• 生态环境内涵的回顾与思考
    王如松
    (中国科学院生态环境研究中心) 
    (王如松, 生态环境内涵的回顾与思考. 科技术语. 2005, (2):28-31) 
    大千世界,熙熙攘攘,蜂拥蚁聚;物质进进出出,能量聚聚散散,生命生生不息。人们无时无处不在和周围环境中的物、事、人打交道。
    荀子曰:“水火有气而无生,草木有生而无知,禽兽有知而无义,人有气、有生、有知、且有义,故最为天下贵也!”水、火、草、木、禽、兽、天、地构成绚丽多彩的生态网络。加上人气、人生、人知、人义和人文便构成了我们生机昂然的生态环境。
    环境是相对主体而言的,环境在英文中只有一个词:environment。而在德语中却有两类:Umfeld或Umgebung泛指一般的物理环境,Umwelt特指人和生物的生态环境。
    生态环境是包括人在内的生命有机体的环境,是生命有机体赖以生存、发展、繁衍、进化的各种生态因子和生态关系的总和。生态环境不同于单一的物理因子,它是主体与客体间的相互作用,是生命在有限的时空范围内所依存的各种生态关系的功能性整合,迄今只在地球表层有限的薄壳中存在。如果把自然环境和生物都当作一维单元的话,生态环境则是两者间的二维互动关系。
    生态环境是有生物网络(个体、种群、群落)、有生命活力、有互动关系、有空间格局、有生态过程(代谢、繁衍、进化)、有人类影响、有自组织能力的环境,是人类及万物生灵得以生存、发展、繁衍、进化的必要条件。
    生态环境是与特定主体相联系的相互作用关系空间,不等同于自然环境。一种自然环境如果和特定人群或生物没有直接或间接的作用关系,就不是这类人群或生物的生态环境。比如没有人烟和生物的戈壁沙漠是自然环境,但不是人类或绝大多数生物的生态环境;热带雨林不是北极熊的生态环境,冰川不是鱼类的生态环境。另一方面,生态环境也不等同于生态系统,它不包括作为主体的生物或人本身,在空间上不一定都是连续的,在形态上不一定都是物质的。 其主要功能是为主体提供生态服务,涉及生态系统和人类福祉的关系,其中不光有自然因子, 也包括了部分社会因素特别是政策、体制、技术和行为因素及社会关系,是自然环境、经济环境和社会环境的交集。
    社会上普遍使用的生态环境一词,是人类生态环境的俗称,指人类环境中与主体的生存发展最直接相关的那类环境。这里的主体是人,可以是一个人、一家人、一类人、一群人、一个地区的人、一个时段的人甚至整个人类;其客体可以是有形或无形的、静态或动态的、物态或事态的、自然或社会的、局部或整体的,双向或网状作用的各种关系。
    人类生态环境是自然界水、土、气、生物、能源、矿物等生态因子和人类生产、流通、消费、还原和调控等活动的系统耦合体,遵循整体、协同、循环、自生的生态规律,也受技术、体制、文化等社会关系的支配。
    根据从GOOGLE统计,在出现英文组合单词“ecological environment”的66800篇文献中,与美国(USA)有关的有10400篇,与英国(UK)有关的有8240篇,与欧洲(EUROPE)有关的有10300篇,与印度(INDIA)有关的有7950篇,与俄罗斯(RUSSIA)有关的有5580篇,与澳大利亚(AUSTRALIA)有关的有7720篇,与日本(JAPAN)有关的有12700篇,与德国(GERMANY)有关的有8160篇。这表明生态环境一词不只在大陆和台湾,在欧美日和世界各地都在不同程度地使用。
    为什么人们对社会环境、文化环境、经济环境、居住环境、发育环境、市场环境、物理环境、地理环境、历史环境等都没有异义,唯独对生态环境或非生态环境就引起歧义了呢?问题出在“生态”一词的内涵。
    生态是生物与环境、生命个体与整体间的一种相互作用关系,在生物世界和人类社会中无处不在,无时不有。而生态学则是研究生物与环境关系的一门科学,只在生态学工作者圈子里使用。F. F.Darling(1967)指出,生态学作为一门研究生物与其环境之间关系的科学,是一个超出初创者想象的意义更为重大的思想[1]。英文中只有ecology(生态学)和ecological(生态的或生态学的)两单词,没有作为名词的“生态”一词。著名生态学家H.T.Odum教授1988年访问中科院生态环境研究中心时,我们曾讨论过此事。他认为ecology也可以表示生态,但最好象经济(economy)和经济学(economics)的区别一样,将ecology解释为生态,而另为生态学创造一个新词,比如ecologics以代替ecology。希望科学术语工作者能对此作些研究,也许汉语能比英语更早为生态一词正名。
