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保護(hù)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的措施范文第1篇

1. 下圖表示某物種遷入新環(huán)境后，種群增長速率隨時間的變化關(guān)系，在t1時經(jīng)調(diào)查該種群數(shù)量為N，下列有關(guān)敘述正確的是（ ）

A. 在t2時種群個體的數(shù)量與在t0時種群個體的數(shù)量相等

B. 在t0―t2時間內(nèi)，種群數(shù)量呈“S”型增長

C. 該種群在此環(huán)境中的環(huán)境負(fù)荷量約為N

D. 在t1一t2時，該魚的種群數(shù)量呈下降趨勢

2. 群落演替的過程中，不可能的是（ ）

A. 群落演替主要有初生演替和次生演替兩種類型

B. 在群落演替過程中，不同時期群落中的優(yōu)勢種群在發(fā)生更替

C. 發(fā)生在裸巖上的演替過程：裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本階段灌木階段森林階段

D. 人類活動對群落演替的影響與自然演替的方向、速度基本相同

3. 下圖表示某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)一年中CO2的釋放和消耗狀況，其中各數(shù)字序號表達(dá)的含義分別為：①生產(chǎn)者呼吸釋放量；②分解者呼吸釋放量；③消費者呼吸釋放量；④生產(chǎn)者光合作用消耗總量。有關(guān)敘述正確的是（ ）

A. 流經(jīng)該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的總能量可用④表示

B. ②的量越小，說明該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)施用的有機肥料越多

C. 消費者同化作用的大小可用③表示

4. 以下關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的敘述中，正確的是（ ）

A. 進(jìn)入第一營養(yǎng)級的能量一部分儲存在有機物中，一部分經(jīng)過呼吸以熱能形式散失了

B. 能量流動與物質(zhì)循環(huán)均可以單獨進(jìn)行

C. 成分包括生產(chǎn)者、消費者和分解者

D. 生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是食物鏈，但是不包括食物網(wǎng)

5. 下列關(guān)于生態(tài)學(xué)問題的敘述中不正確的是（ ）

A. 大力植樹造林，改善能源結(jié)構(gòu)，提高能源效率，是緩解溫室效應(yīng)的最佳途徑

B. 被有機物輕度污染的流動水體中，距排污口越近的水體中溶解氧越多，N、P等無機鹽也越多

C. 保護(hù)生物多樣性，是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性措施之―，體細(xì)胞克隆等為之提供了技術(shù)支持

D. 當(dāng)水和土壤被重金屬污染時，營養(yǎng)級越高的消費者體內(nèi)的重金屬含量越高

保護(hù)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的措施范文第2篇

關(guān)鍵詞：農(nóng)田碳匯功能；設(shè)施蔬菜；生態(tài)補償；補償標(biāo)準(zhǔn)機制

中圖分類號：F325.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-9107（2016）02-0079-08

農(nóng)業(yè)多功能性是農(nóng)業(yè)及其發(fā)展的客觀屬性，發(fā)揮農(nóng)業(yè)多功能性是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的客觀要求[1]。在建設(shè)生態(tài)文明的進(jìn)程中，不僅要關(guān)注農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟功能和社會功能，更要關(guān)注農(nóng)業(yè)的生態(tài)功能，這是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的基本要義之一[2]。在人類耕作管理活動的干預(yù)下，通過采用低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和農(nóng)作物自身的光合作用，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)具有巨大的減排增匯潛力，對緩解全球氣候變暖具有重要作用[3，4]。但農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的這種碳匯功能并沒有得到相應(yīng)的經(jīng)濟補償，以至于人們往往過于關(guān)注農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟功能，而忽略了農(nóng)業(yè)碳匯所具有的巨大的生態(tài)功能。我國于2009年將二氧化碳排放作為硬性約束性指標(biāo)納入到國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的中長期規(guī)劃，并決定到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。在這種情況下，化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的工業(yè)生產(chǎn)部門勢必會面臨越來越高的二氧化碳減排成本，從而進(jìn)一步拉高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的價格，最終導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本也進(jìn)一步升高。

因此，如果農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能的生態(tài)補償機制缺失，工業(yè)生產(chǎn)部門的減排成本也部分轉(zhuǎn)移到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門，這無疑將對我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成威脅。蔬菜是我國種植面積僅次于糧食的重要農(nóng)作物。隨著日光溫室等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施的推廣及應(yīng)用，我國設(shè)施蔬菜種植面積和產(chǎn)量均有較快增長，其在保障我國城鄉(xiāng)居民蔬菜需求的同時也具有巨大的潛在生態(tài)服務(wù)價值。因此，在減排壓力日益增加和碳匯資源逐漸稀缺的背景下，構(gòu)建設(shè)施蔬菜碳匯功能的生態(tài)補償機制對于推動我國蔬菜生產(chǎn)的低碳化發(fā)展和提高菜農(nóng)的收入均具有重要作用。

一、文獻(xiàn)綜述

早在20世紀(jì)90年代，先生就提出：人類對地球竭澤而漁導(dǎo)致的資源枯竭、生態(tài)破壞、環(huán)境污染、氣候異常等問題在后工業(yè)時代必將引發(fā)人類對自己所創(chuàng)造的文明進(jìn)行全面反思[5]。近年來，隨著全球生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化，生態(tài)服務(wù)的付費問題，也即生態(tài)補償機制作為一個新興的研究領(lǐng)域成為備受關(guān)注的熱點。一些學(xué)者從宏觀視角對生態(tài)補償機制的基本內(nèi)涵、理論依據(jù)、參與主體、主導(dǎo)機制、政策工具、法律基礎(chǔ)以及目前存在的問題等方面進(jìn)行了定性分析[611]。另一些學(xué)者基于微觀視角對森林、草原、濕地、流域等功能單元的生態(tài)補償機制問題進(jìn)行了探討[1216]。上述研究成果為生態(tài)補償機制問題的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)和提供了有益借鑒，但生態(tài)補償機制問題的研究無論是在我國還是發(fā)達(dá)國家都仍然處于探索階段，仍存在實證性及應(yīng)用性的研究欠缺和生態(tài)功能單元拓展窄狹等突出問題。

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能在緩解全球溫室效應(yīng)方面發(fā)揮著重要作用。伯尼（Burney）通過美國農(nóng)業(yè)部門1961年至2005年的數(shù)據(jù)分析得出，在此期間農(nóng)作物光合作用所產(chǎn)生的碳匯減少了5.9億噸的溫室氣體排放[17]。基于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳匯所具有的巨大生態(tài)服務(wù)價值，國內(nèi)外已有一些學(xué)者對農(nóng)業(yè)碳匯的生態(tài)補償機制進(jìn)行了積極探索。目前為止的研究主要集中于以下 兩個方面：一是根據(jù)國際經(jīng)驗對農(nóng)業(yè)碳匯功能生態(tài)補償?shù)谋匾浴⑦\行機制及政策措施進(jìn)行定性分析。理鮑多（Ribaudo）等人對美國溫室氣體減排、農(nóng)田碳匯貿(mào)易及生態(tài)標(biāo)簽等農(nóng)業(yè)生態(tài)服務(wù)的市場機制進(jìn)行分析，并提出了該機制有效運行所必須解決的一些問題[13]。張新民依據(jù)對我國農(nóng)業(yè)碳減排的必要性和減排增匯潛力的分析，提出建立和完善農(nóng)業(yè)碳匯的生態(tài)補償機制的對策建議[18]。二是基于碳匯功能的生態(tài)服務(wù)價值及其正外部性對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳匯功能的生態(tài)補償機制進(jìn)行實證分析。穆雷（Murray）對美國農(nóng)業(yè)和森林部門能夠增加碳匯和減少碳排放的適用性措施進(jìn)行闡述，并測算了這些措施在不同補償水平下對減少溫室氣體排放的貢獻(xiàn)率[19]。李穎等人從補償原則、補償主體、補償標(biāo)準(zhǔn)和補償方式等方面構(gòu)建了我國糧食作物碳匯功能的生態(tài)補償機制框架，并以山東省小麥――玉米輪作農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為例對補償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了設(shè)計[20]。但總體而言，我國農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)基于碳匯功能的生態(tài)補償機制問題的研究仍然不夠系統(tǒng)和全面，已有研究對我國糧食作物碳匯功能的生態(tài)補償機制進(jìn)行了探索，但針對蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能生態(tài)補償機制的研究還尚未發(fā)現(xiàn)。鑒于此，本文在對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行梳理的基礎(chǔ)上，試圖從補償主體、補償標(biāo)準(zhǔn)和補償方式等方面對我國設(shè)施蔬菜碳匯功能的生態(tài)補償機制進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計。

二、農(nóng)田碳匯功能生態(tài)補償?shù)膬?nèi)涵及理論基礎(chǔ)

生態(tài)補償機制是指以保護(hù)生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展為目的，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值、生態(tài)保護(hù)成本和發(fā)展機會成本運用政府和市場手段進(jìn)行調(diào)節(jié)生態(tài)保護(hù)利益相關(guān)者之間利益關(guān)系的公共制度[6]。根據(jù)上述生態(tài)補償機制的概念，并結(jié)合設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能的自身特點，本節(jié)對農(nóng)田碳匯功能生態(tài)補償?shù)幕緝?nèi)涵和理論依據(jù)進(jìn)行分析。

