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生态湿地模拟实验系统

生态湿地模拟实验系统
生态湿地模拟实验系统

智能人工气候模拟实验系统

生态湿地模拟实验系统解决方案

系统总体设计

一.简述

系统组成:生态湿地模拟实验温室,气候动态模拟测控系统,模拟雨动态测控系统,模拟湿地水情自控系统。

系统功能:

1.气候动态模拟测控系统,由植物环境生长因子传感器,地下环境因子生长传感器,光源补给调控,湿度补给调控,温度补给调控,CO2浓度监测,联动模拟室内气流流动控制设备,光源补给设备,温湿度补偿设备,自动实现四季或昼夜变化。

2.模拟雨动态测控系统,设定气候模拟室气候:环境条件.土壤因子条件,自动模拟下雨状态,达到植物.土壤因子所需条件后自动停止降雨状态。反之模拟不同雨强对植物.花草.气候的影响与变化提供科研数据

3.模拟湿地水位自控系统,设定气候模拟室生态湿地水位需条件,水位自控系统根据水位变化.环境变化.温度变化,联动补水系统设备,满足所需水位条件。反之模拟水情条件对湿地土壤.植物.花草.气候的影响与变化提供科研数据.

4. 模拟光照系统,模拟太阳光对植物的光合作用,选择最有利植物生长需要的光谱搭配,具有针对性的给植物补充能量,联动相应的补光灯的开启及温室相应的调光设备的自动化控制。

1.1模拟变频降雨系统

整个系统的降雨达到精确数据及最佳效果,所以本系统基于变频器控制水泵电机的供电频率,根据需要,设定压力值,系统利用压力传感器和变频器组成的自动调速控制系统,进行自动调节电机转速,使喷淋降雨区管道的压力保持在降雨区不同雨型所设定的恒定压力值,完全根据压力设定值进行雨量大小调节,稳定设定的雨强,响应速度快,稳定性好,同时节约了大量的电能。通过PC机和PLC通信来监控各参数,系统设置有各种显示功能,可以显示电压、电流、压力、雨型、雨强大小等参数。

系统配备高灵敏雨量计和多参量数据采集器,以终端实际降雨参数调节控制整个降雨过程,并可实时在线显示模拟降雨的动态变化及曲线。同时有效克服了从水源到喷头各个环节的损耗和阻力造成的误差,经过多次率定试验,所模拟雨滴粒径、降雨动能与天然降雨十分接近。整个模拟降雨系统涉及机电一体化、给排水管道施工、自动化控制、软件开发等。

技术指标

◆有效降雨面积:=100m2 。

◆降雨高度:≤3m。

◆雨强范围:10mm/h—200mm/h

◆降雨方式:中雨、大雨、暴雨、大暴雨

◆下滴平均速度:0.1—6m/s

◆降雨均匀度系数大于82%

◆降雨历时:任意

◆降雨测量精度:0.01 mm/h

◆降雨调节精度:7 mm/h

◆设计使用寿命:15年

◆数据储存:1000小时降雨雨强测量

1.2智能给排水系统

自动采集湿地水文信息:水位高度、流速、湿地土壤湿度等信息,通过系统平台软件分析,自动开启关闭给排水设备,实现自动化调控湿地水文资源分配。

◆将充分发挥现有的节水设备作用,优化调度,提高效益。

◆通过自动控制技术的应用,更加节水节能,降低灌溉的成本。

◆整体系统采用以太网进行数据通讯,稳定性和实时性强。

◆数据处理能力强,响应速度快。

◆系统维护能力强,减轻用户负担。

◆开放式系统设计,软硬件均可升级。

◆实时显示灌溉水情、闸位、水位信息。

◆实现遥测系统设备监控管理功能。

◆通过现代通讯手段向相关单位发送灌溉数据域灌溉信息。

一.温室大棚自动控制系统

结合最先进的网络通信、自动控制、物联网及软件技术,专注为农业温室、农业环境控制、气象观测而开发生产的环境自动监测控制系统。本系统可以模拟基本的生态环境因子,如温度、湿度、光照、气压、太阳紫外线、土壤温湿度、CO2浓度等,以适应不同植物生长繁育的需要,它由智能监控单元组成,按照预设参数,精确的测量温室的气候、土壤参数等,并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构,控制卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备,自动调控温室内

环境,达到适宜植物生长的范围,为植物生长提供最佳环境。该系统的使用,可以使温室运行于经济节能状态,实现温室的无人值守自动化运行,降低温室能耗和运行成本,可以为植物提供一个理想的生长环境,并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善温室气候,实现温室大棚集约化、网络化远程管理。

2.1环境因子监测系统

1.3.1大气温度传感器(变送器)采用高精度热敏电阻作为感应部件,具有测量精度高、稳定性好等特点。信号变送器采用先进的电路集成模块,可根据用户的不同需求将温度转换为相应的电压或电流信号。仪器体积小巧,安装方便且便携,性能可靠;采用专有线路,线性好,负载能力强,传输距离长,抗干扰能力强。可广泛用于气象、海洋、环境、机场、港口、实验室、工农业及交通等领域的温度测量。

2.1.2大气湿度传感器采用高分子薄膜湿敏电容作为感应部件,具有测量精度高、稳定性好等特点。信号变送器采用先进的电路集成模块,可根据用户的不同需求将湿度转换为相应的电压或电流信号。仪器体积小巧,安装方便且便携,性能可靠;可广泛应用于气象观测、环境

控制、农业、工厂等诸多领域。

电压(mV)湿度(%RH)电压(mV)湿度(%RH)电压(mV)湿度(%RH)电压(mV)湿度(%RH)1032 0 1740 27 2422 53 3104 79 1084 2 1766 28 2448 54 3130 80 1111 3 1793 29 2475 55 3157 81 1137 4 1819 30 2501 56 3183 82 1163 5 1845 31 2527 57 3209 83 1189 6 1871 32 2553 58 3235 84 1216 7 1898 33 2580 59 3262 85 1242 8 1924 34 2606 60 3288 86 1268 9 1950 35 2632 61 3314 87 1294 10 1976 36 2658 62 3340 88 1321 11 2003 37 2684 63 3366 89 1347 12 2029 38 2711 64 3393 90 1373 13 2055 39 2737 65 3419 91 1399 14 2081 40 2763 66 3445 92 1425 15 2107 41 2789 67 3471 93 1452 16 2134 42 2816 68 3498 94 1478 17 2160 43 2842 69 3524 95 1504 18 2186 44 2868 70 3550 96 1530 19 2212 45 2894 71 3576 97 1557 20 2239 46 2921 72 3603 98 1583 21 2265 47 2947 73 3629 99 1609 22 2291 48 2973 74 3655 100 1635 23 2317 49 2999 75

