生态系统管理生态系统管理的内涵生态系统管理的内容及途径ppt课件.ppt

人类社会的可持续发展归根结底是一个生态系统管理的问题 即如何运用生态学 经济学 社会学和管理学的有关原理 对各种资源进行合理管理 既满足当代人的需求 又不对后代人满足其需求的能力构成损害 生态系统管理已经成为合理利用自然资源和保持生态系统健康最有效的途径 第九章生态系统管理 1 第一节生态系统管理的内涵第二节生态系统管理的内容及途径第三节生态规划与设计 第九章生态系统管理 2 第一节生态系统管理的内涵 一 定义二 生态系统管理的基本原则三 大海洋生态系四 渔业的生态系统方法五 我国海洋生态系统管理战略与对策 3 一 定义 1 定义生态系统管理指在充分认识生态系统整体性与复杂性的前提下 以持续地获得期望的物质产品 生态及社会效益为目标 并依据对关键生态过程和重要生态因子长期监测的结果而进行的管理活动 4 一 定义 1 定义人们比较认可的其它4个定义 5 一 定义 2 生态系统管理的内涵主要包括以下几个方面 要求将生态学和社会科学的知识和技术 以及人类自身和社会的价值整合到生态系统管理活动中 管理的对象主要是受自然和人类干扰的系统 管理的效果可用生物多样性和生产力潜力衡量 6 一 定义 2 生态系统管理的内涵 要求科学家与管理者确定生态系统退化的阈值及退化根源 并在退化前采取措施 要求利用科学知识做出最小损害生态系统整体性的管理选择 管理的时间和空间尺度应与管理目标相适应 7 二 生态系统管理的基本原则 以人为主体的管理行为人既是生态系统的重要组分 被管理者 又是管理的实施者 管理是靠人来执行和实现的 人在生态系统中的双重性原则 8 二 生态系统管理的基本原则 1 整体性原则整体性是生态系统的基本特性各种自然生态系统都有其自身的整体运动规律 人为的随意地分割都会给整个系统带来灾难 9 二 生态系统管理的基本原则 2 动态性原则生态系统是一个动态系统 特定生态系统在不同的时空尺度上发生着各种生态过程 在划分生态系统管理边界时必须综合考虑演替斑块 合理划分自然管理区将有助于实现生态系统的功能监测和管理目标 10 二 生态系统管理的基本原则 3 再生性原则生态系统具有很高的生产能力和再生功能 初级生产和次级生产为人类提供了几乎全部原料 在管理中必须高度重视该种生产能力和再造性 从而保证生态系统提供充足的资源和良好的服务 11 二 生态系统管理的基本原则 4 循环利用性原则生态系统中有些资源是有限的 如水资源 在进行管理时要遵循经济 生态规律和循环利用的原则 12 二 生态系统管理的基本原则 5 平衡性原则生态系统健康是生态系统管理的目标 生态系统自我调节能力受生态阈值的制约 在生态系统管理中 需要通过合理的人为管理 减缓外界压力 以保持系统的健康和平衡 13 二 生态系统管理的基本原则 6 多样性原则生物多样性是生态系统持续发展和生产力的核心 其重要作用包括三方面 在复杂的时空尺度上维持生态系统过程的运行 是生态系统抗干扰能力和恢复能力的物质基础 是生态系统适应环境变化的物质基础 维护生物多样性是生态系统管理中不可缺少的组成部分 14 三 大海洋生态系 自从美国生物海洋学家Sherman和海洋地理学家Alexander博士于1984年正式提出大海洋生态系 largemarineecosystem 概念以来 全球的科学家从生态系统学和管理学的角度对近海生态系统开展了大量研究 15 三 大海洋生态系 最初的大海洋生态系概念 1 世界海洋中的一个较大的区域 一般20万km2以上 2 具有独特的海底深度 海洋学和生产力特征 3 生物种群具有适宜的繁殖 生长 摄食策略和营养依赖关系 4 受共同因素的作用 如污染 人类捕捞 海洋环境条件等 16 三 大海洋生态系 现在的大海洋生态系概念 大海洋生态系是范围较大的沿岸海区 包括从江河流域 海湾到陆架区和沿岸流系边缘较大的沿岸海区 它具有独特的生物分布 水文 生产力以及种群依赖关系 17 三 大海洋生态系 作为一个具有整体系统水平的管理单元 不仅可以广泛应用于专属经济区内 同时也可以用于在生态学和地理学上相关联的多个专属经济区或更大的区域 大海洋生态系的观点使海洋资源综合管理 主要是资源和环境管理 