導語：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，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：探究教學模式 生態(tài)系統(tǒng) 物質循環(huán)

教學模式是聯(lián)系教學理論與教學實踐的中心環(huán)節(jié)，是在一定教學思想和教學理論指導下建立起來的教學活動的基本框架結構，它既能夠使教學理論得以具體化，又能夠使教學實踐得以概括化。探究教學是世界各國基礎教育課程改革的突出特點，在生物教學中，探究教學更成為其中心環(huán)節(jié)。20世紀中葉，美國著名生物學家、教育家施布瓦在《生物學教師手冊》中提出“誘發(fā)探究”的概念，將探究教學作為現(xiàn)代教學的一種學習和教學模式。我國《普通高中生物課程標準（實驗）》指出：“生物科學作為由眾多生物事實和理論組成的知識體系，是在人們不斷探究的過程中逐步發(fā)展起來的?！北疚囊匀私贪娓咧猩锉匦?《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第5章第3節(jié)“生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)”為例，談談探究教學模式在高中生物教學中的應用。

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)的結構、功能和穩(wěn)定性等三個部分的內容，其中生態(tài)系統(tǒng)的功能部分是本章的重點與難點，包括生態(tài)系統(tǒng)的能量流動、物質循環(huán)、信息傳遞等三個方面，教材用三個小節(jié)的篇幅進行敘述。物質循環(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)，是在學生掌握生態(tài)系統(tǒng)的結構、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動等基礎知識上展開。本節(jié)內容的教學目標是：以碳循環(huán)為例，分析、理解生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)過程，掌握生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)的概念和特點；探討溫室效應的原因，培養(yǎng)學生的環(huán)境保護意識；理解能量流動和物質循環(huán)的關系。

1.巧用導言，創(chuàng)設探究情境

導言如同戲劇中的“序幕”，能渲染氣氛、啟迪思維、創(chuàng)設情境。在課堂教學中設計一個好的導言，能喚起學生的學習興趣，激發(fā)學生的求知欲望，使學生進入最佳的學習狀態(tài)，積極主動地投入到這一節(jié)課的學習中來。在本節(jié)課的教學中，我將兩周前制作好的放在教室靠窗邊的后書架上的一個密閉生態(tài)缸拿到講臺上進行展示，創(chuàng)設生動具體的探究情境，通過提出一個個的探究問題，使學生的注意力迅速集中到課堂教學中來，將枯燥的學習轉化為學生積極參與的探究活動。

師：這是一個密閉的生態(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位置，就會發(fā)現(xiàn)沒過多久里面的生物都死了，請問，我們把它搬到了什么地方？

生：沒有陽光的地方。

師：生態(tài)缸為什么要放在有陽光的地方？

生：綠色植物的光合作用需要陽光。

師：沒錯，有光綠色植物才能進行光合作用，然后怎樣？

生：然后制造有機物、產生氧氣，維持生態(tài)缸里生物的生存。

師：前面我們學習了能量流動，能量流動的特點是什么？

生：能量流動的特點是單向運動、逐級遞減。

師：所以？

生：所以生態(tài)系統(tǒng)需要依靠太陽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，沒有加入過什么物質。密閉的生態(tài)缸中各種生物所需的物質如何得到補充？難道能量是不能循環(huán)利用，而物質可以循環(huán)利用？今天我們就來研究這個問題。

所謂興趣是最好的老師，通過課堂教學導言的設計，創(chuàng)設了探究情境，使課堂馬上“活”了起來，這樣學生就在不知不覺中走進了興趣盎然的探究學習。

2.善用課件，整合探究資源

戴爾的“經驗之塔”理論指出，位于塔中部的替代經驗，能沖破時空的限制，彌補學生直接經驗的不足。多媒體課件的有效使用，為課堂教學中探究活動的進行提供了可視可感的鮮活素材，易于培養(yǎng)學生的探究能力，同時可以使學生的認識沿著“從生動的直觀到抽象的思維”的路線前進。

例如碳循環(huán)是本節(jié)課的教學重點，為了幫助學生更好地理解生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程，我制作了碳循環(huán)的課件，以實物圖解形式動態(tài)演示了碳循環(huán)的具體過程，并設計了探究式導學案，學生4～6人一組按照導學案進行層層深入的探究活動，形成關于碳循環(huán)過程的清晰概念。碳循環(huán)的形式：CO2；碳在無機環(huán)境中存在的形式：CO2（和碳酸鹽）；碳在生物體內的存在形式：含碳有機物；碳進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。然后應用課件回顧了第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結構中關于生態(tài)系統(tǒng)的成分：非生物的物質與能量、生產者、消費者、分解者，并以動畫形式演示了碳在大氣與生物群落之間的循環(huán)以及在生物群落內部的傳遞，作為學生探究活動的梳理與提升。最后形成如下知識總結：

又如能量流動和物質循環(huán)的關系是本節(jié)課的教學難點。在日常的教學中，教師通常是引導學生以前面所學知識進行對比形成結論。我的處理是制作了多媒體課件，以動畫形式展示了生態(tài)系統(tǒng)中大氣與生物群落之間以及生物群落內部，物質合成與分解（圖中實線）的同時所發(fā)生的能量（圖中虛線）儲存與釋放，組織學生進行小組探究討論，然后通過導學案上設計的表格進行歸納，很好地突破了這一難點。

3.引導拓展，提升探究能力

篇2

筆者有幸聽了湖州八中郎莉萍老師執(zhí)教的一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)復習課《神奇的生態(tài)瓶》。課中，郎老師引導學生思維的教學給筆者留下了十分深刻的印象。以下筆者從對這堂課的感受出發(fā)，談談在科學復習課教學中應該如何引導學生進行思維。

一、思維基于知識，產生于問題

知識與思維的關系非常密切，“沒有知識經驗就不會有人類的思維活動……知識經驗是以內容的資格參加到思維問題中去的”[2]236。可見，重視學生對于科學知識的把握是必須的，因為這是培養(yǎng)學生科學思維的前提。但是，知識的把握卻又不等于思維的發(fā)展，特別是依靠機械地反復強化去鞏固記憶性知識的教學過程，并不能促進學生分析與綜合能力的發(fā)展，因為“知識的多少不能成為衡量思維能力強弱的標準”，教學中更為重要的是需要培養(yǎng)學生“對知識的理解、運用和轉化的能力”[1]。簡言之，科學思維的培養(yǎng)需要以知識為基礎，但是又不可停留在具體的知識點上，而是需要通過思維在一系列知識點上不斷地深入。那么，科學課教學怎樣才能在已有的知識基礎上引發(fā)學生的思維呢？

“人們通常假設，人的思維和問題解決是緊密聯(lián)系的”[3]，“思維基于知識，卻又由問題產生，并因為問題而得到持續(xù)不斷深入的發(fā)展。思維的最終目的也不停留于知識，而在于使問題得以解決，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生解決問題”[4]?？梢姡袉栴}才有思維，有思維的課堂必然是有問題的課堂。上好復習課的關鍵就是要把機械的“重復”變成生動積極的“再現(xiàn)”和“運用”，而將“重復”變生動的路徑就是精心設計問題，引導學生運用知識去解決問題。

郎老師的《神奇的生態(tài)瓶》（后面簡稱《瓶》）這節(jié)課，首先體現(xiàn)了“從問題進，又從問題出”的設計思想。她教學設計的第一個環(huán)節(jié)是“觀看視頻，引發(fā)思考”，視頻是一個自制生態(tài)瓶的過程，需要學生思考的是：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？她設計的最后一個環(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候，要檢查學生已經完成的作業(yè)和學到的知識，在學生的思想中，對某些未來的課題，應有針對地尋問，到底是什么，許多問題仍然是懸而未決的，這正如結構清晰的故事或戲劇中的每一片段，都會使人期待著，渴望循著線索繼續(xù)看下去。”

其次，《瓶》這節(jié)課教學核心部分的設計思路是“鏈接問題，展開復習”，用如下三個大問題呈現(xiàn)了與生態(tài)系統(tǒng)有關的三塊內容：

問題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？

問題2：你知道生態(tài)瓶中的成分嗎？

問題3：什么樣的生態(tài)瓶能使小魚生活的時間最長？

問題1要解決的是生態(tài)系統(tǒng)的基本概念；問題2要解決的是生態(tài)系統(tǒng)的結構與成分；問題3要解決的是生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流動。然而，每一個大問題的解決都有一系列小問題作為腳手架，前面一個大問題又是后面一個大問題的腳手架。例如在問題2的解決中，在學生呈現(xiàn)生態(tài)瓶中的成分之后，郎老師不斷追問“細菌屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的什么”“可不可以說是微生物”“為什么”等。鞏固練習之后再次追問：“上題中提到微生物對自己的物質循環(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，讓學生指出分解者。有了碳循環(huán)為基礎，氧循環(huán)的建模迎刃而解，解決問題3所要運用的知識也已經儲備好了。有效教學的奧秘就在于，教師清楚地知道學生的認知水平與教學目標之間的距離，并清楚地知道從學生現(xiàn)有水平出發(fā)，到達教學目標之間要架設的腳手架的位置與個數(shù)。正是由于腳手架選擇的適切，整堂課中大部分學生都處在積極思考并努力解決問題的狀態(tài)中。絕大部分時間都是學生在爭著表述，而教師只是一個不斷有問題發(fā)現(xiàn)的引導者和傾聽者。

二、思維產生于問題，拓展于變式

思維產生于問題，但常見的問題又容易產生思維定勢。很多學生的答題錯誤往往不是由于知識的欠缺，而是由于思維定勢造成的，如何克服學生的思維定勢是教學中必須面對的問題。避免重復機械的題海戰(zhàn)術是克服思維定勢的一條路徑，《瓶》這節(jié)課正是呈現(xiàn)了如何在日常課堂教學中克服學生思維定勢的一條有效路徑――課堂例題教學中的充分變式。“所謂‘變式’即指從不同角度、不同方面變換事物的非本質屬性，揭示事物的本質特性，從而更好地掌握概念。” [2]236在問題1的解決中，郎老師準備了這樣一道練習題：

杭州西溪國家濕地公園內生活著許多水生、陸生植物和野生植物，園內河流交匯，鳥語花香，形成了獨特的濕地景觀，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題目進行了一系列的變式：

如果選項是A（或C），題目該如何提問？

該濕地公園內所有的青蛙屬于 ；

該濕地公園內所有的生物屬于 ；

該濕地公園內所有的植物屬于 。

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

變式訓練不僅可以克服思維定勢，其中的縱向變式還可以實現(xiàn)思維的正向遷移和拓展。例如，生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)是重點也是難點，為了有效突破這個重難點，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程，請學生根據(jù)圖回答：

（1） B是指 ，D是指 。

（2）碳元素在無機環(huán)境與生物之間以 形式進行循環(huán)的；碳元素通過 作用由生物進入無機環(huán)境。碳元素從B到C是以 形式傳遞的。

（3） 從物質循環(huán)的觀點看，生物的碳元素究其根源來自于 。

經過這樣橫向縱向的多次變式，學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

教師在教學過程中有意識地適度超越學生的認知水平，引導學生在其學習的過程中逐步從一個個具體的案例所呈現(xiàn)的知識技能中跳出來，掙脫具體問題的束縛，努力地“跳一跳”去把握隱藏在現(xiàn)象背后的規(guī)律性認識，那么，學生僅僅依靠原有的認知就不能解決問題了，這樣便引發(fā)了學生原有認知基礎和當前學習所要求的思維水平之間的不平衡，這種“不平衡狀態(tài)的產生醞釀了心智發(fā)展的可能”[5]，學生在解決這種不平衡的過程中，思維水平也就能夠獲得進一步發(fā)展，從而為更好地學習新知提供了心智基礎?？茖W課程標準強調要“幫助學生學習建立科學模型，由此培養(yǎng)學生的分析、概括能力和邏輯思維能力”，而學生建立模型的過程，正是把原有的認知提高到一個新水平的思維過程。

模型，中文原意即規(guī)范。按照我國著名物理學家錢學森的觀點：“模型就是通過我們對問題的分析，利用我們考察來的機理，吸收一切主要因素，略去一切不主要因素所創(chuàng)造出來的一幅圖畫?！焙唵蔚卣f，模型是人們對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述，它是通過思維活動而對特定知識所作出的一種本質性規(guī)律性的反映。

對有些科學問題的探究既無法用真實模型，也無法找到替代模型，此時，科學家們想出了用人工模擬的方法來開展研究，如生物圈Ⅱ號、探究性狀分離比的實驗模型、探究生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的小生態(tài)瓶等。《瓶》這節(jié)課充分展示了建模思想，充分利用了生態(tài)系統(tǒng)的物質模型――小生態(tài)瓶，郎老師通過問題3“什么樣的生態(tài)瓶能使小魚生活時間最長”引發(fā)了學生對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個思考。實際上，整節(jié)課郎老師都在通過小生態(tài)瓶幫助學生疏通思路，都是在用小生態(tài)瓶模擬真實的生態(tài)系統(tǒng)。

在復習課中，教師的任務不應是替學生找出各部分知識的現(xiàn)成結構，而是需要引導學生對前面所學的知識、規(guī)律、方法進行歸納整理，讓學生通過自己的理解和加工建構可用的思維模型，因為“學習是一個把新舊信息結合在一起，構建出一個人自己獨特的知識基礎的過程”[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)的成分與結構，生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)和能量流動“分割”成三個知識塊，并有序布局；（2）連接三大知識塊相互聯(lián)系的知識線，自然形成一個生物與環(huán)境的知識網(wǎng)；（3）縱觀全局，再現(xiàn)整體，最后一個環(huán)節(jié)“再看生態(tài)瓶，引發(fā)新思考”的任務之一，就是通過三大知識塊概念之間的內在聯(lián)系構成生物與環(huán)境的知識網(wǎng)絡，形成思維導圖，建立了關于生物與環(huán)境關系的思維模型，使學生更好地理解了相關知識內容所構成的體系。

總之，《瓶》的教學設計理念是以學生熟悉且非常感興趣的生態(tài)瓶為切入口，以解決學生疑難問題為準則，展開一系列有關生態(tài)系統(tǒng)的問題討論，并在問題的討論和解決中理清生態(tài)系統(tǒng)基本概念、組成成分、結構功能，感知物質循環(huán)和能量流動的重要性，解釋生態(tài)平衡的現(xiàn)象和意義。在教學中，郎老師通過學生感興趣的問題引發(fā)思維，通過充分變式順利完成了建模，通過建模使學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：

[1] 郅庭瑾.為思維而教[J]. 教育研究，2007：44～46.

[2] 《心理學百科全書》編輯委員會.心理學百科全書[M]. 杭州：浙江教育出版社，1996.

