海洋環境生態學第九章生態系統管理

人類社會的可持續發展歸根結底是一個生態系統管理的問題，即如何運用生態學、經濟學、社會學和管理學的有關原理，對各種資源進行合理管理，既滿足當代人的需求，又不對后代人滿足其需求的能力構成損害。生態系統管理已經成為合理利用自然資源和保持生態系統健康最有效的途徑。第九章生態系統管理第一節生態系統管理概述第二節生態系統管理的內容及途徑

第三節生態規劃與設計

第九章生態系統管理第一節生態系統管理概述一、生態系統管理的定義二、生態系統管理的基本原則三、大海洋生態系四、漁業的生態系統方法五、我國海洋生態系統管理戰略與對策一、定義1.定義生態系統管理指在充分認識生態系統整體性與復雜性的前提下，以持續地獲得期望的物質產品、生態及社會效益為目標，并依據對關鍵生態過程和重要生態因子長期監測的結果而進行的管理活動。一、定義2.生態系統管理的內涵主要包括以下幾個方面：①要求將生態學和社會科學的知識和技術，以及人類自身和社會的價值整合到生態系統管理活動中；②管理的對象主要是受自然和人類干擾的系統；③管理的效果可用生物多樣性和生產力潛力衡量；一、定義2.生態系統管理的內涵④要求科學家與管理者確定生態系統退化的閾值及退化根源，并在退化前采取措施；⑤要求利用科學知識做出最小損害生態系統整體性的管理選擇；⑥管理的時間和空間尺度應與管理目標相適應。二、生態系統管理的基本原則以人為主體的管理行為人既是生態系統的重要組分（被管理者），又是管理的實施者，管理是靠人來執行和實現的。人在生態系統中的雙重性原則二、生態系統管理的基本原則1.整體性原則整體性是生態系統的基本特性各種自然生態系統都有其自身的整體運動規律，人為的隨意地分割都會給整個系統帶來災難。二、生態系統管理的基本原則2.動態性原則生態系統是一個動態系統。特定生態系統在不同的時空尺度上發生著各種生態過程。在劃分生態系統管理邊界時必須綜合考慮演替斑塊，合理劃分自然管理區將有助于實現生態系統的功能監測和管理目標。二、生態系統管理的基本原則3.再生性原則生態系統具有很高的生產能力和再生功能。初級生產和次級生產為人類提供了幾乎全部原料。在管理中必須高度重視該種生產能力和再造性，從而保證生態系統提供充足的資源和良好的服務。二、生態系統管理的基本原則4.循環利用性原則生態系統中有些資源有限，如水資源。在進行管理時要遵循經濟、生態規律和循環利用的原則。二、生態系統管理的基本原則5.平衡性原則生態系統健康是生態系統管理的目標。生態系統自我調節能力受生態閾值的制約。在生態系統管理中，需要通過合理的人為管理，減緩外界壓力，以保持系統的健康和平衡。二、生態系統管理的基本原則6.多樣性原則生物多樣性是生態系統持續發展和生產力的核心，其重要作用包括三方面：①在復雜的時空尺度上維持生態系統過程的運行；②生態系統抗干擾能力和恢復能力的物質基礎；③生態系統適應環境變化的物質基礎。維護生物多樣性是生態系統管理中不可缺少的組成部分。三、大海洋生態系自從美國生物海洋學家Sherman和海洋地理學家Alexander博士于1984年正式提出大海洋生態系（largemarineecosystem）概念以來，全球的科學家從生態系統學和管理學的角度對近海生態系統開展了大量研究。三、大海洋生態系最初的大海洋生態系概念：（1）世界海洋中的一個較大的區域，一般20萬km2以上；（2）具有獨特的海底深度、海洋學和生產力特征；（3）生物種群具有適宜的繁殖、生長、攝食策略和營養依賴關系；（4）受共同因素的作用，如污染、人類捕撈、海洋環境條件等。三、大海洋生態系現在的大海洋生態系概念：大海洋生態系是范圍較大的沿岸海區，包括從江河流域、海灣到陸架區和沿岸流系邊緣較大的沿岸海區。它具有獨特的生物分布、水文、生產力以及種群依賴關系。三、大海洋生態系作為一個具有整體系統水平的管理單元，不僅可以廣泛應用于專屬經濟區內，同時也可以用于在生態學和地理學上相關聯的多個專屬經濟區或更大的區域。大海洋生態系的觀點使海洋資源綜合管理（主要是資源和環境管理）從狹義的行政區劃管理走向以生態學和地理學邊界為依據的生態系統管理。【舉例】黃海大海洋生態系項目：中韓三、大海洋生態系1984年美國科學家首次提出“大海洋生態系”這一科學概念，很快被國際海洋科學界所接受。1990年在摩納哥召開了第一屆全球大海洋生態系大會。1995年，聯合國教科文組織大海洋生態系咨詢委員會正式成立。目前全球已經確定了64個大海洋生態系。三、大海洋生態系第二屆全球大海洋生態系大會2007年9月11-13日第一次在亞洲、在中國舉行。大會主要議題是，檢查大海洋生態系活動在生態系統評估方面的科學價值，促進全球不同區域和不同學科大海洋生態系研究與管理的共同發展。