一、穩(wěn)定碳同位素分析方法

目前常用的穩(wěn)定碳同位素測(cè)定方法有：質(zhì)譜法、核磁共振法和光譜法，其中質(zhì)譜法是穩(wěn)定同位素分析中最通用、最精確的方法。穩(wěn)定同位素質(zhì)譜分析法是先使樣品中的分子或原子電離，形成各同位素的相似離子，然后在電場(chǎng)、磁場(chǎng)的作用下，使不同質(zhì)量與電荷之比的離子流分開(kāi)進(jìn)行檢測(cè)。穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀不僅能用于氣體，也可用于固體的研究，能用于幾乎所有元素的穩(wěn)定同位素分析。近年來(lái)，隨著生物地球化學(xué)元素循環(huán)研究的發(fā)展，借助同位素質(zhì)譜（EA－IRMS），多用途氣體制備及導(dǎo)入裝置－同位素質(zhì)譜（GasBenchII－IRMS）及痕量氣體預(yù)濃縮裝置－同位素質(zhì)譜（PreCon－IRMS）聯(lián)用技術(shù)的興起，碳穩(wěn)定同位素的研究有了更快的發(fā)展。穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀測(cè)定同位素比率大致分3個(gè)步驟（見(jiàn)圖2）：（1）樣品的收集、制備和前處理；（2）將材料轉(zhuǎn)化成具有所測(cè)元素的純氣體，（3）進(jìn)入質(zhì)譜儀檢測(cè)。

一般樣品通過(guò)前處理后，同位素質(zhì)譜聯(lián)用裝置可以完成后續(xù)的氣體轉(zhuǎn)化和測(cè)定。通常，穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀在計(jì)算機(jī)輔助下直接給出同位素比值，更先進(jìn)的儀器已可以進(jìn)行自動(dòng)化分析，如美國(guó)熱電公司的Thermosci－entificMAT253，德國(guó)元素公司的Isoprime100穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀等。植物和土壤等固體樣品，在進(jìn)行同位素質(zhì)譜分析之前必須進(jìn)行干燥、粉碎、稱量等處理。如果采集的土壤樣品中含有無(wú)機(jī)碳，在干燥前應(yīng)該進(jìn)行酸處理。制備好的樣品稱量后通過(guò)固體自動(dòng)進(jìn)樣器送入到元素分析儀－同位素質(zhì)譜（EA－IRMS）進(jìn)行碳氮同位素測(cè)定。測(cè)定土壤樣品中碳酸鹽δ13C的樣品稱量后放入樣品管，置于GasBenchII儀的恒溫樣品盤中通過(guò)酸泵滴加100％磷酸，生成的CO2氣體通過(guò)氣體自動(dòng)進(jìn)樣器送到同位素質(zhì)譜進(jìn)行碳同位素測(cè)定。

液體樣品包括土壤DOC和微生物生物量碳（MBC）等浸提液在進(jìn)行同位素質(zhì)譜分析之前要進(jìn)行分離轉(zhuǎn)化、冷凍干燥等前處理。其中土壤DOC和微生物MBC按照參考文獻(xiàn)方法用0．05mol／LK2SO4溶液提取，浸提液經(jīng)冷凍離心濃縮或者凍干機(jī)干燥獲得的粉末稱量后通過(guò)固體自動(dòng)進(jìn)樣器送入到元素分析儀－同位素質(zhì)譜（EA－IRMS）進(jìn)行碳氮同位素測(cè)定。氣體樣品包括空氣和培養(yǎng)富集氣體，用已抽真空的頂空樣品瓶采集，其中CO2氣樣需采集20～30mL，樣品中的碳同位素比值可直接通過(guò)多用途氣體制備及導(dǎo)入裝置－同位素質(zhì)譜聯(lián)用儀（GasbenchII－MS）測(cè)定。對(duì)于空氣中的CH4需采集100～150mL，樣品中的C同位素比值可通過(guò)帶有全自動(dòng)氣體預(yù)濃縮裝置－同位素質(zhì)譜聯(lián)用儀（如，美國(guó)熱電公司的PreCon－IRMS）測(cè)定。

二、穩(wěn)定同位素技術(shù)應(yīng)用

土壤是地球表層最為重要的碳庫(kù)也是溫室氣體的源或匯，但對(duì)關(guān)鍵過(guò)程及其源或匯的研究卻十分有限。隨著全球變化趨勢(shì)的日趨明顯，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)在碳素的吸收、轉(zhuǎn)移、貯存和釋放過(guò)程中所起的作用越來(lái)越受到人們的關(guān)注。農(nóng)田土壤碳的動(dòng)態(tài)變化和循環(huán)特征及其微生物驅(qū)動(dòng)機(jī)理研究，成為當(dāng)今生態(tài)學(xué)、生物地球化學(xué)和環(huán)境科學(xué)研究的共同熱點(diǎn)。

