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生态系统论文范文

生态系统论文

生态系统论文范文第1篇

JamesF.Moore在《竞争的衰亡》一书中提到,GregoryBateson一生致力于复杂系统工作的研究,对其在商业生态系统方面的思考影响巨大。Biggiero和WysockiJr.等提出复杂巨系统的理论提供了另一个视角来思考组织的管理。如果组成系统的成分数量庞大且种类众多,这些成分之间的关系也错综复杂,还形成多种层次结构,那么我们称这类系统为复杂巨系统。自然生态系统是复杂巨系统,社会系统也是复杂巨系统。相对于自然生态系统,社会系统由于人的意识作用更复杂。商业生态系统是社会系统,因此,商业生态系统也是一个复杂巨系统。nGeneraInsight智库董事会主席、著名新经济学家TapscottDon在《Macrowikinomics:RebootingBusinessandtheWorld》一书中提到,企业在经营发展过程中,与消费者一起组成共同体,对公司的决策经营非常有好处。自组织理论是20世纪60年展起来的一种系统理论,主要包括耗散结构理论、协同论、突变论、超循环理论等,吴建材利用自组织理论研究商业生态系统进化机制,认为只要条件满足,商业生态系统也可以以超循环的方式实现自组织进化。Backers认为复杂系统理论的研究成果对分析企业与竞争者、供应商和消费者之间的复杂关系非常有效。

2商业生态系统的研究方向

综上所述,所谓的商业生态系统,其实就是一个基于自然生态系统思想精心创建起来的企业网络组织。和自然生态系统一样的是,商业生态系统也是复杂巨系统,在条件满足的时候,同样能实现自组织的进化。与自然生态系统不同的是,参与系统的成员是被精心选择发展的;与普通企业网络组织不同的是,它具备生态系统的特点,通过企业生态位的分离,创造协同进化的条件。同时,它又符合复杂巨系统的特征。根据对国内外学者研究的成果看,目前针对商业生态系统的研究可以分为两个方向,即自然生态系统的方向和复杂系统研究的方向。

2.1引用自然生态系统知识方向从这个方向开展研究的学者认为商业世界中的企业组织就像自然生态系统中的生物一样,企业与企业之间既存在着竞争,也有合作的关系,它们之间在竞合过程中形成了类似于自然界中食物网的价值网络。每个企业是这个价值网络中的一个成员(结点),承担了这个价值网络中的一个功能,比如苹果移动生态系统中的富士康科技公司,其主要功能就是为苹果公司生产iphone手机,一旦富士康科技公司的生产出现大面积的问题,将严重影响苹果公司iphone手机品牌的声誉。因此,商业生态系统关键企业(结点)的缺失将对商业生态系统的稳定和发展造成重大的破坏。从自然生态系统方向开展研究的学者,特别重视对生物学和生态学中关键知识的延伸理解和使用。比如在商业生态系统的创建形成方面,JamesF.Moore认为,如同自然生态系统的形成主要是“集合定律”的作用一样,商业生态系统的形成同样适用这个规律;EricSchmid相信“企业组织与自然界的生物体一样具有DNA”,这种组织DNA(即企业文化、企业行为和企业精神等方面)主要来自于组织最初的创立者或组织强有力的领导者;DanielZ.Sui研究发现,自然界中,生物间的竞争导致其生态位的分离,并最终形成自然界中生物的多样性现象,也才有了今天我们见到的如此缤纷绚丽的世界。商业世界也有相似的情况,同一条食街的酒家选择了“回避性定位”的策略,减少了彼此间的竞争,而且群集效应为他们带来了更多的消费者,实现了“协同进化”。

2.2复杂系统研究方向从复杂系统方向开展研究的学者认为,基于线性思维的理论并不适用于现实的商业世界,现实的商业世界运行错综复杂,不可预测。李志坚等认为商业生态系统是一个典型的复杂适应系统,具有适应性、协同进化、自组织、涌现、反馈和有意识选择的复杂适应性特征;刘健辉认为商业生态系统通过自我组织、突发性和协同进化而得到发展,并以此获得适应性。吴建材运用基于耗散结构理论、协同学理论和超循环理论分析了商业生态系统的演化发展及其动力问题,指出商业生态系统的演化发展的方式是协同进化,具体来说,是通过内部各子系统的竞争实现协同,形成系统发展的序参量,并支配着商业生态系统的进化发展。Biggiero和Lucio强调自组织过程在创建商业生态系统的重要性。

2.3存在的问题商业生态系统是一种崭新的研究领域,在体系上还没有完善,需要更多的学者和专家来补充和发展,任何一个有益的方向都是值得探索的。总的来说,自然生态系统方向的研究更注重商业生态系统在实践上的运用,尤其是达尔文的自然选择学说等生态学理论早已深入人心,故这个方向的研究更容易让人理解。不过,该方向的研究未能很深入到商业生态系统的基础问题。复杂系统研究方向则不同,它从系统演化发展的角度,引入包括序参量、熵等概念,深入理解商业生态系统的自组织进化的条件、动力和方式,有助于整体把握商业生态系统的本质和内在机制。随着信息通信技术(尤其是互联网技术)的发展,企业组织将摆脱空间和时间的限制,迎来企业组织结构的大变革时代,管理和任务可以通过网络通信技术进行集成,自组织管理模式将会是未来组织管理的一个研究方向。

3商业生态系统的主要研究领域

对国内外学者的研究进行归纳总结,我们发现,目前商业生态系统的研究领域主要集中在以下几方面。

3.1基于商业生态系统视角研究企业的竞争战略像美国苹果公司一样,组建以自己为中心的商业生态系统是所有渴望成功的企业梦寐以求的追求。因此,研究商业生态的开拓、领导和创新就成了学术界和企业界研究的热点。JamesF.Moore在《竞争的衰亡》一书中写道,商业生态系统的演化发展经历四个阶段,依次是生态系统的开拓、生态系统的扩展、对生态系统的领导和自我更新或死亡。关键企业必须做到能开发比现有系统更有效的、新的首尾相接的价值创造系统、吸引更多的参与者并保持系统成员的多样性、处理各种内外部冲突、持续地为系统注入新的思想和创造新的机会等。

