辽宁省生态环境与思考 辽宁省环境科学研究院 王延松.

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辽宁省生态环境与思考 辽宁省环境科学研究院 王延松

主要内容 一、人与自然 二、 生态的基本概念 三、主要生态环境问题 四、个人思考

第一部分 人与自然

——如人居与自然地理 人类选择居住地是在自然进化中形成的 山前: 水旁: 各类景观边缘地带 ——座位的选择 ——人为什么喜欢旅游 自然生态旅游 老秃顶子

自然环境影响人的行为影响 ——如南北方人的性格 自然环境影响人的行为影响 ——如南北方人的性格 北方: 多平原,风沙、干旱,自然条件恶劣 南方: 多山,多水,生存条件较好。 北方人:看的远、群体性强、多领袖 南方人:精明、崇尚个人自由、多商人

人类源于自然,自然的属性已经融入基因之中,人类的生存与发展依赖于自然。因此,人类与自然应该是和谐的关系,不能凌驾于自然之上。

第二部分 生态的基本概念 —— 生态: ——生态系统 第二部分 生态的基本概念 —— 生态: 现在通常指生物的生活状态。指生物在一定的自然环境下生存和发展的状态,也指生物的生理特性和生活习性。 简单的说,生态就是指一切生物的生存状态,以及它们之间和它与环境之间环环相扣的关系。 ——生态系统 是在一定的空间和时间范围内,在各种生物之间以及生物群落与其无机环境之间,通过能量流动和物质循环而相互作用的一个统一整体,生态系统是生物与环境之间进行能量转换和物质循环的基本功能单位。

生态系统 - 主要特征物性 1、生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位,属于生态学 研究的最高层次。 2、生态系统内部具有自我调节能力。其结构越复杂,物种数越 多,自我调节能力越强。 3、能量流动、物质循环是生态系统的两大功能。 4、生态系统营养级的数目因生产者固定能值所限及能流过程中能量的损失,一般不超过5~6个。 5、生态系统是一个动态系统,要经历一个从简单到复杂、从不成熟到成熟的发育过程。

生态系统 - 主要组成 非生物环境 包括:气候因子,如光、温度、湿度、风、雨雪等;无机物质,如C、H、O、N、CO2及各种无机盐等。有机物质,如蛋白质、碳水化合物、脂类和腐殖质等。 生产者(producers) 主要指绿色植物,也包括蓝绿藻和一些光合细菌,是能利用简单的无机物质制造食物的自养生物。在生态系统中起主导作用。 消费者(consumers) 异养生物,主要指以其他生物为食的各种动物,包括植食动物、肉食动物、杂食动物和寄生动物等。 分解者(decomposers) 异养生物,主要是细菌和真菌,也包括某些原生动物和蚯蚓、白蚁、秃鹫等大型腐食性动物。它们分解动植物的残体、粪便和各种复杂的有机化合物,吸收某些分解产物,最终能将有机物分解为简单的无机物,而这些无机物参与物质循环后可被自养生物重新利用。

生态系统 - 主要类别 森林生态系统 森林生态系统分布在湿润或较湿润的地区,其主要特点是动物种类繁多,群落的结构复杂,种群的密度和群落的结构能够长期处于较稳定的状态。森林中的植物以乔木为主,也有少量灌木和草本植物。森林中还有种类繁多的动物。草原生态系统 草原生态系统 分布在干旱半干旱地区,这里年降雨量很少,但面积巨大,各大洲都有分布。与森林生态系统相比,草原生态系统的动植物种类要少得多,群落的结构也不如前者复杂。在不同的季节或年份,降雨量很不均匀,因此,种群密度和群落的结构也常常发生剧烈变化。  海洋生态系统 海洋占地球表面积的71%。整个地球上的海洋是连成一体的,可以看作是一个巨大的生态系统。海洋中的生物种类与陆地上的大不相同。海洋在调节全球气候方面起着重要的作用,同时,海洋中还蕴藏着丰富的资源。