1662 24 2344 50 3025 76

1688 25 2370 51 3052 77

1714 26 2396 52 3078 78

2.2土壤因子监测系统

土壤湿度传感器(变送器)是一款高精度、高灵敏度的土壤水分测量仪器。本传感

器采用电磁脉冲原理测量土壤的表观介电常数,从而得到土壤真实水分含量,具有快

速准确、稳定可靠、不受土壤中化肥和金属离子的影响等特点。本仪器可广泛应用于农业、林业、地质、建筑等行业。

2.3LED光源补光系统

完全模拟太阳光对植物的光合作用,选择最有利植物生长需要的光谱搭配,具有针对性的给植物补充能量。植物光合作用的有效波长在 4 00~700 nm 之间,其中425~490 nm 的蓝光以及610~700 nm 的红光对光合作用贡献率最大,而520~610 nm(绿色)的光线被植物吸收的比率很低。可见,并不是所有的光都有助于植物的光合作用。色素可以吸收光能来产生一系列的生化反应,不同的色素吸收的波长不同。植物体内有很多色素,分别起着不同的作用,但有两种色素,即光敏色素和隐花色素在调节植物对光的反应中起着关键性的作用。光敏色素有两个互变异构体—红光光敏色素(Pr)和远红光光敏色素(Pfr)。Pr 吸收波长为660 nm 左右的红光,Pfr 吸收波长为730 nm 左右的远红光。光敏色素

调节多种不同植物对光的反应,包括光周期,种子萌发、展叶、下胚轴伸长和脱黄化。隐花色素吸收蓝光和紫外光范围的光波,其它色素与植物的发育有关。

2.4喷雾降温系统

针对现有温室大棚无降温设备,夏季棚内温度过高出现烧苗情况,增加一种新型喷雾降温设备,具有降温效果好,使用成本低等优点。其原理是,通过对水增加至高压微雾喷头,产生超细微颗粒的水雾,这些水雾在接触空气以后,能迅速吸收空气中存在的热量,并蒸发,持续不断的吸热蒸发过程,使得环境温度下降,达到降温效果。另外在温室中使用喷雾降温设备可以保持温室中的空气湿度,保持植物的含水率,促进生长。。

2.5土壤防渗治理单元

针对大棚内土壤漏水情况,在地面50cm铺设HDPE防渗膜,本材料防渗,防腐,防漏。

温度范围:-60--+60

防渗系数:1×10-17 cm/s

材料密度:0.94g/cm3

使用寿命: 50年

2.3温室自动控制系统

本系统可以通过监测基本的生态环境因子,如温度、湿度、光照、土壤温湿度、CO2浓度等,并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构(遮阳幕、加热器、湿帘水泵及风机、通风系统等),以适应不同生物生长繁育的需要,该系统的使用,可以使大棚运行于经济节能状态,实现大棚的无人值守自动化运行,降低大棚能耗和运行成本。

四设计原则

根据系统建设标准及业务需求,总体框架以高内聚,低耦合为指导思想,以前瞻性原则、实用性原则、安全性原则、扩展性和开放性为设计原则。保证系统的先进性,伸缩性。

1、技术先进性

设计过程中,关注技术框架的同时,更注重业务的抽象和提炼。系统设计不仅要完成现有的、已知的业务需求,而且要能够横向和纵向的扩展,横向可扩展其他传感控制设备,纵向可满足各层级使用者不同的业务需求。各种设备均采用技术成熟、稳定且具备先进设计理念的产品,系统在建成后能通过平滑升级保持其先进性,延长生命周期。

2、高可靠性

系统软硬件均具备极高的可靠性。硬件采用云计算方案,软件采用模块化、分层隔离及负载均衡的设计思想,充分保障系统的高可靠性。

3、高安全性

解决方案从主机、数据及网络等多方面采取相应措施,确保系统的高安全性。系统以“安全第一,保密为准,机制保证”为安全保密原则,系统遵循国家和行业安全标准和管理规范,通过服务安全认证,客户许可认证,用户权限认证,结合日志审计,确保系统安全稳定可靠。

4.1高可用性

系统提供基于 PC电脑的客户端,具有良好的交互性、易用性,切合农业生产的时效性,简单易懂,方便农业生产人员使用,且操作简便。通过系统的报表功能,方便研究人员提取、分析数据,为增收改良提供有力的数据依据。具有高效的软硬件使用效率,关键设备均达到硬件配置最高的使用率,同时采用优化的流程设计确保系统的高效率。

1、易维护性

系统硬件可以很方便的实现远程管理及维护;系统软件均采用模块化的设计,并提供友好的人机接口,确保系统的易维护性。

2、灵活的扩展性

系统关键设备可充分保证系统随着用户扩容的扩展,实现系统的平滑扩容。软件系统架构充分利用网络的扩展性强的特点,采用分散控制、集中管理的结构,使得系统可扩展性很强。网络构建灵活,既可以实现平台的集中处理,又能提供全面的透过网络的分散能力,适应多种应用环境及场合。

3、良好的开放性

服务可定制,功能可扩展,终端传感控制设备可,支持第三方设备集成,终端传感设备参数可配置、可扩展。系统拥有良好的伸缩性和开放性

鄱阳湖湿地生态系统服务功能

鄱阳湖湿地生态系统服务功能的评价 摘要: 鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊,是吞吐性河成湖,被称为长江的天然水位调节器。作为一种特殊的湿地生态系统类型,鄱阳湖湿地效益类型丰富多样。主要的生态功能有涵养水源、调蓄洪水、调节气候、降解污染、固定C释放O2、控制侵蚀、保护土壤、参与营养循环,作为生物栖息地。主要直接的产品用途有储水、供水,生产湿地植物产品,生产湿地动物产品,能源生产,水运,休闲/旅游,作为研究与教育用地。鄱阳湖湿地属性主要有生物多样性,社会文化重要性。 关键词: 鄱阳湖; 湿地生态系统; 服务功能 1 鄱阳湖湿地的特点 1. 1 鄱阳湖湿地生态系统特征 鄱阳湖湿地是永久性淡水湖泊,它季节性涨水,具有“高水是湖,低水似河”的独特的自然地理景观。鄱阳湖湿地枯水期面积129 000 hm2,平水期面积279 700 hm2,丰水期面积390 000 hm2。 鄱阳湖是在赣江、抚河、信江、饶河、修水五河来水与下泄长江的水量吞吐平衡中积水成湖、水落滩出。5大河汇入鄱阳湖,经调蓄后,由湖口入长江。因此,鄱阳湖被称为是“吞吐型河成湖”,它上承五水,下通长江,湖区水位主要受控于五河及长江的双重影响。每当洪水季节,五河洪水入湖,水位高涨、湖面宽阔、一望无际。枯水季节水位下降,洲滩出露,湖水归槽,水面缩小,蜿蜒一线。最大洪枯水位面积相差10 多倍。由于鄱阳湖水位季节性变化极大的特点,鄱阳湖湿地包括水域、洲滩、岛屿、内湖、汊港。 鄱阳湖区属亚热带湿润季风性气候。气候温暖,光照充足,无霜期长。多年平均水温18. 3 ℃,年平均降雨量为1 474. 2 mm ,多年平均蒸发量为1 003. 7 mm。鄱阳湖的植物群落可分为4个带:湿生植物带、挺水植物带、浮叶植物带、沉水植物带。鄱阳湖有鱼类138种,贝类87 种,虾蟹类2 4 种;鸟类310 种,隶属17 目5 5 科;兽类47种;两栖类30种。 1. 2 鄱阳湖湿地生态断面结构 鄱阳湖湿地周期性地被水淹没或显露,淹没或显露的日期、范围和持续时间,主要取决于水位变幅、地面高程。这种周期性的水位变化和地面的干湿交替,直接影响到植被的演替以及土壤的发育,进而影响其栖息的动物,那么整个生态系统的结构和功能就相应地有变化,因此根据湿地的高程可以划分鄱阳湖湿地的生态断面。 根据鄱阳湖的水位高程和相应的生态系统结构做了鄱阳湖湿地的生态断面划分,具体如下[1 ]:18~16 m ,每年的显露天数为305. 5~271. 5天。地貌类型为天然堤或高河漫滩的中部和上部。土壤类型为草甸土。这一断面淹没时间短,退水早,连续显露时间长,光照充足,植物生长茂密,主要的植物群落是荻芦苇—菊叶委陵菜,是草食性和草、昆虫杂食性候鸟的觅食场所,优势候鸟有白额雁、大鸨、麦鸡、云雀等。16~14. 2 m ,每年的显露天数为271. 5~169. 5天。地貌类型为天然堤高漫滩的中下部。土壤类型为草甸沼泽土。这一断面淹没时间稍长。主要的植物群落为苔草。由于苔草生长茂密,生物量很高,可以达到1 716g/ m2。这里也是植食性和杂食性候鸟的栖息、觅食场所,主要的水禽有白鹤、白枕鹤、白鹳、白头鹳、灰鹤、黑鹤、苍鹭、鹬类、白琵鹭和野鸭等。这而一地带涨水后也是一些经济鱼类,如鲤鱼的产卵场。14. 2~13. 8 m ,每年的显露天数为169. 5~50天。地貌类型为天然堤侧缘坡的低漫滩部位。土壤类型为沼泽土,地表面时常被薄层积水所覆盖。这一断面在枯水期是水位波动带。优势植物种是苦草和马来眼子菜沉水植物带。主要的水禽有鹤类、鹳类、

