资源科学概述

第一部分：资源科学概论,第一章资源科学概述第二章土地资源第三章水资源第四章气候资源第五章生物资源第六章植物养分资源,第一章：资源科学概述,1.1资源的概念、分类及属性1.2资源科学研究的内容与方法1.3自然资源的合理利用1.4农业资源的保护与管理,第一章：资源科学概述,1.1资源的概念、分类及属性1.2资源科学研究的内容与方法1.3自然资源的合理利用1.4农业资源的保护与管理,第一章：资源科学概述,1.1资源的概念、分类及属性,一、资源的概念（广义）资源：指在一定的技术经济条件下，现实或可预见的将来能作为人类生产和生活所用的一切物质的和非物质的要素。,资源概念理解：1、物质和非物质要素天然的物质的自然资源；人为的非物质的社会资源特例：如已开垦的土地2、一切对人类生产和生活有用的物质和社会要素都是资源。,1.1资源的概念、分类及属性,资源的概念理解:,3、自然物及人的创造物是否为人类所用、能否给人类带来财富，取决于技术水平、经济条件和人的需求。例如：洪水修筑水库水资源自然景观建设旅游资源,1.1资源的概念、分类及属性,自然物质是客观存在的，只有在人类社会发展过程中人类逐步认识到其价值，同时创造了实现它们价值的技术，使之成为创造人类财富的源泉资源。随着科学技术的进步，以前不被人们认识或无价值的物质变成资源。,1.1资源的概念、分类及属性,资源的狭义概念仅指自然资源,资源的概念理解:,二、资源的分类,（一）、按照资源形成的原因分类,1.1资源的概念、分类及属性,自然资源（natureresources）:在一定的技术经济条件下，能作为人类生产和生活所用的一切自然物质和能量。,社会资源（socialresources）：在一定的技术经济条件下，能作为人类生产和生活所用的人力和劳动成果的总和。,资源的分类,（二）、自然资源的分类1、按地理环境分类：陆地资源、海洋资源、大气资源2、按位置分类：原位资源：空间位置不发生位移的资源。提取性资源：通过人类开发利用发生位移的资源,1.1资源的概念、分类及属性,资源的分类,1.1资源的概念、分类及属性,3、按自然资源的存在形态分类：土地资源水资源气候资源生物资源海洋资源、环境资源（旅游资源)矿产资源（金属矿物、非金属矿物）（能源资源煤炭、石油、天然气）,资源的分类,1.1资源的概念、分类及属性,4、按流通的部门分类工业资源、医药卫生资源、交通资源、农业自然资源,农业资源：农业生产及其相关领域中可以利用的自然资源,资源的分类,1.1资源的概念、分类及属性,农业自然资源包括：土地资源、水资源、气候资源生物资源（动物、植物、微生物资源）（种植业、森林、草地、遗传资源）肥料资源（磷矿、钾矿、微量元素肥料的矿产、有机肥料）,资源的分类,1.1资源的概念、分类及属性,5、按自然资源的可更新性特征,（2）、不可更新资源（non-renewableresources非再生资源）资源的储量（存量）一定，随着人们的开发利用，其储量不断减少，最终会耗尽。,（1）、可更新资源（renewableresources，可再生资源）资源的储量在自然过程中或在人类参与下可以更新产生或持续地补充。,资源的分类,不受人类行为影响的资源：太阳能、风能、潮汐能、降水特点：存量大且循环流动，不因利用造成数量减少。,可以自己再生但再生存在临界点的资源：生物资源、土地资源特点：利用保护得当，可恢复更新；若利用保护不当，更新再生受阻，其数量不断减少。,1.1资源的概念、分类及属性,(1)可更新资源,资源的分类,1.1资源的概念、分类及属性,(2)、不可更新资源矿产资源：形成极其缓慢煤、石油、天然气:一经利用其本身即不复存在铜、铁：经利用虽不完全消失，但原矿石的数量或本身的数量不断减少。,资源的分类,资源的类型分类（1）,资源的分类,1.1资源的概念、分类及属性,按照自然资源特有的性质分类自然资源可分为：耗竭性资源：（exhaustibleresources）可再生资源不可再生资源非耗竭性资源（inexhaustibleresources）恒定性资源易误用及污染的资源：,资源的分类,资源的类型分类（2）,资源的分类,1.1资源的概念、分类及属性,三、自然资源的属性,1资源在空间上的整体性在自然界，各种资源之间相互联系、相互制约，构成一个整体，彼此间不断地进行物质和能量的交换。其中一个要素发生变化，必然引起其它要素相应的变化。例如：植被破坏水土流失土壤肥力下降植被退化土地沙化。