生物多样性主要特点范文

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【Abstract】Paper introduces the construction technology and the development research situation of “the information management system research of biological diversity based on webGIS in Yellow river delta wet land” .This software system has the functions such as browsing the remote information distribution of delta biological， statistical analysis， information services and so on. The advantage of convenient operation， strong applicability and widely application have higher value for strengthening the network management and scientific decision of delta biological diversity information.

【关键词】WebGIS；黄河三角洲；湿地；生物多样性；信息管理系统

【Keywords】WebGIS； Yellow river delta； biological diversity； information management system

【中图分类号】TP79 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0053-02

1 概述

湿地生态系统是目前自然界生物多样性最丰富的生态系统[1-3]，也是人类最重要的生存环境之一。然而由于全球变暖、人口剧增以及不合理开发，湿地正面临着前所未有的干扰和威胁，湿地保护迫在眉睫[4]。

黄河三角洲湿地是世界少有的河口湿地生态系统，位于山东省东北部的渤海之滨。在气候变化、海岸侵蚀、风暴潮、入海河流断流、外来物种入侵等自然因素以及围垦、城市港口建设、海洋油气资源开采等人为因素的双重作用下，生物的生存环境发生巨大改变，生物资源不断减少，生物多样性面临极大的威胁[5-7]。因此，为了更好地保护湿地资源，就必须深入了解导致湿地生物多样性下降的原因，并积极探寻高效科学的保护措施。

国外很早就开展3S技术在湿地保护中的应用，国内目前也逐渐开展相关研究，张桂芹等[8]开展了基于3S的济南湿地资源调查及碳汇功能研究，姚慧敏等[9]利用RS和GIS技术对山东省盐碱类湿地资源进行了调查研究。

本研究应用WebGIS和数据库技术对黄河三角洲湿地生物的发生、分布等数据进行分析，可实现对湿地生物多样性的监测、管理和相关预防方法及防治技术的关联查询，并实时进行信息，为政府部门进行湿地生物多样性保护提供决策依据。

2 系统设计

黄河三角洲湿地生物多样性信息管理系统是基于Window系统环境下开发的，使用C#，WEBGIS编程语言，使用Microsoft Visual Studio 2008作为开发工具，Oracle作为数据存储介质，基于B/S模式开发，选用面向对象开发方法，采用三层架构设计技术，将系统抽象成界面层、业务逻辑层、数据访问层。构建黄河三角洲湿地生物多样性信息数据库，实现对湿地生物的实时管理、查询和等功能。

3 系统功能与实现

黄河三角洲湿地生物多样性信息管理系统主要包括下列六个子系统十八个模块：信息接收子系统、生物名录管理子系统、遥感影像管理子系统、分析与评价子系统、我的信息管理子系统和字典维护子系统。

3.1 生物信息查询

生物信息查询功能模块包含着植物、野生动物、外来入侵生物、濒危和特有物种数据库等信息。通过对生物信息录入、整理和分析（见图1），并根据湿地生物多样性保护管理工作的实际需要，实现了生物信息的查询、遥感定位等功能。信息录入时按照数据表结构进行规范化填写，通过数据库直接导入，后台管理十分便捷。

3.2 遥感影像管理

基于黄河三角洲生物空间数据的采集（见图2），主要提供用户对湿地内各种植物、水鸟等的发生分布情况的地图显示，实现实时观测。实现生物发生世代、分布区域、种群消长规律在数据库中的呈现和输出等，并对数据进行模拟分析并预测预报，同时可以利用遥感影像对黄河三角洲外来入侵生物进行动态监测。

3.3 生物多样性分析与评价

根据生物类别动态提取生物评价指标信息，实现了对黄河三角洲湿地生物多样性的动态评价（见图3）。

3.4 系统管理

系统设置了管理员权限和一般使用者权限，管理员负责整个数据库的维护和管理，可对系统具有完全管理权限，一般使用者根据需要对各数据库进行查询、补充和完善。

此外，根据各类生物数据信息呈现的不同，系统设置了各级用户可以对权限内的各类数据进行查询、录入、修改、删除等编辑功能，这使整个数据库系统的维护更加便捷和实

用。

4 讨论

本研究建立了黄河三角洲湿地动物、植物、濒危物种、外来入侵生物的空间和属性数据库，提供湿地生物多样性的基础资料的实时更新和查询，将3S技术与湿地生物多样性信息结合，建立黄河三角洲湿地生物多样性保护信息化平台，实现对湿地生物多样性的实时监测和精细化管理。

同时，本研究将为山东省湿地生物多样性保护和管理专业化、信息化技术平台的建立提供技术支持，管理部门、相关科研事业单位网络用户可通过账户密码登录系统，实现资源共享。

【参考文献】

【1】李禄康.湿地与湿地公约[J].世界林业研究，2001，14（1）：1-7.

【2】林业部野生动物保护司.湿地保护与合理利用指南[M].北京：中国林业出版社，1994.

【3】杨永兴.国际湿地科学研究的主要特点、进展与展望[J].地理科学进展，2002，21（2）：45-47.

【4】陶信平.略论中国湿地保护[J].长安大学学报（社会科学版），2004， 6（4）：13-17.

【5】朱京海，刘伟玲，胡远满，等.辽宁沿海湿地生物多样性评价研究[J].气象与环境学报，2008，24（1）：27-31.

【6】张绪良，肖滋民，徐宗军，等.黄河三角洲滨海湿地的生物多样性特征及保护对策[J].湿地科学，2011，9（2）：125-131.

【7】张绪良，徐宗军，张朝晖，等.中国北方滨海湿地退化研究综述[J].地质评论，2010，56（4）：561 -567.

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关键词：高校校园；植被配置；对策

中图分类号：S4文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）11-0394-01

1 高校校园植被的功能与意义

校园植被是高校校园的一部分，是展示一所学校物质文明、精神文明风貌的重要窗口，是学校创造良好的育人环境，提高人才培养质量的重要因素。校园内令人沉醉的绿意，不仅能给人以美的陶冶，也能给人以智慧的启迪。校园植被的一个突出特点就是与学校教育功能相结合，其应渗透到学校课堂教学、课程设计、实习实训全过程，使之成为自然科学和自然保护教育的天然课堂。因为广大师生在融入优美的景致，接受自然与人文美景的熏陶时，可以激发出热爱大自然、热爱学校、热爱祖国的思想情感。各种校园植被构成了校园美丽的风景线，是构筑校园的重要基础硬件设施之一，同时还能起到植被基因库的作用。

因此，高校校园植被的意义在于：(1) 提供有利于师生员工身心健康的教学与生活环境；（2)发挥天然实验室的作用，为教学直接提供活标本，方便师生就近观察、识别、比较物种；(3)发挥实验基地作用，利用校园树木花草进行科学实验，方便易行；（4)可以作为珍稀濒危植被的保存地、保护区和繁殖基地；(5)可以作为生物多样性的展示区；(6)可以升华校园文化，提高师生员工的综合素质。

2 高校校园植被配置中存在的问题

（1）校园植被多样性不够。主要表现为：一是校园常用绿化树种较为单调；二是已有人工植被群落大部分结构单一,往往是大树加草坪,缺乏中层灌木和下层地被,达不到垂直层次的丰富性,绿地的防尘减噪效果也有所降低；三是树种间的配置模式单一,大量重复,特色不够鲜明。

（2）校园植被配置缺乏合理的规划。由于植被配置时依然存在着重景观、轻生态和重效果、轻过程的思想，往往忽视了植被自身的特点和规律。

（3）校园植被选择不够科学。在校园植被配置时，没有结合校园实际，缺乏预见性，盲目引进外地树种，植被选择单一等。

3 高校校园的植被选择

(1)科学引种,增加校园植被多样性。

植被的多样性能体现功能目标的多样性,增强校园植被对气候的适应性和抗逆性,提高高校校园生态系统的稳定性,虽然较少的植被种类易形成某一稳定的景观绿化框架,但显得过于单调,从生物多样性看,缺乏变化的少数植被的大范围使用也易产生病虫害。校园植被是以改善高校内的自然生态和生活环境为主要目的,主要供师生放松心情、自我调节、休闲娱乐的场所。因此,还要根据校园植被的功能特点,突出植被的景观功能。

(2)合理搭配乔木、灌木、草本植被。

高校校园景观是建筑、道路、池塘、植被相结合构成的统一整体,复层结构应当成为植被配置的主旋律。校园植被主要包括乔木、覆盖地表的低矮植被,包括一年生和多年生的草本、适应性强的匍匐型灌木、藤本及竹类,以及草坪和稀树草坪等。其中，草坪在绿化、美化中起着越来越重要的作用,而且在发生地震和火灾等突发性灾害时,开阔的草坪是极好的安全岛和隔离带。在规划时要根据景观布局要求,对乔木过于密集的局部位置,尤其是校园主干道和绿化区内的人行便道两侧就近移栽,增加景观效果突出、品种丰富的花灌木和地被植物,形成良好的地面覆盖,通过这样配置以营造优美的校园景观和开放的绿地空间。

4 植被配置原则

(1)体现校园景观与生态保健相结合的原则。

充分利用具有生态保健功能的植被提高环境质量、杀菌和净化空气，以利于师生身心健康。

(2)体现生态和谐校园的原则。

在布局上增设建筑和园林小品，强化校园的园林氛围。在绿化上以常绿树为基调，适当穿插草花，力求树木高低错落有序、疏密合理，以形成良好的植被总体和局部效果，从而营造一种安静幽雅的校园景观格调。

(3)坚持可持续发展的原则。

坚持教学、科研、生活三方面的协调发展，以生态理论做指导，坚持生态环境建设和功能建设同步，创造良好的生态环境，尽可能进行乔灌草复式绿化，以创造良好的校园环境，达到人与自然的和谐。

(4)坚持以人为本的原则。

以人为本，体现个性化，就要求做到：空间组织与规划依据不同层次需要，构造不同的活动空间；为满足人们回归自然的渴望，植被配置时应充分考虑人们钟情于自然的心理需求；关注人的审美习惯，并赋予其一定的文化内涵；选用有益身心健康的药用保健植被。

5 植被配置对策

5.1 空间配置对策

(1)学校的空间位置上的适宜性。

在进行植被配置时，要根据校园所在地理区位的特点，考虑其植被在空间位置上的适宜性，充分选择本地植被，科

学引进外地植被，在空间上合理规划，使两者互利共存。增加校园植被的生物多样性，在充分展示本地优良植被的同时，又能增加异地风情。

(2)学校内部不同区位的植被配置对策。

教学区:该区域主要包含教学楼、实验楼、图书馆、行政办公楼及操场等，其主要特点是人口密度大、活动比较集中，出入频繁。这一区域的建筑要求保持良好的通风采光，因此适宜选择一些较低矮的乔木、叶子较大的花灌木及草坪，如玉兰、木槿、紫薇、大叶黄杨、月季、玫瑰等植被。配置这些植被不仅可以提供充足的氧气，还可以杀灭细菌和真菌，使人感到空气清新、精神振奋。在植被配置上注意乔、灌、草搭配应合理，疏密结合，以便为教师和学生提供一个良好的学习环境。

生活区：该区域主要包括宿舍、食堂、礼堂等，其特点是这是学生的生活场所，人口密度大。这一区域，配置时应注意应营造一个绿树成阴、花草相映、静谧的生活环境，可多栽植一些攀缘植被，如凌霄、木香、藤本月季、地锦、葛藤等。在乔木、灌木的选择上，应选择一些花朵艳丽、花形、花叶奇特，有药用功能的植被，如雪松、白皮松、云杉、玉兰、银杏、马褂木、蝴蝶槐、金丝垂柳、月季等植被。

居住区：该区域是满足教职工的休息、交往、娱乐等的地方，植被配置要求有利于居民心理、生理的健康，满足人们对居民区环境绿化的物质和精神两方面的需求。该区域配置时应营造温馨优雅、舒适开阔、集体休闲与娱乐的氛围。因此不仅要有郁郁葱葱的树木，绿菌如毡的草地，还要有赏心悦目的花果和形形的小品设施，从而使老人孩子们在休闲之余尽享大自然的魅力，使教职工们在工作之余消除疲劳、振奋精神、陶冶情操。在选择树种时，应该尽量选择一些具有保健功能的植被，如银杏、杜仲、紫薇、夹竹桃、玉兰等植被。

5.2 时间配置对策

校园植被配置时，应注意尽量营造四季常青、四时有景、各有韵味的环境。改善植被结构,落叶、阔叶相结合，多种色彩植被相结合。通过合理选择树种,减小校园景观的季节反差,而且使师生员工能感受到四季色彩和生命呼应的旋律。另外,时令性花卉是合理配置校园景观中不可替代的组成部分,尤其是盆栽花卉,可用于在节日、庆典或大型活动中进行合理构图和层次搭配,以装点温馨和谐、文明幽雅的校园。

参考文献

［1］夏欣，杨琴军等.高校生态校园建设中的植被配置对策［J］.华中农业大学学报(自然科学版)，2007，（1）.

［2］王庆.发挥校园植被在构建和谐社会中的教育功能-以深圳高校为例［J］.中国建设教育，2008，(4).

［3］赵黎芳，丛日晨.北京大学校园植物调查［J］.北京园林，2005，(1).

［4］闫兴富,付强.北方民族大学校园园林植物配置及其应用［J］.北方园艺，2008，(1).

［5］李凡.浅谈安源学院校园植被景观现状与规划［J］.科技创新导报，2008.

