工程生态论:探索建构工程研究的新范式

工程生态论研究是响应我国高质量发展阶段和形成新质生产力的时代呼唤而开展的研究,是进行工程现实研究和理论研究的新范式。工程生态论的核心概念是工程生态。“工程生态”概念以“生态”隐喻“工程”,其基本内容和对象是工程而不是生态。工程生态论有三个关键内容和观点:把工程的“对象”“结构”“功能”看作具有“(类)生命”特征的“生命体”;把工程系统看作具有“广义生态特征”的“(类)生态系统”;从微观-中观-宏观三个尺度(层次)的相互联系、相互作用中认识和研究“工程生态”的理论和现实问题、战略和策略问题。工程生态论坚持理论联系实际的原则,不但重视基本理论研究,而且重视案例研究。工程生态论研究的学术目的是在工程哲学中国学派原先建立的“工程哲学五论(科学技术工程三元论、工程本体论、工程方法论、工程知识论、工程演化论)体系”的基础上实现新突破,增加“工程生态论”,将我国工程哲学体系拓展为“以工程本体论为核心的‘六论’体系”。

生态环境工程技术职业本科人才培养的必要性研究

根据行业调研分析总结出典型的工作岗位,并依此内容要求分析岗位需求,发现社会急需大量精专业操作、懂处理工艺、会工程管理、善团队协作、能技术创新的发展型、复合型、创新型生态环境工程技术职业本科层次人才,而开办生态环境工程技术职业本科教育就是解决上述人才缺口的必由之路。因此,本研究分析了职业本科学历在生态环境类职业中的必要性,并提出了生态环境工程技术职业本科人才的培养定位,以期为进一步开展高职生态环境类专业设置和课程体系调整提供理论支持和建设思路。

农业工程专业中的大学物理课程设计与实践——评《生态农业工程科学与技术》

“交叉融合”已成为革新传统农业模式的主导思维,以生态农业工程为代表的农业生产新模式,迫切需要各种科学理论及技术向农业领域的浸润,这也是促进现代农业良性进化与持续优化的重要助力。大学物理与农业工程具有很好的契合性,究其原因,很多物理知识在当代农业生产领域得到价值体现,如“设施农业”场景下大量运用的微型机械、覆膜材料、传感设备都需要物理学的支持与辅助。

生态文明视域下《生态设计与生态工程》课程思政教学初探

《生态设计与生态工程》是生态学专业的核心课程,不仅具有鲜明的时代特色,而且也是融入思政教育,尤其是习近平生态文明思想的重要课程。为进一步促进思政元素和专业课程的有机融合,本文从马克思哲学原理、生态文明思想等六方面建立课程教学思政库;构建以培养目标为核心的“传道、授业、解惑”教学设计体系;提供PBL教学+翻转课堂、线上+线下并行模式、显性教育与隐性教育有机结合等多样化的课程思政实施方法。为高等院校专业课程的思想政治建设提供参考。

农牧交错区生态工程建设对生态系统服务的影响

查明农牧交错区生态工程建设对区域生态系统服务的影响可为生态环境建设和优化管理提供有益参考。该研究以农牧交错区典型县域张北县为例,综合利用光谱混合分解模型、InVEST模型和回归分析方法,基于原始影像的端元分解、土地利用/覆被制图和生态系统服务评估,从生态用地数量和质量变化两个角度探析生态工程建设对区域生态系统服务的影响。结果表明:1)2000—2020年间,生态工程建设影响下张北县林地分布范围迅速扩张,耕地和草地面积持续收缩,林地扩张与耕地和草地缩减存在一定的空间重合现象。张北县土壤保持、水源涵养和防风固沙3种服务整体表现为强化趋势,但具体分布存在明显的空间异质性;2)在生态用地数量变化方面,生态用地总面积不断增长,20 a间增加了687.67 km^(2)。其中,林地面积、草地面积及其总面积增加对土壤保持和水源涵养服务的提升效果明显,而仅有林地面积增加对防风固沙服务具有积极作用。在生态用地质量变化方面,20 a间林地端元要素丰度值平均含量下降了0.108,其质量整体呈衰退趋势。20 a间草地端元要素丰度值平均含量增加了0.099,其质量整体表现为微弱上升的态势。林地和草地质量改善均增强了土壤保持、水源涵养和防风固沙服务,但防风固沙服务对林地和草地质量变化最为敏感。研究结果为生态工程建设对生态系统服务的影响研究提供了新的认知视角,未来应从生态用地精细分类对生态系统服务的影响差异方面深化研究,也应重视气候要素对区域生态系统服务的相对贡献。

