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生态学基本原理范文1
关键词:体育教育;生态学;理论体系建设;发展路径
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)29-0078-02
目前,体育教育生态学仍属于一门新兴学科,它既是一种教育理念和实践策略,同时也是一种体现平衡、自然、和谐的教育模式,着重突出体育教育与各种环境主体之间互动、协调、共生、关怀的和谐生态行为特点,为教育研究者提供了一个全新的角度对体育教育进行研究。随着对体育生态理论研究的不断深入,以及战略经验的积累,体育教育生态学的理论体系逐步得到完善,这将有利于体育教育研究人员以生态学的理论和方法为基础指导实践活动,为学生创造一个系统、可持续发展的体育教学环境,推动体育教育科学的理论研究发展,改进体育教育的现状,从而构建完善的体育教育生态学的理论体系。
一、体育教育生态学理论体系的建立
近年来,生态教育思想和生态教育理念逐步进入人们的视野,也成为谈论越来越多的生态话题,随着对生态学理论的深入研究和探索,生态式教育为体育教育研究提供了新的视角。生态学是研究生命系统和环境系统之间相互作用规律和机理的科学。生态学和其他学科的相关理论和方法论为体育教育生态学理论体系的构建奠定了基础。体育教育的理论与方法,除了在内涵上得到了进一步的深化,而且体现了体育教育思想和理论发展的时代感,所以在研究体育教学时不能简单的套用生态学理论,而需要注意运用生态教育思想和理念将其作为一种复杂生态系统进行相关的研究。随着体育教育改革的快速发展,当今人们的观念和思维方法都发生了很大的改变,体育教学并不是过去传统的教师教、学生学的简单教学模式,而是一种受多种因素影响的复杂的社会现象,无论是社会、自然,还是人们的心理和生理等方面,都关系着对体育教学的发展,这就要求体育教师掌握和借鉴相关学科的理论知识,并理解透彻影响体育教学的各方面因素,找到有利于其发展和创新的突破点,从而达到体育教育改革的目标和要求。为了适应这一需要,体育教育生态学理论体系逐步建立起来,并且通过研究体育教育的改革和发展,阐述体育教育生态的基本原理和基本规律。
体育教育学理论体系尚不成熟完善,体育教育生态环境也存在失衡的现状。体育教学生态系统是建立在多类学科理论的基础之上,其各个方面、各个层次之间是相互联系着的,任何一个生态分系统里存在更小的相互影响的生态要素,由此拓宽了体育教学研究的内容和范围。因此,在结合生态学理论分析体育教学时,应该注意充分利用各种原理对其进行研究,另外也要借助各种生态要素合理搭配,进而形成一个和谐、系统的活动生态和良好的生态系统。同时,体育教学生态系统的外部要素和内部要素要共生互补,使各要素达到动态的平衡状态,才能够保证在宏观上实现协调性与科学合理性,形成最佳的体育教学效果。体育生态教学理论体系,其研究的重点是教育,并且关系着体育的产生、存在、发展,目的是形成一种良好、和谐的生态关系。
二、体育教育生态学理论体系构建的发展脉络
依据学科属性,体育教育生态学是多种学科相互连接形成的交叉学科,它既属于体育学科的范畴,也是教育学的一个分支学科。依据生态学理论,体育教育生态学主要是以生态理论、研究方法为主,并致力于分析在体育教育和教学活动中的社会环境、自然环境、文化环境以及各种人文环境等对于体育教学活动的影响以及它们之间错综复杂的联系,并将其中的基本规律展现出来,推动体育教育事业的发展,丰富体育教育学理论研究体系。另外,体育教育生态学以体育教育和教学实践为立足点,分析和解释体育教育中的问题,并将生态学理论运用到体育教育实践活动中。从教育学的角度看,体育教育生态学不仅是教育学其中的一环,而且也是属于体育教育学的一部分。体育教育生态学是依据生态学和教育学等学科的理论而建立起来的,然而分析实际体育教育问题时,要避免简单地硬搬相关的理论和方法,应该在生态学和教育学的相关理论和方法指导下,对体育教育进行全面而透彻的探讨,进而完善体育教育生态学理论体系,同时也为当前体育教育的改革与创新提供一定的帮助。通过这一理论的运用,深入分析体育教育生态学理论体系结构,这一部分主要研究的是体育教育的个体以及群体系统,并对整体生态系统建设进行了研究。在研究体育教育生态结构的基础上,揭示“最适度原则”、“体育教育的生态节律”等基本原理,阐释体育教育生态的基本规律,探讨体育教育过程中的相关问题,并通过理论指导进行体育教育实践活动。从这些条件上看,在教育领域中,体育教育生态学与其他学科有明显的不同和差别,有其独特的学科体系和研究视角,具有针对性和应用性。另外,体育教育生态学的学科性质和研究领域,以及与相关学科的边缘效应,是其学科产生和发展的基础,这些问题关系到体育教育生态学是否具有成为独立学科的权利和理由,对学科未来的发展前景有着决定性的影响。
三、体育教育生态学的理论体系的特点
体育教育的生态学将生态学理论引入到体育教育,在体育教育中是一种兴起的研究视角,属于体育教育学科的一个分支,体育教育生态学在进一步发展的过程中,吸收了生态学、体育生态学、体育教育学等相关领域的理论,体育教育生态学研究内容体系的结构体系可以从以下几点进行归纳和分析:1.体育教育生态学理论体系的创立。这一部分研究的重点在于教育生态学的概念、研究方向,以及教育生态学的目的和意义。2.体育教育的生态环境和生态功能。首先从体育教育的生态环境来讲,教育的生态环境是以教育为中心,影响着教育的产生和发展。这一部分以自然环境为基础,分析了体育教育的社会环境和规范环境,只有综合考虑多种环境因素,这样才能全面地做出判断,更好地发展体育教育。再从体育教育的生态功能这个角度看,这一部分研究的侧重点则是体育教育生态的内在功能和外在功能,依照生态学的理论和观点,研究了体育教育的生态作用和意义,阐明了体育教育生态的内在发展进程,还展示了其外在的生态功能。3.体育教育生态学的基本原理和基本规律。从体育教育生态学的基本原理的角度看,体育教育的生态学理论在教育工作中发挥作用,主要是基于两方面的原理,即生态学原理与教育节律。这个部分主要阐述了体育教育生态学的定律、法则以及效应,并在此基础上构建了体育教育生态学的理论框架。另外,从体育教育生态学的基本规律来讲,这个部分不仅分析了体育教育和外部生态环境之间的关系,还对体育教育与内部各个环节的联系进行了研究探讨。4.体育教育生态学的评估模式。这一方面分析了体育教育生态的评价、原理以及方法,评估模式作为体育教育生态学中的重要部分,是进行反馈调控的环节。