1.穩(wěn)定同位素技術(shù)與Keeling曲線法

一、課堂生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)涵

在一定時(shí)間、空間條件下，與課堂教學(xué)實(shí)踐存在相互關(guān)系的要素之間以及要素與外部環(huán)境之間，形成的互相影響的復(fù)雜系統(tǒng)稱為課堂生態(tài)系統(tǒng)。其中，要素間因相互依存、相互作用而產(chǎn)生一種鏈狀結(jié)構(gòu)，這就是課堂生態(tài)鏈；要素與外部環(huán)境間因相互影響而產(chǎn)生的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，這就是課堂生態(tài)網(wǎng)。課堂生態(tài)網(wǎng)的正常運(yùn)行離不開(kāi)課堂生態(tài)鏈的完美運(yùn)作。不同類型的課堂生態(tài)系統(tǒng)，擁有不一樣的課堂生態(tài)鏈。由于其教學(xué)目的的不同，即使是相同的課堂生態(tài)系統(tǒng)，其課堂生態(tài)鏈也會(huì)發(fā)生變化。

二、課堂生態(tài)系統(tǒng)的特征

（一）整體性

組成課堂生態(tài)系統(tǒng)的主體是學(xué)生和老師，他們擁有不一樣的生活背景、知識(shí)水平以及認(rèn)知能力，是相互聯(lián)系的獨(dú)立個(gè)體。組成課堂生態(tài)系統(tǒng)的其他要素，具有不一樣的時(shí)空位置、結(jié)構(gòu)功能、屬性，是相互影響的獨(dú)立存在。他們之間的相互聯(lián)系、相互影響，共同構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)整體———課堂生態(tài)系統(tǒng)。

（二）動(dòng)態(tài)開(kāi)放性

學(xué)生和老師是有生命活力的動(dòng)態(tài)個(gè)體，為了滿足其自身的需求而不斷向前發(fā)展。因而由他們構(gòu)成的課堂生態(tài)系統(tǒng)，與自然界的其他生態(tài)系統(tǒng)一樣，處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，具有動(dòng)態(tài)開(kāi)放性。

1信息生態(tài)環(huán)境下的企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

1.1信息生態(tài)的內(nèi)涵

信息生態(tài)學(xué)是信息科學(xué)與生態(tài)學(xué)交叉融合形成的一門交叉性學(xué)科，構(gòu)成其理論的基礎(chǔ)是生態(tài)學(xué)與信息科學(xué)理論基礎(chǔ)的總和。由于信息科學(xué)的范圍過(guò)于寬泛，信息生態(tài)這一理論的提出為其提供了一個(gè)理論框架。生態(tài)學(xué)系統(tǒng)的研究對(duì)象為多種生態(tài)要素在復(fù)雜的動(dòng)態(tài)時(shí)空中發(fā)生極其復(fù)雜關(guān)聯(lián)的生態(tài)系統(tǒng)。信息生態(tài)問(wèn)題是人們?cè)谛畔r(shí)代面臨的一個(gè)重要且跨越多學(xué)科領(lǐng)域的復(fù)雜問(wèn)題，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始關(guān)注并積極投身信息生態(tài)的研究中，其研究?jī)?nèi)容涵蓋信息生態(tài)系統(tǒng)、信息生態(tài)環(huán)境、信息生態(tài)平衡、信息生態(tài)危機(jī)、和諧信息社會(huì)等多主題，呈現(xiàn)出多級(jí)分層和不斷演化的形態(tài)。目前學(xué)者們對(duì)信息生態(tài)學(xué)的研究包括對(duì)它的學(xué)科范圍進(jìn)行研究，以及對(duì)其中的關(guān)鍵要素的研究，例如：信息生態(tài)圈、信息生態(tài)鏈、信息生態(tài)位、信息生態(tài)系統(tǒng)以及信息生態(tài)因子、信息生態(tài)系統(tǒng)的演化規(guī)律等。信息生態(tài)系統(tǒng)是信息生態(tài)學(xué)的主要研究對(duì)象。信息生態(tài)具有多樣性的特點(diǎn)，每個(gè)信息因子處于不同的信息位上，信息生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性為每一信息因子的存在提供了可能。信息生態(tài)具有協(xié)同演化的特性，同樣在信息生態(tài)中新思想、新技術(shù)、新專業(yè)的涌現(xiàn)或者是信息人自身態(tài)度的變化也將影響信息生態(tài)的演化。

1.2信息生態(tài)系統(tǒng)要素

信息生態(tài)系統(tǒng)是信息自身與生命體及其周圍環(huán)境相互聯(lián)系相互作用的有機(jī)整體。狹義的信息生態(tài)研究發(fā)軔于本世紀(jì)中葉，當(dāng)時(shí)它不包括人和社會(huì)環(huán)境的內(nèi)容，僅局限于生物信息的產(chǎn)生、傳遞和接受等內(nèi)容，如今廣義的信息生態(tài)研究應(yīng)包括人和社會(huì)環(huán)境的內(nèi)容【1】。信息生態(tài)系統(tǒng)的要素特征決定其復(fù)雜性、多樣性、系統(tǒng)性以及演化性的基本特征，且這些特征具有普適規(guī)律，所以本文將信息生態(tài)系統(tǒng)作為一個(gè)大的環(huán)境來(lái)分析其背景下的企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征及管理規(guī)律。

