能源與環境系統工程范文

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篇1

二年以上工作經驗 |男| 25歲（1990年4月26日）

居住地：徐州

電　話：164********（手機）

E-mail：

最近工作[ 1年3個月]

公　司：XXX水利水電工程局

行　業：能源/水利/環保

職　位：熱能工程師

最高學歷

學　歷：本科

專　業：能源與環境系統工程專業

學　校：中國礦業大學

自我評價

為人誠懇正直，能吃苦耐勞，有較強的組織能力和團隊精神，溝通協調能力好，辦事穩重細心，有條不紊，敢于承擔責任，有較強的自學能力和社會適應能力；專業知識較強，有4年無塵室電子廠房空調系統以及施工與管理經驗，非常熟悉整個無塵室空調系統的原理以及操作與管理，熟悉空調系統主要設備的維護與保養。

求職意向

到崗時間： 一周之內

工作性質： 全職

希望行業： 能源/水利/環保

目標地點： 徐州

期望月薪： 面議/月

目標職能：熱能工程師

工作經驗

2013 /7—至今：XXX有限公司[1年4個月]

所屬行業：能源/水利/環保

技術部 熱能工程師

1.主要負責電子廠無塵室空調氣化系統的施工與管理以及系統主要設備日常保養與維護;

2.負責電子無塵室空調系統的規劃評估，以及相關施工的監督與驗收；

3.負責空調系統的中央控制系統FMCS的運行，以及車間溫濕度的調控；

4.負責廠區舒適性空調的運行于維護；

5.負責廠區化學品系統設備的運行于維護。

2012/7—2013 /7：XXX電子廠[ 1年]

所屬行業：能源/水利/環保

技術部 熱能工程師

1. 負責空調系統主要設備（包括冰水主機以及冷卻塔系統，空調箱，空調末端裝置以及熱水系統主要設備，系統水泵等）運行于維護；

2. 協助處理空調氣化課氣化系統包括CDA系統，XX維護；

3. 協助處理廠務其他系統包括純水系統以及廢水系統的運行于維護。

教育經歷

2008/9 --2012 /7 中國礦業大學能源與環境系統工程專業 本科

證書

2010/6 大學英語六級

2009/12 大學英語四級

篇2

【臨床醫學】

讀研比例42.7%

臨床醫學專業是一門實踐性很強的應用科學專業。它致力于培養具備基礎醫學、臨床醫學的基本理論和醫療預防的基本技能;能在醫療衛生單位、醫學科研等部門從事醫療及預防、醫學科研等方面工作的醫學高級專門人才。該專業學生主要學習醫學方面的基礎理論和基本知識，人類疾病的診斷、治療、預防方面的基本訓練。具有對人類疾病的病因、發病機制作出分類鑒別的能力。

就業方向

主要到醫療衛生單位、醫學科研等部門從事醫療及預防、科研等方面工作。

就業前景

隨著高等醫學教育事業的迅猛發展，醫學院校辦學條件得到較大改善，招生規模不斷擴大，臨床醫學專業畢業生的數量和質量大大提高。但是在全國總的畢業生就業形勢嚴峻的情況下，臨床醫學專業畢業生就業形勢不容樂觀。

臨床醫學領域高校推薦

上海交通大學、北京大學、復旦大學、北京協和醫學院、中山大學、四川大學、首都醫科大學、浙江大學、華中科技大學、第二軍醫大學。

【能源動力系統及自動化】

讀研比例40.4%

能源動力系統及自動化專業研究將煤炭、石油、天然氣等一次能源轉化為電力、熱能等二次能源的生產和利用過程;研究人工環境、制冷空調、低溫生物醫學等領域的科學技術問題;還研究風能、太陽能、生物質能等新能源的開發利用。伴隨能源轉換與利用過程排放的有害物質將造成環境污染，能源的生產必須高 效、清潔。能源與環境系統專業不僅對自動化控制十分依賴，而且是一個復雜系統工程，集合了熱科學、力學、材料科學、機械制造、環境科學、計算機科學、自動 控制科學、系統工程科學等高新科學技術。能源與環境系統工程專業具有很寬的專業知識面，是一個能源、環境與控制三大學科交叉的復合型專業。

就業方向

從事清潔能源開發、電力生產自動化、能源環境保護、制冷與低溫、空調和儲能、空調與人工環境等領域的設計、研究與管理的跨學科復合型高級技術人才。

院校推薦

清華大學、西安交通大學、武漢大學、武漢理工大學、天津理工大學、河海大學、吉林大學。

【工程力學】

讀研比例37.1%

工程力學專業本專業培養具備力學基礎理論知識、計算和試驗能力，能在各種工程(如機械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等)中從事與力學有關的科研、技術開發、工程設計和力學教學工作的高級工程科學技術人才。

就業方向

可到土木水利、機械控制、微電子技術、能源交通、航空航天等部門從事科學研究、技術開發和工程計算機軟件的開發應用等工作;由于具備較為堅實的專業基礎知識，較強的分析、解決問題的能力及計算機應用能力，也可到有關的高新技術領域工作(如信息科學、生命科學、新型材料等)，還可從事教學工作。

推薦院校

北京工業大學、大連理工大學、福州大學、哈爾濱工業大學、合肥工業大學、華中科技大學。

【中醫學】

讀研比例33.3%

本專業培養具備中醫藥理論基礎、中醫學專業知識和專業實踐技能，能在各級中醫院、中醫科研機構及各級綜合性醫院等部門從事中醫臨床醫療工作和科學研究工作的醫學高級專門人才。本專業學生主要學習中醫藥學基本理論知識和中醫臨床醫療技能，具備一定自然科學和現代醫學的知識，受到中醫臨床技能和現代醫學臨床基本技能的訓練，具有中醫各科疾病的臨床診療和科研工作的基本能力。

推薦院校

北京中醫藥大學、首都醫科大學、天津中醫藥大學、浙江中醫藥大學、暨南大學、延邊大學、上海中醫藥大學。

【無機非金屬材料工程專業】

讀研比例31.4%

本專業培養具備無機非金屬材料及其復合材料科學與工程方面的知識，能在無機非金屬材料結構研究與分析、材料的制備、材料成型與加工等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才。本專業學生主要學習無機非金屬材料及復合材料的生產過程、工藝及設備的基礎理論、組成、結構、性能及生產條件間的關系，具有材料測試、生產過程設計、材料改性及研究開發新產品、新技術和設備及技術管理的能力。

篇3

 

一、引言

 

環境科學源于人們對于周圍環境及其影響的高度關注，并隨著眾多環境問題的出現而迅速發展成為一門新興學科. 它是一門介于自然科學、社會科學和技術科學之間的交叉學科，不僅涵蓋地理學、生態學、物理學、化學、生物學等多個自然科學領域，還涉及經濟學、社會學及政治學等社會科學領域. 環境科學的學科形成歷史雖然不長，但其學科框架日趨成熟、研究方法逐漸豐富、研究范圍快速擴展、多學科交叉的特點日益彰顯。

 

從多學科到跨學科、從跨學科到學科交叉融合，環境科學經歷了起源、發展并逐漸成熟的快速成長過程，同時也處于繼續深入發展的重要關口. 一些基本的理論問題需要歸納整理，一些重要的科學問題需要明確，一些關系到學科未來發展的框架需要搭建。

 

二、環境問題與環境科學

 

對于環境科學( Environmental Science) 的定義，試將國內外一些主流的定義引用如下：環境科學是研究近代( 包括現代) 社會經濟發展過程中出現的環境質量變化的科學. 它研究環境質量變化的起因、過程和后果，并找出解決環境問題的途徑和技術措施( 馬世駿，1983) .環境科學是以"人類-環境"系統為其特定的研究對象，研究"人類-環境"系統的發生和發展、調節和控制以及改造和利用的科學( 劉培桐，1994) .環境科學是研究"人類-環境"之間辯證關系，掌握其發展規律，調控二者間物質、能量與信息過程，尋求解決環境問題的途徑和方法，謀求人類環境系統協調和持續發展的科學( 賈振邦等，2004)。

 

環境科學是以"人類-環境"系統為特定整體，針對不斷變化的環境問題，通過自然科學、社會科學、工程科學的跨學科綜合研究，逐漸形成的交叉學科群( 楊志峰等，2004) .環境科學是研究人類活動與環境系統之間相互作用關系，尋求人類社會與環境協同演化、可持續發展的途徑與方法的科學( 鄭度等，2007) .環境科學是研究和揭示人與環境相互作用規律、指導人類進行環境實踐的科學體系( 左玉輝，2010) 。

 

從上面列舉的環境科學定義來看，雖然表述有區別，但實質大同小異. 可以歸納整理為： 環境科學以復雜環境系統為研究對象、以各種環境問題為研究內容、以多學科融合交叉為典型特征、以揭示"人類-環境"相互作用規律為核心任務、以"人類-環境"協調和可持續發展為最終目標的學科群。

 

三、環境科學的發展趨勢

 

1、國際上環境科學研究的趨勢

 

環境問題科學委員會是1969年成立的，其目的為改進人類活動對環境的影響，著重于七個方面的工作：(1)生物地球化學循環(碳、氧、氮、硫、磷);(2)生態系統的動態變化和進化;(3)人類定居點的環境;(4)生態毒理學;(5)環境系統的模擬模式;(6)環境控制;(7)環境向題情報通訊系統。

 

七十年代初期，聯合國環境規劃暑(UNE)指出，為了人類生活及幸福，必須取得人類與自然環境之間的動態平衡，從而使人類的最高能力得以全面發展，并制訂了研究規劃(1972年)，包括五個方面：(1)全球環境評價，為了提高環境質量，研究人類居住區的規劃和管理，自然資源管理的環境前景 (2)環境的管理活動。(3)支持措施。(4)自然野生生物和遺傳種源(包括水陸生態系統和棲息地)的保護。(5)能源問題。

 

2、我國環境科學的發展趨勢

 

我國黨和政府十分重視生態和環境保護問題。黨的十二大政治報告別指出，必須"堅決保護農業自然資源，保持生態平衡"。這就需要專家、學者從事生態經濟的研究，從理論與實踐的結合上來研究經濟發展與自然資源和生態環境的關系，把經濟效益和生態效益統一起來，使我國的經濟在協調的基礎上更穩定、更迅速地發展"。

 

關于我國環境科學研究的發展趨勢，環境科研工作者對此早就有所預見和觀點.正如生態學家馬世駿教授多次強調的觀點，提出環境問題必須從生態平衡的觀點去考慮。從生態平衡的整體觀和經濟觀來研究，整體觀點是生態系統的理論基礎，經濟觀點是人類改造自然的基礎。從這兩個基本觀點出發，同時考慮經濟建設的經濟效益和生態效益，生態觀和經濟觀的統一，方能避免生態間題的片面思想，解決我國社會主義建設中面臨的生態失調的問題。

 

六十年代以來，生態學的發展由于環境保護問題而獲得巨大的動力;同樣，生態學理論作為環境科學基礎理論之一，對環境科學研究具有重要意義。七十年代以來，世界各國很重視生態學與環境科學兩者之間的交叉研究。

 

也就是說，運用生態學原理改革工藝，用生態工藝代替傳統工藝，所謂生態工藝，是應用生物圈物質運動規律，把生產過程納人生物圈合理的物質循環系統，運用系統工程原理設計閉路循環的生產系統，實現資源的多次利用，或無廢料排出的生產過程，實現經濟效益、社會效益、和壞境效益的統一，這是解決環境問題的基本指導思想，同時是科學技術發展的必然結果。

 