（一）農(nóng)田碳匯功能生態(tài)補償?shù)幕緝?nèi)涵

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環(huán)境條件和效用[21]。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)大致包括供應(yīng)服務(wù)、調(diào)解服務(wù)、支撐服務(wù)和文化服務(wù)，而調(diào)解服務(wù)則是農(nóng)田提供的最多樣的服務(wù)，其中減少溫室氣體排放和增加生物及土壤固碳就是最為重要的調(diào)節(jié)服務(wù)之一[22]。農(nóng)田作物及植被通過光合作用合成有機質(zhì)，吸收大量二氧化碳，進(jìn)而削弱溫室效應(yīng)，抵制全球氣候變暖，具有顯著的碳匯功能。目前，針對農(nóng)田碳匯功能的“生態(tài)補償”已經(jīng)在美國、澳大利亞和哥斯達(dá)黎加等國家得以實施，只是生態(tài)補償在國際上更為通用的叫法是生態(tài)服務(wù)付費（payment for ecological services，PES），這和我國的生態(tài)補償（ecological compensation）內(nèi)涵是一致的，均是指根據(jù)生態(tài)服務(wù)功能的價值向生態(tài)服務(wù)的提供者支付費用，用以彌補創(chuàng)造生態(tài)服務(wù)所需的成本或者使得生態(tài)服務(wù)本身所具有的價值得以實現(xiàn)。因此，受益者付費，即生態(tài)效益的受益者應(yīng)該向生態(tài)服務(wù)功能的供給者支付相應(yīng)的費用，也就成為生態(tài)補償?shù)幕驹瓌t和分配依據(jù)。具體到蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能的生態(tài)補償而言，就是要從該項生態(tài)服務(wù)受益的相關(guān)主體向提供該服務(wù)的蔬菜生產(chǎn)者進(jìn)行付費。從經(jīng)濟本質(zhì)上來看，農(nóng)田碳匯功能的生態(tài)補償實際上就是將農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供的碳匯功能所具有的外部正效應(yīng)內(nèi)部化，并將這種正的外部效益在不同主體之間進(jìn)行讓渡，以實現(xiàn)經(jīng)濟利益再分配的過程。但由于碳匯本身具有公共物品的特性，使得這種生態(tài)服務(wù)的讓渡難以在市場上有效實現(xiàn)。因此，外部性與公共物品理論也就構(gòu)成了農(nóng)田碳匯功能生態(tài)補償?shù)慕?jīng)濟學(xué)理論基礎(chǔ)。

（二）農(nóng)田碳匯功能生態(tài)補償?shù)睦碚摶A(chǔ)

農(nóng)業(yè)不僅具有經(jīng)濟價值，而且具有生態(tài)價值。農(nóng)產(chǎn)品作為人類生存和發(fā)展最基礎(chǔ)的必需品，其經(jīng)濟價值可以在農(nóng)產(chǎn)品市場上通過交換直接實現(xiàn)。然而，由農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的碳匯所提供的生態(tài)服務(wù)具有非競爭性和非排他性的特征，是典型的純公共物品。在農(nóng)田碳匯功能生態(tài)補償機制缺失的條件下容易引發(fā)搭便車行為，從而農(nóng)田碳匯的生態(tài)服務(wù)價值是難以充分實現(xiàn)的。這就使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的社會效益大于農(nóng)戶所能夠獲得的私人效益，也即是說農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的碳匯功能具有顯著的正外部性特征（如圖1所示）。

根據(jù)圖1可知，正外部性的存在使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的邊際社會收益MSB大于邊際個人收益MPB。在農(nóng)田碳匯功能的生態(tài)補償機制缺失的條件下，農(nóng)戶僅能夠獲得農(nóng)作物的經(jīng)濟價值所實現(xiàn)的個人收益，作為理性經(jīng)濟人的農(nóng)戶就會按照邊際個人收益MPB等于邊際成本MC的原則進(jìn)行生產(chǎn)決策，以實現(xiàn)利潤最大化，此時達(dá)到均衡時的農(nóng)業(yè)產(chǎn)出水平是Q1。而要實現(xiàn)整個社會福利的帕累托最優(yōu)，則必須遵循邊際社會收益MSB等于邊際成本MC的條件進(jìn)行生產(chǎn)，此時達(dá)到新的均衡時的農(nóng)業(yè)產(chǎn)出水平是Q2。因此，在農(nóng)田碳匯功能生態(tài)補償機制缺失的情況下，農(nóng)業(yè)產(chǎn)出水平要小于實現(xiàn)整個社會福利達(dá)到帕累托最優(yōu)時所決定的最優(yōu)產(chǎn)出水平。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正外部性的存在使得市場機制不能很好地發(fā)揮作用，不能通過價格機制來糾正成本與收益的偏差。因此，為了實現(xiàn)資源的最優(yōu)配置和社會福利的帕累托最優(yōu)，就必須通過政府的制度手段對農(nóng)戶從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而創(chuàng)造的碳匯所具有的生態(tài)服務(wù)價值進(jìn)行付費或者進(jìn)行經(jīng)濟補償，使該公共物品所具有的正外部性內(nèi)部化，從而糾正由搭便車行為所導(dǎo)致的市場失靈。

三、設(shè)施蔬菜碳匯功能的生態(tài)補償機制構(gòu)建

生態(tài)補償機制的主體框架一般包括補償主體與補償客體的明晰、補償標(biāo)準(zhǔn)的厘定和補償方式的設(shè)計三個方面。其中，補償主體與補償客體是基礎(chǔ)，補償標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)鍵，而補償方式則是生態(tài)補償機制有效運行的保障。本節(jié)在前文對農(nóng)田碳匯功能生態(tài)補償?shù)幕緝?nèi)涵和理論依據(jù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，從補償主體、補償標(biāo)準(zhǔn)和補償方式等方面構(gòu)建我國設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能的生態(tài)補償機制。

（一）補償主體

補償主體的明晰是構(gòu)建蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能生態(tài)補償機制的基礎(chǔ)。蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能的生態(tài)補償主體主要是與蔬菜生產(chǎn)行為有著直接、密切利益關(guān)系的群體，包括權(quán)利主體和義務(wù)主體。生態(tài)補償機制的權(quán)利主體是指由于對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的利用而受益的組織或個人，又稱受償者；生態(tài)補償機制的義務(wù)主體則是指生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的提供者，又稱補償者。根據(jù)“受益者付費”原則，生態(tài)補償?shù)臋?quán)利主體補償者理應(yīng)向生態(tài)補償?shù)牧x務(wù)主體受償者支付一定的費用，以使得生態(tài)服務(wù)的正外部性內(nèi)部化。蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)所具有的碳匯功能屬于農(nóng)業(yè)生態(tài)服務(wù)的一種，因此基于碳匯功能的蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)的生態(tài)補償義務(wù)主體應(yīng)該是所有碳匯功能生態(tài)服務(wù)的受益者。由于碳匯功能主要是減少溫室氣體排放，從而有效抵制溫室效應(yīng)所導(dǎo)致的全球變暖，因此所有人都應(yīng)該是該項生態(tài)服務(wù)的受益者。所以，中央政府作為全體公民的代表應(yīng)該成為最主要的碳匯功能生態(tài)補償?shù)牧x務(wù)主體。另外，工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)活動產(chǎn)生了絕大多數(shù)的碳排放，是農(nóng)業(yè)碳匯的最大受益者，因此也應(yīng)成為該項生態(tài)服務(wù)重要的生態(tài)補償義務(wù)主體。蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)的碳匯來自于蔬菜生產(chǎn)過程，碳匯的形成凝結(jié)了蔬菜生產(chǎn)者無差別的人類勞動，因此基于碳匯功能的蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)的生態(tài)補償權(quán)利主體是蔬菜種植戶。

（二）補償標(biāo)準(zhǔn)

補償標(biāo)準(zhǔn)的厘定是構(gòu)建生態(tài)補償機制的核心和難點，也是決定生態(tài)補償機制可行性和有效性的關(guān)鍵。合理的補償標(biāo)準(zhǔn)能夠充分調(diào)動生態(tài)服務(wù)提供者參與生態(tài)保護(hù)的積極性，以獲得足夠的動力和能力來改變原來落后的生產(chǎn)方式，達(dá)到調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的目的。生態(tài)補償標(biāo)準(zhǔn)的厘定是以內(nèi)部化外部效益為原則的。借鑒糧食作物碳匯功能外部效益的計算方法[20]，設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能的外部效益可表示為該系統(tǒng)所產(chǎn)生的凈碳匯量與碳交易市場碳匯價格的乘積，計算公式為：

由于不同蔬菜作物在生產(chǎn)過程中的投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)存在較大差異，且不同省份蔬菜作物的種植結(jié)構(gòu)也不相同，基于地區(qū)可比性和年際穩(wěn)定性的考慮，本研究采用我國種植最為廣泛的設(shè)施番茄和設(shè)施黃瓜2011-2013年三年平均的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)對我國省域設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能的生態(tài)補償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行厘定。本文核算設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)凈碳匯量的相關(guān)數(shù)據(jù)均來源于歷年《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》和《中國統(tǒng)計年鑒》，其中各價值型指標(biāo)數(shù)據(jù)均已通過以2011年為基期的相應(yīng)的價格指數(shù)進(jìn)行了調(diào)整。另外，根據(jù)中國碳排放交易網(wǎng)（）的碳交易數(shù)據(jù)：截至2013年12月31日，我國深圳、上海、北京、廣東和天津五個碳交易試點二級市場的總成交量為44.55萬噸，總成交額為2 491萬元，平均碳匯價格為每噸碳55.91元（約合0.06元/kgCE）。則根據(jù)上述數(shù)據(jù)和計量方法可以得出我國21個省、自治區(qū)、直轄市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能的外部效益，也即補償標(biāo)準(zhǔn)的厘定結(jié)果如表2所示。

由表2可知，我國21個設(shè)施蔬菜主產(chǎn)省區(qū)的碳匯功能生態(tài)補償標(biāo)準(zhǔn)平均為21.37元/畝，相應(yīng)的凈碳匯量平均為356.14 kgCE/畝。其中，各省域設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)的碳匯功能生態(tài)補償標(biāo)準(zhǔn)最高的是新疆為29.14元/畝，相應(yīng)的凈碳匯量為485.72 kgCE/畝；其次是甘肅，碳匯功能生態(tài)補償標(biāo)準(zhǔn)和凈碳匯量分別為26.67元/畝和444.50 kgCE/畝。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳匯主要來源于農(nóng)作物的光合作用固碳，新疆和甘肅是我國平均日照時間最長和積溫最高的地區(qū)，在設(shè)施生產(chǎn)系統(tǒng)良好灌溉條件的基礎(chǔ)上尤其適合果類蔬菜作物的生長，進(jìn)而產(chǎn)生的光合作用固碳量也最高。黑龍江省也是我國設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)畝均凈固碳量較高的地區(qū)，為433.37 kgCE/畝，相應(yīng)的碳匯功能生態(tài)補償標(biāo)準(zhǔn)為26.00元/畝。黑龍江省位于我國的最東北部，雖然受低溫氣候影響設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)光合作用固碳量僅略高于全國平均水平，但其土壤凈固碳量卻是我國最高的地區(qū)，且其設(shè)施蔬菜生產(chǎn)過程中由要素投入產(chǎn)生的碳排放量也比全國平均水平低15.33%，綜合以上因素使得黑龍江省設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生了較多的凈碳匯量。設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)單位面積凈碳匯量最低的是浙江省，僅為236.07 kgCE/畝。浙江省地處我國東南沿海，氣候濕熱，平均日照時間偏低，在一定程度上不利于果類蔬菜的生長，從而導(dǎo)致設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)光合作用固碳量很低和農(nóng)田土壤的凈固碳量也偏低；而其設(shè)施蔬菜生產(chǎn)過程中由要素投入產(chǎn)生的碳排放量卻顯著高于全國平均水平；綜合以上因素使得浙江省設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的凈碳匯量處于全國最低水平，其相應(yīng)的碳匯功能生態(tài)補償標(biāo)準(zhǔn)也最低，為14.16元/畝。

