生物多样性主要特点
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生物多样性主要特点范文第1篇
关键词：定边；荒漠草原；蝗虫群落；多样性
蝗虫是世界农、林、牧业生产的一类重要害虫[1-2]，长期以来，科技工作者为探索蝗虫的生物学特性，寻求蝗灾的防治对策，对蝗虫进行了许多深入研究，其中，康乐等[3，4 ]、贺达汉等[5-7]、黄春梅等[8]、金翠霞等[9]、李亚妮等 [10]和常罡等[11]学者先后对草原蝗虫群落及其物种多样性都作过大量研究，但定边地区的同类研究报道很少。
2011年6月29日，陕西定边县植保植检站进行病虫普查，在红柳沟镇王窑村的草地上发现大面积土蝗（笨蝗、短星翅蝗、黑背蝗、尖翅蝗等），多数蝗蝻处于1～2 龄期，平均虫口密度为18 头/m2，最高密度为45 头/m2，并且正在向农田扩散，发生面积达2000 hm2。由于发现及时，采取得力措施，未能酿成更大灾害。
2012年7～8 月，在陕西定边县海子梁乡的张罗坑村、十家庄和敖包疙瘩几个村子对蝗虫物种多样性做了调查，期望加深对该区域蝗虫群落的认识，为今后防灾减灾提供技术资料。
1 调查研究方法
1.1 研究区域概况
定边县地处陕西省西北角、榆林市最西端，是黄土高原与内蒙古鄂尔多斯荒漠草原过渡地带[12]，地理位置N 36°49′～37°53′，E 107°15′～108°22′。东和东南与陕西省靖边县、吴旗县相连，南和西南与甘肃省华池县、环县相接，西与宁夏回族自治区盐池县毗邻，北和东北与内蒙古鄂托克前旗、乌审旗相邻，居陕、甘、宁、蒙4省区交界位置。境内土地总面积69.20×104 hm2，有两大地貌类型即南部丘陵沟壑区，占总面积的52.78%；北部风沙滩区，占47.22%。海拔1 303～1 907 m。
境内属暖温带半干旱大陆性季风气候向中温带干旱气候过渡地带。春多风、夏干旱、秋阴雨、冬严寒，日照充足，风沙频繁，雨季迟且雨量年际变化大；年平均气温7.9 ℃，1月平均气温-8.8 ℃ ，7 月平均气温22.4 ℃，年极端最高温度为37.7 ℃，极端最低温度-27.7 ℃，年均日照2 743.3 h，年均降水量316.9 mm，平均无霜期141 d，绝对无霜期110 d ；自然灾害频繁，以干旱、风沙和霜冻影响最大。
全县天然草地29.23×104 hm2，人工草地6.33×104 hm2。天然草地和人工草地占全县总面积51.40%。草地主要为荒漠草原、草原化荒漠，间有少量沙地、荒滩地。除少数荒滩地植被较茂密外，大部分草地植被盖度
1.2 方法
分别以农田、平沙地荒漠草原和半流动半固定沙丘荒漠草原为调查样地（即栖息地类型或蝗虫群落），用罗马数字依次编号为群落Ⅰ、群落Ⅱ和群落Ⅲ，每一样地面积不小于100 hm2。
自2009年7月5日～7月30日，每间隔5 d进行调查1 次，共调查6 次，每次调查1 d，每天早晨8∶00～11∶00、下午3∶00～6∶00各调查1次。每次调查分3 组各样地同时进行 [12-14] 。
用昆虫取样框100 cm×100 cm×30 cm抽样15 次，逐样方收集蝗虫标本，并带回室内检索，按样地（群落）统计样方数、种类和数量。统计过程中剔除个体数为零的样本。
调查蝗虫种类和数量组成，通过数理统计与分析，测算各蝗虫群落种的丰富度、均匀度和多样性指数，对调查区域蝗虫的生物多样性作出综合评价。
用Excel软件进行数据统计与计算。
1.3 采用的生物多样性指数及数据处理
1.3.1 a多样性计算方法[15]
2.1 区系组成
海子梁乡蝗虫由3个基本群落组成，农田蝗虫群落（Ⅰ）、平沙地荒漠草原蝗虫群落（Ⅱ）和半流动半固定沙丘荒漠草原蝗虫群落（Ⅲ）。比较3个蝗虫群落的种类组成可以看出区系组成的主要特点（表2）。
（1）群落I比群落Ⅱ和群落Ⅲ的科、属、种数都多，而群落Ⅱ又比群落Ⅲ的科、属、种数多，说明该县荒漠区域的农田是蝗虫的栖息地。
（2）3个群落中蝗虫共有种比例比较小，其中，Ⅰ、Ⅱ两群落间共有6种，共有种占群落Ⅰ总种数的42.86%，占群落Ⅱ总种数的75.0%；Ⅰ、Ⅲ两群落间有2个共有种，占群落Ⅰ和群落Ⅲ总种数的14.29%和33.3%；Ⅱ、Ⅲ 两群落有3个共有种，分别占群落Ⅱ和群落Ⅲ总种数的37.5%和50%。据此，可见当地3个蝗虫群落彼此间差异性较大。
（3）3个群落的优势种各不相同，其中，群落Ⅰ的优势种有轮纹异痂蝗和大垫尖翅蝗，群落Ⅱ的优势种有黄胫小车蝗和黑翅皱蝗，群落Ⅲ的优势种有中华蚱蜢和短星翅蝗。
（4）以单种属和寡种属为主是3个群落组成的共同特征。
（5）斑翅蝗科和网翅蝗科是各群落的优势类群。
2.2 各群落蝗虫种的丰富度、均匀度和多样性分析
2.2.1 α多样性指数
依据前述α多样性计算公式计算结果如图1。
3个蝗虫群落种的丰富度、均匀度和物种多样性（含S、D和H′）的排序趋势完全相同， 即群落Ⅰ>群落Ⅱ>群落Ⅲ（图1）。试验表明，在相对意义上，农田蝗虫群落种类组成最丰富，分布最均匀，多样性最高；其次是平沙地荒漠草原蝗虫群落；半流动半固定沙丘荒漠草原蝗虫群落4项指标最低。
2.2.2 β多样性指数
依据前述β多样性计算式计算结果（表3）。
β多样性测定结果表明，（1）在定边北部荒漠草原区域的生境被物种隔离的程度较大，这是因为蝗虫种类组成与寄主植物有紧密的关联性，蝗虫种类组成的差异代表了植物种类组成差异，而植物种类组成的差异又反映了各项生境条件综合影响的差异；（2）β多样性指数反映该区域生境多样性较低；（3）β多样性与α 多样性一起构成了该区域总体多样性及荒漠草原地段的生物异质性特点。
3 讨论与结论
3.1 讨论
对定边北部荒漠草原蝗虫群落多样性调查研究结果表明，α多样性指数和β多样性指数都比较高。α多样性指数比较高说明3个蝗虫群落的种类组成相对比较丰富，结构、功能和动态变化相对比较稳定；β多样性比较高说明各蝗虫群落的生境相似性比较低，尤以农田与半流动半固定沙丘之间差异最大。这是因为这两个生境是当地两个极端生境的代表[17-18]。
从种的丰富度、均匀度及多样性看，农田无疑是当地蝗虫的最适栖息地，说明农田有可能是某些蝗虫的储备地，具有储存、保留和发源地的作用，当条件适宜时蝗虫灾害突发的机率也比较高[19-20]。因此，为有效预防蝗灾发生，在耕作方式上有必要采取一些对应的预防措施。
在Shannon指数中，只有当Pi>1时，种i才可能在大小为n的样本中出现[21，22]。因此，我们实际观察到的蝗虫种数有可能低估了真实的蝗虫种数S，因为即使抽取相当大的样本，稀有种也常常不会在其中出现。据此，估计研究区域草地蝗虫实际种数应不少于19种，因此有必要再作进一步的深入研究。
3.2 结论
（1）定边县北部荒漠草原蝗虫区系由7科、15属、19种组成，其中，农田蝗虫群落有7科、13属、14种，平沙地荒漠草原蝗虫群落有5科、7属、8种，半流动半固定沙丘荒漠草原蝗虫群落有有4科、5属、6种。斑翅蝗科和网翅蝗科是各群落的优势类群，单种属和寡种属多是各群落组成的共同特点。
