别墅用户可以实现个性化的采暖和空调需求，达到最大限度的居住热舒适度。
相关的建筑和装修设计
一般来说要求墙体的传热系数小于0.4W/(m2•K)，外窗的传热系数小于2.0W/(m2•K)，同时，建筑的整体建筑节能率要满足当地建筑节能的要求。为此，本项目在考虑建筑外立面、造型、户型的前提下，尽可能地减小建筑窗墙比和体型系数。本项目结构墙体采用200mm厚空心砖砌块，建筑外墙保温采用150mm厚聚苯板，屋顶保温采用100mm厚聚苯板，外墙的整体传热系数为0.35W/(m2•K)，屋顶的整体传热系数为0.3W/(m2•K)。外窗采用断桥铝合金双层中空Low-E玻璃窗，整体传热系数为2.0W/(m2•K)。基于降低室内冷负荷的角度考虑，建筑南向和西向外窗安装了外遮阳卷帘，有效地降低了夏季建筑的太阳辐射得热。建筑专业要根据暖通专业的要求为毛细管网生态空调系统设计新风和排风竖井，新风竖井的位置最好位于该户的中心位置，以便各个新风支管的风量平衡。从节约空间的角度考虑，排风竖井设置在卫生间内，但不要与卫生间排风竖井合用，需要单独设置。如果在天棚铺设毛细管网网栅，结构专业要为毛细管网干管在梁上预留洞。如果毛细管网网栅采用地面内铺设方式，毛细管网、地面新风管、地面保温层的总厚度大约在120mm左右，在建筑专业设计房间净高的时候，必须将此因素考虑在内。凡是采用了毛细管网生态空调系统的建筑一般来说都是装修房，建筑的装修设计和施工都要以方便毛细管网生态空调系统的施工和实现毛细管网辐射供冷供热的功能为前提。以下分别从室内毛细管网生态空调系统的水系统和风系统的施工角度来阐述一下建筑装修与毛细管网生态空调系统的设计与施工的关系。如果毛细管网系统采用天棚铺设的方式，每个房间的灯位预留位置、灯体的大小、窗帘盒、棚线等要与暖通专业进行协商设计，要在满足室内毛细管网供冷和供暖要求的前提下确定，同时，必须方便毛细管网的施工。风系统的附属设备比较多，其中由于地面新风口和透风槽的位置和标高直接影响到了室内的气流组织，因此，装修施工的时候必须要满足新风口和透风槽的设计和施工要求。
生态系统论文范文5
1.1城市森林概念的提出
1962年，美国肯尼迪政府在户外娱乐资源调查报告中，首次使用了“城市森林”(UrbanForest)这一名词。1965年，加拿大多伦多大学的ERICJORGENSEN教授首次完整提出“城市林业”(UrbanForestry)的概念。美国林业工作者协会对于城市森林的定义为“城市森业是林业的一个专门分支，是一门研究潜在的生理、社会和社会福利学的城市科学，目标是城市树木的栽培和管理，任务是综合设计城市树木和有关植物及培训市民”。中国有关学者将城市周围或附近一定范围内以景观、旅游、运动和野生动物保护为目的的森林称为城市森林。
1.2城市森林的指标
城市森林应有其相应的指标，如果没有指标，城市只有较少树木都可称为城市森林，那么城市森林就失去了其基本内涵。城市森林的指标应包含以下5个方面：
（1)生物量的主体地位。绿地生态系统中5m以上的乔木生物量达到和超过城市绿地总生物总量的50%。
（2)生态效益的主体地位。森林的吸碳制氧、调节气温、净化环境、保持水土等方面功能居主体地位，功能大于或等于城市绿地总功能的50%。
（3）枝叶覆盖率的优势地位。乔木覆盖面积大于或等于城市绿地总面积的40%。
（4)景观格局的合理性。景观分布合理，大、中、小型斑块分布均匀，并有绿色廊道连接为一个整体，有利于物种的交流及生物运动。
（5)经营的可持续性。大小森林斑块应保持地面土壤，防止任何形式的人工硬化，保证城市森林的可持续发展。使叶落归根，形成枯落物层，促进物质循环，保持水土，促使林木天然更新。
2城市森林建设对城市生态系统的影响
随着我国城镇化建设的快速发展，城市森林已成为我国森林的重要组成部分，并且对城市生态系统起到了重要且直接的调节作用。目前，通过在全国12个示范点的城市森林建设，以及对城市森林的建设理论、发展规划、构建模式、树种选择、城市森林功能与效益、评价指标等方面的系统研究，对我国城市森林的发展起到了巨大示范和推动作用。
城市森林的建设对于城市生态系统的影响要体现在以下5方面：
（1)维持碳氧平衡。研究表明，一个没有受过污染的区域内人均有10m2的森林或25m2的草坪，空气就能保持新鲜。据日本科学家测算，1hm2常绿阔叶林每年可吸收29tCO2放出22tO2。针叶林为22tCO2和16tO2，落叶阔叶林为14tCO2和10tO2。另据管东生等人对广州城市绿地的研究计算，广州城市绿地植物光合作用的固碳量相当于人口呼吸释放碳量的1.7倍，而绿地的放氧量为2242788t/a，相当于城市人口耗氧量的1.9倍。
