海洋生態系統的特征范文

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海洋生態系統的特征

篇1

近海是全球海洋中最為敏感也最受關注的區域,為人類社會的存在和發展提供了重要的物質資源支撐和空間環境保障。隨著對近海生態系統功能、服務和價值的認識不斷深入,以及近期人類活動與氣候變化等多重因素脅迫下近海生態系統的顯著變化,近海生態系統健康和生態安全問題開始受到高度關注。但是,目前對近海生態安全問題的認識仍不夠充分,也缺少系統的評估工作,需要著手發展海洋生態系統的長期觀測與信息獲取能力,開展近海生態系統健康評估與變化預測,為推進基于海洋生態系統的管理提供科學支撐。

關鍵詞

近海,生態安全,海洋生態系統評估,管理

海洋為人類社會的存在和發展提供了極為重要的物質資源支撐和空間環境保障。目前,全球一半以上的人口生活在沿海地區,近海資源、環境和空間已成為支撐人類社會持續發展的重要物質基礎。同時,近海又是地球表面不同圈層的交匯區,具有生產力高、生物和生境多樣性豐富等特征,但也承受著人類活動和氣候變化等諸多因素影響,生態系統相對脆弱,是全球海洋中最為敏感、最受關注的區域[1]。近年來,近海生態系統出現顯著變化,造成生態系統結構改變和功能退化,危及近海生態安全,也損害了近海生態系統所提供的服務及其對人類的福祉。中國是一個海洋大國,擁有18000多公里海岸線和300多萬平方公里管轄海域,有世界上最為典型的寬闊陸架海區和具有巨大輸水輸沙量的大河河口海域。中國政府重視海洋資源開發、海洋環境保護和海洋權益維護,大力開發海岸線資源、海島資源、港口資源、濱海濕地資源、海洋生物資源、淺海油氣資源等,在沿海一線和近海海域建設了核電站,港口、人工島、海上石油平臺、海上風力發電站等大型海洋工程項目以及“海洋牧場”“人工魚礁”等各類漁業工程項目。沿海社會經濟的快速發展對于海岸帶有限的空間資源提出了更高的要求,而高強度的人類活動也給近海生態系統帶來了更大的壓力,出現了近海環境惡化、生態災害多發、漁業資源衰退等問題,嚴重影響社會經濟的可持續發展,生態安全堪憂,需要采取適宜的管理對策[2]。

1近海生態安全

生態安全是近期形成的新認識,與可持續發展緊密相關,是對可持續發展概念的補充和完善。廣義上的生態安全是指生態系統在保障人類生活、健康、福祉、基本權利、生活保障來源、必要資源、社會秩序和人類適應環境變化的能力等方面不受威脅的狀態;狹義上的生態安全則是指生態系統自身的完整性和健康狀況[3]。在我國,近20年來生態安全方面的研究受到密切關注,許多學者對生態安全概念進行了解析和發展[4,5],并圍繞生態安全理論、生態安全評估和預警方法,以及區域生態安全等問題開展了系統研究。近海生態安全是生態安全的重要組成部分,對近海生態安全的關注首先源于對近海生態系統功能、服務和價值的深入認識[6]。近海海域擁有多樣化的生境和豐富的生物多樣性,通過不同生物種類之間以及生物與環境之間復雜的相互作用,使近海生態系統具有重要的功能(如碳、氮、磷等生源要素的物質循環、有機質合成和能量傳遞等),并為人類社會發展提供了供給、支持、調節和文化等多樣化的生態系統服務。基于對大量相關文獻的分析,Liquete等人[7]將近海生態系統提供的服務梳理為三大類14種,涵蓋了食物生產、水體調控、生物材料、水質凈化、大氣質量調控、海岸帶保護、氣候與天氣調節、營養物質循環、生物調控、旅游景觀等諸多方面,這些服務高度依賴近海生態系統結構和功能的穩定性。然而,近海生態系統面臨陸源污染、氣候變化、富營養化、過度捕撈、生境喪失、無序養殖和物種入侵等多重脅迫,而且許多影響因素的作用仍在不斷加強。過去100年里,全球人口數量、工農業生產和漁業捕撈活動的快速增長對近海生態系統穩定性造成了巨大壓力,其影響前所未有。以碳、氮、磷等生源要素的生物地球化學循環過程的改變為例,大量化石燃料燃燒造成了大氣CO2濃度的快速上升,不僅導致海水溫度上升,還加劇了海洋酸化問題,并引起了海平面上升、海流改變、水體層化加強和溶解氧濃度下降等間接效應。1980—2011年,大氣中CO2含量平均每年上升1.7ppm,從2001年開始,這一速率開始上升到每年2.0ppm[8]。可以預期,大氣CO2含量上升對海水溫度和海洋酸化的影響短期內仍會持續加劇。出于化肥生產需求,從19世紀末至今,進入地球生態系統中的活性氮增加了約20倍。20世紀90年代,通過化肥施用和化石燃料燃燒等過程進入環境中的氮達到1.6億噸,遠遠超過陸地生物固氮量(1.1億噸)和海洋生物固氮量(1.4億噸)[9]。據估算,從19世紀末至今,全球活性氮入海通量增幅接近80%;到2030年,全球近海生態系統的氮通量還會再增加10%—20%。磷的生物地球化學過程也受到化肥施用、污水排放等人類生產生活活動的影響,每年經由河流從陸地輸入海洋中的溶解態磷約有400萬—600萬噸,是自然狀態下的2倍[10]。過量輸入的氮、磷營養物質加劇了近海富營養化問題,也對海洋生態系統造成了巨大的壓力。在人類活動和氣候變化等因素影響下,近百年來近海生態系統發生了許多顯著變化,許多重要生境喪失,海水溫度上升,缺氧、酸化等問題開始顯現。目前,全球50%的鹽沼濕地、35%的紅樹林、30%的珊瑚礁和29%的海草床因破壞而喪失。受全球變暖影響,海水表層水溫持續上升,加劇了水體層化現象,這會減弱營養物質交換,又可能導致中、低緯度海域初級生產力水平的下降。在近海許多海域,因富營養化導致的底層水體缺氧現象已非常普遍,對許多海洋生物,尤其是底棲經濟動物造成巨大的脅迫,甚至影響到漁業資源。海洋酸化問題則會影響到顆石藻等初級生產者以及珊瑚礁和牡蠣礁等重要生境,甚至導致食物網結構的改變。除上述變化外,更令人關注的是近海生態系統發生突發性生態災害事件的風險也在不斷增加。通常情況下,生態系統是逐漸變化的,但一旦環境因素的影響超越生態系統的承受能力,生態系統可能會突發變化,有時甚至會出現生態格局的更替現象(regimeshift),危及生態安全。在近海,與富營養化密切相關的有害藻華問題、缺氧問題,以及漁業資源的崩潰,都是生態系統的異常變化。這種大幅度、非線性的生態系統變化,一方面會造成巨大的經濟損失,另一方面也使得生態恢復的難度增加,甚至無法恢復。在我國,近海生態安全的形勢十分嚴峻[11]。大部分近海河口和海灣區域面臨著嚴重的富營養化問題,在渤海、南黃海、長江口鄰近海域、東南沿海、北部灣等海域,不同類型的有害藻華問題突出;長江口鄰近海域和黃、渤海部分近岸海區底層水體缺氧問題逐漸顯現;近海亞健康和不健康海域面積不斷增加,天然岸線不斷縮減,珊瑚礁、紅樹林以及河口區等重要資源生物的生存生境喪失。這些問題對沿海地區社會經濟發展和近海生態系統健康構成了嚴重威脅。但是,目前對近海生態安全問題的認識仍不夠充分,也缺少系統的評估工作,需要著手發展海洋生態系統的長期觀測與信息獲取能力,開展近海生態系統健康評估與變化預測,推進基于海洋生態系統的管理。

2未來海洋生態系統管理

2.1加強近海生態系統長期觀測與信息獲取能力

對近海生態系統的長期觀測和信息獲取是開展近海生態系統管理的基石。當前,我國在近海生態系統的觀測與能力建設方面已初具規模,海洋信息化水平也得到顯著提升。然而,與其他國家相比還存在相當大的提升空間。要加強近海生態系統長期觀測與信息獲取能力,需要系統部署,提升對重點海域的長期觀測、原位觀測和實時觀測能力,同時在機制與體制上解決海洋觀測數據共享共用的問題。近海生態安全及生態災害問題的出現是海洋生態系統結構與功能變動的體現。生態系統中的因果關系常具有滯后效應,短期研究難以揭示數年或幾十年的變化趨勢,也不能解釋這些變化的因果關系[12]。因此,獲得近海生態系統長期變化的信息對于揭示近海生態災害成因、解決近海生態安全問題極為重要。其中,甄別氣候變化與人類活動、甄別長期壓力與短期波動、甄別可調控因素與不可調控因素非常關鍵,這也屬于長期生態學的研究范疇。目前國際上知名的長期觀測網絡,如國際長期生態研究網絡(ILTER)、美國長期生態研究網絡(US-LTER)、英國環境變化監測網絡(ECN)、中國生態系統研究網絡(CERN)等,在生態系統長期變化與示范服務方面取得很多重要成果[13-15]。但是,長期生態研究網絡中與海洋相關的部分難以滿足國家解決海洋問題的需求,需要在此基礎上進一步設立國家長期觀測斷面,并開展相應的長期研究工作,這一方面日本的國家斷面、歐洲的大西洋觀測斷面、英國哈迪基金會的浮游生物連續記錄儀長期觀測等都提供了很好的先例。我國在中國生態系統研究網絡中只設有膠州灣、大亞灣、三亞灣3個海洋長期觀測站。雖然不同的部門與項目也設立有近海觀測系統,但遠不能滿足近海生態系統長期觀測和研究的需求。隨著近海生態問題的日益突出,需要基于已有觀測系統,針對近海生態安全、生態災害、近海生態系統評估等問題設立我國的國家級長期科學觀測斷面與觀測網,優選觀測指標和分析方法,并進行數據質控標準化。通過長期觀測揭示影響我國近海生態系統變動的關鍵過程,構建近海生態系統評估方法體系,提出近海生態災害防控、退化生態系統修復的措施與對策。近海生態安全問題的預警、預報具有時效性,需要在部署長期科學觀測網的基礎上,從科學和技術2個方面著力提升針對近海生態系統的實時、原位觀測能力,包括針對海洋生態系統的不同要素進行原位傳感器的研發,提升觀測精度和實時數據傳輸能力,以及對實時觀測數據的分析能力。目前針對物理海洋學要素的傳感器技術相對來說較為成熟,但是化學海洋學,特別是生物海洋學傳感器仍然存在技術瓶頸,無法滿足對海洋生態安全預警預報的需求。如何突破這些技術瓶頸,構建和完善多學科耦合的近海觀測網,對于我國近海生態安全與生態系統的管理至關重要。數據獲取和數據共享是所有學科領域共同面臨和關心的問題。由于海洋觀測的特殊性,數據的共享顯得尤為重要。美國的長期生態研究網絡采取開放的數據政策,明確地提出了如何、獲取和使用長期觀測數據,以及對數據用戶和數據提供者的要求。對于我國的海洋觀測,如何進一步優化數據管理,并提供體制與機制上的保障,確保海洋觀測數據共享共用,是需要從國家和各部門層面重點考慮的問題。綜上所述,在我國近海信息獲取方面,需要開展全局性、戰略性頂層設計,統一海洋數據標準,建立有效的海洋數據共享機制;加強立體觀測手段,開展重點區域加密觀測,傳感器網格化系統集成;建立海洋環境實時在線監測體系,實施典型生態系統的實時監測與災害預警。

2.2開展近海生態系統健康評估與預測研究

近海生態系統健康評估是海洋管理和開發利用的重要途徑。它以“生態系統途徑”為指導原則,通過科學認知,了解和掌握海洋環境的健康狀況,分析人類活動等壓力給海洋環境造成的影響,為海洋管理和決策者提供科學依據,為平衡海洋生態系統保護和海洋經濟發展之間的關系,實現對海洋環境的保護和恢復、促進海洋經濟的可持續發展提供量化的科學標準。生態系統健康研究始于20世紀70年代,近年來在河口、海灣等近海生態系統的評估中也得到了廣泛應用。圍繞近海生態系統健康評估的核心問題,如近海生態系統健康概念的定義、評估方法、評估指標以及標準等[16,17],各國政府和學者進行了理論和方法上的探索,開展了大量研究工作。相比其他生態系統,海洋生態系統邊界具有開放性,結構功能也更為復雜,不同海域的生態系統又具有特異性,加之對生態系統健康的認知差異,海洋生態系統健康定義以及評估面臨著種種困難與挑戰。近年來,近海生態系統健康研究已從單一的生態系統自身結構和功能特征[18],逐步發展成為涵蓋生態、社會、經濟、人類健康等諸多方面,以及強調海洋生態系統服務功能的多學科綜合研究[19,20]。目前,在海洋生態系統健康的評估研究和應用中,最為常用的方法有2種:指示物種法和指標體系法。指示物種法通過對海洋生態系統中一個或多個指示物種及其生理生態指標和結構功能指標的監測,對物種健康狀況進行分析,進而對整個海洋生態系統的健康狀況進行監測和評估[21]。指示物種法相對簡單,對數據量需求較低,因此在生態系統健康評估研究中較早得到應用。常用指標有生物完整性指數(IndexofBiologicalIntegrity,IBI)、Shannon-Wean-er多樣性指數、海洋生物性指數(AMarineBioticIndex,AMBI)和底棲生物指數等。但是,指示物種法也存在指示物種篩選標準不統一、對生態系統變化的指示作用不明確等問題,難以對復雜的近海生態系統健康狀態進行全面、綜合的評估。指標體系法通過對海洋生態系統不同組織水平、層面、尺度的指標進行篩選和提取,建立評估指標體系,能夠綜合反映海洋生態系統的整體健康狀況。隨著海洋生態系統健康研究的不斷深入,社會經濟、人類活動、人類健康等指標也被納入指標體系,結合海洋生態系統自身的指標,從生態系統的結構、功能、服務等不同角度出發,對海洋生態系統的健康水平和演變趨勢進行全面、綜合的評估。指標體系法在物理學、化學、生物學、生態學和毒理學等方法基礎上,利用計算機數學模擬等新技術,已成為目前海洋生態系統健康研究工作中最常用的評估方法。目前,廣泛應用于指標體系建立的主要模型方法有海洋健康指數(OceanHealthIndex,OHI),壓力-狀態-響應(Pres-sure-State-Response,PSR)概念框架及其改進框架,以及赫爾辛基委員會生態系統健康評估方法(HELCOMEco-systemHealthAssessmentTool,HOLAS)等[22-25]。近海生態系統健康評估研究在國外已有一系列成功的項目和計劃,特別是在北美、歐洲和澳大利亞有許多成功的應用案例:加拿大自20世紀90年代以來,對五大湖區生態系統健康開展了系列評估研究[26];美國環境保護署《全國近岸狀況報告》[27],對其近岸水體狀況進行評估;澳大利亞自建立河口與海洋生態環境質量評估指標系統后,又開展了“生態健康監測計劃”[28],并對大堡礁海域水質和生態系統健康進行了評估研究。歐盟的《水框架指令》提出了較完整的海洋環境評估技術指標[29],并進一步制定了《海洋戰略框架指令》,將定期海洋環境監測及評估納入動態管理進程。國內對于海洋生態系統健康評估也給予了越來越多的關注,相繼開展了一些相關的研究,并在近海多個河口、海灣等開展了生態系統健康狀況評估工作。然而國內目前近海生態系統健康評估研究中所使用的指標體系,大多是對國外已有指標體系的借鑒和引用,以及針對應用對象的適應性改造。針對我國近海生態系統特征的本土化指標體系的建設仍在探索階段,海洋生態系統健康評估的理論、方法和驗證研究仍需要進一步完善和發展。近海生態系統健康研究需要進一步深入地了解人類壓力、全球變化與海洋生態系統結構與功能演變之間的關系,建立更綜合、全面的海洋生態系統健康評估體制,利用更有效的生態系統評估、預測模型來支持更有效的管理決策,了解恢復生態結構功能的重建機制和方法,并通過有效的保護政策來保證海洋生態系統的服務功能。

