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公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念范文

生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念精選(九篇)

前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念

第1篇:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念范文

聯(lián)系方式:胡小勇(曲岸),;QQ:472275060

教學(xué)設(shè)計(jì)概述

思路概述

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》提出“注重使學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活的背景中學(xué)習(xí)生物學(xué)”,倡導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中深入理解生物學(xué)的核心概念,并能運(yùn)用生物學(xué)的原理和方法參與公眾事務(wù)的討論或作出相關(guān)的個(gè)人決策?!?a href="http://m.mug-factory.cn/haowen/35653.html" target="_blank">生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及其相互關(guān)系》,就是通過(guò)有效使用信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述課程理念的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐。

本教學(xué)內(nèi)容是上海市高中生命科學(xué)高二年級(jí)第二學(xué)期《生態(tài)系統(tǒng)》(教材《生命科學(xué)》,上??茖W(xué)技術(shù)出版社)中的第一單元。由于本校高二學(xué)生已經(jīng)接受過(guò)信息技術(shù)課程教學(xué),能夠熟練地操作電腦并掌握了概念圖軟件Mindmanager的使用方法,同時(shí)還具備一定的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力,因此將教學(xué)設(shè)計(jì)思路定位為“基于信息技術(shù)的分組自主學(xué)習(xí)”。依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)核心問(wèn)題“生態(tài)系統(tǒng)的成分及它們之間的關(guān)系”,把學(xué)習(xí)設(shè)置在有意義的問(wèn)題情境中(設(shè)計(jì)一個(gè)微型生態(tài)系統(tǒng),讓其維持一定時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn))。通過(guò)讓學(xué)生合作解決真實(shí)問(wèn)題,來(lái)學(xué)習(xí)隱含于問(wèn)題背后的生物科學(xué)知識(shí),形成解決問(wèn)題和自主學(xué)習(xí)的能力。教學(xué)設(shè)計(jì)還特別強(qiáng)調(diào)關(guān)注學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的體驗(yàn),從而理解“非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者、生態(tài)系統(tǒng)”等教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

知識(shí)和技能:掌握生態(tài)系統(tǒng)的概念與成分,及各成分在生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用;認(rèn)識(shí)影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素;培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力;培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)分析實(shí)驗(yàn)和預(yù)測(cè)結(jié)果的能力。

過(guò)程和方法:引導(dǎo)和組織學(xué)生使用Mindmanager工具軟件開展自主學(xué)習(xí)和協(xié)作探究。

情感、態(tài)度和價(jià)值觀:學(xué)生首先通過(guò)自己動(dòng)手制作生態(tài)瓶并分析維持其平衡的必要條件,認(rèn)識(shí)到對(duì)于一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),非生物成分和生物成分是缺一不可的。其次,通過(guò)了解美國(guó)生物圈II號(hào)失敗的教訓(xùn),認(rèn)識(shí)到地球是我們唯一的家園,每個(gè)人都有責(zé)任保護(hù)地球,人類的一切活動(dòng)都要遵循生態(tài)平衡的客觀規(guī)律。

教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容包括“認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)的成分和功能”、“分析地球之外是否有適合于人類居住的生態(tài)系統(tǒng)”兩部分,共設(shè)計(jì)了三個(gè)探究活動(dòng)。我們采用概念圖軟件Mindmanager,將學(xué)習(xí)活動(dòng)建構(gòu)繪制成一個(gè)可擴(kuò)展的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)支架,如圖1所示。在學(xué)習(xí)過(guò)程中通過(guò)按步驟展開概念圖,可以獲取學(xué)習(xí)資源,生成知識(shí),解決問(wèn)題。在每個(gè)活動(dòng)中,都設(shè)計(jì)了有意義的問(wèn)題情境,逐層遞進(jìn),從而有效地落實(shí)教學(xué)目標(biāo)。

圖1 基于Mindmanager的教學(xué)活動(dòng)框圖

活動(dòng)1:通過(guò)觀察微型生態(tài)球和Flash課件,初步認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)有哪些成分和它們之間的關(guān)系。達(dá)成知識(shí)目標(biāo)“掌握生態(tài)系統(tǒng)的成分及各成分的重要作用”、達(dá)成能力目標(biāo)“細(xì)心觀察,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”。

活動(dòng)2:通過(guò)模仿設(shè)計(jì)生態(tài)瓶并思考如何讓它維持的時(shí)間更長(zhǎng)久,進(jìn)一步深入認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)的成分和它們之間的關(guān)系,初步認(rèn)識(shí)到這是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。達(dá)成知識(shí)目標(biāo)“認(rèn)識(shí)影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素”,達(dá)成能力目標(biāo)“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)”。

活動(dòng)3:通過(guò)分析生物圈II號(hào)失敗的原因,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到“遵循生態(tài)規(guī)律,保護(hù)地球,保護(hù)環(huán)境,保護(hù)野生動(dòng)植物資源,就是保護(hù)人類自己”,逐步樹立人與自然和諧共處的理念。達(dá)成情感目標(biāo)“地球是人類唯一的家園,人類的一切活動(dòng)都要遵循生態(tài)平衡的客觀規(guī)律”等。

在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)用到的教學(xué)資源和材料主要包括:供學(xué)生自主學(xué)習(xí)參考的學(xué)案;Mindmanager學(xué)習(xí)概念圖、Flash課件、PPT課件、數(shù)字圖片,以及中國(guó)科普網(wǎng)絡(luò)資源等。

學(xué)生活動(dòng):觀察研討

教師播放Flash課件,讓學(xué)生觀察風(fēng)靡歐洲的生態(tài)球,如圖2所示,激發(fā)學(xué)生思維:“為什么完全密閉的玻璃球中的小蝦能自由自在地生活?”

圖2 生態(tài)球

學(xué)生觀察生態(tài)球由哪些材料做成,然后歸類。

有了這些材料,生態(tài)球是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的?(觀看兩個(gè)Flas,得出結(jié)論)

通過(guò)活動(dòng),學(xué)生概括出生態(tài)系統(tǒng)的成分及各成分的作用,明確生態(tài)球能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的原因。

學(xué)生活動(dòng):模仿實(shí)驗(yàn)

學(xué)生模仿生態(tài)球,自主嘗試動(dòng)手做一個(gè)微型生態(tài)系統(tǒng),同時(shí)思考:“如何讓它維持的時(shí)間更長(zhǎng)久?”

學(xué)生交流分享,通過(guò)比較不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,推選出最佳組合方案。

師生共同總結(jié),概括出生態(tài)系統(tǒng)的概念。

學(xué)生活動(dòng):展示交流

學(xué)生代表作PPT展示:了解為了試驗(yàn)人類離開地球能否生存,美國(guó)建造了完全封閉的“生物圈II號(hào)”實(shí)驗(yàn)基地,如圖3所示。它是一個(gè)更大型的模擬生態(tài)系統(tǒng),從成分上看,什么都不缺,但是最終這個(gè)計(jì)劃失敗了。

圖3 生物圈II號(hào)

應(yīng)用所學(xué)的生物原理思考和交流:你從“生物圈II號(hào)”的失敗中得到了什么啟示? 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn):人類在茫茫宇宙中只有地球這一處家園,地球不是實(shí)驗(yàn)室,我們輸不起,只有善待和保護(hù)她才是我們真正的出路。

課堂實(shí)施效果

第2篇:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念范文

文件編號(hào): 1003 - 7586(2016)06 - 0010 - 02

1 數(shù)學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)的理論依據(jù)

模型建構(gòu)教學(xué)活動(dòng)以學(xué)生為主體,以建構(gòu)模型為主線,讓學(xué)生在探究過(guò)程中交流、學(xué)習(xí)。它重視學(xué)習(xí)過(guò)程的主動(dòng)性和建構(gòu)性,強(qiáng)調(diào)學(xué)生以個(gè)體的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)對(duì)新事物的理解,從而形成新的概念,掌握解決問(wèn)題的方法和技能。教師在教學(xué)過(guò)程中用好模型建構(gòu),對(duì)提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)有很大幫助。

數(shù)學(xué)建模是指通過(guò)數(shù)據(jù)解釋實(shí)際問(wèn)題,并接受實(shí)際的檢驗(yàn)。生物學(xué)教學(xué)建模時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生利用生物學(xué)基本概念和原理,理解用數(shù)學(xué)符號(hào)和語(yǔ)言表述的生物學(xué)現(xiàn)象、本質(zhì)特征和量變關(guān)系。生物學(xué)數(shù)學(xué)建模一般包括5個(gè)基本環(huán)節(jié):模型準(zhǔn)備、模型假設(shè)、模型建構(gòu)、模型再建構(gòu)和模型應(yīng)用。

2 數(shù)學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)在初中生物課堂教學(xué)中的實(shí)踐

以“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”為例,闡述初中生物數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的教學(xué)實(shí)踐與思考。

2.1 模型準(zhǔn)備

建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,首先要了解問(wèn)題的背景,明確建模的目的,收集必要的各種資料和信息,弄清對(duì)象的特征。

“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”這節(jié)課選自北師大版八年級(jí)下冊(cè)第二十三章第四節(jié),可分為生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念、穩(wěn)定性形成的原因以及穩(wěn)定性的破壞三個(gè)部分。第三節(jié)中的生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng)以及生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)為本節(jié)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性形成的原因既是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn),也是教學(xué)難點(diǎn)。通過(guò)數(shù)學(xué)建模的方法,可以把生物之間通過(guò)捕食形成的數(shù)量變化關(guān)系,更加直觀、有效地呈現(xiàn)出來(lái),有利于學(xué)生對(duì)生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的理解和掌握。

2.2 模型假設(shè)

合理提出假設(shè)是數(shù)學(xué)建模的前提條件。在本節(jié)教學(xué)內(nèi)容中,教師引導(dǎo)學(xué)生嘗試建立生態(tài)系統(tǒng)中各生物之間通過(guò)捕食關(guān)系所形成的數(shù)量變化曲線圖模型,引導(dǎo)學(xué)生提出合理的假設(shè)。

2.3 模型建構(gòu)

根據(jù)所作的假設(shè),教師分析學(xué)生的學(xué)情,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生逐步建構(gòu)出數(shù)學(xué)模型。

八年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)具有利用曲線統(tǒng)計(jì)圖統(tǒng)計(jì)、描述、分析數(shù)據(jù)的能力,具備建模的知識(shí)基礎(chǔ)。教師在教學(xué)中通過(guò)創(chuàng)設(shè)由易到難、層層深入的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,逐步建構(gòu)數(shù)學(xué)模型。

教師利用導(dǎo)學(xué)案,引導(dǎo)學(xué)生分析凱巴森林中鹿與狼的數(shù)量變化,并啟發(fā)學(xué)生思考:

不同生物之間通過(guò)捕食關(guān)系如何相互影響?

分析二者數(shù)量峰值不同步的原因是什么?

分析當(dāng)狼的數(shù)量上升時(shí),鹿的數(shù)量會(huì)發(fā)生怎樣的變化?

如果鹿的數(shù)量變化了,又對(duì)狼產(chǎn)生怎樣的影響?

繼而,學(xué)生進(jìn)一步分析:狼的數(shù)量下降的話,鹿的數(shù)量會(huì)發(fā)生怎樣的變化?引起該變化的原因是什么?

教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出:生物之間通過(guò)捕食關(guān)系相互影響和相互制約。

這樣引導(dǎo)學(xué)生歸納生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性形成的原因,逐步建構(gòu)數(shù)學(xué)模型。

2.4 模型再建構(gòu)

個(gè)人或小組最初建構(gòu)的模型是否科學(xué)、合理,必須經(jīng)過(guò)模型檢測(cè)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析其他生態(tài)系統(tǒng)生物之間的數(shù)量關(guān)系,進(jìn)一步驗(yàn)證模型是否科學(xué)合理。課堂上師生之間通過(guò)相互交流和評(píng)價(jià),完成模型的再建構(gòu)。

課堂上學(xué)生代表展示自己建構(gòu)出的數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行合作交流。

2.5 模型應(yīng)用

模型應(yīng)用是運(yùn)用建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型解決生產(chǎn)實(shí)際、生活實(shí)踐中生物學(xué)的疑難問(wèn)題。教師啟發(fā)學(xué)生圍繞凱巴森林應(yīng)用模型解決生活中的實(shí)際問(wèn)題,并要求學(xué)生思考:生態(tài)平衡受到嚴(yán)重破壞的凱巴森林,要恢復(fù)到1906年以前的狀態(tài),可采取哪些措施?

學(xué)生在對(duì)問(wèn)題的思考中,進(jìn)一步深化概念理解,并應(yīng)用自主建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,分析解決實(shí)際問(wèn)題,感悟數(shù)學(xué)模型建構(gòu)方法在研究生物學(xué)問(wèn)題上的重要價(jià)值。

3 數(shù)學(xué)建模教學(xué)的教學(xué)收獲

3.1 數(shù)學(xué)建模教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力

數(shù)學(xué)建模是一個(gè)創(chuàng)造性的活動(dòng)過(guò)程,要經(jīng)過(guò)不斷的分析、討論和修改。應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的方法進(jìn)行教學(xué),不是教師硬性灌輸知識(shí),而是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,動(dòng)腦動(dòng)手建構(gòu)數(shù)學(xué)模型。

3.2 數(shù)學(xué)建模教學(xué)實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的蛻變和提升

新課程改革的重要突破口之一就是轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,由過(guò)去的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),完成由以教師、知識(shí)為中心,向以學(xué)生發(fā)展為中心的轉(zhuǎn)變。教師在課堂上給學(xué)生充分的自主學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間,并通過(guò)一系列的問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生逐步建構(gòu)出數(shù)學(xué)模型,促進(jìn)學(xué)生的主體性發(fā)展。教師在放手讓學(xué)生獨(dú)立思考、自主建構(gòu)的基礎(chǔ)上,組織學(xué)生開展合作交流。通過(guò)合作交流使學(xué)生從不同角度思考問(wèn)題,對(duì)自己和他人的成果進(jìn)行反思,在合作交流中相互啟發(fā)、共同發(fā)展,培養(yǎng)合作精神和參與意識(shí)。

3.3 數(shù)學(xué)建模教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生更加直觀、科學(xué)、有效地建構(gòu)新的知識(shí)體系

數(shù)學(xué)建模教學(xué)的目的是讓學(xué)生在建構(gòu)模型的過(guò)程中,理解生物學(xué)核心知識(shí),提升自己的生物素養(yǎng)。數(shù)學(xué)模型本身又給學(xué)生一個(gè)直觀、生動(dòng)的印象,使靜止的文字變得活躍、生動(dòng)。例如:生物之間通過(guò)捕食關(guān)系形成的動(dòng)態(tài)的數(shù)量變化,是一個(gè)奇妙而抽象的復(fù)雜現(xiàn)象,通過(guò)數(shù)學(xué)模型可以更加直觀、簡(jiǎn)單地呈現(xiàn)這一現(xiàn)象。數(shù)學(xué)楗模教學(xué)也能夠用于指導(dǎo)解決生活、生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。

3.4 數(shù)學(xué)建模教學(xué)有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣

學(xué)生在建構(gòu)模型的過(guò)程中學(xué)習(xí)生物知識(shí),同時(shí)體驗(yàn)到模型建構(gòu)成功后的喜悅感、自豪感。

3.5 數(shù)學(xué)建模教學(xué)有利于提高教師的教學(xué)素養(yǎng)

第3篇:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念范文

1 新課程下生物課件制作的要求

1.1 課件制作中如何體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求

作為新課程標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)領(lǐng)下的生物多媒體課件制作,如何與新課標(biāo)結(jié)合,體現(xiàn)其本質(zhì)要求成為每一位教師首先要思考的問(wèn)題。

課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)心的是課程目標(biāo)、課程改革的基本理念和課程設(shè)計(jì)思路,關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程和方法以及伴隨這一過(guò)程而產(chǎn)生的積極情感體驗(yàn)和正確的價(jià)值觀。針對(duì)新課程標(biāo)準(zhǔn)的這些具體要求,筆者試圖通過(guò)以下步驟進(jìn)行結(jié)合。

1.1.1設(shè)計(jì)整體課件思路

在學(xué)習(xí)新課程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)分析討論,教師將每節(jié)課件主要分為教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)策略以及教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)五部分。其中教學(xué)策略和教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)這兩個(gè)部分是本課件制作的亮點(diǎn),前者體現(xiàn)教學(xué)思路,后者可以作為復(fù)習(xí)綱要。