四、体育教育生态学理论体系的发展趋势
尽管在我国体育教育生态学引发了许多学者的关注,但是其仍呈现出明显的落后性,还处在发展的初级阶段,属于一门新兴学科,同时也缺乏广泛的推广和运用,教育研究者的研究重点也没有放在体育教育生态学这一课题上,严重阻碍了体育教育的健康发展,迫切地需要获得全方位有效的改进。究其原因可从这几个方面来分析,目前对于体育教育生态学的研究不够全面和开放,而且研究的范围比较小,缺乏多样灵活的研究方法和丰富的研究内容,由于参考了大量的文献资料,因此研究理论大多是经验之谈,没有充分的对比研究和实验性研究。除此之外,体育教育生态学的基本理论仍旧缺乏足够的深层次研究,在学术上还属于边缘学科,对关系到体育学科发展的基本问题还没有进行深入的学术研究和探讨,无法形成学术共识。所以,体育教育生态学在研究上面临着难以创新的问题和不足,这不利于其长久的发展下去。
五、结语
体育教育生态学的发展尚不充分,仍处在初步的发展阶段,属于一门新兴的边缘学科,需要充分的条件促进体育教育生态学的创建和完善,具体可以从体育教育实践活动的发展、相关学科的发展、教育研究人员的关注视角三个条件着手。由此,体育教育生态学的理论体系构建要从内部和外部两个发展路径来分析。而且,随着体育教育的不断完善和改革,在学术上对该领域新问题的研究日益增加,有利于生态学和教育学的发展,同时鉴于体育教育生态学涉及多种学科的内容,不同学科之间的相互渗透,因此,体育教育生态学拥有坚实的理论基础和深厚的背景资料。同时,研究队伍吸收大量高素质的人才,充分挖掘和研究队伍的增强,对研究内容进行深入挖掘和分析,加大研究投入,丰富研究方法。加之,随着外部路径进一步发展,学术上需要研究的有关体育教育生态学的内容越来越深入,范围也逐步扩大,在学术上更加注重对这一领域的研究,从而为体育教育生态学的系统研究创造更充分的条件,以推动体育教育在未来时期的发展完善。
参考文献:
[1]张保平.体育教育生态环境优化思考[J].价值工程,2011,(23).
[2]马德森,王乃英.教育生态学视野下的大学体育教育研究[J].山东体育科技,2008,(03).
生态学基本原理范文2
关键词:景观生态学理论 城市景观规划 应用
中图分类号:V2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)02(a)-0151-01
随着全球经济的不断发展,地球的负担也在不断加剧,环境的不断恶化、全球气候变暖、人口数量不断膨胀等问题充斥着我们的生活,种种问题使得我们不得不更加重视城市景观规划问题。景观生态学理论是解决环境和发展问题的重要社会研究课题,我们可以发现景观生态学理论在改善生态环境与保护生物多样性等方面尤为重要。景观生态学为景观和生态两门学科相融合提供一个契机,为园林学科的研究与实践直接提供了方法。
1 景观生态学的概念及原理
1.1 景观生态学的基本概念
1937年德国地理学家卡尔特罗在《航空像片判图和生态学的土地研究》中首次提到了景观生态学这一概念。卡尔特罗提出这一概念主要是因为他发现地理景观学和生态学中都存在各自的不足并且发现了它们相互之间存在互补关系。所以,如果将地理景观学和生态学综合起来研究,就可以解决大尺度地理区域中的生物群落之间以及生物群落与环境间的错综复杂的关系问题。由此至今景观生态学逐步发展成为了一门独立的综合性学科。
1.2 景观生态学的相关原理
从区域范围来看,城市是一个典型的人工干扰斑块。从较小尺度上看来,城市作为一个景观单元,它是由基质、廊道、斑块为主的三要素所构成的。
(1)基质的基本原理。
在三因素中,基质是对景观控制作用最强的景观要素。基质的面积大连接度强,它控制并且影响着生境中斑块间的物质能量的交换,同时也控制着整个景观的连接度,从而影响斑块间物种的迁移。
(2)廊道的基本原理。
廊道是景观唯一的线性要素,它具有连续性,由于人类的种种活动使得自然景观被分割得很零散,从而造成景观的功能受阻。因而加强孤立斑块间及斑块与种源间的联系,是我们目前在进行现代景观规划的主要任务之一。在进行绿廊建设以及加强各类块状绿地的连接度的时候,应该充分利用各种防护林带,这样不仅可以发挥廊道基本的分隔作用,而且能够充分体现廊道理论中的核心保护作用。多一条廊道就可以减少一分被截流和分割的风险,所以两条廊道比一条要好。值得注意的是廊道如果宽度不够的话,不但不能起到保护的作用,相反的还会为外来物种的入侵创造有利条件。
(3)斑块的基本原理。
对城市内各类林块绿地进行合理的调整能够最大限度地释放块状绿地的作用,一般而言,大型斑块与小型斑块相比,大型斑块能够承载更多的物种,大斑块更有能力持续和保存基因的多样性,特别是对一些特有物种而言它们只能在大型斑块的核心区存在。增加一个自然斑块,就意味着增加了一个可替代的避难所。减少自然斑块就是减少景观和物种的多样性和某一物种的种群数量。就斑块的形状而言,圆整形的斑块可最大限度地提高核心区的面积比,从而降低外界的干扰,有利于林内物种的生存。
