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現代生態保護理念在生態保護中的應用

發布時間:2017/12/13

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生態環境問題的日益突出催生了一系列生態保護理論。文章總結了系統生態學保護、景觀生態學保護、可持續發展保護和生態安全/風險保護4 大類生態保護理念的核心思想及特點。結合4 大理念在生態環境保護實踐中的應用,進一步闡明相關生態保護理念的內涵以及這些生態理念對生態保護方式、生態評價方法和國家保護政策的影響。

 

基于生態安全/風險理念,面對我國生態環境總體脆弱、生態安全形勢嚴峻的現實,中國生態學家進一步提出了生態保護紅線理論,劃定并嚴守生態保護紅線,實現一條紅線管控重要生態空間,確保生態功能不降低、面積不減少和性質不改變,是構筑我國生態安全格局的有效手段。最后,總結了現代生態保護理念發展的共同趨勢,即現代生態保護理念不僅是一種理念,而且伴隨有一套可操作的技術方法。

 

 

 

前   言

 

 

優越的生態環境是經濟可持續發展的重要支撐,經濟可持續發展迫切要求加強生態環境保護力度 。近代世界經濟的快速發展使生態安全形勢十分嚴峻,表現為濕地生態系統受損、海域污染加重、重要陸地生態系統退化、物種棲息地被侵占、生物多樣性下降等。日益嚴重的生態環境問題催生了一系列生態保護理念,為生態保護提供了理論依據和方法指導。我國古代“天人合一”思想最早闡述了生態學的保護理念,它將天地萬物視為一個有機聯系的整體,相互依存,只有處于和諧關系中才能各得其所,要求人們以和善、友愛的態度對待自然萬物 ?,F代的生態系統保護理念進一步強調生態系統結構和生態功能息息相關,保護生態系統必須同時維持生態系統結構和生態功能的穩定。

 

基于生態系統保護理念,人們提出一系列生態系統理論,引入“能量流”、“物質流”、“熵”等概念,認為若要實現生態系統的健康穩定則必須保證物質和能量的正常流動。隨著遙感和地理信息系統技術的發展,人們提出基于景觀生態學的保護理念,并提出了“破碎化”、“斑塊”、“生物廊道”等概念,這些概念和現代遙感、地理信息系統相結合為生態保護提供了重要技術手段。一系列生態問題制約了經濟、社會和環境的可持續發展,為解決環境保護與經濟、社會協調發展的矛盾,人們提出了可持續發展的保護理念,要求任何發展規劃都必須“既要滿足當代人的需要,又不對后代人滿足其需要的能力構成危害”??沙掷m發展理念逐漸被人們接受,成為人們進行生態規劃、生態工程設計時首先考慮的基本原則。

 

基于生態安全/風險保護理念,一些學者提出了“生態足跡”、“生態閾值”、“生態保護紅線”的概念,這些概念包含了衡量生態系統受威脅程度的量化指標以及具體明確的保護目標。概括來講,近代生態保護理念大致可分為系統生態學保護、景觀生態學保護、可持續發展保護和生態安全/風險保護4 類理念,這些生態保護理念的核心是保障生態資源的可持續利用。

 

 

1 現代主要生態保護理念

 

1.1 系統生態學保護理念及其在實踐中的應用

 

 

1935 年,英國生態學家亞瑟·喬治·坦斯利爵士明確提出生態系統的概念。生態系統的保護理念包含一系列相關理論和概念,認為生態系統具有一定的層次性和空間結構,例如全球生態系統、陸地生態系統、海洋生態系統、森林生態系統、草地生態系統、農田生態系統、濕地生態系統等;生態系統有一定的穩定性(或稱為可恢復性)。生態系統是開放系統,為了維系自身的穩定,生態系統需要不斷輸入能量,否則就有崩潰的危險。能量流動就是生態系統的重要功能。一個遠離平衡的開放系統通過不斷與外界進行物質、信息和能量的交換,當外界條件達到一定閾值時就可能從原先無序狀態轉變為一種在時空或功能上的有序狀態。保持能量和物質的正常流動,依靠生態系統的自我調節能力,可以實現生態系統的順向演替,保證生態系統的各項功能,并修復受損生態系統。系統生態學保護理念將人作為生態系統的一個重要組成成分,十分重視人與生態環境的交互作用。一些學者在生態系統理論基礎上,提出了以人為中心的“生態服務”概念,強調生態系統為人類提供服務的生態功能。

 

 

系統生態學理念已經被人們廣泛接受。實踐表明系統生態學理論不僅為生態保護提供了完善的理論支持,還促使人們保護生態系統的方式發生重大轉變。

 

 