湿地生态系统的修复

湿地生态系统的修复 湿地实际上包含多样的环境,这里先对湿地进行一些说明。湿地在农村的景观中占有重要地位,经过农家精心管理的水田和池塘等人工湿地维持着多样的生物相,这些与人类的生活关系密切的农村湿地的保护和生态修复也是很重要的。另外国内外对于湿地的生态修复也有很多实例,本报告所介绍的日本和英国生态修复的实例,虽然规模较小,但是做了很好的尝试,很多经验可借鉴。这些实例都说明湿地保护不是把湿地封闭起来就算是保护了,它必须通过周密的调查、规划、设计、施工、管理、监测、研究等一系列科学过程。本报告中涉及许多生物学的内容,找不到足够的字典,原著中所用的一些动植物名称大多是日本俗名,没有英文学名的标注,在由日语的翻译过程中可能有不够准确的地方,仅供参考。 一、湿地的种类及特征 1971年伊朗的拉姆塞尔镇,通过了保护各国重要湿地的《关于对水鸟特别重要的湿地条约》,称为《拉姆塞尔条约》。第五次签约国会议1993年在日本钏路市召开。拉姆塞尔条约第一条对湿地(wetlands)作了如下定义:“湿地,不管是天然的,还是人工的;也不论是永久的,还是短时的;是停滞的,还是流动的;是淡水、半咸水、还是咸水,凡是沼泽地、湿原、泥炭地、包括低潮时水深不超过6米的海域,都属此列。” 拉姆塞尔条约所定义的湿地范围较宽,包括了从天然湿地到人工湿地等多样的湿地。根据1993年进行的第五次自然环境保护基础调查的湿地调查实施要领,日本的湿地,根据地形等条件,可以分类如下表。与拉姆塞尔定义一样,包括了多种环境下形成的湿地。 表1. 湿地分类表

⒈ 自然湿地 如表1所示,自然形成的湿地也是多种多样的。其中的“湿原”是指在泥炭地中形成的草原。湿原中靠雨水和雪水滋润的称为“高层湿原”,高层湿原中有多样的水苔生长繁茂,好氧性植物发育。湿原中靠地下水滋润的称为“低层湿原”。低层湿原较高层湿原养分丰富,芦苇、蓑草类生长繁茂。介于两者之间的称为“中间湿原”,沼茅类是代表性发育种。但是并非高层湿原都在高处,低层湿原都分布在低地,有时一个湿原可同时兼有三种类型。 “涌水湿地”是由涌水等地下水滋润,是没有形成泥炭层的湿地。泥炭湿原只分布在气候凉爽的地域,而涌水湿地是分布在气候温暖的地域,形成毛毡苔类的特有植被。此外,还有雪、 河流、湖沼等淡水滋润的多种多样的湿地。 在海岸和近海的河口处,有些湿地在满潮时被海水或半咸水所淹没,在干潮时水又退去。在这种特殊环境条件的湿地中,生长着好盐性和耐盐性植物。在河口的盐性湿地中,生长着七面草等盐性植物。在干潮时露出大量滩涂,成为很多鸟类的觅食和休息的场地。红树林是热带和亚热带海岸较发育的长绿阔叶林,分布在日本九州以南的地区。 湿地与人类生活密切相关,在日本的水稻生产区,从开始水稻生产的2000多年来,已有很多湿地变成了水田。北海道的湿原也因农田的开发面积不断减少。海岸的湿地也因围垦而大

第二章 湿地生态系统的组成与结构 删减版

第二章湿地生态系统的组成与结构 一、湿地生态系统的生物组分 生物部分组成 –根据它们获取营养和能量的方式,在能量流通和物质循环中所起作用不同,可分为三大基本类群: ? 生产者 ? 消费者(异养生物) ? 分解者(异养生物) 1、湿地生态系统生产者-湿地植被 湿地植物是湿地其它生物类群生长和新陈代谢所需能量的主要来源。 不同类型湿地植被的种类组成、分布特征具有一定的差异。 湿地植被类型 湿地植被生态类型多样,分为:湿生植物、水生植物、盐生植物、耐盐植物、红树林 1.1 湿生植物 湿生植物是指生长在湿地或浅水区域的植物。 ─ 阴生湿生植物:如有些蕨类、附生兰科植物等生活在热带雨林中,林内光照微弱,蒸腾也弱,故根系不发达,抗旱能力极差。 ─ 阳生湿生植物:生活在阳光充足、土壤水分饱和的沼泽地区或湖边。如莎草科、蓼科和十字花科的一些种类,叶片上常有防止蒸腾的角质层,输导组织也发达。 1.2 水生植物 狭义的水生植物:只有植物体的部分或全部,长期离不开水域生活的植物。 广义的定义:(淡水和咸水)只要是生长在水边潮湿地上的植物,都应该归为水生 植物。 按水质分淡水和咸水植物。 按水流动性分流水和静水水生植物 水生植被分布不像陆生植被类型具有明显的地带性,多为广布种或世界种。但各地区水域环境并非完全一致,不同地带内也会出现不同的水生植被类型 按生态型,水生植物又包括: 挺水植物、浮叶植物、漂浮植物、沉水植物、浮游植物 1.3 盐生植物 指适盐、耐盐或抗盐特性的盐生植物,其组成的群落即为盐生植物群落,主要分布在温带,亚热带干旱、半干旱地区及滨海盐土地区。 有积盐植物和泌盐植物之分 1.4 耐盐植物 湿地植物中,有不少种类能够在不同含盐量的环境中生长,随着长时间的适应,形