    民间泛谈的生态是生命生存、发展、繁衍、进化所依存的各种必要条件和主客体间相互作用的关系而不是科学意义上的生态学。一个要饭的不懂生态学,但他知道晚上要有一个蜷伏歇息、躲避风雨的方寸之地,白天要到有人施舍的环境去乞讨,随身还要有一块御寒遮羞的衣被和接受施舍的行囊,他还会有意无意地学习怎样与施舍者交流以博取更多的同情、选择效果较好的场所去要饭,这就是乞丐的自然和社会生态环境,而周边的流域水生态系统、区域大气的灰霾现象虽然和城市戚戚相关,但与乞丐眼前的生存却相距遥远,不构成他的直接生态环境。既然生态环境中的生态是日常生活中人人都要处理的一种关系,与科学研究是两码事,学术界就不必去过分追究其“科学性”了。这也是生态科学还不成熟的一种表现。比如在社会学已经成熟了的今天,谁也不会关心“社会环境”一词的歧义性,去追问“社会一词本身就包括了人文环境,为甚么还要加环境而同义重复”的问题了。
    为了避免环境研究中自然环境、经济环境和社会环境的割裂,马世骏先生1986年在解释中国科学院生态环境研究中心的所名时反复强调:生态环境不是生态学和环境学的加和而是融合,是传统污染环境研究向生态系统机理和复合生态关系研究的升华。他指出生态环境一词中的生态是形容词,环境是名词,不是并列的堆砌关系,与生态位(ecological niche)一词有些相近,但生态环境一词更大众化一些,容易被社会和决策部门所接受,直观上是直接的生存、发展环境,科学上却是一个多维的直接和间接、有形和无形相辅相成的生态空间[2]。
    总之,生态环境一词既不是“生态和环境”,也不是“生态学的环境”,而是“由生态关系组成的环境”的简称,英文为“ecological environment”,其组词为偏正结构,类似于动物生态学中的ecological niche 或effective environment。这里ecological 和niche 虽然都有环境的含义,词义的功用却不同,前者是功能性的定语,后者为客体性的名词。
    中文用词为求简洁,常把形容词和副词中的“的”和“地”省略而代之以名词,如“不科学”是指科学方法上不合理,“不经济”是指效益代价上不划算,“不生态”是指生态关系上不合理,都是民间沿袭下来的通俗用语,进而发展为诸如“科学种菜”、“打扫卫生”、“生态居住区”等用语,虽然在辞海上还找不到其科学解释,却是社会上普遍接受的一种约定俗成。
    C.C.Adams 早在1912年就指出:如果你偶尔发现一位生物学家介入了哲学或政治领域,或插手于人类教育,你用不着为此着急。因为归根结底那是他领域的一部分,只不过曾经被故意放弃而已[3]。生态学是人类认识环境、改造环境的一门世界观和方法论或自然哲学;是包括人在内的生物与环境之间关系的一门系统科学;是人类塑造环境、模拟自然的一门工程美学;是自然科学与社会科学的桥梁,是天地生灵和人类福祉的纽带。交叉、综合及人的影响是其有别于传统自然科学的显著特征,生态环境是生态学研究的一个重要内容。生态环境一词将传统单一的结构性因子升华为双向的功能性关系,推动人们的思想方法从还原论(孤立的、个体的、静止的)走向整体论,从环境主义、人本主义走向天人和谐的科学发展观,从自然生态保育与物理环境保护的割裂走向基于复合生态系统理念的融合,应当说是处理人与环境关系上的一种进步。生态环境研究旨在将整体论与还原论、微观世界与宏观世界、软科学与硬技术、理化科学与生命科学、自然科学与人文科学相融合,科学目标与国家目标相结合,从时、空、量、构、序诸方面探讨人与自然关系的动力学机理和控制论方法,促进人类社会的全面、协调、可持续发展。
