碳循環(huán)的主要環(huán)節(jié)范文

時(shí)間:2024-04-09 17:57:20

導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫好一篇碳循環(huán)的主要環(huán)節(jié),這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞:探究教學(xué)模式 生態(tài)系統(tǒng) 物質(zhì)循環(huán)

教學(xué)模式是聯(lián)系教學(xué)理論與教學(xué)實(shí)踐的中心環(huán)節(jié),是在一定教學(xué)思想和教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來(lái)的教學(xué)活動(dòng)的基本框架結(jié)構(gòu),它既能夠使教學(xué)理論得以具體化,又能夠使教學(xué)實(shí)踐得以概括化。探究教學(xué)是世界各國(guó)基礎(chǔ)教育課程改革的突出特點(diǎn),在生物教學(xué)中,探究教學(xué)更成為其中心環(huán)節(jié)。20世紀(jì)中葉,美國(guó)著名生物學(xué)家、教育家施布瓦在《生物學(xué)教師手冊(cè)》中提出“誘發(fā)探究”的概念,將探究教學(xué)作為現(xiàn)代教學(xué)的一種學(xué)習(xí)和教學(xué)模式。我國(guó)《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》指出:“生物科學(xué)作為由眾多生物事實(shí)和理論組成的知識(shí)體系,是在人們不斷探究的過(guò)程中逐步發(fā)展起來(lái)的。”本文以人教版高中生物必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第5章第3節(jié)“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”為例,談?wù)勌骄拷虒W(xué)模式在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用。

人教版高中生物必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第5章“生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性”包括:生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和穩(wěn)定性等三個(gè)部分的內(nèi)容,其中生態(tài)系統(tǒng)的功能部分是本章的重點(diǎn)與難點(diǎn),包括生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞等三個(gè)方面,教材用三個(gè)小節(jié)的篇幅進(jìn)行敘述。物質(zhì)循環(huán)作為生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一,出現(xiàn)在教材的第三節(jié),是在學(xué)生掌握生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)等基礎(chǔ)知識(shí)上展開。本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)是:以碳循環(huán)為例,分析、理解生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程,掌握生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的概念和特點(diǎn);探討溫室效應(yīng)的原因,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí);理解能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。

1.巧用導(dǎo)言,創(chuàng)設(shè)探究情境

導(dǎo)言如同戲劇中的“序幕”,能渲染氣氛、啟迪思維、創(chuàng)設(shè)情境。在課堂教學(xué)中設(shè)計(jì)一個(gè)好的導(dǎo)言,能喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,使學(xué)生進(jìn)入最佳的學(xué)習(xí)狀態(tài),積極主動(dòng)地投入到這一節(jié)課的學(xué)習(xí)中來(lái)。在本節(jié)課的教學(xué)中,我將兩周前制作好的放在教室靠窗邊的后書架上的一個(gè)密閉生態(tài)缸拿到講臺(tái)上進(jìn)行展示,創(chuàng)設(shè)生動(dòng)具體的探究情境,通過(guò)提出一個(gè)個(gè)的探究問(wèn)題,使學(xué)生的注意力迅速集中到課堂教學(xué)中來(lái),將枯燥的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生積極參與的探究活動(dòng)。

師:這是一個(gè)密閉的生態(tài)缸,里面有小魚小草,我們一直把它放在教室靠窗邊的后書架上,里面的生物都生活得很好。但是,假如我們把它搬到另一個(gè)位置,就會(huì)發(fā)現(xiàn)沒(méi)過(guò)多久里面的生物都死了,請(qǐng)問(wèn),我們把它搬到了什么地方?

生:沒(méi)有陽(yáng)光的地方。

師:生態(tài)缸為什么要放在有陽(yáng)光的地方?

生:綠色植物的光合作用需要陽(yáng)光。

師:沒(méi)錯(cuò),有光綠色植物才能進(jìn)行光合作用,然后怎樣?

生:然后制造有機(jī)物、產(chǎn)生氧氣,維持生態(tài)缸里生物的生存。

師:前面我們學(xué)習(xí)了能量流動(dòng),能量流動(dòng)的特點(diǎn)是什么?

生:能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向運(yùn)動(dòng)、逐級(jí)遞減。

師:所以?

生:所以生態(tài)系統(tǒng)需要依靠太陽(yáng)源源不斷地提供能量。

師:但是,我們制作好生態(tài)缸后就把它密閉起來(lái),沒(méi)有加入過(guò)什么物質(zhì)。密閉的生態(tài)缸中各種生物所需的物質(zhì)如何得到補(bǔ)充?難道能量是不能循環(huán)利用,而物質(zhì)可以循環(huán)利用?今天我們就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。

所謂興趣是最好的老師,通過(guò)課堂教學(xué)導(dǎo)言的設(shè)計(jì),創(chuàng)設(shè)了探究情境,使課堂馬上“活”了起來(lái),這樣學(xué)生就在不知不覺(jué)中走進(jìn)了興趣盎然的探究學(xué)習(xí)。

2.善用課件,整合探究資源

戴爾的“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論指出,位于塔中部的替代經(jīng)驗(yàn),能沖破時(shí)空的限制,彌補(bǔ)學(xué)生直接經(jīng)驗(yàn)的不足。多媒體課件的有效使用,為課堂教學(xué)中探究活動(dòng)的進(jìn)行提供了可視可感的鮮活素材,易于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,同時(shí)可以使學(xué)生的認(rèn)識(shí)沿著“從生動(dòng)的直觀到抽象的思維”的路線前進(jìn)。

例如碳循環(huán)是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn),為了幫助學(xué)生更好地理解生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過(guò)程,我制作了碳循環(huán)的課件,以實(shí)物圖解形式動(dòng)態(tài)演示了碳循環(huán)的具體過(guò)程,并設(shè)計(jì)了探究式導(dǎo)學(xué)案,學(xué)生4~6人一組按照導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行層層深入的探究活動(dòng),形成關(guān)于碳循環(huán)過(guò)程的清晰概念。碳循環(huán)的形式:CO2;碳在無(wú)機(jī)環(huán)境中存在的形式:CO2(和碳酸鹽);碳在生物體內(nèi)的存在形式:含碳有機(jī)物;碳進(jìn)入生物體的主要途徑:綠色植物的光合作用;碳在生物體之間傳遞的途徑:食物鏈(網(wǎng));碳進(jìn)入大氣的途徑:生物的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃燒。然后應(yīng)用課件回顧了第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的成分:非生物的物質(zhì)與能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者,并以動(dòng)畫形式演示了碳在大氣與生物群落之間的循環(huán)以及在生物群落內(nèi)部的傳遞,作為學(xué)生探究活動(dòng)的梳理與提升。最后形成如下知識(shí)總結(jié):

又如能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系是本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)。在日常的教學(xué)中,教師通常是引導(dǎo)學(xué)生以前面所學(xué)知識(shí)進(jìn)行對(duì)比形成結(jié)論。我的處理是制作了多媒體課件,以動(dòng)畫形式展示了生態(tài)系統(tǒng)中大氣與生物群落之間以及生物群落內(nèi)部,物質(zhì)合成與分解(圖中實(shí)線)的同時(shí)所發(fā)生的能量(圖中虛線)儲(chǔ)存與釋放,組織學(xué)生進(jìn)行小組探究討論,然后通過(guò)導(dǎo)學(xué)案上設(shè)計(jì)的表格進(jìn)行歸納,很好地突破了這一難點(diǎn)。

3.引導(dǎo)拓展,提升探究能力

篇2

筆者有幸聽(tīng)了湖州八中郎莉萍老師執(zhí)教的一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)復(fù)習(xí)課《神奇的生態(tài)瓶》。課中,郎老師引導(dǎo)學(xué)生思維的教學(xué)給筆者留下了十分深刻的印象。以下筆者從對(duì)這堂課的感受出發(fā),談?wù)勗诳茖W(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)中應(yīng)該如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維。

一、思維基于知識(shí),產(chǎn)生于問(wèn)題

知識(shí)與思維的關(guān)系非常密切,“沒(méi)有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)就不會(huì)有人類的思維活動(dòng)……知識(shí)經(jīng)驗(yàn)是以內(nèi)容的資格參加到思維問(wèn)題中去的”[2]236??梢?jiàn),重視學(xué)生對(duì)于科學(xué)知識(shí)的把握是必須的,因?yàn)檫@是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的前提。但是,知識(shí)的把握卻又不等于思維的發(fā)展,特別是依靠機(jī)械地反復(fù)強(qiáng)化去鞏固記憶性知識(shí)的教學(xué)過(guò)程,并不能促進(jìn)學(xué)生分析與綜合能力的發(fā)展,因?yàn)椤爸R(shí)的多少不能成為衡量思維能力強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn)”,教學(xué)中更為重要的是需要培養(yǎng)學(xué)生“對(duì)知識(shí)的理解、運(yùn)用和轉(zhuǎn)化的能力”[1]。簡(jiǎn)言之,科學(xué)思維的培養(yǎng)需要以知識(shí)為基礎(chǔ),但是又不可停留在具體的知識(shí)點(diǎn)上,而是需要通過(guò)思維在一系列知識(shí)點(diǎn)上不斷地深入。那么,科學(xué)課教學(xué)怎樣才能在已有的知識(shí)基礎(chǔ)上引發(fā)學(xué)生的思維呢?

“人們通常假設(shè),人的思維和問(wèn)題解決是緊密聯(lián)系的”[3],“思維基于知識(shí),卻又由問(wèn)題產(chǎn)生,并因?yàn)閱?wèn)題而得到持續(xù)不斷深入的發(fā)展。思維的最終目的也不停留于知識(shí),而在于使問(wèn)題得以解決,做出有所創(chuàng)新的發(fā)現(xiàn)”[1],而且,“教育的最終目的就是教學(xué)生解決問(wèn)題”[4]??梢?jiàn),有問(wèn)題才有思維,有思維的課堂必然是有問(wèn)題的課堂。上好復(fù)習(xí)課的關(guān)鍵就是要把機(jī)械的“重復(fù)”變成生動(dòng)積極的“再現(xiàn)”和“運(yùn)用”,而將“重復(fù)”變生動(dòng)的路徑就是精心設(shè)計(jì)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)去解決問(wèn)題。

郎老師的《神奇的生態(tài)瓶》(后面簡(jiǎn)稱《瓶》)這節(jié)課,首先體現(xiàn)了“從問(wèn)題進(jìn),又從問(wèn)題出”的設(shè)計(jì)思想。她教學(xué)設(shè)計(jì)的第一個(gè)環(huán)節(jié)是“觀看視頻,引發(fā)思考”,視頻是一個(gè)自制生態(tài)瓶的過(guò)程,需要學(xué)生思考的是:生態(tài)瓶有什么作用?生態(tài)瓶中有哪些成分?要讓小魚活下去哪些成分是必須有的?她設(shè)計(jì)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)是“再看生態(tài)瓶,引發(fā)新思考”。這樣的安排,正如杜威所言:“在每一堂課終了的時(shí)候,要檢查學(xué)生已經(jīng)完成的作業(yè)和學(xué)到的知識(shí),在學(xué)生的思想中,對(duì)某些未來(lái)的課題,應(yīng)有針對(duì)地尋問(wèn),到底是什么,許多問(wèn)題仍然是懸而未決的,這正如結(jié)構(gòu)清晰的故事或戲劇中的每一片段,都會(huì)使人期待著,渴望循著線索繼續(xù)看下去。”

其次,《瓶》這節(jié)課教學(xué)核心部分的設(shè)計(jì)思路是“鏈接問(wèn)題,展開復(fù)習(xí)”,用如下三個(gè)大問(wèn)題呈現(xiàn)了與生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)的三塊內(nèi)容:

問(wèn)題1:你能理清種群與群落、生態(tài)系統(tǒng)與生物圈等容易混淆的概念嗎?

問(wèn)題2:你知道生態(tài)瓶中的成分嗎?

問(wèn)題3:什么樣的生態(tài)瓶能使小魚生活的時(shí)間最長(zhǎng)?

問(wèn)題1要解決的是生態(tài)系統(tǒng)的基本概念;問(wèn)題2要解決的是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與成分;問(wèn)題3要解決的是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。然而,每一個(gè)大問(wèn)題的解決都有一系列小問(wèn)題作為腳手架,前面一個(gè)大問(wèn)題又是后面一個(gè)大問(wèn)題的腳手架。例如在問(wèn)題2的解決中,在學(xué)生呈現(xiàn)生態(tài)瓶中的成分之后,郎老師不斷追問(wèn)“細(xì)菌屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的什么”“可不可以說(shuō)是微生物”“為什么”等。鞏固練習(xí)之后再次追問(wèn):“上題中提到微生物對(duì)自己的物質(zhì)循環(huán)起到重要的作用,是怎么回事呢?”然后出示生態(tài)瓶中的碳循環(huán)示意圖,讓學(xué)生指出分解者。有了碳循環(huán)為基礎(chǔ),氧循環(huán)的建模迎刃而解,解決問(wèn)題3所要運(yùn)用的知識(shí)也已經(jīng)儲(chǔ)備好了。有效教學(xué)的奧秘就在于,教師清楚地知道學(xué)生的認(rèn)知水平與教學(xué)目標(biāo)之間的距離,并清楚地知道從學(xué)生現(xiàn)有水平出發(fā),到達(dá)教學(xué)目標(biāo)之間要架設(shè)的腳手架的位置與個(gè)數(shù)。正是由于腳手架選擇的適切,整堂課中大部分學(xué)生都處在積極思考并努力解決問(wèn)題的狀態(tài)中。絕大部分時(shí)間都是學(xué)生在爭(zhēng)著表述,而教師只是一個(gè)不斷有問(wèn)題發(fā)現(xiàn)的引導(dǎo)者和傾聽(tīng)者。

二、思維產(chǎn)生于問(wèn)題,拓展于變式

思維產(chǎn)生于問(wèn)題,但常見(jiàn)的問(wèn)題又容易產(chǎn)生思維定勢(shì)。很多學(xué)生的答題錯(cuò)誤往往不是由于知識(shí)的欠缺,而是由于思維定勢(shì)造成的,如何克服學(xué)生的思維定勢(shì)是教學(xué)中必須面對(duì)的問(wèn)題。避免重復(fù)機(jī)械的題海戰(zhàn)術(shù)是克服思維定勢(shì)的一條路徑,《瓶》這節(jié)課正是呈現(xiàn)了如何在日常課堂教學(xué)中克服學(xué)生思維定勢(shì)的一條有效路徑――課堂例題教學(xué)中的充分變式。“所謂‘變式’即指從不同角度、不同方面變換事物的非本質(zhì)屬性,揭示事物的本質(zhì)特性,從而更好地掌握概念?!?[2]236在問(wèn)題1的解決中,郎老師準(zhǔn)備了這樣一道練習(xí)題:

杭州西溪國(guó)家濕地公園內(nèi)生活著許多水生、陸生植物和野生植物,園內(nèi)河流交匯,鳥語(yǔ)花香,形成了獨(dú)特的濕地景觀,該濕地公園屬于( )

A.種群 B.生態(tài)系統(tǒng) C.群落 D.生物圈

接著郎老師利用這個(gè)題目進(jìn)行了一系列的變式:

如果選項(xiàng)是A(或C),題目該如何提問(wèn)?

該濕地公園內(nèi)所有的青蛙屬于 ;

該濕地公園內(nèi)所有的生物屬于 ;

該濕地公園內(nèi)所有的植物屬于 。

這是一個(gè)非常經(jīng)典的橫向變式,同一個(gè)題干不同的問(wèn)題將生態(tài)系統(tǒng)的基本概念盡收其中。這不僅節(jié)約了學(xué)生讀取題干信息的大量時(shí)間,也通過(guò)變式有效提醒學(xué)生一定要審題仔細(xì),切不可因思維定勢(shì)而盲目答題。解題教學(xué)不需要太多的題目,要的是思維含量,這應(yīng)該成為我們的共識(shí)。

變式訓(xùn)練不僅可以克服思維定勢(shì),其中的縱向變式還可以實(shí)現(xiàn)思維的正向遷移和拓展。例如,生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是重點(diǎn)也是難點(diǎn),為了有效突破這個(gè)重難點(diǎn),郎老師首先直接給出了生態(tài)瓶中的碳循環(huán)示意圖(如圖1),圖中A、B、C、D分別代表生態(tài)系統(tǒng)的成分,①~⑦代表碳元素的傳遞過(guò)程,請(qǐng)學(xué)生根據(jù)圖回答:

(1) B是指 ,D是指 。

(2)碳元素在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物之間以 形式進(jìn)行循環(huán)的;碳元素通過(guò) 作用由生物進(jìn)入無(wú)機(jī)環(huán)境。碳元素從B到C是以 形式傳遞的。

(3) 從物質(zhì)循環(huán)的觀點(diǎn)看,生物的碳元素究其根源來(lái)自于 。

經(jīng)過(guò)這樣橫向縱向的多次變式,學(xué)生的思維得到了充分的拓展。

三、思維拓展于變式,提升于建模

教師在教學(xué)過(guò)程中有意識(shí)地適度超越學(xué)生的認(rèn)知水平,引導(dǎo)學(xué)生在其學(xué)習(xí)的過(guò)程中逐步從一個(gè)個(gè)具體的案例所呈現(xiàn)的知識(shí)技能中跳出來(lái),掙脫具體問(wèn)題的束縛,努力地“跳一跳”去把握隱藏在現(xiàn)象背后的規(guī)律性認(rèn)識(shí),那么,學(xué)生僅僅依靠原有的認(rèn)知就不能解決問(wèn)題了,這樣便引發(fā)了學(xué)生原有認(rèn)知基礎(chǔ)和當(dāng)前學(xué)習(xí)所要求的思維水平之間的不平衡,這種“不平衡狀態(tài)的產(chǎn)生醞釀了心智發(fā)展的可能”[5],學(xué)生在解決這種不平衡的過(guò)程中,思維水平也就能夠獲得進(jìn)一步發(fā)展,從而為更好地學(xué)習(xí)新知提供了心智基礎(chǔ)。科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)要“幫助學(xué)生學(xué)習(xí)建立科學(xué)模型,由此培養(yǎng)學(xué)生的分析、概括能力和邏輯思維能力”,而學(xué)生建立模型的過(guò)程,正是把原有的認(rèn)知提高到一個(gè)新水平的思維過(guò)程。

模型,中文原意即規(guī)范。按照我國(guó)著名物理學(xué)家錢學(xué)森的觀點(diǎn):“模型就是通過(guò)我們對(duì)問(wèn)題的分析,利用我們考察來(lái)的機(jī)理,吸收一切主要因素,略去一切不主要因素所創(chuàng)造出來(lái)的一幅圖畫?!焙?jiǎn)單地說(shuō),模型是人們對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化的概括性的描述,它是通過(guò)思維活動(dòng)而對(duì)特定知識(shí)所作出的一種本質(zhì)性規(guī)律性的反映。

對(duì)有些科學(xué)問(wèn)題的探究既無(wú)法用真實(shí)模型,也無(wú)法找到替代模型,此時(shí),科學(xué)家們想出了用人工模擬的方法來(lái)開展研究,如生物圈Ⅱ號(hào)、探究性狀分離比的實(shí)驗(yàn)?zāi)P?、探究生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的小生態(tài)瓶等?!镀俊愤@節(jié)課充分展示了建模思想,充分利用了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)模型――小生態(tài)瓶,郎老師通過(guò)問(wèn)題3“什么樣的生態(tài)瓶能使小魚生活時(shí)間最長(zhǎng)”引發(fā)了學(xué)生對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個(gè)思考。實(shí)際上,整節(jié)課郎老師都在通過(guò)小生態(tài)瓶幫助學(xué)生疏通思路,都是在用小生態(tài)瓶模擬真實(shí)的生態(tài)系統(tǒng)。

在復(fù)習(xí)課中,教師的任務(wù)不應(yīng)是替學(xué)生找出各部分知識(shí)的現(xiàn)成結(jié)構(gòu),而是需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)前面所學(xué)的知識(shí)、規(guī)律、方法進(jìn)行歸納整理,讓學(xué)生通過(guò)自己的理解和加工建構(gòu)可用的思維模型,因?yàn)椤皩W(xué)習(xí)是一個(gè)把新舊信息結(jié)合在一起,構(gòu)建出一個(gè)人自己獨(dú)特的知識(shí)基礎(chǔ)的過(guò)程”[6]。這也體現(xiàn)在了《瓶》這節(jié)課中:(1)以生態(tài)系統(tǒng)為核心,將生態(tài)因素、種群和生物群落等基本概念,生態(tài)系統(tǒng)的成分與結(jié)構(gòu),生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)“分割”成三個(gè)知識(shí)塊,并有序布局;(2)連接三大知識(shí)塊相互聯(lián)系的知識(shí)線,自然形成一個(gè)生物與環(huán)境的知識(shí)網(wǎng);(3)縱觀全局,再現(xiàn)整體,最后一個(gè)環(huán)節(jié)“再看生態(tài)瓶,引發(fā)新思考”的任務(wù)之一,就是通過(guò)三大知識(shí)塊概念之間的內(nèi)在聯(lián)系構(gòu)成生物與環(huán)境的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),形成思維導(dǎo)圖,建立了關(guān)于生物與環(huán)境關(guān)系的思維模型,使學(xué)生更好地理解了相關(guān)知識(shí)內(nèi)容所構(gòu)成的體系。

總之,《瓶》的教學(xué)設(shè)計(jì)理念是以學(xué)生熟悉且非常感興趣的生態(tài)瓶為切入口,以解決學(xué)生疑難問(wèn)題為準(zhǔn)則,展開一系列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的問(wèn)題討論,并在問(wèn)題的討論和解決中理清生態(tài)系統(tǒng)基本概念、組成成分、結(jié)構(gòu)功能,感知物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的重要性,解釋生態(tài)平衡的現(xiàn)象和意義。在教學(xué)中,郎老師通過(guò)學(xué)生感興趣的問(wèn)題引發(fā)思維,通過(guò)充分變式順利完成了建模,通過(guò)建模使學(xué)生的思維水平得到了有效的提升。這真正是“為思維而教”的令人難忘的一課。

參考文獻(xiàn):

[1] 郅庭瑾.為思維而教[J]. 教育研究,2007:44~46.

[2] 《心理學(xué)百科全書》編輯委員會(huì).心理學(xué)百科全書[M]. 杭州:浙江教育出版社,1996.

[3] M.艾森克.心理學(xué)――一條整合的途徑[M]. 上海:華東師范大學(xué)出版社,2005:368.

[4] 羅伯特?加涅,阿妮塔?伍德沃克.教育心理學(xué)[M]. 南京:江蘇教育出版社,2005:337.