亚马孙平原的选择性砍伐,对资源合理利用管理的综合性。农业生产中是对全部农业资源的同时利用，各类农业资源对农业生产具有同等重要性。,自然资源的属性,1.1资源的概念、分类及属性,2资源分布的地域性一定的空间范围和分布规律具有明显的地域性。例如：气候资源、水资源、生物资源和土地资源：地带性因素、受非地带性因素制约；矿产：非地带性因素制约社会经济条件和技术水平也具有地区发展的不均衡性，使社会经济资源也表现出一定的区域性特征。,资源的调查、评价，特别是对资源的保护与开发利用要做到因地制宜。,自然资源的属性,1.1资源的概念、分类及属性,3资源的多用性资源都具有多用途、多功能和多效益的特征土地：农业、林业、牧业、渔业、建筑业、交通运输业河流：农业灌溉、工业的水源、航运、发电、旅游等森林：多用途性更为明显,自然资源的多用性，带来了资源利用的复杂性。在资源开发、区域规划和地区发展战略研究时，就需全面权衡利弊，特别是面对社会多种需求、资源广泛利用时，资源的多用性功能抉择就更显得重要。,自然资源的属性,1.1资源的概念、分类及属性,4资源利用的层次性资源的开发利用具有明显的层次性特征。如生物资源，开发利用的可以是一种植物的有用化学成分或植物体的部分，也可以是物种、种群到生态系统。在空间范围上，对资源的开发可以是一个地块、一个小的自然区域(如小流域等)或经济区域，也可以是一个生态系统或大的经济区等。,应根据资源开发所处的水平和等级，采取相应的对策,自然资源的属性,1.1资源的概念、分类及属性,5数量上的有限性与发展潜力的无限性有限性：特定时间、地点条件下，任何资源的数量都有限。可利用量、储量有限、开发利用资源的能力范围和种类也有限。无限性：从发展的观点看，资源利用的潜力又是无限的。资源的可更新、再生性和循环性相对无限（永续利用）科技水平提高，资源的种类、利用的广度及深度会不断发展。,自然资源的属性,1.1资源的概念、分类及属性,6资源系统的全球性资源的全球性可以说是资源系统的地域性与整体性在全球尺度上的具体体现。全球自然资源整体系统资源利用后果全球化全球区域性的资源短缺与优势互补问题全球性共享资源:公海、南极和北极，界河、多国流域和迁移性资源,资源开发时，除了要立足本国外，也要放眼世界，了解国际上资源的供需状况及发展前景，需要有资源开发利用的国际合作。,自然资源的属性,第一章：资源科学概述,1.1资源的概念、分类及属性1.2资源科学研究的内容与方法1.3自然资源的合理利用1.4农业资源的保护与管理,1.2资源科学研究的内容与方法,资源科学的研究对象是资源资源的发生与演变规律、资源各要素之间的相互关系受各种自然和人为因素的影响和制约。资源科学是自然科学、社会科学与工程技术科学之间相互交叉、综合的学科。,资源科学的研究内容和研究方法具有复杂性和多样性的特征。,1.2资源科学研究的内容与方法,一、资源科学的研究内容,1资源的发生、演化规律及时空规律性。这是一项基础性工作，强调资源的整体功能。在人类改造自然的过程中，为使资源向有利于人类的方向发展，就必须了解资源的变化过程，包括资源属性、资源结构的形式与演化机理等.,1.2资源科学研究的内容与方法,2.各类资源之间以及资源各要素之间的相互作用机制与平衡机理资源类别之间：研究水、土地资源、气候资源类别之间的相互作用机制与平衡原理；研究区域内农、林牧用地平衡与草、畜平衡等。水资源:研究地表水与地下水的相互转换机制与平衡机理气候资源：研究光、温、水等气候要素之间的平衡等,1.2资源科学研究的内容与方法,3人类活动对资源的影响人类活动已成为影响资源的一个重要因素。特别是在当今科技发展较快、经济增长迅速、人口不断增加的条件下，人口以及人类活动对自然资源的压力越来越大，人类活动开发利用资源的失误会严重危及资源的稳定性。,深入研究人类活动对资源的影响已成为资源科学研究的一项重要内容。,1.2资源科学研究的内容与方法,4区域资源开发与经济发展之间的关系资源是以一定的质和量分布在一定的区域的，资源科学研究离不开具体的时间与空间尺度。探讨区域资源的种类构成、质量特征与经济发展的关系，将区域资源优势转变为经济优势，寻求资源互补，解决区域性资源短缺问题都是区域资源研究的内容。,1.2资源科学研究的内容与方法,5资源特征及其与社会发展的关系研究资源对社会经济发展的保证程度，核心是人口、资源、环境与发展的关系。资源开发利用与环境的关系：资源开发与再生、污染物排放与环境容量的关系等。