（2）α多样性指数分析结果证明，3个蝗虫群落种的丰富度、均匀度及多样性指数变化趋势相同，即农田蝗虫群落>平沙地荒漠草原蝗虫群落>半流动半固定沙丘荒漠草原蝗虫群落。
（3）β多样性指数分析结果证明，3个群落生境之间的差异性比较大。
参考文献：
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生物多样性主要特点范文第2篇
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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 【摘 要】文章从充分发挥食物链原理是生态畜牧业的重中之重;与当代生态学息息相关的生态位原理;物质循环再生与物质共生原理在生态畜牧业中的应用三个方面来浅析生态畜牧业对当代生态学的借鉴。 【关键词】生态畜牧业 当代生态学 可持续发展观 生态保护 【中图分类号】S8-1 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）21-0111-02
生态畜牧业是近几年来发展起来的以生态文明为指导思想的新兴科学产业，是大农领域为深入落实科学发展观而规划的创新战略性新兴产业。而在生态畜牧业发展的轨迹上，当代生态学犹如铁轨，指引着生态畜牧业这个高铁的发展与前进。可以想象，在未来的畜牧业中，定是以当代生态学为核心的发展体系。
畜牧业从原始的结网捕鱼、囿养鸟兽、役使牛马到现在的生态畜牧，经历了狩猎、圈养、驯化、繁育的漫长过程。其主要原因是人类生存条件与环境变迁，使得畜牧业随之得到的相应的发展。而在21世纪，生态畜牧业就是时代的主旋律，在生态畜牧业中所运用的食物链原理、生态位原理、物质共生原理和物质循环再生原理都是从当代生态学中援引而来，将当代生态学加以运用，既为生态畜牧业的基本发展规则。
一 充分发挥食物链原理是生态畜牧业的重中之重
在20世纪70年代，石油农业暴露出巨大的能源危机后，原本高投入、高消耗的农牧模式暴露出现代农业体系中的不稳定性和不持续性，在困境中迎来了巨大的挑战。由于自身原因，农业是我国安邦定国的决定性产业，所以我国明确提出要转变农业增长方式，建设当代的生态畜牧业，促进农业又好又快发展。
我国长期以来的高投入低产出的农业生产方式，使得农牧业开展难度大，效益低。由于食物链系统养分利用率低，环境问题尤为突出。比如大量不合理地使用化肥，使得养分不均衡，氮磷钾肥比重偏差大，化肥大量的滥用使得农牧业生存发展难以维系。大量的有机废物因得不到合理地使用而被浪费，因需求的增长而带来的肥料增加的比例严重失调，其相差比例达八倍之巨。但我国的解决方式却不能制订出如同欧洲那样严格的化肥投入和畜牧粪尿管理政策，我们只能在农牧与环境回报之间寻求平衡，而这个平衡的支点就是来自于食物链原理。在其中流动的能量合理地在肥料、作物、动物与人之间流动，通过优化让生态环境得到最大程度的保护。食物链养分管理不仅是技术创新，同时也是政策改进。食物链养分管理并不是一项简单的技术或政策，而是一项系统的综合策略，包含了化肥生产、农田、畜牧、家庭等环节的养分管理措施，还涉及资源、工商、农林、营养、环境等多个部门，以及区域和国家多种层次。这些养分管理措施的优劣直接决定了社会、经济、生产、生态环境等多个可持续发展目标的实现。长期以来，在人口和食物的压力下，我国一直以满足食物需求为目标进行养分管理，大力鼓励支持化肥生产使用和集约化动物产品生产，忽视了养分的循环利用，因此大大增加了食物链养分流量，还产生了严重的资源和生态环境问题，严重制约了我国的可持续发展。
食物链原理在生态畜牧业中，遵循两个原则：（1）养分物质调控;（2）养分流动过程的调节。在该过程中，注重养分在各个环节的走向和合理利用是重中之重，由于食物链起始为养分，则人为投入是不可避免的，要使资源利用比例提高，才能实现生产力逐步提高和环境友好的目标。食物生产与消费的系统中，各个子系统的统筹调配也尤为重要。作物生产、畜牧生产、食品加工、家庭消费等各个子系统的构建和养分流动模式也是重点研究对象。各子系统具有重叠和包含关系，针对当前落后的现状，深入研究国家宏观层面上的食物链驱动机制和养分流动关系，探讨研究应对我国特殊的食物链养分优化措施，并制定相应的法律机制。研究区域或流域等尺度农田，畜牧和家庭亚系统养分流动和循环规律及其调控策略。
二 与当代生态学息息相关的生态位原理
生态位是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及与其相关种群之间的功能关系与作用。而生态位原理就是利用在生态环境中各种群之间的相互关系，综合调控资源，使效益达到最大化，从而达到生态环境最优的状态。人类在利用自然的同时，与自然的和谐共处才是生存的王道。所以，保护生物多样性也是生态畜牧业的关键科学问题。
针对我国的特点，生物多样性保护的实施也应是因地制宜、千差万别的。常用方法有生物地理分区法、保护空缺分析法和生态系统服务功能方法。全国各地按照自己的地方特点，因地制宜、取长补短，建立应对自己特点的保护措施，对不同类型的保护区进行功能划分，将能进行经济开发的地区进行合理的利用，将供应与需求平衡，将可持续发展的理念运用到实践中去。面对森林生态系统、草原草甸生态系统、荒漠生态系统、湿地生态系统、海洋海岸生态系统等各种生态系统都应有独特的应对方法，在开展生物多样性的同时，对农业生产的病虫害能够起到有效的遏制作用。在农田生态系统中，植物发病必须有病原物、寄主和环境条件。光有病原物和寄主，没有合适的条件的话，植物是不会发病的。但在单一农作物环境中，大规模的农作物病虫害却极易发生。而生物多样性原则恰恰是解决此类问题的最有效方法。我们在畜牧养殖与农业生产中，发挥生物多样性优势，不仅减少了病虫害损失，提高了效益，还能发挥生物多样性优势，使自然条件可持续发展。
例如，动植物共生稻作系统，使传统稻作系统又回归自然的保护。在稻田中，不仅种稻，还养鱼、鸭、虾、蟹、泥鳅、鳝鱼等。经过大量实验，这种系统有效地提高了经济效益及生态效益。其主要特点在于，鱼鸭可对植物治病菌菌核、菌丝进行取食，并取食水稻病叶，从而减少菌源，延缓病情扩展;动物在水中活动，使稻间通风透光，致病菌无法正常生长;另外活动能让作物根系间增加溶氧量，提高生长能力;同时水系肥力显著增加;各种稻田常见病发病率明显下降;对养鸭田的杂草控制力远高于使用除草剂的稻田;稻田CH4排量也有明显抑制。
三 物质循环再生与物质共生原理在生态畜牧业中的应用