(1) 由單要素保護轉為生態系統的綜合保護

 

單要素的生態保護往往割裂了生態系統要素之間的內在聯系,而多要素的綜合保護才真正符合生態系統的自然發展規律。人們以完整的生態系統作為基本保護單元,依靠生態系統的自我調節能力進行修復,實現以生態系統功能順向演替為基礎的生態修復保護體系。在國際上,生態系統已成為生態保護的重要管理內容。世界各國紛紛建立不同級別保護區、國家公園和風景名勝區。2004—2008 年,全球陸地保護區面積從占陸地總面積的3.48%猛增到12.2%。建立各級保護區的最終目的是通過維持完整生態系統以實現保護物種多樣性、群落多樣性和生態系統多樣性,維持生態系統各項功能。

 

(2)由按照行政區域保護轉為按照自然區域保護

 

長期以來,按行政區劃分區管理生態資源存在很多弊端。我國的自然保護區、風景名勝區和世界遺產地等,大都受行政邊界制約,影響了生態系統完整性,不利于依據生態系統的結構、功能的內在聯系進行統一管理。根據系統論的保護理念,國際自然保護聯盟呼吁遵循生態系統完整性的特點,提出了“跨界保護” 的觀點,以便保護整個生態系統。美國在20 世紀70 年代就開始打破行政區界線,基于生態系統管理國家公共資源。以流域生態系統為基礎單元的生態管理方式尤為受到推崇。按流域進行管理遵循了“系統論”的理念,它強調宏觀流域尺度上綜合考慮自然要素的相互作用,根據流域自然、人為條件差異因地制宜設立保護目標和保護方式。新西蘭推行按照流域地理特征對行政區域邊界進行適時調整,以確保國家的行政管理更符合生態系統特點。實踐證明這種基于流域生態系統的管理方式符合生態系統的特點,在維持生態系統健康方面是十分有效的。

 

系統生態學保護理念對中國生態保護產生了重大影響。基于系統生態學理念,中國建立了不同級別的保護區體系。至2014 年已建立國家級、省級、市級和縣級的各類自然保護區2729 個,保護區總面積為14699 萬hm2,約占全國陸地總面積的15%。中國也開始探索以流域生態系統為單元的統一管理,例如,正在實施的流域水生態功能分區與質量目標管理技術項目,期望以流域為單元解決日益嚴重的水生態問題。但是,目前中國的自然保護區體系是對單個、孤立的自然保護區進行保護,忽略了自然保護區之間的聯系,難以發揮保護區的整體保護效果?;谙到y生態學保護理念,建立全國或者區域性自然保護區網絡將有助于發揮保護區的整體保護效果, 是未來的重要發展方向。

 

 

1.2 景觀生態學保護理念及其在實踐中的應用

 

 

景觀生態學是在1939 年由德國地理學家C.特洛爾提出的。景觀生態學是系統生態學理論的重要發展,它是與現代遙感技術、地理信息系統技術相結合發展起來的一種生態保護理念。它以整個景觀為研究對象,強調景觀空間格局、生態學過程與尺度之間的相互作用。認為景觀結構和景觀功能息息相關,景觀結構決定景觀功能。優化景觀結構可以增加景觀的服務功能。景觀生態學繼承了系統生態學的思想,認為在人類影響比較嚴重的區域,各景觀單元之間應保證一定數量的生物廊道,以保持連通性。通過對原有景觀要素的優化組合,調整景觀格局,可以創造出優于原有景觀生態系統的經濟和生態效益,形成新的高效、和諧、可持續的人工-自然景觀。借助現代遙感和地理信息技術,景觀生態學利用“生物廊道”、“景觀格局”、“破碎度”、“斑塊”等一系列量化指標定量描述景觀空間格局特征。

 

最近幾十年,景觀生態學在實踐中得到越來越廣泛的應用。景觀生態學側重生態空間格局研究,主張在現有保護區的基礎上建立生物廊道、生物網絡,以連接破碎的棲息地,為生物交流提供生態通道。景觀生態學為自然保護區結構設計提供了理論框架?;诰坝^生態學的“生態廊道”理論,美國弗羅里達州利用GIS 技術識別重要棲息地、連接通道等,以此為基礎建立了連接各生態保護區的生態通道網絡,以利于物種之間的交流。中國在進行保護區體系空間結構設計時也注重在相鄰保護區之間保留生態通道,避免形成生態孤島。實踐證明生態廊道網絡在保護生態服務功能方面是十分有效的方式。

 