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森林生态系统的组成与结构的多样性及其变化，涉及从个体、种群、群落、生态系统、景观、区域等不同的时空尺度，其中交织着相当复杂的生态学过程。在不同的时间和空间尺度上的格局与过程不同，即在单一尺度上的观测结果只能反映该观测尺度上的格局与过程，定义具体的生态系统应该依赖于时空尺度及相对应的过程速率，在一个尺度上得到的结果，应用于另一个尺度上时，往往是不合适的。森林资源与环境的保护、管理与可持续经营问题主要发生在大、中尺度上，因此必须遵循格局－过程－尺度的理论模式，将以往比较熟知的小尺度格局与过程与所要研究的中、大尺度的格局与过程建立联系，实现不同时空尺度的信息推绎与转换。因此，进入20世纪90年代以来，生态学研究已从面向结构、功能和生物生产力转变到更加注重过程、格局和尺度相关性。

1 相关概念

1.1 格局

在生态学中，格局一词早期多用于种群生态学，主要是对种群分布格局的描述，如聚集分布、随机分布、离散分布、均匀分布等。随着景观生态学的诞生与发展，格局一词在景观生态学中被广泛应用。景观生态学中的格局是指空间格局，包括景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置，不同类型的缀块可在空间上呈聚集分布、随机分布、均匀分布等。对于森林生态系统而言，除水平格局之外，还包括垂直格局，即植物体的垂直配置。格局在生态系统中的生物学组织层次上已被广泛应用，但对生态系统中的环境部分，其格局的描述及研究尚涉及很少，事实上各环境因子在时空上的配置，对生态过程同样有很大影响。

1.2 过程

“生态系统行为”、“生态系统功能”、“生态系统过程”是相同的术语，为了避免同拟人论的含义相混淆，一般不使用“生态系统功能”这个词，多采用“生态系统过程”的说法。与格局不同，过程强调事件或现象的发生、发展的动态特征。生态学过程包括生物过程与非生物过程，生物过程包括：种群动态、种子或生物体的传播、捕食者-猎物相互作用、群落演替、干扰传播等等；非生物过程包括：水循环、物质循环、能量流动、干扰等等。

1.3 尺度

尺度是指研究某一物体或现象时所采用的空间或时间单位，同时又可指某一现象或者过程在空间和时间上所涉及到的范围和发生的频率。前者是从研究的角度来定义的，而后者则是根据所研究的过程或现象的特征来定义的。尺度包括空间尺度和时间尺度。在生态学组织层次上还有组织尺度，如：个体、种群、群落、生态系统、景观等。尺度常常用粒度和幅度来表达。景观的空间粒度指最小可辨识单元所代表的特征；时间粒度指某一现象或事件发生的（或取样的）频率或时间间隔。幅度是指研究对象在空间或时间上持续的范围或长度。具体地说，所研究区域的总面积决定该研究的空间幅度；而研究项目持续多久，则取决于其时间长度。与尺度相关的另一个重要概念是尺度推绎，尺度推绎是指把某一尺度上获得的信息和知识扩展到其它尺度上，或者通过在多尺度上的研究而探讨生态学结构和功能跨尺度特征的过程，尺度推绎也就是跨尺度信息转换，包括上推和下推。

2 森林生态系统的格局

2.1 生物格局

物种多样性的空间分布格局是物种多样性的自然属性，主要分两大类：一是自然界中的基本且具体的形式，如面积、纬度和栖息地等；另一类是特殊抽象的形式，如干扰、生产率、活跃地点等。

面积对物种多样性的影响显而易见。“假如样地面积更大，就会发现更多的物种”这一假说已经得到广泛的证实，体现了物种存活数目与所占据面积之间的密切关系。面积对物种多样性的影响涉及面很广，但物种-面积曲线和大陆与岛屿上不同物种多样性模式，一直是物种多样性空间格局研究的热点。纬度梯度、海拔梯度、栖息地及小生境与物种多样性分布格局，一直以来也倍受关注。除上述具体的表现形式外，干扰、生产率、活跃地点等与物种多样性的关系，作为物种多样性空间格局的特殊变化形式，也是研究的热点。非生物的或生物的干扰，对物种多样性分布有很大影响，干扰并非只能削弱物种多样性，小规模的中等程度频率干扰，可能大大丰富物种多样性，这一现象已在许多地区得到了证实。总的初级生产率与物种多样性分布密切相关，早期生态学家一直认为，生产率越高越能提高物种多样性，但研究表明，生产率高不一定代表高的多样性，相反，不断增长的生产率可能会降低物种的多样性。

不同生物类群在森林中的分布格局，如树木、灌木及草本植物等的分布，都会影响到系统的生物及非生物过程，种群分布格局是系统水平格局研究的经典内容，相对于种群而言，其它方面的研究如不同种群或不同生物类群间分布格局的相互关系及其影响等，研究尚少。

2.2 环境格局

环境因子在大的尺度上随纬度、海拔、地形、地貌等会有很大差异。大尺度的环境要素控制森林的区域分布，形成了区域性的森林植被类型；中小尺度的环境变化影响森林结构组成，进一步影响系统中物种的分布格局。大尺度环境要素与森林分布格局的关系是经典的生态学研究内容，研究工作也非常深泛。而系统水平上微生境的格局，近年来也受到关注，特别是林隙、边缘效应等研究的深入，使森林中微生境的差异及格局方面的研究向较微观方向发展，事实上，森林内部微环境的差异对系统生态过程的影响是不容忽视的。

2.3 景观格局

随着景观生态学的诞生与发展，为生物的格局研究提供了新的理念与方法，大大促进了生物格局方面的研究。景观生态学中的斑块、廊道、破碎化等概念，都与生物格局密切相关。

斑块大小对生物多样性的影响是源自环境异质性和多样性。基于MacArthur和Wilson在1967年所创立的岛屿生物地理学（island

biogeograhpy）理论所建立的斑块大小与斑块中物种数目间的关系，不仅揭示了种－面积关系，而且从动态方面阐述了物种丰富度与面积及隔离程度之间的关系。斑块形状同样重要，斑块形状的重要生态学特征是景观边界的边缘效应，它通过影响斑块间的物质和能量交换而影响斑块内的物种多样性。一般说来，许多典型物种被限制在边缘环境或者内部环境之中，导致斑块的边缘部分有不同于斑块内部的物种组成和丰富度。传统观点认为，边缘效应提高了生物多样性。但也有研究认为创造林缘增加物种丰富度的做法，只是暂时增加了适于边缘生境的物种多样性，边缘物种的增加会导致其它物质的绝灭。因此，林缘作为保护生物生境的价值受到质疑，有时甚至是“生态陷阱”。

廊道是联系斑块的桥梁和纽带，具有通道和屏障功能的双重特性。廊道影响着斑块间的连接度，因此在很大程度上决定了斑块间物种、物质和能量的交流。对于生物而言，廊道主要起到五种作用：通道(conduit)、隔离带(barrier)、源(source)、汇(sink)和栖息地(habitat)。廊道的有效性依赖于许多因素，包括廊道内生境结构、廊道的宽度和长度、目标种的生物习性等。只有正确设计和运用廊道，才能在破碎化景观中进行有效的物种保护。

景观破碎化的生态影响是焦点，特别是景观破碎化对异质种群动态的影响。景观破碎化（landscape

fragmentation）是指一个大面积连续的生境在干扰下被分割成很多面积较小的斑块，斑块之间被与过去性质不同的斑块所隔离，残存的斑块可以看作“生境的岛屿”。景观破碎化既可定义为一种过程：即栖息地不断变成碎片的过程；也可理解为一种格局：即破碎化过程的结果。显然，两种不同角度的理解生态上差异很大。景观破碎化缩小了某一类型生境的总面积和每一斑块的面积，影响到种群的大小和灭绝速率；在不连续的片断中，残留面积的再分配影响物种散布和迁移的速率。Levins在1969年首次提出了异质种群(Meta-population)的概念，并给出一个预测异质种群动态的模型。异质种群是指斑块生境中一组同种局部种群（local

population）的集合体。这些小的局部种群在空间上存在隔离，彼此间通过个体扩散而相互联系，各局部种群不断的灭绝又不断的迁入重建，当迁入重建率大于灭绝率时，这种斑块状分布的种群就能长期生存。异质种群理论的内容丰富，为景观破碎化对生物多样性的影响研究提供了有力工具。

3 森林生态系统的生态过程

3.1 碳循环过程

全球气候变化与森林生态系统一直是国内外全球变化研究的热点领域，内容主要涉及气候变化对森林群落和树种的空间分布影响、组成结构的变化、林木的生理生态响应和生物生产力的变化、森林的碳汇作用和碳平衡等。

大气CO2浓度升高的直接作用和气候变化的间接作用表现在两个方面。一般认为，CO2浓度上升对植物起着“施肥效应”作用。因为在植物的光合作用过程中，CO2作为植物生长所必须的资源，其浓度的增加有利于植物光合作用的增强，从而促进植物和生态系统的生长和发育。目前，大部分在人工控制环境下的模拟实验结果也表明，CO2浓度上升将使植物生长的速度加快，从而对植物生长和生物量的增加起着促进作用，增益变幅为10-70%，尤其是对C3类植物，其增加的程度可能更大。但是，CO2浓度升高对植物的影响根据其所在的生物群区、光合作用和生长方式的不同而存在着较大的差异。一般认为，CO2浓度升高对森林生长和生物量的增加在短期内能起到促进作用，但是不能保证其长期持续地增加。

森林生产力是评价森林生长状况和森林生态系统功能的主要指标之一。大气中CO2浓度上升及由此而引起的气候变化将影响森林的生产力。由于生产力与气候（水热因子）间存在着一定的关系，因此人们常用气候模型（如Miami模型等）估算大尺度生产力。对于未来气候变化对生产力的影响也常利用GCM模型对未来气候情景进行预测，再根据预测结果估算生产力，最后与当前气候情形下所模拟的结果相比较。基于全球变化的预测情景，中国森林生产力将有所增加，增加的幅度因地区而异，变化在12％~35％。由于不同的GCM模型对未来气候模拟预测的结果不同，因此对生产力变化的预测也表现出一定的差异。此外，气候变化对森林生产力影响的预测目前仅仅考虑气候与生产力的线性平衡关系，而没有考虑其它自然和人为因素的影响；在预测过程中假定森林植被的分布不随气候的变化而发生改变；预测中所选用的气候因子是其年平均值，而没有考虑其季节变化和森林的适应性变化。所以，预测的结果并不能准确地反映出未来的实际情况。

关于森林在陆地碳汇中所起的作用，至今没有形成一致的观点。北美的实测和模型研究表明，北半球中高纬度森林植被是一个重要的汇，它在减小碳收支不平衡中起着关键作用。然而，根据加拿大、美国、欧洲、俄罗斯和中国的森林清查数据计算结果表明，北半球森林对碳的净吸收量有限，20世纪90年代初期年吸收量为0.6-0.7Pg，其中80%以上发生在温带地区，且受林火、弃耕和造林的影响，寒带地区的生长则被火和其它干扰抵消了；与大气碳量变化相比较，森林以外可能存在有其它重要的陆地碳汇。

方精云等利用 1949年至 1998年间 7次森林资源清查资料，结合使用森林生物量实测资料，采用改良的生物量换算因子法，推算了我国

50年来森林碳库和平均碳密度的变化，分析了中国森林植被的CO2源汇功能。结果表明，70年代中期以前，中国森林碳库和碳密度年均减少约0.024Pg；之后呈增加趋势，在最近的20多年中，森林碳库年平均增加0.022Pg。这种增加主要由人工造林增加所致，自20世纪70年代中期以来，人工造林累计吸收固定0.45

Pg的碳。另外，气温上升和CO2 浓度施肥效应也可能是促进森林生长增加固碳能力的重要原因。

目前，国际上普遍采用微气象技术测定方法开展森林植被的CO2通量观测或称涡动相关法研究森林的大空间尺度碳平衡规律。国际上已经建立的CO2通量观测网络站点有100多个，分别隶属于欧洲通量网（EUROFLUX）、美洲通量网（AmeriFlux）、加拿大北方森林通量网（BOREALS）、地中海通量网（MedeFlux）、澳洲通量网（Oznet）和亚洲通量观测网（ASIAFLUX）。从全年的CO2通量观测结果分析，无论是北方森林、温带森林还是热带森林均表现为碳汇，但是碳汇强度大小受森林类型、气候环境变化、自然与人为干扰的影响。我国于2001底开始构建了CO2通量观测网，其中大部分是开展森林生态系统CO2通量观测研究。

全球变化相关的森林研究的未来发展趋势：加强森林土壤碳储量、土壤有机碳组分与周转、土壤呼吸及碳释放动态变化规律研究；土地利用变化对森林碳储量、组分、动态和残留的影响以及不同土地利用方式下碳的源、汇分析评价；开展不同经营措施和管理方法对森林碳储量、碳平衡过程与变化规律的研究。

3.2 森林生态系统养分循环过程

在生态系统中，养分的数量并非是固定不变的，因为生态系统在不断地获得养分，同时也在不断地输出养分。森林生态系统的养分在系统内部和系统之间不断进行着交换。每年都有一定的养分随降雨、降雪和灰尘进入到生态系统中。森林中的大量叶片有助于养分的吸取，岩石的化学风化也能增加生态系统的养分数量。活的植物体能够产生酸，而死的植物体的分解过程中也能产生酸，这些酸性物质能溶解土壤的小石子以及下层的岩石。当岩石被溶化时，各种各样的养分元素得到了释放并有可能被植物吸收。这些酸性物质在土壤的形成过程中起到了关键的作用。山体上坡的雨水通过土壤渗漏也可以为下坡的生态系统带来养分。多种微生物依靠自身或与固氮植物结合可获取空气中的游离氮（这种氮不能被植物直接吸收利用），并把它转化成有机氮为植物所利用。