从狭义的行政区划管理走向以生态学和地理学边界为依据的生态系统管理 举例 黄海大海洋生态系项目 中韩 18 三 大海洋生态系 1984年美国科学家首次提出 大海洋生态系 这一科学概念 很快被国际海洋科学界所接受 1990年在摩纳哥召开了第一届全球大海洋生态系大会 1995年 联合国教科文组织大海洋生态系咨询委员会正式成立 目前全球已经确定了64个大海洋生态系 19 三 大海洋生态系 第二届全球大海洋生态系大会2007年9月11 13日第一次在亚洲 在中国举行 大会主要议题是 检查大海洋生态系活动在生态系统评估方面的科学价值 促进全球不同区域和不同学科大海洋生态系研究与管理的共同发展 20 四 渔业的生态系统方法 基于生态系统的渔业管理 EBFM Ecosystem basedFisheryManagement 渔业的生态系统方法 EAF EcosystemApproachtoFisheries 21 1 EFA产生背景 20世纪70年代以来 渔业的衰退 不仅影响经济的发展 而且使渔民的生活陷入困境 造成社会危机 人们意识到需要发展新的渔业管理办法以实现渔业资源的可持续利用 1994年 美国鱼类和野生动物管理局 USFishandWildlifeService 就已经将生态系统方法应用于鱼类和野生动物的保护 22 1 EFA产生背景 2002年9月在约翰内斯堡召开的世界可持续发展峰会上鼓励在渔业管理中实施生态系统方法 以实现渔业的可持续发展 2001年 雷克雅末克宣言 ReykjavikDeclaration 将渔业的生态系统方法 EcosystemApproachtoFisheries EAF 作为渔业管理的框架 它吸收了传统渔业管理和生态系统管理的概念性原则和操作性手段 23 2 EAF的内涵 Ward等将EAF定义为一种传统渔业管理的延伸 它更清楚地认识到人类福祉与生态系统健康之间的相互依赖 以及为当代和后代维持生态系统生产力的需要 EAF的目标 以一种既能满足当代人类需求又能不损害生态系统为后代提供产品和服务的能力的方式 对渔业进行规划 开发和管理 24 2 EAF的内涵 EAF认识到与利益相关方合作的重要性 致力于协调各种社会目标 它考虑到了人类对生态系统认识的局限性 在一个有生态意义的边界内进行渔业综合管理 25 2 EAF的内涵 1 认识到人既是生态系统的一部分 又是生态系统的管理者 2 认识到管理对象不仅仅是生态系统本身 更重要的是管理人类的活动 3 研究思路从单问题 单要素 单学科的研究转变成整体性 综合性研究 4 管理方式从僵化的 一成不变的管理方式转变成灵活的适应性管理方法 26 2 EAF的内涵 5 从条块分割的部门管理转变为跨部门 多利益相关方参与的协作管理 6 管理从以行政单元为基础转变为以自然生态系统单元为基础 7 管理从注重结果向注重过程转变 管理过程强调公众参与 多部门参与和多学科参与 27 3 意义 EAF对传统渔业管理进行了一系列改造以改善管理的效果 从长远来看 基于生态系统的渔业管理可以提高水生生态系统的生产力 使得生态系统能够以一种可持续的方式向人类提供高质量和高产量的食物 28 3 意义 生态系统方法充分考虑了社会 经济和生态三方面的因素 试图协调经济发展与生态保护的矛盾 以满足人类对生态系统产品和服务需求 同时维护生态系统的可持续性 因此 生态系统方法对于促进生态系统管理 实现可持续发展战略具有重要的现实意义 29 五 我国海洋生态系统管理战略与对策 1 必要性与紧迫性2 管理目标3 管理主要内容 30 1 必要性与紧迫性 我国海洋资源存在明显劣势 广大内陆地区要利用海洋存在许多制约因素 周边海洋国家能够享受的海洋恩惠都高于我国 我国海洋生态系统相对封闭 十分脆弱 极易受到人类开发活动的干扰与破坏 生态系统管理是近十年来发展起来的一种新的管理模式 是人类实施自然资源管理与保护的一种有效途径 我国具备实施海洋生态系统管理的基础 并实现了与国际接轨 目前已在厦门 大连 防城港 阳江 文昌等地开展了海岸带综合管理示范工作 在黄海开始实施大海洋生态系管理模式 在渤海实施跨区域的环境综合整治 建立了环境伙伴关系的示范 在环渤海 长三角 