湿地生态系统设计

湿地生态系统设计 引言 城市的不断壮大,城市人口的不断增加,在城市人居环境中,不断地产生大量的生活污水,而现在城市污水对城市环境有着很大的危害,为保持城市的良好水质,合理利用水资源,结合小区环境景观,我们可以采用生态治污法“人工湿地水质净化技术”将污水进行循环处理。 设计理论 一:湿地是自然环境中自净能力很强的区域之一,利用生态系统中物理、化学、生物的三重协调作用,人工湿地由碎石填料、砂石级配填料、特殊填料和水生植物组成,在填料和植物根系组成的载体上生长着巨量的微生物,通过过滤、吸附、沉淀、植物根系吸收、微生物降解实现对污染物质的高效分解与净化,去除水中的有机物、悬浮物、N、P等污染物。系统中基质的定期清洗以及水生植物的收割,能够彻底将污染物从系统中排出。 二:人工湿地种植的水生植物具有观赏价值,构成了独特的怡人景观。 三:人工湿地系统建造成本较低、运行成本很低、出水水质较好、操作简单。选择合适的植物品种还有美化环境的作用,但有占地面积较大的缺点。

建设步骤 1:污水控制设计 1.1 为防止污水中枯枝落叶和杂物进入湿地系统,引起堵塞,在一级湿地进水口设方孔格网,并利用穿孔管均匀布水,水垂直下流至湿地底部集水管。 1.2 考虑到一级湖进水会带来较多藻类和其它细小杂物杂质,又设于路面以下不便于清理,一级填料采用较大颗粒碎石防止堵塞, 1.3 一级湿地集水管与二级湿地进水管连接,二级湿地水流方式为上行流,由表面出水,表面积水深200mm,出水经过出水槽形成瀑布流至三、四级人工湿地配水槽。 1.4 因湖水已通过一级湿地的过滤,除去较大颗粒物,二级湿地填料采用较小颗粒碎石,能截流较细的颗粒物,提供更大的比表面积。三、四级湿地面积最大,是本循环系统去除有机污染物、N、P主要场所。 1.5 三、四级湿地水流为下行流,填料采用不同的砂粒级配和特殊湿地填料。湿地出水管在排水阀门井分两条支管,一条支管直接进入下级湖,另一条支管进入出水槽,出水形成瀑布流入下级湖。 2:植物选择原则 2.1 植物在具有良好的生态适应能力和生态营建功能; 筛选净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,减少管理上

生态系统服务、功能与价值

生态系统服务、功能与价值 班级:09生物教育姓名:李虎学号:09124097 摘要:生态系统服务(Ecosystem Services)术语逐渐为人们所公认和普遍使用!生态系统服务是指人类直接或间接从生态系统得到的利益,主要包括向经济社会系统输入有用物质和能量、接受和转化来自经济社会系统的废弃物,以及直接向人类社会成员提供服务(如人们普遍享用洁净空气、水等舒适性资源)。与传统经济学意义上的服务(它实际上是一种购买和消费同时进行的商品)不同,生态系统服务只有一小部分能够进入市场被买卖,大多数生态系统服务是公共品或准公共品,无法进入市场。生态系统服务以长期服务流的形式出现,能够带来这些服务流的生态系统是自然资本。 前言:Holdern和Ehrlich于1974年首次提出了生态系统服务的概念生态学界就给予很大的重视尤其是Daliy主编的《生态系统服务:人类社会对自然生态系统的依赖性》一书为标志,一个研究生态系统服务的热潮正在兴起,各国领导人、科学家和公众对保护生物多样性的重要性认识和支持积极性都明显提高。 随着生态经济学、环境和自然资源经济学的发展,生态学家和经济学家在评价自然资本和生态系统服务的变动方面做了大量研究工作,将评价对象的价值分为直接和间接使用价值、选择价值、内在价值等,并针对评价对象的不同发展了直接市场法、替代市场法、假想市场法等评价方法。生态环境评价已经成为今天的生态经济学和环境经济学教科书中的一个标准组成部分。Costanza等人(1997)关于全球生态系统服务与自然资本价值估算的研究工作,进一步有力地推动和促进了关于生态系统服务的深入、系统和广泛研究。 讨论:生态系统服务这些年的研究对人类生活的影响,给人类生活带来的生活质量、能源、生态产品、休闲娱乐、气候调节、生物防治等等改变。生态系统服务,生态系统服务的功能、生态系统服务的价值都是值得我们一起探讨的。 在初中我们就学习了什么是生态系统,知道生态系统的功能,生态系统为人类提供畜牧、木材。水产、粮食等等,地球上的生态系统各种多样化,不同的生态系统给人类不同的服务,那么生态系统服务就是是指生态系统与生态过程所形成的及所维持的人类赖以生存的自然环境与效用。对于人类生存而言,生态系统的许多功能是无法在市场上买卖而又具有重要价值的各种服务。生态系统服务一般是指生命支持功能(如净化、循环、再生等),而不包括生态系统功能和生态系统提供的产品,例如:植物利用太阳能,将二氧化碳转化为有机物,用做食品、燃料、原料及建筑材料等,是生态系统服务的一个最基本的例子。另一项对人类至关重要的生态系统服务是有机废物的生物降解,如垃圾、废水。有些生态系统服务以间接的方式影响着人类。新的食品、纤维和药品都是由现存的、可用的品种和基因开发而来。人类能够从一个生物体向另一个生物体转移基因,却仍难以制造新的基因来满足新的要求。等等一些都是生态系统服务的项目。这些仅仅是生态系统服务项目的一部分,还有大多数的服务项目为人类的生活、生存提供了不少有利条件。具体的服务项目是随着人类经济的发展而有所改变的。 生态系统又有那些功能呢,下面简单的介绍其生态系统服务为人类做出贡献的一些方面。一、有机质的生产与生态系统产品,生物生产是生态系统服务的最基本功能,生态系统通过第一级生产与次级生产,合成与生产了人类生存所必需的有机质及其产品。二、生物多样性的产生与维护,生物多样性,不仅使生态系统服务的提供成为可能,而且也是人类开发新的食品、药品和品种的基因库。生物多样性还提供了一种缓冲和保险,可使生态系统受灾后的损失减小或限制在一定的范围内。生物多样性是维持生态系统稳定性的基本条件。由生物多样性产生的人类文化多样性,具有巨大的社会价值,是人类文明中重要的组成部分。 三、调节气候,植物每年大约向大气释放的氧气有27×1021t。生态系统中的绿色植物通过固定大气中的二氧化碳而减缓地球的温室效应。森林能够防风,植物蒸腾可保持空气的湿度,从而改善局部地区的小气候。森林对有林地区的气温具有良好的调节作用,使昼夜温度不致骤升骤降,夏季减轻干热,秋冬减轻霜冻。绿色植物尤其是高大林木所具有的防风、增湿,调温等改善气候的功能,对农业生产也是有利的。四、减缓灾害,生态系统复杂的组成与结构能涵养水分,减缓旱涝灾害。每年地球上总降水量约1.19×1012t,在降雨过程中覆盖于植被树冠与地表的枯枝落叶能减缓地表径流。植物生长有深广多层的根系,这些根系和死亡的植物组织维系和固着土壤,并且吸收和保持一部分水。雨季过后,植被与土壤中保持的

