生态系统管理

生态系统管理第1页/共23页第一节生态系统管理的内涵一、定义生态系统管理是指在充分认识生态系统整体性与复杂性的前提下，以持续地获得期望的物质产品、生态及社会效益为目标，并依据对关键生态过程和重要生态因子长期监测的结果而进行的管理活动。生态系统管理是人类以科学理智的态度利用、保护生存环境和自然资源的行为体现。可持续发展主要依赖于可再生资源特别是生物资源的合理利用，因而生态系统管理是实现可持续发展的手段和重要途径。第2页/共23页二、生态系统管理的基本原则1、整体性原则任何一条河流、一个湖泊、一个地区都与生态系统周围环境以及人类社会经济活动有密切关系，需要分析自然条件、人口变动、经济发展、现时利益与长远利益、局部与整体等多种因素。2、动态性原则3、再生性原则初级生产和次级生产为人类提供了几乎全部的食品、工农业生产的原料以及医药等。生态系统的这种生产能力和再造性，在管理中必须得到高度的重视。第3页/共23页4、循环利用性原则5、平衡性原则需要对生态系统各项功能指标（功能极限、环境容量等）加以认真分析和计算，通过合理的人为管理，减缓外界压力，以保持系统的健康和平衡。6、多样性原则生态多样性是生态系统发展和生产力的核心，其重要作用包括三方面：①生物多样性在复杂的时空梯度上维持生态系统过程的运行；②生物多样性是生态系统抗干扰能力和恢复能力的物质基础；③生物多样性是生态系统适应环境变化的物质基础。第4页/共23页第二节生态系统管理的内容及途径

一、生态系统管理的数据基础

表9-1不同尺度上的生态系统管理所需的数据类型尺度数据类型生物圈水平景观水平群落与生态系统植物及其种群气候、地形、植物类型（草本、木本等）。时间尺度：经常而不相关的时间气候、地形、群落和形态系统类型、土壤物理特征、生态系统类型的空间分布。时间尺度：年与年之间的比较气候（微气候）、地形（微地形）、物种组成和优势种、土壤物理、化学特性、消费者水平、植物组织转化率和分解率、活的有机物和死的有机物的空间分布以及土壤类型和质地的空间分布、植物对水、营养物的需要在形态上的适应、共生物、营养物质和水的获取能力。时间尺度：每年、几年。气候（微气候）、地形（微地形）、微生物的土壤物理、化学特性、消费者水平、固氮和营养获得在生理上的适应、植物碳的固定格局：地上叶的形式和地下须根的形式、植物遗传性、共生物、营养性质和水的获得能力，时间尺度：每时、每年、多年第5页/共23页二、生态系统管理的要素人们在管理时主要考虑以下要素：1、根据管理的对象确定生态系统管理的定义，该定义必须把人类及其价值取向整合进生态系统。2、确定明确的、可操作的目标。可持续性是生态系统管理的首要目标。3、确定生态系统管理的时间和空间尺度。第6页/共23页4、收集适量数据，理解生态系统的复杂性和相互作用，提出合理的生态模式。5、监测并识别生态系统内部的动态特征，确定生态学限定因子。6、确定影响生态系统管理活动的政策、法律和法规。7、选择和利用生态系统管理的工具和技术。全球定位系统（GPS）、地理信息系统技术（GIS）以及环境管理信息系统（EMIS）等技术和工具在进行生态系统管理时都发挥了巨大的作用。

第7页/共23页三、生态系统管理的主要途径与技术1、生态风险评估（第七章中将介绍）2、适度干扰与恢复重建对生态系统的适度干扰不仅不会使生态系统受损，反而会使系统的结构和功能进一步完善，系统更加稳定。受损害生态系统的恢复和重建一般可采用两种模式途径：一种是当生态系统受到的损害没有超过系统的阈值，并且是在可逆的情况下，外来的干扰和破坏解除后，生态系统自然恢复。另一种是生态系统受到损害超过系统的承载力，并且发生了不可逆的变化，在这种情况下，仅靠自然过程不能使系统恢复到初始状态，必须加以人工措施才能迅速恢复。第8页/共23页3、清洁生产清洁生产以被称为“无公害工艺”、“无污染生产”“废料减量化”等。它的目标是：通过资源的综合利用、替代作用、多次利用以及节能、省料、节水等方式，实现合理利用资源，减缓资源的耗竭。其主要途径有：（1）用无污染、少污染的产品替代毒性大、污染大的产品；（2）用无污染、少污染的能源和原材料替代毒性大、污染重的能源和原材料；（3）用耗少、效率高、无污染、少污染和工艺设备替代消耗高、效率低、产污量在、污染重的工艺、设备；（4）最大限度地利用能源和原材料，实现物料最大限度的厂内循环；（5）对少量的、必须排放的污染物，采用低费用、高效能的净化处理设备和“三废”综合利用措施进行最终的处理、处置。第9页/共23页4、废物资源化管理与5R方法