1.3企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)就是借用自然生態(tài)系統(tǒng)的概念，來(lái)解釋企業(yè)組織內(nèi)部及企業(yè)組織與環(huán)境之間的關(guān)系。企業(yè)組織不是孤立存在的，企業(yè)與生活在他周圍的其他相關(guān)企業(yè)和組織相互聯(lián)系相互作用，與其外部環(huán)境通過(guò)物質(zhì)、能量、信息的交換，構(gòu)成了一個(gè)相互影響、相互依賴、共同發(fā)展的統(tǒng)一體。企業(yè)不僅受到自然環(huán)境的限制，更重要的是受到變化越來(lái)越劇烈的社會(huì)環(huán)境的影響。企業(yè)本身是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，它不斷地與其生態(tài)環(huán)境發(fā)生物質(zhì)、能量、信息的交換，企業(yè)生態(tài)環(huán)境的復(fù)雜性使得企業(yè)與其環(huán)境的相互作用異常復(fù)雜；此外，企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中自然資源與社會(huì)資源的轉(zhuǎn)化過(guò)程離不開(kāi)人類的活動(dòng)，企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)受“人類活動(dòng)”的影響相當(dāng)顯著，比如科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、政策的變化、體制的改革等等都會(huì)使企業(yè)生態(tài)環(huán)境發(fā)生極大的變化【2】。對(duì)于企業(yè)外部來(lái)說(shuō)，物質(zhì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境，是影響企業(yè)生存以及發(fā)展的重要信息因素。企業(yè)生態(tài)環(huán)境是指圍繞生命主體、占據(jù)一定空間、構(gòu)成生命主體存在的條件的各種物質(zhì)實(shí)體和社會(huì)因素。除了物質(zhì)、經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)環(huán)境之外，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也是影響企業(yè)發(fā)展的重要的外部環(huán)境因素，這也是企業(yè)在制定和確定自身核心競(jìng)爭(zhēng)力和制定企業(yè)戰(zhàn)略重要的參考因素【2】。企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是以企業(yè)為核心的，特別是擁有核心能力的主導(dǎo)企業(yè)，從其構(gòu)成成員的緊密性和重要性的不同，可以將其劃分為三個(gè)層次：核心生態(tài)系統(tǒng)、擴(kuò)展生態(tài)系統(tǒng)、完整生態(tài)系統(tǒng)。核心生態(tài)系統(tǒng)主要包含主導(dǎo)企業(yè)及其供應(yīng)商、分銷商、顧客等要素：擴(kuò)展生態(tài)系統(tǒng)是在核心生態(tài)系統(tǒng)包含這些要素的基礎(chǔ)上加上供應(yīng)商的供應(yīng)商以及顧客的顧客要素；涵義最為全面的是完整的生態(tài)系統(tǒng)，他還包括政府組織、風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者、競(jìng)爭(zhēng)機(jī)構(gòu)以及外部宏觀環(huán)境要素等等。對(duì)于企業(yè)內(nèi)部環(huán)境來(lái)說(shuō)，高度集成化的信息生態(tài)系統(tǒng)根據(jù)職能劃分為驅(qū)動(dòng)力（信息生產(chǎn)者），工作流為主線（信息傳遞者）將信息反饋到企業(yè)內(nèi)部各部門或者企業(yè)外部的供應(yīng)商（信息消費(fèi)者），進(jìn)一步進(jìn)行信息處理工作，在企業(yè)內(nèi)部每天處理業(yè)務(wù)的同時(shí)，會(huì)有大量的信息在企業(yè)信息管理系統(tǒng)中產(chǎn)生，形成大量的信息流在各部門或?qū)蛹?jí)之間流轉(zhuǎn)，從而推進(jìn)工作流的進(jìn)行，信息的產(chǎn)生、傳遞、消費(fèi)都無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)生。以目前較為發(fā)達(dá)的SAP系統(tǒng)為例，其中包含了生產(chǎn)計(jì)劃（PP）、物料管理（MM）、銷售管理（SD）、財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)（FI）、管理會(huì)計(jì)（CO）、財(cái)產(chǎn)管理（AM），以上6個(gè)模塊為企業(yè)運(yùn)營(yíng)的核心模塊，另外還包含了：質(zhì)量管理（QM）、項(xiàng)目管理（PM）、人事管理（HR）、信息管理(IS)、工作流（WF）、項(xiàng)目系統(tǒng)管理(PS)。SAP系統(tǒng)是高度集成化的企業(yè)管理軟件和信息生態(tài)系統(tǒng)，支持多接口可與多種系統(tǒng)集成，內(nèi)部有開(kāi)放的代碼編寫環(huán)境，開(kāi)發(fā)人員可以進(jìn)入軟件的底層，直接利用系統(tǒng)提供的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言或者自定義表結(jié)構(gòu)來(lái)滿足不同的業(yè)務(wù)需求。由于企業(yè)內(nèi)部的生態(tài)系統(tǒng)中的各個(gè)模塊的緊密聯(lián)系以及相互作用，形成了一個(gè)集采購(gòu)、庫(kù)存、生產(chǎn)、銷售以及財(cái)務(wù)相互作用為一體的負(fù)責(zé)的企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，因此也決定了SAP系統(tǒng)的高度集成化，每一個(gè)業(yè)務(wù)模塊從采購(gòu)到庫(kù)存以及生產(chǎn)相關(guān)的環(huán)節(jié)都在業(yè)務(wù)流程上有著相互影響和制約。在受到內(nèi)因與外因的共同作用時(shí)，企業(yè)有可能在競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中經(jīng)歷共生發(fā)展、協(xié)同發(fā)展以及蛻變或者企業(yè)種群變動(dòng)的變化。

