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生态平衡的原理范文1
摘 要:尤金・奥德姆作为当代著名的生态学家,把“生态系统”整体性概念置于生态学中心地位,促使整体性原理成为现代生态学的第一原理。同时,描绘了生态系统平衡论范式,每个单独的生态系统要么正在向目标发展,要么已经达到目标,其目标就是健康有序的状态,实现“体内平衡”。奥德姆把生态学与经济学结合起来,并发展了人类生态学。尤金・奥德姆及其著作阐述的生态平衡论思想对于现代生态科学的发展具有重要的理论价值和实践意义。关键词:尤金・奥德姆;生态平衡论;生态系统;动态平衡;现实意义中图分类号:C91
文献标志码:A
文章编号:1002-2589(2012)12-0042-02回顾生态学思想发展历史,从吉尔波特・怀特到林奈、达尔文,再从赫克尔到尤金・奥德姆,生态学家一直提供着不同的自然模式,帮助人们加深对自然的认识。不同时期生态学家们所提供的模式不尽相同,达尔文展现的是一个充满尖牙利爪和血腥气的为生存而竞争的自然,克莱门茨描绘的则是一个经历了演替而最终达到相对持久和稳定的生命共同体[1],而尤金・奥德姆研究发现各个自然有机体组成生态系统,有能力调节自身能量从不平衡达到平衡。一、尤金・奥德姆及其著作尤金・奥德姆(EugeneP・Odum,1913-2002),当代著名的生态学家,伊利诺伊大学博士,曾任职于佐治亚大学,美国生态学会主席。因其对生态学研究做出的杰出贡献,荣获泰勒生态学奖,这是美国生态学的最高荣誉奖。奥德姆在学业上走向成熟正是在环境保护主义刚刚兴起之时,他自己也变成了活跃的环境保护主义者。环境问题是广泛而复杂的,如此重要的问题需要宏伟的蓝图规划。生态学家必须向人们表明,地球的各个部分是怎样共同组成一个整体的,并分清是哪些东西决定这个整体是健康的或有病的,尤金・奥德姆及其兄弟霍华德・奥德姆,站出来提供了这种统一的理论。从某种程度来说,奥德姆兄弟从其父亲著名的区域社会学家霍华德・w.奥德姆那里继承了一系列影响深远的思想习惯和个人价值观,他们相信能够获得一种关于世界的整体认识,而不是陷于过分狭隘的零碎分析,他们希望能看到和谐广泛存在,在人类与自然界之间出现和谐,而不是到处充斥着痛苦的、不相容的争斗。奥德姆最早认识到把能流应用于生态学原理的重要性,并使生态学与经济学结合起来,发展了人类生态学,同时向生态学家提供了一本治理这个地球的综合科学手册。特别是尤金・奥德姆编写的《生态学基础》,为该领域指明了方向,其第五版是奥德姆直到去世之前仍在修订的著作,某种意义上应该看做是他思想的最后定论[2]。这本著作取得了巨大成功,其逻辑性、概念、综合性和把数学当做世界通用语言加以运用均对教学与科研的发展产生巨大影响,是世界各国公认的最有影响的生态学教科书。二、尤金・奥德姆生态平衡论思想的基本观点奥德姆把生态学看做是研究自然界的结构和功能整体性的科学,把生态系统各种因素相互联系、相互作用作为生态学第一定理,也即研究生态系统生态学。奥德姆认为生态学研究必须形成统一的生态系统理论,并用数学、统计学术语精确描述,这样的研究才具有实践应用价值。这种理论必须是整体性的,而不是简化的。奥德姆认为生态系统包含了研究层次和研究尺度两重含义,必须拓展研究层次和尺度,重视对整体特性的研究,作为一个整体,不能完全还原为部分特性,对各个部分的加和研究也不能得出整体特性[3]。通过集中精力研究生态系统,奥德姆相信该领域马上就能从分歧中达成统一,并能提出一致的理论说明。他解释说,生态系统是生态学中的基本机能单元,涉及一个既定区域内的任何一个包括一切有机体(例如“群落”)在内的单位,它与自然环境相互作用,从而便于能量的流动能在这个系统内达到具有非常明确特点的营养结构、生物的多样性和物质循环的目的。换句话说,生态系统对奥德姆以及这个词的发明者坦斯利来说,涉及的不仅仅是生物,它包括着生物和非生物两方面。奥德姆的教材第一部分,也是最长的一部分,预见性地论及了生态系统及其所属各个组成部分,包括能量转换、生物地理化学的循环、人类群落、物种群体等。这部书写道,所有的自然万物都组成一种等级结构,位居顶端的是生态系统。只有理解了这最高一级结构,才能以最好的方法去理解地球是如何组成的。奥德姆认为,所有的生态系统都有一个共同点,就是具有“发展战略”――能够给整个自然界及各个单独的组成部分以总体方向的发展规划。当然,“战略”一词意味着生态系统也是能够为自己确定目标并能努力达到目标的有意识的存在,尽管奥德姆并不是很想突出这种结论,他只是认为生态系统跟有机物一样是自我调节发展的实体。