向云南人民致敬！

向云南大學的老師、同學和朋友們問好！李文華中國科學院地理科學與資源研究所可持續發展與生態安全生態安全－－人類面臨的挑戰反思與覺醒可持續發展：從概念到行動中國的生態安全問題機遇與對策一，生態安全：

-人類面臨的挑戰-時代特征與面臨的挑戰人類史的創造力和對環境的沖擊力與日俱增;人類活動引發的環境和社會的問題日益加劇，其影響已經具有全球的特點

全球變化（GlobalChange）

全球化（Globalization）人類20世紀的輝煌成就20世紀13兆(百萬的平方)美元的財富預計到21世紀中葉還要增長5-10倍工業生產增加了50倍農業20年來年增長3%,超過人口增長速度,全世界糧食供大于求科學技術突飛猛進,除常規技術發展外，高新技術突飛猛進（航天遙感、信息通訊、生物工程、計算機機器人、模擬預測…）日益嚴重的生態安全問題近幾代人耗盡幾億年積累的化石燃料自工業革命CO2增加30%，甲烷100%硫化物增加50%1/2土地受干擾，1/5陸地生態系統變成農地，1/4森林被砍伐，熱帶森林占陸地7%，全球2%，50%動植物棲息地，100年消失N人工固定劇增50%淡水被人類直接或間接利用，地下水迅速退化44%魚類接近撲撈極限，50%紅樹林和濕地退化消失變化中的天空、大地、海洋20世紀增加了0.6c,比1994估測+0.15c20世紀海平面升高0.1-0.2米20世紀中高緯降水每10年增0.1-0.2%大暴雨增加2-4%厄爾尼諾-頻度增加,強度加大旱災加重,洪澇增加(IPCC)今后100年的預測1990-2100氣溫增加1.4--5.8c厄爾尼諾會有增加冰川和冰蓋進一步退縮海平面升高0.09-0.88米人類影響將持續千年經濟全球化下生態環境的新問題輸出污染，轉嫁危機專項資源過度開發使得環境破壞，生物多樣性減退，當地物種喪失和外來物種的生態入侵模式當地原有的傳統生產模式喪失原有的地位掠奪資源，引發戰爭生態安全成為國家安全的新延伸全球變化對全球政治、軍事策略的影響和對突發事件的準備

－－以美五角大樓《氣候變化影響》為例AndrerMarshal給五角大樓絕密報告：氣候改變有可能會導致以付出數百萬生命為代價的全球性大災難，是比恐怖主義更加巨大的威脅氣候改變應該被看作是“緊迫的”頭等政治和軍事大事；應當被從科學的爭論上升到關系美國國家安全的高度加以對待生態系統影響全球政治、軍事策略

－－以美五角大樓《氣候變化影響》為例“這是一種非常獨特的國家安全威脅，因為沒有任何敵人拿槍指著你，而我們對這個威脅束手無策”把生態危機、環境污染和氣候變化考慮到政治和軍事策略中去，是嶄新、復雜而又無疑具有挑戰性的對其它突發事件的準備引起人們的關注，如非典，禽流感等生態安全的概念維持人類和其他生物的生態過程及生命支持系統的健康與和諧發展；保護生物多樣性；保證生態系統可持續利用；

滿足當代和后代對物質和文化的需要。二、人類的反思與行動標志生態科學進展的

幾項國際研究計劃IBPMABIGBPMA國際生物學計劃IBP60年代生物生產力人與生物圈計劃MAB70年代至今人與自然國際地圈生物圈計劃IGBP80年代至今圈層間關系全球變化千年生態系統評估MA2001年啟動自然、人文與政策羅馬俱樂部WWFIUCNIBPIGBPIHDPGTOS人與生物圈計劃濕地保護公約世界遺產地瀕危物種貿易公約生物多樣性公約世界氣候研究計劃全球環境基金森林保護議定書防治荒漠化21世紀議千年評估（MA）當代生態學特征之三：NGO+政府行為標志生態環境問題進展的幾個重要的里程碑2002年約翰內斯堡1972年斯德哥爾摩1987年1992年里約熱內盧人類環境宣言《我們共同的未來》21世紀議程Rio+10聯合國人類環境大會

