產業生態學
❶ 生態學定理
我隨便總結的……湊合著用吧。qj
葛洛格規則 Gioger'rule:
溫血動物在溫暖地區的個體黑色素增多,在乾旱地區則紅,黃,棕色為多,在寒冷地區色素逐漸減弱.
利比希定律
最小因子定律:低於某種生物需要的最小量的任何特定因子是決定該種生物生存和分布的根本元素。
1918年霍普金斯提出的生物氣候定律:
在其它因素相同的條件下,北美溫帶地區,每向北移緯度1°向東移經度5°,或上升約122米,植物的階段發育在春天和初夏將各延期四天;在晚夏和秋天則各提前四天等等。
貝格曼定律
貝格曼定律由Bergman提出,其原始定義為:「在相等的環境條件下,一切定溫動物身體上每單位表面面積發散的熱量相等。」
阿倫定律
阿倫定律是生態學的一條定律,具體內容是:生活在寒冷地區的恆溫動物,其體表的突出部分(四肢、耳朵等)趨於縮短,有利於防止熱量散失,如圖所示的兩種狐狸(請注意它們的耳朵,白色為北極狐,棕色為非洲狐)。而生活在熱帶地區的恆溫動物,其體表的突出部分相對較長,有利於熱量散失。
1、霍普金斯定律
1918年霍普金斯提出的生物氣候定律:在其它因素相同的條件下,北美溫帶地區,每向北移緯度1°向東移經度5°,或上升約122米,植物的階段發育在春天和初夏將各延期四天;在晚夏和秋天則各提前四天等等。
2、葛洛格規則(Gioger's rule):
溫血動物在溫暖地區的個體黑色素增多,在乾旱地區則紅,黃,棕色為多,在寒冷地區色素逐漸減弱。
3、謝爾福德耐性定律
耐受性定律亦稱為謝爾福德耐性定律(Shelford』s law of tolerance)是美國生態學家V.E. Shelford 於1913年提出的。生物對其生存環境的適應有一個生態學最小量和最大量的界限,生物只有處於這兩個限度范圍之間生物才能生存,這個最小到最大的限度稱為生物的耐受性范圍。生物對環境的適應存在耐性限度的法則稱為耐受性定律。具體可定義為:任何一種環境因子對每一種生物都有一個耐受性范圍,范圍有最大限度和最小限度,一種生物的機能在最適點或接近最適點時發生作用,趨向這兩端時就減弱,然後被抑制。這就是耐受性定律。
謝爾福德耐性定律
在生物的生長和繁殖所需要的眾多生態因子中,任何一個生態因子在數量上的過多過少或質量不足,都會成為限制因子。即對具體生物來說,各種生態因子都存在著一個生物學的上限和下限(或稱「閥值」),它們之間的幅度就是該種生物對某一生態因子的耐性范圍(又稱耐性限度)。
E. P. Om ( 1973 )等對耐性定律作了如下補充:
( 1 )同一種生物對各種生態因子的耐性范圍不同,對一個因子耐性范圍很廣,而對另一因子的耐性范圍可能很窄。
( 2 )不同種生物對同一生態因子的耐性范圍不同。對主要生態因子耐性范圍廣的生物種,其分布也廣。僅對個別生態因子耐性范圍廣的生物,可能受其它生態因子的制約,其分布不一定廣。
( 3 )同一生物在不同的生長發育階段對生態因子的耐性范圍不同,通常在生殖生長期對生態條件的要求最嚴格,繁殖的個體、種子、卵、胚胎、種苗和幼體的耐性范圍一般都要比非繁殖期的要窄。例如,在光周期感應期內對光周期要求很嚴格,在其它發育階段對光周期沒有嚴格要求。
( 4 )由於生態因子的相互作用,當某個生態因子不是處在適宜狀態時,則生物對其它一些生態因子的耐性范圍將會縮小。
( 5 )同一生物種內的不同品種,長期生活在不同的生態環境條件下,對多個生態因子會形成有差異的耐性范圍,即產生生態型的分化。
任何一種生物,對自然環境中的各理化生態因子都有一定的耐性范圍,耐性范圍越廣的生物,適應性越廣。據此,可將生物大體劃分為廣適性生物和窄適性生物。
4、利比希定律
利比希最小因子定律,是由德國化學家利比希(Liebig,1840)在《有機化學及其在農業和生理學中的應用》一書中首先指出:作物的產量一般不是受到水、CO2之類本身大量需要而自然環境中也很豐富的營養物質的限制,而是受到需要量雖少但在土壤中也非常稀少的元素(硼、鐵等)的限制。據此他提出的「植物的生長取決於處於最小量狀態的營養物質」觀點,被稱為利比希最小因子定律。也就是說,生物基本的必需物質隨種類和不同情況而異,在穩定的情況下,其所能利用的量緊密地接近所需的最低限度時,就起到限製作用,成為限制因子
❷ 生態學名詞解釋
生態學(Ecology),是德國生物學家恩斯特·海克爾於1866年定義的一個概念:生態學是研究生物體與其周圍環境(包括非生物環境和生物環境)相互關系的科學。
❸ 產業生態學的介紹
本書較為系統的介抄紹了產業生態學的興起、基本原理、技術方法、生態工程和相關政策。其中重點介紹了生命周期評價、生命周期成本評估、生態設計、產業代謝分析技術、生態工業園區規劃、生態農業工程規劃以及面向生產者、產品和組織的環境管理政策等。本書可作為環境科學與工程相關專業本科生或研究生教材;也可供管理學、營銷學、產業經濟學等專業師生或政府管理人員參考。
❹ 求產業生態學與兩型社會論文
城市人居環境規劃方法的生態轉型
討論了城市環境問題的生態學實質,國際城市人居環境生態學研究動向,以及城市人居環境建設的生態轉型方法。重點介紹了城市人居環境規劃中的系統化、自然化、經濟化、人性化趨勢,並從觀念與目標的轉型,規劃與設計的轉型和技術與材料革新等方面探討了城市生態建設的轉型方法。
關鍵詞:城市;人居環境;生態規劃;轉型;方法
