生物能源的優(yōu)缺點精選(九篇)

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第1篇：生物能源的優(yōu)缺點范文

關(guān)鍵詞：剩余污泥；減量；處理技術(shù)

中圖分類號：X703文獻標識碼：A文章編號：16749944（2016）18003403

1引言

活性污泥法因其工藝結(jié)構(gòu)簡單、抗沖擊能力強、處理效果好而成為污水處理領(lǐng)域應用最廣泛、最成熟的技術(shù)。目前全世界90%以上的污水處理廠均采用該處理工藝，但大量剩余污泥的產(chǎn)生卻嚴重制約了該工藝的持續(xù)發(fā)展應用＼[1～3＼]。據(jù)調(diào)查，城市污水處理廠運行費用組成中，污泥處理費用一般占其運行總費用的25%～40%，有的高達60%[4]，而據(jù)資料顯示，2015年全年污泥產(chǎn)量近3359萬t（含水率為80%）[5]，如此之大的產(chǎn)量及如此之高的處理費用，勢必會對環(huán)境產(chǎn)生不利影響，對經(jīng)濟產(chǎn)生巨大壓力。早在1996年，德國就以立法的形式首先提出了廢物減量化、資源化和無害化的優(yōu)先順序[6]。如何實現(xiàn)污泥減量化便成為今后污水處理行業(yè)可持續(xù)發(fā)展首先需要解決的問題。

污泥減量化技術(shù)是指在保證整個污水處理效果的前提下，采用適當?shù)奈锢?、化學、生物技術(shù)，使處理相同量污水的同時生物處理系統(tǒng)中污泥的產(chǎn)量減少而出水水質(zhì)不受影響的技術(shù)，從而實現(xiàn)從源頭上降低污泥的產(chǎn)量，減少污泥的外排[7]。

目前污泥減量化技術(shù)研究主要集中在物理、化學、生物三方面。其中物理技術(shù)主要包括超聲波處理、臭氧氧化、熱水解等；化學技術(shù)主要包括過氧乙酸（PAA）氧化、化學解偶聯(lián)、Fenton氧化等；生物技術(shù)主要包括投加微生物制劑、強化微型動物捕食作用等。

2污泥減量化技術(shù)

2.1物理技術(shù)

2.1.1超聲波技術(shù)

超聲波是物理介質(zhì)中的一種彈性機械波，頻率一般為20～106 kHz。其減量原理是，當一定強度的超聲波作用于某一液體時，液體會發(fā)生一系列理化反應，而超聲波在中低頻率范圍內(nèi)會產(chǎn)生交替的壓縮和擴張作用從而產(chǎn)生“空穴”作用[8]，形成較為極端的理化和力學條件，產(chǎn)生局部的高溫、高壓，再加之機械剪切力的作用，壓碎細胞壁擊破細胞膜，使胞內(nèi)基質(zhì)得到釋放，微生物細胞得到進一步溶解，從而實現(xiàn)污泥減量。

超聲波處理污泥因其高效、清潔、安全等優(yōu)點而被廣泛應用于實驗室污泥減量研究，并且已取得了較好的研究效果，但又因其處理量小、能耗高等缺點使得難以規(guī)?；瘧糜诖笮蜕a(chǎn)運行中。綜合考慮其優(yōu)缺點，超聲波處理污泥適用于污水水質(zhì)較單一且污泥產(chǎn)量較少的小型污水處理站。

2.1.2臭氧氧化

臭氧具有極強的氧化性，能氧化細胞膜和細胞壁，進一步破壞胞內(nèi)大分子蛋白質(zhì)、多糖和核酸，使細胞被氧化分解成H2O和CO2等較穩(wěn)定的無機物質(zhì)。臭氧氧化處理污泥的原理就是將臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧通入容器中與剩余污泥充分結(jié)合，利用臭氧的強氧化性氧化分解微生物細胞，使胞內(nèi)物質(zhì)由污泥相進入水相，從而使微生物細胞分解、死亡，達到污泥減量的目的。

臭氧氧化處理污泥能提高系統(tǒng)的反硝化能力，改善污泥的沉降性能，但存在處理成本高，出水N、P含量高等問題[9]。臭氧氧化技術(shù)適用于源水可生化性較差的小型工業(yè)廢水處理站。