森林生态系统服务价值评估方法概述

森林生态系统服务价值评估方法概述 摘要:随着人类对生态系统功能不可替代性认识的不断深入,生态系统服务价值研究逐步受到人们的重视。本文介绍了森林生态系统中没有普通意义上的市场的一些生态服务功能价值评估和计算方法,比较系统阐述了森林生态系统各种生态价值评估方法. 1 森林生态系统服务价值评估的国内外研究进展 森林生态系统服务功能的研究是近几年才发展起来的生态学研究领域, 20 世纪90 年代初期, 国外的森林生态系统服务功能研究主要以案例研究为主,方法主要为旅行价值法和意愿调查法。如日本林野厅[1]于2000年对其国家的森林公益机能进行了经济价值评价,选取的功能指标包括水源涵养等六大类指标。目前国外对森林生态系统服务功能内涵、方法等问题的研究各异, 但被普遍认可的是Daliy等人提出的生态系统服务功能的概念[2]。Daliy 认为, 生态系统服务是指“自然生态系统及其物种所提供的能满足和维持人类生活所需要的条件和过程”。在我国,生态系统服务功能研究起步较晚,欧阳志云等学者认为:“生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及维持的人类赖以生存的自然环境条件与作用”。以李金昌、孔繁文为代表,对生态系统的评估特别是对我国森林生态系统生态价值方面进行了开创性的研究;而蒋延玲、周广胜等(1999)估算了我国38种主要森林类型生态系统服务的总价值。

但在整体的生态服务功能研究中, 自Costanza等人的“全球生态 服务与自然资本的价值估算”一文发表以后[3], 学术界引起极大的轰 动和争议.主要是以Costanza为代表的“生态经济学派”和以Pearce 为代表的“环境经济学派”,围绕该论文的一些观点、计算方法和有关 内容展开了激烈的争论.其争论的焦点主要集中在世界生态系统服务功 能价值的可计算性、计量方法和计量中技术处理问题等方面[4~7]。Pearce等人认为,世界生态系统服务功能价值的可计算性或者说其计算结果没有实际意义;在生态系统服务功能价值计量方法上,坚持应该遵 循“货币化”二原则, 即以“支付意愿”表达的“消费者偏好”和边 际分析。Costanza 等人认为,世界生态系统服务功能价值作为一个宏观量与GNP一样可以计算,世界生态系统服务功能价值计算是一个宏观经 济学问题,而不是一个微观经济学问题,因此不必建立在边际分析之上;计算过程中可以综合采用市场价格、准市场价格、替代成本等各种方法.应该说Pearce等人对Costanza等人的工作的经济学挑剔是深刻有力的。只要生态系统功能价值的计量没有与经济学接轨,它就难以为经济学家 接受并对经济实践产生影响.但是,Costanza等人的一些观点为生态系 统服务功能及其价值评价的发展奠定了坚实的基础[8]。 2 森林生态系统服务价值评估方法综述 面临全球环境问题严重威胁,自然资源有价论的呼声越来越高,所 以对森林生态系统服务功能价值评估显得尤其重要。首先是改变公众对森林生态系统服务的价值观,近一步地认知森林的生态地位。对于公众 而言,森林生态系统的经济评价能使他们更容易和准确地了解森林的作

厦门市滨海湿地生态系统服务功能评述

厦门市滨海湿地生态系统服务功能评述 陈志鸿陈鹏 湿地的定义,国际公认的是《关于专门是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》(简称拉姆萨湿地公约)中的广义定义:“不咨询其为天然或人工、长久或临时性的沼泽地、泥炭地或水域地带,静止或流淌,淡水、半咸水或咸水体,包括低潮时水深不超过6米的海域。” 滨海湿地是湿地的重要类型,也是海岸带重要的地理单元,在海洋资源与环境中占有突出的地位,具有专门高的综合价值,开发前景宽敞。第一,滨海湿地是海岸带高生产力生态系统之一;其次,滨海湿地作为一种空间区域,可供海水养殖、围垦造地、盐业生产等多种用途的利用;再者,滨海湿地以专门的景观和美学价值,而成为旅行观光和娱乐活动的场所,滨海湿地对经济、社会进展有其庞大而长远的意义。 厦门滨海湿地类型 厦门地处我国东南沿海地区,海岸线长达234km。作为典型的海湾型都市,其自然环境特性发育有良好的湿地类型与丰富的湿地生物多样性。厦门湿地的要紧类型及其分类的依据如下表。 表厦门湿地类型分类 湿地分类Wetland types 界定标准 自然湿地浅海水域Shallow sea 低潮线至水深6m 滩涂Silt beach 潮间带 河口水域Estuary 淡、咸水交汇,潮流界至河口口门河流River 潮流界以上淡水水域 沙滩Sand beach 滨海沙滩 基岩海岸Rock coast 岩石海岸 人工湿地 红树林*Mangrove 残存和人工种植的红树林群落养殖区Breed 多分布于滨海滩涂 水库坑塘Pond & Reservoir 人工水工设施或坑塘盐田Brine pan 多分布于滨海滩涂

*注:将红树林列入人工湿地的范畴,是因为厦门原生的红树林差不多无存 厦门滨海湿地生态服务功能分析 生态系统服务功能是指自然生态系统及其物种所提供的能够满足和坚持人类生活需要的条件和过程。生态系统所提供的服务,不仅包括物质的,而且还包括功能性的。1997年美国生态学家Costanza等将生态系统服务划分为17项:大气调剂、气候调剂、干扰调剂、水调剂、水供给、腐蚀操纵和沉积物保持、土壤发育、营养循环、废物处理、授粉、生物操纵、庇护所、食物生产、原材料、基因资源、娱乐、文化,并就这17项服务,对地球上要紧生态系统类型进行了价值评估,初步得出全球生态系统的服务价值为33.2万亿$/a,其中海洋为20.9万亿$/a,占总价值的63%,而这部分价值要紧来自海岸带生态系统;陆地为12.3万亿$/a;湿地为4.879万亿$/a,占总价值的14.7%。 厦门滨海湿地的生态服务功能要紧包括重要物种栖息地、污染净化、湿地产品、消浪促淤护岸以及旅行、教育科研等方面。 1、重要物种栖息地与生物多样性 栖息地功能是指生态系统为野生动物提供栖息、繁育、迁徙、越冬场所的功能。厦门市大面积的滩涂、河口水域和浅海水域为野生动物的生存提供了良好的生态环境。 厦门滨海湿地是多种野生动物栖息、繁育、迁徙和越冬的场所,生物多样性极为丰富,其中有许多珍稀、濒危物种等。据厦门环保科研所和厦门大学1999-2000年对厦门滨海湿地12个样区的鸟类种类和数量调查的结果,厦门滨海湿地鸟类共有19科52种,其中白鹭、环颈鸻、苍鹭、一般鸬鹚和红嘴鸥为数量优势种,反映出厦门滨海湿地要紧作为水鸟的越冬栖息场所,鸟类群落多样性指数以杏林湾水库和筼筜湖两个样区较高。2000年4月经国务院批准建立的厦门市珍稀海洋物种国家级自然爱护区,由中华白海豚爱护区、大屿-鸡屿白鹭自然爱护区和文昌鱼自然爱护区组成。