1.城市環境問題的生態學實質
世紀之交,我國城鄉正在開展大規模的人居環境建設。隨著經濟實力的發展和生活水平的提高,人們對城市在景觀、人文、經濟、建築、交通、環境和生活質量方面的要求越來越高。城市建設不僅要體現科技進步,更要注重以人為本,創造更多的適宜環境,滿足城市居民的生理心理需要和人居環境的可持續發展。綜觀當今城市的生態景觀,在人們賴以棲息的建築外面,滿目水泥森林、屋頂景觀、五彩陽台、塞車景觀、垃圾景觀和污水景觀。掩藏在高樓大廈背後的卻是危害城市居民身心健康的生態負效應:建材污染效應、能量耗散效應、氣候熱島效應、水分流失效應、環境污染效應、建築擁擠效應、景觀壓抑效應等。城市環境問題的實質是:資源代謝在時間、空間尺度上的滯留(人們從大自然索取的資源只有少部分變成產品並參與生態循環,多數滯留在環境中形成污染,如水體富營養化、大氣污染、垃圾污染等)和耗竭(人們從大自然索取過多而投入、返回過少,導致生態系統的耗竭,如水土流失、地表沉降、濕地退化、景觀破壞等);系統耦合在結構、功能關繫上的破碎(如條塊分割、學科分割、景觀破碎、過程斷續等)和板結(如人口集聚、交通擁擠、土壤板結、熱島效應等);社會行為在經濟和生態關繫上的短見(如行為的短期化、局部化和)和調控機制上的缺損(如體制、法規、政策、計劃的戰略評價、社會監督、信息反饋、績效評估和能力建設等)。城市的核心是人,發展的動力和阻力也是人。正確處理好人與土地(包括地表的水、土、氣、生物和人工構築物)的生態關系是人居生態研究的核心任務。城市的表現形式是社區的格局、形態,而其神或魂卻是生態的「生」字,包括生存能力(示範區的吸引力,離心力和競爭力),生產實力(從第一性生產到廢棄物的處置),生活魅力(方便適宜的設施,豐富多彩的環境)及生境活力(風、水、花、鳥等自然生境和生物活力)。
人作為城市復合生態系統的主體,其日常生活活動對城市生態系統功能的好壞起著重要作用。人們往往只看到城市活動的物理過程,而忽視其生態過程;只重視城市設施的社會服務功能,而忽視其生態服務功能;只注意城市經濟的生產效益而無視其生態效益;只看到污染物質的環境負價值而忽視其資源可再生利用的正價值。城市的生產、生活與生態管理職能條塊分割,以產量產值為主的政績考核指標和短期行為,以及生態意識不強、生態教育落後的國民素質,是我國城市環境惡化趨勢得不到扭轉的根本原因。
2.城市人居環境生態學的研究動向
當前,各國城市生態系統研究特別注重城市各種自然生態因素,技術物理因素和社會文化因素耦合體的等級性、異質性和多樣性;注意城市物質代謝過程、信息反饋過程和生態演替過程的健康程度;以及城市的經濟生產、社會生活及自然調節功能的強弱和活力。其中生態資產、生態健康和生態服務功能是當前城市生態系統研究的熱點。這些研究正逐漸形成幾門城市可持續發展的應用生態學分支:一是產業生態學,研究產業及流通、消費活動中資源、產品及廢物的代謝規律和耦合方法,促進資源的有效利用和環境正面影響的生態建設方法。二是人居生態學,研究按生態學原理將城市住宅、交通、基礎設施及消費過程與自然生態系統融為一體,為城市居民提供適宜的人居環境(包括居室環境、交通環境和社區環境)並最大限度減少環境影響的生態學措施;三是城鎮生命支持系統生態學,研究城鎮發展的區域生命支持系統的網路關聯、景觀格局、風水過程、生態秩序、生態基礎設施及生態服務功能等。
盡管國際城市生態學的啟蒙研究歸功於美國的芝加哥人類生態學派,但國際城市生態學研究的主流卻一直在歐洲。自19世紀末葉以來,快速的工業化城市化過程和高的人口密度迫使歐洲人不得不認真研究城市化、工業化帶來的生態問題、過程、對策與技術手段。從霍華德的田園城運動到德國法蘭克福的靈敏度模型,特別是1970年代以來以「增長的極限」為催化劑的環境運動和聯合國教科文組織人與生物圈計劃(MAB)倡導的城市生態研究,為西方國家城市環境的改善和生態功能的強化奠定了科學基礎。
進入1990年代以來,城市生態學已成為城市可持續發展及制定21世紀議程的科學基礎,各種類型的國際城市生態學術討論如火如荼,僅1991年以來在美洲、澳洲、歐洲和非洲就舉行了20餘次國際生態城市學術討論會。1996年6月的土耳其聯合國人居環境大會專門制定了人居環境議程,提出城市可持續發展的目標為:「將社會經濟發展和環境保護相融合,在生態系統承載能力那去改變生產和消費方式、發展政策和生態格局,減少環境壓力,促進有效的和持續的自然資源利用(說、土、氣、生、林、能)。為所有居民,特別是貧困和弱小群組提供健康、安全、殷實的生活環境,減少人居環境的生態痕跡,使其與自然和文化遺產相和諧,同時對國家的可持續發展目標做出貢獻。