2 景观生态学在城市景观规划中的运用
城市在大范围内是一个典型的人工干扰斑块,但在小尺度上,城市就是一个由廊道、基质、斑块等组成的景观单元。从景观生态学的角度出发,城市中的风’景区、公园、街头绿地等都是以块状存在的,城市本身就是这一景观单元的基质,另外,道路绿地、河流等可以起到廊道的作用。
2.1 城市生态系统的基本特点
城市生态系统是由经济、自然、社会构成的一个复合体,它和人类生态系统是存在某些共性的。当今社会随着科学技术的飞速发展,在我们的周围出现了大量的人造环境,科学技术在人类生态系统中作用正在逐渐突出。城市生态系统具有人为性、开放性、不完整性、脆弱性等特征。而它的这些特征决定了城市绿地景观在改善城市环境、增加城市景观异质性等方面具有积极作用。
2.2 城市景观生态规划和设计原则
(1)整体优化原则在规划过程中应该尽量将景观作为一个整体单位进行优化利用。
(2)多样性原则城市景观规划设计过程中,可以运用均匀度、镶嵌度等对景观多样性进行描述。
(3)协调原则要做到人与环境、经济与资源、生物与环境等方面的协调,只有充分协调和这些因素间的关系,才能使得人与自然和谐共处。
(4)综合性原则在进行城市景观规划的过程中,要综合多种因素满足人们的各方面的需要。
(5)异质性原则景观空间的异质性是维持发展景观生态规划的一个重要原则。
(6)历史保护原则祖先留给我们的历史文化遗迹是一笔重要的财富,我们有责任也有义务对其进行保护。
(7)个性原则每个景观作为一个单独的存在它都是独一无二的,所以应高度重视景观的个性。
3 三要素的运用
城市景观是一个高度人工化的景观,所以建筑的比例很大,而绿地相对较少。因而必须在城市景观结构中增加绿地廊道及绿地斑块的比例,针对每个城市的特点确定绿地斑块的位置及面积,使得绿地斑块在城市中可以均匀分布。每个城市的具体情况是不同的,所以应该具体问题具体分析。
廊道既是各种流的通道,又是造成景观破碎的原因和前提,同时还决定着城市景观的轮廓,因而,城市廊道的发展引导着整个城市景观格局的发展。在进行绿色廊道的植物配置时,应主要以乡土植物为主,以地带性植被类型为设计依据,尽量保持自然的本底。不同道路应当体现不同的主题与特色,如历史特色、现代化内涵、文化连续性等。
由于现代城市往往都包括了其周围的郊区,郊区的一个巨大特点就是拥有大量的天然绿地,因此在进行城市整体规划的时候应充分利用这一特点。合理地对城郊景观结构进行规划,协调好廊道、斑块及基质等景观要素,使市区、郊区之间的景观具有连贯性。
4 景观生态学理论对城市景观规划的意义
当今世界,随着不可再生资源的日益减少、人口的不断增加、环境的急剧恶化,我们的城市自然景观正在逐渐被人文景观所代替,不难发现在我们身边越来越多的绿地被高楼大厦所取代。在我们的经济取得蓬勃发展的同时,我们的环境也在不断地恶化。景观生态学理论的核心在于重视人类与自然之间和谐共处,它的提出和运用,使得维护生态环境与经济或资源的合理开发不再相违背,景观生态学理论为人类建设一个理想的城市生态环境提供了新的思路与方法。因此,将景观生态学理论中的和谐发展理念融入到城市绿地设计中,可以使理论和实践进一步融合,只有这样才能满足社会的需要,从而创造出更高质量的生活环境。
只有将景观生态学的基本原理正确而充分的应用到城市的景观规划建设中去,实施人与自然和谐共处的可持续发展战略,这样才能建设出一个最适合人类生存和发展的城市生态园林环境。
生态学基本原理范文3
关键词:生态建筑;建筑设计;应用
中图分类号:TU2文献标识码: A
引言
中国建筑业,目前正处在由数量型向质量型转变的重要时刻,建设生态建筑是建筑品质提高的重要标志,也是中国建筑业转向可持续发展的绿色建筑的一个重要切入点,建设生态建筑意味着从建筑材料的生产、建筑规划、建筑设计、建筑施工以及建成后使用管理的每个环节,都将发生一场以保护环境、节约资源、促进生态平衡为内容的深刻变革,在一定意义上这场变革将围绕着生态建筑的发展而展开。在新的世纪,中国建筑不能再按高能耗、高污染的老模式发展,建设生态建筑是中国建筑发展的必由之路。
一、生态建筑设计原理
建筑就是将生态学的概念和建筑学进行结合,从而实现建筑的可持续发展,实现建筑和社会的和谐发展。因此,要想真正的理解生态建筑就要知道生态学的基本理念和原则。生物学家对生态原则和原理进行了大量的研究并总结了生态学的一些基本原则,生态学的基本原理和原则主要有:整体原则、循环再生原则、相生相克原则、反馈平衡原则、层次升迁原则和自我调节的原则。
建筑就是要将生态学的这些基本原理和建筑学结合起来,使生态学的基本原理成为建筑学的理论依据。将生态学原理和建筑学结合起来实现人与自然的协调发展,将建筑和环境和谐地融为一个有机整体。由生态学和建筑学结合而成的生态建筑与以往的建筑有着很大的不同,从而形成了自己的观点。
建筑有着较强的系统观念和整体意识。建筑是为人类社会发展服务的,是人类居住区体系的一个重要组成部分,这就决定了建筑不仅仅是一个单纯的建筑体,它涉及到和居住有关的组成部分,是一个复杂而庞大的建筑体系。在这个体系中,建筑的经济属性、社会属性、人文属性以及其空间属性良好地结合起来,能够更好地实现生态建筑的可持续发展和长久使用。生态建筑还有着较强的灵活性和能源利用的高效性。生态建筑的生态学特征就要求生态建筑要和环境协调地结合起来,这就决定了生态建筑要随周围环境的变化而变化。随着社会的发展,人们的需要也在发生变化,对建筑的功能也有着新的要求,这就决定了生态建筑的功能随之而变化。
二、生态建筑设计应遵循的原则
1、节能原则