    生态环境建设是指对各类生态关系的调控、规划、管理与重建,简称生态建设。英文可译为ecological development。建设一词,中文有创立、发展、兴建、布置等多重涵义,其中发展的涵义指事物从小到大,由简到繁,由低级到高级,由旧质到新质的成长发育过程。与英文的development更贴近一些。如何处理人与自然关系,国际上有生态掠夺、生态建设和生态回归(其典型代表是绿色和平组织的观点)三大派:生态掠夺不可持续,生态回归过于保守,而面向循环经济与和谐社会的生态建设才是发展中国家环境保护的正确途径。
    人类生态环境是人类影响(历史的、现实的、正面的、负面的)的产物,人既是生态环境的建设者、也是生态环境的破坏者。人类生态环境是脆弱的、多样的,可以维持、修复、创造和建设。美国生态学会2004年发表了由20多名顶极生态学家经过一年多研究完成的题为“拥挤地球可持续能力的生态科学”的有关21世纪前沿生态学展望和行动方略的战略报告(www.esa.org/ecovision),并在SCIENCE上发表了报告摘要(Science. 304:1251-1252, 28 May 2004)[4]。报告指出:长期以来,生态学家一直热衷于对原生生态系统的研究,新世纪的生态学研究将把重点转移到生态系统和人类的共存关系及可持续能力建设上,强调从生态系统角度发展生态服务科学,从人类活动角度发展生态设计科学;我们未来的环境由人类为主体的、人类有意或无意管理的生态系统所组成;一个可持续发展的未来将包括维持性、恢复性和创建性的综合生态系统;生态学注定会成为制定可持续发展规划与决策过程中的重要组成部分,为了更好地开展生态学研究和有效地利用生态学知识,科学家,政府,企业界和公众必须在区域以至全球范围内结成前所未有的合作关系;未来的发展要求生态学家不仅仅是一流的研究人员,而且是决策制定过程中生态信息的提供者。
    生态建设包括保护、修复和创建三种手段,生态评价、生态规划、生态设计、生态工程和生态管理等几类软硬方法。生态建设不应只限制在狭义的自然生态系统建设,更应包括人工生态系统建设如产业系统和人居环境的建设。如我们与前国际生态学会主席宫胁昭利用其城市次生植被的快速营造方法在马鞍山开展的矿山植被快速恢复的合作研究就是一个成功的人工生态系统建设案例。浙江金华城镇屋顶人工绿地生态工程建设,广西南宁农村生态卫生系统建设,四川雅安等一些地方将自然恢复与生态经济建设紧密结合的成功的退耕还林等都是主动型生态建设的成功案例。
    由于体制的条块分割、科学的还原论影响,当前我国的区域生态建设和城乡环境保护基本上是各司其职,功能相互分离。其实,建设和保护是相辅相成、密不可分的。区域生态建设应以环境为体、经济为用,建设和谐社会;而城乡环境保护更应以生态为纲、文化为常,发展循环经济。源头的生态建设和末端的环境保护不能代替生态环境的整体保育和系统建设。将功能性的生态与结构性的环境分离,实施二元化的并列管理不利于学科的交叉和社会的综合发展。近年来,一些省市成立了将水生态建设和水环境保护融为一体的水务局,是生态建设和环境保护工作联姻的一个良好开端。希望将来能成立类似的能源与大气综合协调的能务局,土地的生产、生态和社会服务功能整合管理的土务局,矿山开采、冶炼、制造与废弃物还原(静脉产业)综合调控的矿务局,林、草、园林、作物、生物多样性、生态安全和生态健康综合管理的生物局,真正做到合纵连横,将生态建设、环境保护、经济发展和社会公益事业融为一体。
    过去几十年,生态环境保护和生态建设运动对于推动我国城乡可持续发展事业发挥了积极作用。科学在发展,社会也在发展,任何在社会上已经流行的通俗名词只要有明确的语义内涵,对社会的进步和学科发展无害,不管其来源如何,经过历史的考验后都应根据约定俗成的原则予以肯定。科学工作者应该顺应潮流去接受、适应和因势利导地引导它。
    生态是谐和的,遵循整体协同、循环自生、物质不灭、能量守恒;生态是进取的,追求高效竞争、开放共生、优胜劣汰、协同进化;生态是辨证的,和谐而不均衡、开拓而不耗竭、适应而不保守,循环而不回归。生态联结你、我、它,和谐社会敬重生态、遵循生态、保育生态、建设生态。 
    参考文献
    [1] Darling, F.F. A wide environment of ecology and conservation. Daedalus, 96:1003-19, 1967.