當今，許多重大環境間題都是與生態系統有密切聯系.如城市污水處理方面，要研究發展土地處理系統，充分利用生態系統發展生態農業研究，生態農業是以生態學理論為指導而建立起來的一種新型農業生產模式.充分利用太陽能的轉化率、生物能的利用率及農業生產廢物的再循環、提高農業生態系統的生產力，以達到保護生態，改善環境和永續利用資源和發展生產的目的。

 

此外，關于國土整治問題，它必然涉及到不同生產系統能源和物質循環問題。還要研究我國的環境區劃問題，共中包括在環境本底、環境容量等研究的基礎上制定城市與農村，工業與農業，人口與交通等方面的合理布局與規劃。由此可見，環境科學技術要更好地為國民經濟建設服務，必須重視生態系統的能源和物質循環研究.運用生態學觀點和原理，以生態系統為中心，從不同側面研究人與環境之間的關系，是現代生態學和環境科學研究的共同特點。

篇4

關鍵詞：實踐教學 應用型本科 熱力環境控制

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1008-925X(2012)O9-0117-01

《熱力環境控制》是能源與環境系統工程專業的學位課，融合了熱力發電廠、大氣污染控制、固體廢棄物污染控制和水污染控制等相關知識，是能源環境污染控制的基礎課程，是動力工程專業和環境工程專業的紐帶，是專業學科綜合性和學科交叉性的體現，也是豐富學生知識體系和拓寬就業面的重要課程。

目前，《熱力環境控制》的授課過程多偏重于理論講述，對學生實踐能力的培養卻很少。針對以上情況，根據高級應用型人才培養的目標，論文提出《熱力環境控制》課程構建實踐教學體系的探索性意見。

1、教學模式

對于一門工科專業的學位課，實踐教學環節的設置顯得非常必要。在《熱力環境控制》的實踐教學內容上，除了設置基礎性實驗外，還應設置設計性或綜合性的實驗內容，同時還應為學生積極提供各種相關大賽的指導和幫助。在實踐教學的環節中，應該給學生提供廣闊的思維空間、充分的創作余地和必要的實驗場所，從而實現理論知識的有效實施，達到理論聯系實際的目的，最終使學生的的創新能力和動手能力得到很好的培養。

該課程的教學方式是將理論教學、實驗教學、課程設計、參加相關大賽和畢業設計等貫穿于課程教學中，注重培養學生創新能力和動手能力的培養，努力實現教學內容本科四年不斷線。在理論教學中，將實際案例，特別是學生認識實習中看到的實例穿插于其中，很好幫助學生對理論知識的理解和吸收，同時還能提高學生課堂學習的興趣，激發學生探索問題的潛力。

2、教學內容

該課程的實踐教學內容包含實驗、課程設計、參賽作品的設計和畢業設計等。其中實驗部分主要設計一些基礎性的實驗，如煙氣中污染物濃度的測定、濕法除塵和堿法脫硫等，這些實驗需要在老師的指導完成，主要是為了讓學生通過實驗更加深入理解相關的理論知識和掌握基本的實驗技能，并很好培養學生的動手能力。

課程設計部分是讓學生根據具體的實際案例，應用所學的理論知識，設計環境污染控制的方案，包含背景介紹、工藝流程圖的繪制和說明及相關參考文獻。課程設計環節在實施過程中，教師安排一定的課程給學生答疑和指導，學生不僅需要充分利用好所安排的課時，還需利用課余時間才能完成所要求的方案設計。在課程設計的過程學生擁有很大的自由度，設計能力和創新思維可以得到很好的培養，相關的理論知識也可以得到很好的強化，記憶更加牢固。

大至全國的節能減排大賽，小到學院舉辦的相關大賽，學生在校的四年期間將有很多機會參加各類大賽，動員和組織學生參加各類大賽可以也是實踐教學的重要環節。在實施過程中需要在老師的指導下，根據各類大賽的主題，設計和創作參賽作品。在整個過程中，可能會遇到很多想不到的問題，組員之間的討論，指導老師的答疑和提醒都很有必須。學生參加這些大賽，在作品的設計和制作過程中，相關的理論知識會得到很好的應用，學生的設計能力、動手能力和創新思維都可以得到很好的鍛煉，同時，學生之間的協作能力也可以得到很好的培養。

在畢業設計環節中，老師給出相關的課題，讓學生通過查閱資料、大量的實驗和數據分析，最終得出結論。學生在這個過程中，遇到每一個問題，都需要獨立思考，對問題進行分析，或還需要查閱資料，最后解決問題。在整個過程中，老師需經常的給學生進行指導，直到最后按要求完成畢業論文。雖然，這個環節并不是每個學生都能選上與《熱力環境控制》相關的課題，但對于選上的學生，他們的相關理論知識會得到深刻的理解、消化和鉆研，同時動手能力、應用能力、實驗技能、分析問題和解決問題的能力都能得到很好的培養。

以上四個實踐環節實施下來，學生在大學四年的學習過程中，所學到的知識將會根深蒂固，就不會出現常見的一邊學一邊的現象，而且期間培養的各種能力將會使學生在就業的時候具有絕對的優勢。

3、考核方式

和課堂上的理論教學不同，實踐環節主要是為了培養學生的實踐能力和應用能力，其考核方式也截然不同。《熱力環境控制》課程實踐環節的考核主要是對實驗技能、課程設計、作品創作、實物制作、實驗設計和論文撰寫能力的考核。考核方式根據實踐環節的內容分三塊設置：第一塊，實驗技能和課程設計作為課程總成績的必要組成部分，分別占總成績的20%和30%，另外50%為課堂理論考核部分。其中，實驗技能成績中，動手能力占70%，實驗報告占30%；課程設計成績中，工藝設計占60%，工藝說明書占40%。第二塊，設定省級以上各類大賽為選修課，完整參加一個大賽，參賽者可獲0.5個選修課的學分，獲優秀獎者可獲1個選修課的學分，獲三等獎以上者可獲2個選修課的學分。第三塊，相關畢業設計部分的考核主要包含實驗設計、分析問題、解決問題和論文撰寫能力的考核，這塊內容的考核可等同學校對畢業設計的考核方式進行。

通過《熱力環境控制》課程實踐環節的推進，學生的動手能力和應用能力有了很大的提高，收到了很好的教學效果，滿足了我校高級應用型人才的培養目標。

參考文獻：

[1]胡芳.理論教學與實踐教學相結合的若干問題思考[J].中國電力教育，2012（11）：97-98.

[2]黃民,郝靜如,楊慶東,張懷存.面向應用型、創新型人才培養的機械工程專業實踐教學改革[J].中國電力，2012（11）：89-90，98.

[3]郭振軍.機械電子工程專業實踐教學改革的探索[J].大觀周刊，2012，581（21）：103-104.

[4]郭振軍.機電傳動與控制實踐教學探索[J].大觀周刊,2011，579（19）：143-144.

[5]呂智海,郭嵐敏,徐磊，范艷萍，姜志梅.基于就業為導向的康復治療學專業實踐教學探討[J].中國康復，2012，27（2）：154-155.

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關鍵詞；住宅 生態環保 設計方法

一、建筑的設計原則

1.以人為本原則

人是社會的主體, 不能以降低生活質量, 犧牲人的健康和舒適性為代價。生態住宅強調因地制宜，根據具體的自然環境，運用生態學、建筑學的基本原理及現代科技手段，合理安排住宅建筑與其他相關因素之間的關系，使住宅和環境等成為一個有機的結合體；強調為人類提供良好的室內空氣條件和較強的生態氣候調節能力，以滿足人們居住生活的舒適。使人、建筑與生態環境之問形成一個良性循環系統，實現人與自然的交流。

2.節能、能源保護與再利用的原則

節能、保護能源是生態環保住宅的核心內容之一，在生態環保住宅的建設中對能源、資源一定要注意減少使用、回收利用、重復使用和循環使用。就是說在住宅建成后要盡量減少并高效利用如水、煤、電等不可再生資源，而且要充分利用如太陽能、風能、水能、地熱能、生物能等再生性能源以及廢棄物轉換能源( 如沼氣) 等的回收利用；同時在生態環保住宅的建設中應注意對廢水和固體廢棄物的處理及再生利用，如建立雨水收集系統及中水回用系統，雨水經處理達標后可以匯入中水系統使用，中水可以用來澆灌綠地、洗車、沖洗廁所等，從而形成了對水資源的多級使用和循環利用。再如：住宅小區內應建設垃圾的分類收集系統，在小區垃圾的處理上要注意垃圾的同收、再利用。

3.尊重自然、保護生態的原則

建設生態環保住宅的目的在于保護自然生態，促進人與自然和諧相處，因此在建設過程中，應建立正確的人與自然的關系。尊重自然、保護自然，盡量減少對原始自然環境的改變；熟悉建設場地的植被、樹種、水系、山石等，嚴格保護當地的自然與文化遺產，保護建設地原有的景觀特征和地方特色，維護生物多樣性和保護良性生態循環。

4.整體設計原則

生態環保還強調整體設計思想, 結合氣候、文化、經濟等諸多因素進行綜合分析, 切勿盲目照搬所謂的先進生態技術,也不能僅僅著眼于局部而不顧整體。例如, 熱帶地區如果使用保溫材料和蓄熱墻體就毫無意義。對于寒冷地區, 如果窗戶的熱性能很差, 用再昂貴的墻體保溫材料也不會達到節能的效果( 因熱量會通過窗戶而迅速散失)。由此可見, 整體設計的優劣,將直接影響生態環保的性能和成本。

二、生態環保住宅的設計要求

1.能源系統

生態環保住宅的能源系統設計, 重點應放在建筑節能、常規能源系統優化和生態環保能源( 如太陽能、風能、地熱能) 的利用三方面。

建筑節能方面, 首先應注意維護結構的保溫隔熱, 使建筑節能滿足國家標準要求。研究表明, 設計體形系數小以及使用保溫隔熱層的建筑, 可大大降低建筑的能耗, 在寒冷地區的住宅建筑體形系數要控制在0.3 以下。常規能源系統設計必須優化, 避免因多種能源結構形式的重復建設而造成浪費, 應充分利用生態能源, 但生態環保能源的利用要因地制宜, 選擇適合本地特點, 且性能好的技術與產品。太陽能是生態環保能源中最重要的一種, 是取之不盡, 用之不竭、廣泛存在的天然能源, 其優點是資源豐富、潔凈、安全、廉價。目前在住宅建筑中太陽能的利用主要有三個方面: 太陽能熱水器、太陽能空調和太陽能電池。

2.水環境系統

水環境系統的設計應體現在節水、水的循環利用與水環境集成三個方面。在節水方面應重點加強節水器具的使用; 在水的循環利用方面, 重點應放在中水、雨水收集利用系統等方面;景觀用水系統應專門設計并將其納入中水系統一并考慮。水環境系統最終應符合兩個基本要求: ①小區的整體節水量應達到國家標準; ②各類水質必須達到國家標準。在住宅小區, 可根據用途設置兩套供水系統。A 系統專供飲用水, 這必須是符合飲用水標準的潔凈水。B 系統專供使用水, 這個系統將洗菜、洗衣、洗澡水以及屋面雨水、地面雨水引入蓄水池內, 進行過濾、凈化、去污等物理、化學處理, 再輸入住戶的“使用水管”,供擦地、洗車、綠化、水景、沖廁等使用。這個系統的水循環使用, 可節省大量的用水。

3.氣環境系統

我國現行的環境規劃中, 對住宅小區的大氣環境尚未提出具體要求。但考慮我國住宅建設將來要與國際接軌, 生態環保住宅氣環境應符合下列要求: ①生態小區的大氣環境質量應能達到國家二級標準要求; ②房間應能實現自然通風, 以保證居室內空氣新鮮; ③使用對人體健康無害的材料, 以減少有機揮發物(VOC) 的排放。