随着世界能源的紧缺,将会对人类生存造成一定的威胁。而在生态建筑设计中坚持节约资源、能源,减少次生污染,实现建筑的可持续发展具有重要的意义。因此,在生态建筑设计过程中,我们应当尽量采用无污染的建筑材料,并加强对污染材料的无害处理,以保证减少有害材料对使用者身体的危害和环境的破坏。同时,还应充分利用太阳能、风能等自然能源,减少建筑对电能供应的需求,降低建筑的能源消耗。
2、以人为本原则
以人为本是生态建筑设计的重要组成部分。在生态建筑设计过程中,应当从人的需求角度出发,充分考虑到人对建筑的使用要求,力求建筑功能布局符合人的尺度,满足人在建筑使用过程中的舒适性和方便性,创造健康环保的生活和工作空间,从中提升人们的生活和工作质量。同时,还要提高自身的设计标准,让生态建筑设计更加具人性化。
三、生态建筑的设计方法
1、整体设计方法
要想掌握生态建筑的设计方法,必须从整体上、全面的看待生态建筑设计中遇到的每一个问题。其整体设计方法主要包括两个方面:建筑与自然环境共生;建筑与社会环境共生。设计良好的生态建筑,首先应慎重选择建筑所处的地段,使它处在生态环境良好的区域,显而易见,良好的生态环境,有利于人类的身心健康。建筑的建造要尽量少的破坏和干扰自然环境,还需要通过建造来弥补已经造成的不平衡及破坏。此外,对于已确定的基地,还需要遵循一定的原则,即有价值的生态要素尽最大可能保留和尊重,保持其原有的完整性。除此之外,设计师应当注意以下几点:尊重地形、地貌;保护现状植被;结合水文特征;保护土壤资源;建筑与社会环境共生的设计方法。简而言之就是在建筑的全寿命过程中做到以下几点:妥善保存古建筑,继承和发展传统街区景观;地域与城市的景观特色要继承和保护好,城市的新景观要积极创造;适度使用城市交通、土地、能源;居民原有生活方式要保持,让居民参与建筑设计与街区更新等。
2、高效无污染的设计方法
高效无污染的设计方法主要包括以下几个方面:生态建筑的能量利用;生态建筑的构造。能源资源分为不可再生能源和可再生能源。前者包括天然气、石油、煤炭等,后者包括如风能、太阳能、地热、核聚变、潮汐等能源。充分发挥和利用可再生能源是生态建筑对能量利用的方法之一。我国的建筑中需要的能源主要是热能和电能,热能是做饭所需的天然气、石油液化气或煤气和采暖所需的暖气,电能是市政线路供电。目前应用于生态建筑中的可再生能源有地热能、风能、太阳能等,其中以太阳能的利用最为广泛,技术也最为成熟,注重建筑系统中能量和物质的循环使用。
3、灵活多适的设计方法
采用适应变化的设计策略,就是要科学合理的选择生态建筑材料。建筑材料选择是生态建筑设计中重要的一环。对于建筑师来说,在设计生态建筑时应选择恰当的建筑材料,比如用生态建材来增加建筑的节能效果,直接或间接的减少对环境的污染;灵活利用废弃的建筑材料进一步节约资源,减少消耗。可持续发展的目标增大了建筑材料选择、使用的难度和深度,因为与建筑材料相关的每一环节,如取材、生产加工、分配、维护、拆除或废物处理等等都与能源和环境密切相关。
四、生态理念在住宅建筑设计中的应用
1、居住区风环境设计
根据笔者设计经验分析,建筑物的空间布局不合理,将会导致居住区局部出现比较恶劣的微气候,造成这种现象的主要原因在于建筑物的总体规划受到风向影响而造成的通风不良或者形成大的风口,因此在居住区的总体规划中应当对风环境设计予以重视。通过研究分析,造成室内通风不良的主要原因在于设计师对室外风环境的设计不够重视,在总平面布置中未对风向予以思考。因此,在进行生态建筑居住区规划时,在把设计重点集中在平面功能布置、美观设计及空间利用的同时,还要重视高层、高密度建筑群产生的气流流动对建筑通风的影响。
2、自然通风设计
在住宅建筑设计中,自然通风是最经济的和最实用环境调节方法。而从建筑的平面、立面和空间设计方面来说,实现建筑的自然通风变得极其重要。在住宅设计过程中,可以通过在东南方向设置空中花园或者阳台等半室外空间,通过可调节性的百叶在夏天引入凉风;而在北向设置功能空间时,可尽量将卫生间,厨房等不需要大面积开窗的房间放在北侧,以阻挡冬天冷风;同时,保持建筑物与周边环境的距离,在立面处理中根据需要合理开窗,既要保证了房间充足的日照,又要符合建筑的节能要求,使建筑外窗开窗面积占整个窗总面积的30%左右;并且,建筑外窗的气密性应符合《建筑外窗气密性能分级及检测方法》规定的4级要求。
结束语
在生态建筑设计当中,只要我们将生态、环境、社会良好的结合起来,相信在以后的发展当中会取得更好的发展。
参考文献
[1]王润生赵建翔浅析生态建筑中的因地制宜原则[J]作家2010(22)
[2]杜美忠浅谈建筑生态设计[J]山西建筑2012(08)
生态学基本原理范文4
A.杂草和水稻是生产者
B.鸭与害虫的种间关系为捕食关系
C.杂草和水稻的种间关系为竞争关系
D.水稻、鸭、害虫和杂草组成了一个农田生态系统
2.某草原牧区在进行草场建设时,既注重不同牧草种类的搭配种植,又对单位面积内的放牧量做了一定控制。这种做法体现了()
A.实行“循环经济”的原则
B.低消耗,多效益原则
C.遵循物种多样性和协调与平衡原理
D.建立自然―社会―经济复合系统
3.右图是一个农业生态系统模式图,关于该系统的叙述,错误的是()
A.微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量
B.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率
C.沼渣、沼液作为肥料还田,使能量能够循环利用
D.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
4.设计良性循环的农业生态系统时,应遵循的基本原则是()
A.充分利用自然界的物质和能量
B.追求经济效益的最大化
C.尽量减少有害生物的种类
D.提高沼气池的转化效率
5.如图显示了经济发展与环境质量之间的关系,根据这种关系,发展中国家应认识到()