（三）補償方式

選擇交易成本低、兼顧公平與效率又易于操作的補償方式是生態(tài)補償機制能夠有效運行的保障。從生態(tài)補償機制的運作主體上看，生態(tài)補償方式可分為以政府為主導(dǎo)的補償方式和以市場為主導(dǎo)的補償方式。出于公平性和執(zhí)行操作的便利性，我國現(xiàn)行的生態(tài)補償實踐中多采用以政府為主導(dǎo)的補償方式。兩種生態(tài)補償方式的運行機制如圖2所示。

以政府為主導(dǎo)的補償方式是一種具有強制性和行政命令式的生態(tài)補償方式，根據(jù)補償途徑不同又可以分為資金補償、實物補償、技術(shù)補償和政策補償。資金補償是政府向蔬菜種植戶實施的一種直接財政轉(zhuǎn)移支付，其實質(zhì)是政府作為全體公民的代表購買碳匯生態(tài)服務(wù)并無償提供給所有使用者。由于資金補償對受償對象具有直接受益性的特點，該補償方式是農(nóng)戶最為樂意接受的生態(tài)補償方式。但資金補償作為一種“補血式”的間接性的生態(tài)補償方式，并不能對生態(tài)環(huán)境的改善起到直接作用，且單個農(nóng)戶得到的補償金額一般較少，對于農(nóng)民家庭的增收效果往往也不明顯。因此，具有“造血功能”的實物補償、技術(shù)補償和政策補償應(yīng)該得到足夠重視。如通過向蔬菜種植戶發(fā)放防蟲板、配方肥等實際物品可以減少農(nóng)藥、化肥的使用，直接幫助菜農(nóng)減排增匯；通過向農(nóng)戶無償提供低碳生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn)可以提高蔬菜種植戶的低碳生產(chǎn)意識和低碳生產(chǎn)水平；通過對蔬菜主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼邇A斜可以為當(dāng)?shù)厥卟水a(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供持續(xù)動力。“造血式”的補償方式雖然在一定程度上克服了資金補償所具有的增匯效果不佳和補償資金過于分散的缺陷，但也面臨實物質(zhì)量難以保障，技術(shù)培訓(xùn)形式化和優(yōu)惠政策不夠靈活等問題。采取多種補償方式相結(jié)合的方式能夠克服單一補償方式的缺陷，但往往需要更為復(fù)雜的配套機制和高昂的管理運營成本。

以市場為主導(dǎo)的生態(tài)補償方式是指在各類生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)和政策規(guī)范的調(diào)控范圍內(nèi)，利用經(jīng)濟手段參與環(huán)境市場的產(chǎn)權(quán)交易。這種補償方式可以隨時發(fā)現(xiàn)有價值的市場信息，發(fā)揮市場反應(yīng)靈敏的優(yōu)勢，及時做出理性決策，可以有效避免政府主導(dǎo)下的機會主義和有限理性等缺陷。因此，創(chuàng)新生態(tài)補償方式的設(shè)計理念，加強市場方式在農(nóng)田生態(tài)補償機制中的作用，能夠使得多種補償方式的供給與差異化、個性化的補償需求在更高水平上保持動態(tài)平衡。目前，我國已經(jīng)建立了深圳、上海、北京、廣東、天津、湖北和重慶7個碳交易試點的二級市場，并計劃于2017年啟動全國碳排放交易體系[27]。相關(guān)部門只需建立設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯的計量、監(jiān)測和評估體系，并允許此部分碳匯以碳排放權(quán)的形式進(jìn)入我國的碳交易市場進(jìn)行自由交易，即可完成設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能生態(tài)補償機制的市場化。另外，由于我國蔬菜種植戶的生產(chǎn)規(guī)模一般較小，單個農(nóng)戶參與碳交易市場面臨交易成本過高和信息租金的問題，因此以區(qū)域為單位或委托第三方農(nóng)業(yè)經(jīng)營組織參與碳交易市場是比較可行和值得探索方法。

綜上所述，針對設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能的生態(tài)補償方式而言，以政府為主導(dǎo)的補償方式與以市場為主導(dǎo)的補償方式相比，其優(yōu)勢在于相對公平、操作簡單和補償方法多樣；但其主要缺陷是不能夠充分發(fā)揮市場價格機制對碳匯資源的優(yōu)化配置作用。另外，以政府為主導(dǎo)的補償方式也往往受制于政府的財政預(yù)算和面臨較高的管理運營成本。因此，我國在逐步完善和構(gòu)建全國碳排放交易體系的進(jìn)程中，要更加重視以市場為主導(dǎo)的碳匯功能的生態(tài)補償方式，使碳匯的市場價格成為調(diào)節(jié)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)減排增匯的有效手段。

四、結(jié)論與討論

建立設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能的生態(tài)補償機制對于提高我國農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳匯的供給水平和推動我國蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。本研究在對農(nóng)田碳匯功能生態(tài)補償?shù)膬?nèi)涵進(jìn)行界定和對補償依據(jù)進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上，從補償主體、補償標(biāo)準(zhǔn)和補償方式等方面出發(fā)構(gòu)建了我國設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能的生態(tài)補償機制，并對2013年我國省域設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能的生態(tài)補償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了厘定。通過核算設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)農(nóng)田單位面積產(chǎn)生的光合作用固碳量、生產(chǎn)要素投入碳排放量和土壤凈固碳量，從而得到凈碳匯量，并將其乘以我國碳交易市場的碳匯價格，以此作為設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)碳匯功能的生態(tài)補償標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)測算結(jié)果，我國省域碳匯功能的生態(tài)補償標(biāo)準(zhǔn)平均為21.37元/畝，相應(yīng)的凈碳匯量平均為356.14kgCE/畝。但需要注意的是，我國碳交易市場的發(fā)展很不完善，存在著交易價格過低、開發(fā)項目領(lǐng)域過窄等問題。目前，我國碳交易市場的參與主體仍然以工業(yè)企業(yè)為主。由于工業(yè)行業(yè)之間的碳排放邊際減排成本差異并不大，使得碳交易量和碳交易額均比較小，導(dǎo)致碳匯的市場價格持續(xù)低迷且波動較大。因此，根據(jù)目前我國碳交易市場碳匯價格厘定的補償標(biāo)準(zhǔn)偏低。1980-2008年我國工業(yè)全行業(yè)碳排放的邊際減排成本為每噸3.27萬元[28]，而2011年我國農(nóng)業(yè)碳排放的邊際減排成本則為1.91萬元[29]。由此推算，我國工業(yè)和農(nóng)業(yè)碳排放的邊際減排成本存在著約每噸1.36萬元的顯著差異；但2013年我國碳交易試點二級市場上的平均碳匯價格卻僅為每噸55.91元。因此，將農(nóng)業(yè)碳匯納入碳交易市場不僅能夠使得碳匯的市場價格更好地反應(yīng)供需狀況，而且能夠使我國農(nóng)田碳匯功能的生態(tài)補償標(biāo)準(zhǔn)更趨合理和補償方式更為多樣。

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保護(hù)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的措施范文第3篇

關(guān)鍵詞：長江上游；生態(tài)系統(tǒng)；GIS；生態(tài)退化；指標(biāo)體系；評價

中圖分類號：X826 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439—8114（2012）19—4247—04

生態(tài)退化泛指生態(tài)系統(tǒng)朝著物種、生物量、物質(zhì)能量流動規(guī)模減少，結(jié)構(gòu)簡單化以及環(huán)境狀態(tài)向不易使生物生存的方面變化。在生態(tài)退化的情況下，生態(tài)系統(tǒng)不僅無法提供生產(chǎn)力，而且還可能導(dǎo)致生命維持系統(tǒng)的破壞，其終點即物種滅絕。生態(tài)退化對于人類社會生存與發(fā)展極為不利，會動搖社會經(jīng)濟發(fā)展乃至人類生存的生態(tài)基礎(chǔ)。生態(tài)退化是目前全球所面臨的主要環(huán)境問題，它不僅使自然資源日益枯竭，生物多樣性不斷減少，而且還嚴(yán)重阻礙社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，進(jìn)而威脅人類的生存和發(fā)展，生態(tài)退化已引起各國政府和學(xué)者的重視[1]。在我國，長江上游地區(qū)面臨著自然生態(tài)系統(tǒng)退化嚴(yán)重、農(nóng)耕地衰退嚴(yán)重、水土流失加劇、水資源和水環(huán)境形勢嚴(yán)峻、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)等重大環(huán)境問題。所以為了科學(xué)合理地保護(hù)長江上游生態(tài)功能，必須對長江上游區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀有全面了解，對生態(tài)系統(tǒng)退化的區(qū)域進(jìn)行研究，使長江上游生態(tài)環(huán)境保護(hù)和治理工作更有效地開展[2]。

1 研究區(qū)域概況

長江上游地區(qū)，從水系段落劃分來看，包括長江源頭至宜昌段，地理位置為25°34′—35°27′ N，91°24′—111°28′ E，長約4 511 km，約占長江總長的70%，總落差5 100 m。該區(qū)位于我國西部的內(nèi)陸腹心區(qū)域，上游干流流經(jīng)青、藏、滇、川、渝、鄂6個省、自治區(qū)、直轄市，流域范圍涉及青、藏、滇、甘、川、陜、渝、鄂、黔9個省、自治區(qū)、直轄市的323個縣（市、區(qū)），流域面積1.054×106 km2，占整個長江流域面積的58.9%。整個長江上游地勢西高東低，海拔高度400～5 000 m，相對高差超過4 000 m，區(qū)內(nèi)最高峰貢嘎山海拔為7 556 m[3—5]。