在全球尺度上,盡管保護區面積已占陸地總面積的11.5%,但基于景觀生態學理論的生態廊道網絡還很不健全,仍需要進一步完善。中國自然保護區體系也沒有完全遵循景觀生態學理論,各級保護區之間缺乏必要的生物廊道。在國家層次上,還需要從整體格局上統籌規劃,既要保護重要景觀生態系統,又要保證相鄰景觀生態系統之間的聯通性。

 

 

1.3 可持續發展的保護理念及其在實踐中的應用

 

 

1987 年環境與發展委員會全面地闡述了可持續發展的概念:“既滿足當代人的需求,又不危及后代人滿足其需求的發展”??沙掷m發展已為國際社會所普遍接受,成為生態保護的重要理念之一??沙掷m發展理念是在古代“天人合一”(即人與自然和諧)理念基礎上發展而來的,其核心思想是:經濟發展,保護資源和保護生態環境協調一致。強調可持續利用,不可過度利用;關注生態脆弱性,保護可更新能力;協調發展與保護的關系,以生態承載力為標準約束發展強度和規模,即發展不能超越生態環境承載力。一旦超出環境承載力,生態環境就開始向相反方向轉化。

 

王如松分析了“不平衡、不協調、不可持續”問題的生態學成因,認為健康的生態系統有內稟生命活力、資源承載力、環境應變力和自組織協和力4 個主要特征。只有將社會、經濟、自然、政治和文化進行有機整合,解決“不平衡、不協調、不可持續”的問題,才能保持生態系統健康,進而保持生態、社會、經濟和文化等可持續發展。

 

可持續發展理念客觀上要求平衡經濟發展和生態保護的關系,要求保持人與自然和諧發展,但是一系列環境問題制約了社會、經濟和生態的可持續發展。水環境污染、大氣污染和固體廢棄物污染;不斷加劇的資源短缺,如水資源、耕地資源、森林資源、礦產資源的銳減;生態系統的破壞及其所帶來的土地荒漠化、酸雨蔓延、全球氣候變暖、生物多樣性減少等,打破了全球生態系統的自然循環和自我平衡,最終將導致社會、經濟和生態衰退,迫使人們更加關注可持續發展。

 

歐美等西方國家早在20 世紀90 年代就已經普遍接受了可持續發展的理念?;诳沙掷m發展理念,人們在實踐中主張既要發展經濟,又要保護生態環境。在保持生態環境健康可持續的前提下進行經濟開發,一定程度上限制了人們對資源的無限度利用。如何平衡經濟發展和環境保護的關系成為維持可持續發展的關鍵問題。傅伯杰主張用承載力、穩定性、緩沖力、生產力和調控力衡量區域生態環境的可持續發展。一些學者采用“社會-經濟系統模型”量化社會經濟和生態系統關系,為平衡經濟發展和環境保護提供了重要工具。

 

中國早在古代就已經提出了可持續發展的樸素思想,在實踐中強調對自然資源“取之有時、用之有節、索之有方”。中國政府十分重視可持續發展,1992 年公布了《中國21 世紀議程》,確立了社會、經濟和生態可持續發展的框架。2001 年可持續發展被納入國民經濟與社會發展規劃中,從理念上上升為國家戰略,變成實實在在的行動??沙掷m發展意味著需要不斷優化自然與人的關系,形成良性循環。

 

 

目前,中國正在努力將人口、經濟和社會發展建立在與生態環境良性互動的基礎之上,采用“資源—產品—廢棄物—再生資源”不斷循環利用策略,發展循環經濟,以實現經濟、社會和生態可持續發展。我國的生態與環境問題十分嚴峻,必須將可持續發展作為一項長期堅持的國策,依靠技術進步解決制約可持續發展的經濟、資源和環境等問題。

 

 

 

 

1.4 生態安全/風險保護理念及其在實踐中的應用

 

 

隨著一系列環境問題的出現,生態安全/風險保護理念誕生。該理念認為經濟發展和環境保護是一對矛盾,經濟發展必然影響生態環境保護。生態環境已經受到人類的不良影響,或具有潛在的被破壞風險。需要對潛在風險區域進行防范,只有對已經破壞的區域進行生態修復才能保障生態安全?;谏鷳B安全/風險理念,生態學家提出了“生態足跡”、“環境承載力”、“生態閾值”的概念,建立了一系列生態風險指標, 定量化生態安全/風險。生態安全/風險保護理念也認為建立保護區是保護重要生態系統或重要物種安全最理想的保護方式,但是它主張在進行生態安全/生態風險評價的基礎上,有針對性地對關鍵生態系統或關鍵生態要素進行重點保護。

 

 