1.1.2逐個(gè)充實(shí),添加新理念,新教法

以第五章第五節(jié)“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”為例,先確定教學(xué)目標(biāo)。在深刻理解本節(jié)的基礎(chǔ)上,參照新課程標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)與技能、過(guò)程與方法以及情感、態(tài)度與價(jià)值觀的“三維一體”目標(biāo)要求,將本節(jié)的知識(shí)目標(biāo)定為:(1)理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念;(2)理解生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性及其原因;(3)理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的保護(hù)及其重要意義。能力目標(biāo)定為:分析生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性及其原因,培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合能力。確定情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)為:分析人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)平衡的影響和破壞,培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)和環(huán)保意識(shí)。

1.1.3引入問(wèn)題探討,從學(xué)生主體人手

在新課程標(biāo)準(zhǔn)下,本課件制作中引入了問(wèn)題探討一塊,從學(xué)生喜聞樂(lè)見的、身邊的、具體的事物入手,引導(dǎo)討論,進(jìn)入章節(jié)學(xué)習(xí),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性。如教材中“問(wèn)題探討”欄目的素材是從正面說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性,引導(dǎo)學(xué)生從群落的種間關(guān)系、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行討論。同樣,教師也可以設(shè)問(wèn):“人類能否在生物圈之外建造一個(gè)適于人類長(zhǎng)期生活的生態(tài)系統(tǒng)呢?”從而引出“生物圈2號(hào)”實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生思考生物圈2號(hào)失敗的原因。上述正反兩個(gè)實(shí)例,可以說(shuō)明自然界中生態(tài)系統(tǒng)具有相對(duì)穩(wěn)定性,穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于生物的生存至關(guān)重要。在此基礎(chǔ)上,教師闡釋什么是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并進(jìn)一步設(shè)問(wèn):“為什么生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性?”從而引出“生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力”。

1.2 在課件中體現(xiàn)人性化,互動(dòng)性

所謂課件的人性化主要是課件制作者本人的個(gè)性化的展示。課件是知識(shí)的載體,又是制作者思想的傳承。不同的人有不同的個(gè)性,同樣,不同的課件就要有不同的風(fēng)格,一個(gè)好的多媒體課件就是內(nèi)容和美的完美結(jié)合。課件本身的設(shè)計(jì),顏色的搭配,界面的布局等等都體現(xiàn)著課件的人性化。在本部分課件的制作過(guò)程中,考慮到其知識(shí)性、嚴(yán)肅性、簡(jiǎn)潔性等,版面運(yùn)用了PowerPoint的樣式,盡量減少學(xué)生視覺疲勞,極少加進(jìn)動(dòng)畫、Flash等元素。

課件的互動(dòng)性則是更高層次的要求,它要求教師與學(xué)生的互動(dòng),教師與課件的互動(dòng)以及學(xué)生與課件的互動(dòng)。在課件制作過(guò)程中,教師應(yīng)充分考慮課件與學(xué)生的互動(dòng)性,應(yīng)采用色彩的變化,各種鏈接的互換來(lái)與學(xué)生交流。以第五章第五節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性為例,教師在充分引導(dǎo)的基礎(chǔ)上,通過(guò)課件中設(shè)置的問(wèn)題與學(xué)生進(jìn)行探討引出課題,并由教師提出其他問(wèn)題,如:人類能否自制一個(gè)“生物圈”呢?學(xué)生通過(guò)課件展示了解“生物圈2號(hào)”計(jì)劃的整個(gè)過(guò)程后思考討論,體現(xiàn)互動(dòng)性。

2 實(shí)現(xiàn)課件制作與新教法結(jié)合的探討

新課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出改善學(xué)生學(xué)習(xí)方式,要求結(jié)合本學(xué)科的特點(diǎn),加強(qiáng)過(guò)程性、體驗(yàn)性目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、親身實(shí)踐、獨(dú)立思考、合作探究,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革,改變單一的記憶、接受、模仿的被動(dòng)學(xué)習(xí)方式,發(fā)展學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力。針對(duì)我國(guó)教育現(xiàn)狀結(jié)合國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),新課程倡導(dǎo)的新的教學(xué)方式主要有以下幾種。

2.1 合作學(xué)習(xí)

合作學(xué)習(xí),是以小組為基本組織形式,旨在促進(jìn)小組成員互相幫助,共同達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果的活動(dòng)。其主要倡導(dǎo)組間同志,各盡所能,最大限度發(fā)揮成員優(yōu)勢(shì),共同進(jìn)步。其主要原則有:(1)要把討論合作建立在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上;(2)討論時(shí)要有明確的問(wèn)題、內(nèi)容、方向、范圍;(3)合作氣氛要民主,各抒己見,誠(chéng)心參與,積極主動(dòng);(4)合作學(xué)習(xí)要有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

2.2 探究式學(xué)習(xí)

探究式學(xué)習(xí)是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下,以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提,以現(xiàn)行教材為探索內(nèi)容,以學(xué)生周圍世界和生活實(shí)際為參考對(duì)象,為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探索、討論問(wèn)題的機(jī)會(huì),讓學(xué)生通過(guò)個(gè)人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動(dòng),將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的一種教學(xué)形式。其主要培養(yǎng)學(xué)生的思考、分析、綜合等方面的能力,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與性、自主性、創(chuàng)造性及合作精神。這與素質(zhì)教育要求教師教會(huì)學(xué)生“學(xué)會(huì)求知”、“學(xué)會(huì)做事”、“學(xué)會(huì)共同生活”、“學(xué)會(huì)生存”的教育理念是完全符合的。教師在運(yùn)用探究教學(xué)的過(guò)程中一定要注意個(gè)體差異,不能要求所有學(xué)生在同樣的時(shí)間內(nèi)運(yùn)用同樣的探究方法,以同樣的探究速度找到標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的答案,達(dá)到同樣的學(xué)習(xí)水平。

3 新課程背景下生物課件制作的幾點(diǎn)體會(huì)

3.1 吃透教材內(nèi)容,提高多媒體課件制作水平

隨著多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展,教育條件的不斷改善,多媒體教學(xué)由于其眾多優(yōu)點(diǎn)而成為社會(huì)發(fā)展的潮流。作為一線的教師,多媒體課件的制作不可避免,而且是極為可貴的教學(xué)資源。通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)版塊的課件制作,教師深刻認(rèn)識(shí)到吃透教材的重要性,體會(huì)到課件設(shè)計(jì)的重要性,只有這樣才能制作出有內(nèi)容有深度的課件。

3.2 多種教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合,切勿將課本知識(shí)完整搬運(yùn)到課件上

“寸有所長(zhǎng),尺有所短”。教學(xué)媒體的采用也要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)目標(biāo)來(lái)選擇,多媒體固然有其他媒體所無(wú)法比擬的優(yōu)越性,但其他常規(guī)媒體的許多特色功能也不容忽視。如投影的靜態(tài)展示功能、幻燈的實(shí)景放大功能、教學(xué)模型的空間結(jié)構(gòu)功能等,是計(jì)算機(jī)所不能完全替代的。不同教學(xué)媒體有機(jī)結(jié)合,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),才能收到事半功倍的教學(xué)效果。例如:生物學(xué)中有些數(shù)據(jù)的推導(dǎo)等,用多媒體課件教學(xué)就不一定比教師與學(xué)生一起邊推導(dǎo)邊板書效果好。所以,教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)需要選擇合適的媒體。多媒體課件的制作中還要注意,在理解的基礎(chǔ)上用課件的形式展現(xiàn)出來(lái),切忌對(duì)課本的生搬,力圖用多媒體向?qū)W生展示一個(gè)真實(shí)的世界。

3.3 提高教師業(yè)務(wù)水平,是多媒體教學(xué)成功與否的關(guān)鍵

第4篇:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念范文

對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)健康目前尚無(wú)一個(gè)確切而普遍認(rèn)同的定義[6],Karr等[7]認(rèn)為,如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的潛能能夠得到實(shí)現(xiàn),條件穩(wěn)定,受干擾時(shí)具有自我修復(fù)能力,這樣的生態(tài)系統(tǒng)就是健康的。Schaeffer等[8]認(rèn)為當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)的功能閾限沒(méi)有超過(guò)時(shí),生態(tài)系統(tǒng)是健康的。這里的閾限定義為“當(dāng)超過(guò)后可使危及生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的不利因素增加的任何條件,包括內(nèi)部的和外部的”。Costanza[9]則認(rèn)為如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定而且可持續(xù),系統(tǒng)具有活力,能維持其組織且保持自我運(yùn)作能力,對(duì)外界壓力有一定彈性,那么該生態(tài)系統(tǒng)才可視為是健康的。Haworth等[10]認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)健康可以從系統(tǒng)功能和系統(tǒng)目標(biāo)2個(gè)方面來(lái)理解。系統(tǒng)功能是指生態(tài)系統(tǒng)的完整性、彈性、有效性以及使生境群落保持活力的必要性。因?yàn)椴淮嬖谝粋€(gè)適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn),討論什么是生態(tài)系統(tǒng)健康是一個(gè)困難的主題,而且評(píng)判某個(gè)狀態(tài)是否健康在很大程度上決定于社會(huì)利益。綜合科學(xué)家們的觀點(diǎn),關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)健康一般包含了如下幾個(gè)方面的含義:①一個(gè)健康的系統(tǒng)必須是穩(wěn)定、有彈性、可持續(xù)的;②生態(tài)系統(tǒng)健康具有尺度限制;③應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)健康概念的目標(biāo)是管理資源;④一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)健康的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)必須包括人類作為生態(tài)系統(tǒng)的一部分,并認(rèn)識(shí)到人口統(tǒng)計(jì)學(xué)的影響;⑤生態(tài)系統(tǒng)功能的保持,生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性等必須考慮到區(qū)域或空間分配等。

Rapport[11]提出,生態(tài)系統(tǒng)健康學(xué)將會(huì)發(fā)展成為一門完整的科學(xué),當(dāng)然這得先給出一系列原則,包括生物學(xué)的、社會(huì)學(xué)的和健康學(xué)等方面的科學(xué)原則。Calow[12]認(rèn)為應(yīng)該給出一個(gè)假設(shè)的標(biāo)準(zhǔn),圍繞該標(biāo)準(zhǔn)派生出各種健康狀態(tài)。健康分類在某些方面是有用的,但這不應(yīng)該有嚴(yán)格的限定。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的思想是分不開的,一個(gè)有病或不健康的生態(tài)系統(tǒng)是不可持續(xù)的。健康的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)主要是指那種能夠滿足人類需要而又不破壞甚至能夠改善自然資源的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),其目標(biāo)是高產(chǎn)出、低投入、合理的耕作方式、有效的作物組合、農(nóng)業(yè)與社會(huì)的相互適應(yīng)、良好的環(huán)境保護(hù)、豐富的物種多樣性等。這對(duì)人類的生存和發(fā)展都十分重要。要同時(shí)達(dá)到所有這些要求是很困難的,甚至是不可能的,我們只是要求盡可能地向這些目標(biāo)看齊,為人類的生存與發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)良好的空間。農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展一定程度上受到工業(yè)的影響,并不能只從農(nóng)業(yè)的角度出發(fā)去考慮,因?yàn)槠茐纳鷳B(tài)環(huán)境的污染物主要來(lái)源于工業(yè),特別是化學(xué)工業(yè)[11]。另外,社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等方面的操作對(duì)自然資源的破壞作用也是不容忽視的。

2影響農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康的脅迫因子

生態(tài)系統(tǒng)在受到壓力脅迫(stress)的情況下會(huì)產(chǎn)生健康風(fēng)險(xiǎn)。廣義的脅迫可概括為引起生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化、產(chǎn)生反應(yīng)或功能失調(diào)的作用因子。然而并非所有脅迫都影響生態(tài)系統(tǒng)的生存力和可持續(xù)性,實(shí)際上許多生態(tài)系統(tǒng)依靠某種脅迫而維持[13]。這些脅迫已成為自然生態(tài)系統(tǒng)的組成部分,可稱為正向脅迫(eustress)。但在更一般的意義上,脅迫常指給生態(tài)系統(tǒng)造成負(fù)面效應(yīng)的逆向脅迫(dysstress)。對(duì)于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),主要的脅迫因子有以下一些。

2.1農(nóng)藥等環(huán)境污染化合物

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用殺蟲劑、殺菌劑、除草劑,在有效防治病蟲草害的同時(shí)也存在著對(duì)非靶標(biāo)生物的殺傷力[14]、對(duì)害蟲天敵種群結(jié)構(gòu)的破壞、對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的不良影響[15]。但是,與工業(yè)污染物特別是有毒化合物及重金屬相比,農(nóng)藥的破壞作用還是較輕的。

2.2生物技術(shù)

基因改良生物體釋放于環(huán)境可能會(huì)產(chǎn)生潛在的不良效應(yīng)。轉(zhuǎn)基因植物的釋放對(duì)環(huán)境影響的問(wèn)題,現(xiàn)在越來(lái)越多地引起了人們的重視,因?yàn)檗D(zhuǎn)基因植物本身可能變?yōu)殡s草或使其他野生近緣種變?yōu)殡s草。如果轉(zhuǎn)基因植物具有很高的適合度和競(jìng)爭(zhēng)力,就可能引起種群爆發(fā),破壞生物多樣性,從而改變生物群落的結(jié)構(gòu),影響生態(tài)系統(tǒng)的能流和物質(zhì)循環(huán)[16]。

2.3生態(tài)入侵

生態(tài)入侵是指外源生物引入本地區(qū),種群迅速蔓延失控,造成其他土著種類瀕臨滅絕,并伴生其他嚴(yán)重危害的現(xiàn)象。生態(tài)入侵對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響很大,有時(shí)甚至能使整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的崩潰。

2.4不當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)

土地的過(guò)度開墾和耕作、作物的不當(dāng)種植方式、過(guò)度放牧、化肥的不當(dāng)使用等,也是影響農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康的重要因素。

2.5其他

一些偶發(fā)性的自然災(zāi)害如地震、火山爆發(fā)、洪水、干旱、龍卷風(fēng)、森林火災(zāi)、戰(zhàn)爭(zhēng)、毒物暴露等對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞也較大。

3農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)估

評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)健康的方法是非常復(fù)雜的,一般要選擇一套指示物(indicator),共同將功能完好與病態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)區(qū)分開來(lái)。然后進(jìn)行系統(tǒng)的分析,從而診斷產(chǎn)生病態(tài)的原因并制定預(yù)防及恢復(fù)系統(tǒng)健康的方法。群體水平上的健康評(píng)估常常對(duì)相同的指示生物的早期病癥進(jìn)行監(jiān)測(cè),觀察這些指示物在施加壓力(包括經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境壓力)前后是如何反應(yīng)的。

3.1生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)估基礎(chǔ)

生態(tài)系統(tǒng)具有一種自發(fā)地趨向和保持穩(wěn)定的機(jī)制。一般來(lái)說(shuō),生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜程度決定其穩(wěn)定性,多數(shù)生態(tài)學(xué)過(guò)程都有一個(gè)閾值,低于或超過(guò)這個(gè)閾值,生態(tài)過(guò)程就會(huì)變得不連續(xù)、混亂甚至終止。Vilchek[17]提出根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性、彈性和脆弱性綜合評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)健康。Bertollo[18]認(rèn)為,健康不應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的自然化程度,而應(yīng)根據(jù)其自我保持和更新能力來(lái)評(píng)判。評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)健康關(guān)鍵是分析恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間與空間尺度,選擇不同尺度分析的結(jié)果差異很大。如果選擇的尺度太細(xì)微,正常的擾動(dòng)即可能使評(píng)估結(jié)果顯示為嚴(yán)重災(zāi)難;如果選擇尺度太粗放,又可能漏掉某些隱蔽的危險(xiǎn)。

3.2生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)估方法

對(duì)于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的健康評(píng)估方法很多,常用的有如下幾類。

3.2.1生態(tài)系統(tǒng)失調(diào)綜合癥的診斷

生態(tài)系統(tǒng)失調(diào)綜合癥(ecosystemdistresssyndrome)是指系統(tǒng)被破壞后導(dǎo)致其在正常生命期限前終結(jié)的不可逆過(guò)程,生態(tài)系統(tǒng)失調(diào)綜合癥的診斷就是選擇一組關(guān)鍵指標(biāo)來(lái)評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)處于有害環(huán)境壓力下的特征[3,4,11]。如生物多樣性的減少(包括生境、物種、基因水平上)、營(yíng)養(yǎng)資源受損、初級(jí)生產(chǎn)者的減少、生物組成的變化、外來(lái)物種和r-類對(duì)策物種在生態(tài)系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)度增加、生態(tài)系統(tǒng)中某些種群振蕩幅度加大、生物分布生境大小的降低、能流的變化、污染物在生物體和媒介體中的循環(huán)等。