一般地说，在一个充满活力的森林生态系统中，地球化学物质的输出量小于输入量，生态系统随时间而积聚养分。当生态系统受到火灾、虫害、病害、风害或采伐等干扰后，其形势发生了逆向变化，地球化学物质的输出量大大超过了其输入量，减少了生态系统内的养分积累，但这种情况往往只能持续一、两年，因为干扰后其再生植被可重建生态系统保存和积累养分的能力。当然，如果再生植被的生长受到抑制，那么养分丢失的时间和数量将进一步加剧。如果森林在足够长的时间内未受干扰，使得树木、小型植物及土壤中的有机物质停止了积累，养分贮存也随之结束，那么此时地球化学物质的输入量与输出量达到了一个平衡。在老龄林中，不存在有机物质的净积累，因此它与幼龄林及生长旺盛的森林相比贮存的地球化学物质要少。地球化学物质的输出与输入平衡在维持生态系统长期持续稳定方面起到了很重要的作用。

3.3 森林水文过程

森林水文学，包括森林植被对水量和水分循环的影响及其环境效应，以及对土壤侵蚀、水质和小气候的影响。

森林能否增加降水量，是森林水文学领域长期争论的焦点问题之一。迄今为止，关于森林与降水量的关系存在着截然相反的观点和结果。一种观点认为森林对垂直降水无明显影响，而另一种观点认为森林可以增加降水量。森林植被对流域产水量的影响，也存在着同样的争论。这些争议的存在引起了对森林植被特征与水文关系机制研究的重视。国内外已有较多的冠层水文影响研究。森林地被物的水文作用正逐渐得到重视，除拦截降水和消除侵蚀动能外，还能增加糙率、阻延流速、减少径流与冲刷量，今后需要深入开展地被物对产流和汇流过程的调控机制研究。根系层土壤是形成森林植被水文功能的核心地带，根系层水文过程是森林植被水文功能形成机制的关键，也是国内外研究的前沿问题。

蒸散一般是森林生态系统的最大水分支出，蒸散研究目前已进入水分能态学和SPAC或SVAT阶段。森林蒸发散受树种、林龄、海拔、降水量等生物和非生物因子的共同作用。随纬度降低，降水量增加，森林的实际蒸散值呈现略有增加的趋势，但相对蒸散率（蒸发散占同期降水量之比）随降水量的增加而减少，其变化在40~90%之间。

森林对水质的影响在欧美研究较多，主要包括两个方面：一是森林本身对天然降水中某些化学成分的吸收和溶滤作用，使天然降水中化学成分的组成和含量发生变化；二是森林变化对河流水质的影响。20世纪70~80年代，酸雨成为影响河流水质和森林生态系统健康的主要环境问题。为了定量评价大气污染对森林生态系统物质循环的影响，森林水质研究受到了广泛的重视。随着点源和非点源污染引起水质退化成为影响社会经济可持续发展的重大环境问题，建立不同时间和空间尺度上化学物质运动的模拟模型，成为当前评价森林水质影响研究的主要任务，当然需要首先合理布设水化学剖面来确定化学物质循环的路径。

80年代以来，地理要素的空间异质性对水文过程的影响逐渐得到重视，并开展了以此为基础的分布式水文模型的研究。现有的分布式水文模型主要有短时间尺度模型（ANSWERS）和长时间尺度模型（RHESSys、FLATWOODS、Ythan等）两大类型。这些模型的模拟结果表明，预测值与观测值吻合较好。分布式模型考虑了空间异质性，但是没有对空间异质性本身的内在规律进行探讨，在实际操作中存在着主观性。基本空间单元的大小是研究中首先解决的问题，然而，研究者多根据研究区域的大小和资料的空间分辨率来确定其大小，这就给模拟结果带来了不准确性。目前，随着3S技术的发展，分布式模型正逐步成为流域和水资源管理的重要手段。在此基础上，分布式水文模型有望解决森林水文学中长期面临的尺度转换问题。

森林生态水文学未来研究的重点：需要突出森林植被作为水文景观的动态要素，将森林植被的结构、生长过程、物候的季相变化（植被冠层叶面积指数和植被根系生长动态）耦合到分布式生态水文模型中，全面客观地阐明森林植被与水分相互作用以及参与流域水文调节过程与机制；在森林大流域水文过程研究方面，从流域集总式水文模型向分布式水文模型研究发展，同时强调森林植被的生态水文过程与自然地质水文过程有机结合，既考虑森林植被参与的生态水文过程又考虑流域内的时空异质性变化和水文的物理传输过程，藉以更有效地预测和评价流域内的自然、人为因素对水文过程的影响，从而科学指导森林植被的建设和可持续经营。

3.4 森林能量过程

能量流动是生态系统的主要功能之一。能量在系统中具有转化、做功、消耗等动态规律，其流动主要通过两个途径实现：其一是光合作用和有机成分的输入；其二是呼吸的热消耗和有机物的输出。在生态系统中，没有能量流动就没有生命，就没有生态系统；能量是生态系统的动力，是一切生命活动的基础。

生态系统最初的能量来源于太阳，绿色植物通过光合作用吸收和固定太阳能，将太阳能变为化学能，一方面满足自身生命活动的需要，另一方面供给异养生物生命活动的需要。太阳能进入生态系统，并作为化学能，沿着生态系统中生产者（producers）、消费者（consumers）、分解者（decomposers）流动，这种生物与生物间、生物与环境间能量传递和转换的过程，称为生态系统的能量流动。在生态系统中，能量流动服从于热力学第一定律和第二定律。

生态系统中能量流动特征，可归纳为两个方面，一是能量流动沿生产者和各级消费者顺序逐步被减少，二是能量流动是单一方向，不可逆的。能量在流动过程中，一部分用于维持新陈代谢活动而被消耗，一部分在呼吸中以热的形式散发到环境中，只有一小部分做功，用于形成新组织或作为潜能贮存。由此可见，在生态系统中能量传递效率是较低的，能量愈流愈细。一般来说，能量沿绿色植物向草食动物再向肉食动物逐级流动，通常后者获得的能量大约只为前者所含能量的10%，即1/10，故称为“十分之一定律”。这种能量的逐级递减是生态系统中能量流动的一个显著特点。

目前森林能量过程的研究多以干物质量作为指标，这对深入了解生态系统的功能、生态效率等具有一定的局限性。研究生态系统中的能量过程最好是测定组成群落主要种类的热值或者是构成群落各成分的热值。能量值的测定比干物质测定能更好地评价物质在生态系统内各组分间转移过程中质和量的变化规律；同时，热值测定对计算生态系统中的生态效率是必需的。

能量现存量（standing crop of

energy，SCE）指单位时间内群落所积累的总能量。包括生态系统中活植物体与死植物体的总能量，是根据系统各组分样品的热值和对应的生物量或枯死量所推算的。由于能量贮量与生物量正相关，生物量大，能量现存量也愈大。生物量主要取决于年生产量和生物量净增量，乔木层不但干物质生产量较大，而且每年绝大部分生产量用于自身生物量的净增长，年凋落物量很小，其现存量较大。下木层和草本层年生产量小，特别是林冠层郁闭度过大的林分，加之大部分能量以枯落物形式存在，其现存量较低。对于整个生态系统，要获得最大的能量积累，必须合理调配乔、灌、草的空间结构，提高系统对能量的吸收和固定。

3.5 森林生物过程

在生物多样性与生态系统功能方面，张全国等将多样性对生态系统功能作用机制的有关假说分为统计学与生物学两大类：前者从统计学角度来解释观察到的多样性-系统功能模式，包括抽样效应、统计均衡效应等；而后者是基于多样性的生物学效应给出的，包括生态位互补、种间正相互作用、保险效应等。这方面还需要深入研究的关键问题包括：生物多样性怎样影响生态系统抵御不利环境的能力,或者说生物多样性与生态系统维持或稳定的关系如何？景观的改变如何通过影响不同水平生物多样性的变化而影响生态系统功能？物种之间相互关系怎样影响生态过程，继而影响生态系统功能？生态系统的关键种及其作用如何？生态系统中是否存在物种冗余？不同类群的生物怎样影响生态系统功能等。

植物多样性的测度与取样尺度密切相关，植物多样性随不同取样尺度的明显变化存在着复杂的作用机制。不是某一种过程决定各种不同尺度上物种丰富度变化，而可能是不同的过程决定着不同的空间尺度下的植物多样性，这需要深入地了解在小尺度上的物种共存机制和景观大尺度上依距离变化的物种组成的替代机制。

森林生物多样性形成机制与古植物区系的形成与演变、地球变迁与古环境演化有密切关系；现代生境条件包括地形、地貌、坡向和海拔高度所引起的水、热、养分资源与环境梯度变化对森林群落多样性的景观结构与格局产生影响，从而形成异质性的森林群落空间格局与物种多样性变化；自然和人为干扰体系与森林植物生活史特性相互作用是热带森林多物种、森林生物多样性维持及森林动态稳定的重要机制。

森林采伐一般对生物多样性产生影响。森林采伐后树种多样性随不同时空尺度的变化及其生态保护的意义目前国际上存在争议。人类活动引起的全球环境变化正在导致全球生物多样性以空前的速度和规模产生巨大的变化，而且生物多样性的变化被认为是全球变化的一个重要方面。在全球尺度上影响生物多样性的主要因素包括土地利用变化、大气二氧化碳浓度、氮沉降、酸雨、气候变化和生物交换（有意或无意地向生态系统引入外来动植物种）。对于陆地生态系统而言，土地利用变化可能对生物多样性产生最大的影响，其次是气候变化、氮沉降、生物交换和大气二氧化碳浓度增加。其中，热带森林区和南部的温带森林区生物多样性将产生较大的变化；而北方的温带森林区由于已经经历了较大的土地利用变化，所以其生物多样性产生的变化不大。

群落中的物种如何共存是群落生态学研究的重要问题之一，目前已经有多种理论或假说，如种库理论（species pool

theory）、更新生态位理论(regeneration niche theory)、资源比率/异质性假说(resource

ratio/heterogeneity hypothesis)、竞争共存理论(competitive coexistence

theory)、生态漂变理论(unified neutral theory)干扰假说（disturbance

hypothesis）等，它们从进化、历史、资源共享、空间异质性以及生态尺度等方面来解释群落物种共存的机制。

建立关于种群的数学模型是定量描述种群动态、种间关系等的重要手段。如单种群模型、多种群动力学模型以及变维矩阵模型、灰色系统模型、模糊数学模型、突变论模型等常被应用于种群的动态分析。在种间作用关系方面，涉及寄生－寄生者模型、捕食者－猎物模型、功能反应模型、多物种共存模型以及种间偏利模型、种间偏害模型等。

4 格局与过程的关系

研究植物群落空间格局的推动力来自于为了了解植物群落的特点，描述并量化它们时空上的特征，然后把观察到的特征与植物的位置、生长、竞争、繁殖、衰老、死亡率等基本过程联系起来。镶嵌的空间格局能被用来进行基本过程的假设，也可以用来提出引起这种基本过程产生的机制。讨论的一个关键点是生长、竞争、衰老等发生在植物内部的过程与所观察到的空间格局的联系。植物群落的研究是建立在过去的过程可以从格局中推出的基础之上的，空间格局是过去过程的结果，即使它不能提供全部的信息，至少能被用来检验一些关于过程的假设。此外，对空间格局清晰客观地描述，是如何控制生物和环境过程工作的一个重要的部分。空间格局是自然植物一个至关重要的方面，它影响植物本身及与其相互联系的其它生物体将来的过程。格局与过程相互作用的空间尺度从个体植物临近几厘米或更小的范围到景观尺度。自然植物有时被看成不同种类的缀块镶嵌，并且这些缀块的大小和间距是植物重要的特征。对格局与过程的研究虽然已比较深泛，但对格局与过程之间的关系，尽管在景观水平已有许多理论性探讨，但具体的研究实例并不多见，特别是在系统水平上，对森林生态系统内部格局与过程关系间的具体研究还很缺乏。格局决定过程，过程也会反过来影响格局。

5 未来研究热点展望

森林生态系统存在广泛的时空异质性和尺度的复杂性，因此研究森林生态系统结构与功能的变化规律，需要借助多学科、交叉学科的研究方法。采用实验观测、虚拟现实、数值模拟和决策支持系统等手段，以及结合空间遥感、GPS、GIS和建模等手段，是实现森林植被格局－生态过程耦合－时空尺度转换有机结合的重要研究方法。采用多尺度（地面观测、实验室模拟测试、数值模拟、结合3S技术的空间对地观测）实测分析和分布式数值模拟技术，实现森林生态过程耦合和尺度转换，也为解决未来全球面临的重大森林资源与环境问题展示了希望。

森林生态系统发生、演化过程的长期性和人类干扰不断引起全球环境的变化，需要继续加强森林生态系统的长期定位研究，藉以积累长期的基础数据和了解森林对全球变化的长期响应规律。采用多学科协同研究，仍是森林生态系统定位研究的重要途径。森林生态学与土壤学、水文学、大气科学等学科的合作将日益加强；森林生态系统在全球变化、生物多样性保护和生物圈可持续发展中的作用将成为森林生态学的热点。

作为以森林为研究对象的森林生态学，面对林业发展、森林资源的管理与开发利用以及社会对森林生态系统服务功能的需求，将更加强调森林生态系统的综合管理与可持续经营。国际上以全球变化为核心的全球生态学问题将被纳入森林生态系统的可持续经营研究之中。因此，森林生物多样性形成与维持、退化森林的恢复与重建、森林固碳与碳平衡、森林水文循环等等科学问题必将在研究森林资源的生态保育、经营管理及可持续利用过程中得以探索和解决。

纵观世界森林生态学呈现出的蓬勃发展的态势，我国森林生态学研究的水平、基础设施和科研人才等方面与世界发达国家相比还处在相对落后的阶段，也面临森林生态学发展上的若干问题。我国森林生态系统定位研究台站数量少，科技投入较低，观测设备自动化与现代化水平也相对较低。随着我国经济社会总体发展水平的提高和实施的国家可持续发展战略与西部大开发战略，国家对生态环境保护与建设日益重视，林业六大生态工程建设项目的启动，将给森林生态学的发展提供了极好的契机。