四、漁業的生態系統方法基于生態系統的漁業管理（EBFM,Ecosystem-basedFisheryManagement）漁業的生態系統方法（EAF,EcosystemApproachtoFisheries）1、EAF產生背景20世紀70年代以來，漁業的衰退，不僅影響經濟的發展，而且使漁民的生活陷入困境，造成社會危機。人們意識到需要發展新的漁業管理辦法以實現漁業資源的可持續利用。1994年，美國魚類和野生動物管理局(USFishandWildlifeService)就已經將生態系統方法應用于魚類和野生動物的保護。1、EAF產生背景2001年《雷克雅末克宣言》(ReykjavikDeclaration)將漁業的生態系統方法(EcosystemApproachtoFisheries,EAF)作為漁業管理的框架，它吸收了傳統漁業管理和生態系統管理的概念性原則和操作性手段。2002年9月在約翰內斯堡召開的世界可持續發展峰會上鼓勵在漁業管理中實施生態系統方法，以實現漁業的可持續發展。2.EAF的內涵Ward等將EAF定義為一種傳統漁業管理的延伸，它更清楚地認識到人類福祉與生態系統健康之間的相互依賴，以及為當代和后代維持生態系統生產力的需要。EAF的目標：以一種既能滿足當代人類需求又能不損害生態系統為后代提供產品和服務的能力的方式，對漁業進行規劃、開發和管理。2.EAF的內涵EAF認識到與利益相關方合作的重要性，致力于協調各種社會目標。它考慮到了人類對生態系統認識的局限性，在一個有生態意義的邊界內進行漁業綜合管理。2.EAF的內涵(1)認識到人既是生態系統的一部分，又是生態系統的管理者。(2)認識到管理對象不僅僅是生態系統本身，更重要的是管理人類的活動。(3)研究思路從單問題、單要素、單學科的研究轉變成整體性、綜合性研究。(4)管理方式從僵化的、一成不變的管理方式轉變成靈活的適應性管理方法。2.EAF的內涵(5)從條塊分割的部門管理轉變為跨部門、多利益相關方參與的協作管理。(6)管理從以行政單元為基礎轉變為以自然生態系統單元為基礎。(7)管理從注重結果向注重過程轉變，管理過程強調公眾參與、多部門參與和多學科參與。3.意義EAF對傳統漁業管理進行了一系列改造以改善管理的效果。從長遠來看，基于生態系統的漁業管理可以提高水生生態系統的生產力，使得生態系統能夠以一種可持續的方式向人類提供高質量和高產量的食物。3.意義生態系統方法充分考慮了社會、經濟和生態三方面的因素，試圖協調經濟發展與生態保護的矛盾，以滿足人類對生態系統產品和服務需求，同時維護生態系統的可持續性。因此，生態系統方法對于促進生態系統管理，實現可持續發展戰略具有重要的現實意義。五、我國海洋生態系統管理戰略與對策1、必要性與緊迫性2、管理目標3、管理主要內容1、必要性與緊迫性我國海洋資源存在明顯劣勢，廣大內陸地區要利用海洋存在許多制約因素，周邊海洋國家能夠享受的海洋恩惠都高于我國。我國海洋生態系統相對封閉，十分脆弱，極易受到人類開發活動的干擾與破壞。生態系統管理是近十年來發展起來的一種新的管理模式，是人類實施自然資源管理與保護的一種有效途徑。1、必要性與緊迫性我國具備實施海洋生態系統管理的基礎，并實現了與國際接軌。目前已在廈門、大連、防城港、陽江、文昌等地開展了海岸帶綜合管理示范工作；在黃海開始實施大海洋生態系管理模式；在渤海實施跨區域的環境綜合整治，建立了環境伙伴關系的示范；在環渤海、長三角、珠三角等區域試圖通過區域聯動解決區域可持續發展問題；經國務院轉發的《全國海洋功能區劃》提出了我國重點海域主要功能開發利用的優先順序。2、管理目標積極推進《全國海洋經濟發展規劃綱要》，到2020年，以海洋生境保護與恢復為重點，建立起適應我國國情的海洋生態系統管理機制和法律法規、政策體系，形成實施海洋生態監控、管理、協調和綜合能力，有效遏制海洋生態系統惡化趨勢并使之向良性發展，保證海洋經濟發展規劃的有效實施和經濟目標的實現，維護我國的海洋生態安全和沿海地區生命財產的安全，保障沿海居民的身心健康，形成全面建設小康社會的基礎條件和發展格局。3、主要內容實施系統化和區域化的海洋生態系統管理綜合協調海洋經濟發展與生態功能保護行動加強海洋生態監控區建設與管理建立海洋開發利用時空秩序，實施總量控制制度加強科學技術研究開發，廣泛開展相關的國際合作實施重點海域或典型生態系統修復與整治工程加強海洋執法，維護海洋經濟與開發利用秩序提高公眾意識，強化公眾參與，建立企業參與生態系統管理的機制3、主要內容(1)實施系統化和區域化的海洋生態系統管理將我國劃分為五個海域進行總體布局：渤海作為特別保護區進行建設，黃海作為大海洋生態系進行建設；東海以河口島嶼高生產力區生態建設為主；臺灣海峽過渡生態區建設；南海以珊瑚礁、紅樹林和海洋生物多樣性建設為主。