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生物多样性趋势

生物多样性趋势

生物多样性趋势范文第1篇

关键词:小五台山;自然保护区;昆虫;气候

中图分类号:Q968 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)19-4667-05

小五台山部级自然保护区位于河北省张家口市蔚县,境内有森林、亚高山草甸、溪流湿地等多样的生态系统。该保护区森林茂密、物种丰富、生物区系复杂,保护区以其优越的自然环境孕育了丰富的昆虫资源。20世纪80年代初,对该保护区进行了初步的昆虫资源考察,但到目前为止对于小五台山自然保护区昆虫种类、数量、分布还不十分清楚,有关详尽的内容尚需进一步研究。

从全国来看,目前已有学者对徐州泉山、兴隆山、壶瓶山等自然保护区内昆虫分布及多样性与海拔、植被类型之间的关系进行了一定研究[1-3],并且对三峡库区昆虫分布格局与生境的关系进行了相关研究[4,5],表明昆虫的分布及多样性与生境之间存在密切关系。但对昆虫分布与生境间关系的研究还相对较少,本研究对小五台山部级自然保护区不同生境条件下的昆虫多样性进行初步研究,对该保护区环境因素对昆虫分布格局的影响进行初步探讨,以期为保护区昆虫资源的利用和保护提供理论依据。

1 试验地概况

2 调查方法

2.1 样地设置

按海拔梯度选取样地,每100 m设置一个海拔梯度,总计设置5个海拔梯度(海拔1 200~1 700 m),同一海拔梯度分为阴坡、阳坡。

2.2 调查方法

2.2.1 昆虫群落调查 于2011年7~9月进行调查,每隔30 d调查1次。对草本层、灌木层及地表层昆虫群落分别进行调查,根据试验地布局采用平行5点法选取试验点,每个标准地选取5个1 m×1 m的样方。详细调查取样范围内所有昆虫的种类和数量,未知种类采集标本带回实验室进行鉴定并作记载。

2.2.2 环境因子调查 此项调查环境因子包括坡位(山脊、上坡、中坡、下坡、谷地)、坡向、坡度、海拔、湿度及温度。

2.3 群落结构特征指数的分析方法

统计分析各个处理昆虫群落的结构与组成,在系统收集数据的基础上计算各处理昆虫群落、群落多样性、均匀性、丰富度、优势集中性指数,昆虫群落特征指数计算方法如下,以上参数使用Excel软件进行计算。

3 结果与分析

3.1 环境因子调查记录

7~9月环境因子记录情况如表1所示。由表1可知,各月份阳坡温度高于阴坡温度,8月各海拔的温度明显高于7月,且除去生境X总体表现为随海拔升高温度降低的趋势,而8月的湿度明显低于7月;9月温度低于7、8月,而湿度(除生境Ⅰ外)大于8月。

3.2 7月不同生境昆虫群落特征指数

7月对不同生境草本层、灌木层及地表层昆虫群落的调查情况如表2所示。由表2可知,生境对昆虫群落的各项指标都有一定影响,对个体总数、丰富度的影响较对优势集中性指数、均匀度指数、多样性指数的影响大。

综合表1与表2可知,阳坡昆虫数量、丰富度、多样性指数、均匀度指数都明显大于阴坡。草本层在阳坡生境中,低海拔(1 200~1 450 m)表现为随海拔升高昆虫的数量及丰富度上升的趋势,在海拔1 445 m处达到高峰后突然下降,而在较高海拔昆虫数量及丰富度又表现为随海拔上升而上升的趋势。多样性指数及均匀度指数随海拔的变化规律不明显,但总体表现为低海拔偏高,高海拔偏低。在阴坡生境中,低海拔(1 200~1 500 m)表现为随海拔升高昆虫的数量及丰富度下降的趋势,而在较高海拔昆虫的数量及丰富度表现为随海拔上升而上升的趋势。温度大体表现出随海拔上升而下降的趋势,较高海拔生境X温度较高,可能受小气候环境影响,但昆虫群落的各项指标随温度变化没有表现出明显的规律性。湿度在低海拔表现为阳坡湿度小于阴坡,在高海拔阳坡与阴坡的湿度没有明显差异,且湿度对昆虫群落没有表现出明显的影响。生境I群落的稳定性最高。

灌木层昆虫群落的种数和丰富度都较高的是生境Ⅰ和Ⅵ,物种数较高的是生境Ⅲ,海拔分别是1 200、1 500、1 300 m,表现为低海拔物种数及丰富度偏高;物种数和丰富度较高的生境温度分别是26、21、27 ℃,在温度因素上没有呈现出明显的规律性;物种和丰富度较高的生境湿度都偏低;昆虫物种数量及丰富度的高峰大多出现在阳坡。在群落稳定性方面,生境Ⅵ表现出了较高的稳定性。

地表层低海拔昆虫丰富度低于较高海拔昆虫数量,在低海拔(1 200~1 500 m)阳坡生境中昆虫的数量大于阴坡生境昆虫的数量,在较高海拔(1 500~1 700 m)阴坡生境中昆虫的数量大于阳坡生境中昆虫的数量,综合分析可以看出物种数较高的在1 400 m以下及1 600 m以上,物种丰富度较大的在1 600 m以上。在温度因素及湿度因素上没有表现出明显的规律性。且相对于草本层及灌木层物种丰富度,地表层的物种丰富度较小。

3.3 8月不同生境昆虫群落特征指数

8月对不同生境草本层、灌木层及地表层昆虫群落的调查情况如表3所示。

综合表1和表3可以看出,在8月生境对草本层昆虫种群的个体总数、丰富度都有一定影响,对优势集中性指数、均匀度指数、多样性指数的影响不大,与7月的研究结果大体相似。在同海拔阳坡生境中昆虫的数量及丰富度大于阴坡生境中昆虫的种类及数量。阳坡生境和阴坡生境,在海拔1 500 m以下昆虫的物种数量以及丰富度都没有表现出明显的规律性,在海拔1 500 m以上物种丰富度及物种数大体呈现随海拔上升而升高的趋势。对温度因素进行分析可以看出,海拔1 500 m以上温度偏低,而物种数量和丰富度偏高。海拔1 500 m以下温度偏高,而物种数偏低。对湿度因素进行分析可以看出,8月湿度较7月普遍偏低,且在湿度因素上没有表现出明显的规律性。

生境对灌木层昆虫的群落特征参数的影响表现为:生境Ⅰ(海拔1 200 m)昆虫个体数量及丰富度最高;温度偏高的生境昆虫的数量及丰富度更高一些;湿度偏小的生境昆虫的数量及物种丰富度偏高;表现为阳坡生境昆虫数量及丰富度偏高;生境Ⅲ的群落稳定性最高。