1材料與方法

1．1數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究所用數(shù)據(jù)主要來(lái)自于連云港海州灣漁業(yè)生態(tài)修復(fù)水域2003年度5月(春季)、8月(夏季)和10月(秋季)漁業(yè)資源大面調(diào)查，其中游泳生物調(diào)查使用有翼單囊拖網(wǎng)，底棲生物調(diào)查使用阿氏拖網(wǎng)，浮游生物調(diào)查使用淺海Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ浮游生物網(wǎng)。樣品鑒定和分析按照《海洋調(diào)查規(guī)范》(GB/T12763．6-2007)執(zhí)行。調(diào)查區(qū)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(gòu)建模型所需功能組通常既可以選擇生態(tài)學(xué)或分類學(xué)地位相似物種的集合，也可選擇單個(gè)物種或單個(gè)物種某個(gè)生長(zhǎng)階段(幼體或成體)的集合，而且一些具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值或生態(tài)功能的物種，也可單獨(dú)列為一個(gè)功能組。例如，林群等在研究渤海生態(tài)系統(tǒng)時(shí)將鳀魚(yú)(Engraulisjaponi-cus)、小黃魚(yú)(Larimichthyspolyactis)口蝦蛄(Ora-tosquillaoratoria)等單獨(dú)列為功能組。段麗杰等在研究珠江口近海生態(tài)系統(tǒng)時(shí)將具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的竹筴魚(yú)(Trachurusjapenicus)、藍(lán)圓鰺(Decapterusmaruadsi)、刺鯧(Psenopsisanomala)列為獨(dú)立功能組;吳忠鑫等在研究榮成俚島人工魚(yú)礁區(qū)生態(tài)系統(tǒng)時(shí)將生物量較多且生態(tài)功能重要的許氏平鮋(SebastesschlegeliHigendorf)、大瀧六線魚(yú)(Hexagrammosotakii)，刺參(OplopanaxelatusNa-kai)等單獨(dú)列為功能組;李云凱等在研究太湖生態(tài)系統(tǒng)時(shí)將青魚(yú)(piceus)、鰱魚(yú)(Hypophthal-michthysmolitrix)、鯽魚(yú)(Carassiusauratus)、鳙魚(yú)(Hypophthalmichthysnobilis)、鯉魚(yú)(Cyprinuscarpio)等在太湖中具有代表性的魚(yú)種單獨(dú)研究。根據(jù)對(duì)象生物的生態(tài)位，習(xí)性及食性特點(diǎn)，海州灣漁業(yè)生態(tài)修復(fù)水域海洋生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)模型共劃分成14個(gè)功能組。分別為:碎屑、浮游植物、浮游動(dòng)物、頭足類、蝦類、蟹類、軟體類、棘皮類、雜食性魚(yú)類、口蝦蛄、小黃魚(yú)、鯷、肉食性魚(yú)類(黃鮟鱇)，草食性魚(yú)類等。

