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龙江省专业技术人员继续教育知识更新培训UN杯干……第一年专业科目学习教材编写国庆喜东北林业大学月5植物的净光合生产力会有明显提高,而植物敏感性相对较差浓度升高的另一C4C02种正效益是减少气孔导度,减少水分消耗,提高水分运用率这将使我国许多干旱缺水地区受益,使植被生物产量增长但大气增长的长期效应将会影响整个生态系统的物质循环,进C02而影响林地生产潜力,其中许多复杂的反馈机制尚有待深入研究如土壤有机质的比也许C/N比目前高出必将影响土壤微生物的活动,从而导致土壤肥力下降国外也有研究指20%〜40%,出,虽然增长对植物生长会有增进,但其作用很快会由于土壤氮的枯竭而消失CO2根据气候变化后森林生产力变化率的地理格局和树种分布状况的综合预测分析,中国重要造林树种净生产力的变化是兴安落叶松净生产力增益最大,约红松次之为油松8〜10%,6〜8%,为局部地区为马尾松和杉木为云南松为川西亚高山针叶林增长2〜6%,8〜10%,1〜2%,2%,8〜值得指出的是上述预测仅根据气候与生产力之间简朴的线性平衡关系,没有考虑森林植10%被在气候变化过程中的生理生态、生长等适应与驯化反应,以及在种群、群落和生态系统、景观尺度上森林植被系统的变化,竞争、演替过程等(刘世荣等,)1997
(3)对森林生物多样性的影响森林生态系统包括着丰富的生物多样性大气浓度倍增时的气候变化,将使重要植被CO2类型过渡带在水平方向上向北移动垂直高度向上移动一般来说,高度100〜300km,150〜300m升高与纬度往北有类似的变化,山地每升高温度减少相称于往北(王献溥,500m,3℃,250km)多种植物的分布界线均有相对的迁移物种分布区范围愈窄,就愈轻易遭到淘汰1992应当指出,森林植被带或群落不也许简朴地照原样随气候变暖而移动的,其反应必然是复杂的,是波及有关物种生物学、生态学等多学科的问题,对森林生态系统生物多样性的影响也将是十分复杂的,这方面的研究是极富挑战性的由于森林群落优势树种不也许在短期内变化其生态特性而在超过其气候适应范围的条件下生长,因此就也许导致某些森林群落的消失或脆弱化,某些森林生境将消失或恶化这些变化的速度超过某些物种的适应能力时,某些不易迁移的物种将会就地灭绝同步,由于气候变化对不一样植物的生长速度、繁殖及扩散能力将产生不一样的影响,某些侵略性物种或杂草也许得益,从而增强其在群落中的竞争能力,导致群落原有的竞争和协调关系发生变化,使某些物种灭绝,甚至导致某些群落类型消失()对生态脆弱带和特殊生态系统的影响4据牛文元的定义,生态脆弱带(生态环境脆弱带)或称交错区、过渡带,是指在生态系统中,处在种和种以上物质体系、能量体系、构造体系、功能体系之间所形成的“界面”,22以及围绕该界面向外延伸的“过渡带”的空间域特殊生态系统,是指那些由于生境的独特性和生态系统构成成分的独特性,而在生物圈中具有不可替代性的地区它们两者都具有对气候变化尤其敏感、抗干扰能力弱、易发生空间替代甚至消失、恢复机会小等特点这些区域往往包具有更为丰富的生物多样性,尤其是规定多种环境或景观的边缘种和栖息于特殊生境的特有种,在生态系统和群落水平上具有更大的产生突变的倾向,以及产生其他边际效应的潜力,可作为全球变化的预警区、先兆区
(5)对森林分布的影响张新时对浓度倍增条件下,中国各重要植被带演变的也许情景进行了预测,认为我国C02各森林植被带的界线一般向北推移个纬度全国森林中,热带亚热带森林增长,温带
2.5〜
4.5森林和北方森林明显减少甚至消失森林、草原及荒漠之间有较大转换,且草原是敏感区,其北部有森林化趋势而南部则明显荒漠化,荒漠化面积将增长蒋有绪的研究预测也表明,
33.3%加倍后,大兴安岭林区的水热状况靠近于目前温带气候,兴安落叶松的天然分布将向高海C02拔迁移,林区的构成和植物区系将逐渐变化
(6)对森林碳源/汇功能的影响在广大的中高纬度地辨别布的北方森林,由于气候寒冷,每年大量凋落物来不及分解,从而导致有机碳在土壤中逐年积累,成为“碳汇”,有关学者紧张的是,伴随气候变暖,土壤有机碳分解加紧,大量排放成为“碳源”,从而加剧了气候变暖中科院华南植物所周国逸C02,研究员在广东省鼎湖山成熟森林的研究表明,过去年期间,成熟森林在地上部分净生产力几25乎为零的状况下,土壤持续积累有机碳,体现出强大的碳汇功能这一研究结论有也许打消学者们对北方森林变成“碳源”的顾虑,但仍然需要大量的观测研究来验证第三章可持续发展理论概述面对当今世界日益严重的人口资源、环境问题,人类不得不重新认识自己与自然的关系是继续坚持老式的发展观念,还是寻求建立人与自然友好相处、协调发展的新模式顺应世界发展的需要,年由国际自然保护联盟等国际组织共同起草的世界自然资源保护大纲,变化1980了过去把保护与发展对立起来和就保护论保护的做法,提出把保护与发展很好地结合起来,认为在发展经济,满足人类的需要和人类生活质量的同步,要合理运用生物圈,使之既要满足现代人最大持久的利益,又要保持其潜力以满足后裔的需求这一思想虽经不停修改,但却为可持续发展概念的形成奠定了基础世界环境与发展委员会(WCED)于1987年刊登了《我们共同的未来》(OurCommonFuture)的长篇汇报,对可持续发展概念的最终形成和这一思想的传播,起了极大的推进作用第一节可持续发展的定义迄今为止,有关可持续发展的定义已经到达上百个尽管在理论上,政治家、哲学家、经济学家、生态学家和环境学家还没有形成一种公认的理论模式,但以年联合国环境与发展1992大会通过《二十一世纪议程》为标志,人类已跨出理论探讨的范围,把实践“可持续发展”作为人类共同追求的美好目的挪威前首相布伦特兰夫人曾主持由个国家的环境与发展问题著名专家构成的联合国世21界环境与发展委员会(WCED),在其里程碑的《我们共同的未来》中,系统地论述了人类面临的一系列重大经济、社会和环境问题,提出了可持续发展概念“既满足现代人的需求,又不对后裔人满足其自身需求的能力构成危害的发展”它包括两个关键性的概念一是人类需求,尤其是世界上穷人的需求,即“多种需要”的概念,这些基本需要应被置于压倒一切的优先地位;二是环境程度,假如它被突破,必将影响自然界支持现代和后裔人生存的能力这一概念在最一般的意义上获得了广泛的接受和承认,并在年联合国环境与发展大会上得到公识1992第二节可持续发展的内涵可持续发展的定义虽短,但却有非常丰富的内涵其基本点有如下三个方面一是需要,即指发展的目的是要满足人类需要;二是限制,强调人类的行为要受到自然界的制约;三是公平,强调代际之间、人类与其他生物种群之间、不一样国家和不一样地区之间的公平在上述关键思想的指导下可持续发展还包括下面几层含义:(-)经济可持续发展可持续发展的最终目的就是要不停满足人类的需求和愿望因此,保持经济的持续发展是可持续发展的关键内容可持续发展把消除贫困作为重要的目的和最优先考虑的问题,由于贫困减弱了他们以可持续的方式运用资源的能力目前广大的发展中国家正经受来自贫困和生态恶化的双重压力,贫穷导致生态破坏的加剧,生态恶化又加剧了贫困对于发展中国家来说发展是第一位的,加速经济的发展,提高经济发展水平,是实现可持续发展的一种重要标志没有经济的可持续发展,就不也许消除贫困,也就谈不上可持续发展
