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生態系統論文范文1
1．1數據來源
本研究所用數據主要來自于連云港海州灣漁業生態修復水域2003年度5月(春季)、8月(夏季)和10月(秋季)漁業資源大面調查，其中游泳生物調查使用有翼單囊拖網，底棲生物調查使用阿氏拖網，浮游生物調查使用淺海Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ浮游生物網。樣品鑒定和分析按照《海洋調查規范》(GB/T12763．6-2007)執行。調查區域34°52．00'～34°58．00'N、119°21．150'～119°34．800'E。
1．2Ecopath模型建立
1．2．1功能組劃分
構建模型所需功能組通常既可以選擇生態學或分類學地位相似物種的集合，也可選擇單個物種或單個物種某個生長階段(幼體或成體)的集合，而且一些具有重要經濟價值或生態功能的物種，也可單獨列為一個功能組。例如，林群等在研究渤海生態系統時將鳀魚(Engraulisjaponi-cus)、小黃魚(Larimichthyspolyactis)口蝦蛄(Ora-tosquillaoratoria)等單獨列為功能組。段麗杰等在研究珠江口近海生態系統時將具有重要經濟價值的竹筴魚(Trachurusjapenicus)、藍圓鰺(Decapterusmaruadsi)、刺鯧(Psenopsisanomala)列為獨立功能組;吳忠鑫等在研究榮成俚島人工魚礁區生態系統時將生物量較多且生態功能重要的許氏平鮋(SebastesschlegeliHigendorf)、大瀧六線魚(Hexagrammosotakii)，刺參(OplopanaxelatusNa-kai)等單獨列為功能組;李云凱等在研究太湖生態系統時將青魚(piceus)、鰱魚(Hypophthal-michthysmolitrix)、鯽魚(Carassiusauratus)、鳙魚(Hypophthalmichthysnobilis)、鯉魚(Cyprinuscarpio)等在太湖中具有代表性的魚種單獨研究。根據對象生物的生態位，習性及食性特點，海州灣漁業生態修復水域海洋生態系統的能量流動模型共劃分成14個功能組。分別為:碎屑、浮游植物、浮游動物、頭足類、蝦類、蟹類、軟體類、棘皮類、雜食性魚類、口蝦蛄、小黃魚、鯷、肉食性魚類(黃鮟鱇)，草食性魚類等。
1．2．2參數確定
功能組的生物量通過現場調查計算得出，單位與能流單位相同(濕重，t/km2/a)。由于部分功能組是由多個物種組成，P/B(生產量/生物量)與Q/B(消費量/生物量)難以得到，因而參考緯度和生態系統特征與海州灣大體相同的渤海中的功能組，并參考Fishbase數據庫中的數據來確定P/B與Q/B的值。功能組的食物組成主要來自于采樣魚類的胃含物分析和相關文獻數據。
1．2．3模型調試
為了使模型保持平衡，需要對模型進行多次調試，最終使得各功能組的EE(生態營養效率，EcotrophicEfficiency)≤1。當初次輸入數據，運行模型后，總會有一些功能組的EE＞1(不平衡功能組)，通過反復調整不平衡功能組各項參數，直至所有功能組的EE≤1，模型保持平衡。
2結果與討論
2．1連云港海州灣漁業生態修復水域生態系統
Ecopath模型通過對模型的不斷調試，得出連云港海州灣漁業生態修復水域生態系統Ecopath模型。
2．2海州灣漁業生態修復水域生態系統的營養級結構
低營養級能流在系統中占較大比例，營養級I流向碎屑的能流為10144．00t/km2/a，占總流入碎屑量的53．40%。位于營養級I的功能組為碎屑和浮游植物，碎屑不是有機體，沒有呼吸作用，浮游植物的呼吸量沒有進入系統內部循環利用，因此，營養級I的呼吸量為0。對于營養級Ⅱ，其輸出量為0，說明處于營養級Ⅱ的功能組(浮游動物)的能量沒有流到系統外，全部在系統內循環利用。對于營養級Ⅴ和VI，其各項能量均占總能量的極小部分，如生產量僅占總量的0．03%，說明營養級Ⅴ和VI的功能組能量被系統利用極少。因此，海州灣漁業生態修復水域能流主要在I～IV營養級之間流動。
2．3各功能組間的混合營養效應
連云港海州灣漁業生態修復水域各功能組間的混合營養效應分析，圖中白點為正效應，表明對應功能組的生物量會隨該功能組生物量的增加而增加;黑點為負效應，表現為抑制作用。從圖中可以看出，碎屑、浮游植物作為被捕食者(餌料生物)，對大多數功能組有積極效應。草食性魚類和雜食性魚類之間的負效應較為明顯，原因可能是二者存在食物間的競爭。此外，生態系統受捕撈的負面影響也比較顯著，漁業對營養級較高的肉食性魚類、雜食性魚類以及受底拖網作業方式影響較大的蝦類、蟹類功能組的負效應顯著。
2．4營養級間的能量轉換效率
海州灣漁業生態修復水域能量主要在6個營養級間流動。初級生產者到營養級II的轉化效率為9．50%，略高于來自碎屑的轉化效率，為6．90%。初級生產者轉化效率為14．20%，碎屑轉化效率為13．60%，總的能量轉化效率為13.80%，高于林德曼10．00%轉換效率。在能量流動比例中，來源于碎屑的占46．00%，來源于初級生產者的占54．00%。因此，該水域生態系統能量通道以牧食食物鏈為主，總的能量轉化效率高于林德曼所估計的水體平均能量轉化效率，表明該系統比較有活力。
2．5生態特征參數分析