3.2.2生態(tài)系統(tǒng)的緩沖力和持續(xù)性評(píng)估

這是根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)抵抗壓力的能力大小來(lái)評(píng)價(jià)其健康程度的。即生態(tài)系統(tǒng)抵抗自然災(zāi)害或受自然災(zāi)害的干擾后恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)的能力。生態(tài)系統(tǒng)越健康,其抗干擾能力或從干擾中恢復(fù)過(guò)來(lái)的能力就越強(qiáng)。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是地球生態(tài)系統(tǒng)的一部分,包含有許多復(fù)雜的亞系統(tǒng)及其相互間的作用,很多指示因子如土質(zhì)、水質(zhì)、作物產(chǎn)量等都可用于監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)[19]。Wichert等[20]用魚群結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)排水區(qū)域河岸系統(tǒng)的退化(degradation)和恢復(fù)(rehabilitation)狀況。他們提出農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中各組分的健康狀況可通過(guò)測(cè)量農(nóng)業(yè)排水區(qū)域的變化來(lái)實(shí)現(xiàn),把該變化作為一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)景觀整體因子。有證據(jù)顯示,設(shè)計(jì)維護(hù)健康環(huán)境的管理措施如通過(guò)在排水區(qū)域種植草木等可對(duì)魚群完整性產(chǎn)生積極影響。

3.2.3生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

生態(tài)系統(tǒng)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估就是評(píng)價(jià)危害生態(tài)系統(tǒng)健康的不良事件發(fā)生的概率以及在不同概率下不良事件所造成后果的嚴(yán)重性,并決定應(yīng)該制訂和采取的可行對(duì)策。因此評(píng)估的著眼點(diǎn)在于風(fēng)險(xiǎn)決策管理,目的是預(yù)防性地保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)健康。這是一個(gè)多學(xué)科、多領(lǐng)域、多層次的綜合管理問(wèn)題,包括技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政策、法律、公眾參與、倫理道德等多個(gè)方面。風(fēng)險(xiǎn)分析方法偏重于壓力,而不是生態(tài)系統(tǒng)的反應(yīng)。其重點(diǎn)放在已知來(lái)源的壓力對(duì)受壓系統(tǒng)可能產(chǎn)生的影響,進(jìn)而可以估算出單一或多方面壓力對(duì)受壓系統(tǒng)可能產(chǎn)生損害的風(fēng)險(xiǎn),如生產(chǎn)力降低、物種多樣性或其他生態(tài)系統(tǒng)功能的損失。早期的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估多針對(duì)人類健康而言,主要評(píng)估化學(xué)污染物進(jìn)入食物鏈后可能對(duì)人類造成的影響[21]。但生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的最終受體不僅是人類自己,而且應(yīng)包括生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組建水平:個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)及環(huán)境,并且要考慮生物間以及不同組建水平的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)之間的相互作用。

3.3關(guān)于評(píng)估的指標(biāo)

指標(biāo)是用來(lái)表達(dá)和交流持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)和過(guò)程信息的工具,指標(biāo)設(shè)計(jì)和使用的好壞,直接影響決策的正確性和有效性。目前對(duì)生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估的指標(biāo)很多也較混亂,生產(chǎn)力、穩(wěn)定性、持續(xù)性、自組織力、多樣性/復(fù)雜性、公平性、恢復(fù)力、有效性等是評(píng)估農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)或農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)狀況的基礎(chǔ)[22]。其中持久性是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)重要評(píng)估指標(biāo)之一[23]。然而,對(duì)各個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是否健康的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià),不可能建立一個(gè)完整的統(tǒng)一的指標(biāo)體系,因?yàn)椴煌霓r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所處的自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)狀態(tài)不同,同一系統(tǒng)發(fā)展的不同階段所具有的特點(diǎn)也不同,需要由不同的指標(biāo)來(lái)監(jiān)測(cè),因而不同系統(tǒng)、同一系統(tǒng)不同的時(shí)間段上要求使用的指標(biāo)不一樣,這就使得一致性的指標(biāo)體系難以確定。當(dāng)前多數(shù)人所接受的做法是,選擇一套對(duì)系統(tǒng)變化敏感的生物或理化性質(zhì)作為指示器,監(jiān)測(cè)指示器對(duì)生態(tài)環(huán)境變化的反應(yīng),并以此來(lái)判斷生態(tài)系統(tǒng)是否健康。如土質(zhì)、水質(zhì)、作物產(chǎn)量、生物多樣性等指示因子常被用于監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)[19],某些魚類可作為評(píng)估水生生態(tài)系統(tǒng)健康與否的指示器[20]。關(guān)于化學(xué)農(nóng)藥對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)安全性的評(píng)價(jià),有人以土壤微生物受到的影響及影響程度作為重要指標(biāo)[24,25],而另一些研究認(rèn)為以農(nóng)藥對(duì)蚯蚓的毒性作為評(píng)估農(nóng)藥對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康程度的一個(gè)指標(biāo)也是可行的[26,27]。吸蟲(trematode)因?yàn)榫哂袕?fù)雜的生活周期可作為評(píng)估沼澤生態(tài)系統(tǒng)健康的一個(gè)好的指示器[28]。根據(jù)時(shí)間序列獲取的衛(wèi)星數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)植被對(duì)脅迫的物候反應(yīng)可作為評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)健康的指示器[29]。多種外生菌根(ectomycorrhizas)由于受污染物影響時(shí)可顯著降低其地上部分子實(shí)體的產(chǎn)生而常被用作生物指示器[30];螺貝類(snails)種群因與森林土壤的理化性質(zhì),包括土壤濕度、pH值和地面覆蓋度等因子密切相關(guān),可作為監(jiān)測(cè)赤楊沼澤森林生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的敏感指示器[31];水貂(mink)可作為監(jiān)測(cè)有機(jī)氯農(nóng)藥和重金屬污染的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的有效生物指示器[32]。

4討論

評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)健康與生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、人類健康等多方面有關(guān),該領(lǐng)域正得到迅速的發(fā)展[33]。廣義上人類是生態(tài)系統(tǒng)的一部分,因此生態(tài)系統(tǒng)健康包括了人類健康[34]。把農(nóng)業(yè)放在可持續(xù)發(fā)展的大范圍內(nèi)考慮,從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境角度為農(nóng)業(yè)發(fā)展定位,在討論農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康問(wèn)題時(shí),除了國(guó)家農(nóng)業(yè)宏觀政策層面上的評(píng)價(jià)外,主要集中在具體的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)評(píng)價(jià)。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與健康發(fā)展的關(guān)系,首先表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)活動(dòng)的反應(yīng)及其對(duì)破壞作用的承載能力,而農(nóng)業(yè)活動(dòng)類型及影響主要決定于人們采取的農(nóng)業(yè)政策和技術(shù)措施。生態(tài)系統(tǒng)健康研究,其核心是要確立農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的整體觀,從維護(hù)和增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康著想,從恢復(fù)或增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的自然控制作用著手。

第5篇:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念范文

一、比較法在生物教學(xué)中的作用

⒈比較法有利于鞏固知識(shí)

學(xué)生在學(xué)習(xí)自然界中的生命現(xiàn)象和生物學(xué)規(guī)律的過(guò)程中,把已有的生物學(xué)知識(shí)和學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行比較,就可以獲得清晰的生物概念,掌握新學(xué)的生物知識(shí),同時(shí)對(duì)舊知識(shí)也起到了溫故和加深的效果。

⒉比較法有利于使教材系統(tǒng)化,便于鞏固記憶

生物教材中不少內(nèi)容是相互聯(lián)系的,通過(guò)比較后理解記住了一個(gè)方面,另一方面也自然而然地記住了。如DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯三個(gè)過(guò)程可以從所需的模板、原料、能量、酶、進(jìn)行的場(chǎng)所、產(chǎn)物等方面進(jìn)行比較,這樣既可以讓學(xué)生記住其各自的特點(diǎn),又形成了基因?qū)π誀畹目刂葡嚓P(guān)知識(shí)系統(tǒng)。

⒊比較法利于學(xué)生認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象與生物學(xué)原理、規(guī)律的內(nèi)在聯(lián)系

生物教學(xué)不僅要教會(huì)學(xué)生生物學(xué)原理、規(guī)律等,更重要的是讓學(xué)生能利用生物學(xué)原理、規(guī)律等知識(shí)去解釋自然界中存在的生命現(xiàn)象。比較法能完成這個(gè)任務(wù),如將森林生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行比較,便可使學(xué)生明白森林生態(tài)系統(tǒng)比草原生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其抵抗干擾,維持自身結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定的能力強(qiáng),即抵抗力穩(wěn)定性高。但一旦遭到破壞,其恢復(fù)原狀的能力較草原生態(tài)系統(tǒng)的弱,即恢復(fù)力穩(wěn)定性低。如此一比較,學(xué)生就明白了抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性存在相反的關(guān)系,且抵抗力穩(wěn)定性的高低與生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度呈正比。

⒋比較法有助于發(fā)展學(xué)生的思維

在比較法運(yùn)用的過(guò)程中,學(xué)生要進(jìn)行獨(dú)立思考、分析異同、究其因果等,大腦思維活動(dòng)和學(xué)生的思維能力得到訓(xùn)練,拓展了學(xué)生的思維空間,同時(shí)還鍛煉了分析處理問(wèn)題的能力,不但提高了學(xué)習(xí)效率,也提高了教學(xué)效果。

二、生物教學(xué)中運(yùn)用比較法的主要類型

生物課,所涉及的生物知識(shí)和生命現(xiàn)象復(fù)雜多樣,因此在課堂教學(xué)中,比較法的運(yùn)用也是多種多樣的。

⒈圖表直接比較法

生物,離不開各種結(jié)構(gòu)圖,特別是課本中有不少插圖與課文內(nèi)容緊密配合,是分析課本知識(shí)的重要依據(jù),也是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用圖的重要方法。讀懂插圖中的內(nèi)容,找出易混淆處,可以使學(xué)生得到正確的認(rèn)識(shí)。如“講細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”時(shí)安排了植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖與動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖,展示了兩種細(xì)胞結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。通過(guò)看圖分析得出,植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)有細(xì)胞壁、葉綠體、液泡;動(dòng)物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)是中心體,而兩者都有細(xì)胞膜、細(xì)胞核、線粒體等結(jié)構(gòu)。可見動(dòng)植物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)組成上既有共同的特征又有本質(zhì)的區(qū)別。又如在講“神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)”的關(guān)系時(shí),安排了神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)特點(diǎn)的比較表,很直觀地體現(xiàn)了兩者的不同點(diǎn),容易讓學(xué)生理解和記憶。

⒉類比

類比就是把同一類生物概念、原理或現(xiàn)象進(jìn)行比較,這是教師在課堂教學(xué)中使用最多的一種方法。具體地說(shuō),就是以學(xué)生已學(xué)過(guò)的同類生物概念、原理或現(xiàn)象為基礎(chǔ),與新講的生物知識(shí)進(jìn)行比較,以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)它們的個(gè)性或共性。如在講“減數(shù)分裂”這一內(nèi)容時(shí),教師可引導(dǎo)學(xué)生分別從DNA復(fù)制的次數(shù)、細(xì)胞分裂的次數(shù)、染色體的行為特點(diǎn)、子細(xì)胞染色體的數(shù)目、有無(wú)同源染色體等方面與有絲分裂進(jìn)行比較,通過(guò)對(duì)比,歸納出這兩種細(xì)胞增殖方式的共同特點(diǎn)和不同之處。同樣運(yùn)用比較法可以對(duì)雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種等幾種育種方法進(jìn)行比較,歸納出幾種育種的原理、采取的方法、優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)等。

⒊自比

自比就是對(duì)同一生物特征或生命現(xiàn)象等在不同的歷史階段的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行比較。通過(guò)對(duì)生物特征或生命現(xiàn)象的自我比較,可以提示其歷史發(fā)展階段中的各個(gè)異同點(diǎn),了解其現(xiàn)在和過(guò)去,探索其發(fā)展變化趨勢(shì)。如講“細(xì)胞有絲分裂”(或“減數(shù)分裂”)過(guò)程時(shí),如果教師僅采用講授法,按間期、前期、中期、后期、末期的的先后順序進(jìn)行講述,就很難使學(xué)生形成較深的印象。這時(shí)教師若采用比較的方法,以某生物細(xì)胞為例,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教材的內(nèi)容畫出各個(gè)分裂時(shí)期的簡(jiǎn)圖,然后將各個(gè)時(shí)期染色體的行為加以對(duì)比,找出其區(qū)別所在,這樣,教師不必作過(guò)多的講解,就能讓學(xué)生理解并掌握有絲分裂(或減數(shù)分裂)不同分裂時(shí)期染色體行為變化的特點(diǎn),取得很好的教學(xué)效果。

⒋綜合比較

這是一種要素較多、綜合復(fù)雜的比較法,一般用在復(fù)習(xí)課。不僅可以使學(xué)生對(duì)兩種或兩種以上的生物知識(shí)點(diǎn)有一個(gè)完整的系統(tǒng)的理解,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力。如講完“細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用”后,可列表比較有氧呼吸、無(wú)氧呼吸、光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所、所需的條件、過(guò)程、反應(yīng)式、能量變化等。通過(guò)比較分析,使學(xué)生能更系統(tǒng)地理解光合作用和細(xì)胞呼吸這兩個(gè)生命活動(dòng)。

第6篇:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念范文

此外,基于恢復(fù)力的管理常被看作應(yīng)對(duì)氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)負(fù)面影響的重要途徑[9];比如,英國(guó)的未來(lái)森林倡議(FFEI)的核心主題就是根據(jù)氣候變化而調(diào)整森林管理框架以維持或提供生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力[6]?;謴?fù)力的概念提供了理解生態(tài)系統(tǒng)如何響應(yīng)局地或區(qū)域干擾和大尺度氣候變化擾動(dòng)的理論框架,已被應(yīng)用于引導(dǎo)受人類活動(dòng)影響而退化的生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù);維持和提高生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的管理日益被看做一種實(shí)現(xiàn)生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)目標(biāo)的方式[6]。

恢復(fù)力在政策和管理等中的價(jià)值已廣為接受和認(rèn)可,但其研究仍停留在概念研究層面上,鮮有學(xué)者提供可操作的量化方法[2];經(jīng)過(guò)30多年的爭(zhēng)論,生態(tài)學(xué)家對(duì)如何量化恢復(fù)力甚至如何定義這一概念仍未達(dá)成共識(shí)。生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的概念起源于生態(tài)學(xué)領(lǐng)域,之后不同領(lǐng)域的研究者根據(jù)應(yīng)用需要對(duì)其做出不同解釋,甚至出現(xiàn)對(duì)恢復(fù)力這一概念的濫用,使恢復(fù)力逐漸變成一個(gè)空洞時(shí)髦術(shù)語(yǔ)[10]。雖然生態(tài)學(xué)家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到理解生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的機(jī)制和生態(tài)過(guò)程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)管理的重要性[6,11-14],但對(duì)恢復(fù)力的結(jié)構(gòu)化理解的研究遠(yuǎn)未企及[15]。

另外,恢復(fù)力診斷提出了將社會(huì)系統(tǒng)與自然系統(tǒng)耦合作為一個(gè)復(fù)雜的、不斷適應(yīng)的整體系統(tǒng)來(lái)理解的思路[16-17],只有通過(guò)對(duì)恢復(fù)力定量評(píng)估,才能遴選出恢復(fù)力變化的主要驅(qū)動(dòng)因子,開展生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力變化驅(qū)動(dòng)機(jī)理研究從而為生態(tài)系統(tǒng)管理提供科學(xué)依據(jù),而如何界定以及量化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力已成為相關(guān)研究領(lǐng)域的重要步驟和切入點(diǎn)[18]。本文回顧了恢復(fù)力概念的發(fā)展,對(duì)其屬性和內(nèi)涵進(jìn)行了總結(jié),并論述了恢復(fù)力研究的理論基礎(chǔ)和目前的量化方法;在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)目前研究中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的恢復(fù)力影響因素進(jìn)行了總結(jié),最后對(duì)恢復(fù)力研究的可能研究方向進(jìn)行了展望。

