工业生态学应用于生态采运研究的分析

第23卷第5期卿年9月

森林工程

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工业生态学应用于生态采运研究的分析

赵尘,黄新

(南京林业大学.南京2I∞37)

摘要:在简迷我国生态采运研究的现状的基础上,引入工业生态学的理论与方法,建构新型的生态采遥理论、方法和技术体系。同时建立生态采运系统的物质、能量、信息流动模式厦建立生态采运系统的奎生幸周期评价方法,实现了采伐运输作业的清洁化生产,为今后生态采远研究提供一书新路。

关键词:工亚生态学;生态采运;研览方法;理论体系

中国分类号:s71856文献标识码:A文章编号:l∞l一005x(20昕)05—0068—03

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l我国生态采运研究现状

1985年我国采运学术界提出生态型森林采运的新概念。20年来,我国开展了一系列生态采运理论和技术的研究,已经认识到:第一.森林采运不只是采伐木材,而且必须考虑到森林生态,森林采运应尽量减少对森林生态的负面影响;第二,森林生态效益与经济效益往往存在着矛盾,但森林采运应力争使经济效益和生态效益达到对立的统一:第三,在维持生态平衡的前提下,允许利用森林资源,提高森林资源的经济效益“。J。

20年来的生态采运研究主要集中在两方面:一是研究森林作业对生态环境的影响,包括对林地土壤、林地植被、林地水、林中光照、保留木、野生动物、生物多样性、森林景观等的影口向“。o;二是研究生态型采运作业工艺技术及其评价,包括生态效益、经济效益和综合效益的评价”】。但由于森林生态经济系统的复杂性和采运作业系统的多变性,以及缺乏综合研究、技术集成和理论抽象,至今尚未形成适合我国国情和林情的森林生态栗运理

收稿日期:狮一皿一10

基金项目:科技部国际科技合作项目(加06DF^32B柏)

第一作者简介:赵尘(19船一).男.广西省早南人.预七教授,研究方向:森林作韭。论和技术体系。

国外林业发达国家在过去20年提出了新林业理1呛、生态系统管理理论等,落实到森林采运上,推出了一系列技术政策、评价体系和经营措施。收到良好的效果。但还没有提出系统明确的生态采运理论和技术体系。

2工业生态学理论与方法概述

工业生态学理论自1989年诞生以来,在国内外得到了蓬勃发展。至今已形成了较完整的理论框架:按生态学理论看待、理解、分析、构建、调整工业体系,工业生态系统遵循循环传输、多样性、地域性、渐变这四个基本生态系统原则,系统内部存在协作和共生关系,具有特定的物质、能量流动和信息交换,可处于进化、演替或平衡状态,包括生态重组和工业转型等观点。工业生态学上的工业代谢分析、生命周期评价、清洁生产、物质减量化、环境材料、环境友好产品组成了较完备的研究方法体系”。j。

2.1工业系统与自然生态系统关系的理论研究工业生态学系不把工业体系看作是与生物圈相对立的体系,而是将其视为生态系统的一个特殊子系统。工业生态学认为,工业革命以来发展起来的工业系统,在很大程度上属于一级生态系统的范畴,还是一个年轻的生态体系,应从理论和方法上

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第5期

赵尘等:工业生态学应用于生态采运研究的分析

研究如何促使其向高级生态系统进化,从而与整个自然生态系统保持和谐的发展。

2.2原料与能量流动分析

与生物的物质和能量的代谢以及生态系统的物质与能量流动相类似,现代工业生产是一个将原料、能量转化为产品和废物的代谢和流动过程,这一过程对自然环境必然产生影响。影响的强度取决于物质和能量使用的强度。它研究工业系统、区域和全球原料与能量流动量化的理论与方法,研究这些流动对自然生态系统的影响,研究减少这些影响

的理论、方法与技术。2.3物质减量化和脱碳

在经济系统中物质消耗的研究已经有很长的历史。物质减量化也称“非物质化”、“去物质化”,它要求在同样多的、甚至更少的物质基础上获得更多的产品与服务,也即在单位经济产出的生产过程中所消耗的物质材料或产生的废弃物量的绝对(或相对)减少。现代工业经济的发展,在消耗大量用于产品制造的物质材料的同时,还消耗大量的石油、天然气、煤和木材等能源物质。脱碳就是通过提高能源利用效率以及改变能源结构来减少含碳能源的使用,如节能技术和清洁能源(水力、风力、太阳能和核能等)的开发利用。2.4生命周期评价

生命周期评价是一种面向产品的方法,它评价产品、工艺和活动,从原材料采集,到产品生产、运输、销售、使用、回用、维护和最终处置整个生命周期阶段的所有环境负荷。它辨识和量化产品整个生命周期中能量和物质的消耗以及环境释放.评价这些消耗和释放对环境的影响。最后提出减少这些影响的措施。生命周期评价的基本结构可分为四

部分:定义目标与确定范围、清单分析(irIvm咖

analysis)、影响评价(irnpact㈣nt)和改善评价(in甲mv口∞nt㈣t)。

2.5生态工业园

生态工业园发展的雏形是丹麦的卡隆堡(Kal.