物质在生态畜牧业中循环往复分层分级利用既是物质循环再生，在能量的流动过程中，物质也在流动，物质并不是单一的存在，物质也共同产生。在不停地物质循环中，环境污染也随之避免，系统也得到了稳定和发展。各组分之间相互作用联系共生，在各司其职之后形成有机整体。在构建生态经济时，将其当作一个整体对待，各要素联系起来，以整体的结构去看问题，最终不仅能够揭示生产与消耗的关系，更能因地制宜地推出新的生产模式。
比如，在水产品养殖中，以养虾为例，虾池中生物种类不仅虾一种，少量的肉食鱼类如真鲷、鲰虎鱼、鲈鱼等与虾同养，既能吃掉与虾竞争的小杂鱼，又能吞食病虾，减少虾病的链式传染。混养罗非鱼能够抑制较大的藻类过度繁殖，将池中浮游生物资源利用起来，并能促进有益藻类生长。若贝类与虾同养，二者取食习性不同，小型浮游生物与池中悬浮有机碎屑是贝类食物来源，这种混养模式可使虾池水质得到净化，减少污染，提高整体利用率。海参与虾混养也有长足的优势，海参取食目标性差，无论藻类、原生动物或者有机碎屑及泥沙，都可以被海参取食，从而不仅优化能量利用结构，还能大大提高池塘养殖效益。另外还有多种品种混养模式，在同一池中，充分利用各种物种不同的生活习性、取食习惯、空间分布等特点，既优化了能量利用结构，促进物质共生共利，使得能量自循环，极大提高池体的生存能力，又能取得良好的综合经济效益，保障可持续发展。
再如，北方的四位一体生态农业模式及南方稻菜鱼生态农业模式。其建设以农村较富有的土地资源为基础，依据当代生态学理念，生态经济学原理，充分利用太阳能，开发沼气资源，将养殖业、种植业开展得井井有条。北方的冬闲是农民最无奈的时候，而温室、猪舍、沼气三者结合的封闭农业模式却能将问题迎刃而解，达到农业生产良性循环。在该模式中，温室为养殖、种植提供环境条件，猪舍为温室提供创造温湿条件，并提供CO2作为种植的气肥，同时产生沼气保障温度和人类生活需要。三者相互依存，相互利用，有利于解决农村冬季收入问题，并能丰富北方冬季的果蔬供应。
生物多样性主要特点范文第3篇
Keywords:landscapeplanning;multi-value;spatialsolution;ecosustainablelandscape
景观(landscape)一词在英、德、俄语中颇为相似，都是自然风光、地面形态和风景画面，近代作为科学名词被引入地理学和生态学，具有地表可见景象的综合与某个限定性区域的双重含义。它具有明确的边界和统一的外貌，可辩识性、空间重复性和异质性是其主要特征。无论在城市和乡村的区域规划中都经常面对景观的管理与设计问题，因此有必要进一步给予景观以如下的新定义：景观是一个由不同土地单元镶嵌组成，具有明显视觉特征的地理实体；它处于生态系统之上与大地理区域之下的中间尺度，兼具经济价值、生态价值和美学价值。
景观规划是运用景观生态学原理解决景观水平上生态问题的实践活动，是景观管理的重要手段，集中体现了景观生态学的应用价值。景观规划涉及景观结构和景观功能两方面，其焦点在于景观空间组织异质性的维持和发展。在景观规划设计中，始终把景观作为一个整体单位来考虑，协调人与环境、社会经济发展与资源环境、生物与生物、生物与非生物及生态系统之间的关系。尽管景观规划脱胎于早期的风景园林设计，但随着景观生态学的发展，其应用范围已扩展到多种多样的景观类型。
景观规划的发展也经历了从定性描述到定量模型，从景观分化到景观综合，从局部分析到整体优化，从传统美学到生态美学，从常规方法到现代化技术的过程，在景观开发保护和管理中的作用不断增强，应用前景广阔。本文针对四种人类活动方式、强度不同的景观类型，探讨景观规划的特点及其应用。
1城市景观规划
城市景观规划的开拓者F.L.Olmsted于1863年提出landscapeArchitecture的概念，将生态思想与景观设计相结合，使自然与城市环境变得自然而适于居住。他所设计的纽约中央公园至今仍是城市公园绿地系统的典范。其后D.S.Crowe将景观规划定义为从事创造性保护的工作，既要最佳利用地域内的有限资源，又要保护其美景度和丰厚度。麦克哈格所著的《设计结合自然》与C.A.Smyser所著的《自然的设计》两书曾广为流传，是我国读者所熟悉的。在书中详细讨论和介绍了将生态规划应用于城市环境空间设计的案例[2]。
目前在美国LandscapeArchitecture的内容更加拓宽，包括了景观设计、小区规划、土地发展规划、城市设计、区域景观规划、生态规划和设计以及景观人文设计等内容。
从我国实际情况出发，城市景观生态规划应遵循以下原则：
①协调人与自然关系，注重环境容量与可持续发展；
②保护环境敏感区，对不得已的破坏加以补偿；
③在人工环境中努力显现自然，增加生态多样性；
④合理安排城市空间结构，增加生态多样性；
⑤发挥景观的视觉多样性；
⑥居住环境-生活质量-城市文化的相互促进；
⑦以绿色空间体系为中心的绿化、美化与净化；
⑧环境管理与生态工程相结合。
在编制城市总体规划时，景观规划是重要内容之一。在对城市进行分析研究的基础上，分别规划制定城市布局形态，从环境容量和可持续发展观点进行远景规划，规定“不许建设用地”。国内外的经验都表明，在居住环境的优化设计中有以下一些注意要点：①通过生态调查制定土地利用规划，限定应保全的地区，指定需保护地段，勾画开发区的轮廓；②土地开发要考虑水源、大气、生物、噪声和侵蚀等环境问题；③建立区域开放空间系统，使城镇内部有均匀的绿地或旷地分布；④使城市具有紧凑的空间结构，在城市核心之间分隔以有自然风景的活动区；⑤尽可能把市区的文化娱乐设施转移至城郊或卫星城；⑥组织和谐一致的土地利用，取消功能混杂、相互干扰的布局，如工厂和住宅商业楼的混杂；⑦使住宅离开交通干道，至少使建筑正面离开街道，以减少噪声干扰；⑧在道路终端周围或庭院设计住宅群，将住宅从面向热闹的街道转向面对安静的庭院或休闲活动空间；⑨居住小区应避免单调划一，努力提供方便舒适、多种多样和各具特色的生活场所[24,26～30]。
J.O.Simonds总结了道路景观设计中的经验，如道路选线要考虑人的视觉、感觉，展现主要的远景并形成框景，建立和美化城市的交通大门，美化公路走廊，建立一系列了望点，消除视觉污染，限制路旁招牌，通过道路断面和大规模的地形改造与造林绿化，调整和创造新的景观，打开朝向河流和山峦的视窗。
在城市规划中通常要进行景观控制，包括主要景观的特殊控制，主要道路和街景控制，中心广场和步行林萌道的控制等，重点控制建筑物的体量、轮廓、色彩和绿化、小品等内容。近年来钱学森提出建设山水城市的设想，可以认为这是景观规划理论中东西文化有机结合的新发展。他提出城市应与园林山水相结合，可以考虑把中国园林建筑艺术应用到城市大区域建设，保护自然环境与人文景观，使人工环境与自然环境协调融合，以发扬中国传统的城市文化。他还提出提高城市的综合效益，要重视城市环境质量，环境景观多样性与多层次选择的可能性。
2农村景观规划