它们的战略就是“在有效的能量供给和占优势的自然条件所决定的界限内,尽可能达到大而多样化的有机结构”[4]。他认为每一个单独的生态系统要么是正在向目标发展,要么就是已经达到了目标。这一战略是十分明白清楚、极易观测的,目标就是达到健康有序的状态,即他所说的“体内平衡”。这种状态与18世纪的自然学家发现的永恒的自然界秩序不同,体内平衡就像人体的健康平衡,不断被各种感染打乱并导致各种疾病,但同时身体也通过组织抵抗驱逐入侵。同样,生态系统经常被扰乱,但始终围绕着一个稳定点进行波动。一种健康的正常状态总是处于无穷无尽但很成功的斗争中以保持着这一稳定点。同时,奥德姆认为,生态系统的健康还要求系统内各种有机物之间达到互惠共引与协同合作状态。它们从起初紧张的互相竞争向更协同共生的关系方向发展,就像珊瑚礁一样。可以说,它们知道,要共同努力合作来控制自己所处的周边环境,并使之成为越来越舒适的栖息地,这样最终才有足够的力量来保护自己免受干旱水涝、严冬酷暑、寒冷炎热的轮流重袭,才能最大限度地吸收到所需营养。换句话说,自然界的统一原则就是有机物明白要协同合作才能控制周边的自然界,以求最大的效率和互惠互利[5]。奥德姆把生态平衡定义为:“生态系统内物质和能量的输入和输出两者间的平衡”。这类定义指出了评价生态系统平衡的基本因素,而且人们可以无需详细分析生态系统内众多组分之间的关系,只根据输入和输出就能判定系统是否处于平衡状态,即所谓的“黑箱理论”。三、尤金・奥德姆生态平衡论思想的现实意义奥德姆的生态平衡论思想对于现代生态科学的发展具有重要的理论价值和实践意义。生态平衡问题一直是现代生态科学研究的主要问题,对此生态学家们提出了众多的定义和表述,亦有许多争议。奥德姆描绘了“体内平衡”的生态系统平衡论范式,把整体性概念放在了生态学的中心地位,从而使整体性原理成为现代生态学的第一原理。同时,奥德姆的生态平衡论思想具有重要的实践意义。其中最突出的成就是把生态学与经济学结合起来,提出了能量说,为生态系统开辟了定量分析的研究新方法,提供了一个衡量和比较各种能量的共同尺度,找到了生态系统的各种生态流进行综合分析的统一标准,发展和丰富了生态学与经济学的定量研究方法学[6]。同时,认为现代生态学是人与环境整体性的科学,发展了人类生态学,将人类系统与自然生态系统视为一个整体,尝试提出许多跨领域的观念与理论,尤金・奥德姆认为,在自然界经历了大部分蛮荒时代之后,人类已经成为了最严重的干扰因素,因此他呼吁必须在政策上进行种种调整以规范人类的行为,这不仅描绘了人们对世界不同的理解图景,也提出了相应的对策建议。现代生态思维的发展是一个不断整合、不断深化的过程。从自然观的角度看,无序、多样性、暂时性、不稳定以及非线性关系开始成为生态学分析和研究的对象,生态学家从物理学的混沌理论中获得了理论支持。在混沌之后,又出现了复杂论。虽然生态学家强调变化的本质和各种干扰因素,努力摆脱过去的研究,但他们始终没有放弃寻求秩序的梦想。复杂论试图寻找一种处在秩序与混沌边缘的平衡,划定混沌的界限与外延,这时平衡又开始作为一种广泛可能性而重新出现。奥德姆的平衡论范式在对自然界简单性认识的基础上达到了一种对生态世界的透明认识,但混沌论、复杂论的发展改变了人们对周围世界的思维方式,人们不再把自然界看成和谐与简单相统一,而是面对混沌的自然,探索自然的复杂性。尽管如此,不容置疑的是,尤金・奥德姆及其兄弟的理论与观念对后来生态学的研究和实践产生了很大的影响。在奥德姆兄弟眼中,生态学是一门专门研究和谐的科学,在自然界中所发现的这种和谐,为一个更有生机的、协调和谐的人类共同体提供了一种模式,其蕴含的知识和思想要点包含了自然环境保护的全部含义而在社会上得到广泛传播,引导人们努力回复到近似于自然界最初的健康和稳定状态,一批生态学家也自觉承担起弥补“人在大陆上已经造成的失衡”的责任。可以说,在当时时代背景下,尤金・奥德姆生态思想的提出具有不可取代的历史价值和社会意义。参考文献:[1]侯文蕙.环境史和环境史研究的生态学意识[J].世界历史,2004,(3):24-30.[2][美]奥德姆.生态学基础(第五版)[M].陆健健,等,译.北京:高等教育出版社,2009.[3]胡志刚,邹成效.论奥德姆的生态哲学思想[J].自然辩证法研究,2011,27(1):73-77.[4][美]沃斯特.自然的经济体系――生态学思想史[M].侯文蕙译.北京:商务印书馆,2007.[5]王国聘.探索自然的复杂性――现代生态自然观从平衡、混沌再到复杂的理论嬗变[J].江苏社会科学,2001,(5):95-99.[6]李苏.生态学和经济学的桥梁――能值理论分析法述评[J].河北理工大学学报:社会科学版,2010,(6):62-64.