澳大利亞的Halifax生態城是在Adelaide市外60km的一片17h㎡退化的農田上建設的。當地居民通過社區自助性開發方式進行生態恢復、治理水土流失,並向傳統房地產商挑戰。首期開發了一片2.4 h㎡混合功能居住區,居民800餘人,90%的技術是對區內及區域環境良好的,70%的植物種是當地種。區內綜合開發了各種節水、節能、節物的生態建築技術,包括太陽能供熱水、製冷、取暖、自然採光、中水及雨水利用技術,選用對人體無毒、無過敏、節能、低溫室氣體排放的建築材料等。其發起人Joan Bourne太太患癌症30年,通過這種生態建設活動及健康的人居環境,其生理和心理健康明顯增強。Whyalla生態市在Adelaide市北400km,佔地15 h㎡,居民2.6萬人。該地原是一個廢棄的鋼鐵工業基地,通過各種生態恢復措施,如人工濕地,廢水回用,垃圾堆肥,太陽能的利用以及生態建築的規劃設計與社區參與型管理等進行生態建設。城市形態和格局一反澳大利亞傳統方式的殖民地形態的城市布局,按Kevin Lynch提出的3種城市形態進行生態設計。其生態建設的12條原則是:退化生態系統的恢復;適應當地生態型;在環境容量限度內開發;防止城鎮攤大餅式外延;優化能源結構和效率;創造和促進新的經濟增長點;提供衛生、安全的人居環境;社區共生;基礎設施及社區服務共享;歷史文化的延續性;突出多樣性的文化景觀,修復和支持生態基礎設施。
生態建設中的「生態」是人與環境間高效和諧的生態關系的簡稱,它既是一種競爭、共生和自生的生存發展機制,又是一種追求時間、空間、數量、結構和秩序持續與和諧的系統功能;既是一種著眼於富裕、健康、文明目標的高效開拓過程,也是一種整體、協調、循環、自生的進化適應能力;既是保護生存環境、保護生產力、保護生命力支持系統的長遠戰略舉措,也是一場旨在發展生產力的技術、體制、文化領域的社會革命,是一種走向可持續發展的具體行動。
城市生態建設的生態不是回歸自然的原始狀態,也不是人間仙境式的理想生態,而是積極意義上的發展生態。生態建設既要立足於環境的保護,又要著眼於企業經濟和當地社區的可持續發展。現階段我國生態建設的重心應放在力度和穩度並重的發展上。有別於環境保護主義和環境掠奪主義,城市可持續能力包括生存適應能力、生產進化能力和生態整合能力,三者缺一不可。
城市生態建設的宗旨是通過生態規劃、生態設計與生態管理,將單一的生物環節、物理環節、經濟環節和社會環節組裝成一個有強生命力的生態系統,從技術革新、體制改革和行為誘導入手,調節系統的結構與功能,促進全市社會、經濟、自然的協調發展,物質、能量、信息的高效利用,技術和自然的融合,人的創造力和生產力得到最大限度的發揮,生命支持系統功能和居民的身心健康得到最大限度的保護,經濟、生態和文化得以持續、健康的發展,促進資源的綜合利用,環境的綜合整治及人的綜合發展。
我國城市生態建設的目標包括:
⑴促進傳統農業經濟向資源型、知識型和網路型高效持續生態經濟的轉型,以生態產業為龍頭帶動區域經濟的騰飛;
⑵促進城鄉及區域生態環境向綠化、凈化、美化、活化的可持續的生態系統演變,為社會經濟發展建造良好的生態基礎;
⑶促進城鄉居民傳統生產、生活方式及價值觀念向環境良好、資源高效、系統和諧、社會融洽的生態文化轉型,培育一代有文化、有理想、高素質的生態社會建設者。
3.城市人居環境建設的生態轉型方法
我國城市生態建設急需4類生態轉型:從物理空間需求向生活質量需求轉型;從污染治理需求向生理和心理需求轉向;從城市綠化需求向生態服務功能轉型;從面向形象的城市美化向面向過程的居民身心健康和城市可持續發展的轉型。推動城市的生態轉型就是要促進城市產業從產品經濟走向服務經濟,都市景觀從均一性的物理景觀走向多樣化的生態景觀,城市文化從人定勝天的掠奪文化走向天人合一的共生文化,實現有中國特色的社會主義市場經濟條件下城市的可持續發展。
當前,一個生態城市建設的熱潮正在我國興起。其實,任何一個居住城市都是自然和人文生態結合的「生態」城市,只不過有些生態合理,有些城市生態而已。居住區不只是一類避雨遮陰禦寒的人類棲息地,也是人類與地理環境(地理、水文、氣候、)、代謝環境(物質流、能量流)、生物環境(有益、有害生物)、社會環境(服務設施與水平)、經濟環境(就業環境、房產市場)和文化環境(歷史的延續性、標識性)的生態關系。
城市人居環境建設的主要任務就是要調節其自然生態和人文生態基本要素間的生態關系,包括水(水量、水質、水災、水利);火(能量、能值、大氣、氣象);土(土壤、土地、景觀、地理);木(植被、作物及其它生命有機體);金(礦產、營養物、產品及廢品流)等自然生態要素以及人口(數量、質量、供給、需求);人力(勞力、智力);人文(技術、體制、文化);人心(價值、信仰、倫理、道德);人氣(購買力、集聚效應、環境)等人類生態要素。
城市人居環境建設的生態轉型包括心件(Mindware)、軟體(Software)和硬體(Hardware)的轉型。
3.1觀念與目標的轉型
首先要轉變城市決策、規劃、管理人員、企業家和普通市民的城市化、現代化觀念,重建城市人居環境系統化、自然化、經濟化和人性化的生態理念。
天人和一的系統觀:針對傳統城市建設中條塊分割、學科分離、技術單干、行為割據的還原論趨勢,引進生態學以及中國傳統文化中的整體、協同、循環、自生的復合生態系統原理,重視景觀整合性、代謝循環性、反饋靈敏性、技術交叉性、體制綜合性和時空連續性。
道法自然的生命觀:營建一種朴實無華、多樣性高、適應性強、生命力活、能自我調節的人居環境,具有強的競爭、共生、自生的生存發展機制;強調水的流動性、風的通暢性、生物的活力、能源的自然性以及人對自然的適應性和低的風險。
巧奪天工的經濟觀:以盡可能小的物理空間容納盡可能多的生態功能,以盡可能小的生態代價換取盡可能高的經濟效益,以盡可能小的物理交通量換取盡可能大的生態交通量,實現資源利用效率的最優化。
以人為本的人文觀:最大限度地滿足居民身心健康的基本需求和交流、學習、健身、娛樂、美學及文化等社會需求,誘導和激發人們的自然境界、功利境界、道德境界、信仰境界和天地境界和融合與升華。