湿地生态系统 人们通常将沼泽和沿海滩涂称为湿地。按照《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》的定义,沼泽地、泥炭地、河流、湖泊、红树林、沿海滩涂等,甚至包括在低潮时水深不超过6m的浅海水域,都属于湿地。 湿地中有着十分丰富的动物资源。 人工生态系统 人工生态系统有一些十分鲜明的特点:动植物种类稀少,人的作用十分明显,对自然生态系统存在依赖和干扰。人工生态系统也可以看成是自然生态系统与人类社会的经济系统复合而成的复杂生态系统。 农田生态系统 农田生态系统是人工建立的生态系统,其主要特点是人的作用非常关键,人们种植的各种农作物是这一生态系统的主要成员。农田中的动物种类较少,群落的机构单一。人们必须不断地从事播种、施肥、灌溉、除草和治虫活动,才能够使农田生态系统朝着对人有益的方向发展。因此可以说农田生态系统是在一定程度上受人工控制的生态系统。一旦人的作用消失,农田生态系统就会很快退化,占据优势的作物就会被杂草和其他植物所取代。

第三部分 辽宁省生态状况(问题) —— 植被问题 —— 河流生态功能减弱 —— 土地问题 —— 湿地问题 —— 矿山开发问题 第三部分 辽宁省生态状况(问题) —— 植被问题 —— 河流生态功能减弱 —— 土地问题 —— 湿地问题 —— 矿山开发问题 —— 水土流失严重 —— 土地沙化 —— 外来入侵物种 —— 滥用农用化学品 —— 城市生态问题

一、植被问题

森林: 1、天然林面积减少,质量下降,生态功能低下 原始森林消失 天然次生林 天然林面积:人工林面积 4:6 原始森林消失 天然次生林 天然林面积:人工林面积 4:6 每公顷蓄积量为50--60立方米 (西藏林芝部分地区原始森林可达2000立米以上,西伯利亚可达200--350立米) 辽东与辽西(小老树—引申植树、灌草理念)

森林生态系统质量的空间格局及其十年变化 覆盖度 年份 统计参数 低 较低 中 较高 高 2000 面积 (km2) 210.1 9724.5 22798.4 21145.4 8.31 比例 (%) 0.39 18.04 42.31 39.24 0.02 2005 296.9 13514.8 38460.2 1614.7 0.06 0.55 25.08 71.37 3.00 0.00 2010 298.3 11955.8 39787.0 1844.3 1.31 22.19 73.83 3.42 0.01

森林生态系统质量的空间格局及其十年变化 相对生物量密度 年份 统计参数 低 较低 中 较高 高 2000 面积 (km2) 18478.2 27721.4 5809.19 886.69 253.06 比例 (%) 34.77 52.15 10.93 1.67 0.48 2005 34597.0 16909.0 1285.1 295.69 61.81 65.09 31.81 2.42 0.56 0.12 2010 36350.7 13004.7 3117.8 568.13 107.25 68.39 24.47 5.87 1.07 0.20

2、森林结构单一,病虫害日趋严重 全省人工林纯林面积高达70%左右 幼龄林和中龄林所占比例高达50.3%和32.7% 病虫害严重。 30年病虫害面积增长了近5倍。 (辽西有全国最大面积的人工油松纯林,病虫害高发)

3、林地经营性开发,植被与景观被破坏 东部山区经济林仍占较高比例。该区53万公顷柞蚕场,由于不注意保护,沙化和水土流失比较严重,有近1/3的蚕场已经退化为三类蚕场。据前些年数据东部山区七县的调查,蚕场面积占森林面积的三分之一。 4、 非宜林地强行植树;

草地生态系统质量的空间格局及其十年变化 年均净初级生产力 年份 统计参数 低 较低 中 较高 高 2000 面积 (km2) 1201.6 664.9 比例(%) 64.38 35.62 2005 1077.1 789.4 0.06 57.70 42.29 0.01 2010 1119.8 746.7 59.99 40.00