3、主要內容(2)綜合協調海洋經濟發展與生態功能保護行動全面評估近岸各海洋綜合經濟區發展對生態系統可持續利用的影響；建立各經濟區的生態系統功能維護目標體系和監控措施；在生態系統可承載或功能可恢復程度之內調整開發的時空布局。3、主要內容(3)加強海洋生態監控區建設與管理加強生態監控區的監測與管理能力建設，形成基本覆蓋近岸海域的40－50個生態監控區，及時評估、預測、預報、警報和采取調控措施；大力加強海洋自然保護區建設，積極推進海洋特別保護區建設。3、主要內容(4)建立海洋開發利用時空秩序，實施總量控制制度結合海洋功能區劃和海洋經濟發展規劃綱要，形成我國海洋開發利用的時空安排，建立以生態系統為基礎的開發利用秩序；在不同階段，形成可開發利用的總量，建立總量控制制度。3、主要內容(5)加強科學技術研究開發，廣泛開展相關的國際合作加強科學技術研究開發，廣泛開展相關的國際合作，大力推進海洋開發利用技術的生態應用與產業化在新形勢下，繼續推進科技促進海洋開發利用的各項活動，編制和實施海洋經濟發展的科技行動計劃。3、主要內容(6)實施重點海域或典型生態系統修復與整治工程通過控制污染或改變營養鹽和污染物輸入、控制物理參數、改變生物學相互關系、控制生物學生產力、干預文化及社會和經濟過程等，修復、恢復和改善生態系統功能；對受損生態系統和喪失生境進行生態恢復和治理。3、主要內容(7)加強海洋執法，維護海洋經濟與開發利用秩序依法建立海上聯合執法工作機制；加大海域巡航監視頻次，提高對海洋環境狀況的可控度；加強海洋行政執法隊伍的建設，在硬件條件建設的基礎上，重點發展制度、程序、方法體系和技術支持系統等；構建并完善海上突發事件應急監測監視系統，提高對突發事件等的發現、預警和處置能力。3、主要內容(8)提高公眾意識，強化公眾參與，建立企業參與生態系統管理的機制建立、健全聽證制度，實施多部門和資源開發利用者咨詢；建立監督機制，邀請相關企業參與監督檢查和監測工作；將企業環保規劃和計劃納入政府部門的管理計劃之中，支持管理部門環境保護和生態管理措施的落實。第二節生態系統管理的內容及途徑一、生態系統管理的數據基礎二、生態系統管理的要素三、生態系統管理的主要途徑及技術*一、生態系統管理的數據基礎生態系統管理要取得成功，數據的采集、性質、處理、存儲和取舍至關重要。由于生態系統的復雜性和層次性，因此在搜集數據時注意不同層次和尺度。一、生態系統管理的數據基礎尺度數據類型生物圈水平氣候、地形、植物類型（草本、木本等）。時間尺度：經常而不相關的時間景觀水平氣候、地形、群落和生態系統類型、土壤物理特性、生態系統類型的空間分布。時間尺度：年與年之間的比較群落及生態系統氣候（微氣候）、地形（微地形）、物種組成和優勢種、土壤物理、化學特性、消費者水平、植物組織轉化率和分解率、活的和死的有機物的空間分布以及土壤類型和質地的空間分布、植物對水、營養物的需要在形態上的適應、共生物、營養物質和水的獲取能力。時間尺度：每年、幾年植物及種群氣候（微氣候）、地形（微地形）、微生物的土壤物理、化學特性、消費者水平、固氮和營養獲得在生理上的適應、植物碳的固定格局：地上葉的形式和地下須根的形式、植物遺傳性、共生物、營養特質和水的獲得能力。時間尺度：每時、每年、多年一、生態系統管理的數據基礎1.植物個體及種群層次個體與種群生境的氣候（微氣候）地形（微地形）土壤理化特性消費者水平植物生理生態特征植物碳的固定格局植物遺傳共生營養和水分條件一、生態系統管理的數據基礎1.植物個體及種群層次時間尺度：小時、天和年。注意：不能把幼苗的數據當作成年植株的數據用；小樣方內測定的數據不能當作大樣方的用。一、生態系統管理的數據基礎2.群落及生態系統層次氣候（微氣候）地形（微地形）物種組成與多度土壤理化特性消費者等級植物組織流通率及分解有機質空間分布植物對水、營養物質利用的形態適應共生營養和水分條件一、生態系統管理的數據基礎2.群落及生態系統層次時間尺度：年或幾年注意：氣候要素被當作常量收集；樣地太小時應收集更多的數據；很難從本層次的樣方數據推測景觀層次的數據；大型動物和鳥類因其活動范圍較大，不能僅在生態系統尺度開展研究。一、生態系統管理的數據基礎3.景觀層次景觀生態系統是若干類型生態系統的組合，其數據的空間尺度要比生態系統大，主要是：氣候地形群落和生態系統類型土壤物理特性生態系統類型的空間分布一、生態系統管理的數據基礎3.