海州灣漁業生態修復水域生態系統的總體特征參數。海州灣漁業生態修復水域系統總流量為21946．70t/km2/a，系統的凈初級生產力為9500．00t/km2/a。連接指數是系統中各物種間的連接緊密程度，值越大表明連接越緊密。系統雜食指數是消費者所捕食種群的營養級的方差，值越小表明消費者捕食的物種越少。海州灣漁業生態修復水域連接指數和系統雜食指數分別為0．27和0．21。表明海州灣漁業生態修復水域生態系統中各物種連接不夠緊密，捕食關系不夠復雜，系統還不夠成熟。
2．6海州灣漁業生態修復水域生態系統的能量通道
可以看出，該水域生態系統的能量流動途徑有兩條:①牧食食物鏈:浮游植物—＞浮游動物—＞軟體類—＞鯷—＞小黃魚—＞肉食性魚類。②碎屑食物鏈:再循環有機物—＞碎屑—＞浮游動物—＞軟體類—＞鯷—＞小黃魚—＞肉食性魚類。可以看出，浮游動物在海州灣漁業生態修復水域生態系統的能量流動中有至關重要的作用。該水域浮游動物優勢種類主要有橈足類、介形類、多毛類和毛顎類，這些種類不僅是浮游植物的攝食者，還是軟體類，鯷及多種魚類幼體的主要餌料。
2．7能量流動效率分析
海州灣漁業生態修復水域生態系統的能量流動效率為13．80%，來自初級生產者的為14.20%，來自碎屑的為13．60%，高于林德曼估算的轉化率(即水生生態系統轉化效率平均為10．00%)，但低于中國近海水域生態效率，如閩南－臺灣淺灘和廈門海域16．10%，渤海16．20%等。能量轉化效率較高的主要原因:其一可能是該水域浮游動植物較多，生產力較高;其二是可能由于調查數據尚不夠充分，部分數據參考同緯度其他海域生態系統模型。與其它同緯度或特征相似的生態系統相比，連云港海州灣漁業生態修復水域生態態統能量流處于上游水平，低于發育程度較高的加拉帕格斯群島。TPP/TR(總初級生產力/總呼吸量)是反映系統成熟度狀況的重要參數，一個成熟生態系統沒有多余的生產量再利用，TPP/TR值應接近于1。但在生態系統發育的早期，總初級生產力超過系統總呼吸量，其值大于1。連云港海州灣漁業生態修復水域的2003年TPP/TR值為4．51，表明該水域生態系統很不成熟。成熟系統的另一特征是物質再循環的比例較高，能流的循環路徑較長。榮成俚島人工魚礁區的FCI(循環指數)為0．05，FML(平均能流路徑)為2．62;枸杞島海藻場的FML為2.95。本模型中FCI為0．03、FML為2．22，表明系統生產力中貢獻給物質和能量再循環的比例較低，系統能量在系統中流動的路徑較短。連接指數(CI)是系統中各物種間的連接緊密程度，值越大表明連接越緊密，系統雜食指數(SOI)是消費者所捕食種群的營養級的方差，值越小表明消費者捕食的物種越少。CI和SOI的值越大，系統越成熟。海州灣漁業生態修復水域生態系統的CI為0．27，SOI為0．21，表明該系統的成熟度和穩定性較低，食物網結構相對單一。綜上，連云港海州灣漁業生態修復水域生態系統的成熟度和穩定性較低，是一個正處于不穩定狀態的生態系統。
2．8模型總體質量評價
Morissette對全球150個Ecopath模型的質量進行評價，結果顯示指數在0．16～0．68，本研究構建的模型的指數為0．41，表明該模型輸入數據的可靠性較好，模型的可信度較高但在模型的構建過程中仍然存在諸多生態問題考慮不充分，如模型包含的部分數據來自不同月份、功能組還需進一步細化，模型部分功能組的胃含物分析和鑒定仍存在一定困難，部分功能組胃含物數據參考鄰近的渤海生態系統。
3結論
生態系統論文范文2
1．1研究區域概況
陜西省長武縣洪家鎮，位于黃土高原南部丘陵溝壑區(35°12'－35°16'N，107°40'－107°42'E)，海拔940－1220m，屬暖溫帶半濕潤大陸性氣候，年均氣溫9．1℃，年均≥10℃積溫為3029．8℃，年均日照時數2226．5h，年均降水量578．5mm，多集中在7－9月且年變率較大，多年平均無霜期為171d，熱量供作物一年一熟有余。該區域是黃土高原地區典型的生態脆弱的強人類活動區域，轄區地域總面積49km2，其中耕地面積約為1718hm2，復種后的農業用地面積約為2342hm2，其中糧食播種(夏秋復種)面積為1161hm2，果園面積1124hm2，經濟作物面積57hm2;當地從事農業人口數為13486人，占總人口數的90%以上(2008年數據)。歷史上，洪家鎮是陜西省的糧食主產區之一，當地農業經濟的產業基礎是單一的種植業(包括蘋果種植業)，以生產初級農產品為主，生產、加工和銷售未形成產業鏈，而由于家庭分散經營，又存在的市場信息不暢、技術含量低、規模小、生產效率低、抗風險能力差等狀況。隨著長武縣發展成為全國的蘋果優生區，洪家鎮也成為該縣重要的蘋果產區之一，當地農業產業逐漸發展為以糧食種植業、果業、工副業為主的三元經濟結構，農戶家庭的土地利用方式、生計方式和收入結構等方面都發生了劇烈變化。
1．2數據來源與研究方法
對社會－生態系統的研究，受系統本身的復雜性和開放性制約，相關數據的獲取異常困難。文中主要采用傳統的社會學調查方法，即將田野調查、問卷調查和半結構式訪談等方法結合起來獲取數據，在2008－2011年間，共進行了兩次問卷調查，內容涉及農戶家庭的人員構成、經濟收入結構及土地利用方式等各方面情況(收回有效問卷348份)。在此基礎上，分別進行了5－6次的田野調查和入戶訪談，就80年代以來農戶自身的家庭狀況、經濟結構以及土地利用結構方面的變化等一系列的主題展開討論。最后再抽取10戶典型農戶進行更為詳細的問卷調查和訪談，跟蹤其家庭情況的動態變化，運用社會－生態系統理論及其恢復力(resilience)思維，基于農戶視角對鄉村人地關系的演變與農戶適應能力進行分析。