理想人居環境應實現以下的生態建設目標:整合性(地理、水文、自然及人文生態系統的時空連續性、完整性);多樣性(物種、景觀、建築、文化及生態系統的多樣化和異質性);進化性(隨自然和社會環境的變化以及人的需求及社會經濟地位變化的進化適應、自組織、自調節能力);自然性(水、氣的自凈循環能力、環境安靜度、土地和土壤自然度、生命活力);暢達性(水的流動、風的流通、物能流和滯竭再生和人的交流程度);標識性(自然生態與人文生態特性的顯示度);和諧性(內與外、形與神、標與本、虛與實、近與遠);經濟性(資源利用效率、成本、市場競爭力)。
3.2規劃與設計的轉型
生態規劃與設計是人居環境建設的關鍵,人的空間生態需求包括了居住空間、活動空間、綠色空間和美學空間。計算容積率時不能只考慮居住空間的容積率。綠是生命之道,城市綠化不止是一個喬、灌、草合理布局的植被綠,而且是一種包括技術、體制、行為在內的內在綠;結構、功能、過程的系統綠;以及競爭、共生、自生的機制綠在內的生態系統工程。實現小區物理空間(綠色空間(植被)、藍色空間(水體)、白色空間(建築)與灰色空間(道路與構築物))、代謝空間(水、熱、氣、電、食物、廢棄物)、服務空間(商飲、教育、醫療、娛樂)、交流空間(信息、交通、社交)和文化空間(文化氛圍、社區安全、精神生活)等多維人文生態空間與自然生態空間在時、空、量、構、序層次的系統和諧性是生態規劃的核心任務。
生態規劃的任務就是要以盡可能小的物理空間容納盡可能多的生態功能,以盡可能小的生態代價換取盡可能高的經濟效益,以盡可能小的物理交通量換取盡可能大的生態交通量。以小區規劃為例,城市人居環境建設正從傳統的物理規劃走向生態規劃,實現以下幾個轉變:從綠地到綠體:屋頂花園、中空花園、立面綠化、底層公園;從佔地到造地:恢復被占土地的部分生產和生態功能,改善小區的水文循環和局地氣候;從靜態到動態:風與水的流動性、生物的多樣性、小區建設的滾動發展及居民選擇的;從排污到用廢:減少小區的物耗、能耗和水耗,廢棄物在小區內最大限度的資源化,減小對城市生活污水和垃圾處理的市政壓力;從單調到多樣:改善小區水泥景觀、屋頂景觀、陽台景觀、交通景觀、垃圾景觀、污水景觀、街市景觀;維持城市的生物多樣性,景觀的多樣性、建築多樣性和文化多樣性;從結構到功能:從空間居住功能到自然及社會生態服務(自凈再生、綠色生產、休閑養生、人際交流、示範工程)功能,提供適宜於人的室內外棲息環境,保障居民身心健康;強化小區的自然生態和社會生態安全、減小生態風險,誘導小區生態文明,加強社區人文生態交流,提高居民的生態意識和參與能力;從形態到神態:建築風格的整合性、與環境的融合性、風水及景觀的自然生機、建築物和構築物的自然及人文生態內涵,從點(單體建築、標識建築和示範工程)、線(二龍戲珠、南北綠線加中軸線)、面(屋頂花園、底層公園、中空花園、立面綠化和邊緣立面)、體(景觀、建築和生態系統的整體形象)四方面體現生態景觀的靈與神;從建築設計到生態設計:充分尊重和利用小區的景觀資源和生態資產,利用自然生態和人類生態的邊緣效應原理和整體、協同、循環、自生原理進行設計。
3.3技術與材料的革新
當前,人居環境建設正面臨著一場技術與材料領域的重大革新。我國城市生態建設雅俗共賞、土洋結合、新老兼顧的一些重點技術包括:建築結構、形態、功能的生態整合技術;建築用地生產與服務功能的空間生態恢復與補償技術;廢棄物的就地經濟處理、循環再生技術;可再生資源、能源、水的開源與節流技術;健康建材(對人體和生態系統無害或有益)的研製、開發與推廣技術;綠體的入戶、上樓和屋頂景觀、水泥景觀的改造技術;室內外生命空間的活化、美化、自然化技術;以及小區環境的適應性進化式生態管理技術。與人居環境建設有關的生態工程也正在國內外興起,如:
⑴結構活化生態工程:將生態學原理應用於建築結構設計中,賦予建築以生命活力。使建築具有當地文化特色,適應當地自然條件。充分體現自然、採光、隔熱、製冷、綠化、美化及其他生態工程原理對建築結構的要求。
⑵能源優化生態工程:充分利用太陽能、生物質能等可再生能源作為建築能源,降低對礦物能源的消耗。以太陽能供熱、製冷及動力系統為主要目標,生物質能可考慮作為太陽能供熱的輔助能源。
⑶生態建材產業工程:生態型建築材料主要指建築材料來源的可再生性、本土化、易得性;建築材料生產及使用工程中對環境的影響的最小化;以及對人體健康的無害化。建築材料對建築本身的安全性、節能性、經濟性、對內外環境設計的適應性等。
⑷生態智能系統工程:主要指按自然生態和人類生態原理及信息技術設計的居住小區的通信系統、控制系統、安全系統及服務系統等智能化綜合服務網路。可按不同消費水平設計不同檔次的生態智能系統。
⑸廢棄物再生生態工程:垃圾處理分為干垃圾和濕垃圾兩部分,干垃圾收集到小區外進行處理,濕垃圾採用庭院式小型發酵裝置進行處理,生產的肥料用於小區綠化等方面。糞便可採用大、小便分離馬桶系統(乾式和沼氣發酵式),特點是衛生、方便、節水、節能、經濟。
⑹活水凈水生態工程:採用衛生凈水供應系統,保障人飲用水衛生安全。設計雨水利用系統保證地下水的有效補充和水資源的充分利用。採用無動力厭氧和耗氧結合的分散式污水處理及中水回用系統使水資源得到充分、合理的利用。便靜水為動水,死水為活水、污水為凈水、廢水為利水。