聯合國環境與發展大會世界環境與發展委員會原因與驅動力人口增加人類社會資源消耗水平增長科技發展的副面效應政治和社會市場驅動

PRED綜合失調癥消費觀念與現實

發展中國家為了維持生存的基本需要，和生活質量的不斷提高發達國家為了保持和繼續提高起現有的高消費模式，正在消耗地球上有限的資源，并對環境造成污染和破壞。

美國日本孟加拉能源消費比較美、印人均自然資源消耗量之比資源美國：印度

煤12.4

鎳31.2

鋁33.7

汽油42.7

銅44.8

磷礦石57.6

天然氣183.9

紙漿385.7固體垃圾

發展中國家每人每天平均固體垃圾0.5Kg

發達國家每人每天平均固體垃圾3.3Kg

一生中積累的垃圾為身體重量的

發展中國家150倍

歐洲1000倍

美國3900倍難以承受的繁榮實現美國的消費水平---一場噩夢的情景2100年--115億人口，1988年資源量鋁：224年--------18年銅：41年---------4年鋅：21年----------3年油：41年----------7年消耗殆盡引自PaulHarrison:TheThirdRevolution三、可持續發展

－從概念到行動－可持續發展的概念可持續發展(SustainableDevelopment)

“持續發展是在滿足當代人需要的同時,又不損害子孫后代需要的發展”持續增長(SustainableGrowth)持續利用(SustainableUse)內涵與啟迪發展與保護的統一從主宰到和諧從局部與系統增長極限與有限增長科學技術的支撐平等觀能力建設與群眾參與自力更生+國際合作八項基本原則

提高經濟增長速度,解決貧困問題改進增長質量滿足人民生活基本需要把人口限制在可持續發展水平保護并加強資源基礎科學技術促進環境保護把持續發展落實到政策、法令和計劃中加強國際合作與交流可持續發展的指標體系UNDP的人文發展指數（HDI）UNCSD的驅動力-狀態-響應（DSR）指標體系聯合國統計局（UNSTAT）的可指標體系框架持續發展框架（FISD）國際科聯環境問題科學委員會（SCOPE）可持續發展指標體系加拿大、荷蘭、美國可持續發展指標體系中國科學院的中國可持續發展研究組指標體系農業生態縣、生態省可持續發展指標體系RIO+10可持續發展行動比預期的慢；脆弱環境繼續惡化；保護措施不到位；高消費在繼續；研究發展資金不足；發展中國家沒有實現承諾環境問題被戰爭、全球化和恐怖主義掩蓋RIO+10：WEHAB水和衛生：10億人無安全飲用水，20億人缺衛生設施，300萬人死于水安全引起的疾病，2025年2/3國家嚴重缺水，農業耗水大戶，40%城市水損失能源：20億人缺乏足夠的能源提高農業生產力：2/3土地退化，農業生產力下降，非洲幾百萬人饑餓威脅，森林、濕地退化生物多樣性和生態系統管理：消失速度比以前大1000倍，熱帶雨林1/2消失，75%漁產達到極限，70%珊瑚礁滅絕健康：10億人呼吸不健康的空氣，300萬人/年死于空氣污染，瘧疾，寄生蟲病害生態學：科學與社會的橋梁生態學生命環境社會當代生態學研究的特點生態學在研究社會問題中重新定位

研究的對象不斷拓寬

研究對象從自然生態系統向人工生態系統發展、從單一生態系統向復合生態系統發展學科之間相互融匯與新分支學科不斷產生從研究結構、到研究功能和過程

從局部孤立的研究向整體網絡化研究發展研究方法和設備日益改善

趨勢與對策發展趨勢：地球化學，大氣物理，地質，氣候等方面的基礎研究----生態系統結構功能----社會科學----可持續發展綜合研究SustainabilityScience