农业景观的发展通常分为四个阶段，即农业前景观、原始农业景观、传统农业景观和现代农业景观。从根本上讲，原始农业、传统农业是一个自给自足、自我维持的内稳定系统，人地矛盾尚不突出，人们未意识到农村合理土地利用的必要性，农村景观规划更无从谈起。目前，我国部分地区正处于由传统农业景观向现代农业景观的转变过程中，巨大的人口压力，大量人工辅助能流的导入，使现代农业景观中人类活动过程和自然生态过程交织在一起，导致生态特征和人为特征的镶嵌分布。
化肥、农药、除草剂及现代农业工程设施的使用，使土地生产率提高，农业景观异质性，土地利用向多样化、均匀化方向发展，同时又通过土壤流失、有机质减少、土壤板结及盐碱化对农业景观变化产生影响。农村各产业的蓬勃兴起，在有限的自然资源和经济资源的条件下，各业相互竞争，物质、能量、信息在各景观要素间流动和传递，不断改变区域内农业景观格局，农业资源与环境问题日益突出。时空格局的改变使得小尺度农业生态系统研究已不能满足农业持续发展的需要，因此运用景观生态学原理，对农业景观资源进行合理的规划、设计，促进农业资源的合理利用及农业的持续发展，具有重要的现实意义。
理想的农村景观规划应能体现出农村景观资源提供农产品的第一性生产、保护及维持生态环境平衡及作为一种特殊的旅游观光资源三个层次的功能。传统农业仅仅体现了第一个层次的功能，而现代农业的发展除立足于第一个层次功能外，将越来越强调后两个层次功能。不同国家和地区基于经济发展水平、人口资源状况的差异，农村景观规划的目的也各有侧重。
欧美一些发达国家，经济发展，农业现代化水平高，自然资源条件也相对优越，其农业景观规划较注重生态保护及美学观光价值，如高强度农业景观生物多样性与陆地表面覆盖物空间异质性关系，农田树篱结构变化对鸟类多样性影响，促进哺乳类和鸟类自由运动与水土流失调节的景观设计[3,4]。对应于旅游业中人们“重返乡村”和“亲近自然”的情结，农村景观规划设计中一些富有特色的新型农业模式，如有机农业、生态农业、精细农业等构成相应的观光农业和农业示范观光的资源基础。
Forman基于生态空间理论提出一种最佳生态土地组合的乡村景观规划模型，包括以下七种景观生态属性--大型自然植被斑块、粒度、风险扩散、基因多样性、交错带、小型自然植被斑块与廊道；通过集中使用土地以确保大型植被斑块的完整，充分发挥其生态功能；引导和设计自然斑块以廊道或碎部形式分散渗入人为活动控制的建筑地段或农耕地段；沿自然植被斑块和农田斑块的边缘，按距离建筑区的远近布设若干分散的居住处所；在大型自然植被斑块和建筑斑块之间可增加些农业小斑块。显然，这种规划原则的出发点是管理景观中存在着多种组分，包含较大比重的自然植被斑块，可以通过景观空间结构的调整，使各类斑块大集中、小分散，确立景观的异质性来实现生态保护，以达到生物多样性保持和视觉多样性的扩展[5]。
这种景观模式是根据美国和欧洲的农村情况，融合生态知识与文化背景的一种创新，有人称之为可能景观设计(possiblelandscapedesigning)。但是我国的国情不同，在长时期高度利用土地之下，农村景观中自然植被斑块所剩无几，人地矛盾突出。景观规划所要解决的首要问题是如何保证人口承载力又要维护生存环境。生态保护必须结合经济开发来进行，通过人类生产活动有目的地进行生态建设，如土壤培肥工程、防护林营造、农业生产结构调整等[31]。从空间布局而言，这类地区的景观规划应贯彻以下原则：
①建设高效人工生态系统，实行土地集约经营，保护集中的农田斑块；
②控制建筑斑块盲目扩张，建设具有宜人景观的人居环境；
③重建植被斑块，因地制宜地增加绿色廊道和分散的自然斑块，补偿和恢复景观的生态功能；
④在工程建设区要节约工程用地，重塑环境优美、与自然系统相协调的景观。
3园林风景区的景观规划
景观的视觉多样性与生态美学原理是风景园林区规划建设的重要依据与理论基础。一个优美的、吸引力强的风景区通常都是自然景观与人文景观的巧妙结合，由地文景观、水文景观、森林景观、天象景观和人文景观构成的风景资源景观要素，通过适当的安排与组合，赋予其相应的文化内涵，以发挥其旅游价值，可供人们进行游览、探险、康体休闲和科学文化教育活动。自然的文化概念有别于生态功能的科学概念，景观外貌可反映其文化价值，而文化习俗也强烈地影响着居住地景观和自然景观的空间格局；人类对景观的感知、认识和评价直接作用于景观，同时也受景观的影响。关于景观美学质量的量度，人类行为过程模式研究认为，人类偏爱含有植被覆盖和水域特征，并具有视野穿透性的景观[32]。
信息处理理论则认为，人类偏爱可供探索复杂性和神秘性的景观，有秩序的、连贯的、可理解的和易辨别的景观[6]。美国的园林景观设计以使用简洁明快的乔木-草坪搭配为特色，纽约中央公园设计的绿草坪（Greensward）方案是其代表作。为了满足各方面游人的娱乐需要，提供度周末和节假日的优美环境，以及方便周到的道路和设计配置，充分考虑自然美和环境效益，各项活动和服务设施尽可能溶化在自然环境中。城市森林的规划则以生态学为基础，并有景观构图；树木以当地树种为主，有教育意义，为群众所喜爱。
我国园林景观设计历史悠久，从中国文化艺术传统中吸收了丰富的营养，形成了自己鲜明的特色。以下这些命题既是生态美学的要义，同时渗透了中国文化的内涵与思考：
①多样性与独特性，千姿百态与独领；
②开阔度与纵深感，一览无余与曲径通幽；
③观赏主体与时空变换，有时万绿丛中一点红更能起到画龙点睛之妙；
④观赏客体（游客）的环境感应，所谓诗情画意情景交融，环境氛围作用于人体的综合感受；
⑤造型与景观，包括形态、线条、色彩、质感；
⑥层次与系列，规整与随意，井然有序与别有洞天；
⑦生机与活力，万物钟灵秀，生生不己；
⑧节奏与变幻，流畅与含蓄；
⑨逻辑和意境，采取象征方法突出生境、画境和意境；
⑩景观季相变化的时序美，草木催春与秋色斑斓。
在具体进行园林景观的规划和设计时，应注意遵循以下原则：①生机--少盖房子多留绿地，以使景物充满生机，景点应以绿色生态系统为主，而不要以亭、台、楼、廊为主；②野趣--设计要有野趣，力求接近自然。自然景观的韵味往往比雕琢的几何图案更具魅力；③和谐--要使人工建筑物与周围环境保持和谐、协调；④格调--注意发挥地方的、民族的特色，包括建筑物的格调、材料和应用于造园的生物种；⑤容量--精心设计以增加景观的容量；以小见大。近年来，一些原本以科学原则为指导的植物园、树木园也考虑扩大其功能，从而提出建立生态景观园的构想。这类园林应注意以生态仿真作为设计基础，即模拟自然生态系统的外貌和结构、功能关系，并取得高于自然的观赏效果；以植物工程为主要手段，在植物配置方式上务必与环境相协调；在景观的规模与尺度上创造出有代表性的自然风物，有别于一般的风景园林。
4自然保护区的景观规划
建立自然保护区是生物多样性保护的主要途径，然而关于建立自然保护区的原理、方法仍很不完善。70年代中期,Diamond依据岛屿生物地理学的“平衡理论”提出了一套自然保护区设计原则，据此形成的自然保护区圈层结构（核心区、缓冲区、过渡区或实验区）的功能区划模式成为现代自然保护区设计的基础[7、8]。