A.环境污染不可避免,只能采取“先污染,后治理”的策略
B.后工业化阶段环境问题会自行解决
C.保护至关重要,必须杜绝兴建排污的工业
D.可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题
6.材料一:沼气工程是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态工程。
材料二:地衣中的真菌和蓝藻互利共生,当把它们分开时,两者都不能正常生长。
材料三:居住在林区的农民,“靠山吃山”是他们生活的根本。当进行林业工程建设时,一方面号召农民种树,另一方面考虑林区农民的生活问题,使改善生态和发展经济结合起来,才能真正做到造林护林。
生态工程的基本原理包括:①物质循环再生原理;②物种多样性原理;③协调与平衡原理;④整体性原理;⑤系统学和工程学原理。上述材料所依据的生态工程主要原理依次是:()
A.①④②B.②④⑥
C.③④②D.①③④
7.稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统,卷叶螟和褐飞虱是稻田中的两种主要害虫,拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述错误的是()
A.害虫与拟水狼蛛间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定
B.防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率
C.精耕稻田与弃耕稻田的生物群落,演替的方向和速度有差异
D.用性外激素专一诱捕卷叶螟,短期内褐飞虱种群密度会下降
8.农村综合发展型生态工程的优点包括()
①能量的多级利用②物质循环再生③废物资源化④生物相互依存,体现了整体性⑤做到了生态、经济和社会效益三结合
A.①②B.①②③
C.①②③④⑤D.①②④⑤
9.有一山区由于开采露天小铁矿等活动,自然生态系统完全被破坏,成为一片废墟,为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态,应采取的最好措施是在这片废墟上()
A.回填土壤,引进多种外来物种,重建新的生态系统
B.撤出人类全部活动,实行全面封闭,等待自然恢复
C.回填土壤,栽培当地经济农作物,发展农业生产
D.回填土壤,栽种多种当地原有的植物,实行封山育林
10.小流域综合治理生态工程运用的原理包括()
①物质循环再生原理②协调与平衡原理③整体性原理④系统学和工程学原理⑤物种多样性原理
A.①②③④⑤B.②③④⑤
C.①②③④D.②③④
11.绿色城市的重要标志之一是实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。下图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案:
(1)列出该生态系统中的分解者的名称:。
(2)从资源与环境的角度来看,④⑤途径优于③途径的主要原因是、。
(3)该生态工程最突出体现了这个基本原理。
(4)一般来说,生态工程的主要任务是对进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
12.某研究性学习小组参观某市市郊建立的以沼气为中心,以保护生态环境为目标的“猪―沼―鱼―肥―粮蔬”生态模式时绘出了如下模式图,请分析回答:
(1)构建以沼气为中心的“猪―沼―鱼―肥―粮蔬”生态模式时所依据的生态学原理是,该生态系统最大的优点是。
(2)该生态系统的“基石”是,若要生产3kg鸡肉最少需要水稻和大豆共kg。
(3)沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物。其生态学作用主要是。
(4)若农田内有虫害发生,采用何种措施既能保护环境又能有效防治害虫?。
(5)水稻、大豆的秸秆除了图中所示的用途外,还有哪些用途?。(写出2个)
13.依据生态学原理对农村家庭生活用燃料,厨余垃圾和庭院养殖进行整体设计,构建的庭院生态系统如下图。请回答下列问题:
(1)该生态工程设计将猪圈养在温室内的目的是:农作物在生长过程中能给猪提供;温室给猪的生长提供了适宜的环境。
(2)该生态系统中的都可以作为沼气池中发酵的原料。经过发酵产生的沼渣、沼液可以。沼气池中菌群属于该生态系统成分中的。
(3)该生态工程设计的优点是。
14.污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分,可用作肥料,但其多环芳烃(PAHs)等有机污染物含量通常较高,施入土壤会带来二次污染。生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成。将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验,研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响,结果见下表。
测定项目红壤红壤
+污泥红壤+含7%生
物质炭的污泥土壤PAHs含量(μg/kg)5271079765黑麦草叶绿素含量(mg/g)2.02.12.3黑麦草每盆干重(g)1.72.32.7黑麦草PAHs含量(μg/kg)401651428(1)生物质炭孔隙结构发达,能改善土壤的通气状况,使根系细胞加强,合成增加,从而促进根系对土壤养分的吸收。