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

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

篇3

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

）

A.流水潺潺

B.春雨綿綿

C.陽光燦爛

D.綠草如茵

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

）

A.共生

B.競爭

C.捕食

D.寄生

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

）

A.陽光、溫度

B.土壤、水分

C.水分、溫度

D.空氣、陽光

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）食物鏈是指一定區(qū)域內各種生物之間由于食物關系所形成的的聯(lián)系。有關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個環(huán)節(jié)的生物通常是植食性動物

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系，

與能量流動無關

6.（2019山東）海帶細胞中碘離子的濃度遠大于海水中的碘離子的濃度，起直接作用的結構是（

）

A.細胞膜

B.細胞質

C.細胞壁

D.細胞核

7.（2019山東）2018年10月17日河南商丘一工廠發(fā)生火災，現(xiàn)場作業(yè)的11名工作人員經搶救無效，不幸身亡。事后認領遇難者尸體過程中，用到了DNA鑒定。DNA主要存在于細胞的哪一結構中（

）

A.細胞壁

B.細胞膜

C.細胞質

D.細胞核

8.（2019四川）細胞室生物體結構和功能的基本單位，細胞的生活依靠細胞各結構的分工合作。下列細胞結構與功能的關系，錯誤的是（

）

A.細胞膜——控制物質進出

B.線粒體——能量轉換器

C.細胞壁——控制物質進出

D.葉綠體——能量轉換器

9.（2019山東）小明學習動植物細胞的結構后，設計概念圖體現(xiàn)兩者之間的關系，如圖所示。則屬于甲部分的內容是（

）

①細胞壁

②細胞膜

③細胞質

④細胞核

⑤葉綠體

⑥線粒體

⑦液泡

A.①⑤⑥⑦

B.②③④⑤

C.③④⑤⑥

D.②③④⑥

10.下列關于細胞的說法，正確的是（

）

①細胞都是由細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞核組成的；②根毛細胞和人的神經細胞中的能量轉換器都是線粒體；③細胞分化一般不會導致細胞內的遺傳物質發(fā)生變化；④人的成熟的紅細胞的遺傳物質主要存在于細胞核中。

A.②③

B.①③

C.②④

D.③④

11.（2019山東）花生是威海常見的農作物。下列有關花生生長發(fā)育的敘述，正確的是（

）

A.花生生命的起點為種子的萌發(fā)

B.花生生長需要根從土壤中吸收有機物

C.花生結果要先后經歷傳粉、開花和受精的過程

D.花生受精后子房和胚珠分別發(fā)育成果實和種子

12.（2018內蒙古）請你選出對相關植物正確的描述（

）

A.腎蕨、墻蘚、滿江紅都靠孢子繁殖

B.苔蘚植物只由一層細胞構成，可以當作監(jiān)測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）下列關于種子植物的相關描述全部正確的是（

）

①紅豆杉被譽為植物中的“大熊貓”

②種子萌發(fā)時，首先是胚芽突破種皮

③針葉林以松、杉等植物為主

④植物缺氮時植株矮小瘦弱，葉發(fā)黃

⑤裸子植物的種子沒有胚

⑥導管在植物結構層次中屬于器官

A.②③⑥

B.②④⑤

C.①⑤⑥

D.①③④

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

）

A.樹干背陰

B.岳麓山空氣質量好

C.樹干濕潤

D.樹皮能提供有機物

15.（2019湖南）月球環(huán)境惡劣，是生命的禁區(qū)。但我國嫦娥四號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有毒物質的相對含量，圖三表示該生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的過程。請據(jù)圖回答：

（1）請寫出圖一中具有四個營養(yǎng)級的食物鏈_______________________________________

_____________________________________________________________________________（答全才給分）。圖二中的1對應圖一中的生物是_____________。

（2）由于生活污水和生產廢水未經嚴格的處理就排放，導致該生態(tài)系統(tǒng)的水質發(fā)生了惡化，水體中的生物種類和數(shù)量銳減，說明生態(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)字代表推動碳循環(huán)的生理過程，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充完整：___________________________________人。

（3）“四大家魚”混合養(yǎng)殖在一個池塘里，其優(yōu)勢是充分利用水域的________________，以達到高產的目的。

（4）若氣溫升高，藻類等植物增加，會引起植食性魚類增加，隨之又導致藻類等植物減少，這一事實說明生態(tài)系統(tǒng)具有_________________能力。

18.（2018四川）圖一是普通光學顯微鏡基本結構示意圖，圖二是人血涂片在普通光學顯微鏡下血細胞分布模式圖，請分析回答下列問題：

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

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

(3)若想將圖二視野中的細胞③移動到視野中央，應將玻片標本向________方移動。

(4)若想將圖二中細胞③的結構放大到最大程度，應該選用下列哪組鏡頭組合________(請?zhí)顚懻_選項字母)。

A.

①③

B.

①④

C.

②③

D.

篇4

關鍵詞 低碳模式;低碳均衡;循環(huán)經濟;綜合集成

中圖分類號 F061.3 文獻標識碼 A 文章編號 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,已深入到人類發(fā)展的各個層面,特別是以可持續(xù)發(fā)展為根本目標的循環(huán)經濟(Circular Economy)模式的興起,極大地推動了 “經濟-社會-生態(tài)”的可持續(xù)發(fā)展。然而,在循環(huán)經濟發(fā)展進程中,始終面臨一系列重大的環(huán)境問題,其中最根本、最棘手的就是如何解決因化石能源無度利用導致溫室氣體過度排放而引發(fā)的全球氣候變暖問題。2003年,英國政府在其能源白皮書《我們能源的未來:創(chuàng)建低碳經濟》中首次提出“低碳經濟”的概念,引起全球廣泛關注[1];2007年,美國出臺《低碳經濟法案》,表明未來低碳經濟將成為其重要的戰(zhàn)略選擇[2];2007年,主席提出中國將“發(fā)展低碳經濟”、研發(fā)和推廣“低碳能源技術”、“增加碳匯”、“促進碳吸收技術發(fā)展”;2008年,日本以《構建低碳社會的12方略》為基礎著手實施“低碳社會行動計劃”[3]。《斯特恩報告》指出,“現(xiàn)在全球以每年1%的GDP投入碳減排,將可避免未來因環(huán)境惡化造成的每年5%-20%的GDP損失”[4],向低碳經濟轉型已成為可持續(xù)發(fā)展框架下世界未來的發(fā)展方向。本文將通過判明循環(huán)經濟的低碳價值,闡述循環(huán)經濟的理論困境,結合我國循環(huán)經濟的現(xiàn)實困境,提出循環(huán)經濟的低碳模式,并運用系統(tǒng)綜合集成思想,構建低碳模式基本框架和實現(xiàn)途徑。

1 循環(huán)經濟的低碳價值

據(jù)《中華人民共和國循環(huán)經濟促進法》,循環(huán)經濟是 “在生產、流通和消費等過程中進行的減量化、再利用、資源化活動的總稱”,循環(huán)經濟本質上是一種生態(tài)經濟,蘊含了節(jié)能減碳的價值品質。然而,在目前技術水平約束下,循環(huán)經濟在能源環(huán)節(jié)中面臨巨大瓶頸,作為特殊資源的化石能源無法完全實現(xiàn)“資源-產品-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)實意義上都要求發(fā)展循環(huán)經濟的低碳模式。

1.1 循環(huán)經濟指標分析

評價指標體系涵蓋了循環(huán)經濟發(fā)展的基本框架內容,是衡量其發(fā)展狀況的重要工具。分析其指標體系,可從深層次上判明循環(huán)經濟 “減碳”的價值品質。根據(jù)《中華人民共和國循環(huán)經濟促進法》,我國循環(huán)經濟宏觀評價指標由能源利用指標、水資源利用指標、礦產資源利用指標和廢棄物再生利用指標四大部分構成,如表1所示。1.1.1 能源利用指標分析

能源利用指標用來衡量循環(huán)經濟發(fā)展過程中的能源利用效率和能源結構狀況,包括:能耗強度高耗能產品單位能耗、供電標準煤耗和能源加工轉換總效率四類指標。其中前三者是逆向指標,能源加工轉換總效率為正向指標;前三者的值越小、后者的指標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 水資源利用指標分析

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

1.1.3 礦產資源利用指標分析

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

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

廢棄物再生利用指標用來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、城市生活垃圾清運量、CO2排放量。前五類指標其值越高說明廢棄物利用效率越高,新資源的開采量就越小,社會總能耗就越小,溫室氣體的排放量相應就越少。

上述分析表明,在循環(huán)經濟的主要指標具有明顯的低碳意義,體現(xiàn)著循環(huán)經濟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)經濟指標在節(jié)能減碳方面的低碳價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涵和品質。

1.2 循環(huán)經濟面臨困境

循環(huán)經濟遵循“資源-產品-廢棄物-再生資源”的閉合流程,主張最大限度地利用資源,并將對環(huán)境的破壞降到最低程度,有利于社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。然而,在循環(huán)經濟現(xiàn)有框架下,以人類現(xiàn)有的技術而言,作為特殊資源的化石能源無法完全實現(xiàn)“資源-產品-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,在漫長的農業(yè)社會溫室氣體(CO2)濃度一直穩(wěn)定在280PPM,但工業(yè)革命以來,溫室氣體濃度一直處在快速上升的趨勢[5];諾貝爾獎獲得者斯凡特•阿累利烏斯認為,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],預計到2050年,溫室氣體濃度將達到550PPM[7],這將導致全球氣候變暖,冰川融化、海平面上升,病毒增加、物種減少、災害性氣候頻繁等,極大地擾亂自然生態(tài)系統(tǒng)內部的平衡。

為維持生物圈的碳平衡、抑制全球氣候變暖,循環(huán)經濟亟需通過模式創(chuàng)新降低生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中的人為碳通量,通過減排CO2、減少碳源、增加碳匯,改善生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力。在實踐上,我國發(fā)展循環(huán)經濟在能源和環(huán)境方面還存在以下三個方面難以克服的問題。

1.2.1 節(jié)能減排問題凸顯

我國正處于工業(yè)化、城市化、現(xiàn)代化快速發(fā)展時期,能源消費持續(xù)增長,“節(jié)能降耗與發(fā)展排放”問題突出。2003年我國的單位GDP能耗為美國的4.3倍,日本的11.5倍[8],單位GDP水耗是發(fā)達國家的5.1-35.8倍[9],目前,由于經濟規(guī)模的逐年增加以及煤炭主導的能源結構,我國溫室氣體排放總量已居世界第二位,與世界其他國家相比(如表3所示),我國單位GDP的碳排放強度很高,并呈快速增長趨勢,預計2020年將超過美國,成為世界第一大CO2 排放國[10]。在循環(huán)經濟發(fā)展進程中,我國節(jié)能減排形勢嚴峻,任重道遠。

1.2.2 能源結構嚴重高碳

在目前我國的能源結構中,煤炭仍然占最主要部分,我國一次能源生產和消費結構中,煤炭比重分別高達76%和68.9%,是世界上煤炭比重最高的國家,相對而言石油和天然氣比例較低,人均石油開采儲量僅為世界平均值的11%左右[11]。我國能源結構 “富煤、貧油、少氣”的特征,決定了化石能源消費比重大,清潔能源比例較低,CO2排放強度高,導致在經濟發(fā)展過程中“高碳”特征異常突出。

1.2.3 產業(yè)模式極不合理

我國經濟在高增長過程中形成了“高速發(fā)展、高碳排放”的發(fā)展路徑,由于產業(yè)結構失衡,能源結構單一,三大產業(yè)發(fā)展模式高碳問題異常突出,高能耗的工業(yè)在三大產業(yè)中的比重過高,尤其是電力、交通、建筑、冶金、化工、石化等“高能耗、強排放、重污染”的行業(yè)在我國第二產業(yè)中比例過高,而低能耗的生態(tài)農業(yè)、現(xiàn)代服務業(yè)發(fā)展滯后,導致經濟發(fā)展“持續(xù)高碳”。

綜上所述,面對溫室氣體過量排放、全球氣候變暖的困境,結合我國循環(huán)經濟的現(xiàn)實瓶頸,亟需創(chuàng)新循環(huán)經濟的低碳模式,通過構建“人類社會-自然生態(tài)”系統(tǒng)低碳動態(tài)均衡,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 低碳模式結構特征

循環(huán)經濟的低碳模式是以“社會-經濟-生態(tài)”復雜巨系統(tǒng)為背景,以提高碳生產率實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標的特殊循環(huán)經濟模式,其本質是一種經濟控制模式,按照減量化原則,通過源頭控制減少CO2排放,即減碳,通過末端控制,即固碳,來實現(xiàn)溫室氣體的減量化排放,重構人類的經濟社會系統(tǒng),使“社會-經濟-生態(tài)”在低碳目標下具有耦合結構,形成其特有的結構特征。循環(huán)經濟低碳模式結構如圖2所示。

2.1 系統(tǒng)整體特性

低碳模式是由經濟、社會、生態(tài)系統(tǒng)按一定系統(tǒng)規(guī)則、秩序構成的開放的復雜巨系統(tǒng),其在系統(tǒng)要素、層次、目標、運行等方面都具有復雜、有序、多元、耦合、動態(tài)的整體特性。

2.1.1 系統(tǒng)要素互為基礎

開放性。開放性體現(xiàn)在以系統(tǒng)與外界環(huán)境的物質、能量交換為基礎,以各個子系統(tǒng)間碳減排為手段,以提高炭生產力為目標的相互作用的過程。低碳模式不斷從外界汲取負熵流,在系統(tǒng)內部,社會、經濟和生態(tài)系統(tǒng)互為背景,通過碳減排,達到“社會-經濟-生態(tài)”低碳動態(tài)均衡,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。

2.1.2 系統(tǒng)層次有序眾多

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

2.1.3 系統(tǒng)目標復雜多元

復雜性。低碳模式是 “經濟-社會-生態(tài)”三維一體的多目標復合系統(tǒng)和有機整 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)調和控制循環(huán)經濟系統(tǒng)整體和部分的關系,統(tǒng)籌整體功能和局部利益,實現(xiàn)以人為中心的社會、經濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間的動態(tài)均衡。

2.1.4 系統(tǒng)運行動態(tài)演化

涌現(xiàn)性。在低碳模式內部,經濟、社會和生態(tài)各子系統(tǒng)之間通過吸收、反饋、協(xié)同、耦合等系統(tǒng)運動,在動態(tài)中實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化和創(chuàng)新,從而使系統(tǒng)內部組織和結構,經歷從簡單到復雜、從獨立到融合、從封閉到開放、從無序到有序的演化,涌現(xiàn)出各子系統(tǒng)所不具備的整體效應即:“經濟-社會-生態(tài)”的低碳均衡動態(tài)發(fā)展。

2.2 立體模式結構

低碳模式以自然生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)為背景,以社會經濟系統(tǒng)為核心,通過調整能源結構、產業(yè)結構,發(fā)展節(jié)能減排技術、優(yōu)化消費習慣達到減少碳源的目的,從而根本上改變對化石能源的高消費造成的高碳排放;同時,通過技術創(chuàng)新,發(fā)展碳中和技術、碳封存技術,積極發(fā)展炭匯林,建立炭匯交易機制,減少環(huán)境中CO2的存量,使得碳排放和碳吸收達到動態(tài)平衡,實現(xiàn)“經濟-社會-生態(tài)”可持續(xù)發(fā)展。低碳模式的框架結構如圖3所示。

2.2.1 多跨度時間結構

低碳模式可分為四個相互影響時間跨度,較長周期跨度制約著較短周期跨度的發(fā)展,同時較短周期跨度的變化累積形成較長周期跨度的動態(tài)演進。低碳模式時間結構如圖4所示。

(1)短時間跨度-企業(yè)層面低碳經濟。一般為5年以內,在此期間,系統(tǒng)的外部環(huán)境作用相對較穩(wěn)定,其核心環(huán)節(jié)是通過實施碳減排技術,減少CO2排放量承擔起企業(yè)的生態(tài)責任。

(2)中時間跨度-產業(yè)層面的低碳發(fā)展。一般為20年以內,在此期間,經濟發(fā)展會顯著改造系統(tǒng)內外部環(huán)境,其核心問題是實現(xiàn)產業(yè)范圍內的結構調整,通過能源結構和產業(yè)結構優(yōu)化配置,實現(xiàn)產業(yè)的低碳發(fā)展。

(3)長時間跨度-社會層面的低碳社會。一般為50年以內,在此期間,系統(tǒng)內外部環(huán)境的變化甚至超出人類的認知水平,其核心問題是在全社會進行低碳模式的系統(tǒng)改造,“低碳生活方式”、“低碳社會”、“低碳城市”、“低碳世界”理念深入人心,人類全面、穩(wěn)步、有序地步入低碳時代。

(4)超長時間跨度-全局層面的低碳生態(tài)。一般為100年以內,在此期間,系統(tǒng)內外部環(huán)境的變化已深刻影響系統(tǒng)每個組元的運行,其核心問題是構建低碳生態(tài)系統(tǒng),實現(xiàn)低碳排放甚至零碳排放,使得整個生態(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 多層次空間結構

低碳模式可分為逐次擴大的四個層次,形成 “企業(yè)-產業(yè)-社會-生態(tài)”的整體空間結構。

(1)小空間跨度。關注企業(yè)層面的低碳模式,在企業(yè)內通過推行碳減排技術和能源替代策略,減少生產和服務中化石能源使用量,實現(xiàn)CO2排放最小化。

(2)中空間跨度。關注產業(yè)層面的低碳經濟,通過優(yōu)化產業(yè)結構,調整能源結構,推行碳減排和固碳技術,提高炭生產率,在同樣經濟產出水平下,減少CO2的排放量,實現(xiàn)經濟系統(tǒng)的低碳化。

(3)大空間跨度。關注社會層面的低碳發(fā)展,最大限度高效地利用能源,減少CO2排放,實現(xiàn)人類生產和生活過程中各個環(huán)節(jié)的低碳化,構建低碳社會體系。

(4)超大空間跨度。關注整個生態(tài)系統(tǒng)的低碳發(fā)展,通過降低人類活動對生態(tài)系統(tǒng)中CO2的排放量,使得整個地球生態(tài)系統(tǒng)恢復至正常的CO2水平,從而達到緩解全球氣候變暖的目的。

綜上分析,低碳模式要求人、經濟、社會和生態(tài)等子系統(tǒng),在時間和空間的微觀、中觀、宏觀和超級四個尺度動態(tài)、立體地實現(xiàn)“經濟-社會-生態(tài)”可持續(xù)發(fā)展的目標。