景觀層次時間尺度：幾年至幾十年注意：在研究景觀尺度問題時，考慮明確的邊界和空間異質性；在進行尺度推繹時，部分疊加可當作整體的性質；研究方法可利用遙感、GIS和模型等；景觀尺度是評價動物生境的最佳層次。一、生態系統管理的數據基礎4.生物圈層次生物圈是地球上最大的生態系統，由于空間尺度大，一些生態學過程的速率相對較慢。數據主要是：氣候地形植被類型（草本、木本等）方面等注意：氣候是植被分布的決定因子，時間尺度可以不考慮。海拔高度對植被分布有一定影響，但也可以忽略。一、生態系統管理的數據基礎收集數據本身并不能做出周密的管理決策，只有將數據轉化成信息和信息轉化為理論后，才能做出一個成功的決策。數據－信息－理論這一過程不但對今天的管理者制定決策重要，而且還為未來的決策制定者提供依據。

二、生態系統管理的要素

由于生態系統本身結構復雜，功能多樣，不斷變化等特點，在生態系統管理時要考慮的要素較多。主要考慮以下要素：①根據管理的對象確定生態系統管理的定義，該定義必須把人類及其價值取向整合進生態系統。②確定明確的、可操作的目標。可持續性是生態系統管理的首要目標。③確定生態系統管理的時間和空間尺度。二、生態系統管理的要素④收集適量數據，理解生態系統的復雜性和相互作用，提出合理的生態模式。由于生態系統的復雜性和層次性，收集的數據類型不一。因此，數據采集標準和數據共享是生態監測過程中需要解決的兩大問題。遙感計算機二、生態系統管理的要素⑤監測并識別生態系統內部的動態特征，確定生態學限定因子。⑥確定影響生態系統管理活動的政策、法律和法規。⑦選擇和利用生態系統管理的工具和技術。全球定位系統（GPS）地理信息系統（GIS）環境管理信息系統（EMIS）三、生態系統管理的主要途徑及技術1生態風險評估2適度干擾與恢復重建3清潔生產4廢物資源化管理5生態工業園區6實施標準化環境管理系列標準7大力開展生態工程和生態建設8加強自然保護的管理和研究，建立各種類型自然保護區9推廣3s技術（RS遙感GIS地理信息系統GPS全球定位系統）10環境管理信息系統（EMIS)三、生態系統管理的主要途徑及技術1.生態風險評估利用生態學、環境化學及毒理學的知識，定量確定環境危害對人類負效應的概率及其強度的過程。目的通過對某種環境危害效應的科學評價，為生態環境和生態系統的保護和管理提供決策依據。三、生態系統管理的主要途徑及技術1.生態風險評估風險管理

生態系統管理中最重要的是風險管理，風險管理是指對生態風險評估的結果采取的對策與行動，是一個決策過程，又稱為風險控制。風險管理的水平依賴于生態風險評價的質量和人類可使用的手段。三、生態系統管理的主要途徑及技術風險管理圖示（SuterⅡ，1993）三、生態系統管理的主要途徑及技術2.適度干擾與恢復重建對生態系統的適度干擾不僅不會使生態系統受損，反而會使系統的結構和功能進一步完善，系統更加穩定。適度干擾理論是目前生態系統管理實施的重要理論依據。三、生態系統管理的主要途徑及技術2.適度干擾與恢復重建受損生態系統的恢復和重建兩種模式途徑受損生態系統恢復的兩種模式（引自Patt，1977）三、生態系統管理的主要途徑及技術3.清潔生產清潔生產又被稱為“無公害工藝”、“無污染生產”、“廢料減量化”等，即無廢物少污染的生產。目標通過資源的綜合利用、替代作用、多次利用以及節能、省料、節水等方式，實現合理利用資源，減緩資源的耗竭。三、生態系統管理的主要途徑及技術3.清潔生產主要途徑：①用無污染、少污染產品替代毒性大、污染重產品；②用無污染、少污染能源和原材料替代毒性大、污染重的能源和原材料；③用消耗少、效率高、無污染、少污染的工藝設備替代消耗高、效率低、產污量大、污染重的工藝、設備；三、生態系統管理的主要途徑及技術3.清潔生產主要途徑：④最大限度地利用能源和原材料，實現物料最大限度的廠內循環；⑤對少量的、必須排放的污染物，采用低費用、高效能的凈化處理設備和“三廢”綜合利用措施進行最終的處理、處置。三、生態系統管理的主要途徑及技術4.廢物資源化管理與5R方法生活垃圾已成為居住環境污染中最嚴重問題之一。我國城市固體廢棄物堆放量已高達70多億噸，侵占土地約6億平方米。三、生態系統管理的主要途徑及技術4.廢物資源化管理與5R方法生活垃圾清運量30多年間增加5.8倍，從1979年的2508萬噸增至2012年的1.71億噸。中國人均生活垃圾清運量處于較高水平，2012年人均生活垃圾日清運量為1.12千克，未出現明顯下降趨勢。盡管近年來中國城市生活垃圾無害化處理能力逐步提高，2012年已達93.43％，但若考慮市轄區的農村部分，則無害化處理率僅為62.02％，無害化處理設施的空氣和水污染物排放信息缺乏公開。三、生態系統管理的主要途徑及技術4.