生態系統保護的意義和途徑范文
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篇1
生態權:農民的基本生存權
生態權是指生態系統中生物在所處系統中生存和發展的權利,是農民的基本生存權。農民的生態權是農民在農村生態系統中對生態安全、生態利益、生態選擇、生態保護、生態發展等所擁有的各項權利總和。農民生存在農村生態系統中,是農村生態系統的擁有者、使用者、經營者和維護者,農民的衣、食、住、行都依賴于農村生態系統,生態權是農民在農村生存的基礎,是農民最基本的權利,農民沒有生態權,農民就不可能進行農業生產,農民的生態權遭受破壞,農民的利益就會受到損害。
農民的生態權是農民享受政治、經濟、文化等權利的基礎,是農民的基本人權衍生的權利,農民在農村生態系統中生存,是整個生態系統中的一個子系統、一個連接點,只有享有對生態系統的安全監督權、利益享受權、生態保護權、生態發展權和選擇生態系統的權利,才能夠在自己的生態系統中生存與發展下去。
農民生態權的內容非常廣泛,主要有其一,生態安全權。生態安全權是農民生態權的第一權利,農民世世代代生活在農業生態系統中間,農民的一切都必須依靠生態系統供給,生態安全是農民最重要的生態權。其二,生態利益權。生態利益權是農民對所處生態系統利益的享有權,是農民生存的物質基礎所在。其三是生態選擇權。農民對生態系統的依賴程度很高,生態系統的好壞直接關系到農民的生存狀況,因此,在合法的途徑和條件下,農民應該有對自己生態系統的選擇權利,就是農民自己為了生存,可以選擇哪個生態系統生存和發展的權利。其四,生態保護權。農民應該擁有對自己生態系統進行保護的權利,有權跟破壞自己生態系統的一切行為作斗爭,有權對破壞自己生態系統的行為請求賠償或補償。
生態權:新農村生態環境的保障
農民生態權是農民權益的基礎,是農民生存發展的保證,同時,是社會主義新農村建設的前提和基礎。社會主義新農村要求農村自然生態和諧,沒有生態權,農村的自然和諧環境就得不到保障。因此,它對社會主義新農村建設具有重大的現實意義:
1、是新農村建設主體權利保障的要求。農民是農村生態建設和維護的主體,是農村生態系統的重要組成部分,生態系統對其生存和發展具有非常重要的意義。農民生活在農村生態系統中,他們的權利衍生于生態權,沒有生態權,他們就不能生存,其他權利也不再存在。保障農民的權利,必須有生態權作為根據和基礎。農民居住在農村社會,農村的生態環境是他們最大和最親近的環境,生態變遷會影響農民的生存、發展,他們對所處的環境理當可以主張權利,只有這樣,他們才能有建設社會主義生態和諧的新農村之權利,有維護新農村生態平衡的力量。
2、是構建和諧生態農村的保證。生態和諧是生態平衡的重要特征,也是建設社會主義新農村的目標之一。生態和諧是農民的夙愿,特別是在我國努力構建和諧社會的進程中,和諧的農村生態環境顯得尤為重要。目前,人與自然的的關系日益顯得緊張,環境污染、人口問題、資源緊張、糧食短缺等問題嚴重存在,這些問題很大程度都與農村生態有關。而這些問題的產生主要是城鎮化的發展,是城市環境惡化向農村的轉嫁,這種轉嫁使農村生態環境更加惡化。嚴重影響了農村生態和諧的建設。因此,給農民以生態權,是農民有權利抵制城市生態惡化的擠壓,能夠使農村和諧協調發展,為構建農村生態和諧提供權利保證。
3、為解決新農村建設中的生態問題提供長效機制。新農村建設中必須解決當前日益嚴重的生態問題,農村生態問題不是農民本身造成的,也不是農民自己引起的,而是農民生態權缺失引起的。農民是農村生態保護的主體,也是生態環境的受益者,但是,由于我國農民至今生態權缺失,農民不能擁有保護農村生態的權利,眼見生態環境被破壞卻無能為力。當前,我國的環境保護權在國家,環境保護局代表國家行使生態保護權,環保局本身的權威有限,在加上其對農村的監管有限,還有許多破壞農村生態的行為都以城市建設為名,是國家重點保護的項目。因此,使農村生態環境的保護力量不足。只有賦予農民強有力的生態權,農民有權利保護自己的生態環境,才能抵制來自各方對生態環境的破壞,才能建立起解決農村生態問題的長效機制。
4、為維護農村生態平衡增強主體力量。生態平衡是新農村建設的環境基礎,生態平衡不是政府單方的事情,也不是政府單方面能夠解決的問題,它是生態系統中所有組分的事情,也是整個社會的大事。維護生態平衡要調動社會各階層的力量,要動員全社會人員參與。農村生態的平衡是整個生態系統平衡的關鍵,因為農村是整個生態系統的大本營。當前,我國主要在環境保護基礎上促進生態平衡,進而保護生態系統,沒有賦予社會廣泛的生態保護權利,這就造成了生態保護的主體力量弱小的局面。特別是在農村,農民還沒有保護生態平衡的主體資格,沒有形成主體力量。因此,只有賦予農民保護生態的權利,使他們成為保護生態的主人,才能調動他們的積極性,增強生態保護的主體力量。
切實保障農民生態權,推進社會主義新農村建設
1、創新環境保護的理念。可持續發展的科學發展觀是社會主義新農村建設的重要目標之一。我國現行環境保護體制是一種國家本位主義的環境保護理念,把環境保護的權利通歸國家所有,造成公民保護環境的權利缺位。農民對侵犯自己生態權的行為缺乏保護的主體根據,因此,當自己的權利被侵害時,自己沒有保護的力量。這種理念認為,環境保護是國家的重大事情,只能由國家統一行使保護職權。這種理念對我國環境保護具有重要意義,也收到了顯著的效果。但是,隨著市場經濟的發展,環境破壞主體的日益多樣化,僅僅由國家保護的機制也日益出現缺陷。因此,必須創新環境保護的理念,賦予公民自力保護環境的權利,讓社會所有公民形成環境保護的合力。創新農村環境保護的理念,賦予農民環境保護的權利,使農民能夠對自己的環境權利進行自力保護,維護農村生態環境健康發展,是保障新農村建設中生態環境的主要措施,這也是農民環境意識日益增強的要求,還是國際環境保護的發展趨勢。
2、增強農民保護生態的主體意識。我國過去在地大物博的環境觀念下,形成了一種自然資源取之不盡,用之不竭的思想意識,特別是在農村,節約自然資源、保護自然環境的意識遠遠不夠,農民對生態環境保護意識被錯誤的資源觀隱沒。在我國農村生態環境問題日益嚴重的今天,增強農民保護生態的主體意識,特別是農民生態權利意識,是我國新農村環境建設中的首要問題。生態權是現代社會里日益重要的權利,對于當代農民,生態更加重要。我國農民保護生態權的主體意識逐漸覺醒,但是自主保護意識不夠強。生態權是一項隨著生態危機而發展和凸顯的權利,在以往的社會發展中,因為生態危機不嚴重,農村生態環境良好,農民的生態權也沒有覺醒。隨著農村生態環境的惡化,農業生產日益被生態危機影響,農民才意識到自己的生態權利的重要性。我國農民要求生態權的主體意識正在逐漸增強,生態維權意識急劇上升,有農民和政府要生態權的,有農民不準企業上馬的,不準企業開工的,但是,自主保護的能力和力度還是不夠,不能有效的維護自己的生態權。
3,完善農民生態權保護的法律,為農民生態權提供保障。我國現行的生態保護法律幾乎都存在于環境保護法律之中,可是環境保護法律還只是恢復性的保護,沒有建設性和超前性的生態保護。對于農民自主保護自己所處的生態環境還缺乏法律保障。近年來各種在農村的項目開發、工業事故等造成的農村環境問題,農民沒有相觀關的法律法規進行自我保護,只能由國家進行行政處罰,并且對造成的損失進行索賠也缺乏相關依據。因此,我國應該完善農村生態保護的有關法律,明確賦予農民自力保護農村生態環境的權利,為農民生態權的行使提供平臺。
篇2
1 概念和內涵
1.1 海洋生態補償
海洋具有整體性、流動性等特點,這些特點決定了海洋生態環境破壞或者海洋生態建設都具有很強的外部性。即:一片海域的環境資源破壞會損害周邊海域環境和經濟利益,生態破壞的后果需要由周邊海域分擔;另一方面,一片海域的生態環境的保護和建設可以增加周邊海域的環境和經濟利益,生態環境建設者無法獨自享有生態保護和建設的成果。在海洋環境資源利用和保護方面,類似的外部性普遍存在,并導致環境和經濟利益關系的扭曲,增加了海洋生態保護的困難,損害了利益相關者之間的和諧。海洋管理同樣需要建立海洋生態補償機制來調整相關利益關系。從政策角度,可以把海洋生態補償定義為:“以促進海洋環境保護和資源開發協調發展,實現海洋可持續開發利用為目的,運用政府和市場手段激勵海洋環境資源保護行為,調節海洋環境資源利益相關者之間利益關系的公共制度”。
1.2 生態系統方法
生態系統方法是一種以科學為基礎保護和管理自然資源的全面方式,是一個按照生態學原理和可持續發展的原則,對生態系統管理進行思考和制定行動計劃的框架。在研究或實踐中,生態系統方法被賦予多種不同的定義。《生物多樣性公約》認為,生態系統方法是土地、水和生物資源綜合管理的戰略,是促進它們的保護和可持續利用的一種公平的、科學的方法,這種方法能重視生物組織結構、有機體的基本過程、功能及其與環境的相互作用等多方面。在海洋管理領域,美國海洋和大氣管理局(NOAA)則認為,生態系統方法為海洋和海岸帶管理決策提供了一個綜合框架,與傳統的基于單個物種或者單一問題的分散管理不同,運用生態系統方法的海洋管理綜合考慮了相關的生態、環境、經濟、社會等多方面因素,特別是影響海洋資源利用的人類因素。
1992年里約熱內盧地球峰會上,生態系統方法被作為生物多樣性保護的基礎概念正式被提出,并在生物多樣性公約(CBD)和世界自然保護聯盟(IUCN)等組織的積極倡導和推動下,迅速成為研究和管理實踐的熱門。海洋為實施生態系統方法提供了比陸地更多的機會,生態系統方法在海洋管理中,特別是在海洋漁業管理中,得到了更多重視。美國、加拿大、澳大利亞和歐盟等國家均在各自的海洋政策中明確提出實施生態系統方法,運用生態系統方法已經成為海洋管理未來發展的大趨勢。
2 在生態系統方法框架下構建海洋生態補償運行機制
2.1 構建生態補償機制是實施生態系統方法的要求
2000年《生物多樣性公約》締約國大會上提出了實施生態系統方法的12條原則,其中的4條原則與生態補償直接相關:
(1)生態系統管理者必須認真考慮和分析管理行動對周邊生態系統的實際和潛在影響。這條原則強調應充分認識資源開發利用的外部性問題,即實施生態補償的緣由。
(2)應在經濟背景下理解并管理生態系統,包括a、減少不利于生物多樣性保護的市場扭曲現象;b、運用獎勵措施,促進生物多樣性保護和可持續利用;c、盡量使生態系統的成本和生態效益內部化。這條原則明確表達了采取必要手段糾正因外部性導致的利益關系扭曲,促進資源可持續利用的生態補償思想。
(3)管理決策應該考慮所有利益相關者的選擇,特別是當地的居民和社區的權利應該被公平和公正的考慮。此原則涉及了補償主體和補償對象范圍界定問題,無論補償主體還是補償對象都是利益相關者。
(4)在適當的空間范圍上實施生態系統方法,其地域范圍應反映生態特征而不是行政范圍,通常包括從流域到海域的廣闊地域。這條原則為界定補償主體和補償對象的空間范圍提供了參考。
從這4條原則可以明確的看出,實施生態系統方法要求運用生態補償手段。
2.2 構建海洋生態補償機制需解決的基本問題
構建生態補償機制需要解決三個基本問題:一是界定生態補償主體和補償對象,二是選擇補償途徑,三是確定補償標準。構建海洋生態補償機制同樣需要解決三個基本問題。
2.2.1 補償主體和補償對象的界定
補償主體和補償對象的界定是生態補償機制的基礎,是要解答誰補償誰的問題。其基本思路是分析某一海洋開發或保護活動如何改變了生態系統服務功能,找出其利益相關者;補償主體和補償對象都是利益相關者,補償主體包括破壞生態系統服務功能的群體和分享因他人的貢獻而增加的生態系統服務功能的群體;補償對象則包括原本享有的生態系統服務功能受到損害的群體以及對恢復和提高生態系統服務功能價值有貢獻的群體。
生態系統服務功能的分類有很多種不同的體系。“我國近海海洋綜合調查與評價專項”課題“海洋生態系統服務功能及其價值評估”研究中把海洋生態系統服務功能分成了食品生產、原料生產、氧氣提供、基因資源提供、氣候調節、廢棄物處理、生物控制、干擾調節、休閑娛樂、文化用途、科研價值、初級生產、營養物質循環和物種多樣性維持等14類,并提出了計算各類功能的方法,可以據此分析海洋生態系統服務功能變化對利益相關者的影響,進而根據他們的利益增損關系界定補償主體和補
償對象。特別要強調的是,由于海洋資源本身具有的整體性和流動性特點,利益相關者的范圍可能很廣,從制定易操作的生態補償政策的角度出發,需要把利益相關者限定在實施生態系統方法的地域范圍之內。
2.2.2 補償途徑的選擇
補償途徑指的是實現生態補償的手段,通常包括財政轉移支付、政策傾斜、環境資源稅費、智力型投入、項目實施等。選擇補償途徑應結合海洋資源開發活動的具體形式、補償主體和補償對象的特點等,并確保補償效果具備持續性。上述補償途徑都曾在陸地生態補償實踐中得到應用,也完全可用于海洋生態補償。海洋生態補償中,應主要考慮選用財政轉移支付和環境資源稅費兩種途徑。
2.2.3 補償標準的制定