    [2] 马世骏,马世骏文集,中国科学技术出版社, 1995.
    [3] McIntosh, R.P. The background of Ecology: Theories and Concept, Cambridge University Poress, 1985.
        [4] Palmer, et.al, 2004,Ecology for a Crowded Planet. Science. 304:1251-1252,28 May 2004.
    2009-12-27
  • 被遗忘的温室气体——水蒸气
      随着工业的发展,二氧化碳气体排放逐渐增多,引发了全球的温室效应。人们通常认为二氧化碳是全球变暖的罪魁祸首,但比利时皇家气象学院在一项研究报告中认为,引起气候变化的最主要原因是水蒸气,而不是二氧化碳。比利时皇家气象学院的气候专家吕克·德邦特里代在报告中指出,在人类排放的温室气体中,占总量最多的不是二氧化碳,而是水蒸气,研究证明人类排放的温室气体中有75%是水蒸气。

      在《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》中规定了六种温室气体:CO2、CH4、N2、HFCs、PFCs、SF6。水蒸汽本身不是温室气体,不过它会与温室气体一起增强温室效应。水蒸气、二氧化碳和其他温室气体是如何互相作用的。不断增加的水蒸气导致温度不断上升,这又让更多的水蒸气被空气所吸收,温度升高和水蒸气吸收成螺旋式增长。

      水蒸气反馈还能增强其他温室气体的升温效果,而由于二氧化碳所带来的温度升高又导致大气吸收更多的水蒸气。水蒸气反馈非常强,它能够使二氧化碳的温室效应翻倍。对于气候而言,水蒸气在大气中起着重要的作用。
    2009-12-04
  • 信息时代的副产品——电子废弃物
    信息时代的到来,电子工业迅猛发展。电脑、手机等电子产品数量增长迅猛,电子废弃物的污染和利用等问题不可避免地摆在了我们面前。电子废弃物是指废弃不用的使用电流、电磁场工作的电子设备。主要包括电冰箱、空调、洗衣机、电视机等家用电器和计算机等通讯电子产品等的淘汰品,俗称“电子垃圾”。电子废弃物种类繁多,大致可分为两类:一类是所含材料比较简单,对环境危害较轻的废旧电子产品,如电冰箱、洗衣机、空调机等家用电器以及医疗、科研电器等,这类产品的拆解和处理相对比较简单;另一类是所含材料比较复杂,对环境危害比较大的废旧电子产品,如电脑、电视机和手机等。
    电子废弃物是毒物的集大成者。如1台15英寸的CRT电脑显示器就含有镉、汞、六价铬、聚氯乙烯塑料和溴化阻燃剂等有害物质;电脑的电池和开关含有铬化物和水银,电脑元器件中还含有砷、汞和其它多种有害物质;电视机、电冰箱、手机等电子产品也都含有铅、铬、汞等重金属;激光打印机和复印机中含有碳粉等。如果将废旧电子产品作为一般垃圾丢弃到荒野或垃圾堆填区域,其所含的铅等重金属就会渗透污染土壤和水质,经植物、动物及人的食物链循环,最终造成中毒事件的发生;如果对之进行焚烧,又会释放出二恶英等大量有害气体,威胁人类的身体健康。
    电子信息技术产业已经成为我国发展最快的产业之一,由此产生的电子废弃物也快速增长,未来10年~20年将是电子废弃物增长的新高峰。废旧计算机主板(PBC)和线路板(PWC)等废弃物的处置和资源化已经成为亟待研究的课题。目前我国电子废弃物的回收利用还处于一个很落后的阶段。据调查,现在的旧电器主要涌向了两个渠道:收垃圾的小贩和拆解作坊。小贩收来的旧电器一般有两个出路:能用的改装之后再卖到农村;不能用的,把玻璃、塑料等能卖钱的卖了,其余的当垃圾扔掉。拆解作坊相对于小贩来说比较高级一些,但也不外乎采用最原始的人工敲打办法,把拆下的电机等价值较高的零件集中卖掉,其余的按废铁、塑料等废品出售;对完全不能用的电子废弃物,如冰箱、空调机中的制冷剂则任意倾倒。电路板等能够获取重金属的部分被拆卸后集中到专门加工的工厂,用很原始的方法获取金、铜等金属,使用到的酸碱溶液随意倾倒,如我国浙江的台州地区,电子废弃物重金属提炼严重影响当地环境。
