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1、 南京师范大学博士学位论文滩涂生态系统服务功能评估与垦区生态系统优化研究?以赣榆、射阳垦区为例姓名:陈洪全申请学位级别:博士专业:自然地理学指导教师:张忍顺20060401南京师范大学博士学位论文摘要生态系统服务功能是指人类从生态系统中获得的效益。这种效益包括供给功能如粮食与水的供给、调节功能如调节洪涝、干旱、士地退化、以及疾病等、支持功能如士壤形成与养分循环等和文化功能如娱乐、精神、宗教以及其它非物质方面的效益。对生态系统为人类发展提供重要物品和服务能力的评估称为生态系统服务功能评估。自从世纪年代生态系统服务功被提出以来,对生态系统服务功能及其评估研究,愈来愈被重视,成为生态经济学、环境经济
2、学等的热点。联合国千年生态系统评估计划,简称将生态系统与人类干白利作为评估的重点。本论文运用地理学,生态学、环境学、经济学等理论和方法,对江苏沿海滩涂生态系统的结构、功能、驱动力进行了初步研究,并以射阳为例,对滩涂生态系统服务功能价值进行了评估,提出了江苏沿海滩涂生态系统优化与管理的设想.研究结论如下:沿海滩涂生态系统属于海滨湿地生态系统,以滩涂为载体,以潮间带为核心,包括部分潮上带和潮下带。江苏淤泥质海岸滩涂生态系统结构分为天然潮滩和人工垦区.天然潮滩分为草滩和光滩;人工垦区分为农田、林地,养殖地、盐田及建设用地等.界定滩涂生态系统,既可以估算滩涂生态系统服务功能的物质量和价值量,又避免以内
3、陆湿地生态系统代替沿海滩涂生态系统。围垦是滩涂生态系统变化的重要驱动力,围垦通过土地利用和地覆被改变滩涂生态系统结构和功能。滩涂围垦受自然和社会经济因素影响。外来种互花米草具有强生命力、高生产力和扩张优势,服务功能价值大,已成为江苏沿海许多岸段的主要建群物种,其立地条件及生态位对拟围垦区起围高程及围堤走向有着指示作用.根据物质生产、气候调节,水分调节、净化环境、土壤形成与保持、干扰调节、维持生物多样性、养分循环、休闲及文化等项服务功能价值计算,得出射阳滩涂生态系统服务功能总价值为.元/年,其中,物质生产价值.元/年,非物质生产价值. 元/年.非物质生产价值是物质生产价值的近.倍.非物质生产价值
4、中,贡献最大的是环境净化功能,占全部功能价值的/以上,如果加上气候调节、水分调节等功能价值,其调节功能总价值约占整个滩涂生态系统非物质生产服务功能总价值的/。滩涂生态系统调节功能巨大、物质产品供给能力强,为重要的生物栖息地。围垦提高了滩涂生态系统的物质产品供给能力,产生了巨大的直接经济效益;但围垦导致滩涂生态系统调节与支持功能下降,生态效益受到严重影响。射阳潮滩湿地生态系统服务功能单位价值为元/舻,高于全球同类生态系统平均水平.围垦前射阳滩涂生态系统服务功能总价值为.元/年,围垦后总价值为.元/年,减少.南京师范大学博士学位论文。元/年,是物质产品增加值的四倍多。江苏沿海滩涂生产总值与生态系统
5、效益价值之比为:.。射阳沿海滩涂生产总值与生态系统效益价值之比为:.,低于全国及世界平均水平。维护滩涂生态系统的生态特征和基本功能,最大限度地发挥滩涂生态系统的各种效益,保证滩涂生态系统的可持续发展是滩涂生态系统优化与管理的根本目标。对策包括加强滩涂管理的立法和机构建设,建立滩涂生态系统补偿机制,发挥滩涂生态系统空间异质性优势,促进垦区内部生态系统优化,实行滩涂生态系统动态管理。关键词:滩涂生态系统;服务功能;围垦;评估;优化,。/奄?南京师范大学博士学位论文 . , 。 雏. . / .“,. 咖四 . 执:.,弛曲峙刚髓 . . . .:.,:.础枷, 锄印 嬲溉. 础 . :.吐,“啪