生态系统服务功能分类与价值评估探讨

生态系统服务功能分类与价值评估探讨* 王 伟1 陆健健 2** (1上海大学生命科学学院,上海200444; 2 华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海200062) 摘 要 生态系统服务功能及其价值评估研究是当前生态学研究的热点,对于促进生态系统可持续管理具有重要作用。目前,在生态系统服务功能分类及价值评估方面,还没有形成比较系统的理论;在服务价值的评估方面,国内相关研究多数套用现有的一般化计算公式对生态服务功能进行计算,缺少针对性和探索性。总结近年来笔者在这方面的研究得失,并综合前人的研究,将生态系统服务功能进行新的分类,提出 核心 服务功能、 理论 服务价值与 现实 服务价值的概念,并以温州三湿地生态系统服务功能及其价值评估研究作为实例,论证所提出的新概念。生态系统服务功能及价值评估研究的最终目的是为生态系统管理决策者提供信息,因此服务价值评估的意义不在于对每一项服务功能价值的精确估算,甚至不需要计算一个生态系统所有的服务功能价值,而应抓住一个或几个有计算依据的核心服务功能。提出理论服务价值概念的主要目的在于同现实服务价值的比较,量化某服务功能的退化程度,明确后续生态恢复和重建的主要目标,并可在一定程度上作为生态恢复的重要指标。关键词 生态系统服务,分类,价值评估 中图分类号 Q148 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2005)11-1314-03 An approach on ecosystem services classification and valuation.WA NG Wei 1 ,L U Jianjian 2 (1School of L if e Science,Shanghai Univ ersity ,Shanghai 200444,China;2State Key Labor atory of Estuar ine and Coas tal Resear ch,East China N or mal University ,Shanghai 200062,China).Chinese Jour nal of Ecology ,2005,24(11):1314~1316. T he study of ecosystem serv ices and their valuation i s a ho t pot issue in eco logy,which plays an important role in boosting sustainable ecosystem management.At pr esent,there are no systemic theories in ecosystem services classification and valuat ion,and most domestic studies are focused on the repeated estimation o f some prevalent ser vices by using established methods,w ithout any pertinence and exploration.Based on our previous studies and related liter atures,this paper put fo rward a new classification system of ecosystem services,and named t hree new concepts,i.e .,top dr aw er ecosystem serv ices,theor etical value,and actual value.A case study o n t he Sangyang wetland of Wenzhou further illustr ated these classification system and new concepts.It is sug gested t hat if t he main purpose of ecosystem serv ices study is to serve decision making,it is no need to evaluate all the ecosystem services of a regio n accurately and roundly,w hile the v aluation of several top dr aw er ecosys tem services is sufficient.T he co mparison of theoretical and actual values could help to analyze the degree of e cosystem degeneration and ev aluate the process of ecolog ical r esto ration.Key words ecosystem ser vices,classification,valuation. *国家重点基础研究发展规划项目(2002CB412406)和国家自然科学基金重点资助项目(40131020)。**通讯作者 收稿日期:2005-01-17 改回日期:2005-04-20 1 引 言 生态系统服务功能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,包括对人类生存及生活质量有贡献的生态系统产品和生态系统功能[19] 。生态系统服务功能及其 价值评估研究对于促进生态系统可持续管理具有重 要作用[9,15,17,20,24]。 在生态系统服务功能的分类方面,Daily [19]、Costanza [18]、Norberg [23]、欧阳志云等[10,11]、童春富等[16]和de Groot 等[21]都曾对服务功能的分类提出各自的观点,但各种分类框架不尽相同,国内外在生 态系统服务功能的价值评估方面存在很大争议,尚未形成让公众和学术界普遍接受的评估体系。目前,国内相关研究多数是对某区域的生态系统服务功能的概述式评估,基本上是套用现成公式计算服 务功能[2~8,12~14],缺乏针对性和探索性。本文总结笔者前期经验和教训研究,将生态系统服务功能进行新的分类,提出 核心 服务功能、 理论 服务价值与 现实 服务价值的概念,并以温州三湿地生态系统服务功能分类和价值评估研究作为实例阐述所 生态学杂志Chinese Journal of Ecology 2005,24(11):1314~1316

关于生态系统服务(功能)价值

关于生态系统服务(功能)价值 普遍定义: 生态系统服务功能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,包括对人类生存及生活质量有贡献的生态系统产品和生态系统功能。生态系统服务功能及其价值评估研究对于促进生态系统可持续管理具有重要作用。 生态系统服务功能及价值评估研究的最终目的是为生态系统管理决策者提供信息,避免对生态系统服务功能产生不经济行为,有利于生态系统的保护并最终有利于人类自身的可持续发展。 著名的权威定义: 1 Robert Costanza,"The value of the world's ecosystem services and natural capital" (Nature 387, 253-260 Article)一文中的定义: 其中其所指的17项内容如下:

展,2000,22 (5)

