环境规划与管理的基础理论.ppt

RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 1 环境规划与管理北京师范大学珠海分校不动产学院陆凡E mail lufan99 Mobile667768QQ 919215823 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 2 第一节系统论第二节控制论第三节可持续发展理论第四节生态学理论第五节经济学第六节地理学理论第七节三种生产理论 第二章环境规划与管理的基础理论 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 3 第一节系统论 一 基本概念二 主要观点三 系统论与环境管理 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 4 一 基本概念1 系统指具有特定功能的 相互间具有有机联系的许多要素所构成的一个整体 构成系统的必备三条件 1 有两个或两个以上的要素 2 要素之间相互联系 3 要素之间联系必须是相干性联系 即能产生整体功能 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 5 补充定义 美国韦氏大辞典 系统 指 有组织的或被组织化的整体 结合着的整体所形成的各种概念和原理的综合 由有规则的相互作用 相互依存的形式组成的诸要素集合 等等 日本JIS标准 系统 是 许多组成要素保持有机的秩序 向同一目的行动的集合体 系统论创始人贝塔朗菲 系统 是 相互作用的诸要素的综合体 钱学森 系统是指依一定秩序相互联系着的一组事物 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 6 2 要素 指构成系统的组成部分 客观世界一切事物都是系统与要素的对立统一体 系统与要素的关系如下 相互依存 互为条件相互联系和相互作用相对性运用系统思想和方法解决实际问题时 区分要素是一项重要工作 首先是要区分要素的层次结构 第二是要决定要素的主次 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 7 功能指系统所能发挥的作用或效能 即系统从环境接受物质 能量和信息 经过系统的变换 向环境输出新的物质 能量和信息 结构互相关联 互相制约 互相作用的组成部分称为系统的结构 3 功能与结构 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 8 4 联系 指一个要素的存在与变化同另一个要素的存在与变化之间的关系 联系可以分为两种 1 相干性联系 整体功能 2 非相干性联系 如随机联系 联系的内容 物质流 能量流 信息流 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 9 5 环境 系统以外的部分称为系统的环境 是存在于系统之外与系统发生作用的事物的总称 为系统提供物质 能量 信息或接受系统输出的物质 能量 信息 系统和系统环境的分界称为系统边界 系统对其环境的作用称为输出 环境对系统的作用称为输入 系统功能体现一个系统与环境之间的物质 能量 信息的输入与输出的变换关系 系统结构和环境决定系统功能 系统的输入 输出关系体现系统功能 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 10 6 系统分类 按构成系统的内容分 物质系统 概念系统按组成系统的要素性质分 自然系统 人工系统 复合系统按系统与环境的关系分 封闭系统 开放系统按系统的状态与时间的关系分 静态系统 动态系统按研究者对系统的认识程度可分 黑色系统 白色系统 灰色系统 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 11 物质系统和概念系统 物质系统指由客观物质组成的系统 如原子 分子 生物 企业 工厂 学校等自然物与人造物组成的系统 概念系统指由主观概念和逻辑关系等非物质组成的系统 也称为人造抽象系统 如计划 法律 政策 规章制度等系统 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 12 人工系统 一是由人们从加工自然物获得的人造物质系统 如工具 建筑物 材料等 二是由一定的制度 组织 程序 手续等所构成的管理系统和社会系统 如经济系统 行政区域系统 军事系统等 三是人造抽象系统 即概念系统 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 13 二 主要观点 系统论思想 1 整体性观点2 相关性观点3 结构性观点4 层次性观点5 动态性观点6 目的性观点7 环境适应性观点 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 14 1 整体性观点 系统的整体性也称非加和性 含义 1 系统的性质 功能和运动规律不同于其组成要素的性质 功能和运动规律 2 作为系统整体中的组成要素具有它自身所没有的整体性 与它们各自独立存在时有质的区别 系统的整体属性与功能由三方面决定 1 组成系统的要素的性质 2 系统内部各要素的数量 3 系统的结构 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 15 2 相关性观点 系统 要素 环境都是相互联系 相互作用 相互依存 相互制约的 这一特征叫做 相关性 或 关联性 系统的相关性决定了系统的整体性 客观事物的联系包括 系统联系 系统与系统之间在纵横方面所组成的关系 结构联系 系统内部各要素依一定秩序的排列组合关系 功能联系 系统与外部环境之间的联系 即外部对系统的输入和系统对外部的输出 起源联系 揭示系统以怎样的方式产生和发展的 因果联系 事物之间的因果关系 