    我国已于2009年2月25日出台了《废弃电器电子产品回收处理管理条例》,用以规范废弃电器电子产品回收处理活动。但该条例要到2011年开始执行,目前还缺乏《废弃电器电子产品处理目录》、废弃电器电子产品处理基金的征收使用管理办法,以及针对不同产品的基金收费标准及处理补贴标准等细则。因此我国要做到管理条例的有效实施,从而实现电子废弃物的可持续管理还有很长的路要走。
    2009-12-04
  • 生态农业
      生态农业是指在保护、改善农业生态环境的前提下,遵循生态学、生态经济学规律,运用系统工程方法和现代科学技术,集约化经营的农业发展模式。生态农业是一个农业生态经济复合系统,将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来,以取得最大的生态经济整体效益。生态农业是相对于石油农业提出的概念,是一个原则性的模式而不是严格的标准。

      生态农业具有以下几个特点:综合性,生态农业强调发挥农业生态系统的整体功能,以大农业为出发点,按“整体、协调、循环、再生”的原则全面规划。多样性,生态农业针对我国地域辽阔,各地自然条件、资源基础、经济与社会发展水平差异较大的情况。充分吸收我国传统农业精华,结合现代科学技术,以多种生态模式、生态工程和丰富多彩的技术类型装备农业生产。高效性,生态农业通过物质循环和能量多层次综合利用和系列化深加工,实现经济增值,实行废弃物资源化利用,降低农业成本,提高效益。持续性。发展生态农业能够保护和改善生态环境,防治污染,维护生态平衡,提高农产品的安全性。

      我国生态农业有几种典型的方式:
      (1)北方“四位一体”能源生态农业模式:在一个150平方米的塑膜日光温室一侧,建一个约8~10立方米的地下沼气池,其上建一个约20平方米的猪舍和一个厕所,形成一个封闭状态下的能源生态系统。它把厌氧消化的沼气技术和太阳能热利用技术组合起来,充分利用太阳辐照和生物能资源。
      (2)南方“猪-沼-果”能源生态农业模式:其模式的基本内容是“户建一口沼气池,人均年出栏2头猪,人均种好一亩果”。
      (3)西北“五配套”能源生态农业摸式
      “五配套”能源生态农业模式是解决西北干旱地区的用水,促进农业持续发展,提高农民收入的重要模式。其主要内容是,每户建一个沼气池、一个果园、一个暖圈、一个蓄水窖和一个看营房。

      虽然生态农业是实现可持续发展的重要方法,国家对此十分重视,目前,虽然在生态农业的理论研究、试验示范、推广普及等方面已经取得了很大成绩,但不能否认,还存在着一些问题。这些问题正成为限制生态农业进一步发展的障碍,主要包括下面理论基础上不完备、技术体系不够完善、政策方面存在着需要完善的地方、服务水平和能力建设不能适应要求、农业的产业化水平不高、组织建设存在着不足、推广力度不够等几个方面。
    2009-12-04
  • 生态恢复
      “生态恢复”指通过人工方法,按照自然规律,恢复天然的生态系统。生态恢复的称谓主要应用在欧美国家,在我国也有应用。在日本和我国多用生态修复的叫法。生态恢复是世界各国的研究热点,已经从生态学研究的一个领域发展到研究生态整合性的恢复和管理过程的科学。