2 技術(shù)路線及研究方法

2.1 研究技術(shù)路線

2.2 研究方法

2.2.1 評價單元的確定 評價單元的確定對評價方法、過程和結(jié)果有重要影響，對長江上游生態(tài)系統(tǒng)退化評價的評價單元為100 m×100 m的柵格。

2.2.2 數(shù)據(jù)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化 四級指標(biāo)值是退化評價指標(biāo)體系的基礎(chǔ)，其標(biāo)準(zhǔn)化采用極差法：

Fi=■

其中Fi表示各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值；Xi表示第i項指標(biāo)實際值；max Xi表示第i項指標(biāo)最大值；min Xi表示第i項指標(biāo)最小值。

2.2.3 指標(biāo)權(quán)重確定方法 采用層次分析法[6]，又稱為AHP（Analytical Hierarchy Process）法，是對一些較為復(fù)雜和模糊的問題做出決策的簡易方法，適用于那些難于完全定量分析的問題。層次分析法的基本原理和步驟是在對問題充分了解后，首先分析問題的內(nèi)在因素間的聯(lián)系和結(jié)構(gòu)，建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型，如措施層、準(zhǔn)則層、目的層等，形成層次結(jié)構(gòu)圖；然后同層因素之間對上層某一個因素的重要性進(jìn)行比較，即“兩兩比較法”，構(gòu)造判斷矩陣，求得權(quán)重系數(shù)，并進(jìn)行一致性檢驗，如果通過，則求的權(quán)重系數(shù)可以被接受，否則被拒絕，再重新評判，在單層權(quán)重評判的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行層間重要性組合權(quán)重系數(shù)的計算。

2.2.4 評價模型的構(gòu)建 每一級指標(biāo)均按以下公式進(jìn)行計算：

A=■mi × Ai

其中 A為上一級指標(biāo)數(shù)值，mi為第i項的相對權(quán)重，Ai表示下一級指標(biāo)數(shù)值，n表示上一級指標(biāo)包含下一級的指標(biāo)個數(shù)。

2.2.5 InVEST模型 生境退化威脅指數(shù)主要采用了美國斯坦福大學(xué)研發(fā)的 InVEST模型中的生物多樣性模型。通過選取人為干擾因子來評價長江上游的生境質(zhì)量指數(shù)，即生境適宜性。人為干擾因子對生物多樣性的影響既有正面的也有負(fù)面的，保護(hù)區(qū)和保護(hù)物種名錄等的建立又可以保護(hù)生物棲息地和瀕危物種，使生境質(zhì)量得到一定程度的提高。然而，砍伐木材與薪柴（森林砍伐）、交通、農(nóng)業(yè)活動以及當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｉ畹壬a(chǎn)活動或直接破壞生物棲息地，或使棲息地隔離、破碎化，從而導(dǎo)致生境質(zhì)量的下降。從人類活動的影響出發(fā)，本研究選取最易獲得且具有代表性的三項指標(biāo)——道路密度、人口密度和保護(hù)區(qū)分布來計算生境退化威脅指數(shù)。

2.3 研究數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)來源如表1所示。

3 評價指標(biāo)體系的建立

構(gòu)建了4個層次的指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)用來評價長江上游生態(tài)退化的程度，分別為一級指標(biāo)、二級指標(biāo)、三級指標(biāo)、四級指標(biāo)。一級指標(biāo)針對森林、草地、農(nóng)田、濕地4個生態(tài)系統(tǒng)，分別確立森林生態(tài)系統(tǒng)退化威脅、草地生態(tài)系統(tǒng)退化威脅、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)退化威脅、濕地生態(tài)系統(tǒng)退化威脅等4個指標(biāo)。二級指標(biāo)分別為針對不同生態(tài)系統(tǒng)的生境質(zhì)量指數(shù)和土地退化威脅指數(shù)，生境質(zhì)量指數(shù)是衡量生物生活地域環(huán)境好壞的指標(biāo)；土地退化威脅指數(shù)是評價土地質(zhì)量的指標(biāo)，是土地受到人為因素或自然因素或人為、自然綜合因素的干擾，土地原有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、理化性狀改變或者遭到破壞的程度。三級指標(biāo)為物種多樣性指數(shù)[7]、生境退化威脅指數(shù)以及土地退化威脅。其中，物種多樣性指數(shù)反映的是生物多樣性，物種多樣性越高，生物多樣性越豐富；生境退化威脅指數(shù)反映的是人為干擾對生態(tài)系統(tǒng)的影響。四級指標(biāo)為最具體的各個數(shù)據(jù)項，具體的指標(biāo)體系如表2所示。

4 生態(tài)系統(tǒng)退化威脅評價

依據(jù)圖1的技術(shù)路線，首先，生成原始單個指標(biāo)，包括保護(hù)物種棲息地分布[8]、道路、人口密度、保護(hù)區(qū)范圍、土壤侵蝕度、土壤厚度、土壤有機質(zhì)含量、化肥施用量等。其中，人口密度、化肥施用量是按照縣域經(jīng)濟年鑒，用已有的完整屬性的長江上游縣域矢量圖轉(zhuǎn)為柵格圖。其次，通過土地利用圖提出了4個生態(tài)系統(tǒng)柵格圖，即森林生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)。然后，通過ArcGis 9.3的柵格計算器，用每個指標(biāo)與每個生態(tài)系統(tǒng)柵格圖進(jìn)行相乘處理生成各個系統(tǒng)單個指標(biāo)柵格圖。隨后，利用ArcGis 9.3對每個圖層做重分類處理，重分類的過程實際就是對每個評價指標(biāo)進(jìn)行分級并重新賦值的過程。ArcGis 9.3重分類基于原有數(shù)值，對原有數(shù)值重新進(jìn)行分類整理從而得到一組新值并輸出。本研究在對各縣的綜合分值進(jìn)行分類來確定生態(tài)退化處于何種程度時，將所有指標(biāo)的分值分為5類，規(guī)定得分越大的對生態(tài)退化的威脅越小，即這個指標(biāo)的值越大表明生態(tài)退化越輕微。最后，通過專家打分獲取評價指標(biāo)的權(quán)重，并賦予已經(jīng)進(jìn)行了重分類的評價指標(biāo)圖層，利用ArcGis 9.3軟件ArcGis—>Spatial Analyst—>Raster Calculator或ArcGis—>toolbox—> Spatial Analyst tool—>Overlay—>Weighted Overlay工具，將不同指標(biāo)加權(quán)疊加生成最終的綜合評價圖，包括森林、草地、農(nóng)田、濕地生態(tài)系統(tǒng)。

5 結(jié)果與討論

將森林、草地、農(nóng)田、濕地生態(tài)系統(tǒng)退化威脅評估圖進(jìn)行疊加，得出長江上游生態(tài)系統(tǒng)退化評價總圖。在此基礎(chǔ)上，對整個評價結(jié)果進(jìn)行空間分區(qū)，劃分出“極度威脅”、“高度威脅”、“中度威脅”、“輕度威脅”、“微度威脅”5個區(qū)（圖2）。

從長江上游森林、草地、農(nóng)田、濕地生態(tài)系統(tǒng)退化威脅評估圖（圖2）可以看出，長江上游的4個子生態(tài)系統(tǒng)都出現(xiàn)了不同程度的退化，尤其是森林、草地、農(nóng)田系統(tǒng)，其生態(tài)環(huán)境狀況不容樂觀。從圖2還可以看出，整個長江上游是從“零星分布”發(fā)展為“集中連片”的退化狀態(tài)，為了保障長江上游生態(tài)屏障及生態(tài)安全，必須對長江上游生態(tài)系統(tǒng)退化引起高度重視，并采取相應(yīng)措施遏制生態(tài)惡化趨勢，否則將會給長江上、中、下游帶來嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)害。

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保護(hù)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的措施范文第4篇

一、土地整理的生物多樣性影響分析

對農(nóng)業(yè)區(qū)域生物多樣性的保護(hù),不能像保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)那樣通過建立生態(tài)自然保護(hù)區(qū)來實現(xiàn),農(nóng)業(yè)區(qū)域是人類進(jìn)行生產(chǎn)、生活的地方,因此要保護(hù)該區(qū)域的生物多樣性,不能以犧牲該地區(qū)人們的生產(chǎn)、生活為代價,而是應(yīng)該通過工程措施,對生物多樣性從物種多樣性、遺傳多樣性等層次上進(jìn)行利用與保護(hù)。

1.土地整理單項工程的影響

土地整理的目的之一是增加耕地、提高土地利用率。因此,原有未利用地上的原生、次生自然生態(tài)系統(tǒng)將被單一的農(nóng)作物替代,景觀多樣性將降低,某些生物的生存空間遭到破壞,不僅導(dǎo)致植物、動物的物種多樣性的降低,還有可能導(dǎo)致病蟲害發(fā)生的頻率和強度的增加。在土地平整工程中,機械對土壤的擾動,使得土壤環(huán)境發(fā)生了劇烈的變化,破壞了土壤中的微生物生境,從而導(dǎo)致土壤微生物大量死亡;混凝土渠道的修建對水生生物的影響也較為顯著,渠道直且光滑,提高了水的利用率,但卻導(dǎo)致渠道中水生生物的死亡。為了營造水生生物生存的環(huán)境,通過排水溝設(shè)計為水生生物提供避難所。土地整理中排水溝通常不加襯砌,而且在田塊的較低部位,由于地下水的滲漏,即使在最干旱的曬田期也能涵蓄一定的水量來保證水生生物的存活;田塊間的田埂、道路兩側(cè)的農(nóng)田防護(hù)林則可以成為一些動植物的棲息地,對病蟲害發(fā)生的減少、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性的維持有著積極的作用。

2.土地整理布局的影響

農(nóng)地的整理多為實現(xiàn)一定的社會和經(jīng)濟效益,因此在整理布局中,很多只考慮經(jīng)濟性以及耐用性,而忽視了生態(tài)的考量,這極不利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為了節(jié)省農(nóng)地整理的資金投入,在修建排水渠道時,對溝渠進(jìn)行裁彎取直是一種普遍的現(xiàn)象,此外一些地區(qū)在田間大量鋪設(shè)混凝土路面和溝渠,并誤認(rèn)為這是一種高品位的設(shè)計,這種混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的溝渠,特別是溝渠采用“三面光”的設(shè)計,這不僅增加了投資,而且減少了綠地面積和生物棲息的場所,影響了土地生態(tài)環(huán)境。