6、.口.缸龃 . .曲目妇. 埘倒 . .七锄墟. 掣% .盯硎 . . . 南京师范大学博士学位论文. . , . ./.【./, . .糟.; /./., .,.:,南京师范大学博士学位论文前言人类社会的快速发展,特别是人类社会对经济发展速度的盲目追求使得人类赖以生存的各种生态系统退化严重,导致这些生态系统为人类提供的服务功能也在逐步降,使人类社会的可持续发展受到严重威胁。年月日国际环境日,一个在联合国有关机构以及世界银行、全球环境基金会等支持下的全球性生态评估计划“千年生态系统评估计划” ,简称正式启动,其目标是通过收集和整合已有的生态学数据、信息和知识,对全球、区域、国家和局地不同尺度的
7、生态系统进行评估,为决策者提供生态系统演变状况、生态系统变化后在支撑生命系统所需物品和服务方面所造成的后果、生态系统响应对策选择等方面的科学信息,指导和影响决策者的行动,最终改善生态系统的管理状况,满足人类社会发展的需要赵士洞等,。海岸带是世界上自然资源和生物多样性极其丰富的生态系统之一。具有高生产力和高生物量的特点,这里既是生态过渡带,也是人类活动集中带。国际地圈生物圈计划年就将海岸带陆海相互作用研究作为核心内容之一.我国正在开展的近海海洋综合调查与评价项目,也将海岸带生态环境评价作为主要内容之一.根据等研究表明,全球生态系统服务价值的%集中在海洋生态系统,而这部分价值主要来自海岸带生态系统
8、。沿海滩涂是海岸带的重要组成部分,滩涂生态系统是较其它生态系统更为开放的巨系统,其服务功能评估更复杂、意义更大.江苏省海岸带面积广阔、区位独特,这里分布有太平洋西岸最大的淤泥质湿地.一方面经济发展、人口增加,城市化进程加快,需要更多的土地;另一方面环境污染加剧,自然灾害增加、生物多样性减少,需要保护更多的湿地。维护滩涂生态系统的生态特征和基本功能,最大限度地发挥滩涂生态系统的各种效益,保证滩涂生态系统的可持续发展成为江苏沿海滩涂保护与利用的根本目标。江苏淤泥质海岸滩涂生态系统由潮滩湿地与垦区组成。潮滩分为天然盐沼滩,人工米草滩和光滩;垦区分为农田、林地、养殖地、盐田及城镇用地等。滩涂生态系统服
9、务功能包括物质生产、气候调节、水分调节、净化环境、土壤形成与保持、干扰调节、维持生物多样性、养分循环、休闲与文化等。江苏沿海滩涂生态系统物质生产丰富,具有巨大的净化环境功能、强大的调节能力,为重要的生物栖息地。引起滩涂生态系统变化的营力分为直接驱动力和间接驱动力。其中,围垦是滩涂生态系统结构和功能变化的重要因素。一方面,围垦产生巨大的经济社会效益。自宋代修筑范公堤以来,江苏已累计围垦开发沿海滩涂 ,解决了近万人口的温饱问题陈吉余,;另一方面,围垦导致滩涂湿地减少,生态系统调节功能下降,生态效益受到严重影响.多年来,围垦已使江苏沿海失去天然盐沼湿地近.如果没有大面积盐沼湿地,江苏中部海区就会像其
10、它海区一样,爆发大规模赤潮,仅此就会使近岸渔业产值损失;/以上钦佩,.射阳县位于江苏沿海中部,潍涂生态系统类型较齐全,垦区面积居江苏省沿海县市,南京师范大学博士学位论文区前列,国家级珍禽自然保护区核心区分布其中,以射阳县为例,进行滩涂生态系统物质量和价值量评估,具有很好的示范性。正如报告指出的那样,合理的政策和管理措施通常可以扭转生态系统的退化趋势,并增强其对人类福利的贡献。生态系统优化与管理是维护生态系统结构和功能,实现生态系统可持续性的有效过程。滩涂生态系统优化与管理对策包括加强滩涂管理的立法和机构建设,建立滩涂生态系统补偿机制,发挥滩涂生态系统空间异质性优势,促进垦区内部生态系统优化,实