(2)由表可知,施用含生物质炭的污泥,从而促进黑麦草生长;污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量,但生物质炭的输入,从而降低PAHs污染的风险。由此可见,生物质炭有望用作污泥改良剂,促进污泥的推广应用。污泥的应用符合生态工程的原理。
15.现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池曝光池兼氧池植物池”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题:
(1)污水流经厌氧沉淀池、曝光池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中,微生物通过呼吸将有机物分解。
(2)植物池中,水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了(生态系统菌落种群)。在植物池的食物网中,植物位于第营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于所固定的能。
(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、和等原理。
(4)一般来说,生态工程的主要任务是对进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
16.在社会主义新农村建设中,某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时,该县坚持在发展中解决环境问题,优化生态环境,实现资源的最大化利用,走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析下图,并回答问题:
(1)该生态工程所遵循的基本原理是(至少写2种)。
(2)该生态系统的能量流动从开始,图中属于消费者的生物有。
(3)与传统农业生态系统相比,该生态系统更能净化环境,其主要原因是。
(4)该生态系统为何能提高经济效益?。
(5)根据该县地处水乡这一资源优势,请你就该生态系统提出一条合理化建议:。
参考答案
1.D2.C3.C4.A5.D6.A7.B8.C9.D10.B
11.(1)蚯蚓、苍蝇、细菌(微生物)
(2)可以充分地利用垃圾中的物质(对物质的多级利用),减少环境污染
(3)物质循环再生(原理)
(4)已被破坏的生态环境(或者是受损的生态系统)
12.(1)物质循环再生原理实现物质和能量的多级利用,减少环境污染
(2)水稻和大豆15
(3)分解有机物,产生沼气
(4)科学引入害虫天敌防治、利用转基因技术培育抗害虫农作物等
(5)①作为饲料养猪;②作为工业原料,广泛用于造纸、制造建材、酒精和一次性包装盒等
13.(1)氧气温度
(2)粪便、厨余垃圾、秸秆作为肥(饲)料分解者
(3)节约能源;减少废物产生;提高能量利用效率;物质可以循环利用
14.(1)有氧呼吸ATP
(2)无机营养物质含量丰富均升高能够吸附污泥中的PAHs物质循环再生
15.(1)有氧和无氧(或细胞)
(2)群落一生产者太阳
(3)物质循环再生物种多样性
(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)
16.(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理
(2)桑、油菜等生产者固定的太阳能蚕、畜、禽
(3)粪便等“废弃物”被及时利用
生态学基本原理范文5
关键词:污染土壤;生态修复;重金属污染;有机物污染
土壤是人类赖以生存的物质基础,是人类不可缺少、不可再生的自然资源[1]。随着石油、城市垃圾、工业废物、农药、化肥的不断渗入,我国的土壤污染问题日趋严重,已严重威胁着人类的生存环境和农业的可持续发展,成为继水污染、大气污染、噪声污染和固体废物污染后备受社会广泛关注的污染问题之一。据不完全统计,目前我国受各种污染物污染的耕地有1 200多万hm2,约占全国耕地总面积的10%,严重威胁着人类的生命健康。
加强土壤肥力的培育,防治土壤污染,实施污染土壤的清洁显得十分必要。近年来,土壤污染的生态修复技术在国内外已成为十分活跃的研究热点。与传统的物理修复和化学修复相比,生态修复具有高效、无二次污染与操作简便等特点,逐渐被大家所认识[2]。本文对污染土壤的生态修复技术研究作一综合介绍,以期为致力于这方面研究的科学工作者提供有益的参考。
1 污染土壤生态修复基本原理
生态修复(Ecological remediation)是指在生态学原理指导下,以广义的生物修复(包括微生物修复、植物修复、动物修复和酶学修复)为基础,结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施,通过优化组合和技术再造,使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。也就是说,生态修复是根据生态学原理,利用特异生物(如修复植物或专性降解微生物等)对环境污染物的代谢过程,并借助物理修复与化学修复以及工程技术的某些措施加以强化或条件优化,使污染环境得以修复的综合性环境污染治理技术[3]。
2 污染土壤生态修复研究内容
2.1 重金属污染土壤生态修复研究
重金属污染土壤生态修复研究多以植物为核心。主要包括修复植物筛选与合理搭配、修复机理和根际圈效应以及修复强化措施与应用。有关超积累植物筛选的研究经历了从对Ni、Cu、Zn 和Mn的超积累植物的筛选[4],到近年来对Cd、Pb和As等重金属超积累植物的筛选[5]的过程。