4.智能運行系統

智能運行是對住宅的日常使用、管理及綜合用能、多能轉換、自然空調、立體綠化等進行電腦智能操作運行, 借助數字技術準確估算住宅內外能量的吸收和轉化數量, 對住宅的環境參數進行精確調控以維持舒適的環境條件。對突發事故如火災、地震、入室盜搶等自動報警、監控等。

5.建筑與自然社會共生

生態環保住宅要有潔凈的空氣、水源與土壤, 不易受不良自然環境的危害, 能源和資源消耗降至最低程度。建筑物的圍護結構―外墻、窗戶、門與屋頂, 應該采用高效保溫隔熱構造; 可以充分利用太陽能; 良好的自然采光系統; 氣密良好, 又有充分的自然通風條件。同時保持建筑周邊環境生態系統的平衡,保護自然界綠色植被、森林、河流、湖泊、沼澤的生態環境,以發揮大環境自然空調的作用。

在社會環境中, 要注意居民的出行, 交往和交通問題, 創造可交往空間, 設立中心廣場和具有魅力的開敞空間; 建立配套齊全、布局合理的生態基礎設施; 創造便利于各個年齡層次人群的生活環境; 小區有商業、服務、文化娛樂活動等設施。

三、生態環保建筑的設計方法

1.選址和現場設計

選擇一個好的地址對實現建筑物的生態環保設計至關重要。通常生態環保建筑選址應考慮的因素如下: ①與公交系統的距離要短,方便人們步行去乘公交車; ②盡量設在已經城鎮化的區域內,有必要的城鎮基礎設施, 方便人們的日常生活; ③避免選擇生態敏感區域, 以免對周圍的生態環境造成影響; ④根據當地的氣候條件和地理環境, 盡量選擇便于利用自然能源的地段。一旦選定建設地址, 即可進行現場設計, 設計的基本原則為: ①要保護現場的生態完整性和生物的多樣性; ②要盡量減少對附近水源系統的影響, 免除因暴雨造成的水土流失, 減少使用自來水進行澆灌; ③盡量降低周圍熱島效應的影響, 使綠地面積最大化。

2.建筑布局設計好的建筑布局可以最大限度地利用現場的資源, 以減少建筑物的得熱和改善室內的環境質量, 采用以下措施可以優化建筑的布局:

①利用已有的樹木或其它植物來減少建筑物的熱負荷;

②根據當地的緯度和主要風向, 對建筑物的朝向進行優化,最大限度地利用大陽能和風能等自然資源;

③利用已有的地形作為建筑物的圍護結構, 可以減少建筑物的能源消耗;

④詳細劃分內部的使用功能區, 把不需要窗戶的區域統一安排在建筑物的北面, 把使用功能相同的區域相互靠近, 以利于建筑物通風和空調系統的設計及節能。

篇6

1地理科學在科學體系中的地位

錢學森在20世紀80-90年代逐步完成了總結全人類研究的科學體系。概括起來分11個門類、5大巨系統、4項建設（圖1、圖2、圖3、表1），下面分別表述原著與解解的內容。

附圖

圖1錢學森論人類的知識體系

Fig.1ThestatementofhumanknowledgesystembyQianXuesen

錢學森將當今人類對科學知識的體系，分為數學科學、自然科學、地理科學、社會科學、建筑科學、軍事科學、人體科學、思維科學、行為科學、系統科學與美學11個體系。對上述人類知識體系解讀，可以將自然科學、社會科學和地理科學作為客體世界的主要研究對象；而人體科學、思維科學和行為科學作為人類主體的主要研究對象；建筑科學界于客體與主體科學之間；軍事科學實際上是指謀略科學（包括經濟、政治、軍事等），是在掌握所有科學基礎上的智慧較量；美學是縱貫于各個學科的；數學科學與系統科學是橫貫于各個學科的。因此有以下的科學分類網絡系統（圖2）。

附圖

圖2科學分類的網絡體系

Fig.2Thenetworksystemofscienceclassification

在五個開放的、復雜巨系統中（圖3），地理系統與星系系統、社會系統、人體系統、人腦系統并列，其中的物理、地理、事理、人理、腦理中的“理”都是指研究的“規律”。

錢學森提出的社會主義總體設計部（表1）中，除了政治文明建設、物質文明建設、精神文明建設外，特別提出地理建設，筆者將其修改為地理系統工程，并增加了人口、科教、城鎮、資源、災害、產業。

表1社會主義建設的系統結構（略有修改）

TablelThesystemstructureofsocialismconstruction

附圖

2地理信息科學

20世紀70年代以來，隨著航天技術的迅猛發展，來自外層空間的遙感、遙測、定位、通訊信息海量地增加；隨著計算機技術的迅猛發展，處理與解決這些海量數據的能力大幅度地提高。地理信息系統、地理專家系統、管理信息系統、輔助決策系統應運而生，使得地理信息科學首先獲得發展的機會。正是地理信息科學這門用高新技術武裝起來的技術科學的發展，帶動了整個地理科學的建立與發展。

附圖

圖3五個開放的復雜巨系統

Fig.3Fiveopencomplexgiantsystem

地理信息科學的主要內容就是天地信息一體化網絡系統，包括航天信息網絡系統（外層空間衛星之間的信息網絡）、地面的網絡系統、天地之間的網絡系統三部分，是有線網絡與無線網絡連通的一體化網絡系統。1998年筆者發表了“航天信息與地理信息一體化網絡系統及其應用”的論文[5]，2002年又發表了“論地理信息科學的發展”[6]一文。兩篇論文基本上代表了地理信息科學的創始與發展，當前各行各業都在進行數字化或信息化的建設，實際上都是天地信息一體化網絡中的部分子網絡或子系統。地理信息科學中最重要的原創性的成果是遙感信息模型與地理信息編碼模型。

隨著遙感信息的大量獲取，數學家以模式識別為工具對遙感信息進行圖像處理與分類，使用的數學工具主要是數理統計的方法，把遙感信息看成是沒有成因關系的隨機變量；物理學家則把獲取遙感的物理過程視為遙感信息的成因，因此采用反演的方法，使用輻射傳輸方程為主的數學工具，事實上不承認地理現象的不確定性；大多數地理學家將遙感信息當成系列成圖的基礎信息，快速、準確地制作系列地圖。地圖是符號系統，其信息量遠不可與遙感信息量比較，地圖學家把遙感信息轉化成符號系統的系列圖譜。遙感信息模型則是將地理復雜現象中的非遙感信息轉變為歸一化的影像信息，與遙感信息一起用方程、統計與相似準則結合，也即演繹邏輯、歸納邏輯與類比邏輯結合；確定性與不確定性（包括隨機的不確定性、模糊的不確定性、灰色的不確定性、分形的不確定性）辯證統一；圖像與方程（一個像元或一個圖斑、一個方程）耦合；抽象思維與形象思維互動而建立起來的一種地理復雜信息模型[7-9]。這種信息模型只有在遙感技術的推動下才有可能產生。這種信息模型是遙感信息與地理信息連接的紐帶。

地理信息系統本來就是為了制作地圖而創建的，因此地圖學家將從遙感中提取的系列地圖存入地理信息系統，是順理成章的。但是這種地理信息系統無論空間分析功能多么強大，也不可能進行模型計算，外掛、內嵌種種方式都不可能解決直接進行模型計算問題。系列地圖存入計算機的圖形庫時，信息又是冗余的，因此帶來一系列與計算機技術發展格格不入的疑難，最為典型的是數據挖掘，數據挖掘說明存在數據庫中的信息有冗余。遙感信息模型的運算要求地理信息系統可以直接進行模型計算，由此地理信息編碼模型應運而生[10,11]。傳統的地理信息系統以圖形的疊合(Overlay)為主；而能夠進行遙感信息模型運算的地理信息系統則以像元或圖斑中的多位編碼的抽取(Extract)為主。這又是完全相反的途徑。地理信息編碼模型還是地理定量信息與定性信息轉化的紐帶，也是地理信息系統中屬性庫與地理專家系統中知識庫聯系的橋梁。

總之，天地信息一體化網絡系統是開放的復雜巨系統，研究這個巨系統的地理信息科學的內容遠遠超過了3S(RemoteSensing,GlobalPositioningSystem,GeographicalInformationSystem)的范圍，而是以天地信息一體化網絡系統為核心的天—地—人—機系統。地理信息科學雖然是從屬于地理科學的技術科學，但是地理信息科學的誕生與發展是引領地理科學成長的核心力量，因此本刊更名時，將地理信息科學與地理科學相提并論，突出了地理信息科學的重要性。

3地理系統工程

地理系統工程當前尚未被廣泛認識，已經認識到的也僅僅是系統工程在地理學中的應用。當地理信息科學中的模型在實踐中應用時，必然會涉及地理系統工程的可操作性。地理遙感復雜信息模型的建立，可以進行定量預報和回溯，因此為地理系統工程打下了工程的基礎。國民經濟的主戰場主要包括人口、資源、生態、環境、災害、城鎮、基建、產業等8個方面，這8個方面是互動的。中國的人口問題、西部開發問題、21世紀水資源問題、能源問題、洪旱災害問題、環境問題、生態農業問題、城鎮體系問題、基建布局問題、產業結構動態調整問題以及相互之間的協調發展問題，無不屬于地理系統工程。

地理現象是復雜現象，地理系統是開放的復雜巨系統。當研究西部開發時，如果國家各個部門各行其是，石油開發只考慮石油開采與輸送管道；交通只考慮公路建設；鐵路只考慮鐵路建設；水利只考慮南水北調問題；城鎮建設只考慮城市規劃等，那么整體的西部地區有可能產生許多事倍功半的現象，例如修了公路沒有物資運輸；城市居民結構不盡合理；勞動力與產業結構不配套等。錢學森的社會主義總體設計部就是要把地理系統工程與政治文明建設、物質文明建設、精神文明建設系統地結合起來，地理系統工程僅是其中的一個子系統。而人口、資源、生態、環境、災害、城鎮、基建、產業是地理系統工程中的子系統。人口中的數量、素質、結構、分布是人口系統中的要素；資源中的礦產資源、水資源、生物資源、土資源、大氣資源等又是資源系統中的子系統；大氣環境、水環境、土環境、生物環境、地質環境是環境系統的子系統；交通、鐵路、航運、航空、供排水、供電、供氣、供暖、電訊、電視、計算機網絡是基礎建設系統的子系統等。系統嵌套系統，分層次子系統與交叉子系統，構成完整的、開放的、復雜的巨系統。

研究開放復雜巨系統的方法，首先是將系統分解為多層次的子系統，明確其中的交叉子系統；其次是從定性到定量地確定子系統中各個要素與指標體系；第三是根據指標（相似準則）建立模型進行預測預報；最后是檢驗該巨系統的效益與效率。當前大多數是分別研究人口、資源、生態、環境、災害、城鎮、基建、產業等子系統，在一個地區全面研究區域地理系統工程的有效實例不多，區域經濟地理的研究還遠遠夠不上地理系統工程。筆者曾在2000年底提出中國水資源、水災害、水環境、生產用水、生活用水統一解決的洪水充分利用，全國水系網絡化與渤海淡化的地理系統工程，中國科技報曾進行報道，之后筆者在“21世紀黃河系統工程方略”一文中進行闡述，首先所能進行的研究是虛擬地理系統工程。全國水系網絡化與渤海淡化是21世紀的世紀工程，尚需有識之士共識，廣泛地深入研究，進一步的論證。

