生物多樣性主要特點(diǎn)范文
時(shí)間:2023-12-16 16:33:02
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篇1
【Abstract】Paper introduces the construction technology and the development research situation of “the information management system research of biological diversity based on webGIS in Yellow river delta wet land” .This software system has the functions such as browsing the remote information distribution of delta biological, statistical analysis, information services and so on. The advantage of convenient operation, strong applicability and widely application have higher value for strengthening the network management and scientific decision of delta biological diversity information.
【關(guān)鍵詞】WebGIS;黃河三角洲;濕地;生物多樣性;信息管理系統(tǒng)
【Keywords】WebGIS; Yellow river delta; biological diversity; information management system
【中圖分類(lèi)號(hào)】TP79 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069(2017)03-0053-02
1 概述
濕地生態(tài)系統(tǒng)是目前自然界生物多樣性最豐富的生態(tài)系統(tǒng)[1-3],也是人類(lèi)最重要的生存環(huán)境之一。然而由于全球變暖、人口劇增以及不合理開(kāi)發(fā),濕地正面臨著前所未有的干擾和威脅,濕地保護(hù)迫在眉睫[4]。
黃河三角洲濕地是世界少有的河口濕地生態(tài)系統(tǒng),位于山東省東北部的渤海之濱。在氣候變化、海岸侵蝕、風(fēng)暴潮、入海河流斷流、外來(lái)物種入侵等自然因素以及圍墾、城市港口建設(shè)、海洋油氣資源開(kāi)采等人為因素的雙重作用下,生物的生存環(huán)境發(fā)生巨大改變,生物資源不斷減少,生物多樣性面臨極大的威脅[5-7]。因此,為了更好地保護(hù)濕地資源,就必須深入了解導(dǎo)致濕地生物多樣性下降的原因,并積極探尋高效科學(xué)的保護(hù)措施。
國(guó)外很早就開(kāi)展3S技術(shù)在濕地保護(hù)中的應(yīng)用,國(guó)內(nèi)目前也逐漸開(kāi)展相關(guān)研究,張桂芹等[8]開(kāi)展了基于3S的濟(jì)南濕地資源調(diào)查及碳匯功能研究,姚慧敏等[9]利用RS和GIS技術(shù)對(duì)山東省鹽堿類(lèi)濕地資源進(jìn)行了調(diào)查研究。
本研究應(yīng)用WebGIS和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)黃河三角洲濕地生物的發(fā)生、分布等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可實(shí)現(xiàn)對(duì)濕地生物多樣性的監(jiān)測(cè)、管理和相關(guān)預(yù)防方法及防治技術(shù)的關(guān)聯(lián)查詢(xún),并實(shí)時(shí)進(jìn)行信息,為政府部門(mén)進(jìn)行濕地生物多樣性保護(hù)提供決策依據(jù)。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
黃河三角洲濕地生物多樣性信息管理系統(tǒng)是基于Window系統(tǒng)環(huán)境下開(kāi)發(fā)的,使用C#,WEBGIS編程語(yǔ)言,使用Microsoft Visual Studio 2008作為開(kāi)發(fā)工具,Oracle作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì),基于B/S模式開(kāi)發(fā),選用面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)方法,采用三層架構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù),將系統(tǒng)抽象成界面層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)層。構(gòu)建黃河三角洲濕地生物多樣性信息數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)對(duì)濕地生物的實(shí)時(shí)管理、查詢(xún)和等功能。
3 系統(tǒng)功能與實(shí)現(xiàn)
黃河三角洲濕地生物多樣性信息管理系統(tǒng)主要包括下列六個(gè)子系統(tǒng)十八個(gè)模塊:信息接收子系統(tǒng)、生物名錄管理子系統(tǒng)、遙感影像管理子系統(tǒng)、分析與評(píng)價(jià)子系統(tǒng)、我的信息管理子系統(tǒng)和字典維護(hù)子系統(tǒng)。
3.1 生物信息查詢(xún)
生物信息查詢(xún)功能模塊包含著植物、野生動(dòng)物、外來(lái)入侵生物、瀕危和特有物種數(shù)據(jù)庫(kù)等信息。通過(guò)對(duì)生物信息錄入、整理和分析(見(jiàn)圖1),并根據(jù)濕地生物多樣性保護(hù)管理工作的實(shí)際需要,實(shí)現(xiàn)了生物信息的查詢(xún)、遙感定位等功能。信息錄入時(shí)按照數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)范化填寫(xiě),通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)直接導(dǎo)入,后臺(tái)管理十分便捷。
3.2 遙感影像管理
基于黃河三角洲生物空間數(shù)據(jù)的采集(見(jiàn)圖2),主要提供用戶(hù)對(duì)濕地內(nèi)各種植物、水鳥(niǎo)等的發(fā)生分布情況的地圖顯示,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀測(cè)。實(shí)現(xiàn)生物發(fā)生世代、分布區(qū)域、種群消長(zhǎng)規(guī)律在數(shù)據(jù)庫(kù)中的呈現(xiàn)和輸出等,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬分析并預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),同時(shí)可以利用遙感影像對(duì)黃河三角洲外來(lái)入侵生物進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
3.3 生物多樣性分析與評(píng)價(jià)
根據(jù)生物類(lèi)別動(dòng)態(tài)提取生物評(píng)價(jià)指標(biāo)信息,實(shí)現(xiàn)了對(duì)黃河三角洲濕地生物多樣性的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)(見(jiàn)圖3)。
3.4 系統(tǒng)管理
系統(tǒng)設(shè)置了管理員權(quán)限和一般使用者權(quán)限,管理員負(fù)責(zé)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)和管理,可對(duì)系統(tǒng)具有完全管理權(quán)限,一般使用者根據(jù)需要對(duì)各數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢(xún)、補(bǔ)充和完善。
此外,根據(jù)各類(lèi)生物數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)的不同,系統(tǒng)設(shè)置了各級(jí)用戶(hù)可以對(duì)權(quán)限內(nèi)的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)、錄入、修改、刪除等編輯功能,這使整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的維護(hù)更加便捷和實(shí)
用。
4 討論
本研究建立了黃河三角洲濕地動(dòng)物、植物、瀕危物種、外來(lái)入侵生物的空間和屬性數(shù)據(jù)庫(kù),提供濕地生物多樣性的基礎(chǔ)資料的實(shí)時(shí)更新和查詢(xún),將3S技術(shù)與濕地生物多樣性信息結(jié)合,建立黃河三角洲濕地生物多樣性保護(hù)信息化平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)濕地生物多樣性的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精細(xì)化管理。
同時(shí),本研究將為山東省濕地生物多樣性保護(hù)和管理專(zhuān)業(yè)化、信息化技術(shù)平臺(tái)的建立提供技術(shù)支持,管理部門(mén)、相關(guān)科研事業(yè)單位網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)可通過(guò)賬戶(hù)密碼登錄系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)資源共享。
【參考文獻(xiàn)】
【1】李祿康.濕地與濕地公約[J].世界林業(yè)研究,2001,14(1):1-7.
【2】林業(yè)部野生動(dòng)物保護(hù)司.濕地保護(hù)與合理利用指南[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,1994.
【3】楊永興.國(guó)際濕地科學(xué)研究的主要特點(diǎn)、進(jìn)展與展望[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2002,21(2):45-47.
【4】陶信平.略論中國(guó)濕地保護(hù)[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2004, 6(4):13-17.
【5】朱京海,劉偉玲,胡遠(yuǎn)滿(mǎn),等.遼寧沿海濕地生物多樣性評(píng)價(jià)研究[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào),2008,24(1):27-31.
【6】張緒良,肖滋民,徐宗軍,等.黃河三角洲濱海濕地的生物多樣性特征及保護(hù)對(duì)策[J].濕地科學(xué),2011,9(2):125-131.
【7】張緒良,徐宗軍,張朝暉,等.中國(guó)北方濱海濕地退化研究綜述[J].地質(zhì)評(píng)論,2010,56(4):561 -567.
篇2
關(guān)鍵詞:高校校園;植被配置;對(duì)策
中圖分類(lèi)號(hào):S4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3198(2008)11-0394-01
1 高校校園植被的功能與意義
校園植被是高校校園的一部分,是展示一所學(xué)校物質(zhì)文明、精神文明風(fēng)貌的重要窗口,是學(xué)校創(chuàng)造良好的育人環(huán)境,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要因素。校園內(nèi)令人沉醉的綠意,不僅能給人以美的陶冶,也能給人以智慧的啟迪。校園植被的一個(gè)突出特點(diǎn)就是與學(xué)校教育功能相結(jié)合,其應(yīng)滲透到學(xué)校課堂教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)全過(guò)程,使之成為自然科學(xué)和自然保護(hù)教育的天然課堂。因?yàn)閺V大師生在融入優(yōu)美的景致,接受自然與人文美景的熏陶時(shí),可以激發(fā)出熱愛(ài)大自然、熱愛(ài)學(xué)校、熱愛(ài)祖國(guó)的思想情感。各種校園植被構(gòu)成了校園美麗的風(fēng)景線(xiàn),是構(gòu)筑校園的重要基礎(chǔ)硬件設(shè)施之一,同時(shí)還能起到植被基因庫(kù)的作用。
因此,高校校園植被的意義在于:(1) 提供有利于師生員工身心健康的教學(xué)與生活環(huán)境;(2)發(fā)揮天然實(shí)驗(yàn)室的作用,為教學(xué)直接提供活標(biāo)本,方便師生就近觀察、識(shí)別、比較物種;(3)發(fā)揮實(shí)驗(yàn)基地作用,利用校園樹(shù)木花草進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),方便易行;(4)可以作為珍稀瀕危植被的保存地、保護(hù)區(qū)和繁殖基地;(5)可以作為生物多樣性的展示區(qū);(6)可以升華校園文化,提高師生員工的綜合素質(zhì)。
2 高校校園植被配置中存在的問(wèn)題
(1)校園植被多樣性不夠。主要表現(xiàn)為:一是校園常用綠化樹(shù)種較為單調(diào);二是已有人工植被群落大部分結(jié)構(gòu)單一,往往是大樹(shù)加草坪,缺乏中層灌木和下層地被,達(dá)不到垂直層次的豐富性,綠地的防塵減噪效果也有所降低;三是樹(shù)種間的配置模式單一,大量重復(fù),特色不夠鮮明。
(2)校園植被配置缺乏合理的規(guī)劃。由于植被配置時(shí)依然存在著重景觀、輕生態(tài)和重效果、輕過(guò)程的思想,往往忽視了植被自身的特點(diǎn)和規(guī)律。
(3)校園植被選擇不夠科學(xué)。在校園植被配置時(shí),沒(méi)有結(jié)合校園實(shí)際,缺乏預(yù)見(jiàn)性,盲目引進(jìn)外地樹(shù)種,植被選擇單一等。
3 高校校園的植被選擇
(1)科學(xué)引種,增加校園植被多樣性。
植被的多樣性能體現(xiàn)功能目標(biāo)的多樣性,增強(qiáng)校園植被對(duì)氣候的適應(yīng)性和抗逆性,提高高校校園生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,雖然較少的植被種類(lèi)易形成某一穩(wěn)定的景觀綠化框架,但顯得過(guò)于單調(diào),從生物多樣性看,缺乏變化的少數(shù)植被的大范圍使用也易產(chǎn)生病蟲(chóng)害。校園植被是以改善高校內(nèi)的自然生態(tài)和生活環(huán)境為主要目的,主要供師生放松心情、自我調(diào)節(jié)、休閑娛樂(lè)的場(chǎng)所。因此,還要根據(jù)校園植被的功能特點(diǎn),突出植被的景觀功能。
(2)合理搭配喬木、灌木、草本植被。
高校校園景觀是建筑、道路、池塘、植被相結(jié)合構(gòu)成的統(tǒng)一整體,復(fù)層結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)成為植被配置的主旋律。校園植被主要包括喬木、覆蓋地表的低矮植被,包括一年生和多年生的草本、適應(yīng)性強(qiáng)的匍匐型灌木、藤本及竹類(lèi),以及草坪和稀樹(shù)草坪等。其中,草坪在綠化、美化中起著越來(lái)越重要的作用,而且在發(fā)生地震和火災(zāi)等突發(fā)性災(zāi)害時(shí),開(kāi)闊的草坪是極好的安全島和隔離帶。在規(guī)劃時(shí)要根據(jù)景觀布局要求,對(duì)喬木過(guò)于密集的局部位置,尤其是校園主干道和綠化區(qū)內(nèi)的人行便道兩側(cè)就近移栽,增加景觀效果突出、品種豐富的花灌木和地被植物,形成良好的地面覆蓋,通過(guò)這樣配置以營(yíng)造優(yōu)美的校園景觀和開(kāi)放的綠地空間。
4 植被配置原則
(1)體現(xiàn)校園景觀與生態(tài)保健相結(jié)合的原則。
充分利用具有生態(tài)保健功能的植被提高環(huán)境質(zhì)量、殺菌和凈化空氣,以利于師生身心健康。
(2)體現(xiàn)生態(tài)和諧校園的原則。
在布局上增設(shè)建筑和園林小品,強(qiáng)化校園的園林氛圍。在綠化上以常綠樹(shù)為基調(diào),適當(dāng)穿插草花,力求樹(shù)木高低錯(cuò)落有序、疏密合理,以形成良好的植被總體和局部效果,從而營(yíng)造一種安靜幽雅的校園景觀格調(diào)。
(3)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的原則。
堅(jiān)持教學(xué)、科研、生活三方面的協(xié)調(diào)發(fā)展,以生態(tài)理論做指導(dǎo),堅(jiān)持生態(tài)環(huán)境建設(shè)和功能建設(shè)同步,創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境,盡可能進(jìn)行喬灌草復(fù)式綠化,以創(chuàng)造良好的校園環(huán)境,達(dá)到人與自然的和諧。
(4)堅(jiān)持以人為本的原則。
以人為本,體現(xiàn)個(gè)性化,就要求做到:空間組織與規(guī)劃依據(jù)不同層次需要,構(gòu)造不同的活動(dòng)空間;為滿(mǎn)足人們回歸自然的渴望,植被配置時(shí)應(yīng)充分考慮人們鐘情于自然的心理需求;關(guān)注人的審美習(xí)慣,并賦予其一定的文化內(nèi)涵;選用有益身心健康的藥用保健植被。
5 植被配置對(duì)策
5.1 空間配置對(duì)策
(1)學(xué)校的空間位置上的適宜性。
在進(jìn)行植被配置時(shí),要根據(jù)校園所在地理區(qū)位的特點(diǎn),考慮其植被在空間位置上的適宜性,充分選擇本地植被,科
學(xué)引進(jìn)外地植被,在空間上合理規(guī)劃,使兩者互利共存。增加校園植被的生物多樣性,在充分展示本地優(yōu)良植被的同時(shí),又能增加異地風(fēng)情。
(2)學(xué)校內(nèi)部不同區(qū)位的植被配置對(duì)策。
教學(xué)區(qū):該區(qū)域主要包含教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、圖書(shū)館、行政辦公樓及操場(chǎng)等,其主要特點(diǎn)是人口密度大、活動(dòng)比較集中,出入頻繁。這一區(qū)域的建筑要求保持良好的通風(fēng)采光,因此適宜選擇一些較低矮的喬木、葉子較大的花灌木及草坪,如玉蘭、木槿、紫薇、大葉黃楊、月季、玫瑰等植被。配置這些植被不僅可以提供充足的氧氣,還可以殺滅細(xì)菌和真菌,使人感到空氣清新、精神振奮。在植被配置上注意喬、灌、草搭配應(yīng)合理,疏密結(jié)合,以便為教師和學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。
生活區(qū):該區(qū)域主要包括宿舍、食堂、禮堂等,其特點(diǎn)是這是學(xué)生的生活場(chǎng)所,人口密度大。這一區(qū)域,配置時(shí)應(yīng)注意應(yīng)營(yíng)造一個(gè)綠樹(shù)成陰、花草相映、靜謐的生活環(huán)境,可多栽植一些攀緣植被,如凌霄、木香、藤本月季、地錦、葛藤等。在喬木、灌木的選擇上,應(yīng)選擇一些花朵艷麗、花形、花葉奇特,有藥用功能的植被,如雪松、白皮松、云杉、玉蘭、銀杏、馬褂木、蝴蝶槐、金絲垂柳、月季等植被。
居住區(qū):該區(qū)域是滿(mǎn)足教職工的休息、交往、娛樂(lè)等的地方,植被配置要求有利于居民心理、生理的健康,滿(mǎn)足人們對(duì)居民區(qū)環(huán)境綠化的物質(zhì)和精神兩方面的需求。該區(qū)域配置時(shí)應(yīng)營(yíng)造溫馨優(yōu)雅、舒適開(kāi)闊、集體休閑與娛樂(lè)的氛圍。因此不僅要有郁郁蔥蔥的樹(shù)木,綠菌如氈的草地,還要有賞心悅目的花果和形形的小品設(shè)施,從而使老人孩子們?cè)谛蓍e之余盡享大自然的魅力,使教職工們?cè)诠ぷ髦嘞?、振奮精神、陶冶情操。在選擇樹(shù)種時(shí),應(yīng)該盡量選擇一些具有保健功能的植被,如銀杏、杜仲、紫薇、夾竹桃、玉蘭等植被。
5.2 時(shí)間配置對(duì)策
校園植被配置時(shí),應(yīng)注意盡量營(yíng)造四季常青、四時(shí)有景、各有韻味的環(huán)境。改善植被結(jié)構(gòu),落葉、闊葉相結(jié)合,多種色彩植被相結(jié)合。通過(guò)合理選擇樹(shù)種,減小校園景觀的季節(jié)反差,而且使師生員工能感受到四季色彩和生命呼應(yīng)的旋律。另外,時(shí)令性花卉是合理配置校園景觀中不可替代的組成部分,尤其是盆栽花卉,可用于在節(jié)日、慶典或大型活動(dòng)中進(jìn)行合理構(gòu)圖和層次搭配,以裝點(diǎn)溫馨和諧、文明幽雅的校園。
參考文獻(xiàn)
[1]夏欣,楊琴軍等.高校生態(tài)校園建設(shè)中的植被配置對(duì)策[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,(1).
[2]王慶.發(fā)揮校園植被在構(gòu)建和諧社會(huì)中的教育功能-以深圳高校為例[J].中國(guó)建設(shè)教育,2008,(4).
[3]趙黎芳,叢日晨.北京大學(xué)校園植物調(diào)查[J].北京園林,2005,(1).
[4]閆興富,付強(qiáng).北方民族大學(xué)校園園林植物配置及其應(yīng)用[J].北方園藝,2008,(1).
[5]李凡.淺談安源學(xué)院校園植被景觀現(xiàn)狀與規(guī)劃[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008.