2.3推行基于生態系統的海洋管理

基于生態系統的管理(EBM)最早于20世紀60年代提出,其基本理念是從生態、系統和平衡的角度思考解決環境資源問題。這一理念的提出是科學家對全球規模的生態、環境和資源危機的一種響應,作為生態學、環境科學和資源科學的復合領域,自然科學、人文科學和技術科學的新型交叉學科,不僅具有豐富的科學內涵,更具有迫切的社會需求和廣闊的應用前景[12]。20世紀80年代,基于生態系統的管理在基礎理論和應用實踐方面都得到了一定發展,逐漸形成了完整的理論-方法-模式體系[30,31]。在此基礎上,1992年的里約熱內盧聯合國環境與發展大會(UNCED)提出要從整個生態系統來管理海洋資源和人類的海洋開發活動,促進沿岸和近海環境綜合管理及持續利用,形成了基于生態系統的海洋管理理念。Long等人[32]對基于生態系統的海洋管理的發展簡史予以了概括,并提出了基于生態系統的海洋管理的15個原則。綜合上述理念,基于生態系統的海洋管理的基本內涵是充分考慮海洋生態系統的整體性與內在關聯性,在科學認知海洋生態系統結構與功能的基礎上,對海洋開發活動、海域使用進行全面管理,以保護海洋健康和維持其生態系統服務功能,實現海洋資源的可持續利用和海洋經濟的可持續發展。20余年來,基于生態系統的海洋管理逐漸被世界各國普遍接受并得以迅速發展。國際上已有不少成功案例可以借鑒。澳大利亞于1998年出臺了《澳大利亞海洋政策》,成為基于生態系統的海洋管理的典范[33]。美國的一系列國家海洋政策報告都高度重視基于生態系統的海洋管理,相關的政策文件如《21世紀海洋藍圖》《美國海洋行動計劃》等[34]。與此同時,一系列的基于生態系統的海洋管理研究得以開展,這些研究涵蓋了不同的國家、海域、學科領域,在海洋生態系統健康評估、模式的研發、政策的制定方面給予了重要支撐。其中,基于生態系統的漁業管理[35-38]、基于生態系統的海岸帶管理[39,40]、海洋空間規劃[41-43]等方面研究進展尤為突出,為我國實施基于生態系統的海洋管理提供了很好的借鑒。生態系統的結構與功能相互依存、相互制約。任何特定生態系統的管理都要與特定的生態系統特點相一致,全球性的評估并不能滿足國家和亞區域尺度決策者的需要[12],一個國家的評估結果也無法用于其他國家的政府決策。因此,要綜合管控我國近海生態系統,必須發展基于我國近海的生態系統管理策略。我國已經高度認識加強海洋生態系統的保護和修復對于維持海洋資源的可持續開發利用的重要性。在國務院的《全國海洋主體功能區規劃》中,針對我國海域資源開發利用存在的五大問題,明確提出要尊重自然,樹立敬畏海洋、保護海洋的理念,把開發活動嚴格限制在海洋資源環境承載能力的范圍之內,堅持點上開發、面上保護,確保海洋生態系統健康狀況得到改善,海洋生態服務功能得到增強,沿海岸線受損生態得到修復與整治[44]。與此相適應,我國學者近年來對基于生態系統的海洋管理也開展了理念的推廣與科學研究。研究海域涉及到天津近海、膠州灣、萊州灣、江蘇近海、黃海、東海等區域[45-48],主要側重于圍墾和漁業的影響以及基于上述問題的海洋生態系統管理。這表明我國對于基于生態系統的海洋管理開始得到重視,但總體上看,我國尚未建立基于生態系統的海洋管理體系。

鑒于此,針對當前我國近海迫切需要解決的生態安全與生態災害問題,需要在觀測、研究、評估的基礎上,選取典型海域,構建近海生物(漁業)資源可持續發展與管理示范工程,沿岸重大工程設施的海洋安全示范工程,近海生態災害預測、預報與防控示范工程,提高重大海洋事務決策的科學性、精準性和時效性。在示范工程的基礎上,進一步推進整個近海生態系統風險評估智能專家系統的構建與應用,基于海洋大數據服務基礎平臺的建設,建立一套適用于中國近海生態系統健康評估的模式,針對生物資源以及有害藻華、低氧、水母暴發等生態災害,形成高效、智能的觀測、預警系統,與沿海地區政府部門和大型企業密切合作,推進觀測資料和模擬結果的實時共享,支撐高效、智能的海洋生態安全管理系統,提升我國近海資源開發利用、近海生態環境保護、基于海洋生態系統管理的綜合能力。

作者:孫曉霞 于仁成 胡仔園 單位:中國科學院海洋研究所 中國科學院大學

參考文獻

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篇2

生態系統健康的概念與評價方法概述

生態系統健康的概念目前已經得到公眾、學者和管理者的廣泛關注,并成為生態系統管理的重要依據。雖然生態系統健康目前尚沒有統一和明確的概念,但它所包涵的意義已被逐漸認識:(1)生態系統的健康就是指某個生態系統結構穩定、功能健全,對外界環境壓力具有抵抗力和恢復力,不發生生態災害;(2)生態系統健康不是僅指生態系統的自然狀態,還取決于人的價值觀;(3)需要用整體性和系統性的觀點看待生態系統的現狀和問題,才能準確認識生態系統的健康。生態系統健康的概念提法很多,目前一般認為,如果一個生態系統是穩定、持續和活躍的,能夠維持其組織結構,受到干擾后能夠在一段時間內自動恢復過來,則這個生態系統是健康的。

目前,生態系統健康評價方法主要有8種,適用于海洋生態系統的有4種,分別為指示物種法、營養級分析法、生態過程速率法和指標體系法,但最常用的為指示物種法和指標體系法。前者主要依據生態系統的關鍵物種、特有物種等的數量、生產力、多樣性及一些生理生態指標描述生態系統的健康狀況;后者則充分考慮了生態系統的復雜性,將多種指標與信息集成在一起,全面地反映生態系統的健康狀況。由于指示物種法具有篩選標準不明確、難以選擇合適的生物類群等缺點,近年來指標體系法在海洋生態系統健康評價中得到了更為廣泛的應用,例如緬因灣、Chesapeak灣、芬迪灣、香港的Tolo港、長江口、黃河口以及浙江近海等采用不同的指標體系進行了環境質量與生態系統的評價。

不同的海洋生態系統具有獨特的生物群落結構和生態系統功能,因此建立廣泛應用的評價指標體系是十分困難的,需要對不同的生態系統制定具有針對性的評價方法。海水養殖生態系統的演變與退化包括一般生態系統演變的幾個環節,即:在養殖活動和污染等環境壓力下,反映生態系統的結構和功能現狀的狀態指標發生了變化,并進一步導致了一系列的環境與生態問題。因此本文以壓力-狀態-響應這3個步步承接又相對獨立的層次為主線,采用指標體系法和層次分析法建立了海水養殖生態系統綜合評價方法,以闡明生態系統健康存在的問題、引發的原因和導致的后果等。

海水養殖生態系統健康評價目標與原則

海洋生態系統健康評價的目的不僅在于能給出一個生態系統健康的分數或級別,更在于在海洋生態系統調查和研究與海洋的管理方案、保護措施以及民眾知情之間建立一個溝通的橋梁,把晦澀難懂的科學語言和符號經過分析、提煉、綜合,以容易理解的方式向管理者或公眾解釋目標海域生態系統的基本特點、面臨的主要環境壓力和存在的主要環境問題,以指導有關該海域的開發、利用、保護等各種行為。生態系統本身的模糊性、波動性等特點決定了不可能對其健康程度給出非常精確的數量化描述;但為了體現生態系統的歷史演化趨勢和不同生態系統間的差別,應該給出生態系統健康的可量化指標。為了協調這二者之間的矛盾,以等級劃分這種半定量的方式對生態系統進行健康評價是適宜的。海水養殖生態系統健康評價的主體是海水養殖生態系統,因此需要從生態系統的整體性、穩定性和可持續性等出發,全面綜合地反映生態系統的健康狀況和存在問題,為優化管理方案提供依據,以實現海水養殖產業的健康持續發展。海水養殖生態系統評價應遵循以下原則:(1)系統性原則評價應系統反映海水養殖生態系統的結構、功能、主要脅迫因子等多個方面,防止以少數幾個指標以偏概全。(2)動態性原則動態性原則包括兩個含義,一是海水養殖生態系統健康程度是隨著各種自然和人為活動的變化而動態變化的;另一含義是不同評價指標的權重在不同生態系統之間是變化的。(3)模塊化原則直接評價養殖生態系統由于設計參數多難以入手,僅一個綜合評價指標也難以全面反映生態系統的現狀和問題。因此有必要采取模塊化的評價方法,將養殖壓力、污染壓力、生態系統結構、生態系統功能等分別評價,最后通過系統的原理與方法將它們結合起來,得到綜合全面的評價結果。(4)生態、經濟和社會相結合的原則海水養殖生態系統除了其自然屬性,還具有顯著的社會和經濟屬性,其主要經濟和社會功能是提供高產優質的海產品,要在評價過程中予以綜合考慮。

評價模塊和指標體系

1評價模塊與指標體系

本文以壓力-狀態-響應(P-S-R)為主線,基于指標體系法和層次分析法,對海水養殖生態系統分為3個層次10個模塊并篩選了25類指標對其健康狀況進行評價,評價框架圖詳見圖1。

2評價指標權重

采用專家咨詢法來確定各指標的初始權重。通過問卷調查,咨詢了有關研究領域的專家50余人次,得到有效問卷24份。以生態系統健康的總評價指標為100分計,各評價指標的權重值見表1,括號內的數值為某一指標或模塊在其上一級層次中所占的歸一化權重。通過專家咨詢法得到的權重是主觀權重,反映了各評價指標在一般情況下重要程度的差異。但在實際的評價過程中,往往不同的養殖生態系統由于本身自然環境以及養殖活動的特殊性,所產生的生態問題的性質和程度也會有所不同。所以對于某一給定的養殖生態系統,各個指標在生態系統健康評價中的權重應該是具有特殊性。因此有必要采取動態權重的方法,既反映一般海水養殖生態系統的共性,又反映不同養殖生態系統的具體情況,以得到更合理的評價結果。

確定動態權重的原則一般是指標的差異程度。一般認為差異程度越大的指標越重要,因為從統計學的角度看,偏差大的指標更能反映各系統之間的差異。但很多時候指標的差異程度與其重要性并不一致。對海水養殖生態系統來說,超標程度較大或評價得分較低的指標對生態系統的影響程度較明顯,應該給予更大關注或賦以更大權重,所以指標權重應該與指標的評價得分具有負相關關系。綜合考慮專家的主觀權重和指標值的客觀權重,某一指標的動態權重可以計算為:式中,Dij為i模塊中j指標的動態權重;Wij為i模塊中j指標的專家權重;Pij為i模塊中j指標的評價得分。

評價標準與方法

海水養殖生態系統的評價標準,主要參考了我國現行的《海水水質標準》、《漁業水質標準》、《海洋沉積物質量標準》、《海洋生物質量標準》、《海水增養殖區監測技術規程》、《海洋調查規范:海洋生態調查指南》、《近岸海洋生態健康評價指南》等的相關標準與方法[25-31]。對于標準中不包含的指標,則根據文獻報道中關于海洋養殖區以及自然海區相關參數的歷史研究結果來設定評價標準,具體評價標準分別見表1—表3。

1壓力層次

1.1外源污染壓力模塊

對于養殖海區的外源污染壓力采用污染壓力指數法進行評價(參考海洋調查規范第9部分:海洋生態調查指南,并進行了適當修改):某一污染物的污染壓力指數等于該污染物每年入海通量除以評價海區中該污染物總量。式中,Pi為i污染物的污染壓力指數;Fi為i污染物每年進入評價海區的通量,單位為kg;Ci為i污染物在評價海區中的平均濃度,單位為kg/m3;Vi為評價海區的水體體積,單位為m3。外源污染物中主要考慮營養鹽、重金屬和石油類。對于營養鹽污染物主要考慮氮和磷,在評價中氮的優先順序為總氮(TN)、總無機氮(TIN)、氨氮(NH4-N)和硝態氮(NO3-N),磷的優先順序為總磷(TP)、活性磷酸鹽(PO4-P)。營養鹽的外源污染壓力,選擇氮和磷中壓力較大的。重金屬的污染壓力分別計算Hg、Cd、As、Pb、Cu等幾種我國近海主要金屬污染物的污染壓力,并取其中的最大值。評價標準見表1。

1.2養殖壓力模塊

(1)養殖密度/規模采用養殖面積占海灣面積的比例進行計算,見表1。(2)養殖自身污染壓力對于養殖自身污染壓力也采用污染壓力指數法進行評價:某一污染物的污染壓力指數等于該污染物通過養殖生物的入海通量除以評價海區中該污染物總量。養殖污染考慮的污染物是氨氮和磷酸鹽。如果養殖活動增加了沉積物向水體釋放營養鹽的速率,應把增加的釋放通量計算在內。式中,Qj為評價海區中j養殖生物每年的養殖產量,單位為kg;Eij為在一個養殖周期中j養殖生物向水體中輸出的i污染物的量,單位為kg/kg。污染壓力指數Pi的計算方法與評價標準同4.1.1外源污染壓力部分。(3)養殖品種多樣性/互補性采用專家評判法。通過對了解目標海水養殖生態系統的專家、養殖戶或管理人員進行問卷調查得到評價得分。

2狀態層次

2.1水文環境模塊

海水養殖生態系統的水文環境模塊評價主要考慮海灣的水交換能力,可采用海水的半交換周期進行評價。這里的半交換周期是指物質濃度降低為原始濃度一半時所經歷的時間長度。評價標準通過參考與對比我國近海不同海灣海水半交換周期的數值模擬研究結果進行確定。