与群落生态学途径（岛屿生物地理方法）并行的种群生态途径，如种群生存力分析（Populationviableanalysis,PVA）和碎裂种群（Metapopulation）理论80年展起来[9],由于PVA技术研究小种群的随机绝灭过程，得出的主要结论是最小可成活种群（MVP），使其成为目前自然保护区设计的重要理论基础之一[10～13]。同时，人为干扰导致的栖息地破碎化使不少物种都以碎裂种群的形式存在，因此碎裂种群理论成为近年来保护生物学研究的热点之一[14]。
Collinge[15]认为岛屿生物地理和碎裂种群理论为生境破碎化研究提供了可资检验的假说。生态学家们据此探究生境碎片的大小、形状、隔离度、周围背景（context）及生境质量或异质性对动植物种群的维持、群落成分和生态系统过程的影响。随着景观生态学理论、方法的成熟与发展，景观规划设计在生物多样性保护中的意义引起了人们的高度重视。景观规划在自然保护区设计中的优势体现在其规划思想既注重岛屿生物地理理论的格局研究，又重视PVA及碎裂种群的过程研究，致力于两种设计思想的结合。此外，景观规划不仅考虑斑块本身，还注重斑块周围环境（不同类型基质）的作用。另外，景观规划还强调从单个保护区到区域自然保护区网络等不同尺度的规划单元。基于景观生态学原理，目前已提出不少有意义的保护区设计原则和框架。
Noss和Harris认为，一个全面的规划应该以生物等级各个层次的受胁成分或节点(Node)作为保护对象，目标是将每一景观中各种大小的节点连接成整体的保护网络，并在区域和大陆尺度上建立景观保护体系。这一规划途径的一个典型代表是所谓景观群岛模式(ArchipelagoModel)或称综合利用模式，它包括一个绝对保护的核心区和周围缓冲区。沿核心区向外人类活动强度逐渐增强，核心区是生物多样性等级系统中任一层次上的某一节点。
Forman认为，景观生态规划与设计原则包括：①考虑规划区域外较广阔的空间背景；②考虑保护区较长的历史背景包括生物地理史、人文历史和自然干扰状况；③设计中要考虑对未来变化的灵活性；④未来5年、10年或20年内可预料的保护区面积变化是规划关键部分；⑤规划应有选择余地，其中最优方案应基于规划者明智的判断，而不涉及现实政策，这样其他可供选择的交易性(trade-off)方案才能清晰、明确。因此，景观生态规划设计中有5个要素必不可少：时空背景、整体景观、景观中的关键点、规划区域的生态特性和空间属性。
据此他还提出了一个土地规划中协调保护与开发矛盾的“空间解决途径”(spatialsolution)，此方案主要包括如下组成：“必要的格局”(indispensablepatterns)、“集中与分散相结合的格局”(aggregatewith-outlierspattern)及“战略点”(strategicpoints)[5,17～19]。最近，Poiani和Karen[20]探讨了自然保护区的生态区域规划，提出一个新的自然保护计划框架，这个框架通过设计和保存生态区的一系列立地以保护所有现存的本地种和群落。包括关注所有物种和群落，不仅仅是稀有种，取决于生态因子的大尺度规划单元而非行政边界；生境选择及种群生存力分析等。
在应用新框架时，景观生态学许多基本原理需进一步考虑。当选择立地和分析目标物种存活时，必须考虑诸如大的植被斑块的重要性，生态系统之间的相互作用，碎裂种群动态及生境斑块连接性等概念，这种广尺度景观生态规划框架将提高自然保护的效率和有效性。我国学者也提出了一些很有创见的规划思想。
吴兆录等[21]认为，要保持足够个体需要最小种群，要保持足够种群需要最小群落，要保持足够群落需要最小景观。据此，针对用种群生存力分析MVP确定保护区面积的局限性提出了生物多样性保护的一个理论框架--生物最小面积概念，包括空间最小面积、抗性最小面积和繁殖最小面积，最小景观是指能使保护对象（物种、自然遗迹、文化遗产）长久存在，或使要控制的生态过程达到理想状态的地理空间及其各成分的组合，应用生物最小面积概念，自然保护区功能区的划分就有了坚实的理论基础。
既核心区必须大于保护对象的繁殖最小面积(PVA)或最小景观，缓冲区是维护繁殖最小面积或最小景观的一个外加部分，而缓冲区的宽度（面积）则要根据自然保护区所在区域外界干扰的类型及强度来确定，保护区的最小面积应不小于最小景观面积。传统的生物多样性保护战略被动强调现存濒危物种和景观元素的保护，如果把生物对景观的利用作为一个能动的生态过程--一种对景观竞争性控制过程，情形可能会很不一样。在这种假设下，通过识别关键性的景观局部和空间联系，利用物种自身对空间的探索和侵占能力来保护生物多样性，就会有一种全新的景观规划途径，我国学者俞孔坚[22,23]新近提出的景观生态安全格局理论正是这些方向上的一个积极探索。
尽管生物多样性保护的景观规划途径不同，但一些空间战略普遍被认为有效，这对克服人为干扰有积极作用，包括：①建立绝对保护的栖息地核心区；②建立缓冲区以减少人为活动对核心区的干扰；③在栖息地之间建立廊道；④增加景观异质性；⑤在关键部位引入或恢复乡土景观斑块；⑥建立动物运动的踏脚石(steppingstone),以增强景观的连接性；⑦改造栖息地斑块之间的质地，减少景观中的硬性边界频度以减少动物穿越边界的阻力。
5结语
景观规划是景观管理的基本手段，它包括的内容非常丰富，应用领域也很广泛，景观规划主要特点体现在规划思想上的多角度、多层次的综合性、宏观性及开放性，景观规划原理是对各种设计思想兼收并蓄基础上形成的，地理学的格局研究与生态学的过程研究相结合作为原理的核心，吸收园林及建筑美学思想，综合考虑各种社会学、经济学、环境学、文化人类学等因素，并强调规划设计的动态调整。景观规划应注重规划客体的价值多重性及空间分异，人地矛盾使这两点更显突出。不少自然景观（森林、湿地等）都具有生态保护、旅游及经济开发等多重价值。同时，不少人类管理景观，如农业景观等除提供农产品外也具有生态保护及旅游观光等多种潜在价值。
但在同一时空条件下，这些价值往往是相互冲突的，如何考虑规划客体的空间分异规律，寻求缓解、协调这些价值冲突的空间解决途径，使景观最大程度发挥其具有多重价值的功能及潜力，这正是景观规划所要解决的问题。景观规划的共同目标是人与自然关系的协调，时空结合意义上的可持续发展，即建立生态可持续的景观。因此，景观规划也是区域可持续发展的重要组成部分。通过经济规划、环境规划与景观设计的结合，使区域开发、资源利用与生态保护相衔接与配合，生产建设、生活建设与生态建设相适应，达到经济效益、社会效益与生态效益的高度统一，实现总体人类生态系统的整体最优化这一景观规划的最终目的。
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生物多样性主要特点范文第4篇
关键词：新课程 课堂教学 有效性 教学方式