1 恢復(fù)力概念及分類

恢復(fù)力(Resilience)源自拉丁文Resilio,即跳回的動(dòng)作,20世紀(jì)70年代后引申為承受壓力的系統(tǒng)恢復(fù)和回到初始狀態(tài)的能力。Holling首次把“恢復(fù)力”的概念引入到生態(tài)學(xué)領(lǐng)域,以幫助理解可觀測(cè)的生態(tài)系統(tǒng)中的非線性動(dòng)態(tài)[19]。在其經(jīng)典著作中Holling將恢復(fù)力定義為系統(tǒng)吸收狀態(tài)變量、驅(qū)動(dòng)變量和參數(shù)的變化并繼續(xù)存在的能力[19];在這一定義中,恢復(fù)力是系統(tǒng)的屬性,而系統(tǒng)繼續(xù)存在或滅絕是結(jié)果。到80年代,Pimm提出不同的觀點(diǎn),將恢復(fù)力定義為系統(tǒng)在遭受擾動(dòng)后恢復(fù)到原有穩(wěn)定態(tài)的速度[20]。之后生態(tài)學(xué)界圍繞生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力展開了激烈討論,提出大量不同的觀點(diǎn)和多個(gè)與生態(tài)恢復(fù)力相關(guān)的概念,如生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、持續(xù)性、抵抗力和適應(yīng)力等[21]。目前,恢復(fù)力這一概念已被廣泛應(yīng)用于多學(xué)科中,其概念和內(nèi)涵得到了不斷地豐富和完善。但生態(tài)學(xué)家經(jīng)過(guò)了30多年的爭(zhēng)論依然沒(méi)有對(duì)如何定義恢復(fù)力達(dá)成共識(shí)[22-24]。在生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)中能夠找到很多不同的恢復(fù)力定義,例如,恢復(fù)力是指一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)歷干擾并依然保持其原有狀態(tài)的功能和控制能力[25];恢復(fù)力是系統(tǒng)吸收周期性干擾(如颶風(fēng)或洪水)的能力[26]。對(duì)恢復(fù)力的不同解釋容易導(dǎo)致對(duì)這一概念的混淆,所以界定清晰和可測(cè)定的恢復(fù)力定義已成當(dāng)務(wù)之急。

雖然不同學(xué)者提出的恢復(fù)力概念不同,但多數(shù)基于適應(yīng)性理論,基于生態(tài)系統(tǒng)受到干擾后將恢復(fù)到原來(lái)穩(wěn)定狀態(tài)的假設(shè)[27]。一個(gè)有恢復(fù)活力的生態(tài)系統(tǒng)能夠承受沖擊,能夠自我重建。目前,國(guó)際上比較認(rèn)同的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力概念為:恢復(fù)力是生態(tài)系統(tǒng)受到擾動(dòng)后恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的能力,包括維持其重要特征,如生物組成、結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)功能和過(guò)程速率的能力[1,19]。根據(jù)對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的不同界定,目前恢復(fù)力的定義可歸納為工程恢復(fù)力(engineering resilience)和生態(tài)恢復(fù)力(ecological resilience)兩種觀點(diǎn)[19,28-34]。

工程恢復(fù)力基于單一穩(wěn)定狀態(tài)假設(shè),假設(shè)系統(tǒng)僅有一個(gè)“最優(yōu)”的平衡穩(wěn)態(tài),當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)其他非穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),就應(yīng)采取措施使系統(tǒng)恢復(fù)到平衡穩(wěn)定狀態(tài)。工程恢復(fù)力強(qiáng)調(diào)效率、恒定,強(qiáng)調(diào)預(yù)見性和功能有效性的維護(hù),是把安全保障的工程性要求作為研究對(duì)象所有特性的核心。工程恢復(fù)力借鑒了演繹模式的數(shù)理思維及工程學(xué)原理。這一觀點(diǎn)較為傳統(tǒng),是目前恢復(fù)力研究的主流觀點(diǎn)。

生態(tài)恢復(fù)力基于存在多個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的假設(shè),生態(tài)恢復(fù)力關(guān)注的不是恢復(fù)到單一穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間或能力,而是諸多穩(wěn)定狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換。生態(tài)恢復(fù)力參考了歸納法的思想,注重系統(tǒng)的持久性及其功能的延續(xù)性,關(guān)注系統(tǒng)狀態(tài)變量發(fā)生相互關(guān)系轉(zhuǎn)化的臨界點(diǎn),其定義是指一個(gè)系統(tǒng)在達(dá)到狀態(tài)轉(zhuǎn)換閾值之前吸收或抵抗干擾的能力[28],即系統(tǒng)在保持自身結(jié)構(gòu)不變的前提下,通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)的行為控制參數(shù)及程序,能夠吸納或抵抗的擾動(dòng)量[19,30]。這一觀 點(diǎn)與Grimm等以及Carpenter等人的定義的抵抗力或恢復(fù)力的概念相近[31,32]。之后研究者開始嘗試描述多種生態(tài)系統(tǒng)的多重穩(wěn)定狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換,越來(lái)越多的文獻(xiàn)記錄了一系列生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換,以系統(tǒng)穩(wěn)定域的邊界特性為主要研究?jī)?nèi)容的生態(tài)恢復(fù)力開始得到更廣泛的關(guān)注。

此外,工程恢復(fù)力和生態(tài)恢復(fù)力的差異源于其看待系統(tǒng)穩(wěn)定性的視角不同[10],兩類觀點(diǎn)都有一定程度的合理性與適用領(lǐng)域;生態(tài)恢復(fù)力基于多種穩(wěn)定狀態(tài),工程恢復(fù)力注重某個(gè)單一穩(wěn)態(tài),所以兩者是相關(guān)聯(lián)的;過(guò)去40多年的研究已經(jīng)解決了生態(tài)系統(tǒng)是否存在多種穩(wěn)定狀態(tài),以及如果存在多種穩(wěn)定狀態(tài)什么因素影響不同穩(wěn)定狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)化的問(wèn)題[28,35],但如何將適用于單一穩(wěn)定狀態(tài)的工程恢復(fù)力和強(qiáng)調(diào)多種穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)恢復(fù)力結(jié)合起來(lái),進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)恢復(fù)力的整體認(rèn)識(shí)與科學(xué)量測(cè)仍依然有待深入。

2 恢復(fù)力屬性與特征

20世紀(jì)70年代以來(lái),相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者在探討生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力概念的同時(shí),也有部分學(xué)者開始關(guān)注恢復(fù)力的屬性和特征。Klein等以沿海大城市中與氣候相關(guān)的氣象災(zāi)害為例探索了沿海大城市針對(duì)自然災(zāi)害的恢復(fù)力特征,將海岸帶的復(fù)雜系統(tǒng)恢復(fù)力分為自然恢復(fù)力、生態(tài)恢復(fù)力和社會(huì)經(jīng)濟(jì)恢復(fù)力3個(gè)部分。

3 恢復(fù)力的理論基礎(chǔ)

恢復(fù)力是生態(tài)系統(tǒng)從各種環(huán)境脅迫和干擾中恢復(fù)的絕對(duì)能力的一個(gè)功能,但恢復(fù)力是有限度的,不是所有的生態(tài)系統(tǒng)受到干擾之后都能恢復(fù)到原有的狀態(tài)。從物質(zhì)系統(tǒng)演化的角度來(lái)看,在嚴(yán)格意義上生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化是不可逆的,恢復(fù)力很強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾后也會(huì)發(fā)生改變,無(wú)法完全恢復(fù)到受干擾前的狀態(tài)[39]。在受到干擾后,生態(tài)系統(tǒng)具有自組織的能力,通過(guò)自組織恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)或進(jìn)入其他狀態(tài)。受到干擾的生態(tài)系統(tǒng)在很多情況下可能表現(xiàn)出工程恢復(fù)力或動(dòng)態(tài)穩(wěn)定[43],但是如果外來(lái)干擾超過(guò)某一閾值,任何生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)都會(huì)遭到破壞而進(jìn)入另一不同的狀態(tài);另外,生態(tài)系統(tǒng)原有狀態(tài)下恢復(fù)力的喪失導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)化,常轉(zhuǎn)入不理想和不可逆的狀態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)入其他狀態(tài)后其恢復(fù)力可能增強(qiáng)也可能減弱,但往往不能提供其原有水平的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù),所以生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力并不一定是越高越好[1,39];而研究恢復(fù)力的目標(biāo)就是希望使生態(tài)系統(tǒng)朝著對(duì)人類有利的方向運(yùn)行[39],所以在研究中必須注意恢復(fù)力估計(jì)是基于綜合的恢復(fù)力分析之上,包括對(duì)具體的干擾域的識(shí)別和對(duì)需要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的社會(huì)選擇[23],即恢復(fù)力應(yīng)該是生態(tài)系統(tǒng)在某一狀態(tài)下的恢復(fù)力。

3.1“杯球”模型

生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)變化的“杯球”模型經(jīng)常被用于描述恢復(fù)力概念和強(qiáng)調(diào)不同類型恢復(fù)力區(qū)別[28]。該模型描述生態(tài)系統(tǒng)怎樣轉(zhuǎn)入不同的狀態(tài)或“引力域”,其中“杯”代表生態(tài)系統(tǒng)“引力域”,“球”代表生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài),“球”在“杯”中的一系列可能位置分別代表生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變異性程度(比如森林生態(tài)系統(tǒng)林分年齡結(jié)構(gòu)變化,森林斑塊大小),單向箭頭表示外界對(duì)系統(tǒng)的擾動(dòng)(圖1)。較小的干擾會(huì)讓“球”被迫離開“杯”底移動(dòng)到“杯”內(nèi)某一位置,但最終“球”會(huì)回到杯底。根據(jù)“杯球”模型理論,工程恢復(fù)力可以認(rèn)為是“杯”的形狀特征,即杯子邊緣的坡度。工程恢復(fù)力被定義為“球”回到“杯”底的速度,也被稱為生態(tài)系統(tǒng)彈性或恢復(fù)時(shí)間,其測(cè)量指標(biāo)是系統(tǒng)再次回復(fù)到平衡穩(wěn)態(tài)(“杯”底)所需的時(shí)間[44]。生態(tài)恢復(fù)力假設(shè)存在多個(gè)引力域,在引力域形狀發(fā)生變化的情況下,或外來(lái)干擾導(dǎo)致系統(tǒng)變化超過(guò)某一閾值的情況下,系統(tǒng)將發(fā)生引力域改變,從而進(jìn)入新的生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài);比如,重復(fù)出現(xiàn)的火災(zāi)、干旱等外來(lái)干擾會(huì)引起森林生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)椴菰鷳B(tài)系統(tǒng)[45]。生態(tài)恢復(fù)力被定義為引力域的寬度,即系統(tǒng)在進(jìn)入另一個(gè)引力域的臨界狀態(tài)前所能承受的擾動(dòng)總量。這兩種恢復(fù)力概念,假設(shè)恢復(fù)力是體系的靜態(tài)屬性,即一旦定義,杯子的形狀在時(shí)間上是固定不變的。但近期也有研究表明引力域是動(dòng)態(tài)和多變的[28]。

3.2 適應(yīng)性循環(huán)模型

生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)適應(yīng)性循環(huán)模型是另一個(gè)描述生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的概念模型[27]。以Holling為首的“恢復(fù)力聯(lián)盟”主張運(yùn)用適應(yīng)性循環(huán)理論解釋和分析社會(huì)生態(tài)領(lǐng)域的恢復(fù)力[19,46]。適應(yīng)性循環(huán)理論認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)按照如下4個(gè)特征階段演替:崩潰或釋放階段(Ω)、更新與重組階段(α)、快速生長(zhǎng)及開發(fā)階段(r)、保護(hù)階段(K)(圖2)。崩潰或釋放階段(Ω)是系統(tǒng)快速崩潰的動(dòng)態(tài)時(shí)期,受巨大且不可預(yù)料的干擾的影響,某些重要的生態(tài)系統(tǒng)屬性如組成、結(jié)構(gòu)、功能在這一階段發(fā)生改 變甚至喪失,并且資源變得較易獲得。資源的突然出現(xiàn)幫助系統(tǒng)進(jìn)入了重組階段(α),也為大量新生事物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件,這些新的種群和物種的出現(xiàn)是高度不確定的,如果它們能侵入并適應(yīng)干擾之后的環(huán)境,就能最終定居下來(lái)并成為重組系統(tǒng)的組成部分。釋放階段和重組階段的持續(xù)時(shí)間較短,但是系統(tǒng)的重大變化往往發(fā)生于這兩個(gè)階段,之后其組成、結(jié)構(gòu)等趨于相對(duì)穩(wěn)定,進(jìn)入另一引力域的新軌道,從而轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)階段(r),進(jìn)入另一輪適應(yīng)性循環(huán)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的資源累積和轉(zhuǎn)變,系統(tǒng)由生長(zhǎng)階段進(jìn)入保護(hù)階段(K),生態(tài)系統(tǒng)沿著相對(duì)緩慢和可預(yù)測(cè)的路徑演替[6],該階段出現(xiàn)新生事物的概率急劇下降,但是系統(tǒng)變得更為復(fù)雜和穩(wěn)定。在整個(gè)適應(yīng)性循環(huán)中恢復(fù)力變化始終貫穿其中,恢復(fù)力隨著各階段的替換表現(xiàn)出不同的水平[27,39]。新的適應(yīng)性循環(huán)代表了生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的喪失和生態(tài)系統(tǒng)向另一引力域的移動(dòng),即生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)化。初始狀態(tài)的細(xì)微差別可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展方向的巨大差異,導(dǎo)致多種從快速生長(zhǎng)及開發(fā)階段(r)到保護(hù)階段(K)的演替路徑[47],導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的不同步進(jìn)而產(chǎn)生一系列的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的時(shí)空差異性。而結(jié)構(gòu)上的多樣性對(duì)恢復(fù)力亦有重要影響,影響到生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)后期干擾的恢復(fù)或重組能力[6,8]。

圖1 “杯球”模型

Fig.1 “Cup and ball”model

圖2 適應(yīng)性循環(huán)

Fig.2 Adaptive cycle

目前這兩種模型已被廣泛應(yīng)用于恢復(fù)力的解釋,但兩者仍然存在一些不足。根據(jù)“杯球”模型,可以看出生態(tài)恢復(fù)力實(shí)際上就是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)化的閾值條件,而生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化存在很多閾值條件,對(duì)其逐一研究顯然是不可能的。適應(yīng)性循環(huán)理論在一定程度上闡明了恢復(fù)力的形成機(jī)制,但借助這一理論對(duì)恢復(fù)力進(jìn)行定量測(cè)量依然非常困難。在這一模型中生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)由一系列穩(wěn)定域的界限分開,與“杯球”模型中的生態(tài)恢復(fù)力類似,但確定這些穩(wěn)定域邊界閾值是非常困難的;此外,根據(jù)適應(yīng)性循環(huán)理論,測(cè)量恢復(fù)力需要測(cè)定系統(tǒng)目前狀態(tài)與閾值(或界限)的距離,前者相對(duì)容易一些,而后者目前還幾乎不可能完成。

4 恢復(fù)力的測(cè)量

由于生態(tài)系統(tǒng)的多穩(wěn)態(tài)機(jī)制,任何外部干擾都可能導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生突變而進(jìn)入管理者不希望的狀態(tài),只有通過(guò)定量評(píng)估才能提取出恢復(fù)力的主要影響因子從而為生態(tài)系統(tǒng)管理提供依據(jù)[49],所以目前急需對(duì)恢復(fù)力進(jìn)行定量研究。國(guó)內(nèi)外的生態(tài)學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家和災(zāi)害學(xué)家都在嘗試將恢復(fù)力進(jìn)行量化研究,目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)使用的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力研究方法主要包括閾值方法,替代指標(biāo)法和實(shí)驗(yàn)方法。其中,閾值方法在相關(guān)文獻(xiàn)中應(yīng)用最為廣泛,一般是用系統(tǒng)面臨壓力時(shí)維持結(jié)構(gòu)和功能的能力來(lái)測(cè)量恢復(fù)力[32,50]。閾值方法一般要求助于計(jì)算機(jī)模型的幫助,如CENTURY模型和GAP模型[51],通過(guò)這些模型可以估算出生態(tài)系統(tǒng)某些關(guān)鍵指標(biāo)從脅迫狀態(tài)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間,即恢復(fù)時(shí)間(Tr),以及生態(tài)系統(tǒng)能夠承受的最大脅迫(MS),即生態(tài)系統(tǒng)從一種狀態(tài)到另一狀態(tài)的臨界值,恢復(fù)力可表示為MS,Tr或MS/Tr[52]。其中,工程恢復(fù)力測(cè)量指標(biāo)是系統(tǒng)遠(yuǎn)離穩(wěn)定狀態(tài)的距離或恢復(fù)的速率[53],按照工程恢復(fù)力的定義,生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力越大,其在干擾之后恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間越短,所以工程恢復(fù)力可用1/Tr測(cè)量[54]。生態(tài)恢復(fù)力則是用生態(tài)系統(tǒng)在發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)化之前能吸收的最大干擾的強(qiáng)度MS測(cè)量[28]。Bennett等對(duì)這種早期的閾值途徑進(jìn)行了進(jìn)一步發(fā)展,把時(shí)間以及生態(tài)閾值是動(dòng)態(tài)或固定的這一考量引入了閾值量測(cè)[13]。

