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保护生态系统的意义范文1
1 衡水湖湿地属性
按照国际湿地公约的湿地分类［1］，衡水湖湿地主要为湖泊湿地、沼泽湿地、水体沼泽化湿地、盐沼湿地、河流湿地和渠道湿地等。其中湖泊湿地、沼泽湿地是湿地的主体，类型与面积占据主要地位。其他类型湿地居次要地位。此外，还有少量人工湿地如沟渠、养鱼池等。各种类型湿地关系十分密切，它们相互依存，共同构成衡水湖湿地生态系统。任一类型湿地的退化都将对衡水湖湿地的生态与环境功能产生巨大的影响［2-4］。
1.1 生物多样性保护层次
衡水湖具有非常重要的湿地生态服务功能，是北温带野生动植物聚集地和候鸟南北迁徙不同路线的交汇处，这里有植物370种，鸟类286种，鱼类26种，昆虫194种，两栖爬行类17种，哺乳类17种，生物多样性非常丰富。
保护生物多样性和生态系统功能的完整性与保护珍稀动植物有着同等重要的意义。许多物种虽然未被列入国内外各种动植物保护名录，但其或为重点保护珍稀鸟类提供栖息地和繁殖地，或直接（间接）为这些珍稀鸟类提供食物，共同构成适宜的鸟类生境。所以保护这些物种，保护生物多样性对于珍稀鸟类的保护也是至关重要的。同时，保护生物多样性也就是保护湿地这一天然物种基因库，以利于我们子孙后代对物种资源的可持续利用，对人类生存和生活也都具有重要的现实和潜在的意义［5］。
1.2 湿地保护类型
湿地是位于陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡性地带，在土壤浸泡在水中的特定环境下，生长着很多湿地的特征植物。湿地广泛分布于世界各地，拥有众多野生动植物资源，是重要的生态系统。很多珍稀水禽的繁殖和迁徙离不开湿地，因此湿地被称为“鸟类的乐园”。湿地强大的生态净化作用，因而又有“地球之肾”的美名。根据《自然保护区类型与级别划分原则》(GB/T 14529-93)，衡水湖国家级自然保护区属于自然生态系统类的湿地类型自然保护区［6］。从生态系统特征上看属于以华北内陆淡水湿地生态系统为主的平原复合湿地生态系统。
2 湿地生物多样性功能评价方法
生物多样性的3个主要层次是物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。这是组建生物多样性的3个基本层次。基因多样性代表生物种群之内和种群之间的遗传结构的变异。每一个物种包括由若干个体组成的若干种群。各个种群由于突变、自然选择或其他原因，往往在遗传上不同。因此，某些种群具有在另一些种群中没有的基因突变，或者在一个种群中很稀少的等位基因可能在另一个种群中出现很多。在同一个种群之内也有基因多样性，在一个种群中某些个体常常具有基因突变。生态系统多样性既存在于生态系统之间，也存在于一个生态系统之内。总之，物种多样性是生物多样性最直观的体现，是生物多样性概念的中心。基因多样性是生物多样性的内在形式，一个物种就是一个独特的基因库，可以说每一个物种就是基因多样性的载体；生态系统的多样性是生物多样性的外在形式，保护生物的多样性，最有效的形式是保护生态系统的多样性［7-9］。
作为水陆相兼的生态系统，湿地的独特生境使它同时兼具丰富的陆生与水生动物植物资源，对于保护物种，维持生物多样性具有难以替代的生态价值。湿地生物多样性是所有湿地生物种种内遗传变异和它们生存环境的总称，包括所有不同种类的动物、植物、微生物及其所拥有的基因和它们与环境所组成的生态系统［12］。
物种多样性是群落生物组成结构的重要指标，它不仅可以反映群落组织化水平，而且可以通过结构与功能的关系间接反映群落功能的特征。
在湿地生态系统评价方法的基础上，结合生物多样性的理论和实践，将物种多样性和生物多样性作为一级指标，下设二级、三级亚指标，建立可操作性较强的湿地生物多样性评价指标体系［13］，见表1。
人类威胁程度分值
对资源保护部构成威胁5保护区与未开发生境毗邻5
资源的有效保护受到一定的威胁3保护区周边尚有未开发生境3
资源的有效保护受到较大的威胁1保护区被已开发的区域环绕1
保护生态系统的意义范文2
关键词：湿地,分布与现状独特生态学意义,恢复
湿地是地球上三类最重要的生态系统（森林、海洋和湿地）之一，是分布于陆生生态系统和水生生态系统之间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的生态系统，也是人类赖以生存的最重要的环境资源之一。湿地的定义较多,可分为广义和狭义两大类，1971年签署的《湿地公约》（1975年生效）中的定义是一种广义的被国际认可的,即:“不论其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水水体,包括低潮时水深不超过6m的水域”。因此,湿地不仅仅是我们传统认识上的沼泽、泥炭地、滩涂等,还包括河流、湖泊、水库、稻田以及退潮时水深不超过6米的海水区 [1] 。
1． 我国湿地的分布与现状
我国是世界上湿地类型多、分布广的国家之一，就类型而言，我国不仅拥有《湿地公约》定义的全部所有类型，而且还有中国独特的干旱、半干旱区的盐沼，青藏高原的嵩草草甸湿地等特殊类型；就分布而言，北起黑龙江最北江畔、南到海南岛和南海诸岛，东自沿海，西至干旱的西北地区，甚至帕米尔高原都有湿地分布；就面积而言，根据国家林业局提供的数字显示，历史上我国湿地总面积曾经达到过6570万hm 2 ，占国土面积的7%，占世界湿地面积的11%，是世界上湿地面积最多的国家之一,而2004年的一项调查却显示，我国的湿地总面积却为3848万hm 2 ,降到了国土面积的3.77%，远低于世界6%的平均水平 [2] 。 目前我国的自然湿地面临严重威胁：a.对湿地的盲目开垦和改造；b.湿地的污染加剧；c.生物资源过度利用；d.水土资源的不合理利用；e.水土流失和泥沙淤积日益严重；f.湿地保护管理体制不完善，经费投入不足。免费论文。特别是污染和湿地资源开采过度，对天然湿地的破坏最大，我国江河中有70%遭到污染。此外，我国还有约40%湿地生态系统受到严重退化的威胁，特别是近50年来湿地的退化和丧失以惊人的速度发展。如黑龙江省三江平原地区是我国最大的沼泽区，这块湿地从1975年的500万hm 2 缩小到21世纪初的113万hm 2 。长江中下游在近30年内，因围垦而丧失湖泊面积12万km 2 ，丧失率达34.16%。其中洞庭湖面积有50年代初4300km 2 ，减少到现在的不足2270km 2 。免费论文。20世纪50～90年代围垦海岸湿地达119万hm 2 ，围垦的湿地81%改造成农田，19%用于盐业生产。东南沿海的红树林湿地面积1986年为2.12万hm 2 ，到1995年实有面积仅为1.01万hm 2 ，另外青海、西藏等地区的湖泊也大面积收缩 [3] 。
2． 我国湿地的独特生态学意义
湿地生态系统具有陆地生态学和水域生态学所无法涵盖的特征和特性，其独特性在于特殊的水文状况、陆地和水域生态系统交错带作用以及由此而产生的特殊的生态系统功能，在调节气候、涵养水源、蓄洪防旱、控制土壤侵蚀、促淤造陆、净化环境、维持生物多样性和生态平衡等方面均具有十分重要的作用,有“地球之肾”之称 [4] 。
由于中国湿地的特殊自然条件和地理位置，使其在世界水禽保护中具有独特的生态学意义。
2．1 中国湿地是东半球水禽的主要越冬地