∞dbmg)工业共生体(iIldu“alByrnbim缸)。它是一

个市场共生体,园区内的企业相互合作,并有效地分享资源(信息、原料、水、能源、基础设施和自然环境),从而导致经济的增加、环境质量的改善,使市场和区域共同体发展所需资源合理增加;生态工业园可以是一个最佳化的原材料和能源交换的工业体系,它寻求能源、原材料使用以及废物的最小

化,并建立可持续的经济、生态和社会的关系。3基于工业生态学的生态采运研究的意义和任务

生态采伐系统是一种特殊、复杂的生态经济子

系统,属于工业生态学的研究范畴。该子系统具有

工业系统与自然生态系统相互交叉、影响的特性.因而区别于一般的加工制造型工业系统。应该采用借鉴、移植、创新的方式应用工业生态学的基本原理、方法,对生态采伐系统进行深人的研究,构建新型的生态采伐理论、方法和技术体系”“J。3.1建立生态采运模式的原则和方法学

应用工业生态学的原理,对现有的采伐运输方式进行经济和生态评价分析。分析工业生态学方法在人工林采伐系统研究中的应用模式,包括工业代谢分析、生命周期评价、清洁生产、非物质化服务、环境材料、环境友好产品等研究方法的适用性。与传统研究方法相结合,建立较新型的生态采

运原则和研究方法体系。

3.2建立生态采运系统的物质、能量、信息流动模式

在界定生态采运系统边界的基础上,应用物质流(nm*Ⅱow)理论分析林木、灌木、植被、林地水和土壤的循环结构、流动方向。采用极值理论分析人工林不同采伐方式、作业方式条件下的采伐作业能量流动模式,包括人力、燃料、机械能和热能,分析其投入产出机制。采伐方式包括皆伐、择伐、间伐,作业方式包括人力、畜力、动力工具(链锯)、机械作业等。分析典型生态采伐系统的物质流、能量流和信息流的模式及其转换特性,尤其是不同采伐方式、作业方式的采伐作业系统内部的能量流和信息流的关系。在此基础上。研究系统内物质减量化的方式和途径。

3.3建立生态采运系统的全生命周期评价方法

将生态采运系统视为森林生态系统和工业系统交叉结合形成的特殊子系统。按生命周期评价方法,分析伐区从整地、植树、更新到抚育、间伐和主伐的全过程。物质流应覆盖伐区生态系统的整个周期,能量和营养的输入一输出分析也应基于整个生命周期。生命周期评价作为森林生物过程和工业操作过程的交叉集合。

3.4实现采伐运输作业的清洁化生产

基于清洁化生产节省资源、节省能源、环境保护和劳动保护的四个基本要求,深入分析生态采运周期中各阶段的清洁化生产内容”】。在作业层面上

 

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森林工程第23卷

提出清洁化生产工艺系统的设计指南,从而使采伐运输作业系统中的人一机一环境达到协调状态,保证生态和环境效益。

3.5建立生态采运工业园

按照生态工业园的模式,以生态采运系统为核心,建立生态采运工业示范园区,其中包括苗圃、采伐区、加工区、贮存区、运输网、旅游区、生活区等,甚至包括微生物、药材、野生动植物、多种经营等综合利用等,实现区内物质、能源、信息流动的最佳化.实现清洁化生产和可持续经营。这样的生态采运工业园可作为林业生态工业园,对生态型林业生产和资源开发利用起到示范作用。

4结语

(1)工业生态学按生态学理论看待、理解、分析、构建、调整工业体系,并已形成工业代谢分析、生命周期评价、清洁生产、物质减量化、工业生态园等较完备的研究方法。

(2)当前的生态采运研究急需先进理论和方法的指导。工业生态学为我们提供了较理想并且操作性强的理论和方法。借助工业生态学,生态采运研究将会走出一条创新之路。

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∞(”:1柏.16l【责任编辑:胡建伟】

(上接第21页)

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【责任编辑:肖生苓]

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工业生态学应用于生态采运研究的分析

作者:赵尘, 黄新, Zhao Chen, Huang Xin

作者单位:南京林业大学,南京,210037

刊名:

森林工程

英文刊名:FOREST ENGINEERING

年,卷(期):2007,23(5)

被引用次数:1次

参考文献(10条)

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本文链接:https://www.360docs.net/doc/a25706790.html,/Periodical_slgc200705022.aspx

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