閾值方法必須滿足2個(gè)假設(shè)條件,即生態(tài)系統(tǒng)必須表現(xiàn)出替代性穩(wěn)定狀態(tài)和能識(shí)別關(guān)鍵的控制變量,但這兩個(gè)假設(shè)本身都有缺陷。①假設(shè)是生態(tài)系統(tǒng)能在被生態(tài)閾值分開的不同穩(wěn)定狀態(tài)之間非線性地轉(zhuǎn)化,這對(duì)多數(shù)類型生態(tài)系統(tǒng)是成立的[40,46],但并不是所有生態(tài)系統(tǒng)都如此[55],閾值方法僅適用于被不利環(huán)境控制的生態(tài)系統(tǒng),不考慮系統(tǒng)內(nèi)部或外部的競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)變化;②假設(shè)可以通過(guò)分析少數(shù)關(guān)鍵變量來(lái)理解生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)。并根據(jù)關(guān)鍵變量在時(shí)間和空間上的周轉(zhuǎn)速率,劃分為快變量和慢變量[17]。但這一方法因?yàn)橐蕾嚹P椭械淖兞亢蛥?shù)的假設(shè)而受限制[56],這里的一個(gè)重要而矛盾的假設(shè)就是慢變量被認(rèn)為控制著整個(gè)系統(tǒng),決定著系統(tǒng)在穩(wěn)定域中的位置[46],慢變量值被認(rèn)為是與恢復(fù)力最相關(guān)的因子[57]。另外,該方法忽略了有機(jī)體的個(gè)體變異性[31]。

由于生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力受諸多因素的影響,需要測(cè)定生態(tài)系統(tǒng)每個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的閾值,對(duì)其進(jìn)行直接測(cè)量是比較困難的,但可以間接推斷[32]。推斷方法之一是在系統(tǒng)中找出與恢復(fù)力相關(guān)并且可以測(cè)定的屬性,從中選取恢復(fù)力的替代因子作為替代物(surrogate)[17,23]?;謴?fù)力替代物的甄選涉及恢復(fù)力機(jī)理的概念[23],例如生態(tài)冗余、響應(yīng)多樣性或生態(tài)存儲(chǔ)[58]。選取替代物應(yīng)首先建立模型,然后參照模型和具體系統(tǒng)屬性逐一篩選。Bennett等[13]展示了一種利用簡(jiǎn)單系統(tǒng)模型在案例研究中識(shí)別恢復(fù)力替代物的方法,通過(guò)發(fā)展系統(tǒng)模型,建立了識(shí)別恢復(fù)力替代物的4個(gè)步驟:?jiǎn)栴}界定、反饋過(guò)程辨識(shí)、系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)、恢復(fù)力替代物識(shí)別;該研究為恢復(fù)力的定量測(cè)度提供了經(jīng)驗(yàn)。此外,高江波等在明確生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力基本定義及其影響因子性質(zhì)的基礎(chǔ)上,選擇物種多樣性、群落覆蓋度以及群落生物量對(duì)青藏鐵路穿越區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力進(jìn)行定量評(píng)估[5]。

實(shí)驗(yàn)方法主要通過(guò)人為控制生態(tài)系統(tǒng)的外界干擾條件,分析生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)過(guò)程從而研究恢復(fù)力。例如,Whiford等在新墨西哥西南半干旱草原地區(qū)進(jìn)行了野外實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證受脅迫的生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力較低這一假說(shuō)。他們?cè)谝豢谏罹浇ㄟ^(guò)控制放牧和牲畜踐踏等干擾,設(shè)計(jì)了不同壓力梯度,分析了幾次干旱情景下,草原恢復(fù)狀況與距井距離之間呈正相關(guān)關(guān)系,距井遠(yuǎn)的草原受干擾小,恢復(fù)速度快[59]。Slocum等在一個(gè)鹽沼中嘗試?yán)脤?shí)驗(yàn)性干擾來(lái)評(píng)估恢復(fù)力[60]。他們通過(guò)控制已知脅迫的沉淀物沉積的梯度,施加不同強(qiáng)度的干擾,發(fā)現(xiàn)植被的恢復(fù)力與沉淀物沉積呈強(qiáng)正相關(guān)影響。在毀滅性干擾之后,沒(méi)有沉積物沉淀的樣地的植被不能恢復(fù)過(guò)來(lái);而在有中等或大量沉積物沉淀的樣地,其植被得到迅速恢復(fù);在非毀滅性干擾之后,所有樣地的植被都能夠恢復(fù)原狀,其植被恢復(fù)速率和沉積物沉淀程度之間亦呈相關(guān)關(guān)系。他們的研究表明生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)能 力可以作為描述生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)的生物指標(biāo),幫助進(jìn)一步加深對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的理解。

綜上所述,目前的不同恢復(fù)力測(cè)量方法均存在著諸多限制。閾值方法受限于其前提假設(shè)以及對(duì)計(jì)算機(jī)模型的依賴,適用范圍有限,使該方法沒(méi)有得到進(jìn)一步發(fā)展。替代指標(biāo)法提出時(shí)間不長(zhǎng),目前還處于探索階段,其可行性和替代指標(biāo)甄選的合理性都依然有待探討,但這一方法確實(shí)為定量測(cè)量恢復(fù)力提供了新思路。實(shí)驗(yàn)方法受實(shí)際條件限制很難推廣,而且生態(tài)系統(tǒng)組成與過(guò)程復(fù)雜多樣,其可重復(fù)性不高。

5 恢復(fù)力影響因素

20世紀(jì)末以來(lái),大量學(xué)者探究了生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的影響因素,并積累了較多的區(qū)域案例。但整體而言,目前對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力影響因素的理解依然有限,缺少一致的觀點(diǎn)和表征生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的指標(biāo)體系[61],而已有文獻(xiàn)中的恢復(fù)力指標(biāo)沒(méi)得到充分利用[32]。目前文獻(xiàn)中已有的生態(tài)恢復(fù)力的影響因素及其影響恢復(fù)力的機(jī)制可歸納如下。

5.1 生物多樣性

恢復(fù)力是基因多樣性、物種多樣性、群落或生態(tài)系統(tǒng)多樣性在不同尺度賦予生態(tài)系統(tǒng)自然屬性,而生物多樣性則是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展基礎(chǔ)[28]。生態(tài)系統(tǒng)停留在穩(wěn)定范圍之內(nèi)的能力與使系統(tǒng)轉(zhuǎn)入另一狀態(tài)的緩慢變化有關(guān)。Folke等研究表明生物多樣性是導(dǎo)致這些緩慢變化的變量之一,主要通過(guò)具有主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)的生物起作用[40]。目前的共識(shí)是生物多樣性能夠擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)并使生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾后重組成為可能,在生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用[62]。但生物多樣性在生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過(guò)程中的作用方向依然存在大量的持續(xù)爭(zhēng)議[6]。隨著生物多樣性的增加,一些研究表明恢復(fù)力增長(zhǎng)呈正相關(guān)關(guān)系[63],其他研究表明隨著生物多樣性的提高,恢復(fù)力的增長(zhǎng)逐漸趨緩,其增長(zhǎng)曲線逐漸逼近某條漸進(jìn)線[64],而也有研究表明隨著生物多樣性的增加,恢復(fù)力并沒(méi)有增長(zhǎng)[65]。

盡管如此,目前多數(shù)學(xué)者已經(jīng)認(rèn)可了生物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的影響,并認(rèn)為生物多樣性通過(guò)生物的功能冗余和響應(yīng)多樣性來(lái)影響生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力[66,67]。但生物的功能冗余或響應(yīng)多樣性不能獨(dú)立地影響生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力,進(jìn)行恢復(fù)力評(píng)價(jià)時(shí)必須分析兩者的綜合影響。

生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部存在多種物種組合,具有類似功能(比如授粉,生產(chǎn)或分解)的物種的組合即為一個(gè)功能群,功能群能夠?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)提供一定水平的冗余,亦即生物的功能冗余[68-69]。生態(tài)系統(tǒng)對(duì)干擾的反應(yīng)依賴于干擾的特征以及生態(tài)系統(tǒng)本身的功能冗余,多組分的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)中,不同組分對(duì)于同一類干擾的反應(yīng)是不同的,同一組分對(duì)于不同干擾的反應(yīng)也是不同的[20]。生態(tài)系統(tǒng)在面臨環(huán)境變化時(shí)保持恢復(fù)力的能力與物種內(nèi)個(gè)體應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的能力和同一功能群內(nèi)其他物種在變化的條件下增加其功能的可能性有關(guān)。功能群的存在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能和恢復(fù)力至關(guān)重要,這些物種的喪失對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力有明顯的消極影響[67]。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)存在多種形式的功能冗余[68],功能冗余的作用有以下3個(gè)特點(diǎn):①在面臨物種喪失時(shí),功能冗余通過(guò)維持生產(chǎn)力的方式提供恢復(fù)力;②功能冗余能賦予系統(tǒng)對(duì)疾病和害蟲影響的恢復(fù)力或抵抗力[70];③功能冗余能賦予系統(tǒng)對(duì)物種喪失,疾病和害蟲反應(yīng)的恢復(fù)力,但這并不能彌補(bǔ)其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和產(chǎn)品損失。在沒(méi)有功能冗余存在的情況下,功能群物種喪失對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的消極影響能達(dá)到使生態(tài)系統(tǒng)崩潰的程度[71]。

功能群的多樣性有助于維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的恢復(fù)力。

5.2 生態(tài)存儲(chǔ)

生物多樣性意味著可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)包含著多種功能群,每個(gè)功能群都有許多可替代的同功能物種,功能組內(nèi)物種、物種間及其與環(huán)境之間的動(dòng)態(tài)作用、受到干擾后可能進(jìn)行重組的結(jié)構(gòu)組合被稱為系統(tǒng)的“生態(tài)存儲(chǔ)”(ecological memory)[28]。生態(tài)存儲(chǔ)是生態(tài)恢復(fù)力的關(guān)鍵成分,其存在意味著生態(tài)系統(tǒng)的歷史遺產(chǎn)將影響其現(xiàn)在和未來(lái)狀態(tài)[6];生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的恢復(fù)力是由其生物和生態(tài)資源決定的[1],不論是自然生態(tài)系統(tǒng)還是人工生態(tài)系統(tǒng),保持生態(tài)存儲(chǔ)是至關(guān)重要的。生態(tài)存儲(chǔ)可分為內(nèi)部存儲(chǔ)和外部存儲(chǔ)兩部分,隨著干擾強(qiáng)度和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同,兩者的相對(duì)重要性也不同[74],但生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行重組既需要出現(xiàn)在目標(biāo)區(qū)內(nèi)的內(nèi)部存儲(chǔ)也需要出現(xiàn)在干擾區(qū)外的外部存儲(chǔ)[28]。

內(nèi)部存儲(chǔ)由可以作為更新中心并允許各物種定居的各種生物學(xué)結(jié)構(gòu)(如過(guò)火跡地和枯立木)組成,其中的一個(gè)重要組成部分就是“生態(tài)遺產(chǎn)”,即在干擾事件中幸存的有機(jī)體和有機(jī)結(jié)構(gòu)[75];外部存儲(chǔ)為受干擾斑塊提供物種來(lái)源和支持,包括先鋒物種在內(nèi)的有機(jī)體能夠從很遠(yuǎn)的距離傳播到受干擾地區(qū)并定居下來(lái)[75]。生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾之后,多數(shù)都有有機(jī)體幸存,雖然并不是所有的幸存者都能夠持續(xù)存在,但很多確實(shí)繼續(xù)存在。

要評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)能力,首先需要了解其內(nèi)部存儲(chǔ)與外部存儲(chǔ)的種類、數(shù)量、分布以及它們可能起到的作用。生態(tài)系統(tǒng)面積對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力有很大影響。比如,森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力受到森林生態(tài)系統(tǒng)的空間大小和周邊景觀的狀況和特征等影響,一般而言,森林生態(tài)系統(tǒng)越大,破碎度越小,其恢復(fù)力越大[1]。Pickett等認(rèn)為自然保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)應(yīng)基于“最小動(dòng)態(tài)面積”,即具有應(yīng)對(duì)干擾,能夠自我恢復(fù),維持其內(nèi)部重新趨于穩(wěn)定功能最小面積[76]。隨著空間面積的逐漸縮小,快速重組的內(nèi)部存儲(chǔ)會(huì)變得滯后與不足,它們會(huì)逐漸依賴于周圍景觀的斑塊,即外部存儲(chǔ)。在破碎化程度高和集約經(jīng)營(yíng)的景觀中,外部存儲(chǔ)更少,使重組的時(shí)間變得更長(zhǎng),說(shuō)明恢復(fù)力下 降,生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生突變的可能性增加。

內(nèi)部存儲(chǔ)和外部存儲(chǔ)所關(guān)注的分別是斑塊內(nèi)和斑塊間不同的動(dòng)態(tài)生態(tài)過(guò)程[74]。在斑塊內(nèi),主要生態(tài)過(guò)程可以被看做是“集結(jié)規(guī)則”[77],如促進(jìn)更新,競(jìng)爭(zhēng)和營(yíng)養(yǎng)相互作用,它們決定了哪些物種在干擾過(guò)后快速繁衍。斑塊間,主要生態(tài)過(guò)程是定居物種在景觀斑塊間的散播;Loreau等注意到地區(qū)物種豐度的重要性,外來(lái)物種遷入能提高生態(tài)系統(tǒng)對(duì)變化的適應(yīng)性[78],導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生基型和表現(xiàn)型的反應(yīng),適應(yīng)性的累積使系統(tǒng)的恢復(fù)力提高成為可能。在后一種情況下那些影響物種遷入的因素,如到種源的距離、物種的生活史策略等對(duì)于一個(gè)斑塊的重組方式是至關(guān)重要[74]。例如,早期演替階段與晚期演替階段的物種有截然不同的擴(kuò)散方法;而且有研究表明部分植物的種子是受限散播的[79],系統(tǒng)連接度(內(nèi)部物種直接的連接)的提高能增加系統(tǒng)的抵抗力,但會(huì)降低系統(tǒng)的恢復(fù)力[80]。

5.3 生境條件

生態(tài)演替受當(dāng)?shù)厣硹l件和景觀背景的強(qiáng)烈影響[81]。例如,受干擾區(qū)具有空間異質(zhì)性,在很多存活有機(jī)體聚集或微觀生境特別好(比如水熱條件適宜的地區(qū))的地方恢復(fù)最快[75]。另外,局地水平上的恢復(fù)力依靠整個(gè)區(qū)域維持水分存儲(chǔ)和養(yǎng)分循環(huán)的能力,所有這些屬性受到土壤流失和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化的威脅,所以對(duì)變化有物理抵抗力的土壤對(duì)提高恢復(fù)力具有重要作用[82]。此外,恢復(fù)力的喪失可能是由功能群的喪失和環(huán)境變化引起的,一般認(rèn)為受脅迫生態(tài)系統(tǒng)比不受脅迫生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力更小。干擾能改變局地的物種組成和豐富度[83],而多重干擾的復(fù)合效應(yīng)更加需要加以關(guān)注[6]。如果生態(tài)系統(tǒng)不能在干擾發(fā)生之間得到恢復(fù),恢復(fù)力將會(huì)因?yàn)樯鷳B(tài)存儲(chǔ)(如種子庫(kù))的喪失而削弱[50]。干擾對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的影響主要受干擾頻率和干擾范圍兩方面影響[20]。如果干擾頻度小于恢復(fù)時(shí)間,并且干擾發(fā)生在小范圍內(nèi),則生態(tài)系統(tǒng)容易恢復(fù);如果干擾頻度大于恢復(fù)時(shí)間,而且干擾范圍較大,則生態(tài)系統(tǒng)不容易恢復(fù)[84]。

5.4 氣候

氣候主要是通過(guò)中長(zhǎng)期的溫度、輻射和濕度影響光合作用和呼吸作用速率以及其他植物生理過(guò)程[85]。在熱量和輻射狀況足夠支持植物生長(zhǎng)的條件下,光合作用速率與水分可獲得性成比例。而保持濕度恒定,呼吸分解速率和溫度成比例,一般地溫度每上升一攝氏度,生物化學(xué)過(guò)程速率將增加一倍。氣候和天氣狀態(tài)也直接影響著生態(tài)系統(tǒng)的短期過(guò)程,比物種遷徙[27]。

另外水分還是生態(tài)系統(tǒng)類型的主要決定因素之一。多數(shù)證據(jù)表明熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化沒(méi)有很強(qiáng)的恢復(fù)活力,尤其是應(yīng)對(duì)降水減少和干旱增加的恢復(fù)能力相對(duì)較弱[86]。而全球氣候變化導(dǎo)致氣溫升高,改變太陽(yáng)輻射和降水條件,當(dāng)氣候條件變化超出生物所能夠承受的范圍時(shí),將導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生劇烈變化[87]。

5.5 人類活動(dòng)