生物生存環(huán)境的惡化直接減慢了農(nóng)田物種的擴散,生物的棲息地被混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的溝渠隔開,物種的擴散受到影響,導(dǎo)致群體趨向不穩(wěn)定,造成生物多樣性的下降。在土地整理的空間結(jié)構(gòu)上,土地整理中“路成框”的指導(dǎo)思想勢必引起項目區(qū)的景觀破碎,導(dǎo)致植被斑塊間的自然連通度降低,進(jìn)而影響到生物多樣性的發(fā)展。但是,溝渠和農(nóng)田防護(hù)林的建設(shè)在某種程度上減輕了這種威脅。溝渠遍布在整個項目區(qū),而且在溝渠與路相交處有涵管、橋等水工建筑保證溝渠的貫通,這就為一些動物的遷移、植物孢粉的運移提供了可能。農(nóng)田防護(hù)林在項目區(qū)也基本貫通,是動植物遷徙的重要廊道。土地整理中防護(hù)林的建設(shè)提倡選用本地物種,這對保護(hù)生物多樣性也有著積極的響。

二、土地整理生態(tài)化設(shè)計

生態(tài)保護(hù)型整理模式多種多樣,有從農(nóng)地整理結(jié)構(gòu)設(shè)計、道路設(shè)計和河溝渠設(shè)計3個方面構(gòu)建了保育形模式;有從生態(tài)模式、仿自然模式和等級模式3個生態(tài)型農(nóng)地整理模式;有從國內(nèi)外土地整理研究和實踐的新成果中,提出的我國景觀生態(tài)保護(hù)型土地整理設(shè)計模式中構(gòu)想等等。其中可以起到保護(hù)生物多樣性的方式如下:

(1)田間路不宜使用混凝土結(jié)構(gòu),盡量采用土石鋪路,混凝土結(jié)構(gòu)不具透氣性,導(dǎo)致花草樹木無法生長,一些小型動物和微生物無法棲息,從而減少了生物的多樣性,破壞了該地方的生態(tài)平衡。

(2)渠道邊坡不宜過陡,盡量設(shè)計為緩坡。渠道邊坡是許多生物生長和棲息的地方,邊坡太陡,渠道水位變化過快,很容易對邊坡一帶的動植物帶來沖擊,增加了兩邊生物的存活難度,因此在修建渠道時應(yīng)該盡量延長渠道邊坡的長度,以增加和穩(wěn)定兩岸動植物的生存空間,在條件允許的情況下,可以修建復(fù)式斷面的渠道。

(3)筆直無彎道渠道雖然最具經(jīng)濟效益,但就保持生物多樣型來說,凹凸多變的渠道無疑是最佳的,筆直無彎道渠道水流湍急,不利周圍生物的棲息和藏匿,多變渠道的渠道則可以阻擋、改變水流,穩(wěn)定水溫,同時渠道凹凸處也是許多生物理想的棲息地。

(4)渠道周圍規(guī)劃植栽。渠道周邊缺植栽,造成日光直接照射,使日夜溫度差很大,對生態(tài)的發(fā)展亦有不良影響。植栽可提供陰影,緩和水溫的變化,制造野生動植物棲息的有利環(huán)境。

(5)保留一定的溝塘和低洼地區(qū)。溝塘和低洼地的生產(chǎn)力雖然不高,但卻是野生動植物良好的棲息生長之所,它可凈化環(huán)境,減少旱澇。

保護(hù)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的措施范文第5篇

關(guān)鍵詞　地震災(zāi)害；生態(tài)系統(tǒng)；低碳均衡；重建模式；統(tǒng)籌

中圖分類號　F062.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼　A

文章編號　1002－2104(2010)07－12－08

doi：10.3969／j.issn.1002－2104.2010.07.002

5?12汶川大地震給四川生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大破壞。大面積的崩塌、滑坡和泥石流，形成堰塞湖，大面積地表覆蓋被摧毀，動植物生存環(huán)境被破壞。地震間接影響氣候環(huán)境。地震及由其造成的次生災(zāi)害毀壞作為碳循環(huán)中重要組成部分的植被，造成災(zāi)區(qū)CO2吸收能力下降，碳循環(huán)失衡。地震中死亡的大量動植物殘體在腐敗過程中，滋生大量生態(tài)流行病蟲害，比如炭疽、瘧疾、鼠疫等等，排放出大量CO2，生態(tài)均衡被打破。地震成為自然災(zāi)害中對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能破壞最強烈的災(zāi)害類型之一。在全球氣候劇烈變化的大背景下，加上頻繁的地震災(zāi)害，生態(tài)的健康發(fā)展成為了全球越來越關(guān)注的問題。特別是汶川大地震，對長江中上游地區(qū)生態(tài)造成了巨大破壞。本文將針對汶川地震生態(tài)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出的高碳化問題，運用生態(tài)碳循環(huán)理論，采用統(tǒng)籌方法，構(gòu)建災(zāi)后生態(tài)低碳均衡模式，通過實施生態(tài)重建工程，實現(xiàn)災(zāi)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的低碳化目標(biāo)。

1　災(zāi)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征

1.1生態(tài)要素系統(tǒng)

中國環(huán)境科學(xué)研究院對汶川、安縣、綿竹、彭州、什邡、北川、都江堰、茂縣、平武、青川、文縣、理縣、江油、崇慶等14個重災(zāi)縣的遙感數(shù)據(jù)顯示了汶川地震對森林生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和其他生態(tài)系統(tǒng)造成了大面積的破壞(見表1)。

1.1.1森林生態(tài)系統(tǒng)

汶川災(zāi)區(qū)森林資源豐富，植被種類多樣：該地震帶南端的云南省有“植物王國”和“植物區(qū)系的搖籃”之稱；四川的被子植物、蕨類植物種類數(shù)量居全國第二，裸子植物數(shù)量居全國第一。與其他植被組成相比，由于樹木生活周期較長，形體更大，在時間和空間上均占有較大的生態(tài)位置，具有較高的碳貯存密度，能夠長期和大量地影響大氣碳庫，因此森林生態(tài)系統(tǒng)在全球碳循環(huán)與碳蓄積過程中起著不可替代的重要調(diào)控作用。汶川大地震使四川林業(yè)受損嚴(yán)重(見表2)，全省林地?fù)p毀493萬畝，受損林木蓄積1947萬m3，森林覆蓋率下降0.5％。

1.1.2草地生態(tài)系統(tǒng)

四川草地面積約為0.2億hm2，占全省幅員面積的42.0％，是四川省綠色植被生態(tài)環(huán)境中面積最大的生態(tài)系統(tǒng)。四川草地主要分布在西部少數(shù)民族地區(qū)和盆地四周邊遠(yuǎn)山區(qū)，其中80％以上分布在甘孜、阿壩、涼山三州。四川草地分布區(qū)正是汶川大地震主要區(qū)域。草地植被固定了大氣中相當(dāng)大一部分c02，對調(diào)節(jié)全球氣候發(fā)揮重大作用。草地生態(tài)系統(tǒng)地上碳庫不明顯，其碳儲量絕大部分集中在土壤中。地表土層的破壞將會摧毀草地的根系系統(tǒng)，會導(dǎo)致土壤中有機碳的大量釋放。地震是影響內(nèi)陸草原土壤碳儲量最為劇烈的自然活動因素。汶川地震造成的滑坡分布區(qū)域面積約48678km2，滑坡總面積711.8km2。大面積滑坡破壞草地的根系系統(tǒng)，使原來固定在草被中的碳素全部釋放到大氣中；滑坡破壞了原來的土壤結(jié)構(gòu)，使土壤中的有機質(zhì)充分暴露在空氣中，促進(jìn)了土壤呼吸作用，加速了土壤有機質(zhì)的分解。

1.1.3農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)

受災(zāi)地區(qū)共有農(nóng)田20504km2，其中旱地11018km2，水田9486km2。由于災(zāi)區(qū)農(nóng)田總面積70.23％分布于東南部的平原區(qū)，因此本次地震對農(nóng)田的破壞不大。直接損毀農(nóng)田33.59km2，其中旱地?fù)p毀28.94km2，占損毀農(nóng)田面積的86.16％，水田損毀4.65km2，占損毀農(nóng)田面積的13.84％。受損農(nóng)田主要分布于西部山區(qū)，其中北川縣和平武縣農(nóng)田損毀比較嚴(yán)重，農(nóng)田損毀面積占了災(zāi)區(qū)損毀農(nóng)田的70％。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的碳庫是全球碳庫中最活躍的部分，是在人類活動干擾下的生態(tài)系統(tǒng)碳流動過程。農(nóng)作物通過光合作用固定大氣中的CO2，一部分合成有機質(zhì)，以食物、飼料等形式存在于植物體內(nèi)，然后通過人和動物的消耗排放到大氣中；一部分成為工業(yè)原料儲存起來；還有一部分直接用于植物的呼吸消耗、殘體腐爛分解釋放CO2到大氣中，形成農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程。

1.1.4濕地生態(tài)系統(tǒng)

四川濕地總面積42089.57km2，占全省土地面積的8.7％。四川省大于1km2自然濕地主要分布在四川西部，面積20518.22km2，占全省濕地總面積48.78％，是本次地震的主災(zāi)區(qū)。四川濕地植物主要以草本植物為主，兼有灌木和喬木，共有68科150屬299種；濕地動物主要包括122種鳥類，224種魚類，12種獸類，36種兩棲類，15種爬行類。濕地是地球上生物產(chǎn)量最高、生物多樣性最為豐富的自然生態(tài)系統(tǒng)之一，是生物多樣性的特殊棲息地，是重要的碳匯，被破壞的濕地會釋放大量的c02等溫室氣體。濕地生態(tài)是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，也是自然碳循環(huán)中的重要組成部分。