2.2水體環境質量模塊

水體環境質量模塊包括營養鹽、重金屬、溶氧/化學耗氧量、懸浮顆粒物/透明度、油類污染物5類評價指標。海水養殖海域水質環境評價標準,適用于中華人民共和國海水水質標準(GB3097-82)第二類海水水質標準。首先對每一類評價指標單獨進行評價。(1)營養鹽采用鄒景忠等提出的海灣富營養化評價指數和《近岸海域環境監測技術規范》:(2)重金屬采用單項污染指數評價法和Hakanson[40]提出的潛在生態風險指數法對多種重金屬的污染情況進行綜合評價。式中,RI為多種金屬潛在生態風險指數;Ti為第i種重金屬的毒性系數,用于反映重金屬的毒性水平和生物對重金屬污染的敏感程度;Ci為第i種重金屬的實測濃度,Si為第i種重金屬的標準濃度。毒性系數Ti[41]和標準濃度的取值見表3,其中標準濃度S采用《海水水質標準》(GB3097—1997)中的Ⅱ類海水中的重金屬標準值。多種金屬潛在生態風險指數RI的評分標準見表2,借鑒了Hakanson的劃分標準,并參考蔣增杰等的相關研究進行了適當調整。(3)溶解氧對溶解氧的評價指數采取萘墨羅(N.L.Nemerow)指數公式進行計算:式中,Cmax為監測期間(如枯水、平水、豐水期)飽和溶解氧的最大值;Ci為底層溶氧的實測濃度,Si為海水溶氧的標準濃度,取值為5.0mg/L。Cmax采用Weiss提出的綜合考慮溫度和鹽度的飽和溶解氧計算公式(Weiss方程)進行計算:式中,C是氧氣的溶解度,單位為mL/L(1mg/L=1.428mL/L);T是熱力學溫度,單位為K;S為海水鹽度。(4)懸浮顆粒物/透明度(5)油類污染物采用單項污染指數評價法,評價標準參考《海水水質標準》GB3097—1997并進行了適當調整。

2.3底質環境質量模塊

底質環境質量模塊包括四類評價指標,分別為1)有機物/總氮總磷含量;2)氧化還原電位/硫化物含量(如果兩項指標均有評價結果,則以硫化物含量的評價結果為準);3)油類污染物和4)重金屬。前三類指標均采用單項污染指數評價法,評價標準的制定是在參考《海洋沉積物質量》GB18668—2002以及不同海區特別是養殖海區沉積物相關參數實測值的基礎上制定的[43-58]。沉積物重金屬評價方法同4.2.2水體重金屬污染評價方法,只是金屬背景值取值采用海洋沉積物質量標準(GB18668—2002)中的一類沉積物質量標準值(而不是工業化前沉積物中污染物背景值,在多數海灣這一背景值難以獲得)。

2.4生物群落質量模塊

(1)浮游植物、浮游動物和底棲動物浮游植物、浮游動物和底棲動物是海洋生態系統中最重要的幾個生物類群。生物多樣性是其群落質量的最佳評價指標,指示生物多樣性變化最常用的是Shannon-Weaver指數,其計算公式如下:式中,S為樣品中的種類總數;N為樣品中的總個體數;ni為樣品中第i種的個體數。評價標準的確定參考陳清潮提出的生物多樣性閾值評價標準以及《海水增養殖區監測技術規程》[30]中底棲生物多樣性的評價標準,并進行了適當的調整,見表2。(2)微生物對微生物的評價采用單項指數法,對水體和底質中的糞大腸菌群分別進行評價,評價結果選擇評價得分較低者,見表2。(3)養殖對海區生境和野生生物的影響采用專家評判法。通過對了解目標海水養殖生態系統的專家、養殖戶或管理人員進行問卷調查得到評價得分,見表2。

3響應層次

對于海水養殖生態系統的生態問題和響應采用專家評判法。通過對了解目標海水養殖生態系統的專家、養殖戶或管理人員進行問卷調查得到評價得分。

綜合評價模式

1對各模塊和層次的評價結果計算

對于某一個評價因子,其評價依據主要來自調查資料。但由于調查數據在生態系統中的空間和時間跨度是有限的,很難全面反映生態系統的特征。一些短期的生態現象,如赤潮問題,由于其時間跨度一般只有數天到數周,在很多以季度為周期的調查中可能完全體現不出來。因此為了保證評價結果的真實和科學性,應深入調查目標海域的管理者和用海民眾,以了解其生態系統的真正問題所在。尤其在生態問題/響應層次,應主要根據當地調訪的結果。對某一項指標進行評價,應對各個站位的調查數據分別計算其評價得分后,取平均值,在無法獲得詳細的調查數據時也可用平均數據進行評價。對一項指標中包含數項評價因子,如外源污染壓力中包括多項污染物,應取因子中的最低評價得分作為指標的得分。在一個評價模塊中包括數項指標的,則根據指標的評價得分和權重因子計算其模塊的評價得分:式中,Pi是第i項評價模塊的評價得分;m是該模塊中評價指標的數量;Pij是第j項指標的評價得分;Dij是第j項指標的動態權重;Di是第i項評價模塊的評價權重,等于m項評價指標的權重之和。在一個評價層次(壓力、狀態和響應層次分別計算)中包括數項模塊的,首先計算各模塊的動態權重Di,然后根據評價模塊的評價得分和動態權重計算其評價結果:式中,Pk是海水養殖生態系統健康的k層次的評價得分;Pi是第i項評價模塊的評價得分;Wi是第i項評價模塊的評價權重,Di是第i項評價模塊的評價動態權重。

篇3

[關鍵詞]雷切爾?卡森;《海風下》;生態整體主義

1941年,雷切爾?卡森(Rachel Carson)的第一部作品《海風下》(Under the Sea Wind)問世,這是一部兼具知性之豐盈與詩意之美的敘述體散文作品。然而,除了個別論文,我國學者鮮有對《海風下》展開過專門論述。本文借鑒了我國學者對卡森的一些研究,其中,吳琳的《解讀“海洋三部曲”的生態女性主義思想》①指出,“海洋三部曲”②體現了卡森反對人類中心主義、主張以平等身份面對自然的生態理念;王諾、封惠子的《從表現到介入:生態文學創始人卡森的啟示》③認為,《海風下》藝術地傳達了作者反人類中心主義的生態思想。這些研究對于本文分析卡森對待人類與非人類自然的態度具有借鑒意義。鐘燕的《生態批評視野中的〈海風下〉:一個“藍色批評”個案分析》④和《瑞秋?卡森:海洋環境主義的先鋒――讀瑞秋?卡森的生態著作》⑤對大海生命共同體的闡發,與本文關注的生態整體觀有一定聯系。夏承伯、包慶德的《蕾切爾?卡遜“海洋三部曲”生態哲學思想之解讀》⑥關于《海風下》所體現的萬物循環觀等論述對本文也有所啟發。在生態危機依然嚴峻的今天,重新認識《海風下》的價值,解讀作品中蘊含的生態思想,仍然極有意義。本文以卡森對大海的整體觀照為切入點,具體分析《海風下》這一文本如何在生態整體理念下展現海洋生態系統,如何看待和描寫生態整體中的非人類生命,以及如何用生態整體的視野反觀人與自然的關系。

《海風下》全書分為三部分,依次展現了海濱、淺海、深海的生態場景,描寫的地理范圍囊括極地、溫帶、熱帶。卡森用文字再現了上百種生物的生存面貌。伴隨著對各種生物活動的描寫,這部作品空間上的廣度、高度、深度也在延展:三趾鷸從南美洲南端到北極苔原地帶作長途遷徙,追逐太陽,南北奔馳,一春一夏便飛上八千里;魚鷹和海雕倏而飛到幾百上千尺的高空,倏而猛沖到灘岸,展開空中惡斗;雌鰻從大西洋沿岸的溪河下溯,游到水下一千尺的海底深淵,回到它們十年前的出生地產卵……海風過處,皆成卡森的描寫對象,一幅寬廣遼闊的生態畫卷在讀者面前徐徐展開。卡森的眼光是一種整體性的眼光,她所展現的是整個海洋生態系統。

以整體的視野來觀照海洋,卡森描繪了一個充滿活力的生命系統。她寫道:“大海以深度分層,每一層住著不同的生物……每一層水域都像一個社區。”在最上層的陽光世界有植物生長,小魚在陽光下閃耀著鱗片的光澤,藍色透明的水母在水面移動;接下來是微光區,區內的魚都閃著磷光或銀光,出現了有發光器官的動物;再往下是第一層黑暗區,這里的生物全都像它們居住的水域一般晦暗,以便隱藏在周圍的環境里,減少葬身敵人利齒的可能;再下面是海溝,這里的黑暗無始無終,亦無程度可言,而其中的一些海溝正是鰻魚交會產卵的地方①。深邃的海底世界因水壓、光照、水溫等的差異有了不同的生態面貌,也孕育了不同的海洋生物。海中生物分層而居,具有不同的體態特征、生活習性。不同的部分又交融成一個渾然一體的系統,匯聚成海洋生命共同體,共同組成海洋生命的奇觀。

對于海洋生物來說,大海是它們生活的處所,它們的出生、成長、死亡都在這里輪番上演。生命最初誕生于海洋,海洋至今仍孕育著無數生命。無數生物從大海中獲取食物、繁育后代,海洋也因此生生不息。卡森寫道,每年春天,鯖魚群會在沿岸海域排下卵和精,之后便轉而游向外海,留下精卵在大海表層自行結合、孵育,“大海會照顧鯖魚的下一代,就像照顧所有的魚、蚌、蟹、海星、水母、藤壺的下一代一樣”②。海就像一個巨大的子宮,海洋生物遵循著生態系統的特定規則,在其中得以孕育、滋長、循環和流轉。生命的脆弱和堅強、偉大與渺小合而為一,在大自然中往往呈現出無比神奇與壯美的姿態:

(魚群)有時寬達一英里,長達數英里。白天,海鳥注視著它們向大陸的方向流動,仿佛烏云飄過綠海;夜里,它們攪起無數會發光的浮游生物,好似滾滾鐵水注入大洋……長途奔襲的鯖魚群終于按時趕到了沿岸海域,卸下了它們負擔已久的卵和精。于是,魚群的尾流變成了由無數透明小球組成的寬闊且不斷延伸的生命之河,其壯美唯有萬點星光組成的銀河堪與相比。③

海中流擁納命之河與空中星星點點的銀河遙遙相對,每平方英里的水域中估計有上億魚卵,一艘漁船一小時內行進的水域中有十億魚卵,而整個產卵區的魚卵數量則以百萬億計。如此數量巨大的生命是自然的奇觀,而大自然本身又以嚴格的規則對生命進行調節與制衡。根據自然鐵律,每條成熟雌魚產下的至少十萬枚卵中,“可能只有一兩條孵化出的小魚能夠在河流大海的重重危險中幸存下來,及時回到此處產卵。唯有經過如此嚴酷的揀選,物種才能保持克制平衡”④。生態系統得以穩定和諧有賴于自然規律的調節機制,在進化過程中,生物漸漸學會了適應和服從于整個大系統,處于某一生態位的物種總會保持一定的數量,生態系統因此才能呈現出健康、有序的狀態。在作品的第十五章“歸返”(Return)中,卡森寫道:“就在那深海的黑暗中,仔魚誕生,老鰻則死去,再化為海的一部分。”⑤生與死的游戲規則就這樣世世代代得以延續。在這樣一個有生有滅的生態系統中,生命能量的總數基本保持恒定,這是大自然最為尋常、同時也最為神奇的奧義。

生態系統中物質循環更為顯見的表現形式是食物鏈。“大魚吃小魚”的獵殺法則看似殘忍,實則是維持生態系統穩定運轉的不二法門。《海風下》中有大量對于自然界捕殺情境的詳細描寫,卡森用冷靜客觀的筆調再現了這些場面。大自然以其特有的方式維持著天地萬物的秩序,在這一過程中,能量在傳遞,從某種意義上說,生命也得以傳承。食物鏈是各種生命形式轉換的紐帶,不同的生物由于食物網的聯結而變得休戚與共。生物在海中獲取各自所需的食物,也有可能變成別種生物的食物,“海中沒有糟蹋掉的東西。一個生命死了,必有另一個生命繼起;珍貴的生命質素在永無止境的循環鏈中傳遞”①。如同書中所舉的例子:漁人捕魚后,將太小的魚直接抖落在沙灘上,此后,先有沙鷗自外灘飛來,享用被拋棄的魚;接著,專門在水邊撿食死蟹、死蝦等大海遺物的魚鴉也加入其中;鬼蟹在日落后也來清理掉這些魚的尸骨殘跡;最后,沙蚤把魚尸上剩余的物質轉化成自己的生命元素。每一種生物都能在自然系統中各取所需、各得其所,生物與系統間、生物與生物間有著十分密切的聯系。大海作為容納所有海洋生物的處所,是一個巨大的生命場,它本身就是一個生氣盎然、力量無窮的生命共同體。正因為海洋是一個統一的整體,生命資源才得以持續且穩定地傳承和循環。

卡森在《海風下》第一版的序言里寫道:“構思這本書時,我起初為誰是主角而猶豫不決,但很快就明白:沒有任何一種動物――鳥、魚、哺乳動物或其他的海洋生物――能生活在我試圖描繪的浩瀚海洋的所有空間。當我意識到無論希望與否,海洋本身就是主角時,問題迎刃而解了。因為海洋執掌著游弋其中的大大小小所有生命的生死大權。”②為了將大海本身作為表現對象,卡森選取了多種生物,通過它們的視角來觀察自然現象,來認知世界,從而從不同的角度、不同的側面展現海洋生態系統的全貌。早在1938年2月,此書的思路在她腦海中初具雛形時,卡森就決定:“整本書必須用敘述的方式寫,魚和其他生物必須是中心形象。它們的世界必須寫得栩栩如生、可摸可觸。”③卡森因自己采用了這種寫法而興奮不已:“我成功地變成了磯鷂、螃蟹、鯖魚、美洲鰻和另外好幾種海洋動物!”④卡森超越了人類中心的自然觀,她是從生態整體的立場來審視和表現自然的。正因為如此,環境批評家布伊爾(Lawrence Buell)才指出,在卡森的作品里,沒有主人公、沒有人物性格,有的只是在生態整體觀影響下所展現的一個共同體⑤。卡森對于這一生命共同體中的每一個組成部分,都懷有同等的尊重與熱愛。

在《海風下》一書中,不論是描寫某個生物種群還是某一個體生命,卡森始終能將其置于整個大的生態系統中,以整個生態系統的利益作為評判尺度。書中有一段關于未孵化出的幼梟在雪夜被凍死的描寫,其意蘊深刻:

雪繼續落在余溫猶存的梟蛋上,夜晚的嚴寒攥緊了它們,小小胚胎中的生命之火漸漸微弱了。在負責將養分傳輸到胚胎的血管中,那深紅色血液的流動減緩了。過了一會兒,原本不斷分裂組合、忙著形成幼梟的骨骼、肌肉、筋腱的細胞活動,減慢并最終停止了。那些不成比例的大腦袋下,脈動的紅色細胞囊遲疑著、痙攣地跳動了幾下,停滯了。六只未出生的小雪梟在這場大雪中死去,而它們的死可能使千百只待出生的旅鼠、松雞、北極兔有更大的存活機會,免遭有羽毛的敵人來自空中的襲擊。①