2.1.3熱水解

熱水解技術(shù)是污泥經(jīng)高壓蒸汽（溫度約為180 ℃，壓力約為1 MPa）預處理，溶解污泥中的膠體物質(zhì)，破碎細胞物質(zhì)，水解大分子物質(zhì)，從而達到污泥減量的目的。該技術(shù)處理后剩余的高壓蒸汽被回用與新污泥混勻加熱，從而實現(xiàn)熱回收，降低能耗[10]。

熱水解技術(shù)處理污泥因其能夠溶解部分固態(tài)有機質(zhì)，能將大分子蛋白質(zhì)和多糖水解成易分解的小分子物質(zhì)，還能殺滅大部分細菌、病毒和寄生蟲卵以及能耗低、處理效率高、無二次污染等優(yōu)勢而被廣泛推廣。該技術(shù)不僅適用于中小型污水處理廠，還適應于大型污水處理廠的新建及改擴建。

2.2化學技術(shù)

2.2.1過氧乙酸（PAA）氧化

過氧乙酸（PAA） 作為一種理想的微生物氧化劑，對微生物具有和臭氧相似的強氧化性[11]，將其與污泥混合，使污泥微生物細胞膜、細胞壁迅速破壞，胞內(nèi)物質(zhì)由污泥相進入水相，胞外聚合物（EPS）水解成為小分子可溶性的物質(zhì)[12]。

過氧乙酸相對臭氧而言，價格低廉，反應產(chǎn)物醋酸無毒且具有較強的親和性，能夠迅速殺滅污泥中的病毒、細菌、真菌及芽孢。但過氧乙酸具有較強的腐蝕性，對設(shè)備防腐性能要求較高，同時過氧乙酸很不穩(wěn)定，在室溫下可分解放出氧氣，遇高溫或明火會發(fā)生自燃、燃燒或爆炸。以上缺點使得過氧乙酸氧化處理污泥在現(xiàn)有技術(shù)條件下應用于工程實踐還有相當大的困難。

2.2.2化學解偶聯(lián)

化學解偶聯(lián)就是在生化處理過程中通過人為的添加化學解偶聯(lián)劑使微生物的分解代謝和合成代謝被解偶聯(lián)，解偶聯(lián)劑的加入將抑制微生物氧化磷酸化過程，從而抑制微生物的合成，進而使得分解代謝速率遠大于合成速率，過剩的能量則以熱能形式散發(fā)到環(huán)境中，表現(xiàn)出來的就是污泥產(chǎn)量減少。常用的化學解偶聯(lián)劑有2，4-二硝基苯酚（DNP）、3，3’，4’，5-四氯水楊酰苯胺（TCS）、羰基-氰-對三氟甲氧基苯肼（FCCP）等[13]。

解偶聯(lián)劑的投加因操作簡單、成本低廉（無需外加設(shè)備、解偶聯(lián)劑價格便宜）、減量效果好而被廣泛應用于實驗室小試研究及中試。但其減量機理不明晰；對底物的去除效果存在下降的風險；系統(tǒng)需氧量增加從而增加能耗成本；解偶聯(lián)劑的加入使得污泥性狀發(fā)生改變；大部分解偶聯(lián)劑都難降解且有毒，對環(huán)境造成二次污染。充分考慮到以上缺點，下一步的工作重點將是化學解偶聯(lián)劑的污泥減量作用機理的研究，低毒或無毒且不影響污染物去除率的新型環(huán)境友好型解偶聯(lián)劑的研發(fā)等。

2.2.3Fenton氧化

Fenton氧化反應主要是由Fe2+催化分解H2O2，生成強氧化性的羥基自由基（?OH），并利用其攻擊和破壞有機污染物，反應機理如下：

Fe2++H2O2Fe3++?OH+OH- （1）

Fe2++?OHFe3++OH- （2）

Fe2++HO2?Fe3++HO-2 （3）

Fe3++HO2Fe2++H++O2 （4）

H2O2+?OHH2O+HO2? （5）

其中，步驟（1）決定了整個反應的速度，羥基自由基（?OH）通過步驟（2）與有機污染物反應而被消耗，其反應方程式如下：

RH+?OHR?+H2O （6）

R?+O2RO2? （7）

RO2?+?OH+O2…H2O+CO2 （8）

Fenton氧化處理污泥，能顯著改善污泥的穩(wěn)定性及脫水性能，對污泥中的有毒有害物質(zhì)能起到明顯的降解作用。但由于H2O2的使用、污泥酸性環(huán)境的調(diào)節(jié)以及大量的能源消耗抬高了其處理成本；H2O2參與反應時會產(chǎn)生氧氣，存在一定的安全隱患。綜合以上優(yōu)缺點，F(xiàn)enton氧化處理污泥應用前景巨大，符合污泥處理減量化、資源化和無害化的要求，但需將其與其他處理方法聯(lián)用從而克服現(xiàn)有單獨Fenton氧化處理污泥存在的弊端。