1．2．2參數(shù)確定

一、煤炭生態(tài)環(huán)境演化機(jī)理和煤炭動(dòng)態(tài)補(bǔ)償機(jī)理

1.煤炭生態(tài)環(huán)境演化機(jī)理。

生態(tài)系統(tǒng)的演化過(guò)程可以用圖1來(lái)表示，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)演化規(guī)律，生態(tài)系統(tǒng)在一定的外部干擾范圍內(nèi)具備自我恢復(fù)的功能，但是當(dāng)外部干擾超過(guò)一定限度時(shí)，則需要人工干預(yù)進(jìn)行恢復(fù)，幫助其達(dá)到新的平衡態(tài)，當(dāng)外部干擾持續(xù)增強(qiáng)，生態(tài)系統(tǒng)則會(huì)出現(xiàn)崩潰甚至不可逆的情況。對(duì)于具體的煤炭生態(tài)系統(tǒng)而言，山西省煤炭礦區(qū)大量開(kāi)采煤炭資源，對(duì)礦區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)施加了極大的外力作用，以促使煤炭開(kāi)采地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)在外力干擾作用下演化。在可恢復(fù)階段，煤炭開(kāi)采對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞未超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的承載力，生態(tài)系統(tǒng)完全可以依靠自身的能力來(lái)保持煤炭生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)；在新平衡階段，對(duì)煤炭資源的大量開(kāi)采導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境損失加劇，需要人類進(jìn)行干預(yù)補(bǔ)償，以使煤炭生態(tài)系統(tǒng)演化為新的平衡狀態(tài)；對(duì)于熵增超過(guò)生態(tài)閾值的崩潰階段，此時(shí)由于煤炭開(kāi)采而帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境破壞相當(dāng)嚴(yán)重，加之人類未能對(duì)其進(jìn)行有效的補(bǔ)償，致使生態(tài)系統(tǒng)走向崩潰，補(bǔ)償?shù)男Ч⒑跗湮⑶已a(bǔ)償成本巨大，生態(tài)系統(tǒng)很難恢復(fù)平衡。

2.煤炭動(dòng)態(tài)補(bǔ)償機(jī)理。

由于煤炭資源開(kāi)發(fā)的特殊性，其對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染伴隨著整個(gè)開(kāi)礦、開(kāi)采和閉礦的全過(guò)程，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和治理也不是一蹴而就的，需要一個(gè)比較長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)程。煤炭動(dòng)態(tài)補(bǔ)償機(jī)理就是針對(duì)煤炭開(kāi)發(fā)過(guò)程中不同的開(kāi)采階段和對(duì)環(huán)境的破壞程度，通過(guò)預(yù)先規(guī)劃和多時(shí)點(diǎn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，以期減少生態(tài)服務(wù)功能的損失，縮短恢復(fù)生態(tài)功能的時(shí)間，降低生態(tài)補(bǔ)償?shù)某杀尽?/p>

二、山西省煤炭資源開(kāi)發(fā)生態(tài)補(bǔ)償?shù)膶?shí)證研究

依據(jù)煤炭生態(tài)環(huán)境演化機(jī)理，對(duì)于山西省煤炭開(kāi)采區(qū)而言，當(dāng)煤炭開(kāi)采造成的生態(tài)環(huán)境損失的時(shí)間序列從有到無(wú)顯著上升時(shí)，即是生態(tài)系統(tǒng)的外部干擾致使熵增超過(guò)觸發(fā)點(diǎn)的時(shí)刻。當(dāng)這一環(huán)境損失的時(shí)間序列顯著上升，并和煤炭產(chǎn)量的時(shí)間序列存在某種協(xié)整關(guān)系時(shí)，就處于上文所述的新平衡階段，在這一階段，因?yàn)槎叽嬖趨f(xié)整關(guān)系，說(shuō)明煤炭礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)還存在著能夠?qū)⑵淅仄胶鉅顟B(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制。若二者不存在協(xié)整關(guān)系，則反映了煤炭開(kāi)采對(duì)于生態(tài)環(huán)境的干擾過(guò)于強(qiáng)烈，以至于無(wú)法將各項(xiàng)環(huán)境損失拉回到均衡狀態(tài)，致使生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)走向崩潰，生態(tài)補(bǔ)償效果不顯著。基于以上的煤炭生態(tài)環(huán)境演化機(jī)理，本文要對(duì)煤炭開(kāi)發(fā)生態(tài)環(huán)境損失和煤炭產(chǎn)量進(jìn)行實(shí)證研究，來(lái)驗(yàn)證山西省煤炭生態(tài)系統(tǒng)的演化是否處于生態(tài)補(bǔ)償?shù)挠行щA段，由于宏觀數(shù)據(jù)的不完備，因此本文只對(duì)水污染、廢氣污染和重金屬污染進(jìn)行時(shí)間序列分析，通過(guò)這三個(gè)方面的數(shù)據(jù)結(jié)合煤炭產(chǎn)量來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。本文依據(jù)山西省統(tǒng)計(jì)年鑒和中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，選取選取1975-2013年原煤產(chǎn)量和工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢氣排放量和工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量，并做對(duì)數(shù)化處理，分別用LNY、LNW、LNG和LNM表示。首先利用ADF檢驗(yàn)法檢驗(yàn)山西省煤炭生態(tài)環(huán)境各項(xiàng)損失和煤炭產(chǎn)量的時(shí)間序列的平穩(wěn)性。利用Eviews軟件，對(duì)山西省煤炭產(chǎn)量和各項(xiàng)環(huán)境損失進(jìn)行ADF單位根檢驗(yàn)。可判定煤炭產(chǎn)量和各項(xiàng)生態(tài)環(huán)境損失時(shí)間序列是非平穩(wěn)的，在一階差分后，煤炭產(chǎn)量在5%的檢驗(yàn)水平上是平穩(wěn)的，各項(xiàng)環(huán)境損失在10%的檢驗(yàn)水平上是平穩(wěn)的。接下來(lái)通過(guò)EG檢驗(yàn)煤炭產(chǎn)量和各項(xiàng)生態(tài)環(huán)境損失之間的兩兩協(xié)整關(guān)系，以判斷這些變量是否存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系，我們分別以各項(xiàng)環(huán)境損失量作為因變量，以煤炭產(chǎn)量作為自變量，對(duì)其殘差序列進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，如果殘差序列是平穩(wěn)的，就能夠說(shuō)明二者之間是協(xié)整的，得到的檢驗(yàn)結(jié)果如下：可以得出山西省煤炭產(chǎn)量和各項(xiàng)環(huán)境損失的殘差序列是平穩(wěn)的，因此，山西省煤炭產(chǎn)量時(shí)間序列和各項(xiàng)環(huán)境損失時(shí)間序列均是（1，1）階協(xié)整關(guān)系，存在長(zhǎng)期穩(wěn)定的均衡關(guān)系。然而兩兩協(xié)整僅表示存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系，還需要分別構(gòu)建誤差修正模型，以判斷在短期內(nèi)出現(xiàn)偏離時(shí)，是否能夠得到修正。B0表示煤炭產(chǎn)量的短期變動(dòng)對(duì)某項(xiàng)環(huán)境損失產(chǎn)生的影響，表示短期調(diào)整系數(shù)，它的大小反映了對(duì)均衡偏差的修正力度。通過(guò)以上的實(shí)證分析，能夠證明山西省煤炭開(kāi)發(fā)對(duì)于生態(tài)環(huán)境的破壞符合生態(tài)系統(tǒng)的演化規(guī)律且處于生態(tài)系統(tǒng)演化的新平衡階段，即生態(tài)補(bǔ)償有效階段，可以通過(guò)各種補(bǔ)償措施幫助生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)平衡。