每年冬季有来自俄罗斯、日本、朝鲜和中国北方的鹤类在江苏盐城湿地越冬，包括丹顶鹤、白鹤、白枕鹤、白头鹤、灰鹤等。尤其以丹顶鹤的数量最多，有600余只，是世界丹顶鹤主要越冬地。鄱阳湖湿地，每年冬季有来自各地的白鹤2000~3000只，是世界白鹤主要越冬地之一。
沿海湿地是天鹅主要越冬地。山东荣成湿地，有天鹅5000只左右。上海崇明岛有天鹅3000~5000只。俄罗斯的红嘴鸥（Larus ridibundus）和银鸥（L．argentatus），冬季到云南越冬。
江苏的洪泽湖是大鸨（Otis tarda）的越冬地，每年10月有大鸨从俄罗斯、蒙古、朝鲜和中国北方到洪泽湖越冬，数量达5000~700只，是世界大鸨最集中分布区。
新疆天山海拔2300~2800m的巴音布鲁克湿地，每年夏天有来自各地的天鹅5000~8000只，是世界最大的天鹅繁殖地之一。中国三种天鹅，此地都有。
新疆塔里木河流域，夏季有自印度越过喜马拉雅山到新疆繁殖的赤嘴潜鸭（Netta rufina）和其他鸭。
2．2 中国湿地是南北半球候鸟迁徙途径的重要“中转站”
中国沿海湿地及岛屿是鸻鹬类和鸥类在西太平洋地区自澳大利亚、新西兰，由南向北迁徙路线的栖息地和停歇地。有的水禽经中国沿海湿地停歇后中转，再飞往西伯利亚繁殖，秋季再由北方经中国返回澳大利亚或新西兰。如上海崇明岛有39种水禽被列为中澳保护候鸟协定，夏季旅鸟多达几十万只。深圳福田红树林有红胸鸻（Charadris asiaticus）等10多种水禽，每年春天从澳大利亚集群经此迁到西伯利亚繁殖，秋天再返回澳大利亚，往返均在福田停歇。
3． 我国湿地的生态恢复与展望
湿地生态恢复的理论基础是恢复生态学。恢复生态学是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复和重建的技术与方法、生态学过程与机理的科学。所谓生态恢复是指根据生态学原理,通过一定的生物、生态以及工程的技术与方法，人为地改变和切断生态系统退化的主导因子或过程,调整、配置和优化系统内部及其外界的物质、能量和信息的流动过程和时空次序,使生态系统的结构、功能和生态学潜力尽快成功地恢复到一定的或原有乃至更高的水平 [5] 。湿地的生态恢复指在退化或丧失的湿地通过生态技术或生态工程进行生态系统结构的修复或重建，使其发挥原有的或预设的生态服务功能。湿地生态恢复的效果取决于湿地生态系统的自我维持能力。目标湿地通常受到的干扰是湿地生态过程及功能的削弱或失衡，包括湿地面积变化、水文条件改变、水质改变、湿地资源的非持续利用及外来物种的侵入等多种类型。
3．1 功能恢复——结构重建的目标
在进行功能恢复时，要注意功能平衡，既由区域生态系统植物、动物、微生物等所组成的生产—转化—分解的代谢过程和生态系统与外部环境之间物质交换及能量流动关系保证正常运行。但由于各种生物的代谢机能不同，它们适应外部环境变化的能力与大小不同，加之气候、径流、潮汐等自然因素的季节变化，所以生物与环境间相互维持的平衡不是恒定的，而是经常处于一定范围的波动，是动态平衡。
3．2 结构恢复——功能恢复的前提
生态系统的功能是以生态系统的结构为载体的。生态系统最主要的生态功能——能量流动与物质循环，也要依赖于生态系统的食物链。而在大多数生态系统中，每一项生态功能往往都由具有相似功能的若干物种组成的群体——功能群来完成。任何一个功能群的缺失都会导致系统的功能发生本质的改变，而单一物种的缺失可以通过功能群内物种间互补而弥补。凡是增加原有功能群数量，并且有利于各功能种团内物种数量增加的措施，都可认为是有利于结构恢复的，反之则是对系统结构的破坏。免费论文。这就要求在进行结构重建时，除了要增加生态系统的生物多样性外，还要维持和增加各功能群的多样性，使生物与生物之间、生物与环境之间、环境各组分之间保持相对稳定的合理结构，及彼此间的协调比例关系，维护与保障物质的正常循环畅通。
3．3 我国湿地生态恢复的成功范例
a．我国在湿地生态恢复方面最为成功的例子是贵州威宁的草海。为了扩大耕地面积,1970年曾排水疏干草海,湖中的鱼类、贝类、虾和水生昆虫等几乎绝灭,所剩水禽也寥寥无几,地下水位下降,农业减产,自然生态失去平衡。1980年政府决定恢复草海,实施蓄水工程,恢复水面面积20km 2 ,平水期可达29km 2 。目前,生物物种已得到恢复,湿地恢复效果良好,被国外专家视为中国湿地生态恢复的成功典范。该湿地作为我国特有物种黑颈鹤的主要越冬栖息地,目前已被建立为国家级自然保护区 [4] 。
b．长江口九段沙湿地生态工程。1996年专家对九段沙生态系统全面调研后，通过促进植物群落演替的方式来加速九段沙新生湿地的淤积与发育。1997年在九段沙实施了近100 hm 2 面积的种青促淤生态工程。5年之后成功达到了预定目标，与此同时，九段沙湿地的水质净化能力得到大大提升，其生态价值也被人们认识，2002年建立了九段沙湿地自然保护区，2005年九段沙湿地上升为国家级自然保护区。
像上述事例，我国其他地方还有许多。可喜的是，随着人们生态意识和可持续发展意识地不断提高，人们对湿地的认识也在不断地深入，越来越多的学者加入到对我国湿地保护的相关研究之中，同时，我国中央和地方政府将根据《全国湿地保护工程规划（2002—2030）》，计划在2006年至2010年，投资70多亿元，开展湿地恢复的试验性工作，保护和合理利用好一批湿地，并且把湿地保护纳入法律保护的框架内 [2] ，有效遏止我国湿地保护的严峻形势，实现我国湿地生态系统的良性循环和可持续发展。
参考文献：
[1] 刘守江．中国湿地资源的现状、问题与可持续发展研究．宜春学院学报(自然科学)，2004，26（6）：10．
[2] 我国湿地保护形势严峻．淄博晚报，2007年2月1日B 8 ．
[3] 张明亮，焦士兴．我国生态环境进化的问题分析及对策．国土与自然资源研究，2003，32（3）：32-34．
保护生态系统的意义范文3
摘 要：尤金・奥德姆作为当代著名的生态学家，把“生态系统”整体性概念置于生态学中心地位，促使整体性原理成为现代生态学的第一原理。同时，描绘了生态系统平衡论范式，每个单独的生态系统要么正在向目标发展，要么已经达到目标，其目标就是健康有序的状态，实现“体内平衡”。奥德姆把生态学与经济学结合起来，并发展了人类生态学。尤金・奥德姆及其著作阐述的生态平衡论思想对于现代生态科学的发展具有重要的理论价值和实践意义。关键词：尤金・奥德姆；生态平衡论；生态系统；动态平衡；现实意义中图分类号：C91
文献标志码：A