廢物資源化管理與5R方法減少廢物數量的5R方法：①抵制（reject）：即不買難以回收或會造成浪費的產品，如選購不含汞和鎘的環保電池。②減少（reduce）：即改變產品生產和人們購物的方式，減少過度消費和浪費，如只購買需要的商品，不購買過度包裝的商品。③修復（repair）：即修復損傷的物品而不更換新的物品，如修好損壞的物品再用，而不是隨意丟棄。三、生態系統管理的主要途徑及技術4.廢物資源化管理與5R方法④回收（recycle）：即將廢舊物品送到回收中心，重新制成產品，多次循環利用丟棄的產品。用回收紙漿造紙比用木材造紙至少要少消耗70％的能源和50％的水。⑤響應（react）：即讓消費者和生產者了解造成浪費的情況和不負責任的廢物管理，共同改變行為，實行源頭消弱，減少廢物的產生。三、生態系統管理的主要途徑及技術5.生態工業園區（eco-industrialpark）工業園區在促進工業快速發展的同時，對環境產生了嚴重的破壞。工業生態學的誕生為工業園區的發展指明了方向。在清潔生產、綠色消費、廢物循環利用等思想的指引下，生態工業園區產生了。三、生態系統管理的主要途徑及技術5.生態工業園區在生態學、生態經濟學、工業生態學和系統工程理論指導下，將在一定地理區域內的多種具有不同生產目的的產業，按照物質循環、生物和產業共生原理組織起來，構成一個從搖籃到墳墓利用資源的具有完整生命周期的產業鏈和產業網，以最大限度地降低對生態環境的負面影響，求得多產業綜合發展的產業集團。三、生態系統管理的主要途徑及技術5.生態工業園區【舉例】鹽化工產業園：無棣魯北集團在35公里長的潮間帶上，魯北集團建成了百萬噸的鹽場。他們用新鮮海水養了5萬畝魚蝦蟹貝，養殖后的中級鹵水提溴，飽和鹵水制鹽，剩余的“廢水”苦鹵中提取鉀鎂，而最后鹽場產生的廢渣鹽石膏又可以作為制硫酸聯產水泥的原料。用循環經濟法則串起了海水“一水多用”的綠色產業鏈。鹽業生產的循環鏈條：海水→初級鹵區養對蝦→濃縮鹵區養殖豐年蟲→提取溴素→結晶池制鹽→離子膜工藝生產純堿→鹽石膏生產硫酸→硫酸生產磷銨→水泥。三、生態系統管理的主要途徑及技術6.實施標準化環境管理系列標準世界標準化組織（ISO）新推出的環境管理系列標準為ISO14000，該標準從14001至14100，共100個標準號。實施ISO14000目的規范、約束企業和社會團體所有組織的環境行為，以實現節約資源、減少環境污染、改善環境質量和促進經濟的持續、健康發展的目標。三、生態系統管理的主要途徑及技術6.實施標準化環境管理系列標準ISO14000具有以下主要特點：①它確定了環境保護的有效新機制。ISO14000利用人們在觀念和意識上的環保喜好，構建了促進環境保護的新機制，提高了環境保護的有效性。②具有很強的操作性。該標準中幾乎沒有絕對量的明確要求，使采用者在使用中能適度應用，可操作性很強。三、生態系統管理的主要途徑及技術6.實施標準化環境管理系列標準ISO14000具有以下主要特點：③倡導預防為主的原則。ISO14000系列標準體系特別強調要加強企業自身尤其是生產現場環境要素的管理。④使用性廣泛。ISO14000系列標準不僅適用于任何類型和規模的企業或組織，而且還涵蓋了企業或組織的各個管理層次，構成了企業管理的完整框架。三、生態系統管理的主要途徑及技術7.大力開展生態工程和生態建設我國先后完成的“三北”防護林、長江中上游防護林、沿海防護林等生態工程，使我國生態建設進入了新的發展時期。國家實施西部大開發戰略，把以“退耕還林、還草”為核心的生態建設提到了舉足輕重的地位。目前開展了重點海灣生境及生物資源生態修復工程。三、生態系統管理的主要途徑及技術8.加強自然保護的管理和研究，建立各種類型自然保護區自然保護包括對自然環境和自然資源的保護，主要有兩種方式：①直接保護目標生物或特殊類群，可以在自然狀態下和人工環境或條件下進行；②建立各種類型的自然保護區。三、生態系統管理的主要途徑及技術9.推廣3S技術3S技術是RS、GIS、GPS的總稱，是人類為獲取、處理、分析生存環境信息逐步發展起來的先進的技術手段。RS、GPS是遙感信息的獲取系統，為GIS提供及時的信息；GIS是遙感信息的處理和應用系統，能對大量的空間數據進行分類、統計、計算、分析和制圖等。RS、GIS、GPS三位一體，實現了遙感信息的獲取、處理及應用的一體化。三、生態系統管理的主要途徑及技術9.推廣3S技術3S技術在生態系統管理中的作用主要表現在：①區域與全球資源的探測、預測與評價。②對于土地資源、農業資源、水資源等，運用3S技術建立精度較高的模型。