11、行滩涂生态系统动态管理。论文以滩涂生态系统的结构、功能、驱动力、效益及调控为土线。全文分为七章。第一章,绪论,提出论文选题依据,论述研究的理论基础、目标及技术路线,揭示研究特色及创新点;第二章,滩涂生态系统结构,在介绍生态系统分类的基础上,提出滩涂生态系统的概念、组成、结构和特点,并分析滩涂生态系统构成的生物及环境因素;第三章,滩涂生态系统服务功能,在评述、等生态系统服务功能分类基础上,构建江苏滩涂生态系统服务功能分类体系;第四章,滩涂生态系统变化的驱动力,以海州湾顶区为例,重点论述围垦驱动力及外来物种互花米草生境对围垦的影响;第五章,滩涂生态系统服务功能价值评估,以射阳为例,对滩涂生态系统服
12、务功能的价值量进行估算,分析射阳滩涂生态系统直接经济价值和间接经济价值,并对围垦前后滩涂生态系统服务功能进行对比研究;第六章,垦区生态系统优化与管理,在分析围垦对滩涂生态系统服务功能影响的基础上,构建滩涂生态系统功能一效益综合评价模型,提出滩涂生态系统优化与管理的目标及对镱;第七章,结论与讨论,概括研究的主要结论与成果,提出研究不足及展望.学位论文独创性声明本人郑重声明:、坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。、本论文中除引文外,所有实验、数据和有哭材料均是真实的。、本论文中除引文和致谢的内容外,不包含其他人或其它机构已经发表或
13、撰写过的研究成果。、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。作者签名日 期学位论文使用授权声明本人完全了解南京师范大学有关保留、使用学位论文的规定,学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版;有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅:有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索;有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。作者签名:南京师范大学博士学位论文第一章绪论第一节问题的提出江苏省位于我国船每中部,大陆每岸线北起绣针河口,南到长江口北岸,全长,占全国大陆海岸线的.%,据任美锷等,江苏省海
14、岸带及海涂资源综合考察报告,江苏沿海理论深度零米以上滩涂面积. ,约占全国滩涂总面积的/,滩涂总面积、平均每海岸滩涂占有量都居全国沿海省、市、区之首。江苏滩涂开发历史悠久,从油猎樵采,到煮禽造盐;从废灶兴垦,到“海上苏东”,自宋代修筑范公堤以来,江苏己累计围睦开发沿筒濉涂,解决了近万人口的温饱问题陈占余,。到年江苏沿海滩涂实现社会总产值亿元,其中,工业总产值.亿元,农林牧渔总产值.亿元,沿海滩涂己成为江苏新的经济增长极。对年来江苏沿海滩涂围垦开发成就的评价.生存空间的扩大江苏省土地面积.,占全国总面积的.%,在全国省级行政区中除直辖市外仅大于浙江、宁夏、台湾和海南,年底总人口.万,占全国总人口
15、的.%,人口密度达人/,在全国各省区中位居前列。人多地少的矛盾相当突出。建国以来,江苏沿海滩涂经历了三次大规模围垦,共围成垦区多个,垦区面积达. ,解决了.万人口的生存生活问题陈宏友,为维护社会稳定、实现全省经济社会可持续发展提供了重要的空间基础。还接受安置了上千名三峡移民,支持了国家重点工程建设。.物质供应的增加年江苏滩涂实现社会经济总值亿元。在已嗣垦区中,农业种植面积. ,水产养殖面积. ,盐业面积.,林业面积.,其他用地. .年沿海垦区生产粮食近万,棉花万,油料近万,水产品产量万其中。海水产品万,原盐产量万,出栏生猪.万头,肉牛头,羊.万只。家禽万羽,禽蛋.万。沿海垦区粮食产量占全省.%,棉花产量占全省的.%,水产品产量占全省的.%其中,海水产品产量占全省的.%,原盐产