文章编号：1002-2589（2012）12-0042-02回顾生态学思想发展历史，从吉尔波特・怀特到林奈、达尔文，再从赫克尔到尤金・奥德姆，生态学家一直提供着不同的自然模式，帮助人们加深对自然的认识。不同时期生态学家们所提供的模式不尽相同，达尔文展现的是一个充满尖牙利爪和血腥气的为生存而竞争的自然，克莱门茨描绘的则是一个经历了演替而最终达到相对持久和稳定的生命共同体[1]，而尤金・奥德姆研究发现各个自然有机体组成生态系统，有能力调节自身能量从不平衡达到平衡。一、尤金・奥德姆及其著作尤金・奥德姆（EugeneP・Odum，1913－2002），当代著名的生态学家，伊利诺伊大学博士，曾任职于佐治亚大学，美国生态学会主席。因其对生态学研究做出的杰出贡献，荣获泰勒生态学奖，这是美国生态学的最高荣誉奖。奥德姆在学业上走向成熟正是在环境保护主义刚刚兴起之时，他自己也变成了活跃的环境保护主义者。环境问题是广泛而复杂的，如此重要的问题需要宏伟的蓝图规划。生态学家必须向人们表明，地球的各个部分是怎样共同组成一个整体的，并分清是哪些东西决定这个整体是健康的或有病的，尤金・奥德姆及其兄弟霍华德・奥德姆，站出来提供了这种统一的理论。从某种程度来说，奥德姆兄弟从其父亲著名的区域社会学家霍华德・w.奥德姆那里继承了一系列影响深远的思想习惯和个人价值观，他们相信能够获得一种关于世界的整体认识，而不是陷于过分狭隘的零碎分析，他们希望能看到和谐广泛存在，在人类与自然界之间出现和谐，而不是到处充斥着痛苦的、不相容的争斗。奥德姆最早认识到把能流应用于生态学原理的重要性，并使生态学与经济学结合起来，发展了人类生态学，同时向生态学家提供了一本治理这个地球的综合科学手册。特别是尤金・奥德姆编写的《生态学基础》，为该领域指明了方向，其第五版是奥德姆直到去世之前仍在修订的著作，某种意义上应该看做是他思想的最后定论[2]。这本著作取得了巨大成功，其逻辑性、概念、综合性和把数学当做世界通用语言加以运用均对教学与科研的发展产生巨大影响，是世界各国公认的最有影响的生态学教科书。二、尤金・奥德姆生态平衡论思想的基本观点奥德姆把生态学看做是研究自然界的结构和功能整体性的科学，把生态系统各种因素相互联系、相互作用作为生态学第一定理，也即研究生态系统生态学。奥德姆认为生态学研究必须形成统一的生态系统理论，并用数学、统计学术语精确描述，这样的研究才具有实践应用价值。这种理论必须是整体性的，而不是简化的。奥德姆认为生态系统包含了研究层次和研究尺度两重含义，必须拓展研究层次和尺度，重视对整体特性的研究，作为一个整体，不能完全还原为部分特性，对各个部分的加和研究也不能得出整体特性[3]。通过集中精力研究生态系统，奥德姆相信该领域马上就能从分歧中达成统一，并能提出一致的理论说明。他解释说，生态系统是生态学中的基本机能单元，涉及一个既定区域内的任何一个包括一切有机体（例如“群落”）在内的单位，它与自然环境相互作用，从而便于能量的流动能在这个系统内达到具有非常明确特点的营养结构、生物的多样性和物质循环的目的。换句话说，生态系统对奥德姆以及这个词的发明者坦斯利来说，涉及的不仅仅是生物，它包括着生物和非生物两方面。奥德姆的教材第一部分，也是最长的一部分，预见性地论及了生态系统及其所属各个组成部分，包括能量转换、生物地理化学的循环、人类群落、物种群体等。这部书写道，所有的自然万物都组成一种等级结构，位居顶端的是生态系统。只有理解了这最高一级结构，才能以最好的方法去理解地球是如何组成的。奥德姆认为，所有的生态系统都有一个共同点，就是具有“发展战略”――能够给整个自然界及各个单独的组成部分以总体方向的发展规划。当然，“战略”一词意味着生态系统也是能够为自己确定目标并能努力达到目标的有意识的存在，尽管奥德姆并不是很想突出这种结论，他只是认为生态系统跟有机物一样是自我调节发展的实体。它们的战略就是“在有效的能量供给和占优势的自然条件所决定的界限内，尽可能达到大而多样化的有机结构”[4]。他认为每一个单独的生态系统要么是正在向目标发展，要么就是已经达到了目标。这一战略是十分明白清楚、极易观测的，目标就是达到健康有序的状态，即他所说的“体内平衡”。这种状态与18世纪的自然学家发现的永恒的自然界秩序不同，体内平衡就像人体的健康平衡，不断被各种感染打乱并导致各种疾病，但同时身体也通过组织抵抗驱逐入侵。同样，生态系统经常被扰乱，但始终围绕着一个稳定点进行波动。一种健康的正常状态总是处于无穷无尽但很成功的斗争中以保持着这一稳定点。同时，奥德姆认为，生态系统的健康还要求系统内各种有机物之间达到互惠共引与协同合作状态。它们从起初紧张的互相竞争向更协同共生的关系方向发展，就像珊瑚礁一样。可以说，它们知道，要共同努力合作来控制自己所处的周边环境，并使之成为越来越舒适的栖息地，这样最终才有足够的力量来保护自己免受干旱水涝、严冬酷暑、寒冷炎热的轮流重袭，才能最大限度地吸收到所需营养。换句话说，自然界的统一原则就是有机物明白要协同合作才能控制周边的自然界，以求最大的效率和互惠互利[5]。奥德姆把生态平衡定义为：“生态系统内物质和能量的输入和输出两者间的平衡”。这类定义指出了评价生态系统平衡的基本因素，而且人们可以无需详细分析生态系统内众多组分之间的关系，只根据输入和输出就能判定系统是否处于平衡状态，即所谓的“黑箱理论”。三、尤金・奥德姆生态平衡论思想的现实意义奥德姆的生态平衡论思想对于现代生态科学的发展具有重要的理论价值和实践意义。生态平衡问题一直是现代生态科学研究的主要问题，对此生态学家们提出了众多的定义和表述，亦有许多争议。奥德姆描绘了“体内平衡”的生态系统平衡论范式，把整体性概念放在了生态学的中心地位，从而使整体性原理成为现代生态学的第一原理。同时，奥德姆的生态平衡论思想具有重要的实践意义。其中最突出的成就是把生态学与经济学结合起来，提出了能量说，为生态系统开辟了定量分析的研究新方法，提供了一个衡量和比较各种能量的共同尺度，找到了生态系统的各种生态流进行综合分析的统一标准，发展和丰富了生态学与经济学的定量研究方法学[6]。同时，认为现代生态学是人与环境整体性的科学，发展了人类生态学，将人类系统与自然生态系统视为一个整体，尝试提出许多跨领域的观念与理论，尤金・奥德姆认为，在自然界经历了大部分蛮荒时代之后，人类已经成为了最严重的干扰因素，因此他呼吁必须在政策上进行种种调整以规范人类的行为，这不仅描绘了人们对世界不同的理解图景，也提出了相应的对策建议。现代生态思维的发展是一个不断整合、不断深化的过程。从自然观的角度看，无序、多样性、暂时性、不稳定以及非线性关系开始成为生态学分析和研究的对象，生态学家从物理学的混沌理论中获得了理论支持。在混沌之后，又出现了复杂论。虽然生态学家强调变化的本质和各种干扰因素，努力摆脱过去的研究，但他们始终没有放弃寻求秩序的梦想。复杂论试图寻找一种处在秩序与混沌边缘的平衡，划定混沌的界限与外延，这时平衡又开始作为一种广泛可能性而重新出现。奥德姆的平衡论范式在对自然界简单性认识的基础上达到了一种对生态世界的透明认识，但混沌论、复杂论的发展改变了人们对周围世界的思维方式，人们不再把自然界看成和谐与简单相统一，而是面对混沌的自然，探索自然的复杂性。尽管如此，不容置疑的是，尤金・奥德姆及其兄弟的理论与观念对后来生态学的研究和实践产生了很大的影响。在奥德姆兄弟眼中，生态学是一门专门研究和谐的科学，在自然界中所发现的这种和谐，为一个更有生机的、协调和谐的人类共同体提供了一种模式，其蕴含的知识和思想要点包含了自然环境保护的全部含义而在社会上得到广泛传播，引导人们努力回复到近似于自然界最初的健康和稳定状态，一批生态学家也自觉承担起弥补“人在大陆上已经造成的失衡”的责任。可以说，在当时时代背景下，尤金・奥德姆生态思想的提出具有不可取代的历史价值和社会意义。参考文献：[1]侯文蕙.环境史和环境史研究的生态学意识[J].世界历史，2004，（3）：24－30．[2][美]奥德姆.生态学基础（第五版）[M].陆健健，等，译.北京：高等教育出版社，2009．[3]胡志刚，邹成效.论奥德姆的生态哲学思想[J].自然辩证法研究，2011，27（1）：73－77.[4][美]沃斯特.自然的经济体系――生态学思想史[M].侯文蕙译.北京：商务印书馆，2007.[5]王国聘.探索自然的复杂性――现代生态自然观从平衡、混沌再到复杂的理论嬗变[J].江苏社会科学，2001，（5）：95－99.[6]李苏.生态学和经济学的桥梁――能值理论分析法述评[J].河北理工大学学报：社会科学版，2010，（6）：62－64.