3.2商业生态系统的演化机制和评价体系吴建材提出商业生态系统的本质是协同进化,其演化机制是系统内成员通过功能耦合实现自组织进化,竞争和协同在进化过程中扮演着动力的关键作用。杜国柱、王娜、李爱玉等构建了自然生态系统的健康模型,并提出了商业生态系统的健壮性评价体系,认为所谓商业生态系统健康是指能高效将原材料转变为有生命的有机体,面对环境的干扰与冲击,能持久地生存下去,并随着时间的推移能创造出新的有价值的功能。

3.3基于商业生态系统理论视角研究地区经济和产业集群黄昕和潘军从商业生态系统物种多样性和关键物种等角度,提出我国汽车工业缺少成熟和有力的关键企业的观点,而且汽车工作处于长期封闭和孤立的状态,导致了汽车企业竞争力不强、配套不完善、产业链断裂等一系列问题;吴建材基于商业生态系统理论视角研究广州服装专业批发市场,提出专业批发市场已进入协同进化的时代,应从商业生态系统角度构建专业市场的核心竞争力。HaraldMahrer和RomanBrandtweiner运用商业生态系统理论分析奥地利国家电子商务产业现状,认为奥地利电子商务发展正处于商业生态系统的第二阶段。

3.4商业生态系统理论在多领域中的应用胡岗岚等从商业生态系统理论的视角研究我国电子商务产业的集群化现象,并给出了电子商务生态系统的定义,同时认为我国电子商务生态系统的演化发展过程包括开拓、扩展、协调、进化等四个阶段。张蓓运用商业生态系统理论研究我国零售业,提出建立健康零售业商业生态系统的思路,建议走协同进化的道路,建立共赢的商业社会。郭哲从商业生态系统理论的角度,提出构建无线城市的商业生态系统模型,并给出了三种发展战略,即网络核心型战略、支配主宰性战略和缝隙型战略。

4结语

生态系统论文范文第2篇

1.1关于模型模拟法,中国学者借鉴国外经验改进了CEVSA,CASA,GLO-PEM,BEPS等多个陆地生态系统碳循环模型,同时根据中国的情况研发了AVIM2,Agro-C,FORCCHN,DCTEM等陆地生态系统模型,研究了陆地生态系统的净初级生产力和碳储量、气候变化和土地利用变化对中国陆地生态系统碳循环的影响等问题。这些模型现在已经被广泛地应用于草地、农田、森林等生态系统生物量和生产力的模拟,并且对不同的生态系统类型分别建立了不同的参数和计算系统。模型一般以天或月为运行的时间步长,模型参数涉及气温、降雨量、光照等气候因子,植物本身的生物学特性、土壤特性等指标来计算生态系统的生物量和生产力。

1.2现场实测法现场调查法一般是指设立典型的样地,通过收获植被生物量、枯落物和土壤等碳库的碳储量,在连续测定的基础上可以分析生态系统各部分碳库之间的流通量,输入系统的NPP和离开系统的枯落物与土壤的碳排放速率。然而对于大面积的森林植被采用收获法测定碳汇量比较困难,一般伐倒少许树木,确定生物量与胸径或树高的回归关系,然后利用回归关系和所有树木的实测胸径或树高推算样地的生物量,而区域性的森林资源清查数据主要是木材材积量,还需要借助生物量换算因子(BEF)等方法才能将其转换为森林植被生物量,再根据生物量与碳量的转换系数求林地的固碳量。对于园林植被,一般根据不同植物个体的叶面与胸径、冠高或冠幅的相关关系,通过实测建立不同植株个体绿量的回归模型,应用回归模型计算绿地或地区绿量的总和,从而在实测单株植物固定CO2碳量基础上,根据绿量即可计算出植被的固碳量。

1.3遥感估算法遥感估算法是指通过遥感手段从遥感数据中获取归一化植被指数(NDVI),在GIS技术的支持下,建立NDVI与叶面积指数及植被覆盖度等的关系,结合地面调查,推断出植被指数与生物量之间的关系进而求得生物量,然后计算碳汇储量。随着遥感技术的发展,遥感估测植被碳汇成为较为便捷的方法,适用于大尺度范围内的植被碳库的变化研究。近年来的研究逐渐将遥感与模型相结合,通过遥感反演获取地面物理参数,如地面反照率、叶面积指数、土壤湿度等,可直接作为陆地生态系统碳循环模型的驱动变量或参量,以充分发挥模型的过程机理定量化和遥感信息的宏观、动态的长处。

1.4通量观测法通量观测法是指建立在气象学基础上,通过测量近地面层的湍流状况和被测气体的浓度变化来计算被测气体的通量的方法,是最为直接的可连续测定CO2和水热通量的方法,也是目前测算碳汇最为准确的方法。目前,基于涡度相关技术的通量观测已经成为研究陆地生态系统碳循环与全球变化科学的重要手段,其特点在于采用较为精密的仪器包括三维声速风速仪、闭路红外线CO2/H2O分析仪等,直接对植被与大气之间的通量进行计算,直接长期对陆地生态系统进行CO2通量测定,同时又能为其他模型的建立和校准提供基础数据。这一方法在区域和国家通量观测研究网络(AmeriFLUX,CarboEurope,OzFlux,Fluxnet-Canada,AsiaFlux,KoFlux等)中得到广泛使用。

2植被碳汇计算方法应用可行性分析

2.1路域生态系统的特征分析公路具有其独特的大尺度线性特征,绝大部分的公路都横跨多个生态系统,所以一条公路的路域生态系统通常包括多个生态系统的综合特性,是多种生态系统的复合体。公路工程的建设造成公路周边的土壤条件、光照状况、水分等环境因子发生改变,形成路域小环境。同时持续的人为干扰,引发路域植物群落内部对养分水分空间的竞争以及和外来人工绿化种的竞争,导致路域植被群落稳定性差,易退化。与稳定的自然生态系统相比,路域生态系统内部分化出许多由一种或若干种植物所构成的小群落,物种组成和群落结构具有自身特点。正是由于公路线性以及路域生态系统的复杂性,植被碳汇的估算较为复杂,现有的计算方法在交通行业的应用也受到很多的限制。因此,在方法的选择上,也应当根据不同的目的、不同的研究范围进行适当的选择与调整。