大風雪的夜晚,六只未孵出的小雪梟難逃被凍死于殼中的厄運。前半部分細膩具體的描寫讓人不禁生出悲憫之心,可就在讀者還為小雪梟扼腕嘆息之際,卡森卻突然筆鋒一轉告訴我們,幼梟之死對于有可能成為它們獵物的其他動物而言,意味著來年更大的生存機率。這一起一伏之間,大自然的生存法則被展現得淋漓盡致。卡森尊重整個自然系統及其內在規律,因此,她能夠突破單一物種的利益視角,以整個生態系統為判斷標尺來看問題。生態整體主義的基本前提就是非中心化(decentralization),它的核心特征是對整體及整體內部聯系的強調,絕不把整體內部的任何一個部分看作整體的中心②。生物間并無高低貴賤之分,每種生物都有它存在的理由,不能以體態大小、構造繁簡來劃分生物的等級。唯有突破中心主義的窠臼,才能走向生態主義的核心判斷標準,即是否符合生態系統的整體利益,是否有利于整個生態系統的穩定、持續發展。

在大自然這個嚴密的系統中,任何一種生物都與其他某些特定的生物、與其生存的環境有著密切的、不可人為阻斷的關系。生物之間的聯系除了競爭、捕殺,還有合作與和平共處。比如,在淺海活動的幼鮭捕殺其他魚類時常常與空中的鷗鳥通力合作:幼鮭在水下左沖右突,鷗鳥在上方圍捕干擾、海空夾擊,最后都能大有所獲,形成雙贏的局面。再如,中寫到的魚鷹潘東,有一個“基部直徑六尺,頂部寬三尺有余”的大巢,“很多小些的鳥兒在這龐然大物的下層舊結構里另開門戶”。一年之中,就有三家麻雀、四戶椋鳥、一窩鷦鷯、一只貓頭鷹和一只綠蒼鷺在這大巢借住,“潘東對這些房客都好顏以待”③。這恰恰體現了生態主義者所倡導的“差異性與共生性原則”,正如奈斯(Arne Naess)指出的:“差異性增加了幸存的可能,增加了形成新的生命模式的機會,增加了生命形態的豐富性。所謂的生存斗爭或適者生存,應理解為在復雜關系里共生與合作的能力,不應簡單地視為殺戮、掠奪和壓迫的能力。‘活著并讓他者活著’比‘你死我活’是更強有力的原則。”④無論是幼鮭和鷗鳥的合作捕獵,還是魚鷹與借住者的和平相處,都有利于在生態整體中實現“共生性的最大化”和“多樣性的最大化”,并促進“所有存在的自我實現”,從而達成生態系統的穩定、和諧與持續存在。

人類也只不過是整個生態系統的一個組成部分。在《海風下》一書中,卡森突破了人類中心主義的局限,人類僅僅作為生物的一個種群被放置在廣闊大海的生態畫卷里⑤。人類的身份不再是自我標榜的“萬物靈長”,人類的利益權衡不再充當判斷價值的標準,就連人類的計時儀器也被潮汐的韻律、陽光的冷暖和海風的徐急所取代。不尊崇自然規律,對自然進行無度索取、實施破壞的人,則以“從魚兒們的視點觀察到的那些掠奪者和毀滅者”⑥的形象,在卡森筆下得以呈現:

在一片陡峭的巖壁前,它們(鯖魚群――引者按)遇見了一種陌生的東西,在水中搖擺。淺灘附近的潮水有很大的力量,這東西隨著潮水的運動漂移,卻沒有自己的行動能力,盡管它散入水中的氣味像魚一樣……鐵鉤上方,一根細黑線牽向更長的一根線,自一英里外的淺灘水平延展過來……幼鯖逃離這怪異的場景,單線鱈則被緩緩向上拉,拉向水面之上的一個模糊的影子,好像水面上有一條可怕的怪魚。漁人在收線,劃著船一個一個地收。如果鉤子上有魚,他們便用一根短棒一打,把那可上市賣錢的魚打落到船底,不能賣的魚則丟進海中。①

人類的捕魚行為,在魚兒看來十分怪異、可怕。那些被刻意偽裝的釣餌在魚兒眼中是“陌生的東西”,人類模擬自然物的背后,實則潛藏著反自然的目的。不論這種偽裝多么巧妙,與自然實際上都是格格不入的。魚兒上鉤后,漁人即殘暴地用短棒將魚一打,以能否上市賣錢為區分,將魚打落船底或丟進海中。在這里,人的判斷標尺完全出于自身利益和欲望的考量,罔顧大自然的法度。為了獲得最大的收益,人類發明了各種工具來實施捕殺,光是在書中寫到的就有拖網、圍網、刺網、柵網等。大面積鋪撒的捕魚設備形成了大規模的破壞力,在海底漫游的魚兒時時刻刻面臨人類的威脅。“一個巨大、黑沉、活像巨型怪魚的東西出現在海中,整個前端是一個張開的大口……拖網拖過馬蹄灘,網住幾千磅可吃的魚,也網住好多海星、明蝦、螃蟹、蛤貝、海參、白沙蠶”②。作為生態系統中的一個物種,人類當然有權利為了維生而攫取自然資源,包括捕獲海產品。卡森并不一概地反對人類對自然的掠奪,她所反對的是人類憑借其科技力量,生產出大量非自然、反自然的異化物(包括殺蟲劑和拖網),逾越海洋和整個地球的生態承載限度,給海洋生物乃至地球所有生物造成無法修復的巨大傷害,徹底攪亂了生態平衡。人類若不對自己永不滿足的欲望加以控制,繼續野蠻地屠戮大自然,其他生物都將面臨被趕盡殺絕的厄運,而人類自己也將因此面臨無法挽回的生態災難。

卡森曾說:“我們總是狂妄地大談特談征服自然。我們還沒有成熟到懂得我們只是巨大的宇宙中的一個小小的部分。人類對自然的態度在今天顯得尤為關鍵,這是因為現代人已經具有了能夠徹底改變和完全摧毀自然的、決定著整個星球之命運的能力。”她清醒地意識到,人類能力的急劇膨脹“是我們的不幸,而且很可能是我們的悲劇。因為這種巨大的能力不僅沒有受到理性和智慧的約束,而且還以不負責任為其標志。征服自然的最終代價就是埋葬自己”③。對于只顧自己利益,甚或完全為了取樂而無限度獵殺其他生物的人類,卡森無疑是語含針砭的,她終生痛恨打獵,特別是痛恨以體育活動或休閑為名義的狩獵,她將打獵視為現代人的恥辱:“在以屠殺生靈為樂的人類中我們不會有和平。任何贊美和寬容殺戮這種低級趣味的行為,我們都視之為人類歷史的倒退。”④那些罔顧法令的獵鳥人是卡森批判的對象,因為他們竟然“以扼殺那全力以赴、勇敢而熱烈的生命為樂”⑤,將遷徙的a鳥打得七零八落。在卡森看來,人類僅從自身利益和自我之樂出發而對自然實施無限度的掠奪與破壞是極其不負責任的。人類中心主義使人沉溺于狂妄自大、短視無知的深淵,這是十分可悲的。

其實,同大自然整體相比,人類顯得無比渺小。海上的狂風暴雨、暗礁逆流就能使漁船瞬時傾覆。作品第十四章寫到一艘名為“瑪麗號”的沉船,這艘船在海底沙洲上擱淺,它的殘骸漸漸變成海中生物的庇護所。長條海帶從帆桅上長出來,在水中招展;右舷以下長出了厚厚一片水草;船艙的窗戶被波浪打碎,變成以船骸為家的小魚們的通道;大些的海中猛獸也在此棲身①。“瑪麗號”殘骸這一意象深刻地象征著人與自然的力量對比。人類文明看似強大,但如若無視自然規律,終將付出沉重的代價。

突破人類中心主義的局限,轉變對待非人類自然的態度,以平等的身份接近自然、體驗自然、融入自然②,才能使人[脫被物質欲望控制的異化處境,復返一種“生態的人”的狀態。《海風下》第十二章中寫到了一個自然之心未泯的年輕漁人:

撒網艇上有個漁人,出海才兩年,入行之初的心情他記憶猶新――或許永難忘懷。那是一種好奇,無窮無盡的好奇,想知道水底下究竟有些什么東西。有時候他在甲板上或冰柜里看見魚,會想:鯖魚眼中的世界是怎樣的?鯖魚看見的一定是他永遠不得見的;鯖魚去到的一定是他永遠去不了的。他很少把這些想法說出來,可是他總覺得,這樣一個終生在海中度過,歷經艱險逃脫各種各樣冷酷敵人之手的東西,不該最終死于捕鯖船的甲板上。③

篇4

【關鍵詞】生態修復;港口工程;應用

1975年,美國召開“受損生態系統修復”國際會議,專門討論了受損生態系統的修復與重建等諸多重要生態問題。自此開始,學術界將生態系統的修復提上生態學的研究日程,并逐漸成為生態學研究領域的一個分支[1]。近年來,生態系統的修復與重建方面的研究已經將林地、草原等多種系統納入研究范疇。20世紀50~70年代,美國、加拿大等國在生態修復與重建技術的研究領域開始向海岸帶擴展。在美國路易斯安娜薩賓自然保護區和德克薩斯海岸帶地區,利用“梯狀濕地技術”(marsh terracing technique),在淺海區域修建緩坡狀濕地,即可以減弱海浪沖擊、促使泥沙沉積、保護海灘,同時也可以為其他生物提供棲息地[2]。我國在近海海域生態修復和重建的研究和實踐集中于對海域現狀的生態調查以及對歷史數據的評價,在生境修復和重建技術的研究尚處于起步階段[3-5]。鮮見相關的系統報道。

1 生態修復工程介紹

東疆港區位于天津港港區陸域的東北部,北臨永定新河口南治導線,東臨渤海灣海域。系淺海灘涂人工造陸形成的半島式港區,其中在人工沙灘中選取部分岸線,建設東疆生態修復示范區工程。沙灘修復是當前防護海岸與海灘侵蝕最自然而簡單有效的保護手段[5]。人工沙灘作為軟護岸措施被認為回歸自然且有效的海岸防護措施。防波堤工程作業將作業段內的底棲生物完全破壞。采取生態修復技術,可將海洋生態的負面影響降至最低。

2 增殖放流方法和過程

2.1 選擇先鋒物種

根據生態系統的結構理論、生物群落演替理論、生態適宜性原理、生態位理論、生物多樣性原理和自我設計與人為設計等生態修復原理,選擇本地常見、生長迅速且對于生態系統意義重要的幾個物種作為先鋒物種[6]。選擇了毛蚶、菲律賓蛤仔、縊蟶、青蛤等常見底棲生物。

2.2 重建生態系統

人工沙灘基本上屬于無生命區。在該沙灘處底播菲律賓簾蛤500kg,平均個體大小2.38g/個;毛蚶300kg,平均個體大小0.61g/個。人工沙灘外側由于圍海造陸疏浚工程的實施幾乎成為無生命區。增殖適合沙灘生活的底棲貝類,底播菲律賓簾蛤500kg,平均個體大小2.38g/個;毛蚶700kg,平均個體大小0.61g/個;底播青蛤150kg,平均個體大小1.25 g/個;縊蟶75kg,平均個體大小1.04g/個。

3 修復效果分析

表1 2011年4月8日采樣站位表

3.1 修復前生態環境調查

2011年4月8日在東疆灣半圓形防波堤外側潮間帶布設3個站位采集底棲生物樣品,每個采樣點采集4個樣方;防波堤內人工沙灘布設1個站點。采樣結果表明,東疆灣半圓形防波堤外側潮間帶僅采集到1個雙齒圍沙蠶(Perinereis aibuhitensis)和1個沙雞子(Phyllophrous ordinatus),沒有任何底棲生物。

3.2 修復后生態狀況調查

2011年8月14日在東疆灣半圓形防波堤外側潮間帶布設3個站位采集底棲生物樣品,每個采樣點采集4個樣方;防波堤內人工沙灘采集一個樣點。調查共獲得底棲生物標本7種,其中,門1種,軟體動物3種,節肢動物3種。調查區域底棲動物各類群密度、生物量及不同站位的分布見表3~5。調查區域底棲生物總平均密度為84 ind./m2,變動范圍在0~120 ind./m2;總平均生物量為279.49g/m2,變動范圍在0~127.35 g/m2。

根據《近岸海域環境監測技術規范》(HJ 442-2008)中提供的生物多樣性指數評價標準,本次調查大多數測站底棲生物的多樣性指數、豐度值和均勻度很低,優勢度高,表明調查海域底棲生物群落處于非健康環境。底棲動物的Shannon-weaver生物多樣性指數平均為1.50,與2011年4月份增殖放流之前相比,已初步建立起新的生態系統。

表2 2011年8月14日底棲動物群落特征參數統計表

4 結論

天津港港口海域因為人類活動頻繁,海洋生態系統脆弱。天津港東疆港區人工沙灘將人工岸線修復成沙灘海岸,輔以增殖放流方式,可明顯的回復生態環境。通過投放青蛤、縊蟶、菲律賓蛤仔和毛蚶等先鋒物種,使得東疆灣示范區的大型底棲動物生境得以修復,生物量增加了103.1%;重建了防波堤周圍的巖石質海岸生態系統-牡蠣-藤壺生態系統、人工沙灘菲律賓簾蛤-四角蛤蜊-毛蚶生態系統和防波堤外潮間帶灘涂青蛤-縊蟶-四角蛤蜊-毛蚶生態系統,區域環境狀況開始得到改善。

【參考文獻】

[1]Margaret Seluk Race. Critique of present wetlands mitigation policies in the united states based on an analysis of past restoration projects in San Francisco Bay [J]. Environmental Management,1985 (01).

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[3]馬春,張光玉,張曉春,李洪遠,鞠美庭,周斌,張.天津濱海新區濕地生態恢復模式[J].南水北調與水利科技,2012(04).(下轉第122頁)

(上接第68頁)[4]崔麗娟,張曼胤,張巖,趙欣勝,王義飛,李偉,李勝男.濕地恢復研究現狀及前瞻[J].世界林業研究,2011(02).

篇5

關鍵詞:海草床 大葉藻 恢復 生產力

中圖分類號:P73 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)06(a)-0206-03

Abstract:Seagrass bed has the high primary productivity,as an important part of marine ecosystems.in recent years,due to human activities,seagrass bed is serious degradation.During 1993-2003,approximately 15% of the seagrass ecological zones disappeared,the acreage is reached 26000 km2,zostera marina.L is one of the typical representative.This paper summarizes the ecology research of zostera marina.L,including seagrass restoration,productivity studies,and summarizes the problems of domestic seagress ecology research.