生态平衡的原理范文2
科学证明,人体的胃肠道内存在着数以万计的细菌,它们组成了众多不同的肠道菌群。正常情况下,这些肠道菌群保持着相对的平衡,共同维护体内的微生态平衡。有益菌能帮助肠道对食物的消化吸收,维持肠道正常运动,促进人体免疫力的提高。保持肠道微生态菌群的平衡,是维持肠道健康的保证。一旦没有足够的有益菌群,肠道菌群就会发生紊乱,从而引发各种各样的肠胃道疾病,如腹泻、腹胀、便秘、嗳气、食欲不振、消化不良等。微生态制剂治疗肠胃道疾病的原理就是直接补充有益菌,抑制有害菌,纠正胃肠道菌群紊乱,维护体内微生态平衡,从而保持胃肠道的健康与正常工作。
上海信谊药业有限公司生产的拳头产品培菲康是一种微生态活菌制剂,含有三种人体内固有的有益活菌――双歧杆菌、乳酸杆菌和肠球菌。培菲康采用国际领先的低温冷冻技术,保证了活菌存活的数量和质量,使其清除体内有害物质、维持体内微生态平衡更加有效。培菲康是卫生部批准生产的国家一类生物制剂,具有以下功能:
一、 治疗急、慢性腹泻
利用生物拮抗作用,治疗各种致病菌引起的腹泻、腹胀,显示出良好的临床效果。
二、 维持正常肠蠕动,缓解便秘
培菲康所含的有益菌通过发酵糖产生大量的有机酸,使肠腔内pH值下降,刺激肠道蠕动,同时这些有机酸可使肠内渗透压增大,吸收水分,软化大便,有效缓解便秘。
三、 护肝、保肝、治疗肝昏迷
通过抑制肠内腐败菌对蛋白质的分解,减少肠道内毒素和氨的产生和吸收,起到护肝、保肝及治疗肝昏迷的作用。
四、 延缓体内主要器官细胞及皮肤组织衰老的作用。
培菲康具有清除自由基及过氧化酯质的能力,同时有效抑制有害菌产生的各种有毒有害物质,促进这些物质降解、排泄,从而延缓体内主要器官及皮肤组织的衰老。
五、 维护人体微生态平衡
调节由于应用抗生素、放疗、化疗、手术、过敏性疾病等引起的人体正常菌群失调,防治由于人体正常菌群失调引起的一系列临床症状如腹泻、胃口不好等。
六、 营养作用
培菲康能促进多种维生素的合成,促进人体对蛋白质的消化和对钙、铁、维生素D的吸收,具有帮助消化、增进食欲的功能。
生态平衡的原理范文3
【关键词】 生态园林 环境保护 生态平衡 物种多样性
城市是一个规模庞大、关系复杂的动态生态系统,由社会、经济,自然子系统复合而成,具有开放性、依赖性、脆弱性等特点,极易受到环境条件变动的干扰。在城市生态系统中,既有自然的组成要素,又有高度人工化的组成要素,而园林绿地系统则是其中唯一具有自净功能的组成成分,在改善环境质量、维护城市生态平衡、美化景观等方面起着十分重要的作用。近一、二十年来,随着世界范围内城市化进程不断加快、环境问题的加剧,人们已越来越认识到走生态园林道路、以绿地系统改善城市环境质量的重要性,许多国家已将其作为城市现代化水平和文明程度的一个衡量标准。
一 生态园林的概念与科学内涵
生态园林主要是指以生态学原理为指导(如互惠共生、生态位、物种多样性、竞争,化学互感作用等)所建设的园林绿地系统,在这个系统中,乔木、灌木、草本和藤本植物被因地制宜地配置在一个群落中,种群间相互协调,有复合的层次和相宜的季相色彩,具有不同生态特性的植物能各得其所,能够充分利用阳光、空气,土地空间、养分、水分等,构成一个和谐有序、稳定的群落,它是城市园林绿化工作最高层次的体现,是人类物质和精神文明发展的必然结果。随着工业化的高度发展和城市化进程加剧,给人类带来了生存环境的危机,这一严峻的现实,迫使人们保护自然生态环境、仿造自然环境,以谋求优良的生存环境,把园林绿化作为主要手段,因势利导地利用对城市生态环境有重大影响的有利因素和改造不利的因素,从整治国土,促进生态平衡的高度全面绿化人类的生存环境,将园林绿化事业推向生态园林的新阶段。〔1〕
生态园林的科学内涵在于:①依靠科学的配置,建立具备合理的时间结构、空间结构和营养结构的人工植物群落,为人们提供一个赖以生存的生态良性循环的生活环境;②充分利用绿色植物,将太阳能转化为化学能,提高太阳能的利用率和生物能的转化率,调节小气候,吸收环境中的有毒有害气体,衰减噪声,调节生态平衡;③美化景观、在绿色环境中提高艺术水平,提高游览观赏价值,提高社会公益效益,提高保健休养功能,为人们提供更高层次的文化、游憩、娱乐需要和人们生存发展的绿色生态环境。
二 生态园林的主要功能
生态园林的功能是多方面的,概括起来讲,主要体现在调节小气候,改善环境质量和美化景观方面。
(一)调节小气候
L.J.Batten认为:小气候主要是指从地面到10余m至10Om高度空间内的气候,这一层正是人类生活和植物生长的区域和空间。人类的生产和生活活动、植物的生长和发育都深刻影响着小气候。
植物叶面的蒸腾作用能调节气温、调节湿度、吸收太阳辐射热,对改善城市小气候具有积极的作用。研究资料表明,当夏季城市气温为27.5℃时,草坪表面温度为20℃~24.5℃,比地面低6℃~7℃,比柏油路面低8℃~20.5℃,而在冬季,铺有草坪的足球场表面温度则比的球场表面温度提高4℃左右。
由于绿色植物具有强大的蒸腾作用,不断向空气中输送水蒸气,故可提高空气湿度。据观测,绿地的相对湿度比非绿化区高10%~20%,行道树也能提高相对湿度10%~20%。
城市的带状绿地,如道路绿化与滨江滨湖绿地是城市的绿色通风走廊,可以将城市郊区的自然气流引入城市内部,为炎夏城市的通风创造良好条件;而在冬季,则可减低风速,发挥防风作用。
(二)改善环境质量