2.3 動態(tài)運行模式

低碳模式,在運行模式結構上分為三個層次:低碳高效經濟系統(tǒng)、低碳和諧社會系統(tǒng)、低碳均衡生態(tài)系統(tǒng);通過生態(tài)控制理論,在經濟系統(tǒng)高效運行前提下,通過調整能源結構和產業(yè)結構,控制碳源,減少碳排放;在社會系統(tǒng)和諧穩(wěn)定的基礎上,改變人們的高碳消費習慣,減緩高碳生產的動力,控制碳源;在生態(tài)系統(tǒng),通過保護與發(fā)展森林、草地、濕地等微系統(tǒng),增加碳匯,恢復生態(tài)系統(tǒng)自然的碳循環(huán)平衡;通過低碳模式的耦合作用,實現(xiàn)“經濟-社會-生態(tài)”的低碳動態(tài)均衡和可持續(xù)發(fā)展。

2.3.1 低碳高效經濟系統(tǒng)

低碳經濟系統(tǒng)是一個多層次、多角度的耦合體,由若干清潔生產企業(yè)、循環(huán)關聯(lián)產業(yè)、生態(tài)工業(yè)園區(qū)和多條生態(tài)工業(yè)鏈組成,涵蓋了經濟系統(tǒng)中的生產、物流、消費、能力支撐各個層面。企業(yè)、產業(yè)和園區(qū)之間,通過節(jié)能減排,調整生產結構和能源利用結構,使系統(tǒng)中的化石能源都得到充分的利用,同時開發(fā)清潔能源,減少CO2排放實現(xiàn)整個經濟系統(tǒng)的低碳化和高效化。

2.3.2 低碳和諧社會系統(tǒng)

低碳社會系統(tǒng)是將低碳理念注入社會生活各層面,以政府服務體系、法律法規(guī)體系、技術創(chuàng)新體系、信息服務體系、文化道德體系、約束激勵機制等為支持,把低碳經濟的理念滲透到社會各個領域,形成良好的發(fā)展低碳經濟的社會氛圍和輿論環(huán)境,通過發(fā)展綠色住宅、建立生態(tài)社區(qū)、構建低碳消費等措施,全面減少社會層面的碳排放,最終實現(xiàn)和諧文明的低碳社會。

2.3.3 低碳均衡生態(tài)系統(tǒng)

低碳生態(tài)就是在經濟領域實現(xiàn)低碳轉型的基礎上,通過構建低碳社會,實現(xiàn)人類社會經濟系統(tǒng)的低碳均衡,從根本上減少人類活動造成的CO2過量排放的問題,從而實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)自然碳循環(huán)的動態(tài)平衡,消除溫室氣體過度排放造成的全球氣候變暖問題,解除由此帶來的生存危機。

3 低碳模式集成體系

低碳模式在深刻反思人與自然關系的基礎上,繼承與發(fā)展農業(yè)文明和工業(yè)文明的優(yōu)秀思想,通過構筑“人類社會-生態(tài)環(huán)境”系統(tǒng)的低碳動態(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,實現(xiàn)人類生存發(fā)展模式的根本性轉變,彰顯生態(tài)文明的價值品質。低碳模式的發(fā)展體系以生態(tài)倫理理論、生態(tài)經濟理論、生態(tài)控制理論和循環(huán)經濟為理論基礎,通過系統(tǒng)集成耦合產生低碳模式的理論體系;通過產業(yè)模式和能源結構優(yōu)化調整,以低碳技術為發(fā)展手段,在低碳政策保障體系的框架下,追求人類社會與自然環(huán)境的低碳動態(tài)均衡,實現(xiàn)“社會-經濟-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

低碳模式通過構建“人類社會-自然生態(tài)”系統(tǒng)低碳動態(tài)均衡,實現(xiàn)“社會-經濟-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)倫理指導下,實現(xiàn)生態(tài)文明的社會經濟發(fā)展范式。低碳模式將 “天人合一”的思想具體為“人類社會-自然生態(tài)”系統(tǒng)的低碳動態(tài)均衡。在低碳發(fā)展框架下,通過繼承已有思想,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)經濟和循環(huán)經濟構成了低碳模式的理論基礎。生態(tài)倫理為低碳模式提供發(fā)展哲學,生態(tài)經濟為低碳模式提供發(fā)展框架,循環(huán)經濟為低碳模式提供發(fā)展路徑。低碳模式通過繼承與發(fā)展現(xiàn)有的文明成果,立足“社會-經濟-生態(tài)”巨系統(tǒng),以系統(tǒng)低碳均衡為價值判斷,從資源、產業(yè)、社會和生態(tài)四個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象,闡述在低碳模式框架下,關于資源減量化循環(huán)化利用、優(yōu)化能源結構、發(fā)展清潔低碳能源及其開發(fā)利用技術的相關理論;低碳產業(yè)理論是以產業(yè)經濟為對象,闡述在發(fā)展低碳經濟過程中,關于利用低碳技術進行企業(yè)清潔生產,產業(yè)優(yōu)化布局的相關理論;低碳社會理論是以社會系統(tǒng)為對象,闡述在追求低碳和諧社會過程中,關于如何貫徹低碳理念,優(yōu)化社會消費方式,構建低碳社會的相關理論;低碳生態(tài)理論是以生態(tài)系統(tǒng)為對象,闡述在實現(xiàn)低碳生態(tài)均衡過程中,關于如何保護生態(tài)環(huán)境、增加碳匯、維護自然系統(tǒng)碳循環(huán)平衡、實現(xiàn)“社會-經濟-生態(tài)”系統(tǒng)低碳動態(tài)均衡,構建低碳生態(tài)的相關理論。

在低碳模式理論體系中,低碳資源是基礎,為實現(xiàn)低碳均衡提供資源利用的理論技術;低碳產業(yè)是核心,為低碳經濟的重點經濟環(huán)節(jié)提供相關理論技術;低碳社會是保障,為發(fā)展低碳經濟、構建低碳社會、實現(xiàn)低碳均衡提供社會制度保障的相關理論;低碳生態(tài)是目標,通過低碳資源理論、低碳產業(yè)理論和低碳社會理論刻畫人類社會的低碳發(fā)展路徑,實現(xiàn)“人類社會-自然生態(tài)”系統(tǒng)的低碳動態(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)經濟和循環(huán)經濟思想的全新的發(fā)展模式,在理論創(chuàng)新方面具有全新的理論品質。低碳模式理論體系通過繼承與發(fā)展,從發(fā)展哲學和發(fā)展范式兩個層面成了新的理論品質。

在發(fā)展哲學層面,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值觀。低碳世界觀是在繼承“天人合一”世界觀的基礎上,用“人類社會-自然生態(tài)”系統(tǒng)低碳動態(tài)均衡的觀點重新審視人與自然的關系,指導人類實踐活動;低碳倫理觀是在生態(tài)倫理思想的基礎上,站在生態(tài)文明的高度,反思人與自然關系,以“人類屬于地球,而地球絕不屬于人類”的價值判斷,重新定位人類在“人類社會-自然環(huán)境”巨系統(tǒng)中的坐標;低碳價值觀以低碳世界觀和低碳倫理觀為基礎,以“人類社會-自然生態(tài)”系統(tǒng)低碳動態(tài)均衡為處理人與自然關系的價值判斷標準,重塑人類社會在“高發(fā)展-高排放”困境中的價值體系,以低碳價值作為作為人類生產、消費的價值取向。

在發(fā)展范式層面,低碳模式以低碳發(fā)展為導向創(chuàng)新了低碳發(fā)展觀和低碳經濟觀。低碳發(fā)展觀是在低碳世界觀的基礎上,面對全球氣候變暖的生存危機,以實現(xiàn)低碳均衡作為可持續(xù)發(fā)展框架下“最根本、最現(xiàn)實、最緊迫”的發(fā)展目標,通過“社會-經濟-生態(tài)”巨系統(tǒng)低碳動態(tài)均衡,最終實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。低碳經濟觀是在低碳發(fā)展觀的基礎上,針對社會經濟“高發(fā)展、高排放”的高碳瓶頸,在低碳技術和低碳制度支撐下,以能源結構調整和產業(yè)結構優(yōu)化為手段,通過清潔生產機制,追求經濟發(fā)展路徑由高碳經濟向“高發(fā)展、低排放”的低碳經濟轉向,實現(xiàn)低碳均衡前提下社會經濟的高效能、高效率和高效益。

3.2 現(xiàn)實框架

低碳模式為解決循環(huán)經濟碳減排壓力,應對氣候變化提供了有效的發(fā)展路徑。低碳模式是針對化石能源利用高碳排放問題,以提高碳生產率構建低碳均衡實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標,以能源消費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,以能源結構調整、產業(yè)模式優(yōu)化和技術體系創(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)經濟模式。實施低碳模式是一項復雜的系統(tǒng)工程,是解決我國經濟社會“高速發(fā)展”與“高碳排放”之間矛盾的有效手段,是構筑低碳均衡,最終實現(xiàn)“社會-經濟-生態(tài)”可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

3.2.1 以能源問題為突破實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展目標

低碳模式以持續(xù)發(fā)展為目標。低碳模式是以低能耗、低污染、低排放為特征的新經濟發(fā)展模式。低碳能源是低碳模式的基本保證,清潔生產是低碳模式的關鍵環(huán)節(jié),循環(huán)利用是低碳經濟的有效方法。低碳模式通過進行一場深刻的能源經濟革命,推進現(xiàn)代經濟發(fā)展由以碳基能源為基礎的不可持續(xù)發(fā)展經濟,向以低碳與無碳能源經濟為基礎的可持續(xù)發(fā)展經濟的根本轉變,加速能源消費結構由高碳型黑色結構,向低碳與無碳型綠色結構的根本轉變。低碳模式在本質上是可持續(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)經濟本質

低碳模式以循環(huán)經濟為本質。節(jié)能減排是應對溫室氣體減排國際壓力、能源供需矛盾和生態(tài)日益惡化問題的主要手段,是實現(xiàn)低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益發(fā)展目標的著力點。低碳模式是發(fā)展循環(huán)經濟的必然選擇、最佳體現(xiàn)與首選途徑,同時又向循環(huán)經濟發(fā)展提出了新要求:在循環(huán)經濟的“3R”原則中,“減量化”首先應該通過節(jié)能減排實現(xiàn)化石能源利用少量化和碳排放最小化、無碳化。發(fā)展循環(huán)經濟內在要求發(fā)展低碳模式,循環(huán)經濟是低碳模式的本質,低碳化發(fā)展是循環(huán)經濟發(fā)展的重要特征。

3.2.3 以低碳能源為重點推動能源結構調整

低碳模式以能源結構調整為手段。低碳發(fā)展是指在保證經濟社會健康、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。低碳約束將制約經濟發(fā)展方向的選擇,決定經濟社會向低溫室氣體排放的方向演化發(fā)展。在保持現(xiàn)有經濟發(fā)展速度和質量不變甚至更優(yōu)的條件下,以低碳能源為重點改善能源結構,通過限制高碳能源在社會能源構成中的比例,積極開發(fā)低碳能源,合理調整能源結構,優(yōu)化能源利用方式,提高能源利用效率,可以實現(xiàn)碳排放總量和單位排放量的減少。因此,為了實現(xiàn)溫室氣體排放降低和經濟規(guī)模持續(xù)增長的雙重目標,以低碳能源為重點推動能源結構調整是低碳發(fā)展的有效途徑。

3.2.4 以低碳產業(yè)為支撐實施產業(yè)優(yōu)化模式

低碳模式以產業(yè)優(yōu)化模式為途徑。產業(yè)結構將制約經濟發(fā)展的路徑模式,決定社會經濟溫室氣體排放的強度。在國民經濟中,三大產業(yè)生產特征不同,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)經濟模式,要實現(xiàn)社會經濟低碳轉向,須調整三大產業(yè)在國民經濟中的比例,通過加快淘汰高耗能、高污染的制造業(yè)落后生產能力,發(fā)掘服務業(yè)領域節(jié)能減排的巨大潛力,減少碳源;發(fā)展生態(tài)農業(yè),提高森林覆蓋率,增加碳匯,吸收CO2,增加碳匯;必須以低碳產業(yè)為支撐,轉變經濟增長方式,實現(xiàn)社會經濟從“高增長,高排放”的高碳增長模式向“高增長、低排放”的低碳增長模式轉變,實現(xiàn)產業(yè)模式優(yōu)化。

3.2.5 以低碳技術為主體構筑創(chuàng)新技術體系

低碳模式以低碳技術創(chuàng)新為方法。低碳或無碳技術的研發(fā)規(guī)模和速度決定未來溫室氣體排放減少的規(guī)模,低碳技術主要包括三類:溫室氣體的捕集技術、溫室氣體的埋存技術和低碳或零碳新能源技術。低碳技術將成為未來國家核心競爭力的重要標志,我國應以新能源技術創(chuàng)新與產業(yè)發(fā)展平臺為依托,從組織體系、對象體系、投入體系、服務體系四個層面,構建以政府為引導、市場為導向、企業(yè)為主體、投入為基礎、服務為保障、高等學校和科研機構共同參與、產學研結合的低碳技術創(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現(xiàn)低碳能源結構調整、推行低碳產業(yè)優(yōu)化模式、構建低碳技術創(chuàng)新體系的重要支撐平臺,低碳模式的發(fā)展須依靠政策保障來降低其成本。我國應主要從低碳政策體系、低碳市場體系和低碳考核體系三個方面構建低碳模式政策保障體系,在此基礎上,創(chuàng)建“政府推動、市場主導、企業(yè)主體、全民參與”的低碳模式試點機制,有重點、有針對地從區(qū)域(城市)和產業(yè)(企業(yè))兩個層面系統(tǒng)性、有步驟的開展示范;積極打造以“高速增長、低碳排放”為特征的“低碳模式示范工程”,充分發(fā)揮其“以點帶線、以線促面”的試點示范作用,促進社會經濟實現(xiàn)低碳發(fā)展。

4 結 語

低碳模式在深刻反思人與自然關系的基礎上,繼承與發(fā)展農業(yè)文明和工業(yè)文明的優(yōu)秀思想,通過構筑“人類社會-生態(tài)環(huán)境”系統(tǒng)的低碳動態(tài)均衡,實現(xiàn)人類生存發(fā)展模式的根本性轉變,彰顯生態(tài)文明的價值品質。低碳模式是針對循環(huán)經濟發(fā)展過程中化石能源利用高碳排放問題,以提高碳生產率實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為發(fā)展目標,以能源消費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,以能源結構調整、產業(yè)模式優(yōu)化和技術體系創(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)經濟模式。實施低碳模式是一項復雜的系統(tǒng)工程,其通過構筑低碳均衡達到“社會-經濟-生態(tài)”的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(References)

[1]U.K Energy White Paper. Our Energy FutureCreating a Lowcarbon Economy[R].2003.

[2]Federal Government of U.S. Lowcarbon Bill [R].2007.

[3]Japanese Government. 12 Pieces of Strategy to Build a Low Carbon Society[R].2008.

[4]N Stern. The Economics of Climate: The Stern Review[M]. London: Cambridge University Press, 2007.

[5]IPCC. Emission Scenarios [M]. London: Cambridge University Press, 2000:177-179.

[6]中國科學院能源戰(zhàn)略研究組.中國能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略專題研究[M]. 北京:科學出版社,2006:39-41.[Academy of Sciences Energy Strategic Seminar. Energy Sustainable Development Strategy in China [M].Beijing: Science Press, 2006:39-41.]

[7]國家環(huán)?？偩?國家統(tǒng)計局.中國綠色國民經濟核算研究報告2004[R].2006:77-79.[State General Bureau of Environmental Protection, State Statistics Bureau. Report of China's Green National Accounting System 2004[R].2006:77-79.]

[8]World Health Organization. Environmental Health Country Profile――China [R]. 2005:89-91.

[9]Johnston D, Lowe R, Bell M. An Exploration of the Technical Feasibility of Achieving CO2 Emission Reductions in Excess of 60% Within the UK Housing Stock by the Year 2050 [ J]. Energy Policy .2005 , (33) :1643-1659.

[10]Treffers T, Faaij APC, Sparkman J, Seebregts A. Exploring the Possibilities for Setting up Sustainable Energy Systems for the Long Term: Two Visions for the Dutch Energy System in 2050 [J]. Energy Policy ,2005 , (33) : 1723-1743.

[11]A Kawase R, Matsuoka Y, Fujino J . Decomposition Analysis of CO2 Emission in Longterm Climate Stabilization Scenarios[J]. Energy Policy, 2006 , (34) : 2113-2122.

