全球生命系统的结构.ppt

生态学中的经济分析,多层次系统,系统内经济过程的几个层次,完全系统：耦合的经济效率细胞、城核系统、全球、多细胞有机体、生物大分子同型系统：竞争、合作、共生、寄生种群、组织服务系统：子系统服务的经济计量生态器、细胞器原生态系统生态过程的效率(生产、消费、分解、流通、调控）,成本收益分析（cost-benefitanalysis,CBA）,针对目标，提出若干方案，计算出每种方案的成本和收益，选择最优的决策方案。所有成本和收益都列出并进行量化。有助于投资决策者以最小的成本获得最大收益。CBA是经济学中一个基本的框架，以评估需要量化社会效益的公共事业项目的价值。非公共行业也可采用这种方法对大型项目的无形收益（softbenefits）进行分析。,叶片趋同适应的成本收益分析,投资曲线指根系投资以供应蒸腾水；收益曲线为总叶面积的光合水平（a）；在不同生境中根系投资可能改变投资曲线（b），而温、湿、风、牧食和营养状况可改变收益曲线（c）,最适叶面积模型,最佳叶大小模型,根据光辐射和水分的相对关系预测叶大小讨论：成本与收益是什么？,捕食过程中鸟类单次食物运量问题,鸟的食物运量问题图解曲线饱和曲线为累计搜寻猎物数AB直线表示最大运送效率为7只,椋鸟巢取食地距离与每次食物运量的关系。每点都是多次观察的平均值，实线代表理论预测，每上升一级表示运量变化,集群的成本收益分析,鸽群越大，被捕捉的可能越小；鸽群越大，发现捕食者的距离越大,讨论：收益与成本？,类型AB特点竞争-彼此互相抑制捕食-A种杀死或吃掉B种食草中性OO彼此互不影响共生+彼此有利，分开后不能生活合作+彼此有利，分开能独立生活附生+OA种有益，B种无影响寄生和拟+-对A有利，对B有害,种间关系的经济分析,竞争的关键资源,食物和空间物种共存中最普遍的关系种间竞争的方式资源利用性竞争（exploitationcompetition）相互干涉性竞争（interferencecompetition）种间竞争的特点不对称性（在某一资源点上）对一种资源的竞争能够影响对另一种资源的竞争结果,种间资源竞争,生态位分离和竞争排斥原理其共存的相似性极限多大?d/w1,种间竞争,植物种间竞争的特殊性Tilman模型,密度制约帕累托最优,Paretooptimalityorefficiency-资源分配的一种理想状态：一方获得资源一定造成另其他方减少环境约束种群logistic模型中的KC-D模型的斜率,种间竞争,竞争型压力容忍型干扰容忍型,交换食草的生态意义,植物和食草动物的相互动态牧食系统获取同时的劳务,植物对食草的经济策略,植物的防卫（耗能）各种成分综合作用含水率下降、营养成分下降防御时间长期：木质素、纤维、机械组织短期：酚、氰防御物质来源强光：C类弱光：N类加大生产（构件的好处）交换,植物对食草的经济策略,协同进化过程中植物策略的改变：acaseofco-evolution虫取食-植物强化防御（基因）虫强化取食（增加基因）-植物再强化防御（再增加基因）重复。最终？逆转，植物增加了高生产力基因,捕食的生态经济意义,自然界中的捕食者-猎物种群动态相互动态斗争与协同上一营养级调控下一营养级下一营养级调控上一营养级协同进化（后面详细讲）生物防治的有效手段,共生与合作,普遍存在，意义重大，分工-耦合提供收益和效率动物间共生（包括饲养共生）植物和动物共生植物和真菌共生动物和菌类真核生物内共生学说,协同进化,协同进化的定义针对“性状”的关系“协同”意味着非敌对，关系弱化两方面的进化速度不同不对称进化捕食者难以专化避稀效应活命-饱餐原理捕食者密度低，近亲繁殖较多捕食者繁殖速度慢（寄生者进化速度快）上帝精明，并无恶意,种群密度自我调节中的r-策略与K-策略,生物生产的效率,摄食速率和同化速率同化效率Ea=An/In生长效率Eg=NPn/An消费效率Ec=In+1/NPnLindeman效率El=In+1/In自然状态下初级生产力的最大估计值为2.4%高级生产效率大体上为10%，但差异较大,群体最佳群体叶大小,总初级生产力、净初级生产力和叶面积指数的关系,生态系统服务：理论准备,理解边际,边际：为了获得多一单位或为了避免少一单位的商品而愿意支付的价格。价格的多少与供应的数量有关。政策的决策和经济学的决定都是出于边际上的。,环境管理的经济学模型,征税手段的效应分析,人类的消费引起生产提供的增加,对正外部性进行补贴的效益分析,排污权供求均衡示意,环境经济管理,保障生态系统服务供应,SMS(SafeMinimumstandard)：为保障生态系统服务供应的最少生态系统的功能或结构SMS区域的大小因生态系统服务项而不同多样性-生态系统功能的研究。,生态服务的边际分析,边际分析，必须要在需求曲线上远离SMS的区域。生态系统并不总是以一种单一的方式来应对变化，而是表现出非线性，或者突然转变为另一种稳定状态。如果沿模型的横轴向左，到达不确定区和SMS区附近，边际分析就不再合适。,非市场生态系统服务的需要,如果不考虑生态系统提供的非市场化收益，则社会对生态系统服务的供应止于ESMIN点。要想使社会获得生态系统服务的非市场化收益，使社会收益最大化，必须达到ESOPT点。如果政府不加以干预，完全依靠市场调控，这个点永远不可能达到.,公共事物悲剧Thetragedyofthecommons,由于个人狭隘的私人利益凌驾在公共利益之上，任何现有公共事物（资源）都不可避免地被破坏“公共资源管理分析和对策研究”获2009年诺贝尔经济学奖。该分析提出除了国有化和私有化之外公共资源管理的第三条道路：多中心治理。,经济发展的环境影响,中国历年GDP、总能耗和万元GDP能耗,全球经济GDP分布,环境库兹涅兹曲线,在经济起飞阶段，环境恶化程度往往会随着经济的增长呈上升趋势，当环境恶化达