③對于全球性環境問題，如臭氧層的變化、溫室效應、海平面上升、厄爾尼諾現象，通過3S技術對全球性環境要素的動態監測與分析，獲取全球變化的信息，為全人類服務。三、生態系統管理的主要途徑及技術9.推廣3S技術3S技術在生態系統管理中的作用主要表現在：④對于區域性的環境問題如水土流失、沙漠化、環境污染和生態破壞，RS、GIS技術的廣泛應用能夠為區域可持續發展提供信息及決策。⑤3S技術在環境災害的監測預測預報及防治方面取得可喜的進展，為人類減災防災，可持續發展的順利進行提供保障。三、生態系統管理的主要途徑及技術10.環境管理信息系統環境管理信息系統以現代數據庫技術為核心，將環境信息存儲在電子計算機中;在計算機軟、硬件支持下，實現對環境信息的輸入、輸出、修改、增加、刪除、傳輸、檢索和計算等各種數據庫技術的基本操作;結合統計數學、優化管理分析、制圖輸出、預測評價模型、規劃決策模型等應用軟件，構成一個復雜而有序的、具有完整功能的技術工程系統。三、生態系統管理的主要途徑及技術10.環境管理信息系統環境管理信息系統的功能：①全面準確地查詢和檢索各種環境信息。②分析各種空間數據。③決策支持。④有效地利用系統本身的功能，可降低系統成本，提高效益。

三、生態系統管理的主要途徑及技術總之，生態系統管理的途徑除以上之外還有很多。不論采取什么途徑，都要像對待人類健康一樣去管理生態系統，對受損害的生態系統要堅決制止繼續的干擾和破壞，同時，通過各種有效途徑，使受損害的生態系統恢復健康狀態。

第九章生態系統管理第一節生態系統管理概述第二節生態系統管理的內容及途徑

第三節生態規劃與設計

第三節生態規劃與設計一、生態規劃的概念二、生態規劃與設計原則三、生態規劃與設計的內容及方法四、環境規劃五、景觀生態規劃與設計一、生態規劃的概念規劃是人們以思考為依據安排其行為的過程，包含著描繪未來和行為決策兩層含義（劉康等，2004）。從生態規劃的思想提出至今，已有一百多年歷史，學科發展發展迅速，但直到現在尚無統一概念。生態規劃實際上是模擬自然而進行的人為規劃，以促進人與環境關系的協調發展，有計劃地保育和改善生態系統的結構和功能。一、生態規劃的概念生態規劃以生態學原理和城鄉規劃原理為指導，應用系統科學、環境科學等多學科的手段辨識、模擬和設計人工復合生態系統內的各種生態關系，確定資源開發利用與保護的生態適宜度，探討改善系統結構與功能的生態建設對策，促進人與環境關系持續協調發展的一種規劃方法。一、生態規劃的概念主要特點①以人為本從人類活動與自然環境和生態過程的關系出發，追求區域與城市總體關系和諧，各部門、各層次間和諧，人與自然關系和諧。②控制在生態系統的承載力之內生態系統內自然資源與自然環境的性能、環境容量。③系統開放、優勢互補系統的開放性和和諧性，各子系統間優勢互補。④高效、和諧、可持續區域發展應是社會、經濟與生態環境的改善、提高，系統自我調控能力提高，全面改善區域可持續發展能力。二、生態規劃與設計原則1.整體優化原則2.人地系統協調共生原則3.生態功能分區原則4.高效和諧原則5.相互制約原則6.最小風險原則7.可持續發展原則二、生態規劃與設計原則1.整體優化原則堅持從系統分析的原理和方法出發強調其目標與區域或城鄉總體規劃目標的一致性追求社會、經濟和生態環境的整體最佳效益創造一個社會文明、經濟高效、生態和諧、環境整潔的人工復合生態系統二、生態規劃與設計原則2.人地系統協調共生原則人地系統是地球表層人類活動與地理環境相互作用形成的復雜系統，各子系統之間和各生態要素之間相互影響、制約，影響到整個系統穩定性，直接關系到系統的結構與整體功能的發揮。協調：保持區域與城鄉、部門與子系統各層次、各要素與周圍環境之間相互關系的和諧，生態規劃與總體規劃近期、遠期目標一致性共生：子系統間的合作共存，節約原材料、能量和運輸量；利用不同產業和部門間的互惠互利關系，做好產業結構調整和生產力合理布局。二、生態規劃與設計原則3.生態功能分區原則生態功能分區是生態規劃與設計的重要內容。研究區域或城鄉生態要素功能現狀、問題及發展趨勢綜合考慮國土規劃（或區域規劃）、城市總體規劃的要求和城鄉現狀布局搞好生態功能分區，以利于社會經濟的發展和居民生活，利于環境容量的充分利用。二、生態規劃與設計原則4.高效和諧原則將人類聚居地建成一個高效和諧的社會－經濟－自然復合生態系統其內部的物質代謝、能量流動和信息傳遞形成一個環環相扣的網絡二、生態規劃與設計原則5.相互制約原則任意兩個組分之間可能存在促進與抑制關系充分利用正、負反饋二、生態規劃與設計原則6.最小風險原則生存在與限制因子上下限相距最遠的生態位中的那些種類生存機會最大，風險最小生態規劃采取各項人類活動應處于與上下限風險值相距最遠的位置，使城市發展的機會更大二、生態規劃與設計原則7.可持續發展原則可持續發展是人類社會的共同目標遵循可持續發展理論，在規劃中突出“既滿足當前的需要，又不危及下一代滿足其需要的能力的思想”三、生態規劃與設計的內容及方法1.生態規劃與設計的工作程序麥克哈格生態規劃法根據區域自然環境與自然資源性能，對其進行生態適宜性分析，以確定土地利用方式與發展規劃，從而使自然的利用、開發及人類其他活動與自然特征、自然過程協調統一。三、生態規劃與設計的內容及方法麥克哈格（IanMcHarg）