(二)社会可持续发展可持续发展实质上是人类怎样与大自然友好共处的问题人们首先要理解自然和社会变化规律,才能到达与大自然的友好相处同步,人们必须要有很高的道德水准,认识到自己对自然、对社会和对子孙后裔所负有的责任要实现社会的可持续发展,必须要把人口控制在可持续的水平上
(三)资源可持续发展可持续发展波及诸多方面的问题,但资源问题是其中心问题可持续发展要保护人类生存和发展所必需的资源基础由于许多非持续现象的产生都是由于资源的不合理运用引起资源生态系统的衰退而导致的为此,在开发运用的同步必须要对资源加以保护,对不可更新资源的运用耍提高其运用率,要积极开辟新的资源途径,并尽量用可更新资源和其他相对丰富的资源来替代,以减少其消耗
(四)环境可持续发展可持续发展也十分强调环境的可持续性,并把环境建设作为实现可持续发展的重要内容和衡量发展质量、发展水平的重要原则之一,由于现代经济、社会的发展越来越依赖环境系统的支撑,没有良好的环境作为保障,就不也许实现可持续发展
(五)全球可持续发展可持续发展不是一种国家或一种地区的事情,而是全人类的共同目的目前世界上的许多资源与环境问题已超越国界的限制,具有全球的性质,如全球变暖、酸雨的蔓延、臭氧层的破坏等等因此,必须加强国际间多边合作,建立起巩固的国际合作关系对于广大的发展中国家发展经济、消除贫困,国际社会尤其是发达国家要予以协助和支持;对某些环境保护和治理的技术,发达国家应以低价或免费转让给发展中国家;对于全球共有的大气、海洋和生物资源等,要在尊重各国主权的前提下,制定各国都可以接受的全球性目的和政策,以便到达既尊重各方利益,又保护全球环境与发展体系第三节可持续发展的研究进展数年来,国内外的某些学者致力于建立可持续发展的指标体系研究,并获得了某些进展一致认为判断和测度可持续发展能力包括五个方面的内容,即资源的承载能力、区域的生产能力、环境的缓冲能力、进程的稳定能力、管理的调整能力可持续发展指标体系一般包括生态环境指标、资源指标、经济发展指标和社会发展指标以及非货币指标几大类另首先,怎样制定和规划区域可持续发展模式途径,这是可持续发展从概念到行动的一种关键和难点目前尚缺乏一种完整和精确的理论和技术体系作为支撑和指导,该领域的研究多停留在概念或内涵的定性探讨上,可操作性差因此,对可持续发展的定量化即怎样来度量、鉴定和评价区域可持续发展的水平与能力显得十分的必要一种地区或一种行业虽然实现了可持续发展,也只是临时的、相对的此后的可持续发展研究不应只重视指标体系确实定,而是要面向可持续发展实现的途径及其保持措施等的研究,使其能真正地为生产实践服务第四章生物多样性保护第一节生物多样性定义生物多样性是指生物之间的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性确切地说,生物多样性是所有生物种类、种内遗传变异和他们的生存环境的总称,包括所有不一样种类的动物、植物和微生物,以及他们所拥有的基因,他们与生存环境所构成的生态系统因此,广义上的生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性四个层次狭义的生物多样性只包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性生物多样性是人类生存和发展的基础,为人类的衣食住行提供了必要的生活物质以遗传多样性为基础的农作物和畜牧生产在低收入的发展中国家占国内生产总值的全世界每年的32%,农产品贸易额超过万亿美元丰富的物种多样性不仅向许多国家的人民提供了直接的食品,3还产生巨大的经济、社会效益,美国在上世纪年代后期仅从野生动物得到的经济效益每年就70达870已美元,占国内生产总值的
4.5%;老式的中医药材中有5100种来自生物物种,大概有3000种抗生素来源于微生物丰富多彩的森林、草原、荒漠、湿地、海洋等类型生态系统蕴藏着巨大的物质产品,并维持着全体生物物种以及全人类的生存空间,为人类提供了清新美好的自然环境然而,由于人口的迅速增长和对生物多样性资源的过度开发运用,导致了生物多样性的严重破坏遍及全球的森林砍伐、草原退化、土地沙漠化和盐渍化、湿地干涸、海洋污染、物种消失、水土流失、基因丧失等环境问题日益严重,已引起国际社会的广泛重视联合国环境规划署自年以来,一直致力于制定《生物多样性公约》,年在巴西召开的“联合国环境19881992与发展大会”上,有个国家的首脑在此《公约》上签字,中国亦成为《公约》缔约国保153护生物多样性已成为近年来全球环境保护的热点之一第二节生物多样性保护研究进展前期的生物多样性研究重要集中在生物多样性测度方面,研究内容波及基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次;研究尺度从全球到区域的各类生态系统,其中,陆地生态系统尤其是森林生态系统的生物多样性的研究和报道较多,土壤和沉积物的生物多样性以及水生生态系统的生物多样性、微生物多样性研究较为微弱目前,对全球生物物种总数、濒危和灭绝物种已经有了粗略的估计,但仍缺乏全球生物的详查、编目、分类资料和全球生物物种的数据库目前对生物多样性的内在决定机制以及分布格局远未被完全掌握和理解对生物多样性的来源及其地理分布格局尚处在假说阶段,如进化时间学说、空间异质性学说、气候稳定性学说、生产力学说等目前对物种多样性时空分布的影响原因及其规律已经有不少学者进行了探讨,并获得了一定的认识认为生物多样性的分布受纬度、海拔高度、湿度、温度、深度、盐度、景观空间格局和人为干扰的影响一般而言,物种多样性随纬度、海拔高度的增长而递减对深度、盐度和景观类型而言则存在一种适度值,即生物多样性随这些值的变化一般呈正态分布有关生物多样性丧失的原因、生态学过程及其机理目前也不清晰一般认为,人口自身的增长、人为活动干扰包括工农业活动、都市化等导致的生境破碎化或破坏(如森林破坏、环境污染、全球气候变化等)、农业的作物栽培、家畜喂养等是导致生物多样性减少和基因种质资源丧失的重要原因迄今为止,尽管生物多样性研究内容从简朴的物种编目提高到了有关理论的研究,但进展缓慢诸多研究内容,例如物种多样性的来源及其地理分布格局的物理生物机制、种内多样性的研究等等,仅仅停留在探讨阶段,尚未看出其对生产经营、生物保护等有多大的指导作用在生物多样性保护方面,还需要纠正一种观点,即所谓的“益虫”与“害虫”的辨别每个人从小就被教育哪些物种是益虫,