補償標準是實現生態補償的依據,制定補償標準是要找出能被補償主體和補償對象共同認可的補償額度,以達到改善或恢復生態服務功能,有效矯正生態環境保護相關的環境和經濟利益分配關系。各種補償方式都涉及到補償標準問題,其中,討論較多的是資金形式的補償標準。
理論上,補償標準應根據生態系統服務功能的市場價值來制定,但由于生態系統服務功能的量化方法本身不成熟,而且量化的結果通常是天文數字,所以,其研究結果無法直接用于相關政策制定和實踐。已有生態補償理論研究和實踐中,補償標準通常用機會成本法、恢復成本法等方法計算,海洋生態補償標準的制定也可以參考這些方法。現有海洋方面的收費政策、陸地生態補償實踐也為制定海洋生態補償提供了參考。
由于生態補償標準涉及到當地經濟發展水平、文化背景、人們的意識等多方面,采用理論方法計算的補償標準在實踐中往往難被接受。實際上,通過補償主體和補償對象雙方“討價還價”達成協議的補償標準要比根據理論價值估算確定的補償標準更加可行。
3 構建渤海生態補償機制的初步設想
渤海海域是目前我國污染最為嚴重的海區,面臨嚴峻的生態環境問題。最近幾十年,渤海受污染的海域總面積持續增加,特別是海水質量劣于三類水質的海域面積增長較快。渤海生態系統也退化嚴重,近幾年的監控結果顯示,渤海的生態監控區生態系統均處于亞健康或者不健康狀態。海洋環境惡化及其引發的環境災害嚴重危害了海洋產業的發展。實踐表明,傳統的海洋管理模式不能勝任渤海管理,無法有效解決渤海所面臨的種種生態環境問題,因此,實施生態系統方法管理渤海被提上議事日程。基于生態系統的渤海管理是一個對渤海及其沿岸區域,并涉及入渤海河流流域的綜合管理,影響渤海生態環境的人類活動是其管理核心。如前所述,實施生態系統方法的海洋管理中生態補償不可或缺。針對影響渤海生態環境的主要人類活動及造成的主要問題,提出生態補償運行機制建設的初步設想。
3.1 陸源污染物
大量的陸源污染物排放入渤海并累積是導致渤海水質惡化的最主要原因。渤海陸源污染物主要來源分三類,一是對海直接排污口,每年通過各類排污口直接排入渤海的污水高達40億t左右,占入渤海陸源污染物的20%~30%;二是入渤海河流,以河流為載體的陸源污染物是渤海主要的污染物來源,其比例占50%以上;三是村鎮和農地地表徑流,這類污染物主要是氮和磷,占入渤海氮和磷總量的4%~10%。
為減少陸源污染物人海,除了運用傳統的嚴格執法監察、污染物排放總量控制等手段之外,還應運用生態補償,用經濟激勵機制,鼓勵減少污染物排放行為。針對向海洋排放污染物,我國建立了“排污收費制度”,《中華人民共和國海洋環境保護法》第十一條規定:“直接向海洋排放污染物的單位和個人,必須按照國家規定繳納排污費”;《中華人民共和國水污染防治法》第十五條規定:“企業事業單位向水體排放污染物的,按照國家規定繳納排污費;超過國家或者地方規定的污染物排放標準的,按照國家規定繳納超標準排污費”。從實施情況看,由于排污費價格偏低,該制度的激勵力度不足,對限制和減少污染物排放的作用有限。建議對現有“排污收費制度”進行改革,提高收費標準,突出生態補償的內涵,建立以排污單位為補償主體,地方政府作為人充當補償對象的生態補償機制。
3.2 海洋生態用水
海洋生態用水是為滿足海洋特別是河口生態系統正常的生態過程和生態功能所需要的入海淡水。近幾十年來,由于入渤海生態用水減少,渤海鹽度的空間結構發生了根本性的變化,導致渤海自然系統發生較大變化,對魚類、蝦類的洄游產卵、育幼等產生嚴重的負面影響。入海生態用水減少已成為導致渤海生態系統健康狀態惡化的重要原因之一。
入渤海河流流域地處干旱、半干旱地區,水資源本身短缺,要求流域減少取水量以增加入海生態水量,勢必要對流域原有的生產生活造成一定的負面影響,在枯水期,這種影響尤其明顯。渤海對入海生態水量的需求與流域生產生活用水(主要是農業用水)需求之間就形成了一對矛盾,必須在流域發展農業和其它產業和放流人海之間做出戰略選擇。在決策用作增加生態流量之后,就需要研究生態補償制度,特別對流域在枯水期增加生態流量應給予補償。應在海陸統籌的方針指導下,研究增加人海生態水量的生態補償標準和實施規劃,建立流域和海域、內地和沿海之間的用水生態補償機制。
3.3 濕地圍墾和圍海造地
以海水養殖為目的的濕地圍墾和以城市建設為目的的圍海造地導致海岸帶濕地大面積喪失。據不完全統計,截至到2003年,渤海累計圍海面積高達3000平方千米,修建海堤近2 600 km。濱海城市建設和工業園區建設推動圍海造地的速度進一步加快,僅曹妃甸圍海造地一期工程圍填海面積就達11.95平方千米,天津濱海新區建設預計圍填海面積超過200平方千米。圍墾和圍海造地對發展沿海地區經濟有一定貢獻,但也不可避免的造成了海洋污染、物種生境喪失和海洋生物多樣性的降低,存在一定危害。
為控制濕地圍墾,山東省在2007年出臺了“退漁還濕”的生態補償政策,該政策對于減少濕地圍墾,保護和修復海岸濕地有積極意義,值得在環渤海地區推廣。此外,建立自然保護區也是保護濕地的有效手段。保護區一旦建立,依照相關條例,區內原有的捕撈、養殖等經營性用海活動將受到限制,當地居民的利益將不同程度受到影響。從保護區管理現狀看,由于缺乏新的就業渠道,當地居民違規在保護區內開展養殖和捕撈活動的現象并不鮮見。為緩解這對矛盾,應該建立生態補償制度,對放棄保護區內海域經營活動的居民給予補償,其補償途徑以政府幫助就業轉移為首選。
圍海造地是完全改變海域自然屬性的用海方式,國家對一般的填海型項目收取海域使用金。從實踐情況看,收取海域使用金標準往往很低,與所填海域本身的生態系統服務功能價值相差甚遠,不利于控制圍填海。海域使用金是國家作為所有人出租海域使用權,向承租人收取的租金,不屬于生態補償金。應專門針對圍海造地建立生態補償機制,這一生態補償機制中,用海單位是補償主體,地方政府充當補償對象,補償途徑以資金補償為主,補償標準可參照圍海造地區域同期用于商業開發的土地價格。
篇3
傳統的生物保護戰略被動地強調現存瀕危物種和景觀元素的保護,如果將物種運動和生態過程作為一個能動的景觀控制過程來對待,我們將會有一種全新的景觀規劃途徑。其中有三個方面的概念對這種新的景觀規劃途徑有啟發意義:即景觀的空間構型對生態過程的作用,生物進化空間軌跡與景觀格局設計及景觀阻力與潛在的生態基礎設施的設計。景觀生態安全格局正是在這些方向上的一個新的探索。
關鍵字:生物多樣性;生物保護;景觀生態;景觀規劃
1.生物多樣性保護的景觀規劃途徑
景觀規劃設計在生物多樣性保護中的意義已引起生物學家的高度重視,用Wilson(1992,P317)的話說“作為一個發展中的專業,景觀設計(LandscapeDesign)將在(生物多樣性)保護中起著決定性的作用,在環境日益人工化的情況下,仍然可以通過林地、綠帶、水系、水庫和人工池塘及湖泊的巧妙布置來使生物多樣性保持在很高的程度。總體規劃不但考慮經濟效益和美,同時考慮生物種類的保護”。
生物多樣性(Biodiversity)包含三個層次的含意:(i)遺傳多樣性,即指所有遺傳信息的總和,它包含在動植物和微生物個體的基因內;(ii)物種多樣性,即生命機體的變化和多樣化;(iii)生態系統的多樣性,而棲息地、生物群落和生物圈內生態過程的多樣化(見McNeely等1990;Soule1991;NAS1992)。相應的生物多樣性保護也分別在環環相扣的多個生物空間等級層次(Biospatialhierarchy)上進行,即(i)景觀或生態系統綜合體層次,(ii)群落層次,(iii)物種層次,(iv)種群層次和(v)基因層次。生物多樣性的空間等級層次與空間位置和格局緊密相關,這也正是本文關于生物保護景觀規劃討論的出發點。
總起來講,生物多樣性保護可分為兩種途徑:以物種為中心的途徑和以生態系統為中心的途徑。前者強調瀕危物種本身的保護,而后者則強調景觀系統和自然地的整體保護,力圖通過保護景觀的多樣性來實現生物多樣性的保護。保護戰略上的兩種不同途徑也體現在以生物保護為目的的景觀規劃設計中:以物種為出發點的的規劃途徑和以景觀元素為出發點的的規劃途徑。盡管兩者都考慮物種和生態基礎設施的保護,但前者的規劃過程是從物種到景觀格局,而后者是從景觀元素到景觀格局。
1.1以物種為出發點的景觀規劃途徑
該規劃方法強調,使景觀生態規劃具有意義的充分必要條件是選準保護對象,并對其習性、運動規律和所有相關信息有充分的了解。以此為基礎來設計針對特定物種的景觀保護格局。一個整體優化的生物保護景觀格局是由多個以單一物種保護為對象的景觀最佳格局的疊加與諧調(Amstel等1988;Selm1988)。這一途徑一般可分為下列五個步驟:
(i)根據物種的重要性,選擇目前的或潛在的保護對象。
(ii)收集關于保護對象的信息,包括查閱文獻,明確適合于每一保護對象的最佳景觀結構。
(iii)匯總和比較所有保護對象對景觀的需要。
(iv)修改保護物種清單以取得保護的諧調與一致性。
(v)綜合以單一物種保護為目的的景觀規劃來獲得某一地域的總體生物保護景觀規劃。
如果有足夠詳盡的關于物種及其相關聯系的信息的話,
以物種為中心的景觀規劃途徑可以說是,最有效和科學的生物保護途徑。但是,這一途徑一開始就將可能遇到規劃師和生物學家都無法解決的問題,即什么物種應優先保護的問題。人們一般從三個方面的標準來選擇優先保護的物種:
(i)目前的稀有、特有性,受協狀態及其實用性,大型哺乳動物和那些被列入國際瀕危物種名單之列的物種顯然應作為首選的保護對象。往往被作為首選對象。
(ii)物種在生態系統及群落中的地位。保護對象應對維護整體生態平衡有關鍵作用。
(iii)物種的進化意義。一種雜草可能本身很不起眼,在群落內也表現不出重要意義,但卻有可能對進化史及未來生物多樣性的發展有重要價值。用進化的觀點來進行生物多樣性保護比被動地保護現存的瀕危物種更具有意義(Edwin1991)。
1.2以景觀元素保護為出發點的途徑
這一途徑并不基于對單一物種的深入研究來作景觀規劃,而是把生物空間等級系統作為一個整體來對待。集中針對景觀的整體特征如景觀的連續性,異質性和景觀的動態變化來進行規劃設計。該途徑認為,現實的生態過程發生在一個時空嵌合體中,包含生物等級系統的各個層次。而批評以物種或群落保護為對象的規劃只是偏面地解決了一個連續的復雜系列的局部和片段(NossandHarris,1986)。因此,以景觀元素為核心的整體規劃途徑強調以下的步驟(Harris1984,NossandHarris1986;Noss1991):(i)生態過程和生物多樣性成份包含在一個廣泛的時空尺度上,因此,一個全面的規劃應該以生物等級系統的各個層次的受協成分或節點(Node)作為保護對象。強調節點的多樣性,這些節點小到一棵孤樹或一個森林斑塊,大到國家公園和自然保護區。而對單一物種本身則不作深入考察。(ii)因為景觀的破碎和分割被認為是危脅生物多樣性的一個最重要因素,所以,規劃強調景觀的連結關系和格局設計。規劃的目標是將每一景觀中各種大小的節點連接成為整體的保護網絡,并在區域和大陸尺度上建立景觀保護體系。
(iii)景觀及其保護必須從時空系統和動態的、飄移的嵌合體(ShiftingMosaic)角度來認識和理解。所以,生物多樣性保護的景觀規劃旨在維護嵌合體的穩定性,綜合考慮保護及發展規劃,以實現景觀的可持續性。與以物種為核心的規劃不同,以景觀元素為核心的規劃的第一步不是確定單一物種作為保護對象與研究其特性,而是首先分析現存景觀元素及相互間的空間聯系或障礙,然后提出方案來利用和改進現存的格局,建立景觀保護基礎設施(ConservationInfrastruture)。包括在現有景觀格局基礎上,加寬景觀元素間的聯接廊道、增加景觀的多樣性、引入新的景觀斑塊和調整土地利用格局。
此景觀元素為核心的規劃途徑的理論指導包括島嶼生物地理學(IslandBiogeography)和景觀生態學。景觀的連續性、異質性、動態和飄移等是規劃著重考慮的景觀特性。這一規劃途徑的一個典型代表是所謂的景觀群島模式(ArchipelagoModel),或稱為綜合利用模式(Multiple-useModel,簡稱MUMs)(Harris,1984;NossandHarris1986)。這一模式包括一個絕對保護的核心區和周圍緩沖區。沿核心區向外人類活動強度逐漸增加。核心區是生物多樣性等級系統中任一層次上的某一節點。
一個關于整體景觀保護的類似的概念是所謂的景觀補償區網絡(NetworkofLandscapeCompensativeAreas),這一概念強調景觀規劃和管理的一個最重要原則是景觀的多樣性和最優格局。而這樣一種最優格局表現為地域內多層次的景觀補償系統和生態基礎設施(Mander等1988)。這一理想的景觀格局實際上是一個等邊六角形。在這樣一個六角形中,景觀的生態多樣性和穩定性通過多層次的生態過渡帶和補償區網絡來實現。
以景觀元素為導向的規劃避免了上述的以特定物種為核心的規劃途徑的缺點,而從整體上來設計全面的、包容的景觀格局。對于景觀這一復雜的系統來說,這似乎是合理的。問題是,這種從形式出發的景觀格局設計是否能滿足內容即物種的保護需要?景觀格局是為誰而設計的?