在生态学研究的数学工具上，通常采用线性方法，这样就把客观世界存在的大量非线性问题简单化了。而自然界就其本质来说，无序性、非线性是绝对的、长期的；有序性、线性是相对的、局部的和暂时的。这是自然物质自组织过程导致的物质构件的多样性、复杂性的反应，也是运用非线性科学的方法研究生态学问题的原因和首先要树立的观点。非线性科学作为一门迅猛发展的综合性科学，涉及到对确定论与随机性、有序和无序、简单性和复杂性、量变与质变、整体与局部等范畴和概念的认识上的深化，对自然科学的发展，有着深远的影响。

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【关键词】: 生态节约型；城市园林；景观设计；生物多样性

中图分类号： F291.1文献标识码：A 文章编号：

20世纪的后50年,人类社会文明进入高速发展阶段,尤其是西方发达国家经济迅猛发展,发展中国家的社会经济格局也发生了巨变"全球人口迅速增长,能源短缺成为制约.经济发展的重要因素、人口增长和生活条件的改善是建立在对自然界更多的索取基础之上的，造成我们的生存环境在不断的恶化,全球生态形式日趋严峻。

一、生态节约型园林概述

生态园林是在传统园林的基础上进行继承和发展的，它遵循生态学的原理，采用分层结构、多功能、多学科，建立了人类，动物，植物间的新秩序，达到生态美、科学美、艺术美与文化美。生态景观、系统工程的发展，以及社会、经济的发展，实现良性循环，创造一个生态清洁、优美、文明的和谐环境。

绿化节约型园林，应与资源循环利用的原则相符合，在所有方面的规划、设计、施工、维护等，最大限度地节约资源，提高资源利用率，减少能源消耗。另外，它的输入和输出以最小的投入的人力，资源和能源，发挥最大的生态效益、环境和社会效益。节约型设计，强调的是经济、适用的问题。实际上，因地制宜，巧于因借，本身就减少了大量投资，也解决了部分经济问题。经济问题的实质，就是如何做到“事半功倍”，尽量在投资少的情况下办好事。在节约型的基础上再去考虑美观性才是生态园林设计之本。

二、节约型园林设计的基本原则和目的

那么我们为什么要研究节约型的园林设计?在怎样的原则下的技术策略才可以纳入这个范畴?在我们讨论可能的技术条件和策略之前,就应该把这个问题摆到重要的位置上来弄清楚，根据上面我们提到和分析过的与节约型园林设计思想有关联的理论知识,来做一个总结。

1、基本原则 现在园林设计有各种各样的形式，将各种观点归纳起来考虑，遵循一个总的原则"通过讨论,走出误区,正本清源"尽管节约型园林的内涵至今未有统一的定论,有各种各样的列举,范围有宽有窄,但是归纳起来可以看做由以下几个原则组成，这也是本篇文章提纲挚领的目的所在,所做的一切研究和探索都是为着这个原则和目的，这几个原则是：整体关联原则、经济高效原则、健康舒适原则和全寿命周期设计原则。

2、目的 系统的质存在于整体之中,而组成系统整体的单个部分(或元素)无质可言,整体大于部分之和。节约型园林设计的原则体现整体性的宏观思维也为研究节约型园林设计的目的指明方向:即通过对节约型园林设计的研究,追求上述四个的节约型园林设计原则,为节约型园林的普及提供设计方面的理论和技术支持,并对园林设计的节约型评价提供参考依据。

三、生态节约型园林景观设计观念及思路

1、生态节约型园林景观设计观念

1)基于生态观念的园林环境设计

生态设计是一种以现代生态学、景观生态学为基础和依据的设计思维方式，其主要特点是强调人与自然的相互关联与相互作用,以及保持与维护人类与自然界间的和谐关系,其范围非常之广,包括建筑师对其设计及材料选择的考虑、水利工程师对洪水控制途径的重新认识。工业产品设计师以节约能源和减少废物为原则，为我们提供了系统的框架设计。生态节约型设计帮助我们重新审视城市建筑设计、园林环境，以及人们的日常生活方式，所以生态设计的目标是环境的可持续发展。

2）基于生物多样性原则的园林环境设计

根据生态学物种多样性、群落稳定性的原则，园林景观设计应保持稳定性以及生态景观的协调发展。要保持城市生态平衡，就必须丰富生物多样性。物种多样性在群落多样性的基础上可以提高社区的观赏价值，增强社区和谐性。因此，我们应该提高科学配置植物群落的能力，鉴于拥有城市生物多样性的人工植物群落，创造一个节约型园林。在树阴面、花坛边、树洞，围栏种植玉簪、虹膜、苔藓、麦冬等一些用于城市绿化遮阳或管理粗放的地被植物，充分发挥郊区的城市绿地。拥有了一个自然植物群落，保护了城市的生态系统。

与此同时，鉴于因地制宜的原则，合理选择植物种类，谨慎选取以防种间竞争，避免不适应当地的土壤和气候条件的物种，并参考当地的自然环境条件，选择合理的物种组成，使优良树种在园林景观建设中发挥出生态效益。

3) 利用立体绿化打造城市园林景观

由于现代城市土地的紧张，城市园林面积多为中小型园林。这也使得其绿化面积较小，其尽管设计应以中小型景观为主。积极利用立体绿化园林景观提高城市园林绿化面积的同时也为景观规划与设计打造了良好的平台。在进行立体景观设计过程中要遵循多年生植物用的原则，以及植物生长期的特点，打造持续性的绿化立体景观。同时注意利用园林景观中可以利用的墙体、灯柱、休息座椅高架绿棚、栅栏、凉亭等建筑，打造独特的立体绿化景观。通过利用可以利用的立体结构增加城市园林的空间划分，给人以视觉上、感觉上的空间扩大，同时也利用立体绿化景观达到吸附浮尘净化城市空气的目的，为提高城市环境奠定基础。

2、节约型园林景观设计思路

2.1 充分利用现状与建筑节能材料

1） 地形地貌利用。在景观设计中，地形是最基本的要素。在此情形下，应尽可能的保留原有地形地势，比如可适当设置台地、合理架空等措施。在功能布局上，可将园林的相关服务性建筑考虑建在地下。这样的节约型设计不但充分利用了原有地形地势，提高了土地资源的利用效率，也减少了地面的噪音，留出休闲绿地空间，改善了园林环境。

2） 原有植物、景观及部分建筑。原有植物、景观及可利用的部分建筑是节约型园林景观设计的很好资源。因此，对其进行节约性设计就是尽可能的保留能够利用的“旧形象”，融合“新形象”。

2.2“碳友好”型材料

“碳友好”型材料主要是指对当地现有材料和低碳材料的大量使用或循环使用。园林景观设计中应用硬质材料主要体现在花池、小品、雕塑、景石、铺地等一系列硬质景观上，所

以，应针对这些节点紧扣“节约性设计”。木塑复合材料形式感与原木相似，能够很好地与自然景观融合，使用木塑复合材料更是杜绝砍伐森林建园林、保护自然环境行之有效的方法之一。

2.3 节能型植物的选择

对于园林景观设计而言，应针对园林的各项特性，进行选择，主要就是节能型植物和乡土树种的应用。节能型植物就是在最简单的栽培技术和最低的养护费用下生长状况良好的园林植物，其具备节约型园林景观设计的基本原则，生长抗性强，生长势头强，无或少有病虫害发生，对土壤、水分和温度的要求低。另外，在园林中栽培节能型植物不需要进行土壤改良程序，在自然成形后，不需要对其进行人工修剪、施肥和灌溉。

2.4 水体活化与循环用水

水体是景观设计的灵魂，所以，在对节约型园林景观设计上，除了采取常规的节水性措施之外，重点考虑的是人工湿地污水处理系统的使用。我们下面简要说明设计流程与原理。

1） 系统设计流畅。首先，通过景观位置状态确定系统形式；然后，对水在花园的位置和高度，确定组合系统的形式、水力负荷；根据水生植物的地方优势，以工厂为例，选择芦苇，香蒲，水葱油处理污染和净化能力；计算单元根据水力负荷的表面面积，并确定长宽比；最后的施工设计。

2） 处理单元格构造原理。人工湿地污水处理系统是景观中的运行特性，用来弥补水景观保护的设计偏差，对于人工湿地污水处理系统的介绍，能进一步提高园林景观的价值，更好地现代园林建设的保护意义。

五、结 语

总之，在生态环境恶化的今天，倡导走节约型园林建设成为趋势。节约型园林建设是充分体现可持续发展的重要思想，是避免铺张浪费、建设华而不实园林景观工程的必要保证。坚持节约型园林的建设，才能最大限度发挥有限资源的作用，构筑城市生态美好新家园。由于我国城市园林规划刚刚起步不久，还很不成熟，加之园林规划是一个复杂的系统工程，涉及到了植物学、林学、环境生态科学、建筑学、城市规划学、美学等众多的学科。因此，在实际的园林规划工作中要不断的探索，提高工作的水平。

参考文献：

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Abstract： This paper outlines the forest protection project in Maine， America， the biodiversity conservation project in Costa Rica， the payment for forest environmental service project in Europe， and then summarizes the successful experiences and characteristics of the forest conservation. Combined with the existing problems of forest protection in Wu-ling Mountain area， the proposed measures， including ecological capitalization， forest ecological service compensation， legalization of forest management， diversification of compensation fund， improvement of population quality in forest region are put forward to build the forest conservation system in Wuling Mountain Area.

关键词： 森林保护；生态资源；武陵山片区；生态效益补偿

Key words： forest protection；ecological resources；Wuling Mountain Area；ecological benefit compensation

中图分类号：F127 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）01-0257-03

0 引言

森林为人类提供不可替代的资源和环境，具有重要环境、社会、经济效益。2011年湖北武陵山片区被确定为国家重点扶贫对象，生态环境保护与经济开发的矛盾十分突出。武陵地区森林覆盖率达53%，是长江流域重要的生态屏障和水源涵养区，但随着社会经济的发展，片区内面临森林质量下降，林地分布不均，生态功能降低等严重的环境问题，急需探索出一条高效适宜的森林保护机制。

1 国外部分地区森林保护制度

1.1 美国缅因州林区保护 缅因州（Maine）位于美国本土东北角，州域总面积约688万平方米，森林覆盖率达94%，木材加工与造纸工业曾是该州的主要经济支柱。经济全球化使缅因州森林工业和旅游业受到了严重的挑战。针对这一现状，缅因州开始了壮大森林工业、保护生态环境的实践。缅因州森林保护实践的主要政策包括三方面。一是依靠高科技、高增值，创新林业发展发展战略。州政府认识到森林工业必须在科研、工程创新、创造新工艺与新产品并开发新的生产过程的基础上响应挑战。为此，缅因州大学建立了“先进的工程木材复合制品中心”，主要负责开拓缅因州高科技林产品事业；同时政府鼓励企业从事工程木材的新工艺开发，实现工程木材的商业性生产[1]。二是全面提高从业人员素质，实施小林主培训系统。缅因州立大学根据小林主的实际情况，安排了大量有效的林业经营课程。短期基础课程班的学习内容主要有综合经营利用、永续作业经营、经营计划概念等；高级班的学习内容有森林调查、森林保护、造林和经营、林产利用和市场研究等；特别班的学习科目有妇女如何当经理、森林犯罪、缅因州的林业税法等[2]。三是开发林地游憩价值评价工具――CVM（Contingent Valuation Method）法。1963年，美国学者Davis首次应用CVM（Contingent Valuation Method）研究了缅因州一处林地的游憩价值，为州域森林环境资源游憩和美学价值的评估提供了科学的量化工具，为生态补偿标准的确立提供了依据[3]。价值意愿评估法（CVM）核心是通过假象市场的设定，通过调查问卷的方式，获得受访者对公共环境物品的支付意愿（受偿）意愿，以受访者的支付（受偿）意愿来对公共物品的非市场价值予以定量表示[4]。

1.2 欧洲森林生态效益补偿 自1992年起，欧洲就开始在一些地区为森林行动的实施提供财政支持，并且额度也逐渐增加，同时于1998年通过了关于森林战略的决议，开始支持森林的可持续管理。欧洲森林保护的主要特点是引进了多样化的环境补贴工具，发达的环境保护市场机制。除了逐年增加对森林的资金支持，还创立了各种经济政策和金融工具，形成了较为完善的森林生态补偿体系。欧洲森林生态效益补偿的制度和措施主要有：一是创立了LIFE（The Financial Instrument for the Environment）环境金融工具。这是欧洲进行环境问题补贴的金融工具，它拓展了林业补贴的方式，弥补了政府单一财政支付的不足。该制度的主要特点是有灵活的实施措施，严格要求的效果标准，透明的项目资金使用，完整的项目实施后续保障。二是实行现代林业补贴政策。该政策于20世纪60-70年代在欧洲和北美发展起来。林业补贴包括所有针对林业生产者，林产品以及林业领域而实施的补贴，指的是政府及其关联机构实施的有利于林业生产者或者林业部门的直接或间接的公共财政支持措施[5]。三是开发了森林生态标签认证体系。这是一种运用市场机制来促进森林可持续经营的工具。它的实施促进了欧洲林业管理质量提高，生态环境保护，激励森林企业经济效益的提升，以及林产品贸易的良性发展[6]。四是实施了森林碳汇交易项目。它是指通过造林、再造林、森林管理和森林保护等吸收空气中的二氧化碳、降低或防止将森林中储存的二氧化碳排放到空气中的项目[7]。欧洲森林碳汇交易涉及两种主体：一种是森林碳汇服务的提供者，指的是拥有或经营森林资源的个人、企业以及其它实体；另一种是森林碳汇服务的受益者。碳汇服务的提供者和受益者分别相当于市场中的产品生产商和消费者。

