第三章 生 态 安 全,生态安全的基本涵义 生态安全的特点 生态安全的体系组成 生态安全的评价与分析 生态安全的预警,1 生态安全的基本涵义,广义- 生态安全是指在人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态，包括自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全，组成一个复合人工生态安全系统（国际应用系统分析研究所，IASA，1989年） 狭义-指自然和半自然生态系统的安全，也即是生态系统完整性和健康的整体水平反映。,生物安全：是指对自然生物和人工生物及其产品对人类健康和生态环境可能产生的潜在风险的防范和现实危害的控制。 生物安全是生物资源、生物技术和生物经济发展的重要保障。 2001年，国务院颁布了农业转基因生物安全管理条例。 2004年病原微生物实验室生物安全管理条例。在转基因生物安全和外来生物入侵研究方面取得了较大进展,通常可认为，生态安全是指生物安全和环境安全及其相互关系。 生态安全已构成为国家安全、区域安全的重要内容，与国防安全、经济安全、金融安全等有同等重要的战略地位。 生态安全的战略意义 没有生态安全人类将陷生存危机!,整体性 不可逆性 长期性 全球性,2 生态安全的特点,讨论：当前影响我国生态安全的问题有哪些？,我国的生态安全问题已在国土、水、生命健康和生物等四个方面突出表现出来, 主要问题有四大方面 : 国土安全问题 水土流失严重 土地荒漠化加剧 耕地退化，盐渍化和酸雨的发展突出 非农业建设用地大幅度增加，耕地资源在不断减少 水安全问题 湖泊退化是水环境恶化的重要表现 水资源的另一威胁来自污染 水资源的低效率使用,环境与健康安全问题 如有毒化学品对人体健康及环境的危害 生物安全问题 生物多样性 锐减 转基因生物产品的负效应 有害生物入侵或称生态入侵 基因外逸的环境安全,专题一、生物入侵与生态安全 专题二、转基因生物与生态安全,生态安全的影响因素,造成我国生态处于低度安全状态的因素很多，其中主要原因有五个方面： 一是对自然资源的不合理开发利用，缺乏统一规划和管理，滥采乱挖，使自然资源日益减少和退化。二是国家的决策失误。如世纪年代的大跃进、大炼钢铁、毁林毁草开垦、围湖造田等造成大面积的灾难性生态和经济后果。年代末国家制定的产业政策，曾重点支持了部分有严重污染的产业，造成了部分地区的环境破坏，特别是一些流域水体的严重污染。 三是传统的粗放式生产方式和消费方式导致严重的环境污染。四是对外来物种进入中国缺乏有效的监管。 五是对化肥、农药、饲料添加剂等的使用和对转基因食品缺乏统一、有效的管理。,3.生态安全的体系组成,就生态安全的本质而言，生态安全是围绕人类社会的可持续发展的目的，促进经济、社会和生态三者之间和谐统一的资源、环境和生态系统基础状态。它既是区域可持续发展所需要追求的目标，同时又是一个不断发展的过程体系。 生态安全是三方面组成的动态安全体系。即： 生物安全 生态安全 环境安全 生态系统安全,经济的安全构成了生态安全的动力和出发点。而生物安全、环境安全构成了生态安全的基石。就生态系统的生产力和环境容量来讲，地球生物圈的承载能力不可能使人类自身无限制的增长。否则会造成如生物多样性的消失、生物入侵的威胁及转基因生物释放等生物安全的威胁。,3.1 生物安全,（1）生物多样性的消失。 由于食物链的作用，地球上每消失一种植物，往往有1030种依附于这种植物的动物和微生物也随之消失。 每一物种的丧失减少了自然和人类适应变化条件的选择余地。 生物多样性的减少，必将恶化人类生存环境，限制人类生存与发展机会的选择，甚至严重威胁人类的生存安全与发展。,（2）生物入侵 （3）转基因生物,3.2 环境安全,在现代的工厂化生产和农业生产过程中，诸如化肥、农药等物质对人类生存的环境造成了巨大的“三废”环境危害。