2.2模型模拟法众多的模型一般应用于区域或全球尺度的自然生态系统植被碳汇估算。模型参数获取需要长期的定位观测等方式获得,而对于具有小环境特点且呈带状分布的路域生态系统而言,模型参数的获取受到了很多限制,如若参考自然生态系统的参数值,可能会带来更大误差。此外,模型的构建是基于对现实过程的简化,在此过程中众多的假设和主观判断给模型带来了很多隐藏的误差。而且,模型参数和输入数据的不确定性同样影响着模型模拟结果的精度。因此,就目前交通行业的现状来看,模型模拟法不宜作为路域植被碳汇估算方法。但是,在交通行业逐步建立起完善的交通环境监测网络基础上,可获取路域生态系统小气候的参数时,再对部分模型参数进行校正,对模型进行改良,将模型模拟法用于验证与校核其他计算方法,提高碳汇计算精度。

2.3现场实测法目前,通过现场实测法对陆地生态系统植被固碳量的计算相对成熟,很多学者认为,以实测的方法来计算植被碳汇是误差最小的测算方法。但是该方法耗时耗力,如若采用该方法对现有路网路域生态系统中的植被进行碳汇估算,由于公路里程的原因工作量将异常巨大,在短时间内很难完成。对此,在路域生态系统植被碳汇的估算中,可选择典型的路段或区域采用该方法进行计算,并与遥感估算等方法相对比和结合,进行数据的校正,提高计算精度。

2.4遥感估算法利用遥感估算植被NPP就是基于地面上不同植被类型对不同波长太阳光的反射率来区分地表的植被覆盖。公路是线性工程,长数十至数百公里,同时植被类型多样,因而遥感技术的应用大大节约了路域植被现场调查的人力和时间成本。但同时路域范围宽约为几十米,在利用遥感技术时,对遥感图像的分辨率要求较高,而高分辨率遥感影像价格也非常可观,这样就增加了遥感影像的购买成本。因而在实际应用过程中,也需要考虑与现场实测法的结合,在满足计算要求的前提下,节约成本。

2.5通量观测法通量观测法是基于微气象学原理实现对监测样地的连续、长期观测,可应用于不同的生态系统碳通量的监测中,形成监测体系。但该法仪器设备价格较高,配套设施建设要求高,同时测量难度大,需要专业技术人员操作和定期维护。这些都限制了该方法在路域生态系统中的应用。因此,在现有条件下即使在路域小范围内开展监测也具有一定的难度。然而,为保证路域生态系统植被碳汇估测的准确性,在今后的科学研究中可以借鉴现有通量观测研究网络的建设经验,逐步选择典型的路域环境建立观测站点进行长期观测实验,积累相关基础数据,实现路域生态系统长期碳通量观测。

3讨论与建议

生态系统论文范文第3篇

1.1研究区概况花园口位于郑州市区北郊17km处的黄河南岸,地处黄河下游河段,具有浓重的历史色彩和独特的自然景观.研究区包括黄河滩地、黄河大堤以及近岸陆地,为总面积约920hm2的带状区域(图1).滩地是典型的水陆交错带,是河岸带的重要组成部分,研究区内由于黄河泛滥冲积形成了大面积黄河滩地,分为嫩滩区和老滩区,地势平坦,地质结构为松散沉积物,土壤以淤积沙土壤为主,土质肥沃,地下水位较低,一般在2~5m,部分地区在1m以下[9].目前,花园口黄河河岸带已逐渐形成集生产、科研、生态旅游为一体的综合性河岸带.但在开发过程中,产生了土壤侵蚀、环境污染及景观破坏等问题,并且问题日趋严重,对生态系统服务功能的评价旨在控制开发目标,保护河岸带生态系统服务功能.

1.2数据来源研究数据主要获取方式为两类问卷调查.2014年3月,进行第一类问卷调查,受访对象主要为市民、相关专业的专家和工作人员.问卷的主要内容为对不同指标因子进行重要性比较,调查目的是确定人们对不同指标因子的需求程度.2014年4月至5月,结合卫星影像图和实地调研,将研究区域自西向东分为三部分,进行第二类问卷调查,受访对象是市民、当地工作人员和相关专业的专家.此次问卷调查目的为对各指标因子的现状情况进行打分.

1.3研究方法主要利用层次分析法和综合指数法.通过层次分析法建立层次分析指标体系,建立判断矩阵,计算各指标因子权重;通过用综合指数法可判断研究对象整体上的生态系统服务功能的强弱[10-11].

1.3.1选定评价因子,建立层次分析指标体系评价指标体系的确定是河岸带综合评价的根本条件和理论基础,在一定程度上决定了评价的合理性和有效性,是评价成功的关键[12].本文通过分析现状特性和人们的需求,根据国内学者张彪提出的基于人类需求的生态系统服务功能分类方法[8],构建花园口黄河河岸带生态系统服务功能层次分析指标体系(表1),分为目标层、准则层、指标层3个层次.

1.3.2评价因子权重分配根据已构建的评价指标体系,采取问卷调查的方式,对各指标因子重要性做两两比较,综合调查结果建立指标层判断矩阵,计算出各评价因子权重和排序.

2结果与分析

2.1评价因子权重经过第一类问卷调查,共回收有效调查问卷60份(其中市民的调查问卷25份,从事相关专业人员的调查问卷30份,专家调查问卷5份).对各指标重要性做两两比较,建立指标层判断矩阵(表2),计算各指标对于总体目标的组合权重WBi、WPi及权重排序(表3),最终结果通过一致性检验.根据各层指标整体权重值及排序(表3)判断,指标体系准则层的重要性排序为:生态安全维护功能B2>景观文化承载功能B3>物质产品生产功能B1,生态安全维护功能B2为该生态系统的“核心”服务功能.在指标层中,生态安全维护功能B2中的4个指标因子B3、B4、B5、B6权重值较高,权重值分别为0.1985、0.1347、0.1235、0.1278;其次是P1和P7,权重值分标为0.0977、0.1082;权重值较小的为P2、P8、P9,分别为0.0539、0.0823、0.0734.结果说明在河岸带提供各项安全保障的情况下,人们比较注重河岸带的生活资料生产功能和景观游憩功能.

2.2评价因子得分经过第二类问卷调查,对9个评价因子进行现场打分,共回收有效调查问卷216份(其中市民的调查问卷182份,当地工作人员的调查问卷16份,专家调查问卷18份),统计结果并计算出评价因子得分。由表4可知:气候调节因子P3得分最高,为3.954,生活资料生产因子P7、生产资料生产因子P2和景观游憩因子P7的得分较低,分别为2.974、2.785、2.899,其余各因子得分相对均衡.作为核心服务功能的生态安全维护功能B2中的四个指标因子得分较高.物质产品生产功能B1中的两个指标因子得分较低.在景观文化承载功能B3中,景观游憩因子P7得分最低,与其同组的指标因子P8和P9差值较大.可以判断:生活资料生产、生产资料生产和景观游憩是影响郑州花园口黄河河岸带生态系统服务功能的主要因素.