2農戶家庭體制轉換的結果與分析
2．1農戶家庭基本情況
調查數據顯示，目前洪家鎮每戶家庭人口平均為4人，其中(適齡)勞動力數量和初中以上人口數量均低于2人;農業土地主要用于種植蘋果，平均每戶復種后的耕地面積約0．5hm2，蘋果林地面積卻超過0．37hm2;在家庭收入方面，蘋果收入平均約占總收入的56．92%(最高為90%)，外出務工為33．96%，而單純的種糧收入，僅為總收入的0．38%。可見，當地勞動力普遍較為缺乏，勞動力素質也亟待提高，農業土地利用結構僵硬度較大，農戶家庭對蘋果收入的依賴度高，但農戶的生計方式逐漸多樣化，除從事農業生產，還涉及到建筑業、服務業、商業等多個行業，部分農戶還存在兼業現象。
2．2農戶家庭體制的變量選取和類型劃分
通過對10戶典型農戶家庭在近幾十年變化的跟蹤，經過反復比選，從所獲數據中篩選出描述系統體制狀態的七個變量。同時，因每個農戶家庭體制各自的狀態不同，必要進行先期的分類處理，以完成對其家庭體制轉換的具體過程分析。顯著性分析結果顯示，年人均純收入是農戶受到干擾時響應最為強烈的變量，因此將其作為樣本農戶的劃分依據。
2．3農戶家庭體制的分類辨識
低人均收入農戶家庭的收入雖然都在3000元(2011年數據，下同)以下，但存在兩種情況:一是年總收入較高，勞動力相對充裕的農戶，其所擁有的土地面積相對較大且幾乎都用于種植蘋果，家庭對蘋果收入的依賴性非常高，因其種植蘋果的時間較晚，還有大部分果樹尚未掛果(非嫁接狀態下有6－7年的成熟期)，生產投入大，再加上撫養年幼子女的經濟負擔，家庭年人均純收入不高。第二種勞動力相對缺乏農戶，其家庭成員僅由獨居老人和留守兒童組成，體力和精力的限制導致其所利用的土地面積較小，管理粗放，收入較低。這類農戶有的干脆選擇對勞動強度相對要求較低的牲畜養殖，有的則因健康狀況欠佳，喪失部分勞動能力。中等收入農戶，人均年純收入在3000－5000之間，一般為4－6人的三世同堂大家庭，勞動力相對充裕，但青壯年勞動力主要是農忙時回家務農，農閑時在外務工，老年勞動力則一直留守在農村務農。該類農戶的土地利用面積在0．3－0．7hm2之間，除有少量種植糧食作物外全部都種上了蘋果樹，由于該類農戶種植蘋果的時間較早，管理也較為精細，果樹都已掛果且產量和質量都較高，經濟效益較好。高收入農戶人均年純收入都在5000元以上，也是4－6人的三世同堂家庭，勞動力相對充裕。但又存在兩種情況:一類是蘋果種植專業戶，家中青壯年勞動力在農村務農并同時從事非農行業，老年勞動力一般不參加農作或是零星幫忙，大面積種植的蘋果，主要是依靠雇工務農，有的種植面積甚至多達1．3hm2，每年僅雇工費一項就在4000元左右。另一類的農戶則開始由農戶向非農戶轉變，祖輩家庭成員居住在農村少量務農，子輩和孫輩都在城里上班上學，有固定工作，經濟收入也以非農業收入為主。
2．4農戶家庭體制轉換的過程分析
2．4．1農戶家庭體制的兩種狀態
農戶作為一種獨立經營的生產單位，面臨著市場和自然(氣候)的雙重風險，極易受外界干擾影響，發生體制轉換。綜合以上分析，結合前期對鎮級尺度農村社會－生態系統體制轉換的研究結果，當地農村社會－生態系統在自80年代中期以來的近三十年時間里，發生了以下變化:一是農戶生計方式多樣化。以前的農戶家庭的勞動力都被束縛在土地上，僅從事農業勞動，現在除了務農還從事多種非農行業;二是土地利用結構的變化。以前農業生產技術相對落后，生產資料投入不夠，土地生產效益不高，幾乎所有的土地都用于種植糧食，而現在農業用地模式發生劇烈改變，糧食播種面積驟減，以蘋果為代表的經濟作物大面積種植，土地經濟效益大幅度提高，糧食播種面積比率已從1984年的近100%降為當下的17．97%左右;三是農戶家庭收入結構的變化，由以種糧收入為主轉變為以蘋果收入為主，外出務工等多種收入為輔。綜上對農戶生計模式、土地利用結構和收入結構的分析，該區農村社會－生態系統中的農戶家庭體制確已發生轉換，即由傳統農業體制(R1)轉換為新型農業體制(R2)。
2．4．2不同類型農戶家庭的體制轉換差異性
對于較低收入的農戶來說，在體制發生轉換的最初期，受較低的經濟水平或較少勞動力數量的影響，對政策調整的感知不敏感，對蘋果市場相關信息的響應也較晚，直到后期有了一定的經濟積累后，才開始將土地利用方式轉變為種植蘋果。但目前，隨著家庭中青年勞動力的流失，老年成員體力和精力不濟，其對相關信息和政策更為漠不關心，也缺乏對未來土地利用模式的規劃和計劃。這類農戶還兼具一些傳統農業體制的特點，處于新型農業體制的早期。中等收入的農戶早期有一定的經濟基礎，家庭成員文化程度較高，勞動力較充裕，其本身也具有一定的創收意識，在當時溫飽勉強滿足，土地幾乎僅用于種植糧食的時候，就敢于尋求新的土地利用和經營方式，在當地農業生態試驗站(1984年建立)工作者的指導帶動下，積極響應蘋果種植推廣優惠政策，快速轉變土地利用方式，在1986年就開始種植蘋果;另外，他們也努力尋找如飼養牲畜(豬、奶牛等)，種植葡萄、烤煙等經濟作物，外出打工等多種生計方式來增加家庭收入。這類農戶家庭體制轉換的最為典型，處于新型農業體的成熟階段。收入相對高的農戶，不但早期經濟收入較好，還具有較強的開創意識和增收意識，除了對農業政策和相關的市場變化相當敏感，敢于在系統體制轉換的初期抓住機遇，快速轉變土地利用方式從而取得了顯著的經濟效益;又開拓了像辦農村托兒所，蘋果自運自銷，與他人合伙投資做生意等其它經濟風險和效益都較高的生計方式。至目前，這類農戶有的已具備了向其它體制狀態轉換的可能性，即已經具備了其他系統特征并處于新型農業體制的后期階段。