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 16 3 结构性观点 系统结构指系统内部各要素相互联系 相互作用的方式或秩序 即各要素之间的具体联系和作用的形式 系统的内部形式就是系统的结构 结构是系统的基本属性 结构的稳定性是系统存在的一个基本条件 系统结构与功能的关系是辩证的关系 体现在 1 结构与功能是相互依存的 要素与结构是功能的内在根据 功能是要素与结构的外在表现 2 结构与功能又是相互制约 相互转化的 一方面 系统的结构决定系统的功能 结构的变化 制约着整体的发展变化 另一方面 功能又具有相对的独立性 可反作用于结构 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 17 4 层次性观点 系统由一定的要素组成 这些要素是由更低一层的要素组成的子系统 另一方面 系统本身又是更大系统的组成要素 这就是系统的层次性 系统层次具有多样性 物质世界的层次是无限的 不同层次具有质的差别 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 18 5 动态性观点 对任何系统 系统每时每刻都在运动 发展和变化 因而动态系统是绝对的 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 19 6 目的性观点 指系统依靠自身的固有机制适应 调节着处于千变万化的环境中的行为 保持自身的相对稳定性 从而保持系统行为的目的性 系统论目的性强调系统自身的固有机制 即反馈机制 把目的性与有序性联系起来 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 20 7 环境适应性观点 指当外界对系统输入物质 能量和信息时 系统能经过处理 向环境输出新的物质 能量和信息 将输出结果与系统预期的目标进行比较以决定下一步的措施 比较的结果 或可保持原结构 功能 或需要改变 以使系统与环境相适应 系统与环境之间的四种关系 1 当系统与环境处于相互依赖的关系时 要考察环境对系统的输入或系统对环境的输出是否稳定可靠 2 系统与环境的其它系统是否存在竞争关系 3 环境与系统是否存在破坏关系 4 环境与系统是否存在吞食关系 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 21 三 系统论与环境规划管理 1 地球环境系统系统论 整体性 相关性 有序性 动态性环境管理是一个范围广泛 内容复杂的大系统 且相互依存 相互制约的许多部分所组成 必须从系统整体出发实施环境管理 环境系统的分类与组成环境系统的结构与功能环境系统动态平衡人类活动的环境影响分析与预测污染物迁移化与分布的模拟与分析解决环境问题的方案与优化方法 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 22 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 23 2 系统工程 20世纪60年代 美国学者霍尔提出的系统工程三维结构说明了系统工程的活动阶段 步骤和需要的专业知识 A 时间维 说明工作阶段全过程 共分七个工作阶段 规划阶段 计划阶段 研制阶段 生产阶段 安装阶段 运行阶段 更新阶段 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 24 B 逻辑维是系统工程每一阶段需要解决问题的思维过程 可分七个步骤 阐明问题 确定目标 建立评价体系 分析 建立模型 方案综合 方案选择 最优化 决策 实施计划C 知识维是指完成上述各阶段 步骤所需要的各种专业知识和技术 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 25 霍尔系统工程三维结构图 3 对环境规划管理的理论指导 环境是一个系统 环境管理实是系统优化 环境规划是一个系统工程 环境系统的分类与组成 结构与功能 各组分的相互影响作用人类活动的环境影响分析与预测污染物迁移化与分布的模拟与分析解决环境问题的方案与优化方法 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 26 环境规划是对庞大复杂的环境系统调控 搞好环境规划工作必将涉及各个学科和各项技术 如对各种数据和信息的处理 需要运用生态经济学 环境经济学 社会学 农业科学技术 运筹学 计算机等各类学科理论和方法 以协调系统内自然 社会 经济的平衡 合理科学的进行资源环境利用安排 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 27 第二节控制论 一 基本概念二 控制方式与控制系统三 控制论与环境规划管理 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 28 一 基本概念 可能性空间 指事物在发展变化中面临的所有可能情况的全体 即各种可能状态的集合 控制 指人们根据确定的目的 设法改变和创造条件 对考察对象施加某种作用 使事物沿着可能性空间内某个确定方向或状态发展 输入和输出 环境对系统的作用和影响叫做系统的输入 系统对环境的作用和影响叫做系统的输出 反馈 指系统的输出通过一定的通道反送到输入端 从而对系统的输入和再输出发生影响的过程 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 29 二 控制方式与控制系统1 实施控制的必备条件 被控对象须存在多种变化发展的可能性 事物变化发展的可能性空间不能是单元素集合 否则 事物不可变 就谈不上控制 目标状态必须存在于事物变化发展的可能性空间内 并且是可以选择的 具备一定的控制能力 要使事物向预定的目标改变 达到控制的目的 就必须创造一定的条件 控制能力是创造条件改变事物在可能性空间内的状态的能力 