李航，等：污泥減量化技術(shù)研究進展及趨勢環(huán)境與安全

2.3生物技術(shù)

2.3.1投加微生物制劑

微生物制劑是由篩選出的光合細菌、乳酸菌、放線菌、酵母菌和真菌等10種不同類型，對污染物具有較強降解能力的特殊功能微生物菌群組成，通過單獨培養(yǎng)繁殖，再進行共生培養(yǎng)繁殖，使相互之間形成和諧互生的關(guān)系，其活菌數(shù)含量在3×108～2.8×109個/mL[17]。該技術(shù)就是在好氧前端通過人為的投加MCPC，從而達到：①擴大系統(tǒng)中能有效降解污染物的微生物菌群，并使之成為優(yōu)勢菌種，進一步強化其降解能力。②延長泥齡，增加微生物數(shù)量。微生物制劑的加入，由于污泥產(chǎn)量減少，為了維持系統(tǒng)污泥濃度，使得污泥外排量減少，從而增加了系統(tǒng)的有效微生物數(shù)量，并相應的延長了污泥齡，污泥齡的延長有利于微生物通過內(nèi)源呼吸消耗掉更多的有機物，有機物數(shù)量的減少又使得微生物合成量減少，從而形成一個良性循環(huán)，達到污泥進一步減量的目的。③強化酶促反應。MCPC中微生物能分泌出大量的水解酶，這些酶能將污水中的大分子有機物及死亡的微生物殘體分解成小分子有機物而被微生物所利用，從而達到污泥減量的目的。由于這些酶僅僅針對大分子有機物及死亡的微生物殘體進行分解，不會對活的微生物細胞產(chǎn)生影響，所以投加微生物制劑不會對出水水質(zhì)產(chǎn)生實質(zhì)性影響，相反，還能達到改善出水水質(zhì)的目的。

微生物制劑的使用能有效降低污泥產(chǎn)量，明顯改善出水水質(zhì)，對現(xiàn)有的處理工藝、運行模式不會產(chǎn)生任何影響，只需在現(xiàn)有處理單元的合適位置投加微生物制劑即可。該技術(shù)普遍適用于活性污泥法工藝的污水處理廠。但減量機理有待進一步研究，在此基礎(chǔ)上應進一步開發(fā)更加穩(wěn)定、高效、價廉的多功能微生物制劑。

2.3.2強化微型動物捕食作用

根據(jù)生態(tài)學理論，物質(zhì)和能量在食物鏈中的傳遞因自身呼吸消耗、分解者利用及下一營養(yǎng)級所同化而逐級遞減，且平均效率大約為10%～20%，也就是說，在食物鏈中，營養(yǎng)級越高，食物鏈越長，能量損失越多，用于合成污泥相微生物的能量越少，則污泥產(chǎn)量就會越低。利用微型動物捕食作用實現(xiàn)污泥減量的原理就是向活性污泥系統(tǒng)中接種高級別微型動物，相應地延長食物鏈，從而使用于微生物合成代謝所需能量的可利用率大大降低，實現(xiàn)污泥減量。

利用微型動物捕食作用，污泥減量效果明顯，不會對環(huán)境造成二次污染，但微型動物的投加會導致出水N、P濃度增加，存在出水水質(zhì)超標的隱患[18]。

3結(jié)語

在綜合考慮上述方法技術(shù)優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，筆者認為，下一步污泥減量化技術(shù)的研究重點將從以下幾個方面展開。

（1）深入研究污泥減量機理?，F(xiàn)有的技術(shù)研究大都停留在減量效果上，僅僅從已有的普遍規(guī)律出發(fā)推導其可行性，而缺乏對機理的深入細致探究，導致對減量規(guī)律的把握不夠準確，在技術(shù)的運用上缺乏相關(guān)的模型支撐，嚴重阻礙了技術(shù)的工業(yè)化推廣。為此，應綜合利用各種規(guī)律、模型、檢測手段重點對污泥相微生物的生成、增殖、消亡、轉(zhuǎn)化等階段的反應機理進行深入研究，從而為減量規(guī)律的探索提供保證。