保护生态系统的意义范文4
目前，大黄石生态系统面积达48562~72843km2，横跨怀俄明、蒙太拿和爱达荷三州，由2个国家公园、6个国家森林地、3个国家野生动物保护区、3个印第安原著民保护区以及州立土地、城镇和私人土地组成[5]，黄石国家公园是大黄石生态系统的核心。大黄石生态系统是地球上最大的保存完好的温带生态系统之一。热泉特征、野生动物、湖泊、大峡谷以及石化树构成了大黄石的生物多样性和自然财富。其中野生动物包括北美最大的麋鹿群之一，美国最大的放养的野牛群，稀有的灰熊群以及罕见的狼獾和猞猁。生物种类涵盖了67种哺乳动物、322种鸟类、16种鱼类、10种爬行动物和两栖动物、12000种昆虫和1150种原生维管植物[6]。大黄石生态系统内的动物物种丰富度和分布取决于它们之间的相互作用以及它们所在栖息地的环境质量[7]，并且受到了火山地质运动、森林火灾、气候变化以及越来越多的自然和人为的影响。总体来说，大黄石生态系统由气象气候、地质地貌、生物水文和人类土地使用构成，而各要素之间随时间相互依赖、相互影响。如黄石地区独特的间隙泉和温泉受到火山活动的影响；热泉中硫、碳、氮含量对水体底部的微生物(嗜热菌、细菌、古生菌)等产生影响；土壤和水体中的矿物质、大气温度湿度等变化带来植被分布和数量的变化，进而影响着食草动物和狼群的分布和数量。同时，人的因素也不可忽略，人类在大黄石地区的伐木、狩猎、采矿、游憩、居住、工作等活动直接影响了植物和动物廊道；汽车尾气、生活垃圾废水、空调等对大气中温室气体含量的影响，气候变化是引起外来物种入侵的重要因素之一；另外，周期性的森林火灾也对黄石生态系统产生影响，成为维护黄石国家公园生态系统的稳定性及其演化的直接动力之一。
2大黄石生态系统管理的体制适应性
2.1管理机构
大黄石地区的联邦土地在行政区划上由国家公园管理局、野生动物局、土地管理局和国家森林局共同管理，前三者隶属于美国联邦内政部，而国家森林局隶属于美国联邦农业部[7]。1964年，国家公园管理局和国家森林局2个部门通过“理解备忘录(MemorandumofUnderstanding)”达成共识，合作共管大黄石地区，并成立了大黄石协调委员会(GreaterYellowstoneCoordinationCommittee，简称“GYCC”)。之后，美国野生动物局和土地管理局分别于2002年和2012年相继加入GYCC。GYCC作为大黄石地区生态系统管理的协作平台，每年召开一次会议，会上四大政府机构官员与当地利益团体、商业团体、非政府环保组织和科研工作者共同商议区域生态系统管理事务。大黄石地区的生态系统管理的相关组织机构和利益团体及其相互关系如图1所示。大黄石生态系统的分析评估、决策机制、项目实施等事项通过委员会进行统筹协调，各部门力图找到交叉的任务，寻求共同管理大黄石地区资源的机会。其任务是：1)提供公众服务和维持大黄石地区资源方面的领导策略；2)协调国家公园、国家森林、国家野生动物保护区和土地管理行政区规划和监测；3)设置大黄石生态系统为优先考虑对象，并分配资源来实现目标；4)提供联邦、州、地方机构、民间组织和公众之间互动论坛，鼓励在联邦单位和合作伙伴间的协调和共享；5)确定并解决持续出现的新问题，运用相互协作的战略思维；6)减少重复工作，寻求共享信息、资源和数据的机会；7)在法律允许和机构使命的范围内，制定大黄石地区统一的规则、要求、程序和公众信息[8]。在大黄石生态系统委员会的统一合作战略目标下，进一步设立多个专业委员会(简称专委会)实现主要生态系统议题的分项管理，包括水生入侵物种合作社、陆生入侵物种小组、清洁空气合作伙伴、防火安全管理团队、渔业团队、水文团队、白皮松委员会、可持续经营委员会等。专业委员会成员来自与大黄石地区相关的联邦、州立、县机构的管理者和专家。其他还有一些专业组织在GYCC统一协调下参与到大黄石生态系统的管理中，如1983年成立的跨部门的灰熊委员会(InteragencyGrizzlyBearCommittee，简称“IGBC”)，其成员组成包括了联邦政府的国家公园管理局、野生动物局、森林管理局、土地管理局和地质勘探局，州立政府的相关机构以及非政府组织，他们在GYCC的协调下进行灰熊数量的监测和保护[9]。由此可见，目标统一、职能细分的管理形式使大黄石生态系统委员会兼具综合化和专门化的特点。
2.2当前管理内容与形式
2009年，大黄石生态系统委员会的联邦政府机构管理者、美国地质勘查局和来自高校的科学家共同确定了威胁大黄石生态系统的三大外部力量：气候变化、土地使用变化和入侵物种[10]。参与者总结大黄石生态系统所面临的挑战是：“理解大尺度的压力是如何影响生态系统动力及其服务功能的，并在此理解的基础上决定管理景观的最佳途径。”他们确定了研究的需求包括以下几个方面：1)生态系统是如何响应气候变化的？尤其是水系统，高原和林木群落的变化，雪和土壤湿度的改变，以及诸如干旱、洪水、火灾、昆虫骚扰和疾病等干扰过程；2)人类如何影响生态系统？例如如何管理人类聚居才能最小化野生动物生态的影响？放牧、采矿和能源发展这些人类活动是如何改变土地使用和生态系统的？3)是什么促使入侵物种的传播？入侵物种如何影响大黄石生态系统的？气候变化和土地使用的变化如何影响入侵物种以及它们的管理？这3部分的议题可归结为对生态系统中各组成要素之间相互影响的属性、程度、机制和规律的研究，在此科学研究的基础上经设定指标、确立阈值、风险分析等步骤实现生态系统的管理，建立起生态科学研究和管理政策之间的联系。针对气候变化、入侵物种、物种保护、土地使用等问题，各小组通过制定清单普查、监测评估、战略计划、实施计划、管理导则、管理手册等文件落实管理，并定期汇报完成成果和下一步的工作重点。管理内容主要集中在几个方面：1)对生物物种或自然灾害在尺度、范围、结构和功能等属性上进行普查、制作清单，评估其状态并建立监测机制；2)采用适应性管理策略进行生态系统的维持、保护和修复；3)制定物种管理或灾害防治的管理战略(表1)。管理内容细致地考虑了地质、水文、生物资源、气候以及人为要素对于大黄石地区生态系统的作用，旨在生态系统保护、生物资源可持续利用和共享生物资源三者之间达到平衡。既有以生物、环境质量为核心的管理规划，如《大黄石地区灰熊管理指导方针》《大黄石秃鹰管理计划》《大黄石地区空气质量评估》《大黄石地区白皮松策略》等；又有将人类及文化的多样性视为生态系统的一部分而进行的管理规划，如《冬季游客使用管理：多机构的评估》《春秋季大黄石地区游憩评估》等(表1)。
2.3管理途径
大黄石生态系统管理涉及多个部门特别是国家森林局、土地管理局等，如何保证管理目标的顺利实现，法律与制度是重要基础。早在20世纪60年代美国森林局与国家公园局官方就达成了大黄石协调管理共识，围绕野生动物问题、火管理计划以及装备政策等开展对话协调，也制定了合作计划与实施方案，但效果不佳，直到1988年国会进入干预，制定促进协调的法案，加快大黄石协调管理政策的改革，促进国家公园局、森林局等部门捆绑政策的制定，1988年大黄石协调委员会成立区域领导团队，负责机构内部以及区域之间长期目标、计划与管理战略的协调等，这样大黄石生态系统管理才进入实质性运作阶段[6]。