篇3

1.(2019湖南)“知否,知否?應(yīng)是綠肥紅瘦!”在這個(gè)美好的季節(jié)里,下列屬于生命現(xiàn)象的是(

A.流水潺潺

B.春雨綿綿

C.陽(yáng)光燦爛

D.綠草如茵

2.(2019廣東)造礁珊瑚蟲體內(nèi)的蟲黃藻為其提供氧氣和有機(jī)物,而造礁珊瑚蟲為蟲黃藻提供二氧化碳和氮、磷等無(wú)機(jī)物。蟲黃藻和造礁珊瑚蟲之間的關(guān)系是(

A.共生

B.競(jìng)爭(zhēng)

C.捕食

D.寄生

3.(2019山東)谷雨是春節(jié)最后一個(gè)節(jié)氣,諺語(yǔ)“谷雨前后,種瓜點(diǎn)豆”。這體現(xiàn)了哪些非生物因素對(duì)生物的影響(

A.陽(yáng)光、溫度

B.土壤、水分

C.水分、溫度

D.空氣、陽(yáng)光

4.(2018新疆)具有鏡花水月、蓄洪抗旱作用,被稱為“地球之腎”的是(

A.農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)

B.森林生態(tài)系統(tǒng)

C.濕地生態(tài)系統(tǒng)

D.湖泊生態(tài)系統(tǒng)

5.(2019江蘇)食物鏈?zhǔn)侵敢欢▍^(qū)域內(nèi)各種生物之間由于食物關(guān)系所形成的的聯(lián)系。有關(guān)食物鏈的敘述正確的是(

A.都是由藻類、苔蘚等低等植物開始的

B.位于食物鏈第2個(gè)環(huán)節(jié)的生物通常是植食性動(dòng)物

C.食物鏈遭到破壞不可能危及生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定

D.食物鏈只表示生物之間的食物關(guān)系,

與能量流動(dòng)無(wú)關(guān)

6.(2019山東)海帶細(xì)胞中碘離子的濃度遠(yuǎn)大于海水中的碘離子的濃度,起直接作用的結(jié)構(gòu)是(

A.細(xì)胞膜

B.細(xì)胞質(zhì)

C.細(xì)胞壁

D.細(xì)胞核

7.(2019山東)2018年10月17日河南商丘一工廠發(fā)生火災(zāi),現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的11名工作人員經(jīng)搶救無(wú)效,不幸身亡。事后認(rèn)領(lǐng)遇難者尸體過(guò)程中,用到了DNA鑒定。DNA主要存在于細(xì)胞的哪一結(jié)構(gòu)中(

A.細(xì)胞壁

B.細(xì)胞膜

C.細(xì)胞質(zhì)

D.細(xì)胞核

8.(2019四川)細(xì)胞室生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,細(xì)胞的生活依靠細(xì)胞各結(jié)構(gòu)的分工合作。下列細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,錯(cuò)誤的是(

A.細(xì)胞膜——控制物質(zhì)進(jìn)出

B.線粒體——能量轉(zhuǎn)換器

C.細(xì)胞壁——控制物質(zhì)進(jìn)出

D.葉綠體——能量轉(zhuǎn)換器

9.(2019山東)小明學(xué)習(xí)動(dòng)植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)后,設(shè)計(jì)概念圖體現(xiàn)兩者之間的關(guān)系,如圖所示。則屬于甲部分的內(nèi)容是(

①細(xì)胞壁

②細(xì)胞膜

③細(xì)胞質(zhì)

④細(xì)胞核

⑤葉綠體

⑥線粒體

⑦液泡

A.①⑤⑥⑦

B.②③④⑤

C.③④⑤⑥

D.②③④⑥

10.下列關(guān)于細(xì)胞的說(shuō)法,正確的是(

①細(xì)胞都是由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核組成的;②根毛細(xì)胞和人的神經(jīng)細(xì)胞中的能量轉(zhuǎn)換器都是線粒體;③細(xì)胞分化一般不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生變化;④人的成熟的紅細(xì)胞的遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞核中。

A.②③

B.①③

C.②④

D.③④

11.(2019山東)花生是威海常見(jiàn)的農(nóng)作物。下列有關(guān)花生生長(zhǎng)發(fā)育的敘述,正確的是(

A.花生生命的起點(diǎn)為種子的萌發(fā)

B.花生生長(zhǎng)需要根從土壤中吸收有機(jī)物

C.花生結(jié)果要先后經(jīng)歷傳粉、開花和受精的過(guò)程

D.花生受精后子房和胚珠分別發(fā)育成果實(shí)和種子

12.(2018內(nèi)蒙古)請(qǐng)你選出對(duì)相關(guān)植物正確的描述(

A.腎蕨、墻蘚、滿江紅都靠孢子繁殖

B.苔蘚植物只由一層細(xì)胞構(gòu)成,可以當(dāng)作監(jiān)測(cè)空氣污染程度的指示植物

C.銀杏和卷柏都屬于裸子植物,種子外無(wú)果皮包被

D.玉米種子的胚由胚芽、胚軸、胚根、子葉和胚乳組成

13.(2017湖南)下列關(guān)于種子植物的相關(guān)描述全部正確的是(

①紅豆杉被譽(yù)為植物中的“大熊貓”

②種子萌發(fā)時(shí),首先是胚芽突破種皮

③針葉林以松、杉等植物為主

④植物缺氮時(shí)植株矮小瘦弱,葉發(fā)黃

⑤裸子植物的種子沒(méi)有胚

⑥導(dǎo)管在植物結(jié)構(gòu)層次中屬于器官

A.②③⑥

B.②④⑤

C.①⑤⑥

D.①③④

14.(2019湖南)走進(jìn)岳麓山,小萌觀察到樹干上長(zhǎng)了很多苔蘚,以下原因分析不合理的是(

A.樹干背陰

B.岳麓山空氣質(zhì)量好

C.樹干濕潤(rùn)

D.樹皮能提供有機(jī)物

15.(2019湖南)月球環(huán)境惡劣,是生命的禁區(qū)。但我國(guó)嫦娥四號(hào)搭載的棉花種子順利萌發(fā),摘下了“月球第一片嫩葉”的桂冠,科學(xué)家不必為種子萌發(fā)提供(

A.適量的土壤

B.適宜的溫度

C.一定的水分

D.充足的空氣

16.(2019湖南)如圖一表示某淡水生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng),圖二表示圖一中某條食物鏈各生物體內(nèi)有毒物質(zhì)的相對(duì)含量,圖三表示該生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答:

(1)請(qǐng)寫出圖一中具有四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的食物鏈_______________________________________

_____________________________________________________________________________(答全才給分)。圖二中的1對(duì)應(yīng)圖一中的生物是_____________。

(2)由于生活污水和生產(chǎn)廢水未經(jīng)嚴(yán)格的處理就排放,導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)的水質(zhì)發(fā)生了惡化,水體中的生物種類和數(shù)量銳減,說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)的______________有一定限度。

(3)圖三中字母代表生態(tài)系統(tǒng)的成分,數(shù)字代表推動(dòng)碳循環(huán)的生理過(guò)程,則D和E分別代表____________________________,②③分別表示____________________________。

17.(2019江蘇)“四大家魚”混合養(yǎng)殖是世界公認(rèn)的生態(tài)養(yǎng)魚杰作。如圖是“四大家魚”混合養(yǎng)殖示意圖,據(jù)圖回答:

(1)從生態(tài)系統(tǒng)成分分析,水草屬于________,“四大家魚”屬于________,淤泥中的微生物主要屬于__________。

(2)將含草魚的一條食物鏈補(bǔ)充完整:___________________________________人。

(3)“四大家魚”混合養(yǎng)殖在一個(gè)池塘里,其優(yōu)勢(shì)是充分利用水域的________________,以達(dá)到高產(chǎn)的目的。

(4)若氣溫升高,藻類等植物增加,會(huì)引起植食性魚類增加,隨之又導(dǎo)致藻類等植物減少,這一事實(shí)說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)具有_________________能力。

18.(2018四川)圖一是普通光學(xué)顯微鏡基本結(jié)構(gòu)示意圖,圖二是人血涂片在普通光學(xué)顯微鏡下血細(xì)胞分布模式圖,請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題:

(1)在顯微鏡下觀察人血涂片,看到數(shù)量最多的血細(xì)胞是________(請(qǐng)?zhí)顚憟D中的數(shù)字序號(hào)和細(xì)胞名稱)。

(2)視野中具有細(xì)胞核的血細(xì)胞是________(請(qǐng)?zhí)顚憟D中的數(shù)字序號(hào)和細(xì)胞名稱)。

(3)若想將圖二視野中的細(xì)胞③移動(dòng)到視野中央,應(yīng)將玻片標(biāo)本向________方移動(dòng)。

(4)若想將圖二中細(xì)胞③的結(jié)構(gòu)放大到最大程度,應(yīng)該選用下列哪組鏡頭組合________(請(qǐng)?zhí)顚懻_選項(xiàng)字母)。

A.

①③

B.

①④

C.

②③

D.

篇4

關(guān)鍵詞 低碳模式;低碳均衡;循環(huán)經(jīng)濟(jì);綜合集成

中圖分類號(hào) F061.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1002-2104(2010)03-0001-08 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.03.001

可持續(xù)發(fā)展(Sustainable Development)理念自1972年首次提出以來(lái),已深入到人類發(fā)展的各個(gè)層面,特別是以可持續(xù)發(fā)展為根本目標(biāo)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)(Circular Economy)模式的興起,極大地推動(dòng)了 “經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-生態(tài)”的可持續(xù)發(fā)展。然而,在循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中,始終面臨一系列重大的環(huán)境問(wèn)題,其中最根本、最棘手的就是如何解決因化石能源無(wú)度利用導(dǎo)致溫室氣體過(guò)度排放而引發(fā)的全球氣候變暖問(wèn)題。2003年,英國(guó)政府在其能源白皮書《我們能源的未來(lái):創(chuàng)建低碳經(jīng)濟(jì)》中首次提出“低碳經(jīng)濟(jì)”的概念,引起全球廣泛關(guān)注[1];2007年,美國(guó)出臺(tái)《低碳經(jīng)濟(jì)法案》,表明未來(lái)低碳經(jīng)濟(jì)將成為其重要的戰(zhàn)略選擇[2];2007年,主席提出中國(guó)將“發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)”、研發(fā)和推廣“低碳能源技術(shù)”、“增加碳匯”、“促進(jìn)碳吸收技術(shù)發(fā)展”;2008年,日本以《構(gòu)建低碳社會(huì)的12方略》為基礎(chǔ)著手實(shí)施“低碳社會(huì)行動(dòng)計(jì)劃”[3]?!端固囟鲌?bào)告》指出,“現(xiàn)在全球以每年1%的GDP投入碳減排,將可避免未來(lái)因環(huán)境惡化造成的每年5%-20%的GDP損失”[4],向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型已成為可持續(xù)發(fā)展框架下世界未來(lái)的發(fā)展方向。本文將通過(guò)判明循環(huán)經(jīng)濟(jì)的低碳價(jià)值,闡述循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理論困境,結(jié)合我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)實(shí)困境,提出循環(huán)經(jīng)濟(jì)的低碳模式,并運(yùn)用系統(tǒng)綜合集成思想,構(gòu)建低碳模式基本框架和實(shí)現(xiàn)途徑。

1 循環(huán)經(jīng)濟(jì)的低碳價(jià)值

據(jù)《中華人民共和國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》,循環(huán)經(jīng)濟(jì)是 “在生產(chǎn)、流通和消費(fèi)等過(guò)程中進(jìn)行的減量化、再利用、資源化活動(dòng)的總稱”,循環(huán)經(jīng)濟(jì)本質(zhì)上是一種生態(tài)經(jīng)濟(jì),蘊(yùn)含了節(jié)能減碳的價(jià)值品質(zhì)。然而,在目前技術(shù)水平約束下,循環(huán)經(jīng)濟(jì)在能源環(huán)節(jié)中面臨巨大瓶頸,作為特殊資源的化石能源無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)“資源-產(chǎn)品-廢棄物-再生資源”的循環(huán)利用。要突破該瓶頸,在理論和現(xiàn)實(shí)意義上都要求發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的低碳模式。

1.1 循環(huán)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系涵蓋了循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本框架內(nèi)容,是衡量其發(fā)展?fàn)顩r的重要工具。分析其指標(biāo)體系,可從深層次上判明循環(huán)經(jīng)濟(jì) “減碳”的價(jià)值品質(zhì)。根據(jù)《中華人民共和國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》,我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)宏觀評(píng)價(jià)指標(biāo)由能源利用指標(biāo)、水資源利用指標(biāo)、礦產(chǎn)資源利用指標(biāo)和廢棄物再生利用指標(biāo)四大部分構(gòu)成,如表1所示。1.1.1 能源利用指標(biāo)分析

能源利用指標(biāo)用來(lái)衡量循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中的能源利用效率和能源結(jié)構(gòu)狀況,包括:能耗強(qiáng)度高耗能產(chǎn)品單位能耗、供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗和能源加工轉(zhuǎn)換總效率四類指標(biāo)。其中前三者是逆向指標(biāo),能源加工轉(zhuǎn)換總效率為正向指標(biāo);前三者的值越小、后者的指標(biāo)值越大均表明能源利用效率越高,能源消耗量越小,溫室氣體排放量也越少。

1.1.2 水資源利用指標(biāo)分析

水資源利用指標(biāo)用來(lái)衡量水資源的利用效率,包括:農(nóng)業(yè)灌溉水平有效利用系數(shù)、工業(yè)用水重復(fù)利用率和工業(yè)增加值取水量三類指標(biāo)。其中前兩種是正向指標(biāo),后者是逆向指標(biāo),前者的值越高或后者的指標(biāo)值越低說(shuō)明水資源利用效率越高,水資源的新開采量就越小,社會(huì)總能耗就越小,溫室氣體的排放量相應(yīng)就越少。

1.1.3 礦產(chǎn)資源利用指標(biāo)分析

礦產(chǎn)資源利用指標(biāo)用來(lái)衡量礦產(chǎn)資源的利用效率和回收效率,包括:重要礦產(chǎn)資源回收回采率和金屬再生利用率。前者是正向指標(biāo),后者是逆向指標(biāo),其指標(biāo)值越優(yōu)說(shuō)明礦產(chǎn)資源利用效率越高,礦產(chǎn)資源的新開采量就越小,社會(huì)總能耗就越小,溫室氣體的排放量相應(yīng)就越少。

徐玖平等:發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的低碳綜合集成模式中國(guó)人口•資源與環(huán)境 2010年 第3期1.1.4 廢棄物再生利用指標(biāo)分析

廢棄物再生利用指標(biāo)用來(lái)衡量廢棄物的利用效率和處理效率,包括:工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量、工業(yè)固體廢物堆存和處置量、工業(yè)固體廢物綜合利用率、廢金屬再生利用率、城市生活垃圾清運(yùn)量、CO2排放量。前五類指標(biāo)其值越高說(shuō)明廢棄物利用效率越高,新資源的開采量就越小,社會(huì)總能耗就越小,溫室氣體的排放量相應(yīng)就越少。

上述分析表明,在循環(huán)經(jīng)濟(jì)的主要指標(biāo)具有明顯的低碳意義,體現(xiàn)著循環(huán)經(jīng)濟(jì)追求提高能源利用效率和降低能源消耗總量的減量化發(fā)展原則。表 2 顯示了循環(huán)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在節(jié)能減碳方面的低碳價(jià)值及其所具備的化石能源利用減量化、溫室氣體排放減量化的內(nèi)涵和品質(zhì)。

1.2 循環(huán)經(jīng)濟(jì)面臨困境

循環(huán)經(jīng)濟(jì)遵循“資源-產(chǎn)品-廢棄物-再生資源”的閉合流程,主張最大限度地利用資源,并將對(duì)環(huán)境的破壞降到最低程度,有利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。然而,在循環(huán)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)有框架下,以人類現(xiàn)有的技術(shù)而言,作為特殊資源的化石能源無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)“資源-產(chǎn)品-廢棄物-再生資源”的循環(huán)利用(如圖1所示)。

在正常情況下,自然界的碳循環(huán)是平衡的,在漫長(zhǎng)的農(nóng)業(yè)社會(huì)溫室氣體(CO2)濃度一直穩(wěn)定在280PPM,但工業(yè)革命以來(lái),溫室氣體濃度一直處在快速上升的趨勢(shì)[5];諾貝爾獎(jiǎng)獲得者斯凡特•阿累利烏斯認(rèn)為,化石能源(高碳能源)的燃燒使用將不可避免地增加大氣中CO2的濃度[6],預(yù)計(jì)到2050年,溫室氣體濃度將達(dá)到550PPM[7],這將導(dǎo)致全球氣候變暖,冰川融化、海平面上升,病毒增加、物種減少、災(zāi)害性氣候頻繁等,極大地?cái)_亂自然生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的平衡。

為維持生物圈的碳平衡、抑制全球氣候變暖,循環(huán)經(jīng)濟(jì)亟需通過(guò)模式創(chuàng)新降低生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中的人為碳通量,通過(guò)減排CO2、減少碳源、增加碳匯,改善生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。在實(shí)踐上,我國(guó)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)在能源和環(huán)境方面還存在以下三個(gè)方面難以克服的問(wèn)題。

1.2.1 節(jié)能減排問(wèn)題凸顯

我國(guó)正處于工業(yè)化、城市化、現(xiàn)代化快速發(fā)展時(shí)期,能源消費(fèi)持續(xù)增長(zhǎng),“節(jié)能降耗與發(fā)展排放”問(wèn)題突出。2003年我國(guó)的單位GDP能耗為美國(guó)的4.3倍,日本的11.5倍[8],單位GDP水耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的5.1-35.8倍[9],目前,由于經(jīng)濟(jì)規(guī)模的逐年增加以及煤炭主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu),我國(guó)溫室氣體排放總量已居世界第二位,與世界其他國(guó)家相比(如表3所示),我國(guó)單位GDP的碳排放強(qiáng)度很高,并呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì),預(yù)計(jì)2020年將超過(guò)美國(guó),成為世界第一大CO2 排放國(guó)[10]。在循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中,我國(guó)節(jié)能減排形勢(shì)嚴(yán)峻,任重道遠(yuǎn)。

1.2.2 能源結(jié)構(gòu)嚴(yán)重高碳

在目前我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中,煤炭仍然占最主要部分,我國(guó)一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,煤炭比重分別高達(dá)76%和68.9%,是世界上煤炭比重最高的國(guó)家,相對(duì)而言石油和天然氣比例較低,人均石油開采儲(chǔ)量?jī)H為世界平均值的11%左右[11]。我國(guó)能源結(jié)構(gòu) “富煤、貧油、少氣”的特征,決定了化石能源消費(fèi)比重大,清潔能源比例較低,CO2排放強(qiáng)度高,導(dǎo)致在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中“高碳”特征異常突出。

1.2.3 產(chǎn)業(yè)模式極不合理

我國(guó)經(jīng)濟(jì)在高增長(zhǎng)過(guò)程中形成了“高速發(fā)展、高碳排放”的發(fā)展路徑,由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡,能源結(jié)構(gòu)單一,三大產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式高碳問(wèn)題異常突出,高能耗的工業(yè)在三大產(chǎn)業(yè)中的比重過(guò)高,尤其是電力、交通、建筑、冶金、化工、石化等“高能耗、強(qiáng)排放、重污染”的行業(yè)在我國(guó)第二產(chǎn)業(yè)中比例過(guò)高,而低能耗的生態(tài)農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后,導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展“持續(xù)高碳”。

綜上所述,面對(duì)溫室氣體過(guò)量排放、全球氣候變暖的困境,結(jié)合我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)實(shí)瓶頸,亟需創(chuàng)新循環(huán)經(jīng)濟(jì)的低碳模式,通過(guò)構(gòu)建“人類社會(huì)-自然生態(tài)”系統(tǒng)低碳動(dòng)態(tài)均衡,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 低碳模式結(jié)構(gòu)特征

循環(huán)經(jīng)濟(jì)的低碳模式是以“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)”復(fù)雜巨系統(tǒng)為背景,以提高碳生產(chǎn)率實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的特殊循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,其本質(zhì)是一種經(jīng)濟(jì)控制模式,按照減量化原則,通過(guò)源頭控制減少CO2排放,即減碳,通過(guò)末端控制,即固碳,來(lái)實(shí)現(xiàn)溫室氣體的減量化排放,重構(gòu)人類的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng),使“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)”在低碳目標(biāo)下具有耦合結(jié)構(gòu),形成其特有的結(jié)構(gòu)特征。循環(huán)經(jīng)濟(jì)低碳模式結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.1 系統(tǒng)整體特性

低碳模式是由經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)系統(tǒng)按一定系統(tǒng)規(guī)則、秩序構(gòu)成的開放的復(fù)雜巨系統(tǒng),其在系統(tǒng)要素、層次、目標(biāo)、運(yùn)行等方面都具有復(fù)雜、有序、多元、耦合、動(dòng)態(tài)的整體特性。

2.1.1 系統(tǒng)要素互為基礎(chǔ)

開放性。開放性體現(xiàn)在以系統(tǒng)與外界環(huán)境的物質(zhì)、能量交換為基礎(chǔ),以各個(gè)子系統(tǒng)間碳減排為手段,以提高炭生產(chǎn)力為目標(biāo)的相互作用的過(guò)程。低碳模式不斷從外界汲取負(fù)熵流,在系統(tǒng)內(nèi)部,社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)系統(tǒng)互為背景,通過(guò)碳減排,達(dá)到“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)”低碳動(dòng)態(tài)均衡,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

2.1.2 系統(tǒng)層次有序眾多

高維性。低碳模式是由低碳經(jīng)濟(jì)、低碳社會(huì)和低碳生態(tài)等子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜巨系統(tǒng),而每一個(gè)子系統(tǒng)又包括其各自的子系統(tǒng),由于低碳系統(tǒng)組織在作用、結(jié)構(gòu)與功能上表現(xiàn)出等級(jí)秩序性,以上這些系統(tǒng)還可以繼續(xù)劃分系統(tǒng)等級(jí),如此逐層分解,形成了低碳模式系統(tǒng)的龐大的層次結(jié)構(gòu)。

2.1.3 系統(tǒng)目標(biāo)復(fù)雜多元

復(fù)雜性。低碳模式是 “經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-生態(tài)”三維一體的多目標(biāo)復(fù)合系統(tǒng)和有機(jī)整 體,發(fā)展低碳模式就是要從系統(tǒng)整體的角度著眼,綜合協(xié)調(diào)和控制循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)整體和部分的關(guān)系,統(tǒng)籌整體功能和局部利益,實(shí)現(xiàn)以人為中心的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間的動(dòng)態(tài)均衡。

2.1.4 系統(tǒng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)演化

涌現(xiàn)性。在低碳模式內(nèi)部,經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)各子系統(tǒng)之間通過(guò)吸收、反饋、協(xié)同、耦合等系統(tǒng)運(yùn)動(dòng),在動(dòng)態(tài)中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化和創(chuàng)新,從而使系統(tǒng)內(nèi)部組織和結(jié)構(gòu),經(jīng)歷從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從獨(dú)立到融合、從封閉到開放、從無(wú)序到有序的演化,涌現(xiàn)出各子系統(tǒng)所不具備的整體效應(yīng)即:“經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-生態(tài)”的低碳均衡動(dòng)態(tài)發(fā)展。

2.2 立體模式結(jié)構(gòu)

低碳模式以自然生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)為背景,以社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)為核心,通過(guò)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),發(fā)展節(jié)能減排技術(shù)、優(yōu)化消費(fèi)習(xí)慣達(dá)到減少碳源的目的,從而根本上改變對(duì)化石能源的高消費(fèi)造成的高碳排放;同時(shí),通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新,發(fā)展碳中和技術(shù)、碳封存技術(shù),積極發(fā)展炭匯林,建立炭匯交易機(jī)制,減少環(huán)境中CO2的存量,使得碳排放和碳吸收達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,實(shí)現(xiàn)“經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-生態(tài)”可持續(xù)發(fā)展。低碳模式的框架結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.2.1 多跨度時(shí)間結(jié)構(gòu)

低碳模式可分為四個(gè)相互影響時(shí)間跨度,較長(zhǎng)周期跨度制約著較短周期跨度的發(fā)展,同時(shí)較短周期跨度的變化累積形成較長(zhǎng)周期跨度的動(dòng)態(tài)演進(jìn)。低碳模式時(shí)間結(jié)構(gòu)如圖4所示。