2.多樣性保護的空間戰略生物多樣性的喪失主要有以下六方面的原因:
(i)棲息地的消失;(ii)棲息地(景觀)的破碎化;(iii)外來種的入侵和疾病的擴散;(iv)過度開發利用;(v)水、空氣和土壤的污染;和(vi)氣候的改變。
其中,棲息地的消失和破碎是生物多樣性消失的最主要原因之一。在中國尤其如此(BCCA,1992)。棲息地的消失直接導致物種的迅速消亡,而棲息地的破碎化則導致棲息地內部環境條件的改變,使物種缺乏足夠大的棲息和運動空間,并有利于外來物種的侵入。適應于在大的整體景觀中生存的物種一般擴散能力都很弱,所以最易受到破碎化的影響。
盡管生物保護的景觀規劃途徑有所不同,一些空間戰略都被普遍認為是有效的。這些戰略對克服上述人為擾有積極作用。包括:(i)建立絕對保護的棲息地核心區;
(ii)建立緩沖區以減少人為活動對核心區的干擾;
(iii)在棲息地之間建立廊道;
(iv)增加景觀的異質性;
(v)在關鍵性的部位引入或恢復鄉土景觀斑塊。
2.1絕對保護核
這是自然保護中最傳統的戰略,其基本思想是將保護對象(殘遺斑塊或瀕危物種棲息地)盡量完整地保護起來,并將人類活動排斥在核心區周圍的緩沖區以外。
島嶼生物地理學強調自然保護區設計中的面積和臨近關系。這一理論最早由Preston(1962)和MacArthur及Wilson(1963,1967)等首先提出并發展。這一理論假設一個島上的物種數目最終將趨于一種動態平衡。導致平衡的兩種過程是物種的遷入和滅絕。達到平衡狀態的物種數主要取決于島嶼的大小和島嶼離種源的距離,即面積效應(AreaEffect)和距離效應(DistanceEffect)。也就是說,一個小的保護區不但最終將只能允許少數物種的生存,并在一開始就使物種迅速消亡。而遠離種源的保護地,則很難使物種有再遷入來取代消亡的個體。這一假設或多或少在海洋島嶼和孤立的陸地殘遺斑塊的觀察中得到證實(見FrankelandSoule,1981;Harris1984;FormanandGodron1986;Forman
1995)。但是,陸地景觀斑塊與海洋島嶼的狀況有很大差異(Forman1979;Harris
1984),目前還沒有一個有效的途徑來衡量陸地景觀斑塊隔離狀況。有學者提出用景觀阻力(LandscapeResistance)來衡量棲息地斑塊間的隔離程度(FormanandGodron1986;Formam
1995)。影響景觀阻力的因素包括景觀的基相質地和邊界頻率等。Kanaapen等(1992)提出用最小累積阻力來衡量隔離程度。
島嶼生物地理學的越大越好和越近越好的基本原則在今天仍被廣為接受,但也有不同的看法(如SimberloffandAbele1976),認為幾個小的保護區可能比一個大型保護區有更多的優越性。
一些反映面積和物種及種群關系的門檻為規劃提供了有用的指導。其中之一是種群健康所需要的最小面積(ViableMinimumArea)。對此,有兩條法則,即近期法則和長期法則。近期法則主張最小的有效種群數是50;長期法則主張最小種群數為200-500,這樣才能保證生物保護的長期安全。根據這兩個門檻,可以相應地確定最小面積(FrankelandSoule1981;Harris1984)。
根據島嶼生物地理學,物種與面積之間存在著以下的關系(MacArthurandWilson1967)
其中S和A分別是物種數和面積(公頃),C和z是特定物種及環境條件下的參數。盡管C和Z因具體情況變化很大(見Wilcox1980),這一公式指出,當棲息地斑塊很小時保護面積的微小增加會導致物種的大幅度增加,而當棲息地斑塊很大時,其面積的進一步擴大只能增加少量的物種。根據這一特點,一般認為保護區的面積每減少十倍,物種數將損失30%。
另一種門檻變量是破碎度。根據采伐的模擬表明,景觀中至少有50-70%的原有森林生境才能保護物種及生態過程的健康和維持正常秩序(FranklinandForman1987)
2.2緩沖區
緩沖區(BufferZones)或過渡帶(TransitionZones)的功能是保護核心區的生態過程和自然演替,減少外界景觀人為干擾帶來的沖擊。通常的方法是在保護核心區周圍劃一輔的保護和管理范圍。但試圖在保護核周圍建立緩沖區的設想往往會落空,原因是緩沖區土地的所有權法律上不屬于保護區管理部門(見McNee1y1992)。在有的情況下保護區內部也設緩沖區。但是,國際上關于如何劃分緩沖區的技術問題一直沒有解決。也就是說緩沖區應該劃到什么地方,如何劃才最有利于保護同時不給當地居民帶來過分的經濟損失。顯然,以保護核心為中心同心圓式地劃分緩沖區的做法是不科學的。一個新的劃分緩沖區的途徑是利用阻力面的等阻線來確定其邊界和形狀(Yu,1995a-b,1996a)。阻力面類似與地形表面,其中有緩坡和陡坡,呈現一些門檻特征。據此來劃分緩沖區不但可以有效地利用土地,而且,可以判別緩沖區合理的形狀和格局,減少緩沖區劃分的盲目性。
2.3建立廊道(Corridor)
對抗景觀破碎化的一個重要空間戰略是在相對孤立的棲息地斑塊之間建立聯系。其中最主要的是建立廊道。生態學家們普遍認為,通過廊道將孤立的棲息地斑塊與大型的種源棲息地相聯接有利于物種的持續,和增加生物多樣性(見FormanandGodron1986;HarrisandScheck1991;SaundersandHobbe1991;Forman1995)。這一觀點最近在景觀規劃和設計領域內得到認真的對待(SmithandHellmund1993)。
理論上講,相似的棲息地斑塊之間通過廊道可以增加基因的交換和物種流動,給缺乏空間擴散能力的物種提供一個連續的棲息地網絡,增加物種重新遷入的機會和提供鄉土物種生存的機會。許多實地觀察也證實了廊道的這種功能(詳見HarrisandScheck1991;Forman1995).
廊道的聯系和輻射功能使他們成為促進未來生物多樣性進化的重要景觀結構(Erwin1991)。根據這一功能,廊道的設計應與生物進化的軌跡相適應,聯接重要的物種源以保護不斷的物種交流和輻射。
但是,廊道的意義也不能過分地強調。他們有時并不能起到聯系鄉土棲息地的作用。相反,他們有可能對鄉土物種帶來危害。在大尺度空間上的一個例子是南北美大陸聯接的形成在過去幾百萬年內導致生物多樣性的災難性的損失(May1978;Gould1993,p347)。在小尺度上的觀察也證明廊道對鄉土物種的危害性(見HarrisandSheck1991)。對某些生態過程有促進作用的廊道,恰恰對某些物種的運動有阻礙作用。聯結孤立棲息地之間的廊道往往會引導天敵的進入,或外來物種的侵入而危協到鄉土物種的生存。美國佛羅里達州的開發就有許多這樣的問題。外來物種沿著交通廊道侵入景觀深處,危協鄉土物種的生存(見HarrisandScheck1991)。
由于廊道功能的這些矛盾,要求景觀設計師謹慎考慮如何使廊道有利于鄉土生物多樣性的保護。特別應注重以下幾個方面的考慮(Harrisandsheck1991):
(i)多于一條廊道:多一條廊道就相當于為物種的空間運動多增加一個可選擇的途徑,為其安全增加一份保險。
(ii)鄉土特性:構成廊道的植被本身應是鄉土植物。
(iii)越寬越好:廊道必須與種源棲息地相聯接,必須有足夠的寬度。否則,廊道不但起不到空間聯系的效用,而且,可能引導外來物種的入侵。至于多寬的廊道較為合適,目前尚無定論,但越寬越好是一條基本原則。
至于針對某一種動物運動的廊道,當地的生物和生態專家的經驗往往能提供最可靠的參考(Binford等1993)
(iv)自然的本底:廊道應是自然的或是對原有自然廊道的恢復。任何人為設計的廊道都必須與自然的景觀格局,如水系格局相適應。
其它聯接破碎斑塊的方式包括建立動物運動的"跳板"(SteppingStones),改造棲息地斑塊之間的質地和減少景觀中的硬性邊界頻度等以減少動物穿越景觀的阻力。
2.4增加景觀的異質性(Heterogeneity)
實驗觀察和模擬研究都顯示,景觀異質性或時空的嵌斑特性(Patchenes)有利于物種的生存和連續及整體生態系統的穩定(Turner1987;PickettandThompson1978;KolasaandPickett1991;Renshaw1991;Kozakienicz1995;Forman1995)。許多物種需要兩種或多種棲息地環境。景觀的空間格局與時間更替一樣可能會顯得雜亂無章。但這種動態和交替抹去了景觀中的劇烈性的變化,使系統保持穩定。所以,保護和有意識地增加景觀的異質性有時是必要的。(FrankelandSoule1981;Hayes等1987)。增加異質性的人為措施包括控制性的火燒或水淹、采伐等。
2.5恢復棲息地
另一種代價很高的生物保護戰略是棲息地的恢復,在關鍵性的部位引進鄉土棲息地斑塊,作為孤立棲息地之間的“跳板”,或增加一個適宜于保護對象的棲息地。這樣可以大大增強生物多樣性保護的效果,同時也可提高景觀的美學價值(Hayes等1987;Morris1987)。
上述多種生物多樣性的保護戰略都在不同程度上有積極作用。關鍵的問題是在什么地方和怎樣來構建上述空間結構和戰略。也就是說在什么地方劃分緩沖區?在什么地方建廊道來聯接棲息地斑塊?在什么地方引入新的斑塊來有效地影響生態過程?這些問題還遠未得到解決。
3.生物保護的景觀規劃途徑討論
3.1普遍的缺陷和應改進的方面
上述關于生物保護的景觀規劃途徑和空間戰略總起來有以下兩個方面的不足:
(i)被動的途徑
除少數例外,目前生物保護多采用被動方式。生物多樣性或鄉土棲息地被作為被動的保護對象,被圈在一定的地區或限制在一定的網絡內運動。如果把生物對景觀的利用作為一個能動的生態過程,一種對景觀的競爭性的控制過程,情景可能會很不一樣。在這種假設下,通過識別關鍵性的景觀局部和空間聯系,而利用物種自身的對空間的探索和侵占能力來保護生物多樣性。這也正是景觀生態安全格局(EcologicalSecurityPatterns)概念的基本出發點之一(Yu1995a-c,1996a-b)。
(ii)局限于對“實體”景觀的保護
由于上述關于把物種作為被動對象保護在特定地域和現存景觀元素中的局限性,生物保護中的景觀生態研究和規劃往往注重現有景觀元素及格局與生物運動過程的關系(LaverandHaine-Young1993)或偏于記載和再現現存的景觀實體元素而對景觀的另一半,即作為景觀實體元素背景的部分研究很少。而恰恰是這部分“虛體”景觀,如作為景觀中森林斑塊背景的農用基質,對物種的空間運動起作很重要的作用。那么,在這種景觀基質、或背景中是否存在著某種隱藏的或是潛在的結構,影響、甚致控制著景觀生態過程呢?
由于上述兩個局限性,生物保護的上述空間戰略的有效性也就值得懷疑了。如傳統的緩沖區的劃分方法,和根據現存的自然結構來建立廊道并相信物種能利用其進行空間運動等都值得進一步討論。
所以,下列三個問題依然存在:
(a)如果要選擇某一棲息地進行保護應如何選擇,包括什么和在什么位置。
(b)如果兩個或多個孤立的棲息之間需要構筑廊道,什么地方設廊道才具有高效性。
(c)如果恢復一個退化的景觀,應在什么地方著手,才可以使恢復過程更有效,包括有效地使鄉土物種得以維持和繁衍,和有效地阻止外來物種的侵入。
對這些問題的回答不但需要考察現存景觀元素及其空間格局,同時還應研究潛在的景觀基礎設施。景觀生態安全格局理論在這方面作了初步的探討(Yu1995a-c,1996a-b)。
3.2一些具有啟發意義的概念
針對上述普遍采用的景觀規劃和空間戰略的局限性,有學者提出了一些新的概念和模式。盡管這些新概念仍很大程度上還停留在理論階段。但對未來生物保護的景觀規劃發有重要的啟發意義。
(i)景觀的空間構型概念(SpatialConfiguration)
這一概念強調景觀的構型,即景觀元素的毗鄰關系。景觀的空間構型可能比籠統意義上的景觀異質性或景觀的嵌合體特性更具有意義(Forman1990,1995)但關于這一設想尚沒有進一步的實驗觀察的支持。
同樣的設想也包含在森林的群島模式之中,這一模式主要討論破碎化的殘遺森林景觀的空間分布(Harrs1984)。該模式強調斑塊在聯系整體群島系統中的作用應作為斑塊被選作為保護對象的首要因素。單一斑塊選擇作為保護對象的標準包括:①空間位置,②總的物種豐富性,③對特有區系成分生存和延續的意義,④發生遺傳變異的可能性。而“選擇棲息地島嶼保護地的壓倒一切的保護標準是其在整體景觀生態系統中的作用”(Harris1984,p158)。
(ii)進化動態世系概念(EvolutionaryDynamicLineage)
這一概念認為,目前生物保護的戰略基本上是保護那些正走向滅絕的稀有物種,而這并不是我們所需的。應該保護的是進化的過程(Erwin1991)。
那些對當代進化過程有重要意義的關鍵地區應作為我們的保護和管理重點。
根據物種進化的空間軌跡來設計景觀生態保護格局,才使生物保護更具有意義而應作為我們今后努力的方向。
(3)景觀阻力的概念(LandscapeReristance)
用景觀阻力來衡量景觀中棲息地島嶼的隔離狀態在景觀生態規劃中具有重要意義(Forman1995)。
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關鍵詞:濕地;保護;現狀;對策
中圖分類號:X171文獻標識碼:A文章編號:16749944(2016)02002402
1引言
濕地、森林、海洋這三大生態系統具有重要的生態功能,如保持水源、凈化水質、蓄洪防旱、調節氣候和維護生物多樣性等[1],其中濕地對于維持生態環境、修復生態狀態、促進自然和諧有很重要的影響。當前我國在濕地保護管理上高度重視,制定了許多相關濕地保護的法律條文,如《全國濕地保護工程》等,落實了濕地保護的相關項目,如建立自然保護區、建立濕地公園等。但是總的來看,濕地保護情況仍不容樂觀,在我國還有很多地區的濕地資源仍然在遭受嚴重的破壞。基于此,本文以華坪縣濕地保護工作為例進行了探討。
2華坪縣濕地資源概況
華坪縣特殊的地理位置和生態區位,使華坪縣擁有較為完備的濕地類型,具體為:河流濕地類,包括永久性河流、季節性(間歇性)河流兩種濕地型;沼澤濕地(草本沼澤濕地)型;人工濕地(庫塘、運河、輸水河)型。全縣濕地面積1 851.0 hm2,其中河流濕地1 295.8 hm2,其中永久性河流濕地型面積1 270.0 hm2,季節性或間歇性河流濕地型面積25.8 hm2;沼澤濕地44.5 hm2,華坪縣全部為草本沼澤濕地型;人工濕地510.7 hm2,其中運河、輸水河濕地型面積175.7 hm2,庫塘濕地型面積335.0 hm2。華坪縣濕地水源補給以綜合補給為主,其中包涵了地表徑流、大氣降水及人工補給等。物種豐富,野生動物及植物植被種類多,現如今被列入國家Ⅰ級保護動物的有3種,國家Ⅱ級保護動物有11種。
3華坪縣濕地保護管理現狀
3.1華坪縣濕地管理體系不完善
目前,華坪縣濕地還未被納入專門的濕地生態保護區,在一定程度上華坪縣的濕地未受到專門的保護,沒有健全的濕地保護管理機構和管理體系,濕地保護相關法律也未出臺,很難在地區實施保護管理措施。當地保護措施不夠全面的,不能長期起到保護效果。另外,由于未加入濕地生態保護區,因此其管理機構職能模糊,沒有具體的歸屬,地區管理層均對其有一定的管理責任,但由于管理權過于分散,造成濕地生態的管理工作的難度增大,也沒能將濕地生態與資源保護列入政府的政績考核指標中,以致華坪縣的濕地保護管理重視程度不高,保護效果不佳。
3.2人們的濕地保護意識薄弱
華坪縣當地的居民對濕地保護也沒有很深的保護意識。部分濕地被看作是荒水荒灘等作為耕地使用,或被當作廉價的建設用地,有的居民對濕地進行盲目的圍墾、隨意搭建、亂扔垃圾、過度放牧等一系列不合理濕地開發,這些都是由缺乏濕地保護意識所造成的,嚴重的破壞了濕地生態系統。
3.3缺乏專項資金扶持
當前,華坪縣的現有濕地保護資金投入較低,無法承受濕地保護任務所需。華坪縣濕地并未納入濕地生態保護區,而當地政府機構并沒有專項資金進行扶持濕地保護,因此濕地生態保護、修復的資金是極其缺乏的,濕地保護的基礎設施、濕地資源監測系統都沒有建立起來,導致濕地保護管理相當困難。
4華坪縣濕地保護優化對策
4.1完善濕地保護管理機構
完善濕地保護管理機構,首先要從完善功能、發揮作用方面著手,在不改變現在的濕地資源管理體制的情況下,按照國家的具體規定,如“三定”方案,加強濕地保護效率、加強綜合管理,并且按照相關科學要求,設定相關職能,建立完善濕地管理保護機構,加強濕地保護管理工作,對負責濕地保護管理工作的各行政部門進行監督,使其真正擔負起應有的職責,同時要擴編充實工作人員,加強人員培訓,引進專業人才,聘請有關專家擔任顧問,提高濕地保護管理工作人員的專業水平和管理能力。
4.2建設濕地保護基礎設施
建設濕地保護基礎設施和濕地資源觀測實時監控系統,有了基礎的濕地保護設施,則在濕地的保護路上
邁出了一大步,另外,濕地資源觀測實時監控系統起到更好的輔助保護作用,其可通過由部門建立濕地生態監測站,從而建立當地濕地動態監測網絡,繼而實現濕地資源得到實時監測,可以對華坪縣范圍濕地生物群落、物種類型等進行定位監測,通過對監測到的信息進行科學研究,可以更好地掌握華坪縣濕地的動態變化規律,也為科學保護和合理利用濕地提供科學依據。
4.3進行科普宣傳
積極地開展濕地科普宣傳教育,是讓社會公眾了解濕地資源社會效益的重要途徑。結合各種濕地保護與恢復工程,以濕地公園、自然保護區為主要載體,依法建設對公眾開放的濕地科普宣教基地,面向社會公眾廣泛宣傳[2]。這些都是有著積極的意義,對保護濕地有著極為重要的影響。進行科普宣傳,首先要了解濕地科普宣傳的主要對象,如濕地游憩者、濕地工作者、濕地周邊社區、教育機構、學生群體、網絡與濕地志愿者,都是主要的宣傳對象,主要將濕地保護的區域、意義、知識,對社區、家庭進行傳遞、輻射;其次便是進行科普宣傳的方式,如將濕地劃分為保護區強制性進行保護,或“世界濕地日”開展系列活動,如濕地知識競猜活動等,或是利用各種傳媒手段,如微博、朋友圈、電視節目、宣傳欄等加強濕地保護工作科普宣傳,提高對濕地保護的重要性,讓當地人們都參與保護濕地的行動中來。
5結語
保護與恢復華坪縣濕地是很有必要的,通過一系列濕地保護、恢復和生態建設工程,對遭受破壞的濕地生態系統進行人工恢復,促進其生態服務功能的持續實現[3]。這可以在本質上減少各種對濕地資源不利因素的威脅,使因人類各種活動而受到破壞的濕地生態系統得以恢復,遏制住濕地生態系統退化,使濕地的良性循環得以維持。
參考文獻:
[1]白潔,徐基良,宋維明.我國濕地保護管理現狀與優化對策[J].世界林業研究,2012(4):58~62.