（2）開展技術(shù)組合?，F(xiàn)有的污泥減量化技術(shù)都或多或少的存在某方面的缺陷，為了盡可能的發(fā)揮它們的優(yōu)勢，最大程度地弱化它們的不足，開展兩項或兩項以上的技術(shù)組合應用，這將成為今后污泥減量化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

（3） 開發(fā)新工藝。新工藝的開發(fā)包括兩個方面：一是新的污水處理工藝，該工藝采用非傳統(tǒng)的活性污泥法，通過納慮、超濾、膜技術(shù)等手段，從源頭上減少或杜絕污泥的產(chǎn)生。二是新的減量工藝，現(xiàn)有減量技術(shù)大都停留在實驗室研究階段，少部分應用于工程實踐中卻因為二次環(huán)境污染、資金投入巨大、技術(shù)自身缺陷致使應用推廣受限。新的減量工藝應在充分掌握現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)缺點及其減量規(guī)律的基礎(chǔ)上，重點開發(fā)低成本、高效率、易推廣的新型污泥減量技術(shù)。

2016年9月綠色科技第18期

參考文獻：

[1]Andrews J P， Asaadi M， Clarke B， et al. Potentially toxic element release by fenton oxidation of sewage sludge[J].Water Science Technology，2006，54（5）：197～205.

第2篇：生物能源的優(yōu)缺點范文

關(guān)鍵詞： 初中化學 課標新教材 新課程改革

一、新教材模塊與目標的更新。

新教材內(nèi)容豐富，形式靈活新穎，設(shè)置了“實驗與探究”、“問題與討論”、“調(diào)查與研究”、“家庭與實驗”、拓展性課題等相關(guān)資料。通過諸多角度的呈現(xiàn)，使學生能夠理解化學對社會發(fā)展的作用，并從化學的角度認識能源、環(huán)境、技術(shù)、生活、社會等問題。懂得運用化學方法預防并治理環(huán)境污染，并在面臨與化學相關(guān)的社會問題時，能夠做出科學、理智的決策。以前的教學大綱重點強調(diào)對學生基礎(chǔ)知識和基本技能及世界觀和人生觀的培養(yǎng)。教材知識體系完整、系統(tǒng)性強，便于學生從結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、存在、制法、用途等方面學習和研究該物質(zhì)，卻不利于學生研究問題能力的提高。也就是說，舊教材的編寫只突出了三維目標中的知識與技能、情感與價值觀，而忽視了過程與方法的培養(yǎng)，而新教材的結(jié)構(gòu)、特點，從根本上克服了這一弊病，使學生能夠?qū)⒅R內(nèi)化為能力。

二、充分突出過程與方法。

新教材大篇幅設(shè)置了“活動與探究”欄目。幾乎所有化學原理都要求學生通過實驗操作得出結(jié)論，從而形成了以學生主動參與、師生雙向互動、探究創(chuàng)新為主的教學模式。它打破了傳統(tǒng)的授受式教學，使學生從被動地理解、記憶轉(zhuǎn)變?yōu)閷χR進行主動構(gòu)建。它尊重不同的知識水平和個性差異，允許學生在知識形成和獲取過程中對某個問題有不同的假設(shè)和推論，讓他們相互討論、爭辯、交流，共同解決問題?；瘜W是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，實驗最關(guān)鍵的就是實驗的正確操作和對實驗現(xiàn)象的描述。因此，新教材在一開始就設(shè)置了“對蠟燭及其燃燒的探究”實驗，讓學生親自動手操作，對蠟燭從顏色、狀態(tài)、氣味、硬度及燃著時及熄滅后出現(xiàn)的現(xiàn)象進行了觀察和描述，允許學生對自己不懂或難以解決的現(xiàn)象討論、質(zhì)疑。新教材還通過開放的化學實驗實現(xiàn)“過程與方法”的教育。例如，在活動與探究“實驗室里制CO2的研究與實踐”中，教材讓學生通過確定氣體發(fā)生裝置和收集裝置所應考慮的因素，結(jié)合CO2的制取原理及性質(zhì)設(shè)計制取CO2裝置，并與同學討論交流，分析各自設(shè)計的裝置的優(yōu)缺點。教材再給出十多種可供設(shè)計制取CO2裝置的儀器讓學生選擇使用，還可另選擇或自制儀器，還可以利用代用品。最后通過討論，選擇一套最佳裝置制取CO2。這種主張學生自主設(shè)計，獨立思考開放的化學實驗教學模式極大地調(diào)動了學生的學習積極性，很好地培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造能力。