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

在全球變暖和國際碳減排壓力的背景下，發(fā)展低碳經濟成為我國實現(xiàn)經濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。低碳經濟的發(fā)展涉及到社會生活的不同產業(yè)層面，其中，農業(yè)活動在區(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來源于農業(yè)活動及其相關過程[1]，另一方面，農作物生長過程可以吸收大量的碳，其碳儲量達170 pg，占全球陸地碳儲量的10%以上[2]。因此，國內外逐漸開展了關于農業(yè)和農田碳匯問題的研究[2-9]，但國內外相關研究對于農業(yè)活動是碳源或是碳匯還存在著爭議，據(jù)cole[3]估計，在未來的50～100年內，全世界農田可固定20～30 pg碳，另據(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]通過研究發(fā)現(xiàn)，農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是碳匯而非碳源。方靜云等[10]則認為，由于作物的收獲期較短，作物生物量的碳匯效果并不明顯。一些學者近年來開展了對我國不同區(qū)域農田生態(tài)系統(tǒng)碳源/匯的研究，如韓冰等[9]對我國農田土壤的固碳潛力進行了測算，認為我國農業(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)，中國沿海地區(qū)農田生態(tài)系統(tǒng)碳吸收總量為22 482.4萬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]也曾對我國農田生態(tài)系統(tǒng)植被碳蓄積量進行了測算，段華平[14]對我國農田生態(tài)系統(tǒng)的碳足跡進行了分析。以上研究，對于了解農業(yè)生產的碳源/匯特征提供了較好的思路借鑒。

總體而言，以上研究側重于對中國部分區(qū)域農田生態(tài)系統(tǒng)碳源/匯的測算，而對全國層面農業(yè)生產的碳收支及減排對策的研究還需要進一步加強。鑒于此，筆者采用1978─2009年的數(shù)據(jù)，分析了中國農業(yè)活動的碳收支狀況及其變化特征，并探討了不同省級區(qū)域的碳收支的差異，提出了農業(yè)生產的碳減排對策和建議。

1 農業(yè)生產的碳收支特征

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

農業(yè)生產過程是一個復雜的系統(tǒng)，主要受人為因素控制。人類必須不斷地從事各種活動，才能使農田生態(tài)系統(tǒng)健康運行。為使系統(tǒng)保持平衡并維持較高的生產力水平，必須通過多種途徑投入人力、水以及用于各種農業(yè)機械的化石燃料等物質和能源，以補償產品輸出后所出現(xiàn)的虧損[16]，而這些過程需要有機碳的消耗，因此，從碳循環(huán)的角度而言，農業(yè)經營活動也是碳的輸入輸出過程。其中，農作物光合作用固碳和人工有機肥是主要的碳輸入，而農田化肥生產，農業(yè)機械使用，農村用電和灌溉過程等的碳排放是主要的碳輸出過程。因此，筆者就主要對農業(yè)生產的重要碳收支環(huán)節(jié)進行估算，以全面了解中國農業(yè)生產的碳源/匯狀況。需要說明的是，盡管肥料、農業(yè)機械、農藥等本身不含能量，但其制造或運作過程消耗了大量間接工業(yè)輔助能[19]，而這些物質和能量在農業(yè)生產中參與了循環(huán)，因此在生產過程或耗能過程中釋放的碳也應看作是農田生態(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），即包括對能源使用、電、肥料、灌溉和農田機械的碳排放的估算。

2 研究方法

數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》1978─2009年全國各種農作物產量、種植面積數(shù)據(jù)和灌溉、施肥、農業(yè)機械、農村用電等農業(yè)投入統(tǒng)計數(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分別為農田化肥生產，農業(yè)機械使用，農村用電和灌溉過程帶來的碳排放。各項碳排放過程計算公式如下（其中a、b、c、d為系數(shù)，參照t.o. west[17]的轉換系數(shù)）：

ef = gf × a

em = （am × b）+（wm × c）

ep = （wp × c）

其中，gf 為化肥使用量，am為農作物種植面積，wm為農業(yè)機械總動力，wp為農村用電總動力，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種農作物類型；cd為某種作物全生育期對碳的吸收量；cf為作物合成1 g有機質（干質量）所需要吸收的碳，yw為經濟產量，dw生物產量，h為經濟系數(shù)， 三者存在數(shù)量關系： dw = yw /hi，中國主要農作物經濟系數(shù)和見文獻[11]。

3 結果與分析

3.1 1978─2009年中國農業(yè)生產碳排放特征分析

就碳排放總量而言，自1978年以來呈明顯增加趨勢。由1978年的2 661.21萬t增加到2009年的19 344.31萬t（圖1），增長了約6.27倍，年均增長率10%。農業(yè)生產碳排放的各項構成要素中，灌溉碳排放增長幅度較小，31年間僅增長了30%；農業(yè)機械碳排放和化肥使用碳排放呈現(xiàn)穩(wěn)定的增長勢頭，而農村用電碳排放增勢最為明顯。這說明自1978年至2009年，我國農田基礎灌溉設施變化不大，農田灌溉碳排放沒有顯著變化，而其他農業(yè)投入如化肥、農機使用等則持續(xù)增加，并且隨著農業(yè)機械化程度的提高，農村用電量顯著增加，尤其是1997年農村用電碳排放首次超越農業(yè)化肥使用碳排放，呈現(xiàn)出劇烈增長之勢，這些變化都與我國農業(yè)機械化、現(xiàn)代化的發(fā)展密不可分。

3.2 1978─2009年中國農作物碳吸收特征分析

與碳排放逐年顯著增加的趨勢不同，我國農田生態(tài)系統(tǒng)碳吸收由1978年的 30 654.34萬t增加到2009年的66 151.95萬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（圖2）。碳吸收總量在90年代之前增勢明顯，此后則呈現(xiàn)上升緩慢、穩(wěn)中有變的趨勢。這主要是因為1978年我國農業(yè)政策發(fā)生了重大調整，的實施極大刺激了農民生產的積極性，隨后幾年間我國農作物單位面積產量增勢顯著，20世紀90年代以后由于國家政策、農業(yè)投入以及農作物播種面積、單位面積產量漸趨平穩(wěn)，碳吸收總量也呈現(xiàn)平穩(wěn)發(fā)展的勢頭。

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

3.3 2009年中國各省區(qū)農業(yè)生產碳源/匯變化特征分析

利用2009年全國各省、直轄市以及自治區(qū)的農業(yè)生產相關統(tǒng)計資料，對各省區(qū)的碳源/匯變化特征進行橫向對比分析，統(tǒng)計數(shù)據(jù)均來源于《中國統(tǒng)計年鑒》。

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t，居全國之首；而浙江、河北、山東、河南4省碳排放總量突破1 000萬t，居全國前列。這一方面是因為農作物播種面積較大，如河南省2009年農作物播種面積達1 418.1萬hm2，居全國之首，因此，相應的農業(yè)投入如化肥施用、農田灌溉和農機使用帶來的碳排放量較多；另一方面是農村用電量大所致，如江蘇省2009年農業(yè)系統(tǒng)碳排放高達2 868.5萬t，主要原因是由于其農村用電量大，因此碳排放總量大，其他如浙江、廣東等沿海發(fā)達省也是如此。主要是由于這些地區(qū)農業(yè)相對發(fā)達，現(xiàn)代化水平較高，因此能源消耗量大（圖4）。

轉貼于

就各省碳排放總量內部構成要素而言，各構成要素對其碳排放總量的貢獻各不相同。上海、浙江、廣東、江蘇等發(fā)達省市，農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年中國各省農田生態(tài)系統(tǒng)凈碳匯量及地區(qū)差異很大。就凈碳匯量而言，我國大部分省市農業(yè)生產碳收支基本持平并略有盈余，只有個別省市碳排放量大于碳吸收量，凈碳匯出現(xiàn)負值。就凈碳匯的地區(qū)差異來講，以農業(yè)為主的中西部省市與沿海及經濟發(fā)達省市存在較大差異。其中凈碳匯量最大的河南省總量達到6 150.5萬t，而最小的廣東省則為負624.7萬t，說明河南作為主要的農業(yè)大省，農作物播種面積大，農田生態(tài)系統(tǒng)碳吸收總量遠遠超過農業(yè)生產碳排放，因此具有很強的固碳能力。與此相反的是以廣東、浙江、上海等省市為代表的沿海發(fā)達省市，因其農業(yè)投入高，和播種面積相近的其他省份比，其農業(yè)碳排放遠遠超過其農田生態(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值的情況（圖5、圖6）。

4 中國農業(yè)生產的碳減排對策

4.1 推廣節(jié)水農業(yè)，提高農田灌溉效率

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

4.2 科學施肥，提高肥料利用率，增施有機肥

以往的過量粗放的化肥施用方式，一方面削弱了莊稼的生產能力，造成很大程度的資源、能源浪費，加劇環(huán)境污染；另一方面又破壞了土壤自身的物理性狀，導致土壤板結，不利于農作物生長。因此，大力推廣測土配方施肥和科學施肥，增施有機肥、廄肥，發(fā)展可持續(xù)農業(yè)，既滿足莊稼生長的肥料需求、改善土壤性狀，又能節(jié)省能源、保護環(huán)境、減少農民負擔，因而具有極大的社會、經濟和生態(tài)效益。

4.3 改變傳統(tǒng)耕作方式，促進秸稈還田，提高土壤固碳效率

我國人多地少，應通過調整耕作制度， 采用恰當?shù)母鞣绞剑ㄈ巛喿鳎┖捅Ｗo性耕作措施來提高土壤有機碳穩(wěn)定性，增加農田碳匯，另外要加強對農民的科學宣傳教育，促進農作物秸稈還田。通過秸稈粉碎、漚制還田，推行過腹還田、發(fā)展沼氣等各種措施，促進秸稈科學還田[18]。既培育土壤肥力，提高土壤有機質含量，又減少了秸稈焚燒造成的環(huán)境污染等負面效應，促進農業(yè)生產活動中的非經濟產量的資源化利用。

4.4 提高農業(yè)生產率，促進農作物生育期碳吸收

改良土壤，加強水利設施建設，改善農業(yè)生產條件。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)境下農牧產量的不斷提高，擴大農作物生育期碳的吸收和存儲。

4.5 促進土地集約節(jié)約利用，提高單位面積生產率

目前，我國農業(yè)生產用地存在很多利用和管理問題，由于分戶經營而帶來的戶均農用地面積小，不利于農業(yè)生產的機械化和開展規(guī)模經營；經濟發(fā)展較快的地區(qū)私自改變農用地用途或者撂荒、拋荒的問題較為普遍，土地集約化程度低，利用率不高，單位面積生產率較低。因此，要根據(jù)各地實情科學編制土地利用總體規(guī)劃并確保實施，推行科學決策加快農用地流轉進程，促進農村土地規(guī)?；?、機械化經營；另外，通過對農民進行科技培訓等多種渠道，促進農業(yè)生產科學化、現(xiàn)代化，以提高單位面積生產率。

5 結論與討論

篇6

【關鍵詞】 林木資源； 成本； 價值流； 物質流

【中圖分類號】 F230 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1004-5937（2017）10-0029-06

一、引言

現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展給人類社會帶來的巨大經濟利益伴隨著地球資源的過度消耗和環(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、資源綜合利用、生態(tài)設計和可持續(xù)消費等為戰(zhàn)略的循環(huán)經濟成為世界繁榮經久不衰的必經之路。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滿足人類物質需求。木材本身雖具有天然的循環(huán)經濟屬性[ 1 ]，但其在制造生產時存在嚴重的環(huán)境危害，因此，構建林木資源循環(huán)方式的探索十分必要。而構建林木資源的循環(huán)利用需對其成本效益和環(huán)境效果進行計算和分析，作為循環(huán)經濟改造決策的標準和依據(jù)。本文就此問題，探索林木資源價值流的核算方法，量化林木資源生產制造過程的成本價值走向和環(huán)境效益，為評價林木資源循環(huán)經濟效果提供新方法。

二、文獻述評

林木價值的核算，最初是德國的林價算法，后逐漸發(fā)展引入“商品”概念，通過森林資源經營方在生產經營過程中所產生的收益、成本、費用等計算收益盈虧[ 2 ]。目前林木資源價值評估研究多是一種靜態(tài)資產的評估，常用方法有市場價格法、收益現(xiàn)值法和重置成本法，它們以不同的經濟數(shù)學模型為計算基礎。如呂俊欽[ 3 ]針對高坌等四個林場，就不同樹齡的林木選用上述不同的方法分別核算其價值。荷蘭學者Hekkert等[ 4 ]和德國學者Boesch等[ 5 ]分別運用不同方法分析木材和紙品在本國經濟系統(tǒng)中的流動，前者運用材料流分析中流的概念，從國家經濟的供應和消費著手，后者采用“投入―產出”核算，研究發(fā)現(xiàn)木材和紙品的完整流動會呈現(xiàn)出生產系統(tǒng)的線性特征。針對林木資源流的研究則多是物質流分析，Hoglmeier等[ 6 ]將當前木材應用的物質流模型（包括物質供應和能源生產）和代數(shù)優(yōu)化工具相融合，評估和優(yōu)化木材生命周期范圍內的木材級聯(lián)利用對環(huán)境的影響。Nikodinoska等[ 7 ]研究木材生物能源價值鏈的核算集成框架，將其分為林業(yè)、物流和供熱三個子系統(tǒng)，并使用了多種方法：物質流核算、總能源需求量、能值會計和排放會計等。而國內研究集中在采運階段[ 8 ]。目前研究雖已建立些許方法核算林木價值，但缺乏將其與具體加工狀況和經營活動相結合的計算，也缺乏將其物質流動轉換為價值流轉的研究。本文探索林木資源價值流核算體系，幫助發(fā)現(xiàn)循環(huán)經濟潛力環(huán)節(jié)，評價林木資源循環(huán)經濟實施效果，有望成為林業(yè)循環(huán)經濟探索的新工具。

三、林木資源價值流核算的基本框架

（一）物質流與價值流的內在聯(lián)系

林木資源價值流的研究其核心在于物質流和價值流的分析與計算，兩者之間必然具備邏輯關系。森林物質處于不斷運動和周而復始的循環(huán)之中，人類生產改變自然物的形成和性質，加工成滿足人類需求的物質產品，同時廢棄物返回自然界，參與生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)，或者被回收利用，即生態(tài)物流在社會各經濟部門之間不斷循環(huán)流動[ 9 ]。林木的光合作用消耗二氧化碳和水，形成生物質，并以生物質的形式被用于工業(yè)生產中[ 10 ]，沿著生產過程流動時其內部組成要素發(fā)生形態(tài)、價值、信息等一系列的變化和轉換，但物質內容保持穩(wěn)定，隨著生產流程的逐步結轉，形成物質流。林木資源價值流核算正是以物質流為基礎，將資源輸入予以成本化，經過各生產環(huán)節(jié)的成本費用投入，成為產成品獲得產品價值或銷售收入，資源流動期間產生的價值增量，形成價值流轉[ 11 ]。

（二）林木資源價值流核算框架

循環(huán)經濟“3R”原則，即減量化、再使用和再循環(huán)原則，是指導循環(huán)經濟實施的重要向導。對于林木資源來說，森林孕育林木生長，林木成為初始資源投入到人類生產，經采伐成為原木，企業(yè)再生產人造板、木地板、紙制品等不同的林產品。林木采伐和生產制造是人類開發(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，占用人力和機器設備等，并排放大量木質廢棄物，造成粉塵和廢渣污染，產生甲醛等廢氣和大量有機廢水。由此，林木資源價值流核算應貫徹“3R”原則對廢棄物給予高度關注。

為達到核算林木資源流的成本效益和環(huán)境效果以評價林木資源循環(huán)經濟改造效果的研究目的，林木資源價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)經濟價值流的概念體系[ 12 ]，即資源價值的構成，不同于傳統(tǒng)會計學將廢品損失成本包含于產成品的制造成本，而是單獨劃分廢棄物價值，并且針對廢棄物計算其環(huán)境損害成本，綜合核算“經濟―環(huán)境”大系統(tǒng)的價值，如圖1所示。

基于此，林木資源價值流核算將林木資源在生產過程中的實物物質流價值化，以貨幣化的信息為循環(huán)經濟決策提供直觀信息，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、設備折舊費及制造費用），輸出端劃分產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。

林木資源核算關注廢棄物成本價值，既包括資源流內部損失成本，還納入污染物外排的環(huán)境損害價值。通過對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重的環(huán)節(jié)，確認循環(huán)經濟改造方向，有助于針對性地制定改造方案，再核算循環(huán)經濟前后的林木資源價值流，從經濟和環(huán)境兩個維度評價循環(huán)經濟前后改造效果。“核算―評價―改善”循環(huán)往復，最終達到廢棄物的高度減量化、高度再使用和高度再循環(huán)，實現(xiàn)林木資源循環(huán)經濟目標。