篇3
森林生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)的多樣性及其變化,涉及從個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、景觀、區(qū)域等不同的時(shí)空尺度,其中交織著相當(dāng)復(fù)雜的生態(tài)學(xué)過(guò)程。在不同的時(shí)間和空間尺度上的格局與過(guò)程不同,即在單一尺度上的觀測(cè)結(jié)果只能反映該觀測(cè)尺度上的格局與過(guò)程,定義具體的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該依賴(lài)于時(shí)空尺度及相對(duì)應(yīng)的過(guò)程速率,在一個(gè)尺度上得到的結(jié)果,應(yīng)用于另一個(gè)尺度上時(shí),往往是不合適的。森林資源與環(huán)境的保護(hù)、管理與可持續(xù)經(jīng)營(yíng)問(wèn)題主要發(fā)生在大、中尺度上,因此必須遵循格局-過(guò)程-尺度的理論模式,將以往比較熟知的小尺度格局與過(guò)程與所要研究的中、大尺度的格局與過(guò)程建立聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)不同時(shí)空尺度的信息推繹與轉(zhuǎn)換。因此,進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái),生態(tài)學(xué)研究已從面向結(jié)構(gòu)、功能和生物生產(chǎn)力轉(zhuǎn)變到更加注重過(guò)程、格局和尺度相關(guān)性。
1 相關(guān)概念
1.1 格局
在生態(tài)學(xué)中,格局一詞早期多用于種群生態(tài)學(xué),主要是對(duì)種群分布格局的描述,如聚集分布、隨機(jī)分布、離散分布、均勻分布等。隨著景觀生態(tài)學(xué)的誕生與發(fā)展,格局一詞在景觀生態(tài)學(xué)中被廣泛應(yīng)用。景觀生態(tài)學(xué)中的格局是指空間格局,包括景觀組成單元的類(lèi)型、數(shù)目以及空間分布與配置,不同類(lèi)型的綴塊可在空間上呈聚集分布、隨機(jī)分布、均勻分布等。對(duì)于森林生態(tài)系統(tǒng)而言,除水平格局之外,還包括垂直格局,即植物體的垂直配置。格局在生態(tài)系統(tǒng)中的生物學(xué)組織層次上已被廣泛應(yīng)用,但對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中的環(huán)境部分,其格局的描述及研究尚涉及很少,事實(shí)上各環(huán)境因子在時(shí)空上的配置,對(duì)生態(tài)過(guò)程同樣有很大影響。
1.2 過(guò)程
“生態(tài)系統(tǒng)行為”、“生態(tài)系統(tǒng)功能”、“生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程”是相同的術(shù)語(yǔ),為了避免同擬人論的含義相混淆,一般不使用“生態(tài)系統(tǒng)功能”這個(gè)詞,多采用“生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程”的說(shuō)法。與格局不同,過(guò)程強(qiáng)調(diào)事件或現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展的動(dòng)態(tài)特征。生態(tài)學(xué)過(guò)程包括生物過(guò)程與非生物過(guò)程,生物過(guò)程包括:種群動(dòng)態(tài)、種子或生物體的傳播、捕食者-獵物相互作用、群落演替、干擾傳播等等;非生物過(guò)程包括:水循環(huán)、物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、干擾等等。
1.3 尺度
尺度是指研究某一物體或現(xiàn)象時(shí)所采用的空間或時(shí)間單位,同時(shí)又可指某一現(xiàn)象或者過(guò)程在空間和時(shí)間上所涉及到的范圍和發(fā)生的頻率。前者是從研究的角度來(lái)定義的,而后者則是根據(jù)所研究的過(guò)程或現(xiàn)象的特征來(lái)定義的。尺度包括空間尺度和時(shí)間尺度。在生態(tài)學(xué)組織層次上還有組織尺度,如:個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、景觀等。尺度常常用粒度和幅度來(lái)表達(dá)。景觀的空間粒度指最小可辨識(shí)單元所代表的特征;時(shí)間粒度指某一現(xiàn)象或事件發(fā)生的(或取樣的)頻率或時(shí)間間隔。幅度是指研究對(duì)象在空間或時(shí)間上持續(xù)的范圍或長(zhǎng)度。具體地說(shuō),所研究區(qū)域的總面積決定該研究的空間幅度;而研究項(xiàng)目持續(xù)多久,則取決于其時(shí)間長(zhǎng)度。與尺度相關(guān)的另一個(gè)重要概念是尺度推繹,尺度推繹是指把某一尺度上獲得的信息和知識(shí)擴(kuò)展到其它尺度上,或者通過(guò)在多尺度上的研究而探討生態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)和功能跨尺度特征的過(guò)程,尺度推繹也就是跨尺度信息轉(zhuǎn)換,包括上推和下推。
2 森林生態(tài)系統(tǒng)的格局
2.1 生物格局
物種多樣性的空間分布格局是物種多樣性的自然屬性,主要分兩大類(lèi):一是自然界中的基本且具體的形式,如面積、緯度和棲息地等;另一類(lèi)是特殊抽象的形式,如干擾、生產(chǎn)率、活躍地點(diǎn)等。
面積對(duì)物種多樣性的影響顯而易見(jiàn)?!凹偃鐦拥孛娣e更大,就會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的物種”這一假說(shuō)已經(jīng)得到廣泛的證實(shí),體現(xiàn)了物種存活數(shù)目與所占據(jù)面積之間的密切關(guān)系。面積對(duì)物種多樣性的影響涉及面很廣,但物種-面積曲線(xiàn)和大陸與島嶼上不同物種多樣性模式,一直是物種多樣性空間格局研究的熱點(diǎn)。緯度梯度、海拔梯度、棲息地及小生境與物種多樣性分布格局,一直以來(lái)也倍受關(guān)注。除上述具體的表現(xiàn)形式外,干擾、生產(chǎn)率、活躍地點(diǎn)等與物種多樣性的關(guān)系,作為物種多樣性空間格局的特殊變化形式,也是研究的熱點(diǎn)。非生物的或生物的干擾,對(duì)物種多樣性分布有很大影響,干擾并非只能削弱物種多樣性,小規(guī)模的中等程度頻率干擾,可能大大豐富物種多樣性,這一現(xiàn)象已在許多地區(qū)得到了證實(shí)??偟某跫?jí)生產(chǎn)率與物種多樣性分布密切相關(guān),早期生態(tài)學(xué)家一直認(rèn)為,生產(chǎn)率越高越能提高物種多樣性,但研究表明,生產(chǎn)率高不一定代表高的多樣性,相反,不斷增長(zhǎng)的生產(chǎn)率可能會(huì)降低物種的多樣性。
不同生物類(lèi)群在森林中的分布格局,如樹(shù)木、灌木及草本植物等的分布,都會(huì)影響到系統(tǒng)的生物及非生物過(guò)程,種群分布格局是系統(tǒng)水平格局研究的經(jīng)典內(nèi)容,相對(duì)于種群而言,其它方面的研究如不同種群或不同生物類(lèi)群間分布格局的相互關(guān)系及其影響等,研究尚少。
2.2 環(huán)境格局
環(huán)境因子在大的尺度上隨緯度、海拔、地形、地貌等會(huì)有很大差異。大尺度的環(huán)境要素控制森林的區(qū)域分布,形成了區(qū)域性的森林植被類(lèi)型;中小尺度的環(huán)境變化影響森林結(jié)構(gòu)組成,進(jìn)一步影響系統(tǒng)中物種的分布格局。大尺度環(huán)境要素與森林分布格局的關(guān)系是經(jīng)典的生態(tài)學(xué)研究?jī)?nèi)容,研究工作也非常深泛。而系統(tǒng)水平上微生境的格局,近年來(lái)也受到關(guān)注,特別是林隙、邊緣效應(yīng)等研究的深入,使森林中微生境的差異及格局方面的研究向較微觀方向發(fā)展,事實(shí)上,森林內(nèi)部微環(huán)境的差異對(duì)系統(tǒng)生態(tài)過(guò)程的影響是不容忽視的。
2.3 景觀格局
隨著景觀生態(tài)學(xué)的誕生與發(fā)展,為生物的格局研究提供了新的理念與方法,大大促進(jìn)了生物格局方面的研究。景觀生態(tài)學(xué)中的斑塊、廊道、破碎化等概念,都與生物格局密切相關(guān)。
斑塊大小對(duì)生物多樣性的影響是源自環(huán)境異質(zhì)性和多樣性?;贛acArthur和Wilson在1967年所創(chuàng)立的島嶼生物地理學(xué)(island
biogeograhpy)理論所建立的斑塊大小與斑塊中物種數(shù)目間的關(guān)系,不僅揭示了種-面積關(guān)系,而且從動(dòng)態(tài)方面闡述了物種豐富度與面積及隔離程度之間的關(guān)系。斑塊形狀同樣重要,斑塊形狀的重要生態(tài)學(xué)特征是景觀邊界的邊緣效應(yīng),它通過(guò)影響斑塊間的物質(zhì)和能量交換而影響斑塊內(nèi)的物種多樣性。一般說(shuō)來(lái),許多典型物種被限制在邊緣環(huán)境或者內(nèi)部環(huán)境之中,導(dǎo)致斑塊的邊緣部分有不同于斑塊內(nèi)部的物種組成和豐富度。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,邊緣效應(yīng)提高了生物多樣性。但也有研究認(rèn)為創(chuàng)造林緣增加物種豐富度的做法,只是暫時(shí)增加了適于邊緣生境的物種多樣性,邊緣物種的增加會(huì)導(dǎo)致其它物質(zhì)的絕滅。因此,林緣作為保護(hù)生物生境的價(jià)值受到質(zhì)疑,有時(shí)甚至是“生態(tài)陷阱”。
廊道是聯(lián)系斑塊的橋梁和紐帶,具有通道和屏障功能的雙重特性。廊道影響著斑塊間的連接度,因此在很大程度上決定了斑塊間物種、物質(zhì)和能量的交流。對(duì)于生物而言,廊道主要起到五種作用:通道(conduit)、隔離帶(barrier)、源(source)、匯(sink)和棲息地(habitat)。廊道的有效性依賴(lài)于許多因素,包括廊道內(nèi)生境結(jié)構(gòu)、廊道的寬度和長(zhǎng)度、目標(biāo)種的生物習(xí)性等。只有正確設(shè)計(jì)和運(yùn)用廊道,才能在破碎化景觀中進(jìn)行有效的物種保護(hù)。
景觀破碎化的生態(tài)影響是焦點(diǎn),特別是景觀破碎化對(duì)異質(zhì)種群動(dòng)態(tài)的影響。景觀破碎化(landscape
fragmentation)是指一個(gè)大面積連續(xù)的生境在干擾下被分割成很多面積較小的斑塊,斑塊之間被與過(guò)去性質(zhì)不同的斑塊所隔離,殘存的斑塊可以看作“生境的島嶼”。景觀破碎化既可定義為一種過(guò)程:即棲息地不斷變成碎片的過(guò)程;也可理解為一種格局:即破碎化過(guò)程的結(jié)果。顯然,兩種不同角度的理解生態(tài)上差異很大。景觀破碎化縮小了某一類(lèi)型生境的總面積和每一斑塊的面積,影響到種群的大小和滅絕速率;在不連續(xù)的片斷中,殘留面積的再分配影響物種散布和遷移的速率。Levins在1969年首次提出了異質(zhì)種群(Meta-population)的概念,并給出一個(gè)預(yù)測(cè)異質(zhì)種群動(dòng)態(tài)的模型。異質(zhì)種群是指斑塊生境中一組同種局部種群(local
population)的集合體。這些小的局部種群在空間上存在隔離,彼此間通過(guò)個(gè)體擴(kuò)散而相互聯(lián)系,各局部種群不斷的滅絕又不斷的遷入重建,當(dāng)遷入重建率大于滅絕率時(shí),這種斑塊狀分布的種群就能長(zhǎng)期生存。異質(zhì)種群理論的內(nèi)容豐富,為景觀破碎化對(duì)生物多樣性的影響研究提供了有力工具。
3 森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)過(guò)程
3.1 碳循環(huán)過(guò)程
全球氣候變化與森林生態(tài)系統(tǒng)一直是國(guó)內(nèi)外全球變化研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域,內(nèi)容主要涉及氣候變化對(duì)森林群落和樹(shù)種的空間分布影響、組成結(jié)構(gòu)的變化、林木的生理生態(tài)響應(yīng)和生物生產(chǎn)力的變化、森林的碳匯作用和碳平衡等。
大氣CO2濃度升高的直接作用和氣候變化的間接作用表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一般認(rèn)為,CO2濃度上升對(duì)植物起著“施肥效應(yīng)”作用。因?yàn)樵谥参锏墓夂献饔眠^(guò)程中,CO2作為植物生長(zhǎng)所必須的資源,其濃度的增加有利于植物光合作用的增強(qiáng),從而促進(jìn)植物和生態(tài)系統(tǒng)的生長(zhǎng)和發(fā)育。目前,大部分在人工控制環(huán)境下的模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明,CO2濃度上升將使植物生長(zhǎng)的速度加快,從而對(duì)植物生長(zhǎng)和生物量的增加起著促進(jìn)作用,增益變幅為10-70%,尤其是對(duì)C3類(lèi)植物,其增加的程度可能更大。但是,CO2濃度升高對(duì)植物的影響根據(jù)其所在的生物群區(qū)、光合作用和生長(zhǎng)方式的不同而存在著較大的差異。一般認(rèn)為,CO2濃度升高對(duì)森林生長(zhǎng)和生物量的增加在短期內(nèi)能起到促進(jìn)作用,但是不能保證其長(zhǎng)期持續(xù)地增加。
森林生產(chǎn)力是評(píng)價(jià)森林生長(zhǎng)狀況和森林生態(tài)系統(tǒng)功能的主要指標(biāo)之一。大氣中CO2濃度上升及由此而引起的氣候變化將影響森林的生產(chǎn)力。由于生產(chǎn)力與氣候(水熱因子)間存在著一定的關(guān)系,因此人們常用氣候模型(如Miami模型等)估算大尺度生產(chǎn)力。對(duì)于未來(lái)氣候變化對(duì)生產(chǎn)力的影響也常利用GCM模型對(duì)未來(lái)氣候情景進(jìn)行預(yù)測(cè),再根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果估算生產(chǎn)力,最后與當(dāng)前氣候情形下所模擬的結(jié)果相比較。基于全球變化的預(yù)測(cè)情景,中國(guó)森林生產(chǎn)力將有所增加,增加的幅度因地區(qū)而異,變化在12%~35%。由于不同的GCM模型對(duì)未來(lái)氣候模擬預(yù)測(cè)的結(jié)果不同,因此對(duì)生產(chǎn)力變化的預(yù)測(cè)也表現(xiàn)出一定的差異。此外,氣候變化對(duì)森林生產(chǎn)力影響的預(yù)測(cè)目前僅僅考慮氣候與生產(chǎn)力的線(xiàn)性平衡關(guān)系,而沒(méi)有考慮其它自然和人為因素的影響;在預(yù)測(cè)過(guò)程中假定森林植被的分布不隨氣候的變化而發(fā)生改變;預(yù)測(cè)中所選用的氣候因子是其年平均值,而沒(méi)有考慮其季節(jié)變化和森林的適應(yīng)性變化。所以,預(yù)測(cè)的結(jié)果并不能準(zhǔn)確地反映出未來(lái)的實(shí)際情況。
關(guān)于森林在陸地碳匯中所起的作用,至今沒(méi)有形成一致的觀點(diǎn)。北美的實(shí)測(cè)和模型研究表明,北半球中高緯度森林植被是一個(gè)重要的匯,它在減小碳收支不平衡中起著關(guān)鍵作用。然而,根據(jù)加拿大、美國(guó)、歐洲、俄羅斯和中國(guó)的森林清查數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果表明,北半球森林對(duì)碳的凈吸收量有限,20世紀(jì)90年代初期年吸收量為0.6-0.7Pg,其中80%以上發(fā)生在溫帶地區(qū),且受林火、棄耕和造林的影響,寒帶地區(qū)的生長(zhǎng)則被火和其它干擾抵消了;與大氣碳量變化相比較,森林以外可能存在有其它重要的陸地碳匯。
方精云等利用 1949年至 1998年間 7次森林資源清查資料,結(jié)合使用森林生物量實(shí)測(cè)資料,采用改良的生物量換算因子法,推算了我國(guó)
50年來(lái)森林碳庫(kù)和平均碳密度的變化,分析了中國(guó)森林植被的CO2源匯功能。結(jié)果表明,70年代中期以前,中國(guó)森林碳庫(kù)和碳密度年均減少約0.024Pg;之后呈增加趨勢(shì),在最近的20多年中,森林碳庫(kù)年平均增加0.022Pg。這種增加主要由人工造林增加所致,自20世紀(jì)70年代中期以來(lái),人工造林累計(jì)吸收固定0.45
Pg的碳。另外,氣溫上升和CO2 濃度施肥效應(yīng)也可能是促進(jìn)森林生長(zhǎng)增加固碳能力的重要原因。
目前,國(guó)際上普遍采用微氣象技術(shù)測(cè)定方法開(kāi)展森林植被的CO2通量觀測(cè)或稱(chēng)渦動(dòng)相關(guān)法研究森林的大空間尺度碳平衡規(guī)律。國(guó)際上已經(jīng)建立的CO2通量觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)有100多個(gè),分別隸屬于歐洲通量網(wǎng)(EUROFLUX)、美洲通量網(wǎng)(AmeriFlux)、加拿大北方森林通量網(wǎng)(BOREALS)、地中海通量網(wǎng)(MedeFlux)、澳洲通量網(wǎng)(Oznet)和亞洲通量觀測(cè)網(wǎng)(ASIAFLUX)。從全年的CO2通量觀測(cè)結(jié)果分析,無(wú)論是北方森林、溫帶森林還是熱帶森林均表現(xiàn)為碳匯,但是碳匯強(qiáng)度大小受森林類(lèi)型、氣候環(huán)境變化、自然與人為干擾的影響。我國(guó)于2001底開(kāi)始構(gòu)建了CO2通量觀測(cè)網(wǎng),其中大部分是開(kāi)展森林生態(tài)系統(tǒng)CO2通量觀測(cè)研究。
全球變化相關(guān)的森林研究的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì):加強(qiáng)森林土壤碳儲(chǔ)量、土壤有機(jī)碳組分與周轉(zhuǎn)、土壤呼吸及碳釋放動(dòng)態(tài)變化規(guī)律研究;土地利用變化對(duì)森林碳儲(chǔ)量、組分、動(dòng)態(tài)和殘留的影響以及不同土地利用方式下碳的源、匯分析評(píng)價(jià);開(kāi)展不同經(jīng)營(yíng)措施和管理方法對(duì)森林碳儲(chǔ)量、碳平衡過(guò)程與變化規(guī)律的研究。
3.2 森林生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)過(guò)程
在生態(tài)系統(tǒng)中,養(yǎng)分的數(shù)量并非是固定不變的,因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)在不斷地獲得養(yǎng)分,同時(shí)也在不斷地輸出養(yǎng)分。森林生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分在系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間不斷進(jìn)行著交換。每年都有一定的養(yǎng)分隨降雨、降雪和灰塵進(jìn)入到生態(tài)系統(tǒng)中。森林中的大量葉片有助于養(yǎng)分的吸取,巖石的化學(xué)風(fēng)化也能增加生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量?;畹闹参矬w能夠產(chǎn)生酸,而死的植物體的分解過(guò)程中也能產(chǎn)生酸,這些酸性物質(zhì)能溶解土壤的小石子以及下層的巖石。當(dāng)巖石被溶化時(shí),各種各樣的養(yǎng)分元素得到了釋放并有可能被植物吸收。這些酸性物質(zhì)在土壤的形成過(guò)程中起到了關(guān)鍵的作用。山體上坡的雨水通過(guò)土壤滲漏也可以為下坡的生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)養(yǎng)分。多種微生物依靠自身或與固氮植物結(jié)合可獲取空氣中的游離氮(這種氮不能被植物直接吸收利用),并把它轉(zhuǎn)化成有機(jī)氮為植物所利用。
一般地說(shuō),在一個(gè)充滿(mǎn)活力的森林生態(tài)系統(tǒng)中,地球化學(xué)物質(zhì)的輸出量小于輸入量,生態(tài)系統(tǒng)隨時(shí)間而積聚養(yǎng)分。當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)受到火災(zāi)、蟲(chóng)害、病害、風(fēng)害或采伐等干擾后,其形勢(shì)發(fā)生了逆向變化,地球化學(xué)物質(zhì)的輸出量大大超過(guò)了其輸入量,減少了生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的養(yǎng)分積累,但這種情況往往只能持續(xù)一、兩年,因?yàn)楦蓴_后其再生植被可重建生態(tài)系統(tǒng)保存和積累養(yǎng)分的能力。當(dāng)然,如果再生植被的生長(zhǎng)受到抑制,那么養(yǎng)分丟失的時(shí)間和數(shù)量將進(jìn)一步加劇。如果森林在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)未受干擾,使得樹(shù)木、小型植物及土壤中的有機(jī)物質(zhì)停止了積累,養(yǎng)分貯存也隨之結(jié)束,那么此時(shí)地球化學(xué)物質(zhì)的輸入量與輸出量達(dá)到了一個(gè)平衡。在老齡林中,不存在有機(jī)物質(zhì)的凈積累,因此它與幼齡林及生長(zhǎng)旺盛的森林相比貯存的地球化學(xué)物質(zhì)要少。地球化學(xué)物質(zhì)的輸出與輸入平衡在維持生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期持續(xù)穩(wěn)定方面起到了很重要的作用。
3.3 森林水文過(guò)程
森林水文學(xué),包括森林植被對(duì)水量和水分循環(huán)的影響及其環(huán)境效應(yīng),以及對(duì)土壤侵蝕、水質(zhì)和小氣候的影響。
森林能否增加降水量,是森林水文學(xué)領(lǐng)域長(zhǎng)期爭(zhēng)論的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。迄今為止,關(guān)于森林與降水量的關(guān)系存在著截然相反的觀點(diǎn)和結(jié)果。一種觀點(diǎn)認(rèn)為森林對(duì)垂直降水無(wú)明顯影響,而另一種觀點(diǎn)認(rèn)為森林可以增加降水量。森林植被對(duì)流域產(chǎn)水量的影響,也存在著同樣的爭(zhēng)論。這些爭(zhēng)議的存在引起了對(duì)森林植被特征與水文關(guān)系機(jī)制研究的重視。國(guó)內(nèi)外已有較多的冠層水文影響研究。森林地被物的水文作用正逐漸得到重視,除攔截降水和消除侵蝕動(dòng)能外,還能增加糙率、阻延流速、減少?gòu)搅髋c沖刷量,今后需要深入開(kāi)展地被物對(duì)產(chǎn)流和匯流過(guò)程的調(diào)控機(jī)制研究。根系層土壤是形成森林植被水文功能的核心地帶,根系層水文過(guò)程是森林植被水文功能形成機(jī)制的關(guān)鍵,也是國(guó)內(nèi)外研究的前沿問(wèn)題。
蒸散一般是森林生態(tài)系統(tǒng)的最大水分支出,蒸散研究目前已進(jìn)入水分能態(tài)學(xué)和SPAC或SVAT階段。森林蒸發(fā)散受樹(shù)種、林齡、海拔、降水量等生物和非生物因子的共同作用。隨緯度降低,降水量增加,森林的實(shí)際蒸散值呈現(xiàn)略有增加的趨勢(shì),但相對(duì)蒸散率(蒸發(fā)散占同期降水量之比)隨降水量的增加而減少,其變化在40~90%之間。
森林對(duì)水質(zhì)的影響在歐美研究較多,主要包括兩個(gè)方面:一是森林本身對(duì)天然降水中某些化學(xué)成分的吸收和溶濾作用,使天然降水中化學(xué)成分的組成和含量發(fā)生變化;二是森林變化對(duì)河流水質(zhì)的影響。20世紀(jì)70~80年代,酸雨成為影響河流水質(zhì)和森林生態(tài)系統(tǒng)健康的主要環(huán)境問(wèn)題。為了定量評(píng)價(jià)大氣污染對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的影響,森林水質(zhì)研究受到了廣泛的重視。隨著點(diǎn)源和非點(diǎn)源污染引起水質(zhì)退化成為影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大環(huán)境問(wèn)題,建立不同時(shí)間和空間尺度上化學(xué)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的模擬模型,成為當(dāng)前評(píng)價(jià)森林水質(zhì)影響研究的主要任務(wù),當(dāng)然需要首先合理布設(shè)水化學(xué)剖面來(lái)確定化學(xué)物質(zhì)循環(huán)的路徑。