2.3评价等级按照综合评价值将河岸带生态系统服务功能划分为5个等级(表5),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别表示优、良、中、差、很差.结合表3和表4内容,通过公式3计算出研究区生态系统服务功能综合评价指数CEI=0.69,处于第Ⅲ级,判断出其生态系统服务功能整体表现情况为中等,存在一定的不足。

3结论与讨论

生态系统论文范文第4篇

等距离环绕白龟山水库一周,在此之内近似均匀地选取16个具有代表性的样地,其空间整体分布如图1.根据《湿地公约》对湿地的具体定义,从水边到岸上,每个样地大小为7m×7m.每个样地内选择7个1m×1m样点,并采集样点内不同类别的优势种草本群落,竖直方向每隔1m取一个样点.其中第4、8、11号样地由于特殊地形的原因分别取5个、6个、6个1m×1m样方,共计108个1m×1m的样点.调研记录的内容主要包括:草本植物的种类、群落类型、人为干扰情况,同时记录样地所在地的海拔、经度、纬度、坡度等.根据不同干扰程度下草本植物多样性的对比分析得出结果.

2研究结果与分析

根据野外实地采样,室内整理分析可知白龟山水库主要草本植物群落(表1)及每块样地的草本植物多样性状况。

2.1库区纵向空间湿地草本植物多样性变化规律库区纵向空间湿地草本植物多样性变化规律即库区上、中、下游湿地草本植物多样性变化规律.实地调查的16个样地中1-5号样地为水库下游样地;6-8号样地、14-16号样地为水库中游样地;9-13号样地为水库上游样地.对表2进行整理分析得出结果如表3.从表3中可得到:上游草本植物种类只有9种,中游草本植物种类为12种,而下游草本植物种类有13种之多.因此,库区纵向空间湿地草本植物多样性的动态变化规律为:从上游到下游湿地草本植物多样性有上升的趋势.

2.2库区横向空间湿地草本植物多样性变化规律库区横向空间湿地草本植物多样性变化规律即从水域到陆地(依次为近湖岸、中湖岸、远湖岸)湿地草本植物多样性变化规律,表2中样地1-16,每个样地中的小样点1-2为近湖岸,3-5为中湖岸,5-7为远湖岸.植物群落的高度与湖岸远近关系由图2表示.对表2进行整理,得干扰因素与湖岸远近关系如表4.表4中近湖岸样点所受干扰因素中16个样点为水淹,14个样点为轻度水淹,水淹占近湖岸所有干扰因素的88.22%;中湖岸所受干扰因素较少,仅占33.33%;远湖岸受踩踏的样点为24个,受火烧影响的样点11个,踩踏和火烧双重影响的样点2个,分别占干扰因素的64.86%,29.73%,5.41%.因此近湖岸主要受自然干扰水淹为主,远湖岸主要受人为干扰踩踏和火烧为主,中湖岸受干扰影响最小.由于无干扰时,草本群落自然生长,高度为自然高度,物种最多,遵循自然演替规律;有干扰时,草本植物受到影响,一般会变矮小,一些物种可能会消失,物种多样性下降.因此,草本植物的高度和草本植物的多样性成正相关。据图2及表4可得:①近湖岸草本植物群落高度较低,长势较差,主要原因为湿地水淹等自然干扰因素影响所致,草本植物多样性较为丰富;②远湖岸近道路草本植物群落高度最低,长势最差,一方面是其获得的水分和养分过少,并且长期受到火烧、踩踏等人为因素干扰,造成远湖岸近道路草本植物稀少、矮小,草本植物多样性较少;③中湖岸草本植物群落受水淹和人为干扰最小,并且可以获得充足的水分和养分,因此,中湖岸草本植物群落表现为高度最高,长势最好的趋势,草本植物多样性最为丰富,应该作为湿地植被群落的重点保护区.

3结论与建议

3.1结论1)由于重力作用及其他因素,上游湿地的水分和养分流失过多,造成位于白龟山水库上游湿地的草本植物得不到较好的生长环境,因此产生了库区上游湿地草本植物多样性较少;中游湿地草本植物获取的水分和养分等营养物质多于上游湿地草本植物却少于下游,因此其草本植物的生物多样性较为丰富;而处于库区下游湿地的草本植物获取充足的水分养分等营养物质,所以,其草本植物多样性最为丰富.因此库区纵向空间湿地草本植物多样性的动态变化规律为:上游湿地草本植物多样性较少,中游湿地草本植物多样性较为丰富,而下游湿地草本植物多样性最为丰富.2)白龟山水库从水域到陆地横向空间湿地草本植物多样性变化规律为:①近湖岸草本植物群落高度较低,长势较差,主要原因为湿地水淹等自然干扰因素影响所致,草本植物多样性较为丰富;②远湖岸近道路草本植物群落高度最低,长势最差,一方面是其获得的水分和养分过少,并且长期受到火烧、踩踏等人为因素干扰,造成远湖岸近道路草本植物稀少、矮小,草本植物多样性较少;③中湖岸草本植物群落受水淹和人为干扰最小,并且可以获得充足的水分和养分,因此,中湖岸草本植物群落呈为高度最高、长势最好的趋势,草本植物多样性最为丰富.

生态系统论文范文第5篇

外来植物入侵的途径按起源主要分为两类,即自然途径和人为途径.前者包括以非生物因子或生物因子作为媒介传播导致的植物入侵,常见的有依靠风、水流、动物等进行的媒介入侵;后者包括有意或无意人为造成的引入,如通过贸易、旅游等出入境活动带来的植物入侵.目前,人为活动的有意引入是植物入侵的主要途径,尤其存在于受人类活动干扰严重的城市湿地系统中.外来植物常常作为牧草和饲料、观赏植物、药材、蔬菜、绿化植物而被引入.如原产美洲的凤眼莲(Eichhorniacrassipes)最初是作为饲料和观赏植物被引入中国;而印度洋孟加拉湾的无瓣海桑(Sonneratiaapetala)是被引入用来丰富当地红树林的植被种类.然而,最终这些植物均逸为野生并开始危害当地城市湿地的生态系统安全.