生境对地表层昆虫的群落特征参数的影响呈现出在海拔1 600 m以上昆虫数量及丰富度最高,其次是海拔1 400 m以下;在高海拔温度偏低的生境中,物种的数量以及丰富度偏高,而在低海拔温度偏高的生境中物种的数量及丰富度偏高;从湿度因素、坡向因素进行分析可以看出,没有表现出明显的规律性。生境Ⅳ与Ⅸ的昆虫群落稳定性较高。

3.4 9月不同生境昆虫群落特征指数

9月对不同生境草本层、灌木层及地表层昆虫群落的调查情况如表4所示。

综合表1和表4可知,9月生境对草本层昆虫的群落特征参数的影响:从海拔和坡向因素进行分析,可以发现位于阴坡的生境随海拔升高昆虫物种数呈现不断上升的趋势,位于阳坡的生境的昆虫数量呈现随海拔上升物种数减少的趋势。从温度因素及湿度因素进行分析没有表现出规律性,对群落稳定性分析发现位于阴坡生境中昆虫的稳定性较高。

生境对灌木层昆虫的群落特征参数的影响:从海拔因素进行分析可以看出昆虫个体数量呈现随海拔上升而升高的趋势,但丰富度在海拔1 500 m处最大。在温度因素和湿度因素上也没有呈现出规律性,生境Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ的群落稳定性较高。

9月地表昆虫的个体数量及丰富度较7、8月明显减少,在阳坡生境中昆虫的个体数量及丰富度随海拔高度的升高呈现不断增多的趋势,在阴坡生境中昆虫的数量及丰富度随海拔高度的升高呈现不断下降的趋势,而且在同海拔阴坡生境中昆虫群落的稳定性高于阳坡生境。

3.5 昆虫群落数量时间数量动态变化的影响

7~9月同一海拔草本层昆虫的时间数量动态变化(图1)。由图1可知,在海拔1 200、1 500、1 600 m处,昆虫的个体数量时间动态呈现一直上升的趋势;在海拔1 300、1 400 m处,昆虫的个体数量呈现下降的趋势;在海拔1 600 m处,呈现先下降后上升的趋势;在海拔1 500、1 700 m处,呈现先上升后下降的趋势。可以看出昆虫的数量除海拔1 700 m处,其他的都没有在温度较高的8月达到高峰期。

7~9月同一海拔地表层昆虫群落的时间数量动态变化见图2。由图2可知,在海拔1 200、1 600 m处,昆虫的个体数量时间动态呈现一直下降的趋势;在海拔1 300、1 500、1 700 m处,昆虫的个体数量呈现先上升后下降的趋势;在海拔1 400 m处,呈现先下降后上升的趋势。地表层昆虫的个体数量动态变化与温度的变化相关性不大。

4 小结与讨论

1)对7~9月不同生境草本层、灌木层、地表层昆虫特征参数分析结果表明:阳坡群落的稳定性大于阴坡群落的稳定性;但昆虫群落的数量及丰富度在不同时间、阴坡、阳坡在较低海拔及较高海拔表现出的趋势不太相同。但都以1 400~1 500 m为界,表现出不同的趋势。对于昆虫数量随海拔梯度的变化曾提出过4种模式[5-7]包括:①随海拔升高而减小;②低海拔高平台值;③中海拔单峰隆起;④随海拔上升而增大。其中第四种情况比较少见,而本研究中草本层及地表层昆虫群落随海拔变化趋势与这四种模式都不大相同。这也说明了生境与群落间互相影响的复杂性。

2)对7~9月不同生境草本层、灌木层、地表层昆虫特征参数分析结果表明昆虫数量及丰富度在温度因素及湿度因素上都没有表现明显的出规律性。一般认为昆虫的种群数量会随着温度的升高而升高,与本研究结果不同,但已有研究表明昆虫只有在适温区才会呈现温度与种群数量的线性关系[8]。

3)对昆虫种群数量时间动态分析结果表明不同海拔草本层昆虫群落数量大部分在9月达到高峰,地表层昆虫群落得数量大部分在8月达到高峰期,所以昆虫群落的数量并不都是在温度较高的8月达到高峰。

4)本研究仅对一年的调查数据进行分析研究,而生境对昆虫群落分布及多样性的影响需要多年连续调查研究,故所得结论难免有不妥之处,其调查分析结果只是一个初步的探讨。

参考文献:

[1] 丁梁斌,胡长效.徐州泉山自然保护区昆虫群落研究[J].江西农业学报,2009,21(9):62-67.

[2] 张红勇,杨宝生.兴隆山自然保护区海拔高度与昆虫种类分布关系初探[J]. 甘肃林业科技, 2005,31(3):25-26,46.

[3] 皮 兵,袁 巍,程宁南,等.海拔高度对壶瓶山昆虫群落物种多样性的影响[J].湖南林业科技,2006,33(6):57-59.

[4] 刘 晔,沈泽昊.长江三峡库区昆虫丰富度的海拔梯度格局[J].生态学报,2011,31(19):5663-5675.

[5] LAWTON J H, MACGARVIN M, HEADS P A. Effects of altitude on the abundance and species richness of insect herbivores on bracken[J]. Journal of Animal Ecology,1987,56(1):147-160.

[6] RAHBEK C. The elevational gradient of species richness: A uniform pattern[J]. Ecography,1995,18(2):200-205.

生物多样性趋势范文第2篇

关键词 物理教学方法;特点;发展趋势

物理教学方法是教学过程诸多因素中的一个最活跃的因素,又是最具有实践性的环节,因此广大教师参与教学改革往往首先是以物理教学方法为突破,因而物理教学方法的改革具有最广泛的群众性,但是物理教学方法却又要受到教育思想、教学目 的与教学内容的制约,这必然会出现物理教学方法评价的多元性,形成大家常说的“教学有法,但教无定法”的情况,它说明物理教学方法是一个十分复杂的教学研究课题。文章谨就物理教学方法政革的特点与发展趋势做些探讨,恳请广大同行指教。

一、物理教学方法的特点

1.物理教学方法的目的性特点

物理教学方法是为教学目的服务的,不同的教学目的就会形成不同的物理教学方法,每一种物理教学方法总是以一定的教学目的为前提,教师在教学活动中,首先根据教学目的,选择一定的教学手段来开展师生的双边活动,最后又根据这种活动的成果来衡量物理教学方法是否成功,凡达到教学目的的方法都是成功的方法,没有达到教学目的的方法则是不适当的。因此应用各种物理教学方法都要经历以下几个阶段:提出目标进行与目标一致的活动运用必要的手段改革客观对象的过程以达到教学目标。