（2)净化空气，削减噪音。城市森林对粉尘颗粒有着很好的过滤、吸附和阻挡作用，故能减少城市空气的粉尘污染。据测定，在居住区墙面种有五爪金龙的地方与没有绿化的地方相比，室内空气含尘量减少了22%。在用大叶榕树绿化的地段则含尘量减少18.8%。各种植物对于一些如SO2、HF、Cl2等有毒有害气体都有不同程度的吸收作用。城市中的森林植物带还能消减城市噪声，提供舒适安静的生活环境。绿篱、乔灌草混合结构带可以降低噪音3至5分贝或6至8分贝。
（3）调节城市小气候，消除城市“热岛效应”。由于植物叶子吸收、反射和散射太阳辐射的作用，再加上植物的蒸腾作用能够有效地降低温度、调节湿度，减轻或消除城市“热岛效应”。有研究表明，在片林和林荫道下，夏季能够降低气温3℃左右，缩短高温持续时间3-8小时。
（4)防风固沙，保持水土。城市人为开发建设活动，使城市的风沙和水土流失问题日益突出。据统计，深圳、珠海、中山等三个城市，人为造成的水土流失面积达845.7km2，直接经济损失达9.5亿元。城市森林的阻挡、截留雨水，减弱风速和根系的固土功能，起到贮水保土的作用。据有关资料，松树树冠可拦截雨水40%，阔叶树可拦截20%。
（5)保护生物多样性。由于人类不合理的开发建设活动，尤其是各种生物赖以生存的生态环境的破坏，再加上日益严重的环境污染，全球的生物多样性呈持续性下降趋势。城市在人才、技术、设施和资金等方面都具有优势，有义务也有条件保护生物多样性。由于城市森林范围较广，所以它能够较好地保护生物多样性，从而真正体现人与自然、人与生物的和谐相处。
3结语
“城市森林”这门学科的出现时间不长，但其发展速度和所受到的重视却是空前的。这说明人类已经意识到与自然和谐相处的重要性。目前世界上越来越多的国家重视城市森林的发展和建设。波兰的华沙在市郊营造了6.7万hm2的城市森林；阿根廷的布宜诺斯艾利斯，引进我国的泡桐树作为城市绿化树种，建成了长150km、宽115km的环城森林绿带；朝鲜的平壤和我国的香港城市森林面积已分别达到城市总面积的86%和40%。据全国绿化委员会公布的《中国国土绿化状况公报》表明，2001年我国城市的绿化覆盖率和绿地率分别已达到28.15%和23.67%，人均公共绿地面积6.83m2。城市森林的这种发展形势无疑是非常积极的，但是它所面临的问题也是较多的。今后如何更好地建设和发展城市森林，仍是需要政府部门和科学工作者共同关心和研究的重点问题。
参考文献：
[1]张志强，孙成权.全球变化研究十年新进展[J].学通报，1999，44(5)：464-477.
[2]聂道平，徐德应，王兵.全球碳循环与森林关系的研究——问题与进展[J].世界林业研究，1997，5：33-40.
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[5]杨小波等.城市生态学[M].北京:科学出版社.
生态系统论文范文6
环境体验的特点在于综合性与非具体性。对于设计创作而言，环境体验不是直接因素，但是创意产生的基本环境。世界各地的人们的环境体验不尽相同，创意的设计也就具有了地域文化特色。地中海充足的阳光以及蜿蜒漫长的海岸线，带给了意大利人得天独厚的自然风光和气候条件，也塑造了意大利人热情奔放的性格。正如意大利的汽车设计一样，富于变化的线条与形体，充满活力和想象力。如兰博基尼旗舰型跑车Aventador，其六边形的造型元素，锋利的线条，极具未来科幻感的战斗机似的车身，都将这个地中海国家的性格特点表现得淋漓尽致。相比之下，德国则有着截然不同的性格。由于德国地理位置处于西欧中部要塞，自然资源较少，历史上一直受到来自周边国家的威胁，逐渐培养了德国人顽强团结、严谨细心的性格。因此，大众和奥迪的车型设计一直中规中矩，充满理性主义。一位奥迪汽车的造型设计师在访谈中曾说道，他们在引擎盖的造型设计上，因为一个凹面细微改变会引起内部结构安全性的变化，导致设计方案在与结构设计师做了一个月的测试之后才确定下来。在这样严谨的思维下，车身造型设计会相对收敛许多。同为欧洲国家，因为环境的差异，导致整个国民设计风格的差异，可见，环境体验带给人的影响是潜移默化的，也是广泛深刻的。
二、体验生态系统的子环境——情境体验