篇5
關鍵詞:生態景觀;環境建設;可持續;美麗鄉村
1生態景觀建設的內涵
生態是指一切生物的生存狀態,以及它們之間和它與環境之間綜合相互作用的關系。景觀指的是土地以及土地上的空間和物體所構成的綜合體,它是復雜的自然變化過程和人類活動在大地上的烙印。生態景觀建設是將生態環境學科融入空間規劃等的綜合學科,創造一個可持續、自然的設計和建設實踐的創新方法。生態景觀建設的目標是設計出與土地和諧的方案,創造一個環境健康、可持續生產、生活的景觀。生態景觀建設致力于利用現有的設施和區域,加入生態元素和綠色基礎設施,提高生態景觀的服務功能。
2美麗鄉村生態景觀建設相關理論
(1)綠色基礎設施。綠色基礎設施是一個區域的生命支撐體系,是自然環境和位于村鎮內外綠色、藍色空間所構成的網絡。它提供了多種社會、經濟和環境效益。綠色基礎設施是由公園、廣場、河流、行道樹、農田、森林和濕地等構成的網絡,能夠調節大氣、改善水土質量,提高環境質量,促使人們身心舒暢。
(2)生態系統服務。生態系統服務是人類從生態系統獲得的所有益處,包括保護生物多樣性、調節氣候和水、凈化環境等許多方面。生態系統服務包括了景觀的價值,但引入景觀概念強調了不同生態系統的相互影響,在相互作用的過程中總是會產生一些新的特性,提高鄉村景觀的多功能。在項目實踐中,應從生產性土地尺度提升到鄉村景觀鑲嵌體尺度,搞好生態系統的合理布局,重視農業景觀層次上的山水林田路形成的景觀格局,提高農村生態系統的穩定性,提高生態景觀價值。
(3)生物多樣性保護。生活多樣性是指包括動植物、微生物在基因、物種、生態系統和景觀等不同組件層次上的變異性和多樣性。生物多樣性是評價生態系統健康、生態服務功能、景觀觀賞性的重要指標。鄉村建設應重視生活生境的修復,建立富含生物的工程系統,也應該從加強農業景觀生物多樣性保護方面恢復和提升農田生態系統服務功能。
(4)鄉村生態景觀的特征。景觀存在于我們的生活之中,是我們祖輩在這片土地上留下的生活印記。由于各種原因導致自然特征流失,近年來鄉村景觀受到了嚴重破壞。鄉村景觀的特征是地域自然內在要素和當地人改造自然形成的外在特征的綜合體。它創造了一種“記得住鄉愁”的場所精神,如果失去這些特征,則會出現“千村一面”。
3農業景觀生物多樣性保護的生態景觀途徑
(1)建構多樣的空間異質性景觀。增加景觀異質性有助于提升鄉村景觀的生態系統服務功能及其永續性。增添樹林、自然灌木籬、河岸緩沖帶、綠道、公園等景觀有助于提升景觀異質性,并改善景觀基質的質量,維護生物的多樣性的水平。因此,在景觀尺度上,應充分考慮自然、半自然及人工土地利用的分布格局,分析現有景觀要素及相互之間的空間,提出優化方案,在現有景觀格局的基礎上,加寬景觀元素間的連接廊道,引入新的景觀斑塊,增加景觀的多樣性和異質性,為多種生物創造適宜的生存條件,進而達到生態系統的持續發展。
(2)保持自然、半自然的生境。在高度集約化農業生產區鄉村生態景觀建設中,不僅要求生產效益,也要因地制宜,充分利用現有的農田林網、田中林地及農田邊界帶增加高自然價值的生態斑塊的比例,追求生態效益。例如,在田間地頭通過種植豆科植物或設置緩沖帶等,為害蟲天敵提供良好的棲息地,對保護生物多樣性具有重要意義。
(3)提高農田生物多樣性。鄉村農田不能單一強調規模作業,應結合土壤質地、肥力、水利、光照等環境條件和農作物生長特性,因地制宜合理分配,開展輪作、間作混種等多種模式,一方面了解自然資源,另一方面增加景觀的多樣性。例如,在傳統果園中進行苜蓿等豆科植物,不僅抑制害蟲,改善了果園小氣候,增加了產量,同時也為土壤動物提供了良好的棲息環境。
4鄉村水系生態景觀建設
鄉村的水系主要包括河道、溝渠池塘、水庫、和濕地等具有重要的生態、生產、景觀、美學及社會功能。水體生態景觀建設要按照生態和人工防護工程相結合的原則,盡量建設生態景觀化緩沖帶。而濱水緩沖帶建設是鄉村景觀建設非常重要的部分,是最富有活力的生態與景觀地區,可以豐富鄉村景觀和文化價值,為鄉村提供良好的景觀開放空間,成為鄉村中最具魅力和特色的地區。
5鄉村植被生態景觀建設
不同類型地帶的生態植被建設是實現景觀尺度上規劃與設計的基礎。應充分利用草被植物、綠籬植物和喬、灌、木等鄉土植物開展植被工程建設,針對不同的地域及地段條件、功能定位,結合景觀整體規劃與設計,應用具體生態植被營建模式滿足特定功能。鄉土植物景觀具有體驗性和親和感,能夠呈現獨特的田園風光,與自然和諧共生,與周邊環境相協調,使人們感受到鄉土性,記得住鄉愁。
6鄉村道路生態景觀建設
道路,尤其是硬質道路,對生態環境具有負面影響。道路廊道的增加是造成景觀破碎化、生境損失的原因之一,也是形成干擾與隔離效應的動因和前提。為減小道路對生態的消極影響,鄉村景觀生態道路的建設主要考慮道路建設與周圍環境的協調發展。美麗鄉村道路生態景觀設計應該符合地域特征,充分利用鄉土植物,設計要充分體現出鄉村的獨特風情,營造生態環保型的景觀道路,保證車輛安全通行,構建開闊化的多樣特色空間。
篇6
關鍵詞 能源生態足跡;能源消耗彈性系數;環保投資彈性系數;灰色關聯度
中圖分類號 X24 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2012)11-0157-08 doi:103969/jissn1002-2104201211024
人與生態系統是共軛關系,人類活動必須在生態系統可承受范圍內,同時,人的行為作用于生態系統,時刻影響其閾值變化。不受外力和人為干擾情況下,生態系統因自校穩態機制而無需外界控制,承載力一定。當受到干擾超過穩態閾值后,生態系統走向另一種穩態,承載力也隨之變化。人類常常忽視約束自身行為對生態閾值的巨大作用,攻克一項艱難的技術瓶頸(2007年中國財政支出235億主要用于支持企業節能技術改造項目)的效果,完全可以通過減少人的一次浪費行為而獲得;同樣,如果人類一直放任粗放的生產和生活方式,再多的新能源和新技術也無法挽救地球一天天“消失”。2011年結束的南非德班氣候大會,不僅討論了全球氣候變暖是否陷入失序的困境,更釋放出環境保護已經從地區結構調整向全球政治博弈深化的明顯信號,標志著對于生態保護和環境可持續發展的研究不得不從防止和緩解人類活動對環境的影響轉向研究如何適應全球環境變化的重大轉折。約束人類行為是主動適應全球環境變化,促使生態系統恢復或發展到高級狀態的有效途徑,為實現生態系統的持續安全提供了長效機制。
生態閾值的測度和評價是當前國內外研究的熱點,也是生態學的關鍵科學問題。目前常用的能值分析法、生命周期分析法(SETAC)、生態系統服務功能法和自然資源評價法、生態足跡(ecological footprint, EF)評價法、環境容載力、環境可持續性指標(ESI)等評價方法分別從能流、信息流、物流、資金流以及時間、空間尺度上研究和分析人類活動影響下的生態過程。測度方法的重點和標準不盡相同,結果較難比較和轉換,尚無法確切得出生態系統閾值的具體數量,但相關研究均表明,全球生態系統壓力巨大,生態安全受到嚴重威脅[1]。生態足跡指標作為一種衡量自然資本可持續利用的生物物理定量評價工具,將人類對各種資源和能源的消費折算為6類主要的生物生產性土地(指具有生態生產能力的土地或水體):化石能源地(fossil energy land)、可耕地(arable land)、林地(forest)、草場(pasture)、建筑用地(builtup areas)和海洋(sea),研究維持個人、地區、國家和全球的生存或吸納人類排放廢物的具有生物生產力的地域面積(biologically productive areas)[2],揭示了人類持續生存的生態閾值。已有研究表明,我國人口密集區均存在明顯的生態赤字[3-4]。該方法在水資源、大氣成分穩定性以及生態系統美學服務功能等方面的核算存在不足。
自然資源的價值水平與減少人類影響的方法存在顯著的相關關系,限制某些人類活動可以提高自然資源的安全性。全球變化人類行為計劃(IHDP)從社會科學角度研究全球變化的人類原因,提出全球變化的根源在于人為,高度關注全球化引起的社會安全問題[5]。人的行為方式及構成的行為關系受利益驅動,表現為對需求的滿足,生態問題則表現為社會利益結構所決定的均衡、沖突和再均衡的過程。博弈理論常用來分析各利益群體的自然觀、環境倫理觀及人類價值觀,研究公共資源與環境公平性、主體利益關系及各主體行為對環境的影響等問題。管理人類活動是提高社會—生態系統恢復力的有效策略,調整人類活動要比調節影響生態系統結構和功能的自然因素更加實際[6]。通過合理安排和有序組織人類活動,能夠使生存環境的總體和盡可能多的局部在人類可以預見的時間尺度上不發生顯著退化,甚至持續好轉,同時又能夠滿足當時社會經濟發展對自然資源需求,是人類適應全球變化的重要途徑[7]。通過環境經濟投入產出表,可以反映經濟活動對環境所造成的負面影響以及社會為消除這些影響而進行的各種活動[8]。
經濟社會發展的行為者是人,承受者雖直接表現為生態系統,但其最終承受者還是人本身。將人為作用下的生態系統可持續性問題凝練為生態閾值的人類行為影響和約束問題,厘清生態子系統和人類行為子系統的相互作用關系,試圖回答兩個基本問題:①生態閾值與人類行為之間的相互影響關系確實存在嗎?②生態系統可持續能力的提高,究竟是減少消極行為(例如,能源消耗的節約)的直接結果,還是人類增加積極行為(例如,環境保護投入的增加)的間接反應?