2.物理教学方法的藕合性特点

何一种物理教学方法都是由教师的教法与学生的学法双边藕合而成的,教学活动是教师与学生二位一体的活动,只强调一方活动的主张都是不符合物理教学方法特点的。

强调物理教学方法的藕合性特点,使我们更清楚地看到,长期以来在我国物理教学方法的实践中过于强调教师的教法而忽视学生的学法的弊端,因而在当前的教学改革中,要十分强调研究学生学法的必要,忽视了学生的学法,教法也就失去其针对性,大大影响教学的实践效果,因而在现代物理教学方法改革与研究中,发生了重心转移,即由教师的教法转移到学生的学法,这种转移正是当前我国教学现状和发展趋势的一种反映。

3.物理教学方法的多样性特点

众所周知“教学有法,但教无定法”,其中,前一个“法”是指教学的一般法则,也就是一般规律,后一个“法”是指物理教学方法,由于教学是一种有规律的活动,所以“教学有法”,因其又是一种复杂的创造性活动,所以“教无定法”。物理教学方法之所以具有多样性,是因为制约教学活动的因素是多方面的,它既受不同的教学目的制约,又受不同的教学内容、不同的教学对象、不同的教学条件等因素制约,还要受教师自身素质特点制约,这诸多因素的不同的有机结合,就构成了物理教学方法的千差万别和多种多样。

认识物理教学方法的多样性特点,就为我们在物理教学方法的研究和实践中,特别在物理教学方法的选择时坚持一分为二的观点,避免物理教学方法的单打一,坚持综合优化的标准,坚持从实践出发提供了理论根据。

4.物理教学方法的发展性特点

一切事物都是茬发展变化的,物理教学方法也是如此,它也要随着时代的发展而发展,当今科学技术迅猛发展,知识更新不断加快,时代要求教育所培养的人才智力、能力都得到充分地发展。过去的物理教学方法已不能适应新的需要,必须创造出一些新的符合时代精神的物理教学方法,因而物理教学方法总是随着时代的发展而不断创新,表现出了具有十分活跃和发展创造的特性。

二、物理教学方法的发展趋势

物理教学方法的发展性特点决定了它必然要随着历史的变迁而发展,由单一的传授模式而发展成为一个庞大的物理教学方法体系,哲学、政治、科技、文化做为一个大的社会背景在影响着物理教学方法,而教育学、心理学的研究,课程的变革将直接作用于物理教学方法的发展,现代社会中上述领域的变革,使物理教学方法的发展出现了新的趋势。

1.物理教学方法的现代化趋势

科学技术的飞速发展使我们逐渐走向一个学习化的社会,简单的粉笔加黑板的讲授方法已无法适应这种社会变革,只有依靠现代科学技术改造传统的物理教学方法使之现代化,才能满足学习化社会的需要,这种物理教学方法的现代化主要表现在:A、视听教学设备的日益广泛应用,体现为教学物质设备的现代化,从幻灯、无线电收音机、电唱机、电影到收录机、电视与通讯卫星,到如今的多媒体教学,打破了传统物理教学方法的时空限制,把学生的视野推到了教室以外。B、计算机辅助教学的广泛应用已成为物理教学方法现代化的显著标志。C、自然科学实验室的普及,当然目前新教学技术的运用还存在不少问题,但适应社会发展永远是物理教学方法前进的强大动力。

2.物理教学方法的心理化趋势

心理学是教育科学的重要依据,同样心理学为物理教学方法的改进提供了必要的心理根据,现代物理教学方法更多的是从受教育者的心理特征、必理发展的角度提出来的,因而心理化可以使物理教学方法具有更为牢固的科学基础,现代有关物理教学方法的众多新研究成果几乎都出自于心理学家,心理学研究成果的运用及心理学家的直接参与为物理教学方法的发展开辟了更为广阔的前景。

3.物理教学方法的民主化趋势

民主是人类追求的目标,是社会发展的趋势,民主的社会需要公民具有民主意识,公民的民主意识需要民主的教育来培养,教学的民主是民主教育的核心,物理教学方法的民主是教学民主的主要表现,物理教学方法民主化就是要让学生成为教学的主体,学习行为的自主者,物理教学方法的民主化是为了更好地调动学生的学习积极性,提高教学质量,这是现代教育

的共同趋势。

4.物理教学方法的个别化趋势

不少教学研究结果表明,对于绝大多数人而言,潜能的差异微乎其微,之所以导致学生成绩的巨大差异,是由于他们没有受到适合他们自己特点的教育。因此我们有理由相信,使用完全不同类型的物理教学方法,其结果可以便不同的学生学到同样的教学内容,达到同样的教学目标,因而就出现了物理教学方法个别化的要求,目前物理教学方法的个别化主要是在以学校教学组织的基础上,以学生自学为主,教师指导为辅进行个别化教学,需要特别指出的是,物理教学方法个别化的本质不应该是个别物理教学方法,而应该是适应每一个学生的物理教学方法,它可以是个别教学法也可以是班级教学法。

生物多样性趋势范文第3篇

【摘要】 目的: 了解包头地区0~14岁儿童全血中锌、铁、钙、镁、铜5种矿物质元素营养水平随年度增长的变化趋势。方法: 按儿童统一年龄分段从2006年1月至2009年12月期间进行矿物质元素测定的健康儿童中抽取960例, 对其结果进行统计学分析。结果:2006-2009年儿童体内矿物质元素水平随年度增长,总体来看钙元素有上升趋势但不明显;铁元素呈上升趋势;锌元素基本保持平稳,无明显增长与降低;铜元素在逐年增长;镁元素趋势变化不明显。结论: 近些年随着生活水平提高,家庭中非常重视儿童的饮食与营养,儿童营养状况得到了较大改善和提高。

【关键词】 儿童;铜;锌;钙;镁;铁

矿物质元素水平与儿童健康有着密切的关系,体内某些矿物质元素缺少或过量积累都会影响儿童的生长发育、智力水平、免疫功能,甚至导致疾病发生。近几年随着大众生活水平的显著提高,儿童营养状况得到了较大改善。为了解包头地区0~14岁儿童全血中锌(Zn)、铁(Fe)、钙(Ca)、镁(Mg)、铜(Cu)5种矿物质元素营养水平随年度的变化趋势,本次研究针对2006-2009年儿童矿物质元素水平进行了统计分析。

1 对象与方法

1.1 研究对象

2006年1月至2009年12月在某医院门诊健康体检的0~14岁儿童。

1.2 抽样方法

按照儿科统一年龄分期,从每年体检儿童中随机抽取各年龄段儿童各60例,共960例;其中男童524例,女童436例。

1.3 参考标准

按照机器附带标准进行检测,Zn:0~1岁58~100 μmol/L、1~3岁62~110 μmol/L、3~5岁72~130 μmol/L、>5岁76.5~150 μmol/L;Cu:11.8~39.3 μmol/L;Fe:7.52~11.82 mmol/L;Ca:1.55~2.1 mmol/L;Mg:1.12~2.06 mmol/L。