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 30 2 实施控制的三个环节 明确事物面临的可能性空间 根据确定的目标 在可能性空间中选择某一状态或某一些状态为目标 改变和创造条件 使事物向既定目标转化 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 31 3 基本的控制方式 简单控制不考虑系统承受的外部干扰和控制对象执行控制指令的效果 只根据控制目标的要求以及对象在控制作用下可能行为的认识 制定控制指令 而且要求受控对象忠实执行指令 补偿控制根据控制目标来制定控制指令 同时要适时监测外部干扰 并考虑为抵消干扰可能增加的控制因素 而且要反映在控制指令中 通过控制把干扰的作用取消掉 这便是补偿控制 反馈控制监测受控对象的运行状况 把输出变量的信息 反向传送到输入端 然后通过控制机构分析能够体现目标要求的控制变量与反馈信息进行比较 找出误差 再根据误差的大小调整控制指令 改变对象 受控对象 的运行状况 逐步缩小乃至最后消除误差 达到控制目标 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 32 系统的输入 系统的边界系统的输入可控输入 输入 指在对系统实施控制时是可以进行调节的输入 不可控输入 干扰 控制的根本目的设法通过控制输入以得到符合我们愿望的输出 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 33 反馈 负反馈如果反馈倾向于反抗系统偏离目标的运动 使系统沿减小目标差的方向运动 使系统趋于稳定状态 实现动态平衡的反馈 正反馈如果反馈的结果是倾向于加剧系统正在进行的偏离目标运动 使系统沿增大目标差的方向运动 使系统越来越不稳定 最终导致系统的解体或崩溃的反馈 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 34 4 控制系统 控制就是施控者选择适当的控制手段 作用于受控者 以期引起或达到受控者的行为状态发生合目的的变化 控制系统指施控部分是由多个具有不同功能的环节按一定的方式组织成为一个整体 有时也把受控对象作为环节包括在内 控制论系统的两个基本要素施控部分 控制部分 被控部分 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 35 控制系统的环节 敏感环节负责监测和获取受控对象和环境状况的信息 决策环节负责处理有关信息 制定控制指令 执行环节根据决策环节作出的控制指令对对象实施控制 中间转换环节在决策环节和执行环节之间 需要设置完成某种转换任务的功能环节 同时要把这些环节按适当的方式组织起来 以产生所需要的控制作用 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 36 三 控制论与环境规划管理1 环境调控系统指对人类活动具有支配和控制作用的社会经济系统或其某些部分 是调控系统的主体 受控系统 自然环境及其某些组成部分 及处于系统中的人类行为 是调控系统的客体 是被调控对象 整个调控过程实际就是实施环境规划管理的过程 2 从控制环境到调节人与环境关系人类认识环境问题 把握环境问题与人类经济社会行为的关系 对环境控制的认识逐步提高 逐步从污染控制 资源管理等转变到对人类经济社会行为的调节和控制 以期减少人类行为对环境系统的过度影响和伤害 其实就是环境规划管理的过程 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 37 第三节可持续发展理论 可持续发展是既满足当代人的需要 又不对后代人满足其需要构成危害的发展 布伦特兰夫人任主席的世界环境与发展委员会 我们共同的未来 实质 实现公平发展 包括代内公平 代际公平 公平分配有限资源 保证持续发展 即人类经济社会发展不能超越资源和环境的承载能力 强调共同发展 指由于地球的整体性和相互依存性 某国家或地区不可能独立实现可持续发展 可持续发展是全球发展的总目标 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 38 一 可持续发展内涵二 可持续发展基本思想三 可持续发展基本原则四 资源环境可持续利用五 可持续发展与环境规划管理 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 39 可持续发展理论的形成与发展 20世纪60 70年代起步 20世纪70 80年代形成共识 20世纪80年代初开始研究 20世纪80年代末提出发展模式 公害 的显现 增长极限的讨论 只有一个地球 人类环境宣言 里约宣言 21世纪议程 内罗毕宣言 WECI的成立 20世纪90年提出行动纲领 可持续发展 我们共同的未来 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 40 一 可持续发展内涵 指既满足当代人的需要 又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展 旨在保护生态的持续性 经济的持续性和社会的持续性 包含了三个重要的概念 需要 尤其是世界上处于贫困状态人民的基本需要 应当放在特别优先的地位来考虑 限制 环境与资源在一定技术水平和社会组织下对满足当前和未来的需要所施加的限制 平等 当代人与后代人在利用环境和资源上机会的平等 同代人中不同国家 不同区域 各社团之间的平等 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 41 可持续发展内涵 社会观 主张公平分配 既满足当代人又满足后代人的需求 经济观 主张建立在保护地球自然系统基础上的持续经济发展 自然观 主张人类与自然和谐相处 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 42 二 