1 研究指標設計及其遴選依據
人是可持續發展過程中最直觀、復雜和能動的關鍵要素,也是最難衡量和控制的環節,人類行為對生態環境的影響復雜而深遠。由于我國尚未形成完善的環境投入產出核算體系,人類對生態環境的正、負行為及其影響難以簡單界定。例如,為了保護環境而進行的國家或地區政府財政投資可以計算,而用于宣傳環保的社會投入和個人支出很難統計;環境污染所產生的經濟損失和治理成本可以計算,而浪費等個體行為加總成為社會行為后的影響鮮有研究。因此,在本研究中,僅選取“環境保護”代表人類對生態系統產生積極影響的正行為,選取“能源消耗”代表人類對生態系統施加干預的負行為,對應地,以人均能源足跡代表生態系統的閾值變化,研究人類行為對生態系統的作用方式和影響程度。
11 能源消耗彈性系數(Elasticity Coefficient of Energy Consumption,ECEC)
能源是一個國家經濟增長和社會發展的重要物質基礎,能源消費是經濟持續穩定增長的重要推動力。工業化時代以來,人類活動對化石能源的大量需求所引致的溫室氣體排放增加已成為導致全球氣候變暖的主要原因[9]。工業化和城市化的發展需要耗費大量的能源,特別是化石能源的大量消耗將直接導致環境的嚴重污染[10]。中國正處于高速工業化和城市化的進程當中,因能源消費而產生的污染排放中工業部門占80%以上[11],且高耗能產業消耗資源(水電、煤、石油、天然氣等自然資源以及物耗等)的速度最快,對能源的需求量較大,污染排放占據了工業部門排放的90%以上[12]。因此,以“能源消耗”作為代表人類對生態系統施加的各種負行為的系統集成指標,是有科學依據的。
能源消耗的總量反映一個社會經濟組織發展中對自然資源的使用數量。相比于總量指標,以能源使用效率來衡量經濟增長和能源消費之間的關系,更加具有現實意義。經濟增長與能源消費之間存在以下4種關系:①從經濟增長到能源消費的單向因果關系,即非能源依賴型經濟,經濟增長會帶來能源消費的增加,但能源消費的增加不會帶來經濟增長。對于這種經濟類型,節能政策的實施對經濟增長的負面影響可能就很小[13];②從能源消費到經濟增長的單向因果關系,即能源依賴型經濟,依靠能源消費增加拉動經濟的增長。節能政策所導致的能源消費的降低可能會顯著影響經濟增長[14];③經濟增長與能源消費之間不存在因果關系,沒有必然的聯系;④能源消費與經濟增長之間存在雙向因果關系,即經濟增長與能源消費互相依賴型的。能源消耗彈性系數反映能源消費增長速度與國民經濟增長速度之間比例關系的指標,等于能源消費量年平均增長速度與國民經濟年增長速度之比。選擇能源消費彈性系數作為人類負行為的代表指標,說明由于人類經濟社會發展過程中生產生活的能源消耗給生態系統帶來的負面影響程度。
12 環保投資彈性系數(Elasticity Coefficient of Environmental Investment,ECEI)
2008年,中國統計的名義環境保護投資已經達到4 490 億元,占當年GDP 的149%。但是,多年來環保統計中存在的一些基礎性問題尚未解決,突出表現在環保投資的內涵界定不清。一般來說,中國的環保投資主要包括工業和區域污染防治、環境基礎設施(如城市污水處理廠)建設以及環境保護機構能力建設等內容,通常不包括生態建設的投資[15]。因此,中國的環保投資通常也稱為環境污染治理投資,是指在工業污染源治理和城市環境基礎設施建設的投資中,用于形成固定資產的資金,包括工業新老污染源治理工程投資、建設項目“三同時”環保投資和城市環境基礎設施建設所投資的資金。
根據我國統計年鑒的數據口徑,從1996年開始引入統計“環保投資”總量指標。同樣,為了更加客觀地反映環保投資在經濟社會發展中的作用和效率,參考能源消費彈性系數來構造環保投資彈性系數。環保投資彈性系數反映環保投資增長速度與國民經濟增長速度之間比例關系的指標,等于環保投資年平均增長速度與國民經濟年增長速度之比。選取環保投資彈性系數代表人類對生態系統產生積極影響的正行為,說明由于人類經濟社會發展過程中通過環境保護和污染治理等積極行為,給生態系統帶來的正面影響程度。
13 人均能源足跡(Percapita Energy Ecological Footprint,Percapita EEF)
自然資本管理是可持續發展的核心,有效的管理依賴于對自然資本的準確度量。研究表明,能源足跡在生態足跡中占很大比重[16-17],是影響生態足跡大小的最主要因素。如美國與德國都是發達國家,1999年美國人均生態足跡(97全球公頃,ghm2)是德國(47 ghm2)的206倍,主要是因為生活方式和能源消費不同的結果[18]。WWF等最新的《2006地球生命力報告》指出,人類的能源足跡增長最快,2003年超過1961年的10倍,幾乎占到6類總生態足跡的一半(48%)[19]。由于社會、經濟、科技、生產、日常生活等眾多因素的變化影響著人們的能源消費、決定著能源足跡的大小,揭示能源足跡的變化規律和影響因子,找出影響能源足跡增長的主要因子,為人類降低能源足跡、減少環境影響(生態足跡)提供可行的途徑和方法很有必要。
以人均能源足跡為目標序列,代表生態系統閾值的變化趨勢,以能源消費彈性系數和環保投資彈性系數作為參考序列,通過關聯分析研究生態子系統和人類行為子系統發展趨勢的相似或相異程度,研究人類行為對生態閾值的影響程度以及約束人類行為的效率。
2 上海市Percapita EEF、ECEC、ECEI計算
上海作為高度城市化和工業化的區域,屬于典型的人工自然生態系統,人類各種生產生活行為對自然生態系統的影響最為顯著。
21 Percapita EEF的兩種算法
采用碳匯法[20-21]計算上海市1978-2010年的人均能源足跡,即每消費單位化石能源所釋放的二氧化碳所需要的林地吸收面積(水電不釋放二氧化碳,其生態足跡計算是以建設水電站等設施所淹沒的土地面積計算)。由于森林對溫室氣體吸收能力是以熱量為表征的,需要先將化石能源消費量按其燃燒效率轉化為熱量[22]。在計算不同能源消費項目的生態足跡時,采用Wackernagel[23]等所確定的煤、石油、天然氣和水電的全球平均土地產出率:55 GJ/hm2、71 GJ/hm2、93 GJ/hm2、1 000 GJ/hm2,將能源消費所消耗的熱量折算成一定的化石能源地面積。按照能源消耗統計口徑的不同,采用以下兩種方法計算并分析上海市的人均能源足跡。
算法一:
根據統計年鑒數據,選取工業能源終端消費量的數據,將所有能源轉換為標準煤進行能源足跡測算。折算系數及轉化標準如下:1 t原煤=0714 3 t標準煤,1 t原油=1428 6 t標準煤,1 m3油天然氣=133 kg標準煤,1 kWh電力=0229 kg標準煤。測算的結果見圖1。
根據上海市能源消費種類的不同,按照電力、燃料油、焦炭和原煤四種主要能源分類,根據不同能源的全球平均土地產出率系數,計算1978-2010年的上海市分賬戶能源足跡并加總,作為上海市的人均能源足跡。測算的結果見圖2。
上海市人均能源足跡的變化趨勢可以歸納為:①人均
能源消費足跡存在階段性特征。20世紀80年代至90年代初逐步增加,90年代中后期平穩下降,近5年有所上升。②人均能源足跡的構成發生了變化,由原煤足跡為主,逐漸向以焦炭為主、燃料油減少、電力增加的能源足跡結構轉變。③電力的全球平均土地產出率系數比原煤高,此類能源消耗所占比例越多,人均能源足跡的數值越小。研究期內,上海市四種主要能源消耗中,只有電力消耗量保持持續上升,隨著能源消耗結構的進一步轉變,電力足跡將會繼續增加。
22 能源消耗彈性系數(ECEC)的計算
能源消費彈性系數代表人類對生態系統產生消極作用的負行為,說明人類經濟社會發展過程中由于生產生活的能源消耗,給生態系統帶來的負面影響程度。根據上海市統計年鑒,以1978-2010為研究期間,計算能源消耗彈性系數(見圖3)。
研究期間,上海市能源消耗彈性系數呈現周期波動趨勢,表現出明顯的階段性特征:①改革開放之初,能源消耗彈性系數小于1,能源消耗的增長速度慢于經濟增長速度;②20世紀80年代中后期至90年代初期,能源消耗彈性系數多次大于1,我國經濟增長對能源消耗的依賴最為顯著。特別是1986年,能源消耗系數為205,說明GDP增加1個百分點,需要增加2個百分點的能源消耗;③90年代中后期,伴隨著經濟的快速增長(平均增速1257%),能源消耗的增長速度持續下降(平均增速443%),能源消耗彈性系數平穩下降;④2000年以后,由于經濟增長速度逐步放緩,能源消耗彈性系數呈現上升趨勢。
23 環保投資彈性系數(ECEI)的計算
環保投資彈性系數代表人類對生態系統產生積極作用的正行為,說明人類經濟社會發展過程中由于環境保護和污染治理,給生態系統帶來的正面影響程度。由于我國對環保投資在統計口徑上的數據收集較晚,選取1996-2010年作為研究期間,計算環保投資彈性系數(見圖4)。
研究期間,上海市大部分年份的環保投資彈性系數大于1,相比于經濟增長的速度,環保投資的增長速度更快。但是,環保投資彈性系數的數值越來越小,從1996年的367,即GDP增長1個百分點,環保投資增加367個百分點,到2010年的103,可以看出,上海市用于環境保護的資金投入的實際增長速率是下降的。這與上海市逐漸調整產業結構有著密不可分的關系,通過產業升級將資源消耗和環境破壞的落后產業轉移或淘汰,是造成主要用作污染治理費用的環保投資增長速度放緩的可能原因之一;但對比同時期能源消耗彈性系數的增加趨勢,不能排除城市在經濟發展中過早享用環境改善的紅利,忽視或減少對環境保護的持續投資,采用加大能源的消耗拉動經濟的快速增長的可能性,迫切需要引起高度的重視。
3 上海市Percapita EEF、ECEC和ECEI的灰色系統分析
31 灰色關聯度
灰色系統分析用灰色關聯度來描述系統要素間關系的強弱、大小和次序,從而分清主導要素和潛在要素,分清優勢和劣勢,為分析評價系統發展提供相關的信息。灰色關聯度反映兩個系統或系統內各要素間變化的方向和速度的關聯程度。如果樣本數據反映出兩要素變化的發展態勢基本一致,則關聯度大,表明該要素是系統發展的主要影響因子;關聯度小,說明系統發展不受或少受此要素影響[24-25]。
根據前文分析,以人均能源足跡代表生態系統的閾值變化,研究人類行為對生態系統的作用方式和影響程度,組成一個母要素Y0(t)(參考數列)。
Y0(t)的樣本值:Y0(t)={ y0(1),y0(2),…,y0(t)},t=1,2,…,n (n為時間序列個數)
以“環保投資彈性系數”代表人類對生態系統產生積極影響的正行為,以“能源消費彈性系數”代表人類對生態系統施加干預的負行為,組成兩個子要素Yi(t)(比較數列)。
Y1(t)的樣本值:Y1(t)={y1(1),y1(2),…,y1(t)},Y2(t)的樣本值Y2(t)={y2(1),y2(2),…,y2(t)}。
能源消費彈性系數與人均生態足跡是正向變動的,能源消費彈性系數越大,對能源的使用數量和速度越高,對生態系統的占用也越大,即人均能源生態足跡越大。需要注意的是,環境保護作為人類干預生態系統的積極影響,隨其數量的增加,通常會給生態系統帶來正面的作用。也就是說,環保投資的越多,生態系統的承載能力趨向改善,人類能源消耗占用的生態足跡相應地減少,即環保投資彈性系數與人均能源足跡之間是反向變化趨勢。故在灰色關聯度計算中,需要對環保投資彈性系數取倒數進行研究,才能科學地考察數據之間的相關關系和經濟社會發展中的實際意義。
將原始數據進行無量綱處理,以減少隨機要素的干擾。設X0(t),Xi(t)分別為經過無量綱均值化處理的母要素和子要素的樣本值,表示為:
X0(t)={x0(1),x0(2),…,x0(t)},Xi(t)= {xi(1),xi(2),…,xi(t)};t=1,2,…,n, i=1,2。
X0(t)與Xi(t)在第t點的關聯系數可以由公式(1)計算。
ξ0i(t)=minimint|x0(t)-xi(t)|+ρmaximaxt|x0(t)-xi(t)|
|x0(t)-xi(t)|+ρmaximaxt|x0(t)-xi(t)|
(1)
式中|x0(t)-xi(t)|=Δi(t)成為第t點X0(t)與Xi(t);mint|x0(t)-xi(t)|為第1級最小差;
minimint|x0(t)-xi(t)|為第2級最小差;maximaxt|x0(t)-xi(t)|為兩級最大差;ρ∈(0,1),為分辯系數,通常取ρ=0.5。
用公式(2)計算灰色關聯度。
γ0i=1n∑ni=1ξ0i(t)(2)
32 人均能源足跡X0(t)與能源消耗彈性系數X1(t)的灰色關聯分析
1978-2010年期間,將所有能源消費折算為標準煤后得到的單一帳戶人均能源足跡與能源消耗彈性系數之間的灰色關聯系數為0710 3,兩個因素的變化方向相同,趨勢基本一致,有密切的相關關系。事實上,能源消耗彈性系數體現著能源消耗的速度領先或落后于經濟增長的速度,是相對指標,能源消耗彈性系數越大,經濟增長對能源的依賴程度越高,勢必會導致人均能源足跡的生態占用越大。
按照原煤、焦炭、燃料油和電力等4類上海市工業企業主要消耗的能源種類,建立人均能源足跡帳戶,構成上海市的人均能源足跡與能源消費彈性系數的灰色關聯矩陣(見表1)。
1978-2010年期間,上海市人均能源足跡與能源消費彈性系數之間的灰色關聯系數為0603 9。由于燃料油和電力的全球平均土地產出率系數比原煤高,在分帳戶人均能源足跡的計算和匯總過程中,這兩類能源消耗所占比例越多,相比單一帳戶,人均能源足跡的數值越小,對應地,與能源消耗彈性系數的關聯度也會偏小。根據表1,對上海市人均能源足跡影響最大的是原煤足跡(0904 5),其次為焦炭(0892 0),電力最小(0654 8)。研究期內,上海市能源消費結構以原煤消耗為主,而原煤的全球平均土地產出率最低,為55 GJ/hm2,以原煤消費為主的能源結構導致人類經濟社會發展對生態系統的資源占用較大。與能源消費彈性系數的關聯度最為密切的能源足跡為電力足跡(0739 0),是與能源消費彈性系數變化趨勢最相似的,對其影響最顯著的能源消費類型,說明電力消費是拉動上海市能源消費增長的最主要因素和推進經濟增長的最依賴能源。
33 人均能源足跡X0(t)與環保投資彈性系數X2(t)的灰色關聯分析