二、河流、近岸海域生态功能减弱 辽宁省流域分布图

下辽河水资源的利用率超过73%,国际上公认的标准不应超过40% 水利工程(水库、大坝、河道)改变河流自然状态 生态水极少 水质污染,大量水生物消失

辽宁主要河流除东部上游区外,河流水量枯竭、污染严重,水产品品种少、数量少,且基本丧失食用功能 (琉森) 三峡水库: 三峡大坝不仅使得“四大家鱼”的产卵场减少,也改变了坝下的水文、水利条件,造成“四大家鱼”鱼苗发生量减少了97%。 2009年,三峡大坝下监利江段青、草、鲢、鳙鱼苗量为0.42亿尾,是蓄水前平均值的1.7% 。其中青鱼受影响最大,从1997年占四大家鱼比重的21.4%降到2002年的0.07% 。 青鱼为什么会出现这么大的变化?因其对水文环境要求“苛刻”:一是要在水温达到18℃才能繁殖;二是水动力条件得达标(流速每秒1米~3米,并形成泡漩水状态);三是涨水(洪峰)不少于5天,平均水流持续22天。 环保部《长江三峡工程生态与环境监测公报 2010》

NEWS: ——新华网宜昌2011年10月30日电 30日17时,三峡水库水位升至175米正常蓄水位。历时近2个月调蓄,世界最大水利枢纽三峡枢纽顺利实现了175米试验性蓄水目标。 175米是三峡工程设计的正常蓄水位,也是其全面实现各项功能的重要标志。在这个高程下,三峡工程可最大限度发挥通航、发电、补水、抗旱等综合效益。 ——2011年11月5日,鄱阳湖都昌站水位9.25米,较前一日下降0.10米。受降雨持续偏少和长江来水减少等因素影响,进入10月中旬以来,我国最大淡水湖江西鄱阳湖多个站点的水位已降至10米以下,部分湖底开始裸露。图为11月4日,鄱阳湖河床出现大面积干裂。新华社发 目前在鄱阳湖马影湖候鸟保护核心区越冬的候鸟只有2万余只,比往年同期减少三分之一左右。 11月12日新华社发 春季水面面积是往年1/10 ——据新华社2011-07-28电 中国气象局国家 气候中心日前组织专家对三峡工程气候效应进行了分析评估,结果表明:三峡工程建成后,库区周边地区气候条件未见明显变化,三峡工程仅对库区附近20公里范围内的气温、降水有一定影响。

中国境内15m以上高度的大坝约25800座,占世界总坝数的50%以上

近岸海域 部分近岸海域污染加重,陆源污染是主要影响因素 赤潮发生频率上升,危害加剧 地下水超采造成海水入侵不断加剧

辽宁海域生物体重金属状况

三、土地问题 1、地力总体质量下降 耕地面积最高年为1956年,达486.5万公顷,1982年为457.52万公顷,2000年降为416.4万公顷。之后,耕地规模实现了占补基本平衡,约410万公顷。但补充的耕地多为质量较差的土地,减少的面积大部分是条件比较优越、土壤肥力较高的高产田。 全省中低产田面积占耕地面积的63.8%, 由于大量使用化肥和有机肥投入不足及不良耕作方式的影响,使一些地区农田肥力下降。

2、土壤污染日渐突出 全省土壤污染问题已经日渐突出,从部分污染地区可以看出其污染的严重程度。以省内某市为例,土壤严重污染面积至少在40万亩以上,土壤污染造成农作物质量下降,危害健康 土壤是半生命体 3、中低产耕地比重较大,土壤肥力下降 全省中低产田面积占耕地面积的63.8%, 由于大量使用化肥和有机肥投入不足及不良耕作方式的影响,使一些地区农田肥力下降。 4、城市扩张、大型工程等“占好补差”

四、湿地问题 1、天然湿地面积减少、破碎化 50年代全省天然湿地135.6万公顷,90年代降为86.44万公顷,减少了36.3%。其中:沼泽芦苇湿地由50年代的49.2万公顷,下降到现在的13.6万公顷,降幅高达72.4%。 湿地是地球之肾,生物生产力极高