不同的环境下有许多不同的情境，某一个环境下在不同的时间也会产生不同的情境。心理学中将其定义为“对人有直接刺激作用、有一定的生物学意义和社会意义的具体环境。情境在激发人的某种情感方面有特定的作用”。人在具体环境中接受刺激而得到了体验，本文称之为情境体验（ContextExperience）。其不同于环境体验之处在于：环境体验是综合的，非具体性的体验总和；而情境体验却是对人有直接刺激作用的具体环境。从这一角度不难看出，情境体验包含在环境体验中。环境体验总体趋于平淡，而在平淡整体下，情境体验可以视为某些有特定作用、特定刺激的子集。这种特殊性，能够激发人的某种情感，从而让人在记忆中留下“此情此境”。情境就是主观与客观相互作用的产物，设计中的情境因素就在于从客观的外在“境”这一端引到主观的内在“情”那一端。情境体验为设计者在思考设计时，提供了故事性的回忆。而这种有故事画面的回忆，是创意灵感展现的关键舞台。目前，许多设计方法便是围绕讲述故事的理念提出，如美国贝尔维学院教授BruceWolcott在2005年出版的《StorytellingandDesign》中，提出并强调了当前设计趋势下叙述故事对于设计的启发性和重要性。好的设计，往往是受到了某一情境体验的启发，或者是某些情境体验的交叉启发，从而通过设计又营造出相类似的情境体验的产品。美国设计公司IDEO的许多设计，便是设计师亲自去问题产生的具体环境中，搜集不同情境，进而获得了设计创意。IDEO在2010年为Steelcase公司设计的Node座椅，其任务是寻找并设计有助于改善教室体验的方案。团队在调查中发现，学生使用的带写字板的椅子没有放书包的空间，于是经常将书包放在地上。在这样的情况下，书包不仅占据地面空间，椅子移动也受其影响。于是，IDEO团队设计了底部带夹层的滚轮式写字板椅。这项名为Node座椅的最终产品赢得了广泛赞誉。德国红点奖（RedDotAward）作为设计界的“奥斯卡奖”，一直以关注细节为人所推崇。获得2010年红点概念奖的“Ring-Shaver”剃须刀，其示意图能够让人直观地联想起男人用剃须刀刮胡须时，喜欢用手去摸脸和自我欣赏这样一种情境，设计创意于是被心领神会。可以推测，设计师也是有过相同的情境体验，受到启发最后设计了这样的作品。
三、体验生态系统生命因子——灵感
人类每天的脑部活动非常频繁，会突然产生大量的想法和念头，有一些则成为了创造性的想法或者念头，通常称之为灵感（Inspiration）。在体验生态系统中，灵感为生命因子组成部分。灵感具有一定的偶然性和瞬时性。灵感的偶然性与瞬时性将其自身塑造成一个具有不确定性的变量因子，虽然重要却不能轻易获取。在设计领域，许多设计师也将其作品归因于灵感的闪现。法国设计师PhilippeStarck为意大利设计品牌Alessi设计的JuicySalif榨汁机，便是从电影《火星人入侵地球》中外星飞船的造型获得灵感。其极富想象力的造型，与橙汁顺流而下的功能自然结合，用户能够直观感受产品设计语意，也为设计师的造型灵感所折服。灵感虽然是一个不确定性的变量因子，但也不是纯属偶然得来。其首先源于我们日常所接触到的事物，进而被我们感知认识，加以贮存。在一定环境、时间，适合人需要的情况下，被提取或映射出来，与人的思维契合。因此，灵感同样需要付出努力，需要积累。作为设计师，尤其要培养观察生活、体验生活、思考生活的习惯，将自己的思维触角不断扩展延伸，让其变得丰富而敏感，为不确定的灵感储备确定性的资料，营造灵感产生的良好环境。
四、三位一体构筑体验生态系统
在生态学中，生物和环境之间形成一个不可分割的相互关联和相互影响的整体，称为生态系统（Ecosystem）。对于设计创意而言，环境体验和情境体验是体验生态系统的环境，灵感则作为生态系统的生命因子，与环境一起，相互影响、相辅相成，共同构筑体验生态系统，为设计创意提供源源不断的养分。环境体验作为生态系统的基础，为设计师提供了最广泛基本的认知和体验。情境体验作为生态系统的子环境，其是对人有直接刺激作用的具体环境。情境体验能够为设计师提供更多的有刺激性的故事回忆，进而让设计思路有了“上下文”。灵感作为生态系统生命因子，让系统充满活力，不断迭代更新。在环境体验中，灵感的活动具有不确定性。当某一瞬间，灵感与某一情境体验结合，便成为了创意。换言之，只有当创造性的念头找到了符合它的情境，才能成为创意，否则，灵感只是一个稍纵即逝的意念而已，没有实际意义。在前面提到的“Ring—Shaver”剃须刀的设计为例，这个创意的成功，不仅仅是“戴在手指上的剃须刀”这一灵感的成功，而是，当这样一个剃须刀在“在剃须中抚摸欣赏自己的脸颊”这样的情境下，才变得有意义。设计师的生活环境，一定是对生活品质、对自我关怀有着深入的体验。因此，环境——情境——灵感三位一体，就自然、有机地统一起来。
五、结语