2．5農戶家庭體制轉換結果的適應能力評價
適應能力即適應力，其強調的是系統中的社會成分(系統管理中起作用的個人或團體)對其抵抗外部干擾的能力的影響。由于不同類型農戶家庭體制轉換的程度不同，其在面對如蘋果價格下跌、極端氣候等干擾打擊時，恢復生產、生活的能力各不相同，即對外部條件變化的感知力和響應力的綜合素質－－適應力(Adaptability)不同。文中對農戶家庭體制適應力的量化，是選擇適應力的替代物(Surrogate)來計算得分，確定農戶所具有的三種資本，7個指標作為替代物。其中，社會資本代表農戶在遇到不可預期的干擾時，及時采取有效措施的反應時間和恢復的時間，經濟資本則在一定程度上決定了農戶在受到擾動后恢復正常生產生活的投入。而在自然資本中，土地面積越大，利用結構越多元化，其應付各種病蟲災害、旱災、雹災等的能力越強。其中，收入多樣性指數表示農戶收入來源的多樣性高低和各種收入的均勻程度。當農戶所具有的社會資本和自然資本越大，農戶家庭的年純收入越多，收入多樣性指數越大，收入依賴指數越小，其自身所具有的適應力越高。同時，對三類農戶家庭體制的適應力得分顯示出，適應力的高低與其體制轉換的程度存在一定相關性，即在由糧食作物種植為主轉向以蘋果種植為主的新型農業體制下，隨著農戶家庭體制狀態轉換的加深，其適應力呈現出一定的正相關關系。即這種體制轉換對農戶家庭應對外界干擾是有利的。
3討論
在新時期城鄉轉型的背景下，西部農村地區的土地利用和種植業結構發生了深刻變化，如收入成分和生計方式的多樣化等因素，都構成當地農戶家庭體制轉換的驅動力。文中從農村社會－生態系統的微觀尺度入手，基于農戶研究我國黃土高原生態脆弱區農戶家庭的體制轉換，采用選擇替代物的方法來量化農戶家庭抗干擾的適應力，并通過這一指標來衡量這種轉換對其是否有益，為農戶自身也為從農戶層面對當地整個農村社會－生態系統農村人地關系的適應性管理提供相應的對策。為未來在更大尺度，如將鄉鎮和縣域的人地關系演變研究結合起來，分析不同尺度下農村社會－生態系統的演變及其影響因素和驅動力提供研究基礎。事實上，將脫胎于生態學的恢復力思維中的適應力概念，應用到社會－生態系統中還有待進一步的探索。農村社會－生態系統作為SESs的亞型，其本身的復雜性、開放性和各變量之間相互作用的綜合性極大的增加了研究困難，文中雖以小尺度體制研究為突破口，有效簡化各變量的復雜性相關關系，但也存在以下值得改進的問題:1)各農戶家庭體制轉換過程中，肯定會存在不同農戶家庭之間的變量相互影響的擾沌現象，但該種關系較難體現出來;2)對某個系統體制轉換的適應力計算應是動態的、變化的，不同階段應考慮選取不同的替代物才更符合事實。例如，對于處在新型農業體制后期向非農戶轉變的高收入農戶來說，其適應力似乎是在降低，這是因為本研究中只計算了農戶在其農業生產活動中的適應能力大小，忽略了對這類農戶來說重要的從事非農行業帶來的自身適應力的提高。3)文中對農戶家庭體制轉換過程的研究排除了導致其自身體制狀態劇烈轉換(速度和方向改變)的社會事件，如家庭成員分家、意外事故等，僅是通過提取常規系統變量來追蹤系統的動態性，分析系統體制的轉換過程等。
4結論
生態系統論文范文3
1.1城市森林概念的提出
1962年，美國肯尼迪政府在戶外娛樂資源調查報告中，首次使用了“城市森林”(UrbanForest)這一名詞。1965年，加拿大多倫多大學的ERICJORGENSEN教授首次完整提出“城市林業”(UrbanForestry)的概念。美國林業工作者協會對于城市森林的定義為“城市森業是林業的一個專門分支，是一門研究潛在的生理、社會和社會福利學的城市科學，目標是城市樹木的栽培和管理，任務是綜合設計城市樹木和有關植物及培訓市民”。中國有關學者將城市周圍或附近一定范圍內以景觀、旅游、運動和野生動物保護為目的的森林稱為城市森林。
1.2城市森林的指標
城市森林應有其相應的指標，如果沒有指標，城市只有較少樹木都可稱為城市森林，那么城市森林就失去了其基本內涵。城市森林的指標應包含以下5個方面：
（1)生物量的主體地位。綠地生態系統中5m以上的喬木生物量達到和超過城市綠地總生物總量的50%。
（2)生態效益的主體地位。森林的吸碳制氧、調節氣溫、凈化環境、保持水土等方面功能居主體地位，功能大于或等于城市綠地總功能的50%。
（3）枝葉覆蓋率的優勢地位。喬木覆蓋面積大于或等于城市綠地總面積的40%。
（4)景觀格局的合理性。景觀分布合理，大、中、小型斑塊分布均勻，并有綠色廊道連接為一個整體，有利于物種的交流及生物運動。
（5)經營的可持續性。大小森林斑塊應保持地面土壤，防止任何形式的人工硬化，保證城市森林的可持續發展。使葉落歸根，形成枯落物層，促進物質循環，保持水土，促使林木天然更新。2城市森林建設對城市生態系統的影響
隨著我國城鎮化建設的快速發展，城市森林已成為我國森林的重要組成部分，并且對城市生態系統起到了重要且直接的調節作用。目前，通過在全國12個示范點的城市森林建設，以及對城市森林的建設理論、發展規劃、構建模式、樹種選擇、城市森林功能與效益、評價指標等方面的系統研究，對我國城市森林的發展起到了巨大示范和推動作用。
城市森林的建設對于城市生態系統的影響要體現在以下5方面：
（1)維持碳氧平衡。研究表明，一個沒有受過污染的區域內人均有10m2的森林或25m2的草坪，空氣就能保持新鮮。據日本科學家測算，1hm2常綠闊葉林每年可吸收29tCO2放出22tO2。針葉林為22tCO2和16tO2，落葉闊葉林為14tCO2和10tO2。另據管東生等人對廣州城市綠地的研究計算，廣州城市綠地植物光合作用的固碳量相當于人口呼吸釋放碳量的1.7倍，而綠地的放氧量為2242788t/a，相當于城市人口耗氧量的1.9倍。