哪些物种是害虫这种辨别在生态学看来是不存在的由于依生态学的观点,自然界中现存的物种都是通过漫长的与其他物种和环境之间的协同进化而保留下来的,每个物种在维持生态系统的正常运转中均有对应的奉献,人类在没有认清这些规律之前不能简朴地定义其为益虫或害虫举一种例子,蛀虫由于破坏木材而被人们称为害虫,但正是由于蛀虫的存在,使一株参天大树在死亡后来倒下,树干接触到土壤,从而使养分被迅速分解,完毕了物质循环,也给其他树木留出了生长空间“害虫”之因此泛滥,是由于人类营造的农田、人工林等不健全的生态系统所导致的,是人类给这些“害虫”提供了泛滥的条件食物充足,缺乏天敌依托农药来防治是治标不治本的措施同步,也不能因某个物种是大家承认的“益虫”而放任,诸如“七星瓢虫是益虫,多多益善”之类的说法都是十分荒唐的第五章生态环境安全问题第一节生态环境安全的定义生态安全是指生态系统的健康和完整状况是人类在生产、生活和健康等方面不受生态破坏与环境污染等影响的保障程度,包括饮用水与食物安全、空气质量与绿色环境等基本要素健康的生态系统是稳定的和可持续的,在时间上可以维持它的组织构造和自治,以及保持对胁迫的恢复力反之,不健康的生态系统,是功能不完全或不正常的生态系统,其安全状况则处在受威胁之中生态安全的概念早在世纪年代就已被提出,不过由于生态安全内涵的丰富和复杂性,2070以及人们对生态安全的研究尚不够深入,因而一直也未能形成统一并普遍接受的定义狭义的生态安全概念是指自然和半自然生态系统的安全,即生态系统完整性和健康的整体水平反应健康系统是稳定的和可持续的,在时间上可以维持它的组织构造和自治,以及保持对胁迫的恢复力若将生态安全与保障程度相联络,生态安全可以理解为人类在生产、生活和健康等方面不受生态破坏与环境污染等影响的保障程度,包括引用水与食物安全、空气质量与绿色环境等基本要素广义的生态安全概念以国际应用系统分析研究所提出的定义为代表生IASA,1989态安全是指在人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会次序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态,包括自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全,构成一种复合人工生态安全系统广义的生态安全包括两层基本含义一是环境、生态保护上的含义即防止由于生态环境的退化对经济发展的环境基础构成威胁,重要指环境质量状况低劣和自然资源的减少和退化减弱了经济可持续发展的环境支撑能力;二是外交、军事上的范围即防止由于环境破坏和自然资源短缺引起经济的衰退,影响人们的生活条件,尤其是环境难民的大量产生,从而导致国家的动乱第二节重要生态环境问题本世纪初,我国公布了《全国生态环境保护纲要》《纲要》的公布,为全面减少新的生态破坏、巩固生态建设成果,从主线上遏制我国生态环境不停恶化的趋势,提供了翔实的实行计划在这份《纲要》中,初次明确提出“维护国家生态环境安全”的目的我国生态环境基础原本就脆弱,庞大的人口对生态环境又导致了重大的、持久的压力,加上以牺牲环境求发展的老式发展模式对生态环境导致很大冲击和破坏,因此,我国生态安全问题已在国土、水、生命健康和生物等四个方面突出体现出来过去,我们的国家安全观念中,重要强调军事安全、政治安全,而忽视了生态安全但实际上,生态安全一旦遭到破坏,不仅影响经济的发展,并且直接威胁人的基本生存条件,例如,土地的荒漠化直接减少人们的生存空间,水资源的衰竭会直接制约经济的增长,甚至使人们失去生存的基本条件因此,生态安全与军事安全、政治安全、经济安全同样,是国家安全的重要构成部分而没有生态安全,人们生存的基本条件就会受到威胁军事、政治和经济的安全也就无从谈起可以说,生态安全是其他方面安全的基础和载体生态安全具有其自身的特点一是整体性生态环境是相连相通的,任何一种局部环境的破坏,均有也许引起全局性的劫难,甚至危及整个国家和民族的生存条件二是不可逆性生态环境的支撑能力有其一定程度,一旦超过其自身修复的阀值”,往往导致不可逆转的后果,例如野生动物、植物一旦灭绝就永远消失了,人力无法使其恢复三是长期性许多生态环境问题一旦形成,要想处理它就要在时间和经济上付出很高代价四是全球性正如全球经济一体化之后,国与国之间的经济安全亲密有关同样,生态安全也是跨越国界的目前世界各国已经面临多种全球性环境问题,包括气候变化、臭氧层破坏、生物多样性迅速减少、土地沙化、水源和海洋污染、有毒化学品污染危害等目前,在我国生态安全和多种原因中,国土安全、水的安全、环境安全、生物物种安全等都不一样程度地存在着某些隐患但深入分析就会发现,在多种威胁原因中,水土流失、水资源的不合理运用所导致的影响,范围最大,程度且深第一,水土流失和水资源的不合理运用,直接威胁国土的安全国土是一种国家居民生存的最基本条件在战争条件下,战败国的国土被占领甚至被割让,是国土的最大损害,这属于军事范围而在和平年代,国土质量和生产力的下降,导致国民居住和生产条件恶化,甚至导致居民基本生存条件的丧失、有效生存空间减少,这同样是对国土安全的严重损害目前我国每年流失沃土多亿吨,流失的氨、磷、钾等养分远不小于全国化肥总产量全国荒漠化土100地面积占国土面积的是全国耕地面积的两倍多在某些生态安全受到严重威胁的地区,
27.3%,群众生存条件不停恶化,某些乡村、城镇不得不多次搬迁第二,水的安全一直是困扰经济和社会发展的重耍原因从整体上讲,我国是一种缺水的国家,缺水还在以很快的速度增长;我国的农业自然灾害中是水旱灾害,水旱灾害中旱灾70%又占到年代平均每年干旱面积亿亩;全国个都市中有多种供水局限性,生70%,
(二)间接运用价值重要是指无法商品化的生态系统服务功能,如维持生命物质的生物地化循环与水文循环,维持生物物种与遗传多样性,保护土壤肥力,净化环境,维持大气化学的平衡与稳定等支撑与维持地球生命支持系统的功能间接运用价值的评估常常需要根据生态系统功能的类型来确定,一般有防护费使用方法,恢复费使用方法,替代市场法等
(三)选择价值选择价值是人们为了未来能直接运用与间接运用某种生态系统服务功能的支付意愿例如,人们为未来能运用生态系统的修养水源、净化大气以及游憩娱乐等功能的支付意愿人们常把选择价值喻为保险企业,即人们为自己保证未来能运用某种资源或效益而乐意支付的一笔保险金选择价值又可分为类即自己未来运用子孙后裔未来运用,又称3之为遗产价值;及他人未来运用,也称之为替代消费
(四)存在价值存在价值亦称内在价值,是人们为保证生态系统服务功能能继续存在的支付意愿存在价值是生态系统自身具有的价值,是一种与人类运用无关的经济价值换句话说,虽然人类不存在,存在价值仍然有,如生态系统中的物种多样性与修养水源能力等存在价值是介于经济价值与生态价值之间的一种过渡性价值,它为经济学家和生态学家提供了共同的价值观第四节重要的研究措施对生态系统服务进行评价时重要可以采用如下几种措施