关于生态系统服务功能价值的评价方法 生态系统服务功能的价值可以分为直接利用价值,间接利用价值,选择价值与存在价值。生态系统服务功能价值评估方法,因其功能类型不同而异。 生态系统服务功能的价值分类 1 直接利用价值:主要是指生态系统产品所产生的价值,它包括食品、医药及其它工农业生产原料,景观娱乐等带来的直接价值。直接使用价值可用产品的市场价格来估计。 2 间接利用价值:主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。间接利用价值的评估常常需要根据生态系统功能的类型来确定,通常有防护费用法,恢复费用法,替代市场法等。 3 选择价值:选择价值是人们为了将来能直接利用与间接利用某种生态系统服务功能的支付惫愿。例如,人们为将来能利用生态系统的涵养水源、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公司,即人们为自己确保将来能利用某种资源或效益而愿意支付的一笔保险金。选择价值又可分为3 类:即自己将来利用:子孙后代将来利用,又称之为遗产价值;及别人将来利用,也称之为替代消费。 4 存在价值:存在价值亦称内在价值,是人们为确保生态系统服务功能能继续存在的支付惫愿。存在价值是生态系统本身具有的价值,是一种与人类利用无关的经济价值。换句话说,即使人类不存在,存在价值仍然有,如生态系统中的物种多样性与涵养水源能力等。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,它可为经济学家和生态学家提供了共同的价值观。 生态系统服务功能价值评估方法 根据生态经济学、环境经济学和资源经济学的研究成果,生态系统服务功能的经济价值评估的方法可分为两类:一是替代市场技术,它以“影子价格”和消费者剩余来表达生态服务功能的经济价值,评价方法多种多样.其中有费用支出法、市场价值法、机会成本法、旅行费用法和享乐价格法;二是模拟市场技术(又称假设市场技术),它以支付意愿和净支付意愿来表达生态服务功能的经济价值,其评价方法只有一种,即条件价值法。本文主要介绍目前常用的条件价值法、费用支出法与市场价值法。 1 条件价值法:也称调查法和假设评价法,它是生态系统服务功能价值评估中应用最广泛的主估方法之一。条件价值法适用于缺乏实际市场和替代市场交换的商品的价值评估,是“公共商品”价值评估的一种特有的重要方法,它能评价各种生态系统服务功能的经济价值,包括直接利用价值、间接利用价值、存在价值和选择价值。 支付意愿可以表示一切商品价值,也是商品价值的唯一合理表达方法。西方经济学认为:价值反映了人们对事物的态度、观念、信仰和偏好,是人的主观思想对客观事物认识的结果;支付意愿是“人们一切行为价值表达的自动指示器”, 因此商品的价值可表示为:商品的价值二人们对该商品的支付惫愿支付意愿又由实际支出和消费者剩余两个部分组成,, 对于商品,由于商品有市场交换和市场价格,其支付意愿的两个部分都可以求出。实际支出的本质是商品的价格,消费者剩余可以根据商品的价格资料用公式求出。因此,商品的价值可以根据其市场价格资料来计算。理论和实践都证明:对于有类似替代品的商品,其消费者剩余很小,可以直接以其价格表示商品的价值。 对于公共商品而言,由于公共商品没有市场交换和市场价格。因此,支付意原的两个部分(实际支出和消费者剩余)都不能求出,公共商品的价值也因此无法通过市场交换和市场价格估计。目前,西方经济学发展了假设市场方法,即直接询问人们对某种公共商品的支付惫愿,以获得公共商品的价值,这就是条件价值法。

城市森林生态系统服务功能的价值评估研究

城市森林生态系统服务功能的价值评估研究 【摘要】森林作为陆地生态系统的主体,在全球生态系统中发挥举足轻重的作用,其服务功能价值的评估是研究的一个热点。本文阐述了城市森林的概念以及当前城市森林生态系统服务功能及其研究评估的方法,以求为我国可持续发展的政策与生态环境保护提供科学依据。 【关键词】城市;森林生态系统;服务功能;价值;评估 提高城市绿地系统生态服务功能,促进城市生态系统的改善,满足市民接近和回归自然的渴望,已成为城市化建设亟待解决的重大课题。提高绿地生态功能,促进城市绿化的可持续发展则是当今主流的研究方向。 1.城市森林的概念和内涵 城市森林与城市林业的概念主要差异性在于城市林业主要侧重于行业的经营和管理,将城市园林绿化纳入林业经营管理的范畴,是一个多方面的经营管理体系;而城市森林是将城市绿地主要以森林的形式进行构筑和管理,是一个比较狭义的概念[1]。因此,城市森林是建立在改善城市生态环境的基础上,借鉴地带性自然森林群落的种类组成、结构特点和演替规律,以乔木为骨架,以木本植物为主体,艺术地再现地带性群落特征的城市绿地。 2.城市森林生态系统服务功能 2.1生态服务功能的含义 广义上的生态系统服务包括生态系统产品和生态系统服务,生态系统服务是指生态系统与生态系统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[2]。一般而言,生态服务功能(Ecosystem services)是指自然生态系统及其物种共同支撑和维持人类生存的条件和过程;它能够比较清晰地描述人类对生命支持系统的依赖性,为人们评价各种技术和社会经济发展方式的长远影响提供了一种参考,以防止和减少自我毁灭性的经济和社会活动[3]。 2.2城市森林生态系统的生态服务功能 森林生态系统的生态服务功能是指森林生态系统及其生态过程为人类提供的自然环境条件与效用[4]。从复合生态系统的角度来看,它不仅包括该系统为人类提供食品、医药和其他工农业生产的原料这内部效益,更重要的是支撑与维持地球的生命支持系统,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,净化环境,维持大气化学的平衡与稳定的外部公益作用。 3.城市森林生态系统服务功能价值评估主要研究方法

生态系统服务功能

◆生态系统服务功能及其分类 生态系统服务(Ecosystem Services)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(Daily,1997;欧阳志云等,1999)。目前,得到国际广泛承认的生态系统服务功能分类系统是由MA工作组提出的分类方法(MAG,2002)。MA的生态服务功能分类系统将主要服务功能类型归纳为提供产品、调节、文化和支持四个大的功能组(图1)。产品提供功能是指生态系统生产或提供的产品;调节功能是指调节人类生态环境的生态系统服务功能;文化功能是指人们通过精神感受、知识获取、主观映象、消遣娱乐和美学体验从生态系统中获得的非物质利益;支持功能:保证其它所有生态系统服务功能提供所必需的基础功能。区别于产品提供功能、调节功能和文化服务功能,支持功能对人类的影响是间接的或者通过较长时间才能发生,而其它类型的服务则是相对直接的和短期影响于人类。一些服务,如侵蚀控制,根据其时间尺度和影响的直接程度,可以分别归类于支持功能和调节功能。由此可见,生态系统服务功能是人类文明和可持续发展地基础。 ◆生态系统服务功能价值评估 随着生态经济学、环境和自然资源经济学的发展,生态学家和经济学家在评价生态系统服务的变动方面做了大量研究工作,生态环境评价已经成为今天的生态经济学和环境经济学教科书中的一个标准组成部分。Costanza等人(1997)关于全球生态系统服务与自然资本价值估算的研究工作(全球生态系统服务每年的总价值为16~54万亿美元,平均为33万亿美元。33万亿美元是1997年全球GNP的1.8倍。),进一步有力地推动和促进了关于生态系统服务的深入、系统和广泛研究。目前生态系统服务功能价值评价地主要方法有(表2): 生态系统服务功能主要价值评价方法