（2)凈化空氣，削減噪音。城市森林對粉塵顆粒有著很好的過濾、吸附和阻擋作用，故能減少城市空氣的粉塵污染。據測定，在居住區墻面種有五爪金龍的地方與沒有綠化的地方相比，室內空氣含塵量減少了22%。在用大葉榕樹綠化的地段則含塵量減少18.8%。各種植物對于一些如SO2、HF、Cl2等有毒有害氣體都有不同程度的吸收作用。城市中的森林植物帶還能消減城市噪聲，提供舒適安靜的生活環境。綠籬、喬灌草混合結構帶可以降低噪音3至5分貝或6至8分貝。
（3）調節城市小氣候，消除城市“熱島效應”。由于植物葉子吸收、反射和散射太陽輻射的作用，再加上植物的蒸騰作用能夠有效地降低溫度、調節濕度，減輕或消除城市“熱島效應”。有研究表明，在片林和林蔭道下，夏季能夠降低氣溫3℃左右，縮短高溫持續時間3-8小時。
（4)防風固沙，保持水土。城市人為開發建設活動，使城市的風沙和水土流失問題日益突出。據統計，深圳、珠海、中山等三個城市，人為造成的水土流失面積達845.7km2，直接經濟損失達9.5億元。城市森林的阻擋、截留雨水，減弱風速和根系的固土功能，起到貯水保土的作用。據有關資料，松樹樹冠可攔截雨水40%，闊葉樹可攔截20%。
（5)保護生物多樣性。由于人類不合理的開發建設活動，尤其是各種生物賴以生存的生態環境的破壞，再加上日益嚴重的環境污染，全球的生物多樣性呈持續性下降趨勢。城市在人才、技術、設施和資金等方面都具有優勢，有義務也有條件保護生物多樣性。由于城市森林范圍較廣，所以它能夠較好地保護生物多樣性，從而真正體現人與自然、人與生物的和諧相處。
3結語
“城市森林”這門學科的出現時間不長，但其發展速度和所受到的重視卻是空前的。這說明人類已經意識到與自然和諧相處的重要性。目前世界上越來越多的國家重視城市森林的發展和建設。波蘭的華沙在市郊營造了6.7萬hm2的城市森林；阿根廷的布宜諾斯艾利斯，引進我國的泡桐樹作為城市綠化樹種，建成了長150km、寬115km的環城森林綠帶；朝鮮的平壤和我國的香港城市森林面積已分別達到城市總面積的86%和40%。據全國綠化委員會公布的《中國國土綠化狀況公報》表明，2001年我國城市的綠化覆蓋率和綠地率分別已達到28.15%和23.67%，人均公共綠地面積6.83m2。城市森林的這種發展形勢無疑是非常積極的，但是它所面臨的問題也是較多的。今后如何更好地建設和發展城市森林，仍是需要政府部門和科學工作者共同關心和研究的重點問題。
【摘要】從城市森林建設的分析入手，闡述了城市森林的內涵，在參考國內外相關資料基礎上探討了城市森林對城市生態系統的影響。政府部門和城市林業科學工作者應當深入研究城市森林對城市生態系統的意義。
【關鍵詞】城市森林城市生態系統
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生態系統論文范文4
毛細管網生態空調系統的設計
設計思路奧園國際城一期項目包含了聯排別墅、高層住宅兩種建筑類型，室內采用毛細管網生態空調系統的設計要綜合戶型結構、系統布置、使用及控制、裝修配合、節約成本等多種因素考慮，其中關鍵的設計思路如下：(1)考慮到別墅(毛坯房)業主日后自主精裝修的因素，別墅采用毛細管網地面鋪設進行地板輻射供冷供暖的方式(地板輻射供冷供暖技術的特點在后節介紹)。高層住宅均為精裝修房，采用天棚鋪設毛細管網輻射供冷供暖的方式。(2)考慮到別墅的使用特點，在每戶別墅地下室內單獨設置換熱機房，實現單戶自行供暖和供冷。為每戶別墅在室外花園內單獨安裝空調主機(風冷模塊機組)，做為夏季制冷的冷源，別墅冬季供暖的熱源為小區集中換熱站。(3)根據高層住宅戶型的不同，分別將分集水器設置在衛生間或者洗衣間內，將室內新風系統的分風箱布置在雜物間內。(4)將高層住宅根據層數進行高低分區，進行分區軟化水補水定壓。毛細管網生態空調水系統的設計毛細管網生態空調水系統由換熱系統、軟化水補水定壓系統、輸配系統、室內毛細管網末端組成，系統的運行原理是來自冷熱源的一次冷水或者熱水經過設置在每棟樓地下室內的換熱機組換熱后，通過單元采暖立管輸送到每戶的分集水器機組內，分集水器再將水輸送到毛細管網網柵內，當毛細管網內缺水的時候，軟化水補水系統自動向分集水器內補水。夏季供冷，毛細管網設計供回水溫度為18℃/21℃，毛細管網的供冷能力大約為50W/m2；冬季供暖，毛細管網設計供回水溫度為35℃/32℃，毛細管網的供暖能力大約為130W/m2。根據建筑的每個房間的冷熱負荷計算結果，計算出每個房間天棚有效的毛細管網鋪設面積(天棚或者地面的毛細管網的鋪設要與建筑專業和裝修專業協調，要為窗簾盒、燈位留出位置)，如果天棚有效面積不能滿足毛細管網的鋪設面積，則要求建筑專業調整戶型設計，或者調整毛細管網的供回水參數等，直到滿足室內的設計冷熱負荷，這個是一個反復計算校核的過程。需要著重考慮的一個問題就是防止夏季運行毛細管網結露的問題，沈陽地區夏季露點溫度大約在17℃，通常在每個房間的天棚上安裝一個防結露探測器，當探測器探測到天花表面溫度低于室內露點溫度的時候，會給室內的毛細管網分集水器發送減少或者關閉該支路閥門開度的信號，該房間內的毛細管網流量就會減少，從而提高天花表面的溫度，防止結露。廚房和衛生間由于有吊頂的原因，毛細管網只鋪設在地面上，因為廚房和衛生間的空氣濕度大，為了防止結露，毛細管網夏季不運行。