⑺景觀生態工程:建築的外觀標識性及生態空間的營造。如綠色空間和建築綠化、動植物生境和生物多樣性的營造、水景觀和其它人工景觀的特異性、外觀的易維護性、公共空間的美化、對當地自然環境的親和性、適應性等。充分體現地域特點,當地自然生態景觀、建築風貌和本土歷史文化融為一體,獨具特色。
⑻居室生態工程:建築內部的光、溫、濕、氣的控制,內部環境及設施的舒適性、無害性、方便性、經濟性及生態合理性(內部的美化、綠化、自然性的體現、廢棄物處理設施的優化設計)。
⑼土地恢復與再造生態工程:在生態小區引進城市農業和庭院經濟,對建築的屋頂、中層及立面營造綠色立體空間,在一定程度上對建築佔用土地的原有生物生產或生態服務功能進行恢復,對系統的生產經濟效益進行補償,為居民提供一種接近自然的。
⑽社區生態工程:以人體生態學、社會生態學、環境工程學、美學、心理學原理為基礎,針對不同階層和年齡人群的生態需求,進行社區人居環境的生態設計和管理。使人和自然、人和人得以和諧共生,使居民的生理、心理和文化需求都能得到滿足,使建築工程和自然生態及社會生態環境達到高度的和諧。
❺ 工業生態學的研究領域
工業生態學是生態工業的理論基礎。 1989年9月美國通用公司的研究部副總裁Robert Frosch和負責發動機研究的Nicolas Gallopoulos在《科學美國人》雜志上發表題為《可持續工業發展戰略》的文章正式提出了工業生態學的概念。工業生態學把整個工業系統作為一個生態系統來看待,認為工業系統中的物質、能源和信息的流動與儲存不是孤立的簡單疊加關系,而是可以像在自然生態系統中那樣循環運行,它們之間相互依賴、相互作用、相互影響,形成復雜的、相互連接的網路系統。
工業生態學通過「供給鏈網」分析(類似食物鏈網)和物料平衡核算等方法分析系統結構變化,進行功能模擬和分析產業流(輸入流、產出流)來研究工業生態系統的代謝機理和控制方法。工業生態學的思想包含了「從搖籃到墳墓」的全過程管理系統觀,即在產品的整個生命周期內不應對環境和生態系統造成危害,產品生命周期包括原材料採掘、原材料生產、產品製造、產品使用以及產品用後處理。系統分析是產業生態學的核心方法,在此基礎上發展起來的工業代謝分析和生命周期評價是目前工業生態學中普遍使用的有效方法。工業生態學以生態學的理論觀點考察工業代謝過程,亦即從取自環境到返回環境的物質轉化全過程,研究工業活動和生態環境的相互關系,以研究調整、改進當前工業生態鏈結構的原則和方法,建立新的物質閉路循環,使工業生態系統與生物圈兼容並持久生存下去。
❻ 如何建立產業鏈,生態鏈體系
產業鏈是區域經濟學范疇,包括區域主導產業的確定,以及圍繞該主導產業的發展,所形成的涵擴其產業上游、下游配套產業體系(郎咸平教授的《產業鏈陰謀》寫的不錯,但它忽視了一個中國特色的問題,就是我國鄉鎮企業的集群——國外稱新產業區)。生態鏈是產業生態學范疇,它往往是規劃建設生態工業園區的重點內容,即建設生態產業鏈,說白了也就是廢物鏈,它是基於園區各企業之間副產品、固體廢棄物、廢水、廢能綜合循環利用的一個企業共生組合,從丹麥卡倫堡幾個企業通過相互利用其廢棄物從而形成世界第一個生態工業園區,或者工業共生網路開始,世界各國,包括我國許多地區也建立了不少有特色的生態產業鏈(魯北、貴港、南海、。。。。多了去了)。
❼ 產業生態學的教材
書名:產業生態學(高等學校教材)
ISBN:750257245
頁數:294
出版日期:1900-1-1
版次:1
開本:小16開
包裝:平裝
目錄:
目錄
第1章產業生態學概論1
11產業生態學產生的背景1
12產業生態學的概念2
13產業生態學發展歷史4
14產業生態學與傳統環境科學的
區別6
15產業生態學的知識體系7
16產業生態學研究的關鍵問題和主
要領域10
161關鍵問題10
162主要研究領域10
17國內外的產業生態學教育12
171耶魯大學12
172挪威理工大學12
173丹麥技術大學的產業生態學
教育13
174哈佛大學(肯尼迪政府
學院)13
175密希根大學13
176荷蘭萊頓大學13
177中國產業生態學的教育現狀13
18結語14
參考文獻14
思考題15
第2章產業生態學基本理論16
21企業與生物體的相似性16
22企業種群生態學17
23產業生態群落18
231生物群落概念及基本特徵18
232產業生態群落概念19
24產業生態系統19
241產業生態系統概念19
242產業生態系統結構組成20
243產業食物鏈及食物網21
244產業生態系統中的能量流動22
245產業生態系統的發育24
246產業生態位25
247產業共生理論26
248拮抗作用和協同作用理論26
249產業生態平衡理論27
25產業生態學原則28
參考文獻29
思考題29
第3章生命周期評價30
31概論30
311定義與技術框架30
312生命周期評價發展歷程32
313應用概況34
314LCA在中國37
32生命周期評價方法38
321目標和范圍定義38
322清單分析41
323生命周期影響評價48
324生命周期解釋67
參考文獻72
思考題73
第4章產品生命周期成本評估74
41概述74
42產品生命周期成本概念體系74
421產品生命周期74
422產品生命周期環境成本75
423產品生命周期成本77
424生命周期成本分析77
425環境成本會計77