2外来植物入侵对城市湿地生态系统中本地植物的影响

2.1外来植物入侵对城市湿地本地植物个体的影响

2.1.1对适合度的影响适合度表示具有特定基因型的个体在某种环境条件下能够将其基因成功传递给下一代的能力.植物个体的适合度可通过比较不同个体间与生存和生殖相关的性状而获得,比如分枝数、结实率和种子产量,可用来预测外来物种的繁殖扩展能力和入侵能力.外来植物可通过茎、叶等器官分泌的化感物质来抑制部分本地植物的生长,进而削弱本地植物的种子萌发率,降低本地植物的适合度.例如,入侵植物一年蓬(Erigeronannuus)可抑制周围植物的种子萌发以及苗和根的生长;加拿大飞蓬(Erigeroncana-densis)可通过地下部分产生的化感物质透过水的淋溶与水生植物接触并造成水生植物种子萌发率的减少.受外来植物的影响,本地植物在与其竞争过程中也会产生诸如植株分枝数、结实率以及生物量等性状的改变.如由欧亚大陆入侵到北美的外来植物水烛(Typhaangustifolia)的化感作用可导致当地一种莎草科植物三棱(Bolboschoenusfluviatilis)的叶片长度和分株数明显增加.然而,这些研究大多基于短期控制实验或短期观测的结果,在长期外来植物入侵压力下本地植物适合度的变化还有待深入研究.

2.1.2对生理特性的影响外来植物可以通过化感作用产生和释放大量的次生物质从而影响周围植物的生长代谢过程和生长调节系统.化感物质不仅影响周围植物的呼吸作用和细胞分裂,还可以通过改变受体植物细胞膜的结构、功能和渗透性来影响受体植物对水分等物质的吸收.现有实验表明,随着入侵植物三叶鬼针草(Bidenspilosa)的叶水浸提液浓度的增加,受体植物蚕豆(Viciafaba)根尖细胞的有丝分裂明显受到抑制,并且受体植物莴苣(Lactucasativa)和小麦(Triticumaestivuml)的细胞膜也受到一定的影响,导致叶片中的丙二醛含量发生改变.化感物质能通过调节生理代谢活动而直接影响周围植物的光合作用,在杭州西溪湿地,外来植物再力花(Thaliadealbata)可有效抑制敏感植物如荇菜(Nymphoidespeltatum)、苦草(Vallisnerianatans)、水田芥(Nasturtiumofficinale)、芦苇(Phragmitesaustralis)和黄菖蒲(Irispseudacorus)等的光合速率;在云南滇池,当凤眼莲处于生长旺盛期时,该水域中浮游植物、沉水植物的叶绿素含量明显降低.这表明外来植物能调节周围植物的生理代谢活动而最终影响其植株的光合作用.

2.2外来植物入侵对城市湿地本地植物种群的影响

2.2.1对本地植物遗传结构的影响外来物种可与本地近源物种发生基因交流.一方面,天然杂交与遗传渗透可以改变外来物种对入侵地的适应性并提高其入侵能力;另一方面,可能造成诸如远交衰退、遗传同化、渐渗杂交以及产生不育的杂合体和杂交群体等危害.杂交产生的后代可能兼具有亲本双方的有利特征从而拥有更大的遗传多样性,能更好地适应受干扰生境并继续产生危害,在一定程度时还可影响亲本的生存,严重时甚至会导致本地种的灭绝.如加拿大一枝黄花(Solidagocanadensis)可与同科的假蓍紫菀(Asterptarmicoides)杂交产生一种新的花卉,这种入侵植物与本地植物的基因交流存在潜在危害,容易引起本地植物的遗传侵蚀.此外,起源于北美洲的斑地锦(Euphorbiamaculata)可通过繁殖扩散造成入侵地的生境片段化并进一步分割、包围和渗透残存的次生植被,造成入侵地部分植被发生近亲繁殖和遗传漂变.

2.2.2对本地植物种群数量的影响相比于本地植物,入侵植物往往具有更强的竞争力且蔓延迅速.它们会占据有利的空间和资源,使得本地植物在竞争过程中逐渐被淘汰,导致本地植物种群数量下降、分布面积压缩、个体数量减少.受凤眼莲的影响,90年代的云南滇池中本地高等水生植物曾一度只剩下3种.在深圳华侨城湿地,受南美蟛蜞菊(Wedeliatrilobata)、五爪金龙(Ipomoeacairica)、薇甘菊(Mikaniamicrantha)、巴拉草(Brachiariamu-tica)和银合欢(Leucaenaleucocephala)等外来植物的入侵影响,该湿地生态系统的红树林群落面积缩小了近一半.在杭州西溪湿地,具有强适应性的外来植物香菇草(Hydrocotylevulgaris)、再力花能形成高密度的植株丛,在地上、地下生境排挤本地植物的生长.

2.3外来植物入侵对城市湿地植物群落的影响

2.3.1对植物种间关系的影响外来植物入侵影响当地的植被自然演替,打破了群落原有物种共存的生态格局,对群落结构的形成、发展和过程有着重大影响.探讨群落中植物的种间关联有助于了解在入侵影响下群落中植物间的变化关系以及群落的组成和动态变化.在外来植物入侵初期,群落结构尚不稳定,随着植物群落演替发展,群落结构将趋于稳定并达到群落内物种共存,群落关系也趋于正相关.郭连金等发现空心莲子草(Alternantheraphiloxeroides)的入侵致使乡土植物的群落处于不稳定状态,且随着入侵时间的推移,本地植物种间联结性由正联结逐渐趋于负联结.徐沁等[41]对云南嘉利泽湿地的调查发现,空心莲子草的入侵使得本地植物群落总体关系由入侵前的显著正关联转变为负关联,并且种群内开始出现显著负联结种对,群落物种的种间竞争呈增大趋势.可见,外来入侵植物通过影响入侵地的群落结构可以改变城市湿地生态系统.