英國著名園林設計師、規劃師和教育家，賓西法尼亞大學研究生院風景園林設計及區域規劃系創始人及系主任。他于1920年11月20日出生在蘇格蘭克萊得班克地區，于2001年3月5日去世。二次大戰后，戰后西方的工業化和城市化發展達到高峰，郊區化導致城市蔓延，環境與生態系統遭到破壞，人類的生存和延續受到威脅。正是在這樣一種情況下，IanMcHarg成為景觀規劃最重要的代言人。McHarg于1969年首先扛起了生態規劃的大旗，他的《設計結合自然》（DesignwithNature，1969）建立了當時景觀規劃的準則，使景觀規劃設計專業在Olmsted奠定的基礎上又大大擴展了活動空間。McHarg一反以往土地和城市規劃中功能分區的做法，強調土地利用規劃應遵從自然固有的價值和自然過程，即土地的適宜性，并因此完善了以因子分層分析和地圖疊加技術為核心的規劃方法論，被稱之“千層餅模式”，從而將景觀規劃設計提高到一個科學的高度，成為本世紀規劃史上一次最重要的革命。三、生態規劃與設計的內容及方法1.生態規劃與設計的工作程序生態學框架主要步驟：①確立規劃范圍與規劃目標。②搜集規劃區域的自然與人文資料，并分析描繪在圖上。③根據規劃目標綜合分析，提取在第二步所收集的資料。④對各主要因素及各種資源開發（利用）方式進行適宜度分析，確定適應性等級。⑤綜合適應性圖的建立。三、生態規劃與設計的內容及方法2.生態要素的調查與評價搜集規劃區域的自然、社會、人口、經濟與環境的資料與數據，了解規劃區域的生態特征、生態過程、生態潛力制約公眾參與、實地調查、社會調查、遙感技術與地理信息系統技術三、生態規劃與設計的內容及方法2.生態要素的調查與評價（1）生態調查多采用網格法，即在篩選生態因子的基礎上，按網格逐個進行生態狀況的調查與登記。三、生態規劃與設計的內容及方法2.生態要素的調查與評價（1）生態調查氣象條件、水資源、綠化、地形地貌、土壤類型、人口密度、經濟密度、產業結構與布局、土地利用、建筑密度、能耗密度、水耗密度和環境污染狀況；評價分析（自然環境和社會環境特征的調查與分析）；應用衛星磁帶數據與航測照片完成登記工作，還可借助于專家咨詢、民意測驗等公眾參與的方法來彌補數據的不足。三、生態規劃與設計的內容及方法2.生態要素的調查與評價（2）生態評價目的在于認識和了解評價區域環境質量及資源現狀、生態潛力的制約因素等。①生態過程分析生態過程的特征是由生態系統以及景觀生態的結構與功能所決定的，其自然生態過程實質是生態系統與景觀生態功能的宏觀表現。三、生態規劃與設計的內容及方法2.生態要素的調查與評價（2）生態評價②生態潛力分析生態潛力是指在單位面積土地上可能達到的初級生產水平。它是一個綜合反映區域光、溫、水和土地資源配合效果的一個定量指標。三、生態規劃與設計的內容及方法2.生態要素的調查與評價（2）生態評價③生態敏感性分析目的分析與評價區域內各系統對人類活動的反應內容水土流失評價，敏感集水區的確定，具有特殊價值的亞生態系統及人文景區，以及自然災害的風險評價等。三、生態規劃與設計的內容及方法2.生態要素的調查與評價（2）生態評價④土地質量及區位評價土地質量及區位評價對生態系統評價與分析的綜合與歸納區位評價目的為區域發展、產業經濟布局與城鎮建設提供基礎區位評價的指標地形地貌條件，河流水系分布，植被與土壤等因素，以及交通、人口、工農業產值、鄉鎮基礎和土地利用現狀等三、生態規劃與設計的內容及方法3.環境容量和生態適宜度分析環境容量在人類生存和自然生態不致受害的前提下，并在環境質量標準的約束下，某一環境所能容納的污染物的最大負荷量。生態適宜度在規劃區內確定的土地利用方式對生態要素的影響程度，是土地開發利用適宜程度的依據。三、生態規劃與設計的內容及方法3.環境容量和生態適宜度分析環境容量和生態適宜度的研究，可為生態規劃中區域與城市污染物的總量排放控制、搞好生態功能分區提供科學依據注意：一是何種地塊的生態適宜度；二是地塊對何種利用方式的生態適宜度。三、生態規劃與設計的內容及方法3.