如果沒有以高新技術武裝起來的地理信息科學的支撐，研究復雜的地理系統工程就是空想，然而所幸的是人們已經掌握了地理信息科學的許多關鍵技術，地理系統工程的實踐指日可待。

4理論地理科學

地理信息科學一方面可以進一步為地理系統工程提供研究方法與手段；另一方面又為理論地理科學提供技術基礎。從遙感信息模型發展到地理復雜信息模型再到地理數學[8]，為理論地理科學奠定了堅實的基礎。

理論地理科學中首要的是建立開放的復雜巨地理系統的理論；其次是地理類比的廣義相似理論[13]；第三是一般地理復雜模型理論與地理數學；第四是地理數學在部門地理—部門子地理系統工程與區域地理—區域地理系統工程中的應用。理論地理科學如果不能指導部門子地理系統工程的研究和區域地理系統工程的研究，那么就失去了理論意義。

如果沒有以高新技術武裝起來的地理信息科學的支撐，研究理論地理科學也是空想，然而所幸的是人們已經掌握了地理信息科學的許多關鍵技術，理論地理科學的建立指日可待。

5地理科學在可持續發展信息社會中的作用

地理學的發展經歷了“地理環境決定論”、“人類中心主義”，然后達到了地理科學的可持續發展的階段。地球上人類消耗的資源、能源是極其不平衡的，按照發達國家的水平，一個地球是滿足不了全人類的需求的。可持續發展只有在信息社會中才能實現，人類一方面需要依靠科學技術開發資源，如太陽能的利用，靠基因工程使綠色植被更多地利用太陽輻射，靠納米技術直接轉化太陽能為電能；另一方面是靠信息技術節省資源、能源，如天地信息一體化網絡系統就是信息社會的重要支柱之一，靠航天技術獲取外層空間信息源，靠計算機技術建立信息網絡。由此可見，地理信息科學在可持續發展信息社會中的作用[14]。隨著地理信息科學的發展，地理系統工程與理論地理科學的發展，將為國民經濟的主戰場做出重要的貢獻。

由上分析，可見地理科學與地理信息科學已經被廣泛共識，地理系統工程與理論地理科學的發展尚不夠充分，因此本刊更名為“地理與地理信息科學”是適時的，是既有繼承性又有發展性的；是既有前瞻性又有現實性的。在這里我們希望地理科學界的同仁，切不要輕視技術，高新技術恰恰是新理論、新應用的強大推動力。

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篇7

關鍵詞：有效教學；CDIO；實踐課程；項目式教學

在能源危機和環境危機的雙重形勢下，可再生能源產業得到了蓬勃的發展。浙大寧波理工學院能源與環境系統工程專業為適應能源行業的需要，培養全面的能源領域人才，借2017-2020本科專業培養方案修訂之機，增設了可再生能源相關理論課程，但一直缺乏配套的實踐類課程，制約了學生相關實踐應用能力的培養與提升。太陽能光伏產業是半導體技術與可再生能源需求相結合產生的新興產業，也是當前能源發展的重要領域。因此，擬在條件和經驗有限的條件下，先行先試，開設太陽能光伏發電系統設計相關實踐課程。知識應用能力的培養，大部分都在實驗實踐類課程中進行，而傳統的實驗實踐教學或多或少存在如下不足[1-2]：（1）“依葫蘆畫瓢”“照方抓藥”等驗證性內容比重大，學生未能充分參與到設計環節，學生主動尋找解決方案的過程被忽視，使得分析問題、解決問題的能力無從談起，更不要說創新精神的培養；（2）片面地截取工程實踐過程的部分片段，使得學生對整個工程創新實踐全過程缺少體會，學生能力培養存在片面性，無法與實際工程項目有效接軌；（3）偏重結果而輕視過程，過于成品化的實驗實踐設備使得設計的思想、方法的選擇和故障的分析改進等環節被淡化，致使學生在面對具體工程應用問題時出現無從下手的尷尬情況；（4）教學和考核方式單一，以教師為中心，學生在教師的指導下獨立完成，教師根據學生提交的書面報告進行考核，缺乏團隊合作能力和語言表達能力的培養。現代工程領域是“研發-設計-制造-運行-管理維護”等環節構成的工程鏈，需要的是創新能力、實踐能力、管理能力兼備的復合型人才。傳統的實驗實踐教學使學生獲得的能力范圍十分有限，使得學生欠缺工程意識、工程實踐能力等工程師最基本、最重要的專業素質，無法適應當今社會及行業發展的需要。因此，新開課程必須進行積極探索，不能走傳統實驗實踐課程的老路。基于上述背景，筆者以太陽能光伏發電系統設計為例，在有效教學理論的指導下，設計了基于CDIO工程教育理念的“一體兩翼”有效教學模式，并進行了實踐應用和教學效果分析，以期在完善本專業人才培養方案的同時，也能為同類實踐課程的教學改革提供思路和借鑒。

一、相關概念釋義

（一）CDIO

CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），是麻省理工學院等知名高校于2000年創立的一種“回歸工程實踐”的工程教育模式，具有實踐可操作性、全面系統性及普遍適用性的特點[3]。該模式涵蓋產品或系統從構思研發到運行改良乃至終結、廢棄的生命周期全過程，強調綜合的創新能力，讓學生以主動的、實踐的方式學習工程。CDIO強調理論知識一體化，知識、能力和態度的一體化，以及專業技能和人文素養的一體化，代表了當前工程教育的發展趨勢和前沿進展。二十年來，CDIO在中國高等工程教育界逐漸萌芽、扎根、開花和結果，促進了工程教育教學改革與研究的蓬勃發展[4]：汕頭大學于2005年首先開始研究實施CDIO工程教育模式，取得了明顯的效果；此后，在教育部的積極推動下，國內先后有39所高校在機械類、電氣類、化工類、土木類專業試點CDIO工程教育模式；2016年1月，全國“CDIO工程教育聯盟”成立，標志著CDIO在中國的發展邁入新階段。長期以來，很多學校根據各自需要，開展基于CDIO的工程教育教學改革，均取得了積極的效果[5-7]。到2021年，我國已有164所高校加入“CDIO工程教育聯盟”。（二）有效教學有效教學（EffectiveTeaching）理論起源于二十世紀上半葉西方開展的教學科學化運動。當前，學界尚未形成對于何謂有效教學統一的看法。綜觀國內外相關研究成果，研究者對有效教學的界定主要是沿用經濟學的效果、效益和效率的概念來解釋：有效果指的是學有所得、所獲，有效益指的是所學內容有價值、有用；有效率指的是學的過程和方法科學、簡潔、省時[8]。有效教學的核心內容是以促進學生全面發展為目的而進行教學，學生在學習后有無進步或能力的提升是判斷教學有效性的唯一指標[9]。如何提升教學有效性，進而提高人才培養質量是當前教育改革的核心追求，許多教育工作者已經進行了積極的探索和實踐[9-11]。但需要指出的是，教學是一項系統性的復雜活動，涵蓋教師、學生、教學目標、教學內容、教學方法和教學環境等多個要素，其有效性本身并沒有一個統一的標準。實踐中普遍認可的有效教學包括以下四個方面的基本特征[10-12]：（1）應有明確的教學目標，明確的教學目標不僅可以指導教師開展有效教學，還是評價教師教學效果的可靠依據；（2）學生應主動參與教學過程，有效教學以學生獲得全面發展為目標，需要通過學生主動地參與教學過程而實現；（3）應強化課程設計和教學活動的組織管理，體現教師主導作用與學生主體地位的辯證統一；（4）教學氣氛和教學環境要和諧、平衡。

二、基于CDIO的“一體兩翼”有效教學模式設計

在有效教學理論的指導下，設計了基于CDIO的實踐類課程“一體兩翼”有效教學模式如圖1所示。“一體”指的是學生完成課程項目遵照CDIO的構思、設計、實現和運作四個階段有序推進，同時這也是整個教學過程的四個主要階段。“兩翼”指的是線下課堂和線上釘釘群。線下課堂一方面方便教師集中講授一些必要的專業知識以及集中解答學生遇到的共性問題，另一方面給教師與學生、學生與學生之間進行面對面充分地交流討論提供固定的場所和機會。釘釘是阿里巴巴集團傾力打造的免費溝通和協同的多端平臺，有許多專注于提升辦公與協同效率的功能，對于一門項目式課程的教學同樣非常適用。線上釘釘群可以方便地實現課程通知（實時顯示已讀未讀）、課程資料分享（長久保存）等基本功能，同時使課程學習的時間和空間得到拓展和延伸，師生之間、生生之間可以隨時、隨地、隨身地進行交流討論，大大提高效率。線下課堂和線上釘釘群有機結合、互為補充，推進整個教學過程按課程計劃有序進行。該教學模式的進一步闡釋如下。

（一）課程目標

增強學生的課程參與度，并從有形和無形兩個方面提升學生的獲得感：（1）課程結束時獲得一個完整的實物作品和一份規范的設計報告；（2）工科學生四大重要能力的提升：工程師必備的工程基礎知識；協調溝通、創新思維、語言表達、文字寫作等個人綜合能力；項目組織、設計開發和項目實施的工程系統能力；團隊合作能力。

（二）課程任務

學生組隊設計制作一套小型可移動式太陽能光伏發電系統，驅動一個小功率負載，如燈泡、小風扇等，各小組可自由選擇，同時為裝置設想一個應用場景。光伏發電系統需具備光伏板角度可調節以及電能存儲的功能。課程任務為半開放式，除了滿足規定的基本要求外，鼓勵學生自由發揮，增加新功能（作為加分項）。

（三）教學過程

整個教學過程主要分成如下四個階段。構思階段（C）：各小組查找資料了解太陽能光伏發電技術（要求提交參考文獻清單）。然后，根據所學知識對項目進行分析，考慮實現的工藝、策略和方法等，討論發展出初步的技術方案（要求提交小組線下討論的照片、線上討論截圖、設計草稿）。設計階段（D）：各小組根據前期調研給出詳細的設計方案，包括系統圖、計算過程及結果、成本預算等，對方案進行可行性和可靠性論證（要求提交詳細的設計文稿）。此階段設置設計方案匯報答辯環節，通過后方可獲得經費進入下一階段。實現階段（I）：各小組采購所需材料和零部件（通過淘寶采購，要求提交與賣家的聊天記錄截圖），將設計成品化并進行調試，直到滿足設計要求的指標（要求提交制作和調試過程的短視頻）。運作階段（O）：各小組對項目進行總結，一是撰寫項目設計報告，包括背景知識、設計方案、結果與分析等內容；二是進行匯報答辯，展示設計成果，如以短視頻的形式演示完整的操作及實物作品運行情況。

（四）課程考核

課程考核注重過程性以及學生的參與，學生個人的最終成績由個人表現和小組表現綜合得到。小組表現包括小組平時成績（各階段要求提交的材料）、兩次匯報答辯得分和設計報告得分。個人表現包括考勤和小組內部成員之間的互評得分。設置組內成員互評的目的是為了充分考慮每個學生在整個過程中的貢獻度，從而調動學生參與項目的積極性。設計報告的成績由教師根據評分標準進行打分，見表1，兩次匯報答辯的成績則由教師和其他各個小組按照評分標準的打分綜合計算得到，見表2。