      人类没有能力去恢复出真正的天然系统,但是我们可以帮助自然,把一个地区需要的基本植物和动物放到一起,提供基本的条件,然后让它自然演化,最后实现恢复。因此生态恢复的目标不是要种植尽可能多的物种,而是创造良好的条件,促进一个群落发展成为由当地物种组成的完整生态系统。或者说目标是为当地的各种动物提供相应的栖息环境。另外,生态恢复一定要遵循自然的规律,充分认识自然恢复的重要性,不能用人为的行为或某种既定的甚至错误的认识取代自然的恢复,例如在并不适合种植乔木的北方草原地区大量种植树木,恢复的初衷是好的,但是恢复的效果却事与愿违,不但没有阻止沙漠化,反而造成生态破坏,经济浪费严重。正如中国科学院植物所研究员一直倡导的那样,应该“以自然之力恢复自然”。
    2009-12-04
  • 气溶胶与全球变暖
      气溶胶是指由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系,又称气体分散体系。其固体或液体小质点,大小在100~10000纳米之间,分散介质为气体。天空中的云、雾、尘埃,工业上和运输业上用的锅炉和各种发动机里未燃尽的燃料所形成的烟,采矿、采石场磨材和粮食加工时所形成的固体粉尘,人造的掩蔽烟幕和毒烟等都是气溶胶的具体实例。

      大气气溶胶是造成空气污染的主要原因,尤其是在人类活动排放源很强的工业区,大城市以及频繁生物质燃烧地区及其周边。大气气溶胶对于经济社会的许多方面,如城市化、农业、人体健康等都会产生重要的影响。大气气溶胶对城市的影响包括许多方面,首先是污染空气,危害人群的健康;其次是降低城市的能见度,并使霾日的频率明显增加。我国许多城市近二三十年霾日数不断增加,能见度则明显降低,目前中国东部大部分地区霾日都超过100天,其中大城市区域超过150天。大气气溶胶对农业和生态系统的影响也很大,主要是通过由它们造成的到达地面的直接太阳辐射的减少引起的。在中国稻米和冬小麦生长的主要农业区之一的长江中下游地区,由于大气气溶胶的散射和吸收作用,可使到达地面的太阳辐射量减少5~30%,近70%的作物受此影响至少减产5~30%。气溶胶对人体健康可以产生严重危害,对人体健康影响最大的是长时间飘浮在大气中的直径为0.1~10微米的气溶胶粒子,它能直接被人体吸入呼吸道内,进入肺部或进入肺泡,并能进入血液通往全身,由于其本身的毒性或携带有毒物质,因而对人体健康会造成极大危害。

      在我们强调气溶胶的危害,并加强大气污染治理的同时,还应该看到气溶胶的另一面。大气气溶胶粒子可以通过散射和吸收太阳光,减少了到达地面的太阳辐射,具有降冷作用,可以抵消一部分由温室气体造成的变暖作用,这是大气气溶胶对地球气候影响最重要的一种作用。一段时间以来,有关大气气溶胶粒子对气候变化的影响,以及对全球变暖的减缓作用,成为专家学者和相关媒体热议的话题。国际上一些相关专家对气溶胶对全球变暖的影响进行了系统的分析,如挪威国际气候和环境研究中心的气候科学家冈纳·迈尔(Gunnar Myhre)在《科学》杂志发表文章,他研究了包括硫酸盐等工业气溶胶、燃烧农业废弃物所排放的硝酸盐以及柴油发动机和其它燃烧形式所产生的黑碳(煤烟)等污染微粒,但是他的研究发现冷却效应并不像此前研究预测的那么强烈。迈尔指出,同温室气体相比,气溶胶对气候的影响最终将变得无足轻重。因为 “气溶胶的寿命很短,而温室气体的寿命却很长。在将来,温室气体才是全球变暖真正的大问题。它们的影响将越来越重要”。因此,减轻和控制空气污染与减少温室气体排放保护气候在行动上应是一致的,对空气污染和气候变化需采取统一而不是分离的应对战略。
    2009-12-04
  • 挥发性有机化合物(VOCs)
      挥发性有机化合物(volatile organic compounds)是除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外,任何参加大气光化学反应的碳化合物。包括苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯(TDI)、二异氰甲苯酯等。
    2009-12-04
  • 荒漠土壤的盔甲——生物结皮