近年来,对重金属污染土壤生态修复的研究已由对单一重金属污染的修复研究转移到对多种重金属复合污染的修复研究,包括对一些已经发现的单一重金属超积累植物,检验其是否具有对多种重金属污染的修复作用。为了解决土壤重金属复合污染的问题,许多学者还就多种单一重金属污染超积累植物的合理搭配进行了研究与探索。
随着植物生理生态学和分子生物学以及各种微观技术的发展,植物超积累机理的研究在不断深入。有研究发现,植物根系分泌物特别是有机酸能通过螯合作用或酸化根际环境促进土壤重金属的溶解和根系的吸收,这可能与植物体内某些专一性运输蛋白的特殊作用有关。也有研究表明,超积累植物对重金属有较强的耐性,它对重金属的富集可能与一些转运蛋白有关,如转运蛋白基因ZnT-1对Zn转运。目前已有成功从植物体内分离出与超积累及耐性相关的一些转运蛋白基因的报道[6]。
近年来,利用转基因植物修复重金属污染土壤的研究也取得一定的进展。Banuelos[7]等在田间试验条件下,研究了转基因植物印度芥菜对Se富集的能力,结果表明,与野生型印度芥菜相比,转基因型印度芥菜的富集能力几乎提高了近1倍。
除以上外,一些学者还开展了通过施加各种添加剂来提高植物对重金属污染土壤修复效果的研究。如施加EDTA、EDDS、有机酸等[8-9]后能明显提高植物的修复效果,但这些研究存在一定的缺陷,即易对环境产生不良影响。此外,利用微生物促进植物对某一或某几种重金属富集的研究报道也较多,如丛枝菌根真菌促进植物对Zn、Cd、Pb或As的富集作用。
重金属污染土壤生态修复研究较多但研究得不够深入,目前仍有一些机理不完全清楚,生态修复的方法操作和应用还不成熟。因此,加强重金属污染土壤的生态修复机理、实用技术及多学科交叉研究是今后研究的重点。
2.2 有机物污染土壤生态修复研究
有机物污染土壤生态修复研究主要是围绕微生物修复作用展开的,这方面的研究内容大致包括高效降解微生物筛选和合理搭配、生物修复的化学强化和生物化学强化、生物修复的物理强化和物理化学强化、生物修复的电化学强化、生物修复的酶学强化以及植物与微生物的联合修复等。目前,有关有机物污染土壤生态修复的研究主要集中在对高效降解微生物的筛选、分离、鉴定等方面[10]。
3 污染土壤生态修复技术特点
目前,尽管污染土壤的物理修复、化学修复以及工程修复技术已取得一定进展并出现了一些实用技术,但往往会破坏污染土壤的理化性质,甚至会造成对环境的二次污染,对于污染面积巨大且污染程度较轻的土壤基本上难以应用。重金属等无机污染的植物修复和有机污染的生物修复虽克服了这些缺点,但由于这些技术本身所固有的一些应用条件的限制,在修复实践中也难以推广,大多只是处于试验阶段或是基础研究阶段。
与传统的物理和化学修复技术相比,污染土壤生态修复技术具有以下优点:(1)土壤的物理、化学和生物学特性基本保持不变,一般不破坏植物生长所需要的土壤环境;(2)实现有机污染物的矿化;(3)处理形式多样,可根据条件分别采用原位和异位修复方式;(4)处理成本低;(5)应用范围广泛,可处理不同类型、不同程度的污染土壤。
4 污染土壤生态修复研究前景
综上所述,生态修复研究虽然有较多的报道,但目前仍处于基础性研究阶段,仍有一些修复机理不完全清楚,修复的实践应用和操作方法还不够成熟。因此,污染土壤的生态修复机理研究将是污染土壤生态修复研究的一个重点。
从生态学的角度看,污染土壤生态修复研究的核心内容仍然是超积累植物和高效降解微生物的筛选及合理搭配、修复机理的探索和基于植物与微生物联合修复的根际圈效应、以广义生物修复为核心的联合修复以及修复强化措施的研究。其应用不可避免地要利用分子生物学方法和农业高新技术,因此环境科学与生物学、农学的交叉融合必将成为污染土壤生态修复的一种重要研究方法。从这种意义上来看,生态修复将成为解决污染土壤的根本手段。如何综合运用环境科学、生物学和农学等多学科原理,研究既实用又造价低廉的污染土壤生态修复实用技术,将是污染土壤生态修复研究的另一个重点。
参考文献
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[2] 熊明彪.污染土壤生态修复研究综述[J].中国水土保持,2009(6):41-42.
[3] 周启星,魏树和,张倩茹,等.生态修复[M].北京:中国环境科学出版社,2006.
[4] Brown S L, Chaney R L, Angle J S, et al. Phytoremediation potential of Thlaspi caerulescens and bladder campion for zinc and cadmium-contaminated soil[J]. Joural of Environmental Quality, 1994 (23):1151-1157.
[5] Ma L Q, Komar K M, Tu C, et al. A fem that hyperaccumulates arsenic[J]. Nature, 2001, 409 :579.
[6] 郎明林,张玉秀,柴团耀.基因工程改良植物重金属抗性与富集能力的研究进展[J].生物工程学报, 2004,20(2):157-164.
[7] Banuelos G, Leduc D L, Pilon-Smits E A H, et al. Transgenic Indian mustard overexpressing selenocysteine lyase or selenocysteine methyltransferase exhibit enhanced potential for selenium phytoremediation under field conditions[J]. Environmental Science & Technology, 2007, 41(2):599-605.