43開展生命周期成本分析的必要性
和意義77
431必要性77
432開展生命周期成本評估的
意義78
44產品生命周期內部成本評估79
441生命周期內部成本評估所要
考慮的基本要素79
442生命周期內部成本評估
步驟81
443生命周期內部成本結構計量
概念模型81
444生命周期內部成本估計
方法83
45生命周期外部環境成本評估
方法92
451環境污染或資源破壞損失評
估一般方法92
452產品生命周期外部環境成本
評估95
46應用案例98
461不同能源動力系統公交車生
命周期成本比較98
462生命周期成本在投資決策中
的應用101
463橋梁加固工程生命周期成本
橫向對比分析103
464產品生命周期環境成本核算
案例107
參考文獻108
思考題109
第5章產品生態設計110
51產品生態設計概念及准則110
52產品生態設計的意義111
521產品設計與環境問題111
522生態設計的重要性111
53產品生態設計與傳統設計的
區別112
54實施產品生態設計的驅動力113
541外部動因113
542內部動因114
55國內外產品生態設計的進展114
56產品生態設計步驟與方法116
561生態設計項目的組織116
562選定一種要設計的產品119
563建立生態設計策略120
564產生並選擇產品改進的
構想126
565概念的詳細設計127
566交流和把產品推向市場128
567確定後續工作129
57產品生態設計策略及具體實施
方法131
571開發新的產品理念131
572選擇環境影響更低的材料132
573降低材料用量136
574優化生產技術和工藝過程136
575優化運輸和銷售系統148
576降低使用過程的環境影響150
577優化產品壽命152
578優化產品生命終點系統153
579不同生態設計策略之間的
權衡158
5710在生態策略和產品其他要
求之間進行選擇159
58典型設計案例介紹160
581索尼?Videco項目160
582哥斯大黎加的高效照明
系統160
583菲律賓的單座計程車160
584中國辦公傢具161
585K公司的A水壺161
586高性能洗碗機161
587專業咖啡機的回收與重復
利用162
59產品生態設計展望162
參考文獻163
思考題163
第6章產業代謝分析164
61概論164
611產業代謝概念內涵164
612產業代謝分析的基本原理167
613產業代謝分析的意義和
用途167
62產業代謝分析方法論168
621基本要素構成168
622分析程序169
623量化指標170
624相關軟體171
63產業代謝分析形式172
631國家范圍內物質代謝分析172
632區域或流域內物質代謝
分析173
633家庭物質代謝分析174
64產業代謝分析實例175
641國家層次的產業代謝分析
實例175
642AnnArbor的城市代謝分析176
643奧地利的家庭代謝分析177
644萊茵河流域鎘的代謝分析178
645美國汞和砷的代謝分析180
646德國橙汁的產業代謝分析182
參考文獻183
思考題183
第7章產業生態工程(一):生態
工業園區185
71生態工業園區基本概念185
711定義185
712特徵186
713類型186
72國外生態工業園區發展狀況187
721生態工業園的先驅——丹麥
的卡倫堡工業共生體187
722美國的生態工業園190
723加拿大生態工業園193
724日本的生態工業園195
725印度古吉拉特邦的納羅達
工業區197
726印度尼西亞的Zonainstri
Manis項目198
73生態工業園區規劃與設計199
731規劃設計原則199
732規劃設計步驟200
733規劃設計基本方法200
734規劃設計內容202
735工業生態系統結構設計204
736園區景觀生態規劃207
74國內生態工業示範園區209
741廣西貴港國家生態工業(製糖)
示範園區209
742南海國家生態工業示範
園區211
743包頭國家生態工業示範園區215
744天津經濟開發區生態工
業園217
745山東魯北企業集團的生態工
業園區218
75生態工業園區的運行與環境
管理219
751生態工業園區的運行機制219
752生態工業園區的環境管理221
參考文獻224
思考題225
第8章產業生態工程(二):農業
生態工程226
81農業生態工程的產生與發展226
811農業生態工程的概念226
812農業生態工程的產生與
發展227
813我國農業生態工程與國外農
業生態工程的比較232
82農業生態工程設計原理233
821系統論原理233
822生態環境效益與社會經濟效
益協同原理234
823投入產出原理234
824產品與市場協調原理234
825生物之間共生、互生、抗生
原理235
826機能節律與時間節律配合
原理235
827生態位與擴展的生態位
原理236
828能量流動與物質循環原理237
83農業生態工程設計原則與主要
技術類型238
831農業生態工程設計的原則238
832主要技術類型239
84農業生態工程設計的主要內容242
841生物種群的選擇242
842生物群落結構設計243
843人工環境設計244
844節律匹配設計244
845人工食物鏈設計244
85典型農業生態工程設計示例247