本項目別墅采用的是地板輻射供冷供暖技術，即毛細管網鋪設在地面上，上邊以豆石混凝土覆蓋，最上邊鋪設地板或者地磚，通過毛細管網注入冷水或者熱水的方法來進行夏季供冷和冬季供暖。地板輻射供冷供暖技術已經有專門的文章進行研究，具體的原理和運行方法在此不再贅述。由于毛細管網單位面積供冷能力小，加之地表面有家具、地毯等遮蓋，個別房間的毛細管網供冷能力不足，因此，這些房間采用了在墻內側鋪設毛細管網的方法來彌補室內供冷能力不足的問題。室內通風系統的設計由于毛細管網只承擔了室內顯熱冷負荷，不能去除室內的潛熱(濕負荷)，因此，凡是采用毛細管網生態空調系統進行供冷的建筑必須要設置通風系統。室內通風系統的設計要同時基于如下3個因素考慮：①滿足室內人對新風的要求；②滿足防止室內結露的要求；③滿足承擔部分冷負荷的要求。通風系統一般都采用置換式通風，所謂置換式通風指的是經過集中的新風機組除塵、過濾、降溫(或者升溫)、除濕(或者加濕)、凈化的新風通過新風豎井送入到每戶的新風箱內，新風通過布置在地面下分支新風管送入到每個房間的地面新風槽內，新風在室內地面平鋪擴散后形成“新風湖”，室內污濁空氣從每個房間門上部的透風槽排出后由衛生間集中排出。首先要計算出每個房間的新風量，根據地面新風槽的出口風速要求，計算出新風槽的有效面積，一般來說出口風速小于0.3m/s。然后據此計算出每個房間的新風支管截面積、透風槽尺寸、新風箱的尺寸，該戶新風總支管的截面積等參數。新風支管的截面積尺寸要滿足風量和風速的要求，出于節約地面凈高的角度考慮，新風支管宜采用矩形風管，風管截面尺寸有多種，目前采用較多的是180mm×36mm的風管。透風槽是每個房間的排風出口，要滿足排風量和排風風速的要求，基于室內裝修的風格考慮可以設計成圓形或者矩形。透風槽內設置吸音海綿和通風口，既起到通風的作用，又有效地隔斷了聲音的傳播。新風機組采用具備熱回收功能的轉輪熱回收機組，一般可以達到回收60%的熱量，從而節約新風能耗。冬季運行的時候，要在新風機組的新風進口處設置電加熱裝置對新風進行預熱，防止出現凍壞新風機組換熱盤管的問題。
冷熱源系統設計
本項目原考慮采用地源熱泵做為冷熱源，但是由于距離沈陽雪花啤酒廠近不允許地下埋管打井，因此采用市政熱力做為熱源。冷源采用電制冷冷水機組，其中800RT離心式冷水機組2臺，單臺制冷量為610kW的風冷熱泵螺桿機組7臺。夏季制冷運行時由離心式冷水機組承擔基本負荷，由風冷熱泵螺桿機組承擔尖峰冷負荷。過渡季供暖運行的時候，風冷熱泵螺桿機組為熱源，根據室外的溫度，逐臺啟動風冷熱泵螺桿機組。在每棟高層住宅的地下室內安裝一套換熱機組，由小區換熱站輸送過來的高溫熱水或者冷凍水經過換熱后送往各戶的分集水器內。同時，在地下室內安裝一套軟化水補水定壓系統，當系統缺水壓力不足的時候，軟化水補水定壓系統自動啟動，向每戶的分集水器回水端補充軟化水。由于毛細管網對水質的要求非常高，因此，軟化水系統必須采用多級軟化凈化的軟水器。別墅冬季供暖與高層一樣采用小區換熱站供熱，通過設置在每戶機房內的換熱機組給每層的毛細管網分集水器輸送采暖熱水。夏季供冷的時候，每戶根據自己的要求自行啟動室外空調機組，如果別墅用戶有過渡季供暖的需要，也同樣可以啟動室外空調機組進行過渡季供暖。這樣，別墅用戶可以實現個性化的采暖和空調需求，達到最大限度的居住熱舒適度。
相關的建筑和裝修設計
一般來說要求墻體的傳熱系數小于0.4W/(m2•K)，外窗的傳熱系數小于2.0W/(m2•K)，同時，建筑的整體建筑節能率要滿足當地建筑節能的要求。為此，本項目在考慮建筑外立面、造型、戶型的前提下，盡可能地減小建筑窗墻比和體型系數。本項目結構墻體采用200mm厚空心磚砌塊，建筑外墻保溫采用150mm厚聚苯板，屋頂保溫采用100mm厚聚苯板，外墻的整體傳熱系數為0.35W/(m2•K)，屋頂的整體傳熱系數為0.3W/(m2•K)。外窗采用斷橋鋁合金雙層中空Low-E玻璃窗，整體傳熱系數為2.0W/(m2•K)。基于降低室內冷負荷的角度考慮，建筑南向和西向外窗安裝了外遮陽卷簾，有效地降低了夏季建筑的太陽輻射得熱。建筑專業要根據暖通專業的要求為毛細管網生態空調系統設計新風和排風豎井，新風豎井的位置最好位于該戶的中心位置，以便各個新風支管的風量平衡。從節約空間的角度考慮，排風豎井設置在衛生間內，但不要與衛生間排風豎井合用，需要單獨設置。如果在天棚鋪設毛細管網網柵，結構專業要為毛細管網干管在梁上預留洞。如果毛細管網網柵采用地面內鋪設方式，毛細管網、地面新風管、地面保溫層的總厚度大約在120mm左右，在建筑專業設計房間凈高的時候，必須將此因素考慮在內。凡是采用了毛細管網生態空調系統的建筑一般來說都是裝修房，建筑的裝修設計和施工都要以方便毛細管網生態空調系統的施工和實現毛細管網輻射供冷供熱的功能為前提。以下分別從室內毛細管網生態空調系統的水系統和風系統的施工角度來闡述一下建筑裝修與毛細管網生態空調系統的設計與施工的關系。如果毛細管網系統采用天棚鋪設的方式，每個房間的燈位預留位置、燈體的大小、窗簾盒、棚線等要與暖通專業進行協商設計，要在滿足室內毛細管網供冷和供暖要求的前提下確定，同時，必須方便毛細管網的施工。風系統的附屬設備比較多，其中由于地面新風口和透風槽的位置和標高直接影響到了室內的氣流組織，因此，裝修施工的時候必須要滿足新風口和透風槽的設計和施工要求。
生態系統論文范文5
1.1城市森林概念的提出