(1)短時(shí)間跨度-企業(yè)層面低碳經(jīng)濟(jì)。一般為5年以內(nèi),在此期間,系統(tǒng)的外部環(huán)境作用相對(duì)較穩(wěn)定,其核心環(huán)節(jié)是通過(guò)實(shí)施碳減排技術(shù),減少CO2排放量承擔(dān)起企業(yè)的生態(tài)責(zé)任。

(2)中時(shí)間跨度-產(chǎn)業(yè)層面的低碳發(fā)展。一般為20年以內(nèi),在此期間,經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)顯著改造系統(tǒng)內(nèi)外部環(huán)境,其核心問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)調(diào)整,通過(guò)能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的低碳發(fā)展。

(3)長(zhǎng)時(shí)間跨度-社會(huì)層面的低碳社會(huì)。一般為50年以內(nèi),在此期間,系統(tǒng)內(nèi)外部環(huán)境的變化甚至超出人類的認(rèn)知水平,其核心問(wèn)題是在全社會(huì)進(jìn)行低碳模式的系統(tǒng)改造,“低碳生活方式”、“低碳社會(huì)”、“低碳城市”、“低碳世界”理念深入人心,人類全面、穩(wěn)步、有序地步入低碳時(shí)代。

(4)超長(zhǎng)時(shí)間跨度-全局層面的低碳生態(tài)。一般為100年以內(nèi),在此期間,系統(tǒng)內(nèi)外部環(huán)境的變化已深刻影響系統(tǒng)每個(gè)組元的運(yùn)行,其核心問(wèn)題是構(gòu)建低碳生態(tài)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)低碳排放甚至零碳排放,使得整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)具有自然條件下的碳平衡,全面緩解全球氣候變暖的壓力。

2.2.2 多層次空間結(jié)構(gòu)

低碳模式可分為逐次擴(kuò)大的四個(gè)層次,形成 “企業(yè)-產(chǎn)業(yè)-社會(huì)-生態(tài)”的整體空間結(jié)構(gòu)。

(1)小空間跨度。關(guān)注企業(yè)層面的低碳模式,在企業(yè)內(nèi)通過(guò)推行碳減排技術(shù)和能源替代策略,減少生產(chǎn)和服務(wù)中化石能源使用量,實(shí)現(xiàn)CO2排放最小化。

(2)中空間跨度。關(guān)注產(chǎn)業(yè)層面的低碳經(jīng)濟(jì),通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),調(diào)整能源結(jié)構(gòu),推行碳減排和固碳技術(shù),提高炭生產(chǎn)率,在同樣經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出水平下,減少CO2的排放量,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的低碳化。

(3)大空間跨度。關(guān)注社會(huì)層面的低碳發(fā)展,最大限度高效地利用能源,減少CO2排放,實(shí)現(xiàn)人類生產(chǎn)和生活過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的低碳化,構(gòu)建低碳社會(huì)體系。

(4)超大空間跨度。關(guān)注整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的低碳發(fā)展,通過(guò)降低人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中CO2的排放量,使得整個(gè)地球生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)至正常的CO2水平,從而達(dá)到緩解全球氣候變暖的目的。

綜上分析,低碳模式要求人、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)等子系統(tǒng),在時(shí)間和空間的微觀、中觀、宏觀和超級(jí)四個(gè)尺度動(dòng)態(tài)、立體地實(shí)現(xiàn)“經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-生態(tài)”可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

2.3 動(dòng)態(tài)運(yùn)行模式

低碳模式,在運(yùn)行模式結(jié)構(gòu)上分為三個(gè)層次:低碳高效經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、低碳和諧社會(huì)系統(tǒng)、低碳均衡生態(tài)系統(tǒng);通過(guò)生態(tài)控制理論,在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)高效運(yùn)行前提下,通過(guò)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),控制碳源,減少碳排放;在社會(huì)系統(tǒng)和諧穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,改變?nèi)藗兊母咛枷M(fèi)習(xí)慣,減緩高碳生產(chǎn)的動(dòng)力,控制碳源;在生態(tài)系統(tǒng),通過(guò)保護(hù)與發(fā)展森林、草地、濕地等微系統(tǒng),增加碳匯,恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)自然的碳循環(huán)平衡;通過(guò)低碳模式的耦合作用,實(shí)現(xiàn)“經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-生態(tài)”的低碳動(dòng)態(tài)均衡和可持續(xù)發(fā)展。

2.3.1 低碳高效經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)

低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是一個(gè)多層次、多角度的耦合體,由若干清潔生產(chǎn)企業(yè)、循環(huán)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)、生態(tài)工業(yè)園區(qū)和多條生態(tài)工業(yè)鏈組成,涵蓋了經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的生產(chǎn)、物流、消費(fèi)、能力支撐各個(gè)層面。企業(yè)、產(chǎn)業(yè)和園區(qū)之間,通過(guò)節(jié)能減排,調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和能源利用結(jié)構(gòu),使系統(tǒng)中的化石能源都得到充分的利用,同時(shí)開發(fā)清潔能源,減少CO2排放實(shí)現(xiàn)整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的低碳化和高效化。

2.3.2 低碳和諧社會(huì)系統(tǒng)

低碳社會(huì)系統(tǒng)是將低碳理念注入社會(huì)生活各層面,以政府服務(wù)體系、法律法規(guī)體系、技術(shù)創(chuàng)新體系、信息服務(wù)體系、文化道德體系、約束激勵(lì)機(jī)制等為支持,把低碳經(jīng)濟(jì)的理念滲透到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域,形成良好的發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的社會(huì)氛圍和輿論環(huán)境,通過(guò)發(fā)展綠色住宅、建立生態(tài)社區(qū)、構(gòu)建低碳消費(fèi)等措施,全面減少社會(huì)層面的碳排放,最終實(shí)現(xiàn)和諧文明的低碳社會(huì)。

2.3.3 低碳均衡生態(tài)系統(tǒng)

低碳生態(tài)就是在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)上,通過(guò)構(gòu)建低碳社會(huì),實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的低碳均衡,從根本上減少人類活動(dòng)造成的CO2過(guò)量排放的問(wèn)題,從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)自然碳循環(huán)的動(dòng)態(tài)平衡,消除溫室氣體過(guò)度排放造成的全球氣候變暖問(wèn)題,解除由此帶來(lái)的生存危機(jī)。

3 低碳模式集成體系

低碳模式在深刻反思人與自然關(guān)系的基礎(chǔ)上,繼承與發(fā)展農(nóng)業(yè)文明和工業(yè)文明的優(yōu)秀思想,通過(guò)構(gòu)筑“人類社會(huì)-生態(tài)環(huán)境”系統(tǒng)的低碳動(dòng)態(tài)均衡,以低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益為發(fā)展特征,實(shí)現(xiàn)人類生存發(fā)展模式的根本性轉(zhuǎn)變,彰顯生態(tài)文明的價(jià)值品質(zhì)。低碳模式的發(fā)展體系以生態(tài)倫理理論、生態(tài)經(jīng)濟(jì)理論、生態(tài)控制理論和循環(huán)經(jīng)濟(jì)為理論基礎(chǔ),通過(guò)系統(tǒng)集成耦合產(chǎn)生低碳模式的理論體系;通過(guò)產(chǎn)業(yè)模式和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,以低碳技術(shù)為發(fā)展手段,在低碳政策保障體系的框架下,追求人類社會(huì)與自然環(huán)境的低碳動(dòng)態(tài)均衡,實(shí)現(xiàn)“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)”的可持續(xù)發(fā)展。低碳模式綜合集成體系如圖5所示。

3.1 理論集成

低碳模式通過(guò)構(gòu)建“人類社會(huì)-自然生態(tài)”系統(tǒng)低碳動(dòng)態(tài)均衡,實(shí)現(xiàn)“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)”可持續(xù)發(fā)展,是人與自然的統(tǒng)一整體。低碳模式是在生態(tài)倫理指導(dǎo)下,實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展范式。低碳模式將 “天人合一”的思想具體為“人類社會(huì)-自然生態(tài)”系統(tǒng)的低碳動(dòng)態(tài)均衡。在低碳發(fā)展框架下,通過(guò)繼承已有思想,融入低碳理念,耦合形成低碳模式理論體系和理論創(chuàng)新。低碳模式理論集成體系如圖6所示。

3.1.1 理論體系

生態(tài)倫理、生態(tài)經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)構(gòu)成了低碳模式的理論基礎(chǔ)。生態(tài)倫理為低碳模式提供發(fā)展哲學(xué),生態(tài)經(jīng)濟(jì)為低碳模式提供發(fā)展框架,循環(huán)經(jīng)濟(jì)為低碳模式提供發(fā)展路徑。低碳模式通過(guò)繼承與發(fā)展現(xiàn)有的文明成果,立足“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)”巨系統(tǒng),以系統(tǒng)低碳均衡為價(jià)值判斷,從資源、產(chǎn)業(yè)、社會(huì)和生態(tài)四個(gè)層面演繹出完整的低碳模式理論體系。

低碳資源理論是以資源能源為對(duì)象,闡述在低碳模式框架下,關(guān)于資源減量化循環(huán)化利用、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、發(fā)展清潔低碳能源及其開發(fā)利用技術(shù)的相關(guān)理論;低碳產(chǎn)業(yè)理論是以產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)為對(duì)象,闡述在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)過(guò)程中,關(guān)于利用低碳技術(shù)進(jìn)行企業(yè)清潔生產(chǎn),產(chǎn)業(yè)優(yōu)化布局的相關(guān)理論;低碳社會(huì)理論是以社會(huì)系統(tǒng)為對(duì)象,闡述在追求低碳和諧社會(huì)過(guò)程中,關(guān)于如何貫徹低碳理念,優(yōu)化社會(huì)消費(fèi)方式,構(gòu)建低碳社會(huì)的相關(guān)理論;低碳生態(tài)理論是以生態(tài)系統(tǒng)為對(duì)象,闡述在實(shí)現(xiàn)低碳生態(tài)均衡過(guò)程中,關(guān)于如何保護(hù)生態(tài)環(huán)境、增加碳匯、維護(hù)自然系統(tǒng)碳循環(huán)平衡、實(shí)現(xiàn)“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)”系統(tǒng)低碳動(dòng)態(tài)均衡,構(gòu)建低碳生態(tài)的相關(guān)理論。

在低碳模式理論體系中,低碳資源是基礎(chǔ),為實(shí)現(xiàn)低碳均衡提供資源利用的理論技術(shù);低碳產(chǎn)業(yè)是核心,為低碳經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)經(jīng)濟(jì)環(huán)節(jié)提供相關(guān)理論技術(shù);低碳社會(huì)是保障,為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、構(gòu)建低碳社會(huì)、實(shí)現(xiàn)低碳均衡提供社會(huì)制度保障的相關(guān)理論;低碳生態(tài)是目標(biāo),通過(guò)低碳資源理論、低碳產(chǎn)業(yè)理論和低碳社會(huì)理論刻畫人類社會(huì)的低碳發(fā)展路徑,實(shí)現(xiàn)“人類社會(huì)-自然生態(tài)”系統(tǒng)的低碳動(dòng)態(tài)均衡,最終走向可持續(xù)發(fā)展。

3.1.2 理論創(chuàng)新

低碳模式作為可持續(xù)發(fā)展框架下,繼承生態(tài)經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)思想的全新的發(fā)展模式,在理論創(chuàng)新方面具有全新的理論品質(zhì)。低碳模式理論體系通過(guò)繼承與發(fā)展,從發(fā)展哲學(xué)和發(fā)展范式兩個(gè)層面成了新的理論品質(zhì)。

在發(fā)展哲學(xué)層面,低碳模式以低碳理念為核心創(chuàng)新了低碳世界觀、低碳倫理觀和低碳價(jià)值觀。低碳世界觀是在繼承“天人合一”世界觀的基礎(chǔ)上,用“人類社會(huì)-自然生態(tài)”系統(tǒng)低碳動(dòng)態(tài)均衡的觀點(diǎn)重新審視人與自然的關(guān)系,指導(dǎo)人類實(shí)踐活動(dòng);低碳倫理觀是在生態(tài)倫理思想的基礎(chǔ)上,站在生態(tài)文明的高度,反思人與自然關(guān)系,以“人類屬于地球,而地球絕不屬于人類”的價(jià)值判斷,重新定位人類在“人類社會(huì)-自然環(huán)境”巨系統(tǒng)中的坐標(biāo);低碳價(jià)值觀以低碳世界觀和低碳倫理觀為基礎(chǔ),以“人類社會(huì)-自然生態(tài)”系統(tǒng)低碳動(dòng)態(tài)均衡為處理人與自然關(guān)系的價(jià)值判斷標(biāo)準(zhǔn),重塑人類社會(huì)在“高發(fā)展-高排放”困境中的價(jià)值體系,以低碳價(jià)值作為作為人類生產(chǎn)、消費(fèi)的價(jià)值取向。

在發(fā)展范式層面,低碳模式以低碳發(fā)展為導(dǎo)向創(chuàng)新了低碳發(fā)展觀和低碳經(jīng)濟(jì)觀。低碳發(fā)展觀是在低碳世界觀的基礎(chǔ)上,面對(duì)全球氣候變暖的生存危機(jī),以實(shí)現(xiàn)低碳均衡作為可持續(xù)發(fā)展框架下“最根本、最現(xiàn)實(shí)、最緊迫”的發(fā)展目標(biāo),通過(guò)“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)”巨系統(tǒng)低碳動(dòng)態(tài)均衡,最終實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。低碳經(jīng)濟(jì)觀是在低碳發(fā)展觀的基礎(chǔ)上,針對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)“高發(fā)展、高排放”的高碳瓶頸,在低碳技術(shù)和低碳制度支撐下,以能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化為手段,通過(guò)清潔生產(chǎn)機(jī)制,追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑由高碳經(jīng)濟(jì)向“高發(fā)展、低排放”的低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向,實(shí)現(xiàn)低碳均衡前提下社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高效能、高效率和高效益。

3.2 現(xiàn)實(shí)框架

低碳模式為解決循環(huán)經(jīng)濟(jì)碳減排壓力,應(yīng)對(duì)氣候變化提供了有效的發(fā)展路徑。低碳模式是針對(duì)化石能源利用高碳排放問(wèn)題,以提高碳生產(chǎn)率構(gòu)建低碳均衡實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),以能源消費(fèi)和廢棄物減量化排放為原則,以“低能耗、低排放、低污染”和“高效能、高效率、高效益”為基本特征,以能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)模式優(yōu)化和技術(shù)體系創(chuàng)新為主要手段,以節(jié)能減排為發(fā)展方式,以低碳政策體系為重要保障的特殊的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。實(shí)施低碳模式是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,是解決我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)“高速發(fā)展”與“高碳排放”之間矛盾的有效手段,是構(gòu)筑低碳均衡,最終實(shí)現(xiàn)“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)”可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

3.2.1 以能源問(wèn)題為突破實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展目標(biāo)

低碳模式以持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)。低碳模式是以低能耗、低污染、低排放為特征的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。低碳能源是低碳模式的基本保證,清潔生產(chǎn)是低碳模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié),循環(huán)利用是低碳經(jīng)濟(jì)的有效方法。低碳模式通過(guò)進(jìn)行一場(chǎng)深刻的能源經(jīng)濟(jì)革命,推進(jìn)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展由以碳基能源為基礎(chǔ)的不可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì),向以低碳與無(wú)碳能源經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的根本轉(zhuǎn)變,加速能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)由高碳型黑色結(jié)構(gòu),向低碳與無(wú)碳型綠色結(jié)構(gòu)的根本轉(zhuǎn)變。低碳模式在本質(zhì)上是可持續(xù)發(fā)展模式,持續(xù)發(fā)展是低碳模式的根本方向,低碳模式是最具操作性的、可量化的持續(xù)發(fā)展模式。

3.2.2 以節(jié)能減排為方式彰顯循環(huán)經(jīng)濟(jì)本質(zhì)

低碳模式以循環(huán)經(jīng)濟(jì)為本質(zhì)。節(jié)能減排是應(yīng)對(duì)溫室氣體減排國(guó)際壓力、能源供需矛盾和生態(tài)日益惡化問(wèn)題的主要手段,是實(shí)現(xiàn)低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益發(fā)展目標(biāo)的著力點(diǎn)。低碳模式是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必然選擇、最佳體現(xiàn)與首選途徑,同時(shí)又向循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提出了新要求:在循環(huán)經(jīng)濟(jì)的“3R”原則中,“減量化”首先應(yīng)該通過(guò)節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)化石能源利用少量化和碳排放最小化、無(wú)碳化。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)內(nèi)在要求發(fā)展低碳模式,循環(huán)經(jīng)濟(jì)是低碳模式的本質(zhì),低碳化發(fā)展是循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要特征。

3.2.3 以低碳能源為重點(diǎn)推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整

低碳模式以能源結(jié)構(gòu)調(diào)整為手段。低碳發(fā)展是指在保證經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康、快速和可持續(xù)發(fā)展的條件下最大限度減少溫室氣體的排放。低碳約束將制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向的選擇,決定經(jīng)濟(jì)社會(huì)向低溫室氣體排放的方向演化發(fā)展。在保持現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和質(zhì)量不變甚至更優(yōu)的條件下,以低碳能源為重點(diǎn)改善能源結(jié)構(gòu),通過(guò)限制高碳能源在社會(huì)能源構(gòu)成中的比例,積極開發(fā)低碳能源,合理調(diào)整能源結(jié)構(gòu),優(yōu)化能源利用方式,提高能源利用效率,可以實(shí)現(xiàn)碳排放總量和單位排放量的減少。因此,為了實(shí)現(xiàn)溫室氣體排放降低和經(jīng)濟(jì)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)的雙重目標(biāo),以低碳能源為重點(diǎn)推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整是低碳發(fā)展的有效途徑。

3.2.4 以低碳產(chǎn)業(yè)為支撐實(shí)施產(chǎn)業(yè)優(yōu)化模式

低碳模式以產(chǎn)業(yè)優(yōu)化模式為途徑。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的路徑模式,決定社會(huì)經(jīng)濟(jì)溫室氣體排放的強(qiáng)度。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中,三大產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)特征不同,其能耗和碳排放量也不同。低碳模式是以低能耗、低污染、低排放為特征的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,要實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)低碳轉(zhuǎn)向,須調(diào)整三大產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的比例,通過(guò)加快淘汰高耗能、高污染的制造業(yè)落后生產(chǎn)能力,發(fā)掘服務(wù)業(yè)領(lǐng)域節(jié)能減排的巨大潛力,減少碳源;發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),提高森林覆蓋率,增加碳匯,吸收CO2,增加碳匯;必須以低碳產(chǎn)業(yè)為支撐,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)從“高增長(zhǎng),高排放”的高碳增長(zhǎng)模式向“高增長(zhǎng)、低排放”的低碳增長(zhǎng)模式轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)模式優(yōu)化。

3.2.5 以低碳技術(shù)為主體構(gòu)筑創(chuàng)新技術(shù)體系

低碳模式以低碳技術(shù)創(chuàng)新為方法。低碳或無(wú)碳技術(shù)的研發(fā)規(guī)模和速度決定未來(lái)溫室氣體排放減少的規(guī)模,低碳技術(shù)主要包括三類:溫室氣體的捕集技術(shù)、溫室氣體的埋存技術(shù)和低碳或零碳新能源技術(shù)。低碳技術(shù)將成為未來(lái)國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志,我國(guó)應(yīng)以新能源技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺(tái)為依托,從組織體系、對(duì)象體系、投入體系、服務(wù)體系四個(gè)層面,構(gòu)建以政府為引導(dǎo)、市場(chǎng)為導(dǎo)向、企業(yè)為主體、投入為基礎(chǔ)、服務(wù)為保障、高等學(xué)校和科研機(jī)構(gòu)共同參與、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的低碳技術(shù)創(chuàng)新體系。

3.2.6 以政策體系為保障開展低碳模式示范

低碳模式以政策法規(guī)體系為保障。低碳政策保障體系是實(shí)現(xiàn)低碳能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、推行低碳產(chǎn)業(yè)優(yōu)化模式、構(gòu)建低碳技術(shù)創(chuàng)新體系的重要支撐平臺(tái),低碳模式的發(fā)展須依靠政策保障來(lái)降低其成本。我國(guó)應(yīng)主要從低碳政策體系、低碳市場(chǎng)體系和低碳考核體系三個(gè)方面構(gòu)建低碳模式政策保障體系,在此基礎(chǔ)上,創(chuàng)建“政府推動(dòng)、市場(chǎng)主導(dǎo)、企業(yè)主體、全民參與”的低碳模式試點(diǎn)機(jī)制,有重點(diǎn)、有針對(duì)地從區(qū)域(城市)和產(chǎn)業(yè)(企業(yè))兩個(gè)層面系統(tǒng)性、有步驟的開展示范;積極打造以“高速增長(zhǎng)、低碳排放”為特征的“低碳模式示范工程”,充分發(fā)揮其“以點(diǎn)帶線、以線促面”的試點(diǎn)示范作用,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展。

4 結(jié) 語(yǔ)

低碳模式在深刻反思人與自然關(guān)系的基礎(chǔ)上,繼承與發(fā)展農(nóng)業(yè)文明和工業(yè)文明的優(yōu)秀思想,通過(guò)構(gòu)筑“人類社會(huì)-生態(tài)環(huán)境”系統(tǒng)的低碳動(dòng)態(tài)均衡,實(shí)現(xiàn)人類生存發(fā)展模式的根本性轉(zhuǎn)變,彰顯生態(tài)文明的價(jià)值品質(zhì)。低碳模式是針對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中化石能源利用高碳排放問(wèn)題,以提高碳生產(chǎn)率實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為發(fā)展目標(biāo),以能源消費(fèi)和廢棄物減量化排放為發(fā)展原則,以“低能耗、低排放、低污染”和“高效能、高效率、高效益”為基本特征,以能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)模式優(yōu)化和技術(shù)體系創(chuàng)新為主要手段,以節(jié)能減排為發(fā)展方式,以低碳政策體系為重要保障的特殊循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。實(shí)施低碳模式是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其通過(guò)構(gòu)筑低碳均衡達(dá)到“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)”的可持續(xù)發(fā)展。

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Developing the Lowcarbon Metasynthesis Model of Circular Economy

XU Jiuping LI Bin

(Engineering Research Center of Low Carbon Technology and Economy, Sichuan University, ChengduSichuan610064, China)

篇5

在全球變暖和國(guó)際碳減排壓力的背景下,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展涉及到社會(huì)生活的不同產(chǎn)業(yè)層面,其中,農(nóng)業(yè)活動(dòng)在區(qū)域碳循環(huán)中具有重要的地位和作用,一方面,大氣中20%的co2、70%的ch4和90%的n2o來(lái)源于農(nóng)業(yè)活動(dòng)及其相關(guān)過(guò)程[1],另一方面,農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程可以吸收大量的碳,其碳儲(chǔ)量達(dá)170 pg,占全球陸地碳儲(chǔ)量的10%以上[2]。因此,國(guó)內(nèi)外逐漸開展了關(guān)于農(nóng)業(yè)和農(nóng)田碳匯問(wèn)題的研究[2-9],但國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究對(duì)于農(nóng)業(yè)活動(dòng)是碳源或是碳匯還存在著爭(zhēng)議,據(jù)cole[3]估計(jì),在未來(lái)的50~100年內(nèi),全世界農(nóng)田可固定20~30 pg碳,另?yè)?jù)lal[4]研究,全球耕地總的固碳潛力為0.75~1.0 pg·a-1。劉允芬[6]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是碳匯而非碳源。方靜云等[10]則認(rèn)為,由于作物的收獲期較短,作物生物量的碳匯效果并不明顯。一些學(xué)者近年來(lái)開展了對(duì)我國(guó)不同區(qū)域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源/匯的研究,如韓冰等[9]對(duì)我國(guó)農(nóng)田土壤的固碳潛力進(jìn)行了測(cè)算,認(rèn)為我國(guó)農(nóng)業(yè)措施的固碳潛力為182.1 tg·a-1,趙榮欽等[11]研究發(fā)現(xiàn),中國(guó)沿海地區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳吸收總量為22 482.4萬(wàn)t,而且碳吸收明顯大于碳排放。另外,羅懷良[12]和魯春霞等[13]也曾對(duì)我國(guó)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)植被碳蓄積量進(jìn)行了測(cè)算,段華平[14]對(duì)我國(guó)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳足跡進(jìn)行了分析。以上研究,對(duì)于了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的碳源/匯特征提供了較好的思路借鑒。