四、林木資源價值流的核算方法體系

（一）確定林木資源物質流轉路線

林木資源隨生產過程的流動，形成林木生物質的工藝流路線，其對應的價值流動則為林木資源價值流。分析林木資源在整個生產制造過程的流向和途徑，考慮各生產環(huán)節(jié)及之間的特點和目的，選擇一個或多個生產環(huán)節(jié)合并成一個物量中心，作為核算成本的基本單元。鑒于林業(yè)循環(huán)經濟的分析重點在于廢棄物的考量，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流數(shù)據(jù)，通過生產現(xiàn)場的調查和各車間的生產報表，可收集各環(huán)節(jié)的資源輸入量、結轉至下環(huán)節(jié)的半成品或產成品量及廢棄物量。根據(jù)林木資源生產流程，分析資源流動途徑，可抽象林木資源在M成本單元的物質流轉路線如圖3：林木資源初始投入100個數(shù)量單位，產出合格品75個數(shù)量單位，則廢棄物是25個數(shù)量單位，其物質流轉平衡算式為：100=75+25。

■

（二）核算林木資源價值流

林木資源價值流計算產品的有效利用成本，要求廢棄物也承擔相應的生產成本，體現(xiàn)在廢棄物的資源損失成本（負制品成本）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)采集來源于企業(yè)財務部門，將物質流轉對應財務數(shù)據(jù)，把生產過程中投入的成本費用歸集為材料成本、能源成本和系統(tǒng)成本三類，然后按正制品和負制品木材質量的比例關系分配，發(fā)現(xiàn)和計算“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是正制品木材質量，q是負制品木材質量；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)價值分配原理，各加法項可由公式（2）、公式（3）和公式（4）計算。公式（5）為負制品成本核算公式，其構成與正制品成本核算式相同，公式（6）、公式（7）和公式（8）為其加法項的分解式。

2.外部環(huán)境損害成本的核算

林木資源價值流的外部環(huán)境損害成本量化生產制造時外排廢棄物對生態(tài)環(huán)境的影響程度，在林木資源價值流核算體系中作為廢棄物價值的一部分。日本開發(fā)的損害測定型環(huán)境影響評價法（Life-cycle Impact Assessment Method Based on Endpoint Modeling，LIME）以11個環(huán)境領域中的1 000種環(huán)境物質為評價對象，將不同類型的環(huán)境負荷物質所造成的人類健康損害量在共同的端點匯集，依據(jù)結合法以及AHP法確定各端點之間的重要性清單，計算特性化系數(shù)和損害系數(shù)，最終將其轉化為貨幣價值進行評價。

根據(jù)生產工藝結合生產數(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)量單位轉換為標準化單位；（2）從LIME系數(shù)表中查單位廢棄物的環(huán)境損害系數(shù)值，即貨幣計量的LIME值（以日元表示）；（3）將標準化單位后的廢棄物數(shù)量乘以LIME值，計算該廢棄物的外部環(huán)境損害價值；（4）將各個成本單元內所有廢棄物的外部環(huán)境損害價值加計匯總。算術公式如下：

外部環(huán)境損害成本=∑某廢棄物數(shù)量×■

（9）

核算林木資源價值流，揭示林木資源利用過程中成本的來龍去脈，可為企業(yè)循環(huán)經濟管理提供經濟數(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)經濟的發(fā)展和實踐方向。

五、案例應用

林場是培育和種植人工用材林的重要基地，是提供林木生產制造業(yè)原材料的供應處。本文以某國有林場為例，應用林木資源價值流核算方法，計算林木資源循環(huán)經濟前后在該林場采伐及其下游生產制造企業(yè)的成本價值流和環(huán)境損害，對循環(huán)經濟前后的林木資源價值流進行對比分析。

（一）林木資源物質流轉分析

該國有林場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1.2萬立方米/年。林場的林木經采伐得到原木，到人造板制造和造紙企業(yè)進行后續(xù)生產，生產的林產品主要有兩類：人造板和紙產品。調查林場和企業(yè)的生產流程及技術數(shù)據(jù)，統(tǒng)計綜合可得到采伐、人造板制造和造紙三個成本單元的主要輸入物質、輸出物質及其數(shù)量，見表1。

需注意的是，表1中人造板和紙產品數(shù)量為產品質量，與木材質量不能直接比較，因此需進行耗木材量的換算。據(jù)相關研究數(shù)據(jù)[ 13 ]，人造板木材折算量（m3）=統(tǒng)計量（m3）/90%，紙產品木材折算量（m3）=3.5×80%×統(tǒng)計量（t），查相關密度表可知，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量和正制品林木物質量之差，計算負制品林木物質量，可得到各中心林木資源流物質量關系，繪制林木資源物質流圖如圖4所示。

（二）林木資源價值流的核算

結合企業(yè)技術部門和財務部門數(shù)據(jù)，將上一單元結轉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)計算結果，結合物質流圖繪制相應價值流圖，如圖5所示。

林木資源制造生產過程會產生如刨花、鋸屑、細木粉等木質廢渣，外排大量的廢水和廢氣，導致成本增加和環(huán)境污染，林木資源價值流核算可價值化環(huán)境損害程度，提供直觀經濟數(shù)據(jù)，按照公式（9）（折現(xiàn)率為0.0601元/日元）可計算主要污染物的外部環(huán)境損害價值，如表2所示。

林業(yè)循環(huán)經濟改造針對林木資源生產過程中的廢棄物，尤其是木質廢棄物和廢水，改造便利，可利用程度高。首先，對木質廢棄物，集中收集實施生物質發(fā)電處理，減少廢棄物排放的同時，可為生產提供電能，木質材料在產電過程中釋放體內儲存的CO2，屬于自然界碳循環(huán)的一部分，對環(huán)境不產生二次污染。其次，外排廢水數(shù)量多，有機物含量高，建立廢水處理中心集中排放達標廢水，可降低單位成本，并且將其中1/4的廢水進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流轉關系，運用林木資源價值流核算方法，將成本在各物量中心之間進行結轉和分配，重新計算產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，計算循環(huán)經濟后的林木資源價值流和污染物外部環(huán)境損害成本，見圖6和表3。

（三）循環(huán)經濟前后林木資源價值流的評價

對比圖5和圖6，可知循環(huán)經濟前林木資源生產制造過程廢棄物的資源損失總成本為1 210.05萬元，循環(huán)經濟后廢棄物資源損失成本為958.37萬元，循環(huán)經濟改造可減少20.8%的資源直接損失。由表2和表3可知循環(huán)經濟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，對廢棄物開展生物質發(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)生產成本的同時，達到環(huán)境保護的目的，符合循環(huán)經濟目標和可持續(xù)發(fā)展方向。

六、結語

通過研究，總結林木資源價值流核算方法的主要特點及意義如下：

1.林木資源價值流核算將林木資源的實物量和價值量相結合，反映森林資源與經濟發(fā)展之間的關系。它最大的特點是以循環(huán)經濟“減量化、再循環(huán)、再利用”為導向注重廢棄物價值，彌補傳統(tǒng)會計對這部分價值納入產品定價而不予以核算的缺陷，并將核算范圍延長到經營活動（采伐）和生產制造，較全面地反映林木資源的價值途徑，有利于產業(yè)發(fā)展和規(guī)劃升級。

2.林木資源價值流核算方法以資源流轉平衡原理為理論基礎，將輸出端價值劃分為產品的有效利用成本和廢棄物的資源內部損失成本及外部環(huán)境損害成本，強調廢棄物的內部資源消耗和環(huán)境污染程度，為循環(huán)經濟改造方案的確定和循環(huán)經濟改造效果的評價提供經濟依據(jù)。

3.林木資源價值流核算還有助于發(fā)現(xiàn)經濟潛力環(huán)節(jié)，揭示資源消耗、價值增值和環(huán)境保護之間的內在關系，對追求經濟效益與環(huán)境效果的“雙贏”具有促進作用，對充分發(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。

【參考文獻】

[1] 張宏健，梅建科.循環(huán)經濟走勢下我國的木材工業(yè)[J].林產工業(yè)，2006（2）：3-7.

[2] 高原.林場級森林資源價值評價方法研究[D].北京林業(yè)大學碩士學位論文，2014.

[3] 呂俊欽.高坌等四個林場森林資源價值評估研究[D].湖南大學碩士學位論文，2014.

[4] HEKKERT M P， JOSSTEN L A J， WORRELL E. Analysis of the paper and wood flow in the Netherlands[J].Resources， Conservation and Recycling，2000，30（1）：29-48.

[5] BOESCH M， JOCHEM D， WEIMAR H， et al. Physical input-output accounting of the wood and paper flow in Germany[J].Resources， Conservation and Recycling，2015，94：99-109.

[6] HOGLMEIER K， STEUBING B，WEBER-

BLASCHKE G， et al. LCA-based optimization of wood utilization under special consideration of a cascading use of wood[J]. Journal of Environmental Management，2015，152：158-170.

[7] NIKODINOSKA N， BUONOCORE E， PALETTO A， et al. Wood-based bioenergy value chain in mountain urban districts：an integrated environmental accounting framework[J].Applied Energy，2016：1-14.

[8] 余愛華，趙塵，張正雄.人工林采伐系統(tǒng)的生物質流分析[J].森林工程，2012（5）：11-14，32.

[9] 張建國.森林生態(tài)經濟學[M].哈爾濱：東北林業(yè)大學出版社，1995.

[10] 陳俊松.基于生命周期評價理論的人工林作業(yè)資源―環(huán)境―經濟影響研究[D].南京林業(yè)大學博士學位論文，2011.

[11] 肖序，金友良.論資源價值流會計的構建：以流程制造企業(yè)循環(huán)經濟為例[J].財經研究，2008（10）：122-132.

篇7

關鍵詞：低碳經濟；循環(huán)農業(yè)；發(fā)展模式

中圖分類號：F127　文獻標志碼：A　文章編號：1671--7740(2010)03--0035--04

中國是一個傳統(tǒng)農業(yè)大國，發(fā)展農業(yè)對中國國民經濟建設有著舉足輕重的作用。但中國現(xiàn)階段農業(yè)發(fā)展的主流依然是沿用“高碳”背景下的粗放經營的增長方式。因此，改變這種以犧牲資源和環(huán)境為代價換取經濟增長的方式，已勢在必行。

隨著中國工農業(yè)生產的開放度不斷提高，城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)經濟的關聯(lián)度，甚至國內外的經濟的聯(lián)動性都顯著增強；氣候變化(特別是日益加劇的全球變暖)對農業(yè)生產的影響也越來越大。農業(yè)、農村發(fā)展的有利條件和積極因素在積累增多的同時；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、農藥為代表的化學農業(yè)導致農村生態(tài)環(huán)境退化；(2)由于人口持續(xù)增加導致的土地生產力相對不足，可能誘發(fā)生的“糧食危機”；(3)“后京都議定書”時代，出現(xiàn)的耕地和林地碳減排利益，遲遲沒有實現(xiàn)價值并得到足夠重視。尤其值得重視的是在中國各地農村已經推廣多年的循環(huán)生產模式，已然為全球的二氧化碳減排事業(yè)做出了突出的貢獻，但一直沒有被有關部門和機構發(fā)現(xiàn)和認可。中國循環(huán)農業(yè)在二氧化碳減排項目中所蘊含巨大商機，亟待開發(fā)；未來農村的實施者(農戶個體和地方政府)創(chuàng)造的經濟效益、社會效益和生態(tài)效益也應在實施之初就受到認可和保護。

一、國外低碳經濟研究進展

“低碳經濟”最早由英國提出，目的是在發(fā)達國家和發(fā)展中國家建立相互理解的橋梁，其本質是提高能源效率和清潔能源結構問題，核心是能源技術創(chuàng)新和政策創(chuàng)新?！暗吞冀洕钡母拍罨旧峡梢哉J為是在氣候變化國際制度框架(包括《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》)，特別是在《京都議定書》遭受空前挫折的形勢下由英國率先提出的。希望以此建立起發(fā)達國家和發(fā)展中國家相互理解的橋梁?？上驳氖?，向低碳經濟轉型已經成為世界經濟發(fā)展的大趨勢。2006年10月30日，英國了由前世界銀行首席經濟學家尼古拉斯-斯特恩牽頭完成的《氣候變化的經濟學》，對全球變暖可能造成的經濟影響作出了具有里程碑意義的評估。

《氣候變化的經濟學》的核心觀點主要有三個：一是如果各國政府在未來十年內不采取有效行動遏制溫室效應，那么氣候變化的總代價和風險相當于每年至少失去全球GDP的5％-20％。相比之下，采取行動的代價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)達國家在2050年前把絕對排放量減少60％-80％，發(fā)展中國家在2050年的排放與1990年相比，增長幅度不應超過25％。

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

農業(yè)生產活動與全球氣候變化息息相關。農業(yè)生產在全球溫室氣體(包括CO2、cH4、N20O)循環(huán)中占有重要地位。土壤中的有機物質經微生物分解，以CO2的形式釋放人大氣，CH4可在長期淹水的農田中經發(fā)酵作用產生，全球一半以上的N2O來自土壤的硝化和反硝化過程。

農業(yè)作為國民經濟的基礎產業(yè)，是一個重要的溫室氣體來源，同時又受到溫室效應的嚴重影響。響應“低碳經濟”的號召，確定農業(yè)溫室氣體的排放量并探尋減排辦法已成為世界各國的當務之急。

二、遼寧省循環(huán)農業(yè)模式

在中國南方地區(qū)廣泛開展的“一池三改”和“四位一體”模式早已運用純熟，其核心環(huán)節(jié)是沼氣池的溝通作用。但該技術移植北方后，受地溫和氣候影響，通常只能工作六至八個月左右，以及推廣模式僵化等影響，農戶無法得到預期經濟效益，極大制約了該技術的推廣應用。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的應用，該技術越來越受到北方農戶的歡迎。

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)農業(yè)模式。成功推廣的生態(tài)農業(yè)典型模式及配套技術有八項㈣。

這八項生態(tài)農業(yè)典型模式及配套技術包括：小流域綜合治理利用生態(tài)農業(yè)模式及配套技術，典型單位為本溪滿族自治縣黃堡村、建平縣章吉營子村；農業(yè)資源保護利用生態(tài)農業(yè)模式及配套技術，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)果園建設模式及配套技術，典型單位為海城市王家堡村；農田立體種養(yǎng)生態(tài)農業(yè)模式及配套技術，典型單位為盤山縣常家村；生態(tài)養(yǎng)殖模式及配套技術，典型單位為大洼縣西安生態(tài)養(yǎng)殖場、阜新市生態(tài)園；平原區(qū)農牧結合生態(tài)農業(yè)模式及配套技術，典型單位為昌圖縣尹家村；無公害農產品生產模式及配套技術，典型單位為營口市老邊區(qū)前山村、海城市有機果品基地；觀光生態(tài)農業(yè)模式及配套技術，典型單位為鳳城市大梨樹村。

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

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

鞍山市岫巖滿族自治縣政府從本縣實際出發(fā)，通過政策引導、技術支持、資金補貼等方式，通過發(fā)展大循環(huán)、村戶建 立小循環(huán)的方式，在農村積極推廣沼氣、秸稈氣化等新技術，大力扶植循環(huán)農業(yè)發(fā)展，推動了該縣生態(tài)循環(huán)農業(yè)駛入健康發(fā)展的“快車道”。

蚰巖縣政府積極鼓勵該縣企業(yè)發(fā)展循環(huán)產業(yè)，在推動企業(yè)發(fā)展壯大的同時，也使循環(huán)農業(yè)快速推進。岫巖縣鞍山佳林生物質燃料制造有限公司，利用農村的玉米秸稈、稻草、玉米芯、花生殼等農作物、固體廢棄物為原料，經過粉碎后加入添加劑加壓增密，生產新型生物質再生能源“秸稈煤炭”，使過去農民廢棄的農作物重新利用，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)產業(yè)的同時，還積極構建以種植、養(yǎng)殖、加工、沼氣為鏈條的微型循環(huán)經濟，建立“家庭綠島”式小循環(huán)，積極引導農民大力發(fā)展沼氣，開展“一池三改”(建沼氣池、改廁、改灶、改廚)活動，推廣“豬一沼一菜(果)”的生態(tài)農業(yè)循環(huán)生產模式。“家庭綠島”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肥用來肥田，實現(xiàn)了農業(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了5座生物質氣化站，以秸稈、樹枝、木屑、鋸末、稻殼等生物質和白色垃圾為原料，幫助3 000多戶農民用上了潔凈的新能源，既改變了農村臟亂差的面貌，使村容村貌更整潔，又提高了農民的生活質量，實現(xiàn)了新農村、新能源、新氣象的目標。