湿地生态系统质量的空间格局及其十年变化 相对生物量密度 辽宁省湿地生态系统质量总体为,相对生物量密度低级别所占面积比例最大,在95%以上。

沈阳卧龙湖省级自然保护区湿地面积剧烈变化

1986年 Landsat-5 卫星影像 湖区水域面积66.5平方公里

1995年 Landsat-5卫星影像 湖区水域面积降至62.1平方公里

2000年Landsat-5 卫星影像 湖区水域面积继续降至53.4平方公里

2001年11月9日CBERS-1卫星影像 湖区水域面积继续降至43.5平方公里

2003年5月3日CBERS-1卫星影像 湖区水域面积继续降至5.1平方公里

卧龙湖 采用了1986年、1995年和2000年美国陆地卫星Landsat-5的TM卫星影像数据及2001年至今中巴地球资源卫星CBERS-1的卫星影像数据。

2、湿地生态功能减弱 ——洪水调蓄功能降低 ——生物多样性降低 ——降解水污染物能力减弱 ——调节局地气候能力减弱 ——减少对地下水的补给 ——湿地水禽栖息地面积急剧缩小 (黑嘴鸥繁殖地由1995年的13处80平方公里,减少为近年的4处5平方公里)

辽河三角洲修建拦海堤 生物回游路线切断 淡、咸水及营养物质交流受阻 土地盐渍化 红海滩(碱蓬)退化、减少

1986年卫星遥感数据 2000年卫星遥感数据 芦苇变水田滩涂变养殖

2009年卫星遥感数据 2012 卫星遥感数据 对河口生态系统威胁

3、海岸带遭到破坏 ——盲目的水产养殖业 ——各类不科学开发、填海造地使自然岸线急剧减少,对海洋生态系统危害极大 ——开矿、建材采挖 ——污染 ——人为作用使海岸受到侵蚀加剧

我国海岸带类型中,自然海岸占46.3%;人工海岸占53.7%。 辽宁人工岸线已达到75%(2010)

五、矿山开发问题 全省共发现各类矿产110多种,矿点以上产地2000处;探明储量并列入储量表产地675处、75个矿种。其中开发矿产90余种,利用矿产地576处,70%以上有探明资源储量的矿产地,已得到开发利用。

1、土地资源的占用与破坏 据182家矿山企业的调查,累计产生废渣42.1亿立方米,占地面积为2202.6平方公里,破坏土地面积579.39平方公里,复垦面积仅32.49平方公里,复垦率只有5.6%。 仅抚顺西露天矿一家,采坑及排土场占地就达31.6平方公里,是市区面积的27.5%。

2、采矿引发的地质灾害 ——崩塌 ——滑坡 ——地面塌陷 ——诱发地震 3、永久性的植被破坏 4、矿区周围环境污染严重

六、水土流失严重 1986年前水土流失面积为增势,之后为降势。流失面积虽然减少,但侵蚀强度加重 。 年 度 流失面积(万公顷) 占总面积比例% 1949年 518.0 37.0 1986年 656.5 45.0 1996年 549.3 39.2 2000年 463.4 31.3 2007年 423.0 28.9

(柳河已成地上悬河,现高出彰武县城1米,近年每年河床增高数厘米) 据初步计算,全省每年因侵蚀而损失的土壤达1.31亿吨,水土流失区平均土壤侵蚀模数为2834吨/平方公里·年,流失土层厚度约为2.2毫米。 (柳河已成地上悬河,现高出彰武县城1米,近年每年河床增高数厘米) 土壤形成及其缓慢,一般厚度只有30公分左右,岩石风化形成土壤需上千年

分布状况 a、辽西4市合计流失面积占全省的49.3%, 占4市土地面积的45.5%。 b、辽东半岛南端的大连市,流失面积占全省 的10.8%,占本市土地面积的44.7%。 c、辽东地区占全省的35%,占本地区土地面 积的25.0%。