可持续发展基本思想1 核心思想 可持续性 在对人类有意义的时间和空间尺度上 支配这一生存空间的生物 物理 化学定律所规定的限度内 环境资源对人类福利需求的可承受能力或可承载能力 持续发展 既满足当代人的需要 又不对后代人满足需要的能力构成危害的发展 2 要求 保护和加强环境系统的生产和更新能力 在生存不超越维持生态系统涵容能力的情况下 提供人类生活质量 保持自然资源质量和提供服务的前提下 使净利益最大 转向更清洁 更有效的技术 在人口 资源 环境等约束下 人均财富不能实现负增长 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 43 三 可持续发展的基本原则 1 公平性原则 不仅要实现当代人之间公平 还要实现当代人与未来各代人之间公平 向所有人提供实现美好生活愿望的机会 是与传统发展模式的根本区别之一 2 持续性原则 指生态系统受到干扰时能保持其生产率的能力 核心是人类经济社会发展不能超越资源环境承载力 3 共同性原则 由于世界各国历史 文化和发展水平差异 可持续发展具体目标 政策和实施步骤不可能唯一 但可持续发展作为全球总目标 体现的公平性和可持续性原则是共同的 必须采取全球联合行动 4 需求性原则 传统发展模式以传统经济学为支柱 追求目标是经济增长 根据市场信息来刺激当代人生活 不仅使世界资源承受前所未有的压力而不断恶化 而且人类的一些基本物质需求不能得到满足 可持续发展坚持公平性和长期的可持续性 要满足所有人的基本需求 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 44 四 资源环境可持续利用 1 资源环境可持续利用的内容 生产性 保持和加强资源的生产和服务功能 稳定性 降低生产风险程度 保护性 保护资源潜力和防止环境退化 经济可行性 具有经济活力 社会可接受性 具有社会承受力 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 45 2 资源环境可持续利用的具体目标 资源数量配置与资源总量稀缺性高度一致 资源质量组合与资源禀赋相适应 资源的时间安排与资源的时序完全相当 资源配置应当考虑各地实际 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 46 环境管理的可持续原则 1 保持和加强生产与服务 要以保证资源合理利用和加强生产服务来提高生产潜力 而不能以牺牲生产来换取持续 2 减少生产风险程度 通过改善资源利用的生态条件来保证生产的稳定性 3 保护资源潜力和防止环境退化 不能因为生产而破坏资源 4 具有经济活力 生产与经济均能持续发展 不能 丰产不丰收 5 具有社会承受力 必须考虑社会可承受性 发展中国家首先考虑的应是解决人民温饱 在解决温饱过程中逐步加强生态环境保护 达到生产与生态的高度结合 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 47 五 可持续发展与环境规划管理 1 可持续发展理论对环境规划的理论指导意义 要有系统和整体观念 把资源环境可持续利用与区域人口资源环境经济 PRED 构成的区域系统可持续发展相结合 眼前利益与长远利益 局部利益与整体利益相结合 强调资源利用的社会效益和生态效益 强调资源稀缺性 促进资源的高效率 高效益利用 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 48 2 可持续发展理论与环境规划管理 环境规划根本目的是促进社会和经济可持续发展人均资源少 环境质量差是制约我国经济发展的重要因素 合理利用和保护资源 保障资源可持续利用在我国经济社会可持续发展战略中有十分重要地位 是开展环境规划的基本出发点 也是环境规划的最终目的 环境规划的任务和内容围绕经济社会可持续发展而定要保证我国经济社会可持续发展 必须保有足够数量 质量的资源 巩固农业基础地位 必须保护好生态环境 遏制生态恶化 提高城乡环境质量 必须妥善安排各项资源利用开发 支持经济快速发展 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 49 环境规划方法反映了经济社会可持续发展要求可持续发展理论是我们分析 预测 评价各类资源利用 并在当前与长远 局部与全部之间进行协调和统筹安排的方法论基础 特别是将资源需求与供给结合起来进行预测 在适宜性评价中充分考虑环境影响 在确定规划目标时具体应用环境承载力研究方法和成果等 是可持续发展里论在环境规划中的重要实践 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 50 第四节生态学理论 一 有关概念生态学 ecology 是研究有机体与周围环境包括非生物环境和生物环境相互关系的科学 即研究生命系统和环境系统相联系的科学 生态系统 ecosystem 自然界在一定空间内存在生物和非生物两种成分 互相作用达到某种功能上的稳定性而形成的整体 景观生态学 landscapeecology 是地理学与生态学结合而生成的学科 特罗尔 是表示一个地区不同地域单元的自然 生物综合体的相互关系分析 是用以阐述基于景观学的区域差异对比研究与生态学的结构功能系统研究的科学综合 景观是景观生态学研究对象 是具有高度空间异质性的区域 由相互作用的斑块 以一定规律组成 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 51 景观管理是将景观生态学基本理论应用于生产实践 主要内容是通过分析景观特征 提出景观利用管理最优化方案 具体包括 景观生态分类 根据景观要素的组成结构及功能特点 划分景观 生态 类型 景观生态评价 根据景观 生态 类型 评价对各种利用方式 如农 林 牧 工矿 城市 道路 建筑等 的适用性 进行景观生产力评价 并结合经济社会条件 投入产出 做出生态效益和经济效益评价 景观生态规划设计 景观规划设计的实施 