總體而言,以上研究側(cè)重于對(duì)中國(guó)部分區(qū)域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源/匯的測(cè)算,而對(duì)全國(guó)層面農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的碳收支及減排對(duì)策的研究還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。鑒于此,筆者采用1978─2009年的數(shù)據(jù),分析了中國(guó)農(nóng)業(yè)活動(dòng)的碳收支狀況及其變化特征,并探討了不同省級(jí)區(qū)域的碳收支的差異,提出了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的碳減排對(duì)策和建議。

1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的碳收支特征

在聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約(unfccc)里,源(source)是指向大氣排放溫室氣體的任一活動(dòng)或機(jī)制,匯(sink)是指將溫室氣體從大氣中移除的任一過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制。固碳(carbon sequestration)是指固定并確保碳儲(chǔ)存以免碳排放到大氣中[15]。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),主要受人為因素控制。人類必須不斷地從事各種活動(dòng),才能使農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)健康運(yùn)行。為使系統(tǒng)保持平衡并維持較高的生產(chǎn)力水平,必須通過(guò)多種途徑投入人力、水以及用于各種農(nóng)業(yè)機(jī)械的化石燃料等物質(zhì)和能源,以補(bǔ)償產(chǎn)品輸出后所出現(xiàn)的虧損[16],而這些過(guò)程需要有機(jī)碳的消耗,因此,從碳循環(huán)的角度而言,農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)也是碳的輸入輸出過(guò)程。其中,農(nóng)作物光合作用固碳和人工有機(jī)肥是主要的碳輸入,而農(nóng)田化肥生產(chǎn),農(nóng)業(yè)機(jī)械使用,農(nóng)村用電和灌溉過(guò)程等的碳排放是主要的碳輸出過(guò)程。因此,筆者就主要對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要碳收支環(huán)節(jié)進(jìn)行估算,以全面了解中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的碳源/匯狀況。需要說(shuō)明的是,盡管肥料、農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)藥等本身不含能量,但其制造或運(yùn)作過(guò)程消耗了大量間接工業(yè)輔助能[19],而這些物質(zhì)和能量在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中參與了循環(huán),因此在生產(chǎn)過(guò)程或耗能過(guò)程中釋放的碳也應(yīng)看作是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳排放的途徑之一。t. o. west [17] 稱之為“全碳分析”(full c cycle analysis),即包括對(duì)能源使用、電、肥料、灌溉和農(nóng)田機(jī)械的碳排放的估算。

2 研究方法

數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》1978─2009年全國(guó)各種農(nóng)作物產(chǎn)量、種植面積數(shù)據(jù)和灌溉、施肥、農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)村用電等農(nóng)業(yè)投入統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

(1)總碳排放(et)估算公式為:

et=ef+em+ep+ei

式中,ef,em,ep,ei分別為農(nóng)田化肥生產(chǎn),農(nóng)業(yè)機(jī)械使用,農(nóng)村用電和灌溉過(guò)程帶來(lái)的碳排放。各項(xiàng)碳排放過(guò)程計(jì)算公式如下(其中a、b、c、d為系數(shù),參照t.o. west[17]的轉(zhuǎn)換系數(shù)):

ef = gf × a

em = (am × b)+(wm × c)

ep = (wp × c)

其中,gf 為化肥使用量,am為農(nóng)作物種植面積,wm為農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力,wp為農(nóng)村用電總動(dòng)力,c=0.18 kgc·kw-1,為灌溉面積,a=857.54 kgc·mg-1;b=16.47 kgc·hm-2,c=0.18 kgc·kw-1,d= 266.48 kgc·hm-2。

(2)總碳吸收(ct)估算公式為:

其中,i表示第i種農(nóng)作物類型;cd為某種作物全生育期對(duì)碳的吸收量;cf為作物合成1 g有機(jī)質(zhì)(干質(zhì)量)所需要吸收的碳,yw為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,dw生物產(chǎn)量,h為經(jīng)濟(jì)系數(shù), 三者存在數(shù)量關(guān)系: dw = yw /hi,中國(guó)主要農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)系數(shù)和見(jiàn)文獻(xiàn)[11]。

3 結(jié)果與分析

3.1 1978─2009年中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放特征分析

就碳排放總量而言,自1978年以來(lái)呈明顯增加趨勢(shì)。由1978年的2 661.21萬(wàn)t增加到2009年的19 344.31萬(wàn)t(圖1),增長(zhǎng)了約6.27倍,年均增長(zhǎng)率10%。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放的各項(xiàng)構(gòu)成要素中,灌溉碳排放增長(zhǎng)幅度較小,31年間僅增長(zhǎng)了30%;農(nóng)業(yè)機(jī)械碳排放和化肥使用碳排放呈現(xiàn)穩(wěn)定的增長(zhǎng)勢(shì)頭,而農(nóng)村用電碳排放增勢(shì)最為明顯。這說(shuō)明自1978年至2009年,我國(guó)農(nóng)田基礎(chǔ)灌溉設(shè)施變化不大,農(nóng)田灌溉碳排放沒(méi)有顯著變化,而其他農(nóng)業(yè)投入如化肥、農(nóng)機(jī)使用等則持續(xù)增加,并且隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的提高,農(nóng)村用電量顯著增加,尤其是1997年農(nóng)村用電碳排放首次超越農(nóng)業(yè)化肥使用碳排放,呈現(xiàn)出劇烈增長(zhǎng)之勢(shì),這些變化都與我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化、現(xiàn)代化的發(fā)展密不可分。

3.2 1978─2009年中國(guó)農(nóng)作物碳吸收特征分析

與碳排放逐年顯著增加的趨勢(shì)不同,我國(guó)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳吸收由1978年的 30 654.34萬(wàn)t增加到2009年的66 151.95萬(wàn)t,增加了115.8%,呈現(xiàn)出總體上升、穩(wěn)中有變的發(fā)展趨勢(shì)(圖2)。碳吸收總量在90年代之前增勢(shì)明顯,此后則呈現(xiàn)上升緩慢、穩(wěn)中有變的趨勢(shì)。這主要是因?yàn)?978年我國(guó)農(nóng)業(yè)政策發(fā)生了重大調(diào)整,的實(shí)施極大刺激了農(nóng)民生產(chǎn)的積極性,隨后幾年間我國(guó)農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量增勢(shì)顯著,20世紀(jì)90年代以后由于國(guó)家政策、農(nóng)業(yè)投入以及農(nóng)作物播種面積、單位面積產(chǎn)量漸趨平穩(wěn),碳吸收總量也呈現(xiàn)平穩(wěn)發(fā)展的勢(shì)頭。

1978─2009年,由于碳排放的增長(zhǎng)顯著,而同期農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳吸收增長(zhǎng)平穩(wěn),因此同期凈碳匯呈穩(wěn)中有降的發(fā)展趨勢(shì)(圖3),尤其從20世紀(jì)90年代末以來(lái),下降趨勢(shì)明顯。

3.3 2009年中國(guó)各省區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳源/匯變化特征分析

利用2009年全國(guó)各省、直轄市以及自治區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,對(duì)各省區(qū)的碳源/匯變化特征進(jìn)行橫向?qū)Ρ确治?,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

3.3.1 各省區(qū)碳排放變化特征分析 各省碳排放總量相比之下,江蘇、廣東2009年碳排放總量突破2 000萬(wàn)t,居全國(guó)之首;而浙江、河北、山東、河南4省碳排放總量突破1 000萬(wàn)t,居全國(guó)前列。這一方面是因?yàn)檗r(nóng)作物播種面積較大,如河南省2009年農(nóng)作物播種面積達(dá)1 418.1萬(wàn)hm2,居全國(guó)之首,因此,相應(yīng)的農(nóng)業(yè)投入如化肥施用、農(nóng)田灌溉和農(nóng)機(jī)使用帶來(lái)的碳排放量較多;另一方面是農(nóng)村用電量大所致,如江蘇省2009年農(nóng)業(yè)系統(tǒng)碳排放高達(dá)2 868.5萬(wàn)t,主要原因是由于其農(nóng)村用電量大,因此碳排放總量大,其他如浙江、廣東等沿海發(fā)達(dá)省也是如此。主要是由于這些地區(qū)農(nóng)業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá),現(xiàn)代化水平較高,因此能源消耗量大(圖4)。

轉(zhuǎn)貼于

就各省碳排放總量?jī)?nèi)部構(gòu)成要素而言,各構(gòu)成要素對(duì)其碳排放總量的貢獻(xiàn)各不相同。上海、浙江、廣東、江蘇等發(fā)達(dá)省市,農(nóng)村用電碳排放占其碳排放總量的比例均在80%以上,其中以上海最為突出,高達(dá)94%,而西藏卻不足10%。

3.3.2 各省區(qū)碳匯變化特征分析 2009年中國(guó)各省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)凈碳匯量及地區(qū)差異很大。就凈碳匯量而言,我國(guó)大部分省市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳收支基本持平并略有盈余,只有個(gè)別省市碳排放量大于碳吸收量,凈碳匯出現(xiàn)負(fù)值。就凈碳匯的地區(qū)差異來(lái)講,以農(nóng)業(yè)為主的中西部省市與沿海及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省市存在較大差異。其中凈碳匯量最大的河南省總量達(dá)到6 150.5萬(wàn)t,而最小的廣東省則為負(fù)624.7萬(wàn)t,說(shuō)明河南作為主要的農(nóng)業(yè)大省,農(nóng)作物播種面積大,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳吸收總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放,因此具有很強(qiáng)的固碳能力。與此相反的是以廣東、浙江、上海等省市為代表的沿海發(fā)達(dá)省市,因其農(nóng)業(yè)投入高,和播種面積相近的其他省份比,其農(nóng)業(yè)碳排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳吸收量,出現(xiàn)了凈碳匯及單位面積凈碳匯均為負(fù)值的情況(圖5、圖6)。

4 中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的碳減排對(duì)策

4.1 推廣節(jié)水農(nóng)業(yè),提高農(nóng)田灌溉效率

我國(guó)農(nóng)田水利設(shè)施不夠完善,農(nóng)田灌溉方式也依然沿用過(guò)去的隨地“漫灌”方式,造成水資源的極大浪費(fèi)。對(duì)此,一方面要因地制宜,在我國(guó)水資源短缺的北方地區(qū)大力發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)、節(jié)水農(nóng)業(yè),另一方面通過(guò)采用有效的渠道防滲技術(shù)及管道輸水等方式,減少灌溉過(guò)程的水資源流失,同時(shí)積極使用噴灌、滴灌等先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù),注重農(nóng)業(yè)灌溉用水的凈化處理和回收再利用,不斷提高灌溉效率,促進(jìn)水資源的合理、有效和節(jié)約利用。

4.2 科學(xué)施肥,提高肥料利用率,增施有機(jī)肥

以往的過(guò)量粗放的化肥施用方式,一方面削弱了莊稼的生產(chǎn)能力,造成很大程度的資源、能源浪費(fèi),加劇環(huán)境污染;另一方面又破壞了土壤自身的物理性狀,導(dǎo)致土壤板結(jié),不利于農(nóng)作物生長(zhǎng)。因此,大力推廣測(cè)土配方施肥和科學(xué)施肥,增施有機(jī)肥、廄肥,發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè),既滿足莊稼生長(zhǎng)的肥料需求、改善土壤性狀,又能節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境、減少農(nóng)民負(fù)擔(dān),因而具有極大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。

4.3 改變傳統(tǒng)耕作方式,促進(jìn)秸稈還田,提高土壤固碳效率

我國(guó)人多地少,應(yīng)通過(guò)調(diào)整耕作制度, 采用恰當(dāng)?shù)母鞣绞剑ㄈ巛喿鳎┖捅Wo(hù)性耕作措施來(lái)提高土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性,增加農(nóng)田碳匯,另外要加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民的科學(xué)宣傳教育,促進(jìn)農(nóng)作物秸稈還田。通過(guò)秸稈粉碎、漚制還田,推行過(guò)腹還田、發(fā)展沼氣等各種措施,促進(jìn)秸稈科學(xué)還田[18]。既培育土壤肥力,提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,又減少了秸稈焚燒造成的環(huán)境污染等負(fù)面效應(yīng),促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中的非經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的資源化利用。

4.4 提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率,促進(jìn)農(nóng)作物生育期碳吸收

改良土壤,加強(qiáng)水利設(shè)施建設(shè),改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。改良作物品種,培育耐高溫、抗干旱等極端氣候及抗病蟲害的優(yōu)良品種,確保在新的生態(tài)環(huán)境下農(nóng)牧產(chǎn)量的不斷提高,擴(kuò)大農(nóng)作物生育期碳的吸收和存儲(chǔ)。

4.5 促進(jìn)土地集約節(jié)約利用,提高單位面積生產(chǎn)率

目前,我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地存在很多利用和管理問(wèn)題,由于分戶經(jīng)營(yíng)而帶來(lái)的戶均農(nóng)用地面積小,不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化和開展規(guī)模經(jīng)營(yíng);經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的地區(qū)私自改變農(nóng)用地用途或者撂荒、拋荒的問(wèn)題較為普遍,土地集約化程度低,利用率不高,單位面積生產(chǎn)率較低。因此,要根據(jù)各地實(shí)情科學(xué)編制土地利用總體規(guī)劃并確保實(shí)施,推行科學(xué)決策加快農(nóng)用地流轉(zhuǎn)進(jìn)程,促進(jìn)農(nóng)村土地規(guī)?;?、機(jī)械化經(jīng)營(yíng);另外,通過(guò)對(duì)農(nóng)民進(jìn)行科技培訓(xùn)等多種渠道,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學(xué)化、現(xiàn)代化,以提高單位面積生產(chǎn)率。

5 結(jié)論與討論

篇6

【關(guān)鍵詞】 林木資源; 成本; 價(jià)值流; 物質(zhì)流

【中圖分類號(hào)】 F230 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1004-5937(2017)10-0029-06

一、引言

現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展給人類社會(huì)帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)利益伴隨著地球資源的過(guò)度消耗和環(huán)境的持續(xù)破壞。發(fā)展以可持續(xù)發(fā)展為理念,以清潔生產(chǎn)、資源綜合利用、生態(tài)設(shè)計(jì)和可持續(xù)消費(fèi)等為戰(zhàn)略的循環(huán)經(jīng)濟(jì)成為世界繁榮經(jīng)久不衰的必經(jīng)之路。林木作為森林的主要組成部分,是可循環(huán)可再生的生物資源,被不斷地開采和加工來(lái)滿足人類物質(zhì)需求。木材本身雖具有天然的循環(huán)經(jīng)濟(jì)屬性[ 1 ],但其在制造生產(chǎn)時(shí)存在嚴(yán)重的環(huán)境危害,因此,構(gòu)建林木資源循環(huán)方式的探索十分必要。而構(gòu)建林木資源的循環(huán)利用需對(duì)其成本效益和環(huán)境效果進(jìn)行計(jì)算和分析,作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)改造決策的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。本文就此問(wèn)題,探索林木資源價(jià)值流的核算方法,量化林木資源生產(chǎn)制造過(guò)程的成本價(jià)值走向和環(huán)境效益,為評(píng)價(jià)林木資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)效果提供新方法。

二、文獻(xiàn)述評(píng)

林木價(jià)值的核算,最初是德國(guó)的林價(jià)算法,后逐漸發(fā)展引入“商品”概念,通過(guò)森林資源經(jīng)營(yíng)方在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中所產(chǎn)生的收益、成本、費(fèi)用等計(jì)算收益盈虧[ 2 ]。目前林木資源價(jià)值評(píng)估研究多是一種靜態(tài)資產(chǎn)的評(píng)估,常用方法有市場(chǎng)價(jià)格法、收益現(xiàn)值法和重置成本法,它們以不同的經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)模型為計(jì)算基礎(chǔ)。如呂俊欽[ 3 ]針對(duì)高坌等四個(gè)林場(chǎng),就不同樹齡的林木選用上述不同的方法分別核算其價(jià)值。荷蘭學(xué)者Hekkert等[ 4 ]和德國(guó)學(xué)者Boesch等[ 5 ]分別運(yùn)用不同方法分析木材和紙品在本國(guó)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的流動(dòng),前者運(yùn)用材料流分析中流的概念,從國(guó)家經(jīng)濟(jì)的供應(yīng)和消費(fèi)著手,后者采用“投入―產(chǎn)出”核算,研究發(fā)現(xiàn)木材和紙品的完整流動(dòng)會(huì)呈現(xiàn)出生產(chǎn)系統(tǒng)的線性特征。針對(duì)林木資源流的研究則多是物質(zhì)流分析,Hoglmeier等[ 6 ]將當(dāng)前木材應(yīng)用的物質(zhì)流模型(包括物質(zhì)供應(yīng)和能源生產(chǎn))和代數(shù)優(yōu)化工具相融合,評(píng)估和優(yōu)化木材生命周期范圍內(nèi)的木材級(jí)聯(lián)利用對(duì)環(huán)境的影響。Nikodinoska等[ 7 ]研究木材生物能源價(jià)值鏈的核算集成框架,將其分為林業(yè)、物流和供熱三個(gè)子系統(tǒng),并使用了多種方法:物質(zhì)流核算、總能源需求量、能值會(huì)計(jì)和排放會(huì)計(jì)等。而國(guó)內(nèi)研究集中在采運(yùn)階段[ 8 ]。目前研究雖已建立些許方法核算林木價(jià)值,但缺乏將其與具體加工狀況和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)相結(jié)合的計(jì)算,也缺乏將其物質(zhì)流動(dòng)轉(zhuǎn)換為價(jià)值流轉(zhuǎn)的研究。本文探索林木資源價(jià)值流核算體系,幫助發(fā)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)潛力環(huán)節(jié),評(píng)價(jià)林木資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)施效果,有望成為林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)探索的新工具。

三、林木資源價(jià)值流核算的基本框架

(一)物質(zhì)流與價(jià)值流的內(nèi)在聯(lián)系

林木資源價(jià)值流的研究其核心在于物質(zhì)流和價(jià)值流的分析與計(jì)算,兩者之間必然具備邏輯關(guān)系。森林物質(zhì)處于不斷運(yùn)動(dòng)和周而復(fù)始的循環(huán)之中,人類生產(chǎn)改變自然物的形成和性質(zhì),加工成滿足人類需求的物質(zhì)產(chǎn)品,同時(shí)廢棄物返回自然界,參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),或者被回收利用,即生態(tài)物流在社會(huì)各經(jīng)濟(jì)部門之間不斷循環(huán)流動(dòng)[ 9 ]。林木的光合作用消耗二氧化碳和水,形成生物質(zhì),并以生物質(zhì)的形式被用于工業(yè)生產(chǎn)中[ 10 ],沿著生產(chǎn)過(guò)程流動(dòng)時(shí)其內(nèi)部組成要素發(fā)生形態(tài)、價(jià)值、信息等一系列的變化和轉(zhuǎn)換,但物質(zhì)內(nèi)容保持穩(wěn)定,隨著生產(chǎn)流程的逐步結(jié)轉(zhuǎn),形成物質(zhì)流。林木資源價(jià)值流核算正是以物質(zhì)流為基礎(chǔ),將資源輸入予以成本化,經(jīng)過(guò)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的成本費(fèi)用投入,成為產(chǎn)成品獲得產(chǎn)品價(jià)值或銷售收入,資源流動(dòng)期間產(chǎn)生的價(jià)值增量,形成價(jià)值流轉(zhuǎn)[ 11 ]。

(二)林木資源價(jià)值流核算框架

循環(huán)經(jīng)濟(jì)“3R”原則,即減量化、再使用和再循環(huán)原則,是指導(dǎo)循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)施的重要向?qū)А?duì)于林木資源來(lái)說(shuō),森林孕育林木生長(zhǎng),林木成為初始資源投入到人類生產(chǎn),經(jīng)采伐成為原木,企業(yè)再生產(chǎn)人造板、木地板、紙制品等不同的林產(chǎn)品。林木采伐和生產(chǎn)制造是人類開發(fā)利用林木資源和影響環(huán)境的主要環(huán)節(jié),期間耗用材料,消耗燃料、力等能源,占用人力和機(jī)器設(shè)備等,并排放大量木質(zhì)廢棄物,造成粉塵和廢渣污染,產(chǎn)生甲醛等廢氣和大量有機(jī)廢水。由此,林木資源價(jià)值流核算應(yīng)貫徹“3R”原則對(duì)廢棄物給予高度關(guān)注。

為達(dá)到核算林木資源流的成本效益和環(huán)境效果以評(píng)價(jià)林木資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)改造效果的研究目的,林木資源價(jià)值流核算體系必須凸顯廢棄物的成本損失和環(huán)境破壞程度。本文吸收循環(huán)經(jīng)濟(jì)價(jià)值流的概念體系[ 12 ],即資源價(jià)值的構(gòu)成,不同于傳統(tǒng)會(huì)計(jì)學(xué)將廢品損失成本包含于產(chǎn)成品的制造成本,而是單獨(dú)劃分廢棄物價(jià)值,并且針對(duì)廢棄物計(jì)算其環(huán)境損害成本,綜合核算“經(jīng)濟(jì)―環(huán)境”大系統(tǒng)的價(jià)值,如圖1所示。

基于此,林木資源價(jià)值流核算將林木資源在生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)物物質(zhì)流價(jià)值化,以貨幣化的信息為循環(huán)經(jīng)濟(jì)決策提供直觀信息,其基本框架是建立輸入端的資源能源成本和系統(tǒng)成本(包括人工費(fèi)、設(shè)備折舊費(fèi)及制造費(fèi)用),輸出端劃分產(chǎn)品的資源有效利用成本和廢棄物的資源損失成本、外部環(huán)境損害成本,如圖2所示。

林木資源核算關(guān)注廢棄物成本價(jià)值,既包括資源流內(nèi)部損失成本,還納入污染物外排的環(huán)境損害價(jià)值。通過(guò)對(duì)廢棄物資源損失成本和外部環(huán)境損害成本的分析比較,可發(fā)現(xiàn)資源低效利用和污染嚴(yán)重的環(huán)節(jié),確認(rèn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)改造方向,有助于針對(duì)性地制定改造方案,再核算循環(huán)經(jīng)濟(jì)前后的林木資源價(jià)值流,從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境兩個(gè)維度評(píng)價(jià)循環(huán)經(jīng)濟(jì)前后改造效果。“核算―評(píng)價(jià)―改善”循環(huán)往復(fù),最終達(dá)到廢棄物的高度減量化、高度再使用和高度再循環(huán),實(shí)現(xiàn)林木資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。