3大黄石生态系统管理的特征和借鉴意义
3.1战略上：跨边界的生态系统管理思路
国家公园边界常常是一个理想的和考虑实际成本以及其他因素后妥协的结果，边界的修订与公园游憩特征和机会、操作和管理上的议题有关，例如可达性、地形测量、自然特征、道路等，同时也受到管理授权的影响，如管理可行性、尺度、配置、所有权、成本和其他因素[9]。黄石国家公园的边界虽然已经包含了地热资源和多种野生动物栖息地，但生态格局的演变和生态过程相互作用的范围远远超过了这个边界，野生动物的迁徙和捕食路径不会局限在此边界内，边界之外的气候、地质、水文变化以及人类的生产生活活动都对国家公园边界内的自然资源产生影响。黄石地区从20世纪60年代开始运用生态系统的思想，从单独的边界内的物种保护、恢复扩展到区域景观的尺度；在管理上打破行政边界的阻隔，以黄石国家公园为核心，针对特定保护目标的需要扩大管理边界。我国风景名胜区、自然保护区等保护地均有明确的边界，但由于公园内部及其周围地区管理目标的不同导致了2个或多行政区域在边界处的管理特别脆弱，城镇化、工业化促进保护地边缘地带土地性质转变使物种栖息地受到威胁，生态系统承受的压力增加[11]；另外，目前国内风景名胜区或自然保护区在进行资源调查分析时对区内资源要素与环境属性描述较多，但从生态系统角度对生物体、环境和人为因素之间相互长期的影响规律和分析明显欠缺。黄石公园这种从区域生态系统角度思考国家公园资源有效管理的思想对于我国目前自然保护区、风景名胜区、森林公园等保护地保护具有借鉴意义，即从区域角度构建保护地生态安全格局，这种格局是基于保护地特定保护目标的需要而建立的。
3.2制度上：跨部门的合作协调机制
大黄石生态系统管理跨部门合作协调主要由大黄石协调委员会(GYCC)来实现。大黄石协调委员会的发展历程可以分为3个阶段：1)1964—1991年建立统一框架阶段；2)1992—2005年内部成员扩大和管理内容细分阶段；3)2006—2012年现状成果评估和完善分项规划阶段。从大黄石协调委员会的形成历程来看，其跨部门的合作协调机制同美国和加拿大共管的五大湖流域生态系统的管理框架非常相似(图2)。框架揭示了实施生态系统管理方法的基本过程，其步骤是针对达成共识的生态系统问题制定战略框架、实施行动计划；其特色在于监测评估反馈和利益相关者间协商的反馈。目前我国学界普遍认同美国国家公园的中央集权垂直管理模式要优于我国保护地分权管理模式的观点[13]。实际上美国国家公园的垂直管理模式并不是单向的管理，同样存在多部门协调如同农业部、森林局、土地局、地方利益相关者等，如何有效协调实施是该制度的关键，大黄石生态系统的跨部门合作协调机制为我国建立国家公园制度与政策提供了参考。针对生态系统问题建立统一的战略框架，建立信息和数据的共享机制和平台，加强协调和反馈，政策与法律赋予大黄石协调委员会的权力，保障发展计划的实施。
3.3决策程序上：基于科学研究的管理决策体系
大黄石生态系统的管理决策以大量的科学评估和监测为依据，通过适应性管理框架把科学知识和管理行动统一起来(图3)，通过科学监测和分析能够证实或潜在地改变管理行动[10]。由于生态系统时空尺度变化的多样性，使得生态系统监测的结果可能是非线性的，具有不确定性，导致生态系统管理措施可能会根据科学研究的进展而不断调整、完善。科学家一方面通过设计监测模型帮助管理者理解管理行动及其成果，使管理者和科学家互动；另一方面，在生态资源评估时，管理者可能要求科学家给出更多信息，使科学家重新设计数据收集计划，建立监测模型，这就要求科学人员与管理者保持合作，对生态系统进行动态的监测和管理，目的是指导科学研究能够更好地服务管理者，从而不断完善基础数据清单和长期监测项目，揭示更有意义的大黄石地区生态系统现象和所受影响。20世纪60年代以前黄石国家公园猎杀灰狼以增加鹿和野牛的数量使灰狼濒临灭绝，引进外来树种培育风景林，导致生态系统功能严重破坏[14]。这是由于规划决策只注重人的观赏体验需要，忽略生态系统的自然运作规律所带来的后果。生态系统管理提供了一个将多学科的理论与方法应用到具体管理实践的框架[15]。国家公园保护与管理是一项技术性很强的工作，黄石国家公园的教训以及今天在生态系统保护上的成功揭示了基于科学研究的管理决策体系的重要性，我国保护地的规划管理应该在动态的科学研究的基础上进行决策，应依靠多学科的力量，进行生物资源的专项分析，从而避免管理中的盲目性。
4结语
保护生态系统的意义范文5
关键词:永续利用;林业可持续发展林业历史性转变;林业建设方针
林业可持续发展是对森林生态系统在确保其生产力和可更新能力,以及森林生态系统的物种和生态多样性不受到损害前提下的林业实践活动,它是通过综合开发培育和利用森林,以发挥其多种功能,并且保护土壤、空气和水的质量,以及森林动植物的生存环境,既满足当前社会经济发展的需要,又不损害未来满足其需求能力的林业。可持续林业不仅从健康、完整的生态系统、生物多样性、良好的环境及主要林产品持续生产等诸多方面,反映了现代森林的多重价值观,而且对区域乃至整个国家、全球的社会经济发展和生存环境的改善,都有着不可替代的作用,而且这种作用几乎渗透到人类生存时空的每一个领域。
一、森林可持续经营的现状
森林可持续经营是林业可持续发展的核心，没有可持续经营的森林就不可能有可持续发展的林业。自1992年世界环境与发展大会后的5年里，森林可持续经营进入了实质性阶段，世界林业发达国家都开始调整和改造传统森林资源管理系统的理
论与技术，并组织研究和实践森林资源可持续标准和指标体系。各国根据各自的国情和林情提出了不同的实现途径。加拿大侧重于林地生产力的保护，提出了以模式森林计划为依托的林地综合管理系统；美国注重人们对森林的整体需求，提出了生态系统经营；德国由于几乎没有原生林，大多为人工次生林，因而着重于回归自然的人工林经营，即近自然的林业。许多发展中国家也采用森林可持续经营理论来调整各自的林业发展战略着手研究和制定适合发展中国家的森林可持续经营标准和指标，促进林业的可持续发展。可以说，森林可持续经营的总目标是林业可持续发展，而对于实现森林可持续经营的途径，以美国1995年《森林和林地资源的长期战略规划》为典
型，它明确了“管理生态系统------通向可持续性的工具”的模式。
二、林业在可持续发展中的战略地位和作用