80年代以來(lái),地理要素的空間異質(zhì)性對(duì)水文過(guò)程的影響逐漸得到重視,并開(kāi)展了以此為基礎(chǔ)的分布式水文模型的研究?,F(xiàn)有的分布式水文模型主要有短時(shí)間尺度模型(ANSWERS)和長(zhǎng)時(shí)間尺度模型(RHESSys、FLATWOODS、Ythan等)兩大類(lèi)型。這些模型的模擬結(jié)果表明,預(yù)測(cè)值與觀測(cè)值吻合較好。分布式模型考慮了空間異質(zhì)性,但是沒(méi)有對(duì)空間異質(zhì)性本身的內(nèi)在規(guī)律進(jìn)行探討,在實(shí)際操作中存在著主觀性。基本空間單元的大小是研究中首先解決的問(wèn)題,然而,研究者多根據(jù)研究區(qū)域的大小和資料的空間分辨率來(lái)確定其大小,這就給模擬結(jié)果帶來(lái)了不準(zhǔn)確性。目前,隨著3S技術(shù)的發(fā)展,分布式模型正逐步成為流域和水資源管理的重要手段。在此基礎(chǔ)上,分布式水文模型有望解決森林水文學(xué)中長(zhǎng)期面臨的尺度轉(zhuǎn)換問(wèn)題。
森林生態(tài)水文學(xué)未來(lái)研究的重點(diǎn):需要突出森林植被作為水文景觀的動(dòng)態(tài)要素,將森林植被的結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)過(guò)程、物候的季相變化(植被冠層葉面積指數(shù)和植被根系生長(zhǎng)動(dòng)態(tài))耦合到分布式生態(tài)水文模型中,全面客觀地闡明森林植被與水分相互作用以及參與流域水文調(diào)節(jié)過(guò)程與機(jī)制;在森林大流域水文過(guò)程研究方面,從流域集總式水文模型向分布式水文模型研究發(fā)展,同時(shí)強(qiáng)調(diào)森林植被的生態(tài)水文過(guò)程與自然地質(zhì)水文過(guò)程有機(jī)結(jié)合,既考慮森林植被參與的生態(tài)水文過(guò)程又考慮流域內(nèi)的時(shí)空異質(zhì)性變化和水文的物理傳輸過(guò)程,藉以更有效地預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)流域內(nèi)的自然、人為因素對(duì)水文過(guò)程的影響,從而科學(xué)指導(dǎo)森林植被的建設(shè)和可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。
3.4 森林能量過(guò)程
能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能之一。能量在系統(tǒng)中具有轉(zhuǎn)化、做功、消耗等動(dòng)態(tài)規(guī)律,其流動(dòng)主要通過(guò)兩個(gè)途徑實(shí)現(xiàn):其一是光合作用和有機(jī)成分的輸入;其二是呼吸的熱消耗和有機(jī)物的輸出。在生態(tài)系統(tǒng)中,沒(méi)有能量流動(dòng)就沒(méi)有生命,就沒(méi)有生態(tài)系統(tǒng);能量是生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力,是一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。
生態(tài)系統(tǒng)最初的能量來(lái)源于太陽(yáng),綠色植物通過(guò)光合作用吸收和固定太陽(yáng)能,將太陽(yáng)能變?yōu)榛瘜W(xué)能,一方面滿(mǎn)足自身生命活動(dòng)的需要,另一方面供給異養(yǎng)生物生命活動(dòng)的需要。太陽(yáng)能進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng),并作為化學(xué)能,沿著生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者(producers)、消費(fèi)者(consumers)、分解者(decomposers)流動(dòng),這種生物與生物間、生物與環(huán)境間能量傳遞和轉(zhuǎn)換的過(guò)程,稱(chēng)為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。在生態(tài)系統(tǒng)中,能量流動(dòng)服從于熱力學(xué)第一定律和第二定律。
生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)特征,可歸納為兩個(gè)方面,一是能量流動(dòng)沿生產(chǎn)者和各級(jí)消費(fèi)者順序逐步被減少,二是能量流動(dòng)是單一方向,不可逆的。能量在流動(dòng)過(guò)程中,一部分用于維持新陳代謝活動(dòng)而被消耗,一部分在呼吸中以熱的形式散發(fā)到環(huán)境中,只有一小部分做功,用于形成新組織或作為潛能貯存。由此可見(jiàn),在生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率是較低的,能量愈流愈細(xì)。一般來(lái)說(shuō),能量沿綠色植物向草食動(dòng)物再向肉食動(dòng)物逐級(jí)流動(dòng),通常后者獲得的能量大約只為前者所含能量的10%,即1/10,故稱(chēng)為“十分之一定律”。這種能量的逐級(jí)遞減是生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)。
目前森林能量過(guò)程的研究多以干物質(zhì)量作為指標(biāo),這對(duì)深入了解生態(tài)系統(tǒng)的功能、生態(tài)效率等具有一定的局限性。研究生態(tài)系統(tǒng)中的能量過(guò)程最好是測(cè)定組成群落主要種類(lèi)的熱值或者是構(gòu)成群落各成分的熱值。能量值的測(cè)定比干物質(zhì)測(cè)定能更好地評(píng)價(jià)物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各組分間轉(zhuǎn)移過(guò)程中質(zhì)和量的變化規(guī)律;同時(shí),熱值測(cè)定對(duì)計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)效率是必需的。
能量現(xiàn)存量(standing crop of
energy,SCE)指單位時(shí)間內(nèi)群落所積累的總能量。包括生態(tài)系統(tǒng)中活植物體與死植物體的總能量,是根據(jù)系統(tǒng)各組分樣品的熱值和對(duì)應(yīng)的生物量或枯死量所推算的。由于能量貯量與生物量正相關(guān),生物量大,能量現(xiàn)存量也愈大。生物量主要取決于年生產(chǎn)量和生物量?jī)粼隽浚瑔棠緦硬坏晌镔|(zhì)生產(chǎn)量較大,而且每年絕大部分生產(chǎn)量用于自身生物量的凈增長(zhǎng),年凋落物量很小,其現(xiàn)存量較大。下木層和草本層年生產(chǎn)量小,特別是林冠層郁閉度過(guò)大的林分,加之大部分能量以枯落物形式存在,其現(xiàn)存量較低。對(duì)于整個(gè)生態(tài)系統(tǒng),要獲得最大的能量積累,必須合理調(diào)配喬、灌、草的空間結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)對(duì)能量的吸收和固定。
3.5 森林生物過(guò)程
在生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能方面,張全國(guó)等將多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能作用機(jī)制的有關(guān)假說(shuō)分為統(tǒng)計(jì)學(xué)與生物學(xué)兩大類(lèi):前者從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度來(lái)解釋觀察到的多樣性-系統(tǒng)功能模式,包括抽樣效應(yīng)、統(tǒng)計(jì)均衡效應(yīng)等;而后者是基于多樣性的生物學(xué)效應(yīng)給出的,包括生態(tài)位互補(bǔ)、種間正相互作用、保險(xiǎn)效應(yīng)等。這方面還需要深入研究的關(guān)鍵問(wèn)題包括:生物多樣性怎樣影響生態(tài)系統(tǒng)抵御不利環(huán)境的能力,或者說(shuō)生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)維持或穩(wěn)定的關(guān)系如何?景觀的改變?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)影響不同水平生物多樣性的變化而影響生態(tài)系統(tǒng)功能?物種之間相互關(guān)系怎樣影響生態(tài)過(guò)程,繼而影響生態(tài)系統(tǒng)功能?生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵種及其作用如何?生態(tài)系統(tǒng)中是否存在物種冗余?不同類(lèi)群的生物怎樣影響生態(tài)系統(tǒng)功能等。
植物多樣性的測(cè)度與取樣尺度密切相關(guān),植物多樣性隨不同取樣尺度的明顯變化存在著復(fù)雜的作用機(jī)制。不是某一種過(guò)程決定各種不同尺度上物種豐富度變化,而可能是不同的過(guò)程決定著不同的空間尺度下的植物多樣性,這需要深入地了解在小尺度上的物種共存機(jī)制和景觀大尺度上依距離變化的物種組成的替代機(jī)制。
森林生物多樣性形成機(jī)制與古植物區(qū)系的形成與演變、地球變遷與古環(huán)境演化有密切關(guān)系;現(xiàn)代生境條件包括地形、地貌、坡向和海拔高度所引起的水、熱、養(yǎng)分資源與環(huán)境梯度變化對(duì)森林群落多樣性的景觀結(jié)構(gòu)與格局產(chǎn)生影響,從而形成異質(zhì)性的森林群落空間格局與物種多樣性變化;自然和人為干擾體系與森林植物生活史特性相互作用是熱帶森林多物種、森林生物多樣性維持及森林動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的重要機(jī)制。
森林采伐一般對(duì)生物多樣性產(chǎn)生影響。森林采伐后樹(shù)種多樣性隨不同時(shí)空尺度的變化及其生態(tài)保護(hù)的意義目前國(guó)際上存在爭(zhēng)議。人類(lèi)活動(dòng)引起的全球環(huán)境變化正在導(dǎo)致全球生物多樣性以空前的速度和規(guī)模產(chǎn)生巨大的變化,而且生物多樣性的變化被認(rèn)為是全球變化的一個(gè)重要方面。在全球尺度上影響生物多樣性的主要因素包括土地利用變化、大氣二氧化碳濃度、氮沉降、酸雨、氣候變化和生物交換(有意或無(wú)意地向生態(tài)系統(tǒng)引入外來(lái)動(dòng)植物種)。對(duì)于陸地生態(tài)系統(tǒng)而言,土地利用變化可能對(duì)生物多樣性產(chǎn)生最大的影響,其次是氣候變化、氮沉降、生物交換和大氣二氧化碳濃度增加。其中,熱帶森林區(qū)和南部的溫帶森林區(qū)生物多樣性將產(chǎn)生較大的變化;而北方的溫帶森林區(qū)由于已經(jīng)經(jīng)歷了較大的土地利用變化,所以其生物多樣性產(chǎn)生的變化不大。
群落中的物種如何共存是群落生態(tài)學(xué)研究的重要問(wèn)題之一,目前已經(jīng)有多種理論或假說(shuō),如種庫(kù)理論(species pool
theory)、更新生態(tài)位理論(regeneration niche theory)、資源比率/異質(zhì)性假說(shuō)(resource
ratio/heterogeneity hypothesis)、競(jìng)爭(zhēng)共存理論(competitive coexistence
theory)、生態(tài)漂變理論(unified neutral theory)干擾假說(shuō)(disturbance
hypothesis)等,它們從進(jìn)化、歷史、資源共享、空間異質(zhì)性以及生態(tài)尺度等方面來(lái)解釋群落物種共存的機(jī)制。
建立關(guān)于種群的數(shù)學(xué)模型是定量描述種群動(dòng)態(tài)、種間關(guān)系等的重要手段。如單種群模型、多種群動(dòng)力學(xué)模型以及變維矩陣模型、灰色系統(tǒng)模型、模糊數(shù)學(xué)模型、突變論模型等常被應(yīng)用于種群的動(dòng)態(tài)分析。在種間作用關(guān)系方面,涉及寄生-寄生者模型、捕食者-獵物模型、功能反應(yīng)模型、多物種共存模型以及種間偏利模型、種間偏害模型等。
4 格局與過(guò)程的關(guān)系
研究植物群落空間格局的推動(dòng)力來(lái)自于為了了解植物群落的特點(diǎn),描述并量化它們時(shí)空上的特征,然后把觀察到的特征與植物的位置、生長(zhǎng)、競(jìng)爭(zhēng)、繁殖、衰老、死亡率等基本過(guò)程聯(lián)系起來(lái)。鑲嵌的空間格局能被用來(lái)進(jìn)行基本過(guò)程的假設(shè),也可以用來(lái)提出引起這種基本過(guò)程產(chǎn)生的機(jī)制。討論的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是生長(zhǎng)、競(jìng)爭(zhēng)、衰老等發(fā)生在植物內(nèi)部的過(guò)程與所觀察到的空間格局的聯(lián)系。植物群落的研究是建立在過(guò)去的過(guò)程可以從格局中推出的基礎(chǔ)之上的,空間格局是過(guò)去過(guò)程的結(jié)果,即使它不能提供全部的信息,至少能被用來(lái)檢驗(yàn)一些關(guān)于過(guò)程的假設(shè)。此外,對(duì)空間格局清晰客觀地描述,是如何控制生物和環(huán)境過(guò)程工作的一個(gè)重要的部分。空間格局是自然植物一個(gè)至關(guān)重要的方面,它影響植物本身及與其相互聯(lián)系的其它生物體將來(lái)的過(guò)程。格局與過(guò)程相互作用的空間尺度從個(gè)體植物臨近幾厘米或更小的范圍到景觀尺度。自然植物有時(shí)被看成不同種類(lèi)的綴塊鑲嵌,并且這些綴塊的大小和間距是植物重要的特征。對(duì)格局與過(guò)程的研究雖然已比較深泛,但對(duì)格局與過(guò)程之間的關(guān)系,盡管在景觀水平已有許多理論性探討,但具體的研究實(shí)例并不多見(jiàn),特別是在系統(tǒng)水平上,對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部格局與過(guò)程關(guān)系間的具體研究還很缺乏。格局決定過(guò)程,過(guò)程也會(huì)反過(guò)來(lái)影響格局。
5 未來(lái)研究熱點(diǎn)展望
森林生態(tài)系統(tǒng)存在廣泛的時(shí)空異質(zhì)性和尺度的復(fù)雜性,因此研究森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的變化規(guī)律,需要借助多學(xué)科、交叉學(xué)科的研究方法。采用實(shí)驗(yàn)觀測(cè)、虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)值模擬和決策支持系統(tǒng)等手段,以及結(jié)合空間遙感、GPS、GIS和建模等手段,是實(shí)現(xiàn)森林植被格局-生態(tài)過(guò)程耦合-時(shí)空尺度轉(zhuǎn)換有機(jī)結(jié)合的重要研究方法。采用多尺度(地面觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)室模擬測(cè)試、數(shù)值模擬、結(jié)合3S技術(shù)的空間對(duì)地觀測(cè))實(shí)測(cè)分析和分布式數(shù)值模擬技術(shù),實(shí)現(xiàn)森林生態(tài)過(guò)程耦合和尺度轉(zhuǎn)換,也為解決未來(lái)全球面臨的重大森林資源與環(huán)境問(wèn)題展示了希望。
森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生、演化過(guò)程的長(zhǎng)期性和人類(lèi)干擾不斷引起全球環(huán)境的變化,需要繼續(xù)加強(qiáng)森林生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定位研究,藉以積累長(zhǎng)期的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和了解森林對(duì)全球變化的長(zhǎng)期響應(yīng)規(guī)律。采用多學(xué)科協(xié)同研究,仍是森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究的重要途徑。森林生態(tài)學(xué)與土壤學(xué)、水文學(xué)、大氣科學(xué)等學(xué)科的合作將日益加強(qiáng);森林生態(tài)系統(tǒng)在全球變化、生物多樣性保護(hù)和生物圈可持續(xù)發(fā)展中的作用將成為森林生態(tài)學(xué)的熱點(diǎn)。
作為以森林為研究對(duì)象的森林生態(tài)學(xué),面對(duì)林業(yè)發(fā)展、森林資源的管理與開(kāi)發(fā)利用以及社會(huì)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的需求,將更加強(qiáng)調(diào)森林生態(tài)系統(tǒng)的綜合管理與可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。國(guó)際上以全球變化為核心的全球生態(tài)學(xué)問(wèn)題將被納入森林生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)研究之中。因此,森林生物多樣性形成與維持、退化森林的恢復(fù)與重建、森林固碳與碳平衡、森林水文循環(huán)等等科學(xué)問(wèn)題必將在研究森林資源的生態(tài)保育、經(jīng)營(yíng)管理及可持續(xù)利用過(guò)程中得以探索和解決。
縱觀世界森林生態(tài)學(xué)呈現(xiàn)出的蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì),我國(guó)森林生態(tài)學(xué)研究的水平、基礎(chǔ)設(shè)施和科研人才等方面與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比還處在相對(duì)落后的階段,也面臨森林生態(tài)學(xué)發(fā)展上的若干問(wèn)題。我國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究臺(tái)站數(shù)量少,科技投入較低,觀測(cè)設(shè)備自動(dòng)化與現(xiàn)代化水平也相對(duì)較低。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)總體發(fā)展水平的提高和實(shí)施的國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略,國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)日益重視,林業(yè)六大生態(tài)工程建設(shè)項(xiàng)目的啟動(dòng),將給森林生態(tài)學(xué)的發(fā)展提供了極好的契機(jī)。
在生態(tài)學(xué)研究的數(shù)學(xué)工具上,通常采用線(xiàn)性方法,這樣就把客觀世界存在的大量非線(xiàn)性問(wèn)題簡(jiǎn)單化了。而自然界就其本質(zhì)來(lái)說(shuō),無(wú)序性、非線(xiàn)性是絕對(duì)的、長(zhǎng)期的;有序性、線(xiàn)性是相對(duì)的、局部的和暫時(shí)的。這是自然物質(zhì)自組織過(guò)程導(dǎo)致的物質(zhì)構(gòu)件的多樣性、復(fù)雜性的反應(yīng),也是運(yùn)用非線(xiàn)性科學(xué)的方法研究生態(tài)學(xué)問(wèn)題的原因和首先要樹(shù)立的觀點(diǎn)。非線(xiàn)性科學(xué)作為一門(mén)迅猛發(fā)展的綜合性科學(xué),涉及到對(duì)確定論與隨機(jī)性、有序和無(wú)序、簡(jiǎn)單性和復(fù)雜性、量變與質(zhì)變、整體與局部等范疇和概念的認(rèn)識(shí)上的深化,對(duì)自然科學(xué)的發(fā)展,有著深遠(yuǎn)的影響。
篇4
【關(guān)鍵詞】: 生態(tài)節(jié)約型;城市園林;景觀設(shè)計(jì);生物多樣性
中圖分類(lèi)號(hào): F291.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
20世紀(jì)的后50年,人類(lèi)社會(huì)文明進(jìn)入高速發(fā)展階段,尤其是西方發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,發(fā)展中國(guó)家的社會(huì)經(jīng)濟(jì)格局也發(fā)生了巨變"全球人口迅速增長(zhǎng),能源短缺成為制約.經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素、人口增長(zhǎng)和生活條件的改善是建立在對(duì)自然界更多的索取基礎(chǔ)之上的,造成我們的生存環(huán)境在不斷的惡化,全球生態(tài)形式日趨嚴(yán)峻。
一、生態(tài)節(jié)約型園林概述
生態(tài)園林是在傳統(tǒng)園林的基礎(chǔ)上進(jìn)行繼承和發(fā)展的,它遵循生態(tài)學(xué)的原理,采用分層結(jié)構(gòu)、多功能、多學(xué)科,建立了人類(lèi),動(dòng)物,植物間的新秩序,達(dá)到生態(tài)美、科學(xué)美、藝術(shù)美與文化美。生態(tài)景觀、系統(tǒng)工程的發(fā)展,以及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)良性循環(huán),創(chuàng)造一個(gè)生態(tài)清潔、優(yōu)美、文明的和諧環(huán)境。
綠化節(jié)約型園林,應(yīng)與資源循環(huán)利用的原則相符合,在所有方面的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)等,最大限度地節(jié)約資源,提高資源利用率,減少能源消耗。另外,它的輸入和輸出以最小的投入的人力,資源和能源,發(fā)揮最大的生態(tài)效益、環(huán)境和社會(huì)效益。節(jié)約型設(shè)計(jì),強(qiáng)調(diào)的是經(jīng)濟(jì)、適用的問(wèn)題。實(shí)際上,因地制宜,巧于因借,本身就減少了大量投資,也解決了部分經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的實(shí)質(zhì),就是如何做到“事半功倍”,盡量在投資少的情況下辦好事。在節(jié)約型的基礎(chǔ)上再去考慮美觀性才是生態(tài)園林設(shè)計(jì)之本。
二、節(jié)約型園林設(shè)計(jì)的基本原則和目的
那么我們?yōu)槭裁匆芯抗?jié)約型的園林設(shè)計(jì)?在怎樣的原則下的技術(shù)策略才可以納入這個(gè)范疇?在我們討論可能的技術(shù)條件和策略之前,就應(yīng)該把這個(gè)問(wèn)題擺到重要的位置上來(lái)弄清楚,根據(jù)上面我們提到和分析過(guò)的與節(jié)約型園林設(shè)計(jì)思想有關(guān)聯(lián)的理論知識(shí),來(lái)做一個(gè)總結(jié)。
1、基本原則 現(xiàn)在園林設(shè)計(jì)有各種各樣的形式,將各種觀點(diǎn)歸納起來(lái)考慮,遵循一個(gè)總的原則"通過(guò)討論,走出誤區(qū),正本清源"盡管節(jié)約型園林的內(nèi)涵至今未有統(tǒng)一的定論,有各種各樣的列舉,范圍有寬有窄,但是歸納起來(lái)可以看做由以下幾個(gè)原則組成,這也是本篇文章提綱摯領(lǐng)的目的所在,所做的一切研究和探索都是為著這個(gè)原則和目的,這幾個(gè)原則是:整體關(guān)聯(lián)原則、經(jīng)濟(jì)高效原則、健康舒適原則和全壽命周期設(shè)計(jì)原則。
2、目的 系統(tǒng)的質(zhì)存在于整體之中,而組成系統(tǒng)整體的單個(gè)部分(或元素)無(wú)質(zhì)可言,整體大于部分之和。節(jié)約型園林設(shè)計(jì)的原則體現(xiàn)整體性的宏觀思維也為研究節(jié)約型園林設(shè)計(jì)的目的指明方向:即通過(guò)對(duì)節(jié)約型園林設(shè)計(jì)的研究,追求上述四個(gè)的節(jié)約型園林設(shè)計(jì)原則,為節(jié)約型園林的普及提供設(shè)計(jì)方面的理論和技術(shù)支持,并對(duì)園林設(shè)計(jì)的節(jié)約型評(píng)價(jià)提供參考依據(jù)。
三、生態(tài)節(jié)約型園林景觀設(shè)計(jì)觀念及思路
1、生態(tài)節(jié)約型園林景觀設(shè)計(jì)觀念
1)基于生態(tài)觀念的園林環(huán)境設(shè)計(jì)
生態(tài)設(shè)計(jì)是一種以現(xiàn)代生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)和依據(jù)的設(shè)計(jì)思維方式,其主要特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)人與自然的相互關(guān)聯(lián)與相互作用,以及保持與維護(hù)人類(lèi)與自然界間的和諧關(guān)系,其范圍非常之廣,包括建筑師對(duì)其設(shè)計(jì)及材料選擇的考慮、水利工程師對(duì)洪水控制途徑的重新認(rèn)識(shí)。工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師以節(jié)約能源和減少?gòu)U物為原則,為我們提供了系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)。生態(tài)節(jié)約型設(shè)計(jì)幫助我們重新審視城市建筑設(shè)計(jì)、園林環(huán)境,以及人們的日常生活方式,所以生態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
