生态规划的理论基础

,第二章生态规划的理论基础,教学内容,第一节地理学基础理论第二节生态学基础理论第三节资源环境学基础理论第四节经济学基础理论,教学目标,掌握生态规划的基本理论，明确其作用，把握其与生态规划的关系。,重点和难点,重点：基本概念（环境容量、环境承载力、人地系统等），基本理论及其与生态规划的关系。难点：基本理论与生态规划的关系。,第一节地理学基础理论,一、地域分异规律二、人地系统协调理论,一、地域分异规律,由于太阳辐射、海陆位置和海拔高度等因素的空间差异而引起的自然生态环境与生物群落在空间地域上发生分化及由此产生的差异。包括：纬度地带性、经度地带性、垂直地带性、地方性规律,（一）基本内容,（二）指导作用,1、宏观指导作用2、局地指导作用,因区制宜,一、地域分异规律,二、人地系统协调理论,（一）人地系统：地球表层上人类活动与地球环境相互作用形成的开放的复杂系统。,资源、环境,社会、经济,人,人地关系一词始见于17世纪西方人文地理学家对土地利用问题的研究。人地关系主要表明土地能够给人类提供多少生活所必需的产品，人是影响人地关系的主要因素。但随着时代背景和各学科的不同，人地关系的着眼点和立足点也不尽相同。发展至今，人类对土地的需求不再是食物，不再单纯依赖土地的自然供给，人类已有能力利用和改造自然来满足自己日益增长的需求。所以我们研究人地关系就应把着眼点和立足点置于人口环境问题和人口经济问题上，以寻求人类社会经济发展与资源环境的协调与平衡。,（二）发展阶段,环境决定论,协调论,征服自然论,人类各种活动是受到自然环境所制约的.违背唯物辨证论,是一种环境宿命论,过分强调人类的主观能动作用,盲目追求对自然片面征服.是一种唯意志论,人类与环境之间相互影响,相互改造,相互依存,是对人地关系的科学认识,遵循了自然界对立统一规律和世界物质统一性原理,二、人地系统协调理论,（二）人地系统对生态规划的指导作用1、人地协调理论是生态规划的基础（1）生态规划不能忽视人与地的内部关系。（2）生态规划应确保人地系统各组成要素之间的相对平衡。（3）生态规划必须考虑不同地域的差异性。,二、人地系统协调理论,（二）人地系统对生态规划的指导作用2、生态规划是实现人地关系协调发展的重要手段,主动措施,被动措施,预测调节建设,评估反应重建,二、人地系统协调理论,人地关系调控包括：,第二节生态学的基础理论,一、生态适宜性二、生物多样性理论三、生态位理论四、生态演替理论五、生态系统服务功能理论六、景观格局与景观过程理论,一、生态适宜性理论,（一）定义及基本内涵定义：是指某一特定生态环境对某一特定生物群落所提供的生存空间的大小及对其正向演替的适宜程度。基本内涵：任何生物的生长和发育都要受到生态环境条件的制约和限制，并只能生活在一定的环境梯度范围（生态幅内）。,（二）概念的拓展,一、生态适宜性理论,自然生态适宜性：,指特定的自然环境条件对某一生物或发展项目的适宜程度。,自然生态适宜性：经济适宜性：,（二）概念的拓展,指发展某一项目时，是否存在与之相适宜的经济投资环境、投入成本、市场需求状况以及经济发展前景。,一、生态适宜性理论,自然生态适宜性：经济适宜性：技术适宜性：,（二）概念的拓展,是指在某一地区或某一时间阶段发展某一项目时，是否存在与之适宜的技术手段和技术水平。,一、生态适宜性理论,自然生态适宜性：经济适宜性：技术适宜性：社会适宜性：,（二）概念的拓展,是指在某一地区发展某一项目时，是否具备充足的、相适应的社会劳动力资源，是否能够得到该地区人们的接受和认同（即是否具有发展该项目的社会环境），是否复合当地社会经济发展的主导方向，是否能够提高该地区居民的社会公共福利。,一、生态适宜性理论,自然生态适宜性：经济适宜性：技术适宜性：社会适宜性：文化适宜性：,（二）概念的拓展,是指在某一地区发展某一项目时，是否存在与之相适宜的文化环境，或者该项目的发展是否对当地的文化造成冲击。