四、林木資源價(jià)值流的核算方法體系

(一)確定林木資源物質(zhì)流轉(zhuǎn)路線

林木資源隨生產(chǎn)過(guò)程的流動(dòng),形成林木生物質(zhì)的工藝流路線,其對(duì)應(yīng)的價(jià)值流動(dòng)則為林木資源價(jià)值流。分析林木資源在整個(gè)生產(chǎn)制造過(guò)程的流向和途徑,考慮各生產(chǎn)環(huán)節(jié)及之間的特點(diǎn)和目的,選擇一個(gè)或多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)合并成一個(gè)物量中心,作為核算成本的基本單元。鑒于林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的分析重點(diǎn)在于廢棄物的考量,故將企業(yè)視作“黑箱”,分析“黑箱”的輸入和輸出即可。采集各物量中心的工藝物質(zhì)流數(shù)據(jù),通過(guò)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查和各車間的生產(chǎn)報(bào)表,可收集各環(huán)節(jié)的資源輸入量、結(jié)轉(zhuǎn)至下環(huán)節(jié)的半成品或產(chǎn)成品量及廢棄物量。根據(jù)林木資源生產(chǎn)流程,分析資源流動(dòng)途徑,可抽象林木資源在M成本單元的物質(zhì)流轉(zhuǎn)路線如圖3:林木資源初始投入100個(gè)數(shù)量單位,產(chǎn)出合格品75個(gè)數(shù)量單位,則廢棄物是25個(gè)數(shù)量單位,其物質(zhì)流轉(zhuǎn)平衡算式為:100=75+25。

(二)核算林木資源價(jià)值流

林木資源價(jià)值流計(jì)算產(chǎn)品的有效利用成本,要求廢棄物也承擔(dān)相應(yīng)的生產(chǎn)成本,體現(xiàn)在廢棄物的資源損失成本(負(fù)制品成本)和外部環(huán)境損害成本。

1.資源有效成本和資源損失成本的核算

數(shù)據(jù)采集來(lái)源于企業(yè)財(cái)務(wù)部門,將物質(zhì)流轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),把生產(chǎn)過(guò)程中投入的成本費(fèi)用歸集為材料成本、能源成本和系統(tǒng)成本三類,然后按正制品和負(fù)制品木材質(zhì)量的比例關(guān)系分配,發(fā)現(xiàn)和計(jì)算“隱藏”的成本損失。具體核算公式如下:

Ct=Ctm+Cte+Cts (1)

Ctm=Ctm (-1)×■ (2)

Cte=Cte (-1)×■ (3)

Cts=Cts (-1)×■ (4)

Cw=Cwm+Cwe+Cws (5)

Cwm=Ctm (-1)×■ (6)

Cwe=Cte (-1)×■ (7)

Cws=Cts (-1)×■ (8)

其中,Ct為正制品成本,Ctm、Cte和Cts分別是正制品材料成本、能源成本和系統(tǒng)成本;p是正制品木材質(zhì)量,q是負(fù)制品木材質(zhì)量;Ctm (-1)、Cte (-1)和Cts (-1)是投入的材料成本、能源成本和系統(tǒng)成本;Cw是負(fù)制品成本,Cwm、Cwe和Cws是制品材料成本、能源成本和系統(tǒng)成本。

公式(1)為正制品成本核算公式,正制品成本等于所分配的材料成本、能源成本和系統(tǒng)成本之和,根據(jù)價(jià)值分配原理,各加法項(xiàng)可由公式(2)、公式(3)和公式(4)計(jì)算。公式(5)為負(fù)制品成本核算公式,其構(gòu)成與正制品成本核算式相同,公式(6)、公式(7)和公式(8)為其加法項(xiàng)的分解式。

2.外部環(huán)境損害成本的核算

林木資源價(jià)值流的外部環(huán)境損害成本量化生產(chǎn)制造時(shí)外排廢棄物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度,在林木資源價(jià)值流核算體系中作為廢棄物價(jià)值的一部分。日本開發(fā)的損害測(cè)定型環(huán)境影響評(píng)價(jià)法(Life-cycle Impact Assessment Method Based on Endpoint Modeling,LIME)以11個(gè)環(huán)境領(lǐng)域中的1 000種環(huán)境物質(zhì)為評(píng)價(jià)對(duì)象,將不同類型的環(huán)境負(fù)荷物質(zhì)所造成的人類健康損害量在共同的端點(diǎn)匯集,依據(jù)結(jié)合法以及AHP法確定各端點(diǎn)之間的重要性清單,計(jì)算特性化系數(shù)和損害系數(shù),最終將其轉(zhuǎn)化為貨幣價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。

根據(jù)生產(chǎn)工藝結(jié)合生產(chǎn)數(shù)據(jù),列明廢棄物種類和數(shù)量,借鑒LIME法核算林木資源流外部環(huán)境損害成本的步驟為:(1)將廢棄物的數(shù)量單位轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)化單位;(2)從LIME系數(shù)表中查單位廢棄物的環(huán)境損害系數(shù)值,即貨幣計(jì)量的LIME值(以日元表示);(3)將標(biāo)準(zhǔn)化單位后的廢棄物數(shù)量乘以LIME值,計(jì)算該廢棄物的外部環(huán)境損害價(jià)值;(4)將各個(gè)成本單元內(nèi)所有廢棄物的外部環(huán)境損害價(jià)值加計(jì)匯總。算術(shù)公式如下:

外部環(huán)境損害成本=∑某廢棄物數(shù)量×■

(9)

核算林木資源價(jià)值流,揭示林木資源利用過(guò)程中成本的來(lái)龍去脈,可為企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)管理提供經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),為節(jié)能降耗和廢棄物資源化利用指明方向,有助于探索林木資源循環(huán)利用的途徑,符合林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和實(shí)踐方向。

五、案例應(yīng)用

林場(chǎng)是培育和種植人工用材林的重要基地,是提供林木生產(chǎn)制造業(yè)原材料的供應(yīng)處。本文以某國(guó)有林場(chǎng)為例,應(yīng)用林木資源價(jià)值流核算方法,計(jì)算林木資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)前后在該林場(chǎng)采伐及其下游生產(chǎn)制造企業(yè)的成本價(jià)值流和環(huán)境損害,對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)前后的林木資源價(jià)值流進(jìn)行對(duì)比分析。

(一)林木資源物質(zhì)流轉(zhuǎn)分析

該國(guó)有林場(chǎng)的林木主要為喬木林,大部分為用材林,種植杉木,森林采伐限額為1.2萬(wàn)立方米/年。林場(chǎng)的林木經(jīng)采伐得到原木,到人造板制造和造紙企業(yè)進(jìn)行后續(xù)生產(chǎn),生產(chǎn)的林產(chǎn)品主要有兩類:人造板和紙產(chǎn)品。調(diào)查林場(chǎng)和企業(yè)的生產(chǎn)流程及技術(shù)數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)綜合可得到采伐、人造板制造和造紙三個(gè)成本單元的主要輸入物質(zhì)、輸出物質(zhì)及其數(shù)量,見(jiàn)表1。

需注意的是,表1中人造板和紙產(chǎn)品數(shù)量為產(chǎn)品質(zhì)量,與木材質(zhì)量不能直接比較,因此需進(jìn)行耗木材量的換算。據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)[ 13 ],人造板木材折算量(m3)=統(tǒng)計(jì)量(m3)/90%,紙產(chǎn)品木材折算量(m3)=3.5×80%×統(tǒng)計(jì)量(t),查相關(guān)密度表可知,杉木材的氣干密度為0.462g/cm3,人造板平均密度為650kg/m3,則人造板的木材折算量=1 857.58×1 000/650/90%×(0.462×1 000)/ 1 000=1 467.02t,紙產(chǎn)品的木材折算量=754.05×3.5×80%×(0.462×1 000)/1 000=975.44t。由輸入的總林木物質(zhì)量和正制品林木物質(zhì)量之差,計(jì)算負(fù)制品林木物質(zhì)量,可得到各中心林木資源流物質(zhì)量關(guān)系,繪制林木資源物質(zhì)流圖如圖4所示。

(二)林木資源價(jià)值流的核算

結(jié)合企業(yè)技術(shù)部門和財(cái)務(wù)部門數(shù)據(jù),將上一單元結(jié)轉(zhuǎn)的成本和本單元新投入的成本按照材料成本、能源成本和系統(tǒng)成本分類歸集,即利用公式(1)―公式(8)計(jì)算林木資源的Y源有效成本和資源損失成本,如采伐中心負(fù)制品的材料成本為6 034 091.62×5 071.46/(5 071.46+3 281.38)=3 663 623.91元。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,結(jié)合物質(zhì)流圖繪制相應(yīng)價(jià)值流圖,如圖5所示。

林木資源制造生產(chǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生如刨花、鋸屑、細(xì)木粉等木質(zhì)廢渣,外排大量的廢水和廢氣,導(dǎo)致成本增加和環(huán)境污染,林木資源價(jià)值流核算可價(jià)值化環(huán)境損害程度,提供直觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),按照公式(9)(折現(xiàn)率為0.0601元/日元)可計(jì)算主要污染物的外部環(huán)境損害價(jià)值,如表2所示。

林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)改造針對(duì)林木資源生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄物,尤其是木質(zhì)廢棄物和廢水,改造便利,可利用程度高。首先,對(duì)木質(zhì)廢棄物,集中收集實(shí)施生物質(zhì)發(fā)電處理,減少?gòu)U棄物排放的同時(shí),可為生產(chǎn)提供電能,木質(zhì)材料在產(chǎn)電過(guò)程中釋放體內(nèi)儲(chǔ)存的CO2,屬于自然界碳循環(huán)的一部分,對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生二次污染。其次,外排廢水?dāng)?shù)量多,有機(jī)物含量高,建立廢水處理中心集中排放達(dá)標(biāo)廢水,可降低單位成本,并且將其中1/4的廢水進(jìn)行逆滲透膜的深度處理,處理后的水可回用于造紙企業(yè)的篩選洗滌工序。

更新原物量中心的成本數(shù)據(jù),添加新增物量中心數(shù)據(jù),重新計(jì)算各物量中心的成本投入,根據(jù)原物量中心與新增物量中心之間的物質(zhì)流轉(zhuǎn)關(guān)系,運(yùn)用林木資源價(jià)值流核算方法,將成本在各物量中心之間進(jìn)行結(jié)轉(zhuǎn)和分配,重新計(jì)算產(chǎn)品的資源有效利用成本和廢棄物資源損失成本及外部環(huán)境損害成本,計(jì)算循環(huán)經(jīng)濟(jì)后的林木資源價(jià)值流和污染物外部環(huán)境損害成本,見(jiàn)圖6和表3。

(三)循環(huán)經(jīng)濟(jì)前后林木資源價(jià)值流的評(píng)價(jià)

對(duì)比圖5和圖6,可知循環(huán)經(jīng)濟(jì)前林木資源生產(chǎn)制造過(guò)程廢棄物的資源損失總成本為1 210.05萬(wàn)元,循環(huán)經(jīng)濟(jì)后廢棄物資源損失成本為958.37萬(wàn)元,循環(huán)經(jīng)濟(jì)改造可減少20.8%的資源直接損失。由表2和表3可知循環(huán)經(jīng)濟(jì)前后廢棄物的外部環(huán)境損害成本分別為2 329 952.06元和1 726 269.08元,降低了25.9%的環(huán)境損害。綜上,對(duì)廢棄物開展生物質(zhì)發(fā)電和廢水處理的改造可以有效降低廢棄物排放量,減少能源消耗,在削減企業(yè)生產(chǎn)成本的同時(shí),達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的,符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和可持續(xù)發(fā)展方向。

六、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)研究,總結(jié)林木資源價(jià)值流核算方法的主要特點(diǎn)及意義如下:

1.林木資源價(jià)值流核算將林木資源的實(shí)物量和價(jià)值量相結(jié)合,反映森林資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系。它最大的特點(diǎn)是以循環(huán)經(jīng)濟(jì)“減量化、再循環(huán)、再利用”為導(dǎo)向注重廢棄物價(jià)值,彌補(bǔ)傳統(tǒng)會(huì)計(jì)對(duì)這部分價(jià)值納入產(chǎn)品定價(jià)而不予以核算的缺陷,并將核算范圍延長(zhǎng)到經(jīng)營(yíng)活動(dòng)(采伐)和生產(chǎn)制造,較全面地反映林木資源的價(jià)值途徑,有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展和規(guī)劃升級(jí)。

2.林木資源價(jià)值流核算方法以資源流轉(zhuǎn)平衡原理為理論基礎(chǔ),將輸出端價(jià)值劃分為產(chǎn)品的有效利用成本和廢棄物的資源內(nèi)部損失成本及外部環(huán)境損害成本,強(qiáng)調(diào)廢棄物的內(nèi)部資源消耗和環(huán)境污染程度,為循環(huán)經(jīng)濟(jì)改造方案的確定和循環(huán)經(jīng)濟(jì)改造效果的評(píng)價(jià)提供經(jīng)濟(jì)依據(jù)。

3.林木資源價(jià)值流核算還有助于發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)潛力環(huán)節(jié),揭示資源消耗、價(jià)值增值和環(huán)境保護(hù)之間的內(nèi)在關(guān)系,對(duì)追求經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效果的“雙贏”具有促進(jìn)作用,對(duì)充分發(fā)揮木材潛力、節(jié)約林木資源、維持森林資源合理開采具有重要借鑒意義。

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篇7

關(guān)鍵詞:低碳經(jīng)濟(jì);循環(huán)農(nóng)業(yè);發(fā)展模式

中圖分類號(hào):F127 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1671--7740(2010)03--0035--04

中國(guó)是一個(gè)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國(guó),發(fā)展農(nóng)業(yè)對(duì)中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著舉足輕重的作用。但中國(guó)現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)發(fā)展的主流依然是沿用“高碳”背景下的粗放經(jīng)營(yíng)的增長(zhǎng)方式。因此,改變這種以犧牲資源和環(huán)境為代價(jià)換取經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的方式,已勢(shì)在必行。

隨著中國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的開放度不斷提高,城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的關(guān)聯(lián)度,甚至國(guó)內(nèi)外的經(jīng)濟(jì)的聯(lián)動(dòng)性都顯著增強(qiáng);氣候變化(特別是日益加劇的全球變暖)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響也越來(lái)越大。農(nóng)業(yè)、農(nóng)村發(fā)展的有利條件和積極因素在積累增多的同時(shí);各種傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)的挑戰(zhàn)也在凸顯。主要的不利因素表現(xiàn)在:(1)以化肥、農(nóng)藥為代表的化學(xué)農(nóng)業(yè)導(dǎo)致農(nóng)村生態(tài)環(huán)境退化;(2)由于人口持續(xù)增加導(dǎo)致的土地生產(chǎn)力相對(duì)不足,可能誘發(fā)生的“糧食危機(jī)”;(3)“后京都議定書”時(shí)代,出現(xiàn)的耕地和林地碳減排利益,遲遲沒(méi)有實(shí)現(xiàn)價(jià)值并得到足夠重視。尤其值得重視的是在中國(guó)各地農(nóng)村已經(jīng)推廣多年的循環(huán)生產(chǎn)模式,已然為全球的二氧化碳減排事業(yè)做出了突出的貢獻(xiàn),但一直沒(méi)有被有關(guān)部門和機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)和認(rèn)可。中國(guó)循環(huán)農(nóng)業(yè)在二氧化碳減排項(xiàng)目中所蘊(yùn)含巨大商機(jī),亟待開發(fā);未來(lái)農(nóng)村的實(shí)施者(農(nóng)戶個(gè)體和地方政府)創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益也應(yīng)在實(shí)施之初就受到認(rèn)可和保護(hù)。

一、國(guó)外低碳經(jīng)濟(jì)研究進(jìn)展

“低碳經(jīng)濟(jì)”最早由英國(guó)提出,目的是在發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家建立相互理解的橋梁,其本質(zhì)是提高能源效率和清潔能源結(jié)構(gòu)問(wèn)題,核心是能源技術(shù)創(chuàng)新和政策創(chuàng)新?!暗吞冀?jīng)濟(jì)”的概念基本上可以認(rèn)為是在氣候變化國(guó)際制度框架(包括《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》和《京都議定書》),特別是在《京都議定書》遭受空前挫折的形勢(shì)下由英國(guó)率先提出的。希望以此建立起發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家相互理解的橋梁。可喜的是,向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢(shì)。2006年10月30日,英國(guó)了由前世界銀行首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家尼古拉斯-斯特恩牽頭完成的《氣候變化的經(jīng)濟(jì)學(xué)》,對(duì)全球變暖可能造成的經(jīng)濟(jì)影響作出了具有里程碑意義的評(píng)估。

《氣候變化的經(jīng)濟(jì)學(xué)》的核心觀點(diǎn)主要有三個(gè):一是如果各國(guó)政府在未來(lái)十年內(nèi)不采取有效行動(dòng)遏制溫室效應(yīng),那么氣候變化的總代價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)相當(dāng)于每年至少失去全球GDP的5%-20%。相比之下,采取行動(dòng)的代價(jià)可以被控制在每年全球GDP的1%左右;二是在2050年以前,要是大氣中的溫室氣體濃度控制在550PPm以下,全球溫室氣體排放必須在今后十至二十年達(dá)到峰值,然后以每年1%―3%的速率下降;三是到2050年,全球排放必須比現(xiàn)在的水平低大約25%。即發(fā)達(dá)國(guó)家在2050年前把絕對(duì)排放量減少60%-80%,發(fā)展中國(guó)家在2050年的排放與1990年相比,增長(zhǎng)幅度不應(yīng)超過(guò)25%。

根據(jù)IPCC的最新氣候變化評(píng)估報(bào)告,在過(guò)去的100年中,由COx等氣體造成的溫室效應(yīng)使全球平均地表氣溫上升了0.3℃-0.6℃;并有90%的可信度認(rèn)為,近五十年來(lái)的氣候變化主要是人為活動(dòng)排放的CO2、CH4、N2O等溫室氣體造成的;他們預(yù)測(cè),到2100年全球平均氣溫將升高1.0℃―3.5℃。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)與全球氣候變化息息相關(guān)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在全球溫室氣體(包括CO2、cH4、N20O)循環(huán)中占有重要地位。土壤中的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)微生物分解,以CO2的形式釋放人大氣,CH4可在長(zhǎng)期淹水的農(nóng)田中經(jīng)發(fā)酵作用產(chǎn)生,全球一半以上的N2O來(lái)自土壤的硝化和反硝化過(guò)程。

農(nóng)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是一個(gè)重要的溫室氣體來(lái)源,同時(shí)又受到溫室效應(yīng)的嚴(yán)重影響。響應(yīng)“低碳經(jīng)濟(jì)”的號(hào)召,確定農(nóng)業(yè)溫室氣體的排放量并探尋減排辦法已成為世界各國(guó)的當(dāng)務(wù)之急。

二、遼寧省循環(huán)農(nóng)業(yè)模式

在中國(guó)南方地區(qū)廣泛開展的“一池三改”和“四位一體”模式早已運(yùn)用純熟,其核心環(huán)節(jié)是沼氣池的溝通作用。但該技術(shù)移植北方后,受地溫和氣候影響,通常只能工作六至八個(gè)月左右,以及推廣模式僵化等影響,農(nóng)戶無(wú)法得到預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益,極大制約了該技術(shù)的推廣應(yīng)用。很多早期的推廣示范最終以失敗告終。但隨著全球的急劇變暖和沼氣池保溫技術(shù)的應(yīng)用,該技術(shù)越來(lái)越受到北方農(nóng)戶的歡迎。

由于遼寧省各地地形、氣候、資源等的差異,形成了多種不同類型的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。成功推廣的生態(tài)農(nóng)業(yè)典型模式及配套技術(shù)有八項(xiàng)㈣。

這八項(xiàng)生態(tài)農(nóng)業(yè)典型模式及配套技術(shù)包括:小流域綜合治理利用生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及配套技術(shù),典型單位為本溪滿族自治縣黃堡村、建平縣章吉營(yíng)子村;農(nóng)業(yè)資源保護(hù)利用生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及配套技術(shù),典型單位為清原滿族自治縣大北岔村、本溪滿族自治縣正溝村;生態(tài)果園建設(shè)模式及配套技術(shù),典型單位為海城市王家堡村;農(nóng)田立體種養(yǎng)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及配套技術(shù),典型單位為盤山縣常家村;生態(tài)養(yǎng)殖模式及配套技術(shù),典型單位為大洼縣西安生態(tài)養(yǎng)殖場(chǎng)、阜新市生態(tài)園;平原區(qū)農(nóng)牧結(jié)合生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及配套技術(shù),典型單位為昌圖縣尹家村;無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)模式及配套技術(shù),典型單位為營(yíng)口市老邊區(qū)前山村、海城市有機(jī)果品基地;觀光生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及配套技術(shù),典型單位為鳳城市大梨樹村。

其核心技術(shù)主要包括“一池三改”推廣“豬一沼一菜(果)”的生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)生產(chǎn)模式、“四位一體”為核心的循環(huán)生產(chǎn)模式。

1.“一池三改”活動(dòng),推廣“豬一沼一菜(果)”的生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)生產(chǎn)模式?!柏i一沼一果”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式基本概念:以沼氣為紐帶,帶動(dòng)畜牧業(yè)、林果業(yè)等相關(guān)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式㈣。

鞍山市岫巖滿族自治縣政府從本縣實(shí)際出發(fā),通過(guò)政策引導(dǎo)、技術(shù)支持、資金補(bǔ)貼等方式,通過(guò)發(fā)展大循環(huán)、村戶建 立小循環(huán)的方式,在農(nóng)村積極推廣沼氣、秸稈氣化等新技術(shù),大力扶植循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展,推動(dòng)了該縣生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)駛?cè)虢】蛋l(fā)展的“快車道”。

蚰巖縣政府積極鼓勵(lì)該縣企業(yè)發(fā)展循環(huán)產(chǎn)業(yè),在推動(dòng)企業(yè)發(fā)展壯大的同時(shí),也使循環(huán)農(nóng)業(yè)快速推進(jìn)。岫巖縣鞍山佳林生物質(zhì)燃料制造有限公司,利用農(nóng)村的玉米秸稈、稻草、玉米芯、花生殼等農(nóng)作物、固體廢棄物為原料,經(jīng)過(guò)粉碎后加入添加劑加壓增密,生產(chǎn)新型生物質(zhì)再生能源“秸稈煤炭”,使過(guò)去農(nóng)民廢棄的農(nóng)作物重新利用,增加了企業(yè)效益,也改善了生態(tài)環(huán)境。循環(huán)產(chǎn)業(yè)效益可觀,前景喜人。

岫巖縣政府在大力發(fā)展循環(huán)產(chǎn)業(yè)的同時(shí),還積極構(gòu)建以種植、養(yǎng)殖、加工、沼氣為鏈條的微型循環(huán)經(jīng)濟(jì),建立“家庭綠島”式小循環(huán),積極引導(dǎo)農(nóng)民大力發(fā)展沼氣,開展“一池三改”(建沼氣池、改廁、改灶、改廚)活動(dòng),推廣“豬一沼一菜(果)”的生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)生產(chǎn)模式?!凹彝ゾG島”建成后人畜糞成為沼氣發(fā)酵原料,沼氣解決生活用能,沼渣、沼液作為上好的有機(jī)肥用來(lái)肥田,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的生態(tài)良性循環(huán)。此外,該縣政府為了方便廣大群眾還建設(shè)了5座生物質(zhì)氣化站,以秸稈、樹枝、木屑、鋸末、稻殼等生物質(zhì)和白色垃圾為原料,幫助3 000多戶農(nóng)民用上了潔凈的新能源,既改變了農(nóng)村臟亂差的面貌,使村容村貌更整潔,又提高了農(nóng)民的生活質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了新農(nóng)村、新能源、新氣象的目標(biāo)。