林业是可持续发展的环境基础。可持续发展必须遵循生态平衡准则，要在经济―环境协调中求发展。森林是人类生存的自然环境基础，也是人类社会经济活动的物质基础。社会经济的发展必须依赖以森林生态系统为基础的环境而发展，否则是无源之水、无本之木。森林是自然界功能最完善、最强大的资源库、基因库、蓄水库和能源库。科学与实践证明，森林既有涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、蕴育物种等多种生态功能，又有贮碳释氧、吸纳粉尘、降解有害气体、阻消噪声、美化环境等防治环境污染功能。1、森林能提高大气质量。体现在：能有效地减缓温室效应。2、森林能有效保护生物多样性。森林与物种多样性、生态系统多样性、遗传多样息相关，地球上有一半以上的生物在森林中栖息繁衍。3、森林可防止水土流失。森林土壤对降水有极强的吸收和渗透作用，其稳渗速率一般在200mm/h，比世界上最大的降雨60mm/h还要大得多。森林的枯枝落叶层不仅可以吸收2―5mm的降水，还可以保护土壤免遭雨滴的冲击。4、森林能有效遏止沙漠化。林网超过10％，沙地植被盖度超过0.3，沙暴的危害就会减少到最小限度。5、森林可防止地力衰退。林木的根系能固持土壤，涵养水源，保持水土，吸收利用盐分；枯枝落叶可增加有机质、腐殖质，能有效地改善土壤结构，提高土壤肥力。6、森林能缓解水资源危机。森林是“绿色水库”，森林及其土壤像“海绵”一样可吸收大量的降水，并阻止和减轻洪水灾害。可以促进水分循环和影响大气环流，增加降水，起“空中水库”的作用。据测算，森林蒸腾的水汽58％又降到陆地上，可增加陆地降水量21.6mm，占陆地年平均降水量2.9％。7、森林能消除噪声污染。据测定，100m的防护林带可降低汽车噪声30％，摩托车噪声25％，电声噪声23％。
三、林业可持续发展的目标
林业可持续发展的目标,是由一个个具体的区域对林业发展的需求所决定的。一般说来,应当从森林所发挥的作用方面来考虑。而森林的作用受制于特定区域的社会意义和国民经济意义,就其作用来划分,主要体现在社会、经济与生态环境3个方面。
1、林业可持续发展的社会目标。林业可持续发展的社会目标,强调满足人类基本需要和较高层次的社会文化要求,持续不断地提供林产品以满足社会需要,这是持续林业的一个主要目标。作为社会经济大系统的林业产业,担负着为社会发展提供生活资料(燃料、食品等)与生产资料(原材料)的双重任务。随着全球范围内不可再生资源的不断消耗,森林作为主要的可再生资源,其满足人类社会物质需求的作用是绝对不会消失的。人类对森林的社会、文化需求的不断扩大,是社会经济发展的总趋势。满足人对森林的多种需要和愿望,是林业的根本任务。
2、林业可持续发展的经济目标。林业可持续发展的经济目标,主要关注于林业生产者的长期利益。这里必须明确的是林业经济可持续性的主体是林业生产经营者。当前就经济利益的实现方式考察,主要还是通过为社会提供物质产品的形式,实现自身的利益,其中起主导作用的是林产品产量的持续产出。而林产品的产出,除了取决于林业生产力水平外,同时还受到自然生态环境的制约,更受制于非林业部门的影响。林业经营者经营的森林生态系统所提供的环境产品,具有经济利益的外部特征,必然造成林业利益难以在市场条件下完全实现。面对这种情况,林业可持续发展的经济目标,必须有其他实现途径。最可行的方式,一是实行生态补偿;二是国家扶持。因此,林业持续发展的必要条件之一,必须保障林业生产者的经济可持续性。
3、林业可持续发展的生态环境目标。林业可持续发展的生态环境目标,关注的是森林生态系统的完整和稳定。通过退化生态系统的重建与已有森林生态系统的合理经营,保障森林生态系统在维护全球、国家、区域等不同层次上所发挥的环境服务功能的持续性。其中关键是无退化的使用林地和保护生物多样性,保持森林生态系统的生产力和可再生产能力以及长期健康。林业可持续发展的生态环境目标,不仅是保障林业自身社会经济可持续的基础,更重要的意义还在于持续发挥森林生态系统在维护全球生命支持系统中的重要性与不可替代性。
综上所述,林业可持续发展目标应当包括社会、经济、生态环境3个方面,其中社会与生态环境目标,体现的是全人类的利益,即可持续发展的社会经济,需要林业持续的提供物质产品与生态环境服务功能。而作为人类群体中的林业生产经营者来说,不仅需要自身的实践活动所提供的产品服务,更具有意义的是要求其自身经济利益的持续性,这也是不同利益主体对林业问题构成不同态度的深刻原因。
三、林业可持续发展的目标
林业可持续发展的目标,是由一个个具体的区域对林业发展的需求所决定的。一般说来,应当从森林所发挥的作用方面来考虑。而森林的作用受制于特定区域的社会意义和国民经济意义,就其作用来划分,主要体现在社会、经济与生态环境3个方面。
1、林业可持续发展的社会目标。林业可持续发展的社会目标,强调满足人类基本需要和较高层次的社会文化要求,持续不断地提供林产品以满足社会需要,这是持续林业的一个主要目标。作为社会经济大系统的林业产业,担负着为社会发展提供生活资料(燃料、食品等)与生产资料(原材料)的双重任务。随着全球范围内不可再生资源的不断消耗,森林作为主要的可再生资源,其满足人类社会物质需求的作用是绝对不会消失的。人类对森林的社会、文化需求的不断扩大,是社会经济发展的总趋势。满足人对森林的多种需要和愿望,是林业的根本任务。
2、林业可持续发展的经济目标。林业可持续发展的经济目标,主要关注于林业生产者的长期利益。这里必须明确的是林业经济可持续性的主体是林业生产经营者。当前就经济利益的实现方式考察,主要还是通过为社会提供物质产品的形式,实现自身的利益,其中起主导作用的是林产品产量的持续产出。而林产品的产出,除了取决于林业生产力水平外,同时还受到自然生态环境的制约,更受制于非林业部门的影响。林业经营者经营的森林生态系统所提供的环境产品,具有经济利益的外部特征,必然造成林业利益难以在市场条件下完全实现。面对这种情况,林业可持续发展的经济目标,必须有其他实现途径。最可行的方式,一是实行生态补偿;二是国家扶持。因此,林业持续发展的必要条件之一,必须保障林业生产者的经济可持续性。
保护生态系统的意义范文6
关键词:生态基础设施;概念;展望
Abstract: the Ecological Infrastructure (Ecological Infrastructure, EI) is in recent years in the Ecological economics, biological conservation, Ecological cities in the domain of a new concept. Ecological infrastructure including: maintenance of ecological system service, maintain complete ecological network, restore natural process and function. Combined with the actual situation of the domestic concept in the EI application in the future.