,一、生态适宜性理论,自然生态适宜性经济适宜性技术适宜性社会适宜性文化适宜性,（二）概念的拓展,一、生态适宜性理论,自然生态适宜性,（二）概念的拓展,一、生态适宜性理论,自然生态适宜性经济适宜性技术适宜性,（二）概念的拓展,经济技术适宜性,一、生态适宜性理论,自然生态适宜性经济适宜性技术适宜性社会适宜性文化适宜性,（二）概念的拓展,经济技术适宜性,社会文化适宜性,一、生态适宜性理论,经济适宜性技术适宜性社会适宜性文化适宜性,（二）概念的拓展,经济技术适宜性,社会文化适宜性,生态适宜性,经济适宜性技术适宜性社会适宜性文化适宜性,经济技术适宜性,社会文化适宜性,经济技术适宜性,经济技术适宜性,自然生态适宜性,社会文化适宜性,经济技术适宜性,社会文化适宜性,一、生态适宜性理论,（三）指导作用1、“因地制宜、因时制宜”原则2、多宜性分析评价3、开发优势特色项目,一、生态适宜性理论,二、生物多样性理论,1、生物多样性与生态系统稳定性的关系理论两种观点：一种是生物多样性高，生态系统的稳定性越高；另一种认为生物多样性不一定有助于生态系统的稳定性。生物多样性是生态系统稳定性的基础。,（一）生物多样性理论的基本内容,2、保护生物多样性就是保护生产力生物多样性的价值表现在：（1）直接使用价值（2）间接使用价值（3）潜在使用价值。生物多样性是社会经济得以可持续发展的基石，保护生物多样性实际上就是保护生产力。,（一）生物多样性理论的基本内容,二、生物多样性理论,（二）在生态规划中的指导作用,1、在自然保护区规划中的指导作用2、在生态系统结构与功能设计中的指导作用实践说明：在人工设计生态系统的机构和功能是，一定要遵循生物多样性原理，在系统中通过配置适度的生物多样性来充分利用空间生态位和时间生态位，充分利用环境资源，进而提高生态系统的综合抗逆性和生产力，并完成多样化的生态功能。3、在产业结构与文化多样性保护规划中的指导作用,二、生物多样性理论,三、生态位理论,（一）生态位理论的基本内容,1、一个稳定的群落中占据了相同生态位的两个物种，不可能长期共存，其中一个终究要灭亡。2、一个稳定的群落中，由于各种群在群落中具有各自的生态位，种群间能避免直接的竞争，从而有保证了群落的稳定。,3、一个相互起作用的生态位分化的种群系统，各种群在它们对群落的时间、空间和资源的利用方面，以及相互作用的可能类型方面，都趋向于互相补充而不是直接竞争，因此由多个种群组成的生物群落，要比单一种群的群落更能有效的利用环境资源，维持长期较高的生产力，具有更大的稳定性。4、生物的生态位不是一成不变的，可随着外界环境条件、生物间相互作用的改变而改变，即使在同一稳定的生境下，某一特定的生态为也会表现为昼夜变化、季节变化与年际变化。,三、生态位理论,（一）生态位理论的基本内容,（二）生态位理论在生态规划中的指导作用,1、在林业生态规划中的应用2、在农业生态规划中的应用3、在坡地生态规划中的应用,三、生态位理论,四、生态演替理论,（一）生态演替理论的基本内容,生态演替理论认为：在相对稳定的自然状态下，任何生物群落和生态系统都会发生从低级到高级，有简单到复杂的正向演替，并达到一个成熟稳定的终点顶级群落和顶级生态系统。,（二）在生态规划中的指导作用,1、在生态恢复与生态建设规划中的应用循序渐进首先，要根据生态系统的退化现状以及当地的自然生态条件，确定生态退化的阶段和恢复方向，然后，在此基础上，制定具体的生态恢复技术措施。2、对生态规划动态发展目标制定的指导作用在制定生态规划时，要用动态发展的眼光和预测的方法，要充分估测不同发展阶段生态系统的结构与功能变化，根据这些动态变化来制定相适应的生态建设和保护方案以及社会经济发展目标。,四、生态演替理论,五、生态系统服务功能理论,（一）生态系统服务功能的概念和类型,生态系统服务：是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用，它不仅给人类提供生存必需的食物、医药及工农业生产的原料，而且维持了人类赖以生存和发展的生命支持系统。