珠三角等区域试图通过区域联动解决区域可持续发展问题 经国务院转发的全国海洋功能区划 提出了我国重点海域主要功能开发利用的优先顺序 31 2 管理目标 积极推进 全国海洋经济发展规划纲要 到2020年 以海洋生境保护与恢复为重点 建立起适应我国国情的海洋生态系统管理机制和法律法规 政策体系 形成实施海洋生态监控 管理 协调和综合能力 有效遏制海洋生态系统恶化趋势并使之向良性发展 保证海洋经济发展规划的有效实施和经济目标的实现 维护我国的海洋生态安全和沿海地区生命财产的安全 保障沿海居民的身心健康 形成全面建设小康社会的基础条件和发展格局 32 3 主要内容 1 实施系统化和区域化的海洋生态系统管理将我国划分为五个海域进行总体布局 渤海作为特别保护区进行建设 黄海作为大海洋生态系进行建设 东海以河口岛屿高生产力区生态建设为主 台湾海峡过渡生态区建设 南海以珊瑚礁 红树林和海洋生物多样性建设为主 33 3 主要内容 2 综合协调海洋经济发展与生态功能保护行动全面评估近岸各海洋综合经济区的发展对生态系统可持续利用的影响 建立各经济区的生态系统功能维护的目标体系和监控措施 在生态系统可承载或功能可恢复程度之内调整开发的时空布局 34 3 主要内容 3 加强海洋生态监控区建设与管理加强生态监控区的监测与管理能力建设 形成基本覆盖近岸海域的40 50个生态监控区 及时评估 预测 预报 警报和采取调控措施 大力加强海洋自然保护区建设 积极推进海洋特别保护区建设 35 3 主要内容 4 建立海洋开发利用时空秩序 实施总量控制制度结合海洋功能区划和海洋经济发展规划纲要 形成我国海洋开发利用的时空安排 建立以生态系统为基础的开发利用秩序 在不同阶段 形成可开发利用的总量 建立总量控制制度 36 3 主要内容 5 加强科学技术研究开发 广泛开展相关的国际合作加强科学技术研究开发 广泛开展相关的国际合作 大力推进海洋开发利用技术的生态应用与产业化在新形势下 继续推进科技促进海洋开发利用的各项活动 编制和实施海洋经济发展的科技行动计划 37 3 主要内容 6 实施重点海域或典型生态系统修复与整治工程通过控制污染或改变营养盐和污染物输入 控制物理参数 改变生物学相互关系 控制生物学生产力 干预文化及社会和经济过程等 修复 恢复和改善生态系统功能 对受损生态系统和丧失生境进行生态恢复和治理 38 3 主要内容 7 加强海洋执法 维护海洋经济与开发利用秩序依法建立海上联合执法工作机制 加大海域巡航监视频次 提高对海洋环境状况的可控度 加强海洋行政执法队伍的建设 在硬件条件建设的基础上 重点发展制度 程序 方法体系和技术支持系统等 构建并完善海上突发事件应急监测监视系统 提高对突发事件等的发现 预警和处置能力 39 3 主要内容 8 提高公众意识 强化公众参与 建立企业参与生态系统管理的机制建立 健全听证制度 实施多部门和资源开发利用者咨询 建立监督机制 邀请相关企业参与监督检查和监测工作 将企业环保规划和计划纳入政府部门的管理计划之中 支持管理部门环境保护和生态管理措施的落实 40 第二节生态系统管理的内容及途径 一 生态系统管理的数据基础二 生态系统管理的要素三 生态系统管理的主要途径及技术 41 一 生态系统管理的数据基础 生态系统管理要取得成功 数据的采集 性质 处理 存储和取舍至关重要 由于生态系统的复杂性和层次性 因此在搜集数据时注意不同层次和尺度 42 一 生态系统管理的数据基础 43 一 生态系统管理的数据基础 1 植物个体及种群层次个体与种群生境的气候 微气候 地形 微地形 土壤理化特性消费者水平植物生理生态特征植物碳的固定格局植物遗传共生营养和水分条件 44 一 生态系统管理的数据基础 1 植物个体及种群层次时间尺度 小时 天和年 注意 不能把幼苗的数据当作成年植株的数据用 小样方内测定的数据不能当作大样方的用 45 一 生态系统管理的数据基础 2 群落及生态系统层次气候 微气候 地形 微地形 物种组成与多度土壤理化特性消费者等级植物组织流通率及分解有机质空间分布植物对水 营养物质利用的形态适应共生营养和水分条件 46 一 生态系统管理的数据基础 2 群落及生态系统层次时间尺度 年或几年注意 气候要素被当作常量收集 