1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的定義

第一種定義是以聯(lián)合國(guó)千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估（MA）的定義為代表，認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（Ecologicalservices，ES）是人類從生態(tài)系統(tǒng)獲得的各種利益。既包括纖維、食品和藥材等生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)出物，也包括維持生物多樣性、消納廢物和水土保持等來(lái)自生態(tài)系統(tǒng)自身功能及其變化過(guò)程的利益。在Daily等關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的論著和Costanza等關(guān)于全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值核算研究中都使用了這種較寬泛的定義。第二種定義把生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)視為2個(gè)不同的范疇，把生態(tài)系統(tǒng)有形產(chǎn)出物稱為“產(chǎn)品”，把人類獲得的、通常不以實(shí)物形式出現(xiàn)的利益稱為“服務(wù)”。DeGroot等在探討生態(tài)系統(tǒng)功能與生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)之間關(guān)系的論述中就區(qū)分了這2個(gè)范疇。研究生態(tài)補(bǔ)償（包括森林生態(tài)補(bǔ)償）應(yīng)使用第二種定義，因?yàn)楦鶕?jù)生態(tài)補(bǔ)償?shù)母拍睿梢园焉鷳B(tài)補(bǔ)償看作一種交易，很明顯，交易對(duì)象是無(wú)形的“服務(wù)”而不是傳統(tǒng)意義上的有形的“產(chǎn)品”。如果在生態(tài)補(bǔ)償研究中使用第一種定義，將引起價(jià)值評(píng)估結(jié)果偏大，使補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)偏高。下文提及的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)均屬于第二種定義的范疇。

2森林生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品與服務(wù)的價(jià)值類型

參考普遍認(rèn)同的MA報(bào)告，同時(shí)結(jié)合第1節(jié)的分析以及生態(tài)補(bǔ)償研究與實(shí)踐的需要，可以把生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分為調(diào)節(jié)、文化和支持三大類型。支持服務(wù)是森林生態(tài)系統(tǒng)得以存在的根本，是森林提供調(diào)節(jié)和文化服務(wù)的基礎(chǔ)。對(duì)支持服務(wù)的探討更多的是在生態(tài)學(xué)和環(huán)境保護(hù)學(xué)范疇內(nèi)展開(kāi)，所以討論支持服務(wù)中的土壤形成、養(yǎng)分循環(huán)和維持生物多樣性的生態(tài)價(jià)值比經(jīng)濟(jì)價(jià)值更有意義。支持服務(wù)中的初級(jí)生產(chǎn)則兼有生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，由該過(guò)程產(chǎn)出的木材和非木質(zhì)林產(chǎn)品具有消耗性使用價(jià)值。調(diào)節(jié)服務(wù)中的子類型，例如固定二氧化碳、水文調(diào)節(jié)和農(nóng)田防護(hù)等，間接為人類提供福利，屬于間接使用價(jià)值。文化服務(wù)中的森林游憩和精神宗教價(jià)值屬于非消耗性使用價(jià)值，科教價(jià)值大體上屬于非消耗性使用價(jià)值，因?yàn)榭平袒顒?dòng)以非消耗性使用為主。根據(jù)是否具有市場(chǎng)價(jià)格、是否可以在市場(chǎng)上進(jìn)行交易，是另外一種分類方法。此時(shí)，可以把森林生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品價(jià)值劃歸“市場(chǎng)價(jià)值”，把生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值劃歸“非市場(chǎng)價(jià)值”。在這種分類方法中，產(chǎn)品的“市場(chǎng)價(jià)值”與服務(wù)的“非市場(chǎng)價(jià)值”之和相當(dāng)于分類系統(tǒng)中的總價(jià)值。