换句话来讲，生态系统服务是指对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品和服务。,（1）产品提供功能：生产或提供的产品。（2）调节功能：调节人类生态环境（3）文化功能：是指人们通过精神感受、知识获取、主观映像、消遣娱乐和美学体验从生态系统中获得的非物质利益。（4）支持功能：是保证其他所有生态系统服务功能提供所必需的基础功能。,（二）生态系统服务功能的类型,五、生态系统服务功能理论,1、有助于提高生态规划者、管理者与公众的生态环境意识。2、有助于进行客观与科学的生态经济评价。3、有助于进行区域的生态功能定位，并制定科学的生态功能区划和生态建设规划。,五、生态系统服务功能理论,（三）在生态规划中的指导作用,1、关于斑块的基本原理2、廊道的基本原理3、关于景观镶嵌体的基本原理4、最优景观格局原理,六、景观格局与景观过程理论,（一）基本内容,六、景观格局与景观过程理论,（一）基本内容,1、关于斑块的基本原理（1）板块尺度原理（2）斑块数目原理（3）斑块形状原理（4）斑块的位置原理,六、景观格局与景观过程理论,（一）基本内容,1、关于斑块的基本原理（1）板块尺度原理一般来说，大型斑块可以比小型斑块承载更多的物种，特别是一些特有物种只有可能在大型斑块的核心区存在。对某一物种而言，大斑块更有能力持续和保存基因的多样性。但小斑块有时成为某些物种逃避天敌的避难所，或具有跳板作用。,六、景观格局与景观过程理论,（一）基本内容,1、关于斑块的基本原理（2）斑块数目原理一般而言，2个大型的自然斑块是保护某一物种所必需的最低斑块数目，45个同类型斑块则对维护物种的长期健康与安全较为理想。,1、关于斑块的基本原理（3）斑块形状原理理想形状：应该包含一个较大的核心区和一些有导流作用及能与外界发生相互作用的边缘“触须和触角”。圆形的斑块可以最大限度的减少边缘圈的面积，而最大限度的提高核心区的面积比，使外界的干扰达到尽可能的小，有利于林内物种的生存。但圆形的斑块不利于同外界的交流。,六、景观格局与景观过程理论,（一）基本内容,1、关于斑块的基本原理（4）斑块的位置原理一个孤立的斑块内物种消亡的可能性远比一个与大陆（种源）相邻或相连的板块大的多。与种源相邻的斑块，当其中的物种灭绝之后，更有可能被来自相邻斑块同种个体所占领，从而使物种整体上得以延续。因此，选择某一斑块作为保护对象时，一方面要考虑斑块本身的属性，包括物种丰富性和稀有性；同时也要考虑其在整体景观格局中的位置和作用。,六、景观格局与景观过程理论,（一）基本内容,2、廊道的基本原理（1）连续性原理：廊道有利于物种的空间运动和本来是孤立的斑块内物种的生存和延续。从这个意义上讲，廊道必须是连续的。但廊道本身又有可能是一种危险的景观结构，它可以引导天敌进入本来是安全的庇护所，给某些残遗物种带来“灭顶之灾”。（2）廊道的数目原理：假设廊道是有益于物种空间运动和维持的，则两个廊道比一条要好，多一条廊道就减少一分被截流和分割的风险。,六、景观格局与景观过程理论,（一）基本内容,2、廊道的基本原理（3）廊道宽度与构成原理：一般而言，廊道越宽越好。对廊道的宽度，目前尚没有一个确定的量化标准，对一般动物的运动而言，12km宽是比较合适的，但对大型动物则需十到几十公里宽。联系保护区斑块的廊道本身应由乡土植物成分所组成，并与作为保护对象的残遗斑块相近。,六、景观格局与景观过程理论,（一）基本内容,3、景观镶嵌体的基本原理（1）景观阻力原理景观阻力：指景观元素在空间的分布，特别是某些障碍性或导流性结构的存在和分布、景观的异质性将决定景观对物种的运动，物质、能量的流动与干扰的扩散的阻力。景观阻力随着跨越各种景观边界的频数的增加而加大。不同性质的景观元素产生不同的景观阻力，如对动物空间运动来说，森林或草地比建成区的阻力要小。一般而言，景观镶嵌体的异质性越大，阻力也越大。,六、景观格局与景观过程理论,（一）基本内容,3、景观镶嵌体的基本原理（2）景观质地的粗细原理一个理想的景观质地应该是粗纹理中间夹杂一些细纹理的景观局部，即景观既有大的斑块，又有些小的斑块，两者在功能上有互补的效应。