中国重大生态工程近40年生态成效整合分析

我国持续推进实施了系列大规模重大生态工程,科学评估工程取得的成效对于及时掌握工程实际效果是否符合预期目标、针对性地改进优化工程管理措施、促进生态保护修复目标的实现等具有重要意义。通过文献整合分析,从生态系统质量、功能和生物多样性等方面综合评估我国10项重大生态工程的生态成效,辨析取得成效的驱动因素贡献差异并总结成效评估产生不确定性的原因。结果表明:工程在国土绿化、碳固定、土壤保持、水源涵养、生物多样性保护等方面产生了良好生态效益,促进工程区植被覆盖度增加(0.19%—26%),生物量(-13%—187%)、固碳量(-7.41%—200%)、土壤保持量(-26.91%—151.52%)、水源涵养量(-64.66%—80.24%)、物种丰富度(-16%—441%)、均匀度指数(-6%—28%)和多样性指数(-5%—315%)总体也呈增加趋势(多年变化率中值>0)。但在部分区域也引起了生物量下降、土壤保持能力降低、水文效益减弱、生物多样性损失等问题。生态工程与气候变化的相对贡献率比值在0.06—3.60之间,贡献大小存在明显的空间分异并且产生交互耦合作用,多因素耦合作用分解机制仍有待研究。评估对象、数据、尺度、基准、方法及驱动因素拆解差异使得评估结果不确定性极大,相关研究需要重点关注评估基准和尺度的选择、多源数据的融合及同化、工程评估技术体系的改进,综合考虑区域地带性差异、工程措施适宜性和有效性、生态系统服务权衡、驱动因素贡献空间分异等以调整优化工程措施。

“0到1”产业的工程生态催化机理研究

当前,新技术革命催生新的发展动能,深刻地改变了世界经济和社会结构。面对新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起,中国为应对“0到1”产业衍生机制进行顶层设计,抓住新产业革命爆发的机遇。原有传统的技术范式和创新范式难以充分适应新时代新技术产业化的机理,工程生态作为一种新的认知范式和思维范式,强调开源性、系统性、生态性、开放性和协同性,能够有效理解、分析和回答发展中遇到的新问题。因此,本文立足工程生态范式,认识和分析新产业革命,深入探究“0到1”产业催化机制,阐述“0到1”产业生态发展和演化过程,进而总结“0到1”产业原创的工程生态的特征和发展路径,最后设计有效贯通的新技术产业化体系架构,坚持创新链、产业链、人才链、政策链一体部署,构建多元协同创新的“0到1”产业的工程生态,以期为推进新技术产业化、切实提升科技创新能力提供参考。

寒区乡村河流生态修复工程生态效应分析

为揭示东北寒冷乡村地区已建的生态修复工程的生态效应,本研究以怀德河工程段为研究对象,调查了夏季和秋季生态修复工程起始点以及2种修复措施上下游底栖动物的状况,分析了生态修复工程运行1年后对底栖动物群落耐污性以及多样性的影响。结果表明,生态修复后,底栖动物的多样性、丰富度和均匀度状况得到显著改善。Shannon-Wiener多样性指数、Margelef丰富度指数和Pielou均匀度指数最大增加率可达310.34%、187.23%和237.50%。耐污性分析表明河道中的底栖动物组成仍然以耐污种为主,没有向更清洁的物种转变。河道中2种措施的运行效果均具有季节性,在改善底栖动物的群落组成方面,单一措施在夏季的表现优于秋季,而结合措施则相反。相比于结合措施,单一措施能更好地提高底栖动物的多样性和丰富度。单一措施下游底栖动物Shannon-Wiener多样性指数和Margelef丰富度指数的最大增加率分别为6.86%和57.38%。本研究能够为生态修复工程的后期评价工作提供基础数据,为寒区乡村河流生态修复工作的开展提供数据支持。

砒砂岩区十大孔兑沙棘生态减沙工程现状调查及管理对策研究

砒砂岩区沙棘生态减沙工程是我国晋陕蒙区防风治沙、强化水土保持的重要举措,该工程的发展现状及管理对策值得引起特别关注。本文以十大孔兑上游砒砂岩丘陵沟壑区沙棘林为研究对象,通过实地调研与问卷调查等研究方法,明确砒砂岩区十大孔兑沙棘生态减沙工程发展现状、实施现状、沙棘林生长状况、抚育措施及其经济效益等情况,提出了统一筹划构建沙棘林长效管理机制、多举并措健全沙棘林抚育措施实施方案、因地制宜完善沙棘资源产业化开发方案等管理对策,为晋陕蒙区砒砂岩区十大孔兑沙棘生态减沙工程的实施与管理提供科学支撑。

生态工程技术在湿地保护恢复中的应用

湿地是重要的生态系统,为人类提供许多生态系统服务,保护和恢复湿地的健康和功能对于维护环境质量和生态平衡至关重要。生态工程技术在湿地保护和恢复中发挥着重要作用,通过对其应用,可以改善湿地结构和功能,提高生态系统服务的供给能力,有助于保护生物多样性、缓解气候变化、提供可持续的资源,并促进社会的可持续发展。

地质背景下的“环境生态工程原理”课程建设探索与实践

培养环境生态工程专业人才是国家生态文明建设人才战略的主要环节,而环境生态工程专业课程则是当前人才培养过程的重要载体。在思政和专业教育全面融合的背景下,本文以“环境生态工程原理”课程为例,初步总结和探讨了环境生态工程专业人才培养过程中的教学方法、载体途径、成效评价和反馈机制,以期提升环境生态工程专业学生培养质量,培育新时代具备“环境、生态、工程”等学科基础知识和理论、创新实践能力强的环境生态工程专业人才,从而为生态文明建设和社会可持续发展提供有力支持。