3生態(tài)補(bǔ)償?shù)母拍睢?nèi)涵與要素

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)生態(tài)（效益）補(bǔ)償沒(méi)有統(tǒng)一的定義，但是具有代表性的一般都是從環(huán)境或生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)角度給出，例如Wunder提出的PES定義，李文華等對(duì)生態(tài)補(bǔ)償概念和內(nèi)涵的解析。綜合國(guó)內(nèi)外研究，本研究認(rèn)為可以把生態(tài)補(bǔ)償理解為：為保證一定數(shù)量和質(zhì)量的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的可持續(xù)供應(yīng)，而向生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供者支付現(xiàn)金或提供物質(zhì)、技術(shù)和優(yōu)惠政策等作為獎(jiǎng)勵(lì)，或者向破壞者收費(fèi)用以補(bǔ)償和修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的一種基于利益關(guān)系調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)刺激手段或制度安排。這是從較寬泛角度的理解，包括激勵(lì)和懲罰2個(gè)方面。因此，可以把森林生態(tài)效益補(bǔ)償看作是一種市場(chǎng)化的交易行為，它包括供應(yīng)者、購(gòu)買者、交易對(duì)象和交易價(jià)格等要素，這些要素缺一不可。1）供應(yīng)者一般是林權(quán)所有人或者實(shí)際占有者，在土地私有制國(guó)家一般指私有林地所有人。在中國(guó)，北方主要是國(guó)有林區(qū)；南方為集體林區(qū)，經(jīng)過(guò)林權(quán)改革，個(gè)人林權(quán)所有者比例已經(jīng)增大。2）交易對(duì)象是具有一定價(jià)值的某一種或者幾種森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，具有“公共物品”屬性，其載體是特定林地和地上森林植被構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)。交易對(duì)象的“外部性”特征決定了它們的邊界有時(shí)不甚清晰，但其載體具有清晰的邊界和權(quán)屬關(guān)系，這是實(shí)現(xiàn)交易的前提。3）購(gòu)買者通常是公共利益的代表者———政府，當(dāng)然也可以是一些非政府組織、國(guó)際機(jī)構(gòu)等，或者多種組織的聯(lián)合體。4）交易價(jià)格即補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。為便于實(shí)踐操作，一般按森林面積逐年支付，元／（hm2•年）。

4“理性”決策下的機(jī)會(huì)成本

1材料與研究方法

1．1研究區(qū)域概況

陜西省長(zhǎng)武縣洪家鎮(zhèn)，位于黃土高原南部丘陵溝壑區(qū)(35°12'－35°16'N，107°40'－107°42'E)，海拔940－1220m，屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性氣候，年均氣溫9．1℃，年均≥10℃積溫為3029．8℃，年均日照時(shí)數(shù)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(wú)霜期為171d，熱量供作物一年一熟有余。該區(qū)域是黃土高原地區(qū)典型的生態(tài)脆弱的強(qiáng)人類活動(dòng)區(qū)域，轄區(qū)地域總面積49km2，其中耕地面積約為1718hm2，復(fù)種后的農(nóng)業(yè)用地面積約為2342hm2，其中糧食播種(夏秋復(fù)種)面積為1161hm2，果園面積1124hm2，經(jīng)濟(jì)作物面積57hm2;當(dāng)?shù)貜氖罗r(nóng)業(yè)人口數(shù)為13486人，占總?cè)丝跀?shù)的90%以上(2008年數(shù)據(jù))。歷史上，洪家鎮(zhèn)是陜西省的糧食主產(chǎn)區(qū)之一，當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)是單一的種植業(yè)(包括蘋果種植業(yè))，以生產(chǎn)初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品為主，生產(chǎn)、加工和銷售未形成產(chǎn)業(yè)鏈，而由于家庭分散經(jīng)營(yíng)，又存在的市場(chǎng)信息不暢、技術(shù)含量低、規(guī)模小、生產(chǎn)效率低、抗風(fēng)險(xiǎn)能力差等狀況。隨著長(zhǎng)武縣發(fā)展成為全國(guó)的蘋果優(yōu)生區(qū)，洪家鎮(zhèn)也成為該縣重要的蘋果產(chǎn)區(qū)之一，當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展為以糧食種植業(yè)、果業(yè)、工副業(yè)為主的三元經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，農(nóng)戶家庭的土地利用方式、生計(jì)方式和收入結(jié)構(gòu)等方面都發(fā)生了劇烈變化。