與岫巖相似的還有沈陽(yáng)市蘇家屯區(qū)“三位一體”的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式舊。

近年來(lái),蘇家屯區(qū)加快沼氣能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以沼氣池建設(shè)為紐帶,積極發(fā)展“豬一沼一果(菜)”三位一體的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè),用沼氣代替液化氣,用處理后的沼渣、沼液代替化肥,有效地變廢為寶,提高了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量,增加了農(nóng)民收入。該區(qū)的蔡家屯村有種植葡萄的歷史,過(guò)去葡萄的產(chǎn)量和質(zhì)量始終不盡如人意。2006年,這個(gè)村在區(qū)農(nóng)機(jī)部門的支持下,把沿氣應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,給葡萄上沼渣、沼液,經(jīng)過(guò)本村葡萄協(xié)會(huì)的大力推廣,葡萄種植戶真正得到了實(shí)惠。蔡家屯村共建沼氣池200多個(gè),其中今年新建的就有100多個(gè)。農(nóng)民首先在葡萄種植上使用沼肥?,F(xiàn)在蔡家屯村葡萄種植面積200畝,注冊(cè)的“華香”牌葡萄獲得了綠色產(chǎn)品A級(jí)認(rèn)證。質(zhì)量的提升帶動(dòng)了價(jià)格的提升,2009年該村的玫瑰香葡萄賣到了每公斤16元,是去年的2倍,畝效益達(dá)1.5萬(wàn)元。

目前,該區(qū)已建成3500個(gè)沼氣池,每個(gè)沼氣池按年產(chǎn)4噸沼肥計(jì)算,每年將有1.4萬(wàn)噸優(yōu)質(zhì)肥產(chǎn)生。今后,蘇家屯區(qū)還將在抓好沼氣池建設(shè)的同時(shí),抓好沼肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的綜合利用,不斷改良土壤、降低生產(chǎn)成本、提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量,從而實(shí)現(xiàn)增加農(nóng)民收入的目標(biāo)。

2.“四位一體”的有機(jī)廢棄物資源化循環(huán)利用模式。北方“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的基本概念是:一種庭院經(jīng)濟(jì)與生態(tài)農(nóng)業(yè)相結(jié)合的新的生產(chǎn)模式。它以生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)為原理,以土地資源為基礎(chǔ),以太陽(yáng)能為動(dòng)力,以沼氣為紐帶,種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)相結(jié)合,通過(guò)生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù),在農(nóng)戶的土地上,在全封閉的狀態(tài)下,將沼氣池、豬禽舍、廁所和日光溫室等組合在一起,所以稱為“四位一體”模式。

通常情況下,農(nóng)戶庭院既是生活系統(tǒng),又是生產(chǎn)系統(tǒng),如何做到生活與生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合是農(nóng)戶庭院循環(huán)農(nóng)業(yè)模式必須要解決的問(wèn)題?!八奈灰惑w”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式正是基于此,從提高蔬菜單產(chǎn)、復(fù)種指數(shù)、畜禽轉(zhuǎn)換率和循環(huán)總量,降低飼料浪費(fèi)度的角度出發(fā),將各種設(shè)施組合成一個(gè)整體,輔以高效技術(shù),使之成為一個(gè)穩(wěn)定高效的系統(tǒng)。同時(shí)各組分之間存在適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系和明顯的功能分工與協(xié)調(diào)機(jī)制,使“四位一體”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式能夠在系統(tǒng)內(nèi)順利完成能量、物質(zhì)、信息、價(jià)值的轉(zhuǎn)換和流通,并使系統(tǒng)的整體功能達(dá)到最高。

該模式以沼氣生產(chǎn)為中心,把種植業(yè)、畜牧業(yè)和蔬菜栽培等聯(lián)結(jié)起來(lái),實(shí)現(xiàn)了有機(jī)物的多層次利用?!八奈灰惑w”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式巧妙地應(yīng)用了食物鏈加環(huán)原理,通過(guò)加入生產(chǎn)環(huán)(畜禽飼養(yǎng))和增益環(huán)(沼氣池厭氧發(fā)酵)將傳統(tǒng)的單一種植和高效飼養(yǎng)以及廢棄物綜合利用有機(jī)地結(jié)合起來(lái),使該系統(tǒng)食物鏈結(jié)構(gòu)增長(zhǎng),對(duì)系統(tǒng)內(nèi)有機(jī)廢棄物能夠達(dá)到多次循環(huán)利用,構(gòu)成了良性循環(huán)再生路徑。在中國(guó)北方的傳統(tǒng)旱作農(nóng)業(yè)區(qū),大多是燃料、肥料、飼料俱缺的地區(qū),農(nóng)村能源供應(yīng)不足,農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理。在“四位一體”循環(huán)農(nóng)業(yè)中,以沼氣池為紐帶的作用巧妙地解決了“三料”問(wèn)題。該循環(huán)農(nóng)業(yè)模式充分利用了太陽(yáng)能,使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能,又轉(zhuǎn)化為生物能,達(dá)到合理利用。通過(guò)沼氣發(fā)酵,以無(wú)公害、無(wú)污染的肥料施于蔬菜和農(nóng)作物,使土地增加了有機(jī)質(zhì),達(dá)到用能與節(jié)能并進(jìn)。將沼氣池建于日光溫室地下,提高了沼氣池的溫度,使厭氣發(fā)酵可以周年進(jìn)行,遼寧南部地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)周年進(jìn)行,遼寧中部和西北部目前已經(jīng)可以解決年均供氣10個(gè)月左右。部分解決了北方冬季因溫度過(guò)低而無(wú)法實(shí)現(xiàn)發(fā)酵產(chǎn)氣的實(shí)際困難。同時(shí),溫室為畜舍提供了良好的光照、溫度和濕度條件,畜呼吸和沼氣燃燒不僅能使溫室溫度增高,更重要的是其二氧化碳能促進(jìn)溫室內(nèi)果蔬增產(chǎn),溫室內(nèi)果蔬光合作用所產(chǎn)生的氧氣又可供畜禽呼吸所用。人畜糞便和其它有機(jī)廢棄物進(jìn)入沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生以甲烷為主要成份的沼氣,完全可供正常五口之家的日常所需。發(fā)酵后的沼液、沼渣富含有機(jī)成分,是優(yōu)質(zhì)肥料。施用沼肥可明顯改善土壤理化性狀,提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)。利用沼液噴施蔬菜或作物葉面兼有肥效和藥效,利用其浸種可提高作物抗病性,促進(jìn)根系發(fā)育,提高產(chǎn)量舊。正是由于在“四位一體”中引入了沼氣池才得以使該系統(tǒng)生物種群增多,結(jié)構(gòu)趨于合理,使有機(jī)物得到了多層次利用,同時(shí)沼氣與沼液、沼渣的綜合利用增強(qiáng)了該系統(tǒng)的穩(wěn)定性?!八奈灰惑w”組分之間關(guān)系協(xié)調(diào),構(gòu)成了循環(huán)再生路徑,使該系統(tǒng)生物種群增多,食物鏈結(jié)構(gòu)延長(zhǎng),能流、物流循環(huán)加速。該組合充分體現(xiàn)了“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的生態(tài)農(nóng)業(yè)基本原理。

阜新市五峰鎮(zhèn)根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥?、氣候特點(diǎn)和發(fā)展種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的條件與經(jīng)驗(yàn),提出了打綠色牌、念生態(tài)經(jīng)、筑產(chǎn)業(yè)鏈、發(fā)項(xiàng)目財(cái),實(shí)施種、養(yǎng)、加一體化,打造循環(huán)農(nóng)業(yè),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源綜合利用的發(fā)展戰(zhàn)略。

五峰循環(huán)農(nóng)業(yè)的表現(xiàn)形式是相互聯(lián)系的四條產(chǎn)業(yè)鏈條:一是甜玉米種植―保鮮玉米深加工產(chǎn)業(yè)鏈條。通過(guò)擴(kuò)大甜玉米種植面積,為落戶在本鎮(zhèn)的金禾公司加工保鮮玉米提供原料。二是肉牛飼養(yǎng)一肉牛屠宰加工產(chǎn)業(yè)鏈條。通過(guò)大力發(fā)展黃牛飼養(yǎng),為落戶在本鎮(zhèn)的福元公司屠宰、初加工肉牛提供牛源。為清河門皮革加工基地提供牛皮原料。三是甜玉米種植―秸稈青貯一肉牛飼養(yǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條。通過(guò)發(fā)展甜玉米種植,對(duì)秸稈進(jìn)行青貯,為養(yǎng)牛提供飼料,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)和牧業(yè)之間的良性循環(huán)。四是養(yǎng)牛一牛糞一沼氣一照明(燃料)、沼肥產(chǎn)業(yè)鏈條。通過(guò)養(yǎng)牛用牛糞生產(chǎn)沼氣,沼氣用于照明、做燃料,沼渣做肥料還田,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和廢棄物資源化利用。

這四條產(chǎn)業(yè)鏈既各成系統(tǒng),又相互連結(jié),環(huán)環(huán)緊扣,形成了一張完美的“循環(huán)經(jīng)濟(jì)流程圖”?!哆|西半干旱地區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)問(wèn)題研究》一書中提出的循環(huán)模式,在這里得到了詮釋。這 也是低碳經(jīng)濟(jì)下集約經(jīng)營(yíng)循環(huán)農(nóng)業(yè)的典范。遺憾的是他們沒(méi)有及早申報(bào)聯(lián)合國(guó)CDM項(xiàng)目,這一方面有信息不對(duì)稱問(wèn)題;另一方面也反映出方法學(xué)研究的短板效應(yīng)。

位于阜新市太平鎮(zhèn)水泉鎮(zhèn)的遼寧烏蘭山生物技術(shù)公司,每年能處理畜禽糞便20萬(wàn)噸,將糞便變成高含量有機(jī)肥還給農(nóng)業(yè)種植,是遼寧省循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)單位。有機(jī)肥不僅解決糞便對(duì)當(dāng)?shù)乜諝?、水源、環(huán)境污染問(wèn)題,還能使土壤有機(jī)質(zhì)含量提高0.2%以上,減輕大量施用化肥對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的破壞程度,使土壤板結(jié)現(xiàn)象得到改善。烏蘭山生物技術(shù)公司實(shí)現(xiàn)從畜禽養(yǎng)殖―糞便處理―農(nóng)作物種植一糧食秸稈利用―飼料生產(chǎn)一畜禽養(yǎng)殖的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式㈣。

其它例證還有很多,例如:撫順縣上馬鄉(xiāng)坎木村位于大伙房水庫(kù)一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi),大伙房水庫(kù)是沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)重要的水源地,坎木村是生豬飼養(yǎng)基地,如何解決農(nóng)民的生存與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾?由農(nóng)戶在家里自建四位一體的沼氣池,既處理了糞便,又解決了自家的做飯問(wèn)題。

遼寧綠色芳山有機(jī)食品公司在黑山縣建設(shè)了3萬(wàn)畝有機(jī)花生高產(chǎn)示范基地。

凌海市雙羊鎮(zhèn)新站村投資180萬(wàn)元新建了一座秸稈氣化站,可以將各種農(nóng)作物秸稈轉(zhuǎn)化成優(yōu)質(zhì)清潔的高效燃?xì)猓赏耆娲夯瘹?、天然氣?/p>

到目前為止,遼寧省200個(gè)省級(jí)環(huán)境綜合整治示范村,已按計(jì)劃全面完成整治任務(wù)。三年累計(jì)建設(shè)各類畜禽污染治理工程144處。開發(fā)了畜禽糞便、農(nóng)村垃圾、污泥混合發(fā)酵“三合一”技術(shù),一并解決農(nóng)村養(yǎng)殖、生活和中小型城鎮(zhèn)污水處理廠污泥污染問(wèn)題。在農(nóng)業(yè)固體廢物循環(huán)利用方面,結(jié)合北方地區(qū)特點(diǎn),建設(shè)秸稈制氣等固體廢物綜合利用系統(tǒng),全省建成秸稈氣化站253座。各市積極推進(jìn)有機(jī)食品發(fā)展,全省建設(shè)有機(jī)食品生產(chǎn)基地200萬(wàn)畝。

三、遼寧省循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的對(duì)策與建議

1.發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)應(yīng)與發(fā)展農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化相結(jié)合。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化是中國(guó)發(fā)展農(nóng)業(yè)的有效組織形式,具有組織化、規(guī)模化等特征。將發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)與發(fā)展農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化相結(jié)合,在“龍頭”產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)下,可有效提升農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式運(yùn)行規(guī)模化水平,促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

2.發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)應(yīng)與農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整相結(jié)合。我省是農(nóng)業(yè)大省,當(dāng)前,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)矛盾在于耕地、水等資源相對(duì)短缺和勞動(dòng)力過(guò)剩。在循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式下,應(yīng)該加快生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)的開發(fā)和推廣,使農(nóng)業(yè)常規(guī)技術(shù)與生物技術(shù)、信息技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源更高層次、更高效益的開發(fā);加快傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變,使高效農(nóng)業(yè)和高科技農(nóng)業(yè)成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn);保護(hù)和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,減少對(duì)耕地、水資源的過(guò)度使用,合理利用自然資源,特別是生物資源和可再生能源,以滿足逐年增長(zhǎng)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的需要。

3.典型示范,逐步推廣。這是中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)工作的經(jīng)驗(yàn)和有效方法,特別適合中國(guó)農(nóng)民對(duì)待新鮮事物認(rèn)識(shí)的漸進(jìn)性特點(diǎn)。它是以最生動(dòng)的事實(shí)教育農(nóng)民,從而對(duì)農(nóng)民產(chǎn)生強(qiáng)大的感染力、吸引力。并在典型示范帶動(dòng)過(guò)程中,還可以形成不斷學(xué)習(xí)、模仿到創(chuàng)新的超越機(jī)制。

4.因地制宜,研發(fā)適合當(dāng)?shù)匕l(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)。政府應(yīng)組織有關(guān)部門和高等院校生態(tài)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)<?、科研機(jī)構(gòu)組成專業(yè)研究組,設(shè)立循環(huán)經(jīng)濟(jì)應(yīng)用技術(shù)研發(fā)基金,促進(jìn)環(huán)境綜合治理等適用技術(shù)的開發(fā)與推廣應(yīng)用,緩解資源和環(huán)境的壓力。另外,政府應(yīng)加大財(cái)政投入,實(shí)施優(yōu)惠政策,積極推廣已成熟的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,使農(nóng)民真正的接受,并擴(kuò)展應(yīng)用范圍。

5.建立以有機(jī)農(nóng)業(yè)建設(shè)為基礎(chǔ)、開發(fā)有機(jī)食品(產(chǎn)品)為目的、發(fā)展有機(jī)產(chǎn)業(yè)為手段的跨越式循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。有機(jī)農(nóng)業(yè)是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中遵循生態(tài)學(xué)原理和生態(tài)經(jīng)濟(jì)規(guī)律,不采用基因工程,不施用化肥、農(nóng)藥等化學(xué)合成物質(zhì),利用生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)建立和恢復(fù)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)。在有機(jī)農(nóng)業(yè)中通常采用的耕作措施有:種植覆蓋作物、輪作、秸稈還田、生物防治病蟲害、有機(jī)飼料喂養(yǎng)家畜等。開發(fā)有機(jī)農(nóng)業(yè)、發(fā)展有機(jī)產(chǎn)業(yè)是保護(hù)生態(tài)環(huán)境和節(jié)約稀缺資源、發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、提高人民生活質(zhì)量以及保障人體健康的需要,是加快農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí)、有效防治污染、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑,是建設(shè)生態(tài)市、發(fā)展生態(tài)環(huán)保型效益經(jīng)濟(jì)、建筑新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)、變生態(tài)資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)、實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展、打破國(guó)際綠色壁壘的重要舉措。

篇8

關(guān)鍵詞:低碳經(jīng)濟(jì);科技政策;體系;分析

中圖分類號(hào):F2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1發(fā)達(dá)國(guó)家的低碳科技政策

1.1低碳財(cái)政政策助力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)

為了更好的發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),發(fā)達(dá)國(guó)家針對(duì)轉(zhuǎn)型中存在的問(wèn)題,制定了相對(duì)完善的鼓勵(lì)措施和政策,對(duì)高污染、高耗能的落后產(chǎn)業(yè)逼迫其進(jìn)行改造或淘汰。為了鼓勵(lì)低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展,促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí),又通過(guò)財(cái)政手段進(jìn)行激勵(lì)和促進(jìn)。在2008年,日本明確通過(guò)財(cái)政政策促進(jìn)低碳產(chǎn)業(yè)升級(jí),實(shí)施《建成低碳社會(huì)行動(dòng)計(jì)劃》。同時(shí),為了進(jìn)一步鼓勵(lì)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程使用低碳技術(shù)和節(jié)能設(shè)備,又出臺(tái)了多項(xiàng)優(yōu)惠激勵(lì)措施,如低碳產(chǎn)業(yè)補(bǔ)助金制度等。在荷蘭,政府也制定了相關(guān)的能效投資補(bǔ)貼政策,從而鼓勵(lì)低碳技術(shù)的開發(fā),降低其研發(fā)成本,最高財(cái)政補(bǔ)貼可達(dá)到技術(shù)研發(fā)投資的四分之一。

1.2能源利用效率與開發(fā)新能源并重

低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,必須通過(guò)提高能源效率來(lái)實(shí)現(xiàn),而能源效率的提高離不開低碳技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。因此,發(fā)達(dá)國(guó)家將低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的著力點(diǎn)放在發(fā)展低碳技術(shù)、資源開發(fā)技術(shù)、發(fā)展新能源為其主要的科學(xué)政策對(duì)象。在2005年,英國(guó)就出臺(tái)了《減碳技術(shù)戰(zhàn)略》,達(dá)到對(duì)碳捕集利用技術(shù)等科技研發(fā)、應(yīng)用的鼓勵(lì)和引導(dǎo)作用。在2009年,英國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略方案之一《英國(guó)低碳轉(zhuǎn)型》頒布。在美國(guó),不僅出臺(tái)了一系列激勵(lì)措施推動(dòng)美國(guó)低碳發(fā)展,“美國(guó)復(fù)興和再投資計(jì)劃”,以發(fā)展新能源為重點(diǎn),國(guó)家還在低碳技術(shù)創(chuàng)新、研究、推廣等方面投入大量資金,主要用于發(fā)展可再生能源、智能電網(wǎng)、碳儲(chǔ)存和碳捕獲技術(shù)。可以說(shuō),西方發(fā)達(dá)國(guó)家早在10年前就開始重視低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,并對(duì)此做了深入的研究和發(fā)展方案。

1.3推廣低碳生活理念,建設(shè)低碳城市

在低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中,西方國(guó)家十分注重低碳生活理念和宣傳,來(lái)引導(dǎo)國(guó)人投入到低碳社會(huì)建設(shè)中來(lái)。另一方面,很多國(guó)家為了達(dá)到建設(shè)低碳城市的目標(biāo),在城市規(guī)劃和建設(shè)等方面,對(duì)節(jié)能減排做出較為詳細(xì)的規(guī)定,并將低碳城市建設(shè)計(jì)劃書在國(guó)家層面推出。總之,通過(guò)合理的引導(dǎo),科學(xué)的規(guī)劃和詳細(xì)的規(guī)定,來(lái)促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)在人民生活和城市建設(shè)中推廣和普及。

2我國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)面臨的問(wèn)題

2.1不合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

目前,在我國(guó)工業(yè)化和城市化進(jìn)程中,原有的三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)所占比重也發(fā)生了變化,第一產(chǎn)業(yè)所占的比重在不斷降低,而第二、第三產(chǎn)業(yè)的比重呈遞增態(tài)勢(shì)。其中第二產(chǎn)業(yè)加工產(chǎn)業(yè),是三大產(chǎn)業(yè)的核心,也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要支柱,其主要由采礦業(yè)、制造業(yè)、電力、建筑業(yè)等組成。這些產(chǎn)業(yè)都需要大量能源消耗,而我國(guó)仍以煤炭、石油作為能源的主要來(lái)源,導(dǎo)致排放出大量二氧化碳等溫室氣體。綜合來(lái)看,與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比,中國(guó)濟(jì)發(fā)展水平仍處于較低的地位。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng),如果仍然通過(guò)重工業(yè)的發(fā)展來(lái)實(shí)現(xiàn)的話,必然會(huì)導(dǎo)致高排放、高能耗居高不下,對(duì)于低碳經(jīng)濟(jì)會(huì)帶來(lái)很多不良的影響,也會(huì)對(duì)中國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重阻礙。

2.2單一的能源結(jié)構(gòu)

在中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,煤炭在能源供給中相當(dāng)大的比重。我們通過(guò)數(shù)據(jù)也可以發(fā)現(xiàn),在中國(guó)的能源供給中,原油產(chǎn)量占能源總量的10%左右,中國(guó)原煤產(chǎn)量占能源總量的81%。我國(guó)多煤、少氣、貧油的能源組成結(jié)構(gòu),必然會(huì)導(dǎo)致低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程對(duì)能源的利用存在不合理的現(xiàn)象。從總發(fā)電來(lái)源分析,占發(fā)電消費(fèi)總量的72%是煤炭,占發(fā)電消費(fèi)總量20%是石油,占發(fā)電消費(fèi)總量4%是天燃?xì)?,占發(fā)電消費(fèi)總量不到4%是核電、水電及其他發(fā)電。雖然我國(guó)對(duì)新能源開發(fā)一直很重視,但新能源所占的比重與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,仍有很大差距。這一方面是新能源的利用無(wú)法跟上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求;另一方面,煤炭為中國(guó)重要的能源來(lái)源,在特定的條件下,也很難短時(shí)間被替代。但煤炭又是碳排放量最高的能源之一,必然影響中國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,影響中國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

2.3節(jié)能減排的技術(shù)落后

通過(guò)分析,我們可以看到低能耗、低污染、低排放是低碳經(jīng)濟(jì)最主要的特點(diǎn)。而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的碳中性的技術(shù),更多的需要解決如何降低經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響。如碳捕獲和儲(chǔ)存技術(shù)、節(jié)能減排技術(shù)、可再生能源技術(shù)等綜合的利用。我國(guó)仍處于工業(yè)發(fā)展的初始階段,使我國(guó)的低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展受到很制約,或者處于兩難的地步。

3湖南省發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)科技政策體系的建立

3.1制定符合國(guó)家低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略部署相關(guān)政策

湖南省正經(jīng)歷經(jīng)濟(jì)社會(huì)新常態(tài),以及能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的嶄新時(shí)代,因此,加速綠色能源替代黑色能源勢(shì)在必行。隨著近年來(lái),全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向已然轉(zhuǎn)向低碳經(jīng)濟(jì),綠色發(fā)展理念逐漸深入人心。加快綠色替代和電能替代,特高壓技術(shù)、完善和推進(jìn)智慧電網(wǎng)技術(shù)、高效清潔低碳火力發(fā)電技術(shù)、可再生能源利用、先進(jìn)的其他能源開發(fā)技術(shù)等,都是低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展必要手段。湖南省低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也必須圍繞國(guó)家大局,在制定相關(guān)政策和法規(guī)時(shí),認(rèn)真領(lǐng)會(huì)國(guó)家低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略部署。

3.2設(shè)置各有側(cè)重和低碳化的考核指標(biāo)