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 52 景观要素是景观的基本单元 分三种类型 斑块 patch 景观的空间尺度上能区分的最小异质单元 即外貌与周围地区不同的非线性地表区域 即具体的生态系统 廊道 corridor 与基质有所区别的带状土地 可看做是线状或带状斑块 是线性的景观单元 具有通道和阻隔的双重作用 基质 matrix 指景观中分布最广 连续性最大的背景结构 范围广 连接度最高且在景观功能上起着优势作用的景观要素类型 很大程度决定着景观的性质和功能 斑块 廊道与基质相对应 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 53 1 生态学三定律第一定律 极限性原理或多效应原理 任何行动都不是孤立的 对自然界的任何侵犯都具有无数效应 其中许多效应是不可逆的 环境容量与环境承载力第二定律 生态链原理或相互联系原理 每种事物无不与其他事物相互联系和相互交融 工业生态学与生态工业园第三定律 生物多样性原理或勿干扰原理 我们生产的任何物质均不应对地球上自然的生物地球化学循环有任何干扰 与自然和谐的环境伦理观 生命中心主义 地球整体主义 代际均等的环境伦理观 P13 16 二 生态学原理 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 54 环境容载力理论 环境容载力指自然环境系统在一定的环境容量和环境质量支持下对人类活动所提供的最大容纳程度和最大支撑阈值 亦即区域自然环境在一定纳污条件下所支撑的社会经济最大发展能力 环境容载力主要源于环境容量与承载力的有机结合与高度统一 是环境质量的量化与质化的综合表述 可看作是环境系统结构与社会经济活动的相适宜程度的表示 用环境容量分值和环境承载力指数来综合评价 从一定意义上讲 没有环境容量和质量 就没有环境承载力 环境容载力是环境容量和质量的承载力 具有有限性 客观性 稳定性 变动性 可调控性的特点 环境容载力理论基本内容 一定自然社会经济条件下 一定环境系统结构和功能条件下 某地域范围一定时期内的环境容载力是有限的 具有相对稳定性 随时间推移和环境条件改变 会发生改变 具有可调控性的特点 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 55 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 56 环境容量 environmentalcapacity 狭义指一定时间和空间范围内环境系统在一定环境目标下对外加的污染物的最大允许承受量或负荷量 往往指以环境质量标准为基础的污染物容纳阈值即基本环境标准 结合社会经济 技术能力指定的控制环境中各类污染物质浓度水平的限值 广义指某区域环境对区域发展规模及各类活动要素的最大容纳阈值 区域环境容量包括自然环境容量 大气环境容量 水环境容量 土地环境容量 人工环境容量 用地环境容量 工业容量 建筑容量 人口容量 交通容量等 这些容量总和即整体环境容量 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 57 环境承载力 指一定状态或条件下 某区域范围一定时期内在维持区域环境系统结构不发生质的变化 环境功能不遭受破坏的前提下 区域环境系统能承受的人类社会各种社会经济活动能力或区域环境对人类社会发展的支持能力 包括基本环境承载力 环境动态承载力 前者可通过拟定环境质量标准减去环境背景值得到 后者指环境单元的自净能力 环境承载力指标 资源供给指标 如水 土 生物资源的数量 质量和开发利用程度 社会影响指标 如经济实力 污染治理投资 公用设施水平和人口密度等 污染容纳指标 如污染物排放量 绿化状况和污染物净化能力等 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 58 从基本内涵看 环境容量强调区域环境系统对自然灾害的消减能力和人类活动排污的容纳能力 侧重体现和反映环境系统自然属性 即内在的自然禀性和特质 环境承载力强调区域环境系统正常结构和功能的前提下 能承受的人类社会经济活动能力 侧重体现和反映环境系统社会属性 即外在的社会禀性和特质 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 59 环境容载力结构和功能相互关系示意图 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 60 环境容载力在环境规划管理中的指导作用 在制定区域社会经济发展目标中的指导作用根据环境容载力理论 可根据区域资源环境状况 制定未来人口发展规模 产业发展结构及规模 社会经济发展各项目标 确定在某一经济发展水平下环境保护与建设需达到的标准 如水质量等级标准 大气质量等级标准 土壤质量等级标准及社会经济环境质量标准等 另一方面 对于区域既定的社会经济发展规模与水平 分析评价 预测区域所需资源环境基本数量 如水资源数量 土地资源数量 人力资源数量 环境容载力理论为生态规划和社会经济发展规划提供了确定适宜社会经济发展规模的依据 一定程度上可保证生态规划的客观性和合理性 制定规划时不至于 盲目冒进 畏缩保守 使资源环境与社会经济发展协调发展 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 61 在城市生态规划中的应用城市是在特定有限的空间与资源环境范围内 人口与社会经济高度发展与高度密集的复合生态系统 也是生态较为脆弱的生态地域 编制城市生态规划需遵循环境容载力理论 如城市人口容量 城市工业发展规模与污染物排放 城市交通车辆数量与大气污染物排放与空气质量 城市人口与生活用水的动态需求 城市产业结构与生产用水的动态需求 城市生态建设 如绿地 与生态用水的需求 城市生态环境质量标准与人类生活 生存 质量之间的协调 城市建设用地与农用地和生态用地间平衡等问题 