新课程改革中强调的一个核心理念是“以学生发展为本”，改变课程过于注重知识传授的倾向，强调帮助学生形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。
新课程的教育目标决定了教师在实施新课程教学的过程中要关注教学的有效性。课堂教学是教学的基本形式，高质量、高效率的课堂有效教学是促进学生有效学习的基本前提条件，是实施新课程的重要保障，实现课堂教学的有效性，已成为当前课程改革的重要方向。
高中生物课堂教学本身就具有注重观察、理解、记忆，理论与实验相结合，老师与学生的互动等特点，本文以此为例来探讨如何进行有效的课堂教学。
一、什么才是有效课堂教学
1、有效教学的含义
有效教学理论强调：课堂教学的改革不是教学方法或教学技术的更新，应该在教学理念的支持下展开教学设计，使用一定的教学策略提高教学的效率。有效教学应该关注教学过程中学生的情感体验；关注学生的个性差异；关注学生学习方式的转变；关注课堂预设与生成。因此在生物教学过程中要用有效教学的理论来指导教学实践，设计适合学生发展、促进学生有效学习的教学过程，使我们的课堂成为学生主动参与、积极构建的课堂，从而实现教师“教的有效”，学生“学的有效”。
2.有效课堂教学的理解
在新课程理念下，对有效课堂教学的理解是：以学生的进步和发展为宗旨；以学生学习方式的转变为条件，促进学生有效学习；关注教学的效益，要求教师有时间和效益的观念；关注教师自身的发展为基础，采取有效的教学策略。
二、当前课堂教学有效性存在的问题
比如僵化套用一种课堂教学模式，致使不同学生学习机会差异悬殊；对教学方法的选择，盲目崇尚新异；学生主体意识缺乏，学习效率低下，浅于学、苦于学、倦于学、厌于学的现象普遍存在。由于上述问题的存在，课堂教学的有效性缺失当然也就不可避免，课堂教学的最终结果往往导致课程表面达成现象，这种表面达成现象的最终结果是产生出高分低能的所谓人才。因此，必须进行课堂教学改革，让课堂教学有效优质。
三、新课程背景下高中生物有效课堂教学的策略
（一）课堂教学观的转变
在过去的教学中，我们研究课堂教学时很少考虑教师自身的教学特点以及学生的感受和发展。高中新课程认为课堂教学的过程应该成为师生之间、学生之间相互交流、合作探究、共同发展的过程。因此，教师要在新课程理念的指导下建立新的课堂教学观，实现“以教材知识为中心”到“以学生发展为中心”的教育理念的转变。要认识到新课程理念下课堂教学的目的在于：促进学生的学习与发展，为学生的终身学习和发展打下良好的基础。教师应该成为教学的研究者，学生学习的引导者；应该从原来只研究教材知识走向研究学生的学习需要、认知规律；研究课堂教学中学生的情感体验和能力培养；研究课堂中师生的心灵碰撞、情感共鸣等。在课堂教学过程中，教师要考虑到学生的学习兴趣、个体差异，要采用各种方式和手段，尽可能满足不同层次学生的学习需要，让学生成为课堂学习的主人。
高中生物新的课程标准的教学目标由三部分构成：知识目标、情感态度与价值观目标、能力目标。教学观的转变，目的就是要让学生在这三维目标上获得有效统一的发展。
（二）教学内容的精选和整合
高中生物新教材通过问题探讨、资料分析、科学家的故事、思考与讨论、相关信息、技能训练等给我们提供了丰富的学习内容，但是如果把这些内容按部就班的全部教给学生，那么会出现课时不够的情况，而且收不到好的效果。为学生提供整合的、有利于学生自主、合作探究的学习内容，精选有效的教学内容，才能确保学生通过对教学内容的学习，有效促进其发展。
教学内容的精选和整合，首先要认真钻研教材。新教材是课改理念的文本体现和载体，需要每一位教师去认真研读、感悟、领会教材，了解教材的基本精神和编写意图，把握教材所提供的教学活动的基本线索，分析教材所渗透的生物学思想、方法，体会新教材中蕴含的教学理念，才能实现有效的课堂教学。
教学内容的精选和整合，必须用好、用活、用实教材，同时合理整合可利用的生物教学资源。用好，就是基于教材，能根据学生的实际，或根据教学的需要，或针对教材中的一些不足之处，对教材进行改进和补充，使之更好地为教学、为学生服务；用活，体现在解放思想、勇于创新，大胆对教材进行“再加工”、“再创造”；用实，就是使教材更加切合本地实际和学生的实际，使学生学得主动、扎实，富有成效；可利用的生物教学资源，包括了网络资源、现代教育技术，以及社区资源的开发与利用。
例如，在学习生物多样性的保护时，可以整合太湖蓝藻污染的相关材料，由学生分析生物多样性破坏的因素、保护生物多样性的方法和措施，使学生感到内容亲切，对于这些内容就能深入理解，而不需死记硬背，同时也增强了知识与生产、生活实际的联系，使原有的教材知识真正成为有效知识。
（三）改变学生的学习方式，实现学生的有效学习
高中生物新课程要求课堂教学由注重教师“教”向注重学生“学”转变；由注重学习系统化知识向注重学习生活化、整合化的知识转变；由注重知识的强制性接受向注重学生对知识的主动探究与建构转变；由注重个体学习进步向个体学习集体协作并重转变；由注重统一标准向关注个体差异转变。
也就是说，在学习过程中，要鼓励学生自主学习，合作学习，同时进行探究式学习。教师在指导学生学习时一定要注意多启发，多反问，要鼓励他们想问题、提问题、钻研问题，这样可以引导学生进行自主学习；学生在自主学习之后，需要在一个相互协作的学习群体中对各自的观点、假设进行批判性的考察、协商和辩论，使不同的观点得以交锋、碰撞，从而加深、补充、修正每个学生对当前问题的理解，同时可以培养学生的合作意识与行为，那么教师应该有意识地给学生创造这种合作学习的机会；探究学习可以使学生直接参与质疑，探索释疑，学生是学习的主动探索者，学习过程便是研究过程、创新过程，也是收获过程，通过一步步的探究，体验了探究的过程，既培养了能力和素养，拓展了思维空间，同时可以享受到成功的喜悦，丰富情感体验。
（四）教学方式的多样化和优化组合
传统教学是以教师讲授为主的教学方式，要实现以学生的发展为核心的教育目标，必须采用多样化的教学方式。任何一种教学方式，都不是万能的，教学方法选择的优化实质也包含了教学方式的多样化的含义。就一堂课而言，教学方式的多样化表现为课堂教学纵向上是多样化的，即在一堂课上，教学可能会使用几种不同的教学方式，例如，讲授、探究、讨论、操作等。就不同的课而言，教学方式的多样化又表现为不同课堂教学所采用的主要教学方式是多样化的。多样化的教学方法可以激发学生的学习积极性，不同的教学方式为学生提供了多种机会。
有效的教学方式是课堂教学效率的提高的有力保障，对教学方法的优化选择，要求教师根据教学目标、内容、学生认知和能力发展水平，结合教师自身的特长和风格，灵活运用各教学方式，实现各种方式的优化组合。
（五）营造民主平等的教学氛围
研究表明，教师和学生之间的相互交流时间和机会越多，学生参与学习的时间就越多，实现有效教学的可能性就越大。可见，有效教学必需要致力于营造一种民主、平等、和谐、愉悦的学习氛围，给学生以友爱、平等、快乐、成功的享受。