人類是生態(tài)系統(tǒng)的自然組成部分這一說(shuō)法一直存在爭(zhēng)議[88],但是人類活動(dòng)確實(shí)改變了生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力,人類干擾的累積效應(yīng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)具有深遠(yuǎn)影響。人類活動(dòng)引起的生態(tài)系統(tǒng)急劇變化的例子包括半干旱牧草地的木本植物入侵[89],湖泊富營(yíng)養(yǎng)化[31]等。Strickland等借鑒由恢復(fù)力聯(lián)盟提出的恢復(fù)力評(píng)價(jià)方法調(diào)查研究了保護(hù)區(qū)旅游對(duì)當(dāng)?shù)厝郝涞挠绊慬90]。人類活動(dòng)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的主要影響包括森林面積的減少、生境破碎化、土壤退化、生物量和相關(guān)的碳匯耗竭、物種喪失、物種引入及其級(jí)聯(lián)效應(yīng),比如火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)增加等[91]。一般地原生森林比次生森林相比更富有恢復(fù)力,比如Sakai等研究表明過(guò)火和森林管理通過(guò)生境破碎化、退化和水分情況變化等降低了森林抵抗入侵的能力和恢復(fù)力[92]。

5.6 生產(chǎn)力

生產(chǎn)力對(duì)恢復(fù)力影響目前依然存在爭(zhēng)論[64]。一些研究者試圖用數(shù)學(xué)分析的方法定義恢復(fù)力和初級(jí)生產(chǎn)力之間的關(guān)系[33]。Moore等的模型分析發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力與生產(chǎn)力呈正相關(guān)關(guān)系,這一結(jié)論被稱為“恢復(fù)力-生產(chǎn)力假說(shuō)”,假說(shuō)表明在一定的干擾下,高生產(chǎn)力的系統(tǒng)比低生產(chǎn)力的系統(tǒng)恢復(fù)的好,即生產(chǎn)力越高的生態(tài)系統(tǒng),越富有恢復(fù)活力,在擾動(dòng)中恢復(fù)的更快[93]。而Stone等的研究結(jié)果表明恢復(fù)力與生產(chǎn)力的關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,很大程度上依賴于生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在非線性和非穩(wěn)定狀態(tài)特征[64]。此外,其他文獻(xiàn)中已經(jīng)報(bào)道的數(shù)值模型[33]都沒(méi)顯示出任何穩(wěn)定性(恢復(fù)力)與生產(chǎn)力之間的一般性關(guān)系,未發(fā)現(xiàn)任何“恢復(fù)力-生產(chǎn)力假說(shuō)”的證據(jù)。

總之,目前對(duì)影響恢復(fù)力的因素的理解非常有限而且充滿爭(zhēng)議。對(duì)哪些因素影響恢復(fù)力以及這些因素如何影響恢復(fù)力目前都沒(méi)有公認(rèn)的結(jié)論,雖然生物多樣性的重要性得到了認(rèn)同,但其對(duì)恢復(fù)力的影響也充滿爭(zhēng)議。冗余理論為解釋生物多樣性對(duì)恢復(fù)力的影響提供了可能,不同生物在生態(tài)系統(tǒng)中的功能作用和重要性等是不同的,而傳統(tǒng)的生物多樣性指數(shù)的研究方法在這些方面已不適用。生態(tài)存儲(chǔ)為解釋恢復(fù)力的產(chǎn)生機(jī)制提供了可能,但生態(tài)存儲(chǔ)的具體組成部分以及如何對(duì)其定量計(jì)算依然有待深入研究;對(duì)生態(tài)存儲(chǔ)與生物多樣性的關(guān)系、兩者作用的尺度等研究也相對(duì)較少。對(duì)于生境條件、氣候和人類活動(dòng)等的作用,目前依然很少對(duì)其進(jìn)行定量研究;而對(duì)生產(chǎn)力與恢復(fù)力的關(guān)系,“恢復(fù)力—生產(chǎn)力假說(shuō)”并未得到廣泛認(rèn)為,實(shí)際上生產(chǎn)力和恢復(fù)力都是生態(tài)系統(tǒng)的屬性,兩者都受到某些相同的生態(tài)系統(tǒng)屬性(如生物多樣性)的影響,兩者之間應(yīng)該存在比線性關(guān)系更為復(fù)雜的聯(lián)系。

6 討論與展望

恢復(fù)力這一概念在經(jīng)濟(jì)政策和環(huán)境管理方面的價(jià)值已為大家所接受和認(rèn)可,但恢復(fù)力研究仍滯留于概念的爭(zhēng)議及案例分析的層面,生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力研究尚缺乏科學(xué)統(tǒng)一和可操作的定義,且多為理論性分析,定量測(cè)度相對(duì)較少,有很多問(wèn)題依然待深入研究,比如尺度問(wèn)題,生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)界定問(wèn)題以及恢復(fù)力評(píng)價(jià)的定量問(wèn)題等。

6.1 尺度問(wèn)題

尺度是復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)和恢復(fù)力理論的重要貢獻(xiàn)之一,跨尺度的生態(tài)過(guò)程交互作用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的維持非常重要。目前恢復(fù)力定量測(cè)量中對(duì)尺度的考慮依然不足,極少體現(xiàn)出生態(tài)過(guò)程的尺度性。不同生態(tài)過(guò)程發(fā)生在不同尺度上,比如微觀尺度,林分尺度,流域尺度和景觀尺度;此外,生態(tài)系統(tǒng)所遭受的干擾也具有明顯的尺度性,作為生態(tài)系統(tǒng)對(duì)干擾的一種響應(yīng)能力,恢復(fù)力也具有尺度性?;謴?fù)力研究中必須選擇合適的時(shí)空尺度,以便于數(shù)據(jù)收集和結(jié)果分析;在未來(lái)的恢復(fù)力研究中可以選 擇林分尺度等屬性比較一致的單元作為大范圍內(nèi)恢復(fù)力研究的基本單元,但針對(duì)不同類型的生態(tài)系統(tǒng)如何選擇合適的研究尺度依然有待探討。

6.2 狀態(tài)界定

恢復(fù)力研究應(yīng)該基于綜合分析之上,包括對(duì)人類社會(huì)需要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的選擇和生態(tài)系統(tǒng)在某一狀態(tài)下所受干擾的分析。生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力研究必須考慮生態(tài)系統(tǒng)所受到的干擾,因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)如果遭遇毀滅性打擊而完全崩潰,在理論上就沒(méi)有恢復(fù)的可能性;對(duì)這種毀滅性打擊的定量化是探討恢復(fù)力的前提條件,但目前缺乏相關(guān)研究。此外,多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)存在不同的潛在狀態(tài),不同狀態(tài)下生態(tài)系統(tǒng)提供服務(wù)的能力不同,其恢復(fù)力也相應(yīng)不同;而研究恢復(fù)力的最終目標(biāo)是為生態(tài)系統(tǒng)管理提供參考信息,以期使生態(tài)系統(tǒng)朝著能夠提供人類所需生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的方向發(fā)展,所以未來(lái)的恢復(fù)力研究需要考慮生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)以及不同狀態(tài)下提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),以便更好地為生態(tài)系統(tǒng)管理服務(wù)。

第7篇:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念范文

1. 教材分析本節(jié)內(nèi)容包括生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的過(guò)程和能量流動(dòng)的特點(diǎn)兩部分。本節(jié)課以“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”為基礎(chǔ),直接關(guān)系到物質(zhì)循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的學(xué)習(xí),因此起著承上啟下的作用。

2. 學(xué)情分析“能量”是自然科學(xué)中的核心概念,學(xué)生通過(guò)物理已學(xué)習(xí)了能量守恒定律;在生物學(xué)中,已掌握了了“儲(chǔ)存能量的物質(zhì)”、“光合作用”、“呼吸作用”等知識(shí),這些都是本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ),在教學(xué)中要緊緊依托這些知識(shí)。

二、教學(xué)目標(biāo)和重點(diǎn)、難點(diǎn)

1. 教學(xué)目標(biāo)

(1)認(rèn)知目標(biāo):①了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的概念。②分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。

(2)能力目標(biāo):通過(guò)對(duì)賽達(dá)伯格湖能量流動(dòng)的定量分析。提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

2. 教學(xué)重點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。

3. 教學(xué)難點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)和逐級(jí)遞減的原因。

三、教學(xué)方法

1. 直接從教材中問(wèn)題探討提供的素材引入。

2. 借助草――兔――狼食物鏈,分析每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。

3. 引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)據(jù)來(lái)分析能量流動(dòng)的特點(diǎn),在學(xué)生歸納總結(jié)的基礎(chǔ)上,闡述生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)具有的兩個(gè)特點(diǎn)。

四、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

課前準(zhǔn)備:多媒體展示平臺(tái),PPT,實(shí)物投影

1. 創(chuàng)設(shè)情景,導(dǎo)入新課PPT展示魯濱孫漂流記圖片,師問(wèn):假設(shè)你像小說(shuō)中的魯濱孫一樣,也流落到一個(gè)荒島上,那里除了有能飲用的水以外,幾乎沒(méi)有任何食物。你隨身尚存的食物只有一只母雞、5千克玉米。你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)等待救援:A.先吃雞,再吃玉米;B.先吃玉米,同時(shí)用一部分玉米喂雞,吃雞產(chǎn)下的蛋,最后吃雞。讓學(xué)生討論選擇并解釋原因。

教師指出:要解決這個(gè)問(wèn)題,除了要利用上一節(jié)課學(xué)習(xí)的“食物鏈和食物網(wǎng)”知識(shí)外,還要學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)的知識(shí)。由此引出本節(jié)課題“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)”。

2. 能量流動(dòng)的概念PPT展示草――兔――狼的圖片,提出問(wèn)題:(1)兔子和草是什么關(guān)系?(2)草的能量是怎樣得來(lái)的?(3)草的能量將何去何從?全部被兔子利用了嗎?(4)兔子中的能量又到哪里去了?思考并分析,其實(shí)這種現(xiàn)象在生態(tài)系統(tǒng)中具有普遍性。展示“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解”,指出:“像這樣生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過(guò)程,就稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)”。

3. 能量流動(dòng)的過(guò)程閱讀教材P94,

分析提問(wèn):(1)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的起點(diǎn)?(2)流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么?(3)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的去向?(4)能量流動(dòng)的渠道是什么?

分析歸納能量流動(dòng)過(guò)程示意圖。學(xué)生結(jié)合前面分析獨(dú)立完成,教師對(duì)學(xué)生成果進(jìn)行投影展示評(píng)價(jià)。

4. 能量流動(dòng)的特點(diǎn)

導(dǎo)入:從前面關(guān)于能量流動(dòng)過(guò)程的闡述,可以對(duì)能量的流動(dòng)方向以及能量在數(shù)量上的變化有一個(gè)感性上的認(rèn)識(shí),那么能量在流動(dòng)的過(guò)程中能否進(jìn)行定量分析呢?美國(guó)生態(tài)學(xué)家林德曼就對(duì)此進(jìn)行了深入研究。

展示:賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解。(先出現(xiàn)里面的能量流動(dòng)圖,簡(jiǎn)單提一下該湖能量流動(dòng)過(guò)程和能量的數(shù)值)

完成能量流動(dòng)數(shù)據(jù)表

提出問(wèn)題:(1)能量能夠逆向流動(dòng)、循環(huán)流動(dòng)嗎?通過(guò)以上分析,你能得出什么結(jié)論?(2)計(jì)算賽達(dá)伯格湖的生態(tài)系統(tǒng)中,能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)占生產(chǎn)者所固定能量的百分比是多少?第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,占初級(jí)消費(fèi)者所同化的能量總量的百分比是多少?(3)由此可見,在輸入菜+營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量中,只有10%-20%的能量能夠流動(dòng)到后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),還有80%-90%到哪里去了?通過(guò)以上分析,你能總結(jié)出什么規(guī)律?(展示能量金字塔模型)為了形象地說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題,可以將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值,由低到高繪制成圖,這樣就形成―個(gè)金字塔圖形,叫做能量金字塔。從能量金字塔可以看出,在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多,在能量流動(dòng)過(guò)程中消耗的能量就越多。(4)討論:再次圍繞荒島問(wèn)題展開討論,讓學(xué)生自由辯論。討論后,根據(jù)題目意思畫出食物鏈進(jìn)行分析。

指出應(yīng)該選A

(1)指導(dǎo)學(xué)生分析并思考課本圖5-9中的問(wèn)題:如果把各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的個(gè)體數(shù)量關(guān)系,用繪制能量金字塔的方式表示出來(lái),是不是也呈金字塔形?如果是,有沒(méi)有例外?(引出數(shù)量金字塔)繼續(xù)提問(wèn):數(shù)量金字塔是否還符合能量金字塔?指出能量金字塔和數(shù)量金字塔是不矛盾的。

(2)用能量流動(dòng)的原理,解釋諺語(yǔ)“一山不容二虎”隱含的道理。

(3)能量流動(dòng)逐級(jí)遞減這一特點(diǎn)與能量守恒定律相矛盾嗎?

分析:在生態(tài)系統(tǒng)中,能量的形式不斷轉(zhuǎn)換,如太陽(yáng)輻射能通過(guò)綠色植物的光合作用轉(zhuǎn)變?yōu)閮?chǔ)存于有機(jī)物化學(xué)鍵中的化學(xué)能;動(dòng)物通過(guò)消耗自身體內(nèi)儲(chǔ)存的化學(xué)能變成運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。在這些過(guò)程中,能量既不能憑空產(chǎn)生,也不會(huì)消滅,只能按嚴(yán)格的比例由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。

五、結(jié)束語(yǔ)

科學(xué)總是為人類生活實(shí)踐服務(wù)的,我們學(xué)習(xí)了能量流動(dòng)的過(guò)程與特點(diǎn),那么我們要科學(xué)設(shè)計(jì)和規(guī)劃生態(tài)系統(tǒng),調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效利用,最終能持續(xù)高效流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。?qǐng)同學(xué)們課后先預(yù)習(xí)教材剩下的內(nèi)容,具體我們下節(jié)分解。

六、教學(xué)反思

1. 創(chuàng)設(shè)自主探究的學(xué)習(xí)氛圍本節(jié)課實(shí)施的是探究教學(xué),在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生自主探究,提高相互評(píng)價(jià)的能力。深受學(xué)生的喜愛。但概念的分析和規(guī)律的總結(jié)還需要教師適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),而不是流于形式。

第8篇:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念范文

[關(guān)鍵詞] 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng) 市場(chǎng)聯(lián)結(jié)型商業(yè)系統(tǒng) 價(jià)值鏈價(jià)值網(wǎng)絡(luò)型商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是Moore(1993)首次提出的。所謂商業(yè)生態(tài)系統(tǒng),就是由多個(gè)企業(yè)、顧客和其他各類組織或松散或緊密地聯(lián)結(jié)在一起,組成一個(gè)跨越行業(yè)界限的群體,彼此相互依賴,價(jià)值共享,以期獲得各自良好的生存能力和效果。后來(lái)Moore(1996,1999)更具體的闡釋商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的企業(yè)應(yīng)以“共同進(jìn)化”為目標(biāo),不再把自己作為單一的競(jìng)爭(zhēng)主體,改變以往戰(zhàn)略思維定勢(shì),以整個(gè)商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)迎接動(dòng)態(tài)和無(wú)限的競(jìng)爭(zhēng)。

Iansiti和Levien(2004)則從生態(tài)系統(tǒng)中的核心物種(keystone species)引申出商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的核心企業(yè)(keystone corporate)概念,并認(rèn)為核心企業(yè)通過(guò)設(shè)立共享平臺(tái)、架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造和分享價(jià)值使得整個(gè)商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展。商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的所有企業(yè)將依賴和分享關(guān)鍵企業(yè)優(yōu)勢(shì)(keystone advantage)。這是把整個(gè)商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)作為俯瞰的對(duì)象,揭示了部分商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)。

而雙邊市場(chǎng)(Two-Sided Markets)的概念也揭示了相互聯(lián)系的顧客和企業(yè)之間如何能夠通過(guò)雙邊或多邊聯(lián)系和交易平臺(tái),降低搜尋成本和交易成本的過(guò)程(Eisenmann, 2006)。這也是一種商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有多面性和復(fù)雜性,籠統(tǒng)地研討商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)戰(zhàn)略和應(yīng)用會(huì)使結(jié)論和方法缺乏針對(duì)性,也會(huì)影響適用性。本文試圖從資源、經(jīng)營(yíng)活動(dòng)和市場(chǎng)對(duì)商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響,區(qū)分不同類型商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的不同特性,給出不同的構(gòu)建戰(zhàn)略。

一、兩種類型的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

當(dāng)我們從資源、經(jīng)營(yíng)活動(dòng),以及市場(chǎng)來(lái)劃分商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)候,可以看出兩大類型的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(見圖1),在緣起和形成過(guò)程方面也在根本上存在實(shí)質(zhì)的差別。