1 吸收二氧化碳,放出氧气,维持碳氧平衡 有关资料表明,每ha绿地每天能吸收900kgCO2,生产600kgO2,每ha阔叶林在生长季节每天可吸收1000kgCO2,生产750kgO2,供1000人呼吸所需要;生长良好的草坪,每ha每小时可吸收CO215kg,而每人每小时呼出的CO2约为38g,所以在白天如有25m2的草坪或lOm2的树林就基本可以把一个人呼出的CO2吸收。可见,一般城市中每人至少应有25m2的草坪或10m2的树林,才能调节空气中CO2和O2的比例平衡,使空气保持清新。如考虑到城市中工业生产对CO2和O2比例平衡的影响,则绿地的指标应大于以上要求。
2 吸收有毒有害气体 污染空气和危害人体健康的有毒有害气体种类很多,主要有SO2、N0x、Cl2、HF、NH3、Hg、Pb等,在一定浓度下,有许多种类的植物对它们具有吸收和净化能力。有研究表明:当SO2通过树林时,浓度有明显降低,每公顷柳杉林每年吸收720kgSO2。臭椿、夹竹桃、罗汉松、银杏、女贞、广玉兰、龙柏等都有较强的吸收能力。
3 吸滞粉尘 植物,特别是树木,对粉尘有明显的阻挡、过滤和吸附作用。由于树木有强大的树冠,叶片被毛和分泌粘性的油脂使得树木具有滞尘作用。
4 杀菌作用 由于绿地上空粉尘少,从而减少了粘附其上的细菌;另外,还由于许多植物本身能分泌一种杀菌素,而具有杀菌能力。据法国测定,在百货商店每m3空气中含菌量高达400万个,林荫道为58万个,公园内为1000个,而林区只有55个,林区与百货商店的空气含菌量差7万倍。
5 衰减噪声 植物,特别是林带对防治噪声有一定的作用。据测定,40m宽的林带可以减低噪声10~15分贝,30m宽的林带可以减低噪声6~8分贝,4.4m宽的绿篱可减低噪声6分贝。树木能减低噪声,是因为声能投射到枝叶上被反射到各个方向,造成树叶微振而使声能消耗而减弱。
(三)美化景观、丰富建筑群体轮廓线
生态园林是美化市容,增加城市建筑艺术效果,丰富城市景观的有效猎施,使建筑“锦上添花”,把城市和大自然紧密联系。
三 生态学原理在生态园林中的应用
(一)坚持以“生态平衡”为主导,合理布局园林绿地系统
生态平衡是生态学的一个重要原则,其含意是指处于顶极稳定状态的生态系统,此时系统内的结构与功能相互适应与协调,能量的输入和输出之间达到相对平衡,系统的整体效益最佳。在生态园林的建设中,强调绿地系统的结构与布局形式与自然地形地貌和河湖水系的协调以及与城市功能分区的关系,着眼于整个城市生态环境,合理布局,使城市绿地不仅围绕在城市四周,而且把自然引入城市之中,以维护城市的生态平衡。近年来,我国不少城市开始了城郊结合、森林园林结合、扩大城市绿地面积、走生态大园林道路的探索,如北京、天津、合肥、南京、深圳等。〔2〕
(二)遵从“生态位”原则,搞好植物配置
城市园林绿化植物的选配,实际上取决于生态位的配置,直接关系到园林绿地系统景观审美价值的高低和综合功能的发挥。生态位概念是指一个物种在生态系统中的功能作用以及它在时间和空间中的地位,反映了物种与物种之间、物种与环境之间的关系。
在城市园林绿地建设中,应充分考虑物种的生态位特征、合理选配植物种类、避免种间直接竞争,形成结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构,以利种间互相补充,既充分利用环境资源,又能形成优美的景观。在特定的城市生态环境条件下,应将抗污吸污、抗旱耐寒,耐贫瘠、抗病虫害、耐粗放管理等作为植物选择的标准。如在上海地区的园林绿化植物中,槭树、马尾松等生长状况不良,不宜大面积种植;而水杉、池杉、落羽杉、女贞、广玉兰、棕榈等适应性好、长势优良,可以作为绿化的主要种类。
在绿化建设中,可以利用不同物种在空间、时间和营养生态位上的分异来配置植物。如杭州植物园的槭树、杜鹃园就是这样配置的。槭树树干直立高大、根深叶茂,可吸收群落上层[生态园林 环境保护 生态平衡 物种多样性
城市是一个规模庞大、关系复杂的动态生态系统,由社会、经济,自然子系统复合而成,具有开放性、依赖性、脆弱性等特点,极易受到环境条件变动的干扰。在城市生态系统中,既有自然的组成要素,又有高度人工化的组成要素,而园林绿地系统则是其中唯一具有自净功能的组成成分,在改善环境质量、维护城市生态平衡、美化景观等方面起着十分重要的作用。近一、二十年来,随着世界范围内城市化进程不断加快、环境问题的加剧,人们已越来越认识到走生态园林道路、以绿地系统改善城市环境质量的重要性,许多国家已将其作为城市现代化水平和文明程度的一个衡量标准。
生态平衡的原理范文4
生态主义的设计早已不是停留在论文或图纸上的空谈,也不再是少数设计师的实验,生态主义已经成为风景园林设计师内在的和本质的思考。尊重自然发展过程,倡导能源与物质的循环利用和场地的自我维持,发展可持续的处理技术等思想贯穿于风景园林设计、建造和管理的始终。在设计中对生态的追求已经与对功能和形式的追求同等重要,有时甚至超越了后两者,占据了首要位置。
生态学思想的引入,使风景园林设计的思想和方法发生了重大转变,也大大影响甚至改变了风景园林的形象。风景园林设计不再停留在花园设计的狭小天地,它开始介入更为广泛的环境设计领域,体现了浓厚的生态理念。
1与风景园林设计相关的主要生态学理论
1.1生物多样性原理
生物多样性理论不仅反映了群落或环境中物种的丰富度、均匀度等,也反映了群落的动态结构与稳定性,以及不同的环境条件与群落的相互关系。城市中的生境条件比较恶劣,环境资源比较匾乏,物种通过本身一系列的相应变化来增加自己的适合度,以充分利用有限的环境资源,从而保持系统的稳定。群落中物种多样性尤其是遗传多样性越高,物种对环境的适应能力就越强,群落抗干扰的能力和维系自身动态平衡的能力也就越强。景观生态学中强调景观的异质性可提高物种总体共存的潜在机会。因此在现代风景园林的构建过程中以生物多样性原理为指导是其最基本的前提。