Key Words:Seagrass bed;Zostera marina.L;Lecovery;Productivity

海草是一類水生高等單子葉草本植物,并能夠在海水中完成開花、結果和萌發這一過程,一般生長于溫帶、熱帶沿海的潮間帶及潮下帶。大葉藻(Zostera marina L)是多年生海草,屬被子植物門(Liliopsidal),單子葉植物綱(Monocotyledoneae),沼生目(Helobiae),大葉藻科(Zosteraceae),大葉藻屬(Zostera)。大葉藻生長于潮間帶和潮下帶的淺海中,通常形成廣大的群落—— 海草床,與珊瑚礁生態系統、紅樹林生態系統共同形成三大最重要濱海生態系統[1]。我國的大葉藻主要分布于遼寧的大連、興城和綏中;河北的北戴河;山東的長島、榮成、石島、乳山、青島等沿海水域[2]。

海草床是海洋生態系統初級生產力的重要組成部分,作為三大濱海生態系統之一,儲碳量可以與熱帶雨林媲美[3];海草可以通過其組織吸收營養鹽,并過濾沉積物來改善海水的透明度[4]。海草床改變了海草場內動力過程[5],可以降低海浪和海流對海岸的侵蝕程度,起到加固底質[6],穩定海岸的作用;海草床可以作為海洋生物的棲息地和食物來源地,海草場作為一個群落生境,可以為魚、蝦、貝類等海洋動物提供的庇護所、棲息地和育幼場所,為其他捕食性的動物如海膽、水鳥、蟹、海牛等提供覓食場所[7]。研究表明,溫帶海域大葉藻碳的年生產力為1500 g/m2,美國麻省海岸的大葉藻年生產力為812 g/m2,山東沿海地區大葉藻的年生產能力為564 g/m2,蝦形藻的生產力為696 g/m2[8]。

近年來,由于人類活動的影響導致海草床退化嚴重,聯合國環境署于2003年的調查報告顯示,全球有15%的海草生態區在過去十年內消失,面積大約有26000 km2[9],大葉藻就是一個典型代表。

大葉藻作為海草床中的重要代表,近些年來引起了國內外學者的廣泛關注,目前國內外對大葉藻的研究主要集中在生態作用、初級生產力、生態修復等方面[10-11]。其中大葉藻的生態修復已經成為研究熱點,這方面,國外學者研究的比較深入。

1 大葉藻的恢復研究

Phillips(1990)、Meehan A(2002)介紹了大葉藻場恢復的主要方法:生境恢復法、種子法和移植法[12]。

Gallegos(1993)、Meehan(2000)研究表明,由于海草自然恢復的速度比不上其衰退速度,因此生境修復的可行性不大[13];

種子法適合在成年海草植株缺少的區域進行[14]。Orth等利用播種機將大葉藻的種子均勻種在深度為2cm左右的底質處,這種方法不僅效率高,而且不必破壞原有的海草床,但是成活率不高[15]。利用種子來恢復海草床,可以提高海草床的遺傳多樣性[16],但是如何收集種子和選擇播種的時機是難點[17]。葡萄牙科學家探討了移植羅氏大葉藻(Z.noltii)的最佳季節,Park等采用了不同的移植方法來恢復大葉藻海草床[18],美國針對大葉藻場的恢復做的研究工作最多,最早的移植成功實驗是Addy在美國Massachusetts進行的大葉藻移植[19]。

國內大葉藻的移植工作也取得了初步的進展,馬欣榮(2005)對大葉藻進行了移植和組織培養的研究,得出了10℃~20℃是大葉藻的最適生長溫度,地下莖是組織培養最好的材料[20]。

郭棟(2010)對山東榮成俚島海域的大葉藻采用沉子法、枚釘法、直插法、夾苗法和整理箱法進行移植試驗[21],研究顯示,5種移植方法大葉藻的平均成活率為沉子法(100%)>枚釘法(86.7%)>直插法(66.7%)>夾苗法(20%)>整理箱法(0%),沉子法的平均絕對生長速率最高,達到了0.358cm·d-1,其次為直插法(0.242cm·d-1);移植成活率與海區水流、光照、底質等環境因子相關。

李文濤等(2010)對韓國移植大葉藻進行了追蹤調查[22],水溫對移植大葉藻的生長狀況產生決定性影響,夏季水溫過高,導致大葉藻呼吸消耗過大,嚴重抑制了大葉藻的生長。

劉旭佳(2011)采用直接移植法和棉線綁石法對青島匯泉灣海域的大葉藻進行了移植試驗[23],并監測移植后一年的大葉藻生存狀況,結果顯示,采用棉線法移植的大葉藻增值率較高,增值率可以達到117.78%,移植海區的水深、底質等環境因子是影響移植大葉藻成活率的主要原因;利用棉線綁石法對榮成天鵝湖大葉藻進行移植試驗,移植大葉藻平均成活率達到88%,最佳移植時期為7、8月份;對大葉藻進行實驗室條件下的種子培育,研究顯示,只有4℃海水保存的種子可以發芽,發芽率可以達到80%,但是成活率很低,只有9.7%。

劉炳艦(2012)利用直接移植法、棉線法、泥筒法,以及海草移植裝置對大葉藻進行了移植試驗[24],并研究了大葉藻與水深的關系,結果顯示,這三種方法的平均成活率達到85%以上,顯示了很好的效果;適宜大葉藻移植的最大凈水深為4 m,加上潮差4 m,潮間帶大葉藻合適的移植水深為滿潮時8 m。

2007年威海市環翠區水產研究所成功將雙島灣野生大葉藻移植到人工增殖區,目前移植的海草已經形成了草場,平均株高達到了41cm,移植面積達到50畝。

2 大葉藻生產力研究進展

國內外對大葉藻的生態學研究還集中在生物量和生產力方面,國外學者在這方面研究的比較早。

Zieman(1974)采用標記法研究海黽草的生產力[25],根據標記前后海草葉片的生長量和間隔時間來計算葉片的生產力,方法較為簡單;Terrados等(1992)改進了Zieman的標記法[26],研究了西班牙地中海沿岸的海草的生產力,表明不同底質類型的海草生產力差異較大。

McRoy(1974)研究了美國麻省沿岸大葉藻的生產力,得出夏季每天的碳生產力為4.8 g/m2,Mann(1975)得出麻省沿岸大葉藻整個生長周期的生產力是812 g/m2。

Masahiro Nakaoka,Naoko Kouchi(2003)對日本東北部的Funakoshi Bay的具莖大葉藻(Z.caulescens)生態特征做了調查[27],調查顯示具莖大葉藻的生殖枝數目和生物量隨季節顯示出顯著性差異,生殖枝數目在春季到夏季達到最高(>30 枝/m2),冬季最少(3 枝/m2)。生物量夏季最高,冬季最低,春季到秋季,生殖枝包含的生物量占據了具莖大葉藻(Z.caulescens)生物量的70%。具莖大葉藻(Z.caulescens)總的生產力達到了每年473 g/m2。

Sang Yong Lee,Jae Hyuk Oh等(2005)對韓國西海岸的不同水深的日本大葉藻的葉生產力作了研究[28],隨著水深的增加,日本大葉藻葉片的沉積物及附生物增多,植株的枝條長度、寬度都在增加,地下莖的長度在減小,但是枝條密度和生物量卻沒有明顯差異,只表現出季節性變化。葉生產力利用標記后收割的方法來測量,研究表明,葉生產力在9月份最高,2月份最低。季節變化和氣溫是影響日本大葉藻也生產力的重要因素。

國內對大葉藻生產力研究始于50年代,楊宗岱和吳寶鈴(1981)采用50×50 cm的樣方對我國沿海的海草進行生產力、覆蓋度等的調查[8],結果顯示,海黽草的年生產力為500~1500 g/m2,山東沿海的蝦形藻、大葉藻、叢生大葉藻的平均生物量分別為1851 g/m2、1500 g/m2、1150 g/m2。

郭棟,張沛東等(2010)對榮成俚島近岸海域大葉藻的大葉藻的分布、生物量、形態特征、花及棲息環境進行了調查[29],研究表明俚島海域大葉藻平均分布密度1650 株/m2;大葉藻平均生物量為809 g/m2。

明奕(2011)對青島匯泉灣大葉藻的生物量做了調查[30],結果表明,大葉藻的株高、密度、生物量都呈現明顯的月動態變化特征,水溫是影響大葉藻生長的主要因素,夏季隨著氣溫升高,大葉藻的呼吸消耗會增多,導致株高、密度、生物量下降,大葉藻進入冬季會萌發出側生苗,因此生物量會有小幅增加。

劉旭佳(2011)對青島匯泉灣和青島灣大葉藻進行了生態調查[23],調查結果顯示,青島灣大葉藻面積約為3500 m2,大葉藻海草場的年平均生物量為276 g/m2,碳固定量為104 g/m2,有機元素含量呈季節性變化。

李森、范航清(2012)研究了廣西珍珠港交東海草床不同潮區矮大葉藻株冠高度、覆蓋度和生物量的動態變化[31],結果顯示,矮大葉藻年平均株高為6.8 cm,平均覆蓋度46.1%,地上、地下部分平均生物量分別為27.8 g/m2,30.9 g/m2,低潮區的株高、密度、生物量均大于中潮區和區。

劉炳艦(2012)對天鵝湖、桑溝灣和青島灣大葉藻進行了生態調查[24],調查顯示,大葉藻的周年生物量變化和高度變化與水溫密切相關;地上部分的有機元素含量均高于地下部分。

3 存在的問題

國內的海草生態學是一門未成熟的學科,缺乏對大葉藻的長期監測項目。大葉藻恢復方法單一,種子法恢復失敗,導致高效的大葉藻草場恢復不多。國內對大葉藻生產力的研究還處于從描述性階段向定量研究階段過渡的時期,沒有形成完整的體系,表現就是研究方法和內容上的不足。因此建議開展以下工作。

(1)建立大葉藻草場的長期監測項目,密切關注大葉藻的生長趨勢及生長狀態。

(2)加強對大葉藻種子修復的研究,尋找高效的種子收集方法,提高種子的成活率。

(3)尋找操作簡便、準確測量大葉藻生產力的方法。

參考文獻

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[22] 李文濤,張秀梅.移植大葉藻的形態、生長和繁殖的季節性變化[J].中國水產科學,2010,17(5):976-986.

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[29] 郭棟,張沛東,張秀梅,等.榮成俚島近岸海域大葉藻的生態學研究.中國海洋大學學報,2010,40(9):51-55.

篇6

題號123456789101112131415

答案

1.下列除哪項外,都是生命特征的表現( )

A.蜻蜓點水 B.種子萌發 C.森林著火 D.人的呼吸

2.下列哪個區域不屬于生物圈的范圍( )

A.大氣圈的上部 B.大氣圈的底部 C.整個水圈 D.巖石圈的上層

3.地球上的生態系統是( )

A.海洋生態系統 B.生物圈 C.陸地生態系統D.濕地生態系統

4.在下列影響兔子生存的環境因素中,哪種不屬于非生物因素( )

A.陽光 B.溫度 C.狼 D.水

5.“螳螂捕蟬,黃雀在后。”這句描述的是生物與生物之間的什么關系( )

A.捕食 B.競爭 C.合作 D.追逐

6.發現DNA雙螺旋結構的科學家是( )

A.達爾文 B.哈維 C.林奈 D.沃森和克里克

7.現代生物學研究的重要方法是( )

A.調查法 B.實驗法 C.比較法 D.觀察法

8.下列哪項是探究“光對鼠婦生活的影響”實驗中的一組對照實驗條件( )

A.陰暗、明亮 B.潮濕、干燥 C.溫暖、寒冷 D.食物多、食物少

9.蘋果、梨等果樹不能在熱帶地區栽種,主要受下列哪項因素的限制( )

A.溫度 B.濕度 C.陽光 D.水分

10.駱駝刺的地下根比地上部分長很多,因此適于生活在( )

A.極地 B.水中 C.荒漠中 D.高山上

11.下列生態因素中,屬于生物因素的是( )

A.適宜的溫度 B.土壤中的微生物 C.水分 D.陽光

12.在下列生態系統中,自動調節能力的是( )

A.溫帶草原 B.熱帶雨林 C.北方針葉林 D.南方闊葉林

13.玉米和水稻不能間作套種,起限制作用的生態因素是( )

A.陽光 B.空氣 C.水分 D.溫度

14.影響小麥產量的生態因素不包括( )

A.陽光和溫度

B.植物高度和開花時間

C.水分和土壤肥力

D.害蟲和田間雜草

15.駱駝背上的駝峰是駱駝的一個重要標志,其駝峰的形成說明( )

A.環境對生物的適應

B.環境對生物的改造

C.生物對環境的適應

D.生物的結構與環境沒有關系

二、填空題(每空2分,共58分)

16.生物的共同特征是多方面的,如絕大多數生物的生活需要吸人氧氣,呼出_________;生物能對來自環境中的各種_________作出反應;除病毒外,生物都是由_________構成的。

17.生物有別于非生物,即它們都是“活的”,是有生命的。生物的主要特征表現在_________、_________、_________、_________等方面。

18.科學探究常用的方法有觀察、_________、_________和實驗等。

19.科學探究的一般過程包括:發現并提出_________、作出_________、制定并實施_________、得出_________和表達交流等重要步驟。

20.蚯蚓生活在陰暗、潮濕、富有有機質的土壤中,能從土壤中獲得生命活動所需的營養,這說明生物能_________。同時蚯蚓的生命活動過程又使土壤空隙增多,土壤肥力提高,這說明生物能_________________________。

21.人們在沙漠中植樹時,必須選用耐干旱的樹種,否則難以成活;當沙漠上的樹木達到一定規模時,就會使一定區域內的氣候有所改善。請分析回答:

(1)影響樹成活的主要生態因素是_________;該事實說明,自然界中的生物必須__________________,才能正常生存。

(2)生物與環境之間的關系是_________。

22.生物學是一門_________。19世紀初,法國學者__________________認為動物和植物都是有_________的物體.首次提出“生物學”。

23.環境中影響生物_________、_________、_________的因素,叫生態因素。生態因素包括_________和_________兩類。

24.我們把_________________、_________________和_________________統稱為生物多樣性。

三、連線題(6分)

25.將生物現象與其所表現出來的關系用線連起來。

獅子捕食斑馬

田里的水稻與雜草 合作關系

貓捉老鼠 競爭關系

螞蟻搬家 捕食關系

雄梅花鹿爭奪配偶 共生關系

海葵與蟹互惠互利

四、實驗題(6分)

26.如果你翻動花園、庭院中的花盆或石塊,常常會看到一些身體略扁、長橢圓形、灰褐色或黑色的小動物在爬行,這就是鼠婦,又叫潮蟲。當你搬開花盆或石塊,鼠婦很快就爬走了。這是為什么呢?是因為環境變明亮了嗎?某同學對此進行了探究,請你將他探究活動的過程寫完整。

(1)提出問題:鼠婦會選擇陰暗的環境嗎?

(2)作出假設:_____________________________________________________。

(3)制訂實施探究方案:在鐵盤內放上一層濕土,一側蓋上不透光的紙板,另一側蓋上透明的玻璃板,在鐵盤兩側中央處各放5只鼠婦,觀察鼠婦的行為。該實驗的變量是_____________。如果在鐵盤兩側中央各放1只鼠婦是否可以得出準確的結論?為什么?

(4)分析結果,得出結論:該同學對上述實驗重復了5次,結果如下表。

環境第一次第二次第三次第四次第五次

明亮0只1只2只0只2只

陰暗10只9只8只10只8只

為了使實驗結論更準確,應對上述數據作怎樣的處理?從中得出的實驗結論是什么?