(一)市场价值法市场价值法是指对有市场价格的生态系统产品和功能进行估价的一种措施通过市场来体现生态系统服务的价值这种措施是在估算中最常使用的,也是最简朴的措施不过这种措施只合用于有市场价格的生态系统产品或服务,对于没有市场价格的服务只能通过其他措施进行转化,才能合用此外还要结合考虑一系列经济指标因此使用时常常受资料限制市场价值法与费用支出法类似,但它可适合于没有费用支出的但有市场价格的生态服务功能的价值评估例如没有市场互换而在当地直接消耗的生态系统产品,这些自然产品虽没有市场互换,但它们有市场价格,因而可按市场价格来确定它们的经济价值市场价值法先定量地评价某种生态服务功能的效果,再根据这些效果的市场价格来评估其经济价值在实际评价中,一般有两类评价过程一是理论效果评价法,它可分为三个环节先计算某种生态系统服务功能的定量值,如修养水源的量、二氧化碳固定量、农作物的增产量;再硕士态服务功能的“影子价格”,如修养水源的定价可根据水库工程的蓄水成本,固定二氧化碳的定价可以根据二氧化碳的市场价格;最终计算其总经济价值二是环境损失评价法,这是与环境效果评价法类似的一种生态经济评价措施例如,评价保护土壤的经济价值时,用生态系统破坏所导致的土壤侵蚀量及土地退化、生产力下降的损失来估计理论上,市场价值法是一种合理措施,也是目前应用最广泛的生态系统服务功能价值的评价措施但由于生态系统服务功能种类繁多,并且往往是很难定量,实际评价时仍有许多困难
(二)费用支出法费用支出法是用以生态系统服务功能的消费者所支出的费用来衡量生态系统服务价值的措施,是从消费者的角度来评价生态服务功能的价值这种措施常用于对旅游文化娱乐功能的估算,通过旅游者在旅游活动中交通、欣赏、食宿等方面的花费,对生态系统的游憩功能进行评估费用支出法是一种古老又简朴的措施,它以人们对某种生态服务功能的支出费用来表达其经济价值例如,对于自然景观的游憩效益,可以用游憩者支出的费用总和(包括来回交通费、餐饮费用、住宿费、门票费、入场券、设施使用费、摄影费用、购置纪念品和土特产的费用、购置或租借设备费以及停车费和电话费等所有支出的费用)作为森林憩的经济价值由于受许多社会原因的影响,这种措施并不能真正反应旅游者对于旅游区的支付意愿,并且这种措施也只合用于游客较多的地区
(三)替代花费法用可以进入市场互换的物品替代无法进入市场的环境效益或服务价值,为没有市场价格的原因定价的措施不过有某些服务功能是无法替代的,因此这种措施有一定的合用范围
(四)生产成本法根据生产某种生态功能的产品成本进行定价的措施或对某些可再生资源进行定价的措施
(五)影子工程法以人工建造一种工程来替代本来被破坏的生态功能的费用,并进行功能估算的措施
(六)恢复和保护费使用方法根据保护和恢复某些生态功能所需费用而进行的生态功能的评价,即当某毕生态系统遭到破坏后,恢复到本来状态所需费用;或者为保证某毕生态系统不被破坏的费用以此来评价生态系统的价值,在对不一样生态系统服务功能进行价值估算时,应针对生态系统的类型、对人类生产生活提供不一样服务的类型选择不一样的估算措施第六节对森林生态功能评价成果的认识森林生态功能的评价多数是通过影子价格实现的,影子价格确实定十分重要以森林固定CO2的价格为例,可以有三种措施
(1)以人工固定C02的成本计算;以造林成本计算,由于森林具有固定的功能;以碳税原则计算,瑞典、丹麦等国家2C023都向联合国提议对化石燃料征收碳税,以减缓温室效应,如瑞典政府提出的碳税收率为美
0.15元碳因此,选择合理的影子价格是评价成果能否为人们所接受的关键/kg长期以来,人们习惯于以林业的主、副产品的价值来评价林业的效益,而森林生态功能评价成果往往是林业直接经济效益的数倍乃至数百倍,森林生态功能评价成果能否为人们所接受对这项工作的开展将产生很大的影响对于占地球陆地生态系统的森林来说,其生态功能70%大也是理所当然的生态价值是一种发展的、动态的概念,它是伴随经济社会发展水平和人民生活水平的不停提高而逐渐显现并增长起来的,当人们处理温饱并到达小康后来,对生态价值的重视的程度将逐渐提高对于生态功能评价成果接受要有一种过程,由此也可以看到森林生态功能评价工作的任重道远第七章生态学理论在森林经营中的应用第一节森林经营中的若干生态学观点(-)生态学的自然观生态学的研究实际上就是向自然界学习的过程,通过探索生态系统各成分的体现及其之间的关系,揭示自然规律,从而为生产经营实践提供指导什么是最优的森林构造?针对这一问题,应当到未受干扰的天然森林中去寻求答案在漫长的协同进化过程中形成的森林各物种之间的关系是最友好的,构造最合理,功能最完善不能凭借人的主观想法来“优化”森林构造(-)从演替的角度看农业与林业的区别农田的经营实际上是与自然规律对着干的,也可以说违反自然规律打个比方,这块地此前是森林,后来被改导致了农田大自然则在努力恢复本来面貌,一直在播撒种子,种草种树不过为了收获,农民在一直除草,制止自然进程因此说农民当然很辛劳当然,假如采用机械化,喷洒农药、除草剂等会大大减轻劳动量,但对自然界的破坏是深远的不过森林的经营则相反,森林在自然规律的推进下往前发展,生产力提高,生态功能加强,与经营者的目的一致因此单从森林经营的角度来讲,经营者是不应当辛劳的,由于自然力在协助经营者假如一种人经营森林尤其辛劳(不包括防火防盗等),可以说这个人不能算是一种好的经营者,由于他也许过多地干涉了森林
(三)怎样看待人工针叶纯林数年来,各地营造的人工林以针叶纯林为主这种林分,尽管林相整洁,生态功能却十分低下,被称为“绿色荒漠”林下灌草稀缺,土壤酸化,甚至加剧了水土流失这种做法是违反生态学规律的那么大自然怎样造林?大自然的智慧是无穷的,其恢复植被的次序是先长草,尽快保护土壤,再栽树在林业行业,林木是产品,土壤才是资源林木死亡,可以更新,土壤流失后,恢复的进程就太漫长了土壤作为森林生态系统存在以及自我修复的物质基础,是绝对不能受到破坏的不合理的森林经营往往通过对土壤的破坏而影响到森林资源的可持续运用