1.2生态位原理
生态位理论已在种间关系、种的多样性、种群进化、群落结构、群演替以及环境梯度分析中得到了广泛应用。但生态位的概念不同的学者有不同的看法。主要有格林尼尔的“生境生态位”;埃尔顿的“功能生态位”;哈奇森的“超体积生态位”。在这里我们主要引用马世骏的生态位概念:是指一个物种在生态系统中的功能作用以及它在时间和空间中的地位,反映了物种与物种之间、物种与环境之间的关系。城市园林绿化植物的选配,实际上取决于植物生态位的配置,这直接关系到园林绿地系统景观审美价值的高低和综合功能的发挥。
在现代风景园林规划过程中,应充分考虑物种的生态学习性与生态环境条件,利用不同物种在空间、时间和营养生态位上的差异,合理地选配植物种类,避免种间或种内的直接竞争,形成结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构,以利于种间互补,既充分利用光、温、水、气及养分等环境资源,又保证了群落和景观的稳定性。
1. 3互惠共生原理
互惠共生又称互利共生,是指两个物种长期共同生活在一起,彼此相互依赖、相互共存、双方获利。如地衣即是藻与菌的结合体,豆科、兰科、杜鹃花科、龙胆科中的不少植物都有与真菌共生的例子:一些植物种类的分泌物对加一些植物和生长发育是有利的,如黑接骨木对云杉根的分布有利,皂英、白蜡与九里香等在一起生长时,互相都有显著的促进作用;但另外一些植物的分泌物则对其他植物的生长不利,如胡桃能分泌一种叫胡桃醒的物质,它能抑制其他植物的生长,因此在胡桃树下的土表层中一般是没有其他植物的;其它如:丁香、洋槐、薄荷、月桂、稠李、风信子等都会分泌一些不利于其他植物生长的物质,在园林中的植物配植时胡桃与苹果、松树与云杉、白桦与松树等都不宜种在一起,森林群落林下蕨类植物狗脊和里白则对大多数其他植物幼苗的生长发育不利。在生态园林建设过程中应用植物间的这种相互关系,能有效地促进群落的稳定。
1.4生态平衡原理
生态平衡是生态学的一个重要原则,其含意是指处于顶极稳定状态的生态系统,此时系统内部的结构与功能相互适应与协调,能量的输入和输出之间达到相对平衡,系统的整体效益最佳。在生态园林的建设中,强调绿地系统的结构和布局形式与自然地形地貌和河海湖泊水系的协调以及城市功能分区的关系,着眼于整个城市生态环境,合理布局,使城市绿地不仅围绕在城市四周,而且把自然引入城市之中,以维护城市的生态平衡。近年来,我国不少城市己开始了城郊结合、森林与园林结合、扩大城市绿地面积走生态园林建设的道路,如上海、北京、合肥、南京、深圳、厦门等。
1.5生态调控原理
生态调控是生态系统研究的一个重要理论,主要研究以人为中心的社会一经济一自然复合的城市人工生态系统。自然生态系统的中心事物是生物群体,它与外部环境的关系是消极地适应环境,并在一定程度上改造环境,因而自然生态系统的动态、演替,无论是生物种群的数量、密度的变化,还是生物对外部环境的相互作用、相互适应,均表现为“通过自然选择的负反馈进行自我调节”的特征。而在人工生态系统中,尤其是在城市生态系统中,是以人类为中心的,人类与其外部环境的关系是人积极地、主动地适应环境和改造环境,其系统行为很大程度上取决于人类所做出的决策,因而它的调控机制主要是人为的而不是负反馈的调节。生态园林是城市生态系统的一个子系统,要使其具有合理的结构、能最大限度地发挥其功能,系统本身可以自我调节,达到良性循环的生态系统,就需要以生态调控原理作为指导,使整个系统实现循环再生、协调共生、持续自生。在生态园林这一生态系统中,由于人的社会性与能动性,表明了它同自然生态系统间的重大区别,它可以通过人类进行有限度的协调,使系统的生态效益最高,使各组成成分之间相互协调,使系统更加适应外部环境。
2生态学理论在风景园林设计中的主要应用
2.1应用生态学原理,保护利用场地现有的自然生态系统
在风景园林设计中,应用生态学原理进行设计,保护自然环境不受或尽量少受人类的干扰,现有场地往往经过很长时间已经形成了新的动植物生态系统。在景观改造时,根据生态平衡原理,要充分的保护利用,尊重场地原有的自然环境的生态特征,尽可能将原有的有价值的自然生态要素保留下来并加以利用,组织到园林景观的设计中去。主要手法有:
2.1.1利用当地的乡土资源
乡土植物是指经过长期的自然选择及物种演替后,对某一特定地区有高度生态适应性的自然植物区系成分的总称。它们是最能适应当地大气候生态环境的植物群体。除此之外使用乡土物种的管理和维护成本最少,能促使场地环境自生更新、自我养护。还因为物种的消失已成为当代最主要的环境问题。所以保护和利用地带性物种也是时代对风景园林设计师的伦理要求。
2.1.2尊重场所自然演进过程
现代人的需要可能与历史上该场所中的人的需要不尽相同。因此,为场所而设计常常不会模仿和拘泥于传统的形式。但是从生态学理论来看,新的设计形式仍然应以场所的自然过程为依据,依据场所中的阳光、地形、水、风、土壤、植被及能量等。设计的过程就是将这些带有场所特征的自然因素结合在设计之中,从而维护场所的健康。作为风景园林设计者应尽量保留原场所的自然特征,如泉水、溪流、造型树、已有地被、及名树、古木、水、地形等,这是对自然的内在价值的认识和尊重,这样既能在一定程度上降低投资成本,又能避免为了过分追求形式的美感, 对原有的生态系统造成无法弥补的破坏。
2.2基于生态调控原理,利用并再生场地现有的材料和资源