在低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過(guò)程,雖然各地方都有各自的一些政策和措施,國(guó)家層面也在大力提倡和推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,但仍有很多不能令人滿意的地方,在這個(gè)階段,經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的陣痛也需要地方政府加以重視,協(xié)調(diào)和解決好經(jīng)濟(jì)更好和更快之間的矛盾。比如,在政府政績(jī)考核方面,如果僅僅通過(guò)GDP來(lái)評(píng)價(jià)一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)狀況的話,必然會(huì)導(dǎo)致地區(qū)在發(fā)展過(guò)程中忽略低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,通過(guò)更多的高能耗企業(yè)來(lái)提升本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)。這就是長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展與短期行為之間存在的沖突,低碳經(jīng)濟(jì)也就無(wú)從談起。所以,需要制定和完善干部考核制度,根據(jù)不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)狀況的不同,設(shè)置各有側(cè)重和低碳化的考核評(píng)價(jià)指標(biāo)。在這方面,可以重點(diǎn)考核的內(nèi)容有:環(huán)境保護(hù)、資源能耗、過(guò)剩產(chǎn)能、民生改善、社會(huì)狀況、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、科技創(chuàng)新等多個(gè)方面??傊绻荒芡ㄟ^(guò)科學(xué)、合理的政績(jī)?cè)u(píng)價(jià)來(lái)制約,必然會(huì)導(dǎo)致地方在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中仍以短期行為、局部利益為中心,忽視高污染、高能源產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的負(fù)面影響,淡化環(huán)境保護(hù)和生態(tài)保護(hù),從而導(dǎo)致國(guó)家低碳經(jīng)濟(jì)政策和戰(zhàn)略落空。

3.3能源的轉(zhuǎn)型是低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)鍵環(huán)節(jié)

在低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中,能源的轉(zhuǎn)型是低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中,煤炭為主要能源,但其所帶的環(huán)境問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重??梢哉f(shuō),不進(jìn)行能源的轉(zhuǎn)型,仍以煤炭為主要能源的話,低碳濟(jì)發(fā)展的成效會(huì)大大降低。這就需要在低碳、無(wú)碳能源上做進(jìn)一步的開發(fā)和利用。當(dāng)前,低碳能源的發(fā)展存在諸多問(wèn)題,一是能源的稀缺性導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)成本的增加,影響企業(yè)使用的積極性。另一方面,企業(yè)節(jié)能降耗意識(shí)淡薄,在設(shè)備升級(jí)改造、新技術(shù)的開發(fā)與使用等方面都缺乏動(dòng)力和壓力。這也需要政府給予積極的引導(dǎo)和鼓勵(lì)措施,強(qiáng)化低碳經(jīng)濟(jì)的宣傳工作,使能源轉(zhuǎn)型由政府行為轉(zhuǎn)變企業(yè)行動(dòng)。

4結(jié)束語(yǔ)

低碳經(jīng)濟(jì)屬于高效清潔的綠色經(jīng)濟(jì),是目前最可行、可量化的可持續(xù)發(fā)展模式,是轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的有效途徑。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是社會(huì)發(fā)展新的歷史性機(jī)遇,也是我國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須經(jīng)歷的陣痛期。湖南省要借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的經(jīng)驗(yàn),多從科學(xué)政策體系上著手研究,才能更好的促進(jìn)湖南省低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇9

【關(guān)鍵詞】 低碳經(jīng)濟(jì) 造紙 節(jié)能減排 中國(guó)

依據(jù)世界氣象組織的科學(xué)調(diào)查顯示,到本世紀(jì)末二氧化碳濃度可能超過(guò)700ppm,這可能導(dǎo)致全球氣溫上升1.4℃至5.8℃,從而造成環(huán)境災(zāi)難。在這樣一個(gè)高碳的社會(huì)里,如何來(lái)計(jì)算它的低碳機(jī)會(huì),實(shí)現(xiàn)低碳生活由此顯得至關(guān)重要。

一、低碳經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵

1、“低碳”的源起

事實(shí)上,低碳(low carbon),是指減少或降低以二氧化碳為主的溫室氣體排放。早在1990年,聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署的溫室氣體咨詢小組就指出,全球氣候正逐漸變暖,必須將平均氣溫控制在比工業(yè)化前平均氣溫高2℃的范圍內(nèi),否則將面臨生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重破壞,農(nóng)作物減產(chǎn)、水資源短缺、海平面上升、物種滅絕等種種惡劣狀況。2℃已經(jīng)成為自然界最后的安全閥,一旦被突破,其所帶來(lái)的環(huán)境災(zāi)難難以想象。

造成全球變暖的罪魁禍?zhǔn)拙褪侨祟愖陨?其無(wú)節(jié)制享受物欲文明的生活和生產(chǎn)方式,造成了在過(guò)去的100年當(dāng)中,排放出大量的溫室氣體,使大氣中二氧化碳濃度上升了三分之一,嚴(yán)重破壞了地球臭氧層,從而導(dǎo)致全球平均氣溫節(jié)節(jié)升高。在此背景下,世界各國(guó)共同呼吁降低或控制二氧化碳排放,才有了“低碳”一說(shuō)。1997年12月,149個(gè)國(guó)家和地區(qū)的代表通過(guò)了《京都協(xié)議書》,這是人類歷史上首次以法規(guī)的形式限制溫室氣體排放。中國(guó)也于1998年5月簽署并于2002年8月核準(zhǔn)了該議定書。

2、“低碳經(jīng)濟(jì)”的內(nèi)涵

“低碳經(jīng)濟(jì)”,是近年來(lái)國(guó)際社會(huì)應(yīng)對(duì)人類大量消耗化石能源、大量排放二氧化碳引起全球氣候?yàn)?zāi)害性變化而提出的新概念。它的核心是在市場(chǎng)機(jī)制基礎(chǔ)上,通過(guò)制度框架和政策措施的制定及創(chuàng)新,形成明確、穩(wěn)定和長(zhǎng)期的引導(dǎo)和鼓勵(lì),推動(dòng)提高能效技術(shù)、節(jié)約能源技術(shù)、可再生能源技術(shù)和溫室氣體減排技術(shù)的開發(fā)及運(yùn)用,并促進(jìn)整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)朝向高能效、低能耗和低碳排放的模式轉(zhuǎn)變。

二、我國(guó)造紙業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)實(shí)意義

1、我國(guó)造紙業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的背景

(1)國(guó)際背景

早在1896年,瑞典物理化學(xué)家阿累利烏斯就已發(fā)出“化石燃料燃燒將會(huì)增加大氣中二氧化碳的濃度,從而導(dǎo)致全球變暖”的警告。傳統(tǒng)的造紙工業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢氣和粉塵大大增加了二氧化碳的濃度,從而也為地表溫度的升高增加了可能性。全球地表溫度數(shù)據(jù)表明,20世紀(jì)地球升溫約0.5℃。大部分高溫年份都出現(xiàn)在近些年,從20世紀(jì)50年代后期開始,科學(xué)界才開始注意和研究全球氣候變化與溫室氣體的關(guān)系,到1990年代初,各國(guó)政府、科學(xué)界和工業(yè)界不得不痛苦地承認(rèn):人類向大氣中排放溫室氣體是全球溫暖化的主要原因。2007年5月,IPCC第四次評(píng)估報(bào)告提供的證據(jù)顯示,由人類活動(dòng)引起的全球氣候變暖已是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。近百年(1906―2005年)來(lái),全球平均地面溫度上升了0.74℃,預(yù)計(jì)到本世紀(jì)末,全球平均地面溫度(與1980―1990年相比)可能會(huì)升高1.1℃―6.4℃。全球氣候變化影響人類生存和發(fā)展,對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重的挑戰(zhàn),深度觸及農(nóng)業(yè)和糧食安全、能源安全、生態(tài)安全、水資源安全和公共衛(wèi)生安全。

全球氣候變暖的危害極其嚴(yán)重。據(jù)IPCC的合理估計(jì),從1990年到2100年,全球海平面將上升49厘米左右。同時(shí),諸多研究也表明全球變暖可能使地球上有些自然干旱地區(qū)的耕地逐漸變成荒漠,從而糧食生產(chǎn)能力下降。《自然》雜志文章宣稱,全球氣候變暖將導(dǎo)致世界上四分之一即一百多萬(wàn)物種在未來(lái)50年內(nèi)滅絕。

(2)國(guó)內(nèi)背景

目前,中國(guó)是世界第二大能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),又是世界第二大二氧化碳排放國(guó)。中國(guó)過(guò)多地依賴單一能源,其中煤炭高達(dá)70%,這一事實(shí)已使經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)亮起紅燈。尤其是當(dāng)前中國(guó)正處在工業(yè)化中期階段,重化工業(yè)特征非常明顯。這一特征意味著中國(guó)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不可避免地要大量消耗資源和能源。根據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)的報(bào)告,預(yù)計(jì)到2010年,中國(guó)將可能超過(guò)美國(guó),成為全球最大的溫室氣體排放國(guó)。

據(jù)近五年工業(yè)統(tǒng)計(jì)資料介紹,全國(guó)制漿造紙工業(yè)污水排放量約占全國(guó)污水排放總量的10%―12%,居第三位;排放污水中化學(xué)耗氧量(CODcr)約占全國(guó)排放總量的40%―45%,居第一位;同時(shí),生產(chǎn)排放的二氧化碳也位居前列。造紙工業(yè)是中國(guó)污染環(huán)境的主要行業(yè)之一。

多年來(lái),我國(guó)氣候發(fā)生了顯著變化。從1986年到2008年的23年全部出現(xiàn)了全國(guó)性暖冬,極端天氣、氣候事件與災(zāi)害的頻率與強(qiáng)度明顯增大。另?yè)?jù)2006年年底的《氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告》預(yù)測(cè),未來(lái)我國(guó)氣候變化的速度將進(jìn)一步加快,很可能在未來(lái)50年至80年全國(guó)平均溫度升高2℃―3℃。氣候變暖將造成嚴(yán)重的損失。據(jù)預(yù)測(cè),到2030年,我國(guó)沿岸海平面可能的上升幅度為l0cm―16cm,導(dǎo)致海岸區(qū)洪水泛濫的機(jī)會(huì)增大;而且氣候變化將使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加,如果不采取任何措施,到2l世紀(jì)后半期,我國(guó)主要農(nóng)作物,如小麥、水稻和玉米的產(chǎn)量最多可下降37%,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也將受到氣候變化的嚴(yán)重沖擊。

從相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出1990―2003年,中國(guó)的GDP增長(zhǎng)大約占全世界的10%,而同期能源消費(fèi)增長(zhǎng)卻占世界的27%,溫室氣體排放量增長(zhǎng)占世界的34%。中國(guó)能源消費(fèi)和溫室氣體排放的凈增長(zhǎng)趨勢(shì)顯示,中國(guó)有必要減少溫室氣體排放。能源供給和能源安全已經(jīng)成為限制中國(guó)工業(yè)化的主要制約因素。減少溫室氣體排放在一定程度上,也有助于發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此,中國(guó)需要在未來(lái)20―50年間,在工業(yè)化發(fā)展和溫室氣體減排之間進(jìn)行平衡。中國(guó)的選擇只能是繼續(xù)化壓力為動(dòng)力,尋求低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路。

2、我國(guó)造紙業(yè)發(fā)展過(guò)程中能源利用及其排放現(xiàn)狀

(1)紙漿等原料結(jié)構(gòu)的不合理

以安徽省濉溪縣為例,這個(gè)地區(qū)的造紙廠,全部采用草漿造紙工藝。由于長(zhǎng)期的無(wú)序生產(chǎn),污水使莊稼根部腐爛,河里的魚蝦死光,井水要過(guò)濾5次才能飲用。這樣的生產(chǎn)、生活環(huán)境,給當(dāng)?shù)鼐用駧?lái)了諸多不變甚至制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

我國(guó)傳統(tǒng)造紙業(yè)以草漿為主,其比例高達(dá)80%以上。而世界造紙業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家木漿比例高達(dá)90%。這種不合理的原料結(jié)構(gòu)造成的嚴(yán)重污染,主要來(lái)自麥草化學(xué)制漿的排污。目前,草類制漿二氧化碳排放量占整個(gè)造紙工業(yè)排放量的60%以上,仍然是主要的污染源。只有增加優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)纖維的供給,提高木漿比重,淘汰落后草漿生產(chǎn)線,優(yōu)化我國(guó)造紙?jiān)辖Y(jié)構(gòu),才能解決我國(guó)造紙帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題。

(2)造紙過(guò)程中高居不下的耗水量

傳統(tǒng)造紙工業(yè)是污染排放的重點(diǎn)行業(yè),也是能耗大戶,因此節(jié)能減排成為低碳經(jīng)濟(jì)下造紙行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。目前,造紙業(yè)居我國(guó)5大高耗水行業(yè)之首,其國(guó)內(nèi)紙廠噸紙水耗高達(dá)100立方米以上,是世界平均水平的10倍。隨著工業(yè)用水價(jià)格的不斷提高,節(jié)省這方面的開支對(duì)于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)說(shuō)大有可為。國(guó)內(nèi)大型造紙企業(yè)近年來(lái)紛紛投入巨資,用于節(jié)水技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)及改造,深入挖掘節(jié)水潛力,提高水的重復(fù)利用率,均達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。但大批的小型造紙企業(yè)的耗水量仍然高居不下。

(3)污染物的產(chǎn)生和排放的處理能力有待進(jìn)一步提高

在節(jié)水的同時(shí),如何解決污染物排放對(duì)環(huán)境的不利影響是個(gè)不容回避的問(wèn)題。造紙行業(yè)是我國(guó)進(jìn)行污染排放控制的重點(diǎn)行業(yè)。造紙工業(yè)是山東省重要的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)之一,產(chǎn)量和主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)連續(xù)14年居全國(guó)首位。新出臺(tái)的《指導(dǎo)意見(jiàn)》確定,到2011年,自制紙漿產(chǎn)能、機(jī)制紙及紙板產(chǎn)能分別控制在700萬(wàn)噸和1800萬(wàn)噸以內(nèi);逐步增加商品木漿和廢紙漿比重,非木漿、木漿、廢紙漿三者比重調(diào)整到15∶35∶50;逐步淘汰落后產(chǎn)能100萬(wàn)噸―150萬(wàn)噸,全省造紙企業(yè)平均規(guī)模達(dá)8萬(wàn)噸/年以上?!吨笇?dǎo)意見(jiàn)》規(guī)定,到2011年,山東省造紙產(chǎn)品綜合能耗將在2008年的基礎(chǔ)上降低5%―10%,自制草漿平均綜合水耗達(dá)到50-60立方米/噸,化學(xué)機(jī)械木漿平均綜合水耗達(dá)到20―25立方米/噸。

山東省要求,沿海地區(qū)要充分利用港口優(yōu)勢(shì),重點(diǎn)發(fā)展木漿和廢紙?jiān)旒?鼓勵(lì)企業(yè)加快行業(yè)兼并、聯(lián)合和重組,提高產(chǎn)業(yè)集中度;鼓勵(lì)利用木材采伐剩余物、木材加工剩余物等生產(chǎn)木漿,充分利用廢紙資源,使全省廢紙回收率由目前的35%提高至40%以上,利用率由45%提高至50%以上;鼓勵(lì)采用封閉循環(huán)用水、中段廢水處理及回用技術(shù);采用廢渣燃料化處理、固體廢物回收處理、沼氣發(fā)電等環(huán)境保護(hù)技術(shù)和手段。

三、對(duì)我國(guó)造紙業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的建議

1、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的必然選擇:綠色技術(shù)創(chuàng)新

(1)選擇低碳環(huán)保型原材料

其一,選擇可再生木材原料。第一,可再生木材資源是今后人類應(yīng)該充分依賴的資源,木材和紙產(chǎn)品是可再生和可循環(huán)使用的產(chǎn)品,林產(chǎn)工業(yè)可以擴(kuò)大生物質(zhì)能源的使用,減少對(duì)化石燃料的依賴,減少二氧化碳的排放。第二,木材和紙制品在碳循環(huán)過(guò)程中是儲(chǔ)碳的載體,有“碳儲(chǔ)存效果”。其碳儲(chǔ)存作用可以凈減少排放的二氧化碳。藉由植物本身的生理特性進(jìn)行光合作用吸收大氣中二氧化碳,將二氧化碳轉(zhuǎn)化有機(jī)碳成為生物量?jī)?chǔ)存于植物體中,所表現(xiàn)于外的形式則為植物的總蓄積,對(duì)木材資源的再利用,對(duì)減少大氣中二氧化碳濃度有所貢獻(xiàn)。

其二,選擇可循環(huán)生物質(zhì)燃料。第一,木材利用和林產(chǎn)工業(yè)具有“替代化石燃料的效果”。在木材的生命周期內(nèi),林地剩余材、加工剩余材、產(chǎn)品廢材及循環(huán)利用材等林產(chǎn)品,以及制漿造紙業(yè)等林產(chǎn)工業(yè)所產(chǎn)生的廢棄物,如黑液、邊皮木屑等幾乎都可有效利用為生物質(zhì)能源,替代化石燃料,從而減少造紙過(guò)程中對(duì)大氣的污染。第二,可循環(huán)燃料的選用一般認(rèn)為由生物質(zhì)(燃料)產(chǎn)生的二氧化碳是自然界可循環(huán)的,而由化石燃料產(chǎn)生的二氧化碳才是大氣溫室氣體的增加量。從這個(gè)角度看,現(xiàn)代造紙工業(yè)在由生物質(zhì)能燃燒生產(chǎn)的選擇上在低碳經(jīng)濟(jì)中更具有優(yōu)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)力。

(2)開發(fā)與應(yīng)用節(jié)能的工藝與技術(shù)裝備

第一,在造紙流程中使用蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)能量梯級(jí)(多級(jí))利用與集成技術(shù);能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)與利用環(huán)節(jié)各級(jí)能流的耦合與最優(yōu)匹配技術(shù);全廠熱、電、冷三聯(lián)供優(yōu)化耦合技術(shù),生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)。這些技術(shù)的開發(fā)與利用能大大減少造紙工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的污染氣體及粉塵的排放量,提高空氣質(zhì)量。第二,使用低位能能量的利用技術(shù),低能耗打漿技術(shù)、耗原材料替代技術(shù)、強(qiáng)機(jī)械脫水節(jié)能集成技術(shù)、高效干燥技術(shù)、軟測(cè)量與優(yōu)化控制技術(shù)、變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用能為現(xiàn)代造紙工業(yè)的節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破,減少碳排放量、改善水污染狀況。第三,開發(fā)與應(yīng)用過(guò)程余熱回收集成技術(shù),這樣能夠降低溫室氣體的排放,降低大氣中的二氧化碳濃度。最后,為了減少制漿方面的污染,擴(kuò)大造紙?jiān)腺Y源,提高廢紙?jiān)倮寐室彩怯行У姆椒ㄖ?。其?以廢紙制漿技術(shù)為主。廢紙制漿主要難題在脫墨技術(shù),即利用脫墨劑(NaOH、Na2CO3、H2O2等)和分散劑(Na2SiO3等)破壞碳墨及顏料粒子在纖維上的粘附力。國(guó)際上造紙的廢紙用量日益增加,如美國(guó)的廢紙回收率在30%以上,日本的廢紙回收率達(dá)43%,英國(guó)的廢紙回收率達(dá)45%。美國(guó)明文規(guī)定,造紙廠原料投放量必須含25%以上的廢紙。近幾年,我國(guó)廢紙利用率也越來(lái)越高,廣東省的廢紙回收率目前已達(dá)30%以上。

(3)造紙廠管理機(jī)制革新及爭(zhēng)取政府扶持

造紙工業(yè)應(yīng)有統(tǒng)一的管理機(jī)構(gòu)和管理體制,嚴(yán)格控制新建廠和擴(kuò)建廠。目前輕工總會(huì)、林業(yè)部、農(nóng)業(yè)部均管制漿造紙廠,應(yīng)相互配合,制定統(tǒng)一的法規(guī)。對(duì)于日產(chǎn)化學(xué)漿50噸以上的制漿造紙廠,產(chǎn)品及經(jīng)濟(jì)效益較好的,政府應(yīng)予扶持,建立堿回收和無(wú)污染漂白系統(tǒng)及“三廢”處理系統(tǒng),做到達(dá)標(biāo)排放,文明生產(chǎn)。

2、綠色技術(shù)創(chuàng)新下環(huán)境容量資源競(jìng)爭(zhēng)

(1)綠色技術(shù)創(chuàng)新與環(huán)境容量資源競(jìng)爭(zhēng)的三種結(jié)果(見(jiàn)圖1、圖2、圖3)

圖中,橫軸代表碳排放量(W),縱軸代表成本和價(jià)格(C+P),S與D線分別代表排放量的供給與需求曲線;MAC線(即D線)與MEC線分別代表邊際治理成本和邊際外部成本線。

從圖中可以看出排放權(quán)供給曲線和需求曲線的特點(diǎn):由于政府發(fā)放排放許可證的目的是保護(hù)環(huán)境而不是贏利,因而排放權(quán)的總供給曲線S垂直于橫軸,表示排放許可證的發(fā)放數(shù)量不會(huì)隨價(jià)格的變化而變化,但因公眾意愿逐步減少。由于排放者對(duì)排放權(quán)的需求取決于其邊際治理成本,所以可以將圖中的邊際治理成本曲線MAC看成是總需求曲線D,它移動(dòng)的幅度取決于綠色技術(shù)創(chuàng)新的速度和水平。

(2)正確處理環(huán)境容量資源競(jìng)爭(zhēng)與排污權(quán)的關(guān)系

要正確處理環(huán)境容量資源競(jìng)爭(zhēng)與排污權(quán)的關(guān)系,首先要改變外延式的增長(zhǎng)方式。對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)發(fā)展中大國(guó)來(lái)說(shuō),經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍然是其首要目標(biāo),外延式的增長(zhǎng)方式尚未得到根本改變,生態(tài)環(huán)境惡化仍未得到有效控制。其次要正確處理公眾愿望與企業(yè)發(fā)展的關(guān)系。社會(huì)公眾對(duì)環(huán)境的要求越來(lái)越高,對(duì)美好環(huán)境的需求越來(lái)越強(qiáng),所能容忍的碳排放量越來(lái)越少。第三要適度控制排放權(quán)證的發(fā)放,對(duì)于已經(jīng)使用的排放權(quán)要直接減少排放權(quán)總量。以上三點(diǎn)導(dǎo)致政府所能供給的碳排放許可證數(shù)量減少,從而排污量越來(lái)越少。

3、對(duì)造紙工業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的認(rèn)識(shí)

(1)從低碳視角看待造紙工業(yè)的發(fā)展模式

隨著低碳經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)和發(fā)展以及我國(guó)“碳交易”模式的建立和完善,具有低碳運(yùn)行特色的造紙產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)將會(huì)越來(lái)越受到重視。我們應(yīng)該用低碳經(jīng)濟(jì)的理念、站在低碳經(jīng)濟(jì)的高度去審視我國(guó)造紙產(chǎn)業(yè),賦予新的概念和認(rèn)識(shí),構(gòu)建低碳造紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,推動(dòng)制定有利發(fā)展低碳造紙產(chǎn)業(yè)的“碳交易”政策法規(guī),研究造紙產(chǎn)業(yè)的低碳技術(shù)。

(2)發(fā)展低碳造紙工業(yè)的關(guān)鍵是節(jié)能減排

節(jié)能減排是當(dāng)前發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要著手點(diǎn)。節(jié)能減排關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)的突破,將推動(dòng)全行業(yè)的發(fā)展,受益面廣,還將帶動(dòng)一批新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此,要加大對(duì)研發(fā)節(jié)能減排共性和關(guān)鍵技術(shù)的支持力度,加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,提高我國(guó)造紙工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)水平,使我國(guó)造紙行業(yè)真正成為低碳行業(yè),為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)作出貢獻(xiàn)。