(四)能否大大加紧林木的生长速度让树木长得更快某些,提早成才,这在理论上应当是有也许的,但目前还做不到农作物培育周期短,优良品种的选育以便,见效快,可是培育周期太长,少则儿十年,多则几百年,优良品种的选育是个漫长的过程,因此短期内不会指望能有“突破性”的大大提高生长速度的品种来另一方面,我们深入讲,假如未来真的实现了让红松二十年就长大,那么会不会带来林业生产的革命呢?我们懂得,杨树长得很快,可是材质很差,很疏松假如红松二十年就长大了,那么它的木材质量会是什么样?还能保持原有的材质吗?肯定不也许并且,土壤也无法及时供应必要的养分森林的生长是一种漫长的逐渐积累养分的过程,要培育二十年长大的红松,就需要迅速吸取养分,那么土壤有无能力在短时间内提供如此大量的养分?养分重要来自岩石的风化和有机物的分解释放,这些过程怎样加紧?自然界的过程都是一环扣一环的,孤掌难鸣,不也许看到树木自己在那里疯长的景象地球上任何一种地方的植被生长的潜力取决于太阳每年投给这个地点的能量,由于光合作用需要太阳能,再速生的品种也要受制于得到的太阳能量因此虽然能培育出“疯长”的品种,也是不也许大大缩短树木生长周期的,自然界的光照、养分等原因会强烈制约树木的生长农作物高产是在优良品种基础上加大投入的成果,例如浇灌施肥除草等,在森林经营中是做不到的森林的产品除了木材之外,尚有众多的生态功能例如修养水源,保护土壤,维护生物多样性等等上游的森林使下游的城镇和农田受益得到稳定的水源供应,这就是森林的奉献,而这些奉献并不需要森林的疯长O第二节美国新林业学说美国著名生态学家、华盛顿大学专家富兰克林积极倡导新林业学说年代,他领导一种70生态系统研究组在俄勒冈州的安德鲁斯试验林工作,它们重要研究老龄林中采伐对营养循环和生产力的影响、森林一溪流的互相作用以及生态系统水平的其他问题正是这些研究工作为富兰克林及他的研究小组创立新林业理论提供了基础富兰克林和他的研究组在安德鲁斯的研究工作突出地集中在花旗松老龄林的生态学特性上,它们详细地研究了这种老龄林的构成、构造和功能重要结论花旗松需要年才能发展成为老龄林175—25在老龄林中,动植物种的构成和多度与幼龄林有很大区别,有诸多特有的哺乳动物和高等植物老龄中总生产力能维持在较高的水平上,不过死亡一般与生长相平衡因而,工业用材几百年中可保持恒定或逐渐减少由于死树和倒木等的积累,总的有机物一直保持增多的趋势老龄林具有保持营养的巨大能力,在地球化学循环中损失的营养物质有限,大量营养物质是与活的或死的有机物结合在一起的老龄林中固氮附生植物丰富老龄林比幼龄林异质性大,林木年龄和大小变异性大,下层植被的斑块性也更强老龄林的林木在构造上可分为大的活立木、大的枯立木、地面上的大倒木、溪流上的大倒木大的老龄花旗松活立木呈单株不均匀的状态分布,枝粗,树冠庞大,它是一些特有的脊椎动物的栖息地富兰克林等人的研究还阐明了老龄林和老龄林木作为生物种多样性的重要保留者的作用他们发现,老龄林中无脊椎动物的种类之多到达了令人难以置信的程度世纪年代,美国林务局有一种将老龄林一笔勾销的思潮,数年的研究工作阐明了老龄2060林的重要的生态意义新林业学说关键承认森林生态系统的复杂性并以此作为林业实践的基础老式的林业非常注意树木和环境的关系,注意树木的更新发育,这显然是对的,但这是局限性的,我们要从生态系统这个层次维持物种的多样性和构造上的复杂性这既是维持野生动物的需要,也是维持林木健康生长的需要新林业的基本目的之一就是要使森林具有比目前一般做法那样更高的构造上的多样性.使伐后林木在径级、年龄上均不一样并有倒木和枯立木,树种和层次上也要尽量具有多样性的特点认识到保留倒木站干以及活的大树,是维持和复兴生态系统的重要途径指出我们永远不能指望,光通过自然保护区就能合理地保护生物多样性,由于大Franklin量的生物多样性发生在面积很大的商品材土地上我们要在此类土地中保护我们土地的生产力、植物和动物基因库的多样性以及森林和河流生态系统的完整新林业主张,通过初期间伐等手段,使同龄林发展成为多层次的异龄林,尽量增长林分构成和构造上的多样性应当延长森林的轮伐期,增长大径木的数量,这也是增长林分构造的复杂性的一种途径新林业的实践措施可包括林分层次和景观层次林分层次指的是对一种详细地段的措施,而景观层次指的是同一景观内不一样地段的处理,例如伐区配置林学家历来研究采伐方式是从更新出发的,从景观生态学的角度研究采伐方式,可更全面地评价采伐的生物学后果和Franklin生态学过程林业问题多与空间配置有亲密关系,因此它与景观生态学的关系必然很紧密如目前的伐区配置方式,导致斑块边缘增多的后果,对规定内部种的种群不利提出伐区应当相邻配置,这样可减少森林的破碎化过程美国西北部针叶林地区是新林业的诞生地,已经有某些单位按照新林业的规定进行生产活动过去,这里的主伐方式一般采用间隔块状皆伐,伐区与保留区相间排列,这样
10.1〜
16.2ha,的采伐方式对伐区和保留区均不利对采伐迹地来说,幼林不易恢复,并且稳定性差保留区也由于面积过小并且位于几块伐区中间,内部环境变化很大而产生不利后果新林业提出的采伐方式规定每英亩保留株大树,从数量上说这近似渐伐的水平与渐伐不一样的是,新林业规8〜15定,在整个下一种轮伐期,都保留这些活的大树采伐后的森林,还是由多种径级构成的天然林新林业学说与老式的林业相比,有两个基本的特点
(1)老式林业将森林的生态功能和生产功能分开,而新林业学说认为,必须将这两种功能结合起来
(2)老式的林业对森林采用了简朴化的态度,一切以树木出发;而新林业学说则认为森林是一种复杂的生态系统,认为对森林的多种经营管理活动必须建立在对生态系统的维持和对生物学多样性的保持上第三节靠近自然的森林经营法
(一)德国林业简况德国总面积为万其中森林面积为万森林覆盖率草地、农田亦各占3570hn,1070hn,30%,德国没有荒山荒地,所有的林业活动几乎都在既有森林中进行他们把森林划分为原始林30%和经营林两个林种一切不加经营措施的生态保护区、自然保护区等均属原始林;对保护生态环境、满足旅游、休憩等综合运用前提下生产木材的森林,划分为经营林对经营林在保证森林面积恒定、永续运用、采伐量低于生长量等原则下,各林业局先期均编制有远期森林经营规划,包括根据土壤、水分、养分绘制的立地图及根据立地图绘制的目的树种规划图对近期及年度计划的执行成果绘制有现实状况图
(二)靠近自然的森林经营法他们经营的目的林分是混交一异龄一复层林手段是应用“靠近自然的森林经营法”即尽量运用和增进森林的天然更新,从幼林开始就选择标定目的树,随即进行第一次抚育伴随树龄树体增大,进行第二次、第三次选择和抚育通过次选择和抚育,目的树的密度越来越2〜3小,最终对其进行成熟择伐整个经营过程只对标定的目的树进行单株抚育,内容包括目的树周围的除草、割灌、疏伐和对目的树的修枝抚育时间,周围的抚育面积和目的树的修枝强度等,以不压抑影响目的树生长、形成优质良材为准则其他草灌及林木任其自然竞争,天然淘汰,在高密度大数量中充足进行自然选择,在自然选择的基础上加上人工选择,保证经营对象一直是遗传品质最佳的立木个体其他个体的存在,有助于提高森林的稳定性和地力,有助于改善林分构造及对预留目的树的天然整枝年前,德国通过立法,已全面严禁使用农药通过益鸟招引5和野生动物保护,恢复合理的“食物链”构造,到达对农林病虫种群数量的控制和生态系统的稳定
(三)特点这种森林经营模式的特点是充足运用自然规律和自然力,以减少森林经营中的盲目性和无谓的资金消耗,节省了人力财力,减低了经营成本,保证了森林面积的恒定和永续运用原则,实现了生物多样性和生态稳定性,获得了较高的经济效益和明显的生态效益