Keywords: ecological infrastructure; Concepts; looking
中图分类号： S891+.5 文献标识码：A文章编号：
一、生态基础设施的基本概念
生态基础设施(Ecological Infrastructure,EI)是近年来在生态经济学、生物保护、生态城市等领域出现的一个新的概念。这一概念集中体现了在现有景观破碎化和生态系统服务功能受到损害的背景下,维护完整、连续的生态格局的重要意义。它强调生态系统服务功能在物质空间中的具体化,是实现可持续发展的可操作的景观战略。EI的概念在日益拓展,在生态系统管理与生态学、景观生态学、生态经济学、生物保护学、生态工程学等诸多学科都有涉及。基于跨学科领域的研究,生态基础设施思想具有丰富的内涵和意义。生态基础设施是城市的可持续发展所依赖的自然系统,是城市及其居民能持续地获得自然服务(natures services)的基础,这里所说的生态服务包括提供新鲜空气、食物、体育、游憩、安全庇护以及审美和教育等等。它包含一切能提供上述自然服务的城市绿地系统、林业及农业系统、自然保护地系统,并进一步可以扩展到以自然为背景的文化遗产网络[。生态基础设施属于基础设施,那么它必然具备一般基础设施的特征。此外,生态基础设施还有以下对人类生存意义重要的特征:(1)保障可持续发展的多功能性;(2)全民共享的公共性与同一性;(3)建设和使用的超前性与长期性;(4)服务的连续性和多层次、网络化系统性。从不同学科角度来讲,EI既是生物的自然栖息地系统,还是针对人类的城市栖息地系统,它都强调关键性的生态格局及资源、产品、服务等对整体系统和系统栖居者的正常运行和持久生存的基础性支持作用。而从人类的可持续发展角度,EI是一类为人类提供生态系统服务功能的基础设施,是为维护生态安全和健康的自然结构和基础框架。
二、生态基础设施概念内涵的诠释
由于生态基础设施(EI)的多学科交叉的特性,研究的出发点很多。本文仅从生态经济学、生物多样性保护与生物安全战略、生态化工程基础设施以及它的演化和发展对这一概念的内涵进行理解。
（一）生态系统服务
生态经济学领域对EI的研究主要试图强调生态系统服务在当前经济平衡体系中的价值,以及能够提供这些服务的生态系统和自然资本的可量化的价值。EI的概念出现在生态经济学研究中体现了对生存危机与可持续目标的认识的加深。首先应该明确生态系统服务的含义。目前比较统一的认识是:生态系统服务(Ecosystem Services)是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用[4]。Constanza等把这些服务归纳为17类,Daily将其归纳为15类。综合起来,主要包括生态系统的产品生产、生物多样性的产生和维持、气候气象的调和稳定、旱涝灾害的减缓、土壤的保持及其肥力的更新、空气和水的净化、废弃物的解毒与分解、物质循环的保持、农作物和自然植被的授粉及其种子的传播、病虫害爆发的控制、人类文化的发育与演化、人类感官心理和精神的益处等方面。生态系统服务是生态经济学研究的核心。而EI的概念在这里不仅指能够提供这些服务的生态系统和结构,还强调了其在当前生态环境背景下的稀缺性[5]。
(二)维护完整的生态网络
从生物多样性保护与生物安全战略的视角,生态基础设施的概念较早出现在Mander等人在生物多样性保护的研究中。他1988年在《作为地域生态基础设施的补偿性区域网络》(Network ofcompensative areas as an ecological infrastructure of
territories)一文中用此概念表示栖息地网络(habi-tat network)的设计,强调核心区、廊道等组分对生物保护的作用。而几乎同时,Selmand Van在《生态基础设施:设计栖息地网络的概念框架》(Eco-logical infrastructure: a conceptual framework fordesigning habitat networks)一文中也进行了类似的研究。随后,荷兰农业、自然管理和渔业部于1990年颁布的自然政策规划(Nature Policy Plan)中在全国尺度上较早提出了EI的概念。这些都是从生物和环境资源的保护与利用角度提出的。关于EI或生态网络的构成,Jongman认为生态网络包括了核心区、廊道、缓冲区以及必要的自然恢复区,并且提出城市生态网络建设的三个特点:前瞻性、作为自然政策制定的基础、作为国土和区域规划的一部分。Hubert提出生态网络和EI建设即保护自然资源,包括水、空气、土壤以及保护生物多样性。Bohemen以荷兰生态主干基础设施(Dutch Ecological Main Infrastructure)为例,提出EI由自然核心区、自然发展区、廊道和连接、缓
冲带等四部分组成。可以看出,从生物保护研究出发,EI主要指景观中有助于或能够引导生物在不同生境中运动的综合特征,如景观镶嵌体中的廊道等线性景观要素,核心栖息地的空间分布、连续性、内部结构的变化以及与周边生境的差异等,并强调形成连续的整体生态网络的重要性。因而在生物保护研究中,EI与生态网络、生境网络等概念是基本同义的[5]。
(三)恢复自然过程与功能
EI的另一种理解是“生态化的工程基础设施”。在人类的生存环境中,各种基础设施对社会、经济的运行和发展都起到了极为重要的作用。一般狭义的基础设施只包括人工物质基础设施。而有研究把人类的各种基础设施划分为人工物质基础设施(Man-made physical)、自然基础设施(Natural)和社会基础设施(Social)三类。人类的各种基础设施是与不同时代的社会发展需求紧密联系的。进入到二十一世纪,城市蔓延、全球化、可持续发展成为了时代的主题或需求,因此绿色(生态)基础设施应当成为解决目前问题并且保障未来发展的关键。对于当前工程化基础设施日益交织成网,对自然系统和生态过程带来多方面影响的现实,许多研究者试图寻找能够平衡和补偿这些工程基础设施带来的生态破坏和退化的途径。基础设施生态学(Infrastructural Ecology)作为在基础设施工程规划、设计和实施阶段改善和协调多种生态功能的框架,基本内容包括尊重生态格局与过程的连续性,采取生态工程技术来降低工程建设所带来的栖息地破碎等影响。而强调改善和强化周边的生态基础设施,如加强景观连续性等被认为是重要的补偿措施。目前此方面主要集中在用生态化手段来改造或替代道路工程、不透水地面、废物处理系统以及洪涝灾害治理等问题。如建立用于水体净化和污水处理的试验性人工湿地,绿色屋面(GreenRoofs)不同层次的暴雨洪涝治理、邻里步行系统、等生态基础设施研究等等。最具有代表性的是荷兰政府1997年强调实施可持续的水管理策略,其重要内容是“还河流以空间”。以默兹河为例,具体包括疏浚河道、挖低与扩大漫滩(结合自然)、退堤,以及拆除现有挡水堰等,其实质是一个大型自然恢复工程,称为生态基础设施,旨在建立全国性的广阔而相连的自然区网络。这些研究试图在硬质的人工化环境中恢复各种自然生态功能和过程,从而发挥对人类有益的各种服务职能,并尽可能减少人工基础设施对自然过程和服务的破坏。