均要以环境容载力理论为指导 否则不可能制定出合理的生态规划 通过环境容载力评估 可确定环境容量和承载力 建立环境质量生态调控指标 确定区域社会经济与生态环境相适应的规模 是生态规划的重要理论 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 62 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 63 2 生态系统五大规律我国生物学家马世骏提出的互生规律 共生规律 再生规律 协同进化规律 平衡规律 物物相关 相生相克 相互依存与相互制约规律 反映生物间协调关系 自然界各种事物之间相互联系 相互制约 相互依存物复能流 物质循环转化的再生规律 能量不断流动 物质不停循环负载有额 环境资源的有效极限规律 生态系统生产能力和抵御外来干扰能力都有极限 即环境资源在质量 数量 空间 时间等方面有一定限度协调稳定 物质输入输出的平衡规律 结构功能相对协调的生态系统才能稳定运行相互适应与补偿的协同进化规律 生物与环境之间存在作用与反作用的过程 随时空条件而变化 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 64 3 景观生态学基本原理 R Forman和M Godron在 景观生态学 中对景观生态学普遍原理 概括为如下几条 a景观结构和功能原理b生物多样性原理c物种流动原理d营养再分配原理e能量流动原理f景观变化原理g景观稳定性原理 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 65 景观分类 美国景观生态学家R T 佛曼根据人类在景观中的地位和作用 把地表景观划分为自然景观 管理景观 耕作景观 城郊景观和城市景观 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 66 景观生态规划 a景观生态规划原则 自然优先原则 持续性原则 针对性原则 综合性原则b景观生态规划步骤 确定规划范围与规划目标 景观资料搜集 景观生态分类和制图 景观生态适宜性分析 景观生态规划与设计 景观生态规划实施和调整 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 67 三 生态学理论在环境规划管理中应用 代谢功能 物流 能流及输送系统工业结构 生产力布局对环境质量的影响分析高效率 低消耗社会经济结构与环境质量的关系人工生态系统设计 生态村 生态农场 生态小区试验研究1 环境规划管理特点系统性整体性可持续性生态导向性2 环境规划管理原则复合生态原则废弃物无害化 最小化与生命周期原则资源高效利用与节约原则自然保护与生态恢复原则 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 68 3 人工生态系统的调控原则整体有序原则循环再生原则相生相克原则反馈平衡原则持续自生原则多样性及主导性原则4 人工生态系统的调控途径研究开发生态技术 工艺 产业 城市设计 普及提高生态意识制定促进生态工程的政策采用先进管理手段加强区域交流合作 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 69 5 在区域土地利用空间布局规划中的指导作用景观是位于生态系统之上的空间尺度 也是区域生态规划的适宜尺度 景观格局决定景观的过程与功能 景观格局理论可直接指导区域不同景观单元与元素的空间布局及其优化安排 如在土地利用生态规划中 基质代表景观或区域的最主要土地利用系统 斑块类型和数量反映土地利用系统多样化尺度 廊道表示土地利用系统之间联系与防护功能 生态规划通过要素合理安排可实现区域景观格局安全 并完成一定的景观功能 违背景观结构原理 会导致严重的生态安全问题 如在城市上风方向或河流上游地区规划污染性工业区斑块 势必对下风向城市居住地斑块或下游地区其他景观单元造成环境污染问题 显然极不合理 又如在森林或生态敏感地区规划工农业生产斑块或城市建设用地斑块 势必降低区域生态安全性 带来严重的生态破坏 如水土流失 生物多样性下降 生态退化和小气候变化等 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 70 6 在自然保护区生态规划中的指导作用为避免资源开发和旅游者对保护对象的干扰和破坏 从景观生态角度对自然保护区进行景观生态功能分区 核心区 缓冲区 实验区和服务区 核心区是严加保护区域 严禁资源开发活动 缓冲区对核心保护区起生态缓冲作用 不允许外来人员进入 可适当开展科学实验 限制永久性建筑 实验区只供研究者和保护人员的科学研究与保护工作用 服务区位于实验区外围 可开展适当的旅游 生产及其他服务活动 这种分区有利于保护景观的自然栖息地和生物多样性 不危害敏感的柄息地和生物 景观格局理论在自然保护区生态规划设计中有很大的指导作用 可指导自然保护区面积与生态斑块的形状 大小 数量及连通性等方面设计 生境斑块面积越大 保护生物种类和效果越好 将自然保护区划分为不同类型的生境斑块 对生物多样性保护更有效 把一个生境斑块与另一生境斑块连接起来的走廊可增强破碎种群的完整性和稳定性 斑块的不同形状 如圆状 长条状 边界锯齿状等 设计对保护物种和生物多样性的维护往往表现出不同的效果 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 71 第五节经济学理论 一 生态经济学理论二 环境经济学理论三 循环经济理论 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 72 一 生态经济学理论 1 生态经济学 是生态学和经济学相互交叉形成的边缘学科 是从经济学角度研究生态经济复合系统的结构 功能及其演替规律的学科 生态经济系统由生态系统 经济系统复合而成 包含人口 环境 资源 物资 资金 科技六大要素 