1.4 统计学方法

利用SPSS13.0软件包进行统计分析。

2 结果

2.1 各年度儿童体内5种矿物质元素浓度

各年度铜和镁元素水平均在正常范围内,而锌、钙及铁元素存在一定的缺乏情况(见表1)。表1 各年度矿物质元素含量

2.2 2006-2009年度儿童5种矿物质元素变化趋势

详见图1-图5。图1 Cu元素变化趋势 图2 Zn元素变化趋势图3 Ca元素变化趋势 图4 Mg元素变化趋势图5 Fe元素变化趋势

3 讨论

3.1 钙是构成骨骼和牙齿的主要成分,参与维持和调节体内多种生化过程,参与凝血过程,降低毛细血管和细胞膜的通透性。在维持肌肉、神经兴奋、酶的激活中均起重要的作用,儿童缺钙可导致生长迟缓、佝偻病、骨软化症。本研究显示各年度钙均值处于正常偏低水平,钙元素从2006-2007年有明显上升趋势,2007-2009年没有明显变化,总体有上升趋势但不明显。可以反应出当前人们的生活水平提高了,但对于钙补充的意识并未明显增强。通常在婴儿期多以母乳喂养或配方奶喂养,加上儿童保健宣传力度逐年的加大,摄入的钙较多,吸收较好;同时因为缺钙在形体上及运动能力上表现相对较明显,因此家长会非常注重婴幼儿期维生素D和钙的补充;随着儿童年龄的增长,儿童自主进食可出现偏食及零食摄入的增多;另外中国家庭通常都是双职工,生活的繁忙造成了家长对补钙重视程度的下降;儿童进入青春期后,骨骼生长又进入了一个快速发育时期,日常普通饭菜中的实际含钙量远远不够;此外中国有较多儿童没有固定的喝奶习惯,所以造成了钙均值水平的偏低以及增长趋势的不明显。所以,在整个儿童阶段均应注意钙的补充,这样才能保证儿童的正常生长发育。

3.2 铁对维持人体健康非常重要,铁的生理功能非常广泛,参与能量代谢、造血和免疫,且与多种酶的活性有关。铁缺乏不仅表现为贫血,而且还会引起免疫力低下、智力下降、理解力和记忆力不强,感染的机会增多,还会导致厌食。铁元素各年度均值处于正常偏低水平,铁元素从2006-2007年有明显上升趋势,2007-2008年有极明显的上升趋势,2008-2009年变化不明显,总体呈上升趋势。这表明近些年来随着生活水平的提高,儿童铁营养水平越来越高,这可能与中国家庭越来越重视饮食的质量,对肉质品的摄入量逐年增多有关,而且与强化补铁工程开展有关。但仍有资料显示婴幼儿期是缺铁最明显的时期[1],可能是由于婴儿期未及时添加铺食有关,1岁以后由以奶类为主向固体食物为主的饮食转变过程中未及时增加动物性食物有关。

3.3 锌是人体必须的微量元素, 是多种酶的功能成分和激活剂, 具有促进机体生长发育、促进核酸及蛋白质合成、抗氧化、增强免疫及吞噬细胞功能等作用。所以缺锌容易出现反复感染, 免疫力低下, 长期或反复缺乏易引起小儿多动症、智力低下等。此外锌与味觉及食欲低下也较密切, 所以缺锌时易出现儿童厌食、偏食、异食癖及味觉迟钝。各年度锌营养水平总体均值正常偏低,本研究显示锌元素2006-2009年各年度间均无统计学意义,说明2006-2009年儿童体内锌水平基本保持平稳,无明显增长与降低。据国外学者报道,在世界范围内约有1/3 的儿童缺锌[2],国内有研究报道,我国婴幼儿缺锌或锌营养不足率为28.98 %~81.37 %[3,4]。锌主要来源于动物性食物如肉、蛋、鱼、奶等,因此婴幼儿要及时添加动物性食品,整个儿童期应注重改变膳食单调的不良饮食习惯,多增加肉蛋奶等含锌高的食品。

3.4 铜参与多种酶的合成, 铜缺乏可使细胞色素合成受损、酶的活性降低、使细胞的分裂受影响、血液含氧量降低等,表现为低色素贫血、中性粒细胞减少、骨质疏松、食欲不振等。镁主要存在于细胞(99 %),低镁血症者表情淡漠、嗜睡、注意力下降、记忆力减退和性格改变等。铜、镁的异常在临床上发生率很低, 可能与此两种元素体内需求量小,易于从饮食中获取等因素有关。铜元素2006-2007年有明显上升趋势,2007-2008年变化不明显,2008-2009年又有极明显上升趋势,总体来讲2006-2009年儿童体内铜含量在逐年增长。镁元素2006-2007年有极明显上升趋势,2007-2008年基本持平,2008-2009年又有极明显下降趋势,总体来讲趋势变化不明显。各年度铜镁均值显示包头地区儿童铜镁营养水平较好。

参考文献

\[1\] 申燕,谢建渝,李秋红.重庆市2 873 例儿童末梢血微量元素含量分析\[J\].检验医学与临床,2009,6(5):323-324.

\[2\] Sandstead HH. Zinc deficiency.A public health problem \[J\]. Am J Dis Child, 1991, 145(8): 853-859.

生物多样性趋势范文第4篇

一、机械交换作用

首先、牛顿力学第三定律的作用与反作用实际上是受力物体与施力物体间能量交换,是受力物体得到动能,并以其它能量交换给施物体的表达式。这正是作用与反作用量值相等、方向相反、作用在不同物体上的本质所在。其次、如果受力物体得到动能,其动能改变量对位移量之比定义为牛顿力。那么

F=dE/dl=dmυ²/dl=dmυ/dt=dp/dt

p=mυ为动量。这是牛顿第二定律表达式。还可以扩大为动能改变量对角移比值定义为力矩。

M=dE/dθ=dmυ²/dθ=dmr²ω²/dθ=dJω/dt=dN/dt

N=Jω为角动量¸J=mr²为转动惯量,广义的转动惯量为J=kmr²。第三、当F等于零时,速度等于零或常数,即保持静止或匀速直线的惯性运动,为牛顿第一定律。M等零时,角速度等零或常数,即静止或匀角速度或r²ω为常数的螺旋运动。这里关键问题是能量交换必需有一方得到动能,如果双方交换能量而没有任何一方获得动能又如何呢,它只是不产生机械运动的相互作用或机械平衡状态。