1.2生態(tài)環(huán)境參量

災(zāi)區(qū)地形地貌復(fù)雜，山高谷深，是眾多河流的發(fā)源地或上游區(qū)。地震引起地質(zhì)滑坡、泥石流增加，泥沙與礫石滑入河流，淤塞河道水庫，抬高河床，破壞水體與水庫容量，削弱區(qū)域防洪能力。災(zāi)區(qū)氣候環(huán)境復(fù)雜、山體滑坡規(guī)模大、水體存在隱患、森林破壞嚴(yán)重，對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。

1.2.1氣候參量

在全球的陸地氣候環(huán)境中，除典型的赤道雨林氣候和極地冰蓋氣候外，受緯度帶譜和垂直帶譜影響，該地震帶上涵蓋了多種氣候類型：暖溫帶季風(fēng)森林草原氣候，暖溫帶季風(fēng)半旱生落葉闊葉林氣候，北亞熱帶季風(fēng)落葉常綠闊葉林氣候，高原高山寒溫帶氣候，中亞熱帶季風(fēng)常綠闊葉林氣候，高原高山亞熱帶季風(fēng)氣候等等，構(gòu)成了復(fù)雜多變的獨特氣候環(huán)境。

1.2.2山體參量

汶川大地震誘發(fā)的大規(guī)模滑坡受地震烈度、地形結(jié)構(gòu)、土質(zhì)及構(gòu)造運動等多方面因素的影響，使得四川、陜西和甘肅山區(qū)發(fā)生大面積山體滑坡。表3顯示，地震烈度越

高，造成滑坡體面積越大，但滑坡個數(shù)卻不是最多；地震烈度在9度時，造成的崩塌滑坡個數(shù)最多，占整個滑坡總數(shù)的三分之一以上。地震重災(zāi)區(qū)汶川縣境內(nèi)產(chǎn)生滑坡體206.5km2，151.08km2林地、16.13km2草地、5.11km2耕地遭破壞，崩塌的滑坡體填充的河流面積3.45km2，各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值損失22646萬元。

1.2.3水體參量

汶川大地震產(chǎn)生近200個堰塞湖，較大的有35個，其中33個在四川。從短期來看，3―5年的時間里，這些堰塞湖不穩(wěn)定，余震、雨季都有可能造成潰堤，對生態(tài)帶來次生災(zāi)害。地震造成398座水庫出現(xiàn)險情，庫堤開裂受損，附屬設(shè)施受到破壞，水庫排水不暢；山崩和大量泥石傾瀉到低洼地區(qū)的水庫中，抬高水庫的水位，考驗堤壩承受能力。地震引發(fā)放射性元素活躍性增強、重金屬分布被打破以及化工原料泄露等事件，徑流、湖泊水體質(zhì)量受影響。

1.2.4森林參量

森林具有二重性：當(dāng)森林發(fā)揮穩(wěn)固水土資源、調(diào)節(jié)氣候的功能時，森林屬于環(huán)境系統(tǒng)要素之一；當(dāng)森林特指林木，作為食物鏈上的生產(chǎn)者時，森林屬于生態(tài)系統(tǒng)要素之一。5?12地震使受災(zāi)區(qū)森林植被毀損嚴(yán)重，不少地方昔日青山如今滿目瘡痍。據(jù)四川省林業(yè)廳統(tǒng)計，地震造成四川地區(qū)泥石流堆積災(zāi)害跡地達(dá)343萬畝，堆積量達(dá)42.96億m3，森林水源涵養(yǎng)功能降低30.24億t，水土流失潛在條件將使進(jìn)人長江的泥沙達(dá)到10.74億m3；森林碳匯儲備能力每年損失78.1萬t，損失價值2.5億元，森林釋放氧氣能力降低67.38萬t，損失價值2.7億元。

1.3生態(tài)系統(tǒng)整體特征

災(zāi)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)要素和生態(tài)環(huán)境遭到巨大的破壞，在災(zāi)區(qū)開展生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建，需要結(jié)合國際生態(tài)發(fā)展趨勢和國內(nèi)生態(tài)發(fā)展戰(zhàn)略。這是一項規(guī)模宏大的生態(tài)重建工程，涉及到自然生態(tài)和人工生態(tài)，包括災(zāi)后恢復(fù)的保障系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)等各個子系統(tǒng)。因此，災(zāi)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)是與國內(nèi)外發(fā)展環(huán)境息息相關(guān)的開放復(fù)雜巨系統(tǒng)，其主要特征表現(xiàn)為涌現(xiàn)性、開放性、復(fù)雜性、巨量性，如圖1所示。

1.3.1余震不斷，熵值增大化

汶川大地震受災(zāi)面積大，受災(zāi)情況嚴(yán)重，受災(zāi)地區(qū)地形復(fù)雜、山體植被損毀嚴(yán)重、水資源受污染、農(nóng)耕田大面積破壞等復(fù)雜的情況，導(dǎo)致生態(tài)恢復(fù)過程中不斷涌現(xiàn)新的問題。余震不斷，土壤中存貯的CO2被釋放出來；山體、植被、水資源被反復(fù)破壞，泥石流掩埋了大量生命體，這些生命體在分解過程中向大氣釋放出大量溫室氣體。自然生態(tài)的碳平衡在余震中不斷被破壞，新的平衡重建過程必然伴隨人類使用大量石化能源，對災(zāi)區(qū)進(jìn)行能量的輸入，造成碳排放增加。這些不斷涌現(xiàn)的新問題，打破了生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的有序性，系統(tǒng)內(nèi)混亂程度加大，熵值增大。要克服熵值增大，就要以生態(tài)低碳為目標(biāo)重建災(zāi)區(qū)碳循環(huán)模式，減少系統(tǒng)熵值，實現(xiàn)整個生態(tài)系統(tǒng)有序化。

1.3.2環(huán)境開放，結(jié)構(gòu)高碳化

生態(tài)系統(tǒng)不斷地與其所處環(huán)境發(fā)生物質(zhì)一能量一信息交換，體現(xiàn)了系統(tǒng)的開放性。地震釋放出地質(zhì)深處大量有害氣體，增加了大氣中高碳?xì)怏w總量；地震損毀大片地表植被，削弱了災(zāi)區(qū)植被固碳能力；重建資金主要投向城鄉(xiāng)住房、公共設(shè)施、基礎(chǔ)設(shè)施和重大產(chǎn)業(yè)重建，對林木、草地等植被的重建資金投入不足。災(zāi)后人類生產(chǎn)和生活快速恢復(fù)，但自然生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)緩慢，災(zāi)區(qū)人工生態(tài)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)失衡，生態(tài)結(jié)構(gòu)高碳化。災(zāi)后生態(tài)恢復(fù)，應(yīng)該以人工生態(tài)高碳結(jié)構(gòu)調(diào)整為主，發(fā)展高技術(shù)、低能耗的產(chǎn)業(yè)，使用可再生能源及太陽能、風(fēng)能、核能等新能源，宣傳低碳生活，鼓勵低碳消費，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的低碳結(jié)構(gòu)。

1.3.3物種多樣，生態(tài)復(fù)雜化

災(zāi)區(qū)地勢上屬青藏高原邊緣昆侖山―祁連山―龍門山―大涼山向海拔1000―2000的中級臺階四川盆地的垂直過渡區(qū)，其物種多樣，生態(tài)豐富：植物種類占全國的85％，滇北、川西有大量原始森林；動物種類多達(dá)1000種以上，其中獸類近200種，占全國的1／2，鳥類776種，占全國的66％，爬行類和兩棲類有600多種，魚類200余種。地震后，動物行為方式是否發(fā)生轉(zhuǎn)變，物種基因是否發(fā)生突變，食物鏈?zhǔn)欠癜l(fā)生改變，物種生存環(huán)境是否發(fā)生變化等等不確定性，使災(zāi)區(qū)生態(tài)變得更加復(fù)雜化。因此，生態(tài)重建要對災(zāi)后生態(tài)具體情況展開調(diào)查，并進(jìn)行定性定量分析，如受災(zāi)地區(qū)的巖石、土壤、空氣質(zhì)量、水質(zhì)等多方相互作用的自然環(huán)境分析，植物群落、動物群落以及人類社會震后的相互關(guān)系分析等等。這些錯綜復(fù)雜的關(guān)系需要在災(zāi)后恢復(fù)中妥善處理，重新確立生態(tài)均衡關(guān)系，避免災(zāi)后生態(tài)系統(tǒng)失衡。

1.3.4對象太多，系統(tǒng)巨量化

災(zāi)后生態(tài)重建的低碳統(tǒng)籌復(fù)雜巨系統(tǒng)包括自然環(huán)境、生物群落和人類社會三個子系統(tǒng)，而各子系統(tǒng)又包括其各自的子系統(tǒng)。其中，自然環(huán)境子系統(tǒng)包括水、空氣、巖石、無機鹽和有機質(zhì)；生物群落子系統(tǒng)涉及植物群落和動物群落；人類社會子系統(tǒng)包括低碳農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、低碳經(jīng)濟系統(tǒng)、低碳制度系統(tǒng)、低碳文化系統(tǒng)等等。可見，這一系統(tǒng)是一個具有很高維度的復(fù)雜巨系統(tǒng)。面對這樣的復(fù)雜巨系統(tǒng)，應(yīng)該按照統(tǒng)籌方法，對災(zāi)后生態(tài)系統(tǒng)的巨量性化繁為簡，以簡馭繁，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)發(fā)展。

2　災(zāi)區(qū)生態(tài)重建的模式框架

災(zāi)后生態(tài)重建，是面對結(jié)構(gòu)遭到重創(chuàng)的生態(tài)系統(tǒng)，按照生態(tài)碳循環(huán)理論實施的一項以建設(shè)低碳均衡結(jié)構(gòu)為目標(biāo)的生態(tài)重建工程。在災(zāi)區(qū)開展生態(tài)重建低碳工程，比在其他地區(qū)打破原有生態(tài)系統(tǒng)再重建低碳生態(tài)更節(jié)約成本。這項系統(tǒng)工程涉及到災(zāi)區(qū)生態(tài)的各個層次，需要按照統(tǒng)一的指導(dǎo)思想，遵循生態(tài)碳循環(huán)的規(guī)律，在多方協(xié)調(diào)與合作的基礎(chǔ)上建立生態(tài)低碳均衡結(jié)構(gòu)。如圖2所示。