以上的尝试都表明人们开始重视通过生态化改造和维护自然过程来恢复生态服务功能,因为主要针对各种工程化基础设施,如交通运输、给排水、防灾、环保等,所以将之也称为“生态”基础设施或者“绿色”基础设施(“绿色”即强调生态化)。
(四)土地利用、开放空间及绿地系统规划
土地利用和开放空间对策在国外的发展因地理、文化和体制的不同而有所差异,但在欧美等发展相对完善和活跃的地区,目前出现了用EI思想来指导土地利用和开放空间规划,甚至影响整个区域发展与保护的探索。自十九世纪以来,为解决城市环境问题,公园绿地一直作为一种重要的城市基础设施。包括绿带(Greenbelt)、绿心(Green Heart)、公园道(Park-way)、公园系统(Park System),以及田园城市(Garden City)等概念都强调了“绿化环境对城市文化极为重要的意义”,尤其是Olmsted的波士顿“蓝宝石项链”(Emerald Necklace)”等实践更体现了可贵的前瞻性规划思想。随着概念的发展,有人采用绿地基础设施(Green Infrastructure,GI)表示连续的绿地空间网络与生命支持系统,实际上与生态基础设施的概念趋于一致国内也一直将园林绿化作为城市基础设施中的生态环境保护子系统,但目前从指导思想与实际操作手段和效果看还存在着诸多问题。
三、生态基础设施的实践意义
(一)生态基础设施的规划内容
人类的各种基础设施对实现可持续发展无疑都具有重要的影响,但是如果抛开基于人性扩张欲望的膨胀式发展模式,而从一种良性和稳定的发展角度来看,当前的各种基础设施对人类所起的作用各不相同。有人认为社会、经济、基础设施和自然系统几部分是一种平行关系,它们相互交织、相互联系、相辅相成,相生相克。可持续金字塔表明了一个可持续的生态系统是如何通过向人类系统和人工环境提供生存的自然资源而成为我们社会的基础。这座金字塔中包括了建设资本(灰色基础设施)、人类与社会资本(可认为是社会基础设施)、自然资本和可持续的生态系统(可认为是生态基础设施,包括物质要素及各类生态过程和功能)。它们形成自上至下依次增大的支撑结构,这样才能构成一个稳固的人类生存环境的支持体系,也是一种人与自然和谐的可持续生存环境。城市复合生态系统理论也强调,在城市复合生态系统中,自然子系统是基础,经济子系统是命脉,社会子系统是主导。图1可持续金字塔
生态系统服务功能为人类提供了生存保障,它们的强弱取决于生态系统中的生态资本存量,而生态资本存量的多少反映了一个国家可持续发展能力的大小。生态系统服务被认为是EI的核心特征,这一认识的目的不仅在于强调能够提供这些服务的生态系统和结构,更强调其在当前生态环境背景下的稀缺性。即自然资本已不再充足丰富,唾手可得,在许多地方,尤其是城市地区,自然组分成为残遗斑块和廊道甚至已经消失殆尽。而与此相反,大量人工基础设施和建筑日益成为大地景观的主体。就全球来讲,森林、淡水等资源无疑已经成为了整个人类可持续生存的战略性要素。
就我国而言言,还面临着如何利用外部资源以及如何维护自身生态资本存量的问题。生态资源现状对我国未来经济发展的影响,生态系统对维持我国社会经济体系的保障能力等问题亟待研究。这些不可再生的资源将是制约我们生存和发展的新的瓶颈。这种状况迫使我们必须要转变观念。
(二)生态基础设施强调的规划方法
EI概念对规划方法产生了多方面的影响。美国学者Honachefsky认为城市的无序蔓延和对生态环境的破坏是因为将土地的潜在经济价值置于生态过程之前所致,强调应将EI的价值和服务功能与土地利用决策相结合,因此提出了EI优先的思想(Put the Ecological Infrastructure first):在城市总体规划当中,将生态基础设施置于先行考虑的地位,在此基础上制定土地利用和开发规划,对环境状况进行长期的科学监测,建立适合当地的“生态指标”(Ecological Indicator),从而对自然资源的健康予以评估和监控,并将各个方面的利益主体和人员纳入土地利用决策当中来,尤其对何种环境应该受到保护予以协商。而在近年来备受关注的“巧妙的增长保护”(aframework for smart conservation and smartgrowth)思想也强调了这一点。建立在保护土地和自然景观资源的基础上,近年来从单纯强调保护第一的方针开始走向利用生态基础设施来引导城市的开发,从而实现“生态基础设施为导向的巧妙的增长”的途径。这种途径积极意义体现在强调不是将土地保护与发展孤立或对立起来,而是充分考虑土地开发、城市增长以及市政基础设施规划的需求。还有学者认为,“巧妙的增长”的理念提供了构筑21世纪的城市规划法规的基础。新的认识是“土地是一种无法再生的自然资源,土地利用和环境质量有密切关系,因而必须保护土地”。这种新认识在新一轮的规划法规中有所体现。
俞孔坚等曾针对中国的快速城市化问题和中国国土生态安全,通过“反规划”途径建立城市生态基础设施。强调与城市规模和建设用地功能相比,生态基础设施永远为城市所必须,需要恒常不变,因此需要逆向思维的城市规划方法论,即应在
城市和区域规划中首先规划和完善非建设用地,设计城市生态基础设施,形成高效地维护城市居民生态服务质量、维护土地生态过程安全的景观格局。
(三)生态基础设施的实践意义
将生态系统放在一个十分重要的位置对于规划领域具有巨大的意义。如同其他基础设施一样,如果没有前瞻性的规划,城市将无法运转,人类将无法生存。且随着人类生存空间的膨胀,这种威胁将越来越大。如果只是被动的追随城市的扩张,只是后续的“添绿”,则无法起到积极的生态平衡作用。从规划方法来讲,从单纯被动性的绿带规划和只从休闲游憩出发的公园设计是不够的。生态系统服务功能需要综合生物、水文、气候等学科知识,通过空间规划手段建立生态安全格局。而从空间形态来讲,根据区域与城市的内在生态过程需要来判别最为关键的生态格局,构建连续、完整的绿色网络是生态基础设施思想的核心。
因此,尽管EI概念理论方法的研究是一个新的领域,即便在欧洲和北美洲,这一概念仍然和其他思想发生着频繁的交叉,也不断出现与之关联的新思想、新理念。但可以看出,这种思想是经过了西方数百年工业化和城市化发展后,对于人地
关系的客观发展态势和规划的主观意识走向的深入思考。虽然我国的人情、地情以及文化背景与之不同,但却正在面临着更为严峻的人地关系危机的现实。该理论为我们提供了一个理解土地的生态过程和生态安全,基于生态伦理与价值观层面来重新认识生态系统服务功能价值的平台。
四、中国生态基础设施应用展望
就我国而言,EI理念对于重新审视国土与区域规划、土地利用规划、城市总体规划和绿地系统规划提供了借鉴。主要体现在以下几方面:
(1)规划方法
与其它基础设施一样,前瞻性是EI规划的关键所在。
(2)规划内容与EI的格局
就国内规划方法体系来讲,由于比例、指标和分类等的局限,理应承担维护区域与城市生态安全的绿地系统的内容和功能远远未能达到应有的生态系统服务功能水平。因此,跳出这一桎梏来鉴别并保护城市化地区发挥生态系统服务
功能的EI系统十分重要。正如EI(GI)被认为是“所有具有渗水性地表及能够支持植物生长的土壤的场地”,城市中许多种土地利用都有着重要的生态服务功能,对构成EI(GI)有积极的意义。如公园、水系、墓地、教堂和学校、开放空间、农田、社区花园、公共设施走廊、铁路线、采石场、闲置地以及有待于鉴别和修复的废弃地,另外城市中的小块绿地、行道树、私家庭院等也同样十分重要。