1.3 哥斯达黎加生物多样性保护 哥斯达黎加是位于中美洲的发展中国家，其较为成功的将立法手段和市场手段运用于森林生物多样性保护项目中。哥国的森林保护制度中值得借鉴的主要包括两点。一是发展生态旅游业（Eco-tourism）。它以可持续发展为目标，具有有责任感，知识性和教育性，鼓励互动式参与，民主与公平四大特征。责任感是指在享受旅游的同时，应履行保护生态环境，提高人民生活水平的双重责任；知识性与教育性是指为旅游者提供环境教育学习的机会；互动式参与是指旅游者承担“体验者+保护者”的双重角色，既享受人文生态环境，又充当旅游资源的保护者；民主与公平是指生态旅游创造的利益必须在政府、社区和个人之间进行合理分配[5]。正是这些特征使生态旅游业区别于传统旅游业，它不以牺牲生态旅游区的人文及生态环境为代价，有利于生态资源的可持续利用。哥斯达黎加在发展生态旅游业善于利用当地自然资源优势，重视生态资源优势组合，开发了火山喷发、生态观赏农业、丛林探险等等旅游项目[8]。二是践行森林生态补偿。以1996年新修订《森林法》的颁布为标志，哥斯达黎加正式确立了森林生态服务补偿机制[9]。国家森林基金是哥斯达黎加的森林生态补偿制度执行机构。哥国森林生态补偿涉及三方主体，分别是提供方、支付方和国家森林基金。提供方指的是哥国私有林地的所有者。支付方有私有企业、国家政府基金、国内国际组织或个人赠送。而国家森林基金，专门填补资金缺口，并对整个生态补偿制度实施过程进行监管[10]。森林生态系统提供的环境服务主要包括减少温室气体排放、水文服务、生物多样性、自然景观和生态旅游服务。上述4类环境服务即为补偿的客体。哥斯达黎加森林补偿资金渠道主要有4种。一是可确认的贸易补偿（certified tradable offsets，CTOs），即通过国际碳市场交易获得资金[11]。二是水文服务补偿。水力电气部门和水用户被认为是水文服务补偿的主要支付者。三是生物多样性保护。四是国际援助，即获得国际环境组织（GEF）或其他国家组织的补助金和援助款。

2 国外森林保护制度的特点

可以看出，上述三个地区的森林保护制度虽不完全相同，但存在有诸多共同点，主要有以下三大特征。

2.1 推进森林资源资产化管理 森林资源资产化管理是对森林资源的经济、生态、社会属性的管理，指的是改变森林资源长期无偿服务，对包括林地、林木、动植物等林副产品以及森林资源环境在内的一切森林资源以货币计价，从而减轻林业的巨大压力。在欧洲，森林保护有各种经济政策和金融工具等配套机制。在哥斯达黎加，不仅践行了森林生态补偿制度，同时将森林资源的人文生态价值通过发展生态旅游业转化为经济价值。而美国缅因州的高科技林产品事业、林业业主的各种培训都为森林的可持续发展提供了保障。由此可见，在实现可持续林业森林资源资产化管理的过程中，完善的森林资源资产评估、森林生态与社会补偿机制的建立、完善的森林资源管理体制、高科技与信息化的利用都是必不可少的途径[12]。

2.2 实践森林环境服务市场 环境服务市场是环境保护激励机制重要制度，主要指通过价格信号建立起环境服务的提供方和受益方之间的联系。在没有市场机制约束的前提下，森林长期无偿提供服务。因此森林经营者很少愿意主动维护森林资源。而创建森林环境服务市场，对森林经营管理者给予适当的经济补偿，环境服务受益者在享受环境服务的同时，也会更好的履行森林保护义务[13]。在上述三个地区，欧洲将政府补贴与市场补偿相结合，并利用金融工具为生态补偿提供资金，践行森林碳汇交易，森林认证制度，这些举措都是实践森林环境服务市场的有益之举。美国缅因州林区开发林地游憩价值评价工具――CVM法为州域森林环境资源游憩和美学价值的评估提供了科学的量化工具，为生态补偿标准的确立提供了依据。

2.3 提升森林资源经营管理水平 目前，我国森林资源普遍缺乏科学的经营管理，森林多的林区多数没有建立专门的森林经营管理机构，森林只处在自生自灭状态。此外，森林管理缺乏高素质的林政管理队伍。而缅因州立大学根据小林主的实际情况，安排了大量有效的林业经营课程，从而提高从业人员的综合素质，同时依靠高科技，增加林产品的科技含量。哥斯达黎加有专门监管森林生态补偿的国家森林基金及严格的森林法。以上这些措施都体现出这些国家对森林资源经营管理的重视。

3 对武陵山片区森林保护机制建设的启示

3.1 依托片区资源优势，优化经济结构，培育生态产业体系 三大产业是衡量某个地区经济发展的重要指标，从武陵山片区总体经济结构来看，第一产业明显偏高，经济转型慢。作为贫困地区的武陵山片区，农业发展的好坏直接影响整个片区的稳定与发展。但是由于武陵山片区多以山地为主，农业机械化水平低，现代农业发展后劲不足。虽然哥斯达黎加的自然特征与武陵山片区十分相似，但哥斯达黎加根据自身生态旅游景观种类众多的优势，优化组合生态资源，大力推进当地生态旅游业等第三产业的发展。因此，武陵山片区可以借鉴哥国的经验，发挥片区特色资源优势，加强片区内旅游资源的整合，既可以对片区的森林资源进行保护，同时优化了片区的经济结构。具体来说，首先，传统农业要向现代生态特色大农业转型，在农业发展方面必须改变种植业单一化的倾向，发展旅游、观光休闲农业。其次，要积极发展第三产业，使传统服务业向现代服务业转型，在有条件的地方，可大力发展旅游服务业[14]。

3.2 健全森林生态服务补偿，积极引入市场机制 武陵山片区面临诸多生态问题，这些问题正反映了生态保护与资源开发利益之间的冲突，在贫困面前，当地人民往往选择牺牲环境来获取当前的利益，这种做法从长远来看是得不偿失的。可见，如何利用丰富的自然资源来摆脱贫困是武陵山区的人民的最迫切最现实需求。让片区人民脱贫致富，同时又确保生态环境得到有效保护，重要的方法健全武陵山区生态补偿制度[15]。众所周知，世界上大部分森林资源分布在贫困地区。为了保护森林资源，当地往往会牺牲很多发展机会，森林环境服务市场建立后，使得经营管理森林的穷人可以从提供环境服务中获得一定的经济补偿和收益，才能保证生态与经济的双赢。

3.3 完善片区森林立法，严格执法，实现森林管理的法制化 完善森林资源法律保护体系是进行森林资源保护的重要环节。目前我国涉及林业的法律法规众多，已经形成了以《森林法》为林业基本法的系列森林资源保护法律体系，并确立了森林资源保护的法律手段。但是现行森林法律保护机制存在诸多问题，包括内容抽象，定位不准，立法目的偏颇；惩罚力度轻，违法成本低等。在武陵山片区的森林保护机制建设中，应构建性质清楚、操作性强、目的明确的森林法，并加强森林违法行为惩罚力度，明确各个主体的职责，执行权力与监督权力严格分开，防止职能重叠交叉。

3.4 构建多样化的森林保护资金来源渠道 目前我国的森林生态补偿资金来源主要是国家财政和行政事业性收费，这就表现了我国森林生态补偿资金来源的单一性，而哥斯达黎加早在其森林法颁布的时候，就采取了灵活多样的补偿措施，改变了单一的资金来源形式，其资金来源包括公共财政负担、森林生态税收、过国际市场的碳贸易补偿等多种渠道，构成了多样化的森林保护资金来源，取得了显著的成效。因此，武陵山片区森林保护资金来源渠道的拓宽可以从以下几方面做出努力：一是增加各级财政对森林保护的投入，此外林业建设专项资金，应专款专用，将其纳入森林保护资金的来源渠道。二是合理运用税收调节手段，开征保护森林资源的税种。三是增加来自市场的补偿资金。哥斯达黎加森林生态补偿的成功经验表明，森林生态补偿的资金来源应该从森林生态系统所创造的价值方面着手，根据“谁受益，谁付费”的原则筹集资金。而森林环境服务主要包括固碳、森林景观、生物多样性、森林的水文服务，所以应该主要从这四个方面进行森林生态补偿融资[16]。

3.5 提高林区从业人员素质，转变林区传统的发展观

人口资源的质量与可持续发展相互促进、相互制约。缅因州立大学根据小林主的实际情况，开展旋转木马式的培训。通过这种培训模式，提高从业人员的综合素质，转变当地居民的传统发展观。目前，从整体上来说，武陵山片区人民文化知识水平和科技水平依然不高，人们依然保持着以牺牲环境为代价，换取当前发展的观念。山区农民的素质成为当地经济社会发展和森林资源可持续发展的制约因素。而要改变这一状况，首先，要大力普及科技知识，让农民掌握现代科技，逐步摆脱传统粗放式的生产模式。其次，要更新观念。通过开展一系列的学习教育活动，培养农民的生态意识、市场意识、科技意识，改变根深蒂固的小农意识和旧的生产方式。只有林区整体的教育水平，文化素养提高了，经济和环境问题才能得到持续的改善和保障。

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[14]张立群.武陵山片区可持续发展的路径探析――以湖南省7个市州的37个重点县为例[J].武陵学刊，2012，37（4）.

篇6

作者：洪冬星

草原上旺盛的杂草和毒草也损害着优质草种，很多自然的和人为的因素加剧了草原退化，例如过度放牧，过度放牧使植物覆盖减少、土壤表层和缺失，使草根生物量减少，并因此降低了土壤储存碳和氮的能力。例如在中国北部荒漠草原生态系统中，长达15年以上的过度放牧使得土壤有机碳减少了25%。近几十年来，随着人为干扰程度的增强，加剧了生物资源的破坏速度，引起大批生物资源的丧失，生物多样性锐减。国务院环境保护委员会分别于1980年、1985年、1991年分三批公布了重点保护动植物名单。《中国珍稀濒危植物名录》共列出了389种珍稀濒危保护植物。1991年中国科学院植物研究所编写的《第二批中国稀有濒危植物名录》共收入了627种、10个变种。这些稀有濒危种大都分布在草原地带。如果草原退化不断累积，超出了系统所能承受和恢复的阈值，最终将导致草原生态系统完全丧失物质再生能力，草原将不复存在。西部地区经济发展滞后与民族地区人口的贫困性由于生态环境条件的限制和不合理的经济结构，西部地区社会经济发展水平低。2009年西部地区人均生产总值只有2000多美元，东部地区已经达5000多美元了，深圳超过了1.3万美元，上海、北京已经超过1万美元。整个西部地区人均国民生产总值只有东部地区的45%左右，西部地区城镇居民的人均可支配收入只有东部地区的67%左右。牧区居民生活贫困，贫困率远远高于6.3%这一全国平均水平②。社会积累能力较弱，个人支付能力低。根据国家统计局公布的数据，2008年西部地区农牧民人均纯收入为3517.73元，是东部地区的53.3%、中部地区的79.0%、东北地区的69.0%，是全国平均水平的73.89%。从草原总面积占全国65%的、内蒙古、新疆、青海四大牧区来看，2008年农牧民人均收入只有全国平均水平的75.6%。从事草原畜牧业的牧民与种粮农民的收入差距在一些地方也在不断扩大，以典型农区河南省和典型牧区青海省为例，2004年至2008年，河南农民人均收入的增幅较青海高出18个百分点。西部地区牧民贫困，在收入方面，主要表现为收入和其他物质手段缺乏；在非收入方面，主要表现为缺乏基本的社会服务，例如教育、医疗和安全的水，缺乏人身安全及参与影响别人生活的政治进程和决策权力。近年来的研究表明，穷人通常非常依赖自然资源维持生计。

由于贫困的压力，穷人采用短期的生存战略，过度利用土地资源，而因此让环境保护处于低级地位，并且极易受到外部的冲击，目前也被视为其主要特点之一。最重要的是当环境退化或者他们获取以及利用自然资源受限的话，他们是受影响最严重的并且没有应对能力。在发展中国家，环境风险因素又是造成居民健康问题的主要原因。鉴于此，政府必须确保各种保护干预措施不伤害到弱势群体，有助于扶贫和减少受社会排挤；同时改善穷人的资产以扩大可持续的生计机会，减少穷人易受环境危害和与自然资源有关的各种冲突。草原生态建设投资和补偿不足，西部地区不堪重负，草原经营者陷入入不敷出的尴尬境地草原生态系统为社会提供着诸如生物多样性保护、固碳以及休闲娱乐等生态系统功能。然而，一直以来没有人为其所获收益付费。牧民与草原之间通常有着深层关系，草原不仅是他们的经济生活基础，而且也是他们的文化身份、社会组织和信念体系的重要组成部分。由于各种自然和人为原因，我国目前90%以上的草原都处于不同程度的退化之中，生态环境遭到不同程度的破坏。牧民一方面要经受草原生态退化造成的草原生产力下降、生计受到严重影响，另一方面还要承受各种各样的生态保护举措，其生态保护动力下降。改革开放后，中国实行中央和地方政府“分灶吃饭”。中国西部以资源型产业为主，结构比较单一。同时，在中国自然资源无价和长期低价也是不容否认的事实，这给西部地区造成极大损害，造成西部地区经济长期落后，无力应付财政开支；中央政府又缺乏足够的财政转移支付，地方政府财政增收受到影响。同时，西部地区还要承担国家大规模的生态建设之重，要承担各种限制性政策和项目的重大压力及其实施的后果，这一切无疑增加了西部地区经济发展的成本，从而给当地经济发展带来不利影响。草原生态建设是一项长期的复杂而艰巨的工作，具有强的正外部性，理应由享用生态公共产品的人支付，然而由于市场失灵，一直以来是草原经营者和地方政府为人们享用草原生态系统支付巨大开支，但却没有得到相应的补偿。长期以来，国家也没有把草原放在与森林和耕地同等重要的位置，由于重利用、轻保护，重索取、轻投入，草原保护建设滞后，草原的基础设施、支撑体系十分薄弱。2000年以前，我国对草原的投入总计约0.5元/亩。2000年以来国家虽然加大了投入力度，投入总计约100亿元，平均25元/公顷，而同期国家投入林业资金1100多亿元，平均630元/公顷，每公顷投入是草原的25倍,与保护草原的客观要求和广大牧民的期盼相比，差距很大。国家的财政支持越有限，养育和保护草原的地区和单位就变得越贫困；草地经营者参与草原恢复和保护的动力越来越差，结果造成新一轮社会公正的失衡，瓦解了当地农牧民保护草原生态环境的经济和社会基础，不可避免地损害了草原生态环境可持续发展的条件，导致生态环境变得越来越退化，中国西部陷入生态恶化——贫困——生态进一步恶化的恶性循环。