851種植業生態工程247
852農產品深加工生態農業
工程248
853林業生態工程實例250
854養殖業生態工程實例252
855農村庭院生態工程255
856農業生態工程與湖泊面源
污染治理與控制257
86我國農業生態工程研究存在的
問題及對策259
861缺乏定量化模型的指導259
862產業鏈條設計缺乏高科技
含量260
863理論研究規范化與支撐手段
現代化尚需加強260
864學科構成較單一260
參考文獻260
思考題261
第9章基於產業生態學的環境
政策262
91延伸生產者責任262
911延伸生產者責任的發展
概況262
912延伸生產者責任的內涵264
913延伸生產者責任的實踐265
914延伸生產者責任的發展
前景269
92產品導向的環境政策270
921發展概況270
922產品導向環境政策的基本
原理271
923產品導向的環境政策的
實踐272
924綜合產品政策275
925環境標志計劃277
93組織導向的環境管理政策——
ISO14001環境管理體系284
931ISO14000環境管理系列
標准介紹284
932環境管理體系287
933ISO14001環境管理體系的
基本思想和運行特點292
參考文獻293
思考題294
❽ 生態產業的基礎
生態產業是按生態經濟原理和知識經濟規律,以生態學理論為指導,基於生態系統承載能力,在社會生產活動中應用生態工程的方法。突出了整體預防、生態效率、環境戰略、全生命周期等重要概念,模擬自然生態系統建立的一種高效的產業體系,可持續發展是20世紀80年代提出的一個新概念。1987年世界環境與發展委員會在《我們共同的未來》報告中第一次闡述了可持續發展的概念。得到了國際社會的廣泛共識。可持續發展是指既滿足現代人的需求又不損害後代人滿足需求的能力。換句話說就是指經濟、社會、資源和環境保護協調發展,它們是一個密不可分的系統,既要達到發展經濟的目的,又要保護好人類賴以生存的大氣、淡水、海洋、土地和森林等自然資源和環境,使子孫後代能夠永續發展和安居樂業。很明顯生態產業不同於「傳統產業」及「現代產業」,但又是「傳統產業」及「現代產業」的繼承和發展。
通過自然生態系統形成物流和能量的轉化,形成自然生態系統、人工生態系統、產業生態系統之間共生的網路。生態產業,橫跨初級生產部門、次級生產部門、服務部門,包括生態工業、生態農業、生態服務業(第三產業)。
生態產業的理論基礎是產業生態學。產業生態學也是一門「研究可持續能力的科學」產業生態學起源於20世紀80年代末。R.Frosch等模擬生物的新陳代謝過程和生態系統的循環再生過程所開展的「工業代謝研究」。工業代謝是模擬生物和自然生態系統代謝功能的一種系統分析方法。其實現代工業生產過程就是一個將原材料能源和勞動力轉化為產品和廢物的代謝過程。1991年美國國家科學院與貝爾實驗室共同組織了首次「產業生態學」論壇,對產業生態學的概念、內涵和方法以及應用前景進行了全面系統的總結。貝爾實驗室的C.Kumar認為:「產業生態學是對產業活動及其產品與環境之間相互關系的跨學科研究」,是繼經濟技術開發、高新技術產業開發發展的第3代產業。生態產業是包含工業、農業、居民區等的生態環境和生存狀況的一個有機系統。
❾ 試論述產業生態學與清潔生產的關系。
簡單的說:抄面對工業革命以來人類社會出現的各種環境問題,人們處理的方式經歷了末端治理、清潔生產和產業生態三個歷程。末端治理就不說了,我國現行的環保法規(除國家層面上出台的循環經濟法等幾個外)尤其是地方環保法規都是基於末端治理制定的。。。。。。(這也阻礙了產業生態在企業和區域層面的發展)。。。。。清潔生產著眼與產品生產的前端過程,從搖籃就控制整個產品生產過程中污染物的產生量,以及資源、能源的利用效率;而產業生態在清潔生產基礎上又跨進了一步,在企業層面,它側重於從搖籃-墳墓-搖籃的全過程循環與廢物零排放,在園區層面,它側重於企業與企業之間廢棄物的交換利用,形成產業共生網路;可以說,產業生態學是清潔生產技術的升華,清潔生產是產業生態學的基礎。當然,在具體應用時,你會發現他們之間也有矛盾,尤其再加上我國環保法規的不健全和地方制度的不靈活。。。
❿ 產業生態學相關資料
生態動力學和生態控制原理在可持續發展中的應用
20世紀初以來,隨著科技進步和社會生產力的極大提高,人類創造了前所未有的財富。與此同時,人口劇增、資源短缺、環境污染、生態破壞,嚴重地阻礙著經濟發展和人們生活質量的提高,進而威脅著全人類未來生存與發展。人類必須努力尋求一條人口、資源、環境和經濟發展相協調的可持續發展道路。
生態學作為一門「聯系生物、環境和人類社會有關可持續發展的系統科學」(E. P. Om,1997),對其開展深入研究並不斷拓展是實現可持續發展不可或缺的基礎工作。生態動力學和生態控制原理就是在可持續發展的社會需求與生態學的學科發展需求中應運而生的。生態動力學是生態學和動力學之間的一門交叉學科,研究生物、環境和人類社會相互作用及可持續發展的動力學機制與途徑。生態控制原理是生態學與控制論之間的交叉學科,根據生態動力學原理,調控生態過程,增強生態系統服務功能、改善生態環境、提高生物生產力,服務於可持續發展的基本理論與方法。