以價(jià)值創(chuàng)造和價(jià)值共享為基礎(chǔ)的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng),往往是在資源和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)上相互依賴,彼此互為各自價(jià)值增值活動(dòng)中的一個(gè)部分。如果眾多企業(yè)都共享或依賴某一企業(yè)的資源或經(jīng)營(yíng)活動(dòng),那這個(gè)企業(yè)就被視作核心企業(yè)。核心企業(yè)作為核心物種,在這類商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的形成和持續(xù)發(fā)展中,往往起著關(guān)鍵作用。每一個(gè)企業(yè)的價(jià)值增值活動(dòng)構(gòu)成了自己的價(jià)值鏈,各個(gè)企業(yè)的價(jià)值鏈相互交織,再加上虛擬組織對(duì)資源的動(dòng)態(tài)共享,形成了價(jià)值網(wǎng)絡(luò)。如果價(jià)值鏈和價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)具有可持續(xù)性和相對(duì)穩(wěn)定性,就形成價(jià)值鏈或價(jià)值網(wǎng)絡(luò)型商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。那種項(xiàng)目性和臨時(shí)性或權(quán)宜性的資源和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)上的合作關(guān)系,不是商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

價(jià)值鏈、價(jià)值網(wǎng)絡(luò)型生態(tài)系統(tǒng),以企業(yè)之間在運(yùn)作過(guò)程中互相為對(duì)方創(chuàng)造價(jià)值為存在的基礎(chǔ),但所創(chuàng)造的價(jià)值,最終要在市場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)。市場(chǎng)是所有商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的源頭。如果企業(yè)的顧客群能夠相互融合,或?qū)⒏髯缘氖袌?chǎng)相互聯(lián)結(jié),使得每個(gè)企業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大,或使自己的市場(chǎng)更穩(wěn)固,忠誠(chéng)度更高,則將這樣的企業(yè)群落稱為市場(chǎng)聯(lián)結(jié)型商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

不同于價(jià)值鏈價(jià)值網(wǎng)絡(luò)型商業(yè)系統(tǒng),市場(chǎng)聯(lián)結(jié)型生態(tài)系統(tǒng)中的企業(yè)和其他組織,在運(yùn)作過(guò)程中在資源共享和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)上的聯(lián)系有時(shí)較少或相對(duì)較少,而市場(chǎng)上的協(xié)同所構(gòu)成的市場(chǎng)聯(lián)結(jié),卻是這類商業(yè)系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)。比如電影業(yè)和DVD產(chǎn)業(yè)在各自的生產(chǎn)過(guò)程中鮮有聯(lián)系,但是拍攝完成的電影用DVD光碟作為載體發(fā)行,卻創(chuàng)造了電影院以外的市場(chǎng),而能夠在家看電影,也大大增加了DVD的顧客群。這種由于產(chǎn)品組合而擴(kuò)大了市場(chǎng)范圍,并且這一市場(chǎng)有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性的話,就是典型的市場(chǎng)聯(lián)結(jié)型商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的重要特點(diǎn),在于個(gè)別企業(yè)的消亡甚至某一產(chǎn)品行業(yè)的消亡都可能不會(huì)在根本上影響系統(tǒng)結(jié)構(gòu)關(guān)系的穩(wěn)定,不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。因?yàn)樯虡I(yè)生態(tài)系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu),源于資源利用和價(jià)值增值活動(dòng)的必要性,以及產(chǎn)品組合帶來(lái)的市場(chǎng)規(guī)模和顧客群的穩(wěn)定性。而這些方面構(gòu)成了商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。沒(méi)有了這種可持續(xù)性,商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的意義就會(huì)喪失很多。系統(tǒng)內(nèi)部的企業(yè)和很多生物種群的個(gè)體一樣,既存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,也存在和諧共生和共同進(jìn)化的依存關(guān)系。而競(jìng)爭(zhēng)和多樣化也是共同進(jìn)化的推動(dòng)力。

二、價(jià)值鏈價(jià)值網(wǎng)絡(luò)型商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建

這種類型的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng),往往源于對(duì)組織邊界之外的資源的利用和彼此互補(bǔ)的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。這類系統(tǒng)中通常存在眾多企業(yè)為一個(gè)或少數(shù)企業(yè)提供不同產(chǎn)品或服務(wù)的現(xiàn)象。比如微軟公司軟件生態(tài)系統(tǒng),就有開發(fā)服務(wù)商、獨(dú)立軟件提供商、系統(tǒng)集成商、小型專業(yè)公司、各類經(jīng)銷商、應(yīng)用開發(fā)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等數(shù)萬(wàn)家企業(yè)作為其系統(tǒng)的一員。

這類系統(tǒng)中還有另外一種現(xiàn)象,一個(gè)企業(yè)為眾多大小企業(yè)提供相同或類似的服務(wù)。比如臺(tái)積電公司,通過(guò)提供優(yōu)異的制造設(shè)施、生產(chǎn)技術(shù)和客戶訂制技術(shù)資料數(shù)據(jù)庫(kù),為很多半導(dǎo)體集成電路和芯片設(shè)計(jì)企業(yè)提供制造服務(wù)。臺(tái)灣的一些電子類代工企業(yè)比如富士康屬于這一類,eBay網(wǎng)屬于這一類。其他所謂多邊市場(chǎng)或多邊平臺(tái),也是屬于這一類。

為了便于論述,我們把前一種類型的企業(yè)稱為“中心型企業(yè)”,后一種類型的企業(yè)稱為“平臺(tái)型企業(yè)”。不排除有的企業(yè)既是中心型又是平臺(tái)型,也有平臺(tái)型企業(yè)為中心型企業(yè)服務(wù)。這兩種類型的生態(tài)系統(tǒng)也會(huì)相互交織構(gòu)成更大范圍的生態(tài)系統(tǒng)。兩種關(guān)系模式分別如圖2所示。

1.中心型生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建

中心型生態(tài)系統(tǒng)有兩種類型的企業(yè),其一是中心型企業(yè),其他企業(yè)可以稱作支持性企業(yè)。

一體化和多元化戰(zhàn)略,是傳統(tǒng)的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。這種不斷擴(kuò)張企業(yè)組織邊界的戰(zhàn)略,如果超越合理的限度,那么“大企業(yè)病”和越來(lái)越疏于其核心業(yè)務(wù)就會(huì)使企業(yè)變得龐大而脆弱,就像史前的恐龍一樣,因此我們稱過(guò)度的一體化和多元化戰(zhàn)略,為恐龍戰(zhàn)略。

為了應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)多變的生存環(huán)境,企業(yè)必須足夠靈活和強(qiáng)健,恐龍戰(zhàn)略應(yīng)該被商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)戰(zhàn)略所取代。具有一定實(shí)力和市場(chǎng)地位的企業(yè),可以實(shí)施中心型生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建戰(zhàn)略。企業(yè)為了打造成中心型企業(yè),首先要設(shè)法完善對(duì)企業(yè)組織邊界之外的資源的管理。對(duì)于支持型企業(yè)應(yīng)輔助其創(chuàng)造價(jià)值,同時(shí)要注意價(jià)值分享,不能竭澤而漁。

耐克和戴爾都遇過(guò)到血汗工廠問(wèn)題,而被消費(fèi)者呼吁抵制。這種情況下,企業(yè)不能把生態(tài)系統(tǒng)中的支持型企業(yè)看作是傳統(tǒng)的外包企業(yè),這些企業(yè)如何經(jīng)營(yíng)管理與自己無(wú)關(guān)。適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)企業(yè)的狀態(tài)和行為是構(gòu)建健康的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所必需,同時(shí)注重價(jià)值分享,不能只為攫取利潤(rùn)迫使支持型企業(yè)不擇手段的降低成本。分享價(jià)值使得主要的價(jià)值增值活動(dòng)有足夠的利潤(rùn)可圖,會(huì)吸引更多的企業(yè)投入或使得現(xiàn)有企業(yè)有能力不斷提高產(chǎn)品或服務(wù)水平和質(zhì)量,使得種群繁茂和健康。

其次,在強(qiáng)化核心業(yè)務(wù)和市場(chǎng)地位的同時(shí),創(chuàng)造更多的縫隙市場(chǎng),壯大系統(tǒng)種群。蘋果公司在其經(jīng)典的硬盤播放器器iPOD獲得醒目的成功之后,增擴(kuò)產(chǎn)品類型,增加了大容量閃存播放器iPOD nano,進(jìn)一步占領(lǐng)市場(chǎng),鞏固了市場(chǎng)領(lǐng)先地位,同時(shí)也把閃存廠商吸收進(jìn)自己的生態(tài)系統(tǒng)中來(lái),豐富了種群的多樣性。

再次,致力于主導(dǎo)系統(tǒng)的改善,而不僅是自身的改善。系統(tǒng)改善,不僅包括每個(gè)個(gè)體的改善,而且致力于個(gè)體的改善以系統(tǒng)強(qiáng)健性為目標(biāo)和衡量標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于支持型企業(yè),首先是識(shí)別與自己專有能力相匹配的價(jià)值增值活動(dòng),如果認(rèn)為這個(gè)增值活動(dòng)有足夠的穩(wěn)定性和可持續(xù)性,便可實(shí)施自己的針對(duì)性專業(yè)化戰(zhàn)略。這種針對(duì)性專業(yè)化戰(zhàn)略,針對(duì)的是具有結(jié)構(gòu)性穩(wěn)定的價(jià)值增值活動(dòng),而不是特定的中心型企業(yè),也就是說(shuō)微軟體系中的支持型企業(yè),它的專業(yè)化是站在電腦未來(lái)發(fā)展前瞻性思維的立場(chǎng)上,為電腦主流操作系統(tǒng)提供商,在某一方面提供難以取代的或者是有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)值增值活動(dòng)。這個(gè)主流操作系統(tǒng)提供商是叫微軟還是其他的公司,并不是重點(diǎn)。支持型企業(yè)的專業(yè)化戰(zhàn)略,是把自己的改進(jìn)和發(fā)展建立在所在商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的共同進(jìn)化的基礎(chǔ)上的,因此,要克服短期自利行為和危及核心型企業(yè)發(fā)展的行為和措施。

有相關(guān)實(shí)力的支持型企業(yè),可以選擇的一個(gè)發(fā)展方向,就是成為價(jià)值鏈、價(jià)值網(wǎng)絡(luò)型生態(tài)系統(tǒng)中的平臺(tái)型企業(yè)。

2.平臺(tái)型生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建

不同于中心型企業(yè),平臺(tái)型企業(yè)或組織不是吸收其他企業(yè)和組織經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的結(jié)果或服務(wù)以完備自己的價(jià)值創(chuàng)造過(guò)程,相反,它是眾多企業(yè)、組織價(jià)值創(chuàng)造過(guò)程中的支持與共享部分。

平臺(tái)型企業(yè)通常在下列方面確立自己的存在理由:

速度(快速、便捷):沒(méi)有什么資源會(huì)比時(shí)間更稀缺。因此,能夠節(jié)約時(shí)間資源的響應(yīng)速度,方式和活動(dòng)上的簡(jiǎn)化和便捷就成為平臺(tái)企業(yè)被選擇的重要原因之一。

質(zhì)量:擁有質(zhì)量,不一定會(huì)成功。但是沒(méi)有質(zhì)量,則一定會(huì)被淘汰。質(zhì)量已經(jīng)成為必不可少的基本條件。

專業(yè)服務(wù)(工程服務(wù)、技術(shù)服務(wù)、指南和工具):比如臺(tái)積電精心建立了一個(gè)供顧客使用的數(shù)據(jù)庫(kù),使得顧客不需要任何人工服務(wù)就能查詢到所需要的90%上的技術(shù)資料。ebay網(wǎng)則為交易雙方都提供了工具軟件,以方便交易的進(jìn)行。

柔性(彈性、適用性):平臺(tái)型企業(yè)要把各種不同類型企業(yè)、組織通過(guò)自己聯(lián)結(jié)起來(lái),必須具有足夠的柔性,以適應(yīng)眾多企業(yè)的需求。

信息和知識(shí):當(dāng)眾多的企業(yè)、組織和個(gè)人匯聚在平臺(tái)的周圍(不一定是物理空間意義上的匯聚),信息和知識(shí)就變得充分,也便于獲取。而僅僅這一點(diǎn)就會(huì)吸引更多的企業(yè)、組織和個(gè)人加入,平臺(tái)型系統(tǒng)的多樣性和繁盛就容易實(shí)現(xiàn)。

成本:降低成本是直接增加利潤(rùn)的途徑。因此對(duì)低成本的考量,總會(huì)為平臺(tái)型企業(yè)自己或它為之服務(wù)的企業(yè)組織和個(gè)人所重視,成為企業(yè)、組織和個(gè)人選擇平臺(tái)企業(yè)的重要因素。但是成本不是惟一的因素,過(guò)分強(qiáng)調(diào)成本,可能會(huì)使平臺(tái)型企業(yè)或其他組織的生存空間變得十分狹小。

平臺(tái)型組織的構(gòu)建戰(zhàn)略,應(yīng)該在上面六個(gè)因素上建立綜合優(yōu)勢(shì)。而擁有這些要素的綜合優(yōu)勢(shì)的平臺(tái)企業(yè)可以通過(guò)優(yōu)勢(shì)的復(fù)制,建立更多的平臺(tái),形成各自的子系統(tǒng)。對(duì)于制造平臺(tái)來(lái)說(shuō),就是綜合考慮各種因素,比如貼近市場(chǎng)、貼近顧客、提高響應(yīng)速度降低人員和物流成本等,在不同的地方建立多家工廠,對(duì)于eBay網(wǎng)絡(luò)購(gòu)銷平臺(tái)來(lái)說(shuō)就是在世界各地,建立多種語(yǔ)言的網(wǎng)頁(yè)并使得合作伙伴本地化。

平臺(tái)型企業(yè)如果和中心型企業(yè)建立穩(wěn)定和可持續(xù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),將易于成為健壯的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

三、市場(chǎng)聯(lián)結(jié)型商業(yè)系統(tǒng)的構(gòu)建

與價(jià)值鏈和價(jià)值網(wǎng)絡(luò)型企業(yè)所形成的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)不同,市場(chǎng)聯(lián)結(jié)型生態(tài)系統(tǒng)形成的基本結(jié)構(gòu)是市場(chǎng)協(xié)同和產(chǎn)品組合。市場(chǎng)聯(lián)結(jié)型商業(yè)系統(tǒng)的形成,主要是發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)機(jī)會(huì),識(shí)別顧客群的需求。市場(chǎng)機(jī)會(huì)可以用簡(jiǎn)潔有力的語(yǔ)言描述,從而形成一種有感染力的口號(hào)(范保群,,2006),也可以是基于復(fù)雜但有效的市場(chǎng)調(diào)研與論證,來(lái)促使企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品和現(xiàn)有產(chǎn)品、新產(chǎn)品和新產(chǎn)品、現(xiàn)有產(chǎn)品和現(xiàn)有產(chǎn)品之間的產(chǎn)品組合,形成新的市場(chǎng),或擴(kuò)大原有市場(chǎng),或給原有顧客群帶來(lái)新的滿足,促進(jìn)顧客的滿意度和忠誠(chéng)度。

對(duì)于中心型商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)而言,中心企業(yè)的市場(chǎng)通常不了解最終產(chǎn)品是由哪些企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)融入形成的。而對(duì)于平臺(tái)型商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),平臺(tái)型企業(yè)的市場(chǎng)在平臺(tái)型生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部,成員就是客戶。由此我們可以看出,價(jià)值鏈價(jià)值網(wǎng)絡(luò)型商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)完全不同于市場(chǎng)聯(lián)結(jié)型商業(yè)系統(tǒng)。

中心型商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的支持型企業(yè),和平臺(tái)型商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的平臺(tái)型企業(yè),可以選擇構(gòu)建市場(chǎng)聯(lián)結(jié)型商業(yè)系統(tǒng),在市場(chǎng)中現(xiàn)身,讓市場(chǎng)的力量促進(jìn)自己在商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的地位。英特爾公司的“Intel Inside”戰(zhàn)略就是一個(gè)成功的案例。單獨(dú)拿出英特爾公司的CPU芯片和其他產(chǎn)品,普通電腦使用者不一定認(rèn)識(shí)。但是,英特爾產(chǎn)品和它的性能參數(shù)卻是電腦使用者在購(gòu)買電腦時(shí)的最重要考慮因素之一。英特爾公司不僅通過(guò)每臺(tái)品牌電腦外觀醒目位置的“Intel Inside”標(biāo)貼,以及后來(lái)用英特爾CPU類別名稱來(lái)標(biāo)示,來(lái)展示自己的存在,還通過(guò)大量直接面向普通消費(fèi)者的營(yíng)銷活動(dòng)來(lái)鞏固自己的市場(chǎng)地位,拋離競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