2.3.2对植物群落物种多样性的影响外来植物入侵湿地后一般会与本地物种产生竞争关系,致使原生植物群落范围受到压缩,导致其群落物种多样性降低.在惠州潼湖大堤上,多处发现外来植物薇甘菊和凤眼莲成片分布和扩展,占据了其它植物的生态位,严重影响了当地植物和生境多样性.入侵植物水盾草(Cabombacaroliniana)在中国存在着很大的入侵空间,从群落物种多样性指数和重要值来看,水盾草优势度越高的样地,物种多样性指数就越低.在浙江台州市,大米草(Spartinaanglica)、互花米草(S.alterniflora)等外来植物的入侵使得当地滩涂草地化,导致滩涂上海洋生物丧失生存空间,危胁当地滨海湿地的物种多样性.在安徽合肥,受空心莲子草入侵影响,当地群落内植物种类的丰富度显著降低,尤其是当空心莲子草在当地形成一定优势时将造成群落内其他植物的减少甚至灭绝.

2.4外来植物入侵对城市湿地本地植物生境的影响湿地是全球生态系统的重要组成部分,而城市湿地更是生态系统保护不可或缺的组分,外来植物入侵在一定程度上影响着城市生态系统的有序健康发展.外来植物和乡土植物争夺生存空间,容易造成原有植物群落的衰退和消失.入侵植物覆盖在湖泊、河道的水面上,影响水体的透光性,极大地削弱了沉水植物和藻类的光合作用.如凤眼莲、空心莲子草和大薸(Pistiastratiotes)等水生植物,一旦传入就能很快滋生蔓延,严重影响当地的生态环境.入侵迫使当地部分动物的生存也受到威胁,如紫茎泽兰(Ageratinaadenophora)的成功入侵致使原本依赖乡土植物存活的节肢动物群落丧失了栖息环境.空心莲子草的蔓延可引起水中溶解氧含量降低并导致鱼虾减产,其腐败后可污染水质、滋生水生生物病害.外来植物能够吸收水体、土壤中的营养元素,当其生长繁衍到一定规模会改变当地城市湿地生态系统的元素循环并打破原有的平衡.如芦苇群落在受到外来植物加拿大一枝黄花的入侵后,其群落中土壤食真菌线虫比例趋于增加,而土壤中物质和能量流动更多地依赖真菌途径,这表明受到入侵的影响,原有的土壤生态系统能量流动途径发生了改变.同样,空心莲子草入侵也能改变土壤AM真菌生物量和群落结构.此外,水生入侵植物的大面积生长还容易堵塞河道、破坏城市湿地景观,这直接威胁到当地的旅游观光业.在云南滇池和黄浦江的入海口都曾遭遇过凤眼莲堵塞河道、本地水生植物被取代,从而造成当地旅游资源退化等问题.同样,入侵植物水盾草因能适应富营养化水域,其大幅度繁衍曾导致水库和池塘水面上升甚至引发渗漏.在杭州西溪湿地,再力花曾用作景观植物种植在河道两侧,结果仅用3年的生长时间就使河道几乎被堵塞封闭.在深圳华侨城湿地环湖路的铁丝网上爬满了薇甘菊、五爪金龙等入侵植物,长达4km的环湖路几乎全被外来植物所侵占.

3展望

生态系统论文范文第6篇

1.1森林工程与生态系统的完整性不同区域的生态系统其都具有着不同的特征,并且一旦该区域的生态系统出现问题,造成生态系统群落不健全,就会形成区域性生态不平衡。因此在进行森林工程建设的过程中,有关工作人员应把握好森林工程施工与区域生态系统完整性之间的关系。通过调查研究我们可以发现,生态系统保持完整,可以实现物种的多样,这对于提高森林工程的建设水平有着一定的帮助。因此森林工程在建设的过程中,应尽量保持区域间生态系统的完整,以达到保护环境,加强建设的双赢目的。

1.2环境保护与森立工程建设随着现代森林工程建设理念的不断转变,环境保护已经成为了森林工程施工过程中的重要核心思想。因此在实际工作的过程中,森林工程的建设一般都会以环境保护为指导思想。具体来说应包括以下几个方面的内容:首先,工作人员需要保持当地生态环境的和谐发展,避免对环境造成伤害。其次,加强对非生物环境的重视,制定合理的防范措施避免对生态平衡的破坏。最后,强化林区的水土保持,避免因植被的破坏造成林区的水土流失问题。

1.3物种保持与森林工程生态环境包括很多方面的内容,其中物种的繁衍是生态环境中的重要组成部分。传统的森林工程在进行建设的过程中,经常对具体区域中的物种造成破坏,使得区域的生物多样性难以继续维系下去。因此在对森林工程进行革新后,新的森林工程在实施的过程中,有侧重的对物种保持问题进行了关注。首先,工作人员会在工程施工前对当地的相关物种进行调查与整合,针对物种的生产情况进行建设方案的制定。其次,在进行森林工程施工的过程中,加强施工的管理工作,避免因为违规施工造成物种的伤害。

2森林工程和生态系统保护的内容及措施

2.1树种结构保护树种的选择应该与具体区域的实际环境相联系。一般来说需要综合该区域的气候情况、水文情况以及土质情况等多个方面的内容。同时在植树的过程中还要注重树种的搭配,实现树木的多样性。并且还要在更新造林时保留和诱导能和更新树种借重的小树,形成混交林,还有深根系树种和浅根系树种混交,阴性树种和阳性树种混交,形成人工混交林。采伐是森林工程建设的工作内容之一,为了保障森林中的树种结构,有关工作人员在实际采伐的过程中,应养成保护性采伐的良好思想。所谓保护性采伐就是对于采伐过程中不成材的幼树予以保留,以方便今后对采伐地区的重建,为行成混交林打好基础。

2.2维护森林的空间性一个完备的森林系统其不仅树木种类齐全,同时在空间结构上也相对完整,具有良好的生态平衡效应。这种空间结构一般包括树木种类的多样,植被品种的齐全,无论是从高处还是到地表,都有相应的植被进行覆盖。这种完整的空间性很容易受到森林工程建设的破坏,出现空间的不完整性,进而对区域生态环境造成影响。因此工作人员在进行森林工程建设的过程中,应有计划的对森林进行砍伐,按照森林的层次性、分布性等特点,对森林进行选择性砍伐,有效的保护森林空间性的完整。在森林工程建设的过程中,有时对森林进行砍伐并不是对森林的破坏,而是对森林的一种保护。这主要是森林中树木在进行生长的过程中,受到自然因素的影响会产生一些对周边树木生长有害的不良树木,因此工作人员需要对这些树木进行有效的去除,才能保障其余林木的正常生长。为了保障森林的健康发展,有关人员对于低效林会进行有针对性的处理。具体来说相关工作人员会通过铲除有害树种,保留有益树种,种植新树种等方式,对低效林进行完善。这种人工干预的方式,可以有效的提升自然林木的生长质量,同时也有利于保障森林树种的丰富性。