七年級生物(上)第一單元測試題(二)參考答案

一、選擇題

1.C 2.A 3.B 4.C 5.A 6.D 7.B 8.A

9.A 10.C 11.B  12.B 13.C 14.B 15.C

二、填空題

16.二氧化碳 刺激 細胞

17.應激性   生長 繁殖 新陳代謝

18.調查 分類

19.問題 假設 計劃 結論

20.適應環境 影響環境

21.(1)水分 適應環境

(2)生物適應環境并影響環境

22.自然科學 拉馬克 生命

23.形態 生理 分布 生物因素 非生物因素

24.物種多樣性 遺傳多樣性 生態系統多樣性

三、連線題

25.獅子捕食斑馬

田里的水稻與雜草 合作關系

貓捉老鼠 競爭關系

螞蟻搬家 捕食關系

雄梅花鹿爭奪配偶 共生關系

海葵與蟹互惠互利

四、實驗題

26.(2)鼠婦會選擇陰暗的環境(或光影響鼠婦的分布)

篇7

關鍵詞:生態學、生態監測、環境監測、地理信息系統

Abstract: this paper discusses the state environmental monitoring of the basic concepts and principles, task, and the ecological environment, ecological monitoring index of technology and methods are introduced, with China's in ecological environment monitoring research work put forward the idea of work.

Keywords: ecology and ecological monitoring, environment monitoring, geographic information system

中圖分類號: X83 文獻標識碼: A 文章編號:

一、前言

隨著人們對環境問題及其規律認識的不斷深化,環境問題不再局限于排放污染物引起的健康問題,而且包括自然環境的保護、生態平衡和可持續發展的資源問題。人們開始認識到,為了保護生態環境,必須對環境生態的演化趨勢、特點及存在的問題建立一套行之有效的動態監測與控制體系,這就是生態環境監測。生態環境監測是環境監測發展的必然趨勢。

二、國內生態監測現狀

近年來,我國提出的“地球動態觀測信息網絡”、“我國代表類型區生態狀況和變遷規律的大尺度時空觀測研究以及發展趨勢預測”,“中國資源生態環境預警研究”等方案及計劃,均側重生態監測的內容。在此基礎上,中科院的“我國生態系統研究站網”研究計劃(CERN)已經實施,生態定位站進行了大量的生態研究工作,成果已引起世界各國的關注。新疆、內蒙、洞庭湖、舟山等生態站的建立,為生態監測提供了廣大的應用前景。國內在生態監測指標及生態質量評價指標體系方面也做了一些工作。中山大學與華南環科所在海南島生態質量評價指標體系研究中,提出生物量、多樣性、穩定性和清潔度四原則和20個指標參數,并將每個參數按生態學特征及影響劃分為5個等級。吉林環科所對東北自然保護區生態指標體系研究中,將生態指標體系劃分為三個層次五個指標。從國內已有工作來看,許多現代化的技術和手段,還沒有在生態監測中發揮作用。

三、生態監測的重要性

生態監測是采用生態學的各種方法和手段,從不同尺度上對各類生態系統結構和功能的時空格局的度量,主要通過監測生態系統條件、條件變化、對環境壓力的反映及其趨勢而獲得。生態監測,又稱生態環境監測。在監測對象上,生態監測既不同于城市環境質量監測,也不同于工業污染源監測。從環境監測發展歷程來看,目前所指的生態監測主要側重于宏觀的、大區域的生態破壞問題,它具有反映人類活動對我們所處的生態環境的全貌、有機綜合影響的優點。

四、宏觀意義上的生態監測

監測對象的地域等級至少應在區域生態范圍之內,最大可擴展到全球。宏觀生態監測以原有的自然本底圖和專業數據為基礎,采用遙感技術和生態圖技術,建立地理信息系統(GIS)。其次也采取區域生態調查和生態統計的手段。

五、微觀上的生態監測

監測對象的地域等級最大可包括由幾個生態系統組成的景觀生態區,最小也應代表單一的生態類型。微觀生態監測以大量的生態監測站為工作基礎,以物理、化學或生物學的方法對生態系統各個組分提取屬性信息。根據監測的具體內容,微觀生態監測又可分為干擾性生態監測、污染性生態監測和治理性生態監測以及環境質量現狀評價生態監測。宏觀生態監測必須以微觀生態監測為基礎,微觀生態監測又必須以宏觀生態監測為主導,二者相互獨立,又相輔相成,一個完整的生態監測應包括宏觀和微觀監測兩種尺度所形成的生態監測網。 六、生態監測的特點與任務

(一)、生態監測的任務

加強對生態系統現狀以及因人類活動所引起的重要生態問題進行動態監測;對破壞的生態系統在人類的治理過程中生態平衡恢復過程的監測;通過監測數據的集積,研究上述各種生態問題的變化規律及發展趨勢,建立數學模型,為預測預報和影響評價打下基礎;支持國際上一些重要的生態研究及監測計劃,如GEMS(全球環境監測系統),MAB(人與生物圈)等,加入國際生態監測網絡。

(二)、生態監測的特點

生態監測的特點綜合性主要是三個方面:一是:生態監測是一門涉及多學科的交叉領域,涉及到農、林、牧、副、漁、工等各個生產行業。二是:長期性,自然界中生態過程的變化十分緩慢,而且生態系統具有自我調控功能,短期監測往往不能說明問題。長期監測可能導致一些重要的和意想不到的發現。 三是:復雜性,生態系統本身是一個龐大的復雜的動態系統,生態監測中要區分自然因素(如洪水、干旱和水災)和人為干擾(污染物質的排放、資源的開發利用等)這兩種因素的作用有時十分困難,加之人類目前對生態過程的認識是逐步積累和深入的,這就使得生態監測不可能是一項簡單的工作。

七、生態監測體系與優先監測項目

生態監測指標的選擇首先要考慮生態類型及系統的完整性,一般說來,陸地生態站(農田生態系統、森林生態系統和草原生態系統等)指標體系分為氣象、水文、土壤、植物、動物和微生物六個要素:水文生態站(淡水生態系統和海洋生態系統)指標體系分為:水文、氣象、水質、底質、浮游植物、浮游動物、游泳動物、底棲生物和微生物八個要素。除上述自然指標外,指標體系的選擇要根據生態站各自的特點,生態系統類型及生態干擾方式同時兼顧以下三方面,即人為指標、一般監測指標和應急監測指標。態指標是生態系統中受外來環境壓力下,能滿足生態系統中層次生物正常生活和循環的各種物理、化學和生物狀況的指標;壓力指標是關于自然力和人為因素影響生態系統發生變化的指標。應當看到,復雜的生態環境決定了生態監測指標體系的多樣性、可變性,生態監測內容涉及面之廣,遠遠超過了環境質量監測和工業污染源監測。目前的生態監測指標體系對監測部門顯得太多,監測方法不規范,微觀和宏觀生態監測尚未有機結合,特別是一些指標和方法路線應當有一個統一的規劃。

八、結語

生態監測是復雜的系統工程,對環境監測工作者提出了很高的要求。環境監測的最終結果是對環境質量進行評價從而提出污染治理方案。生態監測將為環境管理和決策部門服務,提出生態環境規劃、生態設計方案,目的是建立天地人和的生態環境。隨著經濟的發展,人口、資源、環境問題的日益嚴峻,單純從理化、生物指標監測來了解環境質量已不能滿足要求,生態監測是環境監測發展的必然趨勢。

參考文獻:

[1]龐永師.建設工程監理[M].廣東科技出版社,2004.

[2]尹常慶.對環境監測工作定位的探討[J].中國環境監測,1998.

篇8

【關鍵詞】象山港 地方政府 合作機制

一、象山港區域可利用資源和生態環境現狀

黨的十七大首次提出了生態文明的概念,在今后的 發展 中要做到“主要污染物排放得到有效控制,生態環境質量明顯改善”。總書記在報告中還指出:“發展環保產業。加大節能環保投入,重點加強水、大氣、土壤等污染防治,改善城鄉人居環境。”為此,我們通過對寧波市象山港區域的考察,就如何構建象山港區域沿港各縣市區及其所屬鄉鎮的合作機制,從而推進保護象山港海洋資源的保護和利用做一些分析。

象山港是寧波東部沿海沿西南方向楔入內陸的一個半封閉式狹長型港灣,海域總面積563平方公里,岸線總長270公里,有大小島嶼59個。象山港作為一個完整的 自然 地理單元,是海洋生態系統與陸地生態系統的有機綜合體。象山港區域內環境優美、資源豐富,集“港、漁、涂、島、景”五大優勢資源于一身,是浙江省乃至全國重要的海水增養殖基地和多種 經濟 魚類洄游、索餌和繁育場所,因其獨特的地理區位、資源優勢,和海洋開發利用功能多層重疊,在寧波市發展海洋經濟、建設“海洋經濟強市”中具有重要的地位。

為此,寧波市對象山港區域的發展利用進行了宏觀規劃,范圍包括北侖區、鄞州區、奉化市、寧海縣和象山縣的20個鄉鎮街道。依據國家、省對象山港海域的定位和《象山港保護與利用規劃》等宏觀規劃,確定象山港區域的戰略目標是:我國著名的生態型港灣和國家級海洋產業基地。具體發展目標是:國家級生態型港灣; 現代 海洋產業基地;長三角南翼特色海洋 旅游 基地;生態居住與休閑度假基地;現代國際港口物流基地。

但是,由于沿港各縣市區及其所屬鄉鎮街道追求gdp的需要,近年來對象山港區域開發活動的迅猛發展,象山港大橋、國華(強蛟)電廠、大唐(烏沙山)電廠、春曉油氣田等一批大型能源和基礎設施以及沿港一些 工業 園區相繼開工建設投產或者規劃中。由于象山港是半封閉狹長形海灣,水動力條件較弱,港內與外海的水體交換周期很長(約3個月),港內的海洋自凈能力弱,環境容量小,生態脆弱,沿港高強度的建設開發,將對象山港區的生態環境造成極大的壓力。雖然沿港各工程開工前均進行了環境評價,但都是局部和零星的,缺乏從整體上和各工程疊加效應上進行精確評價,這嚴重威脅著象山港的海洋環境和海洋生態系統。具體表現在:

一是工業排放的威脅。從我們考察情況來看,臨象山港區域各鄉鎮街道基本上都有工業區,有的是縣市區工業園區,也有的是鄉鎮自身的工業集聚區,面積從幾百畝到上萬畝不等。大量的臨港工業集聚,并且直接向港內排放廢水廢料,尤其是小化工、印染、電鍍等工廠 企業 ,勢必給象山港水質造成極大的威脅。我們和一些負責工業的鄉鎮領導交流過,他們坦言存在著這方面的問題。

二是熱電溫水的威脅。象山港沿岸大型的寧海強蛟國華電廠和象山烏沙山大唐電廠已經相繼建成投產,鷹龍山和松岙電廠也在規劃之中,還有個別小電廠。熱電廠采用直流冷卻方法,直接吸取象山港海水,使用后溫水排回象山港,排水量大。而象山港是伸入內陸的半封閉海灣,海域水動力條件弱,生態環境十分敏感,長期向象山港排放溫排水肯定將對海域生態環境存在著潛在的影響和不確定性,極易引起象山港局部水域環境物理、化學參數的改變,進而引起海洋生態系統的變化,最終將導致港灣生態系統與經濟系統的連鎖反應。

三是灘涂圍墾的威脅。象山港圍涂堵港及淺海灘涂養殖等人為活動,直接影響到海灣的納潮量,改變流速,并可能因此加速海灣灘槽的淤積。1950年以來,在象山西周、寧海團結塘、大佳何等圍涂,并完成了淡港、西周港和下沈港等堵港。奉化紅勝塘60年代開始圍涂,雖至今大壩尚未合攏,但目前正準備完成該工程。一些大的臨港工業項目也涉及圍墾工程,例如國華寧海電廠在強蛟附近的圍墾面積為0.86km2。考慮到今后耕地動態平衡的需要,規劃圍涂面積19.3km2。過去,我們往往對圍墾工程進行單個評價,通常得出影響很小的結論。但從總體上看,同一地區所有圍墾工程的總效應是相對明顯的。

四是養殖廢料的威脅。象山港內網箱和灘涂養殖非常發達,養殖廢料污染嚴重,加上農業生產過程中農藥和化肥向港內流失。環境監測結果表明,港內氮、磷營養鹽已超過三類海水標準,富營養化程度逐年升高,赤潮發生頻率上升,持續時間延長,范圍越來越大,已成為該海域的重大生態環境問題。國家海洋環境監測中心2007年9月1日的赤潮監控區養殖環境質量報告表明,從遼寧東港到海南陵水新村全國18個監控區中,象山港和浙江洞頭質量最差,是不適宜養殖的區域。

二、保護象山港生態環境亟待地方政府合作機制

鑒于象山港在寧波市海洋經濟中的重要地位以及目前該海域生態環境構成的巨大壓力,有必要從整體上對象山港海洋生態環境的損害進行評價,采取一系列措施,以保障象山港的可持續利用。其中,建立地方政府合作機制是其中主要的一方面。

地方政府也是理性經濟人,在決策過程中并不必然代表區域公共利益,因此存在為了謀求私利而不惜犧牲公共利益的隱患。目前象山港沿港各縣市區以及鄉鎮街道都片面追求自身的經濟增長指標,區域生態保護合作機制嚴重缺失。原因在于:一是地方保護主義帶來的利益分化。行政分權的行政管理體制改革和制度的不完善以及有效競爭規則的缺乏使得地區競爭中出現地方保護主義的傾向,地方政府之間的“分工而不合作”,不惜以犧牲長遠發展來換取短期經濟增長。二是地方政府對區域環境保護責任的“缺位”。沿港各地區各行其是、各自為政的現象仍然存在,這直接導致在象山港出現具體問題或發生突發事件時,地方政府之間出現互相推諉責任的現象。三地方政府職能轉變滯后。“唯政績”考核體系導向導致了地方行政干部只顧孤立發展自身的局部利益,職能轉變滯后,忽視公共服務和公共治理的責任,使得象山港生態保護合作發展舉步維艱。

地方政府合作機制的嚴重缺失,各縣市區以及鄉鎮街道發展工業的沖動,給象山港生態保護帶來重重困難,主管部門權力受到阻力,整體規劃遭到破壞?,工業結構調整不力。如寧波市規劃的兩片區,指以象山港大橋為界,形成具有不同功能特征的東西兩片保護區,東片作為寧波北侖港的功能延伸區域,可以適度發展物流、臨港工業;西片以特色旅游、休閑度假、灘涂養殖為主,限制發展港口、工業等項目,強調原生態保護。但是現在來看,西片也是大型電廠、工業園區等密布。