2)基于生物多樣性原則的園林環(huán)境設(shè)計(jì)
根據(jù)生態(tài)學(xué)物種多樣性、群落穩(wěn)定性的原則,園林景觀設(shè)計(jì)應(yīng)保持穩(wěn)定性以及生態(tài)景觀的協(xié)調(diào)發(fā)展。要保持城市生態(tài)平衡,就必須豐富生物多樣性。物種多樣性在群落多樣性的基礎(chǔ)上可以提高社區(qū)的觀賞價(jià)值,增強(qiáng)社區(qū)和諧性。因此,我們應(yīng)該提高科學(xué)配置植物群落的能力,鑒于擁有城市生物多樣性的人工植物群落,創(chuàng)造一個(gè)節(jié)約型園林。在樹(shù)陰面、花壇邊、樹(shù)洞,圍欄種植玉簪、虹膜、苔蘚、麥冬等一些用于城市綠化遮陽(yáng)或管理粗放的地被植物,充分發(fā)揮郊區(qū)的城市綠地。擁有了一個(gè)自然植物群落,保護(hù)了城市的生態(tài)系統(tǒng)。
與此同時(shí),鑒于因地制宜的原則,合理選擇植物種類(lèi),謹(jǐn)慎選取以防種間競(jìng)爭(zhēng),避免不適應(yīng)當(dāng)?shù)氐耐寥篮蜌夂驐l件的物種,并參考當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境條件,選擇合理的物種組成,使優(yōu)良樹(shù)種在園林景觀建設(shè)中發(fā)揮出生態(tài)效益。
3) 利用立體綠化打造城市園林景觀
由于現(xiàn)代城市土地的緊張,城市園林面積多為中小型園林。這也使得其綠化面積較小,其盡管設(shè)計(jì)應(yīng)以中小型景觀為主。積極利用立體綠化園林景觀提高城市園林綠化面積的同時(shí)也為景觀規(guī)劃與設(shè)計(jì)打造了良好的平臺(tái)。在進(jìn)行立體景觀設(shè)計(jì)過(guò)程中要遵循多年生植物用的原則,以及植物生長(zhǎng)期的特點(diǎn),打造持續(xù)性的綠化立體景觀。同時(shí)注意利用園林景觀中可以利用的墻體、燈柱、休息座椅高架綠棚、柵欄、涼亭等建筑,打造獨(dú)特的立體綠化景觀。通過(guò)利用可以利用的立體結(jié)構(gòu)增加城市園林的空間劃分,給人以視覺(jué)上、感覺(jué)上的空間擴(kuò)大,同時(shí)也利用立體綠化景觀達(dá)到吸附浮塵凈化城市空氣的目的,為提高城市環(huán)境奠定基礎(chǔ)。
2、節(jié)約型園林景觀設(shè)計(jì)思路
2.1 充分利用現(xiàn)狀與建筑節(jié)能材料
1) 地形地貌利用。在景觀設(shè)計(jì)中,地形是最基本的要素。在此情形下,應(yīng)盡可能的保留原有地形地勢(shì),比如可適當(dāng)設(shè)置臺(tái)地、合理架空等措施。在功能布局上,可將園林的相關(guān)服務(wù)性建筑考慮建在地下。這樣的節(jié)約型設(shè)計(jì)不但充分利用了原有地形地勢(shì),提高了土地資源的利用效率,也減少了地面的噪音,留出休閑綠地空間,改善了園林環(huán)境。
2) 原有植物、景觀及部分建筑。原有植物、景觀及可利用的部分建筑是節(jié)約型園林景觀設(shè)計(jì)的很好資源。因此,對(duì)其進(jìn)行節(jié)約性設(shè)計(jì)就是盡可能的保留能夠利用的“舊形象”,融合“新形象”。
2.2“碳友好”型材料
“碳友好”型材料主要是指對(duì)當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有材料和低碳材料的大量使用或循環(huán)使用。園林景觀設(shè)計(jì)中應(yīng)用硬質(zhì)材料主要體現(xiàn)在花池、小品、雕塑、景石、鋪地等一系列硬質(zhì)景觀上,所
以,應(yīng)針對(duì)這些節(jié)點(diǎn)緊扣“節(jié)約性設(shè)計(jì)”。木塑復(fù)合材料形式感與原木相似,能夠很好地與自然景觀融合,使用木塑復(fù)合材料更是杜絕砍伐森林建園林、保護(hù)自然環(huán)境行之有效的方法之一。
2.3 節(jié)能型植物的選擇
對(duì)于園林景觀設(shè)計(jì)而言,應(yīng)針對(duì)園林的各項(xiàng)特性,進(jìn)行選擇,主要就是節(jié)能型植物和鄉(xiāng)土樹(shù)種的應(yīng)用。節(jié)能型植物就是在最簡(jiǎn)單的栽培技術(shù)和最低的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用下生長(zhǎng)狀況良好的園林植物,其具備節(jié)約型園林景觀設(shè)計(jì)的基本原則,生長(zhǎng)抗性強(qiáng),生長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng),無(wú)或少有病蟲(chóng)害發(fā)生,對(duì)土壤、水分和溫度的要求低。另外,在園林中栽培節(jié)能型植物不需要進(jìn)行土壤改良程序,在自然成形后,不需要對(duì)其進(jìn)行人工修剪、施肥和灌溉。
2.4 水體活化與循環(huán)用水
水體是景觀設(shè)計(jì)的靈魂,所以,在對(duì)節(jié)約型園林景觀設(shè)計(jì)上,除了采取常規(guī)的節(jié)水性措施之外,重點(diǎn)考慮的是人工濕地污水處理系統(tǒng)的使用。我們下面簡(jiǎn)要說(shuō)明設(shè)計(jì)流程與原理。
1) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流暢。首先,通過(guò)景觀位置狀態(tài)確定系統(tǒng)形式;然后,對(duì)水在花園的位置和高度,確定組合系統(tǒng)的形式、水力負(fù)荷;根據(jù)水生植物的地方優(yōu)勢(shì),以工廠為例,選擇蘆葦,香蒲,水蔥油處理污染和凈化能力;計(jì)算單元根據(jù)水力負(fù)荷的表面面積,并確定長(zhǎng)寬比;最后的施工設(shè)計(jì)。
2) 處理單元格構(gòu)造原理。人工濕地污水處理系統(tǒng)是景觀中的運(yùn)行特性,用來(lái)彌補(bǔ)水景觀保護(hù)的設(shè)計(jì)偏差,對(duì)于人工濕地污水處理系統(tǒng)的介紹,能進(jìn)一步提高園林景觀的價(jià)值,更好地現(xiàn)代園林建設(shè)的保護(hù)意義。
五、結(jié) 語(yǔ)
總之,在生態(tài)環(huán)境惡化的今天,倡導(dǎo)走節(jié)約型園林建設(shè)成為趨勢(shì)。節(jié)約型園林建設(shè)是充分體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要思想,是避免鋪張浪費(fèi)、建設(shè)華而不實(shí)園林景觀工程的必要保證。堅(jiān)持節(jié)約型園林的建設(shè),才能最大限度發(fā)揮有限資源的作用,構(gòu)筑城市生態(tài)美好新家園。由于我國(guó)城市園林規(guī)劃剛剛起步不久,還很不成熟,加之園林規(guī)劃是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到了植物學(xué)、林學(xué)、環(huán)境生態(tài)科學(xué)、建筑學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)、美學(xué)等眾多的學(xué)科。因此,在實(shí)際的園林規(guī)劃工作中要不斷的探索,提高工作的水平。
參考文獻(xiàn):
篇5
Abstract: This paper outlines the forest protection project in Maine, America, the biodiversity conservation project in Costa Rica, the payment for forest environmental service project in Europe, and then summarizes the successful experiences and characteristics of the forest conservation. Combined with the existing problems of forest protection in Wu-ling Mountain area, the proposed measures, including ecological capitalization, forest ecological service compensation, legalization of forest management, diversification of compensation fund, improvement of population quality in forest region are put forward to build the forest conservation system in Wuling Mountain Area.
關(guān)鍵詞: 森林保護(hù);生態(tài)資源;武陵山片區(qū);生態(tài)效益補(bǔ)償
Key words: forest protection;ecological resources;Wuling Mountain Area;ecological benefit compensation
中圖分類(lèi)號(hào):F127 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2016)01-0257-03
0 引言
森林為人類(lèi)提供不可替代的資源和環(huán)境,具有重要環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。2011年湖北武陵山片區(qū)被確定為國(guó)家重點(diǎn)扶貧對(duì)象,生態(tài)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的矛盾十分突出。武陵地區(qū)森林覆蓋率達(dá)53%,是長(zhǎng)江流域重要的生態(tài)屏障和水源涵養(yǎng)區(qū),但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,片區(qū)內(nèi)面臨森林質(zhì)量下降,林地分布不均,生態(tài)功能降低等嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題,急需探索出一條高效適宜的森林保護(hù)機(jī)制。
1 國(guó)外部分地區(qū)森林保護(hù)制度
1.1 美國(guó)緬因州林區(qū)保護(hù) 緬因州(Maine)位于美國(guó)本土東北角,州域總面積約688萬(wàn)平方米,森林覆蓋率達(dá)94%,木材加工與造紙工業(yè)曾是該州的主要經(jīng)濟(jì)支柱。經(jīng)濟(jì)全球化使緬因州森林工業(yè)和旅游業(yè)受到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。針對(duì)這一現(xiàn)狀,緬因州開(kāi)始了壯大森林工業(yè)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的實(shí)踐。緬因州森林保護(hù)實(shí)踐的主要政策包括三方面。一是依靠高科技、高增值,創(chuàng)新林業(yè)發(fā)展發(fā)展戰(zhàn)略。州政府認(rèn)識(shí)到森林工業(yè)必須在科研、工程創(chuàng)新、創(chuàng)造新工藝與新產(chǎn)品并開(kāi)發(fā)新的生產(chǎn)過(guò)程的基礎(chǔ)上響應(yīng)挑戰(zhàn)。為此,緬因州大學(xué)建立了“先進(jìn)的工程木材復(fù)合制品中心”,主要負(fù)責(zé)開(kāi)拓緬因州高科技林產(chǎn)品事業(yè);同時(shí)政府鼓勵(lì)企業(yè)從事工程木材的新工藝開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)工程木材的商業(yè)性生產(chǎn)[1]。二是全面提高從業(yè)人員素質(zhì),實(shí)施小林主培訓(xùn)系統(tǒng)。緬因州立大學(xué)根據(jù)小林主的實(shí)際情況,安排了大量有效的林業(yè)經(jīng)營(yíng)課程。短期基礎(chǔ)課程班的學(xué)習(xí)內(nèi)容主要有綜合經(jīng)營(yíng)利用、永續(xù)作業(yè)經(jīng)營(yíng)、經(jīng)營(yíng)計(jì)劃概念等;高級(jí)班的學(xué)習(xí)內(nèi)容有森林調(diào)查、森林保護(hù)、造林和經(jīng)營(yíng)、林產(chǎn)利用和市場(chǎng)研究等;特別班的學(xué)習(xí)科目有婦女如何當(dāng)經(jīng)理、森林犯罪、緬因州的林業(yè)稅法等[2]。三是開(kāi)發(fā)林地游憩價(jià)值評(píng)價(jià)工具――CVM(Contingent Valuation Method)法。1963年,美國(guó)學(xué)者Davis首次應(yīng)用CVM(Contingent Valuation Method)研究了緬因州一處林地的游憩價(jià)值,為州域森林環(huán)境資源游憩和美學(xué)價(jià)值的評(píng)估提供了科學(xué)的量化工具,為生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確立提供了依據(jù)[3]。價(jià)值意愿評(píng)估法(CVM)核心是通過(guò)假象市場(chǎng)的設(shè)定,通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷的方式,獲得受訪(fǎng)者對(duì)公共環(huán)境物品的支付意愿(受償)意愿,以受訪(fǎng)者的支付(受償)意愿來(lái)對(duì)公共物品的非市場(chǎng)價(jià)值予以定量表示[4]。
1.2 歐洲森林生態(tài)效益補(bǔ)償 自1992年起,歐洲就開(kāi)始在一些地區(qū)為森林行動(dòng)的實(shí)施提供財(cái)政支持,并且額度也逐漸增加,同時(shí)于1998年通過(guò)了關(guān)于森林戰(zhàn)略的決議,開(kāi)始支持森林的可持續(xù)管理。歐洲森林保護(hù)的主要特點(diǎn)是引進(jìn)了多樣化的環(huán)境補(bǔ)貼工具,發(fā)達(dá)的環(huán)境保護(hù)市場(chǎng)機(jī)制。除了逐年增加對(duì)森林的資金支持,還創(chuàng)立了各種經(jīng)濟(jì)政策和金融工具,形成了較為完善的森林生態(tài)補(bǔ)償體系。歐洲森林生態(tài)效益補(bǔ)償?shù)闹贫群痛胧┲饕校阂皇莿?chuàng)立了LIFE(The Financial Instrument for the Environment)環(huán)境金融工具。這是歐洲進(jìn)行環(huán)境問(wèn)題補(bǔ)貼的金融工具,它拓展了林業(yè)補(bǔ)貼的方式,彌補(bǔ)了政府單一財(cái)政支付的不足。該制度的主要特點(diǎn)是有靈活的實(shí)施措施,嚴(yán)格要求的效果標(biāo)準(zhǔn),透明的項(xiàng)目資金使用,完整的項(xiàng)目實(shí)施后續(xù)保障。二是實(shí)行現(xiàn)代林業(yè)補(bǔ)貼政策。該政策于20世紀(jì)60-70年代在歐洲和北美發(fā)展起來(lái)。林業(yè)補(bǔ)貼包括所有針對(duì)林業(yè)生產(chǎn)者,林產(chǎn)品以及林業(yè)領(lǐng)域而實(shí)施的補(bǔ)貼,指的是政府及其關(guān)聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)施的有利于林業(yè)生產(chǎn)者或者林業(yè)部門(mén)的直接或間接的公共財(cái)政支持措施[5]。三是開(kāi)發(fā)了森林生態(tài)標(biāo)簽認(rèn)證體系。這是一種運(yùn)用市場(chǎng)機(jī)制來(lái)促進(jìn)森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的工具。它的實(shí)施促進(jìn)了歐洲林業(yè)管理質(zhì)量提高,生態(tài)環(huán)境保護(hù),激勵(lì)森林企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升,以及林產(chǎn)品貿(mào)易的良性發(fā)展[6]。四是實(shí)施了森林碳匯交易項(xiàng)目。它是指通過(guò)造林、再造林、森林管理和森林保護(hù)等吸收空氣中的二氧化碳、降低或防止將森林中儲(chǔ)存的二氧化碳排放到空氣中的項(xiàng)目[7]。歐洲森林碳匯交易涉及兩種主體:一種是森林碳匯服務(wù)的提供者,指的是擁有或經(jīng)營(yíng)森林資源的個(gè)人、企業(yè)以及其它實(shí)體;另一種是森林碳匯服務(wù)的受益者。碳匯服務(wù)的提供者和受益者分別相當(dāng)于市場(chǎng)中的產(chǎn)品生產(chǎn)商和消費(fèi)者。
1.3 哥斯達(dá)黎加生物多樣性保護(hù) 哥斯達(dá)黎加是位于中美洲的發(fā)展中國(guó)家,其較為成功的將立法手段和市場(chǎng)手段運(yùn)用于森林生物多樣性保護(hù)項(xiàng)目中。哥國(guó)的森林保護(hù)制度中值得借鑒的主要包括兩點(diǎn)。一是發(fā)展生態(tài)旅游業(yè)(Eco-tourism)。它以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),具有有責(zé)任感,知識(shí)性和教育性,鼓勵(lì)互動(dòng)式參與,民主與公平四大特征。責(zé)任感是指在享受旅游的同時(shí),應(yīng)履行保護(hù)生態(tài)環(huán)境,提高人民生活水平的雙重責(zé)任;知識(shí)性與教育性是指為旅游者提供環(huán)境教育學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì);互動(dòng)式參與是指旅游者承擔(dān)“體驗(yàn)者+保護(hù)者”的雙重角色,既享受人文生態(tài)環(huán)境,又充當(dāng)旅游資源的保護(hù)者;民主與公平是指生態(tài)旅游創(chuàng)造的利益必須在政府、社區(qū)和個(gè)人之間進(jìn)行合理分配[5]。正是這些特征使生態(tài)旅游業(yè)區(qū)別于傳統(tǒng)旅游業(yè),它不以犧牲生態(tài)旅游區(qū)的人文及生態(tài)環(huán)境為代價(jià),有利于生態(tài)資源的可持續(xù)利用。哥斯達(dá)黎加在發(fā)展生態(tài)旅游業(yè)善于利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源優(yōu)勢(shì),重視生態(tài)資源優(yōu)勢(shì)組合,開(kāi)發(fā)了火山噴發(fā)、生態(tài)觀賞農(nóng)業(yè)、叢林探險(xiǎn)等等旅游項(xiàng)目[8]。二是踐行森林生態(tài)補(bǔ)償。以1996年新修訂《森林法》的頒布為標(biāo)志,哥斯達(dá)黎加正式確立了森林生態(tài)服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制[9]。國(guó)家森林基金是哥斯達(dá)黎加的森林生態(tài)補(bǔ)償制度執(zhí)行機(jī)構(gòu)。哥國(guó)森林生態(tài)補(bǔ)償涉及三方主體,分別是提供方、支付方和國(guó)家森林基金。提供方指的是哥國(guó)私有林地的所有者。支付方有私有企業(yè)、國(guó)家政府基金、國(guó)內(nèi)國(guó)際組織或個(gè)人贈(zèng)送。而國(guó)家森林基金,專(zhuān)門(mén)填補(bǔ)資金缺口,并對(duì)整個(gè)生態(tài)補(bǔ)償制度實(shí)施過(guò)程進(jìn)行監(jiān)管[10]。森林生態(tài)系統(tǒng)提供的環(huán)境服務(wù)主要包括減少溫室氣體排放、水文服務(wù)、生物多樣性、自然景觀和生態(tài)旅游服務(wù)。上述4類(lèi)環(huán)境服務(wù)即為補(bǔ)償?shù)目腕w。哥斯達(dá)黎加森林補(bǔ)償資金渠道主要有4種。一是可確認(rèn)的貿(mào)易補(bǔ)償(certified tradable offsets,CTOs),即通過(guò)國(guó)際碳市場(chǎng)交易獲得資金[11]。二是水文服務(wù)補(bǔ)償。水力電氣部門(mén)和水用戶(hù)被認(rèn)為是水文服務(wù)補(bǔ)償?shù)闹饕Ц墩摺H巧锒鄻有员Wo(hù)。四是國(guó)際援助,即獲得國(guó)際環(huán)境組織(GEF)或其他國(guó)家組織的補(bǔ)助金和援助款。
2 國(guó)外森林保護(hù)制度的特點(diǎn)
可以看出,上述三個(gè)地區(qū)的森林保護(hù)制度雖不完全相同,但存在有諸多共同點(diǎn),主要有以下三大特征。
2.1 推進(jìn)森林資源資產(chǎn)化管理 森林資源資產(chǎn)化管理是對(duì)森林資源的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)屬性的管理,指的是改變森林資源長(zhǎng)期無(wú)償服務(wù),對(duì)包括林地、林木、動(dòng)植物等林副產(chǎn)品以及森林資源環(huán)境在內(nèi)的一切森林資源以貨幣計(jì)價(jià),從而減輕林業(yè)的巨大壓力。在歐洲,森林保護(hù)有各種經(jīng)濟(jì)政策和金融工具等配套機(jī)制。在哥斯達(dá)黎加,不僅踐行了森林生態(tài)補(bǔ)償制度,同時(shí)將森林資源的人文生態(tài)價(jià)值通過(guò)發(fā)展生態(tài)旅游業(yè)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值。而美國(guó)緬因州的高科技林產(chǎn)品事業(yè)、林業(yè)業(yè)主的各種培訓(xùn)都為森林的可持續(xù)發(fā)展提供了保障。由此可見(jiàn),在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)林業(yè)森林資源資產(chǎn)化管理的過(guò)程中,完善的森林資源資產(chǎn)評(píng)估、森林生態(tài)與社會(huì)補(bǔ)償機(jī)制的建立、完善的森林資源管理體制、高科技與信息化的利用都是必不可少的途徑[12]。
2.2 實(shí)踐森林環(huán)境服務(wù)市場(chǎng) 環(huán)境服務(wù)市場(chǎng)是環(huán)境保護(hù)激勵(lì)機(jī)制重要制度,主要指通過(guò)價(jià)格信號(hào)建立起環(huán)境服務(wù)的提供方和受益方之間的聯(lián)系。在沒(méi)有市場(chǎng)機(jī)制約束的前提下,森林長(zhǎng)期無(wú)償提供服務(wù)。因此森林經(jīng)營(yíng)者很少愿意主動(dòng)維護(hù)森林資源。而創(chuàng)建森林環(huán)境服務(wù)市場(chǎng),對(duì)森林經(jīng)營(yíng)管理者給予適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)補(bǔ)償,環(huán)境服務(wù)受益者在享受環(huán)境服務(wù)的同時(shí),也會(huì)更好的履行森林保護(hù)義務(wù)[13]。在上述三個(gè)地區(qū),歐洲將政府補(bǔ)貼與市場(chǎng)補(bǔ)償相結(jié)合,并利用金融工具為生態(tài)補(bǔ)償提供資金,踐行森林碳匯交易,森林認(rèn)證制度,這些舉措都是實(shí)踐森林環(huán)境服務(wù)市場(chǎng)的有益之舉。美國(guó)緬因州林區(qū)開(kāi)發(fā)林地游憩價(jià)值評(píng)價(jià)工具――CVM法為州域森林環(huán)境資源游憩和美學(xué)價(jià)值的評(píng)估提供了科學(xué)的量化工具,為生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確立提供了依據(jù)。
2.3 提升森林資源經(jīng)營(yíng)管理水平 目前,我國(guó)森林資源普遍缺乏科學(xué)的經(jīng)營(yíng)管理,森林多的林區(qū)多數(shù)沒(méi)有建立專(zhuān)門(mén)的森林經(jīng)營(yíng)管理機(jī)構(gòu),森林只處在自生自滅狀態(tài)。此外,森林管理缺乏高素質(zhì)的林政管理隊(duì)伍。而緬因州立大學(xué)根據(jù)小林主的實(shí)際情況,安排了大量有效的林業(yè)經(jīng)營(yíng)課程,從而提高從業(yè)人員的綜合素質(zhì),同時(shí)依靠高科技,增加林產(chǎn)品的科技含量。哥斯達(dá)黎加有專(zhuān)門(mén)監(jiān)管森林生態(tài)補(bǔ)償?shù)膰?guó)家森林基金及嚴(yán)格的森林法。以上這些措施都體現(xiàn)出這些國(guó)家對(duì)森林資源經(jīng)營(yíng)管理的重視。
3 對(duì)武陵山片區(qū)森林保護(hù)機(jī)制建設(shè)的啟示