七、土地沙化,科尔沁沙地南侵 科尔沁沙地南缘地区占近三分之二,其中阜新市的彰武、阜新县约占37.5%,沈阳市的康平、法库县占26.2%;朝阳市的北票等县(市)沙化面积约占全省沙化面积的16.3%;其它市县约占20%。 柳河、绕阳河河套沙化严重。

土地沙化 辽宁省土地沙化的范围主要集中在辽西北地区的阜新市、朝阳市、锦州市、沈阳市以及铁岭市的部分地区。近十年来辽宁省土地沙化面积有所减小,但沙化程度却有所加剧,重度沙化和极重度沙化的土地面积不断增大,轻度和重度沙化的土地面积不断减少。十年间沙化加重的区域主要集中在昌图县北部、康平县北部、彰武县北部、法库县中部、新民市中部以及寇河和柳河两岸地区 。

近2米高的围栏一场风之后只剩顶部,只好重设围栏

八、外来入侵物种与生物多样性 生物多样性主要包含: ——生态系统多样性 ——物种多样性 ——遗传多样性 例:德国人工林

需要保区的地区主要分布在辽东山地,辽西丘陵,以及有植被覆盖存在的市区内部。 生物多样性维持功能 需要保区的地区主要分布在辽东山地,辽西丘陵,以及有植被覆盖存在的市区内部。 年份 等级 一般区域 中等重要区 重要区 极为重要区 2010 面积(km2) 123620.19 8080.50 4132.56 10015.94 比例 84.76% 5.54% 2.83% 6.87%

经初步调查,辽宁省外来入侵物种为72种,其中植物53种,动物13种及微生物6种 --- “稻水象甲”,某年使全省水稻10余万公顷受到危害,减产减收,经济损失达4000余万元。 ---“美国白蛾”入侵我省长达二十余年,累计造成森林死亡数百万株,造成经济损失近5亿元。 ---“日本松干蚧”至今已累计危害森林面积14.3万公顷,经济损失达1亿元。

美国白蛾 Hyphantria cunea(Drury ) 美国白蛾于1979年传入辽宁,因其繁殖力强,食性杂(可危害200多种寄主),适生范围广,传播速度快,目前已传播到4省3市(包括陕西、辽宁、山东、河北、北京、上海和天津等),是一种引起严重损失的危险性食叶害虫。被国家林业局列为六大工程治理害虫之一。

刺萼龙葵 Solanum rostratum Dunal (S. cornutum Lam.) 原产地:北美洲 (墨西哥和美国西南部) 中国分布:最早发现于辽宁,现河北、北京出现 辽宁分布:朝阳

向日葵列当 Orobanche cumana Wallr. 原产地:中亚和俄罗斯东部 中国分布现状:东北、华北和西北地区。 辽宁分布现状:阜新市。 寄生在向日葵、西瓜、芹菜、烟草、番茄等根部。致植株矮小、瘦弱,甚至全株枯死。急待防除。

豚草 Ambrosia 豚草包括普通豚草和三裂叶豚草,属菊科、豚草属,原产北美。 30年代传入我国,现广泛分布于15个省、市,并形成了沈阳、南京、南昌和武汉4个扩散中心。 辽宁分布现状:全省均有分布

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外来入侵物种严重影响生物多样性 每一种生物都经过千万年的自然选择与进化,都有其独自的特点和其存在的合理性,它们的生存环境是在上万年或百万年里自然形成并定型的,并已经深深嵌入到遗传记忆中,一旦破坏,也就意味着这种生物开始走上了灭绝的道路。 人类现在已有的知识还远远不能认识到各种生物的作用,很可能我们现在觉得毫无用处甚至有害的某种生物在未来可能提炼出一种治疗人类重大疾病的特效药。 我们对生物的态度不能完全以现时人类的好恶出发,不能动辄提出消灭某一物种,不仅劳民伤财,且对于生态系统的稳定也是一种破坏,正确的做法是有效控制危害程度,在满足人类需求的情况下达成一种平衡。