1．2數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

對(duì)社會(huì)－生態(tài)系統(tǒng)的研究，受系統(tǒng)本身的復(fù)雜性和開(kāi)放性制約，相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取異常困難。文中主要采用傳統(tǒng)的社會(huì)學(xué)調(diào)查方法，即將田野調(diào)查、問(wèn)卷調(diào)查和半結(jié)構(gòu)式訪談等方法結(jié)合起來(lái)獲取數(shù)據(jù)，在2008－2011年間，共進(jìn)行了兩次問(wèn)卷調(diào)查，內(nèi)容涉及農(nóng)戶家庭的人員構(gòu)成、經(jīng)濟(jì)收入結(jié)構(gòu)及土地利用方式等各方面情況(收回有效問(wèn)卷348份)。在此基礎(chǔ)上，分別進(jìn)行了5－6次的田野調(diào)查和入戶訪談，就80年代以來(lái)農(nóng)戶自身的家庭狀況、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)以及土地利用結(jié)構(gòu)方面的變化等一系列的主題展開(kāi)討論。最后再抽取10戶典型農(nóng)戶進(jìn)行更為詳細(xì)的問(wèn)卷調(diào)查和訪談，跟蹤其家庭情況的動(dòng)態(tài)變化，運(yùn)用社會(huì)－生態(tài)系統(tǒng)理論及其恢復(fù)力(resilience)思維，基于農(nóng)戶視角對(duì)鄉(xiāng)村人地關(guān)系的演變與農(nóng)戶適應(yīng)能力進(jìn)行分析。

2農(nóng)戶家庭體制轉(zhuǎn)換的結(jié)果與分析

2．1農(nóng)戶家庭基本情況

1將天然林作為健康模板

所謂天然林是指以人工的方法促進(jìn)天然的更新和萌生或者單純是自然形成的森林。自然林的特點(diǎn)是森林結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，但是成長(zhǎng)期漫長(zhǎng)。自然林具有豐富、生物鏈完整、自我恢復(fù)和調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、物種多樣性高的特點(diǎn)，而且是一種高產(chǎn)量、高價(jià)值的生態(tài)資源和環(huán)境資源，在調(diào)節(jié)環(huán)境和氣候方面起了非常大的作用，是健康生態(tài)系統(tǒng)的典范。

2人工調(diào)節(jié)生物群落

森林的健康是由森林本身的生長(zhǎng)、發(fā)育、更新等很多復(fù)雜的過(guò)程決定的，單一的純林木群落內(nèi)部樹(shù)木之間競(jìng)爭(zhēng)激烈、火災(zāi)和病蟲(chóng)害容易爆發(fā)。而人造林中樹(shù)齡和結(jié)構(gòu)單一、生物多樣性不高，很難維持群落穩(wěn)定性，會(huì)導(dǎo)致人工林群出現(xiàn)不健康的特點(diǎn)。假設(shè)，將不同類型的人造林放置在一起進(jìn)行培育，就會(huì)打破生物多樣性較低這個(gè)尷尬困境，可以很大程度上降低火災(zāi)和病蟲(chóng)害的發(fā)生，加上科學(xué)合理的景觀布局，對(duì)發(fā)揮景觀生態(tài)功能和保持森林系統(tǒng)健康經(jīng)營(yíng)都是一個(gè)很大的進(jìn)步。

3結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益原則

森林生態(tài)系統(tǒng)健康經(jīng)營(yíng)與經(jīng)濟(jì)效益是密切相連的，在培育的同時(shí)以經(jīng)濟(jì)的眼光進(jìn)行合理建設(shè)，盡可能多地培育人工混交林，增加主要樹(shù)種的混交比例，對(duì)特殊樹(shù)種或者非目的樹(shù)種進(jìn)行適當(dāng)保留，加強(qiáng)人工混交林的生物多樣性，在滿足經(jīng)濟(jì)效益最大化的基礎(chǔ)上，將林地的生產(chǎn)力和森林的生態(tài)系統(tǒng)維持在一個(gè)平衡狀態(tài)。森林生態(tài)系統(tǒng)健康經(jīng)營(yíng)最終的目標(biāo)就是追求林木的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出與森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性處于相對(duì)平衡和穩(wěn)定的狀態(tài)。

4充分發(fā)揮森林健康經(jīng)營(yíng)的主導(dǎo)原則