3.1 依托片區(qū)資源優(yōu)勢(shì),優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),培育生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系 三大產(chǎn)業(yè)是衡量某個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要指標(biāo),從武陵山片區(qū)總體經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)來(lái)看,第一產(chǎn)業(yè)明顯偏高,經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型慢。作為貧困地區(qū)的武陵山片區(qū),農(nóng)業(yè)發(fā)展的好壞直接影響整個(gè)片區(qū)的穩(wěn)定與發(fā)展。但是由于武陵山片區(qū)多以山地為主,農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平低,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展后勁不足。雖然哥斯達(dá)黎加的自然特征與武陵山片區(qū)十分相似,但哥斯達(dá)黎加根據(jù)自身生態(tài)旅游景觀種類(lèi)眾多的優(yōu)勢(shì),優(yōu)化組合生態(tài)資源,大力推進(jìn)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)旅游業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此,武陵山片區(qū)可以借鑒哥國(guó)的經(jīng)驗(yàn),發(fā)揮片區(qū)特色資源優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)片區(qū)內(nèi)旅游資源的整合,既可以對(duì)片區(qū)的森林資源進(jìn)行保護(hù),同時(shí)優(yōu)化了片區(qū)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。具體來(lái)說(shuō),首先,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)要向現(xiàn)代生態(tài)特色大農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型,在農(nóng)業(yè)發(fā)展方面必須改變種植業(yè)單一化的傾向,發(fā)展旅游、觀光休閑農(nóng)業(yè)。其次,要積極發(fā)展第三產(chǎn)業(yè),使傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)型,在有條件的地方,可大力發(fā)展旅游服務(wù)業(yè)[14]。
3.2 健全森林生態(tài)服務(wù)補(bǔ)償,積極引入市場(chǎng)機(jī)制 武陵山片區(qū)面臨諸多生態(tài)問(wèn)題,這些問(wèn)題正反映了生態(tài)保護(hù)與資源開(kāi)發(fā)利益之間的沖突,在貧困面前,當(dāng)?shù)厝嗣裢x擇犧牲環(huán)境來(lái)獲取當(dāng)前的利益,這種做法從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看是得不償失的??梢?jiàn),如何利用豐富的自然資源來(lái)擺脫貧困是武陵山區(qū)的人民的最迫切最現(xiàn)實(shí)需求。讓片區(qū)人民脫貧致富,同時(shí)又確保生態(tài)環(huán)境得到有效保護(hù),重要的方法健全武陵山區(qū)生態(tài)補(bǔ)償制度[15]。眾所周知,世界上大部分森林資源分布在貧困地區(qū)。為了保護(hù)森林資源,當(dāng)?shù)赝鶗?huì)犧牲很多發(fā)展機(jī)會(huì),森林環(huán)境服務(wù)市場(chǎng)建立后,使得經(jīng)營(yíng)管理森林的窮人可以從提供環(huán)境服務(wù)中獲得一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償和收益,才能保證生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的雙贏。
3.3 完善片區(qū)森林立法,嚴(yán)格執(zhí)法,實(shí)現(xiàn)森林管理的法制化 完善森林資源法律保護(hù)體系是進(jìn)行森林資源保護(hù)的重要環(huán)節(jié)。目前我國(guó)涉及林業(yè)的法律法規(guī)眾多,已經(jīng)形成了以《森林法》為林業(yè)基本法的系列森林資源保護(hù)法律體系,并確立了森林資源保護(hù)的法律手段。但是現(xiàn)行森林法律保護(hù)機(jī)制存在諸多問(wèn)題,包括內(nèi)容抽象,定位不準(zhǔn),立法目的偏頗;懲罰力度輕,違法成本低等。在武陵山片區(qū)的森林保護(hù)機(jī)制建設(shè)中,應(yīng)構(gòu)建性質(zhì)清楚、操作性強(qiáng)、目的明確的森林法,并加強(qiáng)森林違法行為懲罰力度,明確各個(gè)主體的職責(zé),執(zhí)行權(quán)力與監(jiān)督權(quán)力嚴(yán)格分開(kāi),防止職能重疊交叉。
3.4 構(gòu)建多樣化的森林保護(hù)資金來(lái)源渠道 目前我國(guó)的森林生態(tài)補(bǔ)償資金來(lái)源主要是國(guó)家財(cái)政和行政事業(yè)性收費(fèi),這就表現(xiàn)了我國(guó)森林生態(tài)補(bǔ)償資金來(lái)源的單一性,而哥斯達(dá)黎加早在其森林法頒布的時(shí)候,就采取了靈活多樣的補(bǔ)償措施,改變了單一的資金來(lái)源形式,其資金來(lái)源包括公共財(cái)政負(fù)擔(dān)、森林生態(tài)稅收、過(guò)國(guó)際市場(chǎng)的碳貿(mào)易補(bǔ)償?shù)榷喾N渠道,構(gòu)成了多樣化的森林保護(hù)資金來(lái)源,取得了顯著的成效。因此,武陵山片區(qū)森林保護(hù)資金來(lái)源渠道的拓寬可以從以下幾方面做出努力:一是增加各級(jí)財(cái)政對(duì)森林保護(hù)的投入,此外林業(yè)建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)資金,應(yīng)專(zhuān)款專(zhuān)用,將其納入森林保護(hù)資金的來(lái)源渠道。二是合理運(yùn)用稅收調(diào)節(jié)手段,開(kāi)征保護(hù)森林資源的稅種。三是增加來(lái)自市場(chǎng)的補(bǔ)償資金。哥斯達(dá)黎加森林生態(tài)補(bǔ)償?shù)某晒?jīng)驗(yàn)表明,森林生態(tài)補(bǔ)償?shù)馁Y金來(lái)源應(yīng)該從森林生態(tài)系統(tǒng)所創(chuàng)造的價(jià)值方面著手,根據(jù)“誰(shuí)受益,誰(shuí)付費(fèi)”的原則籌集資金。而森林環(huán)境服務(wù)主要包括固碳、森林景觀、生物多樣性、森林的水文服務(wù),所以應(yīng)該主要從這四個(gè)方面進(jìn)行森林生態(tài)補(bǔ)償融資[16]。
3.5 提高林區(qū)從業(yè)人員素質(zhì),轉(zhuǎn)變林區(qū)傳統(tǒng)的發(fā)展觀
人口資源的質(zhì)量與可持續(xù)發(fā)展相互促進(jìn)、相互制約。緬因州立大學(xué)根據(jù)小林主的實(shí)際情況,開(kāi)展旋轉(zhuǎn)木馬式的培訓(xùn)。通過(guò)這種培訓(xùn)模式,提高從業(yè)人員的綜合素質(zhì),轉(zhuǎn)變當(dāng)?shù)鼐用竦膫鹘y(tǒng)發(fā)展觀。目前,從整體上來(lái)說(shuō),武陵山片區(qū)人民文化知識(shí)水平和科技水平依然不高,人們依然保持著以犧牲環(huán)境為代價(jià),換取當(dāng)前發(fā)展的觀念。山區(qū)農(nóng)民的素質(zhì)成為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和森林資源可持續(xù)發(fā)展的制約因素。而要改變這一狀況,首先,要大力普及科技知識(shí),讓農(nóng)民掌握現(xiàn)代科技,逐步擺脫傳統(tǒng)粗放式的生產(chǎn)模式。其次,要更新觀念。通過(guò)開(kāi)展一系列的學(xué)習(xí)教育活動(dòng),培養(yǎng)農(nóng)民的生態(tài)意識(shí)、市場(chǎng)意識(shí)、科技意識(shí),改變根深蒂固的小農(nóng)意識(shí)和舊的生產(chǎn)方式。只有林區(qū)整體的教育水平,文化素養(yǎng)提高了,經(jīng)濟(jì)和環(huán)境問(wèn)題才能得到持續(xù)的改善和保障。
參考文獻(xiàn):
[1]沈照仁.中國(guó)黑龍江大興安嶺林區(qū)與美國(guó)緬因州林業(yè)戰(zhàn)略思路對(duì)比[J].人造板通訊,2004,05:12.
[2]李英.美國(guó)緬因州的小林主培訓(xùn)系統(tǒng)[J].云南林業(yè),1984,04:33.
[3]Davis R K. Recreation planning as an economic problem [J]. Natural Resources Journal,1963(3):239-249.
[4]盛業(yè)旭. 基于CVM的耕地保護(hù)經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)研究[D].四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.
[5]陳曦.歐盟森林生態(tài)補(bǔ)償制度及其借鑒[D].浙江農(nóng)林大學(xué),2012.
[6]劉燕.我國(guó)森林認(rèn)證體系的運(yùn)行機(jī)制研究[D].北京林業(yè)大學(xué),2006.
[7]徐B.美國(guó)森林碳匯交易機(jī)制、實(shí)踐及啟示[J].華北金融,2010,09:19-21.
[8]周少平,陳榮坤.關(guān)于哥斯達(dá)黎加可持續(xù)發(fā)展的思考[J].中國(guó)人口.資源與環(huán)境,1997,02:77-80.
[9]丁敏.哥斯達(dá)黎加的森林生態(tài)補(bǔ)償制度[J].世界環(huán)境,2007,06:66-69.
[10]李長(zhǎng)亮.中國(guó)西部生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制構(gòu)建研究[D].蘭州大學(xué),2009.
[11]萬(wàn)本太,鄒首民.走向?qū)嵺`的生態(tài)補(bǔ)償:案例分析與探索[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2008,10.
[12]鄭德祥,朱上游,陳平留.淺論森林資源資產(chǎn)化管理[J].林業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,2002,04:203-205.
[13]陳勇,支玲.森林環(huán)境服務(wù)市場(chǎng)研究現(xiàn)狀與展望[J].世界林業(yè)研究,2005,04:11-17.
[14]張立群.武陵山片區(qū)可持續(xù)發(fā)展的路徑探析――以湖南省7個(gè)市州的37個(gè)重點(diǎn)縣為例[J].武陵學(xué)刊,2012,37(4).
篇6
作者:洪冬星
草原上旺盛的雜草和毒草也損害著優(yōu)質(zhì)草種,很多自然的和人為的因素加劇了草原退化,例如過(guò)度放牧,過(guò)度放牧使植物覆蓋減少、土壤表層和缺失,使草根生物量減少,并因此降低了土壤儲(chǔ)存碳和氮的能力。例如在中國(guó)北部荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)中,長(zhǎng)達(dá)15年以上的過(guò)度放牧使得土壤有機(jī)碳減少了25%。近幾十年來(lái),隨著人為干擾程度的增強(qiáng),加劇了生物資源的破壞速度,引起大批生物資源的喪失,生物多樣性銳減。國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)委員會(huì)分別于1980年、1985年、1991年分三批公布了重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)植物名單?!吨袊?guó)珍稀瀕危植物名錄》共列出了389種珍稀瀕危保護(hù)植物。1991年中國(guó)科學(xué)院植物研究所編寫(xiě)的《第二批中國(guó)稀有瀕危植物名錄》共收入了627種、10個(gè)變種。這些稀有瀕危種大都分布在草原地帶。如果草原退化不斷累積,超出了系統(tǒng)所能承受和恢復(fù)的閾值,最終將導(dǎo)致草原生態(tài)系統(tǒng)完全喪失物質(zhì)再生能力,草原將不復(fù)存在。西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后與民族地區(qū)人口的貧困性由于生態(tài)環(huán)境條件的限制和不合理的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),西部地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低。2009年西部地區(qū)人均生產(chǎn)總值只有2000多美元,東部地區(qū)已經(jīng)達(dá)5000多美元了,深圳超過(guò)了1.3萬(wàn)美元,上海、北京已經(jīng)超過(guò)1萬(wàn)美元。整個(gè)西部地區(qū)人均國(guó)民生產(chǎn)總值只有東部地區(qū)的45%左右,西部地區(qū)城鎮(zhèn)居民的人均可支配收入只有東部地區(qū)的67%左右。牧區(qū)居民生活貧困,貧困率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于6.3%這一全國(guó)平均水平②。社會(huì)積累能力較弱,個(gè)人支付能力低。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù),2008年西部地區(qū)農(nóng)牧民人均純收入為3517.73元,是東部地區(qū)的53.3%、中部地區(qū)的79.0%、東北地區(qū)的69.0%,是全國(guó)平均水平的73.89%。從草原總面積占全國(guó)65%的、內(nèi)蒙古、新疆、青海四大牧區(qū)來(lái)看,2008年農(nóng)牧民人均收入只有全國(guó)平均水平的75.6%。從事草原畜牧業(yè)的牧民與種糧農(nóng)民的收入差距在一些地方也在不斷擴(kuò)大,以典型農(nóng)區(qū)河南省和典型牧區(qū)青海省為例,2004年至2008年,河南農(nóng)民人均收入的增幅較青海高出18個(gè)百分點(diǎn)。西部地區(qū)牧民貧困,在收入方面,主要表現(xiàn)為收入和其他物質(zhì)手段缺乏;在非收入方面,主要表現(xiàn)為缺乏基本的社會(huì)服務(wù),例如教育、醫(yī)療和安全的水,缺乏人身安全及參與影響別人生活的政治進(jìn)程和決策權(quán)力。近年來(lái)的研究表明,窮人通常非常依賴(lài)自然資源維持生計(jì)。
由于貧困的壓力,窮人采用短期的生存戰(zhàn)略,過(guò)度利用土地資源,而因此讓環(huán)境保護(hù)處于低級(jí)地位,并且極易受到外部的沖擊,目前也被視為其主要特點(diǎn)之一。最重要的是當(dāng)環(huán)境退化或者他們獲取以及利用自然資源受限的話(huà),他們是受影響最嚴(yán)重的并且沒(méi)有應(yīng)對(duì)能力。在發(fā)展中國(guó)家,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素又是造成居民健康問(wèn)題的主要原因。鑒于此,政府必須確保各種保護(hù)干預(yù)措施不傷害到弱勢(shì)群體,有助于扶貧和減少受社會(huì)排擠;同時(shí)改善窮人的資產(chǎn)以擴(kuò)大可持續(xù)的生計(jì)機(jī)會(huì),減少窮人易受環(huán)境危害和與自然資源有關(guān)的各種沖突。草原生態(tài)建設(shè)投資和補(bǔ)償不足,西部地區(qū)不堪重負(fù),草原經(jīng)營(yíng)者陷入入不敷出的尷尬境地草原生態(tài)系統(tǒng)為社會(huì)提供著諸如生物多樣性保護(hù)、固碳以及休閑娛樂(lè)等生態(tài)系統(tǒng)功能。然而,一直以來(lái)沒(méi)有人為其所獲收益付費(fèi)。牧民與草原之間通常有著深層關(guān)系,草原不僅是他們的經(jīng)濟(jì)生活基礎(chǔ),而且也是他們的文化身份、社會(huì)組織和信念體系的重要組成部分。由于各種自然和人為原因,我國(guó)目前90%以上的草原都處于不同程度的退化之中,生態(tài)環(huán)境遭到不同程度的破壞。牧民一方面要經(jīng)受草原生態(tài)退化造成的草原生產(chǎn)力下降、生計(jì)受到嚴(yán)重影響,另一方面還要承受各種各樣的生態(tài)保護(hù)舉措,其生態(tài)保護(hù)動(dòng)力下降。改革開(kāi)放后,中國(guó)實(shí)行中央和地方政府“分灶吃飯”。中國(guó)西部以資源型產(chǎn)業(yè)為主,結(jié)構(gòu)比較單一。同時(shí),在中國(guó)自然資源無(wú)價(jià)和長(zhǎng)期低價(jià)也是不容否認(rèn)的事實(shí),這給西部地區(qū)造成極大損害,造成西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期落后,無(wú)力應(yīng)付財(cái)政開(kāi)支;中央政府又缺乏足夠的財(cái)政轉(zhuǎn)移支付,地方政府財(cái)政增收受到影響。同時(shí),西部地區(qū)還要承擔(dān)國(guó)家大規(guī)模的生態(tài)建設(shè)之重,要承擔(dān)各種限制性政策和項(xiàng)目的重大壓力及其實(shí)施的后果,這一切無(wú)疑增加了西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的成本,從而給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)不利影響。草原生態(tài)建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的復(fù)雜而艱巨的工作,具有強(qiáng)的正外部性,理應(yīng)由享用生態(tài)公共產(chǎn)品的人支付,然而由于市場(chǎng)失靈,一直以來(lái)是草原經(jīng)營(yíng)者和地方政府為人們享用草原生態(tài)系統(tǒng)支付巨大開(kāi)支,但卻沒(méi)有得到相應(yīng)的補(bǔ)償。長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)家也沒(méi)有把草原放在與森林和耕地同等重要的位置,由于重利用、輕保護(hù),重索取、輕投入,草原保護(hù)建設(shè)滯后,草原的基礎(chǔ)設(shè)施、支撐體系十分薄弱。2000年以前,我國(guó)對(duì)草原的投入總計(jì)約0.5元/畝。2000年以來(lái)國(guó)家雖然加大了投入力度,投入總計(jì)約100億元,平均25元/公頃,而同期國(guó)家投入林業(yè)資金1100多億元,平均630元/公頃,每公頃投入是草原的25倍,與保護(hù)草原的客觀要求和廣大牧民的期盼相比,差距很大。國(guó)家的財(cái)政支持越有限,養(yǎng)育和保護(hù)草原的地區(qū)和單位就變得越貧困;草地經(jīng)營(yíng)者參與草原恢復(fù)和保護(hù)的動(dòng)力越來(lái)越差,結(jié)果造成新一輪社會(huì)公正的失衡,瓦解了當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民保護(hù)草原生態(tài)環(huán)境的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)基礎(chǔ),不可避免地?fù)p害了草原生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的條件,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境變得越來(lái)越退化,中國(guó)西部陷入生態(tài)惡化——貧困——生態(tài)進(jìn)一步惡化的惡性循環(huán)。
由政府提供直接的項(xiàng)目融資,補(bǔ)償參與草原生態(tài)建設(shè)活動(dòng)的利益受損的牧戶(hù)。草原生態(tài)建設(shè)補(bǔ)償制度的建立和完善有助于推動(dòng)中國(guó)草原生態(tài)系統(tǒng)成為無(wú)形的草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)公共品生產(chǎn)者的新愿景,推廣草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)于貧困的牧民來(lái)說(shuō)是有經(jīng)濟(jì)收益的。從制度設(shè)計(jì)角度來(lái)講,草原生態(tài)建設(shè)補(bǔ)償政策積極遵守了成功的自然資源管理制度安排的絕大多數(shù)設(shè)計(jì)規(guī)則,這可以部分地解釋“就參與者的利益和社會(huì)大眾的支持來(lái)說(shuō)”項(xiàng)目政策是相對(duì)成功的原因。當(dāng)?shù)氐哪翍?hù)積極地接受項(xiàng)目,主要是受到補(bǔ)貼的吸引鼓勵(lì)他們參與生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目,通過(guò)參與這些項(xiàng)目也提高了他們的草原管理實(shí)踐能力。從互動(dòng)的角度來(lái)看,草原生態(tài)建設(shè)補(bǔ)償項(xiàng)目有助于推動(dòng)和鼓勵(lì)全國(guó)范圍的生態(tài)補(bǔ)償項(xiàng)目。即便我們認(rèn)為項(xiàng)目的參與是自愿的,并因此假設(shè)補(bǔ)貼已經(jīng)支付了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給者的機(jī)會(huì)成本和管理成本,但是中國(guó)農(nóng)村政策條件在快速地發(fā)生變化,比如對(duì)種糧農(nóng)民的補(bǔ)貼、對(duì)林業(yè)的補(bǔ)貼等,從而改變著現(xiàn)有草原生態(tài)建設(shè)補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)激勵(lì)效果。此外,農(nóng)業(yè)政策和環(huán)境政策常常沖突,例如當(dāng)食品安全成為政策制定者的關(guān)注問(wèn)題時(shí),農(nóng)業(yè)政策往往造成對(duì)環(huán)境的損害等。綜合以上分析,中國(guó)西部草原生態(tài)環(huán)境和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在未來(lái)有著舉足輕重的意義,因此迫切需要建立科學(xué)合理的草原生態(tài)建設(shè)補(bǔ)償制度和草原生態(tài)系統(tǒng)管理的可持續(xù)戰(zhàn)略。特別需要強(qiáng)調(diào)的是,制定草原生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和管理的可持續(xù)戰(zhàn)略必須明確融入生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問(wèn)題的整體框架,草原生態(tài)建設(shè)補(bǔ)償戰(zhàn)略的規(guī)劃和實(shí)施必須與貧困的西部牧民的需求相呼應(yīng),做到既能夠改善草原環(huán)境管理又能夠改善牧民生計(jì)。
篇7