生态调控原理中的循环再生,倡导能源与物质的循环利用贯穿于现代风景园林设计的始终,生态的风景园林设计要尽可能使用再生原料制成的材料,尽可能将场地上的材料和资源循环使用,最大限度地发挥材料的潜力,最大限度地减少了对新材料的需求,减少了对生产材料所需的能源的索取。
2.3土壤的设计
在风景园林设计中,植物是必不可少的要素,因而在设计中选择适合植物生长的土壤就显得很重要。主要考虑土壤的肥力和保水性。分析植物的生态学习性,选择适宜植物生长的土质。特别是在风景园林的生态恢复设计模式中,土壤因子很重要,一般都需要对当地的土壤情况进行分析测试,选择相应的对策。常规做法是将不适合或者污染的土壤换走,或在上面直接覆盖好土以利于植被生长,或对已经受到污染的土壤进行全面技术处理。采用生物疗法,处理污染土壤,增加土壤的腐殖质,增加微生物的活动,种植能吸收有毒物质的植被,使土壤情况逐步改善。如在美国西雅图油库公园,旧炼油厂的土壤毒性很高,以至于几乎不适宜作为任何用途。设计师哈格没有采用简单且常用的用无毒土壤置换有毒土壤的方法,而是利用细菌来净化土壤表面现存的烃类物质,这样既改良了土壤,又减少了投资。
2.4以生态平衡、生物多样性为理论的植物配置的设计
2.4.1植物材料的选择
根据生态位理论,在进行植物配置时,应充分考虑物种的生态位特征,合理选择配置植物种类,避免各个物种对空间和营养的争夺,种间互相补充,既充分利用环境资源、生长良好,形成结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构,又能形成具有良好视觉效果的园林景观。根据各种植地不同的实际情况(如干旱、贫瘠、土壤密实、污染严重、病虫害严重等),有针对性、有侧重点的选择植物种类,尤其是高大乔木优势种的选配,直接决定了园林生态效益的发挥程度。园林生态设计中要求利用不同物种在空间和营养生态位上的分异来配置植物,充分利用空间、营养,各个种才能协调共生。
因此,在植物材料选择时,应该因地制宜,发挥不同植物的各自优势,最大限度地满足植物生长所需要的生态条件,根据实际情况的不同,进行相应的选择。
2.4.2运用具有生态效益的植物
不同的树种其生态作用和效益也不相同,有的相差很大。因此,为了提高植物造景的生态效益就必须选择那些与各种污染气体相对应的抗性树种和生态效益较高的树种。
2.4.3遵从生物多样性原理,模拟自然群落的植物配置
物种多样性主要反映了群落和环境中物种的丰富度、均匀度、群落的动态与稳定性,和不同的自然环境条件与群落的相互关系。生态学家认为,群落结构愈复杂,系统也就愈稳定。因此,风景园林设计过程中,设计多个种组成的植物群落,比单物种中群落更能有效利用资源,具有更大稳定性,即保持各物种多样性如动植物种资源多样性、各种文化特质多样性等,具有重要深远的生态环境意义。
2.5以循环为主的水的设计
在风景园林设计中从生态因素方面对水的处理一般集中在水质的清洁、地表水循环、雨水收集、人工湿地系统处理污水、水的动态流动以及水资源的节约利用等方面。在风景园林设计中充分利用湿地中大型植物及其基质的自然净化能力净化污水,并在此过程中促进大型动植物生长,增加绿化面积和野生动物栖息地,有利于良性生态环境的建设。
生态平衡的原理范文5
【摘要】 目的 分析微生态调节剂产生、分类和临床应用情况,为临床的合理使用提供参考。方法 通过对临床使用微生态制剂的相关报道的调查分析,阐述微生态调节剂的临床应用现状。结果 微生态调节剂在临床上应用广泛,在临床多种疾病的防治上效果显著。结论 临床医生和科研工作者应该不断探讨和研究,学会用生态学的理论去解决临床中遇到的一些问题,微生态制剂将更好的为人们的健康保驾护航。
【关键词】 微生态调节剂 临床应用
【Abstract】 Objective To Analysis of Micro ecological modulator produced, classification and clinical application for provide the reference for clinical rational application of Micro ecological modulator. Methods A survey and analysis of clinical use Micro ecological modulator report related, This expounds Micro ecological modulator about clinical application situation. Results Micro ecological modulator is wide in clinical applications. It is remarkable curative effect in clinical of various diseases prevention and treatment. Conclusion Clinical doctors and researchers should constantly explores and studies, learn to use the ecological theory to solve some of the problems encountered in clinical. Micro ecological modulator will have better help for people’s health.