      生物结皮是由土壤微生物、藻类、地衣和苔藓植物等孢子植物类群与土壤形成的有机复合体。它的形成使土壤表面在物理、化学和生物学特性上均明显不同于松散沙土,具有较强的抗风蚀、水蚀功能。生物结皮强调个体微小的有机组分和土壤成分二者复杂相互作用下形成的有机复合体,它与表层土壤遭受外界所施压力(主要是雨水对土壤的冲击力和太阳晒干土壤时的辐射能)所形成的物理结皮是有区别的。
      在干旱、半干旱的荒漠化地区,地表生物结皮的形成是固定沙丘形成的重要标志,预示着荒漠化生境转变的开始。因此,生物结皮在干旱、半干旱荒漠地区具有重要的生态意义。生物结皮主要包括藻结皮、地衣结皮和苔藓结皮等几种形式。
    2009-12-04
  • 环境材料
    环境材料是指那些具有良好的使用性能和优良的环境协调性的材料。良好的环境协调性是指资源、能源消耗少,环境污染小,再生循环利用率高。环境材料是由日本学者山本良一教授于20世纪90年代初提出,它代表了21世纪材料科学的一个新的发展方向。它在生产的过程中对资源和能源的消耗量比较少,废弃后能够回收再生利用的可能性比较大,其从生产使用到回收的全过程对周围的生态环境的影响也最小。因而它可以称为“绿色材料”或者“生态材料”。
    环境材料的研究内容比较广泛,从材料的性能上来说主要包括以下几个方面:1、再生利用型材料,包括再生的可以降解的塑料、在家用电器中能够加以回收利用的电路基板,在生产和使用过程中污染较少并且能够回收再生的纸张等;能够经自然界微生物分解或者能够自动降解的材料如新型的包装袋,由天然材料加工成的高分子材料等;2、为净化环境和防止污染而设计的材料如新型的不释放有害气体的墙体材料,高吸油性树脂等;3、替代传统有污染的材料的新型材料如冰箱内的全无氟制冷剂等;4、与洁净能源相关并且能够利用它们的材料,如燃料电池中的储氢材料。
    2009-12-04
  • 大自然的奉献——生态系统服务功能
    生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。通俗的讲,是指自然生态系统及其物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过程。
    生态系统有其自身的功能,总的来说有能量流动和物质循环。具体的有二氧化碳固定、生产力、水土保持、缓冲干扰、调节大气等功能。与生态系统功能不同的是,生态系统服务功能强调的是能够为人类提供服务的功能。
    如同商品一样,生态系统服务功能能够满足人类生活需求也是具有价值的。生态系统服务功能的价值可以大致分成几类:1、直接使用价值,指生态系统产生的产品能被人利用,如食品、医药以及工农业生产原料等;2、间接价值,主要指生态系统给人类提供生命支持。如维持生命物质的生物化学循环与水文循环,维持生物物种与遗传多样性,保持土壤肥力,净化环境,维持大气化学的平衡与稳定等支撑与维持地球生命支持系统的功能;3、选择价值,指人们为了将来能直接利用与间接利用某种生态系统服务功能的支付意愿。如人们为将来能利用生态系统的涵养水源、净化大气以及游憩娱乐等功能的支付意愿。人们常把选择价值喻为保险公司,即人们为自己确保将来能利用某种资源或效益而愿意支付的一笔保险金;4、存在价值,存在价值亦称内在价值,是人们为确保生态系统服务功能继续存在的支付意愿。存在价值是生态系统本身具有的价值,是一种与人类利用无关的经济价值。换句话说,即使人类不存在,存在价值仍然有,如生态系统中的物种多样性与涵养水源能力等。
    运用生态学和经济学的方法了解和评估生态系统服务功能的价值之后,就能合算治理生态环境破坏所需要的治理费用,能够为“谁污染,谁治理”提供具体的支持。更能使整个社会更清楚地认识到生态环境的价值所在,并且能提高人们保护生态环境的意识。
    2009-12-04