2.3保障森林的阶段性森林系统在进行生长的过程中,会出现一定的阶段性,一般我们会将其分为时间度量、中等时间度量和昼夜季节三个方面。非生态系统的短时间结构变化,能体现林分群落结构的周期性变化,从而引起森林生态系统群落结构的外貌变化,对工程的策划、工艺的设计和作业的运行都有重要作用。

生态系统论文范文第7篇

从生态效益的角度对土地利用总体规划进行评价,引入土地利用年变化率、土地利用程度综合指数及生态系统服务价值进行比较说明。土地利用变化率用来描述研究区土地利用变化的速度[2],本文通过对研究区规划实施阶段以及目标阶段各地类年均变化率进行对比,分析得出各地类变化速度是否在预期范围内。土地利用程度综合指数用以反映研究区土地利用的深度和广度[2],在本文中采用庄大方等[3]提出的土地利用程度指数模型进行计算,通过比较研究区两个研究时段的土地利用程度综合指数年均变化率,来说明规划实施期间土地的开发利用是否控制在合理的度量内。生态系统服务价值是指人类可直接或间接从生态系统得到的利益的价值量。目前,国内关于生态系统服务价值的计算方法主要是采用谢高地等[4]提出的方法,本研究借此以价值量的形式描述规划的实施对生态系统服务价值的影响。

2结果与分析

2.1宁州街道土地利用变化土地利用变化率计算模型。式(1)中:K为土地利用年变化率;Ua和Ub分别表示研究期初和研究期末某一种土地利用类型的数量;T表示研究时段长(年)[5]。根据研究需要,本文将宁州街道的土地划分为耕地、园地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地(包括其他农用地和自然保留地)7种类型,根据土地利用变化情况的相关公式,得到各种类型土地利用变化情况(表1)。表1看出,宁州街道2009-2012年补充耕地速度小于规划预期目标;园地的减少速度大于规划预期目标;林地的减少速度大于规划预期目标;草地未发生变化;水域的减少速度大于规划预期目标;建设用地的扩张速度大于规划预期目标;未利用地的减少速度小于规划预期目标。故除草地和未利用地外,其他地类的变化均未达到预期目标。

2.2土地利用程度变化为掌握宁州街道土地利用的深度和广度,对其土地利用程度综合指数进行研究。根据刘纪远等[3]提出的土地利用程度综合分析方法,土地利用程度综合指数计算。为了更直观地对比分析规划实施以来宁州街道的土地利用程度是否控制在预期范围内,以土地利用程度变化量和土地利用程度年均变化率来进行说明。根据土地利用程度综合指数及其变化量与年均变化率计算方法,得出宁州街道2009,2012,2020年土地利用程度综合指数,结果如表3所示。经测算,宁州街道2009-2012年土地利用程度综合指数年均变化量为0.18%,而2009-2020年规划年均变化量为0.17%,即至评估时点,宁州街道对土地的开发利用速度快于规划预期。

2.3生态系统服务价值分析根据谢高地等[4]方法,生态系统服务价值计算模型。式(5)中:ESV表示生态系统服务价值;Ak表示研究区k种土地利用类型的面积;VCk表示k种土地利用类型的生态系统价值系数[6-8]。根据谢高地等[4]提出的生态系统服务价值计算方法,生态系统价值系数与研究区农田自然粮食产量的经济价值有关。表示研究区在研究期限内平均粮食播种面积(hm2)[5]。采用谢高地等[4]提出的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量,以宁州街道各年的耕地面积作为粮食播种面积进行计算,2009,2012,2020年宁州街道年均粮食播种面积为11540.17hm2。根据宁州街道历年统计年鉴数据,2008-2013年宁州街道粮食总产量的年均变化率为-5.75%,考虑到耕地数量的增加以及农业耕种技术的提高,将2008-2020年宁州街道的粮食总产量年均变化率设为-4%,由此可大致估算得到2020年宁州街道的粮食总产量为1349.70万kg,则2009,2012,2020年宁州街道的年均粮食总产量为1705.30万kg。为使各年生态系统服务价值的结果更具有可比性,以2010年全国粮食平均单价2.29元•kg-1作为整个研究期限内的粮食参考单价,由此可以相应计算得出2009,2012,2020年研究区内的平均粮食总价值为39051370元。根据公式(7),得出宁州街道2009-2020年农田自然粮食产量的经济价值为483.42元•hm-2。根据计算得出的宁州街道农田自然粮食产量的经济价值,参考谢高地等[4]提出的研究方法,得出宁州街道各种地类的生态系统服务价值系数,结合公式(5),计算得出宁州街道2009,2012,2020年的生态系统服务价值。由表4可知,2009年宁州街道的生态系统服务价值为228.11×106元,2012年为227.46×106元,2020年规划为227.98×106元,下降幅度超出2020年规划目标。

2.4变差贡献率分析变差贡献率可以用于判断各种土地利用类型变化对生态系统服务价值变化的影响程度[9],用ESVcc表示,在本研究中用于确定宁州街道生态系统服务价值下降的原因。式(8)中:ESVcc为生态系统服务变差贡献率,ESVia,ESVib分别为第i种土地利用类型在研究初期和研究末期的生态系统服务价值[9]。由此计算得出2009-2012年以及2009-2020年各地类变化对生态系统服务价值的影响程度(表4)。由表4可知,区域生态系统是逐渐减少的,耕地和水域对区域生态系统服务价值是正贡献,而园地、林地和未利用地对区域生态系统服务价值是负贡献。各地类中,贡献率最大的是耕地和林地,宁州街道2009-2012年生态系统服务价值持续下降的主要原因是林地的减少,耕地的补充在一定程度上缓和了宁州街道生态系统服务价值的减少,但不能完全起到避免生态系统服务价值下降的效果。

3小结与讨论

生态系统论文范文第8篇

慕课是由优质学习资源、学习者和平台运营商共同构建的生态系统,在该生态系统中各方利益共生,共同促进,共同成长。

1.1优质学习资源以前优质学习资源位于大学校园的围墙之内,而慕课通过平台让全球学习者免费享受名校名师提供的优质学习资源,促进教育公平,实现了外部正效应,有助于建设学习型的社会文化。