(四)推行此法的背景()云杉、赤松等针叶树在德国生长速度很快,一直是德国及至欧洲的老式经营树种,1初期的人工林也多以这些树种构成但云杉属浅根性树种,许多地区易发骤风,云杉遭受风害易风折,然后病虫入侵,故这些年在经营云杉纯林方面遭受的损失很大,此外连作云杉的土地,因土壤灰化严重而使地力不停衰退,云杉林的生产力逐代衰减,直至土地废弃,要改良土壤需花费大量资金而栋、水青冈等阔叶树,在维持地力、改善土壤和生态稳定性方面,有着云杉、赤松等针叶树不可比拟的优越性
(2)生物多样性保护、生态系统稳定性和社会经济可持续发展等思想认识和规定,己不仅仅是生物、生态学家及企业主、政治家的事,并且深入社会各层及至每个公民
(3)阔叶材市场需求量大,价格高于针叶材林、水青冈等硬阔叶林一般在1000-3000马克/n,赤松仅50〜100马克/n,云杉120马克/m3o
(4)由于德国的劳务价格高,与东欧及前苏联国家相差悬殊,导致营林、木材生产成本上升,其产品价格在国际市场无意争优势鉴于以上状况,德国林业部门近年来除采用缩减单位和人员的措施,对应调减森林经营的投入规模和强度,大力推行第一章绪论第一节生态学概念及其内涵生态学是硕士物与环境、生物与生物之间互相关系的一门生物学分支学科由于“生物”与“环境”的涵义极为广泛,导致生态学成为一门极为庞杂的学科,包括了众多的分支学科假如按生物类群来划分,生态学的研究对象为植物、微生物、昆虫、鱼类、鸟类、兽类等生物类群就生物自身来讲,又包括基因、细胞、器官、有机体、种群、群落、生态系统等组织层次生态学就是在不一样的组织层次上研究各生物类群与环境之间的互相关系不过老式的组织层次,包括个体、种群、群落、生态系统,仍是生态学研究的关键第二节生态学的研究内容从硕士物与周围环境互相关系这一概念出发,针对不一样的生态系统,生态学的研究内容有不一样的侧重点以自然生态系统为对象,探索环境(无机及有机环境,对生物的作用(或影响)和生物
1.对环境的反作用(或改造作用),及其互相关系和作用规律;生物种群在不一样环境中的形成与发展,种群数量在时间和空间上的变化规律,种内种间关系及其调整过程,种群对特定环境的适应对策及其基本特性;生物群落的构成与特性,群落的构造、功能和动态,以及生物群落的分布;生态系统的基本成分,生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递,生态系统的发展和演化,以及生态系统的进化与人类的关系以人工生态系统或半自然生态系统(即受人类干扰或破坏后的自然生态系统)为对象,
2.研究不一样区域系统的构成、构造和功能;污染生态系统中,生物与被污染环境间的互相关系;环境质量的生态学评价;生物多样性的保护和持续开发运用等以社会生态系统为研究对象,从研究社会生态系统的构造和功能入手,系统探索都市生
3.态系统的构造和功能,能量和物质代谢,发展演化及科学管理;农业生态系统的形成和发展,能流和物流特点,以及高效农业的发展途径等;人口、资源、环境三者间的互相关系,人类面临的生态学问题等社会生态问题和普遍采用“靠近自然的森林经营法”这是一种符合德国国情的把自然规律与经济规律充足结合的科学的森林经营模式他们思索问题、处理问题的思绪和措施,很值得我们学习和借鉴
(五)我国的森林经营、人工造林及存在的问题我国既有森林134亿hm2,其中大部分是天然林森林蕴藏的不仅仅是木材资源,更重要的是它对维护地球生态平衡,对国土环境安全有着及其重要的意义,它是生物多样性的宝库,是人类赖以生存的不可取代的条件,是人类社会可持续发展的保障科学有效地经营管理好这些森林,一直是林业工作中的重要课题之一我国某些地区的森林经营中,对幼、中龄林的间伐抚育,规定对预留立木之外的林木及林下灌木所有伐除;低产次生林改造也多以人为干预为主,所谓“大砍大造”;森林采伐更新,仍推行“以人工更新为主的方针”,不仅加大了资金投入,并且往往有许多盲目性和不确定性,导致投入效果甚微或无效果,甚至带来林分质量下降和新的生态问题例如采伐迹地上用油松、落叶松等阳性树种人工更新,因忽视了这些树种对光的需求,迹地内原阔叶树种的幼树迅速占据上层空间,植入的阳性针叶树种受压死亡,而使更新造林归于失败的事例,普遍存在“大砍大造”导致了暴雨之后陡坡地段的水土流失及泥石流,减少了森林的防护功能,并且使生物种类趋于简朴化,从而减少了森林生态系统的抗逆性和稳定性同步使种质资源数量锐减,许多珍稀植物濒于灭绝在人工造林方面,部分地区片面追求灭荒速度,忽视科学技术和自然规律,造林前对原有植被的大面积清除、大强度整地等不妥造林措施,不仅不利生物多样性保护,并且易导致新的水土流失,费工费时,造林成效差此外,造林树种单一,大面积集中连片的人工纯林生态系统的脆弱和较差的抗逆性,使人工林病虫、火灾危害、土壤养分及森林生产力下降等生态危机问题在某些地方呈加剧趋势对林业的持续发展极为不利怎样借鉴国外森林经营先进经验,变化我国森林经营的落后理念与实践也是摆在林业工作者面前的紧迫任务初级学员思索题1简述生态学的定义及其研究内容2现代生态学有哪些新的特色?3论述生态学目前优先研究的领域4从构造与演替角度对比农田、森林生态系统的异同点5生物多样性的概念和含义是什么?6你家乡所在地区存在哪些重要的生态环境问题?产生原因是什么?你认为该怎样处理?7为何说人工林的发展有也许导致病虫害的蔓延?8刮沙尘暴,记者出动采访,被采访者表达“需要加强植树造林,你怎样看待这一说法?9评价一下“七星瓢虫是益虫,多多益善”这一说法10你认为森林生态系统的自我修复机制包括哪些原因?11简述大小兴安岭的森林对下游地区的生态功能12你认为我国水资源的问题有哪些?13谈谈你对森林生态功能的认识14论述气候变化对森林也许产生的影响15一种昆虫,或一种草本,看不出有什么用处,尚有无必要保护其部灭绝?谈谈你的见解16你认为影响你所在地区可持续发展的原因有哪些?17你认为新林业学说与靠近自然的森林经营法对我国的森林经营有哪些借鉴意义?18你所在地区经济发展对木材的依赖程度有多大?你认为经济发展的出路何在?19谈谈你对可持续发展内涵的理解20谈谈你对经济发展与生态保护两者关系的认识中高级学员思索题1你怎样看科学技术对人类生存环境的影响?2结合本单位实际状况,论述森林经营中需要注意的生态学问题3谈一下在你所在地区生态环境与经济发展的关系4伴随生态学的发展,对研究措施也有更高的规定,谈谈你的见解5怎样评价森林病虫害的化学防治?6分析世界和中国生物多样性的受危原因7论述提高森林生态系统的生产力有哪些途径8为何生态恢复时要考虑群落的演替原因?9生物多样性保护的重要性何在?10为了恢复生态环境,有人提议在干旱半干旱地区大规模植树造林,你对这一做法怎样评价?黑龙江省专业技术人员继续教育知识更新培训学习体会撰写规定中、高级学员学习体会规定学员从如下几方面来写字数在3000-5000字
①通过知识更新的培训,你学到了那些专业知识?