【Key words】 Micro ecological modulator produced classification clinical application
微生态学(Microecology)是近年来发展起来的一门科学,是研究正常微生物与其宿主关系的生命科学分支[1]。随着微生态学的深入发展,微生物制品—微生态调节剂(Micro ecological modulator)迅猛发展起来,它是根据微生态学原理,用以调整微生态失调,保持微生态平衡,提高宿主的健康水平和增进健康嘉态的益生菌(微生物)及其代谢产物和生长促进物质的制品[2]。近几年来,微生态调节剂在临床上的应用越来越广泛,已经被广大患者所认可和使用,并日益显示出其突出的优势。本文对此类制剂的产生、分类和临床应用情况加以剖析,希望能为临床应用有所帮助。
1 微生态调节剂的产生
1.1微生态调节剂产生的重要性
随着人类文明的发展,医学科学的发展,人们对健康和疾病的认识不断深入,化学药物的出现使人类在同感染性疾病作斗争时拥有了重要武器。恩惠与风险并存着,随着抗菌药物的广泛应用,耐药菌开始出现,耐药性不断攀升,甚至出现了对任何药物均不敏感的超级细菌,面对这一新情况,面对人们与病原微生物无止境的斗争,除了不断研制新的抗菌药物,不能不另辟其境。
1.2微生态调节剂产生的理论依据
随着微生态学日新月异的发展,目前人们逐渐认识到微生物与宿主之间的生理性组合关系。正常情况下,微生物与宿主之间相互作用,达到其特定的生态平衡,而每一个生态群落内的微生物依据其共生和拮抗维系正常群落关系,一旦这个平衡被破坏,就变成生态失调,出现相应的临床症状。微生态调节剂正是利用微生物间这一共生和拮抗关系,补充对人体内生理性有益菌群或活性物质,抑制有害菌群过度增生,使病理性组合逆转成生理性组合,改善或重建微生态平衡,使相关疾病得以康复[3] 。
2 微生态调节剂的分类
微生态调节剂近年来发展迅猛,对该类产品给予正确分类是必要的[2]。
2.1按宿主可分为:人类微生态调节剂、动物微生态调节剂、植物微生态调节剂。
2.2按用途可分为:保健性微生态调节剂、防治疾病性微生态调节剂。
2.3按合成成分可分为:利用菌体、代谢产物、生长促进物质等合成的微生态调节剂。
2.4按药剂学的剂型分类可分为:液体剂型微生态调节剂、固体剂型微生态调节剂、半固体剂型微生态调节剂、气体剂型微生态调节剂。
3 微生态调节剂的作用机制
微生态调节剂具有抑制有害菌生长,降低内毒素水平,重建微生态平衡的作用。[4]其作用机理为如下几个方面:
3.1调节微生态平衡 通过补充有益菌群控制、拮抗、排斥致病菌的侵袭和定植,阻止侵入病菌的生长和繁殖,提高宿主的防御能力,保持生态平衡。
3.2增强免疫力 微生态制剂在机体定植后,可刺激机体的免疫系统,提高机体的非特异性免疫能力,提高机体的抗病能力。
3.3营养作用 有益菌生长繁殖能合成多种维生素、活性营养因子和生物酶等供机体使用,以促进代谢和调整内分泌。
3.4屏障作用 有益菌可在定植的部位形成微生物膜,阻止致病菌的入侵和定居,成为一个有效的生物屏障。
4 微生态调节剂的临床应用
近年来随着微生态调节剂在临床的应用,微生态防治渐入人心,越来越显示出重要作用。目前在在保健和防治疾病方面已积累了大量资料。
4.1对胃肠道疾病的作用
人体肠道当中栖居大量的细菌,大约有30属500多种之多,他们和人体构成微生态平衡,若这种平衡遭到破坏,将引起许多相关疾病。目前,国内外已经有多种微生态制剂应用于临床,用于防治肠道菌群失调所致的疾病,并取得了很好的临床效果。例如:张凤莲等[5]报道乳酸菌素在抑制幽门螺杆菌(HP)感染,保持消化道微生态平衡和调节机体免疫方面效果明显;刘爱民等[6]报道运用思密达散剂、乳酸菌素片治疗肠易激综合征(IBM)总有效率为98%;关国明等[7]报道应用丽珠肠乐和结肠炎丸联合治疗慢性结肠炎总有效率为95.24%。当然有关这方面的报道很多,这里就不一一举例。
4.2对肝脏疾病的作用
肝脏疾病患者大多存在着不同程度的内毒素血症。双歧杆菌、乳酸杆菌等活菌制剂能抑制肠道腐败菌和产生尿毒酶的细菌,降低肝脏患者血清内毒素水平,减轻肝脏损伤及细胞器变形程度、减小假小叶的形成速度以及改善黏膜功能,改善肝硬化患者症状,促进黄疸消退,降低患者转氨酶,增加白蛋白,清除内毒素血症,对肝病的防治具有一定作用。[8]王世乾等[9]报道利用四联活菌片联合乳果糖治疗慢性重型肝炎发现有助于改善肝功能及临床症状,具有一定的辅助治疗作用。
4.3对皮肤病的作用
皮肤表面的正常微生物群遇到破坏会引起失调导致疾病,利用微生态学原理制成的防治皮肤病的调节剂针对这一问题,调理皮肤的微生态平衡,取得了相应的效果。张华梅等[10]报道利用枯草杆菌肠球菌二联活菌多维颗粒佐治婴幼儿湿疹疗效显著高于单用外用药物治疗,且复发率低。
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4.4对阴道炎的作用
非特异性阴道炎为妇科常见病、多发病。临床上主要应用抗生素进行治疗,破坏了阴道的正常菌群,治疗效果不理想,易复发,易引起二重感染。目前临床应用微生态制剂治疗阴道炎的报道很多,该治疗扶植了阴道中的正常菌群,对复发和二重感染起到了一定的预防作用。胡玉红等[11]报道微生态调节剂黄瓜香治疗细菌性阴道炎,结果表明阴道补充黄瓜香与使用甲硝唑治疗产生了相似的效果,复发率低,治疗效果有显著性。
4.5防治癌症的作用
微生态制剂可以提高机体的非特异性免疫能力,从而抑制和预防肿瘤的发生,据报道双歧杆菌可以通过调整肠道菌群,能减少使前致癌物质转化为致癌物质的葡萄糖醛酸酶、硝基还原酶、偶氮还原酶的生成量,提高宿主的免疫力,预防癌症的发生[12]。
4.6微生态调节剂在医源性疾病上也有一定建树,患者常因医疗诊治中使用抗生素、激素、免疫抑制剂等造成微生态失调,利用微生态调节剂正好可以调整菌群,解除抗生素等的不良作用,减少了医源性疾病的发生。
5 微生态调节剂存在的问题
没有微生态制剂药物动力学的系统描述;微生态制剂长期定植能力差,停用后作用只能维持1-2天;缺乏认识和使用经验,临床试验少,评价也少;大部分制剂不能与抗生素联用;免疫缺陷患者使用微生态调节剂是否安全,这些问题都有待于进一步解决。
目前,国内微生态制剂的药品、保健品越来越多,微生态调节剂与人们的生活日益密切,如何合理使用微生态调节剂具有重要意义,需要临床医生和科研工作者不断探讨和研究,学会用生态学的理论去解决临床中遇到的一些问题,更好的为人们的健康保驾护航。
参 考 文 献
[1]魏曦,康白.正常菌群与健康:人体微生态学[M].上海:上海科技出版社,1985.2.