1996-2010年期間,將所有能源消費折算為標準煤后算得到的單一帳戶人均能源足跡與環保投資彈性系數之間的灰色關聯系數為0667 1。由于對環保投資彈性系數采用取倒數計算灰色關聯度,結果說明環保投資彈性系數與人均能源足跡兩個因素的變化方向相反,即環保投資彈性系數越大,人均能源足跡的生態占用越小,加快環保投資對能源消耗的減少起了一定的作用(見表2)。
1996-2010年期間,分帳戶的人均能源足跡與環保投資彈性系數之間的灰色關聯系數為0638 7。將表2和表1對比分析發現,上海市的人均能源足跡構成發生了一定的變化,對其影響最大的是焦炭足跡(0948 8),其次為原煤足跡(0931 3),電力足跡最小(0702 7)。人均能源足跡與各能源足跡的關聯度均大于1978-2010年時間尺度下的數值,說明人均能源足跡與各能源足跡的變化趨勢更加一致,相互關聯更加密切。焦炭取代原煤成為與人均能源足跡變化趨勢一致性最顯著的能源種類,隨著能源消耗結構的轉變,電力足跡將會進一步增加。與環保投資彈性系數變化趨勢最相似、關聯最密切的能源消費類型是電力足跡(0685 3),由于對環保投資彈性系數取倒數計算灰色關聯度,說明環保投資增長越快,電力消耗的生態占用越小,電力是上海市環境保護和污染治理投入產出效率最高的能源種類。
34 X0(t)與X1(t)、X2(t)的灰色關聯分析
以人均能源足跡X0(t)作為參考數列,以能源消費彈性系數X1(t)和環保投資彈性系數X2(t)組成比較數列,通過灰色關聯系數,可以反映生態系統和人類行為系統內各要素間變化的趨勢,從而找到影響生態系統發展的主要因素(見表3)。
根據表3,人均能源足跡與能源消耗彈性系數的關聯度均大于其與環保投資彈性系數的關聯度,這說明,與生態系統的變化趨勢更為一致的行為系統因素是能源消耗。能源消耗比環境保護對生態閾值和承載能力的影響更為顯著,是影響生態系統可持續發展的主要因素。
目前,中國的環保投資主要用于環境污染治理,屬于典型的“終端治理”模式和“事后控制”策略,由于環保投資作用于生態系統的路徑長、層次多、時間滯后和傳導損耗等原因,雖然會對生態環境的改善產生積極的作用,但直接影響有限。
4 結論與討論
通過選取“環境保護”代表人類對生態系統產生積極影響的正行為,“能源消耗”代表人類對生態系統施加干預的負行為,人均能源足跡代表生態系統的閾值變化,研究生態系統和人類行為系統的相互作用關系和影響程度,可以得出以下結論:
(1)生態閾值和人類行為之間的相互影響關系是確實存在的。生態系統的承載能力受到人類各種行為的影響。雖然生態承載力在一定時間內處于相對穩態,但通過灰色關聯度的分析表明,無論是人類對生態系統的污染、破壞和消耗,還是對于環境的保護、治理和恢復,都會引起生態系統承載力的動態變化。
(2)人類生產生活中的資源消耗對生態系統的作用是直接而顯著的,生態系統可持續發展能力的提高,受到人類積極行為(環境保護)增加的影響較弱,直接減少人類的消極行為(能源消耗)是約束人類行為有效率的方式。保護環境和恢復生態健康有效的方式是從根本上減少資源的消耗數量和消費速度,從這個意義上,“節能”的效果大于“減排”。
(3)進入21世紀以來,上海市的能源消費總體呈現加速趨勢,環境保護資金投入的實際增長卻放緩,而人均能源消費足跡有所增加。城市發展過程中,特別是在產業結構升級期間,經濟快速增長需要新的動力源,可能導致對環境保護的持續投資減少,對能源消耗依賴性增強的粗放式發展模式很可能卷土重來,削弱甚至威脅生態系統可持續能力。
(4)上海市人均能源足跡的各種能源種類中,電力足跡與能源消費彈性系數和環保投資彈性系數的變化趨勢最相似,關聯度最高,相互影響最顯著。電力既是上海市能源消費增長的最主要因素,也是環境保護的資金投入產出效率最高的能源。目前,上海市人均能源足跡構成中電力足跡所占的比重最小,增加電力消耗以代替原煤等初級能源是上海市能源結構調整和環境保護的方向。
(5)人類行為對生態環境的影響復雜而深遠,正、負行為的內容、判斷標準及其影響范圍難以簡單界定。有些負行為的影響是顯性的,可以即時發現并約束;更多的影響則是隱性的,需要經過較長的時間,經過復雜的路徑作用到生態系統中。而環境保護的資金投入、技術創新和政策導向等積極行為對生態系統的影響效率,也缺乏有效的評估機制。同時,國家和各級政府的環保支出便于統計,而公共組織、企業和個人的行為對生態系統的影響缺乏基礎數據收集和統計調查,使得一些環保公共政策的實施效果缺少科學的預測。構建完善的國家、地區、部門和企業環境投入產出核算體系,為約束人類行為、制定生態管理公共政策提供科學的、量化的方法和依據。
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Grey System Analysis of Energy Consumption, Environmental Protection and Ecological Footprint
LIU Huimin
(School of Economics and Management,Tongji University,Shanghai 200092,China)
Abstract
篇7
關鍵詞:生物多樣性原因可持續利用保護對策
引言
生物多樣性是人類社會賴以生存和發展的環境基礎,也是當今國際社會環境和發展的研究熱點問題之一。中國是全球生物多樣性最豐富的家之一,它有的生物物種數量約占全球的十分之一,是全球生物多樣性保護的重要地區。但是由于自然、人為及制度方面的原因,中國的生物多樣性正遭受著嚴重的損失和破壞,保護生物多樣性已成為擺在人們面前的急中之急、重中之重的事情。本文旨在通過對這些原因的分析,提出建設性意見,以資探討。
1.生物多樣性概述
1.1生物多樣性的概念、含義
1992年6月召開的聯合國環境與發展大會上各國簽署的《生物多樣性公約》第二條對生物多樣性作如下解釋:
所有來源的形形**生物體,這些來源除其他外包括陸地、海洋和其他水生生態系統及其所構成的生態綜合體。
1994年我國政府制訂并公布的《中華人民共和國生物多樣性保護行動計劃》對生物多樣性作如下概念:
所謂生物多樣性就是地球上所有的生物、植物、動物和微生物及其所構成的綜合體。
但上述對生物多樣性的概念缺乏全面性、準確性和簡練性,故本文將生物多樣性定義為反映地球上所有生物及其生境和所包含的組成部分的綜合體。
生物多樣性包含三層含義,即遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性。三者之間既有區別又有聯系。遺傳多樣性是指某個物種內個體的變異性;物種多樣性是指地球上生命有機體的多樣性;生態系統多樣性是指生物圈內生境、生態群落和生態過程的多樣性以及生態系統內生境差異、生態過程變化的多樣性。三者之中生態系統多樣性是基礎,而物種多樣性是關鍵,遺傳多樣性含有的潛在價值最大。
1.2生物多樣性的意義
生物多樣性與人類的生存和發展有著密切的關系,每個層次生物多樣性的都有著重要的實用價值和意義。物種的多樣性為人類提供了大量野生和養殖的植物、魚類及動物產品;遺傳多樣性則對培育新品種、改良老品種有著重要的作用,如人們可利用一些農作物的原始種群、野生親遠種和地方品種培育高產、優質和抗病的作物。在生態系統中的最重要的作用就是改善生態系統的調節能力,維持生態平衡。因此生物多樣性不僅能為人類提供豐富的自然資源,滿足人類社會對食品、藥物、能源、工業原料、旅游、娛樂、科學研究、教育等的直接需求,而且能維持生態系統的功能、調節氣候、保持土壤肥力、凈化空氣和水,從而支持人類社會的經濟活動和其它活動。此外生物多樣性直接影響著中國的文化多樣性.
1.3我國生物多樣性現狀
我國在1987年公布的《中國珍稀瀕危保護植物名錄》第一期中,公布的瀕危種類有121種,受威脅的158種,稀有的110種,共計389種,其中一類保護植物8種、二類的157種、三類的22種。另據中國紅皮書的估計顯示,超過1/10即500多種脊椎動物物種和15%~20%即400~500種高等植物已經受到威脅。而我國對境內的物種及其數量尚無確切的統計數字,尤其對瀕危物種的調查尚不全面。出現的問題是有些國家未列入瀕危物種名錄的物種面臨生存威脅,有的甚至瀕臨滅絕,而另一些則由于人為的保護、繁育、利用而使種群數量有所增減,因而有必要調整其保護級別或劃出、劃入保護之列,尤其值得一提的是藥用動植物,如黃草,急待保護。
此外,近年來野生生物貿易已經對中國的生物多樣性產生了較大影響。由于糧食、中醫藥、服裝等對野生生物的需求日益增加,野生動植物的非法交易也急劇增長,對幾種瀕危動植物物種以及一些沒有列入國家保護名單之內的動植物物種數量已經構成威脅。如:藏羚羊。
2.生物多樣性損失的主要原因
生物多樣性的喪失,既有自然發生的,也有因自然發生的,但就目前而言,人類活動(特別是近兩個世紀以來)無疑是生物多樣性的損失的最主要原因。此外制度特別是法律制度的不健全,則是引起損失的另一主要原因。
2.1自然原因
一是物種本身的生物學特性。其一是物種的形成與滅絕是一種自然過程,化石記錄表明,多數物種的限定壽命平均為100~1000萬年。其二是物種對環境的適應能力或變異性、適應性比較差,在環境發生較大變化時難以適應,因此而面臨滅絕的危險。如大熊貓,其瀕危的原因除氣候變化和人類活動以外,與其本身食性狹窄、生殖能力低等身體特征有關。二是環境突變(天災),如地震、水災、火災、暴風雪、干旱等自然災害。
2.2人為原因
由于人類對生物多樣性對人類的重要性認識不夠,同時又過多的重視經濟發展,而對生物多樣性保護意識淡薄,從而導致生境破壞時有發生;對生物資源開發過度,有些甚至是掠奪式的開發;環境污染嚴重;對外來物種入侵問題重視不夠以及制度的不健全,這些都是導致生物多樣性減少的主要原因。
2.2.1生境的喪失、片斷化、退化
棲息地破壞和片段化已成為我國一些獸類數量減少、分布區縮小和瀕臨滅絕的主要原因。伐木和占地是中國生境被破壞的兩大主要原因。天然林的大幅度減少直接威脅到從苔蘚、地衣到高等物種的生存。此外伐木也是導致森林火災的一個主要原因,中國在過去25年內因森林火災共損失了860萬公頃的森林。以農業和建設為目的的占用森林、濕地和草原則是生境破壞的另一個原因。據估計,中國目前農田的1/3本來是**林,這一問題在中國熱帶地區尤為嚴重。而在過去的半個世紀里,沿海濕地的一半左右已經發生改變,高原湖泊周圍的濕地也損失嚴重。另外,1950~1980年間中國湖泊面積減少1/10。
生境的片斷化是指一個面積大而連續的生境被分割成兩個或更多小塊殘片并逐漸縮小的過程。多種人類活動都可能導致生境的片斷化。如鐵路、公路、水溝、電話網絡、農田以及其他可能限制--生物自由活動的分隔物,和自然保護區內修筑公路等人為設施。特別是由于這些人為設施的建立,使得動物的活動受到限制,從而影響其覓食、遷徙和繁殖,而且植物的花粉和種子的散布也會受到影響。因而引起動植物種群數量下降并引起局部滅絕。同時由于生境的片斷化,陽光、溫度、濕度及風的變化,也會導致一些物種瀕危、甚至滅絕。另外生境的片斷化有助于外來物種的入侵,進而威脅到原由物種的生存。
生境退化則是生境部分的失去原有功能,如由于經濟發展、過度放牧等原因,使得草場退化嚴重,引起草原生物生理機能衰退,從而對其生存構成威脅。
草原的退化。
2.2.2掠奪式的過度開發
許多生物資源對人類具有直接的經濟價值。隨著人口的增加和全球商業化體系的建立和發展,人類對之的需求隨之迅速上升,其結果導致對這些資源的過度開發并使生物多樣性下降。
而當商業市場對某種野生生物資源有較大需求,通常會導致對該種生物的過度開發。典型的實例是人類對海洋鯨類的獵捕活動與鯨類數量的消長之間的關系。我國許多藥用植物,如人參、天麻、砂仁、七葉一枝花、黃草、羅漢果等,野生的植株都已經很有限了,如果仍不加限制必然導致滅絕。其中偷獵、濫挖走私野生動物行為對生物的多樣性威脅最嚴重。
2.2.3環境污染
2.2.3.1水體污染
水體污染能夠對水生生物(特別是魚類)生命周期的任何發展階段,產生亞致死或致死作用,影響他們的捕食、尋食和繁殖。其中亞致死的水體污染對水體生物多樣性的影響更為突出、普遍、久遠。在這種環境中的生物繁殖能力下降、生長緩慢或者死于環境脅迫有關的疾病。而水體富營養化能使水體生物多樣性顯著下降,昆明滇池即是一例。
2.2.3.2土壤污染
土壤污染通常會使當地植被退化,甚至變成不毛之地,同時土壤動物也會變的稀少甚至絕跡,其生物多樣性比未受污染區顯著下降。如礦區、尾礦堆積地一、礦區廢棄地以及垃圾填埋廢棄地都少有樹木生長。
2.2.3.3空氣污染
人類排放到大氣中的各種有毒有害物質均能對生物體產生不同程度的損失,并對生態系統構成危害。經各種途徑進入空氣的二氧化硫、氨、臭氧等能直接殺死生物。來自冶煉廠廢氣中的有毒金屬能直接毒害植物。而由于臭氧空洞、酸雨以及二氧化碳等溫室氣體的所引發的溫室效應等造成的生物多樣性損害、減少越來越受到國際社會關注和重視,特別是溫室效應引起的全球變暖和酸雨對生物多樣性的影響。
2.2.4外來物種入侵
外來物種入侵對生物多樣性造成了很大威脅。其入侵方式有三種:一是由于農林牧漁業生產,城市公園和綠化、景觀美化、觀賞等目的的有意引進或改進,如在滇池泛濫的水葫蘆、轉基因生物;二是隨貿易運輸旅游等活動傳入的物種,即無意引進,如因船舶壓倉水、土等帶來得新物種;三是靠自身傳播能力或借助自然力而傳入,即自然入侵,如在西南地區危害深廣的紫莖澤蘭、飛機草。在全球瀕危物種植物名錄中,大約有35%~46%是部分或完全有外來物種入侵引起的。2002年來自南美洲亞馬遜河的食人魚又名食人鯧在我國掀起軒然大波。其一旦流入某一水域達到一定規模時,可能會大量屠殺其他魚類,給生態平衡和生物多樣性帶來危機,造成不可估量的損失。
2.3制度原因
雖然我國在保護生物多樣性方面取得一定成績,但由于制度特別是法律制度的不健全,使生物多樣性遭受了不必要的損失。主要表現在:雖然國家已把環境保護的成效納入政績考核之中,但有些地方政府并未把此真正納入工作計劃;對生物多樣性有影響的重要部門(如農業、林業、漁業、科研機構等)對此重視夠,缺少相關具體實施細則、行動及專業人員。自然保護區是保護物種及其生境的有效方法,我國已建立數目眾多的保護區,但相對與國土總面積而言是不夠的,而且部分保護區管理混亂、土地權屬不清等也需要完善。在法律制度方面,雖已實施《自然保護區條例》多年,但畢竟在法律效力上位階較低,調整面窄,處罰力度不夠,故需要進行新的立法以保護自然保護區、物種及其生境。而在外來生物入侵問題上,雖有一些法規涉及,如《進出境動物檢疫法》但沒有專門法規對此做相應調整,法律漏洞較大。