要全面准確理解生態過程和可持續發展機制,必須藉助與數學、物理學、化學等學科交叉研究,尤其是物理學中動力學和數學中的控制論知識。應用數學方法和有關的系統方法分析並處理生態動力源和生態動力匯間的關系、生態經濟與可持續發展、應用生態動力學等方面基本問題、復雜問題是生態動力學的重要內容。如借鑒氣象、水文、天文、地震、經濟等預報提出來的生態動力預報;再如,對生態建設進行優化設計的運籌方法,生態縣基地建設數學模型、作物種植類型的決策方法,庫存論和Monte Carlo方法結合的優化方案,對生態資源開發評價和生態經濟效益評價等等。(裴鐵璠等,《生態動力學》,2001)
生態控制原理不局限於與控制理論有關的問題,除控制論所包含的經典控制論、現代控制論、大系統理論和復雜巨系統理論外,其他有關數學方法也可以認為是生態控制原理的理論基礎,它包括運籌學、概率論與數理統計、微分方程、計算數學、模糊數學等。除了上述數學方法,源於生產和社會實踐的一些經驗和教訓也是生態控制原理的基礎,即使它們尚不能用科學理論予以解釋。生態控制原理的最基本的目標是尋找最優方案,據此調控生態動力源匯關系。在上述基礎上,生態控制原理形成了包括確定型生態控制、隨機型生態控制、傳統生態控制及大系統和巨系統生態控制四個方面的主要內容。
生態動力學和生態控制原理在可持續發展中的應用
生態動力學闡述生態過程動力學機制,側重認識自然;生態控制原理通過生態動力源匯關系,調控生態過程,使生態系統健康運行,它側重改造自然。通過生態動力學和生態控制原理,充分認識與理解不同生態系統的主要生態過程特徵與規律,依據不同情況對生態系統實行定性、定性與定量相結合乃至定量控制,使生態系統增強生態服務功能,向有利於人類的方向發展。生態動力學和生態控制原理可應用到諸如農田、森林、草地、濕地、海洋、動物和城市生態系統的可持續發展研究與實踐。
草地生態動力學和生態控制原理主要包括生態動力預報和草地生態控制。一些研究進行了草地生態動力模擬、樹—草相互作用動力學模型、牧草生長和發育的統計預報。為了製作牧草生態動力預報,要研究預報量對預報因子即生態動力因子的依賴關系。草地生態經濟可持續發展意味著環境和自然資源對草原行業的重要性,制定國家草原行業發展規劃與政策離不開草原生態學及其相關理論。Schlapfer等研究非隨機物種滅絕和植物生產的一些問題,結果表明,物種消失對植物生產以及半天然草地生態系統功能的其他方面影響的預報必須考慮特定的非隨機滅絕過程和滅絕後條件;對於歐洲中低濕草地經歷的從高密度向低密度管理的轉變的研究結果表明,若高生產力作為管理目標的話,消失種再度入侵必須藉助強有力的外因。
生態動力學和生態控制原理用於可持續發展實踐中的方法論
大量數學方法(包括均勻設計和集對分析等新方法)應用到生態動力學和生態控制原理及其可持續發展的實踐中。根據可持續發展的實際問題構建生態動力學和生態控制原理模型,這些模型通常能應用到與農田、森林、草原、農林復合、林草復合、健康等生態系統有關的可持續發展實踐中。生態學家必須研究這些問題,還要研究與生態動力學和生態控制原理以及可持續發展有關的其他理論。要重視數學方法在生態動力學和生態控制原理中的應用。
生態控制系統是一個開放復雜巨系統。對於開放復雜巨系統,目前還沒有一個以微分方程描述的確定性模型,基於子系統間相互作用統計機制理論還沒被提出,實踐證明綜合集成方法是處理包括社會系統在內的開放復雜巨系統的唯一方法,在這一方法中人們能將定量同定性方法結合起來。自1990年以來,綜合集成方法被應用到生態建設系統規劃和地理規劃研究。事實上,系統科學中的理論和方法已有許多被應用到生態控制中,生態控制涉及規劃論、排隊論(隨機服務系統)、存儲論、蒙特卡羅模擬技術、模式識別、專家系統、決策論、博弈論、資訊理論和控制論。上述理論和方法本身是復雜的。基於理論與實踐、定量與定性研究相結合的成果和實踐經驗應用到農業科學、林業科學、地理科學等許多方面。
盡管許多數學方法應用到可持續發展研究中,在生產和生態建設中已取得一些成果,然而這還是不夠的。因為生態系統通常是復雜的,對於我們應用數學方法處理生態動力學和生態控制原理及其可持續發展問題並非輕而易舉。鑒於現代數學方法應用到生態動力學和生態控制原理及其可持續發展之中,已涉及到許多學科,故其復雜程度超過數學在天文學和地球科學中的應用。對於簡單生態控制問題,應用數學方法可圓滿解決。然而對許多復雜問題,必須應用前已述及的綜合集成方法去解決。綜合集成方法從本質上講是一種人機相互作用系統,在這個系統中專家系統、資料系統、信息系統和計算機系統相結合。在生態動力學和生態控制原理及其可持續發展中的綜合集成方法依賴於幾個層面上的知識—— 經驗知識及有關自然和哲學科學知識。顧基發對可持續發展宏觀決策提出了正在制訂的人機合作綜合集成支持系統的主要方案。胡曉惠提出了綜合集成研討廳的實施途徑。研討廳系統可應用到生態動力學和生態控制原理及其可持續發展研究中。這個系統面對專家組,專家組包括生態學、生態動力學和生態控制原理專家以及其他相關學科專家,這些專家所從事學科與生態動力學和生態控制原理及其可持續發展緊密相關。這個系統適合於專家知識同系統緊密結合,專家與所提供的有用工具間的合作,能通過定向問題模塊分析它們的具體資料,用模型資料方法能處理生態動力學和生態控制原理及其可持續發展中的一些問題。
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