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

近年來，蘇家屯區(qū)加快沼氣能源產業(yè)的發(fā)展，以沼氣池建設為紐帶，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，提高了農產品質量，增加了農民收入。該區(qū)的蔡家屯村有種植葡萄的歷史，過去葡萄的產量和質量始終不盡如人意。2006年，這個村在區(qū)農機部門的支持下，把沿氣應用到農業(yè)生產上，給葡萄上沼渣、沼液，經過本村葡萄協(xié)會的大力推廣，葡萄種植戶真正得到了實惠。蔡家屯村共建沼氣池200多個，其中今年新建的就有100多個。農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，注冊的“華香”牌葡萄獲得了綠色產品A級認證。質量的提升帶動了價格的提升，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1.5萬元。

目前，該區(qū)已建成3500個沼氣池，每個沼氣池按年產4噸沼肥計算，每年將有1.4萬噸優(yōu)質肥產生。今后，蘇家屯區(qū)還將在抓好沼氣池建設的同時，抓好沼肥在農業(yè)生產中的綜合利用，不斷改良土壤、降低生產成本、提高農產品質量，從而實現(xiàn)增加農民收入的目標。

2.“四位一體”的有機廢棄物資源化循環(huán)利用模式。北方“四位一體”生態(tài)農業(yè)模式的基本概念是：一種庭院經濟與生態(tài)農業(yè)相結合的新的生產模式。它以生態(tài)學、經濟學、系統(tǒng)工程學為原理，以土地資源為基礎，以太陽能為動力，以沼氣為紐帶，種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)相結合，通過生物質能轉換技術，在農戶的土地上，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，農戶庭院既是生活系統(tǒng)，又是生產系統(tǒng)，如何做到生活與生產的有機結合是農戶庭院循環(huán)農業(yè)模式必須要解決的問題。“四位一體”循環(huán)農業(yè)模式正是基于此，從提高蔬菜單產、復種指數(shù)、畜禽轉換率和循環(huán)總量，降低飼料浪費度的角度出發(fā)，將各種設施組合成一個整體，輔以高效技術，使之成為一個穩(wěn)定高效的系統(tǒng)。同時各組分之間存在適當?shù)谋壤P系和明顯的功能分工與協(xié)調機制，使“四位一體”循環(huán)農業(yè)模式能夠在系統(tǒng)內順利完成能量、物質、信息、價值的轉換和流通，并使系統(tǒng)的整體功能達到最高。

該模式以沼氣生產為中心，把種植業(yè)、畜牧業(yè)和蔬菜栽培等聯(lián)結起來，實現(xiàn)了有機物的多層次利用?！八奈灰惑w”循環(huán)農業(yè)模式巧妙地應用了食物鏈加環(huán)原理，通過加入生產環(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地結合起來，使該系統(tǒng)食物鏈結構增長，對系統(tǒng)內有機廢棄物能夠達到多次循環(huán)利用，構成了良性循環(huán)再生路徑。在中國北方的傳統(tǒng)旱作農業(yè)區(qū)，大多是燃料、肥料、飼料俱缺的地區(qū)，農村能源供應不足，農村能源消費結構不合理。在“四位一體”循環(huán)農業(yè)中，以沼氣池為紐帶的作用巧妙地解決了“三料”問題。該循環(huán)農業(yè)模式充分利用了太陽能，使太陽能轉化為熱能，又轉化為生物能，達到合理利用。通過沼氣發(fā)酵，以無公害、無污染的肥料施于蔬菜和農作物，使土地增加了有機質，達到用能與節(jié)能并進。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)酵可以周年進行，遼寧南部地區(qū)已經實現(xiàn)周年進行，遼寧中部和西北部目前已經可以解決年均供氣10個月左右。部分解決了北方冬季因溫度過低而無法實現(xiàn)發(fā)酵產氣的實際困難。同時，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溫室內果蔬增產，溫室內果蔬光合作用所產生的氧氣又可供畜禽呼吸所用。人畜糞便和其它有機廢棄物進入沼氣池發(fā)酵產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、沼渣富含有機成分，是優(yōu)質肥料。施用沼肥可明顯改善土壤理化性狀，提高蔬菜產量和品質。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，促進根系發(fā)育，提高產量舊。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，結構趨于合理，使有機物得到了多層次利用，同時沼氣與沼液、沼渣的綜合利用增強了該系統(tǒng)的穩(wěn)定性?！八奈灰惑w”組分之間關系協(xié)調，構成了循環(huán)再生路徑，使該系統(tǒng)生物種群增多，食物鏈結構延長，能流、物流循環(huán)加速。該組合充分體現(xiàn)了“整體、協(xié)調、循環(huán)、再生”的生態(tài)農業(yè)基本原理。

阜新市五峰鎮(zhèn)根據(jù)當?shù)氐耐寥?、氣候特點和發(fā)展種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的條件與經驗，提出了打綠色牌、念生態(tài)經、筑產業(yè)鏈、發(fā)項目財，實施種、養(yǎng)、加一體化，打造循環(huán)農業(yè)，實現(xiàn)農業(yè)資源綜合利用的發(fā)展戰(zhàn)略。

五峰循環(huán)農業(yè)的表現(xiàn)形式是相互聯(lián)系的四條產業(yè)鏈條：一是甜玉米種植―保鮮玉米深加工產業(yè)鏈條。通過擴大甜玉米種植面積，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)一肉牛屠宰加工產業(yè)鏈條。通過大力發(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)產業(yè)鏈條。通過發(fā)展甜玉米種植，對秸稈進行青貯，為養(yǎng)牛提供飼料，實現(xiàn)農業(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)、沼肥產業(yè)鏈條。通過養(yǎng)牛用牛糞生產沼氣，沼氣用于照明、做燃料，沼渣做肥料還田，實現(xiàn)清潔生產和廢棄物資源化利用。

這四條產業(yè)鏈既各成系統(tǒng)，又相互連結，環(huán)環(huán)緊扣，形成了一張完美的“循環(huán)經濟流程圖”。《遼西半干旱地區(qū)循環(huán)農業(yè)問題研究》一書中提出的循環(huán)模式，在這里得到了詮釋。這 也是低碳經濟下集約經營循環(huán)農業(yè)的典范。遺憾的是他們沒有及早申報聯(lián)合國CDM項目，這一方面有信息不對稱問題；另一方面也反映出方法學研究的短板效應。

位于阜新市太平鎮(zhèn)水泉鎮(zhèn)的遼寧烏蘭山生物技術公司，每年能處理畜禽糞便20萬噸，將糞便變成高含量有機肥還給農業(yè)種植，是遼寧省循環(huán)經濟試點單位。有機肥不僅解決糞便對當?shù)乜諝狻⑺?、環(huán)境污染問題，還能使土壤有機質含量提高0.2％以上，減輕大量施用化肥對土壤結構的破壞程度，使土壤板結現(xiàn)象得到改善。烏蘭山生物技術公司實現(xiàn)從畜禽養(yǎng)殖―糞便處理―農作物種植一糧食秸稈利用―飼料生產一畜禽養(yǎng)殖的循環(huán)經濟發(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一級保護區(qū)內，大伙房水庫是沈陽經濟區(qū)重要的水源地，坎木村是生豬飼養(yǎng)基地，如何解決農民的生存與環(huán)境保護之間的矛盾?由農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題。

遼寧綠色芳山有機食品公司在黑山縣建設了3萬畝有機花生高產示范基地。

凌海市雙羊鎮(zhèn)新站村投資180萬元新建了一座秸稈氣化站，可以將各種農作物秸稈轉化成優(yōu)質清潔的高效燃氣，可完全替代液化氣、天然氣。

到目前為止，遼寧省200個省級環(huán)境綜合整治示范村，已按計劃全面完成整治任務。三年累計建設各類畜禽污染治理工程144處。開發(fā)了畜禽糞便、農村垃圾、污泥混合發(fā)酵“三合一”技術，一并解決農村養(yǎng)殖、生活和中小型城鎮(zhèn)污水處理廠污泥污染問題。在農業(yè)固體廢物循環(huán)利用方面，結合北方地區(qū)特點，建設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。各市積極推進有機食品發(fā)展，全省建設有機食品生產基地200萬畝。

三、遼寧省循環(huán)農業(yè)發(fā)展的對策與建議

1.發(fā)展農業(yè)循環(huán)經濟應與發(fā)展農業(yè)產業(yè)化相結合。農業(yè)產業(yè)化是中國發(fā)展農業(yè)的有效組織形式，具有組織化、規(guī)?；忍卣?。將發(fā)展農業(yè)循環(huán)經濟與發(fā)展農業(yè)產業(yè)化相結合，在“龍頭”產業(yè)帶動下，可有效提升農業(yè)循環(huán)經濟模式運行規(guī)?；?，促進農業(yè)產業(yè)化發(fā)展。

2.發(fā)展農業(yè)循環(huán)經濟應與農業(yè)結構調整相結合。我省是農業(yè)大省，當前，農業(yè)生產的結構矛盾在于耕地、水等資源相對短缺和勞動力過剩。在循環(huán)經濟發(fā)展模式下，應該加快生態(tài)農業(yè)技術的開發(fā)和推廣，使農業(yè)常規(guī)技術與生物技術、信息技術相結合，實現(xiàn)農業(yè)資源更高層次、更高效益的開發(fā)；加快傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代農業(yè)的轉變，使高效農業(yè)和高科技農業(yè)成為新的經濟增長點；保護和改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境，減少對耕地、水資源的過度使用，合理利用自然資源，特別是生物資源和可再生能源，以滿足逐年增長的國民經濟發(fā)展和人民生活的需要。

3.典型示范，逐步推廣。這是中國農村經濟工作的經驗和有效方法，特別適合中國農民對待新鮮事物認識的漸進性特點。它是以最生動的事實教育農民，從而對農民產生強大的感染力、吸引力。并在典型示范帶動過程中，還可以形成不斷學習、模仿到創(chuàng)新的超越機制。

4.因地制宜，研發(fā)適合當?shù)匕l(fā)展農業(yè)循環(huán)經濟的技術。政府應組織有關部門和高等院校生態(tài)經濟領域專家、科研機構組成專業(yè)研究組，設立循環(huán)經濟應用技術研發(fā)基金，促進環(huán)境綜合治理等適用技術的開發(fā)與推廣應用，緩解資源和環(huán)境的壓力。另外，政府應加大財政投入，實施優(yōu)惠政策，積極推廣已成熟的循環(huán)經濟發(fā)展模式，使農民真正的接受，并擴展應用范圍。

5.建立以有機農業(yè)建設為基礎、開發(fā)有機食品(產品)為目的、發(fā)展有機產業(yè)為手段的跨越式循環(huán)經濟發(fā)展模式。有機農業(yè)是在農業(yè)生產過程中遵循生態(tài)學原理和生態(tài)經濟規(guī)律，不采用基因工程，不施用化肥、農藥等化學合成物質，利用生態(tài)農業(yè)技術建立和恢復農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的農業(yè)。在有機農業(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、有機飼料喂養(yǎng)家畜等。開發(fā)有機農業(yè)、發(fā)展有機產業(yè)是保護生態(tài)環(huán)境和節(jié)約稀缺資源、發(fā)展農村經濟、提高人民生活質量以及保障人體健康的需要，是加快農業(yè)結構調整和產業(yè)升級、有效防治污染、促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，是建設生態(tài)市、發(fā)展生態(tài)環(huán)保型效益經濟、建筑新的經濟增長點、變生態(tài)資源優(yōu)勢為經濟優(yōu)勢、實現(xiàn)跨越式發(fā)展、打破國際綠色壁壘的重要舉措。

篇8

關鍵詞：低碳經濟；科技政策；體系；分析

中圖分類號：F2

文獻標識碼：A

1發(fā)達國家的低碳科技政策

1.1低碳財政政策助力產業(yè)結構升級

為了更好的發(fā)展低碳經濟，發(fā)達國家針對轉型中存在的問題，制定了相對完善的鼓勵措施和政策，對高污染、高耗能的落后產業(yè)逼迫其進行改造或淘汰。為了鼓勵低碳產業(yè)發(fā)展，促進傳統(tǒng)產業(yè)優(yōu)化升級，又通過財政手段進行激勵和促進。在2008年，日本明確通過財政政策促進低碳產業(yè)升級，實施《建成低碳社會行動計劃》。同時，為了進一步鼓勵企業(yè)在生產過程使用低碳技術和節(jié)能設備，又出臺了多項優(yōu)惠激勵措施，如低碳產業(yè)補助金制度等。在荷蘭，政府也制定了相關的能效投資補貼政策，從而鼓勵低碳技術的開發(fā)，降低其研發(fā)成本，最高財政補貼可達到技術研發(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

低碳經濟的發(fā)展，必須通過提高能源效率來實現(xiàn)，而能源效率的提高離不開低碳技術的創(chuàng)新與發(fā)展。因此，發(fā)達國家將低碳經濟發(fā)展的著力點放在發(fā)展低碳技術、資源開發(fā)技術、發(fā)展新能源為其主要的科學政策對象。在2005年，英國就出臺了《減碳技術戰(zhàn)略》，達到對碳捕集利用技術等科技研發(fā)、應用的鼓勵和引導作用。在2009年，英國國家戰(zhàn)略方案之一《英國低碳轉型》頒布。在美國，不僅出臺了一系列激勵措施推動美國低碳發(fā)展，“美國復興和再投資計劃”，以發(fā)展新能源為重點，國家還在低碳技術創(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)、碳儲存和碳捕獲技術?？梢哉f，西方發(fā)達國家早在10年前就開始重視低碳經濟的發(fā)展，并對此做了深入的研究和發(fā)展方案。

1.3推廣低碳生活理念，建設低碳城市

在低碳經濟的發(fā)展中，西方國家十分注重低碳生活理念和宣傳，來引導國人投入到低碳社會建設中來。另一方面，很多國家為了達到建設低碳城市的目標，在城市規(guī)劃和建設等方面，對節(jié)能減排做出較為詳細的規(guī)定，并將低碳城市建設計劃書在國家層面推出。總之，通過合理的引導，科學的規(guī)劃和詳細的規(guī)定，來促進低碳經濟在人民生活和城市建設中推廣和普及。

2我國發(fā)展低碳經濟面臨的問題

2.1不合理的產業(yè)結構

目前，在我國工業(yè)化和城市化進程中，原有的三大產業(yè)結構所占比重也發(fā)生了變化，第一產業(yè)所占的比重在不斷降低，而第二、第三產業(yè)的比重呈遞增態(tài)勢。其中第二產業(yè)加工產業(yè)，是三大產業(yè)的核心，也是我國經濟發(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。這些產業(yè)都需要大量能源消耗，而我國仍以煤炭、石油作為能源的主要來源，導致排放出大量二氧化碳等溫室氣體。綜合來看，與世界發(fā)達國家相比，中國濟發(fā)展水平仍處于較低的地位。國民經濟的發(fā)展、經濟實力增強，如果仍然通過重工業(yè)的發(fā)展來實現(xiàn)的話，必然會導致高排放、高能耗居高不下，對于低碳經濟會帶來很多不良的影響，也會對中國低碳經濟的發(fā)展產生嚴重阻礙。

2.2單一的能源結構

在中國的經濟發(fā)展中，煤炭在能源供給中相當大的比重。我們通過數(shù)據(jù)也可以發(fā)現(xiàn)，在中國的能源供給中，原油產量占能源總量的10%左右，中國原煤產量占能源總量的81%。我國多煤、少氣、貧油的能源組成結構，必然會導致低碳經濟發(fā)展過程對能源的利用存在不合理的現(xiàn)象。從總發(fā)電來源分析，占發(fā)電消費總量的72%是煤炭，占發(fā)電消費總量20%是石油，占發(fā)電消費總量4%是天燃氣，占發(fā)電消費總量不到4%是核電、水電及其他發(fā)電。雖然我國對新能源開發(fā)一直很重視，但新能源所占的比重與發(fā)達國家相比，仍有很大差距。這一方面是新能源的利用無法跟上經濟發(fā)展的要求；另一方面，煤炭為中國重要的能源來源，在特定的條件下，也很難短時間被替代。但煤炭又是碳排放量最高的能源之一，必然影響中國低碳經濟的發(fā)展，影響中國實現(xiàn)節(jié)能減排的目標實現(xiàn)。

2.3節(jié)能減排的技術落后

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

3湖南省發(fā)展低碳經濟科技政策體系的建立

3.1制定符合國家低碳經濟發(fā)展戰(zhàn)略部署相關政策

湖南省正經歷經濟社會新常態(tài)，以及能源系統(tǒng)轉型的嶄新時代，因此，加速綠色能源替代黑色能源勢在必行。隨著近年來，全球經濟的發(fā)展方向已然轉向低碳經濟，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、完善和推進智慧電網(wǎng)技術、高效清潔低碳火力發(fā)電技術、可再生能源利用、先進的其他能源開發(fā)技術等，都是低碳經濟發(fā)展必要手段。湖南省低碳經濟的發(fā)展，也必須圍繞國家大局，在制定相關政策和法規(guī)時，認真領會國家低碳經濟發(fā)展戰(zhàn)略部署。