(3)加強(qiáng)國(guó)際合作,實(shí)行科研國(guó)際化戰(zhàn)略

加強(qiáng)國(guó)際合作并實(shí)行科研國(guó)際化戰(zhàn)略目的在于加強(qiáng)與國(guó)際領(lǐng)先者的合作,更多地利用國(guó)際科技力量。首先,要重視與發(fā)達(dá)國(guó)家合作,發(fā)達(dá)國(guó)家特別是德國(guó)和美國(guó),在新能源研發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)走過(guò)了十多個(gè)年頭,它們有發(fā)展新能源的動(dòng)力和需求,同時(shí)也掌握著世界上最為先進(jìn)的新能源技術(shù)。其次,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講,也要密切與發(fā)展中國(guó)家在研究、教育和創(chuàng)新方面的合作。利用中國(guó)的研究與創(chuàng)新力量,加強(qiáng)國(guó)際交流與合作,為解決氣候、資源、健康、安全等全球性問(wèn)題而努力??蒲袊?guó)際化戰(zhàn)略將為中國(guó)搭建一個(gè)未來(lái)對(duì)外科技合作的平臺(tái),為我們的科研和創(chuàng)新在國(guó)際環(huán)境中加強(qiáng)協(xié)調(diào)和信息交流發(fā)揮作用。

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篇10

關(guān)鍵詞:工業(yè)革命;技術(shù)創(chuàng)新;技術(shù)創(chuàng)造;社會(huì)變革

1 工業(yè)革命的概念和特征

工業(yè)革命應(yīng)該是人類歷史上具有劃時(shí)代意義的偉大革命。一百多年來(lái),學(xué)者們就工業(yè)革命的定義爭(zhēng)論不休,研究的問(wèn)題越來(lái)越深入。但研究者即使對(duì)一些基本問(wèn)題也很少形成共識(shí),“究竟什么是工業(yè)革命”這一問(wèn)題往往人言人殊。

從學(xué)術(shù)角度分析工業(yè)革命的字面,包含“工業(yè)”和“革命”兩個(gè)部分。根據(jù)百度百科:工業(yè)(industry)是指采集原料,并把它們加工成產(chǎn)品的工作和過(guò)程。工業(yè)是社會(huì)分工發(fā)展的產(chǎn)物,經(jīng)過(guò)手工業(yè)、機(jī)器大工業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)幾個(gè)發(fā)展階段。革命,則是指推動(dòng)事物發(fā)生根本變革,引起事物從舊質(zhì)變?yōu)樾沦|(zhì)的飛躍,是一種實(shí)現(xiàn)社會(huì)變革的歷史過(guò)程。

因此,本文認(rèn)為工業(yè)革命就是造成工業(yè)過(guò)程、工業(yè)規(guī)模、工業(yè)技術(shù)等和工業(yè)息息相關(guān)的諸多領(lǐng)域均發(fā)生突變,對(duì)工業(yè)產(chǎn)生巨大影響、,引起跨越式進(jìn)步和發(fā)展的一場(chǎng)社會(huì)、產(chǎn)業(yè)變革。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者把工業(yè)革命定義的研究分為社會(huì)變革學(xué)派、工業(yè)組織學(xué)派、宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)派、技術(shù)學(xué)派、能源學(xué)派和消費(fèi)學(xué)派等,這些研究分別從不同側(cè)面去抓工業(yè)革命的特征。本文也根據(jù)這一百多年來(lái)工業(yè)革命的發(fā)展歷程和發(fā)展成果,從工業(yè)的第二產(chǎn)業(yè)的實(shí)業(yè)屬性出發(fā),總結(jié)歸納出一些工業(yè)革命明顯應(yīng)具有的特征:

1.社會(huì)影響規(guī)模

工業(yè)革命引起社會(huì)發(fā)生廣泛的變革,影響到工業(yè)和工業(yè)相關(guān)的各行各業(yè)的發(fā)展變化,不局限于某一單一領(lǐng)域或者少數(shù)幾個(gè)領(lǐng)域;

2.市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值

一場(chǎng)工業(yè)革命的發(fā)生,必然在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里持續(xù)影響社會(huì)生產(chǎn)總值的大幅度增長(zhǎng),甚至要大到難以估量的地步;

3.技術(shù)理論進(jìn)步

工業(yè)領(lǐng)域發(fā)生重大的理論突破和進(jìn)步,這些系統(tǒng)、全面的新理論、新認(rèn)識(shí)的應(yīng)用,引起工業(yè)過(guò)程發(fā)生前所未有的變化,全社會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的變革發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力;

4.生產(chǎn)力的發(fā)展

真正的工業(yè)革命必然帶來(lái)人類社會(huì)生產(chǎn)力的巨大的、飛躍式的發(fā)展,同時(shí)也推動(dòng)生產(chǎn)關(guān)系的巨大變化;

5.歷史因果關(guān)聯(lián)

新工業(yè)革命不應(yīng)該是緩慢、漸進(jìn)、累加式的發(fā)展,幾乎沒(méi)有和歷史的漸進(jìn)性關(guān)聯(lián),是一種在現(xiàn)有的工業(yè)發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生新的爆炸式增長(zhǎng)、突變式發(fā)展。

這些都是一場(chǎng)工業(yè)革命應(yīng)該同時(shí)具有的特征。人類已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)的第一次工業(yè)革命(動(dòng)力機(jī)械的誕生和發(fā)展)、第二次工業(yè)革命(電的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用)都具有上述這些特征。被社會(huì)普遍接受的已經(jīng)發(fā)生甚至接近完成的“第三次工業(yè)革命”、“第四次工業(yè)革命”觀點(diǎn)、說(shuō)法,就不太符合上述特征。

第一次工業(yè)革命引起了從手工勞動(dòng)向動(dòng)力機(jī)器生產(chǎn)轉(zhuǎn)變的重大飛躍。這場(chǎng)革命的過(guò)程一直延續(xù)到今日,我們?nèi)祟愲x不開的各種機(jī)器設(shè)備,特別是動(dòng)力設(shè)備,幾乎都和這場(chǎng)革命的開始而同時(shí)誕生,并在這100多年中不斷、循序漸進(jìn)的發(fā)展和完善。即便是剛剛退出歷史舞臺(tái)的蒸汽機(jī)車,仍在極少數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合發(fā)揮著作用。第二次工業(yè)革命則讓人開始使用“電”,這是和蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)完全不同的一次新領(lǐng)域的突破,從電燈、電話,有線電、無(wú)線電,電腦、互聯(lián)網(wǎng),都是“電”在發(fā)揮神奇的作用,都是人類隨著對(duì)“電”的認(rèn)識(shí)不斷深入,“電”的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展的過(guò)程。這個(gè)漸進(jìn)、發(fā)展過(guò)程中沒(méi)有哪一個(gè)階段能單獨(dú)稱其為新的“工業(yè)革命”,充其量也只能是在某個(gè)小領(lǐng)域、小行業(yè)產(chǎn)生局部的“小革命”。應(yīng)該說(shuō)第一次工業(yè)革命、第二次工業(yè)革命從革命開始一直延續(xù)至今,還在不斷進(jìn)行中;能與之匹敵的新的“工業(yè)革命”還沒(méi)有開始。

2 新的工業(yè)革命的基礎(chǔ)和條件

到了今天,人類社會(huì)的生產(chǎn)力已經(jīng)高度發(fā)達(dá),生產(chǎn)關(guān)系也達(dá)到較高水平,體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)繁榮、社會(huì)穩(wěn)定。通俗的說(shuō)法就是到了幾乎什么需要的東西都能造出來(lái),但是社會(huì)不知道該造什么了。到處都是“產(chǎn)能過(guò)?!薄ⅰ爱a(chǎn)品過(guò)?!?,整個(gè)社會(huì)消費(fèi)需求乏力,人們對(duì)工業(yè)品的需求似乎都得到了滿足,沒(méi)什么大的需要了。偶爾出現(xiàn)一個(gè)新的市場(chǎng),轉(zhuǎn)瞬間就又飽和或過(guò)剩了,

找不到新的需求、新的增長(zhǎng)點(diǎn),現(xiàn)有的原材料“蛋糕”、半成品“蛋糕”、產(chǎn)成品“蛋糕”有限,一些曾經(jīng)發(fā)達(dá)、現(xiàn)在落后的國(guó)家眼看吃不到、不夠吃了,競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)我們,則開始“耍賴”,懲罰性關(guān)稅、貿(mào)易制裁、編造謊言欺騙等手段紛紛出籠,目的就是減緩我們的發(fā)展,讓發(fā)展先進(jìn)的國(guó)家慢下來(lái)、走入歧途。我們則開始改進(jìn)“供給側(cè)”,按照西方的忽悠“去產(chǎn)能”,在提升“品質(zhì)”上下功夫,這一定就能讓社會(huì)產(chǎn)生新的需求?難道人類生產(chǎn)力發(fā)展到了一定階段就要“揮刀自宮”?真是“出頭的椽子先爛”?我們現(xiàn)在大幅度消減全世界公認(rèn)的重要戰(zhàn)略物資煤炭、鋼鐵的產(chǎn)能,努力淘汰低水平產(chǎn)能。劣質(zhì)煤停產(chǎn),低標(biāo)號(hào)水泥停產(chǎn),低品質(zhì)鋼材停產(chǎn),但如果哪天都到了高水平產(chǎn)能,都提升變成優(yōu)質(zhì)煤、高標(biāo)號(hào)水泥、高品質(zhì)鋼材,再“過(guò)?!绷?,又怎么辦?生產(chǎn)出來(lái)高品質(zhì)的、超越需求的“過(guò)剩產(chǎn)品”,能保證賣掉嗎?

“引發(fā)工業(yè)革命的必要性是市場(chǎng)!”今天,實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展卻遇到瓶頸,能源危機(jī)也已經(jīng)迫在眉睫。如果找不到“更大的蛋糕”,各個(gè)階級(jí)、各種利益集團(tuán)對(duì)現(xiàn)有“蛋糕”的爭(zhēng)奪和分配的斗爭(zhēng)將不斷加劇,因此人類亟需再來(lái)一場(chǎng)真正的工業(yè)革命。

但什么才是工業(yè)革命?工業(yè)革命從哪里開始?靠什么實(shí)現(xiàn)工業(yè)革命?有人說(shuō)靠模式、有人說(shuō)靠信息、有人說(shuō)靠智能化。依據(jù)本文總結(jié)的工業(yè)革命的特征可以得出,能稱之為革命的,一定是大動(dòng)作,一定是讓人們生產(chǎn)、生活發(fā)生巨大變化的東西,一定是在經(jīng)濟(jì)規(guī)模上占據(jù)主要地位的部分,是“基礎(chǔ)硬件”,不是“應(yīng)用軟件”。能源、動(dòng)力每個(gè)人都離不開,每個(gè)國(guó)家都高度重視,第三次工業(yè)革命、新工業(yè)革命,一定還是從關(guān)乎人類生存、發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè):能源和動(dòng)力開始。

如果選擇了液態(tài)空氣這種-196℃的無(wú)色液體作為工質(zhì),自然界里常溫的空氣、河水、海水,都是相對(duì)“高溫”的物質(zhì),都可能成為給它加熱的“熱源”和能量提供者,成為能源物質(zhì)。只要將環(huán)境的熱量傳遞給液態(tài)空氣,它就能沸騰、膨脹、做功,就不再需要消耗其他石化燃料或生物質(zhì)燃料來(lái)獲取熱量了。

我們提出一個(gè)用液態(tài)空氣作為“工質(zhì)”的系統(tǒng)方案。首先,制備液態(tài)空氣的過(guò)程是熱泵制冷輸出熱能的過(guò)程,可以用熱泵技術(shù)得到高溫?zé)崴蛘羝敵隼茫案碑a(chǎn)品”就是被“冷卻”成液體的液態(tài)空氣;使用時(shí),從液態(tài)空氣汽化開始,就從環(huán)境空氣、水、土壤中吸熱獲取能量變成勢(shì)能,形成高壓、常溫的氣體,然后適時(shí)、適量地進(jìn)入現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)的氣缸等膨脹做功環(huán)節(jié),模擬實(shí)現(xiàn)原來(lái)靠燃燒釋放熱量、介質(zhì)吸熱膨脹得到的同等壓力環(huán)節(jié),后續(xù)輸出動(dòng)力的過(guò)程則完全一樣。

以汽車為例,改造前,汽車是帶著能源物質(zhì),吸入不需要付費(fèi)的環(huán)境空氣,燃燒后釋放的熱量讓反應(yīng)后的混合氣體猛烈升溫、膨脹,勢(shì)能在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)換為動(dòng)能,帶動(dòng)車輛運(yùn)動(dòng),做功后尚有余熱的廢氣被排放到環(huán)境中;改造后,汽車是帶著超低溫的工作介質(zhì),通過(guò)換熱器,吸收不需要付費(fèi)的常溫空氣的熱量,沸騰、汽化、氣化,升溫膨脹,最后是高壓常溫氣體推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),帶動(dòng)車輛運(yùn)動(dòng),膨脹釋放內(nèi)能后大幅度降溫的空氣則被重新排放到空氣中。這個(gè)過(guò)程已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證。初步估算,讓發(fā)動(dòng)機(jī)輸出同樣的動(dòng)力消耗的“工作介質(zhì)”體積是原來(lái)燃料消耗的2~5倍,而系統(tǒng)成本是使用燃料時(shí)的近十分之一!

創(chuàng)新使用液態(tài)空氣作為工作介質(zhì),吸收環(huán)境熱、發(fā)動(dòng)機(jī)拋棄的余熱、廢熱做功,會(huì)讓飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)不再噴火、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有尾焰,將使以熱量形式丟棄的能量降到最低,使能量利用率、環(huán)境熱利用率達(dá)到新高。近期英國(guó)空天飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)研究工作取得較大進(jìn)展,從中央電視臺(tái)13頻道2014年12月17日相關(guān)新聞消息中看到的發(fā)動(dòng)機(jī)工作動(dòng)畫和同時(shí)公布的三種燃料成份,已經(jīng)明確說(shuō)明液氮是除了液氫、液氧之外的第三種“燃料”介質(zhì)成份,明確說(shuō)明空天飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)用它確保發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部工作在較低溫度,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)仍然保持較高效率。

更有意思的是,如果汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度是從常溫到低溫,塑料就可以成為發(fā)動(dòng)機(jī)的原材料,重量、成本會(huì)發(fā)生怎樣的變化?原來(lái)不符合排放標(biāo)準(zhǔn)的舊車,把火花塞換為噴氣塞,馬上變成“零”排放,超歐N標(biāo)準(zhǔn);如果飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部工作溫度下降,我們國(guó)家在耐高溫材料、高溫散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)加工方面的短板就不復(fù)存在,發(fā)達(dá)國(guó)家的那部分優(yōu)勢(shì)也就體現(xiàn)不出來(lái)了,我們的大飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)就可以來(lái)一次“彎道超車”,至少可以通過(guò)“抄近路”大大縮小差距。還有,如果火箭增加液態(tài)空氣“輔料”,將“火舌”帶走扔掉的熱量,變成膨脹勢(shì)能,全部噴射常溫氣流。根據(jù)能量守恒定律,熱沒(méi)有扔掉,只能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,推力是否增加、成本是否下降、環(huán)境污染是否減少先放一邊,沒(méi)有了紅外、紫外特征,戰(zhàn)略導(dǎo)彈防御體系就變成了“睜眼瞎 ”。

我們需要重新認(rèn)識(shí)一下膨脹做功,不要把工作起點(diǎn)、工作溫段限制在常溫到高溫,而從超低溫到常溫、超低溫到超高溫膨脹也完全符合基本的熱力學(xué)定律。不能因?yàn)橥咛啬莻€(gè)時(shí)候只有水能可用,沒(méi)有見(jiàn)過(guò)液態(tài)空氣,我們今天就也對(duì)液態(tài)空氣視而不見(jiàn)。使用液態(tài)空氣,就是另類的蒸汽機(jī),雖然談不上創(chuàng)造,但肯定是創(chuàng)新!是一個(gè)能引起動(dòng)力機(jī)械發(fā)生一次大的變革的應(yīng)用創(chuàng)新!

3.3 讓排放變資源,減排理論創(chuàng)新

今天,工業(yè)領(lǐng)域和人們?nèi)粘I钪卸及雅欧哦趸籍?dāng)成一件理所當(dāng)然的事,如化工廠、水泥廠、酒廠、火電廠等均是排放二氧化碳的集中“大戶”。進(jìn)行環(huán)境評(píng)價(jià)的時(shí)候,排放物里面如果沒(méi)有特殊化合物,如硫化物、氮氧化物、粉塵即達(dá)到清潔排放的標(biāo)準(zhǔn),排放物含有二氧化碳、水蒸氣、熱量其實(shí)都是局部環(huán)境空氣的增量和干擾,也將影響局部環(huán)境指標(biāo),本應(yīng)同樣得到處理。

每個(gè)鍋爐都有煙囪,煤炭燃燒后碳排放成為人類數(shù)千年養(yǎng)成的習(xí)慣,但是仔細(xì)分析一下,煤炭的燃燒過(guò)程是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,在生成近4倍重量二氧化碳的同時(shí),釋放燃燒熱。排放的二氧化碳其實(shí)是比燃燒過(guò)程釋放的熱更有價(jià)值的資源,目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)成本價(jià)每噸150元左右,歐盟公布的成本每噸18歐元;市場(chǎng)批發(fā)價(jià)每噸高達(dá)500~800元,淘寶零售價(jià)更達(dá)到每噸一萬(wàn)元?;瘜W(xué)產(chǎn)物的價(jià)值比釋放的熱能價(jià)值高2~3倍,人們長(zhǎng)期以來(lái)都是抓了燃燒熱這個(gè)“芝麻”,扔了燃燒化學(xué)產(chǎn)物這個(gè)“西瓜”。回收的二氧化碳則是光合作用的“三要素”之一,將收集的碳排放換個(gè)地方,噴施到農(nóng)田、森林、草原、海洋則成為“氣肥”,可以讓綠色植物大幅度、成倍增產(chǎn)!

造成這個(gè)結(jié)果也有其歷史原因,倒退幾十年,煙氣中二氧化碳幾乎無(wú)法回收,回收了也沒(méi)有什么太多用途,人類當(dāng)時(shí)也沒(méi)有減少碳排放的環(huán)境保護(hù)壓力。但是今天則完全不同了,回收煙氣二氧化碳的技術(shù)已經(jīng)成熟,回收成本低廉,回收的二氧化碳用途廣泛。人們也已經(jīng)認(rèn)識(shí)到碳排放對(duì)環(huán)境的危害,到了應(yīng)該徹底處理碳排放、必須處理碳排放問(wèn)題、可以從根本上解決碳排放問(wèn)題的時(shí)候了。

我們?cè)凇懊摿蛎撓酢钡倪^(guò)程中,習(xí)慣采用各種化學(xué)反應(yīng)的方法,而沒(méi)有用冷凝回收的技術(shù)。超低溫技術(shù)在以前是不成熟的,人們習(xí)慣在各種“冷凝”工藝中,將“常溫”作為冷凝的的最低溫度,現(xiàn)在熱泵技術(shù)非常成熟,低溫、超低溫都可以很方便的、低成本、高效率獲得,在回收利用煙氣熱量的同時(shí),也能實(shí)現(xiàn)煙氣中熱能回收、污染物直接“冷凝”回收,實(shí)現(xiàn)真正意義上的節(jié)能、減排、增效!

如果對(duì)我們?nèi)祟惼毡槭褂玫娜济?、燃油、燃?xì)膺^(guò)程進(jìn)行改革,讓每一臺(tái)鍋爐、每臺(tái)燃燒裝置像化工廠的反應(yīng)設(shè)備那樣工作,既利用燃燒反應(yīng)釋放的熱量,還要利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)產(chǎn)物,把化石資源的價(jià)值“吃光榨凈”,在減少環(huán)境污染物排放的同時(shí),實(shí)現(xiàn)效益的大幅度增加,實(shí)現(xiàn)低碳、減排、增效的有機(jī)統(tǒng)一。

套用前文所述的工業(yè)革命的五個(gè)特征來(lái)衡量,“讓能量動(dòng)起來(lái)”如能實(shí)現(xiàn)全社會(huì)能源消耗下降到現(xiàn)有水平的幾分之一,幾乎所有高耗能設(shè)備、生產(chǎn)系統(tǒng)都要改變用能模式,改變后的工藝、裝備可以帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益,那么這個(gè)變革足夠廣,規(guī)模足夠大;“讓熱機(jī)冷下來(lái)”將影響幾乎所有消耗燃料的機(jī)械裝置,包括車、船、飛機(jī)等,僅僅全世界汽車保有量就達(dá)到10億,用這個(gè)理論對(duì)車輛進(jìn)行改裝就是一個(gè)巨大無(wú)比的市場(chǎng),全世界都行動(dòng)起來(lái),也難以在幾十年內(nèi)改完;“讓排放變資源”則理清了碳排放、碳循環(huán)的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),讓人們從大自然獲取資源和回饋的過(guò)程變得合理、經(jīng)濟(jì)、自然。雖然這幾個(gè)理論、理念非常簡(jiǎn)單,有“歷史因果關(guān)聯(lián)”,但帶來(lái)的影響是人們長(zhǎng)期忽視、長(zhǎng)期積累的問(wèn)題,得到徹底的泄放處理,結(jié)果是“爆炸性”的。雖然理論沒(méi)有發(fā)展,但對(duì)成熟理論的認(rèn)識(shí)則大大加深,某種意義上返璞歸真、徹底到位。這應(yīng)該可以帶來(lái)一場(chǎng)新的工業(yè)革命!這場(chǎng)二十一世紀(jì)的工業(yè)革命,將是第一次、第二次工業(yè)革命的深化、繼續(xù),也將是在此基礎(chǔ)上的一場(chǎng)徹底的工業(yè)革命

看看周圍,100年左右一成不變的東西太多了,別說(shuō)工業(yè)領(lǐng)域,小到生活中常見(jiàn)的空調(diào)、冰箱、灶具,大到鍋爐、汽車、輪船、飛機(jī)、火箭等等,除了少數(shù)產(chǎn)品在細(xì)節(jié)上有些進(jìn)步以外,關(guān)鍵環(huán)節(jié)、高耗能環(huán)節(jié)幾乎沒(méi)有變化?;蛟S因?yàn)椴恢涝趺醋儯蛟S因?yàn)椴幌胱?,或許因?yàn)椴桓易?,今天都該變變了!我們發(fā)展的機(jī)會(huì)、空間還少嗎?

我們對(duì)誕生于100多年前的許多公理、定理已經(jīng)熟知,但往往還帶了一些前人、老師的偏見(jiàn)去理解和認(rèn)識(shí),“需要對(duì)基礎(chǔ)理論進(jìn)行清醒的再認(rèn)識(shí)”;早期的一些應(yīng)用理論由于受到當(dāng)時(shí)本學(xué)科或其他學(xué)科發(fā)展的限制,存在一些“歷史局限性”造成的落后和不足,“需要對(duì)重要的應(yīng)用理論進(jìn)行大膽的再發(fā)展”;以前信息交流不暢,一個(gè)人窮其一生能精通一門學(xué)科就實(shí)屬不易,而現(xiàn)在,分分鐘就能找到其他學(xué)科的信息、理論、專家進(jìn)行學(xué)習(xí)交流,技術(shù)人員應(yīng)該一專多能,“需要我們放手進(jìn)行跨學(xué)科交叉應(yīng)用創(chuàng)新”!