从资源的数量与质量评价人手，分析人口与资源间的相互关系，社会对资源的需求与资源供给的关系，探讨资源可持续利用途径等。,1.2资源科学研究的内容与方法,6、新技术、新方法在资源科学中的应用“3S”技术：航天、航空、遥感技术计算机技术的发展，应用计算机技术又促进了资源数据库与资源信息系统的建立；自动化制图与系统分析方法得到了广泛的应用。研究新技术、新方法在资源科学研究与资源开发利用中的应用又成为资源科学研究的一项重要内容。,1.2资源科学研究的内容与方法,二、资源科学的研究方法,资源科学的研究方法，随时代发展而不断丰富以土地资源的研究为例：美国20世纪30年代，为防止土地退化开展了土地潜力评价，创立了广为应用的土地潜力评价方法。20世纪50年代以后，由于计算机技术和信息科学等的发展，形成了土地信息系统技术。20世纪70年代以后，由于遥感技术的出现，使过去传统的认识土地资源的土地资源调查方法得到了极大的改进，遥感技术成了土地资源调查中的一种基本方法等。,1.2资源科学研究的内容与方法,二、资源科学的研究方法,1调查法资源调查是对所研究事物的实际考察方法，是一种传统的研究方法。调查方法主要有：实地考察、访问、收集资料、建立实验或监测站点和遥感调查等。,1.2资源科学研究的内容与方法,2、信息系统技术信息系统是一个根据一定的目的收集信息数据(资料)，通过信息技术对数据进行加工处理、分析解释，最后输出适用的，并满足一定目的的系统。信息系统技术在过去的近20年内在资源科学领域内应用十分广泛，所建立的系统有土地资源信息系统、气候资源信息系统、矿产资源信息系统等。,1.2资源科学研究的内容与方法,3评价法资源评价是从人类利用的角度，在一定用途条件下，对资源进行质量好坏鉴定或分等定级的方法。评价法的一般做法是：确定评价工作的目标，拟定资源利用方案。调查、收集资料，对资源按照优劣程度划分等级。比较划分结果与利用上的要求，判断两者是否相宜。对各种利用方式进行经济、社会效益、环境影响方面的分析。对资源的利用方式进行规划。,1.2资源科学研究的内容与方法,4区划法由于自然环境各要素具有地域分异规律，资源分布具有明显的地域特征，资源区划就是为揭示这些客观存在而对区域进行的逐级划分，即在区域上划分资源类型。资源区划一般要在资源分类基础上进行资源分类按照一定的原则和等级系统，选取一定的指标体系进行自上而下的划分。资源分类和资源区划常用的方法有：归纳法、聚类分析方法、主因子分析方法和最优分割法等。,1.2资源科学研究的内容与方法,5规划法资源规划是根据需要与可能及未来发展的目标要求，对事物利用的各种方案进行优化的过程，以使各种资源的利用达到经济、社会、环境效益综合最优的结果。规划法在资源科学领域内主要用于资源开发利用的规划。,1.2资源科学研究的内容与方法,6预测法资源预测是对资源系统的演化或变化趋势作出符合客观规律的预测与判断，从而使人类能够有意识地进行控制和管理。资源预测多采用模型预测的方法包括：机制模型的方法、回归模型的方法、线性系统预测模型、非线性系统预测模型灰色系统预测模型等方法。,1.2资源科学研究的内容与方法,7、决策法资源决策是对资源利用方式的选择和确定过程。涉及到资源开发方案的选择、开发时序的确定、区域开发、经济结构、生态环境保护等一系列对策。是一种应用性极强的一种研究方法。常用的决策方法有风险决策、专家系统等。,第一章：资源科学概述,1.1资源的概念、分类及属性1.2资源科学研究的内容与方法1.3自然资源的合理利用1.4农业资源的保护与管理,1.3自然资源的合理利用,一、合理利用自然资源的意义,1、合理利用资源是可持续发展的客观需求1984年，联合国成立世界环境与发展委员会（WCED）1987年，在WCED我们共同的未来中提出可持续发展的定义及一系列建议。可持续发展：既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。人类要发展，但发展要有限度，不能危及后代人的发展能力,可持续发展的核心问题是资源问题：人类社会的可持续发展必须以经济的可持续发展为前提，而资源的可持续利用又是经济可持续发展的基础。指导思想：保证资源的可持续利用，实行可持续发展战略。,1.3自然资源的合理利用,1.3自然资源合理利用,2、合理利用自然资源是改善生态环境的需求资源与环境关系密切，不合理开发利用资源往往导致一些生态环境问题。20世纪2030年代，美国西部为发展农业移民垦荒，砍伐森林，森林覆盖率由50下降到34。