此外,由于經濟發展;新的城鎮、水壩、水庫、礦區的開發、建設;旅游活動以及國際合作不充分也會對生物多樣性構成威脅。
3.保護對策
保護生物樣多性不僅需要加快治理環境污染,把保護工作納入國民經濟發展計劃,更重要的是在生態系統水平上采取保護措施,傳統的做法主要是建立自然保護,通過排除或減少人為干擾來保護生態脆弱區,在一般情況下,確是保護某些物種或生態系統的有效途徑。但存在許多問題,需要加以完善,有必要通過立法的途徑解決,主要是對自然保護區進行立法。鑒于外來物種對生物樣多性的影響日益嚴重,而我國卻沒有專門立法保護措施,故建議建立外來物種管理法規體系。而且隨著人口和用地的不斷增長,被動的保護已很難真正達到保護的目的,為此提出可持續利用生物資源。同時生物多樣性對全人類都有著深遠的意義,需要各國政府和人民的積極參與,故特別強調國際合作和加強國民教育。
3.1建立、完善自然保護區和制定《自然保護區立法》
自然保護區是具有保護自然環境和自然資源的雙重性質,并且是一定的空間范圍的區域。在我國指對有代表性的自然生態系統、珍惜瀕危野生動植物物種的天然集中分布區和具有特殊意義的自然遺跡等保護對象所在地的陸地水域和海域,依法劃出一定面積予以特殊保護和管理的區域。
據《世界資源》1997年的統計,全世界已建立較大面積的保護區1.04萬個多,其無論在保有物種、遺傳、生態系統的多樣性還是在保護物種生境上都起了非常重要的作用,但各國也意識到,由于缺法相關法律保護,自然保護區建設、管理混亂,保護區內開發與保護矛盾突出,亂砍、濫挖偷獵行為時有不斷,造成一些自然保護區破壞嚴重。
因此,許多國家對自然保護區和國家公園進行了專門立法。如,英國《國家公園和鄉土利用法》,日本的《自然公園法〉澳大利亞的國家公園與野生生物保護法》加拿大的《國家公園法》,韓國的《自然公園法》等。另外,一些國家制定了自然保護區或生物多樣性保護方面的綜合性法律,并將自然保護區納入其中。例如,日本的《自然保全法》、新西蘭的《自然保護法》、韓國的《自然環境保護法》等。這些法在保護生物多樣性上取得很大成效。
所以無論是按國際通行做法還是從我國國情出發,都有必要抓緊制定一部《自然保護區法》,對由于自然保護區的保護、建設、管理、開發和利用而產生和存在的社會關系進行調整。建議在原有法規中法律制度:如審批制度、分級分區制度、管理制度、檢查應急制度的基礎上,修改和完善相關法律制度,如分類性保護和管理制度、監督管理體制、投入保障制度,借鑒國外相關先進經驗,創設新的法律制度,如功能區劃制度和社會影響評價制度。
3.2防止外來物種和建立外來物種管理法規體系
外來物種入侵不僅對當地生物構成威脅,同時對經濟和人體健康帶來不可估量的損失,因此一些國家對此進行了立法。如美國先后頒布或制修訂了《野生動物保護法》、《外來物種預防和執行法》、《國家入侵生物法》、《外來有害生物預防和控制法》、《聯邦有害雜草法》等;新西蘭《生物安全法》等。
我國雖有一些法律法規涉及外來物種管理,如根據《野生動物保護法》(1988)農業和林業局分別建立了水生和陸生野生動物引進審批制度;《野生植物保護條例》(1996)、《進出境動植物檢疫法》、《動物防疫法》和《植物檢疫條例》。但是目前尚無針對外來物種入侵的專門法規。《中國生物多樣性保護行動計劃》涉及到外來入侵物種物種,但未制定專門針對外來物種入侵的行動計劃,所以中國急待制定相關法律法規以確保生態安全和保護本國生物多樣性。如設立引種許可證制度和環境影響評價制度,建立外來物種入侵預警機制。
另外,對外來物種進行普查和有計劃清除,也很有必要。
3.3在保護中持續利用生物資源
雖然全世界已建立眾多自然保護區、國家公園等多形式保護方法方式,但相對于地球生物圈而言,其保護的生物多樣性是有限的。因此人們認識到,有效和長期可信的保護生物多樣性的方法是持續利用生物資源。指對生物資源的利用應以使生物多樣性在所有層次上得以保護、再生和發展。對保護而言,沒有合理利用也就沒有保護。利用自然保護和發展旅游業就是一例。不但有經濟效益,實際上也是宣傳群眾、教育群眾,從而獲得廣大人民群眾的廣泛支持。這本身就是社會效益的體現,也是自然保護的價值體現。
另外建議對生物多樣性有影響的重要部門(如農業、林業、漁業、科研機構)制定生物多樣性保護規劃,并將其納入他們的生產計劃中,鼓勵生物的資源利用方式的多樣化。包括根據當地資源的實際情況實施傳統的農業和林業措施;推進科研與教育;采取必要的辦法使保護區免受人類活動的影響和進行遷地保護。
3.4國家合作與行動
在生物多樣性問題上,世界各國的共識是生物多樣性問題不是局部的、地區的問題,而是全球性的問題。聯合國有關組織、世界科學界和各國政府部門認為國際合作是推進生物多樣性保護的重要方面。因此我國政府應積極的參與國際合作加入協定,聯合打擊跨國非法貿易與捕獵。加強科研協作,但要注意與產權問題。
我國已加入的公約協定有《瀕危野生動植物國際貿易公約》、《國際捕鯨公約》、《生物多樣性公約》、《熱帶木材協定》、《關于保護特別水禽的重要濕地公約》等等,為了更好的保護我國生物多樣性,應積極的開展國際合作,并制定相關的實施計劃與細則,在必要的情況下制定相關行政法規或法律。
3.5加強環保教育
從整體和局部看,國民素質的高低直接關系到生態環境及生物多樣性的好壞,大量資料表明,凡是受環保教育程度越低的國家和地區,通常生態環境破壞頻率越高、程度越深、問題也越多。而對生物多樣性的可持續發展這一社會問題來說,除發展外,更多的應加強民眾教育,廣泛、通俗、持之以恒地開展與環境相關的文化教育、法律宣傳,培育本地化的親生態人口。特別值得重視和提倡的是利用當地文化、習俗、傳統、信仰、宗教和習慣中的環保意識和思想,如民族地區的龍山、鳳水,進行宣傳教育。另建議在中小學中專門開設環境課程或在自然、化學、生物、地理及中進行環保教育,尤其值得重視的是課外活動。
此外,加快對全國生物多樣性的清查;根據實際情況變更動植物保護級別;恢復破壞的生態系統;及對一些重點珍稀瀕危物種進行人工繁育和擴群工作,也很有必要。總之,一個物種的消亡往往不是單個因素作用的結果,而是多個因素綜合作用的結果。所以,生物多樣性的保護工作是一件綜合性的工程,需要各方面的參與,不僅需要政府,更需要民眾;不僅需要單個學科,更需要多學科;不僅是一個國家或地區,而是全球的共同參與與合作。
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篇8
關鍵詞: 中學生物教學 生物多樣性教育 必要性 途徑
一、生物多樣性的豐富內涵
生物多樣性(biodiversity 或biological diversity)是指地球上所有的生物,以及其生存環境構成的自然綜合體,包括遺傳多樣性(genetic diversity)、物種多樣性(species diversity)和生態系統多樣性(ecosystemic diversity)。廣義的遺傳多樣性是指地球上生物所攜帶的各種遺傳信息的總和。狹義的遺傳多樣性主要是指生物種內基因的變化,包括種內顯著不同的種群之間,以及同一種群內的遺傳變異。遺傳多樣性主要包括形態多樣性、染色體多樣性、蛋白質多樣性和DNA多樣性。物種多樣性是指地球上動物、植物、微生物等生物種類的豐富程度。物種多樣性既是生態系統多樣性的基礎,又直接顯示基因多樣化。生態系統多樣性是指生物圈內棲息地、生物群落和生態學過程的多樣化,以及生態系統內棲息地差異和生態過程變化的多樣性,這種多樣性是生命支持系統最重要的組成部分。
二、中學生物教學中生物多樣性教育的必要性
1.加強生物多樣性教育是人類社會可持續發展的要求。
生物多樣性為人類提供了豐富的資源。人類的食物如糧食、水果、蔬菜、魚、肉、蛋、禽等全部來源于生物;人們穿著的棉織品、絲織品、毛紡織品及皮革制品也直接來源于生物;生物還提供了絕大部分的中藥材,以及橡膠、紫膠、白蠟、木材、油脂等工業原料。人類的生活環境也依賴于生物,如水土保持、氣候調節等。生物多樣性還為人類的仿生學研究提供了大量有意義的啟迪,使雷達、飛機、照相機、風暴報警儀、紅外線跟蹤儀、電腦等一系列的高科技產品的制造和生產成為現實。[1]據記載,自公元1600年以來,共有724個物種消亡。物種滅絕速度高于自然滅絕速度的3千―4萬倍,到20世紀末全球有5―6萬種生物受滅絕威脅,1/5的植物受威脅。[2]因此,可以說當今全球人口、糧食、能源、生態環境惡化等全球重大問題與生物多樣性的銳減有關。當前生物多樣性的銳減使人類基本需要的選擇余地大大縮小,動搖了人類社會可持續發展的基礎,成為人類生存和發展的嚴重障礙。因此,人類社會要可持續發展,首要的是要保護和恢復人類生存和發展的物質基礎――地球上的生物多樣性。
2.加強生物多樣性教育是落實中學生物教學目標的客觀要求。
《中國21世紀議程》提出了在“中小學的課本中增加生物多樣性保護的內容”。《中國生物多樣性保護行動計劃》更詳細地指出:“學校對生物多樣性的教學不足”,“現在在各級學校的課程中,生物多樣性保護還不是很重要的一部分。需要增加生物多樣性方面的課程,編寫教材,制作教具并對教師進行專業培訓”,“所有中學和小學要在自然常識和生物學教材中增加關于生物多樣性保護基本知識的內容,對中小學生進行啟蒙教育,利用保護區、點和其它有關生物多樣性保護的現場進行實地教育”。而我國現今絕大多數學校沒有開設保護生物學課程,但新《生物課程標準》已經明確把生物多樣性教育作為生物學教學的主題,課程中也涵蓋了大量有關保護生物多樣性的內容。如生物課本初一(下)增加了“鳥類的多樣性”、“哺乳動物的多樣性”兩節;初二增加了“生物與環境”一章;高中生物課本也設有“生物與環境”一章等。因此在中學生物教學中滲透生物多樣性教育是落實生物多樣性教學目標的客觀要求。
三、中學生物教學中實施生物多樣性教育的途徑
1.挖掘教材內容,寓生物多樣性教育于課堂教學之中。
初高中生物教材包含了大量有關生物多樣性的內容。有的比較集中,有的比較分散;有的顯現,有的隱含。教師應深入研究、挖掘教學內容的內涵,盡可能從生物多樣性所包含的三個方面滲透。
教師可結合初中教材中生物分類知識的教學,展示物種多樣性,并強調生物資源雖是可更新資源,但過度開發利用,超過生物負載能力,物種數量會下降甚至崩潰。例如由于過度采伐,我國瀕臨滅絕的高等植物已達4000-5000種。藥用植物中,天麻、人參、黃芪、茜草、沙仁也由于大量挖掘而減少。在講授初中生物教材第八、九章,高中生物學教材第六、七、八章生物的類群和生物的進化時,我們可以適當穿插物種多樣性的介紹,并強調生物的進化是不可逆的,已經滅絕的物種如恐龍等不可能在地球上重現。教師可結合高中教材生態系統一節,介紹生態系統的多樣性。初中教材第十章,高中教材第七、八章,當講到生物與環境、環境保護、保護珍稀生物等章節時,我們可以將生態環境的保護、自然保護區的建立與生態系統多樣性聯系起來,將瀕危珍稀野生動植物保護與種質資源保存和物種多樣性保護聯系起來。在中學生物教材中談到的食物鏈也是物種間相互依存、相互制約的生態系統典型實例:在植物植食性昆蟲捕食性昆蟲食蟲鳥類食物鏈中,各級營養關系都保持著一定的數量,維持著自然的生態平衡。如果人為地打破了這種平衡,就可能產生嚴重后果。此外,引導學生正確認識所謂的“害蟲害獸”,也是使學生充分認識每一物種存在價值和生態系統穩定的關鍵。告訴學生進行害蟲的綜合防治時,保留一定的害蟲數量,就可以維持一定數量的捕食性昆蟲和鳥類,將害蟲控制在較小的數量水平上,危害較小或不造成危害,農作物抗災害能力才能較強。相反,如果過分地強調消滅害蟲,大量噴施農藥,雖然能暫時消滅大量害蟲,但同時也大量殺死了害蟲天敵。部分幸存的害蟲,由于具有極強的繁殖能力和產生了抗藥性,短時間內就會迅速蔓延,而害蟲天敵則在短時間內不能恢復到相應的水平,因而使害蟲成為災害。所以,保護生物多樣性,不僅要保護那些對人類有益的、珍稀瀕危動植物物種,而且要保護害蟲天敵,使自然界的生物物種多樣化,維持穩定合理的生物物種的多樣性,維持生態平衡。因為一個生態系統中,每一種生物都具有一定的地位,且各種生物相互依存,維持相對平衡。生物種類越多,相互關系越復雜,生態系統就越穩定,因此我們應當盡可能地維持生物多樣性。教師可結合初中生物學教材第七章、高中生物學教材第五章“生物的變異”一節的教學,介紹遺傳多樣性。總之,生物教學自始至終都要注意引導學生保護自然的真、善、美,愛動物、植物甚至微生物,使保護生物多樣性成為學生的自覺義務和行為。
2.理論聯系實際,寓生物多樣性教育于各項活動之中。
在生物教學中滲透生物多樣性教育,課堂理論教育固然重要,但更需要學生走出課堂,積極參與各項活動,寓生生物多樣性教育于實踐中,從而開闊其視野,增強其感性認識、提高其保護生物多樣性的認同感。
(1)可積極組織學生開展課外興趣活動。進行野外調查、參加夏令營、知識競賽、小實驗、收看有關保護生物多樣性的影像資料、舉辦主題板報、墻報展覽、主題班隊會等各類活動是進行生物多樣性教育的很好途徑。例如,課余可組織學生調查本地區存在的動植物類群或受威脅的生物物種,指導學生針對調查結果進行認真討論,并學會撰寫調查報告,鼓勵學生就如何保護和利用生物多樣性、人類活動對生物多樣性的影響、物種瀕危的形勢及有效對策、生物種質資源的保存、生物多樣性資源的綜合利用等一系列問題進行初步探討,使學生領悟發展經濟絕不能以破壞生物多樣性為代價;組織學生參觀保護區、植物園、動物園、標本館,以及有關的學校和科研機構。
(2)教師可結合每年的一些特殊紀念日,如“世界地球日”、“世界環境日”、“國際生物多樣性日”、“植樹節”、“國際濕地日”、“愛鳥周”、“保護野生動物宣傳月”等組織學生舉行一些有益的宣傳紀念活動。在街頭、廣場等公共場所設立宣傳站或咨詢點,或組織文藝演出等豐富多彩的活動來加強對保護生物多樣性知識的宣傳、教育,使學生真正成為保護生物多樣性的積極參與者。
(3)積極營造保護生物多樣性教育的校園文化建設。如在學校生物實驗室懸掛國家保護動、植物名錄,陳列標本或模型。有條件的還可設置生物園,讓學生自己動手種植一些作物,飼養一些小動物,從而培養他們熱愛生命、保護生物的強烈的責任感和主人翁意識。在生物選修課、研究性課程、講座中開展生物多樣性教育。選修課、研究課和講座這種形式系統的教育,能使青少年對保護生物多樣性教育有更深刻的認識。
總之,通過這些實際活動,學生能深知生物多樣性保護的重要性,懂得生態環境與人類生存的密切關系,從而具有保護生物多樣性的主人翁意識。
3.加強學科聯系,寓生物多樣性教育于融會貫通之中。