2.1統(tǒng)籌思想

低碳重建作為一種新型的、特殊的恢復(fù)方式，就是在災(zāi)后重建的實踐中運用低碳均衡理論組織生態(tài)重建，實現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)的低碳發(fā)展模式。這一創(chuàng)造性的重建模式，必須基于綜合集成與統(tǒng)籌優(yōu)選的思想，對災(zāi)后生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌恢復(fù)重建，尋找新均衡，實現(xiàn)災(zāi)區(qū)生態(tài)從簡單恢復(fù)提升為科學(xué)發(fā)展式修復(fù)重建。災(zāi)后生態(tài)重建，是以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)思想，以人為本，尊重自然為原則，全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展為目的，統(tǒng)籌兼顧為方法，對災(zāi)區(qū)脆弱的生態(tài)系統(tǒng)重塑均衡，建設(shè)和諧生態(tài)。低碳統(tǒng)籌模式從自然生態(tài)和人工生態(tài)兩個維度展開，針對自然生態(tài)和人工生態(tài)碳循環(huán)的不同特點，以自然生態(tài)的增匯和人工生態(tài)的減源作為實踐方向，以尊重自然、保護(hù)生態(tài)為前提，在災(zāi)區(qū)發(fā)展典型的生態(tài)統(tǒng)籌重建模式。基于生態(tài)碳循環(huán)的觀點，從碳源和碳匯兩個角度人手，通過自然生態(tài)和人工生態(tài)的碳中和，實現(xiàn)低碳均衡。碳中和的實現(xiàn)有兩個基本途徑，一是在源上的替代、減少、提高效率，二是在匯處的吸納、中和、末端處理。碳源處理，一般是通過能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)創(chuàng)新來實現(xiàn)的，而碳匯則更多依靠制度手段，如制訂優(yōu)惠政策，鼓勵植樹造林和退耕還林，是生物固碳、擴大碳匯、減緩溫室效應(yīng)，減少CO2排放最經(jīng)濟和最有效的途徑

之一。

2.2生態(tài)循環(huán)

生態(tài)碳循環(huán)是生物地球化學(xué)循環(huán)中重要的組成部分，認(rèn)清楚這種循環(huán)規(guī)律，并改善生態(tài)碳循環(huán)，將有利于解決生態(tài)高碳化問題，建立生態(tài)均衡結(jié)構(gòu)。生態(tài)碳循環(huán)過程中形成了許多CO2、CH4和N2O構(gòu)成的碳源和碳匯。碳源對應(yīng)碳排放過程，碳匯對應(yīng)碳存儲過程。碳存儲和碳排放是兩個具有相反運動方向的過程，構(gòu)成封閉的碳循環(huán)。如圖3所示。通過對碳存儲和碳排放過程的人工干預(yù)，可以改變碳存儲和碳排放的速度，從而影響作為環(huán)境參量的大氣CO2混合比例。

從地球空間角度來看，不妨將存在大氣中的碳統(tǒng)稱為碳?xì)馊Γ嬖谟诘乇硗寥篮蛶r石中的碳統(tǒng)稱為碳?xì)とΓ嬖谟诘乇硪韵碌奶?比如煤炭、石油等石化資源)統(tǒng)稱為碳核圈。那么，碳從碳?xì)馊μ細(xì)とμ己巳Φ倪^程，即為碳存儲；反方向的運動過程即為碳排放。這樣就構(gòu)成了碳在生態(tài)地球空間的循環(huán)，如圖4所示。地球生態(tài)碳循環(huán)可以分為自然生態(tài)碳循環(huán)和人工生態(tài)碳循環(huán)兩個部分。

自然生態(tài)碳循環(huán)過程中，綠色植被在光合作用下從碳?xì)馊ξ誄O2，將空氣中的碳固定在碳?xì)とΓ細(xì)とΦ奶冀?jīng)過地質(zhì)運動，被深埋入碳核圈，經(jīng)過生物地球化學(xué)反應(yīng)，形成石化資源。這樣完成了自然生態(tài)的碳存儲過程。煤層自燃、天然氣溢出等自然作用，將會把碳從碳核圈釋放到碳?xì)馊Γ涣帜救紵⒏癄€等自然作用，將把碳從碳?xì)と︶尫诺教細(xì)馊Γ哼@些都是自然生態(tài)的碳排放過程。在當(dāng)前自然生態(tài)碳循環(huán)中，碳存儲速度快于碳排放速度，碳存儲規(guī)模大于碳排放規(guī)模。

人工生態(tài)碳循環(huán)過程中，人類大量開采碳核固的石化資源，并燃燒石化資源向碳?xì)馊ε懦龃罅緾O2；人類劈山開路、開墾荒地，破壞了碳?xì)とΓ尫懦鯟O2。這就是人工生態(tài)碳排放過程。人類通過CCUS(CO2 Capture and Using／Storage)技術(shù)，將生產(chǎn)、生活、運輸?shù)冗^程產(chǎn)生的碳捕獲下來，進(jìn)行二次循環(huán)利用或封存到碳核圈，這就是人工生態(tài)碳存儲過程。當(dāng)前人類對石化能源依賴很強，消費很大，而碳處理技術(shù)尚不成熟，碳排放速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于碳存儲速度，碳排放規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳存儲規(guī)模。

由此可見，自然生態(tài)和人工生態(tài)兩個子系統(tǒng)內(nèi)碳循環(huán)不協(xié)調(diào)，子系統(tǒng)間不均衡。因此，有必要綜合統(tǒng)籌自然生態(tài)和人工生態(tài)兩個子系統(tǒng)，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)均衡結(jié)構(gòu)。

2.3均衡結(jié)構(gòu)

生態(tài)碳均衡就是人工生態(tài)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)間達(dá)到一種相對穩(wěn)定狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，人工生態(tài)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)都能夠健康發(fā)展，任何一個系統(tǒng)的碳循環(huán)發(fā)生改變都會威脅到整個生態(tài)系統(tǒng)。因此，生態(tài)碳均衡可以從人工生態(tài)子系統(tǒng)和自然生態(tài)子系統(tǒng)兩個方面來闡述，如圖5所示。在人工生態(tài)子系統(tǒng)內(nèi)，社會、經(jīng)濟、文化和制度相互作用，相互制衡，并決定人類的能源消費模式和人類向大氣的碳排放量。人工子系統(tǒng)碳循環(huán)以廢物、廢氣、廢水的形式向外排放出大量碳，通過垃圾站、污水站以及碳捕獲站等方式將碳收集起來，集中排放到自然生態(tài)子系統(tǒng)。自然生態(tài)子系統(tǒng)通過無機環(huán)境和生物群落的物理一化學(xué)作用，構(gòu)成子系統(tǒng)內(nèi)碳循環(huán)，同時降解和吸收人工生態(tài)子系統(tǒng)排出的廢物、廢氣、廢水，尤其是植物通過光合作用固定大氣中的CO2，減少溫室氣體。排出人工生態(tài)子系統(tǒng)循環(huán)外多余的碳排放和自然生態(tài)子系統(tǒng)循環(huán)富余的碳存儲合在一起，就是碳中和。碳中和的結(jié)果有三種：一是碳排放量多于碳存儲量，碳中和后仍有多余的碳排放量；二是碳排放量少于碳存儲量，碳中和后仍有多余的碳存儲量；三是碳排放量與碳存儲量相當(dāng)，人工生態(tài)子系統(tǒng)和自然生態(tài)子系統(tǒng)形成完全碳中和。如果生態(tài)系統(tǒng)碳中和的結(jié)果長期處于第一種情況，那么多余的碳排放量將隨時間累積起來，發(fā)揮累積效果，形成溫室效應(yīng)；如果生態(tài)系統(tǒng)碳中和的結(jié)果長期處于第二種情況，那么多余的碳存儲能力將吸收以前排放的溫室氣體；如果生態(tài)系統(tǒng)碳中和的結(jié)果是第三種情況，那么生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)碳循環(huán)平衡。

在低碳均衡結(jié)構(gòu)中，人工生態(tài)子系統(tǒng)通過低碳社會、低碳經(jīng)濟、低碳文化和低碳制度改變?nèi)祟惖奈镔|(zhì)和能源消費方式，減少子系統(tǒng)的碳消耗，減少排放到自然生態(tài)系統(tǒng)中的高碳廢物、廢氣、廢水；運用CCUS技術(shù)，增強子系統(tǒng)內(nèi)的碳存儲能力。自然生態(tài)子系統(tǒng)通過增加生物群落中的綠色生產(chǎn)者，增強碳吸收能力；加強環(huán)境保護(hù)和建設(shè)，減少子系統(tǒng)內(nèi)的碳排放。通過對生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的合理調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)整個生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)碳均衡。

3　生態(tài)重建工程的運行模式

生態(tài)系統(tǒng)作為典型的開放系統(tǒng)，在受到地震破壞后，可以通過自身動態(tài)調(diào)節(jié)達(dá)到平衡，但時間非常漫長。低碳生態(tài)重建是以低碳方式定向加速生態(tài)系統(tǒng)改善并達(dá)到生物群落和諧共存的演替過程。這種演替過程是不可逆的，但可以在關(guān)鍵環(huán)節(jié)實現(xiàn)突破性的進(jìn)展，加快演替速度，縮短演替進(jìn)程。

3.1運行演化

地震打破了原有生態(tài)系統(tǒng)碳均衡結(jié)構(gòu)，土壤、動植物殘骸、人類社會等排放出大量CO2，生態(tài)系統(tǒng)瞬間躍遷高碳區(qū)間振蕩。如圖6所示。在3―5年內(nèi)，生態(tài)將處在高碳區(qū)間振蕩。生態(tài)系統(tǒng)與外部環(huán)境進(jìn)行能量、物質(zhì)和信息的交換，系統(tǒng)內(nèi)各要素相互作用，將形成新的生態(tài)有序結(jié)構(gòu)。通過低碳技術(shù)對生態(tài)進(jìn)行重構(gòu)，將引導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)朝著低碳均衡方向演化，逐步形成低碳均衡生態(tài)新結(jié)構(gòu)。因此地震災(zāi)后的生態(tài)恢復(fù)，是一個生態(tài)混亂程度不斷降低，系統(tǒng)熵值不斷減小的過程，需要一段較長的時間。樹木尚需十年，動物的回歸、食物鏈的修復(fù)、生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、低碳生態(tài)均衡的建立，則是一個更長久過程。發(fā)揮人類主觀能動性，開展生態(tài)低碳重建工程，將會大大縮短生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整時間，加速實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)低碳均衡結(jié)構(gòu)。