所以,必須要建立地方政府合作機制,限制地方政府過分追求自身利益的沖動,引導相互合作,追求共贏,來推進象山港保護利用。雖然,地方政府都具有私利性,但是合理的制度更能夠使地方政府合作,保護象山港的生態環境。其內在理由在于:一是地區間的差異性和共性并存。地區間由資源共享所導致的相互依存是促進地方政府跨區域合作的主要原因之一。雖然不同地區間存在著具體利益目標的差異,但其根本利益是完全一致的。象山港生態環境日益受到威脅,正越來越制約著整個寧波市經濟社會的發展。只有沿港各縣市區合作互補,才有追求共贏的可能性。二是地方政府的積極性。地方政府作為區域經濟利益的代表,有責任把當地經濟、環境都發展起來,只要政府合作有利于當地環境的治理和經濟的發展,作為理性經濟人的地方政府就會愿意積極參與,轉變行為模式,逐步地由被動保護環境走向主動要“綠水青山”。三是不同地區由資源共享所決定的相互依存決定了合作是最優的策略。如果對各地區對自身所處的象山港區域生態環境的破壞可以換來該地區的利益,就會助長不負責任的以破壞生態環境來換取經濟發展的現象,出現“公地的悲劇”;另一方面,即使各地區各司其責,盡力保護自己所轄區內的象山港區域生態資源,也要加強合作來防止一些地區保護環境而其他地區“搭便車”現象以及可能出現的“囚徒困境”。只有通過合作才可以把不同地區的不同優勢動員起來進行聯合開發,實現象山港資源保護利用的最大化。

三、建立象山港區域地方政府合作機制的思考

一般而言,政府間合作機制是否能有效運轉,取決于能否建構良好的制度環境、合理的組織安排以及完善的合作規則。其中,制度環境是基礎保障,組織安排是結構保障,合作規則是約束保障。當前我國跨地區治理的政府間合作,主要面臨兩大問題:如何跨越現有行政區劃的體制性障礙和如何整合地區之間的 法律 、政策體系。象山港區域的保護利用要緊緊圍繞這兩個關鍵問題展開。

1.創建良好的制度環境

一是完善區域保護利用地方政府合作的法治環境。在市場 經濟 條件下,地區間利益的最終訴求的調整,只有依靠法律才能夠達到權益的平衡。要填補和完善象山港區域保護利用地方政府間合作方面的法律框架,嚴格納入到依法治國。同時完善區域地方政府合作的環境保護和污染治理公約、環境責任追究制度和建設項目環境影響評價聽證會制度。

二是完善區域政府合作治理的方式和規則。必須建立起有關政府間合作的監督和約束機制,才能維系政府間合作的順暢。象山港區域保護利用必須通過綜合運用法律、體制、規則、經濟、社會宣傳等多種方式和手段,實現流域治理方式的 科學 化。同時遵循可持續 發展 原則、整體性原則、自愿平等互利原則、市場調節與宏觀調控相結合的原則。

三是建立健全科學的政府官員績效考核體系。政府績效考核體系應該立足于公共利益而非本地區的狹隘利益,也不應該僅僅局限于發展經濟的能力。要把可持續發展等評估標準的價值取向納入對象山港區域縣市區的有關鄉鎮街道領導的考核,來引導地方政府官員整體利益目標下進行制度創新,主動尋求與其他地方政府在流域水污染治理中的合作。

2.地方政府間合作機制的基本架構

一是構建制度化、多層次的組織結構體系。地方政府間合作是通過一定的載體來進行的,象山港區域保護利用要取得長效,就必須建立相對權威性的協調機構——區域保護利用委員會,委員會由寧波市政府牽頭,直接監督和負責,形成區域統一管理和垂直領導的管理體制,避免地方保護現象。

二是構建突發污染事件應急協作聯系制度。各地方政府應共同建立整個流域范圍內的跨行政區劃的環境安全的預警機制和應急調查、預警指揮系統,實現信息共享。

三是構建信息通報制度。加強地方政府間信息溝通和利益疏通渠道的建設,注重構建地方政府合作的信息交流平臺以促進地方政府之間的溝通與協作,從而促進利益整合的實現。

四是構建生態補償機制。要保障區域內各地區之間保持長效的合作共贏就必須整合利益機制,使得各方都能得到合作帶來的實際利益,以利益調動參與區域和參與主體合作的意愿。生態補償機制遵循的原則是保護者收益、損害者付費、受益者補償;有效途徑之一是發展補償經濟,主要包括財政轉移支付、加大征收資源費力度等形式。

3.健全區域政府間合作機制的政策體系

一是健全區域產業布局政策。產業布局政策指根據產業的經濟技術特性和各類地區的綜合建設條件,對若干重要產業的空間分布進行科學引導和合理調整的意圖及其相關措施。按照各地所處的環境功能區域以及環境容量特點,合理調整安排區域內各鄉鎮街道職能分工,并且積極推動流域內地方政府之間環保、 旅游 等能啟動多方合作的項目。

二是健全區域政府間合作投資政策。公共投資政策最終的目標是為了提高整個流域的水污染治理公共基礎設施的建設水平,流域水環境基礎設施建設和污染治理目標的實現,必須依靠機制創新和政策創新。實行區域內投資多元化,實現保護利用基礎實施的整合,并且通過在統一的稅收、用工、投資等方面的優惠公共投資政策引導資本進入流域內的環保產業。

三是健全區域籌資政策。作為公益性為主的工程,地方政府必須按照公共財政的要求,加大轉移支付力度,在區域保護利用中起主導作用。同時,要建立區域保護利用方面的 金融 支持系統,要走市場化運作、社會化籌資之路。

四是健全區域保護利用的監督執行政策。目前寧波市政府雖然已經頒布了不少具有約束力的區域保護利用法規,卻缺乏強有力的監督執行機構,可以在市保護利用委員會下獨立設置監督部門。而且開通生態保護事件舉報熱線,從而引入區域內全社會共同監督的機制。

參考 文獻 :[1]寧波市象山港海洋環境和漁業資源保護條例.2005.

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關健詞:城市生態系統,城市生態規劃 ,可持續發展

Abstract: this article from the urban ecological system characteristics, urban ecological planning, sustainable development and so on has carried on the discussion to guide the designers in the urban ecological planning in the right design concept, a reasonable and efficient planning design.

Key words: urban ecological system, urban ecological planning, sustainable development

中圖分類號:TU984文獻標識碼:A 文章編號:

引言:城市,作為一種物質的表現,是一種可以看到的物質形態。城市規劃是一定時期內城市發展的目標和計劃,是城市建設的綜合部署。其目的是通過城市與周圍影響地區的整體研究,為居民提供良好的工作、居住、游憩和交通環境。

一、城市生態系統的特點

現代城市是一類脆弱的人工生態系統,它在生態過程上是耗竭性的,其最大特點就是人口的高度密集;城市生態系統是不完全的和開放式的,主要體現在需要其它生態系統的支持(如農業生態系統、森林生態系統、海洋生態系統等),需要人為的輸入大量的能源與物質,同時,城市中人類生產和生活中排泄的大量廢物,也不能完全在本系統內分解,還需要其他生態系統(如農田、海洋等)中處理消化。

城市在自然界占有很小的一部分空間,卻集中了大量的人口、交通和信息流,建立了大量的人工設施,并生產破壞城市環境的污染物質,改變了原來的生態平衡,造成城市物理環境的變化,如城市熱島效應、溫室效應、土壤板結等。城市生態系統中,城市化的發展過程不斷影響著人類自身,他改變了人類的生產、生活形態,創造了高度的物質文明,同時,其造成的環境污染也影響了人類的健康,引發公害。

二、現代生態規劃的內涵

現代生態規劃基本上可以理解為:應用生態學的基本原理,根據經濟、社會、自然等方面的信息,從宏觀、綜合的角度,參與國家和區域發展的戰略或中長期發展規劃的研究和決策,并提出合理的開發戰略和開發層次,以及相應的土地及資源利用、生態建設和環境保護措施,從整體效益使人口、經濟、資源、環境關系想協調,并創造一個舒適和諧的生活與工作環境。現代生態規劃的理論基礎現代生態規劃的理論基礎還不是很成熟,生態學的3個基本原則基本上可以作為現代生態規劃的理論基礎。

整體性原則。無論是生態建設還是生態規劃,都十分強調宏觀的整體效益,所追求的不僅僅是局部地區的生態環境效益的提高,也不僅僅是經濟、社會、環境三者中某一方面效益的增加,而是謀求經濟、社會、環境3個效益的協調統一與同步發展,并有明顯的區域性和全局性。

循環再生原則。將自然界生物對營養物質的富集、轉化、分解和在生過程應用與工農業生產和生態建設及生態規劃中,使自然資源(包括土地資源、水資源、林業資源、動植物資源、礦產資源及旅游資源)獲得最佳利用,從而保護自然資源、保護人類健康幾居住環境,使廢棄物對環境與人類的危害降至最底。

區域分異原則。生態建設與生態規劃均強調生態系統的多樣性和地域分異,應針對不同地區的經濟、社會、自然條件和生態環境指定不同的生態建設和生態規劃方針,對不同的資源采取相應的保護與利用對策。

三、如何實現城市生態規劃的可持續發展

(一)生態城市與可持續發展現代城市作為一個多元化、多介質、多層次的人工復合生態系統,各層次、各子系統之間和各生態要素之間的關系錯綜復雜,城市生態規劃堅持以整體優化、協調共生、趨適開拓、區域分異、生態平衡和可持續發展的基本原理為指導,以環境容量、自然資源承載能力和生態適宜度為依據,有助于生態功能合理分區和創造新的生態工程,其目的是改善城市生態環境質量,尋求最佳的城市生態位,不斷地開拓和占領空余生態位,充分發揮生態系統的潛力,促進城市生態系統的良性循環,保持人與自然、人與環境的可持續發展和協調共生。

首先,城市生態規劃強調協調性,即強調經濟、人口、資源、環境的協調發展,這是規劃的核心所在;其次,強調區域性,這是因為生態問題的發生、發展及解決都離不開一定的區域,生態規劃是以特定的區域為依據,設計人工化環境在區域內的布局和利用;第三,強調層次性,城市生態系統是個龐大的網狀、多級、多層次的大系統,從而決定了其規劃有明顯的層次性。城市生態規劃的目標更強調城市生態平衡與城市生態發展,認為城市現代化與城市可持續發展依賴于城市生態平衡和城市生態發展。

(二)城市生態規劃需遵循的設計原則

1.社會生態原則。這一原則要求生態規劃設計要重視社會發展的整體利益,體現尊重、包容和公正,生態規劃要著眼于社會發展規劃,包括政治、經濟、文化等社會生活的各個方面。公平是這一原則的核心價值。

2.經濟生態原則。經濟活動是城市最主要、最基本的活動之一,經濟的發展決定著城市的發展,生態規劃在促進經濟發展的同時,還要注重經濟發展的質量和持續性。這一原則要求規劃設計要貫徹節能減排、提高資源利用效率以及優化產業經濟結構,促進生態型經濟的形成。效率是這一原則的核心價值。

3.自然生態原則。城市是在自然環境的基礎上發展起來的,這一原則要求生態規劃必須遵循自然演進的基本規律,維護自然環境基本再生能力、自凈能力和穩定性、持續性,人類活動保持在自然環境所允許的承載能力之內。規劃設計應結合自然,適應與改造并重,減少對自然環境的消極影響。平衡是這一原則的核心價值。

4.復合生態原則。城市的社會、經濟、自然系統是相互關聯、相互依存、不可分割的有機整體。規劃設計必須將三者有機結合起來,三者兼顧,綜合考慮,使整體效益最高。規劃設計要利用這三方面的互補性,協調相互之間的沖突和矛盾,努力在三者之間尋求平衡。協調是這一原則的核心價值。 以上這些原則都是普遍性的,但城市是地區性的,地區的特殊性又受自然地理和社會文化兩方面的影響。因此,這些原則的具體應用需要與空間、時間和人(社會)的結合,在特定的空間中有不同的應用。

(三)城市生態規劃的主要內容

1.高質量的環保系統。對不同的廢棄物按照各自的特點及時處理和處置,同時加強對噪聲和煙塵排放的管理,使城市生態環境潔凈、舒適。

2.高效能的運轉系統。包括暢通的交通系統,充足的能流、物流和客流系統,快速有序的信息傳遞系統,相應配套有保障的物質供應系統和城郊生態支持圈,完善的專業服務系統等。

3.高水平的管理系統。包括人口控制、資源利用、社會服務、醫療保險、勞動就業、治安防火、城市建設、環境整治等。保證水、土等資源的合理開發利用和適度的人口規模,促進人與自然,人與環境的和諧。

4.完善的綠地生態系統。不僅應有較高的綠地覆蓋率指標,而且還應布局合理,點、線、面有機結合,有較高的生物多樣性,組成完善的復層綠地系統。

5.高度的社會文明和生態環境意識。應具有較高的人口素質、優良的社會風氣、井然有序的社會秩序、豐富多彩的精神生活和高度的生態環境意識,這是城市生態建設非常重要的基礎條件。

從生態規劃內容可以歸納出一些具體的城市生態規劃目標:從人類的角度來說,城市中具有合理的人口規模,人與人、人與社會、人與自然之間關系和諧;從土地的角度來說,城市用地結構合理,開發有序,土地資源得到優化配置,城市功能獲得適宜的生態區位;從空間的角度來說,城市空間與其承載的城市功能相適應,具有高效、低耗的空間分布特征,城市空間的多樣性和異質性使得城市既呈現動態發展的態勢又保持穩定有序的結構;從環境的角度來說,城市功能的發揮不超過其環境容量的限制,促進城市健康、持續發展。

四、結束語

總之,城市規劃是科學嚴謹的,是中國現代城市建設中值得深思的課題,為將來留下什么樣的建筑藝術,為人們的生活打造什么樣的生活氛圍,為可持續發展做什么樣的努力。關注城市規劃,是每個設計師應該做的,也是我們這一代,甚至幾代人的努力。

五、參考文獻: 1、張祖剛. 生態平衡、可持續發展是城市規劃建設與建筑設計營造的基本理念[J]. 建筑學報,2005年特刊.

2、代琳. 淺論城市規劃設計與建筑設計的關系[J] 山西建筑.2005年10月.43~45.