机械平动或转动时如果能略去摩擦,那么其启动之后就能维持原有运动状态,即所谓惯性运动。如果在对称物体转动轴的一点上施一作用力矩,该转动物体就会产生进动和章动。如迴旋仪或陀螺在地面转动时,其重力可分解为轴上和垂直轴两个分量,自旋速度与垂直轴分量同向侧叠加具有弥漫趋势,反向侧叠加具有浓缩趋势,使同向侧趋向反向侧而产生进动。进动速度又与陀螺自旋存在正反向,使正向侧趋向反向侧的章动。但章动向反向侧同时重力垂直轴分量减少,进动和章动相应减少,等零时,重力要恢复原状,继续引起进动和章动,直到这些运动能量全部消耗于摩擦能量上。可见自转、进动、章动是转动趋势或作用的不同方式。

运动的自旋体的核心速度与其自旋两侧速度叠加必存在同向侧和反向侧,同向侧弥漫趋势必趋向反向侧浓缩趋势,使运动自旋体沿圆周或圈线或弦运动,甚至环运动。这就是圈体或弦存在的根据,也是三旋运动存在的根源。牛顿力学实际上是宏观机械力学,实际上是对宏观物体或机械作“功”,即主要考察能量交换中可产生动能差或受力物体方面运动的一门科学。力可以用动能差或“功”对物体位移比值来定义的。力矩可以用动能差或“功”对角移的比值来定义的。功率即作功效率是动能差或“功”对时间的比值来定义的。机械通常由重力、弹性力、热膨胀力等作功,改变物体运动状态或动能值。它受引力趋势和外力作用原理支配。

能量交换方式不同所形成物体运动方式也不同,最基本的有原子核重粒子间强交换作用,轻粒子间弱交换作用,轻重粒子间电磁交换作用。原子、分子间交换电磁作用(甚至粒子存在小粒子交换作用,它是实物不同物态、化学、生命产生的根本),粒子和实物间交换作用,实物间交换作用,天体和实物间重力作用,天体间万有引力作用等不同级别交换。牛顿力学研究最多的是实物体间与实物天体间交换作用,并引起受力物体运动状态变化。这类实物体之间作用主要是重力作用、摩擦作用、弹性(推、拉、压、举、碰撞等)作用,可以用牛顿力学描述。宏观物体或机械是由大量不规则运动的粒子组成的,通常情况处于交换平衡的相对静止状态,只有外加作用力下才发生平动或外加力矩下转动。一旦处于直线平动或转动运动状态,若能全部解除所有作用力,那么就能保持其直线平动或转动运动,即所谓惯性,如牛顿力学描述。

作用力只是能量交换的两方面中可以产生动能改变量的一个方面。对于没有产生动能改变量的交换,不在牛顿力学范围里讨论。

实物体内分子粒子间交换作用形式不同则构成不同的物态,气态的粒子实际上是独立的不规则运动,但通常只受地面重力作用或容器作用而受到运动范围限制,它跟容器壁交换作用可以对其作功。液体 内分子或粒子通过(电磁)场质交换而联系成体的。固体内分子或粒子通过更小壳粒或粒子交换联结成体的。固体或液体可通过加热或其它办法气化,并产生体积膨胀,推动物体运动。分子粒子和实物体交换作用,尤其固体或液体加热气化的体积膨胀(包括蒸汽机、内燃机、喷气机等)引起对物体作用或作功,构成机械动力,可以用热力学能量转化(变换)和趋势描述。

二、场质趋势作用

实物体是以涡旋运动成形为基础的,周围存在引力场质、磁场质、电场质等。若实物体两侧场质重叠而出现不平衡或不对称时,就会在场质趋匀平衡趋势中促使或推动实物体移动,即场质趋势的作用。如两涡旋体浓缩质量场质相邻一侧反向重叠具有浓缩状态,而外侧同向重叠具有弥漫状态,弥漫状态侧有向浓缩状态侧趋势,促使涡旋体向邻侧移动靠近,即相吸。实物体不同侧周围电场质或磁场质重叠出现不平衡,也同样在平衡趋势中推动实物体移动,是另两类场质趋势作用。

电是粒子(原子核、原子、分子等)破裂时产生的交换不平衡或加速场质状态的现象,带电体运动可产生磁环或涡旋环场质状态的现象,这些带电磁物体周围或两侧场质叠加出现不平衡,就会推动此物体运动,即电磁能转化为机械运动。反之机械交换作用于某些电磁体也会产生电流或电磁场质。电磁应用于电力和电讯两大方面,电讯方面主要是通过导线或电磁波来传递信息,如声音、文字、图象、数码等的弱电设备,主要是高频信息的传递,将音频重叠在高频信号上实现信息传递。电力方面主要通过机械能量转化变换为电磁能,因为机械运动难以产生高频,只能利用低频高能在导线上传输,低频可以减少辐射,高压可以减少电流在导线上热消耗。因此电力主要任务是能量传输和能量转化变换,实现对机械作功或远距离的能量或功的传输。

对于自旋与部分平动周期性变换运动的光量子来说,其总能由周期变换能和直线平动能组成的,并各占一半。如果光量子在运动途径上遇到介质表面作用时状态将是如何?量子只有周期性变换运动和平动运动,没有固定自旋,因此只能直线平动运动。量子束入射光滑介面(光密介质),在入射的前半周内(相当于在地面的陀螺)若外侧与速度同向则倾向于平行介面,停留到完全平行时才反射,从而实现反射光的相位和方位调整。同时光滑介面对光量子只有垂直向上作用(与入射相反),而水平方向一样,因此反射角等于入射角。入射的后半周若外侧与中心速度反向则倾向于垂直介面,并停留到收缩成点状折射到介质中,也起到相位和方位调整作用。同时使量子先入射部分受到介面交换作用产生偏向介面垂线角度,使折射角度小于入射角度。量子多了一项与介质的交换能,量子在介质中速度变慢。可见周期性变换粒子与宏观物体介面碰撞时,能量交换而维持量子总能量不变性,停留在介面交换时间与动能改变量乘积成常数,起了相位和方位调整作用。

《广义力》一文指出,一般作用力是能量交换作用,且可产生动能改变量或对外作功方面。但交换方式多种多样,包含众多的不引起动能改变量的交换,如原子核重粒子间强交换作用,轻粒子间弱交换作用,重粒子与轻粒子间电磁交换。原子核破裂产生不稳定粒子,在平衡对称趋势中衰变(甚至多次衰变)成较稳定粒子或被原子所吸收。万有引力、重力、电力、磁力等是平衡趋势作用,分子间场质交换作用、原子核与壳粒间电磁作用、重粒子间强作用、轻子间弱作用等是交换作用,属于趋向平衡稳定状态的主动力作用。前面所述摩擦作用力、弹性作用力(推、拉、压、举、碰撞)、热膨胀作用力等属于破坏平衡稳定状态的被动力。但不管怎么样,它们都要用能量变换、交换、递传来描述。