三、教學模式應用與有效性分析

2020-2021學年秋冬學期，本文設計的教學模式對浙大寧波理工學院能源與環境系統工程專業大四學生進行了實踐應用，共有58名學生參與，分成10個小組。整個教學周期共16周，每周四節課，每節課45分鐘，各周教學內容安排見表3。最后，所有小組都較為順利地完成了學習，經過構思，設計，實現和運作，制作出了符合要求的實物裝置，如圖2（a）所示；有的小組則迎難而上、刻苦鉆研，為裝置增加了自動追蹤光源位置變化的功能，如圖2（b）所示；還有的小組更是大膽設想、另辟蹊徑，將環保理念進行到底，利用廢舊材料設計制作了可折疊的文件夾式光伏包，如圖2（c）所示。在課程結束之后，對全班同學就課程預期目標的達成情況開展了問卷調查。共發出問卷58份，回收有效問卷56份，有效率為96.6%。問卷調查結果顯示，86.1%的學生認為自己主動和全程參與了整個教學過程，師生之間、生生之間的討論交流充分而深入，課程參與度很高；91.7%的學生認為由學生自己去查閱資料，邊做邊學、邊學邊做，相比以教師為主來講授專業的工程基礎知識，對知識的理解和掌握更加深刻、效果更好；整個教學過程對學生能力的培養和鍛煉作用也得到了學生的認可，表4給出了學生對各項能力鍛煉程度的評分結果（平均值±標準差，各項滿分均為5分）；而課程的有形產出———設計報告和實物作品，也讓學生覺得非常有成就感和獲得感，分別得到了83.3%和91.7%的學生的肯定；對于課程的整體評價，94.4%的學生認可這種以學生為中心、以教師為主導的基于項目的教學模式。綜上可見，本文提出的基于CDIO的“一體兩翼”有效教學模式在實踐類課程的教學應用中得到了學生的廣泛認可。表4學生對各項能力鍛煉程度的評分

四、結束語

篇8

[摘要]文章在總結南寧市生態住區建設現狀的基礎上，從住區區域生態層建設、住區自身生態層建設、和諧住區的構建三個方面入手，對未來南寧市生態住區的建設發展進行了初步分析和探討。

[關鍵詞]南寧市；生態住區；建設

[作者簡介]劉莉蓉，廣西華藍設計集團有限公司(原廣西建筑綜合設計研究院)城市規劃所主任規劃師，廣西南寧530011

[中圖分類號]F127　[文獻標識碼]A　[文章編號]1672－2728(2007)10－0096－03

一、“生態住區’’建設的理論基礎

目前，學術界對“生態住區”還沒有統一的定義。國外學者O?Yanitsky提出，生態住區是根據生態學原理，綜合研究社會一經濟一自然復合生態系統，并應用生態、社會、系統工程等現代科學與技術手段而建成的社會、經濟、自然可持續發展，居民滿意，經濟高效，生態良性循環的人類居住區。我國學者顏京松等認為，生態住區就是按生態學原理規劃、設計、建設和管理的具有較完整的生態代謝過程和生態服務功能，人與自然協調、互惠互利、可持續發展的人居環境；田靜等認為，生態住區是以當地自然環境為基礎，以居住者為中心，以復合生態系統的原理為指導，由自然環境、人文環境組成的有機地域綜合體。

以上對生態住區的定義側重點雖然不同，但它們實際上都是以“可持續發展理論”和“復合生態系統”理論及相關生態學原理為基礎，在對生態住區基本特征和內涵的理解上較為一致。生態住區的本質既是實現居住區的可持續發展，又是為了解決居住水平提高與環境保護之間的矛盾，盡量在當代與未來間取得平衡，在盡量不破壞基本生態環境的前提下，達到人與自然的和諧共生。

二、南寧市生態住區建設現狀

近年來，由于發展機遇較多，南寧市各項事業發展較快，城市建設圍繞著“以人為本，走可持續性發展道路”的宗旨，實施了一系列“致力于面向城市不同群體安居行動”的城市建設項目，使城市基礎設施日臻完善的同時，人居生態環境得到進一步改善，南寧市步人了環境與經濟互為促進的良性循環。自1995年以來，南寧市榮獲了“國家園林城市”、“迪拜國際改善居住環境良好范例城市”、首屆“中國人居環境獎”、“全國綠化模范城市”等一系列榮譽稱號。特別是在2005年國際人居展和2006年房博會上，南寧市又推出了一批具有生態化傾向的“綠色住區”、“生態住區”、“健康住區”等，引起了人們的關注。

由于各種條件的限制，當前的生態住區建設實踐不可能達到最理想的狀態，人們所能做的是：在現有的社會經濟條件和技術水平下，對資源、能源盡量的節約與利用、對環境盡量的減少影響、對污染盡量的防治、對居民需求盡量的考慮，也就是國家所倡導的要全面提高住宅小區節能、節水、節地、治污的總體水平。處于欠發達地區的南寧市所推出的“生態住區”和傳統、一般的住區相比，也只是具有較多“生態”的內容而已。

從總體上來看，南寧的生態住區建設實踐在住區的規劃與選址、氣環境系統、聲環境系統、光環境系統、綠化系統等方面做得相對較好，可以在自然條件相近的城市推廣其經驗與做法；在能源系統、熱環境系統、廢棄物處置與管理系統、綠色建筑材料系統等方面存在欠缺與不足，需要逐步改善。

三、南寧市未來生態住區建設發展相關分析

針對南寧市目前生態住區建設方面的現狀，并結合生態住區未來的發展趨勢，對南寧市未來生態住區的發展從以下幾個方面進行了初步的分析和探討。

(一)住區區域生態層的建設

城市生態住區是以周圍物質環境為依托而存在，主要由氣、水、聲等要素構成，區域的空氣質量、給水的清潔程度以及噪音的治理對住區生態有明顯的影響。南寧市一些樓盤的區位充分利用了南寧市已有的大型綠地，按照“借景”原則，布局在綠地周圍，或者沿城市綠帶、水帶布局，形成碧水環繞、綠意盎然的環境基質。但南寧市好的景觀資源是有限的，有的生態住區周邊的地段已集聚了很多已開發和正在開發的住區，未來可開發的空間已很少。

隨著城市發展越來越快，南寧建成區可供開發的土地越來越少，加上行政區劃的調整和交通條件的改善，樓盤住區的郊區化似乎已經成為一種必然趨勢。在未來的發展中，為使生態住區具有充裕的自然空間，在有條件的生態住區(尤其是大型住區)，可在其邊緣與城市統一考慮建立生態功能區，即EFA(Ecology Function Area)。EFA是生態型的人工復合生態系統或人類聚居地不可缺少的一個組成部分。它是對人類聚居地特殊的自然景觀區域或人工建立的模擬自然景觀生態區域進行有意識的保留或建設，作為監察人類行為對于環境干擾程度的水準基地區域，EFA對于維護人類聚居地的生態功能、提高居民生存環境質量、促進人類聚居地的持續發展具有重要作用。

因此，在新城區的擴張過程中，規劃好各種用地，在大型住區附近或住區集中的地方建設EFA，不失為明智之舉。如可利用南寧市丘陵、臺地較多的特點，進行住區建設時在其周圍保留部分的原始地貌和植被，利用南寧市優越的氣候條件，加以人工的綠化和改善，既可作為人們休閑之地，又提高了住區的環境質量，使“綠城”成為更適宜人類居住的城市。

(二)住區自身生態層的建設

1．容積率和綠化率的沖突

在傳統的住區建設中，開發商為了經濟利益，盡可能壓縮綠化用地，增加容積率和建筑密度，使得傳統住區的居住環境質量水平不高，如自然通風、光照等條件不能讓居民滿意。隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高，對居住環境的質量要求越來越高。因此，住宅開發商為了增加賣點，吸引消費者的眼球，開始建設規模大、容積率低、綠化空地大、樓宇間距寬的住區，此舉確實提高了人們居住地的環境質量，但卻忽視了生態住區節約資源和能源的基本要求，與國家建設部所提出的建設“節地省地型”住宅區相悖。專家們指出，我國作為一個發展中國家，人均耕地面積只相當于世界平均水平的1／3，只有用好每一寸土地，才能可持續發展。

南寧市丘陵面積比較多，住宅用地更應當珍惜，要在保證人們舒適居住環境的前提下，對用地多、容積率低的住區嚴格控制。目前國家已經停止別墅用地的審批。針對南寧市的地形特點，有些做法值得提倡：依山就水，利用原有高矮起伏山地，建成錯落有致、樣式各異的樓房。同時盡可能地保留原有山地的植被，建成郊外公園。這樣一來，高低錯落的樓房間距離要比平地上的樓房間距離顯得寬闊，既節約了建筑用地，又增加了住宅樓間的可利用空間用來綠化，而且比一般住宅顯得更有特色。這樣就能夠緩解容積率和綠化率之間的沖突。

由于南寧市本身的綠化率較高，公共綠地面積較大，因此，靠近公共綠地的住區內部的綠化率不

宜太高，內部綠化面積不宜太大，以免浪費有限的土地資源。為了使綠化能達到預期的生態效果，改善人們的居住環境質量，在保證上文中提到的綠化率為35％的基礎上，可以借鑒國外的做法，增加樓房屋頂的綠化面積和垂直綠化的比例。

2．新能源利用的變化

從調查結果來看，住區的新能源利用主要集中于太陽能的光熱轉化利用上，這似乎也符合因地制宜的規則，因為南寧市的光熱資源相對來說是比較豐富的。但與處于同一緯度、太陽能天然優勢基本相同的昆明相比，利用率與普及率遠不及昆明。南寧市的普及率只有30％，而昆明市的太陽能普及率達60％。因此，要提倡推廣利用太陽能，而且要在將來能夠向深度發展，不能只局限在簡單的光熱轉換利用上，可引進國外先進的科技和設備，把豐富的太陽能資源轉化，以解決未來常規能源不足的問題。

另外采用太陽能熱水器所遇到的問題是：夏季氣溫高時熱水用量少，此時太陽能提供的熱水充足有余；到了深秋、冬季、早春季節氣候寒涼，太陽光照弱，熱水溫度不夠，特別是每年的1、2、3月氣候寒冷潮濕，陰雨連綿，而此時是需要熱水量最多的時期，但太陽能幾乎不起作用。南寧市的冬季雖然比較短，但寒冷潮濕，是一種令人更難忍受的陰冷，氣溫大都會降至16％以下，16攝氏度是人體對寒冷忍受程度的一個界限，低于這一界限，人就沒有了舒適感。南方采暖不像北方那樣納入政府的福利政策，普通空調采暖能耗高，普通老百姓承受不起，而且舒適性差。因此，要考慮利用南寧市另外比較豐富的新能源――地熱能作為太陽能的補充。

(三)和諧住區的構建

伴隨著我國城市化進程的加快以及城市化水平的不斷提高，中國小區樓盤式的開發模式使住區正在成為城市的主流居住模式，構成城市生活的基本單元，在社會生活中扮演著越來越重要的角色，成為構建和諧社會的重要組成部分。城市生態住區的建設和發展有賴于社會、經濟、文化等意識領域的發展和促進，而住區生態文化和文明程度的高低反過來也會對我們社會主義精神文明的建設起到重要的促進作用。

和諧住區的構建主要表現在兩方面，一是追求人與自然的和諧，二是倡導人與人之間的和諧。這兩方面的關系就是住區生態文化的重要內容。

1．人與自然的和諧

隨著社會的發展，居民素質的提高，居民要普遍形成維護生態、保護住區內外環境的生態意識，普遍形成保護環境、節約資源的消費行為。

就目前來看，南寧市住區在宣傳教育人們愛護環境方面做的工作較多，效果較好，加上住區內部美化很好，人們生活在環境質量較高的住區里，從表面看來人與環境是和諧相處的。但一涉及更深層次、實質性的人與自然的關系時問題就凸顯出來：生活中比較瑣碎的節約能源和水資源的行為居民重視程度不夠；居民雖知道垃圾分類的重要性，但真正能在生活中持之以恒去做的卻很少。這都不利于節約型社會的建設。因此，隨著社會經濟的發展和居民素質與修養的提高，將來人們要在深層次上講究人與自然的和諧。