一、單選題:(共25個(gè)小題,每題2分,共50分)1下列動(dòng)物不是腔腸動(dòng)物的是 ( )A、珊瑚蟲(chóng) B、水螅 C、???D、渦蟲(chóng)2蛔蟲(chóng)是寄生生活,那么它的什么器官和此相適應(yīng),比較發(fā)達(dá)的是 ( )A、運(yùn)動(dòng)器官 B、感覺(jué)器官 C、生殖器官 D、消化器官3 蝗蟲(chóng)適于陸地生活,其形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有 ( )①用氣管呼吸 ② 胸部有三對(duì)足兩對(duì)翅 ③ 有外骨骼防止水分蒸發(fā) ④ 視覺(jué)發(fā)達(dá)有一對(duì)復(fù)眼 A、①② B、①②④ C、①②③ D、①②③④4 河蚌能形成珍珠的結(jié)構(gòu)是 ( ?。〢、貝殼 B、外套膜 C、珍珠層 D、斧足5 下列幾種常見(jiàn)的魚(yú)屬于海洋魚(yú)的是 ( )A鯉魚(yú) B草魚(yú) C鰱魚(yú) D帶魚(yú)6 我國(guó)淡水魚(yú)中,被稱(chēng)為“四大家魚(yú)”的是 ( )A.草魚(yú)、鯉魚(yú)、鯽魚(yú)、青魚(yú) B.鳙魚(yú)、鰱魚(yú)、草魚(yú)、青魚(yú)C鰱魚(yú)、草魚(yú)、鯽魚(yú)、青魚(yú) D.草魚(yú)、青魚(yú)、鯉魚(yú)、鳙魚(yú)7魚(yú)的呼吸器官是: ( ) A.鼻孔; B.鰓; C.口; D.鰾。8下列哪種環(huán)境中,霉菌最容易生長(zhǎng) ( )A.干燥的皮鞋上; B.煮沸但密封的牛肉汁; C.潮濕的糧食堆; D.潮濕的沙土地。9 保護(hù)青蛙的意義在于 ( )A、青蛙肉味鮮美,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高 B、青蛙能大量捕食農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)C、青蛙皮膚具有斑紋,適于觀賞 D、青蛙具有很高的科研價(jià)值 10. 爬行動(dòng)物在進(jìn)化上比兩棲動(dòng)物高等的主要特點(diǎn) ( )A、用肺呼吸 B、能在地上爬行 C、卵生 D、體內(nèi)受精11 被稱(chēng)為“活化石”的爬行動(dòng)物是 ( )A、蜥蜴 B、揚(yáng)子鱷 C、馬門(mén)溪龍 D、蛇12 家鴿是同學(xué)們熟悉的一種鳥(niǎo),它適行的外形特點(diǎn)是: ( )A.扁圓形; B.流線(xiàn)型; C.長(zhǎng)柱形; D.扇形;13哺乳動(dòng)物一般具有發(fā)達(dá)的皮毛,其作用是 ( ?。〢.偽裝 B.保護(hù) C.防御 D.保溫14下列動(dòng)物的犬齒發(fā)達(dá)的是 ( ) A家兔 B家豬 C牛 D虎15下列動(dòng)物屬于胎生哺乳的是 ( )A鯉魚(yú) B娃娃魚(yú) C雞 D 豬16對(duì)動(dòng)物“嘗試與錯(cuò)誤”的行為敘述不正確的是 ( )A. “嘗試與錯(cuò)誤”是常見(jiàn)的動(dòng)物學(xué)習(xí)行為 B. “嘗試與錯(cuò)誤”是動(dòng)物的后天性行為C. “嘗試與錯(cuò)誤”是動(dòng)物的先天性行為 D. 動(dòng)物越高等,“嘗試與錯(cuò)誤”的次數(shù)就越少17動(dòng)物具有“學(xué)習(xí)行為”,有利于 ( )A、尋找食物 B、找到配偶 C、逃避敵害 D、適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境18大雁南飛屬于動(dòng)物的: ( )A、覓食行為 B、防御行為 C、遷徙行為 D、生殖行為19下列動(dòng)物中,學(xué)習(xí)能力的是: ( )A、蚯蚓 B、大山雀 C、黑猩猩 D、牛20麻雀曾被列為主要的害鳥(niǎo),在我國(guó)開(kāi)展過(guò)“剿滅麻雀”的運(yùn)動(dòng),現(xiàn)在,有關(guān)專(zhuān)家發(fā)出了要保護(hù)麻雀的呼吁,原因是 ( ) A、通過(guò)“剿滅麻雀”的運(yùn)動(dòng),麻雀數(shù)量急劇減少,瀕于滅絕B、因?yàn)槁槿笖?shù)量減少,其它鳥(niǎo)也減少了C、麻雀是很多害蟲(chóng)的天敵D、農(nóng)作物產(chǎn)量增加,能夠提供足夠的食物21罐頭食品在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)腐敗變質(zhì)的原因是: ( )A.密封很?chē)?yán),細(xì)菌沒(méi)有機(jī)會(huì)進(jìn)入B.密封很?chē)?yán),細(xì)菌無(wú)法呼吸而死亡C.封蓋前高溫滅菌,封蓋后罐內(nèi)沒(méi)有細(xì)菌D.高溫、密封影響了罐內(nèi)細(xì)菌的繁殖22細(xì)菌的繁殖方式主要是 ( ) A.分裂生殖 B.孢子生殖 C.出芽生殖 D.有性生殖 23在生態(tài)系統(tǒng)中,細(xì)菌和真菌作為 ( )A、生產(chǎn)者 B、消費(fèi)者 C、分解者 D、以上都有可能 24裸子植物與被子植物的相同之處是 ( )A.兩者都有果實(shí) B.兩者都有種子 C.兩者都有花 D.兩者都沒(méi)有真正的根25鯨不屬于魚(yú)類(lèi)的主要原因是 ( )A.鯨不是通過(guò)卵生,而是通過(guò)胎生來(lái)繁殖后代 B.鯨的體表光滑,沒(méi)有鱗片C.鯨沒(méi)有鰭輔助游泳 D.鯨沒(méi)有鰓蓋和鰓絲二、填空題:(本題20個(gè)空,每空1分,共20分)26、蚯蚓:運(yùn)動(dòng)靠體壁發(fā)達(dá)的_________與__________配合完成;呼吸依靠____________來(lái)完成。 27、大多數(shù)的魚(yú)的體型呈 型,體表覆蓋 ,并且能分泌粘液,有利于減少魚(yú)在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)遇到的阻力。28、兩棲動(dòng)物的主要特征:幼體生活在_______中,用_______呼吸;成體大多生活在陸地上,也可在水中生活,用__________呼吸,兼用 呼吸。29、在生態(tài)系統(tǒng)中各種生物的 和所占的 總是維持在 的狀態(tài),這種現(xiàn)象叫 。 30細(xì)菌真菌生存的基本條件是 、 ,還有有機(jī)物。31、生物多樣性包括 、 、 。32、魚(yú)適于水中生活的兩大特點(diǎn)是 ; 。三、識(shí)圖分析題(本題共2個(gè)小題,每空1分,共20分)33、二戰(zhàn)時(shí)期,有一只信鴿為了把情報(bào)送到總部,在雙腳被炸彈炸掉的情況下,忍痛飛了回去,但在完成任務(wù)后不久就死去了,人們把它的身體做成模型以紀(jì)念它。其實(shí),信鴿很早就有“軍中不會(huì)說(shuō)話(huà)的特殊兵種”的美稱(chēng)。請(qǐng)根據(jù)以上材料,回答下列問(wèn)題:(1)信鴿的身體呈 ,這種體型可以減少飛行的 。前肢變成 。(2)信鴿的翅膀展開(kāi)呈 ,在飛行過(guò)程中起主要作用是 (填 “正羽”或“絨羽”(3)觀察信鴿的骨骼,可以發(fā)現(xiàn) 很突出,長(zhǎng)骨 (填“中空”或“實(shí)心”)(4)信鴿 的肌肉比身體其他部位的肌肉發(fā)達(dá),體溫 。(5)圖中所指結(jié)構(gòu)的名稱(chēng):a是 ,b是,c是。(6)鳥(niǎo)的呼吸器官是 ,但是鳥(niǎo)的呼吸方式很特別,原因是它還具有發(fā)達(dá)的 ,可以輔助呼吸。
34根據(jù)右圖回答:(1)圖中①是 ,④是 。(2)圖中⑤是 。它的作用是減少運(yùn)動(dòng)時(shí)①和④接觸面的 。(3)圖中③是 ,內(nèi)有少量的滑液,起著 作用。四、實(shí)驗(yàn)探究(35題每小題2分,36題每空2分,共10分)35、實(shí)驗(yàn)人員想了解一下新孵化的鳥(niǎo)類(lèi)是怎樣獲得對(duì)它們母親的情感的。他們選擇了六只剛孵化的小鴨。小鴨①、②、③剛孵化出來(lái)就被地移走了,使得它們沒(méi)有見(jiàn)到自己的母親.小鴨④、⑤、⑥還和它們的母親在一起。實(shí)驗(yàn)人員給小鴨①、②、③展示了一個(gè)氣球,同時(shí)放母鴨叫的錄音,經(jīng)過(guò)若干天后,實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)小鴨①、②、③模仿母鴨的行為并時(shí)刻跟隨在氣球左右。請(qǐng)選擇: (1).小鴨①、②、③的行為發(fā)展過(guò)程可以用下列哪個(gè)術(shù)語(yǔ)描述: ( )A 先天行為 B條件反射 C 本能D學(xué)習(xí)行為(2).小鴨④、⑤、⑥被稱(chēng)為: ( )A 實(shí)驗(yàn)?zāi)P汀 對(duì)照組C 實(shí)驗(yàn)組D 一個(gè)變量(3).如果不是把小鴨①、②、③放在氣球周?chē)⒎拍给喗械匿浺簦菍⑺鼈兎旁谝恢回埖闹車(chē)⒎拍给喗械匿浺?,則小鴨①、②、③可能會(huì)怎樣 ( )A 它們可能?chē)樆F渌喿印 它們將失去繁殖能力C 它們將會(huì)發(fā)出類(lèi)似貓的聲音 D 它們將會(huì)認(rèn)為貓是它們的母親36甲乙丙三瓶牛奶分別加入乳酸菌后,甲乙兩瓶封閉,丙瓶敞開(kāi)。甲瓶加熱至100攝氏度后再冷卻,然后均在室溫下放置,可以變成酸奶的是 ,最不容易酸敗的是 。
一單選題:1 D 2 C 3 C 4 B 5 D 6 B 7 B 8 C 9 B 10 D 11 B 12 B 13 D 14 D 15 D 16 C 17 D 18 C 19 C 20 C21 C 22 A 23 C 24 B 25 A二、填空題:26. 肌肉 剛毛 濕潤(rùn)的體壁 27. 流線(xiàn)型、鱗片 28. 水 鰓 肺 皮膚29. .數(shù)量,比例,相對(duì)穩(wěn)定,生態(tài)平衡 30. 水分;適宜的溫度 31. 種類(lèi)多樣性 基因多樣性 生態(tài)系統(tǒng)多樣性32.一是靠游泳來(lái)獲取食物和防御敵害;二是能在水中呼吸。三、識(shí)圖分析題33(1)流線(xiàn)型,空氣的阻力,翼(2)扇形,正羽(3)胸骨,中空(4),胸部,高而恒定(5)氣管, 氣囊, 肺,(6)肺, 氣囊
篇8
關(guān)鍵詞:城市園林景觀;生態(tài)環(huán)境;生態(tài)設(shè)計(jì);環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)
引言
城市作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中心,在人類(lèi)生活中起到了十分重要的意義。城市不僅應(yīng)向人類(lèi)提供物質(zhì)資源,也應(yīng)向人類(lèi)提供優(yōu)良的生活環(huán)境等更多層面的其他形式的資源。雖然由于經(jīng)濟(jì)形式的改變,決定了城市擴(kuò)張和相關(guān)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)已是必然趨勢(shì),但對(duì)自然系統(tǒng)系統(tǒng)的破壞是十分巨大的,直接影響了我國(guó)新時(shí)期可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此,如何正確解決環(huán)境問(wèn)題,營(yíng)造人與自然相互協(xié)調(diào)的城市生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為被社會(huì)廣泛關(guān)注和重視的問(wèn)題。而生態(tài)設(shè)計(jì)作為城市園林景觀設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì),還并未被準(zhǔn)確的把握和認(rèn)識(shí),作者針對(duì)對(duì)我國(guó)目前的景觀生態(tài)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討,對(duì)相關(guān)的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。
1 我國(guó)城市園林景觀的現(xiàn)狀及出現(xiàn)的問(wèn)題
目前,在城市園林的景觀設(shè)計(jì)中存在著許多問(wèn)題,具體說(shuō)來(lái),就是生態(tài)功能性和效益性得不到充分發(fā)揮,對(duì)此,植物生態(tài)學(xué)應(yīng)在在園林景觀設(shè)計(jì)中發(fā)揮應(yīng)有的作用,主要可以針對(duì)以下幾方面:
1.1 花壇草坪等綠化部件的頻繁設(shè)置和過(guò)度使用
現(xiàn)階段,經(jīng)常出現(xiàn)的園林景觀設(shè)計(jì)出現(xiàn)的問(wèn)題就是花壇草坪等綠化部件的頻繁設(shè)置和過(guò)度使用,要維護(hù)這些綠化功能部件的正常運(yùn)作,不僅要消耗大量的淡水資源,侵占人居環(huán)境,壓縮正常的休閑生活空間,還要在養(yǎng)護(hù)期間噴撒化學(xué)藥劑,造成環(huán)境產(chǎn)生污染。反觀產(chǎn)生的生態(tài)效果,花壇草坪的涵保土地和制造氧氣的能力卻大大樹(shù)木;從環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)角度來(lái)看,這樣的頻繁設(shè)計(jì)不符合環(huán)境美觀的原則,對(duì)環(huán)境的藝術(shù)設(shè)計(jì)造成了很壞的影響,具有華而不實(shí)的特點(diǎn)。
1.2 盲目引進(jìn)外來(lái)物種,片面夸大藝術(shù)效果
由于園林景觀設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)觀念,片面追求環(huán)境的藝術(shù)效果成為園林景觀設(shè)計(jì)的弊病。很多的園林景觀設(shè)計(jì)人員不熟悉植物特性,片面夸大環(huán)境藝術(shù)效果,在園林景觀設(shè)計(jì)中,很少采用本地植物,大局采用外來(lái)花草,這樣,不僅加重了園林景觀后期管理中防范外來(lái)物種入侵的任務(wù)量,同時(shí)也很難彰顯地方特色,破壞了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的初衷,園林景觀設(shè)計(jì)的效果也十分遭到破壞。
2 在城市景觀設(shè)計(jì)中運(yùn)用生態(tài)設(shè)計(jì)理念
生態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)作為城市園林景觀設(shè)計(jì)最為重要的設(shè)計(jì)理念,切實(shí)的貫徹到城市園林景觀設(shè)計(jì)中,不僅滿(mǎn)足城市園林景觀的功能性,同時(shí)也應(yīng)體現(xiàn)城市園林景觀的環(huán)境藝術(shù)效果。
2.1 生態(tài)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
首先,應(yīng)滿(mǎn)足生態(tài)的補(bǔ)償與適應(yīng)的要求:由于在現(xiàn)代的園林景觀建造中非可再生資源的消耗是十分巨大的,相關(guān)的園林景觀設(shè)計(jì)人員應(yīng)將工作內(nèi)容于生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)相聯(lián)系,積極采用既適宜園林景觀應(yīng)用,又很少影響環(huán)境的設(shè)計(jì)內(nèi)容和景觀元素,應(yīng)采用可再生的能源維護(hù)園林景觀的能源消耗,滿(mǎn)足現(xiàn)代城市園林景觀的生態(tài)環(huán)境需要,兼顧城市園林景觀的生態(tài)設(shè)計(jì)和環(huán)境藝術(shù)效果,達(dá)到生態(tài)和藝術(shù)的完美和諧。
其次,應(yīng)滿(mǎn)足生態(tài)的修復(fù)與加強(qiáng)的要求:當(dāng)今的自然環(huán)境,除了受到自然因素的干擾,人為因素的干擾也日趨強(qiáng)烈。但由于生態(tài)系統(tǒng)具有強(qiáng)大的逆向演替機(jī)制和自我恢復(fù)能力,因此,城市園林景觀具有自然環(huán)境反演的機(jī)制。參與城市園林景觀的設(shè)計(jì)人員,應(yīng)充分利用園林景觀的生態(tài)特征,對(duì)場(chǎng)地肌膚晶型有效的修復(fù),促進(jìn)城市園林場(chǎng)地的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能有效的良性循環(huán),也滿(mǎn)足環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的初衷。
2.2 生態(tài)設(shè)計(jì)的注意問(wèn)題
首先,應(yīng)注意植物之間的相互作用:通過(guò)相關(guān)的研究,在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)或其他分泌物,可能出現(xiàn)抑制周?chē)渌参锏纳L(zhǎng),或?qū)︵徑闹参锷L(zhǎng)起到積極作用??偟恼f(shuō)來(lái),就是植物在生命活動(dòng)中,不僅會(huì)對(duì)周?chē)沫h(huán)境造成影響,也會(huì)對(duì)周?chē)钠渌参锂a(chǎn)生各種不同的影響。積極掌握相關(guān)的植物知識(shí),城市園林景觀的設(shè)計(jì)人員不僅規(guī)避植物物種間混交造成的不良影響,還可以利用植物的互促作用,進(jìn)行景觀植物的合理配植,這不僅可以滿(mǎn)足城市園林的功能化,同時(shí)也為城市園林的環(huán)境藝術(shù)化做出貢獻(xiàn)。
其次,應(yīng)注意環(huán)境對(duì)植物因子的影響:植物受環(huán)境的生態(tài)影響是多方面的,換而言之,植物的生長(zhǎng)處于綜合的環(huán)境因子中。環(huán)境中任一因子的缺失,都會(huì)對(duì)植物的正常生長(zhǎng)造成很大的影響。因此,城市園林景觀的相關(guān)設(shè)計(jì)者應(yīng)準(zhǔn)確掌握環(huán)境中各因子對(duì)景觀植物的影響,這也直接關(guān)系到了景觀的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的相關(guān)效果。
3 生態(tài)設(shè)計(jì)的常用方法
3.1 體現(xiàn)地域特點(diǎn),節(jié)約環(huán)境資源的設(shè)計(jì)
此類(lèi)設(shè)計(jì)方法主要特點(diǎn),就是要保留當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特點(diǎn)和文化特點(diǎn),盡可能采用可循環(huán)資源進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)場(chǎng)地中需要的材料進(jìn)行循環(huán)利用,減少生產(chǎn)加工,運(yùn)輸施工中的材料消耗和廢棄物的產(chǎn)生,達(dá)到結(jié)緣環(huán)境資源的目的。
3.2 保護(hù)生物多樣性,模擬植物自然配置
作為反映環(huán)境中物種的穩(wěn)定性、豐富度和均勻度的重要表現(xiàn),物種多樣性反映了植物群落與自然環(huán)境的相互關(guān)系。由此,在城市園林景觀的設(shè)計(jì)中,合理的增加多物種組成的植物群落設(shè)計(jì),可以使植物景觀具有更大的穩(wěn)定性,可以更有效的利用資源,對(duì)保持物種資源多樣性,文化特質(zhì)多樣性和環(huán)境藝術(shù)多樣性具有極為重要的環(huán)境意義。
4 結(jié)語(yǔ)
城市園林景觀的生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì),作為協(xié)調(diào)人類(lèi)發(fā)展和自然演化的重要工作具有十分重要的意義。城市園林的生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì),不僅要滿(mǎn)足環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的要求,也應(yīng)滿(mǎn)足可持續(xù)發(fā)展的要求,廣大的園林景觀設(shè)計(jì)人員要十分明確自己所擔(dān)負(fù)的重任,為我國(guó)城市綠化事業(yè)做出英勇的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
篇9
針對(duì)黑龍江大峽谷國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)實(shí)際情況和業(yè)務(wù)需求,從信息化管理的角度出發(fā),設(shè)計(jì)了該保護(hù)區(qū)綜合管理信息系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)和功能體系,重點(diǎn)滿(mǎn)足保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)管理、珍稀動(dòng)植物資源保護(hù)和防火防疫等功能的需求。綜合運(yùn)用功能組件化管理、基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)整合集成(ETL)、基于CA統(tǒng)一身份認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密的安全保障等關(guān)鍵技術(shù),保障管理信息系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:
大峽谷自然保護(hù)區(qū);管理信息系統(tǒng);地理信息系統(tǒng);生物多樣性保護(hù)
隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)自然保護(hù)區(qū)價(jià)值的重視程度不斷提高[1-2],管理手段和方法不斷創(chuàng)新,國(guó)內(nèi)外大量自然保護(hù)區(qū)已建立相應(yīng)的管理信息系統(tǒng),借助信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)自然保護(hù)區(qū)的高效管理[3]。自然保護(hù)區(qū)的可持續(xù)化發(fā)展需要科學(xué)的自然資源管理,而可持續(xù)的自然資源管理需要對(duì)自然過(guò)程以及與之聯(lián)系的經(jīng)濟(jì)服務(wù)和社會(huì)服務(wù)有非常深刻的理解。綜合的自然資源管理(integratednaturalresourcesmanagement)被定義為“最大化了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)福祉的一種過(guò)程,以一種平衡的方式在不需要犧牲自然系統(tǒng)的可持續(xù)性前提下,促進(jìn)了協(xié)調(diào)地水、土地、以及相關(guān)自然資源發(fā)展與管理?!睆目刹僮鲗用嫔蟻?lái)定義的話(huà),美國(guó)學(xué)者Brown[4]認(rèn)為這種管理模式需要多種運(yùn)用多種學(xué)科的知識(shí),同時(shí)需要各種利益主體的意見(jiàn)輸入,去修改和執(zhí)行有效的,平衡的和可持續(xù)的途徑應(yīng)對(duì)實(shí)際的自然資源發(fā)展問(wèn)題?;诙鄬W(xué)科和綜合復(fù)雜的自然資源管理問(wèn)題,Brown[5]提出了多分辨率多學(xué)科的綜合模型,這種方法由一系列的模塊組成,包括界定問(wèn)題、概念化模型、分層辨認(rèn)以及可能的情景分析。特別是為了處理問(wèn)題的復(fù)雜性,基于計(jì)算機(jī)模型的決策支持系統(tǒng)(computerbasedDecisionSupportSystems(DSS)被廣為運(yùn)用。它的優(yōu)勢(shì)在于高效性和用戶(hù)友好的界面。DSS是一種計(jì)算機(jī)化的管理咨詢(xún)系統(tǒng),利用了數(shù)據(jù)庫(kù)、模型以及對(duì)話(huà)系統(tǒng)給決策者提供及時(shí)的管理信息[6]。信息管理系統(tǒng)借助3S技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等實(shí)現(xiàn)保護(hù)區(qū)資源的可視化表達(dá)、空間定位、查詢(xún)檢索、統(tǒng)計(jì)分析、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等功能,將保護(hù)區(qū)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備、資源數(shù)據(jù)、防火巡護(hù)及資源監(jiān)測(cè)等統(tǒng)一在綜合信息系統(tǒng)內(nèi)管理控制,實(shí)現(xiàn)保護(hù)區(qū)管理科學(xué)、便捷、高效,極大地提高了自然保護(hù)區(qū)的管理水平[7],尤其是WebGIS(網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng))的應(yīng)用,更實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)信息的網(wǎng)絡(luò)共享[8]。隨著空間技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)字地球、智慧地球和大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨,在這樣的背景下,保護(hù)區(qū)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究顯得尤為緊迫。本文以黑龍江大峽谷國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)為研究對(duì)象,構(gòu)建保護(hù)區(qū)綜合信息管理系統(tǒng),以提升保護(hù)區(qū)管理能力和工作效率。
1系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)
一個(gè)完善的信息管理系統(tǒng)應(yīng)該有利于推進(jìn)自然保護(hù)區(qū)管理工作的信息化、自動(dòng)化及現(xiàn)代化進(jìn)程,為保護(hù)區(qū)管理部門(mén)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)保護(hù)區(qū)、制定保護(hù)措施、實(shí)施綜合管理等提供科學(xué)依據(jù)[9]。本文擬建立基于WebGIS的黑龍江大峽谷國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)綜合管理信息系統(tǒng),整合現(xiàn)有自然保護(hù)區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù),將調(diào)查及監(jiān)測(cè)設(shè)備采集到的信息數(shù)據(jù)采取無(wú)線(xiàn)及有線(xiàn)傳輸?shù)姆绞綄?shí)時(shí)上報(bào),建立規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的自然保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)、保護(hù)區(qū)現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程及視頻監(jiān)控系統(tǒng)等信息系統(tǒng)的相互融合及統(tǒng)一化管理,使其能夠覆蓋保護(hù)區(qū)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)工作,滿(mǎn)足保護(hù)區(qū)的野生動(dòng)植物保護(hù)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、防火防疫以及保護(hù)區(qū)旅游資源管理等的需要,切實(shí)提高保護(hù)區(qū)自身的管理能力。