各种同场质重叠所产生的平衡趋势作用,如引力、磁性、电性、电磁性、强作用、弱作用等。实际上天体、原子、原子核的涡旋浓缩趋势是建交在前者基础上进步浓缩,因此后者质量密度要比前者高得多。浓缩使同类的邻近时,外侧同向重叠趋向邻侧反向重叠的相当于吸引力作用,如万有引力、电磁作用、强作用(附带弱作用)为不同层次、级别的浓缩重叠作用。对于运动涡旋体间浓缩趋势跟其相对运动状态密切相关的,运动方向与趋势垂直时,而处于螺线式运动,只有速度足够大到一定程度,才能维持圆周运动。平衡趋势使其又处于交换状态,甚至交换平衡状态,可见交换是建立在涡旋浓缩重叠作用基础上平衡趋势中形成的。涡旋体运动必存在自旋速度与中心速度的正反向,使其沿着圆周或环或弦或圈态等曲线运动。如果涡旋体曲线运动刚好是其与核心体浓缩重叠趋势等零,即交换平衡状态时,则处于允许的稳定轨道上运动,并构成稳定的元素原子运动结构状态,即受交换同步及整数倍原理支配。

三、微观粒子作用

广义力的交换同步及整数倍原理应当以相互作用的能量变换或交换来描述更为合 理,而交换涉及交换频率、强度、成分、速度和平衡程度等到情况。如果交换只是能量子,而且不只是电磁量子交换,是更广泛意义的能量子,如介子是强作用交换的能量子。那么弱作用的应该是比电磁量子更弱小的能量子,如中微子或微子之类粒子交换。但由于至今尚未有观察中性粒子有效工具,目前很难证实。不过从粒子涡旋形成的,通常具有磁性观念出发,相信不久将来定会找到磁感应材料或磁敏材料来观察中性粒子行迹。这类设备发明将跟现代加速器相比美。但不管怎么样,交换能量子描述广义力可能是较佳方案。

微观粒子与宏观物体不同完全在于其运动周期性变换和周期性交换作用,不是牛顿力学的宏观物体静止和匀速直线运动。因为宏观物体是大量不规则粒子运动的重叠,根本体现不了周期性运动状态。交换本身虽然存在交换频率、相位、方位、强度、纯度(单纯程度)等问题,而宏观交换是由大量粒子间交换组成的,其频率、相位、方位、强度各式各样的复杂结合,根本体现不出周期性交换频率、相位、方位、波动强度的特性。如《质能再论》一文所指出的交换能是总能减去平动能与周期变换能来描述更为妥当

ΔE=Δhν=mc²-hν/2-mυ²/2=mc²(1-υ²/c²)

质量愈大或速度愈小,交换能或交换频率愈大愈杂,宏观物体失去周期变换与交换属性。

微观粒子情况则完全不同,除了平动和自旋外,具有明显的周期性变换运动和周期性交换作用。但又不同于量子只有平动和周期性变换运动,它比量子至少又多了自旋运动和交换作用,而且不同类型的粒子具有不同方式的运动与交换。ΔE包含能量差或交换频率差或质量乘以速度平方差,那么粒子愈轻,即质量愈小,交换强度愈弱,正如强(交换)作用、电磁(交换)作用、弱(交换)作用间的关系。强作用产生于重粒子之间交换,质量大交换作用强。弱作用产生于轻粒子之间交换,质量小交换作用弱。电磁作用产生于重轻粒子之间交换作用,质量介于两者之间。这样可将三种作用。甚至万有引力等统一于以浓缩为主的交换观念之中,强作用强度设为1,电磁作用则为1/137,弱作用则为10&sup-14。

形成上述强、弱、电磁三类作用统一表达式。强度比值是由强作用公式2πf²/hc≈1和弱作用公式2πg²/hc,以及电磁作用公式μce²/2h=1/137等计算得到的,f、g‘荷’实际上是强、弱交换场质总量,称为强、弱交换荷,相当于电荷是电场质总量类似,可以用交换场散度描述。电磁交换是重轻粒子间的交换,又与电场与磁场联系起来的公式,比较特殊,但仍跟电荷平方有关,即强、弱场质交换描述参量。如果改写成相应关系式,则

2πě²/hc=μce²/2h

ě²=μc²e²/4π

其中ě可以看成电磁交换荷或称电磁交换荷。“荷”为交换总量,其交换强度总量除以球面积,即单位面积交换量来表示。

参考资料:

1,《物性论-自然学科间交叉理论基础》 陈叔瑄著 厦门大学出版社1994年出版

2,《物性理论及其工程技术应用》 陈叔瑄著 香港天马图书有限公司2002年出版

生物多样性趋势范文第5篇

随着党的十七届五中全会的召开和中国“十二五”发展规划纲要的出台,以科学发展为主题、产业结构调整与经济发展方式转变为途径,资源节约与环境保护的绿色经济发展方式已被社会广泛接受,全球范围内通过绿色转型来减少经济发展对自然资源和生态环境的过分依赖与破坏。在过去的5年中,中国通过采纳新思维、新战略推动了绿色产业的转型与发展。其中生态文明与科学发展观、建设环境友好型、资源节约型社会等重构发展模式一样,作为重要的战略策略与实施途径,很好地推进了绿色转型模式的发展,已成为中国未来发展的长久战略选择。生态文明是自然资源分配利用中相对重要的一部分,而自然资源等战略性储备物资的使用状况也已经严重影响到区域经济、生态等方面的可持续发展。20世纪80年代,美国著名生态学家Odum提出了能值分析理论,他认为各种系统都是由不同能量所构成,且生态系统中不同事物的能量值之间也存在着本质性的差异,不能通过简单的处理、分析来核算。而能值指标为生态系统内各类别物质能量转换为同一标准提供了可实现的途径,方便进行定量分析[1-2]。 20世纪90年代,由加拿大生物学家Wackernagel等提出的生态足迹模型,实现了定量分析生态环境的可持续发展能力[2],应用非常广泛。同时该模型还将生态系统的自动净化能力、生态足迹的多样性以及资源的可再生性等性质考虑在内,模型思路简洁明朗,发展迅速,成为度量环境可持续发展能力的一种重要手段[3-12]。本文采用2001-2009年间湖北省的各项统计数据资料,在生态足迹的框架下,将各种能量统一转换为对应的生产性土地面积,实现对区域生态足迹与生态承载力的定量比较与动态性分析,并依据生态承载力与生态足迹之间的差值来判断湖北省内资源供需与自然禀赋之间的安全和谐状况,从而衡量区域环境的可持续发展能力,并提供建议。同时还引入生态足迹多样性指数、万元GDP生态足迹、生态经济系统发展能力等指标来衡量区域生态环境的可持续性与自我更新调节能力,对湖北省生态可持续性进行多方位分析与研究。为政府制定出全面的发展规划和财政政策提供科学依据。 一、模型的确定与指标选择 生态足迹是指维持一个国家或地区的人口生存所需要的以及能够吸纳人类所排放的废物、具有生态生产力的地域总面积。是从定量化视角研究自然生态影响的有效指标[12-15]。本文主要将能值分析方法与生态足迹理论框架相结合,同样遵循生态足迹的2个基本事实,即:①人类能够估计自身消费的大多数资源、能源及其所产生的废弃物数量;②这些资源和废弃物能折算成生产和吸纳这些资源和废弃物的生产性土地面积。这需要将各种不同类型、等级的能量流通过能值转换率,折算成可以直接进行加减运算的太阳能值,再依据能值密度,将各消费项目的太阳能值核算为相对应的生产性土地面积,从而计算出研究区域的生态足迹和生态承载力,由此判断区域的可持续发展状况[16-26]。 1.基于能值分析理论的生态足迹模型 (1)各主要消费项目的能值核算。依据公式(1)[6],借助能值转换率,折算出各项目的太阳总能值以及人均太阳能值:能值=各项有效能量×能值转换率(1)(2)生态承载力量算。可利用的自然资源中,可再生资源具有非常重要的作用。相比非可再生资源而言,可再生资源因其再生速率快,能够被人类持续不断利用,而受到广泛的关注。所以在生态承载力量算时,只考虑可再生资源指标的核算[6]:Ea=a/Pi(2)式(2)中,Ea表示人均生态承载力;a表示可更新资源的人均太阳能值;表示全球平均能值密度。(3)生态足迹折算。研究各地区生态系统的总能值折算主要考虑太阳辐射能、风能、雨水化学能等5项可更新自然资源,依据Odum的研究,为避免重复计算,同样选择最大能值作为区域总能值。其表达式为[6]:p2=区域总能值/区域总面积(3)其后需要将消费项目的能值转换为对应的生产性土地面积。生态足迹的计算,主要包含生物资源消费与能源资源消费两项。公式为[6]:Ef=∑Ai=∑ei/p2(4)式(4)中,Ef表示人均生态足迹;i表示自然资源类型;Ai表示第i种资源的人均生态足迹;ei表示第i种资源的人均能值;;p2表示研究地区能值密度。(4)生态赤字或盈余。通过比较人均生态足迹与人均生态承载力的差值来动态衡量研究地区生态环境的可持续发展状况。 2.湖北省生态可持续性评价指标 (1)生态足迹多样性指数。其公式为:D=-∑RiLnRi(5)该指数的计算主要借鉴Shannon-Weaver公式,式中D是多样性指数;Ri为第i种土地类型在总生态足迹中所占的比例。Shannon-Weaver公式是一个复合函数形式,主要从丰裕度和公平度两个方面对生态经济系统中的自然资源和能源资源的分配状况进行研究,资源分配的公平性越高表明区域的生态足迹多样性就越高[7]。(2)万元GDP生态足迹。公式为:万元GDP生态足迹=区域总人口生态足迹/区域GDP(6)万元GDP足迹主要用于反向表征各项资源的利用效率以及效率之间的差异,万元GDP足迹指标越高,则资源利用效率越低,说明土地的产出效率也就越低[8]。(3)生态经济系统发展能力。生态经济系统发展能力(C)是由生态足迹乘以从系统组织角度推导的生态足迹多样性指数得到的[7],ef为生产性土地面积,公式为:C=ef×(-∑QiLnQi)(7) 二、湖北省生态环境可持续性的评价分析 1.湖北省生态足迹的能值核算 (1)人均生态承载力。湖北省土地总面积为1.859×1011m2,2001-2009年的总人口分别为5974、5987、6001、6016、6031、6050、6070、6110、6141万人,文中引用的社会经济、人口、资源环境的原始数据均来自2002-2010年的《湖北省统计年鉴》和各年份的《中国农业分析报告》。依据相关文献[9-11]可知,全球年均总能值为1.583×1025sej,全球平均能值密度p1为3.104×1014sej/hm2,根据上式(1)计算出湖北省人均生态承载力如表1所示。依据核算结果可知,湖北省年均总能值为5.391×1021sej。表1中对于太阳辐射能、风能、雨水势能、雨水化学能和地球旋转能的计算,参见相关文献[12]。(2)人均生态足迹。根据公式(2)计算得湖北省能值密度p2为2.90×1014sej/hm2,并依据公式(3)计算得湖北省2001-2009年内各种消费指标的人均生态足迹如表2所示。从表2中各项结果可以看出,生态资源和能源资源的总量都在不断上升,其中生态资源的年平均增长比率为4.6%,能源资源的年平均增长比率为14.5%,由此可见能源资源的需求与消耗的年平均增长比率是生态资源的3倍左右。湖北省9年内人均消费水平和能源需求量都在不断上涨,其中经济发展是导致能源资源需求进一步增加的主要原因。而生态资源和能源资源需求的上涨则是导致湖北省人均生态足迹不断上升的直接原因。(3)人均生态赤字。从表3核算结果可知,湖北省人均生态足迹从2001年的6.390hm2/人增至2009年的8.106hm2/人。按世界环境与发展委员会的报告建议,应留出12%的生产性土地面积来保护生态足迹多样性。所以在人均生态承载力中扣除12%的生态足迹多样性保护土地后,实际可供利用的面积仅为0.248hm2/人。因此,可以得出:2001—2009年内湖北省的生态足迹均远远超过其生态承载力,生态赤字由2001年的6.142hm2/人扩张到2009年的7.858hm2/人。