各组成部分及其外部环境之间存在着有机联系 人口是最灵活 最具变革力量的要素 科技将系统紧密联系在一起并调节和改变要素之间关系 环境具有基础作用和地位 通过需求动力 投入产出链渠道 科技手段连接在一起 典型的耗散结构 通过物质 能量 信息 价值的流动与转化把生态系统和经济系统各成分各因子连接成生态经济有机整体 通过物流 能流 信息流 价值流实现物质循环 能量流动 信息传递 价值增值四大功能 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 73 生态经济平衡以生态平衡为基础 与经济平衡有机结合形成的平衡形态 生态经济系统调控是在遵循生态经济系统客观规律前提下 利用各种技术手段对结构和功能进行改变 使之朝着良性循环状态演化 生态经济系统良性循环指生态系统 经济系统各自内部及二者之间物质 能量的无限循环中 不断增加积累量并使流速加快 达到劳动消耗减少 价值增值效率不断提高 处于最高生态经济效益状态 通过系统负反馈机制实现 遵循以下原则 循环再生原则 原料 产品和废物的多重利用和循环再生 环境污染 资源短缺 协调共生原则 子系统间相互作用和协作 系统会形成具有一定功能的自组织结构 不同有机体或子系统合作共存 互惠互利式的共生 导致有序 是生态控制论的基本原理 持续稳生原则 自我调节能力强弱是机械系统和生态系统的主要区别 生态经济系统是自组织系统 演替目标在于系统整体功能的完善 不是组织结构增长 稳定的生态系统中 负反馈作用总是大于正反馈 一切组织增长均须服从于整体功能的需要 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 74 2 生态经济强调生态平衡与经济平衡的关系 生态效益与经济效益的关系 生态供给与经济需求的矛盾等 包括 人类对生存资料 享受资料 发展资料的不同层次需要都应包括经济需要和生态需要 科学合理组织经济再生产 人口再生产 生态环境再生产 经济社会发展要与环境承载力相协调 实现生态经济平衡 实现高效的生产结构 流通结构 分配结构 消费结构 建立资源节约和综合利用型的产业结构与消费结构 实现生态经济社会总资源的优化配置 使经济社会生态目标协调发展 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 75 3 对环境规划管理的指导 经济社会发展不仅是自然技术和社会经济问题 也是资源合理利用和环境保护的生态经济问题 同时承受着客观存在的自然 经济和生态规律制约 生态经济系统是由生态系统与经济系统在特定地域空间里耦合而成的复合系统 人类利用资源必须有整体观念 全局观念和系统观念 考虑生态经济系统内部和外部的各种相互关系 不能只考虑资源利用 忽视资源的开发 整治和利用对系统内其他要素和周围环境的不利影响 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 76 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 77 1 主要内容基本理论 社会生产力合理组织 环境保护的经济效果 经济手段进行环境管理 二 环境经济学理论 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 78 2 环境价值论环境资源 亦称环境质量或环境质量资源环境为人类生存和发展提供必要的物质 能量基础及精神满足 是环境价值物质性体现 环境提供美好景观 广阔空间及环境容量 满足人类精神需求及延长生产过程 环境价值将其他物种的生存和福利考虑在内 其他物种存在的价值不仅来源于其对人类有直接使用价值 也来源于人类的利他心理或伦理考虑 亦即非使用价值环境价值包括 使用价值 有用性价值 包括直接使用价值 间接使用价值 选择价值 非使用价值 内在价值 存在价值 环境价值评价 环境质量发生变化时 相应地产生环境效益或环境损失 环境损害或效益价值评估基础是人们对环境改善的支付意愿 或忍受环境损害的接受赔偿意愿 评估途径 直接受影响的相关市场信息中获得 其他事物中所蕴含的有关信息获得 直接调查个人的支付意愿后接受赔偿意愿获得 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 79 3 外部性理论一般说来 环境污染是经济外部性表现 按照经济运行规律管理环境异常重要 主要内容包括 负外部性与环境污染 正外部性与环境保护 科斯定理主要分析方法环境经济系统的投入产出分析产品的环境代价 环境资源开发项目的经济评价环境保护的投资效益体系 环境退化的宏观经济评估环境质量的费用效益分析CBA经济发展与环境质量的变化关系绿色GDP与循环经济 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 80 4 环境价值论与环境规划管理环境资源的经济化运作是以经济观点研究评价环境和生态资源的保护与开发 以适当的投入 产出核算体系测算资源消耗并指导其保护和再生产 把环境资源纳入国民经济核算体系 限制对环境有恶劣影响的生产开发活动 重视环境价值 评估人的行为对环境的增值和贬值 5 外部性与环境规划管理研究经济活动不仅注意经济活动本身的运行和效率问题 还要注意生产者消费活动引起的不由市场机制体现的对社会环境造成的影响 政府的纠正办法 税收和津贴 企业合并 规定财产权等 实际环境管理 管制 排污权交易 排污收费 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 81 三 循环经济理论 传统经济是 资源 产品 污染排放 单向流动的线性经济 特征是高开采 低利用 高排放 人们高强度地把地球上的物质和能源提取出来 然后把污染和废物大量地排放到水系 空气和土壤中 资源利用是粗放的 一次性的 通过把资源持续不断地变成为废物来实现经济数量型增长 循环经济倡导与环境和谐的经济发展模式 要求把经济活动组织成 资源 产品 再生资源 的反馈式流程 特征是低开采 高利用 低排放 