三、善于創(chuàng)設(shè)學習情境。

恰當?shù)那榫硠?chuàng)設(shè)會使學生瞬間進入高效學習狀態(tài)，新教材大幅采用圖片展示，事件描述、實驗引入，化學史實及日常生活中的化學現(xiàn)象和化學科技的應用等形式創(chuàng)造積極主動的學習氛圍，例如，在序言一開始就連續(xù)提出幾個生活中最常見的幾個化學問題：“怎樣才能使天空變得更藍？河水變得更清澈？物品變得更豐富？如何發(fā)明新的藥物？”根據(jù)中學生的心理和年齡特點，投其所好提出他們或許想要一件用特殊材料制成的衣服?？梢哉{(diào)節(jié)溫度，穿上它，冬暖夏涼，……如此一來把學生興趣全都激發(fā)了，激發(fā)了學生熱愛化學并渴望了解化學的情感，并關(guān)注與化學有關(guān)的社會問題。讓學生在無限遐想和美好憧憬中不知不覺走進了化學世界，從而輕松實現(xiàn)了序言的教學目標。

四、滲透情感態(tài)度及價值觀。

新教材時時處處滲透情感態(tài)度與價值觀教育，教材中加入化學發(fā)展史、化學家事跡、地理環(huán)境等文化類資料，使得化學知識不再是單一的、枯燥的、孤立的，而是一個活生生的豐富生命體，有利于學生從多角度理解，構(gòu)建化學知識網(wǎng)。如在序言部分用圖片展示了“越王勾踐青銅劍”、“唐代蠟染屏風”、東漢“釀酒”畫像磚拓片等。展示了我國悠久的化學發(fā)展史，激發(fā)了學生對中華五千年文明的自豪感。在生活中常見的“鹽”這一課題中，資料顯示了我國制堿工業(yè)的先驅(qū)――侯德榜先生成功研發(fā)侯氏制堿法的事跡，使學生懂得將自己的前途和祖國的命運有機結(jié)合起來。同時，可以抵制“金錢至上”的不良社會風氣在青少年中的滋生蔓延，幫助他們樹立正確的人生觀和價值觀。新教材的這一舉措避免了過去理工科重智育而輕德育的誤區(qū)，使培養(yǎng)出的人才能夠德才兼?zhèn)洹?/p>

五、以“綠色化學”理念為教育宗旨，樹立對環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展觀，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的和諧社會。

第3篇：生物能源的優(yōu)缺點范文

關(guān)鍵詞：景觀功能;機制;表現(xiàn)形式;景觀空間格局

Abstract: through analyzing the landscape function of the topics discussed, introduction of the landscape function, through the landscape function of the basic mechanisms (including basic viewpoint, three forces, four kinds of function flow, five common medium ) understanding, description of landscape function to media movement pattern as its manifestations, and analyzed the landscape function and landscape spatial pattern of the relationship between.

Key words: landscape function; mechanism; forms; landscape spatial pattern

中圖分類號：K928.73 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）

1景觀功能

景觀功能是指景觀系統(tǒng)對各種生態(tài)客體（物質(zhì)、質(zhì)量、信息、物種）時空過程的綜合調(diào)控過程，具體表現(xiàn)為景觀中的各種生態(tài)客體流。

景觀是有不同景觀要素組成的鑲嵌體，這是景觀生態(tài)學的一個核心思想。各種景觀要素之間不但都是景觀（作為整體）的一部分，并且它們之間起著相互作用、相互聯(lián)系、相互依存的關(guān)系；將一個斑塊與它周圍的其它斑塊或要素聯(lián)系起來，理解一個立地的性質(zhì)要與它周圍發(fā)生的一切聯(lián)系起來這是景觀生態(tài)學的另一個核心思想。空間不同的事物在功能上產(chǎn)生聯(lián)系。是一個普遍規(guī)律。例如，鼠類筑洞穴，除了要選擇溫暖向陽、土壤疏松的地點之外，還要考慮附近要有食物來源和飲水來源，同時更重要的是要遠離柳樹、赤楊樹叢和亂石堆，因為這些地方常有貓頭鷹和蛇這些天地的出現(xiàn)；工程師在選擇建廠地址時，要考慮原料產(chǎn)地、產(chǎn)品輸出的外界環(huán)境，而絕不能僅限于廠址本身是否適于蓋廠房。所以，不論是動物、植物還是人，都知道認識周圍的環(huán)境甚至比認識當?shù)亓⒌馗匾?/p>