1962年，美國肯尼迪政府在戶外娛樂資源調查報告中，首次使用了“城市森林”(UrbanForest)這一名詞。1965年，加拿大多倫多大學的ERICJORGENSEN教授首次完整提出“城市林業”(UrbanForestry)的概念。美國林業工作者協會對于城市森林的定義為“城市森業是林業的一個專門分支，是一門研究潛在的生理、社會和社會福利學的城市科學，目標是城市樹木的栽培和管理，任務是綜合設計城市樹木和有關植物及培訓市民”。中國有關學者將城市周圍或附近一定范圍內以景觀、旅游、運動和野生動物保護為目的的森林稱為城市森林。
1.2城市森林的指標
城市森林應有其相應的指標，如果沒有指標，城市只有較少樹木都可稱為城市森林，那么城市森林就失去了其基本內涵。城市森林的指標應包含以下5個方面：
（1)生物量的主體地位。綠地生態系統中5m以上的喬木生物量達到和超過城市綠地總生物總量的50%。
（2)生態效益的主體地位。森林的吸碳制氧、調節氣溫、凈化環境、保持水土等方面功能居主體地位，功能大于或等于城市綠地總功能的50%。
（3）枝葉覆蓋率的優勢地位。喬木覆蓋面積大于或等于城市綠地總面積的40%。
（4)景觀格局的合理性。景觀分布合理，大、中、小型斑塊分布均勻，并有綠色廊道連接為一個整體，有利于物種的交流及生物運動。
（5)經營的可持續性。大小森林斑塊應保持地面土壤，防止任何形式的人工硬化，保證城市森林的可持續發展。使葉落歸根，形成枯落物層，促進物質循環，保持水土，促使林木天然更新。
2城市森林建設對城市生態系統的影響
隨著我國城鎮化建設的快速發展，城市森林已成為我國森林的重要組成部分，并且對城市生態系統起到了重要且直接的調節作用。目前，通過在全國12個示范點的城市森林建設，以及對城市森林的建設理論、發展規劃、構建模式、樹種選擇、城市森林功能與效益、評價指標等方面的系統研究，對我國城市森林的發展起到了巨大示范和推動作用。
城市森林的建設對于城市生態系統的影響要體現在以下5方面：
（1)維持碳氧平衡。研究表明，一個沒有受過污染的區域內人均有10m2的森林或25m2的草坪，空氣就能保持新鮮。據日本科學家測算，1hm2常綠闊葉林每年可吸收29tCO2放出22tO2。針葉林為22tCO2和16tO2，落葉闊葉林為14tCO2和10tO2。另據管東生等人對廣州城市綠地的研究計算，廣州城市綠地植物光合作用的固碳量相當于人口呼吸釋放碳量的1.7倍，而綠地的放氧量為2242788t/a，相當于城市人口耗氧量的1.9倍。
（2)凈化空氣，削減噪音。城市森林對粉塵顆粒有著很好的過濾、吸附和阻擋作用，故能減少城市空氣的粉塵污染。據測定，在居住區墻面種有五爪金龍的地方與沒有綠化的地方相比，室內空氣含塵量減少了22%。在用大葉榕樹綠化的地段則含塵量減少18.8%。各種植物對于一些如SO2、HF、Cl2等有毒有害氣體都有不同程度的吸收作用。城市中的森林植物帶還能消減城市噪聲，提供舒適安靜的生活環境。綠籬、喬灌草混合結構帶可以降低噪音3至5分貝或6至8分貝。
（3）調節城市小氣候，消除城市“熱島效應”。由于植物葉子吸收、反射和散射太陽輻射的作用，再加上植物的蒸騰作用能夠有效地降低溫度、調節濕度，減輕或消除城市“熱島效應”。有研究表明，在片林和林蔭道下，夏季能夠降低氣溫3℃左右，縮短高溫持續時間3-8小時。
（4)防風固沙，保持水土。城市人為開發建設活動，使城市的風沙和水土流失問題日益突出。據統計，深圳、珠海、中山等三個城市，人為造成的水土流失面積達845.7km2，直接經濟損失達9.5億元。城市森林的阻擋、截留雨水，減弱風速和根系的固土功能，起到貯水保土的作用。據有關資料，松樹樹冠可攔截雨水40%，闊葉樹可攔截20%。
（5)保護生物多樣性。由于人類不合理的開發建設活動，尤其是各種生物賴以生存的生態環境的破壞，再加上日益嚴重的環境污染，全球的生物多樣性呈持續性下降趨勢。城市在人才、技術、設施和資金等方面都具有優勢，有義務也有條件保護生物多樣性。由于城市森林范圍較廣，所以它能夠較好地保護生物多樣性，從而真正體現人與自然、人與生物的和諧相處。
3結語
“城市森林”這門學科的出現時間不長，但其發展速度和所受到的重視卻是空前的。這說明人類已經意識到與自然和諧相處的重要性。目前世界上越來越多的國家重視城市森林的發展和建設。波蘭的華沙在市郊營造了6.7萬hm2的城市森林；阿根廷的布宜諾斯艾利斯，引進我國的泡桐樹作為城市綠化樹種，建成了長150km、寬115km的環城森林綠帶；朝鮮的平壤和我國的香港城市森林面積已分別達到城市總面積的86%和40%。據全國綠化委員會公布的《中國國土綠化狀況公報》表明，2001年我國城市的綠化覆蓋率和綠地率分別已達到28.15%和23.67%，人均公共綠地面積6.83m2。城市森林的這種發展形勢無疑是非常積極的，但是它所面臨的問題也是較多的。今后如何更好地建設和發展城市森林，仍是需要政府部門和科學工作者共同關心和研究的重點問題。
參考文獻：
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生態系統論文范文6