目前，我国城市居民人均每日产生垃圾0.8~1.5kg，目前全国已有200多座城市陷入垃圾的包围之中，存放的垃圾达66×108t。垃圾堆放不仅加剧环境污染，而且侵占土地面积达5亿m2。改变仅仅依赖填埋或焚烧处理废物的状况，提出了减少废物数量的5R方法：抵制（reject）、减少(reduce)、修复(repair)、回收(recycle)、响应(react)

第10页/共23页5、生态工业园区（EIP）

工业园区是工业化国家中作为一种促进、规划和管理工业发展的手段。由于园区内各种工业相对集中，污染问题特别突出。各种有毒有害气体的排放导致，酸性降水、臭氧耗损和全球变暖等；各种废水的排放，造成水质恶化，危害人体健康；大量工业废料的堆放，污染地表水和地下水；另外，运输、储藏和处置油类、溶剂、特种金属和溶液也会增加对环境的损害。第11页/共23页

生态工业园区是在生态学、生态经济学、工业生态学和系统工程理论指导下，将在一定地理区域内的多种具有不同生产目的产业，按照物质循环、生物和产业共生原理组织起来，构成一个从摇篮到坟墓利用资源的具有完整生命周期的产业链和产业网，以最大限度地降低对生态环境的负面影响，求得多产业综合发展的产业集团。第12页/共23页目前国外主要有三种类型的生态工业园区：（1）现有改造EIP，它强调大企业与政府密切配合，通过市场交易共享水、气、废气、废物，建立一种创新的生态共生关系。（2）全新规划型EIP（3）虚拟型EIP

生态工业园区在我国也进行有益的尝试。如广西糖业基地之一的贵港市率先提出采用生态工业园区建园的思路（将在以后的讲座中进一步阐述）。第13页/共23页6、实施标准化环境管理系列标准目前由世界标准化组织（ISO）最新推出的环境管理系列标准为ISO14000，该标准从14001至14100，共100个标准号。ISO14000具有以下主要特点：（1）它确定了环境保护的有效的新机制（2）具有很强的操作性（3）倡导预防为主的原则（4）使用性广泛第14页/共23页7、大力开展生态工程和生态建设

“三北”防护林、长江中上游防护林、沿海防护林等生态工程，我我国的生态建设进入了新的发展时期，国家实施西部大开发战略，把以“退耕还林、还草”为核心的生态建设提到了举足轻重的地位，为西部地区生态环境的改善提供了千载难逢的机遇。8、加强自然保护的管理和研究，建立各种类型自然保护区

1956年我国第一个自然保护区——广东肇庆鼎湖山自然保护区建立。

第15页/共23页9、推广3S技术

3S技术是RS（遥感）、GIS（地理信息系统）、GPS（全球定位系统）的总称。

RS、GIS、GPS三者密切结合，形成了现代遥感应用技术系统。RS、GPS是遥感信息的获取系统，为GIS提供及时信息；GIS是遥感信息的处理和应用系统，能对大量的空间数据进行分类、统计、计算、分析、制图等。10、环境管理信息系统（EMIS）第16页/共23页第三节生态规划与设计一、生态规划与设计的概念生态规划与设计的概念，即“以生态学原理和城乡规划原理为指导，应用系统科学、环境科学等多学科的手段辨识、模拟和设计人工复合生态系统内的各种生态关系，确定资源开发利用与保护的生态适宜度，探讨改善系统结构与功能的生态建设对策，促进人与环境关系持续协调发展的一种规划方法。”

第17页/共23页二、生态规划与设计的原则1、整体优化原则2、人地系统协调共生原则3、生态功能分区原则4、高效和谐原则5、相互制约原则6、最小风险原则7、可持续发展原则

第18页/共23页评审阶段实施阶段规划对策生态功能区划环境保护规划的工程措施绿地系统规划生态与环境管理措施规划目标社会目标经济目标生态目标生态要素调查、评价、预测气象水文地形地貌土地利用人口分布资源利用环境污染园林绿化规划设计阶段规划设计、筹备阶段规划、环保业务部门政府决策部门图9-7生态规划与设计的工作程序框图

第19页/共23页2、生态要素的调查与评价（1）生态调查生态调查中多采用网格法，即在筛选生态因子的基础上，按网格逐个进行生态状况的调查与登记。调查登记的主要内容有：规划区内的气象条件、水资源、绿化、地形地貌、土壤类型、人口密度、经济密度、产业结构与布局、土地利用、建筑密度、能耗密度、水耗密度和环境污染状况等，并进行评价分析。（2）生态评价生态评价包括生态过程分析、生态潜力分析、生态敏感性分析、土地质量及区位评价。第20页/共23页3、环境容量和生态适宜度分析环境容量是指在人类生存、自然生态不致受害的前提下，并在环境质量标准的约束下，某一环境所能容纳的污染物最大负荷量。生态适宜度是指在规划区内确定的土地利用方式对生态要素的影响程度，是土地开发利用适宜程度的依据。4、生态规划与设计