2系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
2、1系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)為了提高保護(hù)區(qū)綜合管理信息系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和服務(wù)的最大化共享,系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),即瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server,簡(jiǎn)稱(chēng)B/S)結(jié)構(gòu)[10]。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示,分為4個(gè)層次。1)基礎(chǔ)層。保障系統(tǒng)軟硬件環(huán)境的正常運(yùn)行,為系統(tǒng)提供了開(kāi)發(fā)、部署及運(yùn)行的公共環(huán)境。2)數(shù)據(jù)庫(kù)層。包含了系統(tǒng)運(yùn)行所需的所有數(shù)據(jù),包括基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)(行政區(qū)劃圖、基礎(chǔ)地形圖、水系、道路、地名標(biāo)注等)、圖形數(shù)據(jù)庫(kù)(植被類(lèi)型分布圖、珍稀物種分布圖、監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布圖、巡護(hù)線(xiàn)路圖和遙感影像數(shù)據(jù)等)、屬性數(shù)據(jù)庫(kù)(動(dòng)植物名錄、巡護(hù)日志、動(dòng)植物標(biāo)本信息、管理人員信息、保護(hù)區(qū)管理機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)信息等)3種類(lèi)型。3)功能層。包括數(shù)據(jù)展示、權(quán)限管理、基本操作、空間分析、輸出打印、信息、數(shù)據(jù)更新與維護(hù)等7個(gè)功能模塊。4)應(yīng)用層。主要是針對(duì)保護(hù)區(qū)管理的實(shí)際業(yè)務(wù)需求,定制開(kāi)發(fā)的相關(guān)功能模塊,包括基礎(chǔ)信息管理、資源管理、資源監(jiān)測(cè)、防火防疫、行政管理、旅游管理等6個(gè)應(yīng)用模塊。
2、2系統(tǒng)功能1)數(shù)據(jù)展示。在大峽谷保護(hù)區(qū)生物多樣性等專(zhuān)題數(shù)據(jù)的展示上,需要體現(xiàn)自然保護(hù)區(qū)領(lǐng)域的行業(yè)特點(diǎn),區(qū)域之間的變化表達(dá)要符合具體情況,除了要符合專(zhuān)業(yè)要求外,地圖的表達(dá)還要符合地理信息行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。2)權(quán)限管理。系統(tǒng)設(shè)計(jì)要充分考慮到數(shù)據(jù)的安全性和保密性,所以系統(tǒng)要具備權(quán)限管理功能,具體包括用戶(hù)賬戶(hù)設(shè)置、用戶(hù)權(quán)限設(shè)置、密碼修改、登陸系統(tǒng)日志和系統(tǒng)使用指南等。3)基本操作。系統(tǒng)基本操作包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出、編輯、空間數(shù)據(jù)源的顯示、數(shù)據(jù)類(lèi)型的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)圖層的合并、數(shù)據(jù)圖層的投影轉(zhuǎn)換等功能。地圖的基本操作包括放大、縮小、移動(dòng)、全屏顯示、自由縮放、漫游、標(biāo)注、地圖刷新、圖層控制、信息查詢(xún)、空間定位和背景設(shè)置等。信息查詢(xún):主要實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)植物信息、生態(tài)旅游、生態(tài)監(jiān)測(cè)等多種信息的查詢(xún),查詢(xún)方式包括屬性查詢(xún)和圖形查詢(xún)2種方式。圖形查詢(xún)又包括矩形框選擇、點(diǎn)選、多邊形選擇等多種方式。在查詢(xún)的基礎(chǔ)上,可以對(duì)查詢(xún)結(jié)果的空間格局、時(shí)空變化規(guī)律和發(fā)展變化趨勢(shì)等信息進(jìn)行相關(guān)分析,并支持分析結(jié)果的圖形、圖表等形式的輸出。空間定位:通過(guò)輸入各種具有位置信息的圖層,對(duì)滿(mǎn)足條件的圖元(面、線(xiàn)和點(diǎn))高亮顯示,實(shí)現(xiàn)地圖定位;當(dāng)移動(dòng)位置時(shí)將重新定位,只要在圖層所覆蓋的范圍之內(nèi),每個(gè)角落都能精確地定位。4)空間分析。將大峽谷保護(hù)區(qū)的植被分布圖、保護(hù)物種分布圖、資源(如森林、濕地、旅游)分布圖、防火設(shè)施分布圖、土地利用圖、功能區(qū)劃圖、人類(lèi)干擾圖、社區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等數(shù)據(jù)和保護(hù)區(qū)其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間疊加。其原理是對(duì)地理數(shù)據(jù)的空間位置、空間形狀、空間分布、空間距離及拓?fù)潢P(guān)系等相關(guān)基本相關(guān)信息進(jìn)行空間信息分析,以此建立各種應(yīng)用功能模型、統(tǒng)計(jì)分析和制圖,最終輔助保護(hù)區(qū)管理者進(jìn)行科學(xué)決策。5)輸出打印。主要包括地圖的投影轉(zhuǎn)換、距離量算、制訂專(zhuān)題圖并繪制地圖、比例尺、指北針、添加圖片、地圖標(biāo)題和打印輸出等。成果輸出功能支持包括專(zhuān)題圖、統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、各種照片等數(shù)據(jù)的導(dǎo)出,支持的數(shù)據(jù)格式包括“jpg”,“pdf”,“avi”,“xls”,“doc”等常用的文本、視頻等格式。6)信息。信息功能主要在系統(tǒng)用戶(hù)之間進(jìn)行通知、文件的流轉(zhuǎn)和傳遞,以及一些資源概況、管理規(guī)定、政策法規(guī)、學(xué)習(xí)資料等在系統(tǒng)上的對(duì)外。7)數(shù)據(jù)更新與維護(hù)。數(shù)據(jù)是保護(hù)區(qū)管理系統(tǒng)的靈魂,系統(tǒng)要有效運(yùn)行,就需要及時(shí)地更新和維護(hù)數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)能夠反映出保護(hù)區(qū)的動(dòng)態(tài)變化。這就要求系統(tǒng)能夠隨時(shí)增加、刪除和修改保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)。
2、3系統(tǒng)應(yīng)用針對(duì)大峽谷自然保護(hù)區(qū)的特點(diǎn)及實(shí)際管理工作需求進(jìn)行管理信息系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì),具體的業(yè)務(wù)功能包括保護(hù)區(qū)基礎(chǔ)信息管理、資源管理、資源監(jiān)測(cè)、防火防疫、生態(tài)旅游、行政管理等6類(lèi)。1)基礎(chǔ)信息管理。實(shí)現(xiàn)對(duì)大峽谷保護(hù)區(qū)基礎(chǔ)信息的增刪改查等管理功能,這些信息大致可以分為兩大類(lèi)。一方面是保護(hù)區(qū)相關(guān)的基本地理信息、地形、行政區(qū)劃、組織機(jī)構(gòu)、生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等信息;另一方面是與業(yè)務(wù)相關(guān)信息的管理,包括巡護(hù)人員、巡護(hù)日期、記錄人、線(xiàn)路、天氣、海拔、經(jīng)緯度、資源管理等信息。這些信息是系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。2)資源管理。建立動(dòng)植物資源及森林、濕地資源數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)現(xiàn)資源信息的錄入、編輯、更新、查詢(xún)及統(tǒng)計(jì),達(dá)到對(duì)于野生動(dòng)植物及森林、高山濕地等生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)管理的目的。3)資源監(jiān)測(cè)。資源監(jiān)測(cè)包括生物多樣性監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)、樣地監(jiān)測(cè)。生物多樣性監(jiān)測(cè)主要通過(guò)定期的動(dòng)植物資源清查、調(diào)查等形式,對(duì)區(qū)域內(nèi)的生物多樣性資源進(jìn)行定期評(píng)估。氣象監(jiān)測(cè)采用定位觀測(cè)方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)向、風(fēng)速、雨量、氣溫、相對(duì)濕度、氣壓、太陽(yáng)輻射、土壤溫度、土壤濕度等主要?dú)庀笠剡M(jìn)行全天候現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。樣地監(jiān)測(cè)主要通過(guò)一些固定和非固定的樣方進(jìn)行資源監(jiān)測(cè),對(duì)生態(tài)情況進(jìn)行調(diào)查評(píng)估,并對(duì)生態(tài)環(huán)境的時(shí)序變化進(jìn)行分析。4)防火防疫。防火管理系統(tǒng)包括防火道路、防火基礎(chǔ)設(shè)施、火情望監(jiān)測(cè)、防火機(jī)具裝備、防火通信和信息、防火預(yù)警等6個(gè)子系統(tǒng)。一方面系統(tǒng)對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)的防火撲火隊(duì)、塔基分布、防火物資倉(cāng)庫(kù)等防火基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行匯總分析;另一方面可以隨時(shí)監(jiān)控保護(hù)區(qū)內(nèi)重點(diǎn)火險(xiǎn)區(qū)域,與國(guó)家林業(yè)局防火衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)后,利用防火預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)、望監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及衛(wèi)星,實(shí)時(shí)傳輸影像信息,及時(shí)發(fā)現(xiàn)分析熱點(diǎn)位置、發(fā)生情況、火險(xiǎn)等級(jí)。根據(jù)道路數(shù)據(jù)和撲火隊(duì)伍的空間位置選擇最優(yōu)行進(jìn)路線(xiàn),提供輔助防火決策功能,同時(shí)可以顯示河流、水源、防火基礎(chǔ)設(shè)施的空間分布情況,根據(jù)風(fēng)力、風(fēng)向等因素預(yù)測(cè)火勢(shì)蔓延,預(yù)測(cè)火勢(shì)發(fā)展,為管理部門(mén)制定合理方案提供決策支持。在防疫方面,系統(tǒng)把遙感影像中的植被光譜特征、植被光譜變化曲線(xiàn)、植被指數(shù)、光譜特征變化等集成到防火防疫模塊中,實(shí)現(xiàn)大面積病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè),減少野外人員工作量,提高病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)的效率。5)生態(tài)旅游。為了對(duì)保護(hù)區(qū)生態(tài)旅游進(jìn)行科學(xué)化管理、形成更為直觀且系統(tǒng)的管理體系,實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)、保護(hù)與利用的可持續(xù)發(fā)展,系統(tǒng)研發(fā)了生態(tài)旅游管理模塊。其系統(tǒng)功能主要包括旅游資源介紹、旅游區(qū)域管理、旅游線(xiàn)路管理、旅游基礎(chǔ)設(shè)施管理、游客管理、景區(qū)視頻管理等6個(gè)子系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)是根據(jù)大峽谷自然保護(hù)區(qū)各地理要素和保護(hù)對(duì)象的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)結(jié)果,結(jié)合實(shí)際游客人數(shù)和分布情況、旅游設(shè)施的分布和使用情況等,對(duì)游覽線(xiàn)路和各景點(diǎn)游客數(shù)量進(jìn)行及時(shí)調(diào)整;結(jié)合售票及檢票系統(tǒng),對(duì)游客數(shù)量進(jìn)行監(jiān)控,在旅客數(shù)量達(dá)到環(huán)境容量上限時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警提示。同時(shí),該模塊支持游客密度實(shí)時(shí)顯示、虛擬旅游及旅游訂制等功能。6)行政管理。實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)區(qū)業(yè)務(wù)管理用房、保護(hù)站點(diǎn)、檢查站等基礎(chǔ)設(shè)施、財(cái)務(wù)、人員等資源的信息化管理。
3關(guān)鍵技術(shù)
1)功能組件化管理技術(shù)。保護(hù)區(qū)管理系統(tǒng)的功能較多,需要相關(guān)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)中功能模塊的組織提供支持。組件化管理技術(shù)是本管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù),提供一套接口與標(biāo)準(zhǔn),用戶(hù)可以把符合系統(tǒng)接口規(guī)范的組件封裝進(jìn)集成到工具系統(tǒng)中,便于保護(hù)區(qū)管理系統(tǒng)各功能模塊之間的整合[11]。通過(guò)組件化的數(shù)據(jù)管理技術(shù)可以確保保護(hù)區(qū)管理系統(tǒng)功能全面、布局科學(xué),性能穩(wěn)定、可靠,操作界面友好、富有親和力、操作性強(qiáng)、信息表達(dá)專(zhuān)業(yè)直觀,幫助信息完整準(zhǔn)確,實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)區(qū)相關(guān)功能的全面支持。2)面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)的設(shè)計(jì)理念。采用SOA(ServiceOrientedArchitecture)體系設(shè)計(jì)理念,面向服務(wù)架構(gòu),它可以根據(jù)需求通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)松散耦合的粗粒度應(yīng)用組件進(jìn)行分布式部署、組合和使用[12]。利用SOA設(shè)計(jì)理念可以采用松耦合的方式對(duì)大峽谷管理系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行組織,減少功能模塊在橫向之間的聯(lián)系。因此,借助SOA理念可以更加從容地適應(yīng)保護(hù)區(qū)業(yè)務(wù)的變化需要,當(dāng)大峽谷保護(hù)區(qū)的業(yè)務(wù)發(fā)生變化時(shí),可以及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。3)基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)整合集成(ETL)技術(shù)。大峽谷保護(hù)區(qū)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專(zhuān)題數(shù)據(jù)存在多源異構(gòu)的特征,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)大峽谷保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)的高效管理,本系統(tǒng)采用了數(shù)據(jù)整合集成技術(shù)。作為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中最基本而且極為重要的一部分,它是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的核心技術(shù)之一,是構(gòu)建數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中極其重要的一環(huán)[13]。本管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)整合集成技術(shù),實(shí)現(xiàn)保護(hù)區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)成果的加工處理,提供對(duì)ArcGIS(PDB,Shape,E00等)、MapGIS和VCT等格式的大峽谷保護(hù)區(qū)地理信息數(shù)據(jù)的整合功能。4)基于Portal技術(shù)的統(tǒng)一桌面應(yīng)用集成技術(shù)。本系統(tǒng)是基于B/S結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)的,只需要瀏覽器即可進(jìn)行管理系統(tǒng)的相關(guān)操作,為了實(shí)現(xiàn)保護(hù)區(qū)管理系統(tǒng)的高效使用,本系統(tǒng)采用基于Portal技術(shù)的統(tǒng)一桌面應(yīng)用集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)界面整合[14]。Portal技術(shù)的應(yīng)用將使大峽谷管理系統(tǒng)的操作更加便捷,在數(shù)據(jù)使用、業(yè)務(wù)辦理等方面的效率都將得到提高。5)基于WebService的多元信息服務(wù)技術(shù)。信息是本管理系統(tǒng)的一項(xiàng)重要功能。系統(tǒng)建成以后,需要提供各種各樣的數(shù)據(jù)服務(wù),良好的服務(wù)模式,可以保障對(duì)外服務(wù)的高質(zhì)量、通過(guò)性。基于上述考慮,本系統(tǒng)在Web通用服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)上選用WebService作為主要服務(wù)模式[15]。利用WebService技術(shù)可以及時(shí)對(duì)大峽谷保護(hù)區(qū)的概況信息、管理規(guī)定、政策法規(guī)、學(xué)習(xí)資料等進(jìn)行。WebService作為一項(xiàng)先進(jìn)、可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù),完全可以滿(mǎn)足保護(hù)區(qū)管理系統(tǒng)信息的需求。6)基于CA統(tǒng)一身份認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密的安全保障技術(shù)。保護(hù)區(qū)管理系統(tǒng)涉及一些保密數(shù)據(jù),需要對(duì)數(shù)據(jù)的安全性進(jìn)行保障,同時(shí)還要為不同級(jí)別的用戶(hù)設(shè)置不同的權(quán)限。本系統(tǒng)采用統(tǒng)一CA認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密技術(shù)保證系統(tǒng)用戶(hù)及系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全。本系統(tǒng)采用zip壓縮或解壓算法,處理保護(hù)區(qū)業(yè)務(wù)辦理過(guò)程中上傳的附件材料和數(shù)據(jù),采用3DSE加密技術(shù)把敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。通過(guò)嚴(yán)格的身份認(rèn)證和權(quán)限管理,可以充分保障大峽谷保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)的安全性[16]。7)基于ArcGIS+Oracle結(jié)合的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理技術(shù)。大峽谷保護(hù)區(qū)經(jīng)過(guò)多年建設(shè)積累的大量數(shù)據(jù),同時(shí)在保護(hù)區(qū)在后續(xù)建設(shè)中同樣會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),為了使系統(tǒng)能夠從容管理這些海量數(shù)據(jù),系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)采用ArcGIS+Oracle技術(shù)組織存儲(chǔ)矢量數(shù)據(jù)。采用大表與表分區(qū)技術(shù)組織數(shù)據(jù),即覆蓋全保護(hù)區(qū)的同一專(zhuān)題的同一空間要素實(shí)體(如地類(lèi)圖斑、線(xiàn)狀地物)存儲(chǔ)在一個(gè)物理表中[17];利用ArcGIS提供的網(wǎng)格索引技術(shù)對(duì)空間要素建立索引[18]。結(jié)合兩者的優(yōu)勢(shì),采用ArcGIS+Oracle技術(shù)組織存儲(chǔ)數(shù)據(jù),能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)保護(hù)區(qū)海量數(shù)據(jù)的管理以及相關(guān)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)支持。
4總結(jié)
1)本文基于3S技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)及野外巡護(hù)調(diào)查等多種工具,建立了大峽谷自然保護(hù)區(qū)綜合管理信息系統(tǒng),通過(guò)查詢(xún)、功能定位、統(tǒng)計(jì)分析、成果輸出與信息的功能,實(shí)現(xiàn)保護(hù)區(qū)基礎(chǔ)信息、資源、監(jiān)測(cè)、防火防疫、生態(tài)旅游、行政管理等6個(gè)方面的綜合系統(tǒng)管理,基本覆蓋保護(hù)區(qū)各項(xiàng)業(yè)務(wù)工作,可滿(mǎn)足保護(hù)區(qū)的日常工作需求,為大峽谷保護(hù)區(qū)的高效管理提供了新手段。2)該系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā),通過(guò)瀏覽器對(duì)信息管理系統(tǒng)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)和操作,實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)區(qū)相關(guān)業(yè)務(wù)工作的辦理及數(shù)據(jù)信息的管理,提高了保護(hù)區(qū)管理的有效性和便捷性。并可以通過(guò)移動(dòng)PDA終端實(shí)現(xiàn)野外巡護(hù)、監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)/有線(xiàn)傳輸和實(shí)時(shí)上報(bào),為提高保護(hù)區(qū)管理工作效率提供了有效技術(shù)手段。3)基于GIS技術(shù)研發(fā)的大峽谷保護(hù)區(qū)信息管理系統(tǒng)可以綜合集成資源、環(huán)境、生態(tài)等方面的時(shí)空信息資源,實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)區(qū)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合和管理,形成對(duì)保護(hù)區(qū)信息資源的定性分析、定量計(jì)算和直觀展示相結(jié)合的新型一體化管理模式[19]。該管理信息系統(tǒng)的建立,一方面可以切實(shí)提高大峽谷保護(hù)區(qū)的管理能力和效率;另一方面該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)可以為其他自然保護(hù)區(qū)的信息化管理提供參考和借鑒。
參考文獻(xiàn):
[1]馬建章.自然保護(hù)區(qū)學(xué)[M].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,1992.