由政府提供直接的项目融资，补偿参与草原生态建设活动的利益受损的牧户。草原生态建设补偿制度的建立和完善有助于推动中国草原生态系统成为无形的草原生态系统服务公共品生产者的新愿景，推广草原生态系统服务对于贫困的牧民来说是有经济收益的。从制度设计角度来讲，草原生态建设补偿政策积极遵守了成功的自然资源管理制度安排的绝大多数设计规则，这可以部分地解释“就参与者的利益和社会大众的支持来说”项目政策是相对成功的原因。当地的牧户积极地接受项目，主要是受到补贴的吸引鼓励他们参与生态建设项目，通过参与这些项目也提高了他们的草原管理实践能力。从互动的角度来看，草原生态建设补偿项目有助于推动和鼓励全国范围的生态补偿项目。即便我们认为项目的参与是自愿的，并因此假设补贴已经支付了生态系统服务供给者的机会成本和管理成本，但是中国农村政策条件在快速地发生变化，比如对种粮农民的补贴、对林业的补贴等，从而改变着现有草原生态建设补偿的经济激励效果。此外，农业政策和环境政策常常冲突，例如当食品安全成为政策制定者的关注问题时，农业政策往往造成对环境的损害等。综合以上分析，中国西部草原生态环境和地区经济发展在未来有着举足轻重的意义，因此迫切需要建立科学合理的草原生态建设补偿制度和草原生态系统管理的可持续战略。特别需要强调的是，制定草原生态系统恢复和管理的可持续战略必须明确融入生态、经济和社会问题的整体框架,草原生态建设补偿战略的规划和实施必须与贫困的西部牧民的需求相呼应，做到既能够改善草原环境管理又能够改善牧民生计。

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一、单选题：（共25个小题，每题2分，共50分）1下列动物不是腔肠动物的是 （ ）A、珊瑚虫 B、水螅 C、海葵 D、涡虫2蛔虫是寄生生活，那么它的什么器官和此相适应，比较发达的是 （ ）A、运动器官 B、感觉器官 C、生殖器官 D、消化器官3 蝗虫适于陆地生活，其形态结构特点有 （ ）①用气管呼吸 ② 胸部有三对足两对翅 ③ 有外骨骼防止水分蒸发 ④ 视觉发达有一对复眼 A、①② B、①②④ C、①②③ D、①②③④4 河蚌能形成珍珠的结构是 （ 　）A、贝壳 B、外套膜 C、珍珠层 D、斧足5 下列几种常见的鱼属于海洋鱼的是 （ ）A鲤鱼 B草鱼 C鲢鱼 D带鱼6 我国淡水鱼中，被称为“四大家鱼”的是 ( )A.草鱼、鲤鱼、鲫鱼、青鱼 B．鳙鱼、鲢鱼、草鱼、青鱼C鲢鱼、草鱼、鲫鱼、青鱼 D．草鱼、青鱼、鲤鱼、鳙鱼7鱼的呼吸器官是： ( ) A.鼻孔； B.鳃； C.口； D.鳔。8下列哪种环境中，霉菌最容易生长 （ ）A.干燥的皮鞋上； B.煮沸但密封的牛肉汁； C.潮湿的粮食堆； D.潮湿的沙土地。9 保护青蛙的意义在于 （ ）A、青蛙肉味鲜美，营养价值高 B、青蛙能大量捕食农业害虫C、青蛙皮肤具有斑纹，适于观赏 D、青蛙具有很高的科研价值 10. 爬行动物在进化上比两栖动物高等的主要特点 （ ）A、用肺呼吸 B、能在地上爬行 C、卵生 D、体内受精11 被称为“活化石”的爬行动物是 （ ）A、蜥蜴 B、扬子鳄 C、马门溪龙 D、蛇12 家鸽是同学们熟悉的一种鸟，它适行的外形特点是： ( )A.扁圆形； B.流线型； C.长柱形； D.扇形；13哺乳动物一般具有发达的皮毛，其作用是 （ 　）A．伪装 B．保护 C．防御 D．保温14下列动物的犬齿发达的是 （ ） A家兔 B家猪 C牛 D虎15下列动物属于胎生哺乳的是 （ ）A鲤鱼 B娃娃鱼 C鸡 D 猪16对动物“尝试与错误”的行为叙述不正确的是 （ ）A. “尝试与错误”是常见的动物学习行为 B. “尝试与错误”是动物的后天性行为C. “尝试与错误”是动物的先天性行为 D. 动物越高等，“尝试与错误”的次数就越少17动物具有“学习行为”，有利于 （ ）A、寻找食物 B、找到配偶 C、逃避敌害 D、适应复杂的环境18大雁南飞属于动物的： （ ）A、觅食行为 B、防御行为 C、迁徙行为 D、生殖行为19下列动物中，学习能力的是： ( )A、蚯蚓 B、大山雀 C、黑猩猩 D、牛20麻雀曾被列为主要的害鸟，在我国开展过“剿灭麻雀”的运动，现在，有关专家发出了要保护麻雀的呼吁，原因是 （ ） A、通过“剿灭麻雀”的运动，麻雀数量急剧减少，濒于灭绝B、因为麻雀数量减少，其它鸟也减少了C、麻雀是很多害虫的天敌D、农作物产量增加，能够提供足够的食物21罐头食品在很长时间内不会腐败变质的原因是： （ ）A.密封很严，细菌没有机会进入B.密封很严，细菌无法呼吸而死亡C.封盖前高温灭菌，封盖后罐内没有细菌D.高温、密封影响了罐内细菌的繁殖22细菌的繁殖方式主要是 （ ） A.分裂生殖 B.孢子生殖 C.出芽生殖 D.有性生殖 23在生态系统中，细菌和真菌作为 （ ）A、生产者 B、消费者 C、分解者 D、以上都有可能 24裸子植物与被子植物的相同之处是 （ ）A．两者都有果实 B．两者都有种子 C．两者都有花 D．两者都没有真正的根25鲸不属于鱼类的主要原因是 （ ）A．鲸不是通过卵生，而是通过胎生来繁殖后代 B．鲸的体表光滑，没有鳞片C．鲸没有鳍辅助游泳 D．鲸没有鳃盖和鳃丝二、填空题：（本题20个空，每空1分，共20分）26、蚯蚓：运动靠体壁发达的_________与__________配合完成；呼吸依靠____________来完成。 27、大多数的鱼的体型呈 型，体表覆盖 ，并且能分泌粘液，有利于减少鱼在水中运动时遇到的阻力。28、两栖动物的主要特征：幼体生活在_______中，用_______呼吸；成体大多生活在陆地上，也可在水中生活，用__________呼吸，兼用 呼吸。29、在生态系统中各种生物的 和所占的 总是维持在 的状态，这种现象叫 。 30细菌真菌生存的基本条件是 、 ，还有有机物。31、生物多样性包括 、 、 。32、鱼适于水中生活的两大特点是 ； 。三、识图分析题（本题共2个小题，每空1分，共20分）33、二战时期，有一只信鸽为了把情报送到总部，在双脚被炸弹炸掉的情况下，忍痛飞了回去，但在完成任务后不久就死去了，人们把它的身体做成模型以纪念它。其实，信鸽很早就有“军中不会说话的特殊兵种”的美称。请根据以上材料，回答下列问题：（1）信鸽的身体呈 ，这种体型可以减少飞行的 。前肢变成 。（2）信鸽的翅膀展开呈 ，在飞行过程中起主要作用是 （填 “正羽”或“绒羽”（3）观察信鸽的骨骼，可以发现 很突出，长骨 （填“中空”或“实心”）（4）信鸽 的肌肉比身体其他部位的肌肉发达，体温 。（5）图中所指结构的名称：a是　，b是，c是。（6）鸟的呼吸器官是　 ，但是鸟的呼吸方式很特别，原因是它还具有发达的　，可以辅助呼吸。

34根据右图回答：（1）图中①是 ，④是 。（2）图中⑤是 。它的作用是减少运动时①和④接触面的 。（3）图中③是 ，内有少量的滑液，起着 作用。四、实验探究（35题每小题2分，36题每空2分，共10分）35、实验人员想了解一下新孵化的鸟类是怎样获得对它们母亲的情感的。他们选择了六只刚孵化的小鸭。小鸭①、②、③刚孵化出来就被地移走了,使得它们没有见到自己的母亲．小鸭④、⑤、⑥还和它们的母亲在一起。实验人员给小鸭①、②、③展示了一个气球，同时放母鸭叫的录音，经过若干天后，实验人员发现小鸭①、②、③模仿母鸭的行为并时刻跟随在气球左右。请选择： （1）.小鸭①、②、③的行为发展过程可以用下列哪个术语描述： （ ）A 先天行为　B条件反射　C 本能D学习行为（2）.小鸭④、⑤、⑥被称为： （ ）A 实验模型　B 对照组C 实验组D 一个变量（3）.如果不是把小鸭①、②、③放在气球周围并放母鸭叫的录音，而是将它们放在一只猫的周围并放母鸭叫的录音，则小鸭①、②、③可能会怎样 （ ）A 它们可能吓唬其他鸭子　B 它们将失去繁殖能力C 它们将会发出类似猫的声音 D 它们将会认为猫是它们的母亲36甲乙丙三瓶牛奶分别加入乳酸菌后，甲乙两瓶封闭，丙瓶敞开。甲瓶加热至100摄氏度后再冷却，然后均在室温下放置，可以变成酸奶的是 ，最不容易酸败的是 。

一单选题：1 D 2 C 3 C 4 B 5 D 6 B 7 B 8 C 9 B 10 D 11 B 12 B 13 D 14 D 15 D 16 C 17 D 18 C 19 C 20 C21 C 22 A 23 C 24 B 25 A二、填空题：26. 肌肉 刚毛 湿润的体壁 27. 流线型、鳞片 28. 水 鳃 肺 皮肤29. .数量，比例，相对稳定，生态平衡 30. 水分；适宜的温度 31. 种类多样性 基因多样性 生态系统多样性32.一是靠游泳来获取食物和防御敌害；二是能在水中呼吸。三、识图分析题33（1）流线型，空气的阻力，翼（2）扇形，正羽（3）胸骨，中空（4），胸部，高而恒定（5）气管， 气囊， 肺，（6）肺， 气囊

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关键词：城市园林景观;生态环境;生态设计;环境艺术设计

引言

城市作为社会经济发展的中心，在人类生活中起到了十分重要的意义。城市不仅应向人类提供物质资源，也应向人类提供优良的生活环境等更多层面的其他形式的资源。虽然由于经济形式的改变，决定了城市扩张和相关设施的大规模建设已是必然趋势，但对自然系统系统的破坏是十分巨大的，直接影响了我国新时期可持续发展战略目标的实现。因此，如何正确解决环境问题，营造人与自然相互协调的城市生态环境已经成为被社会广泛关注和重视的问题。而生态设计作为城市园林景观设计的发展趋势，还并未被准确的把握和认识，作者针对对我国目前的景观生态设计进行了探讨，对相关的环境艺术设计进行了介绍。

1 我国城市园林景观的现状及出现的问题

目前，在城市园林的景观设计中存在着许多问题，具体说来，就是生态功能性和效益性得不到充分发挥，对此，植物生态学应在在园林景观设计中发挥应有的作用，主要可以针对以下几方面：

1.1 花坛草坪等绿化部件的频繁设置和过度使用

现阶段，经常出现的园林景观设计出现的问题就是花坛草坪等绿化部件的频繁设置和过度使用，要维护这些绿化功能部件的正常运作，不仅要消耗大量的淡水资源，侵占人居环境，压缩正常的休闲生活空间，还要在养护期间喷撒化学药剂，造成环境产生污染。反观产生的生态效果，花坛草坪的涵保土地和制造氧气的能力却大大树木；从环境艺术设计角度来看，这样的频繁设计不符合环境美观的原则，对环境的艺术设计造成了很坏的影响，具有华而不实的特点。

1.2 盲目引进外来物种，片面夸大艺术效果

由于园林景观设计的传统观念，片面追求环境的艺术效果成为园林景观设计的弊病。很多的园林景观设计人员不熟悉植物特性，片面夸大环境艺术效果，在园林景观设计中，很少采用本地植物，大局采用外来花草，这样，不仅加重了园林景观后期管理中防范外来物种入侵的任务量，同时也很难彰显地方特色，破坏了环境艺术设计的初衷，园林景观设计的效果也十分遭到破坏。

2 在城市景观设计中运用生态设计理念

生态设计应作为城市园林景观设计最为重要的设计理念，切实的贯彻到城市园林景观设计中，不仅满足城市园林景观的功能性，同时也应体现城市园林景观的环境艺术效果。

2.1 生态设计的主要内容

首先，应满足生态的补偿与适应的要求：由于在现代的园林景观建造中非可再生资源的消耗是十分巨大的，相关的园林景观设计人员应将工作内容于生态环境系统相联系，积极采用既适宜园林景观应用，又很少影响环境的设计内容和景观元素，应采用可再生的能源维护园林景观的能源消耗，满足现代城市园林景观的生态环境需要，兼顾城市园林景观的生态设计和环境艺术效果，达到生态和艺术的完美和谐。