加拿大西部过度放牧开垦，引起黑风暴我国土地沙化，造成沙尘暴。,北,京,河,北,山,东,苏,江,韩,国,日本,1.3自然资源合理利用,二、合理利用自然资源的目标采用先进的技术开发资源，节约资源，减少浪费，提高效益,1、再生资源以实行增值和永续利用为目标,加强对资源的保护。,土地资源：保护耕地，充分利用现有耕地资源、开发未利用的荒地资源、中低产田改良,生物资源：避免丧失自行恢复能力,2、可循环的再生资源太阳能、潮汐能、风力等“恒定资源”以最大限度利用为目标，尽量加以开发利用。,3、非再生资源矿产资源、能源资源等以节约、综合利用和重复利用为目标，发展循环经济，建立节约型社会。,1.3自然资源合理利用,1.3自然资源合理利用,三、合理利用自然资源的原则资源的合理开发利用在客观上存在着合理利用的标志，也存在最适利用程度和最适点，是由生态规律与经济规律决定的。,按照客观规律，对资源及其开发条件作出分析与评价，分析其利用的可能性、适度性和合理性，使资源的开发利用达到合理化、最优化。资源的开发利用必须严格限制相应的许可范围，在许可的范围内找到最适度、最适点。,1.3自然资源的合理利用,1因地制宜的原则自然资源的分布具有明显的地域性特征，各地应根据本地区资源的种类、数量、质量等，采取最适宜的方式和途径，开发利用本地区资源。,2保持生态平衡的原则对生态系统中生物资源开发利用的数量，应小于资源的生长、更新量，以保持生态系统的平衡。如果从该系统取走的物质和能量超出了维持资源更新的界限，生态系统就会失去平衡。长期下去，会导致系统退化、崩溃。生态系统一旦被破坏，生态系统的恢复和重建将非常困难，有时甚至难以恢复。,1.3自然资源的合理利用,1.3自然资源的合理利用,3、综合利用的原则某一地区的各类资源组成了一个相互制约、相互促进的综合体，而且矿产资源还有伴生和共生的特点。因此，无论是区域的资源开发或是某种资源的开发利用，必须遵循资源综合利用的原则，以最大限度地发挥资源的利用效率，减少资源浪费和环境污染。,1.3自然资源的合理利用,4优化配置原则资源优化配置包括：资源区域优化配置、时间优化配置区域资源优化配置的层次包括：区域内部企业之间的各种生产活动所需资源的优化配置区域内部各产业之间的资源优化配置区域之间经济发展取向与优化资源配置区域参加国际经济活动的资源优化配置资源时间优化配置：根据资源的动态特征，求出资源在不同时段的最优分布，实现资源的动态优化。,1.3自然资源的合理利用,5兼顾经济、社会和生态环境效益资源的开发利用应与资源的性质相适应立足本地资源，加大资源开发的深度和广度，才能做到投入低，收入高。优先开发社会急需的资源。如果对生态环境影响较大，即使经济效益高，社会效益大的资源也不应开。,6兼顾当前利益和长远利益开发利用资源要有长远观点，既要考虑当前的资源开发利用，又要考虑资源保护与改造。,1.3自然资源的合理利用,第一章：资源科学概述,1.1资源的概念、分类及属性1.2资源科学研究的内容与方法1.3自然资源合理利用1.4农业资源的保护与管理,1.4农业资源的保护与管理,我国农业自然资源的基本特征我国农业自然资源开发利用中的主要问题农业资源保护农业资源管理,农业资源一般指农业自然资源，即一切可以用来为农业生产服务的自然条件和农业生产对象。包括农用土地资源、气候资源、生物资源、水资源以及植物养分资源农业资源是自然资源的主体部分，具有自然资源的共同属性。,1.4农业资源的保护与管理,一、我国农业自然资源的主要特征1、光热资源较丰富，水资源不足2、耕地数量少，质量不高，后备资源不足3、有林地数量较少，宜林地数量较多，质量较好4、水域资源较丰富，5、草地数量多，质量较差6、生物资源种类多，品种资源丰富7、资源区域分布不匹配，大部分地区资源组合错位,1.4农业资源的保护与管理,二、农业自然资源开发利用中存在的问题建国以来开垦耕地3000多万公顷，改造中低产田2000多万公顷。主要存在问题：1、部分地区土地资源利用不合理，水土流失和土地荒漠化严重2、对森林、草地、水产等生物资源过渡利用，导致资源破坏和退化，物种减少,1.4农业资源的保护与管理,3、水资源利用不合理，盲目引水和超量开采地下水导致河道断流、水面急剧减少和地下水位下降，形成漏斗。4、资源利用率不高，浪费严重5、土地和水资源污染严重，质量降低。,1.4农业资源的保护与管理,三、农业资源保护农业资源保护是保证资源可持续利用的重要前提，也是人类社户与经济可持续