2．人與人的和諧

住區內普遍形成人與人和諧共處的生態行為；普遍形成活潑健康向上的文化追求；普遍形成強烈的住區認同感和歸屬感，愿意為樹立和維護住區形象作出不懈努力。

而根據調查結果來看，住區的居民交往存在諸多問題：由于現代人的生活節奏較快，人們往往沒有較多的閑暇時間和住區內其他居民交往；住區內組織公共活動時，居民參加的次數較少。住區鄰里關系主要是以一般為主，鄰里之間缺少人文關懷與交流。

構建人文和諧社會，要加強人與人之間的交流與溝通，采取多種多樣的活動方式來增強住區的凝聚力。如現在互聯網在住區內比較普及，人們可以通過比較先進的網絡進行快速便捷的交流。

篇9

關鍵詞：環境工程；可持續發展；生態城市；節能減排

1生態城市建設的意義

地球是人們賴以生存的家園，而今全球范圍都存在著環境的治理問題，城市污水的排放、生活垃圾的堆積、森林被嚴重砍伐、沙塵霧霾四起等問題已經成為不容忽略的環境難題，人們迫切需要一個行之有效的方法來改善目前惡劣的環境。而構建生態城市將成為解決全球環境問題的突破點，生態城市，顧名思義就是通過生態學的原理和相關的知識體系，來實現城市生態系統中人和自然環境之間的和諧共處，綜合運用環境工程、系統工程技術等先進的科學技術理論和研究方法來協調和解決由于城市發展所造成的環境問題，實現資源的合理利用，提高生態系統的修復和調節能力，構建一個人類與自然和諧共存的橋梁，充分保護僅存的自然資源和能源，為實現城市可持續發展貢獻力量。

2環境工程

環境工程是研究環境污染及其防治技術的原理和方法的學科，主要體現在對固體廢棄物、工業和生活廢水、廢氣、噪聲、光污染、電磁波、以及如廢棄電池等具有放射性的物質的防治技術方面；另外還有一部分人將環境工程的定義擴大到除研究污染防治技術方面問題之外，還應當包括環境系統工程、環境影響評價，環境工程經濟和環境監測技術。

3生態城市建設的必要性

隨著城市建設規模的擴張，城市化進程已經貫穿我國廣闊的疆域，隨著城市化的逐步展開，生態系統的破壞程度被急速惡化，從前極少出現的霧霾狀況、飲用水污情況、地下水枯竭等情況已經不可避免的出現在人們的視野中，在人們的恐慌和焦慮的背后，我們不得不重新審視城市化發展所帶來的積極的一面背后，對環境所造成的影響，因此建立生態城市已經成為眾望所歸。

3.1資源與環境的維護

隨著我國人口的不斷增加，城市聚集的人員越來越多，城市的建設和發展與資源的消耗往往呈現不可替代的關聯性。而我們所熟悉的大部分資源都是不可再生的資源，并非是取之不盡用之不竭，資源的數量有限，一旦消耗用盡，人類就將會面臨資源枯竭的局面。伴隨著城市快速推進的城市化步伐，生態環境和資源的壓力與日俱增，即便是撥付高昂的治理費用卻依舊收效甚微，只能起到緩解作用，根本達不到根治環境污染的最終目的。而城市的建設和發展是一項持續性的工作，不間斷的資源消耗成為城市合理化建設必須解決的關鍵問題，而實現資源的節約與循環利用則成為解決這一問題的關鍵。

3.2實現資源的可持續發展

資源問題已經是擺在全球人民面前的主要問題，人類在向資源索取物質，維持生活的同時，不應當以犧牲人類生存環境作為代價，可持續發展的城市規劃是一項高瞻遠矚的舉措，杜絕資源浪費現象，細致入微的分析可能存在的潛在資源和可循環利用的資源；從科技創新等高端科學技術領域實現資源的二次、甚至是多次循環利用，進一步節約資源，減少廢棄物的排放；城市的可持續發展是關系到我國能否長期、健康、穩定發展的戰略性問題，我們有必要對此問題予以重視，為開創一條通向未來的可持續發展之路而不懈努力。

3.3城市化發展推動區域經濟

城市化的發展對區域經濟的建設具有重要的推進作用，在建設城鎮化的過程中，人們的生活水平以及生活質量也隨之加強，但是對于區域的建設中，生態環境的合理規劃問題往往被設計人員所忽略，缺少區域性質的系統的、整體的規劃，在生態環境的建設及其恢復方面也缺少相應的安排，最終在規劃領域形成空白，使生態系統的良性循環遭到破壞，單一追求城鎮化發展的速度，而忽視城市形象和建筑功能上的節能設計模塊，不僅不能充分地體現以人為本的價值取向，而且會擾亂正常的生態循環。環境的保護與城市文明的構建是相輔相成的，只有滿足經濟持續、環境優良、生態和諧等先決條件，才能建造一個具有潛力和發展空間的新型城市。

4環境工程在生態城市建設過程中的應用

環境工程在生態城市的建設過程中充當著一項重要的應用環節，已經成為目前國際上最為推崇的技術之一，在生態城市的建設中提供了很多支持和幫助，文章通過分析當前城市建設過程中存在的環境問題，結合環境工程技術和理論的指導，總結出機電生態城市建設過程中的經驗，并提出了一下幾項措施。

4.1污水回收利用

城市建設過程中出現的水污染和隨處排放現象始終是城市管理者面臨的難題，而在生態城市建設中針對這一情況主要采用集中處理和分散處理兩種形式相結合的處理模式，形成區域內的水循環利用，將城市污水的利用率進行有效提高，將污水進行分級別處理，將生活污水和工業污水區別處理，既有針對性提高了污水處理的效率，又能夠合理的利用水資源，實現循環利用。對于污染不是很嚴重的污水，經過簡單處理達到基本用水標準后，可以用于城市綠化的澆灌以及保潔衛生等環節，同時在城市規劃建設過程中，加強對污水處理廠的建設和扶持力度，要嚴格把關工業廢水的處理步驟和合格標準，杜絕二次污染情況。

4.2固體廢棄物循環利用

城鎮生活中產生的固體廢棄物是一項龐大的污染來源，針對固體廢棄物的處理主要采用循環利用的方式來實現資源的有效利用，針對城市建設過程中的生活垃圾、工業廢物堆積現象應該建立垃圾處置系統，同時還需要政府和相應的主管部門能夠出臺相應的政策和措施，加大對環保建設的宣傳教育力度，提升人們的環保意識，推行垃圾分類收集，為后期的垃圾處理提供便利，同時也能夠在一定程度上減少垃圾對環境的污染程度，通過廢物回收的方式，使一些有二次使用價值的固體垃圾經過處理后再次被人們所使用，以此來降低資源的浪費現象。

4.3節能減排技術的應用

企業在生產過程中對資源的耗費程度是非常巨大的，在生態城市的構建中充當著難以替代的角色，企業的發展應當以節約低耗為前提，采用先進的科學技術作為支柱，對提高資源利用率有著不可推卸的責任。在條件允許的情況下，企業應當隨著時代的進步而進步，不斷優化企業結構，控制能源的消耗程度，逐步完善產業結構的政策調整，積極的推行能源的結構調整，運用高科技產品，才能夠在激烈的競爭中保持優勢，為生態城市的建設做出貢獻。

5結束語

環境工程建設是生態城市建設和發展的原動力，只有將兩者有機的結合在一起，才能夠保障我國城市的可持續發展，有效的提升生態環境的質量，對構建和諧的城市生活、提升城市居民的生活質量具有重大意義。

作者:姜景陽 單位:黑龍江省環境監測中心站

參考文獻:

[1]黃鑫宗，莫曉晴，胡源順，等.環境工程建設的難點及應對措施探討[J].綠色科技，2012（07）：185-186.

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關鍵詞　地震災害；生態系統；低碳均衡；重建模式；統籌

中圖分類號　F062.2

文獻標識碼　A

文章編號　1002－2104(2010)07－12－08

doi：10.3969／j.issn.1002－2104.2010.07.002

5?12汶川大地震給四川生態系統造成了巨大破壞。大面積的崩塌、滑坡和泥石流，形成堰塞湖，大面積地表覆蓋被摧毀，動植物生存環境被破壞。地震間接影響氣候環境。地震及由其造成的次生災害毀壞作為碳循環中重要組成部分的植被，造成災區CO2吸收能力下降，碳循環失衡。地震中死亡的大量動植物殘體在腐敗過程中，滋生大量生態流行病蟲害，比如炭疽、瘧疾、鼠疫等等，排放出大量CO2，生態均衡被打破。地震成為自然災害中對生態系統結構和功能破壞最強烈的災害類型之一。在全球氣候劇烈變化的大背景下，加上頻繁的地震災害，生態的健康發展成為了全球越來越關注的問題。特別是汶川大地震，對長江中上游地區生態造成了巨大破壞。本文將針對汶川地震生態結構表現出的高碳化問題，運用生態碳循環理論，采用統籌方法，構建災后生態低碳均衡模式，通過實施生態重建工程，實現災區生態系統的低碳化目標。

1　災區生態系統的結構特征

1.1生態要素系統

中國環境科學研究院對汶川、安縣、綿竹、彭州、什邡、北川、都江堰、茂縣、平武、青川、文縣、理縣、江油、崇慶等14個重災縣的遙感數據顯示了汶川地震對森林生態系統、草地生態系統、農田生態系統和其他生態系統造成了大面積的破壞(見表1)。

1.1.1森林生態系統

汶川災區森林資源豐富，植被種類多樣：該地震帶南端的云南省有“植物王國”和“植物區系的搖籃”之稱；四川的被子植物、蕨類植物種類數量居全國第二，裸子植物數量居全國第一。與其他植被組成相比，由于樹木生活周期較長，形體更大，在時間和空間上均占有較大的生態位置，具有較高的碳貯存密度，能夠長期和大量地影響大氣碳庫，因此森林生態系統在全球碳循環與碳蓄積過程中起著不可替代的重要調控作用。汶川大地震使四川林業受損嚴重(見表2)，全省林地損毀493萬畝，受損林木蓄積1947萬m3，森林覆蓋率下降0.5％。

1.1.2草地生態系統

四川草地面積約為0.2億hm2，占全省幅員面積的42.0％，是四川省綠色植被生態環境中面積最大的生態系統。四川草地主要分布在西部少數民族地區和盆地四周邊遠山區，其中80％以上分布在甘孜、阿壩、涼山三州。四川草地分布區正是汶川大地震主要區域。草地植被固定了大氣中相當大一部分c02，對調節全球氣候發揮重大作用。草地生態系統地上碳庫不明顯，其碳儲量絕大部分集中在土壤中。地表土層的破壞將會摧毀草地的根系系統，會導致土壤中有機碳的大量釋放。地震是影響內陸草原土壤碳儲量最為劇烈的自然活動因素。汶川地震造成的滑坡分布區域面積約48678km2，滑坡總面積711.8km2。大面積滑坡破壞草地的根系系統，使原來固定在草被中的碳素全部釋放到大氣中；滑坡破壞了原來的土壤結構，使土壤中的有機質充分暴露在空氣中，促進了土壤呼吸作用，加速了土壤有機質的分解。