质地的粗细是用景观中所有斑块的平均直径来衡量的。在一个粗质地景观中，虽然有涵养水源和保护林内物种所必需的大型自然植被镶嵌，或集约化的大型工业、农业生产区和建成斑块，但粗质地景观的多样性一般较低，不利于某些需要两个以上生境的物种生存。,六、景观格局与景观过程理论,（一）基本内容,4、最优景观格局原理“集中与分散相结合”的最优景观格局原理认为，将土地利用分类集聚，并在发展区和建成区内保留小的自然斑块，同时沿主要的自然边界地带分布一些人类活动的“飞地”，可产生多元化的景观生态功能。,六、景观格局与景观过程理论,（一）基本内容,（二）在生态规划中的指导作用,六、景观格局与景观过程理论,1、在区域土地利用空间格局规划中的指导作用景观格局的相关理论可以直接指导一个地区不同景观单元与元素的空间布局及其优化安排。2、在自然保护区生态规划中的指导作用利用景观格局理论指导景观生态功能分区、自然保护区的面积与生态斑块的形状、大小、数量以及连通性等方面设计。,第三节资源环境学基础理论,一、环境容载力理论,一、环境容载力理论,（一）基本概念（二）基本内容（三）在生态规划中的指导作用,狭义：是指在一定时间与空间范围内的环境系统在一定的环境目标下对外加污染物的最大承受量或负荷量。广义：为某区域环境对该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、水、土地环境容量等。人工环境容量：用地、工业、建筑、人口、交通容量等。,1、环境容量,（一）基本概念,“环境容量”：被忽视的镜子,乌鲁木齐如遇重污染天机动车单双号限行,乌鲁木齐污染排放远超环境容量,2、环境承载力（1）概念：指在某一时期，一定状态或条件下，一定得区域范围内，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，区域环境系统所能承受的人类各种社会经济活动的支持能力，或者说是区域环境对人类社会发展的支持能力。,当今存在的种种环境问题，大多是人类活动与环境承载力之间出现冲突的表现。,（一）基本概念,（2）定量描述看成一个函数EBC=F(T、S、B)T：时间；S：空间；B人类经济行为的规模和方向。不同时间、不同地点、不同的经济行为作用力，具有不同的环境承载力。,特点：时间性、区域性、主客观结合性,（一）基本概念,（3）指标体系,资源供给指标：水、土、生物等社会影响指标：经济实力、污染治理投资等污染容纳指标：排放量、绿化状况、净化能力等,（一）基本概念,（三）环境容载力,定义：指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的容纳尺度和最大的支持阈值。简言之，区域环境容载力是指自然环境在一定的纳污条件下所支撑的社会经济的最大发展能力。环境容载力可以用环境容量分值和环境承载力指数来综合评价。,（一）基本概念,（二）环境容载力的基本内容,基本内容：在一定的时期及地域范围内，一定的自然条件和社会经济发展规模条件下，一定的环境系统结构和功能的条件下，其环境容载力是有限的，且具有相对稳定性。同时，随着时间的推移和环境条件的改变，环境容载力会发生改变，且具有可调控性的特点。,（三）在生态规划中的指导作用,1、在制定区域社会经济发展目标中的指导作用一方面，可以根据一个地区的资源环境状况，制定该区域未来的人口发展规模、产业发展结构及规模、社会经济发展的各项目标，并可确定在某一经济发展水平下环境保护与建设所需达到的标准；另一方面，对于一个区域既定的社会经济发展规模与水平，来分析评价、预测该区域所需资源环境的基本数量，2、在城市生态规划中的应用,第四节经济学基础理论,一、生态经济平衡理论二、循环经济理论三、可持续发展理论,一、生态经济平衡理论,（一）生态经济平衡理论的基本内容（二）在生态规划中的指导作用,（一）生态经济平衡理论的基本内容,1、定义：生态经济平衡是指生态系统及其物质、能量供给与经济系统对这些物质和能量需求之间的协调状态。