[2]杨景云.医用微生态学[M].北京:中国医药科技出版社,1997.108.
[3]张正和.微生态调节剂的开发和应用[J].中国临床医生,1999,27(5):14-15.
[4]黄达枢.微生态调节剂的临床应用[J].中国实用儿科杂志,1996,11(4):202-204.
[5]张凤莲,付惠玲等.乳酸菌素治疗消化性溃疡的临床分析[J].中国微生态学杂志,2003,15(2):105.
[6]刘爱民,汪雄勤.思密达散剂、乳酸菌素片联用治疗肠易激综合症[J].国际医药卫生导报,2004,10(22):81-82.
[7]关国明.丽珠肠乐与结肠炎丸联合治疗慢性结肠炎疗效观察[J].中国误诊学杂志,2004,4(4):579-580.
[8]王维吉,高世霞.浅谈微生态制剂的发展与临床应用[J].山东畜牧兽医,2010,31(8):90-91.
[9]王世乾,申林杰等.微生态调节剂对慢性重症肝炎患者的治疗作用[J].新乡医学院学报,2010,27(5):498-501.
[10]张华梅,李建丽.利用枯草杆菌肠球菌二联活菌多维颗粒佐治婴幼儿湿疹的临床观察[J].中国现代医生,2010,48(19):150-151.
生态平衡的原理范文6
【关键词】浅析 风景 园林 设计 主要 生态 理论
生态主义的设计早已不是停留在论文或图纸上的空谈,也不再是少数设计师的实验,生态主义已经成为风景园林设计师内在的和本质的思考。尊重自然发展过程,倡导能源与物质的循环利用和场地的自我维持,发展可持续的处理技术等思想贯穿于风景园林设计、建造和管理的始终。在设计中对生态的追求已经与对功能和形式的追求同等重要,有时甚至超越了后两者,占据了首要位置。生态学思想的引入,使风景园林设计的思想和方法发生了重大转变,也大大影响甚至改变了风景园林的形象。风景园林设计不再停留在花园设计的狭小天地,它开始介入更为广泛的环境设计领域,体现了浓厚的生态理念。
一、生物多样性原理
生物多样性理论不仅反映了群落或环境中物种的丰富度、均匀度等,也反映了群落的动态结构与稳定性,以及不同的环境条件与群落的相互关系。城市中的生境条件比较恶劣,环境资源比较匾乏,物种通过本身一系列的相应变化来增加自己的适合度,以充分利用有限的环境资源,从而保持系统的稳定。群落中物种多样性尤其是遗传多样性越高,物种对环境的适应能力就越强,群落抗干扰的能力和维系自身动态平衡的能力也就越强。景观生态学中强调景观的异质性可提高物种总体共存的潜在机会。因此在现代风景园林的构建过程中以生物多样性原理为指导是其最基本的前提。
二、生态位原理
生态位理论已在种间关系、种的多样性、种群进化、群落结构、群演替以及环境梯度分析中得到了广泛应用。但生态位的概念不同的学者有不同的看法。主要有格林尼尔的“生境生态位”;埃尔顿的“功能生态位”;哈奇森的“超体积生态位”。在这里我们主要引用马世骏的生态位概念:是指一个物种在生态系统中的功能作用以及它在时间和空间中的地位,反映了物种与物种之间、物种与环境之间的关系。城市园林绿化植物的选配,实际上取决于植物生态位的配置,这直接关系到园林绿地系统景观审美价值的高低和综合功能的发挥。
在现代风景园林规划过程中,应充分考虑物种的生态学习性与生态环境条件,利用不同物种在空间、时间和营养生态位上的差异,合理地选配植物种类,避免种间或种内的直接竞争,形成结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构,以利于种间互补,既充分利用光、温、水、气及养分等环境资源,又保证了群落和景观的稳定性。
三、互惠共生原理
互惠共生又称互利共生,是指两个物种长期共同生活在一起,彼此相互依赖、相互共存、双方获利。如地衣即是藻与菌的结合体,豆科、兰科、杜鹃花科、龙胆科中的不少植物都有与真菌共生的例子:一些植物种类的分泌物对加一些植物和生长发育是有利的,如黑接骨木对云杉根的分布有利,皂英、白蜡与九里香等在一起生长时,互相都有显著的促进作用;但另外一些植物的分泌物则对其他植物的生长不利,如胡桃能分泌一种叫胡桃醒的物质,它能抑制其他植物的生长,因此在胡桃树下的土表层中一般是没有其他植物的;其它如:丁香、洋槐、薄荷、月桂、稠李、风信子等都会分泌一些不利于其他植物生长的物质,在园林中的植物配植时胡桃与苹果、松树与云杉、白桦与松树等都不宜种在一起,森林群落林下蕨类植物狗脊和里白则对大多数其他植物幼苗的生长发育不利。在生态园林建设过程中应用植物间的这种相互关系,能有效地促进群落的稳定。
四、生态平衡原理
生态平衡是生态学的一个重要原则,其含意是指处于顶极稳定状态的生态系统,此时系统内部的结构与功能相互适应与协调,能量的输入和输出之间达到相对平衡,系统的整体效益最佳。在生态园林的建设中,强调绿地系统的结构和布局形式与自然地形地貌和河海湖泊水系的协调以及城市功能分区的关系,着眼于整个城市生态环境,合理布局,使城市绿地不仅围绕在城市四周,而且把自然引入城市之中,以维护城市的生态平衡。近年来,我国不少城市己开始了城郊结合、森林与园林结合、扩大城市绿地面积走生态园林建设的道路,如上海、北京、合肥、南京、深圳、厦门等。
五、生态调控原理