[8] Liphadzi M S, Kirkham M B, Snyman H G. Heavy metal displacement in EDTA assisted phytoremediation of biosolids soil[J]. Water Science and Technology, 2006, 54 (5):147-153.
生态学基本原理范文6
[关键词]生态学 双语教学
生态学是生物学和环境科学领域最为重要的基础学科之一,具有高度代表性,也是生命科学领域最为活跃的学科之一。本科生态学的双语教学指在高校本科生态学课程的教学中选取具有代表性、适用性和前沿性的外文原版教材,采用作为目标语言的外语来讲授,并用外文语言来进行学生成绩考核的一种新兴教学模式。自2001年到2005年,对双语教学的研究论文为293篇,是上一个五年的24倍,双语教学研究成为高等教育教学上的发展趋势和研究方向[1]。生态学双语教学已成为当今科技发展的需要,培养国际化人才的需要[2]。
一、 内涵
生态学作为近年来发展较快的一门学科,产生于20世纪60年代的欧美,我国直到80年代末期才开始注重生态学研究[2]。国际上每年都有大量的研究成果出现,大量研究方法和理论都引自外文文献,目前国际上代表生态学研究前沿的主要学术期刊以及专著出版物均为英文。
生态学双语教学的实质是用汉、英两种语言向学生传授有关生态学的概念、原理,及相关的技术手段等[3]。生态学双语教学的目的是提高学生阅读英文课外资料的能力,加强与国际研究的联系,跟踪国际生态学发展前沿,使学生熟悉英文语境,生态学英语常用词汇,生态学英语语感,生态学英语基本知识,用英汉两种语言加强专业知识学习,培养复合型人才,培养学生国际化思维方式,为专业深化打下扎实基础,使教学内容和水平与国际接轨。
二、影响因素
1.学生英语水平参差不齐
在生态学双语教学探索过程发现,部分学生兴趣不高、参与性不强、积极性较差,发言次数较少。双语教学具有很强的实践性,需借鉴其他院校及学科的成功经验,在实践中不断摸索和总结经验,才能有效开展双语教学.
2.教师英语水平会影响教学效果
双语教学使教师面临极大挑战。若使用全外语教学,不仅要求教师熟练掌握专业知识,而且还要用外语来正确表达、并使学生理解所讲的内容。要求教师有相当强的外语应用能力。
3.母语为汉语,环境对教学效果有影响
大学生视野开阔,思想活跃,独立意识强,但外语水平却参差不齐。开展双语教学班级每位学生都参与其中,形成良好语言环境,是加强双语教学效果的重要影响因素。
三、实施措施
1.教材甄选
采用麦肯齐(A.Mackenzie)的Ecology教材作为主要教材。该教材难度以及涵盖内容均适合作为普通高校的生态学教材,既包括基本的生态学概念、原理和方法,又有广泛的案例,便于学生消化和理解。订购国内已出版的几种国外生态学的影印版教材,如卓普曼和里斯(L.Chapman&M. Reiss)的Ecology principles and applications。这些教材编写理念新颖,组织结构上深入浅出,对基本内容有定义、原理方法介绍、应用、总结。影印版价格适宜,易于学生接受。通过选用外文版影印教材,拓展课程内容;结合科研课题,更新教学内容;突出讲授特点,挖掘课程特色,保证教学先进性。
2.双语教学主题研讨会
进行集体备课,开展双语教学主题研讨。针对双语教学课程内容设置、学生对课程内容掌握情况,如何运用多媒体深化教学,将生理生态、种群、群落、生态系统生态、应用生态、大尺度生态知识与教师研究特长结合展开专题讨论。
3.双语考试
针对生态学课程双语教学目标及其定位,结合学生英语水平,改善学生的评价体系结构,改革考核方式和方法。注重考核学生对基本原理和技术的理解和掌握,注重考核学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,注重考核学生研究型学习成果[1]。考核试卷用英文进行命题和考试也是双语教学的一个重要环节,采用中英文结合,基本概念原理用英文问答,综合知识用英文问、中文答,研究成果用中文汇报。
4.教学手段
双语教学的难点在于学生的专业词汇积累偏少和听力水平的差异。提倡参与式教学,通过课堂上师生的英语双边提问、共同探讨以实现师生间教与学的结合。加强课前预习及课后作业,介绍专业词汇,布置英文作业,巩固教学成果。因此,教师在课前应将涉及的给学生,让学生能够提前预习,会收到事半功倍的效果。此外,和
5.课件制作
多媒体课件素材的选择以多种教材基础,制作条理清晰、重点突出、图片丰富和信息含量高的课件[4]。我们以原版教材Ecology,Ecology:Concepts and Applications为基础,结合网上的教学资源,进行资料整理和综合,形成符合教学大纲要求的较为系统的授课课件。
生态学是青海大学环境专业、生物专业、资源生物学专业、环境生态工程等专业学生的专业基础课,是深入专业研究的基础。通过生态学双语学习,加强学生生态学外语学习,加强学生对生态学研究方法的应用,科研促教学,教学助科研,使学生具备一定的科研能力,将生态学课程建设成青海大学培养大学生素质教育的重要渠道。
基金项目:青海大学校级精品课程(KC-11-2-3)项目资助;青海大学教材建设基金(2013)项目资助
[参考文献]
[1]吴平.五年来的双语教学研究综述[J].中国大学教学.2007.1:37-45.
[2]辛琨.高校生态学双语教学课程建设研究与实践.高等教育研究[J]2008(25)3:73-74.
[3]王晓凌,王玉猛,赵威.生态学双语教学初探.教育教学论坛[J].2012.38B:90-91.