加上人类的生活方式和大量消耗能源，造成全球气候变暖、臭氧层破坏、生物多样性的减少和区域性的酸雨等等，这就是人类面临着的环境安全。,酸雨危害,3.3 生态系统安全,生态系统安全主要受人类土地利用与覆盖变化的驱动力及其动态的影响。 人类为了改造自然，每年以大大超过自然力的速度与规模翻动土壤，从而使大量的生物资源和物种走向灭绝。土地利用与覆盖变化影响着生物圈，全球生物的生存和发展空间在不断被人为破坏而缩小，生态系统安全在受到威胁,4. 生态安全的评价与分析,生态安全的评价工作是一种跨学科、跨层次的综合性工作。 它既要求社会科学与自然科学的综合，又要求决策层、执法层与研究层的结合，这对于评价工作的组织管理与方法手段提出了特殊的要求。,4.1 评价对象与层次,生态安全的评价对象是在一定时期的，某个区域内的人类开发建设活动对环境、生态及生态系统的影响过程与效应。 生态安全的评价层次是一个多方面的层次结构，可在区域、行业及国家水平等三个层次上进行。,区域的生态安全评价主要是对区域内的人类活动（如农业、工业、城市）对生物与环境的影响评价。行业的生态安全有着其特殊性，如对于农业部门主要是评价农业活动对生物、环境、产业政策的影响。 国家的生态安全评价则体现一国的生态实力与可持续性的体现与实现的可能性上。,4.2 生态安全的评价内容,生态安全评价的内容包括影响预测、状态分析、预警规划、决策实施等方面。 影响预测主要包括： 生态安全的现状及发展，评价者应向有关部门决策者提供的相关生态安全信息； 影响生态安全的关键因子及时序、规模，确定主要影响因子及影响的规模、程度，对区内与区外的影响。,过度利用,4.3 生态安全评价的手段与途径,生态安全的评价与分析与生态系统密切相关。 生态系统的范围与特点决定了生态安全的评价方法与途径。评价的手段与方法主要是通过：（1）遥感与地理信息系统，（2）景观分析，（3）模拟模型来进行。,城市遥感,绿地景观分析,4.4 生态安全评价的标准,在评价标准选择上通常要设定一定的判别基准与理想状态作为指标值，以是否达到标准要求作为项目与安全可行与否的基本度量。 （1）生态安全评价标准的基本要求 生态安全及其影响评价的标准要求是： 能反映生态与环境安全质量的优劣，特别是能衡量生态环境功能的变化； 能反映生态安全及环境受影响的范围和程度； 能用于生态安全建设与保护行为方式，具有可操作性。,（2）生态系统安全的评价指标体系 目前国际上比较有影响的生态系统安全指标体系有： 以色列希伯莱大学建立并运用于全球评价的“人类活动强度指标（HAI）”、 联合国开发计划署创立并得到世界各国赞同的“人文发展指标（HDI）”、 联合国可持续发展委员会以“驱动力（压力）状态响应（DSR）概念模型”为基础提出的指标体系和世界银行提出的指标体系（国家财富计划标准）等等。,我国一些专家学者与研究机构研究与探索区域生态系统安全指标体系方面时，提出了制定生态系统安全指标体系的原则，建立了国家级和区域性的生态系统安全指标体系及评价方法。,（3）生态系统安全的评价指标 生态系统安全指标主要涉及经济、环境、社会和能力四大方面。 目前国内用得较多的经济指标主要有：国内生产总值、人均国内生产总值、产业结构指数、社会劳动生产率、第三产业占GDP比率等。环境指标主要有：人均耕地面积、人均水资源占有量、林木蓄积量、森林覆盖率、人均绿地面积、地表水质达标率、SO2平均值、TSP平均值、工业废水排放达标率、环保投资占GDP比例等；,社会指标主要有：人口自然增长率、失业率、人口密度、平均预期寿命、恩格尔系数、基尼系数等； 能力指标主要有：科研和教育经费占GDP比例、人均受教育年限、大学生比例、科技进步对经济增长贡献率等。,（4）评价方法 如主成分分析法、层次分析法、综合指数评价法、指数叠加法、模糊综合评价法等。 其中，综合指数评价法是目前应用较多的一种方法。该方法首先通过层次分析法和专家咨询法对各指标在可持续发展中的相对重要性进行判断，确定其权重，然后通过数学计算得到综合指数。