四、中國的生態與環境問題

--從赤字到建設的轉折--（一）中國的自然條件的脆弱性65％的國土面積是山地或丘陵

33％的國土面積是干旱地區或荒漠地區

70％的國土面積每年受到季風氣候的影響

55％的國土面積不適宜人類的生活和生產

35％的國土面積經年受到土壤侵蝕和沙漠化的影響

30％的耕地面積屬于pH值小于5的酸性土壤

20％的耕地面積存在不同程度的鹽漬化或次生鹽漬化

17％的國土面積是構成了全球的世界屋脊人為的干擾

森林破壞森林資源數量型增長，質量型下降；結構簡單，生物多樣性低；生態系統服務功能降低我國林分的每公頃蓄集量僅為78.06m3,人工林每公頃蓄集量只有35m3，遠低于114m3/hm2的世界平均水平草地退化目前，我國90％的草地存在不同程度的退化，其中中度退化以上的草地面積將近一半全國“三化”草地面積已達1.35億hm2，并且每年還在以200萬hm2的速度增加荒漠化嚴重我國干旱、半干旱地區，即可能發生沙漠化的地區的總面積是256.6萬km2，占國土總面積的26.7％90年代后期，我國沙漠化的擴展速度已達每年3436km2不僅沙漠化面積急劇增加，沙化的強度也在增強水土流失一方治理多方破壞，點上治理面上破壞，部分地區破壞大于治理90年代末全國水土流失面積165萬km2，與80年代比，10年間減少了14萬km2水土流失面積有所下降，強度也有所降低濕地退化不合理的開發利用導致濕地面積銳減濕地生態環境惡化，生物多樣性減少，污染日益嚴重濕地生態系統調蓄洪水、生物多樣性維持、凈化污染以及物質產出等各項生態服務功能日益下降生物多樣性銳減有害物種入侵，約有200余種，全國大多數自然保護區都有外來物種入侵聯合國《國際瀕危物種貿易公約》列出的740中世界性瀕危物種中，我國占189種我國野生水稻、大豆等遺傳資源保護不力，70％以上的野生稻已被破壞經濟核算中需要糾正的幾筆錯帳資源、環境的代價沒有合理扣除生產方式轉型的潛在效益估計不足生態建設的經濟效益的外部性沒有估計生態系統效應的非市場部分缺乏科學估算生態破壞和環境污染的舊債沒有還清經濟核算和管理考核制度的誤導寧波市AEANDP計算結果經過環境近似調整后，寧波市國內生產凈值約為GDP的三分之一；中國需要自己的發展道路以汽車為例:如果每個家庭1-2輛汽車,每輛汽車汽油消耗量與美國相當,中國每天需要8000多萬桶油,目前世界每天7400萬桶;道路和停車場需要1600萬公頃土地,相當中國稻田的一半賴斯特R.布朗

：2003年我國宏觀經濟一片向好，但從年初出現征兆，到夏天南方19個省市開始拉閘限電，能源緊張的問題一直延續到年底。在出現電荒的同時，煤炭、油類同樣告急。(2004年中國經濟10大新聞)

I=PATI：環境影響P：人口A：人均GDPT：單位GDP所產生的環境影響環境影響控制方程

“在一代人的時間內，把資源、能源和其他物質的效率提高十倍”

——1997年,卡諾勒斯(Carnoules)宣言

人口人均GDP20世紀末12億800美元21世紀中葉16億4000美元在此期間，為可持續發展，單位GDP的環境負荷應降8～10倍！是否可能呢？應如何做呢？中國面臨的環境負荷既要增加人均國民生產總值，提高人民收入，又要保護生態環境、自然資源和人民健康，就必須：大力提高資源利用效率，減少資源消耗量；顯著減少污染排放總量，確保良好的環境。唯一正確的選擇是轉變方式，發展循環經濟，走可持續發展的道路。五、機遇與對策最近在生態環境方面新動態

政策與法令的導向部門可持續戰略計劃制定區域可持續發展的高潮生態方式的轉標準的制定生態文化的倡導難得的歷史機遇我國率先制定21世紀議程可持續發展和科教興國成為我國的國策十六大報告指出：可持續發展能力不斷增強，生態環境得到改善，資源利用效率顯著提高，促進人與自然的和諧，推動社會走上生產發展、生活富裕、生態良好的文明發展道路。十六大三中全的“三個協調、五個統籌”部門戰略研究水資源戰略可持續發展的林業發展戰略可持續發展的能源戰略可持續發展的氣象發展戰略可持續發展的人口戰略林業發展戰略方針