②通过知识更新的培训,你所学到的知识对自己的工作有何协助?
③通过知识更新的培训,与自己的实际工作结合起来谈谈你此后工作的想法第三节生态学的现代简史世纪年代以来,人类的经济和科学技术获得了史无前例的飞速发展,既给人类带来2050了进步和幸福,也带来了环境、人口、资源和全球变化等关系到人类自身生存的重大问题在处理这些重大社会问题的过程中,生态学与其他学科互相渗透,互相增进,并受益于空间技术、计算机技术等,获得了重大的发展-理论方面的进展生态系统生态学在现代生态学中占据了突出地位这是系统科学和计算机科学的发展1给生态系统研究提供了一定的措施和思绪,使其具有了处理复杂系统和大量数据的能力的必然成果的《生态学基础》,对生态系统的研究产生了重大影响H.Odum1953,1959,1971,1983美国和的《系统生态学》,以及的《系统分析及其在生态学上Shugart Neill1979Jefers1978的应用》等著作,应用系统分析措施硕士态系统,增进了系统生态学的发展,使生态系统的研究在措施上有了新的突破,从而丰富和发展了生态学的理论生态系统生态学在其发展过程中,也提出了许多新的概念,如有关构造的关键种、有关功能的功能团、体现能keystone species>能质等,这些均有力地推进了现代生态学的发展embodied energy生理生态学研究在世纪年代及随即的计划的带动下,以生物量研究22060IBP MAB和产量生态学有关的光合生理生态研究、生物能量学研究较为突出生理生态的研究也突破了个体生态学为主的范围,向群体生理生态学发展在生理生态向宏观方向发展的同步,由于分子生物学、生物技术的兴起,促使其也向着细胞、分子水平发展,波及某些酶系统,如核糖核酸酶活性的变化可作为植物对干旱胁迫抗性的指标等种群生态学发展迅速植物种群生态学经历了种群记录学、图解模型、矩阵模型研究、3生活史研究,以及植物间互相影响、植物一动物间互相作用研究的发展过程近期还重视遗传分化、基因流的种群记录学意义、种群与植物群落构造的关系等德国的和Lorons1950在行为生态学的研究方面获得了诺贝尔奖,把这一领域的研究推向了新Tinbergen1951,1953阶段;的巨著《植物种群生物学》,突破了植物种群研究上的难点,发展了植物Harper1977种群生态学,并使长期以来各自独立发展的动、植物种群生态学融为一体群落生态学由描述群落构造发展到数量生态学,包括排序和数量分类,并进而探讨群4落构造形成的机理德国主编的《植被动态》,全面论述了植被的动态问题,增Knapp1974进了植被动态的研究.深入完善了演替理论美国等的《生物圈的第一性生产力》,Lieth1975综合论述了群落与环境的互相关系编著的《植物群落分类》和同年主编的《植物群落排序》,以及加拿大Whittaker1978Pielou1984所著的《生态学数据的解释》,和合著的《定量与动态植物生态Kenneth John1964,1973,1985学》等著作,强调了植被的“持续性概念”,采用数理记录、梯度分析和排序来研究群落的分类和演替,尤其计算机的应用,使植物群落生态学的研究进入了数量化、科学化的新阶段二应用方面的进展年代以来,应用生态学得到迅速发展,经典的农、林、牧、渔各业的应用生态学由个体70和种群的水平向群落和生态系统水平的深度发展由于全球性污染和人对自然界的控制管理的宏观发展,如人类所面临的人口、食物保障、物种和生态系统多样性、能源、工业及都市问题等多种方面的挑战,应用生态学的焦点已集中在全球可持续发展的战略战术方面三研究技术和措施上的进展生态学的研究手段已经有了长足的进展,尽管老式的基于样方样地水平上的植被调查一直是生态学研究的重要手段,但伴随研究的深入,已经有越来越多的先进技术措施被应用到生态学研究中在生态系统长期定位观测方面,自动记录和监测技术、可控环境技术已应用于试验生1态学研究等空间信息获取与处理技术在生态学上已普遍应用2“3S”现代分子技术使微生物生态学出现革命,并使遗传生态学获得了巨大的发展3用放射性同位素对古生物的过去保留时间进行绝对的测定,使地质时期的古气候及其4生物群落得以重建,比较现存群落和化石群落成为也许尤其强调以数学模型和数量分析措施作为其研究手段,生态建模仿真技术成为探索性5研究重要的工具此外“科学计算可视化”技术也获得较大发展伴随生态学的飞速发展,逐渐形成了某些新的特色一有关学科之间合作愈加紧密生态学不仅与生理学、遗传学,行为学、进化论等生物学各个分支领域相结合形成了一系列新的领域,并且与数学、地学、化学、物理学等自然科学相交叉,产生了许多边缘学科甚至超越自然科学界线,与经济学、社会学、都市科学相结合,生态学成了自然科学和社会科学相接的真正桥梁之(-)生态学研究对象的层次极大扩展在生态学建立时,其研究对象重要是有机体、种群、群落和生态系统儿种宏观层次而目前生态学研究对象则向宏观和微观两极多层次发展,小自分子生态、细胞生态,大至景观生态、区域生态、生物圈或全球生态,虽然宏观仍是主流,但微观的成就同样重大而不可忽视
(三)国际合作研究空前加强诸多生态学问题往往是全球性的,二次大战后来,有上百个国家参与的国际研究计划一种接一种如(国际生物学计划)、(人与生物圈计IBP MAB划)、(国际地圈生物圈计划)和(生物多样性计划)等IGBP DIVERSITIES生态学目前优先研究的领域
(一)全球变化(global change)气候、大气、土壤和水化学的变化,以及土地运用所引起的生态学原因及后果
(二)生物多样性(biological diversity)自然和人类活动引起遗传、物种和生境多样性的变化;决定多样性的生态因子和生态后果;保护珍稀濒危物种;全球及区域变化对生物多样性的影响
(三)可持续发展的生态系统(sustainableecologicalsystem)探索自然和人工经营生态系统的压力;受害生态系统的重建;可持续发展生态系统的经营;病虫害的危害;生态学进程与人类社会系统间的互相作用第二章全球变化与森林生态系统全球变化是指气候和地表以上的多种环境的变化,波及到岩石圈、大气圈、水圈和生物圈全球变化受到自然运动和人类活动的共同影响,目前已出现全球变暖、大气温室气体浓度增长、臭氧洞、土地植被覆盖和土地运用变化等几种比较重大的环境问题全球变暖是目前全球环境研究的一种重要议题根据对多份全球变化资料的系统分析,发现全球平均温度已升高