,5 生态安全的预警,生态安全作为人类生存和可持续发展的基础，已经成为全社会和国家日益关注的问题。,为了解、掌握 和应对环境、生物及生态系统危机，有必要进行生态安全的评价和预警。,5.1 生态安全预警的基本原则,生态安全的预警既有对自然资源或生态安全可能出现的衰竭或危机而报警，还有对生态安全的维护。 生态安全预警包括六个方面：即警情动态监测、警情分析、警兆辨识、警度预报、预测决策和采取相应的对策措施解决资源开发、人类活动对生态系统的各种不良效应影响。,（1）预警系统的基本原则 综合性和整体性原则。 生态安全是一个自然、社会经济、人类活动交织在一起的复合安全性系统，一个因子的变化往往引起关联因子的变化，一个子系统的变化也往往引起关联子系统甚至大系统的变化，因此必须做到生态安全预警的综合性原则。,油轮沉没,洪水降临,层次性原则。 生态安全的预警应该区分成大系统、子系统和预警因子的不同层次性，以突出重点。 简便实用性原则。 生态安全的预警是为环境、区域的开发规划和治理提供决策和依据的，因此预警的指标选择既要全面也要简洁，数据易获得，计算方法简便便于操作。,（2）生态安全预警、资源环境开发利用的临界准则 资源与环境的开发利用都是有一定限度的，超出限度必定对地球系统及人类带来许多不可逆的影响。 临界准则的制定依据可按照生态效应、社会需求和经济效益准则来进行。,荒漠化,生态效应准则。 即要求对自然资源的利用不超过一定的限度，人类活动对生态系统的影响不会导致生态状况的恶化并危及人类自身和生物的安全。 生态效应的测量可以制定一系列临界标准，如森林采伐强度、海洋捕捞强度、地下水抽取强度、污染物排放量等。,社会需求准则。 社会需求发展对资源、环境、生物的需求不得危及生命支持系统。 必须确定一系列关于社会发展的临界标准，如人口承载力、经济增长度、社区发展目标等。,经济效率准则。 主要反映人类活动对自然资源利用方式、利用强度变化和自然资源产出供给费用变化关系。可用自然资源投入产出效率来表征。,对当前的消耗意味着减少了后代人消费的可能。如果开发速度快于系统的再生与更新能力，会危及人类生存发展的基础。 生态安全的预警在于维护代际公平。现代人应通过寻找替代物或技术转移等途径来防止生态安全危机的提早到来以及系统的崩溃，使人类活动对生态安全的影响维持在可修复的阈值范围内。,（3）人类活动对生态系统影响的代际公平准则,5.2 生态安全预警的指标,生态安全警情状况的衡量应选择具体化的指标，来确定建立区域与地区间的环境、生物与生态系统安全的预警系统。 指标系统起着重要的显示器作用，包括有：,（1）警情指标 警情指标主要是流量指标，包括数量与质量指标。 数量指标主要是反映人口、经济、资源、环境等要素的变化速度；质量指标则是反映人口、经济、资源、环境要素的质量及安全状况变化。,红潮,火烧后的森林,（2）警源指标 一般可分为两类。一类是反映受人类可控性较弱的指标，如自然资源状况、自然灾害、人类活动对资源的影响等；另一类则是不良社会、经济因素对自然资源系统的影响。,森林破坏,沙尘暴,（3）警兆指标 包括景气警兆指标和动向警兆指标。 前者是直接反映景气或警情程度， 后者则是反映对预警对象具有推动或降阻双重作用。,5.3 生态安全的预警系统,按照生态安全定义的内容，预警由生态预警、环境预警、生物安全预警三部分组成。 （1）生态预警 生态预警主要是对维持生命系统要素的水、土、气、热及生物等资源本底值的变化进行预警，如森林覆盖率、草原植被、耕地保护、沙漠化率、荒漠化率、物种数量与质量及种群规模。 生态系统的预警要经过长期的观测和研究。,如“三废”排放对环境的影响、对水体的影响、大气污染物的浓度、土壤有害物的含量等。 环境预警不只是考虑人类活动的作用效应，同时还要考虑生态系统与环境本身对外力影响的容纳、响应、调控、缓冲、同化等综合的结果。,主要是人类活动对环境所造成的污染影响，环境质量变化对生态系统的逆向演替、退化、恶化过程