[2]崔國(guó)發(fā).自然保護(hù)區(qū)學(xué)詞典[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2013.
[3]WangQG,GuG,HiganoY.TowardintegratedenvironmentalmanagementforchallengesinwaterenvironmentalprotectionofLakeTaihuBasininChina[J].EnvironmentalManagement,2006,37(5):579-588.
[4]BrownG,BrabynL.AnanalysisoftherelationshipsbetweenmultiplevaluesandphysicallandscapesataregionalscaleusingpublicparticipationGISandlandscapecharacterclassification[J].LandscapeandUrbanPlanning,2012,107(3):317-331.
[5]BrownG.PublicParticipationGIS(PPGIS)forregionalandenvironmentalplanning:Reflectionsonadecadeofempiricalresearch[J].URISAJournal,2012,24(2):7-18.
[6]RauscherH.Michael.EcosystemmanagementdecisionsupportforfederalforestsintheUnitedStates:areview[J].ForestEcologyandManagement,1999,114(2):173-197.
[7]鄭姚閩,吳洪斌,劉榮國(guó),等.基于ArcGISEngine二次開(kāi)發(fā)的單體自然保護(hù)區(qū)生物多樣性數(shù)字化平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)———以寧夏沙坡頭為例[J].科技與創(chuàng)新,2014(18):95-98.
[8]鞠曉娜.基于WebGIS自然保護(hù)區(qū)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2011.
[9]陳能成,陳亙晗,鄂棟臣,等.南極Grove山自然保護(hù)區(qū)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].地球信息科學(xué)學(xué)報(bào),2009,11(1):56-61.
[10]李海燕,羅春雨,高玉慧,等.基于WebGIS的自然保護(hù)區(qū)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用探討———以洪河自然保護(hù)區(qū)為例[J].國(guó)土與自然資源研究,2008(4):57-58.
[11]王軍強(qiáng),楊宏安,韓光臣,等.管理信息系統(tǒng)權(quán)限控制的組件化研究與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2005,41(5):173-175.
[12]孫華林,趙正文.基于WebServices的面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)的探索與研究[J].信息技術(shù),2007,31(1):50-53.
[13]張梅蘭,肖桂榮.區(qū)域地理空間數(shù)據(jù)整合技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程,2011,39(1):48-52.
[14]楊春林.基于Portal技術(shù)的Web應(yīng)用集成研究與實(shí)現(xiàn)[D].西安:西北大學(xué),2008.
[15]SelvamR,SenthilkumarA.Webservicebasedvulnerabilitytestingframework[C]//GreenComputingCommunicationandElectricalEngineering(ICGCCEE).India:IEEE,2014:1-6.
[16]毛健,朱長(zhǎng)青,王玉海.一種空間數(shù)據(jù)文件的強(qiáng)制訪(fǎng)問(wèn)控制模型及其實(shí)現(xiàn)[J].地理與地理信息科學(xué),2014,30(3):6-10.
[17]張文邁,項(xiàng)連志,王小芳.大數(shù)據(jù)分區(qū)管理模型及其應(yīng)用研究[J].哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào),2014,35(3):353-360.
[18]喬百友,鄧增安,王秋杰,等.一種基于網(wǎng)格索引的空間連接查詢(xún)處理優(yōu)化算法[J].小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),2014(10):2243-2248.
篇10
引言
當(dāng)人們驚訝于知識(shí)經(jīng)濟(jì)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)在一夜之間傳遍九州大地之神速時(shí),當(dāng)人們陶醉于人類(lèi)自身對(duì)自然界越來(lái)越“文明、高效”的掠奪成就時(shí),當(dāng)人們開(kāi)始不自覺(jué)地懷念從前的青山綠水、鳥(niǎo)語(yǔ)花香時(shí),當(dāng)人們感嘆全球變暖、環(huán)境惡化等已嚴(yán)重威脅到人類(lèi)自身的生存時(shí),誰(shuí)也無(wú)法抵制和拒絕這樣一個(gè)事實(shí):生態(tài)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)邁著輕盈的步伐向我們悄悄地走來(lái)。一個(gè)嶄新的時(shí)代—生態(tài)經(jīng)濟(jì)時(shí)代正在以她獨(dú)特的方式向人們展示著她無(wú)窮的魅力。顯然,生態(tài)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)生和發(fā)展并不是偶然的,有其必然性與可能性。
1.生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然性
生態(tài)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)生和發(fā)展是歷史的必然,時(shí)代的呼喚,是人類(lèi)為了自身的發(fā)展而在經(jīng)濟(jì)與自然之間達(dá)成的一種妥協(xié)與平衡。生態(tài)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生和發(fā)展的必然性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.1生活質(zhì)量提高的需要在全球環(huán)境繼續(xù)惡化的背景下,1卯2年召開(kāi)的聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì),徹底否定了工業(yè)革命以來(lái)那種“高生產(chǎn)、高消耗、高污染”的“三高”發(fā)展模式及“先污染、后治理”的發(fā)展道路。人們?cè)谧非笪镔|(zhì)享受的同時(shí),也開(kāi)始向往和追求精神上的滿(mǎn)足及高質(zhì)量的生活。經(jīng)濟(jì)的過(guò)速增長(zhǎng),城市化、工業(yè)化進(jìn)程超常進(jìn)展,使得生態(tài)環(huán)境危機(jī)日益加劇,如水體、大氣、土壤等嚴(yán)重污染;環(huán)境事故、生態(tài)災(zāi)難及自然災(zāi)害更加頻繁;生物多樣性、水源涵養(yǎng)能力、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及生態(tài)系統(tǒng)健康的持續(xù)下降給人民身心健康、地區(qū)與全球的環(huán)境安全和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。在人口分布相對(duì)集中的城市生態(tài)系統(tǒng)中,城市的熱島效應(yīng)、氣候彎隆、逆溫層等城市環(huán)境問(wèn)題,已經(jīng)嚴(yán)重地影響了城市居民的生活質(zhì)量,而鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的崛起給鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),其造成的污染及由此引起的生態(tài)效益和社會(huì)效益的損失電是難以估測(cè)的。如何在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),確保環(huán)境質(zhì)量的維持和改善是人類(lèi)對(duì)自身的生存和發(fā)展所必須解決的一個(gè)歷史難題。
1.2生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)發(fā)展的共同需要工業(yè)生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)化和規(guī)?;悄壳吧鷳B(tài)系統(tǒng)功能弱化的主要原因之一。當(dāng)專(zhuān)業(yè)化和規(guī)?;瘧?yīng)用到整個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)以此來(lái)加速對(duì)所需商品的流轉(zhuǎn)速度時(shí),工業(yè)生產(chǎn)所導(dǎo)致的直接結(jié)果是生態(tài)系統(tǒng)組織之間嚴(yán)重失衡,從而使生態(tài)系統(tǒng)失去完整性和持續(xù)性。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度來(lái)分析,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求商品的生產(chǎn)具有專(zhuān)業(yè)化特征;而生態(tài)學(xué)原理則要求生態(tài)系統(tǒng)在向“頂級(jí)群落”演替的同時(shí)保持其多樣性特征(盡管生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性與穩(wěn)定性之間的關(guān)系還有待于做進(jìn)一步的研究)。而生態(tài)經(jīng)濟(jì)恰好能夠把他們的要求有機(jī)地結(jié)合起來(lái),從而有效地解決了生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中商品的專(zhuān)業(yè)化與生物的多樣性之間的平衡問(wèn)題。此外,只有生態(tài)學(xué)家與經(jīng)濟(jì)學(xué)家的共同努力,才能對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能有一個(gè)科學(xué)、正確的認(rèn)識(shí)。生態(tài)學(xué)家的一個(gè)重要任務(wù)就是為地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供決策支持,然而生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能只有通過(guò)價(jià)值的形式才能量化,并進(jìn)行相關(guān)的決策分析,最終為決策者提供可以接受和操作的管理措施。另一方面,經(jīng)濟(jì)學(xué)家由于缺乏足夠的生態(tài)學(xué)知識(shí),無(wú)法運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理來(lái)進(jìn)行生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能流、物流及信息流分析,因此只有與生態(tài)學(xué)家的合作才能取得滿(mǎn)意的結(jié)果。
1.3可持續(xù)發(fā)展的需要世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)(WCED)把可持續(xù)發(fā)展定義為:既滿(mǎn)足當(dāng)代人的需要,又不對(duì)后代人滿(mǎn)足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。顯然,可持續(xù)發(fā)展要求我們?cè)诎l(fā)展經(jīng)濟(jì)的時(shí)候,不僅要考慮到眼前的利益,更要用發(fā)展的眼光審視我們的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益,以期做到短期利益與長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的平衡。越來(lái)越多的研究表明,經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),并不意味著人民生活質(zhì)量的提高,也不像環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)中所假定的那樣,人民的收人水平與一個(gè)地區(qū)的環(huán)境保護(hù)程度具有正相關(guān)。因此,深人地理解可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵時(shí),我們可以發(fā)現(xiàn),正確處理好經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益這三者之間的關(guān)系,達(dá)到三效益和諧統(tǒng)一,這才是可持續(xù)發(fā)展的根本宗旨。
1.4國(guó)際貿(mào)易平等交換的需要新古典主義的玲一0理論(HeChsche尸Oldin)認(rèn)為:一個(gè)國(guó)家在生產(chǎn)和出口某一商品上具有比較優(yōu)勢(shì),而且在生產(chǎn)這一商品時(shí)運(yùn)用較其他國(guó)家相對(duì)充足的資源。這一理論的存在有三個(gè)基本的假設(shè):(l)兩個(gè)國(guó)家生產(chǎn)n種產(chǎn)品并受m種因素的制約;(2)產(chǎn)品的限制因素在國(guó)內(nèi)是流動(dòng)的,但不能在國(guó)際上流動(dòng);(3)不存在產(chǎn)品的外部性?;谝陨系募僭O(shè),新古典主義所得出的結(jié)論是:自由貿(mào)易的結(jié)果是雙贏的,即所有的交易參與者都可獲益。然而,現(xiàn)實(shí)情況絕非如此。由于環(huán)境成本的外攤,發(fā)展中國(guó)家所生產(chǎn)的商品其成本的外部性并沒(méi)有在商品的價(jià)格及國(guó)際自由貿(mào)易的交換中體現(xiàn)出來(lái),或者發(fā)達(dá)國(guó)家所支出的貨幣不能完全補(bǔ)償發(fā)展中國(guó)家所出現(xiàn)的環(huán)境成本的外部性,因此發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家之間的貿(mào)易存在不平等交換的現(xiàn)象。這種不平等交換的直接后果是:自由貿(mào)易導(dǎo)致商品的專(zhuān)業(yè)化程度越來(lái)越高,由于商品外部性的存在,專(zhuān)業(yè)化對(duì)環(huán)境的外部性起了積累和放大作用,從而使區(qū)域生態(tài)環(huán)境問(wèn)題也變得更加尖銳和突出,進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)展中國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展面臨危機(jī)。生態(tài)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,使商品外部性的定量計(jì)算成為了可能,從而也為國(guó)際貿(mào)易平等交換的真正實(shí)現(xiàn)提供了現(xiàn)實(shí)途徑。
2.生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可能性
生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜巨系統(tǒng),它涉及到生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、倫理學(xué)等多學(xué)科、多領(lǐng)域的知識(shí),相關(guān)學(xué)科的發(fā)展對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)和促進(jìn)作用也是不言而喻的。
2.1工業(yè)生態(tài)學(xué)工業(yè)生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展是人們對(duì)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一種外在表現(xiàn)。工業(yè)生態(tài)學(xué)的主要內(nèi)容是用生物生態(tài)學(xué)的理論和觀點(diǎn)對(duì)工業(yè)體系進(jìn)行設(shè)計(jì)和管理,以實(shí)現(xiàn)各企業(yè)之間互惠互利的“工業(yè)共生體”的目標(biāo),丹麥卡倫堡自發(fā)形成的“工業(yè)共生體”就是個(gè)很好的例子。工業(yè)生態(tài)學(xué)的主要內(nèi)容之一是產(chǎn)品和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的非物質(zhì)化。產(chǎn)品的非物質(zhì)化是工業(yè)生態(tài)學(xué)以科技為動(dòng)力這一基本要素的具體反映。隨著新材料的不斷出現(xiàn),再循環(huán)技術(shù)的完善以及環(huán)保設(shè)計(jì)方法等發(fā)展,產(chǎn)品和生產(chǎn)方式的非物質(zhì)化傾向?qū)⑦M(jìn)一步加強(qiáng)。在這方面,納米技術(shù)可能是非物質(zhì)化的強(qiáng)大因素;從原子和分子的層次上進(jìn)行生產(chǎn)控制,可以獲得今天近乎于只能幻想的超凈、超強(qiáng)、超輕等的新材料。尤其是從理論上說(shuō),掌握這種生產(chǎn)方式,還可以在生產(chǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生任何廢料,因?yàn)槿藗冎贿\(yùn)用需要的那部分原子和分子。而經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的非物質(zhì)化是指加強(qiáng)商品的售后服務(wù)、日常維修等商業(yè)措施,以提高產(chǎn)品使用壽命,提高資源的使用率,從而間接減少了生產(chǎn)中的污染?!吧鷳B(tài)工業(yè)園區(qū)”(Ecolnd[lst百al】〕ark,簡(jiǎn)稱(chēng)EIP)是對(duì)工業(yè)生態(tài)學(xué)的一個(gè)具體應(yīng)用。EIP是指在一個(gè)園區(qū)中,各企業(yè)進(jìn)行合作,以使資源得到最優(yōu)化利用,特別是相互利用廢料(一個(gè)企業(yè)的廢料當(dāng)作另一個(gè)企業(yè)的原料)。生態(tài)工業(yè)園區(qū)的概念區(qū)別于傳統(tǒng)的廢料交換項(xiàng)目的地方是,它不滿(mǎn)足于簡(jiǎn)單的一來(lái)一往的資源循環(huán),而是旨在使一個(gè)地區(qū)的總體資源增值。生態(tài)工業(yè)園區(qū)自卯年代提出來(lái)以后,在美國(guó)等一些北美國(guó)家已經(jīng)展開(kāi)了很多有益的嘗試,至于生態(tài)工業(yè)園區(qū)的成就則還有待于我們拭目以待
2.2清潔生產(chǎn)從搖籃到墳?zāi)沟漠a(chǎn)品生命同期評(píng)價(jià)理論要求我們?cè)诋a(chǎn)品生命全過(guò)程的無(wú)污染技術(shù),清潔生產(chǎn)是將污染整體預(yù)防戰(zhàn)略持續(xù)地應(yīng)用于生產(chǎn)全過(guò)程,通過(guò)不斷改善管理和技術(shù)進(jìn)步,提高資源綜合利用率,減少污染物排放以降低對(duì)環(huán)境和人類(lèi)的危害的一種生產(chǎn)方式。清潔生產(chǎn)采用清潔高效的生產(chǎn)工藝,使物料能源高效益地轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,減少有害于環(huán)境的廢物量。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢物進(jìn)行再利用,做到變廢為寶、化害為利。隨著全球人口的急劇膨脹,如何合理、安全、高效地利用地球所賦予的越來(lái)越稀缺的自然資源,使其發(fā)揮最大的效益,是我們所必須解決的難題、清潔生產(chǎn)以經(jīng)濟(jì)效益最大化、資源利用高效化、廢料的減量化和產(chǎn)品的無(wú)害化為基本原則。而清潔生產(chǎn)在理論上的成熟及實(shí)踐中的推廣,為生態(tài)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)
2.3“綠色科學(xué)”所謂“綠色科學(xué)”,是指以生態(tài)環(huán)境為主要研究?jī)?nèi)容且其目的是為改善環(huán)境質(zhì)量的一類(lèi)科學(xué)的總稱(chēng),“綠色科學(xué)”的最終目的之一是使研究對(duì)象對(duì)環(huán)境的無(wú)害化或廢物的減量化,包括綠色化學(xué)、綠色設(shè)計(jì)、綠色工藝、綠色產(chǎn)品、綠色包裝、綠色材料等學(xué)科。下面就以綠色化學(xué)為例,對(duì)“綠色科學(xué)”做一簡(jiǎn)單介紹。綠色化學(xué)是指利用化學(xué)的原理、技術(shù)和方法減少或消滅對(duì)人類(lèi)健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。綠色化學(xué)的理想在于不再使用有毒、有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生廢物,不再處理廢物。它是一門(mén)從源頭上阻止污染的化學(xué)。在某種意義上來(lái)說(shuō),綠色化學(xué)是更高層次的化學(xué),它的主要特點(diǎn)是“原子經(jīng)濟(jì)性”。即在獲取新物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過(guò)程中充分利用每個(gè)原料原子,實(shí)現(xiàn)“零排放”,因此既可充分利用資源,又不產(chǎn)生污染。傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)變。因此,“綠色科學(xué)”的發(fā)展將為生態(tài)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供理論依據(jù)。
2.4公民生態(tài)環(huán)保意識(shí)的提高公民生態(tài)環(huán)保意識(shí)的提高,一方面要求商品的“綠色”程度達(dá)到一定的要求,同時(shí)也要求廠家的研發(fā)中考慮產(chǎn)品的環(huán)境效應(yīng)及產(chǎn)品的整個(gè)生命過(guò)程盡可能地做到對(duì)環(huán)境的友好,另一方面,生態(tài)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的成熟與完善,使鑒定和區(qū)別普通產(chǎn)品與生態(tài)標(biāo)志產(chǎn)品成為了可能,又反過(guò)來(lái)刺激了生態(tài)產(chǎn)品的消費(fèi)和生態(tài)意識(shí)的提高,進(jìn)而推動(dòng)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的前進(jìn)和發(fā)展。隨著生態(tài)環(huán)境意識(shí)的提高,綠色商品將成為消費(fèi)者的首選。因此,如果公民的生態(tài)環(huán)保意識(shí)提高了,而商品即無(wú)法達(dá)到“綠色產(chǎn)品”的要求,那將會(huì)是一個(gè)昂貴的教訓(xùn)。前一段時(shí)間出現(xiàn)在我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品中的事例就可以說(shuō)明這一問(wèn)題,由于我國(guó)大部分農(nóng)產(chǎn)品的有機(jī)農(nóng)藥殘留都有超標(biāo)的情況,所以農(nóng)產(chǎn)品出口時(shí),尤其是出口到歐共體的一些國(guó)家,綠色壁壘已經(jīng)成了一條不可逾越的鴻溝,從而給我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品的出口創(chuàng)匯造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此若要在當(dāng)今的國(guó)際自由貿(mào)易中笑傲群雄,生態(tài)經(jīng)濟(jì)是唯一的制勝法寶。