湿地生态系统管理:人与湿地和谐共处

湿地生态系统管理:人与湿地和谐共处 湿地管理经历了以资源利用为目的的湿地管理和维护生态系统健康的湿地生态系统管理阶段。从世界范围来看,20世纪中叶之前,除部分湿地被加以保护,用于狩猎、捕鱼和水禽保护外,湿地管理主要是以农业生产为目的,排水、疏干湿地,还有对泥炭资源、生物资源的利用等。以资源利用为目的的湿地管理,以追求系统的最大产出为目标。由于对湿地资源的不合理利用,使维持湿地生态系统至关重要的生物、化学和物理过程普遍受到严重干扰,湿地生态系统退化,生物多样性丧失,环境服务功能下降,对可持续发展造成危害。湿地生态系统管理是一种新的管理理念,强调以生态系统健康为目标,推动社会发展与生态相互协调,实现资源可持续利用。 湿地生态系统管理:保障湿地生态系统的生态完整性和功能的可持续性 生态系统管理主要是通过调整生态系统物理、化学和生物过程, 保障生态系统的生态完整性和功能的可持续性。生态系统管理一方面针对生态系统本身功能和过程,另一方面,也包括引起生态系统过程变化的自然、人为因素。由于调整 人类活动要比调节影响生态系统构和功能的自然因素更加实际,因此,对人类活动的管理是生态系统管理的重要内容。人类的活动可能在程度或格局上改变那些过程。生态系统管理的理论框架应包括生态系统功能、人类利用及二者之间的互相作用,系统地、科学地研究人类对生态系统的利用以及对其造成的影响,使二者达到均衡。 湿地中的水文、生物、化学和物理等自然发生过程构成了生态系统的功能,如洪水调控、营养物质迁移转化、生产力和生境的发育或维持。这些过程的相互作用使生态系统各组分得以维持,如动植物种群、营养库、土壤及沉积物特性等。湿地生态系统直接或间接地为人类提供利益。现有的科学基础仍不足以解释不同湿地生态系统如何运转,不同的环境因子及它们之间的相互作用又是如何调节其功能的。同时,经济学家也仅仅是刚开始考虑赋予湿地功能、产品和属性以价值的可能性及其含义。 湿地功能评价在生态学和湿地管理实践之间发挥着桥梁作用。由于湿地生态系统极其复杂多样,其功能和作用程度不完全相同,因此有必要建立一套方法,

森林生态系统服务功能

森林的生态服务功能 森林生态系统与生态过程所形成及维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。主要包括森林在涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境、森林防护、生物多样性保护和森林游憩等方面提供的生态服务功能。 一·森林是人类的资源宝库. 森林能够提供大量木材和其它林产品,还能生产有很多有经济价值的产品.当然现代森林的主要生产功能还是表现为它是―个巨大的原材料供应者.木材及木制品,在建筑,交通,采掘,轻纺,水利电力筹许多生产部门是不可缺少的物资.木材的化学加工产品及各种林副产品也是重要的原材料及出口物资. 中国有繁多的经济林木树种,林副产品极为丰富,还有大量的中草药材,多种稀有珍贵的野生动物.产品的丰富多彩,实在是举不胜举.这些产品从需要上讲,不仅在国内牵涉到各行各业,不可缺少;而且其中许多产品在国际市场上享有声誉,是国家重要的出口物资。森林中有极其丰富的物种资源,仅热带雨林中的物种就占地球上全部物种的50%.在我国的森林中,既有大量的食用植物,又有很多油料植物,还有丰富的药材资源。现代的森林仍然是地球上一个重要的能源生产者,由于世界上一些化石能源渐渐枯竭,森林作为一种可以再生的能源,正在引起越来越大的重视. 二·涵养水源 森林对降水的截留、吸收和贮存,将地表水转为地表径流或地下水的作用。主要功能表现在增加可利用水资源、净化水质和调节径流三个方面。森林是土壤的绿色保护伞.茂密的枝叶能够截留降雨,减弱水流对土壤的冲刷;林下的草本植物和枯枝落叶层,如同一层松软的海绵覆盖在土壤表面,既能吸水,又能固定土壤;庞大的根系纵横交错,对土壤有很强的粘附作用.另外,森林还能抵御风暴对土壤的侵蚀.我国的有关观测结果表明,有林地水土流失量比荒坡地小得多.森林能够蓄水保肥,消洪补枯.防止水土流失,涵养水源. 森林是巨型蓄水库.降雨落到树下的枯枝落叶和疏松多孔的林地土壤里,会被蓄积起来,就像水库蓄水一样.雨过天晴,大量的水分又通过树木的蒸腾作用,蒸发到大气中,使林区空气湿润,降水增加.森林对于减轻旱涝灾害起着非常重要的作用。 三·保育土壤 森林中活地被物和凋落物层层截留降水,降低水滴对表土的冲击和地表径流的侵蚀作用;同时林木根系固持土壤,防止土壤崩塌泻溜,减少土壤肥力损失以及改善土壤结构的功能。风蚀是土壤流失的一种灾害.风力可以吹失表土中的肥土和细粒,使土壤移动,转移.在风沙危害严重的地区,更是风起沙飞,往往埋没了农田和村庄.风对农作物的直接危害更为普遍. 四·净化大气环境 森林生态系统对大气污染物(如二氧化硫、氟化物、氮氧化物、粉尘、重金属等)的吸收、过滤、阻

生态系统服务功能文摘

生态系统服务研究是近几年才发展起来的生态学研究领域,目前被普遍认可的概念是1997年Daliy等人[1]提出的。 他指出:生态系统服务是指自然生态系统及其物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过程。([1]GretchenCDaily.Natureservices.Washington:DCIslandpress.1997) 生态系统服务功能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[6].(6Daily,G.C.1997.NaturesServices:SocietalDependenceonNaturalEcosystems.WashingtonDC:IslandPress.) 主要包括如下内容: 净化空气和水缓解干旱和洪水废物的分解和解毒产生、更新土壤和土壤肥力植物受粉; 农业害虫的控制稳定局部气候缓解气温聚变、风和海浪支持不同的人类文化传统提供美学和文化、娱乐 1995年,CostanzaR等人将全球生态系统服务划分为17,包括:大气调节;气候调节;干扰调节;水调节;水供给;侵蚀制和沉积物保持;土壤发育;营养循环;废物处理;受粉;生物控制;庇护所;食物生产;原材料;基因资源;娱乐;文化等。 CostanzaR等人1995年开始对生态系统服务价值进行研究[4]。他们对全球主要类型的生态系统服务功能价值进行了评估,得出全球陆地生态系统服务功能价值为每年33万亿美元,这一研究的发表拉开了生态系统服务功能价值研究的序幕。 1997年,由GretchDaily等人编著的《生态系统服务功能》一书,不仅系统的阐述了生态系统服务功能的内容与评价方法,同时还分析了不同地区森林、湿地、海岸等生态系统服务功能价值评价的近20例实例。价的近20例实例。 我国著名植物学家张新时根据Costanz等人的研究,按照面积比例对我国生态系统的服务功能经济价值进行了评估,得出我国生态系统服务功能的经济价值大约为20万亿元人民币。1999年欧阳志云等人对我国陆地生态系统的服务功能价值进行了研究,得出我国陆地生态系统服务功能经济价值每年为1.48×1014元人民币。 3 主要的研究方法 生态经济学、环境经济学、资源经济学对生态系统服务进行评价时主要可以采用如下几种方法: 3.1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方法。通过市场来体现生态系统服务的价值。这种方法是在估算中最常使用的,也是最简单的方法。但是这种方法只适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方法进行转化,才能适用。另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。 3.2边际机会成本法 边际机会成本[12]是由边际生产成本、边际使用成本和边际外部成本组成的。机会成本是指在

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