以城市中植物景觀功能為例來說明景觀的功能，車生泉等將城市綠地功能歸納為：組織城市空間、生態(tài)（改善環(huán)境、生物多樣性保護）、游憩休閑、文化（歷史）、教育、社會、城市保護和減災等七類；孫冰等認為，城市森林的功能包括建筑、美學、游憩當面的作用，創(chuàng)造和改善野生動物的棲息環(huán)境，緩和溫室效應，改善城市小氣候、節(jié)約能源以及平衡城市生態(tài)系統(tǒng)的二氧化碳、凈化空氣廢水的功能；卓麗環(huán)等將園林樹木的功能歸納為保護環(huán)境、改善環(huán)境、美化環(huán)境和生產(chǎn)功能等。

2景觀功能的機制

2.1景觀要素間的流的兩個基本觀點

景觀功能指景觀作為生物生存環(huán)境，提供生物生存所需的物質(zhì)、能量、空間需要的能力，景觀功能通過物質(zhì)循環(huán)與能量流動以及動植物運動來實現(xiàn)。這就是說，景觀功能與過程是緊密聯(lián)系不可分割的一體。毗鄰生態(tài)系統(tǒng)間動物、植物、生物量、水和礦質(zhì)養(yǎng)分的流動是景觀功能的主要部分，各種形式的流（物流、能流、物種流、人口流、信息流）是景觀生態(tài)過程的具體體現(xiàn)。

與流相關(guān)的景觀概念有“邊界（boundary）”。景觀的邊界起著半透膜的作用，能夠?qū)M入和離開景觀要素的流進行過濾，如林緣的風速明顯降低，邊界兩側(cè)的景觀有明顯的差異等。景觀邊緣的半透膜作用，就是景觀的邊界功能，即是邊緣部分對相鄰要素間流（包括吹風、吹雪、動物的運動）的影響。

“成熟度”是與流相關(guān)的另一個概念，這就形成了源（source）和匯（sink）。不同景觀的成熟度不同直接影響著使彼此成為某些物質(zhì)流的源或匯，如一片成熟的林地往往會成為周圍空地和未成熟林的源，提供種源；相對于營養(yǎng)物質(zhì)的流動，幼年植物之源區(qū)，而成熟的植物則成為匯區(qū)。

2.2景觀功能的三種動力

在景觀水平上有三種機制驅(qū)動各種生態(tài)功能流的發(fā)生，即擴散機制、物質(zhì)流機制、運動機制。

2.2.1擴散機制

狹義上的擴散是指溶解物或擴散物質(zhì)從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)的運動，物質(zhì)通過自身的布朗運動作不規(guī)則的運動。擴散的結(jié)果是使得物質(zhì)在空間分布上越來越均勻，擴散的速度顯然與景觀中不同種類物質(zhì)和濃度密切相關(guān)。廣義地講，物體在景觀中的隨機運動可稱為擴散．如植物種在景觀中的傳播基本上是一個隨機過程。

擴散具有普遍性。由于均質(zhì)系統(tǒng)不存在擴散，所以擴散顯然與異質(zhì)性相聯(lián)系。在三種動力中，擴散的作用是有限的，在較大的空間尺度上，單靠擴散很難達到預期的效果。

2.2.2質(zhì)量流機制

物質(zhì)流指的是景現(xiàn)中物質(zhì)沿能量梯度從一處向另一處的運動，風、水流、土壤流是典型的物質(zhì)流。物質(zhì)流相對于擴散具有方向性，而且基本上是可預測的。例如，地表水和地下水的流動就與重力有關(guān)，由高處流向低洼處；空氣的流動形成風，它是地表因太陽輻射受熱不均勻而形成的氣壓差引起的。

2.2.3運動機制

運動是指物體能消耗自身能量從一處到另一處的移動。動物和人的運動是明顯的例子。廣義來說，使用汽車、火車和飛機這些交通工具達到的移動也屬于這個范疇之內(nèi)。

對以上三種運動方式進行橫向比較，擴散與異質(zhì)性相聯(lián)系，尤其適合于研究異質(zhì)景觀間的相互聯(lián)系；擴散與物質(zhì)流是一種低能耗過程，其發(fā)生的空間尺度可能不大，在小尺度范圍內(nèi)是一種很有效的動力，但在大型景觀尺度下作用不是很明顯。在運動力作用下遷移的重要生態(tài)特征是物體在所抵達的景觀要素中呈高度聚集，而擴散可在景觀中形成較少的聚集格局，物質(zhì)流居中，運動可在景觀中形成明顯的簇聚格局。