生态经济平衡是保持在生态平衡条件下的经济平衡。,2、生态经济平衡涉及的生产过程自然再生产过程：指自然生态系统的物质与能量的不断流动、转化、积累与生物生产。社会经济再生产过程：包括生产、流通、分配和消费的过程。,（一）生态经济平衡理论的基本内容,3、生态经济平衡解决的基本矛盾（1）生态生产力更新的长周期与社会生产力更新的短周期之间的矛盾。（2）单纯适应经济增长的技术体系与恢复自然生态平衡技术滞后之间的矛盾。（3）生态系统要素的自然有序与经济系统要素的社会有序之间的矛盾。（4）生态系统的负反馈机制与经济系统正反馈机制之间的矛盾。,（一）生态经济平衡理论的基本内容,4、生态经济平衡的基本特点（1）生态经济平衡是客观存在的。（2）生态平衡与经济平衡是有机统一的。（3）生态经济平衡时相对的平衡。,（一）生态经济平衡理论的基本内容,（二）在生态规划中的指导作用,1、指导区域社会经济与资源环境协调发展规划2、指导区域产业结构的生态经济平衡设计3、指导生态经济系统的调控与管理,二、循环经济理论,（一）基本概念与内涵（二）循环经济理论的原则（三）实现循环经济发展的必要途径（四）在生态规划中的指导作用,（一）基本概念与内涵,1、循环经济理论的产生和发展循环经济理论在20世纪60年代提出，但并未引起人们的足够重视。直到20世纪90年代，随着全球性问题的不断加剧及可持续发展观念逐步深入人心，循环经济思想终于引起各国政府和民众的高度关注。,循环经济与线性经济的比较,传统经济资源-产品-污染排放高开采、低利用、多排放,合理和持久地利用物质和能量，基本上不产生或者只产生很少的废物。,循环经济资源-产品-再生资源低开采、高利用、少排放,按照自然生态系统的规律组织经济活动,循环经济是把清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的经济,运用生态学规律把经济活动组织成一个“资源-产品-再生资源”的反馈式流程,实现“低开采、高利用、低排放”的生产模式,是一种促进人与自然的协调与和谐的经济发展模式。,2、循环经济概念,循环经济发展模式,3、循环经济理论的特征,（1）循环经济可以充分提高资源和能源的利用效率，最大限度的减少废物排放，保护生态环境。（2）循环经济可以实现社会、经济和环境的“共赢”发展。（3）循环经济可以在不同层面上将生产和消费纳入一个有机的可持续发展框架。,（二）循环经济理论的原则,（一）循环经济理论的原则,减量化Reduce,再循环Recycle,再利用Reuse,输入端,过程中,输出端,减少进入生产和消费过程的物质量,从源头节约资源使用和减少污染物的排放。,提高产品和服务的利用效率,要求产品或包装以初始形式多次使用,减少一次污染。,要求物品完成使用的功能后重新变成再生资源。,全过程都必须做到无毒化、无害化,（三）循环经济发展的必要性和途径,1、推行循环经济的必要性全球可持续发展的需要突破绿色壁垒的需要缓解我国现存压力的需要,我国现在面临着多种压力：（1）经济高速增长的压力。（2）人口、资源、环境压力（3）工业化、城市化压力,中国21世纪发展可能有的环境压力,到2020年：人口增长是2000年的1.1倍经济增长是2000年的4倍环境影响是2000年的4-5倍,将至少是现在的45倍,环境压力,2、实现循环经济发展的必要途径加快建立促进循环经济发展的法律法规加强政府引导和市场推进作用经济结构调整中大力发展循环经济提倡绿色消费，推动循环经济发展提高资源高效利用效率，营造循环经济的政策环境建立绿色国民经济核算制度，促进经济增长模式的转变构建循环经济的绿色技术支撑体系,（四）在生态规划中的指导作用,1、对区域产业经济发展规划的指导作用循环经济理论可从宏观上指导制定一个地区产业经济发展的总体方向，以及各个产业之间的相互衔接与结构协调，以实现节约型国民经济和节约型社会的发展目标。2、对生态产业结构设计的指导作用,三、可持续发展理论,（一）提出（二