新时代河湖水生态工程治理关键技术发展与应用

本文主要围绕新时代河湖水生态工程治理关键技术发展与应用进行探讨。首先,分析了河湖水生态工程治理的现状。然后,阐述了河湖水生态工程治理的关键技术。最后,探讨了新时代河湖水生态工程治理措施应用,包括河道缓冲带工程技术、生态浮床工程技术、水生态修复技术以及新材料和新技术的应用。旨在为河湖水生态工程治理提供重要参考,推动我国水环境的改善和保护。

生态绿化工程中的林业工程技术应用研究

在经济发展背景下,生态绿化工程逐渐成为人与社会和谐发展的基础。在开展生态绿化过程中,应强化对林业工程技术的应用,不仅能优化工程建设水平,而且还可以促进生态平衡。鉴于此情况,重点围绕生态绿化工程中的林业工程技术应用开展研究,先对应用价值加以分析,随后阐述需要注意的问题和应用内容,最后得出相应的结论,以此为关注这一话题的人士提供参考。

生态水利工程电气节能设计要点浅析

在提倡“节能减排”的背景下,生态水利工程建设受到了应有的重视,从而显著改善了我国的生态环境。而对于生态水利工程来讲,电气节能设计是非常重要的环节,除了关乎到生态水利工程运行稳定性以外,还会决定工程的节能效果,为此要予以高度的重视。然而目前,生态水利工程电气节能设计工作还是存在一定的问题,为此需要相关人员掌握生态水利工程电气技能设计要点,制定出科学合理的设计方案,从而进一步突出生态水利工程的节能效果。

新工科理念引领下环境生态工程专业特色改革思路与实现路径探索——以广东工业大学为例

从新工科内涵出发,基于当前高校环境生态工程专业建设现状和问题,围绕环境生态工程专业人才培养目标,结合地方高校特点和粤港澳大湾区区位优势,明确环境生态工程专业特色改革思路,从人才培养模式改革、教学团队建设、课程教材资源开发、实验教学环节、学生创新创业训练、教育教学研究与改革和教学管理七个方面提出环境生态工程专业特色改革具体举措,为环境生态工程新工科建设提供借鉴。

生态水利工程的河道规划设计

生态水利工程的河道规划设计是为了保护和修复河流生态系统,实现水资源的合理利用和生态环境的可持续发展。本文从技术要点和设计方向两个方面进行论述,分析了生态水利工程河道规划设计的重要性和实施方法,并总结出设计的关键要点。

美丽西藏建设视域下林业生态工程学课程教学改革与实践

为贯彻习近平生态文明思想,创建国家生态文明高地,西藏自治区提出守护绿水青山、建设美丽西藏的发展目标。林业生态工程学的核心是通过工程措施进行以生态环境改善为目标的林业生态建设。在林业生态工程学课程教学中,部分学生对该课程兴趣不高,学习态度不积极,限制了学生综合素质的提升。为提高教学质量,文章结合美丽西藏建设进行了如下改革和探索:一是教学内容体系的构建;二是教学方法的改革,突出参与式教学和案例教学,注重实践教学;三是改革考核方式,注重过程考核。通过教学改革与实践,提高了人才培养质量,满足美丽西藏建设对高质量林业专业人才的需求。

新农科背景下环境生态工程课程实践教学改革研究

“新农科”教育作为一种新型教育理念,其目的是通过全面改革人才培养的环节和方式,提升人才培养质量和效果,面向新农业培养多学科交叉融合的农业专业人才。如何将环境生态工程课程所学内容应用到皖北地区农村环境保护和环境污染修复,实现皖北地区乡村振兴和生态文明建设,有待研究。基于此,本文在分析环境生态工程课程特征的基础上,重点探讨了“新农科”背景下环境生态工程课程实践教学改革的途径和手段,以期为培养特色环境工程专业应用型人才奠定基础,也为新农科建设和发展提供借鉴。

永定河生态补水工程的实践与思考

为缓解山西省西北部水资源供需矛盾,以永定河综合治理与生态修复方案为契机,从根本上解决工业和城市的水生态问题,提升工程的蓄水效益。文章对永定河生态补水工程的基本概况、主要建设内容、施工方法和质量管理情况进行了阐述,分析了工程产生的经济效益和社会效益,并提出生态补水工程实施方面的相关经验和建议,以生态补水工程理念提供可持续发展新思路,构建良好的生产生态环境。

环境工程与生态工程复合体系的研究

工业化和城市化的迅猛发展改善了人们生活质量,但经济粗犷式增长导致环境污染问题日益严重。为保护环境实现可持续发展目标,我国提倡建设环境工程与生态工程复合体系,应用环境污染修复技术解决现有环境和生态问题。基于此,本文以环境工程与生态工程复合体系为研究对象,阐述复合体系建设的意义,剖析复合体系建设过程及要点,探讨污染环境修复技术的应用效果,以期为相关从业人员提供参考。