雖然在生物教學中滲透生物多樣性教育是其他學科無法替代的,但作為人類必備的生態文明素質――保護生物多樣性意識――的培養畢竟不是某一學科所能獨立承擔的,它更需要多門學科融會貫通。因而,我們還必須注重學科的橫向聯系和滲透,發揮整體性優勢,最大限度地提高生物教學的整體效益。在我國的基礎教育課程設置中與生物多樣性相關的課程除了生物學之外,還包括地理、物理、化學等。我們可以與其他學科教師積極討論,把生物多樣性教育納入到其它各種學科中。在這些課程中滲透生物多樣性保護意識,可以使生物多樣性得到更廣泛的重視和認識,從而收到更好的教育普及效果。
參考文獻:
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關鍵詞:環境保護;生物教學;課外活動;滲透教育
隨著現代文明的快速發展,人們對于大自然的索取越來越無度,自然環境破壞越來越嚴重,許多物種正逐漸走向滅亡,全球溫室效應的影響正在威脅人們的生存。一些土地開始退化,水資源也開始短缺,水與大氣污染等問題嚴重威脅到了人類生存的基本環境。環境污染問題已經成為當今世界全人類需要共同面對的嚴重問題。面對正在惡化的環境,許多有識之士發出警告:人類正在失去自己的家園!給后代留一個能夠賴以生存的環境,已經成為全人類的共識,保護環境,善待地球,實現可持續發展,讓人類與大自然和諧相處,是當前最為迫切的任務。
環境保護需要從學生抓起,我們的生物教學理應擔負起這樣的重擔。生物學教育者有義務通過教學讓學生了解生物知識,接受環境保護教育,使他們從小就樹立起保護環境的意識,做一個保護環境的宣傳者和執行者,讓他們從學生時代就牢牢樹立“保護環境,從我做起”的強烈意識。環境保護,教育為本,我們要利用生物課向學生滲透環境知識,進行環保教育,這是一種非常直接有力、有效的教育方式。所以教師應該在生物課教學中,利用各種渠道不失時機地向學生灌輸環境保護的意識。
一、在課堂教育中滲透環境教育
在我們的生物教材中,實際上早就蘊含了豐富的環境教育內容,這就說明,國家生物課程書籍編輯者已經意識到了環境教育和生物教育是不可分割的,這是一個通過傳授生物知識普及環保教育的有效渠道。所以教師在備課階段,就應該認真鉆研教材,抓住教材內容與環境教育內容的結合點,設計好應該通過怎樣的方式和方法進行教學環節的設計。
例如,在教學生物圈知識的時候,就應該提出“生物圈是所有生物的‘家’”這個概念,之后讓學生明白“家”的含義,這里的“家”與學生們自己的“家”有什么區別。生物圈這個“家”,是怎樣為動植物們提供生存條件的,生物圈這個大家庭又有哪些成員,這些成員與生活環境之間是如何相互依存、相互影響的,由此引入生態系統的學習。生物圈中有多種多樣的生態系統,這些生態系統不是各自獨立的,而是相互之間有著密切的聯系。生物圈是一個統一的整體,是最大的生態系統,一個地方發生環境問題,就有可能對全球產生影響。通過這一點可以培養學生對生物圈的愛護之情,幫助學生樹立環保意識。之后,要求學生閱讀生物圈第二部分,并且以小組為單位進行討論,發表自己的看法,其目的是使學生認識到地球對于人類的重要性。地球是迄今為止人類唯一的家園,也是所有生物共同的家園,所以人類作為地球上唯一對地球具有破壞力的物種,應該停止對地球的傷害,每一個人都應該擔負起愛護地球家園,保護生態環境的重擔,維護好所有生物共同的家園。
二、通過課外活動使學生認識到環境保護的重要性
教育學生樹立環保意識,并不是僅僅通過生物課堂才能夠實現,在課外活動中也是可以實現的。作為課堂教學的重要補充性教學環節,課外活動也是生物教學必不可少的一種途徑。尤其是當學生整日在課堂上埋頭苦讀時,難得一見的課外實踐活動就顯得特別珍貴。雖然我國已經為實現素質教育,提出了許多教育改革意見,但是很多學校為了追求所謂的升學率,還是采用應試教育模式,把學生禁錮在課堂教學里,淹沒在試題的海洋中,壓抑了學生的天性。
所以為了開拓學生的眼界,擴大學生的心胸,作為生物教師,不應該僅僅為了所謂的分數,而犧牲了學生融入大自然、了解大自然的機會。例如,在一次星期六的作業里,我就讓學生到自己的家鄉了解一下,自己家鄉的生態環境有沒有什么污染情況發生,污染對于人們的生存和生活造成了什么樣的影響,之后做一個可靠的家鄉環境情況調查表,并且提出自己的想法和建議。通過這一形式的實踐性作業,使學生真正走入了大自然,利用自己的的實際行動,了解到了保護環境的實際意義,使他們明白,保護環境并不是一個只停留在口頭上的名號,而是一個切切實實能夠影響到很多人的活動,所有的人都應該停止對環境的傷害,每一個人都應該擔負起建設建鄉、保護環境、美化環境的責任。
三、積極開展生物知識與環境保護的競賽活動
心里研究證明,當學生處在競爭性的活動中時,就會激起較強的好勝心和好奇心。所以教師可以利用學生的這一心理特點,經常性的開展一些生物知識競賽活動。在競賽的知識內容里,融入環境保護的知識,這樣在強化促進學生學習生物知識的過程中,他們也會不知不覺間受到環保意識的熏陶,同時他們也會為了取得競賽的勝利而不斷努力學習更多的環保知識。另外,教師為了提升學生進一步參與的積極性,也可以在競賽結果后頒發一些有意義的小獎品,作為鼓勵學生積極參與的獎勵,也可以把獲獎的情況和積極參與者的情況在學校的公示欄或者光榮榜上公開展示表揚,以便更好地激發學生參與的積極性。
四、積極做好環境保護的宣傳工作
篇10
關鍵詞:近自然理論;限制因子原理;森林演替理論;生態位理論;封山育林
進人21世紀,水土流失和土地荒漠化加劇、土壤肥力下降、水患頻繁發生、水資源短缺的地域迅速增加、生物多樣性衰退等現象已引起全球的廣泛關注,而森林質量下降是導致上述危機的重要原因之一。面對生態環境不斷惡化的嚴峻現實,我國有效地實施了6大林業工程。封山育林作為6大林業工程之一,因投資少、技術簡便、適用性廣等特點成為天然林保護與恢復的重要技術措施。
1 封山育林的概念
封山育林是培育森林資源的一條十分重要途徑,自古以來我國勞動人民就有封山育林的習慣,2000多年前就有實踐和記載:《呂氏春秋·審時篇》“夫稼,為之者人也,生之者地也,養之者天也”,天即環境,環境哺育的植物才是最適者;《管子·輕重已篇》:“毋斬大山,毋戮大衍”,就是不要破壞生態環境;《齊民要術》中有“順天時,量地力”之說等等。封山育林在《中國農業百科全書》(林業卷)中的定義為:以封禁為基本手段,促進森林形成的措施,即把長有疏林、灌叢或散生木的山地、灘地等封禁起來,借助林木的天然下種或萌芽逐漸培育成森林。隨著封山育林研究的深入,封山育林被定義為通過研究森林順向演替規律,采取積極的人工干預措施,促進其順向演替,使森林植被從初級向高級演替階段發展。封山育林的定義有狹義和廣義之分,狹義的封山育林單指在無林地(不包括未成林造林地)、灌木林地、部分非林地上育林、育灌、育草;對人工造林(含飛播造林)、現有林分進行封禁的保護措施稱為封山護林;廣義的封山育林還包括封山護林。
2 封山育林的理論體系
2.1 近自然理論
近自然林業起源于德國。近自然林業的核心在于,要考察現有的森林,對在考察中的森林加以細心緩和地調控。由此可見,森林撫育具有非常重大的意義。普及森林撫育時,必須明確其另一個核心思想認識,森林撫育是在總體過程上把握森林。要在周圍環境中,并結合周圍環境來培育全部生命物質。近自然的森林撫育特別重視適地的樹種選擇,生命物質的結構及其功能,以便在撫育中利用一個樹種或樹種總體所預期具有的反應能力。近自然林業的全部因素都是森林撫育的組成部分。從生態上看,干擾森林,可理解為森林生態系統中闖入了外來者,它要損害森林生態系統。盡管我們需要它,其作用還是妨礙性的。因此,不論干擾是物理式的、方法論式的或是技術式的,這些外來者都要抱著撫育的想法“植入”進來。這樣自然的反抗才會弱一些,費用才會低一些,生態上的妨礙性才會柔和一些,物質成果才會更有利一些。
2.2 限制因子理論
生態因子是指環境中對生物生長、發育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環境要素。生態因子中生物生存所不可缺少的環境條件,有時又稱為生物的生存條件。所有生態因子構成生物的生態環境。
生物的生存和繁殖依賴于各種生態因子的綜合作用,其中限制生物生存和繁殖的關鍵性因子就是限制因子。任何一種生態因子只要接近或超過生物的耐受范圍,它就會成為這種生物的限制因子。系統的生態限制因子強烈地制約著系統的發展,在系統的發展過程中往往同時有多個因子起限制作用,并且因子之間也存在相互作用。
我們在封山育林工作中,要充分考慮影響封山育林成果的各種生態因子,找出其中的關鍵因子,對其進行人工措施,改變其限制作用,才能得到預期的封山育林效果,而且,明確生態系統的限制因子,有利于封山育林的設計,有利于技術手段的確定,并可縮短封山育林生態恢復所必需的時間。
2.3 森林演替理論
森林的發展和衰敗變化都有它的規律性,這種規律性就是森林演替。按森林演替的性質和方向,分為森林群落進展演替和逆行演替。影響森林演替的原因,有自然因素和人為因素兩大方面。目前引起森林演替的原因,大部分是人為因素引起的。如原有森林群落遭到人為干擾破壞,就會發生逆行演替。若人為干擾強度大,并反復產生,就會使林地自然環境惡化,最后出現荒山,裸地。這就是森林群落逆行演替的規律。相反,如原有森林群落遭到一次或兩次破壞,只要停止繼續破壞,或經過人為封禁得到休養生息的機會,就會產生進展演替。這就是森林植被群落正常演替和發展的自然規律。這個自然規律的關鍵,就是要制止森林繼續遭到破壞,使之得到休養生息的機會。封山育林就是認識和利用這個自然規律,把遭到破壞后留有的疏林、灌叢和荒山迅速封禁起來,除了使它免遭繼續破壞,得到休養生息的機會外,又施加人為的補植補播,防止火災等育林措施,來加速森林群落進展演替過程,從而達到恢復和擴大森林資源,發揮森林多種效益的目的。
2.4 生態適宜性原理和生態位理論
2.4.1 生態適宜性原理。生物由于經過長期的與環境的協同進化,對生態環境產生了生態上的依賴,其生長發育對環境產生了要求,如果生態環境發生變化,生物就不能較好地生長,因此生物產生了對光、熱、溫、水、土等的依賴性。這就是生態適宜性原理。植物中有一些是喜光植物,而另一些則是喜陰植物。同樣,一些植物只能在酸性土壤中才能生長,而有一些植物則不能在酸性土壤中生長。一些水生植物只能在水中才能生長,離開水體則不能成活。因此種植植物必須考慮其生態適宜性,讓最適應的植物或動物生長在最適宜的環境中。
2.4.2 生態位理論。生態位是生態學中的一個重要概念,主要指在自然生態系統中一個種群在時間、空間上的位置及其與相關種群之間的功能關系。關于生態位的定義有多個,它是隨著研究的不斷深人而進行補充和發展的,美國學者Grinell于1917年最早在生態學中使用生態位的概念,用以表示劃分環境的空間單位和一個物種在環境中的地位。英國生態學家Hutchinson于1957年發展了生態位概念,提出n維生態位。他以物種在多維空間中的適合性確定生態位邊界,這樣對如何確定一個物種所需要的生態位變得更清楚了。Hutchinson生態位概念日前已被廣泛接受。因此,生態位可表述為:生物完成其正常生命周期所表現的對特定生態因子的綜合位置,即用某一生物的每一個生態因子為一維,以生物對生態因子的綜合適應性為指標構成的超幾何空間。
2.4.3 生態適宜性原理和生態位理論在封山育林中的應用。任何由鄉土樹種組成的森林群落都是經過長期的物競天擇形成的最優植被組合,生存條件是最適合于當地的自然條件,各個樹種在生態位上避開競爭,充分利用時間、空間和資源,更有效地利用環境資源,維持生態系統長期的生產力和穩定性。而封山育林就是要恢復這樣的森林群落,因此,利用生態適宜性原理和生態位理論來指導封山育林工作,能夠加快封山育林進程,少走彎路,加速我國森林恢復的步伐。
2.5 生態平衡理論
在正常情況下,生態系統內部能量和物質輸入輸出基本相等,生物與生物之間,生物與環境之間在結構和數量上保持穩定,具有復雜的食物鏈關系及符合能量流動的金字塔營養層次,這時即使受到外來因素的干擾,生態系統也能自我調節以恢復原來的穩定狀況,這就稱為生態平衡。
生態平衡是一種動態平衡,它靠自我調節能力來維持,這種調節能力來自系統內部的負反饋機制。在自然生態系統中,這種自我調節機制來自系統的食物鏈和營養結構,通過它可以實現系統內的物質循環和能量流動;在人工生態系統中,則需要通過人工調控來實現這種穩定。但系統的調節能力是有限度的,如果外來的壓力或沖擊超出界限,調節就難以奏效。改變了生態系統的食物鏈和營養結構關系就會使某些生物數量急劇減少、生產力衰退、抗逆性減弱,最終可能導致整個生態系統的崩潰。封山育林就是為了減少外來的壓力,使其不超過系統的自我調節能力范圍,利用系統的反饋機制實現自我調節,維持系統的穩定。
2.6 生態系統結構理論
生態系統是由生物組分與環境組分組合而成的結構有序的系統。所謂生態系統的結構系指生態系統中的組成成分及其在時間、空間上的分布和各組分間能量、物質、信息流的方式與特點。具體來說,生態系統的結構包括3個方面,即物種結構、時空結構和營養結構。
建立合理的生態系統結構有利于提高系統的功能。而封山育林形成的是混交林,多為喬、灌、草結合的混交復合層林分,是一種結構合理的生態系統,能夠實現物種之間的能量、物質和信息的流動,充分利用光、熱、水、土資源,同時,封山育林能夠增加物種多樣性,進而增強了系統的穩定性。
2.7 生物多樣性理論
生物多樣性是近年來生物學與生態學研究的熱點問題。一般的定義是“生命有機體及其賴以生存的生態綜合體的多樣化和變異性”,按此定義,生物多樣性是指生命形式的多樣化,各種生命形式之間及其與環境之間的多種相互作用,以及各種生物群落、生態系統及其生境與生態過程的復雜性。
一般地講,生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統與景觀多樣性。保護生物多樣性,首先是保護了地球上的種質資源,同時恢復生物多樣性會增加生態系統功能過程的穩定性。具體說來,生物多樣性高的生態系統,能夠增加高生產力種類出現的機會和能量流動途徑、提高抗干擾性和資源利用效率。正是基于這些,生物多樣性理論成為封山育林的一個重要理論基礎。在封山育林中,應最大限度地限制封育區內的人為活動,減少甚至不再進行破壞,使封育區內物種盡快恢復,增加其物種的多樣性,增強系統的穩定性,并且,加快恢復與地帶性生態系統相似的生態系統。同時利用就地保護的方法,保護自然生境里的生物多樣性,有利于人類對資源的可持續利用。
2.8 森林植物的自然繁殖力