嚴格保護，積極發展，科學經營，持續利用。

（三）林業六大生態工程天然林保護工程退耕還林工程荒漠化防治工程生物多樣性保護工程環首都綠化工程速生用材林營造產業生態與循環經濟運用生態學的整體、系統、循環再生的規律而不是機械論規律指導社會生產活動；由資源--產品--污染物排放的線性經濟改變為資源--產品--再生資源的反饋式流程；由高開采、低利用、高排放改變為低開采、高利用、低排放由單一部門的生產轉變為多個生產部門的偶合循環經濟的三個原則減量化Reduce再利用Reuse再循環Recycle輸入端過程中輸出端減少進入生產和消費過程的物質量,從源頭節約資源使用和減少污染物的排放。提高產品和服務的利用效率,要求產品或包裝以初始形式多次使用,減少一次污染。要求物品完成使用的功能后重新變成再生資源。減量化應放在首位全過程都必須做到無毒化、無害化污染物零排放、物耗能耗零增長、廢棄物零填埋，為3“零”即3Zero，顯然，3Z符合循環經濟的目標。3R促進實現3Z的目標

循環經濟的三個層次工廠、企業內部----清潔生產；一組(群）工廠和企業----生態工業園；生產與消費大系統----社區、城市、地區。工廠內部推行清潔生產是基礎；每個層次的循環經濟都要貫徹3R原則。生態產業正在興起

生態產業是按生態經濟原理和知識經濟規律組織起來的新型產業系統。它把生態系統物質能量循環和能量高效利用的規律應用到工業生產中。它通過兩個或兩個以上的生產體系或環節之間的系統耦合，使物質、能量能多級利用、高效產出，把污染負效益變為經濟正效益。。生命周期，清潔生產，循環經濟產業生態學起源于80年代末RobertA.Frosch等人模擬生物的新陳代謝過程和生態系統的循環再生過程所開展的“工業代謝”研究。他們認為現代工業生產過程就是一個將原料、能源和勞動力轉化為產品和廢物的代謝過程。并與N.Gallopoulos等人進一步從生態系統的角度提出了“產業生態系統”和“產業生態學”的概念。礦業粗放農業TraditionalindustryModernindustryCleanerproduction傳統農業傳統工業清潔生產現代工業石油農業生態農業生態產業：新一輪產業革命Eco-industry:Anewindustrialrevolution鄉鎮企業(TVE)國有企業(SOE)Valuechange觀念更新Sci.planning科學規劃Insti.reform體制改革Tec.innovation技術創新環境與發展壓力(HumanStress)Eco-Industry生態產業MiningEco-agriculturePetroleumagricultureTraditionalagricultureExtensiveagriculture十類典型產業生態工程：

生態復合肥料工程：發展一類可替代傳統化肥的以有機肥為主體，復合以各類菌肥和適量無機肥的、速效與長效相結合而又不污染土壤和水體的專用和通用肥及相應的軟硬件一條龍服務，實現土壤肥力的持續增長。

綠色化學工程：以示范區的本地資源為基礎，研制和生產各種可自然降解，生態健康，生產過程對環境無害，且可循環利用的的綠色化學品。

綠色食品工程：為城鄉居民生產、加工各種無污染、低環境影響的糧食、肉類、瓜果、蔬菜、副食、飲料及其加工品等健康食物，并提供相應的軟硬件服務。

生態交通工程：研制、開發、建設適合我國國情的低能耗、低污染、高效率、全便捷的交通工具、交通網絡及相應的軟硬件服務。如天燃氣、電或太陽能與汽油組合驅動汽車、用戶共享合用的私人汽車等。十類典型產業生態工程：

生態建筑及生態城鎮建設工程：充分利用本地生態資源，能耗低、綠量高、廢棄物就地資源化的，方便、舒適、和諧、經濟的生態建筑、建材及生態城鎮的建設、規劃與管理。

廢棄地生態恢復工程及莊園式房地產業：在荒山、荒坡、灘涂、濕地及礦山廢棄地等未被利用的退化生態系統，根據當地生態條件，利用生態技術恢復植被，造土還田，發展草業、牧業或林業及相應的莊園式房地產業，恢復其生態及經濟服務功能。