3.2設置各有側重和低碳化的考核指標

在低碳經濟的發(fā)展過程，雖然各地方都有各自的一些政策和措施，國家層面也在大力提倡和推動低碳經濟的發(fā)展，但仍有很多不能令人滿意的地方，在這個階段，經濟轉型的陣痛也需要地方政府加以重視，協(xié)調和解決好經濟更好和更快之間的矛盾。比如，在政府政績考核方面，如果僅僅通過GDP來評價一個地區(qū)的經濟增長狀況的話，必然會導致地區(qū)在發(fā)展過程中忽略低碳經濟的發(fā)展，通過更多的高能耗企業(yè)來提升本地區(qū)的經濟。這就是長遠發(fā)展與短期行為之間存在的沖突，低碳經濟也就無從談起。所以，需要制定和完善干部考核制度，根據(jù)不同地區(qū)經濟、環(huán)境、社會狀況的不同，設置各有側重和低碳化的考核評價指標。在這方面，可以重點考核的內容有：環(huán)境保護、資源能耗、過剩產能、民生改善、社會狀況、經濟可持續(xù)發(fā)展、科技創(chuàng)新等多個方面。總之，如果不能通過科學、合理的政績評價來制約，必然會導致地方在經濟發(fā)展中仍以短期行為、局部利益為中心，忽視高污染、高能源產業(yè)帶來的負面影響，淡化環(huán)境保護和生態(tài)保護，從而導致國家低碳經濟政策和戰(zhàn)略落空。

3.3能源的轉型是低碳經濟發(fā)展關鍵環(huán)節(jié)

在低碳經濟的發(fā)展中，能源的轉型是低碳經濟發(fā)展關鍵環(huán)節(jié)。在我國的能源結構中，煤炭為主要能源，但其所帶的環(huán)境問題也越來越嚴重?？梢哉f，不進行能源的轉型，仍以煤炭為主要能源的話，低碳濟發(fā)展的成效會大大降低。這就需要在低碳、無碳能源上做進一步的開發(fā)和利用。當前，低碳能源的發(fā)展存在諸多問題，一是能源的稀缺性導致企業(yè)生產成本的增加，影響企業(yè)使用的積極性。另一方面，企業(yè)節(jié)能降耗意識淡薄，在設備升級改造、新技術的開發(fā)與使用等方面都缺乏動力和壓力。這也需要政府給予積極的引導和鼓勵措施，強化低碳經濟的宣傳工作，使能源轉型由政府行為轉變企業(yè)行動。

4結束語

低碳經濟屬于高效清潔的綠色經濟，是目前最可行、可量化的可持續(xù)發(fā)展模式，是轉變發(fā)展方式的有效途徑。發(fā)展低碳經濟是社會發(fā)展新的歷史性機遇，也是我國發(fā)展經濟發(fā)展必須經歷的陣痛期。湖南省要借鑒發(fā)達國家和地區(qū)的經驗，多從科學政策體系上著手研究，才能更好的促進湖南省低碳經濟的發(fā)展。

參考文獻

[1]張燕.低碳經濟視角下的產業(yè)結構調整路徑探究[J].財經界，2015，（7）.

[2]賈祥玉，趙喜倉.低碳城市建設水平評價指標體系研究[J].中國集體經濟，2015，（12）.

[3]李玉婷.國外低碳經濟政策研究：進展、爭論與評述[J].當代經濟管理，2015，（5）.

篇9

【關鍵詞】 低碳經濟 造紙 節(jié)能減排 中國

依據(jù)世界氣象組織的科學調查顯示,到本世紀末二氧化碳濃度可能超過700ppm,這可能導致全球氣溫上升1.4℃至5.8℃,從而造成環(huán)境災難。在這樣一個高碳的社會里,如何來計算它的低碳機會,實現(xiàn)低碳生活由此顯得至關重要。

一、低碳經濟的內涵

1、“低碳”的源起

事實上,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,否則將面臨生態(tài)系統(tǒng)嚴重破壞,農作物減產、水資源短缺、海平面上升、物種滅絕等種種惡劣狀況。2℃已經成為自然界最后的安全閥,一旦被突破,其所帶來的環(huán)境災難難以想象。

造成全球變暖的罪魁禍首就是人類自身,其無節(jié)制享受物欲文明的生活和生產方式,造成了在過去的100年當中,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,嚴重破壞了地球臭氧層,從而導致全球平均氣溫節(jié)節(jié)升高。在此背景下,世界各國共同呼吁降低或控制二氧化碳排放,才有了“低碳”一說。1997年12月,149個國家和地區(qū)的代表通過了《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。中國也于1998年5月簽署并于2002年8月核準了該議定書。

2、“低碳經濟”的內涵

“低碳經濟”,是近年來國際社會應對人類大量消耗化石能源、大量排放二氧化碳引起全球氣候災害性變化而提出的新概念。它的核心是在市場機制基礎上,通過制度框架和政策措施的制定及創(chuàng)新,形成明確、穩(wěn)定和長期的引導和鼓勵,推動提高能效技術、節(jié)約能源技術、可再生能源技術和溫室氣體減排技術的開發(fā)及運用,并促進整個社會經濟朝向高能效、低能耗和低碳排放的模式轉變。

二、我國造紙業(yè)發(fā)展低碳經濟的現(xiàn)實意義

1、我國造紙業(yè)發(fā)展低碳經濟的背景

(1)國際背景

早在1896年,瑞典物理化學家阿累利烏斯就已發(fā)出“化石燃料燃燒將會增加大氣中二氧化碳的濃度,從而導致全球變暖”的警告。傳統(tǒng)的造紙工業(yè)在生產過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50年代后期開始,科學界才開始注意和研究全球氣候變化與溫室氣體的關系,到1990年代初,各國政府、科學界和工業(yè)界不得不痛苦地承認: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第四次評估報告提供的證據(jù)顯示,由人類活動引起的全球氣候變暖已是一個不爭的事實。近百年(1906―2005年)來,全球平均地面溫度上升了0.74℃,預計到本世紀末,全球平均地面溫度(與1980―1990年相比)可能會升高1.1℃―6.4℃。全球氣候變化影響人類生存和發(fā)展,對經濟社會可持續(xù)發(fā)展帶來嚴重的挑戰(zhàn),深度觸及農業(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重。據(jù)IPCC的合理估計,從1990年到2100年,全球海平面將上升49厘米左右。同時,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,從而糧食生產能力下降?！蹲匀弧冯s志文章宣稱,全球氣候變暖將導致世界上四分之一即一百多萬物種在未來50年內滅絕。

(2)國內背景

目前,中國是世界第二大能源生產國和消費國,又是世界第二大二氧化碳排放國。中國過多地依賴單一能源,其中煤炭高達70%,這一事實已使經濟發(fā)展和環(huán)境保護亮起紅燈。尤其是當前中國正處在工業(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在較長時間內不可避免地要大量消耗資源和能源。根據(jù)國際能源機構的報告,預計到2010年,中國將可能超過美國,成為全球最大的溫室氣體排放國。

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

多年來,我國氣候發(fā)生了顯著變化。從1986年到2008年的23年全部出現(xiàn)了全國性暖冬,極端天氣、氣候事件與災害的頻率與強度明顯增大。另據(jù)2006年年底的《氣候變化國家評估報告》預測,未來我國氣候變化的速度將進一步加快,很可能在未來50年至80年全國平均溫度升高2℃―3℃。氣候變暖將造成嚴重的損失。據(jù)預測,到2030年,我國沿岸海平面可能的上升幅度為l0cm―16cm,導致海岸區(qū)洪水泛濫的機會增大;而且氣候變化將使農業(yè)生產的不穩(wěn)定性增加,如果不采取任何措施,到2l世紀后半期,我國主要農作物,如小麥、水稻和玉米的產量最多可下降37%,農業(yè)生產也將受到氣候變化的嚴重沖擊。

從相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出1990―2003年,中國的GDP增長大約占全世界的10%,而同期能源消費增長卻占世界的27%,溫室氣體排放量增長占世界的34%。中國能源消費和溫室氣體排放的凈增長趨勢顯示,中國有必要減少溫室氣體排放。能源供給和能源安全已經成為限制中國工業(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)展目標的實現(xiàn)。因此,中國需要在未來20―50年間,在工業(yè)化發(fā)展和溫室氣體減排之間進行平衡。中國的選擇只能是繼續(xù)化壓力為動力,尋求低碳經濟發(fā)展道路。

2、我國造紙業(yè)發(fā)展過程中能源利用及其排放現(xiàn)狀

(1)紙漿等原料結構的不合理

以安徽省濉溪縣為例,這個地區(qū)的造紙廠,全部采用草漿造紙工藝。由于長期的無序生產,污水使莊稼根部腐爛,河里的魚蝦死光,井水要過濾5次才能飲用。這樣的生產、生活環(huán)境,給當?shù)鼐用駧砹酥T多不變甚至制約了當?shù)亟洕目沙掷m(xù)發(fā)展。

我國傳統(tǒng)造紙業(yè)以草漿為主,其比例高達80%以上。而世界造紙業(yè)發(fā)達國家木漿比例高達90%。這種不合理的原料結構造成的嚴重污染,主要來自麥草化學制漿的排污。目前,草類制漿二氧化碳排放量占整個造紙工業(yè)排放量的60%以上,仍然是主要的污染源。只有增加優(yōu)質長纖維的供給,提高木漿比重,淘汰落后草漿生產線,優(yōu)化我國造紙原料結構,才能解決我國造紙帶來的環(huán)境污染問題。

(2)造紙過程中高居不下的耗水量

傳統(tǒng)造紙工業(yè)是污染排放的重點行業(yè),也是能耗大戶,因此節(jié)能減排成為低碳經濟下造紙行業(yè)發(fā)展的新趨勢。目前,造紙業(yè)居我國5大高耗水行業(yè)之首,其國內紙廠噸紙水耗高達100立方米以上,是世界平均水平的10倍。隨著工業(yè)用水價格的不斷提高,節(jié)省這方面的開支對于企業(yè)的長遠發(fā)展來說大有可為。國內大型造紙企業(yè)近年來紛紛投入巨資,用于節(jié)水技術和設備的研發(fā)及改造,深入挖掘節(jié)水潛力,提高水的重復利用率,均達到了國際先進水平。但大批的小型造紙企業(yè)的耗水量仍然高居不下。

(3)污染物的產生和排放的處理能力有待進一步提高

在節(jié)水的同時,如何解決污染物排放對環(huán)境的不利影響是個不容回避的問題。造紙行業(yè)是我國進行污染排放控制的重點行業(yè)。造紙工業(yè)是山東省重要的傳統(tǒng)優(yōu)勢產業(yè)之一,產量和主要經濟指標連續(xù)14年居全國首位。新出臺的《指導意見》確定,到2011年,自制紙漿產能、機制紙及紙板產能分別控制在700萬噸和1800萬噸以內;逐步增加商品木漿和廢紙漿比重,非木漿、木漿、廢紙漿三者比重調整到15∶35∶50;逐步淘汰落后產能100萬噸―150萬噸,全省造紙企業(yè)平均規(guī)模達8萬噸/年以上?！吨笇б庖姟芬?guī)定,到2011年,山東省造紙產品綜合能耗將在2008年的基礎上降低5%―10%,自制草漿平均綜合水耗達到50-60立方米/噸,化學機械木漿平均綜合水耗達到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,重點發(fā)展木漿和廢紙造紙,鼓勵企業(yè)加快行業(yè)兼并、聯(lián)合和重組,提高產業(yè)集中度;鼓勵利用木材采伐剩余物、木材加工剩余物等生產木漿,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;鼓勵采用封閉循環(huán)用水、中段廢水處理及回用技術;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)境保護技術和手段。

三、對我國造紙業(yè)發(fā)展低碳經濟的建議

1、發(fā)展低碳經濟的必然選擇:綠色技術創(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該充分依賴的資源,木材和紙產品是可再生和可循環(huán)使用的產品,林產工業(yè)可以擴大生物質能源的使用,減少對化石燃料的依賴,減少二氧化碳的排放。第二,木材和紙制品在碳循環(huán)過程中是儲碳的載體,有“碳儲存效果”。其碳儲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行光合作用吸收大氣中二氧化碳,將二氧化碳轉化有機碳成為生物量儲存于植物體中,所表現(xiàn)于外的形式則為植物的總蓄積,對木材資源的再利用,對減少大氣中二氧化碳濃度有所貢獻。

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

(2)開發(fā)與應用節(jié)能的工藝與技術裝備

第一,在造紙流程中使用蒸汽動力系統(tǒng)能量梯級(多級)利用與集成技術;能量轉換環(huán)節(jié)與利用環(huán)節(jié)各級能流的耦合與最優(yōu)匹配技術;全廠熱、電、冷三聯(lián)供優(yōu)化耦合技術,生物質能源轉化技術。這些技術的開發(fā)與利用能大大減少造紙工業(yè)生產過程中的污染氣體及粉塵的排放量,提高空氣質量。第二,使用低位能能量的利用技術,低能耗打漿技術、耗原材料替代技術、強機械脫水節(jié)能集成技術、高效干燥技術、軟測量與優(yōu)化控制技術、變頻驅動技術的應用能為現(xiàn)代造紙工業(yè)的節(jié)能減排實現(xiàn)質的突破,減少碳排放量、改善水污染狀況。第三,開發(fā)與應用過程余熱回收集成技術,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,擴大造紙原料資源,提高廢紙再利用率也是有效的方法之一。其中,以廢紙制漿技術為主。廢紙制漿主要難題在脫墨技術,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。國際上造紙的廢紙用量日益增加,如美國的廢紙回收率在30%以上,日本的廢紙回收率達43%,英國的廢紙回收率達45%。美國明文規(guī)定,造紙廠原料投放量必須含25%以上的廢紙。近幾年,我國廢紙利用率也越來越高,廣東省的廢紙回收率目前已達30%以上。

(3)造紙廠管理機制革新及爭取政府扶持

造紙工業(yè)應有統(tǒng)一的管理機構和管理體制,嚴格控制新建廠和擴建廠。目前輕工總會、林業(yè)部、農業(yè)部均管制漿造紙廠,應相互配合,制定統(tǒng)一的法規(guī)。對于日產化學漿50噸以上的制漿造紙廠,產品及經濟效益較好的,政府應予扶持,建立堿回收和無污染漂白系統(tǒng)及“三廢”處理系統(tǒng),做到達標排放,文明生產。

2、綠色技術創(chuàng)新下環(huán)境容量資源競爭

(1)綠色技術創(chuàng)新與環(huán)境容量資源競爭的三種結果(見圖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供給曲線和需求曲線的特點:由于政府發(fā)放排放許可證的目的是保護環(huán)境而不是贏利,因而排放權的總供給曲線S垂直于橫軸,表示排放許可證的發(fā)放數(shù)量不會隨價格的變化而變化,但因公眾意愿逐步減少。由于排放者對排放權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,它移動的幅度取決于綠色技術創(chuàng)新的速度和水平。

(2)正確處理環(huán)境容量資源競爭與排污權的關系

要正確處理環(huán)境容量資源競爭與排污權的關系,首先要改變外延式的增長方式。對于我國這樣一個發(fā)展中大國來說,經濟發(fā)展仍然是其首要目標,外延式的增長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)展的關系。社會公眾對環(huán)境的要求越來越高,對美好環(huán)境的需求越來越強,所能容忍的碳排放量越來越少。第三要適度控制排放權證的發(fā)放,對于已經使用的排放權要直接減少排放權總量。以上三點導致政府所能供給的碳排放許可證數(shù)量減少,從而排污量越來越少。

3、對造紙工業(yè)發(fā)展低碳經濟的認識

(1)從低碳視角看待造紙工業(yè)的發(fā)展模式

隨著低碳經濟的推動和發(fā)展以及我國“碳交易”模式的建立和完善,具有低碳運行特色的造紙產業(yè)的優(yōu)勢將會越來越受到重視。我們應該用低碳經濟的理念、站在低碳經濟的高度去審視我國造紙產業(yè),賦予新的概念和認識,構建低碳造紙產業(yè)發(fā)展模式,推動制定有利發(fā)展低碳造紙產業(yè)的“碳交易”政策法規(guī),研究造紙產業(yè)的低碳技術。

(2)發(fā)展低碳造紙工業(yè)的關鍵是節(jié)能減排

節(jié)能減排是當前發(fā)展低碳經濟的重要著手點。節(jié)能減排關鍵技術和共性技術的突破,將推動全行業(yè)的發(fā)展,受益面廣,還將帶動一批新的產業(yè)發(fā)展。因此,要加大對研發(fā)節(jié)能減排共性和關鍵技術的支持力度,加強產學研結合,提高我國造紙工業(yè)節(jié)能減排技術水平,使我國造紙行業(yè)真正成為低碳行業(yè),為發(fā)展低碳經濟作出貢獻。

(3)加強國際合作,實行科研國際化戰(zhàn)略

加強國際合作并實行科研國際化戰(zhàn)略目的在于加強與國際領先者的合作,更多地利用國際科技力量。首先,要重視與發(fā)達國家合作,發(fā)達國家特別是德國和美國,在新能源研發(fā)和應用領域已經走過了十多個年頭,它們有發(fā)展新能源的動力和需求,同時也掌握著世界上最為先進的新能源技術。其次,從長遠來講,也要密切與發(fā)展中國家在研究、教育和創(chuàng)新方面的合作。利用中國的研究與創(chuàng)新力量,加強國際交流與合作,為解決氣候、資源、健康、安全等全球性問題而努力。科研國際化戰(zhàn)略將為中國搭建一個未來對外科技合作的平臺,為我們的科研和創(chuàng)新在國際環(huán)境中加強協(xié)調和信息交流發(fā)揮作用。

【參考文獻】

[1] 顏小苗:算算你的碳排放[J].大武漢,2010(6).