样地太小时应收集更多的数据 很难从本层次的样方数据推测景观层次的数据 大型动物和鸟类因其活动范围较大 不能仅在生态系统尺度开展研究 47 一 生态系统管理的数据基础 3 景观层次景观生态系统是若干类型生态系统的组合 其数据的空间尺度要比生态系统大 主要是 气候地形群落和生态系统类型土壤物理特性生态系统类型的空间分布 48 一 生态系统管理的数据基础 3 景观层次时间尺度 几年至几十年注意 在研究景观尺度问题时 考虑明确的边界和空间异质性 在进行尺度推绎时 部分叠加可当作整体的性质 研究方法可利用遥感 GIS和模型等 景观尺度是评价动物生境的最佳层次 49 一 生态系统管理的数据基础 4 生物圈层次生物圈是地球上最大的生态系统 由于空间尺度大 一些生态学过程的速率相对较慢 数据主要是 气候地形植被类型 草本 木本等 方面等注意 气候是植被分布的决定因子 时间尺度可以不考虑 海拔高度对植被分布有一定影响 但也可以忽略 50 一 生态系统管理的数据基础 收集数据本身并不能做出周密的管理决策 只有将数据转化成信息和信息转化为理论后 才能做出一个成功的决策 数据 信息 理论这一过程不但对今天的管理者制定决策重要 而且还为未来的决策制定者提供依据 51 二 生态系统管理的要素 由于生态系统本身结构复杂 功能多样 不断变化等特点 在生态系统管理时要考虑的要素较多 主要考虑以下要素 根据管理的对象确定生态系统管理的定义 该定义必须把人类及其价值取向整合进生态系统 52 二 生态系统管理的要素 确定明确的 可操作的目标 可持续性是生态系统管理的首要目标 53 二 生态系统管理的要素 确定生态系统管理的时间和空间尺度 54 二 生态系统管理的要素 收集适量数据 理解生态系统的复杂性和相互作用 提出合理的生态模式 由于生态系统的复杂性和层次性 收集的数据类型不一 因此 数据采集标准和数据共享是生态监测过程中需要解决的两大问题 遥感计算机 55 二 生态系统管理的要素 监测并识别生态系统内部的动态特征 确定生态学限定因子 56 二 生态系统管理的要素 确定影响生态系统管理活动的政策 法律和法规 57 二 生态系统管理的要素 选择和利用生态系统管理的工具和技术 全球定位系统 GPS 地理信息系统 GIS 环境管理信息系统 EMIS 58 三 生态系统管理的主要途径及技术 1 生态风险评估利用生态学 环境化学及毒理学的知识 定量确定环境危害对人类负效应的概率及其强度的过程 目的通过对某种环境危害效应的科学评价 为生态环境和生态系统的保护和管理提供决策依据 59 三 生态系统管理的主要途径及技术 1 生态风险评估风险管理生态系统管理中最重要的是风险管理 风险管理是指对生态风险评估的结果采取的对策与行动 是一个决策过程 又称为风险控制 风险管理的水平依赖于生态风险评价的质量和人类可使用的手段 60 三 生态系统管理的主要途径及技术 风险管理图示 Suter 1993 61 三 生态系统管理的主要途径及技术 2 适度干扰与恢复重建对生态系统的适度干扰不仅不会使生态系统受损 反而会使系统的结构和功能进一步完善 系统更加稳定 适度干扰理论是目前生态系统管理实施的重要理论依据 62 三 生态系统管理的主要途径及技术 2 适度干扰与恢复重建受损生态系统的恢复和重建两种模式途径 受损生态系统恢复的两种模式 引自Patt 1977 63 三 生态系统管理的主要途径及技术 3 清洁生产清洁生产又被称为 无公害工艺 无污染生产 废料减量化 等 即无废物少污染的生产 目标通过资源的综合利用 替代作用 多次利用以及节能 省料 节水等方式 实现合理利用资源 减缓资源的耗竭 64 三 生态系统管理的主要途径及技术 3 清洁生产主要途径 用无污染 少污染产品替代毒性大 污染重产品 用无污染 少污染能源和原材料替代毒性大 污染重的能源和原材料 用消耗少 效率高 无污染 少污染的工艺设备替代消耗高 效率低 产污量大 污染重的工艺 设备 65 三 生态系统管理的主要途径及技术 3 清洁生产主要途径 最大限度地利用能源和原材料 实现物料最大限度的厂内循环 对少量的 必须排放的污染物 采用低费用 高效能的净化处理设备和 三废 综合利用措施进行最终的处理 