其次，应满足生态的修复与加强的要求：当今的自然环境，除了受到自然因素的干扰，人为因素的干扰也日趋强烈。但由于生态系统具有强大的逆向演替机制和自我恢复能力，因此，城市园林景观具有自然环境反演的机制。参与城市园林景观的设计人员，应充分利用园林景观的生态特征，对场地肌肤晶型有效的修复，促进城市园林场地的生态系统进行节能有效的良性循环，也满足环境艺术设计的初衷。

2.2 生态设计的注意问题

首先，应注意植物之间的相互作用：通过相关的研究，在生长过程中会产生有毒物质或其他分泌物，可能出现抑制周围其它植物的生长，或对邻近的植物生长起到积极作用。总的说来，就是植物在生命活动中，不仅会对周围的环境造成影响，也会对周围的其他植物产生各种不同的影响。积极掌握相关的植物知识，城市园林景观的设计人员不仅规避植物物种间混交造成的不良影响，还可以利用植物的互促作用，进行景观植物的合理配植，这不仅可以满足城市园林的功能化，同时也为城市园林的环境艺术化做出贡献。

其次，应注意环境对植物因子的影响：植物受环境的生态影响是多方面的，换而言之，植物的生长处于综合的环境因子中。环境中任一因子的缺失，都会对植物的正常生长造成很大的影响。因此，城市园林景观的相关设计者应准确掌握环境中各因子对景观植物的影响，这也直接关系到了景观的环境艺术设计的相关效果。

3 生态设计的常用方法

3.1 体现地域特点，节约环境资源的设计

此类设计方法主要特点，就是要保留当地的环境特点和文化特点，尽可能采用可循环资源进行设计，对场地中需要的材料进行循环利用，减少生产加工，运输施工中的材料消耗和废弃物的产生，达到结缘环境资源的目的。

3.2 保护生物多样性，模拟植物自然配置

作为反映环境中物种的稳定性、丰富度和均匀度的重要表现，物种多样性反映了植物群落与自然环境的相互关系。由此，在城市园林景观的设计中，合理的增加多物种组成的植物群落设计，可以使植物景观具有更大的稳定性，可以更有效的利用资源，对保持物种资源多样性，文化特质多样性和环境艺术多样性具有极为重要的环境意义。

4 结语

城市园林景观的生态规划设计，作为协调人类发展和自然演化的重要工作具有十分重要的意义。城市园林的生态规划设计，不仅要满足环境艺术设计的要求，也应满足可持续发展的要求，广大的园林景观设计人员要十分明确自己所担负的重任，为我国城市绿化事业做出英勇的贡献。

参考文献

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针对黑龙江大峡谷国家级自然保护区实际情况和业务需求，从信息化管理的角度出发，设计了该保护区综合管理信息系统的框架结构和功能体系，重点满足保护区数据管理、珍稀动植物资源保护和防火防疫等功能的需求。综合运用功能组件化管理、基于数据仓库的数据整合集成（ETL）、基于CA统一身份认证和数据加密的安全保障等关键技术，保障管理信息系统功能的实现。

关键词：

大峡谷自然保护区；管理信息系统；地理信息系统；生物多样性保护

随着人类社会的发展，人们对自然保护区价值的重视程度不断提高［1－2］，管理手段和方法不断创新，国内外大量自然保护区已建立相应的管理信息系统，借助信息化技术实现对自然保护区的高效管理［3］。自然保护区的可持续化发展需要科学的自然资源管理，而可持续的自然资源管理需要对自然过程以及与之联系的经济服务和社会服务有非常深刻的理解。综合的自然资源管理（integratednaturalresourcesmanagement）被定义为“最大化了经济和社会福祉的一种过程，以一种平衡的方式在不需要牺牲自然系统的可持续性前提下，促进了协调地水、土地、以及相关自然资源发展与管理。”从可操作层面上来定义的话，美国学者Brown［4］认为这种管理模式需要多种运用多种学科的知识，同时需要各种利益主体的意见输入，去修改和执行有效的，平衡的和可持续的途径应对实际的自然资源发展问题。基于多学科和综合复杂的自然资源管理问题，Brown［5］提出了多分辨率多学科的综合模型，这种方法由一系列的模块组成，包括界定问题、概念化模型、分层辨认以及可能的情景分析。特别是为了处理问题的复杂性，基于计算机模型的决策支持系统（computerbasedDecisionSupportSystems（DSS）被广为运用。它的优势在于高效性和用户友好的界面。DSS是一种计算机化的管理咨询系统，利用了数据库、模型以及对话系统给决策者提供及时的管理信息［6］。信息管理系统借助3S技术、数据库技术、信息技术、计算机技术等实现保护区资源的可视化表达、空间定位、查询检索、统计分析、动态监测等功能，将保护区现有基础设施设备、资源数据、防火巡护及资源监测等统一在综合信息系统内管理控制，实现保护区管理科学、便捷、高效，极大地提高了自然保护区的管理水平［7］，尤其是WebGIS（网络地理信息系统）的应用，更实现了系统信息的网络共享［8］。随着空间技术的不断发展，数字地球、智慧地球和大数据时代已经来临，在这样的背景下，保护区管理信息系统设计研究显得尤为紧迫。本文以黑龙江大峡谷国家级自然保护区为研究对象，构建保护区综合信息管理系统，以提升保护区管理能力和工作效率。

1系统建设目标

一个完善的信息管理系统应该有利于推进自然保护区管理工作的信息化、自动化及现代化进程，为保护区管理部门动态监测保护区、制定保护措施、实施综合管理等提供科学依据［9］。本文拟建立基于WebGIS的黑龙江大峡谷国家级自然保护区综合管理信息系统，整合现有自然保护区的相关数据，将调查及监测设备采集到的信息数据采取无线及有线传输的方式实时上报，建立规范化、标准化的自然保护区数据库，实现地理信息系统、保护区现有业务流程及视频监控系统等信息系统的相互融合及统一化管理，使其能够覆盖保护区的各项业务工作，满足保护区的野生动植物保护、生态环境保护、防火防疫以及保护区旅游资源管理等的需要，切实提高保护区自身的管理能力。

2系统开发

2、1系统总体框架设计为了提高保护区综合管理信息系统应用的灵活性，实现数据和服务的最大化共享，系统采用B／S结构进行设计，即浏览器／服务器（Browser／Server，简称B／S）结构［10］。系统总体架构如图1所示，分为4个层次。1）基础层。保障系统软硬件环境的正常运行，为系统提供了开发、部署及运行的公共环境。2）数据库层。包含了系统运行所需的所有数据，包括基础空间数据库（行政区划图、基础地形图、水系、道路、地名标注等）、图形数据库（植被类型分布图、珍稀物种分布图、监测站点分布图、巡护线路图和遥感影像数据等）、属性数据库（动植物名录、巡护日志、动植物标本信息、管理人员信息、保护区管理机构运转信息等）3种类型。3）功能层。包括数据展示、权限管理、基本操作、空间分析、输出打印、信息、数据更新与维护等7个功能模块。4）应用层。主要是针对保护区管理的实际业务需求，定制开发的相关功能模块，包括基础信息管理、资源管理、资源监测、防火防疫、行政管理、旅游管理等6个应用模块。

2、2系统功能1）数据展示。在大峡谷保护区生物多样性等专题数据的展示上，需要体现自然保护区领域的行业特点，区域之间的变化表达要符合具体情况，除了要符合专业要求外，地图的表达还要符合地理信息行业的标准规范。2）权限管理。系统设计要充分考虑到数据的安全性和保密性，所以系统要具备权限管理功能，具体包括用户账户设置、用户权限设置、密码修改、登陆系统日志和系统使用指南等。3）基本操作。系统基本操作包括空间数据和属性数据的导入导出、编辑、空间数据源的显示、数据类型的转换、数据图层的合并、数据图层的投影转换等功能。地图的基本操作包括放大、缩小、移动、全屏显示、自由缩放、漫游、标注、地图刷新、图层控制、信息查询、空间定位和背景设置等。信息查询：主要实现对动植物信息、生态旅游、生态监测等多种信息的查询，查询方式包括属性查询和图形查询2种方式。图形查询又包括矩形框选择、点选、多边形选择等多种方式。在查询的基础上，可以对查询结果的空间格局、时空变化规律和发展变化趋势等信息进行相关分析，并支持分析结果的图形、图表等形式的输出。空间定位：通过输入各种具有位置信息的图层，对满足条件的图元（面、线和点）高亮显示，实现地图定位；当移动位置时将重新定位，只要在图层所覆盖的范围之内，每个角落都能精确地定位。4）空间分析。将大峡谷保护区的植被分布图、保护物种分布图、资源（如森林、湿地、旅游）分布图、防火设施分布图、土地利用图、功能区划图、人类干扰图、社区经济发展等数据和保护区其他业务数据进行空间叠加。其原理是对地理数据的空间位置、空间形状、空间分布、空间距离及拓扑关系等相关基本相关信息进行空间信息分析，以此建立各种应用功能模型、统计分析和制图，最终辅助保护区管理者进行科学决策。5）输出打印。主要包括地图的投影转换、距离量算、制订专题图并绘制地图、比例尺、指北针、添加图片、地图标题和打印输出等。成果输出功能支持包括专题图、统计分析报表、监控数据、各种照片等数据的导出，支持的数据格式包括“jpg”，“pdf”，“avi”，“xls”，“doc”等常用的文本、视频等格式。6）信息。信息功能主要在系统用户之间进行通知、文件的流转和传递，以及一些资源概况、管理规定、政策法规、学习资料等在系统上的对外。7）数据更新与维护。数据是保护区管理系统的灵魂，系统要有效运行，就需要及时地更新和维护数据，使数据能够反映出保护区的动态变化。这就要求系统能够随时增加、删除和修改保护区数据。

2、3系统应用针对大峡谷自然保护区的特点及实际管理工作需求进行管理信息系统的功能设计，具体的业务功能包括保护区基础信息管理、资源管理、资源监测、防火防疫、生态旅游、行政管理等6类。1）基础信息管理。实现对大峡谷保护区基础信息的增删改查等管理功能，这些信息大致可以分为两大类。一方面是保护区相关的基本地理信息、地形、行政区划、组织机构、生态、社会经济等信息；另一方面是与业务相关信息的管理，包括巡护人员、巡护日期、记录人、线路、天气、海拔、经纬度、资源管理等信息。这些信息是系统正常运行的基础。2）资源管理。建立动植物资源及森林、湿地资源数据库、实现资源信息的录入、编辑、更新、查询及统计，达到对于野生动植物及森林、高山湿地等生态系统的保护管理的目的。3）资源监测。资源监测包括生物多样性监测、气象监测、样地监测。生物多样性监测主要通过定期的动植物资源清查、调查等形式，对区域内的生物多样性资源进行定期评估。气象监测采用定位观测方式，实现对风向、风速、雨量、气温、相对湿度、气压、太阳辐射、土壤温度、土壤湿度等主要气象要素进行全天候现场监测。样地监测主要通过一些固定和非固定的样方进行资源监测，对生态情况进行调查评估，并对生态环境的时序变化进行分析。4）防火防疫。防火管理系统包括防火道路、防火基础设施、火情望监测、防火机具装备、防火通信和信息、防火预警等6个子系统。一方面系统对保护区内的防火扑火队、塔基分布、防火物资仓库等防火基础设施进行汇总分析；另一方面可以随时监控保护区内重点火险区域，与国家林业局防火卫星实现联网后，利用防火预警预报系统、望监测系统以及卫星，实时传输影像信息，及时发现分析热点位置、发生情况、火险等级。根据道路数据和扑火队伍的空间位置选择最优行进路线，提供辅助防火决策功能，同时可以显示河流、水源、防火基础设施的空间分布情况，根据风力、风向等因素预测火势蔓延，预测火势发展，为管理部门制定合理方案提供决策支持。在防疫方面，系统把遥感影像中的植被光谱特征、植被光谱变化曲线、植被指数、光谱特征变化等集成到防火防疫模块中，实现大面积病虫害的监测与预测，减少野外人员工作量，提高病虫害监测的效率。5）生态旅游。为了对保护区生态旅游进行科学化管理、形成更为直观且系统的管理体系，实现开发、保护与利用的可持续发展，系统研发了生态旅游管理模块。其系统功能主要包括旅游资源介绍、旅游区域管理、旅游线路管理、旅游基础设施管理、游客管理、景区视频管理等6个子系统。其主要特点是根据大峡谷自然保护区各地理要素和保护对象的长期监测结果，结合实际游客人数和分布情况、旅游设施的分布和使用情况等，对游览线路和各景点游客数量进行及时调整；结合售票及检票系统，对游客数量进行监控，在旅客数量达到环境容量上限时，系统自动报警提示。同时，该模块支持游客密度实时显示、虚拟旅游及旅游订制等功能。6）行政管理。实现对保护区业务管理用房、保护站点、检查站等基础设施、财务、人员等资源的信息化管理。