计算结果表明,湖北省对生态环境的影响与破坏远远超出了其生态承载力的范围,其中,各类生产性土地面积对总的生态足迹的贡献率大小依次为:耕地>水域>化石燃料用地>牧草地>林地>建筑用地。#p#分页标题#e# 随着人均生态足迹的不断上升,人均生态承载力的变化不显著,导致湖北省人均生态赤字差距不断拉大。2001-2009年湖北省人均生态承载力已不能满足经济和社会平稳快速的发展要求,不足以承担相应的环境净化与更新的重任,对外部环境、自然资源、能源的需求和依赖也在不断上升,生态压力很大。 2.湖北省生态环境可持续性动态分析 (1)生态足迹多样性指数。将2001-2009年各项土地类型占总生态足迹的比例导入公式(5),计算可得湖北省9年内生态足迹多样性指数,依据此指数可得2001—2009年湖北省生态足迹多样性趋势图,如图1(a)。从核算结果可知,9年内湖北省生态足迹多样性指数在1.444~1.507之间波动,其中2008、2009年的数据相对较高,由丰裕度和公平度的评价含义可知,这2个年份湖北省生态足迹的分配状况相比前7年而言,更均衡更公平。同时不同土地类型的利用数量之间也在不断调整和变化。从相邻年份的差值来看,生态足迹多样性指数变化趋势并非一直平稳,而是在不断增长,其中2001-2002年、2004-2006年、2008-2009年之间均为负增长,也说明湖北省的能源与食品的消费需求是在不断调整中得以改善的,这表明湖北省在注重经济发展的同时,更加注重生态环境的多样性发展与资源的可持续性均衡消费。 (2)万元GDP生态足迹。参照公式(6),对2001-2009年的湖北省万元GDP生态足迹进行了核算,并依据核算结果推出2001—2009年湖北省万元GDP生态足迹动态趋势图如图1(b)。从图1可知,湖北省9年内的万元GDP变化呈现下降趋势,数值在3.574~8.178hm2/万元之间波动,依据世界环境与发展委员会的报告,该项指标整体趋势偏高,这表明湖北省9年内的资源利用效率均比较低。结合湖北省能源资源利用战略计划可知,在2001-2009年,资源利用率是在不断提高的。尤其是2008-2009年,资源利用效率已经发生了显著的变化。2009年资源利用率比2001年下降了43.7%,降幅明显。由此可见,湖北省资源利用有效程度正在逐步提高。 (3)生态经济系统发展能力。利用公式(7)得到湖北省近年生态经济系统发展能力,从表4中可见,虽然湖北省生态经济系统能力总体呈现上升趋势,数值在8.970~11.881之间波动,但从不同类别的生产性土地类型来看,变化趋势则不尽相同。如表4所示,构成生态经济系统发展能力的各项生产性土地类型的变化趋势中:2009年牧草地和化石燃料用地总量与2001年相比增幅分别高达47%、103%。但两者的变化趋势又不尽相同。其中,牧草地成稳定上升趋势,表明消费者的生活水平在不断上涨,解决温饱的基础上,对于禽类、蛋类的需求、营养均衡的意识正在不断增长,这也比较符合湖北省现有生态经济发展状况。化石燃料土地的增长则是分2个阶段,2001-2005年上升趋势明显,湖北省在这5年内依靠能源等资源的消耗大力推动了湖北省产业经济与整体实力的提升。直到2009年,增长趋势变缓,也表明湖北省在追求经济快速平稳发展的同时不再过分依赖能源,特别是不可再生能源,而是不断革新技术,改进生产工艺,努力提高能源资源的利用率,减少碳消耗,实现绿色产业的转型与发展。建筑用地和水域的变化趋势相对比较平稳,增长幅度并不明显;而耕地和林地虽有小范围的上调,但耕地在2004年和2008年、水域在2007年之后均有下降,所以两者整体呈下滑趋势。 上述分析结果显示,湖北省生态经济系统发展能力整体呈现上升趋势,表明湖北省经济、生态状况等处于较强的发展势态中,具有较强的韧性和发展能力。也表明湖北省在均衡各项生产性土地类型的比例、调整能源的利用效率、保证经济稳定持久发展、坚持生态环境的改善和能源需求结构的调整等方面卓有成效,这必将有利于生态环境的进一步改善。 三、结论与讨论 1.结论 全文在生态足迹框架上借鉴能值分析理论,同时还增加生态足迹多样性指数、万元GDP生态足迹和生态经济系统发展能力3项指标来改进生态足迹模型,尽量全面考虑人类的需求活动带给生态环境特别是不可再生资源的生态影响。通过土地利用类型之间的差异变化来揭示湖北省生态环境的真实状况,并借助2001-2009年的湖北省各项能源资源的统计资料来对湖北省可持续发展能力予以动态的分析,主要得出以下结论: (1)自然资源的供需不合理。湖北省2001-2009年人均生态足迹的平均增长率高达19.06%;人均生态承载力在区域面积固定和各项辐射能量变化并不显著时,浮动表现为0;根本原因在于自然资源结构不合理,人均生态足迹的增长速率过快,从而导致2001-2009年间湖北省生态环境一直处于生态赤字状态,其中经济发展速率不断加快、居民消费水平不断上升以及能源需求量的不断增加是湖北省生态赤字逐年拉大最主要的原因。 (2)自然资源的组分结构变化显著。在2001-2009年间,湖北省6种主要土地类型的变化趋势中,牧草地、化石燃料用地的总量在逐年上升,年平均涨幅为6.7%、20.2%;耕地、林地面积小范围的下降达3.08%、0.08%;建筑用地和水域总量平稳上升,涨幅为2.42%、2.17%,均相对平稳。从耕地比重的下降和其他能源需求总量的上升可知,湖北省自然资源的组分结构已从根本上发生了变化,说明随着经济的不断增长和居民生活水平的提升,发展需求是从根本上增加对能源的需求,同时能源需求也是导致化石燃料用地面积显著增加的主要原因。 (3)生态足迹整体分配不均。湖北省2001-2009年间的生态足迹多样性指数是在动态变化中不断增长的,同时也在能源与食品消费需求中不断调整得以改善,虽然总体资源分配上尚不合理,但9年内的持续增长也表明湖北省在注重经济发展的同时,更加注重生态环境的多样性发展与资源的可持续性均衡消费。#p#分页标题#e# (4)万元GDP生态足迹下降趋势明显。湖北省9年内的万元GDP的变化呈现下降趋势,由2001年的8.178hm2下降到2009年的3.574hm2,表明湖北省万元GDP整体呈现偏高的趋势,资源利用效率较低,但下降趋势也真切地反应了湖北省就资源利用效率方面采取措施与政策所取得的显著效果。 (5)生态经济系统发展能力现状欠佳。湖北省生态经济系统发展能力总体呈现上升趋势。从各项生产性土地类型的变化趋势来看,牧草地、化石燃料用地总量在不断上升,耕地、林地小范围的下降,建筑用地和水域总量变化趋势相对平稳,湖北省在逐年均衡各项生产性土地类型的比例,调整能源的利用效率,保证经济稳定持久发展的同时,坚固生态环境的改善和能源需求结构的调整,这将有利于生态环境的进一步改善。 2.讨论 分析运用能值方法对湖北省2001-2009年的生态足迹进行了时间序列的测算,主要选择了生态资源和能源资源2个方面,20项指标来反映湖北省9年内生态足迹的动态变化情况,选择的指标和实际情况相结合。但对于能值分析方法的运用,会因选择的因子不同、指标选择偏向差异、参数的确定和各种侧重而使湖北省生态足迹的强弱程度出现一定程度上的差异。所以在对能值分析运用和指标的选取上仍值得继续研究。在运用生态足迹多样性指数、万元GDP生态足迹、生态经济系统发展能力3项指标来核算湖北省2001-2009年的生态可持续发展能力的时候,所选用的数据均为相关统计数据,因年份较长,对同一指标的统计口径并不完全一致,需要对部分年份数据进行折算,这同样也会导致结果存有一定的差异。