3.2重建工程

生態(tài)重建系統(tǒng)工程就是基于現(xiàn)有的社會經(jīng)濟基礎(chǔ)及背景，充分發(fā)揮已經(jīng)確立的或潛在的社會經(jīng)濟優(yōu)勢，對災(zāi)后重建過程中的社會物質(zhì)和能量投入進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化，達(dá)到災(zāi)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)效果最優(yōu)化。它是以災(zāi)區(qū)人類生態(tài)系統(tǒng)整體優(yōu)化為目的，通過在關(guān)鍵環(huán)節(jié)投入物資和能量，對災(zāi)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)和人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)進(jìn)行整理和重組，形成一種有利于人類的、良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)的過程。如圖7所示：災(zāi)區(qū)的植被、動物活動、人類生產(chǎn)生活規(guī)律被地震打破，生態(tài)系統(tǒng)的CO2等溫室氣體排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于CO2吸收量；通過植被恢復(fù)工程、節(jié)能減排工程、城市改造工程，建設(shè)低碳生態(tài)工業(yè)、低碳生態(tài)農(nóng)業(yè)、低碳生態(tài)城市，實現(xiàn)災(zāi)區(qū)生態(tài)環(huán)境、生態(tài)社會、生態(tài)制度和生態(tài)文化的重建，最終達(dá)到災(zāi)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的低碳均衡。

3.2.1生態(tài)城市低碳化

生態(tài)城市是建立在對人與自然關(guān)系更深刻認(rèn)識基礎(chǔ)上的新文化觀，是按照生態(tài)學(xué)原理建立起來的社會、經(jīng)濟、自然協(xié)調(diào)發(fā)展的新型城市關(guān)系。生態(tài)城市低碳化是市民以低碳生活為理念和行為特征、經(jīng)濟以低碳經(jīng)濟為發(fā)展模

式及方向、政府公務(wù)管理以低碳社會為建設(shè)標(biāo)本和藍(lán)圖的城市化進(jìn)程。地震給四川帶來了巨大的破壞，災(zāi)區(qū)的重建又是一次工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的過程，參與重建的政府、企業(yè)等各方單位都需要更加重視經(jīng)濟發(fā)展與資源和環(huán)境的平衡，使得新建的城鎮(zhèn)更加能夠適應(yīng)全球氣候變化的挑戰(zhàn)。

四川廣元位于川陜甘三省交匯處，是5?12大地震的重災(zāi)區(qū)之一，是明確提出低碳重建的城市。依靠豐富的天然氣資源，廣元提出了能源轉(zhuǎn)化行動，35家大中型企業(yè)的能源供應(yīng)將逐漸從煤轉(zhuǎn)化為天然氣，預(yù)計每年可減少CO2排放123萬t。到2015年，廣元九成的出租車和公交車動力能源也將采用天然氣。為增加碳匯，廣元市計劃到2015年，全市森林覆蓋率從2009年的48％增加到53％，未來的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也將向旅游業(yè)、茶產(chǎn)業(yè)、電子業(yè)等低碳產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。廣元市對污水處理重建采用了蚯蚓生物濾池，數(shù)百條經(jīng)過特殊培育的蚯蚓“清潔工”對進(jìn)入濾池的污水和污泥進(jìn)行生物凈化，凈化后的清水排入江河，處理后的污泥則變成了無害的蚯蚓糞，用作農(nóng)田肥料。

3.2.2生態(tài)工業(yè)低碳化

生態(tài)工業(yè)是模擬生態(tài)系統(tǒng)的功能，建立起相當(dāng)于生態(tài)系統(tǒng)的“生產(chǎn)者、消費者、還原者”的工業(yè)生態(tài)鏈，是以工業(yè)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)為目標(biāo)的工業(yè)模式。生態(tài)工業(yè)低碳化是在生態(tài)工業(yè)的基礎(chǔ)上，以低能耗、低污染、低排放為目標(biāo)的工業(yè)生產(chǎn)模式升級，是人類社會繼農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明之后的又一次重大進(jìn)步。低碳生態(tài)工業(yè)實質(zhì)是能源高效利用、清潔能源開發(fā)、追求綠色GDP的問題，核心是能源技術(shù)和減排技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和制度創(chuàng)新以及人類生存發(fā)展觀念的根本性轉(zhuǎn)變。

災(zāi)區(qū)工業(yè)百廢待興，其建設(shè)成本遠(yuǎn)低于工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)。在重建過程中，應(yīng)該順應(yīng)國際產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢，大力發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)、大力發(fā)展綠色制造、大力發(fā)展低碳工業(yè)，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型工業(yè)；大力發(fā)展低碳經(jīng)濟、節(jié)能與新能源產(chǎn)業(yè)，加快自主創(chuàng)新步伐，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整。災(zāi)區(qū)政府應(yīng)該采取有力措施，積極引導(dǎo)災(zāi)區(qū)工業(yè)走綠色發(fā)展的道路，抓好節(jié)能減排技術(shù)、綠色和氣候友好技術(shù)，尤其是低碳技術(shù)的研發(fā)，加快節(jié)能環(huán)保和裝備的推廣應(yīng)用。

3.2.3生態(tài)農(nóng)業(yè)低碳化

生態(tài)農(nóng)業(yè)是指在保護(hù)、改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的前提下，遵循生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟學(xué)規(guī)律，運用系統(tǒng)工程方法和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，集約化經(jīng)營的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，按照生態(tài)學(xué)原理和經(jīng)濟學(xué)原理，運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果和現(xiàn)代管理手段，以及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的有效經(jīng)驗建立起來的，能獲得較高的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。生態(tài)農(nóng)業(yè)低碳化是在生態(tài)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)上，以低碳理念為指導(dǎo)思想，以低碳能源為建設(shè)動力，將傳統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式提升到以低碳技術(shù)為核心的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。

在災(zāi)區(qū)發(fā)展低碳生態(tài)農(nóng)業(yè)，應(yīng)該開發(fā)安全優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品，并注重生態(tài)環(huán)境經(jīng)營，同時積極對農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行低碳化調(diào)整、優(yōu)化和升級。安全優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品應(yīng)該滿足國家綠色農(nóng)產(chǎn)品和有機農(nóng)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。有機農(nóng)產(chǎn)品不施用任何化學(xué)合成物質(zhì)，綠色農(nóng)產(chǎn)品嚴(yán)禁施用高毒高殘留化肥農(nóng)藥，少用化學(xué)合成物，多用有機肥。這是從根本上解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中大量消耗化石燃料、大量排放溫室氣體的問題，是應(yīng)對氣候變化的重要途徑，對災(zāi)區(qū)發(fā)展低碳生態(tài)農(nóng)業(yè)十分有利。

3.3政策保障

生態(tài)低碳均衡模式的著眼點是人類與自然環(huán)境的和諧相處，核心是人類的可持續(xù)發(fā)展，目標(biāo)是低碳均衡，本質(zhì)是應(yīng)對全球氣候變暖。在災(zāi)區(qū)開展低碳均衡模式實踐，應(yīng)該結(jié)合災(zāi)區(qū)生態(tài)的實際情況，長遠(yuǎn)規(guī)劃，統(tǒng)籌安排，在尊重自然規(guī)律的前提下，堅持以自然恢復(fù)為主，人工重建為輔的原則，制定相關(guān)政策制度，保障低碳生態(tài)的實現(xiàn)。

(1)總體規(guī)劃，綜合恢復(fù)，實施低碳政策。以可持續(xù)發(fā)展思想為指導(dǎo)，把災(zāi)區(qū)江河作為一個整體的大系統(tǒng)，從自然、社會、經(jīng)濟綜合考慮低碳化進(jìn)程，統(tǒng)籌安排、綜合治理、宏觀調(diào)控；建立相應(yīng)的碳匯管理和經(jīng)營體制，引導(dǎo)災(zāi)區(qū)群眾在尊重自然的基礎(chǔ)上過低碳生活。

(2)退耕修養(yǎng)，還林還草，實現(xiàn)低碳生產(chǎn)。阿壩州、山州、甘孜州、雅安、廣元等災(zāi)區(qū)山多坡陡，在坡度大于25度的陡坡和水土流失嚴(yán)重的地段，應(yīng)堅決杜絕開荒，已開墾的地段應(yīng)盡快退耕還林；在綿陽、德陽、都江堰等成都平原西北部地區(qū)，土壤和水利條件較好、坡度較緩、水土流失潛在威脅較小，應(yīng)實行林業(yè)和農(nóng)業(yè)綜合規(guī)劃，推行農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營體系，實行低碳生產(chǎn)。

(3)發(fā)展林木，建管結(jié)合，構(gòu)建碳匯基地。大力發(fā)展災(zāi)區(qū)林木業(yè)，林木建設(shè)和管理相結(jié)合。對災(zāi)區(qū)，主要是盡可能多地保護(hù)現(xiàn)存森林碳庫，改變天然林的采伐機制；在無林地上營造人工林；促進(jìn)次生林的天然或人工更新，并加以保護(hù)；在農(nóng)田和牧場上增種樹木，發(fā)展農(nóng)林綜合經(jīng)營系統(tǒng)；擴大人工植樹造林，提高森林碳匯功能；發(fā)展速生豐產(chǎn)林，加強人工林的集約經(jīng)營、提高生產(chǎn)力、增加碳匯，增加耐久木材產(chǎn)品；開展群眾性的造林綠化，加快防護(hù)林和公益林建設(shè)。

(4)生態(tài)核算，效益補償，建立碳匯市場。盡快建立經(jīng)濟生態(tài)核算和生態(tài)效益補償制度，建立國內(nèi)碳交易市場。鑒于災(zāi)區(qū)生態(tài)工程建設(shè)的長期性和全局性，通過政策、立法，在財政、稅收信貸等方面進(jìn)行扶持。參與碳市場交易，按照森林生態(tài)效益的高低對經(jīng)營者實行補償，這不僅對提高經(jīng)營者經(jīng)營的積極性是有益的，同時對提高災(zāi)區(qū)的生態(tài)意識，以全新的碳交易觀念評價森林都是必需的，應(yīng)盡快加以實施。