营造良好的教学氛围，一是发扬教学民主，优化教学组织。课堂上教师积极鼓励学生参与学习，鼓励质疑问难，发表不同意见，形成师生“互动流”。二是教师要提高业务素质，优化教学艺术。三是注重情感投入，加强师生情感沟通。
教师如能在具有较高的教学素质的基础上，予以情感投入，努力采取与学生心理情感相接近或相容的态度和方法，形成与学生和谐共振的情感基调，那么，良好的教学气氛自然会水到渠成。
（六）灵活运用学习评价
正面的学习评价具有激励性，有助于学生欣赏自己的成功，发展积极进取的自信心，提高学习动机并形成成就感，是实现有效学习的催化剂。
教师在学习评价过程中应注意恰当使用鼓励性语言，进行适当的表扬。表扬和奖励的质量较之频率更为重要。对激励的成功运用取决于时间和方式的恰当与否，过分、过于夸张的奖励会降低内在动机；教师表扬的频率与学生的学习收获并非总成正比，某些时候关系不大以至于表扬会变得无足轻重；不同学生其内在动机系统存在个别差异，因此对不同学生要采用不同的激励方式。
四、总结
实施有效的课堂教学，需要我们在新课程的实施过程中不断反思、不断探索、不断提高。在教学实践中我们应该把提高课堂教学有效性作为一种教学理念，要把这种教学理念贯彻到教学的每一个环节中，不断的改进教学方法，完善教学过程，提高课堂教学效率。
以上探讨了高中生物有效课堂教学的策略，但是教学策略具有动态生成性、选择性、综合性、灵活性和创新性等特点，教师应根据课堂教学目标、教学内容、师生的实际、学校的条件等因素，精心选择、设计适宜的教学策略，最大限度地促进学生的有效学习。
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生物多样性主要特点范文第5篇
关键词：生态浮床；富营养化；水生植物；研究进展
中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）01-0021-03
Abstract：In this paper，the research status of construction technology of ecological floating beds were reviewed，application status and problems were analyzed，At the same time，combining the current research stutus，directions for future research of ecological floating bed were discussed.
Key words：Ecological floating bed；Eutrophication；Aquatic plants；Research progress
生态浮床也称为生态浮岛、漂浮湿地，是一种将现代农艺和生态工程措施综合集成的水面无土种植技术；该技术通过植物根系的吸附、吸收作用及根系周围附着的细菌和其他微生物形成的生物膜的水解代谢作用，分解吸收水体中的有机物和富余的营养成分，通过收割植物体的形式，将营养物质搬离水体，使污染物大幅度减少，从而起到净化水质、美化环境的作用。相对于物理化学的净化水质方法，它具有操作简单、占地少、造价低、净化能力好的特点，因此该技术受到国内外生物学家的重视。最早研究该技术的是美国生态学家Gurmey，我国的宋祥甫等在1991年即开展了用生态浮床治理城区污染河道实验；由于我国工农业发展迅速，城区人口激增，对水资源的消耗与污染加剧，而污染治理设施的建造与管理相对滞后，同时由于水面的缩小及生活生产中产生的氮磷等营养物质的不断输入，致使我国大部分湖泊呈现富营养化趋势，特别是靠近城区环境的水体受到严重污染；据李睿等[1]的研究报导，我国85%湖泊出现不同程度的富营养化及治理水污染的高成本问题，因此该项技术在国内得到更多的关注和研究。本文拟对以往的这些研究进行总结分析，并对今后该技术的发展进行展望。
1 生态浮床的建造研究
生态浮床的构造对浮床植物的生长、水体的净化效果以及平时的运营管理具有重要的影响，因此浮床的建造研究受到众多学者的关注。自生态浮床创设以来，其发展大致经历以下几个阶段：第一代是竹子构架的，它的特点是造价低，但效果差，寿命短；第二代是以聚苯乙烯（EPS）泡沫为主，虽然制造工艺简单，造价也较低廉，但易产生白色污染，所以现在也基本没用；第三代主要是聚乙烯（PE）及其衍生产品，它克服了前二类产品的缺点，但植物的根系没有与定植基质结合在一起；第四代是新材料浮床，主要特点是植物的根系和浮床的材料可溶为一体，且材料本身为中空管状结构，能够形成很好的水体微动力循环，产品主要是美国生产的，由于材料专利壁垒及售价高，目前国内普及率较低。
据曹勇等[2]的研究报导，生态浮床作为水面植物定植结构，其建造设计必须综合考虑以下几个因素：（1）稳定性（浮床需能抵抗一定的风浪、水流的冲击而不至于被冲坏）。（2）耐久性（浮床能多年重复使用而不会腐烂）。（3）景观性（栽植的植物观赏性好）。（4）经济性（建造成本较低）。（5）便利性（设计过程中施工、运行、维护比较方便）。除了这些，作为一种水体净化装置，还应当具有较强的水质净化能力；而浮床的净化能力，主要是通过植物的吸收作用和其根系周围的微生物的分解作用来完成的；针对浮床的这些要求，国内的学者进行了相关的研究，并取得一些成果。
1.1 物理结构建造研究 生态浮床一般是由浮床的框体、浮床床体、浮床基质、浮床植物四部分组成，目前对于浮床的建造研究主要是针对这些结构进行的改良研制；赵广胜等[3]研制了“齿合插接型”水生植物景观浮床，该装置是以高密度聚苯乙烯制成，采用“齿合插接”技g，使得模块与模块之间镶嵌在一起，其种植槽采用倒圆锥形并在底部留有大孔径透水口，便于植物根系物迅速向水中伸展生长，使根部充分与水接触吸收水中的氮、磷、重金属等物质，起到净化水体作用；王芳等[4]研制了一种生物质碳源组合型生态浮床，该生态浮床系统由上层的PVC管材浮床支架，中层的由高分子纤维绳和玉米芯组成的生物挂膜基质与生物碳源及下层的多孔有机玻璃填料沉箱与沉水植物三层组成；据报导该系统具较丰富的生物多样性，具有较高脱氮能力；马强等[5]研发的增加弹性立体材料的新型生态浮床，该系统上的弹性材料吸附细菌等微生物形成的生物膜对水体的净化有较强的效果；蔡鲁祥[6]发明的可拆式扇形生态浮床，组件为扇形，组件间可拆式连接，能有效避免在回收时遭到破坏；田昌凤等[7]研制了气提式生态浮床，采用罗茨风机为生态浮床提供气源，可将池塘下层水体提升到浮床表层，经过浮床上配置的植物净化吸收、陶粒吸附，以及填料的微生物降解后重新流回到池塘底部，该装备能有效降低池塘水体氨氮和亚硝氮含量。顾兆俊等[8]发明了一种养殖污水的净化方法及基于该方法的生态浮床，该生态浮床包括表层净化区，中层净化区，底层净化区，表层净化区和底层净化层的四周用带有过水孔的材料封闭；表层净化区与中层净化区隔开，其内种植挺水植物，并设有生物填料，生物填料颗粒的外径大于所述过水孔的内径；中层净化区四周用渔网围住，下方通过渔网与底层净化区隔开，中层净化区内养殖滤食性鱼；底层净化区下方封闭，设有陶粒，陶粒的外径大于所述过水孔的内径，并以所述陶粒为介质种植沉水植物。这些研发，提升了我国的生态浮床技术的应用水平，但也存在着一定的不足；比如，植物的根系不能附着在基质上，对风浪的抵抗性较差，或者建造工艺较为繁琐，或者使用寿命较短、净化效率不高等问题。因此，今后还应当进一步加快新型浮床建造材料的生产研究。