3关键技术

1）功能组件化管理技术。保护区管理系统的功能较多，需要相关技术对系统中功能模块的组织提供支持。组件化管理技术是本管理系统的基础技术，提供一套接口与标准，用户可以把符合系统接口规范的组件封装进集成到工具系统中，便于保护区管理系统各功能模块之间的整合［11］。通过组件化的数据管理技术可以确保保护区管理系统功能全面、布局科学，性能稳定、可靠，操作界面友好、富有亲和力、操作性强、信息表达专业直观，帮助信息完整准确，实现对保护区相关功能的全面支持。2）面向服务架构（SOA）的设计理念。采用SOA（ServiceOrientedArchitecture）体系设计理念，面向服务架构，它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用［12］。利用SOA设计理念可以采用松耦合的方式对大峡谷管理系统的功能模块进行组织，减少功能模块在横向之间的联系。因此，借助SOA理念可以更加从容地适应保护区业务的变化需要，当大峡谷保护区的业务发生变化时，可以及时进行相应调整。3）基于数据仓库的数据整合集成（ETL）技术。大峡谷保护区的基础数据和专题数据存在多源异构的特征，为了实现对大峡谷保护区数据的高效管理，本系统采用了数据整合集成技术。作为数据仓库系统中最基本而且极为重要的一部分，它是数据仓库的核心技术之一，是构建数据仓库中极其重要的一环［13］。本管理系统设计过程基于数据仓库的数据整合集成技术，实现保护区相关数据成果的加工处理，提供对ArcGIS（PDB，Shape，E00等）、MapGIS和VCT等格式的大峡谷保护区地理信息数据的整合功能。4）基于Portal技术的统一桌面应用集成技术。本系统是基于B／S结构开发的，只需要浏览器即可进行管理系统的相关操作，为了实现保护区管理系统的高效使用，本系统采用基于Portal技术的统一桌面应用集成技术实现系统界面整合［14］。Portal技术的应用将使大峡谷管理系统的操作更加便捷，在数据使用、业务办理等方面的效率都将得到提高。5）基于WebService的多元信息服务技术。信息是本管理系统的一项重要功能。系统建成以后，需要提供各种各样的数据服务，良好的服务模式，可以保障对外服务的高质量、通过性。基于上述考虑，本系统在Web通用服务关键技术上选用WebService作为主要服务模式［15］。利用WebService技术可以及时对大峡谷保护区的概况信息、管理规定、政策法规、学习资料等进行。WebService作为一项先进、可靠的网络服务技术，完全可以满足保护区管理系统信息的需求。6）基于CA统一身份认证和数据加密的安全保障技术。保护区管理系统涉及一些保密数据，需要对数据的安全性进行保障，同时还要为不同级别的用户设置不同的权限。本系统采用统一CA认证和数据加密技术保证系统用户及系统数据安全。本系统采用zip压缩或解压算法，处理保护区业务办理过程中上传的附件材料和数据，采用3DSE加密技术把敏感数据进行加密。通过严格的身份认证和权限管理，可以充分保障大峡谷保护区数据的安全性［16］。7）基于ArcGIS＋Oracle结合的海量数据存储与管理技术。大峡谷保护区经过多年建设积累的大量数据，同时在保护区在后续建设中同样会产生海量数据，为了使系统能够从容管理这些海量数据，系统的数据库采用ArcGIS＋Oracle技术组织存储矢量数据。采用大表与表分区技术组织数据，即覆盖全保护区的同一专题的同一空间要素实体（如地类图斑、线状地物）存储在一个物理表中［17］；利用ArcGIS提供的网格索引技术对空间要素建立索引［18］。结合两者的优势，采用ArcGIS＋Oracle技术组织存储数据，能够最大限度地实现保护区海量数据的管理以及相关业务的数据支持。

4总结

1）本文基于3S技术、数据库技术、系统开发技术及野外巡护调查等多种工具，建立了大峡谷自然保护区综合管理信息系统，通过查询、功能定位、统计分析、成果输出与信息的功能，实现保护区基础信息、资源、监测、防火防疫、生态旅游、行政管理等6个方面的综合系统管理，基本覆盖保护区各项业务工作，可满足保护区的日常工作需求，为大峡谷保护区的高效管理提供了新手段。2）该系统采用B／S架构进行开发，通过浏览器对信息管理系统进行访问和操作，实现对保护区相关业务工作的办理及数据信息的管理，提高了保护区管理的有效性和便捷性。并可以通过移动PDA终端实现野外巡护、监测等数据的无线／有线传输和实时上报，为提高保护区管理工作效率提供了有效技术手段。3）基于GIS技术研发的大峡谷保护区信息管理系统可以综合集成资源、环境、生态等方面的时空信息资源，实现对保护区多源异构数据的融合和管理，形成对保护区信息资源的定性分析、定量计算和直观展示相结合的新型一体化管理模式［19］。该管理信息系统的建立，一方面可以切实提高大峡谷保护区的管理能力和效率；另一方面该系统的设计开发可以为其他自然保护区的信息化管理提供参考和借鉴。

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篇10

引言

当人们惊讶于知识经济、数字经济在一夜之间传遍九州大地之神速时，当人们陶醉于人类自身对自然界越来越“文明、高效”的掠夺成就时，当人们开始不自觉地怀念从前的青山绿水、鸟语花香时，当人们感叹全球变暖、环境恶化等已严重威胁到人类自身的生存时，谁也无法抵制和拒绝这样一个事实:生态经济已经迈着轻盈的步伐向我们悄悄地走来。一个崭新的时代—生态经济时代正在以她独特的方式向人们展示着她无穷的魅力。显然，生态经济的产生和发展并不是偶然的，有其必然性与可能性。

1.生态经济发展的必然性

生态经济的产生和发展是历史的必然，时代的呼唤，是人类为了自身的发展而在经济与自然之间达成的一种妥协与平衡。生态经济产生和发展的必然性主要体现在以下几个方面:

1.1生活质量提高的需要在全球环境继续恶化的背景下，1卯2年召开的联合国环境与发展大会，彻底否定了工业革命以来那种“高生产、高消耗、高污染”的“三高”发展模式及“先污染、后治理”的发展道路。人们在追求物质享受的同时，也开始向往和追求精神上的满足及高质量的生活。经济的过速增长，城市化、工业化进程超常进展，使得生态环境危机日益加剧，如水体、大气、土壤等严重污染;环境事故、生态灾难及自然灾害更加频繁;生物多样性、水源涵养能力、生态系统服务功能及生态系统健康的持续下降给人民身心健康、地区与全球的环境安全和经济的可持续发展构成了严重的威胁。在人口分布相对集中的城市生态系统中，城市的热岛效应、气候弯隆、逆温层等城市环境问题，已经严重地影响了城市居民的生活质量，而乡镇企业的崛起给乡镇农业生态系统带来巨大经济效益的同时，其造成的污染及由此引起的生态效益和社会效益的损失电是难以估测的。如何在经济发展的同时，确保环境质量的维持和改善是人类对自身的生存和发展所必须解决的一个历史难题。

1.2生态学和经济学发展的共同需要工业生产的专业化和规模化是目前生态系统功能弱化的主要原因之一。当专业化和规模化应用到整个自然生态系统以此来加速对所需商品的流转速度时，工业生产所导致的直接结果是生态系统组织之间严重失衡，从而使生态系统失去完整性和持续性。从经济学角度来分析，经济的发展要求商品的生产具有专业化特征;而生态学原理则要求生态系统在向“顶级群落”演替的同时保持其多样性特征(尽管生态系统中生物多样性与稳定性之间的关系还有待于做进一步的研究)。而生态经济恰好能够把他们的要求有机地结合起来，从而有效地解决了生态经济系统中商品的专业化与生物的多样性之间的平衡问题。此外，只有生态学家与经济学家的共同努力，才能对生态经济系统的生态服务功能有一个科学、正确的认识。生态学家的一个重要任务就是为地区的可持续发展提供决策支持，然而生态系统的服务功能只有通过价值的形式才能量化，并进行相关的决策分析，最终为决策者提供可以接受和操作的管理措施。另一方面，经济学家由于缺乏足够的生态学知识，无法运用生态学原理来进行生态经济系统的能流、物流及信息流分析，因此只有与生态学家的合作才能取得满意的结果。

1.3可持续发展的需要世界环境与发展委员会(WCED)把可持续发展定义为:既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。显然，可持续发展要求我们在发展经济的时候，不仅要考虑到眼前的利益，更要用发展的眼光审视我们的长远利益，以期做到短期利益与长远利益的平衡。越来越多的研究表明，经济的增长，并不意味着人民生活质量的提高，也不像环境经济学中所假定的那样，人民的收人水平与一个地区的环境保护程度具有正相关。因此，深人地理解可持续发展的内涵时，我们可以发现，正确处理好经济效益、生态效益和社会效益这三者之间的关系，达到三效益和谐统一，这才是可持续发展的根本宗旨。

1.4国际贸易平等交换的需要新古典主义的玲一0理论(HeChsche尸Oldin)认为:一个国家在生产和出口某一商品上具有比较优势，而且在生产这一商品时运用较其他国家相对充足的资源。这一理论的存在有三个基本的假设:(l)两个国家生产n种产品并受m种因素的制约;(2)产品的限制因素在国内是流动的，但不能在国际上流动;(3)不存在产品的外部性。基于以上的假设，新古典主义所得出的结论是:自由贸易的结果是双赢的，即所有的交易参与者都可获益。然而，现实情况绝非如此。由于环境成本的外摊，发展中国家所生产的商品其成本的外部性并没有在商品的价格及国际自由贸易的交换中体现出来，或者发达国家所支出的货币不能完全补偿发展中国家所出现的环境成本的外部性，因此发达国家与发展中国家之间的贸易存在不平等交换的现象。这种不平等交换的直接后果是:自由贸易导致商品的专业化程度越来越高，由于商品外部性的存在，专业化对环境的外部性起了积累和放大作用，从而使区域生态环境问题也变得更加尖锐和突出，进而导致发展中国家的可持续发展面临危机。生态经济的发展，使商品外部性的定量计算成为了可能，从而也为国际贸易平等交换的真正实现提供了现实途径。

2.生态经济发展的可能性

生态经济系统是一个复杂巨系统，它涉及到生态学、经济学、社会学、伦理学等多学科、多领域的知识，相关学科的发展对生态经济的推动和促进作用也是不言而喻的。

2.1工业生态学工业生态学的产生和发展是人们对工业可持续发展的一种外在表现。工业生态学的主要内容是用生物生态学的理论和观点对工业体系进行设计和管理，以实现各企业之间互惠互利的“工业共生体”的目标，丹麦卡伦堡自发形成的“工业共生体”就是个很好的例子。工业生态学的主要内容之一是产品和经济活动的非物质化。产品的非物质化是工业生态学以科技为动力这一基本要素的具体反映。随着新材料的不断出现，再循环技术的完善以及环保设计方法等发展，产品和生产方式的非物质化倾向将进一步加强。在这方面，纳米技术可能是非物质化的强大因素;从原子和分子的层次上进行生产控制，可以获得今天近乎于只能幻想的超净、超强、超轻等的新材料。尤其是从理论上说，掌握这种生产方式，还可以在生产过程中不产生任何废料，因为人们只运用需要的那部分原子和分子。而经济活动的非物质化是指加强商品的售后服务、日常维修等商业措施，以提高产品使用寿命，提高资源的使用率，从而间接减少了生产中的污染。“生态工业园区”(Ecolnd[lst百al】〕ark，简称EIP)是对工业生态学的一个具体应用。EIP是指在一个园区中，各企业进行合作，以使资源得到最优化利用，特别是相互利用废料(一个企业的废料当作另一个企业的原料)。生态工业园区的概念区别于传统的废料交换项目的地方是，它不满足于简单的一来一往的资源循环，而是旨在使一个地区的总体资源增值。生态工业园区自卯年代提出来以后，在美国等一些北美国家已经展开了很多有益的尝试，至于生态工业园区的成就则还有待于我们拭目以待

2.2清洁生产从摇篮到坟墓的产品生命同期评价理论要求我们在产品生命全过程的无污染技术，清洁生产是将污染整体预防战略持续地应用于生产全过程，通过不断改善管理和技术进步，提高资源综合利用率，减少污染物排放以降低对环境和人类的危害的一种生产方式。清洁生产采用清洁高效的生产工艺，使物料能源高效益地转化成产品，减少有害于环境的废物量。对生产过程中排放的废物进行再利用，做到变废为宝、化害为利。随着全球人口的急剧膨胀，如何合理、安全、高效地利用地球所赋予的越来越稀缺的自然资源，使其发挥最大的效益，是我们所必须解决的难题、清洁生产以经济效益最大化、资源利用高效化、废料的减量化和产品的无害化为基本原则。而清洁生产在理论上的成熟及实践中的推广，为生态经济的发展奠定了基础

2.3“绿色科学”所谓“绿色科学”，是指以生态环境为主要研究内容且其目的是为改善环境质量的一类科学的总称，“绿色科学”的最终目的之一是使研究对象对环境的无害化或废物的减量化，包括绿色化学、绿色设计、绿色工艺、绿色产品、绿色包装、绿色材料等学科。下面就以绿色化学为例，对“绿色科学”做一简单介绍。绿色化学是指利用化学的原理、技术和方法减少或消灭对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。它是一门从源头上阻止污染的化学。在某种意义上来说，绿色化学是更高层次的化学，它的主要特点是“原子经济性”。即在获取新物质的转化过程中充分利用每个原料原子，实现“零排放”，因此既可充分利用资源，又不产生污染。传统化学向绿色化学转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。因此，“绿色科学”的发展将为生态经济的发展提供理论依据。

2.4公民生态环保意识的提高公民生态环保意识的提高，一方面要求商品的“绿色”程度达到一定的要求，同时也要求厂家的研发中考虑产品的环境效应及产品的整个生命过程尽可能地做到对环境的友好，另一方面，生态产品的设计、制造技术的成熟与完善，使鉴定和区别普通产品与生态标志产品成为了可能，又反过来刺激了生态产品的消费和生态意识的提高，进而推动生态经济的前进和发展。随着生态环境意识的提高，绿色商品将成为消费者的首选。因此，如果公民的生态环保意识提高了，而商品即无法达到“绿色产品”的要求，那将会是一个昂贵的教训。前一段时间出现在我国农产品中的事例就可以说明这一问题，由于我国大部分农产品的有机农药残留都有超标的情况，所以农产品出口时，尤其是出口到欧共体的一些国家，绿色壁垒已经成了一条不可逾越的鸿沟，从而给我国农产品的出口创汇造成重大的经济损失。因此若要在当今的国际自由贸易中笑傲群雄，生态经济是唯一的制胜法宝。