[2] 環(huán)境保護部環(huán)境規(guī)劃院:2009―2020年最行業(yè)環(huán)境經濟形勢分析與預測[M].中固標準出版社,2009.

[3] 郇公弟:德國新能源產業(yè)10年“蔚然成蔭”[N].參考消息,2009-10-15.

[4] 馬燕合、黃晶:加快節(jié)能減排技術研發(fā),迎接低碳經濟到來[J].中國科技產業(yè),2008(3).

篇10

關鍵詞：工業(yè)革命；技術創(chuàng)新；技術創(chuàng)造；社會變革

1 工業(yè)革命的概念和特征

工業(yè)革命應該是人類歷史上具有劃時代意義的偉大革命。一百多年來，學者們就工業(yè)革命的定義爭論不休，研究的問題越來越深入。但研究者即使對一些基本問題也很少形成共識，“究竟什么是工業(yè)革命”這一問題往往人言人殊。

從學術角度分析工業(yè)革命的字面，包含“工業(yè)”和“革命”兩個部分。根據(jù)百度百科：工業(yè)（industry）是指采集原料，并把它們加工成產品的工作和過程。工業(yè)是社會分工發(fā)展的產物，經過手工業(yè)、機器大工業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)幾個發(fā)展階段。革命，則是指推動事物發(fā)生根本變革，引起事物從舊質變?yōu)樾沦|的飛躍，是一種實現(xiàn)社會變革的歷史過程。

因此，本文認為工業(yè)革命就是造成工業(yè)過程、工業(yè)規(guī)模、工業(yè)技術等和工業(yè)息息相關的諸多領域均發(fā)生突變，對工業(yè)產生巨大影響、，引起跨越式進步和發(fā)展的一場社會、產業(yè)變革。

國內外學者把工業(yè)革命定義的研究分為社會變革學派、工業(yè)組織學派、宏觀經濟學派、技術學派、能源學派和消費學派等，這些研究分別從不同側面去抓工業(yè)革命的特征。本文也根據(jù)這一百多年來工業(yè)革命的發(fā)展歷程和發(fā)展成果，從工業(yè)的第二產業(yè)的實業(yè)屬性出發(fā)，總結歸納出一些工業(yè)革命明顯應具有的特征：

1.社會影響規(guī)模

工業(yè)革命引起社會發(fā)生廣泛的變革，影響到工業(yè)和工業(yè)相關的各行各業(yè)的發(fā)展變化，不局限于某一單一領域或者少數(shù)幾個領域；

2.市場經濟價值

一場工業(yè)革命的發(fā)生，必然在相當長的時間里持續(xù)影響社會生產總值的大幅度增長，甚至要大到難以估量的地步；

3.技術理論進步

工業(yè)領域發(fā)生重大的理論突破和進步，這些系統(tǒng)、全面的新理論、新認識的應用，引起工業(yè)過程發(fā)生前所未有的變化，全社會產生強大的變革發(fā)展的內在動力；

4.生產力的發(fā)展

真正的工業(yè)革命必然帶來人類社會生產力的巨大的、飛躍式的發(fā)展，同時也推動生產關系的巨大變化；

5.歷史因果關聯(lián)

新工業(yè)革命不應該是緩慢、漸進、累加式的發(fā)展，幾乎沒有和歷史的漸進性關聯(lián)，是一種在現(xiàn)有的工業(yè)發(fā)展過程中產生新的爆炸式增長、突變式發(fā)展。

這些都是一場工業(yè)革命應該同時具有的特征。人類已經經歷過的第一次工業(yè)革命（動力機械的誕生和發(fā)展）、第二次工業(yè)革命（電的發(fā)現(xiàn)和應用）都具有上述這些特征。被社會普遍接受的已經發(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、說法，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向動力機器生產轉變的重大飛躍。這場革命的過程一直延續(xù)到今日，我們人類離不開的各種機器設備，特別是動力設備，幾乎都和這場革命的開始而同時誕生，并在這100多年中不斷、循序漸進的發(fā)展和完善。即便是剛剛退出歷史舞臺的蒸汽機車，仍在極少數(shù)的應用場合發(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、內燃機完全不同的一次新領域的突破，從電燈、電話，有線電、無線電，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“電”的認識不斷深入，“電”的應用領域不斷擴展的過程。這個漸進、發(fā)展過程中沒有哪一個階段能單獨稱其為新的“工業(yè)革命”，充其量也只能是在某個小領域、小行業(yè)產生局部的“小革命”。應該說第一次工業(yè)革命、第二次工業(yè)革命從革命開始一直延續(xù)至今，還在不斷進行中；能與之匹敵的新的“工業(yè)革命”還沒有開始。

2 新的工業(yè)革命的基礎和條件

到了今天，人類社會的生產力已經高度發(fā)達，生產關系也達到較高水平，體現(xiàn)在經濟繁榮、社會穩(wěn)定。通俗的說法就是到了幾乎什么需要的東西都能造出來，但是社會不知道該造什么了。到處都是“產能過剩”、“產品過?！保麄€社會消費需求乏力，人們對工業(yè)品的需求似乎都得到了滿足，沒什么大的需要了。偶爾出現(xiàn)一個新的市場，轉瞬間就又飽和或過剩了，

找不到新的需求、新的增長點，現(xiàn)有的原材料“蛋糕”、半成品“蛋糕”、產成品“蛋糕”有限，一些曾經發(fā)達、現(xiàn)在落后的國家眼看吃不到、不夠吃了，競爭不過我們，則開始“耍賴”，懲罰性關稅、貿易制裁、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)展先進的國家慢下來、走入歧途。我們則開始改進“供給側”，按照西方的忽悠“去產能”，在提升“品質”上下功夫，這一定就能讓社會產生新的需求？難道人類生產力發(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的重要戰(zhàn)略物資煤炭、鋼鐵的產能，努力淘汰低水平產能。劣質煤停產，低標號水泥停產，低品質鋼材停產，但如果哪天都到了高水平產能，都提升變成優(yōu)質煤、高標號水泥、高品質鋼材，再“過剩”了，又怎么辦？生產出來高品質的、超越需求的“過剩產品”，能保證賣掉嗎？

“引發(fā)工業(yè)革命的必要性是市場！”今天，實體經濟發(fā)展卻遇到瓶頸，能源危機也已經迫在眉睫。如果找不到“更大的蛋糕”，各個階級、各種利益集團對現(xiàn)有“蛋糕”的爭奪和分配的斗爭將不斷加劇，因此人類亟需再來一場真正的工業(yè)革命。

但什么才是工業(yè)革命？工業(yè)革命從哪里開始？靠什么實現(xiàn)工業(yè)革命？有人說靠模式、有人說靠信息、有人說靠智能化。依據(jù)本文總結的工業(yè)革命的特征可以得出，能稱之為革命的，一定是大動作，一定是讓人們生產、生活發(fā)生巨大變化的東西，一定是在經濟規(guī)模上占據(jù)主要地位的部分，是“基礎硬件”，不是“應用軟件”。能源、動力每個人都離不開，每個國家都高度重視，第三次工業(yè)革命、新工業(yè)革命，一定還是從關乎人類生存、發(fā)展的基礎產業(yè)：能源和動力開始。

如果選擇了液態(tài)空氣這種-196℃的無色液體作為工質，自然界里常溫的空氣、河水、海水，都是相對“高溫”的物質，都可能成為給它加熱的“熱源”和能量提供者，成為能源物質。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燃料來獲取熱量了。

我們提出一個用液態(tài)空氣作為“工質”的系統(tǒng)方案。首先，制備液態(tài)空氣的過程是熱泵制冷輸出熱能的過程，可以用熱泵技術得到高溫熱水或蒸汽輸出利用，“副產品”就是被“冷卻”成液體的液態(tài)空氣；使用時，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能，形成高壓、常溫的氣體，然后適時、適量地進入現(xiàn)有內燃機的氣缸等膨脹做功環(huán)節(jié)，模擬實現(xiàn)原來靠燃燒釋放熱量、介質吸熱膨脹得到的同等壓力環(huán)節(jié)，后續(xù)輸出動力的過程則完全一樣。

以汽車為例，改造前，汽車是帶著能源物質，吸入不需要付費的環(huán)境空氣，燃燒后釋放的熱量讓反應后的混合氣體猛烈升溫、膨脹，勢能在發(fā)動機內轉換為動能，帶動車輛運動，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，通過換熱器，吸收不需要付費的常溫空氣的熱量，沸騰、汽化、氣化，升溫膨脹，最后是高壓常溫氣體推動發(fā)動機運轉，帶動車輛運動，膨脹釋放內能后大幅度降溫的空氣則被重新排放到空氣中。這個過程已經在實驗中得到驗證。初步估算，讓發(fā)動機輸出同樣的動力消耗的“工作介質”體積是原來燃料消耗的2～5倍，而系統(tǒng)成本是使用燃料時的近十分之一！

創(chuàng)新使用液態(tài)空氣作為工作介質，吸收環(huán)境熱、發(fā)動機拋棄的余熱、廢熱做功，會讓飛機發(fā)動機不再噴火、火箭發(fā)動機沒有尾焰，將使以熱量形式丟棄的能量降到最低，使能量利用率、環(huán)境熱利用率達到新高。近期英國空天飛機發(fā)動機研究工作取得較大進展，從中央電視臺13頻道2014年12月17日相關新聞消息中看到的發(fā)動機工作動畫和同時公布的三種燃料成份，已經明確說明液氮是除了液氫、液氧之外的第三種“燃料”介質成份，明確說明空天飛機發(fā)動機用它確保發(fā)動機內部工作在較低溫度，同時發(fā)動機仍然保持較高效率。

更有意思的是，如果汽車發(fā)動機的工作溫度是從常溫到低溫，塑料就可以成為發(fā)動機的原材料，重量、成本會發(fā)生怎樣的變化？原來不符合排放標準的舊車，把火花塞換為噴氣塞，馬上變成“零”排放，超歐N標準；如果飛機發(fā)動機內部工作溫度下降，我們國家在耐高溫材料、高溫散熱系統(tǒng)設計加工方面的短板就不復存在，發(fā)達國家的那部分優(yōu)勢也就體現(xiàn)不出來了，我們的大飛機發(fā)動機就可以來一次“彎道超車”，至少可以通過“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，變成膨脹勢能，全部噴射常溫氣流。根據(jù)能量守恒定律，熱沒有扔掉，只能轉化為動能，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，沒有了紅外、紫外特征，戰(zhàn)略導彈防御體系就變成了“睜眼瞎 ”。

我們需要重新認識一下膨脹做功，不要把工作起點、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定律。不能因為瓦特那個時候只有水能可用，沒有見過液態(tài)空氣，我們今天就也對液態(tài)空氣視而不見。使用液態(tài)空氣，就是另類的蒸汽機，雖然談不上創(chuàng)造，但肯定是創(chuàng)新！是一個能引起動力機械發(fā)生一次大的變革的應用創(chuàng)新！

3.3 讓排放變資源，減排理論創(chuàng)新

今天，工業(yè)領域和人們日常生活中都把排放二氧化碳當成一件理所當然的事，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”。進行環(huán)境評價的時候，排放物里面如果沒有特殊化合物，如硫化物、氮氧化物、粉塵即達到清潔排放的標準，排放物含有二氧化碳、水蒸氣、熱量其實都是局部環(huán)境空氣的增量和干擾，也將影響局部環(huán)境指標，本應同樣得到處理。

每個鍋爐都有煙囪，煤炭燃燒后碳排放成為人類數(shù)千年養(yǎng)成的習慣，但是仔細分析一下，煤炭的燃燒過程是一個化學反應過程，在生成近4倍重量二氧化碳的同時，釋放燃燒熱。排放的二氧化碳其實是比燃燒過程釋放的熱更有價值的資源，目前國內生產成本價每噸150元左右，歐盟公布的成本每噸18歐元；市場批發(fā)價每噸高達500～800元，淘寶零售價更達到每噸一萬元?；瘜W產物的價值比釋放的熱能價值高2～3倍，人們長期以來都是抓了燃燒熱這個“芝麻”，扔了燃燒化學產物這個“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地方，噴施到農田、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！

造成這個結果也有其歷史原因，倒退幾十年，煙氣中二氧化碳幾乎無法回收，回收了也沒有什么太多用途，人類當時也沒有減少碳排放的環(huán)境保護壓力。但是今天則完全不同了，回收煙氣二氧化碳的技術已經成熟，回收成本低廉，回收的二氧化碳用途廣泛。人們也已經認識到碳排放對環(huán)境的危害，到了應該徹底處理碳排放、必須處理碳排放問題、可以從根本上解決碳排放問題的時候了。

我們在“脫硫脫硝”的過程中，習慣采用各種化學反應的方法，而沒有用冷凝回收的技術。超低溫技術在以前是不成熟的，人們習慣在各種“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，也能實現(xiàn)煙氣中熱能回收、污染物直接“冷凝”回收，實現(xiàn)真正意義上的節(jié)能、減排、增效！

如果對我們人類普遍使用的燃煤、燃油、燃氣過程進行改革，讓每一臺鍋爐、每臺燃燒裝置像化工廠的反應設備那樣工作，既利用燃燒反應釋放的熱量，還要利用化學反應產生的化學產物，把化石資源的價值“吃光榨凈”，在減少環(huán)境污染物排放的同時，實現(xiàn)效益的大幅度增加，實現(xiàn)低碳、減排、增效的有機統(tǒng)一。

套用前文所述的工業(yè)革命的五個特征來衡量，“讓能量動起來”如能實現(xiàn)全社會能源消耗下降到現(xiàn)有水平的幾分之一，幾乎所有高耗能設備、生產系統(tǒng)都要改變用能模式，改變后的工藝、裝備可以帶來很好的經濟效益，那么這個變革足夠廣，規(guī)模足夠大；“讓熱機冷下來”將影響幾乎所有消耗燃料的機械裝置，包括車、船、飛機等，僅僅全世界汽車保有量就達到10億，用這個理論對車輛進行改裝就是一個巨大無比的市場，全世界都行動起來，也難以在幾十年內改完；“讓排放變資源”則理清了碳排放、碳循環(huán)的幾個關鍵環(huán)節(jié)，讓人們從大自然獲取資源和回饋的過程變得合理、經濟、自然。雖然這幾個理論、理念非常簡單，有“歷史因果關聯(lián)”，但帶來的影響是人們長期忽視、長期積累的問題，得到徹底的泄放處理，結果是“爆炸性”的。雖然理論沒有發(fā)展，但對成熟理論的認識則大大加深，某種意義上返璞歸真、徹底到位。這應該可以帶來一場新的工業(yè)革命！這場二十一世紀的工業(yè)革命，將是第一次、第二次工業(yè)革命的深化、繼續(xù)，也將是在此基礎上的一場徹底的工業(yè)革命

看看周圍，100年左右一成不變的東西太多了，別說工業(yè)領域，小到生活中常見的空調、冰箱、灶具，大到鍋爐、汽車、輪船、飛機、火箭等等，除了少數(shù)產品在細節(jié)上有些進步以外，關鍵環(huán)節(jié)、高耗能環(huán)節(jié)幾乎沒有變化。或許因為不知道怎么變，或許因為不想變，或許因為不敢變，今天都該變變了！我們發(fā)展的機會、空間還少嗎？

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