基于生態安全/ 風險理念,中國生態學家進一步提出了生態保護紅線理論。生態紅線包含重要生態服務功能保護區紅線、生態脆弱區或敏感區保護紅線、生物多樣性保育區紅線3 個重要部分。生態保護紅線理論以系統論的觀點綜合考慮整體環境特點以及各個生態環境類型獨特性,具有明確的保護目標,并將保護目標落實到空間區域上,強調影響區域生態安全的潛在危險因素和生態安全的臨界值。該理論有利于進一步優化國土生態安全格局,建立保護措施,實行永久保護。

 

 

生態安全/風險保護理念在實踐中得到廣泛應用。美國環境保護機構在識別影響生態系統的關鍵因素基礎上,建立了比較完善的生態風險評價體系,確定國家重點保護目標,為生態管理提供了決策依據。中國重大工程建設都需要進行生態安全評估,采取預防或補救措施減少對生態環境的不良影響,明確生態近期安全和長期隱患。中國也建立了比較完善的生態安全/風險評價體系。中國研究人員在全國尺度上開展了綜合生態風險評價研究,在此基礎上進行全國生態區劃、全國生態功能區劃,識別生態脆弱區、生態敏感區、水土流失區、水源涵養區和生物多樣性重點保護區等。

 

在中國生態保護實踐中,截至2014 年底基于生態安全/風險理念,已建立的國家級自然保護區、重要生態功能區、重點生態功能區和陸地多樣性保護優先區面積分別占國土總面積的10.0%、49.4%、40.2%和24.2%(表1)。以上各類生態保護區面積占中國國土面積的64.4%(重疊部分未重復計算),面積如此之大,仍有大量生物物種和生態系統缺乏保護。針對這一缺陷,在生態學家和國家政府的推動下,2014 年中國將劃定并嚴守生態保護紅線的內容被寫入新修訂的《中國環境保護法》。2015 年國家環境保護部頒布了《生態保護紅線劃定技術指南》。

 

 

 

 

中國是世界上第1 個將生態保護紅線應用于全國生態管理的國家,有利于確保國家生態安全和經濟社會協調發展的空間格局,將重要生態功能區、生態環境敏感區和脆弱區等進行一體化管理和分級保護。

 

 

 

 

2 研究展望

 

 

與我國古代生態保護理念相比,近代生態保護理念的保護目標更加明確,更有針對性。系統生態學保護理念的核心是只有保護好生態系統的結構、能量流和物質流,才能保障生態系統功能正常發揮。可持續發展保護理念提出了生態保護的最終目標(即可持續發展),強調生態、經濟、社會和文化的協調發展。景觀生態學保護理念側重研究生態系統空間格局,重視保護生態系統完整性,以及生態系統空間結構的合理性,尤其重視生態廊道建設。生態安全/ 風險保護理念重視生態系統受到的潛在威脅,保護目標集中于“受到潛在威脅的、生態脆弱的生態系統”。

 

近代生態保護理念發展的一個明顯特點是注重保護理念與現代科技相結合,即每一種生態保護理念都伴隨有一套可操作的技術方法。因此,近代生態保護理念在生態系統管理、生態工程建設、生態恢復等實踐中被廣泛應用。在生態環境持續惡化的趨勢難以短期內扭轉的情況下,現代科學技術快速進步及其與生態保護理念的結合為解決生態環境問題提供了理論依據和技術支撐。

 

盡管我國已經建立了2729 個自然保護區,覆蓋中國陸地總面積的15%,但是仍然沒有解決日益嚴峻的生態問題。在全國尺度上,生態保護的關鍵問題是:全國生態保護格局還不完善,還有一些保護空缺,一些生態敏感區和生態脆弱區沒有納入自然保護區,眾多的自然保護區、風景名勝區、地質公園和飲用水水源地還缺少綜合監管。針對這一問題,我國生態學家基于生態安全/風險理念提出了“生態紅線理論”。該理論融合了大數據技術、遙感技術、地理信息技術和互聯網技術等現代技術,建立了一整套生態評價和保護技術方法。

 

 

目前,生態保護紅線理論已經上升為國家發展戰略,被納入《中國環境保護法》和《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要(2016—2020 年)》。但是該理論在生態保護中的實踐尚處于初始階段,如何處理好生態保護與經濟發展之間的矛盾將是生態保護紅線工作中無法回避的難點。

 

建議確定生態紅線保護區面積比例時充分考慮各省區之間自然特點和經濟發展特點,不宜各省都采用統一的面積比例,為經濟發展留有適當空間。在進行紅線保護區空間格局設計時應遵循生態保護理念,充分考慮生態系統完整性、連通性和可持續性??梢灶A見由現代科技支撐的生態保護紅線工作將會更有利于我國生態系統的保護,但是其實用性還需在保護實踐中不斷改進,接受更多檢驗。

 

 

 

 

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