2.3景觀功能流的分類

2.3.1能量流。如熱能、生物能等

2.3.2物質(zhì)流。無機物、有機物等都屬于物質(zhì)流的范疇，其中，無機流又包括水流、養(yǎng)分流和空氣流。

2.3.3物種流。如各類型的動植物和遺傳基因等。

2.3.4文化流。景觀給人們的精神文化交流和美的欣賞。

2.4景觀功能的流的主要五種媒介物

2.4.1氣流

在景觀中，氣流由風產(chǎn)成，風是一種有較大傳播距離的傳輸機制，借助風力進行傳輸?shù)纳鷳B(tài)流有很多，包括熱能、水分、塵埃、氣溶膠、污染物、雪、聲音、種子、抱子及許多小昆蟲和蜘蛛等。這類生態(tài)流經(jīng)常發(fā)生在整個景觀的所有要素之間，并成為景觀總體特征的一部分。

2.4.2水

地表水和地下水是景觀中水流動的主要兩種形式、即地表徑流與地下徑流。主要利用水作為媒介進行傳播的生態(tài)流包括礦質(zhì)養(yǎng)分、植物的種子、昆蟲、污泥、肥料、有毒物質(zhì)等。由于水的運動以重力為主、嚴格受地形條件的支配，若沒人的刻意調(diào)節(jié)．其產(chǎn)生的景觀異質(zhì)性基本都是受地形條件影響的結(jié)果。

2.4.3飛翔動物

飛行動物（鳥類、昆蟲等）通過羽毛、腸道中還未來得及消化的植物繁殖體等機制傳輸種子，孢子甚至肥料。

2.4.4地面動物

地面動物的存在對植物種子的傳播種于有重要意義。畢竟很難想像，離開這些動物的搬運，靠重力傳播的植物種類是如何實現(xiàn)向山上擴散。

2.4.5人

人類的活動范圍是相當大的，不僅靠直接接觸而沾附或因吃食而從糞便中排出，還可以在策劃中通過廊道、容器、各種運輸工具實現(xiàn)對景觀中生物及其他物質(zhì)的傳播。

將上述五種媒介物橫向展開，可以看出它們之間的優(yōu)缺點。風力傳播主要以地形、下墊面的性質(zhì)為其重要因素，如粗糙度等對近地表風速的影響可能成為風媒生態(tài)流異質(zhì)性形成的重要機制。水力傳播發(fā)生的范圍一般沒有風力傳播大，其對景觀結(jié)構(gòu)的影響往往是局部的。飛行動物在景現(xiàn)中的運動不像風、水有強烈的規(guī)律性和局限性(如盛行風向、地形控制等)，具有較大的隨機性，在景觀中的作用一般非常重要。但在景觀中，飛行動物與地面動物的活動范圍顯然沒人類活動的范圍大，但是生態(tài)入侵種基本上首先是由人類充當傳播者的。

當然除了上述的五種媒介物之外，地貌過程等也可引起物質(zhì)的移動，如崩塌、滑坡、土屑蠕動、融凍土溜等。地貌過程在局部地區(qū)，當它們發(fā)生時，顯然有非常大的意義，但從發(fā)生的普遍性來說，顯然是不如上述五種媒介物。所以不是流產(chǎn)生的主要的媒介物。

3景觀功能的表現(xiàn)

在前面講到的景觀功能都是通過一定的媒體發(fā)生作用的，因此景觀功能的表現(xiàn)也常常以其媒體的運動格局來表現(xiàn)。

3.1氣流

在空中流動的氣流包括風、有害氣體、有害固體顆粒的流動以及動物（昆蟲）的運動。以氣流為媒體表現(xiàn)的景觀功能的大小與氣流的強度、方向、氣象因素、地形因素和植被因素等有著密切的關(guān)系。

風的格局主要分為層流和湍流兩種方式。層流：運動著的風呈水平狀態(tài)，一層在另一層之上（最接近地表的一層稱為邊界層）。湍流：氣流運動不規(guī)整，或上或下地流動。