处置 66 三 生态系统管理的主要途径及技术 4 废物资源化管理与5R方法生活垃圾已成为居住环境污染中最严重问题之一 我国城市固体废弃物堆放量已高达70多亿吨 侵占土地约6亿平方米 2005年垃圾清运量达到了1 56亿吨 即每个城市人口每年产生了264公斤的垃圾 垃圾的无害化处理率仅51 7 67 三 生态系统管理的主要途径及技术 4 废物资源化管理与5R方法减少废物数量的5R方法 抵制 reject 即不买难以回收或会造成浪费的产品 如选购不含汞和镉的环保电池 减少 reduce 即改变产品生产和人们购物的方式 减少过度消费和浪费 如只购买需要的商品 不购买过度包装的商品 修复 repair 即修复损伤的物品而不更换新的物品 如修好损坏的物品再用 而不是随意丢弃 68 三 生态系统管理的主要途径及技术 4 废物资源化管理与5R方法 回收 recycle 即将废旧物品送到回收中心 重新制成产品 多次循环利用丢弃的产品 用回收纸浆造纸比用木材造纸至少要少消耗70 的能源和50 的水 响应 react 即让消费者和生产者了解造成浪费的情况和不负责任的废物管理 共同改变行为 实行源头消弱 减少废物的产生 69 三 生态系统管理的主要途径及技术 5 生态工业园区 eco industrialpark 工业园区在促进工业快速发展的同时 对环境产生了严重的破坏 工业生态学的诞生为工业园区的发展指明了方向 在清洁生产 绿色消费 废物循环利用等思想的指引下 生态工业园区产生了 70 三 生态系统管理的主要途径及技术 5 生态工业园区在生态学 生态经济学 工业生态学和系统工程理论指导下 将在一定地理区域内的多种具有不同生产目的的产业 按照物质循环 生物和产业共生原理组织起来 构成一个从摇篮到坟墓利用资源的具有完整生命周期的产业链和产业网 以最大限度地降低对生态环境的负面影响 求得多产业综合发展的产业集团 71 三 生态系统管理的主要途径及技术 5 生态工业园区 举例 盐化工产业园 无棣鲁北集团在35公里长的潮间带上 鲁北集团建成了百万吨的盐场 他们用新鲜海水养了5万亩鱼虾蟹贝 养殖后的中级卤水提溴 饱和卤水制盐 剩余的 废水 苦卤中提取钾镁 而最后盐场产生的废渣盐石膏又可以作为制硫酸联产水泥的原料 用循环经济法则串起了海水 一水多用 的绿色产业链 盐业生产的循环链条 海水 初级卤区养对虾 浓缩卤区养殖丰年虫 提取溴素 结晶池制盐 离子膜工艺生产纯碱 盐石膏生产硫酸 硫酸生产磷铵 水泥 72 三 生态系统管理的主要途径及技术 6 实施标准化环境管理系列标准世界标准化组织 ISO 新推出的环境管理系列标准为ISO14000 该标准从14001至14100 共100个标准号 实施ISO14000目的规范 约束企业和社会团体所有组织的环境行为 以实现节约资源 减少环境污染 改善环境质量和促进经济的持续 健康发展的目标 73 三 生态系统管理的主要途径及技术 6 实施标准化环境管理系列标准ISO14000具有以下主要特点 它确定了环境保护的有效新机制 ISO14000利用人们在观念和意识上的环保喜好 构建了促进环境保护的新机制 提高了环境保护的有效性 具有很强的操作性 该标准中几乎没有绝对量的明确要求 使采用者在使用中能适度应用 可操作性很强 74 三 生态系统管理的主要途径及技术 6 实施标准化环境管理系列标准ISO14000具有以下主要特点 倡导预防为主的原则 ISO14000系列标准体系特别强调要加强企业自身尤其是生产现场环境要素的管理 使用性广泛 ISO14000系列标准不仅适用于任何类型和规模的企业或组织 而且还涵盖了企业或组织的各个管理层次 构成了企业管理的完整框架 75 三 生态系统管理的主要途径及技术 7 大力开展生态工程和生态建设我国先后完成的 三北 防护林 长江中上游防护林 沿海防护林等生态工程 使我国生态建设进入了新的发展时期 国家实施西部大开发战略 把以 退耕还林 还草 为核心的生态建设提到了举足轻重的地位 目前开展的重点海湾生境及生物资源生态修复工程 76 三 生态系统管理的主要途径及技术 8 加强自然保护的管理和研究 建立各种类型自然保护区自然保护包括对自然环境和自然资源的保护 主要有两种方