環境容量和生態適宜度分析（1）生態適宜度分析程序確定生態規劃區、土地利用方式篩選生態因子登記調查制定適宜度評價標準確定單因子評價值、綜合適宜度結論三、生態規劃與設計的內容及方法3.環境容量和生態適宜度分析（2）篩選生態適宜度評價因子的原則①對給定的利用方式具有較顯著的影響②在各網格的分布存在著較顯著的差異三、生態規劃與設計的內容及方法3.環境容量和生態適宜度分析（3）生態適宜度評價標準單因子評價標準和綜合評價標準單因子評價標準根據：①生態因素（單因子）對給定的土地利用方式（用地類型）的影響作用規律；②生態規劃區的實際情況。三、生態規劃與設計的內容及方法3.環境容量和生態適宜度分析（3）生態適宜度評價標準單因子生態適宜度的評價分級常分為：3級，即適宜、基本適宜、不適宜；5級，即很適宜、適宜、基本適宜、基本不適宜、不適宜；6級，即很適宜、適宜、基本適宜、基本不適宜、不適宜、很不適宜。三、生態規劃與設計的內容及方法3.環境容量和生態適宜度分析（3）生態適宜度評價標準綜合評價標準制定的依據：①單因子適宜度評價標準；②生態規劃區生態適宜度綜合評價值；③經濟、社會發展規劃、市總體規劃。綜合生態適宜度的每一級都和一個評價區間相對應，一般分為很適宜的上界、適宜的上界、基本適宜的上界、基本不適宜的上界、不適宜的下界。

三、生態規劃與設計的內容及方法4.生態規劃與設計的指標體系及目標（1）指標體系根據人工復合生態系統的特點，一般采用系統工程中的Delphi專家咨詢法和多目標決策法，在參考和吸收傳統指標的同時，結合生態系統開放性的特點，從協調社會經濟發展與環境保護的關系著手，充分發揮人對復雜系統的辨識能力。在各類分指標的權重中，重點考慮以下生態指標：人口密度、土地利用強度、綠地覆蓋率、人均公共綠地、建筑密度、經濟密度、能耗強度與密度、污染負荷密度和交通量。三、生態規劃與設計的內容及方法4.生態規劃與設計的指標體系及目標（2）目標生態規劃與設計的總目標、近遠期目標和年度，應同區域和城市總體規劃近遠期目標和相應的年度一致，以利于同步、協調、可比和互為應用。三、生態規劃與設計的內容及方法5.生態功能區的劃分及土地利用功能區劃應綜合考慮生態要素的現狀、問題、發展趨勢及生態適宜度，提出工業、農業、生活居住、對外交通、倉儲、公建、園林綠化、游樂功能區的綜合劃分以及大型生態工程布局的方案，充分發揮生態要素功能及對城市功能分區的反饋調節作用，以能動地調控生態要素功能朝良性方向發展。各功能區對環境質量的要求及對環境的影響不同，因此，規劃布局時應充分考慮。三、生態規劃與設計的內容及方法6.人口容量規劃確定近遠期的人口規模，提出人口密度調整意見，提高人口素質對策以及實施人口規劃對策。研究內容人口分布、規模、自然增長率、機械增長率、男女性比、人口密度、人口組成和流動人口基本情況等。在規劃與設計中，還要注意保持適宜的密度，如人口密度、居住密度和經濟密度。三、生態規劃與設計的內容及方法7.區域產業結構與布局規劃設計產業結構是指區域產業系統內部各部門（各行業）之間的比例關系。它是經濟結構的主體，影響著區域與城市生態系統的結構和功能。產業結構的不同比例對環境質量影響很大（三次產業比例）調整、改善老城市產業布局、搞好新建城市產業的合理布局，是改善城市生態結構、防治污染的重要措施。三、生態規劃與設計的內容及方法8.生態綠地系統規劃（1）城市生態綠地系統的功能①調節城市氣候，改善城市的熱島效應。②調節城市碳氧平衡，綠色植物正常光合作用可使大氣中的氧保持平衡。③凈化空氣，減輕污染，城市生態綠地系統具有吸收、阻滯、過濾灰塵作用，還具有很好的降低噪聲、殺菌的作用。④防風、固沙，保持水土的作用。三、生態規劃與設計的內容及方法8.生態綠地系統規劃（2）生態綠地規劃內容①城市綠地指標與布局

②衛生防護生態林帶規劃

三、生態規劃與設計的內容及方法8.生態綠地系統規劃（3）生態綠地規劃步驟了解該區域的綠化現狀，對綠地系統的結構、布局和綠化指標作出定性和定量評價。綠地系統的規劃步驟①確定綠地系統規劃原則；②選擇和合理布局各項綠地，確定其位置、性質、范圍和面積；③根據該地區生產、生活水平及發展規模，研究綠地建設的發展速度與水平，擬定各項定量指標；三、生態規劃與設計的內容及方法8.生態綠地系統規劃（3）生態綠地規劃步驟④對過去的綠地系統規劃進行調整、充實、改造和提高，提出綠地分期建設及重要修建項目的實施計劃，以及劃出需要控制和保留的綠化用地；⑤編制綠地系統規劃的圖紙及文件；⑥提出重點綠地規劃的示意圖和規劃方案，根據實際工作需要，還可提出重點綠地的設計任務書，作為綠地詳細規劃的依據。三、生態規劃與設計的內容及方法9.自然資源合理利用與保護的規劃根據國土規劃和區域規劃的要求，依據區域與城市