3.2水流

水流即可以沿地面，也可以在地下發(fā)生，它常與土壤以及很多物質(zhì)的流動密切相關(guān)。水是很活動的物質(zhì)，它在陸地與海洋之間進行循環(huán)，同時還包含著水和氣流的轉(zhuǎn)化。它參與整個地質(zhì)大循環(huán)，同時在生物小循環(huán)中扮演著重要的角色。

3.3動植物的運動

動植物的運動顯然有別于空氣流河水流，前者是生命現(xiàn)象，后者是物理現(xiàn)象。

3.3.1動植物的運動格局

不論是動物還是植物，都存在著以下兩種運動格局：

連續(xù)運動：即某一客體在兩點之間運動時，速度不降為零，盡管運動速度有時快、有時慢。連續(xù)穿越景觀的動物對景觀的影響作用較小。

斷續(xù)運動：有時也叫間歇運動。即以客體在兩點之間運動時，要停留一次或幾次。斷續(xù)運動的重要所用在于所疏散的物體與在停留出的物體間經(jīng)常有很重要的相互作用。如動物停留啃食嫩草。

3.3.2動物的運動方式

從動物的運動范圍來看可分為：巢域內(nèi)活動，巢域的大小形狀等隨時間（季節(jié)）的變化變化很大，有些動物冬天巢域范圍縮小，但有些由于食物的缺乏會擴大他們的巢域范圍；疏散活動，指接近成年的個體從其出生地向新巢域擴散的單向運動。這是物種擴散的重要方式；遷徙活動，動物于不同季節(jié)在相隔地區(qū)間進行的周期性活動。遷徙活動通?？缭綆讉€甚至多個不同的景觀。

3.3.3植物的運動方式

植物的運動是靠繁殖體的散布來實現(xiàn)的。

主要的媒介物有風、水、動物、重力、自身傳播。

風播植物：槭樹、蒲公英。具有風飄的繁殖體。

水播植物：柳樹。多是生活在水邊的植物。

動物傳播植物：多是講漿果、肉質(zhì)果以及帶有可黏附的結(jié)構(gòu)的繁殖體。

重力傳播植物：堅果類繁殖體的傳播。主要在有一定坡度的地方發(fā)生。

自傳播植物：如莢果爆裂開時，可將種子傳播到很遠的地方。靠地下根莖傳播的植物也屬此類。

動物和植物通常是以間歇方式沿著高度非隨機性的、由自然干擾和人類影響決定的路線穿越景觀。侵略性的非本地中可能會因干擾廊道和干擾斑塊的存在而加快擴散速度，但不管是植物還是動物的運動，景觀結(jié)構(gòu)都是關(guān)鍵的控制因素。

4景觀功能與景觀空間格局

不同的景觀格局影響流的大小、方向和傳輸距離。物種種群的運動或擴散在很大程度上取決于種群首先到達的景觀部位，例如，首先在適宜的大生境斑塊上成功定居，以后擴散的可能性就很大，但如果首先到達的是小的適宜斑塊，或者不適宜生境，那以后就沒有什么發(fā)展前途可言了。

流也會對所經(jīng)過的景觀產(chǎn)生影響。例如，蝗災發(fā)生時，群蝗經(jīng)過的綠野景觀隊遭到嚴重破壞；在旱區(qū)，一次大的洪水可能會塑造一個全新的地貌格局。

從上面的例子可以知道，格局與景觀功能中的流的作用是密切相關(guān)的。所以，在園林景觀的建設(shè)過程中，要充分融入景觀生態(tài)學概念，初期規(guī)劃階段就要考慮其空間布局，使其在以后的發(fā)展中既有利于自身的發(fā)展，也有利于整個景觀功能的長期穩(wěn)定，形成持久而穩(wěn)定的植物景觀。

結(jié) 語：

景觀功能是指景現(xiàn)系統(tǒng)對各類生態(tài)客體時空過程的綜合調(diào)控過程，具體表現(xiàn)為景觀中的各種生態(tài)客體流。景觀功能通過一定的媒體發(fā)生作用的，因此景觀功能的表現(xiàn)也常常以其媒體的運動格局來表現(xiàn)，且景觀功能與景觀的生境結(jié)構(gòu)與組成有著密切的關(guān)系。根據(jù)景觀功能的相關(guān)理論，在園林景觀設(shè)計過程中充分考慮以上的生態(tài)學概念，不僅有利于提成整個園林景觀設(shè)計的科學性，同時也有利于園林景觀的發(fā)展，有利于園林景觀長期而穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻：

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