1.2学习者(1)高中生。高中生通过慕课平台学习一些先修课程,提前获得拟就读高校的学分;还可以通过慕课的学习,进一步了解自己的兴趣和爱好,挑选自己喜欢的学校和专业。(2)在校大学生。对于学有余力的大学生,可以通过慕课平台学习自己感兴趣的课程,优化自己的知识结构,从而更有利于学生的职业生涯规划。(3)大学毕业从业人员。随着知识更新周期越来越短,大学生在校学习的知识很快就不能满足工作需要,从业人员可以通过慕课平台选择对自己有价值的课程,进一步提升自己解决问题的能力。(4)未受过高等教育的从业人员。该特殊群体由于历史原因没有进入高校学习,已经在社会各行各业中就职。他们渴望学习,但苦于没有学习机会和整块的学习时间,慕课正好为他们提供了学习平台。

1.3平台运营商平台运营商的主要职能是协调双方需求。一方面将学习者需要的优质学习资源汇集在慕课平台上;另一方面,通过平台的运作吸引大规模的学习者前往慕课平台学习。在日后的运营中,随着相关数据的累积,可以精准分析每位学习者的特点偏好,并且能够及时把握未来的学习趋势。

2慕课生态系统形成机制

2.1驱动机制(1)教育成本降低。目前高校中,每个班级的学生在50人左右,每位教师花大量的时间和精力备课,而受益者只有班级内的学生,不具有规模经济,因此全球各大高校教育成本居高不下。为了进一步降低教育成本,优化教育资源,应让更多的人从优质教学资源中受益,从而进一步推进教育公平。(2)教育质量提升。由于缺乏有效的竞争机制,高校教育质量参差不齐,同时大学生就业情况也不理想,在高校所学知识与未来工作岗位所需知识尚有差距,使得高校需要进一步思考教育质量的提升。

2.2激励机制(1)对学习者的激励。目前,慕课对学习者的激励主要体现在内部激励,即学习者通过慕课的学习来满足自己对于某类知识的需求,这是一种强大的内在驱动力。目前,外部激励机制还有待进一步完善,如学习过程的证明、学分的认证和学位的授予等。(2)对教师的激励。以前教师只为本校学生所熟悉,缺乏更广阔的平台展示个人才华,缺乏与同行交流的机会。而慕课平台通过学习者对教师所授课程的认可和欢迎程度,有助于形成一批品牌课程,从而最终形成一批品牌教师。(3)对高校的激励。通过慕课平台,高校可以推出一批名师讲授的名课,有助于扩大高校在全球的影响力,有助于提升高校品牌价值。(4)对社会的激励。慕课为企业架构了共性学习平台,促进了员工学习,也促进了企业的成长,有利于促进学习型社会建设。

2.3保障机制慕课虽然表现出强劲的发展势头,但仍然存在许多问题,因此需要建立相应的保障机制来促进慕课的健康有序发展。

2.3.1相关政策保障(1)对教师的奖励。教师是慕课平台提供优质学习资源的主体之一,建设与维护慕课需要投入大量的时间和精力,而对于研究型大学而言,教师还需要花费大量的时间和精力去完成科研工作。为了进一步提高教师参与的积极性,为了保证慕课的长远发展,有必要对教师的劳动成果给予一定形式的肯定和奖励。(2)对学分的认可。以前,学位市场在高校内部完成,慕课出现后,逐渐形成了庞大的课程市场这一中间产品市场,主要形式是认证慕课平台上完成的学分。慕课未来的发展,关键取决于能否实现学分认证。学分认证主要表现在3个方面:①不同高校之间的学分互认,这一情况主要适用于在校大学生;②对学习过程的认可,慕课平台为求职者提供学习过程的证明;③对学位的认证,未受过高等教育的从业人员可以通过慕课平台完成某一专业所有课程的学习,从而获得学士学位或硕士,甚至博士学位。但是学分认证的前提条件是如何确认是学习者本人完成学习过程和考试过程,以及如何保障高校所授予的学分和学位的权威性。

2.3.2公共服务平台慕课发展过程中涉及到很多庞杂工作,为了进一步提升慕课的服务水平,需要构建公共服务平台,为慕课平台的双方提供服务。(1)对教师的服务。由教师本人制作视频课件需要花费大量的时间和精力,同时还需要具有一定的专业知识。学校应提供专门的场所和一支专业的团队来完成视频课程录制,让专职教师有充足的时间去教学和科研。(2)对学习者的服务。对于学习者的服务主要表现在3个方面:①检索服务,改进检索技术,让学习者以最小的时间成本找到自己所需学习资源;②学习过程跟踪分析服务,对学习者及时提出建议以取得更好的学习效果;③提供学分、学习过程和学位认证服务。

3慕课发展建议

3.1成立中国慕课平台为高中生、在校大学生、大学毕业从业人员和未受过高等教育的从业人员提供学习机会,促进教育公平,实现外部正效应,提升劳动力素质,从而形成以终身学习为特征的学习型社会。特别是为未受过高等教育的从业人员提供相应的帮助和支持,以社区学习中心的形式组织他们集中学习,提供学习场所和必备的电脑网络等学习工具,促进他们学习能力的提升,对于具备完成学业条件可以授予大专文凭甚至本科文凭或更高层次文凭的学习者,可不断激发他们的学习热情,从而释放其劳动力,促进社会的和谐发展。美国的三大慕课平台可以在学习者积累的庞大学习数据的基础上,开发出更有吸引力且更符合学习者的课程,从而提高行业进入壁垒。建立中国慕课平台,既可以满足华人学习者的学习需求,还可以积累基于慕课平台的基础学习数据,为未来课程开发奠定基础。

3.2完善慕课平台服务机制(1)完善慕课的认证制度。实现从学习者的学习经历证明,到不同高校间的学分互认,最后到学位认证制度的梯度完善。(2)完善大数据跟踪分析能力。平台需要平稳运行,并为学习者提供个性化学习定制,减少淘课的时间成本。大数据分析的内容分为3个方面:①针对个体学习者的学习过程、学习效果和学习方式提出建议;②针对个体学习者的学习习惯分析学习者的爱好,从而提供精准营销策略;③针对总体学生的学习特点,分析未来趋势,为开发课程新产品和改进服务提供一手资料。

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