1.1.3農田生態系統

受災地區共有農田20504km2，其中旱地11018km2，水田9486km2。由于災區農田總面積70.23％分布于東南部的平原區，因此本次地震對農田的破壞不大。直接損毀農田33.59km2，其中旱地損毀28.94km2，占損毀農田面積的86.16％，水田損毀4.65km2，占損毀農田面積的13.84％。受損農田主要分布于西部山區，其中北川縣和平武縣農田損毀比較嚴重，農田損毀面積占了災區損毀農田的70％。農田生態系統中的碳庫是全球碳庫中最活躍的部分，是在人類活動干擾下的生態系統碳流動過程。農作物通過光合作用固定大氣中的CO2，一部分合成有機質，以食物、飼料等形式存在于植物體內，然后通過人和動物的消耗排放到大氣中；一部分成為工業原料儲存起來；還有一部分直接用于植物的呼吸消耗、殘體腐爛分解釋放CO2到大氣中，形成農田生態系統的碳循環過程。

1.1.4濕地生態系統

四川濕地總面積42089.57km2，占全省土地面積的8.7％。四川省大于1km2自然濕地主要分布在四川西部，面積20518.22km2，占全省濕地總面積48.78％，是本次地震的主災區。四川濕地植物主要以草本植物為主，兼有灌木和喬木，共有68科150屬299種；濕地動物主要包括122種鳥類，224種魚類，12種獸類，36種兩棲類，15種爬行類。濕地是地球上生物產量最高、生物多樣性最為豐富的自然生態系統之一，是生物多樣性的特殊棲息地，是重要的碳匯，被破壞的濕地會釋放大量的c02等溫室氣體。濕地生態是生態系統的重要組成部分，也是自然碳循環中的重要組成部分。

1.2生態環境參量

災區地形地貌復雜，山高谷深，是眾多河流的發源地或上游區。地震引起地質滑坡、泥石流增加，泥沙與礫石滑入河流，淤塞河道水庫，抬高河床，破壞水體與水庫容量，削弱區域防洪能力。災區氣候環境復雜、山體滑坡規模大、水體存在隱患、森林破壞嚴重，對生態環境造成嚴重影響。

1.2.1氣候參量

在全球的陸地氣候環境中，除典型的赤道雨林氣候和極地冰蓋氣候外，受緯度帶譜和垂直帶譜影響，該地震帶上涵蓋了多種氣候類型：暖溫帶季風森林草原氣候，暖溫帶季風半旱生落葉闊葉林氣候，北亞熱帶季風落葉常綠闊葉林氣候，高原高山寒溫帶氣候，中亞熱帶季風常綠闊葉林氣候，高原高山亞熱帶季風氣候等等，構成了復雜多變的獨特氣候環境。

1.2.2山體參量

汶川大地震誘發的大規模滑坡受地震烈度、地形結構、土質及構造運動等多方面因素的影響，使得四川、陜西和甘肅山區發生大面積山體滑坡。表3顯示，地震烈度越

高，造成滑坡體面積越大，但滑坡個數卻不是最多；地震烈度在9度時，造成的崩塌滑坡個數最多，占整個滑坡總數的三分之一以上。地震重災區汶川縣境內產生滑坡體206.5km2，151.08km2林地、16.13km2草地、5.11km2耕地遭破壞，崩塌的滑坡體填充的河流面積3.45km2，各類生態系統服務總價值損失22646萬元。

1.2.3水體參量

汶川大地震產生近200個堰塞湖，較大的有35個，其中33個在四川。從短期來看，3―5年的時間里，這些堰塞湖不穩定，余震、雨季都有可能造成潰堤，對生態帶來次生災害。地震造成398座水庫出現險情，庫堤開裂受損，附屬設施受到破壞，水庫排水不暢；山崩和大量泥石傾瀉到低洼地區的水庫中，抬高水庫的水位，考驗堤壩承受能力。地震引發放射性元素活躍性增強、重金屬分布被打破以及化工原料泄露等事件，徑流、湖泊水體質量受影響。

1.2.4森林參量

森林具有二重性：當森林發揮穩固水土資源、調節氣候的功能時，森林屬于環境系統要素之一；當森林特指林木，作為食物鏈上的生產者時，森林屬于生態系統要素之一。5?12地震使受災區森林植被毀損嚴重，不少地方昔日青山如今滿目瘡痍。據四川省林業廳統計，地震造成四川地區泥石流堆積災害跡地達343萬畝，堆積量達42.96億m3，森林水源涵養功能降低30.24億t，水土流失潛在條件將使進人長江的泥沙達到10.74億m3；森林碳匯儲備能力每年損失78.1萬t，損失價值2.5億元，森林釋放氧氣能力降低67.38萬t，損失價值2.7億元。

1.3生態系統整體特征

災區生態系統要素和生態環境遭到巨大的破壞，在災區開展生態系統恢復重建，需要結合國際生態發展趨勢和國內生態發展戰略。這是一項規模宏大的生態重建工程，涉及到自然生態和人工生態，包括災后恢復的保障系統、環境系統等各個子系統。因此，災區生態系統是與國內外發展環境息息相關的開放復雜巨系統，其主要特征表現為涌現性、開放性、復雜性、巨量性，如圖1所示。

1.3.1余震不斷，熵值增大化

汶川大地震受災面積大，受災情況嚴重，受災地區地形復雜、山體植被損毀嚴重、水資源受污染、農耕田大面積破壞等復雜的情況，導致生態恢復過程中不斷涌現新的問題。余震不斷，土壤中存貯的CO2被釋放出來；山體、植被、水資源被反復破壞，泥石流掩埋了大量生命體，這些生命體在分解過程中向大氣釋放出大量溫室氣體。自然生態的碳平衡在余震中不斷被破壞，新的平衡重建過程必然伴隨人類使用大量石化能源，對災區進行能量的輸入，造成碳排放增加。這些不斷涌現的新問題，打破了生態系統碳循環的有序性，系統內混亂程度加大，熵值增大。要克服熵值增大，就要以生態低碳為目標重建災區碳循環模式，減少系統熵值，實現整個生態系統有序化。

1.3.2環境開放，結構高碳化

生態系統不斷地與其所處環境發生物質一能量一信息交換，體現了系統的開放性。地震釋放出地質深處大量有害氣體，增加了大氣中高碳氣體總量；地震損毀大片地表植被，削弱了災區植被固碳能力；重建資金主要投向城鄉住房、公共設施、基礎設施和重大產業重建，對林木、草地等植被的重建資金投入不足。災后人類生產和生活快速恢復，但自然生態系統恢復緩慢，災區人工生態系統和自然生態系統失衡，生態結構高碳化。災后生態恢復，應該以人工生態高碳結構調整為主，發展高技術、低能耗的產業，使用可再生能源及太陽能、風能、核能等新能源，宣傳低碳生活，鼓勵低碳消費，構建生態系統的低碳結構。

1.3.3物種多樣，生態復雜化

災區地勢上屬青藏高原邊緣昆侖山―祁連山―龍門山―大涼山向海拔1000―2000的中級臺階四川盆地的垂直過渡區，其物種多樣，生態豐富：植物種類占全國的85％，滇北、川西有大量原始森林；動物種類多達1000種以上，其中獸類近200種，占全國的1／2，鳥類776種，占全國的66％，爬行類和兩棲類有600多種，魚類200余種。地震后，動物行為方式是否發生轉變，物種基因是否發生突變，食物鏈是否發生改變，物種生存環境是否發生變化等等不確定性，使災區生態變得更加復雜化。因此，生態重建要對災后生態具體情況展開調查，并進行定性定量分析，如受災地區的巖石、土壤、空氣質量、水質等多方相互作用的自然環境分析，植物群落、動物群落以及人類社會震后的相互關系分析等等。這些錯綜復雜的關系需要在災后恢復中妥善處理，重新確立生態均衡關系，避免災后生態系統失衡。

1.3.4對象太多，系統巨量化

災后生態重建的低碳統籌復雜巨系統包括自然環境、生物群落和人類社會三個子系統，而各子系統又包括其各自的子系統。其中，自然環境子系統包括水、空氣、巖石、無機鹽和有機質；生物群落子系統涉及植物群落和動物群落；人類社會子系統包括低碳農業系統、低碳經濟系統、低碳制度系統、低碳文化系統等等。可見，這一系統是一個具有很高維度的復雜巨系統。面對這樣的復雜巨系統，應該按照統籌方法，對災后生態系統的巨量性化繁為簡，以簡馭繁，實現生態系統整體協調發展。

2　災區生態重建的模式框架

災后生態重建，是面對結構遭到重創的生態系統，按照生態碳循環理論實施的一項以建設低碳均衡結構為目標的生態重建工程。在災區開展生態重建低碳工程，比在其他地區打破原有生態系統再重建低碳生態更節約成本。這項系統工程涉及到災區生態的各個層次，需要按照統一的指導思想，遵循生態碳循環的規律，在多方協調與合作的基礎上建立生態低碳均衡結構。如圖2所示。

2.1統籌思想

低碳重建作為一種新型的、特殊的恢復方式，就是在災后重建的實踐中運用低碳均衡理論組織生態重建，實現生態恢復的低碳發展模式。這一創造性的重建模式，必須基于綜合集成與統籌優選的思想，對災后生態系統進行統籌恢復重建，尋找新均衡，實現災區生態從簡單恢復提升為科學發展式修復重建。災后生態重建，是以科學發展觀為指導思想，以人為本，尊重自然為原則，全面協調可持續發展為目的，統籌兼顧為方法，對災區脆弱的生態系統重塑均衡，建設和諧生態。低碳統籌模式從自然生態和人工生態兩個維度展開，針對自然生態和人工生態碳循環的不同特點，以自然生態的增匯和人工生態的減源作為實踐方向，以尊重自然、保護生態為前提，在災區發展典型的生態統籌重建模式。基于生態碳循環的觀點，從碳源和碳匯兩個角度人手，通過自然生態和人工生態的碳中和，實現低碳均衡。碳中和的實現有兩個基本途徑，一是在源上的替代、減少、提高效率，二是在匯處的吸納、中和、末端處理。碳源處理，一般是通過能源結構調整、產業結構調整和技術創新來實現的，而碳匯則更多依靠制度手段，如制訂優惠政策，鼓勵植樹造林和退耕還林，是生物固碳、擴大碳匯、減緩溫室效應，減少CO2排放最經濟和最有效的途徑

之一。

2.2生態循環

生態碳循環是生物地球化學循環中重要的組成部分，認清楚這種循環規律，并改善生態碳循環，將有利于解決生態高碳化問題，建立生態均衡結構。生態碳循環過程中形成了許多CO2、CH4和N2O構成的碳源和碳匯。碳源對應碳排放過程，碳匯對應碳存儲過程。碳存儲和碳排放是兩個具有相反運動方向的過程，構成封閉的碳循環。如圖3所示。通過對碳存儲和碳排放過程的人工干預，可以改變碳存儲和碳排放的速度，從而影響作為環境參量的大氣CO2混合比例。

從地球空間角度來看，不妨將存在大氣中的碳統稱為碳氣圈，存在于地表土壤和巖石中的碳統稱為碳殼圈，存在于地表以下的碳(比如煤炭、石油等石化資源)統稱為碳核圈。那么，碳從碳氣圈碳殼圈碳核圈的過程，即為碳存儲；反方向的運動過程即為碳排放。這樣就構成了碳在生態地球空間的循環，如圖4所示。地球生態碳循環可以分為自然生態碳循環和人工生態碳循環兩個部分。