1000.3〜
0.6℃其中个最暖的年份发生在年代中期后来,因而全球变暖是一种毋庸置疑的事实全球变暖将1180带来非常严重的后果,如冰川消退、海平面上升、荒漠化,还给生态系统、农业生产带来严重影响第一节全球气候变化背景发生在万年到万年时间尺度上的气候变化,属于长期气候变化,而发生在万年到100221时间尺度上的变化,属于短期气候变化以内的气候变化称现代气候变化现代和未来气候变1化不一样于过去万年气候变化的一种基本方面是他们受到人为强迫机制的影响等100Goodess估计,未来左右的气候变化有也许重要受增温的温室效应的影响199210全球变化研究开始于上世纪年代,它有广义和狭义之分狭义的全球变化是指全球气候80变化,包括温室效应气体的增长以及由此引起的全球变暖、大气成分的变化、大气环流和洋流的变化、海平面上升、冰川融化以及臭氧层破坏等过程;广义的全球变化不仅包括全球气候变化,也包括全球人口增长、土地运用与覆盖的变化、元素的生物地球化学循环的变化、环境污染、生物多样性丧失、以及国际政治与经济形势与格局的变化等现代气候变化是指近来一种多世纪以来全球性气候变暖的事实工业化以来,由于大量化石燃料的燃烧、不合理的土地运用、森林的大面积砍伐等人类活动,导致大气中“温室气体”浓度急剧增长,使全球气候在自然变率以外获得一种额外的增温,并将深入导致全球环境及生态系统的变化据政府间气候变化委员会年公布的研究成果,按照既有大气浓度增长速IPCC1990C02率,到年,大气浓度将比工业化前增长一倍;大气浓度倍增将使下世纪末全球平2060C02CO2均气温上升3降水增长
1.5~
4.5℃,3%〜15%第二节全球变化研究的重点领域
(一)大气环流模型研究已经有多家研究机构针对温室气体浓度增长等情景研发了气候变化预测模型在气候变化研究中使用最广泛、最复杂的气候模型是三维大气环流模型例如英国气象局、戈达德空间研究所、美国国家大气研究中心等都研制了有关的模型,针对倍增后所预测的气候变化成果不尽相似,C02预测的全球升温在之间;全球降水变化在之间
2.8℃〜
5.2℃
7.1%〜15%
(二)生物地球化学过程重要从大气化学、生物排放和海洋生物化学三方面进行研究详细的研究问题有北方森林、热带地区、水稻与甲烷、大气污染与云和全球性的微量气体源汇监测等
(三)陆地生态系统与气候的互相作用重要从植被在地球系统水循环中的作用和全球变化对陆地生态系统的影响两方面进行研究
(四)地球系统的综合分析和模拟把海气耦合模式与陆地过程模式及环境系统中的化学过程、人类活动的影响作用耦合起来,是一种重要但难度较大的课题
(五)社会、经济影响评估预测全球变化对农业、海岸带、能源等社会经济的影响,并在有关科学研究和政策制定之间筑起桥梁第三节中国的气候变化研究章基嘉等()选用了全国大体上分布均匀的个站的年的年月平均温19931601951〜199040度和每月降水量资料,分析了全国平均和各大区(东北、华北、西北、西南、华南、长江中下游)平均的气候变化,所得成果可归纳为如下几点()年代是世纪全球气候变暖最明显的,相对年间的年气候平均值上180201951〜198030升了左右这也是近来年来中国气候变暖最明显的,相对年气候平均值上升了
0.
240400.16℃左右()中国年代气候变暖有明显的区域性和季节性差异东北地区比气候平均值高出
2800.50C,华北地区高出西北地区的东部仅高出西北地区的西部高出
0.33℃,
0.1℃,西南地区却比年气候平均值低华南地区仅高出而长江中下游及东南沿海
0.29℃,
400.07℃,
0.03℃,地区则靠近气候平均值,没有出现变暖年代中国气候变化有冬暖夏凉的特点80赵宗慈选用了国外种大气环流模型,在浓度增长一倍的条件下,按平衡响应方19905CO2式对中国冬、夏季地面气温和降水率的变化进行了模拟模拟成果在中国各大区域的分布重要特性是1冬季东北地区变暖最明显,大概高4〜6℃华南和西南地区增温较小,大概为2〜4℃;2夏季增温最明显的地区是西北,大概为3〜5℃;3东北地区夏季降水也许增长,华北地区冬季降水有也许减少;中国北部和中部各区夏季土壤湿度变干概括起来,由于倍增,中国东4CO2北及南方沿海地区有变暖变湿的趋势,而华北、华中、西北大部分地区有也许变暖变干不过气候变化并不一定像人们想象的那样稳定地缓慢地上升,气候有也许会在慢慢地渐进发展的过程中发生意料之外的忽然变化,例如在全球气温不停升高的趋势中,会出现忽然减少的也许假如气候忽然变冷,会导致农业产量减少,引起食物短缺;洪水和干旱这些气候极端事件将导致淡水供应和水质减少;冰和风暴将导致战略性化石能源的供应中断因此气候问题不再是一种简朴的科学问题,而是一种关系到国家安全的问题专家提议应当把气候变化问题上升到国家安全的高度来看待,加强对气候变化与国家安全对策的研究,建立国家应对极端天气、气候事件的机制,并纳入国家重大突发事件的应急反应系统中第四节气候变化对森林的影响对木本植物物候的影响1张福春根据近年中国物候和气候资料建立了物候与年平均气温的线性记录模型,199530计算了未来气候增暖对木本植物物候的也许影响,成果表明,如年平均气温升高则中国多种1℃,木本植物物候期,春季将提前天,秋季一般推迟天,绿叶期延长天如年均气温3〜43〜46〜8升高则春季提前天,绿叶期延长天此外,北方物候现象的提前或推迟程度1〜
1.8℃,4〜68〜12较南方大对森林生产力的影响2由于大气浓度增长及温度和降水的变化,通过施肥效应、高温胁迫、生长期延长、干CO2旱化或湿润化,以及其他生理效应,将使森林初级生产力发生变化对大气浓度增长的施肥CO2效应,多数研究成果认为,浓度升高有助于增进植物个体生长发育,加速生物量积累但不CO2一样植物对浓度增长的反应差异很大,其中CO2C3。
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