1.2 生物筛选研究
1.2.1 水生植物的筛选 生态浮床对水体的净化水质及景观作用，最终是靠浮床的生物系统来完成的，所以合适以及生长良好的植物及微生物是生态浮床净化能力的保证。生物的筛选主要是选择适合水面生长的植物及微生物；筛选合适的水生植物的研究进行的比较早。李止正等[9]进行了生态浮床的经济效果研究，在太湖上种植39种高等陆生植物，成活率达100%，这为后期开展水上种植物的研究提供了一定的依据；周晓红等[10]进行以美人蕉、绿萝、马丽安3种景观植物为试材制成生态浮床，试验表明，3种植物对污染水体均有很好的净化效果和一定的景观价值，可作为城市河道污染水体治理的优良物种而推广使用；罗固源等[11]选取美人蕉、风车草、菖蒲和香根草4种常见的浮床植物为研究对象，对其生长特性及吸收氮磷的能力进行比较研究，结果显示美人蕉对水体中氮磷的吸收能力最强；吴建强等[12]选取美人蕉、黄菖蒲、再力花和千屈菜作为研究对象，对其生长特性和氮磷吸收能力进行试验研究，结果表明，美人蕉对磷的吸收能力最强；贺鸿志等[13]研究了野生稻、香根草和风车草构建的浮床系统对富营养化水体的净化效果，实验发现这3种植物对水体总氮（TN）和总磷（TP）均具有较好的净化效果，都能使水体溶解氧（DO）浓度明显增加，并能抑制藻类等浮游植物的生长，其中以风车草对富营养化水体的综合修复能力最强；蒋跃等[14]选取美人蕉、再力花和千屈菜3种当地常见植物作为研究对象，构建上海市淀山湖富营养化治理生态浮床工程，对3种植物的生长特性、氮磷吸收能力的优化配置进行比较研究，结果表明美人蕉与再力花配的混作浮床系统能够在保证氮吸收量较高的同时，比单种再力花的浮床系统吸收更多的磷；陈友媛[15]选取春羽、绿萝和铜钱草3种常见观赏植物作为水培试验研究对象，探讨这3种植物的水生栽培技术并用于去除模拟污水（劣V类）的净化效果，结果显示春羽、绿萝、铜钱草对污染水体均具有较好的适应性及水体净化能力，这为水培观赏植物应用于湖泊等污染水体的生态修复治理工程提供了参考；徐凌悦[16]进行水稻与空心菜吸收不同 N/P水体中氮磷的研究，结果表明浮床水稻与空心菜能较好地吸收富营养化水体中的氮磷元素。这些研究，对生态浮床植物的选择提供了借鉴，但总体上还不够理想，在景观性，季节性上还有待于进一步的提升。我国的水生植物种类较多，今后应当加强对水生植物的筛选工作，选出生命力强，观赏效果好的水生植物。
1.2.2 微生物 据调查，中国90%以上的水域污染是因水体中的N、P含量过高而引起的富营养化造成的，所以N、P元素的去除对水体的净化作用具有关键的作用。据李海英[17]研究微曝气水芹生态浮床中发现微生物硝化反硝化作用是浮床系统除氮的主要机制，植物水芹吸收只占1/10，其余均为微生物脱氮；范洁群[18]研究，浮床系统中植物吸收只是系统去氮的一种途径，微生物脱氮在浮床脱氮途径中占主导作用；因此，水中N元素的去除，浮床植物所起的作用较小，主要的动力是浮床植物根系及水中的微生物；朱静平等[19]研究3种水培植物根系分泌的有机酸对氮循环菌的影响，结果表明3种植物根系分泌物中的有机酸对氨化细菌和反硝化细菌的生长具有促进作用，对亚硝化细菌和硝化细菌的生长具有抑制作用；吴伟等[20]采用弹性生物填料为人工基质，研究以土著微生物及外源微生物为菌源构建的池塘固定化微生物菌膜系统及对养殖水体的原位修复；结果显示固定化微生物处理技术可使水体中微生物的数量提高1倍以上，对水质富营养化控制的效果良好；薛彦君等[21]以美人蕉生态浮床为研究对象，研究曝气时间对植物生态浮床去除水体中营养盐的影响，结果表明曝气时间4h/d试验组的美人蕉根际细菌总数最高，水体中营养盐的去除效果最佳。
2 生态浮床的运用
生态浮床具有原位修复富营养化水体及生态景观的作用，但其对风浪的抵抗力较小，所以目前主要是应用于水流较缓慢的淡水湖泊及城市内河和公园水体中。孙从军等[22]进行了淀山湖富营养化防治与生态修复试验，结果表明浮床技术可有效削减富营养化水体中的COD、TN、氨氮和TP等，为后续的生态修复工程奠定了良好基础；高阳俊等[23]以美人蕉和伞草对重富营养化的大清河水质净化研究，也取得了较好的净化效果；李威等[24]\用浮床技术对佛山市的汾江河水质进行净化研究，结果表明浮床对水质的净化效果明显；郑杨忠等[25]在三峡库区香溪河的支流高岚河库湾修建生物浮岛进行水质净化研究，结果表明浮岛区水质较好，藻类生物量也明显降低；赵丰等[26]以浮床技术对城市污染水体中污染物的净化研究，浮床技术污染水体均有很好的净化效果和一定的景观价值。
生态浮床对水质的净化作用，除了通过吸收水中的N、P等元素外，还以其具有强大的除藻功能息息相关；王端超等[72]研究了冬季生态浮床对浮游藻类数量及生物多样性的影响，结果表明即使在冬季较低温的情况下水生植物新陈代谢缓慢，但生态浮床对浮游藻类的数量及生物多样性影响明显。
3 展望
水体的富营养化是城市水污染的主要因素，也是影响公园景观的一个重要的原因。目前生态浮浮床技术虽然还存在净化能力较弱、受季节变化影响较大及应用范围较小等不足的问题，但由于具有原位修复、成本低廉、能为野生动植物提供生息空间及改善景观的功能，因此成为解决水体特别是城区附近水体富营养化的重要方法。今后，为促进该项技术更深入的运用，应加大新开生态浮床的物理建造研究，提高浮床抗风浪能力及使用寿命，拓宽它的应用范围，特别是海水方面的应用。另外，应更深入进行浮床植物的筛选，水生植物是生态浮床的核心构成，对生态浮床技术的净化水质功能具有决定性的作用，我国水生植物资源丰富，但应用于生态浮床的植物研究报导相对较少，因此，今后应当进一步加强这方面的研究；另外，微生物特别是与N、P的吸附、分解相关的微生物的筛选及固定化技术也是生态浮床未来应深入研究的内容，微生物是生态浮床净化水质的重要组成部分，特别是对于N元素的去除，具有决定性的作用，因此筛选出具有较强适应环境及分解能力强的微生物并将其固定到浮床上也将是今后研究的一个重要方向。
随着建造成本的降低及净化能力的增强，生态浮床技术将会在城市公园生态景观和新农村建设中得到更多的应用。
参考文献
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