自然生態碳循環過程中，綠色植被在光合作用下從碳氣圈吸收CO2，將空氣中的碳固定在碳殼圈，碳殼圈的碳經過地質運動，被深埋入碳核圈，經過生物地球化學反應，形成石化資源。這樣完成了自然生態的碳存儲過程。煤層自燃、天然氣溢出等自然作用，將會把碳從碳核圈釋放到碳氣圈；林木燃燒、腐爛等自然作用，將把碳從碳殼圈釋放到碳氣圈：這些都是自然生態的碳排放過程。在當前自然生態碳循環中，碳存儲速度快于碳排放速度，碳存儲規模大于碳排放規模。

人工生態碳循環過程中，人類大量開采碳核固的石化資源，并燃燒石化資源向碳氣圈排出大量CO2；人類劈山開路、開墾荒地，破壞了碳殼圈，釋放出CO2。這就是人工生態碳排放過程。人類通過CCUS(CO2 Capture and Using／Storage)技術，將生產、生活、運輸等過程產生的碳捕獲下來，進行二次循環利用或封存到碳核圈，這就是人工生態碳存儲過程。當前人類對石化能源依賴很強，消費很大，而碳處理技術尚不成熟，碳排放速度遠遠快于碳存儲速度，碳排放規模遠遠大于碳存儲規模。

由此可見，自然生態和人工生態兩個子系統內碳循環不協調，子系統間不均衡。因此，有必要綜合統籌自然生態和人工生態兩個子系統，構建生態系統均衡結構。

2.3均衡結構

生態碳均衡就是人工生態系統和自然生態系統碳循環間達到一種相對穩定狀態，在這種狀態下，人工生態系統和自然生態系統都能夠健康發展，任何一個系統的碳循環發生改變都會威脅到整個生態系統。因此，生態碳均衡可以從人工生態子系統和自然生態子系統兩個方面來闡述，如圖5所示。在人工生態子系統內，社會、經濟、文化和制度相互作用，相互制衡，并決定人類的能源消費模式和人類向大氣的碳排放量。人工子系統碳循環以廢物、廢氣、廢水的形式向外排放出大量碳，通過垃圾站、污水站以及碳捕獲站等方式將碳收集起來，集中排放到自然生態子系統。自然生態子系統通過無機環境和生物群落的物理一化學作用，構成子系統內碳循環，同時降解和吸收人工生態子系統排出的廢物、廢氣、廢水，尤其是植物通過光合作用固定大氣中的CO2，減少溫室氣體。排出人工生態子系統循環外多余的碳排放和自然生態子系統循環富余的碳存儲合在一起，就是碳中和。碳中和的結果有三種：一是碳排放量多于碳存儲量，碳中和后仍有多余的碳排放量；二是碳排放量少于碳存儲量，碳中和后仍有多余的碳存儲量；三是碳排放量與碳存儲量相當，人工生態子系統和自然生態子系統形成完全碳中和。如果生態系統碳中和的結果長期處于第一種情況，那么多余的碳排放量將隨時間累積起來，發揮累積效果，形成溫室效應；如果生態系統碳中和的結果長期處于第二種情況，那么多余的碳存儲能力將吸收以前排放的溫室氣體；如果生態系統碳中和的結果是第三種情況，那么生態系統實現碳循環平衡。

在低碳均衡結構中，人工生態子系統通過低碳社會、低碳經濟、低碳文化和低碳制度改變人類的物質和能源消費方式，減少子系統的碳消耗，減少排放到自然生態系統中的高碳廢物、廢氣、廢水；運用CCUS技術，增強子系統內的碳存儲能力。自然生態子系統通過增加生物群落中的綠色生產者，增強碳吸收能力；加強環境保護和建設，減少子系統內的碳排放。通過對生態系統碳循環的合理調節，可以實現整個生態系統的動態碳均衡。

3　生態重建工程的運行模式

生態系統作為典型的開放系統，在受到地震破壞后，可以通過自身動態調節達到平衡，但時間非常漫長。低碳生態重建是以低碳方式定向加速生態系統改善并達到生物群落和諧共存的演替過程。這種演替過程是不可逆的，但可以在關鍵環節實現突破性的進展，加快演替速度，縮短演替進程。

3.1運行演化

地震打破了原有生態系統碳均衡結構，土壤、動植物殘骸、人類社會等排放出大量CO2，生態系統瞬間躍遷高碳區間振蕩。如圖6所示。在3―5年內，生態將處在高碳區間振蕩。生態系統與外部環境進行能量、物質和信息的交換，系統內各要素相互作用，將形成新的生態有序結構。通過低碳技術對生態進行重構，將引導生態系統朝著低碳均衡方向演化，逐步形成低碳均衡生態新結構。因此地震災后的生態恢復，是一個生態混亂程度不斷降低，系統熵值不斷減小的過程，需要一段較長的時間。樹木尚需十年，動物的回歸、食物鏈的修復、生態系統的恢復、低碳生態均衡的建立，則是一個更長久過程。發揮人類主觀能動性，開展生態低碳重建工程，將會大大縮短生態系統結構調整時間，加速實現生態系統低碳均衡結構。

3.2重建工程

生態重建系統工程就是基于現有的社會經濟基礎及背景，充分發揮已經確立的或潛在的社會經濟優勢，對災后重建過程中的社會物質和能量投入進行統籌優化，達到災區生態系統效果最優化。它是以災區人類生態系統整體優化為目的，通過在關鍵環節投入物資和能量，對災區生態系統和人類社會經濟系統進行整理和重組，形成一種有利于人類的、良性循環的生態系統的過程。如圖7所示：災區的植被、動物活動、人類生產生活規律被地震打破，生態系統的CO2等溫室氣體排放量遠遠大于CO2吸收量；通過植被恢復工程、節能減排工程、城市改造工程，建設低碳生態工業、低碳生態農業、低碳生態城市，實現災區生態環境、生態社會、生態制度和生態文化的重建，最終達到災區生態系統碳循環的低碳均衡。

3.2.1生態城市低碳化

生態城市是建立在對人與自然關系更深刻認識基礎上的新文化觀，是按照生態學原理建立起來的社會、經濟、自然協調發展的新型城市關系。生態城市低碳化是市民以低碳生活為理念和行為特征、經濟以低碳經濟為發展模

式及方向、政府公務管理以低碳社會為建設標本和藍圖的城市化進程。地震給四川帶來了巨大的破壞，災區的重建又是一次工業化和城鎮化的過程，參與重建的政府、企業等各方單位都需要更加重視經濟發展與資源和環境的平衡，使得新建的城鎮更加能夠適應全球氣候變化的挑戰。

四川廣元位于川陜甘三省交匯處，是5?12大地震的重災區之一，是明確提出低碳重建的城市。依靠豐富的天然氣資源，廣元提出了能源轉化行動，35家大中型企業的能源供應將逐漸從煤轉化為天然氣，預計每年可減少CO2排放123萬t。到2015年，廣元九成的出租車和公交車動力能源也將采用天然氣。為增加碳匯，廣元市計劃到2015年，全市森林覆蓋率從2009年的48％增加到53％，未來的產業結構也將向旅游業、茶產業、電子業等低碳產業轉型。廣元市對污水處理重建采用了蚯蚓生物濾池，數百條經過特殊培育的蚯蚓“清潔工”對進入濾池的污水和污泥進行生物凈化，凈化后的清水排入江河，處理后的污泥則變成了無害的蚯蚓糞，用作農田肥料。

3.2.2生態工業低碳化

生態工業是模擬生態系統的功能，建立起相當于生態系統的“生產者、消費者、還原者”的工業生態鏈，是以工業發展與生態環境協調為目標的工業模式。生態工業低碳化是在生態工業的基礎上，以低能耗、低污染、低排放為目標的工業生產模式升級，是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。低碳生態工業實質是能源高效利用、清潔能源開發、追求綠色GDP的問題，核心是能源技術和減排技術創新、產業結構和制度創新以及人類生存發展觀念的根本性轉變。

災區工業百廢待興，其建設成本遠低于工業發達地區。在重建過程中，應該順應國際產業發展的新趨勢，大力發展環保產業、大力發展綠色制造、大力發展低碳工業，建設資源節約型、環境友好型工業；大力發展低碳經濟、節能與新能源產業，加快自主創新步伐，推進產業升級和結構調整。災區政府應該采取有力措施，積極引導災區工業走綠色發展的道路，抓好節能減排技術、綠色和氣候友好技術，尤其是低碳技術的研發，加快節能環保和裝備的推廣應用。

3.2.3生態農業低碳化

生態農業是指在保護、改善農業生態環境的前提下，遵循生態學、生態經濟學規律，運用系統工程方法和現代科學技術，集約化經營的農業發展模式，按照生態學原理和經濟學原理，運用現代科學技術成果和現代管理手段，以及傳統農業的有效經驗建立起來的，能獲得較高的經濟效益、生態效益和社會效益的現代化農業。生態農業低碳化是在生態農業的基礎上，以低碳理念為指導思想，以低碳能源為建設動力，將傳統生態農業生產模式提升到以低碳技術為核心的新型農業生產模式。

在災區發展低碳生態農業，應該開發安全優質農產品，并注重生態環境經營，同時積極對農村產業結構進行低碳化調整、優化和升級。安全優質農產品應該滿足國家綠色農產品和有機農產品的標準。有機農產品不施用任何化學合成物質，綠色農產品嚴禁施用高毒高殘留化肥農藥，少用化學合成物，多用有機肥。這是從根本上解決農業生產過程中大量消耗化石燃料、大量排放溫室氣體的問題，是應對氣候變化的重要途徑，對災區發展低碳生態農業十分有利。

3.3政策保障

生態低碳均衡模式的著眼點是人類與自然環境的和諧相處，核心是人類的可持續發展，目標是低碳均衡，本質是應對全球氣候變暖。在災區開展低碳均衡模式實踐，應該結合災區生態的實際情況，長遠規劃，統籌安排，在尊重自然規律的前提下，堅持以自然恢復為主，人工重建為輔的原則，制定相關政策制度，保障低碳生態的實現。

(1)總體規劃，綜合恢復，實施低碳政策。以可持續發展思想為指導，把災區江河作為一個整體的大系統，從自然、社會、經濟綜合考慮低碳化進程，統籌安排、綜合治理、宏觀調控；建立相應的碳匯管理和經營體制，引導災區群眾在尊重自然的基礎上過低碳生活。

(2)退耕修養，還林還草，實現低碳生產。阿壩州、山州、甘孜州、雅安、廣元等災區山多坡陡，在坡度大于25度的陡坡和水土流失嚴重的地段，應堅決杜絕開荒，已開墾的地段應盡快退耕還林；在綿陽、德陽、都江堰等成都平原西北部地區，土壤和水利條件較好、坡度較緩、水土流失潛在威脅較小，應實行林業和農業綜合規劃，推行農林復合經營體系，實行低碳生產。

(3)發展林木，建管結合，構建碳匯基地。大力發展災區林木業，林木建設和管理相結合。對災區，主要是盡可能多地保護現存森林碳庫，改變天然林的采伐機制；在無林地上營造人工林；促進次生林的天然或人工更新，并加以保護；在農田和牧場上增種樹木，發展農林綜合經營系統；擴大人工植樹造林，提高森林碳匯功能；發展速生豐產林，加強人工林的集約經營、提高生產力、增加碳匯，增加耐久木材產品；開展群眾性的造林綠化，加快防護林和公益林建設。

(4)生態核算，效益補償，建立碳匯市場。盡快建立經濟生態核算和生態效益補償制度，建立國內碳交易市場。鑒于災區生態工程建設的長期性和全局性，通過政策、立法，在財政、稅收信貸等方面進行扶持。參與碳市場交易，按照森林生態效益的高低對經營者實行補償，這不僅對提高經營者經營的積極性是有益的，同時對提高災區的生態意識，以全新的碳交易觀念評價森林都是必需的，應盡快加以實施。