生態旅游區建設及生態服務工程：生態旅館、飯店、公園、游樂設施、服務業，生物多樣性保護和持續利用工程。國內農業面臨4方面問題1、保證糧食安全，優化結構，改善品質。2、提高效益，改善農村經濟，提高人民生活水平。3、高效利用資源，保護生物多樣性，遏制農業生態環境惡化4、適應市場需要，迎接加入WTO后的挑戰中國生態農業的興起生態農業就是從系統思想出發，按照生態學原理、經濟學原理和生態經濟學原理，運用現代科學技術成果和現代管理手段以及傳統農業的有效經驗建立起來的，以期獲得較高的經濟效益、生態效益和社會效益的現代的農業發展模式。簡單地說，就是遵循生態經濟學規律進行經營和管理的集約化農業體系。

中國生態農業的基本特點

中國生態農業是生態優化的農業體系，是生態工程在農業上的應用，其目標是使農業的經濟效益,生態效益和社會效益統一起來,按照“整體、協調、循環、再生”的原理所建立起來的中國生態農業系統。觀念轉變－結構調整－技術創新－機制改革復合農業系統的結構框圖管理系統能量供應系統加工業系統農業牧業林業園藝漁業土地利用系統自然系統氣候地理土壤水地形生物因子社會-經濟系統人口文化教育市場政策生態農業按空間尺度的分類系統微觀水平生態系統水平景觀水平區域水平三合一生態溫室，庭院生態農業系統農田、森林、草地、湖泊、濕地生態系統小流域景觀系統生態村、生態縣、區域農業生態建設中國生態農業桑基魚塘生態系統模式圖大氣魚塘塘基桑樹蠶蠶繭蠶沙桑葉剿絲廠廢水蠶蛹無機養分浮游植物浮游動物廢屑溶解有機物養分沉積養分“Four-in-one”modelinNorthChinaGreenhouseCO2BiogasOrganicfertilizerExcrementO2農業-工業復合系統模型農田果園林網魚池農村土地居民點加工廠再生副產品車間沼氣池混合肥料場畜禽飼養場釋放太陽能物質沼氣產品殘渣飼料（加工）產品輸出產品輸出排泄物作物-養殖-加工庭院復合系統

作物魚驢蠶土壤豬面粉車間雞蠶沙莖稈桑葉糞便下腳料塘泥糞便糞便蠶豆下腳料糞便糞便“千煙洲模式”丘上林草丘間塘河谷灘地果魚糧畜牧水產相成鏈加工流通兩興旺千煙洲巨變19971983現代農業推廣技術主要農作物及林草種苗農副產品深加工及儲運技術與設備工廠化設施農業技術與設備節水農業與成套設備高效無公害集約化養殖技術及設備高效有機肥秸桿養畜及工業化利用飼料添加劑高效、安全新農藥獸藥及生物防治技術可降解農膜和農用新材料農業信息化現代農業機械

十類典型產業生態工程：

生物質循環利用生態工程：將生活垃圾、秸桿、人畜糞便及各類食品工業的廢棄物深層利用，循環再生，為社會提供生態合理的飼料、燃料、肥料和工業原料的系列服務。

廢棄水分散治理、系統回用及節水生態工程：將雨水、污水、地表水、地下水、海水的合理開發利用.從源、流、匯的各個層次進行廢棄水資源分散處理，系統回用及節水設施及工程的生態規劃、設計、管理及建設。

清潔能源系統開發組合利用工程：將可利用的太陽能、生物能、風能及礦物能在不同用戶尺度上組合利用、系統優化，為全社會提供能效高而環境影響小、可持續利用的能源服務，如熱、電、氣、冷四聯供工程等。產業生態應用前景為產業轉型、企業重組、產品重構提供方法論基礎;促進國營和鄉鎮企業的轉軌升級;創造新的社會就業機會;從根本上扭轉產業發展中環境污染的被動局面;為全球環境變化、生態產品推廣和生態企業孵化提供數據和信息支持.區域生態建設在不同層次上開展