市場(chǎng)聯(lián)結(jié)型商業(yè)系統(tǒng)的構(gòu)建戰(zhàn)略,往往是同類產(chǎn)品、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品框架的直接競(jìng)爭(zhēng)中一種最為成功的競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略。早期索尼標(biāo)準(zhǔn)制式錄像帶失敗于JCL標(biāo)準(zhǔn)制式的錄像帶,以及最近索尼藍(lán)光新一代DVD擊敗東芝高清新一代DVD,都是典型的案例。這時(shí)候,誰(shuí)擁有對(duì)方所沒(méi)有的一類重要市場(chǎng)的支持,就會(huì)產(chǎn)生贏者通吃的局面,取得最后的勝利。在錄像帶制式之爭(zhēng)中我們看到JVC與電影市場(chǎng)的成功聯(lián)結(jié)(JVC制式的錄像帶時(shí)間長(zhǎng)度和電影一致),迫使索尼制式退出。而索尼在這次新一代DVD制式之爭(zhēng)中,在自己廣受歡迎的游戲機(jī)中安裝自己的藍(lán)光DVD光驅(qū),使得索尼藍(lán)光DVD率先與東芝所沒(méi)有的游戲機(jī)市場(chǎng)聯(lián)結(jié),市場(chǎng)范圍超過(guò)對(duì)手,使得其他市場(chǎng)上的企業(yè)如華納電影公司、沃爾瑪零售公司隨后宣布支持索尼藍(lán)光DVD,迫使東芝退出新一代DVD市場(chǎng)。

構(gòu)建市場(chǎng)聯(lián)結(jié)型生態(tài)系統(tǒng),很關(guān)鍵的一點(diǎn)是要使自己的產(chǎn)品具有足夠的適用性和通用性,在技術(shù)上和成本上利于其他產(chǎn)品聯(lián)結(jié)。微軟公司為了便于人們?cè)谄洳僮飨到y(tǒng)產(chǎn)品WINDOWS上開發(fā)應(yīng)用軟件,為開發(fā)人員提供了大量的接口和軟件包,使得在WINDOWS上開發(fā)應(yīng)用軟件變得很方便,也將低了開發(fā)成本。使得應(yīng)用軟件的客戶群與WINDOWS系統(tǒng)的客戶群相聯(lián)結(jié),擴(kuò)大了各自的市場(chǎng)范圍。

四、小結(jié)

商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)理論有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。如果在實(shí)質(zhì)上區(qū)別不同類型的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng),會(huì)使得相關(guān)應(yīng)用戰(zhàn)略更能夠體現(xiàn)各自范圍內(nèi)的不同應(yīng)用條件和不同要求,使得商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的應(yīng)用戰(zhàn)略更有效和更具可行性。

本文試圖分析商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的類型,指出商業(yè)生態(tài)可以分為價(jià)值鏈、價(jià)值網(wǎng)絡(luò)型商業(yè)系統(tǒng)和市場(chǎng)聯(lián)結(jié)型商業(yè)系統(tǒng)(如表所示),并分析了各類商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在形成和構(gòu)建方面的基本特點(diǎn)。兩類生態(tài)系統(tǒng)在作用和構(gòu)建方面存在重要的區(qū)別。不加區(qū)別地研討商業(yè)系統(tǒng),會(huì)使得相關(guān)的分析框架和構(gòu)建策略不適用于所有類型的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng),也會(huì)由于缺乏針對(duì)性,而使得相關(guān)戰(zhàn)略和應(yīng)用不能具體和深入。

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第9篇:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念范文

關(guān)鍵詞:景觀設(shè)計(jì)休閑住區(qū)生態(tài)環(huán)境美學(xué)

生態(tài)功能休閑住區(qū)是現(xiàn)代城市住區(qū)的一種形式,具有郊區(qū)和生態(tài)兩層概念,在大景觀的營(yíng)造上與都市景觀的最大差異,在于后者是以建筑物為景觀的第一要素或表現(xiàn)者,而休閑住區(qū)應(yīng)堅(jiān)決貫徹以植物及自然地貌為第一要素或表現(xiàn)者的原則。這不但是在美學(xué)手法和美學(xué)效果上顯示與城市的不同,體現(xiàn)出更高層次上的自然美,更重要的還在于提供更多的生態(tài)服務(wù)功能,使區(qū)內(nèi)的環(huán)境變得更好,更有益于人的健康。為了實(shí)現(xiàn)這種以自然物為第一要素的住區(qū)景觀,我們認(rèn)為應(yīng)重點(diǎn)考慮以下三個(gè)方面十一項(xiàng)原則:

1.基本要求

1.1自然化

休閑生活是逃避城市的緊張和喧囂,是對(duì)大自然的回歸,故而園林景觀的影響和作用十分突出。一般來(lái)說(shuō),休閑地景觀和園林安排一定要自然,要么體現(xiàn)出大自然原始的美,要么體現(xiàn)出田園風(fēng)光,避免過(guò)分人工雕琢的痕跡。即使是在原天然生態(tài)系統(tǒng)已嚴(yán)重破壞的廢棄地上,也應(yīng)盡量恢復(fù)當(dāng)?shù)卦鷳B(tài)系統(tǒng)的面貌或向與當(dāng)?shù)卮蟓h(huán)境條件相適應(yīng)的田園風(fēng)光的方向營(yíng)造。植物是景觀園林的第一要素,在其選擇上,應(yīng)多使用當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土樹種,生長(zhǎng)好,能提供最大的生態(tài)服務(wù)功能,維護(hù)成本又低。

1.2人心趨靜

休閑地景觀園林規(guī)劃設(shè)計(jì),應(yīng)立足于引導(dǎo)人們心情趨于舒緩平靜,一入?yún)^(qū)就有一種絕塵脫俗的感覺,覺得和外面緊張的世界就是不一樣,整個(gè)人一下子就放松了下來(lái)。植物色彩搭配不要反差太大,慎用大面積的簡(jiǎn)單而又緊張的幾何構(gòu)成,要有線條引導(dǎo),當(dāng)然也要避免又碎又亂。水景的安排也應(yīng)該安靜多于喧鬧。小品和雕塑要寧?kù)o溫馨,不要張狂。引入動(dòng)物要溫和美麗的而不要丑陋嚇人的。當(dāng)然,不要理解為把休閑住區(qū)里搞得到處都靜悄悄。局部熱鬧的地方也還是需要的,比如俱樂(lè)部、沙灘、碼頭、零售商業(yè)區(qū)等。

2.美學(xué)的要求

2.1主題原則

任何園林規(guī)劃都應(yīng)有其主題,包括總主題和各分片、分項(xiàng)主題,它是景觀園林規(guī)劃的控制和導(dǎo)引,起到提綱挈領(lǐng)的作用。但在浮燥的城市住區(qū)規(guī)劃中,主題往往被取消,而滿足于一張毫無(wú)思想性、科學(xué)性和功能安排的信口標(biāo)注、指鹿為馬的所謂“漂亮”的畫。和城市住區(qū)比起來(lái),休閑住區(qū)檔次更高,規(guī)劃水準(zhǔn)也理應(yīng)更高,更體現(xiàn)功力,只有選一個(gè)有思想深度的主題,才能做出真正好的景觀園林規(guī)劃。

2.3點(diǎn)-線-面的原則

所謂面,是指整個(gè)小區(qū)或小區(qū)的某個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分,是從事景觀園林建設(shè)的空間。但整個(gè)小區(qū)平面的均質(zhì)化不能造成良好的視覺效果,就要有一些界限為其綱,分割空間、強(qiáng)調(diào)差別、引導(dǎo)或阻隔視線。線和線會(huì)有交叉,太長(zhǎng)的線因易引起視覺模糊也需要間斷,就會(huì)有點(diǎn)的存在。處理好這三者的關(guān)系,景觀園林就走不了大樣。如果把握不住,細(xì)部做得再多,圖紙畫得再“好看”,也做不出好景觀來(lái)。

2.4收放的原則

一個(gè)好的休閑住區(qū)景觀園林規(guī)劃,應(yīng)把放開視線和隱蔽景物盡量結(jié)合起來(lái)。開放式大空間給人的震撼是其它手法無(wú)法替代的,只要有足夠的空間,都應(yīng)該給出適當(dāng)?shù)拇罂臻g來(lái),如成片的綠地、水面、酒店、公建等。隱蔽的含義有兩層,一是指把有礙觀瞻的東起來(lái),如垃圾站、園藝堆肥場(chǎng)、管線井、過(guò)濾池、擋土墻等,是一種被動(dòng)的應(yīng)付。更重要的一層含義是把景觀有層次地布局,在最佳時(shí)機(jī)展現(xiàn)(就像說(shuō)相聲的“解包袱”),是一種主動(dòng)的造景。當(dāng)然還有半隱半現(xiàn)的,如山地的休閑別墅,在景觀上處理成若隱若現(xiàn)于樹林中的很好的選擇。

2.5均衡原則

和城市住區(qū)建設(shè)中常見的大面積推平場(chǎng)地的做法不同,休閑住區(qū)在總體布局中貫徹“盡量尊重自然地形”的原則,這是一種維護(hù)和強(qiáng)調(diào)差別的作法。但這不等于說(shuō)不要均衡,即使是在自然地形地貌十分復(fù)雜的地段,也要盡量使各部分、各主題、各細(xì)部有所響應(yīng),避免偏沉和雜亂感。當(dāng)然,也不是追求絕對(duì)化的幾何或力學(xué)對(duì)稱,從而給人一種活潑而不是死板的感覺。實(shí)現(xiàn)這條原則難度很大,對(duì)規(guī)劃師素質(zhì)的要求極高。

.6節(jié)點(diǎn)的原則

節(jié)點(diǎn)是由線的交叉而產(chǎn)生的,是網(wǎng)絡(luò)中聚合視線和輻散視線的地方,最先引起人的注意,留下的印象也最深,因此應(yīng)竭力處理好節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)是屬于不同層次的,如有的節(jié)點(diǎn)是整個(gè)小區(qū)這個(gè)層次上的,有的節(jié)點(diǎn)則是住宅組團(tuán)這個(gè)層次上的。但在相應(yīng)的層次上,都應(yīng)著意強(qiáng)調(diào)它們,使之在整個(gè)面上凸顯出來(lái)。

3.生態(tài)功能考慮

3.1環(huán)境舒適的原則

人居小區(qū)的設(shè)計(jì),當(dāng)然以人為本,體現(xiàn)對(duì)人的關(guān)懷,休閑住區(qū)尤其如此。應(yīng)主動(dòng)借助植物以及其它一些生物物種的作用,把生態(tài)因子向著使人感覺更舒適的方向調(diào)整。為此,應(yīng)考慮更多的生物措施以充分發(fā)揮其生態(tài)服務(wù)功能。如行道樹的選擇既考慮造就人行道的林蔭效果,又考慮快車道適當(dāng)留出上空以便受污染的空氣上升擴(kuò)散;在華南,建筑物北側(cè)的樹木選擇高大濃蔭的常綠樹,以阻擋冬季北風(fēng)和攔阻夏日北曬,現(xiàn)時(shí)南側(cè)主要選用冠形聳立的針葉樹種或枝葉較稀、冬季落葉的闊葉樹種,使房間內(nèi)冬季陽(yáng)光充足,造成干燥暖和的效果。再如恰當(dāng)?shù)膲γ婧臀蓓斁G化,起到室內(nèi)降溫的作用;穿插能釋放較多負(fù)氧離子的針葉樹種或既殺菌又有清香氣味的桉樹類樹種,從而使空氣清新,等等。

3.2污染防治的原則

一方面是細(xì)致而周到地考慮植物可能的環(huán)保作用,一方面使這種作用盡可能發(fā)揮到極至。如利用高大喬木葉量大、初級(jí)生產(chǎn)力高的特點(diǎn),能對(duì)二氧化碳的吸收和氧的釋放做出更大的貢獻(xiàn);在面對(duì)交通干線的地方設(shè)立濃密的起隔音降塵作用的高綠籬;利用針葉樹和桉類樹種分泌的抗生性物質(zhì)殺菌凈化空氣;利用厭氧微生物處理中水和下水,再選用生長(zhǎng)快的沼(水)生植物吸收和過(guò)濾經(jīng)厭氧發(fā)酵處理過(guò)的廢水中的懸浮物和能導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化污染的營(yíng)養(yǎng)離子;在水體中放養(yǎng)食孑孓魚類以減少殺蟲劑的使用,等等。

3.3系統(tǒng)穩(wěn)定的原則

休閑住區(qū)往往建在山體、水畔、海邊等地方,這些地方地處生態(tài)學(xué)上的邊緣匯帶,天然景觀雖好,但地質(zhì)、水文、氣象、生物諸因子間的平衡比較脆弱,更易發(fā)生自然力導(dǎo)致的災(zāi)害,如滑坡、泥石流、崩塌、沉陷、洪水、臺(tái)風(fēng)等。為了防患于未然,在最初規(guī)劃的時(shí)候就著手考慮環(huán)境穩(wěn)定性的問(wèn)題,就是十分必要的了。提高環(huán)境穩(wěn)定性從兩方面入手:其一:在規(guī)劃中盡量尊重當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、地貌、土壤、水文、植被現(xiàn)狀,因?yàn)檫@是千萬(wàn)年來(lái)各種自然力作用取得均衡的結(jié)果,如果你強(qiáng)行把它破壞了,就可能引起生態(tài)系統(tǒng)連鎖性的退行性變化,或它又向原來(lái)的狀態(tài)恢復(fù),把你花了投資構(gòu)筑的東西和安排的景觀部分或全部地毀壞掉。其二,在維護(hù)和加強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施中,生物措施應(yīng)是首選的,因?yàn)檫@些活的東西可以通過(guò)適應(yīng)和調(diào)節(jié)而和其它生態(tài)因子達(dá)成平衡,雖然從短期看不一定是最好的,但從長(zhǎng)期看卻是最穩(wěn)定的。這方面的措施,比如生物護(hù)坡、生物固堤等。

這里特別提一下海岸防風(fēng)林:我國(guó)1960-1970年代曾比較認(rèn)真地執(zhí)行了線以上30米內(nèi)種植海岸防護(hù)林的政策,華南地區(qū)的樹種主要是木麻黃,許多大樹的胸徑都長(zhǎng)到了60厘米以上,對(duì)防治風(fēng)害起到了極好的作用,同時(shí)在林下開辟沙灘休憩場(chǎng)地也很好。但現(xiàn)在好多地方搞海岸景區(qū)都把防風(fēng)林砍掉,要么裸一片沙地,要么種一些并不適合海岸栽植的棕櫚科植物,裁了死,死了再裁,既浪費(fèi)了錢,又破壞了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,是一種極不合理的做法。搞休閑住區(qū)可千萬(wàn)不能按著這種思路做。

3.4適生樹種及合理的群落布局的原則

生態(tài)學(xué)之要旨,和生物和環(huán)境的統(tǒng)一。許多植物雖漂亮,不適應(yīng)開發(fā)地的環(huán)境也不能用。而植物和動(dòng)物能否生長(zhǎng)良好從而達(dá)到最佳的景觀效果及提供最大的生態(tài)服務(wù)功能,除了和大環(huán)境有關(guān)外,過(guò)涉及到各種群相互作用而造就的群落小環(huán)境。所以,符合生物天性的群落組配,甚至是更加重要的。比如,開放式草坪和疏林草地選用的草種不同,透光喬木下和濃蔭喬木下選用的灌木和地被植物不同;根能產(chǎn)生相尅性物質(zhì)的樹林下不要安排重要灌木成景而是安排下層開敞的野營(yíng)地;池塘中大魚要植食性等,都反映了這方面的考慮。

3.5生物多樣性的原則

生物多樣性是近年來(lái)生態(tài)學(xué)界以及廣大公眾都十分關(guān)心的問(wèn)題,在休閑住區(qū)規(guī)劃中對(duì)此的考慮形成了一個(gè)有別于傳統(tǒng)園林的突出重點(diǎn)。除了植物的使用必須多樣化以外,為了達(dá)到景觀園林層次的提升,應(yīng)力爭(zhēng)多安排動(dòng)物措施,如鳥類招引、小獸放養(yǎng)、家魚野化、昆蟲飼養(yǎng)、野生動(dòng)物保育等。當(dāng)然,這不要被理解為動(dòng)物越多越好,前提是不能給居民帶來(lái)煩擾、不便甚至傷害。為此,管理和調(diào)節(jié)、控制動(dòng)物種群的密度就是至關(guān)重要的了。

3.6物質(zhì)循環(huán)的原則

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