環境體驗的特點在于綜合性與非具體性。對于設計創作而言，環境體驗不是直接因素，但是創意產生的基本環境。世界各地的人們的環境體驗不盡相同，創意的設計也就具有了地域文化特色。地中海充足的陽光以及蜿蜒漫長的海岸線，帶給了意大利人得天獨厚的自然風光和氣候條件，也塑造了意大利人熱情奔放的性格。正如意大利的汽車設計一樣，富于變化的線條與形體，充滿活力和想象力。如蘭博基尼旗艦型跑車Aventador，其六邊形的造型元素，鋒利的線條，極具未來科幻感的戰斗機似的車身，都將這個地中海國家的性格特點表現得淋漓盡致。相比之下，德國則有著截然不同的性格。由于德國地理位置處于西歐中部要塞，自然資源較少，歷史上一直受到來自周邊國家的威脅，逐漸培養了德國人頑強團結、嚴謹細心的性格。因此，大眾和奧迪的車型設計一直中規中矩，充滿理性主義。一位奧迪汽車的造型設計師在訪談中曾說道，他們在引擎蓋的造型設計上，因為一個凹面細微改變會引起內部結構安全性的變化，導致設計方案在與結構設計師做了一個月的測試之后才確定下來。在這樣嚴謹的思維下，車身造型設計會相對收斂許多。同為歐洲國家，因為環境的差異，導致整個國民設計風格的差異，可見，環境體驗帶給人的影響是潛移默化的，也是廣泛深刻的。
二、體驗生態系統的子環境——情境體驗
不同的環境下有許多不同的情境，某一個環境下在不同的時間也會產生不同的情境。心理學中將其定義為“對人有直接刺激作用、有一定的生物學意義和社會意義的具體環境。情境在激發人的某種情感方面有特定的作用”。人在具體環境中接受刺激而得到了體驗，本文稱之為情境體驗（ContextExperience）。其不同于環境體驗之處在于：環境體驗是綜合的，非具體性的體驗總和；而情境體驗卻是對人有直接刺激作用的具體環境。從這一角度不難看出，情境體驗包含在環境體驗中。環境體驗總體趨于平淡，而在平淡整體下，情境體驗可以視為某些有特定作用、特定刺激的子集。這種特殊性，能夠激發人的某種情感，從而讓人在記憶中留下“此情此境”。情境就是主觀與客觀相互作用的產物，設計中的情境因素就在于從客觀的外在“境”這一端引到主觀的內在“情”那一端。情境體驗為設計者在思考設計時，提供了故事性的回憶。而這種有故事畫面的回憶，是創意靈感展現的關鍵舞臺。目前，許多設計方法便是圍繞講述故事的理念提出，如美國貝爾維學院教授BruceWolcott在2005年出版的《StorytellingandDesign》中，提出并強調了當前設計趨勢下敘述故事對于設計的啟發性和重要性。好的設計，往往是受到了某一情境體驗的啟發，或者是某些情境體驗的交叉啟發，從而通過設計又營造出相類似的情境體驗的產品。美國設計公司IDEO的許多設計，便是設計師親自去問題產生的具體環境中，搜集不同情境，進而獲得了設計創意。IDEO在2010年為Steelcase公司設計的Node座椅，其任務是尋找并設計有助于改善教室體驗的方案。團隊在調查中發現，學生使用的帶寫字板的椅子沒有放書包的空間，于是經常將書包放在地上。在這樣的情況下，書包不僅占據地面空間，椅子移動也受其影響。于是，IDEO團隊設計了底部帶夾層的滾輪式寫字板椅。這項名為Node座椅的最終產品贏得了廣泛贊譽。德國紅點獎（RedDotAward）作為設計界的“奧斯卡獎”，一直以關注細節為人所推崇。獲得2010年紅點概念獎的“Ring-Shaver”剃須刀，其示意圖能夠讓人直觀地聯想起男人用剃須刀刮胡須時，喜歡用手去摸臉和自我欣賞這樣一種情境，設計創意于是被心領神會。可以推測，設計師也是有過相同的情境體驗，受到啟發最后設計了這樣的作品。
三、體驗生態系統生命因子——靈感
人類每天的腦部活動非常頻繁，會突然產生大量的想法和念頭，有一些則成為了創造性的想法或者念頭，通常稱之為靈感（Inspiration）。在體驗生態系統中，靈感為生命因子組成部分。靈感具有一定的偶然性和瞬時性。靈感的偶然性與瞬時性將其自身塑造成一個具有不確定性的變量因子，雖然重要卻不能輕易獲取。在設計領域，許多設計師也將其作品歸因于靈感的閃現。法國設計師PhilippeStarck為意大利設計品牌Alessi設計的JuicySalif榨汁機，便是從電影《火星人入侵地球》中外星飛船的造型獲得靈感。其極富想象力的造型，與橙汁順流而下的功能自然結合，用戶能夠直觀感受產品設計語意，也為設計師的造型靈感所折服。靈感雖然是一個不確定性的變量因子，但也不是純屬偶然得來。其首先源于我們日常所接觸到的事物，進而被我們感知認識，加以貯存。在一定環境、時間，適合人需要的情況下，被提取或映射出來，與人的思維契合。因此，靈感同樣需要付出努力，需要積累。作為設計師，尤其要培養觀察生活、體驗生活、思考生活的習慣，將自己的思維觸角不斷擴展延伸，讓其變得豐富而敏感，為不確定的靈感儲備確定性的資料，營造靈感產生的良好環境。
四、三位一體構筑體驗生態系統
在生態學中，生物和環境之間形成一個不可分割的相互關聯和相互影響的整體，稱為生態系統（Ecosystem）。對于設計創意而言，環境體驗和情境體驗是體驗生態系統的環境，靈感則作為生態系統的生命因子，與環境一起，相互影響、相輔相成，共同構筑體驗生態系統，為設計創意提供源源不斷的養分。環境體驗作為生態系統的基礎，為設計師提供了最廣泛基本的認知和體驗。情境體驗作為生態系統的子環境，其是對人有直接刺激作用的具體環境。情境體驗能夠為設計師提供更多的有刺激性的故事回憶，進而讓設計思路有了“上下文”。靈感作為生態系統生命因子，讓系統充滿活力，不斷迭代更新。在環境體驗中，靈感的活動具有不確定性。當某一瞬間，靈感與某一情境體驗結合，便成為了創意。換言之，只有當創造性的念頭找到了符合它的情境，才能成為創意，否則，靈感只是一個稍縱即逝的意念而已，沒有實際意義。在前面提到的“Ring—Shaver”剃須刀的設計為例，這個創意的成功，不僅僅是“戴在手指上的剃須刀”這一靈感的成功，而是，當這樣一個剃須刀在“在剃須中撫摸欣賞自己的臉頰”這樣的情境下，才變得有意義。設計師的生活環境，一定是對生活品質、對自我關懷有著深入的體驗。因此，環境——情境——靈感三位一體，就自然、有機地統一起來。
五、結語