篇10

關鍵詞 海洋保護區;可持續性融資;融資組合

中圖分類號 X36

文獻標識碼 A

文章編號 1002-2104(2010)07-0142-05

doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.07.023

過去30年間,國際范圍內海洋保護區(MPA)數量激增的同時,資金的可持續性保障也成為多數海洋保護區發展中面臨的最大挑戰。資金非充足和資金供應的無序在使眾多海洋保護區成為“紙上公園”的同時,也促使管理者日益意識到,海洋生態系統的可持續保護僅僅建立在對其自然層面的生物物理過程深入了解的基礎上是遠遠不夠的,相反更需關注其社會經濟層面。基于這一認識,自20世紀90年代以來,國際上關于海洋保護區經濟分析的文獻日漸豐富,相應地,海洋保護區的可持續融資問題也成為這一研究領域的一項重要議題。本文綜述了這一時期以來國際海洋保護區可持續性融資的研究成果,以期通過對國外海洋保護區前沿融資經驗的理論梳理,為我國探索海洋保護區長效性金融支持機制提供借鑒性思路。

1 國際海洋保護區中的融資渠道:融資可持續的基礎

海洋保護區多元化的融資渠道是海洋保護區融資可持續的基礎。海洋保護區發展中,其基本資金既可以來源于區域內部也可來自國際渠道,如政府資助、國際援助機構、基金會贈款、捐贈、門票費、紀念品銷售收入、特許權租讓收入、債務互換、信托基金、生態旅游和生物多樣性企業基金等。這方面研究中,Spergel和Moye的研究可以稱得上迄今為止研究海洋保護區融資渠道的系統文獻之一,他們描述了30多種海洋保護的融資方式,從而為從事海洋保護的專業人員,如政府保護機構、國際捐贈者和非政府組織等,提供了一個為海洋和海岸生物多樣性保護融資的菜單選擇。另外,Cesar和Beukering也曾結合世界各地可持續融資的案例對海洋保護區的其中一種類型海洋管理區(MMA)的融資方式進行過詳細研究。與Spergel和Moye有所不同的是,在對海洋保護區收入產生機制的研究中,該項研究重點關注的是發達國家的收入產生方法,并未涉及諸如以債務替換自然資源等發展中國家MMA融資所采用的方式。現有文獻中涉及的MPA融資方式主要包括以下幾類:

(1)政府資金投入。政府支持海洋保護區可以通過以下形式進行:①政府財政撥款。與MPA的其他融資方式相比,政府預算資金的優點在于可以提供規則的周期性的收入流且能夠兼顧到國家優先考慮環境保護的要求,另外,政府資金還可以確保低收入群體不至于被排除在生態旅游之外。②政府債券和稅收。EPA的《金融工具指南》中指出,在美國,免稅的中央政府和地方政府債券是海洋污染防治和環境基礎設施項目的最主要的融資來源。③政府專有項目。如彩票、野生動植物郵票等。④債務減免。具體形式包括商業性的以債務替代自然資源、商業銀行向非政府組織捐贈的商業債務在二級債務市場出售、雙邊的債務減免項目和重債窮國的債務減免等。

(2)贈款和捐贈。捐贈作為一種短期資金供給形式,可以滿足海洋保護區某些特殊的保護要求,其捐贈的主體可以是雙邊和多邊機構、基金會、非政府組織和私人部門。此外,海洋保護信托基金作為海洋保護的一種長期的可持續性的資金供應渠道,自20世紀末以來也被越來越多的國家所采用。在某些情況下,這種環保基金是作為國際債務減免條件的一部分而設立的,但多數情況下這種基金是由國家設立并且主要是作為一個贈款機構發揮作用。

(3)MPA的自融資機制。由于政府預算資金投入存在時滯性和政府撥款立法程序中的不確定性,以及捐贈資金的短期性等方面的缺陷,海洋保護區的發展還需更多地依賴門票費等內部的自融資機制。Cesar和Beukerlng對門票費的費用構成進行了界定,認為門票費包括進入費、潛水費和游艇系消費。Crosby概括了在海洋保護區征收門票費需要考慮的三個重要問題,即促進公眾支持門票費的激勵機制、保護區資源保護和娛樂設施的改善,以及低成本高效率的費用征收機制。然而,盡管門票費這種收入增加方式有利于幫助MPA實現海洋保護的目標,現實中也存在反對門票費征收的觀點,在一些部門(如負責推進旅游業發展的機構)的經營者看來,門票費只不過是另一種成本,是一種除其他稅以外的附加稅收。

(4)營利性投資。私人部門營利性的環境投資有時也被稱作“灰色投資”。海洋保護區的資金來源中,私人部門投資所占比重相對較小,其主要形式為商業計劃、風險資本投資、特許權安排、私人部門對海洋保護區的管理以及志愿性供款等。此外,醫藥企業對自然物質藥用價值的勘探,即生物多樣性勘探也為海洋生物多樣性的保護提供了新的收入來源,但是由于天然產品研發的緩慢性、高成本,以及生物多樣性研發地與原始原料所在地的不同一性和經濟利益分配的不合理性,造成生物多樣性研發在資金支持和研發合作上存在諸多難題。

(5)其他形式的融資方式。如機場稅、旅館營業稅等旅游業收入、保護區相關產品和服務的租讓費用和特許權使用費收入、產品和服務的銷售收入、漁業收入,以及諸如海上溢油罰款、近海礦藏和油氣開采特許費、油氣管道和電纜通行費、水力發電收入、能源企業的資源資助等方面的收入。

2 海洋保護區可持續性融資的理論框架

與對海洋保護區個別融資渠道的單一研究相比,建立在可持續視角下的海洋保護區融資理論,在強調單純依賴任何一種融資方式高風險性這一基本思想的基礎上,集合了海洋保護區融資的多樣化組合、成本收益平衡及融資決策和戰略的適時評估等融資理念,更強調海洋保護區融資運作的系統組合、整體配比和動態適應。

2.1海洋保護區可持續性融資的概念界定

Hurd對海洋保護區的可持續性融資這一概念作了嚴格界定,將其定義為,隨著時間的推移,收益的連續供給能

夠滿足海洋保護區的核心經營成本,簡言之,即基本的成本在可預見的未來能夠得到補償。Gallegos,Vaahtera和Wolfs在對這一概念的不同定義和主要特征描述的基礎上給出了一個更為一般性的定義:可持續融資是致力于海洋保護的多元化和穩定的金融機制的組合,它通過短期和長期收入的結合來補償經營性成本和其他成本支出。

2.2可持續融資機制的功能與構成

可持續性的融資機制對海洋保護區具有多重作用,它們可以為保護區提供經濟激勵、增加管理的成本有效性、促進企業協調發展為當地社區提供多樣化的收入來源,以及為海洋保護提供動力和資源等,同時這些機制也會產生必要的收入來補償監督和經營成本。

海洋保護區可持續性融資機制的內容和構成上,聯合國海洋地圖集將海洋保護中的收入增加機制劃分為國際、國家和地方三個層次。Gallegos等則進一步根據收入來源對每一層次的融資機制進行了細分,其中,國際層面的金融機制包括多邊發展銀行、贈款和捐贈、環境基金和以債務替代資源(Debt-for-Nature Swaps)機制;國家層面的金融機制包括政府債券和稅收、不動產附加稅、政府特別項目、私人部門投資和漁業收入;地方層面的金融機制包括社區行動、建立生態服務市場和旅游業收入。

2.3可持續性融資的衡量指標

Gallegos等的研究中,提出了金融、法律、管理、社會、政治、環境六類衡量海洋保護區可持續融資的指標,并具體列示了各指標體系中的具體指標。其中,金融指標包括能夠系統評估保護區長期資金需求的詳細商業計劃的存在性、多元化的融資渠道、可計量性、收入的穩定性、成本和收益的平衡以及受益人之間的成本分擔;法律指標包括融資方式選擇的現行法律框架支持、海洋保護區自然資源保護的監管措施;管理指標包括保護區收入的再投資、保護區管理有效性的改進、管理中利益相關者的角色與責任;社會指標包括當地社區支持、分配給當地發展的收入部分、可持續性可能性的提升、教育培訓等參與者的能力建設;政治指標包括政府支持、適應新融資戰略的政策和法律變化的靈活性、能夠獨立于政治變化的程度;環境指標包括對海洋和海岸資源保護的支持、海洋保護的研究支持和對海洋環境無不利影響的新的融資機制等。

3 海洋保護區融資可持續的機制優選與技術保障

針對海洋保護區可持續性融資理論中融資方式匹配和融資戰略評估這兩個核心要點,眾多學者又專門圍繞海洋保護區可持續性融資中的機制優選和技術保障問題從不同方面進行了系統研究。

3.1可持續性視角下的海洋保護區融資機制選擇

(1)融資方式選擇。海洋保護區的各項融資渠道中,不同來源的資金用途是不同的。如在發展中國家,捐贈約占總資金的80%~90%,這部分資金主要用于MPA的建設和經營;政府資金和海洋保護區自身的其他收入(如門票費、許可證、稅收等)約占10%~20%,其中政府資金主要用于負責海洋保護區的政府職員的工資支出和周期性的基本成本支出。因此,對于各海洋保護區而言,結合自身的發展特點、方向以及內外部發展環境選擇最優的融資方式是其實現可持續發展的首要決策問題。

Gallegos等在對各層次融資方式分析的基礎上,給出了融資方式選擇的總體原則:融資渠道的選擇取決于MPA自身的特征,海洋保護區融資的可持續性并不需要所有融資方式的通盤采用,但是,無論短期還是長期,融資方式的多元化組合對于海洋保護區都是至關重要的;另外,海洋保護區融資策略的可持續性還需要一系列法律、社會、環境等外部配套條件的支撐,如收入的充足性、交易成本、分配效應、政治可行性、行為效果以及與其他目標的沖突等。Spergel和Moye則從金融、法律、管理、社會、政治、環境六個方面給出了特定情況下融資機制選定的系統分析標準。

(2)MPA融資主體的優選。More提出,為了確保窮人不被排除在這類公共品領域的使用范圍內,政府應當負責對沿海地區公共品領域的管理進行融資。Gallegos等則進一步對MPA可持續融資中政府的角色定位進行了分析,研究指出,由于海洋保護和國家的發展是密不可分的,且海洋保護區是國家資產,能夠為國家發展帶來利益,政府在海洋保護區的管理上應當承擔最終責任;政府既要摒棄對保護區不利的補貼,又要對這些資金重新定位,以既能從總體上促進環境可持續性活動的資金流動,又能增加保護區資金的流動;同時,政府政策應當為保護區籌集更多發展必需資金提供便利,另外,還應為政府和非政府組織、私人部門和當地社區間的合作融資提供更為優惠的條件。

(3)融資渠道選擇的區位特征。在發達國家政府支持是海洋保護區資金來源的最主要的途徑,而在發展中國家國外援助和保護區進入費收入占比相對較大。More和Stevens關于門票費融資方案適用性的分析表明,在美國和一些發展中國家對游客收費較高的地區,通過門票費實現保護區的可持續融資是可行的;而在夏威夷島,只有極少的費用收入,且由于門票費并不列入夏威夷居民支付的費用之內,采用這一方式不再可行。同時,Cesar和Beukering進一步指出,融資方案在某一特定地區的可行性取決于區位,在保護區的使用者群體(如潛水者、漁民)容易識別的地區,門票費(如捕魚許可)可以成為資金的一個潛在來源;而在漁民和游客數量不多無法產生足夠資金的區域,就必須考慮其他形式的收入產生方式。

3.2海洋保護區可持續性融資的技術保障

多元化、靈活性的融資組合雖然是海洋保護區融資可持續性的基礎,但由于海洋保護區資金“錯配”①問題的廣泛存在,僅僅依賴不同來源渠道的資金本身也同樣無法保證其可持續性,實現其資金融通的良性循環,還需借助對海洋保護區全部經濟成本和收益的價值評估等技術手段實現。同時,海洋保護區的建立作為一項公共項目,就其投資主體而言,對自然資本的投資決策同樣需要遵循效率和公平兩個原則,而建立在這兩個原則基礎上的海洋保護區帶來的社會凈增財富增加及其成本收益在社會成員間的分配,也需要通過成本一收益分析(CBA)這一傳統方法實現。

但是由于成本一收益分析方法僅能度量海洋保護區的使用價值(UV),而對于其存在價值(EV)、選擇價值(Ov)和半選擇價值(QOV)等非使用價值卻難以精確衡量②,這一方法在評估海洋保護區產生的凈剩余上缺乏全面性。現有研究中,對于海洋保護區非使用價值的估算多采用非市場價值評估法,且主流方法主要是條件價值評估法(CVIVI)和旅行費用法(TCM)。如Subade、Scandizzo和Ventura采用條件價值評估法分別對菲律賓圖巴塔哈群礁國家海洋公園和西西里島海洋保護區自然資源非使用價值的評估等。但是,鑒于CVIVI方法存在偏見且建立在狀態偏好基礎上,而TCM方法又缺乏靈活性,這兩種方法在使用中又均存在一定缺陷。考慮到CVM方法可以提

供實際可觀測行為方面的數據,而TCM可以提供條件情景下可能行為方面的信息,將兩者結合起來,則可以克服這兩種方法在應用范圍和可信度上的限制。這方面研究中,Bhat將旅行費用法和條件價值評估法相結合用于測量佛羅里達礁島群珊瑚礁質量改善的非市場收益,結果表明,海洋保護區誘導的珊瑚礁環境改善將引起每一游客到佛羅里達礁島群旅游的次數增加43%~80%,同時每次游覽的使用價值將增長69%。

4 海洋保護區管理與可持續融資的關系

在海洋保護區的可持續融資問題上,許多學者提出,海洋保護區管理與海洋保護區融資是相互聯系的。在許多情況下,政府事實上不必將過多的資金投向那些不可持續的領域,而可以將資金投向海洋保護和海洋資源的可持續管理來節省資金。Cesar和Beukering也指出,海洋管理區對資金具有吸引力源于它潛在的積極效應,但是,只有管理很好的MPA才可能產生充分的金融資源;同時,發揮其融資能力籌集資金并將其收益保留在保護區內部也有助于實現海洋保護區的有效管理;對海洋保護區而言,成本管理與資金籌集是同等重要的,通過、志愿組織、與利益相關者合作及與周圍其他海洋管理區成本共擔等方式進行成本縮減與收益產生同樣重要。Francis等對東非海洋保護區管理的融資問題的考察結果表明,東非地區所有國家海洋保護區管理的資金都是不足的,MPA中法律的實施、研究、監督以及管理方案的執行都需要金融資源的支撐,因此,就東非地區而言,對海洋保護區內外資源利用產生的收益的更大部分還應當回流保護區管理機構。

5 東南亞海洋保護區可持續性融資案例

Nam等對越南木島海洋保護區的融資可持續性進行了計算機模擬,通過對無管理情景和管理情景下保護區的凈現值的估算和預測發現,2015年前管理情景下的凈收益將保持持續增長,此后將保持穩定,且管理情景下木島海洋保護區的凈現值要遠遠高于無管理的情景;同時就各相關產業而言,未來20多年旅游業將會給保護區帶來最高的經濟收益,因此門票費可能成為該保護區收入的主要形式,但對于越南其他保護區(尤其是那些不熱門的旅游地區)來說,多元化的融資方式可能更為有效,這些方式包括政府撥款、稅收、附加費、特許權租讓、生物多樣性勘探、信托基金、捐贈、企業贊助、以債務替換自然資源和國家捐贈等。

Erdmarm等從海洋保護區的進入費征收體系、私人部門支持、國際上的志愿支持、政府預算支持、國家和國際捐贈等方面分析了印度尼西亞布納肯海洋國家公園多元化的可持續性融資組合,并對布納肯海洋國家公園咨詢委員會(BNPMAB)2000―2002年的融資經驗進行了總結,另外,該研究對這一海洋保護區正在發展的另兩個資金來源渠道,游客區商業化經營收入和BNPMAN的資金資助也有所提及。Gallegos等則通過對比印度尼西亞的科莫多國家公園和馬戎格庫龍國家公園兩個海洋保護區的融資結構、國際、國家和地方三個層次的融資機制以及海洋保護區六類衡量指標的表現情況,最終得出結論:科莫多國家公園有可持續性融資策略,而馬戎格庫龍國家公園沒有可持續融資策略,盡管馬戎格庫龍國家公園被提名為世界遺址后該保護區已向更具有可持續性的未來邁了一大步,但仍然離自我維持的發展很遠,因此需要創造更多更有效的機制為自然和人類的生存創造條件。而兩個海洋公園的共同點在于,政府的不穩定都構成海洋保護區的威脅,而這需要借助融資機制的多元化組合的設計和實施彌補。