所有物质和能源能在不断进行的经济循环中得到合理和持久利用 把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 82 循环经济是以资源高效利用 循环利用为核心 以 3R 为原则 即减量化 reduce 再使用 reuse 再循环 recycle 以低消耗 低排放 高效率为基本特征 以生态产业链为发展载体 以清洁生产为重要手段 实现物质资源有效利用和经济生态可持续发展 减量原则属输入端控制方法 旨在减少进入生产和消费过程的物质量 再利用原则属过程控制方法 目的是提高产品和服务的利用效率 再循环原则是输出端控制方法 通过把废物再次变成资源以减少末端处理负荷 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 83 循环经济理论在环境规划管理中的作用 对区域产业经济发展规划的指导根据循环经济倡导的新的系统观 价值观 经济观 生产观和消费观 从宏观上指导制定地区产业经济发展总体方向 及各产业间相互衔接与结构协调 使地区间 部门间生产 加工 流通 消费等环节保持有序通畅的物质 能流 资金流与信息流 减少资源的中间浪费 提高废物的资源化再利用率 实现节约型经济和节约型社会的发展目标 在循环经济指导下 制定地区经济发展规划 要特别加强生态产业园区规划与建设 及静脉产业 一般包括所有废弃物的综合回收再利用 资源化和无害化处置产业 体系建设规划 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 84 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 85 对生态产业结构设计的指导作用循环经济的3R原则可用以指导区域生态产业结构的过程设计 如生态农业项目设计 生态工业产业链结构设计及工农业 城乡产业之间结构设计等 在生态农业模式设计时 可综合运用间作 套种 轮作技术 复合农林业技术 复合种养技术 区域农业景观生态配置技术 农业产业化技术来组装配套与集成生态农业模式 如猪 沼 果模式 基塘系统模式 鸭稻共作复合生态农业模式及以庭院沼气为纽带的循环经济模式 在生态产业模式设计时 严格遵循 3R 原则 建立物质闭路循环 横向耦合与纵向闭合 构建生态工业产业链 加强新工艺和环境友好技术设计 建立清洁生产体系 实现资源和废物在产业链之间的循环利用效率 进行产品生命周期设计 实现工业产品的小型化 轻型化 非物质化生产目标 贵港生态工业园区是较早应用循环经济理论的实践案例 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 86 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 87 第六节地理学理论一 区位论区位指人类行为活动的空间 除解释为地球上某一事物的空间几何位置外 还强调自然界各地理要素和人类经济社会活动之间相互联系和相互作用在空间位置上的反映 是自然地理区位 经济地理区位 交通地理区位 政治地理区位和人文地理区位在空间地域上有机结合的具体表现 区位与区域自然因子 运输因子 聚集因子 劳动因子 市场因子 文化因子 技术因子 行为因子 时间因子密切相关 是多种因素的综合表现 随时间变化不断变化 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 88 区位主体指与人类相关的经济和社会活动 如企业经营活动 公共团体活动 个人活动等 区位主体在空间区位中的相互运行关系称区位关联度 区位关联度影响投资者和使用者的区位选择 一般来说 投资者或使用者都力图选择总成本最小区位 即地租和累计运输成本总和最小的地方 区位论是关于人类活动的空间分布及其空间相互关系的学说 是研究人类经济行为的空间区位选择及空间区内经济活动优化组合的理论 区位理论包括三大学派 即成本学派 包括杜能的古典农业区位论 韦伯的工业区位论 高兹的海港区位论 市场学派 中心地理论 和行为学派 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 89 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 90 二 农业区位论 杜能 孤立国 理论的假设条件 1 只有一个城市 位于中心 其他都是农村和农业土地 农村只与该市发生联系 即城市是 孤立国 农产品的唯一销售市场 农村靠城市供给工业品 2 孤立国内没有可通航的河流和运河 马车是城市与农村间联系的唯一交通工具 3 孤立国是天然均质的大平原 位于中纬度 农业发展的自然条件等完全相同 宜于植物 作物生长 平原农业区之外为不能耕作的荒地 只供狩猎之用 荒地圈的存在使孤立国与外部世界隔绝 4 农产品运费和重量与产地到消费市场的距离成正比关系 5 农业经营者以获取最大经济收益为目的 并根据市场供求关系调整其经营品种 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 91 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 92 农业区位论在环境规划管理中的作用 从杜能圈层理论中可得到两个推论 生产集约度理论生产集约度理论告诉我们 越靠近中心城镇 生产集约程度就越高 资源利用越充分 生产的农产品运量大 生产结构理论生产结构理论告诉我们 易腐烂 不耐储藏和单位重量价格低的农产品通常在靠近城市区域生产 反之亦然 离域市越远 不耐储藏 易腐烂和单位重量价格低的农产品 纯收益随运输距离的增加而下降较快 RECofBNUZhuhaiCampusLuFan 93 大都市周边地区农业生产布局大体上仍遵循杜能农业圈层理论 如大城市通常在近郊区发展蔬菜 鲜奶 蛋品等鲜活农产品 远郊区内侧发展粮食 生猪等生产 远郊区外侧发展粮食 水果 林木生产 外围山区发展林业 牧业等生产 随现代经济科技不断发展