生態省是指在生態系統承載能力范圍內運用生態經濟學原理和系統工程方法去改變生產和消費方式，決策和管理方法，挖掘省內外一切可以利用的資源潛力，建設一類經濟發達、生態高效的產業，體制合理、社會和諧的文化以及生態健康、景觀適宜的環境，實現社會主義市場經濟條件下經濟騰飛與環境保育、物質文明與精神文明、自然生態與人類生態的高度統一和持續發展。區域可持續發展在我國的開展西部大開發，東北老工業基地建設，珠江、長江三角洲、環黃渤海發展戰略建設海南島、吉林、黑龍江、福建、浙江、山東、安徽、遼寧等省提出了生態省的建設目標。張家港、揚州、日照、揚州、紹興、長沙、盤錦、海寧、常熟等提出了建設生態城市的目標。有的城市提出了諸如“山水城市”、“花園城市”、“花園式園林城市”、“綠城”等戰略設想與規劃。在此之前，農業部會同12個部委開展了生態農業示范縣，國家環保總局提出了生態縣，科技部21世紀發展中心提出了建立可恥須發站實驗示范區。

城市化趨勢世紀之交，隨著全球工業化和現代化的發展，城市化的步伐也在不斷加快。世界目前，全世界有40%以上的人口居住在城市。中國1996年，我國城市人口已超過5億，占總人口的40%。城市建制數目為666個，而縣級城市有2136個，小城鎮（含鄉、鎮）則有5萬多個城市生態學城市生態學是以生態學理論為基礎，應用生態學的方法，研究以人為核心的城市生態系統的結構、功能、動態，以及系統組成成分間和系統與周圍生態系統間相互作用的規律，并利用這些規律優化系統結構，調節系統關系，提高物質轉化和能量利用效率以及改善環境質量，實現結構合理、功能高效和關系協調的一門綜合性學科。五律協同規劃原則自然規律技術規律社會規律經濟規律環境規律：自然環境多樣性需求創造多樣性，人與環境相互作用多樣性基本生存--環境安全--環境健康--環境舒適--環境欣賞生態市建設結構框架生態市建設生態環境生態經濟生態社會

自然環境流域治理景觀建設多樣性保育資源保護社會發展人口與就業生態城鎮社區建設社會保障生態文化

政策體制行為觀念教育宣傳群眾參與知識型產業生態產業孵化基地生態文化產業基地生態產品示范基地生態信息咨詢網絡高新技術中試基地資源型產業生態食品及生物制品業生態旅游業生態建筑業生態房地產業人工環境

交通能源三廢綠化生態市的評價指標與體系建立綜合評價模型綜合評價賦分法模糊數學法單項指標逐個驗收與評價城市代謝生態文化建設對天人關系的認知（哲學、科學、教育）對人類行為的規范（道德、法規、宗教）社會經濟體制（制度、機構、組織）生產消費行為（生產、生活方式、環境行為）有關天人關系的物態產品（建筑、景觀、產品）有關天人關系的心態產品（文學、美術、聲象）社會精神面貌（意識、信仰、價值觀、風俗、習慣）生態保健方法（體育、健身、養生、醫療、衛生）生態資本的市場運作充分認識生態系統的環境服務功能建立環境經濟綜合核算體系實行合理的補償制度探索合理的經營模式：充分估價生態系統服務功能生態系統服務功能是指維持和滿足人類生存的自然生態系統及其組成物種的生態條件和過程。

木材產品、非木材產品生物多樣性的產生與維持水源涵養，減輕旱澇保護土壤，維持肥力空氣與水的凈化調節氣候海岸帶防護促進營養物質的循環太陽紫外輻射的防護促進有害廢棄物質的降解促進花粉、種子傳播，維持進化過程農業害蟲的控制人類休閑、娛樂等精神享受防止外來種生物入侵

外來種是指在一定區域內，歷史上沒有自然發生分布而被人類活動直接或間接引入的物種。其有害生態影響包括：

1）

與本地種爭奪資源。外來種在利用必不可少的資源方面常常勝過本地種，因而使本地種被排斥。2）

有時外來入侵者攜帶某種隱匿的病原體或寄生昆蟲。外來種自己對這種隱匿的病原體或昆蟲是免疫的，但本地種對它們卻是脆弱的，易被感染。3）

外來種通過對環境的改變，影響生態系統過程，從而不利于本地種的生長。4）一種隱蔽的危險是外來種侵入后與本地種雜交，從而使一個本地基因庫淹沒于外來基因之中，消除了本地種的獨特性，并侵蝕該物種的遺傳多樣性，有時這種雜交還可能產生新的雜種。我國共引進植物831種，占我國