外来入侵物种: 外来物种入侵是指生物物种由原产地通过自然或人为的途径迁移到新的生态环境的过程,它有两层意思,第一,物种必须是外来、非本土的;第二,该外来物种能在当地的自然或人工生态系统中定居、自行繁殖和扩散,最终明显影响当地生态环境,损害当地生物多样性。 日常注意: 不是本地的生物不要随意放生,一是生境不适合难以生存,二是可能成为外来入侵物种

我的观点:转基因不要局限在食品安全 上,最严重的影响是可能危及生 态安全应该非常慎重 关于转基因,社会上对食品安全非常关注,这两天崔永元与中国农业大学校长的交锋非常激烈。 我的观点:转基因不要局限在食品安全 上,最严重的影响是可能危及生 态安全应该非常慎重 ——自然生态系统是最完美的,其内在的精妙非我们的知识所及,完全以人类利己主义的视角去改造它必会遭受其惩罚 ——不同物种之间的基因转移可能造成被转移种近缘的基因逃逸

九、滥用农用化学品 化肥、化学农药和农膜的使用,对农业生产的迅速发展起到了至关重要的作用。但随着生产的发展,农用化学品的副作用使农业和农村生态环境的压力不断加重。 辽宁省农用化肥数量为109.4万吨,化学农药使用量2464.4万公斤,农用薄膜使用量达到9.2万吨。

1、危及人类食品安全 (数据略)

2、造成面源污染 由于化学品的大量施用,加剧了农村面源污染。化肥被作物吸收的份额氮、钾只占30—40%,磷为10—20%,其余流入土壤、进入空气和水中。农药流入土壤的约占50%,进入大气的占5—30%,其余为作物吸收或残存在作物表面上。据不完全估计,全省每年平均化肥流入水中的氮可达3.55万吨,流入水中的磷可达0.45万吨。

3、导致土壤肥力下降 长期过量使用化肥,造成土壤板结、硬化、地力下降。废弃农膜在自然条件下难以分解,全省农膜回收率只有45.7%,一半以上残留在环境中。据海城、辽中、新民等地调查,平均每公顷农膜残块达50—60万块。不仅影响了农事操作,同时也污染了环境。试验表明:土壤中残留废膜达到37—45公斤/公顷时,小麦、蔬菜将减产7%和10%。

十、城镇生态问题 我认为生态宜居的城市重要标志: ——市内的大树有多少 ——路上的残疾人轮椅、婴儿车有多少 问题例举: 缺乏地方精神:千篇一律、单体美而群体混乱(没有了乡愁) 追求园林化:大面积草坪、移植大树、花坛 建设追求大场面:大广场、宽马路、摩天大楼 雨后“城市看海” ……

正面案例: ——浙江台州永宁公园;滨海设立不建设带; ——沈阳建筑大学校园稻田

中国资源消耗占全世界总消耗的比例: ——煤炭:35% ——钢铁:31% ——水泥:53% 带有70米悬挑的cctv大楼消耗12万吨钢 材,单位面积消耗是普通办公楼的10倍 鸟巢5万吨钢材,每平米500kg,是悉尼体育馆的17倍。

小农意识: ——领地意识:如围墙和隔篱。 ——庄稼意识:凡非庄稼必是杂草,凡非 益虫必是害虫,必将起除去而后快。 ——好农人意识:精耕细作,追求园艺之 完美,在园林中表现为整修的绿篱、 花坛 ——炫耀意识:排场、气派和攀比等。

第四部分 个人思考 一、关于沿海经济带的发展与生态环境保护 —— 从产业布局上控制水污染,减轻陆域水环境压 力 第四部分 个人思考 一、关于沿海经济带的发展与生态环境保护     —— 从产业布局上控制水污染,减轻陆域水环境压 力 ——有利于原材料的集约开发与利用,缓解矿山生态 破坏 ——吸引超载人口逐步有序转移,减轻生态脆弱区生 态压力 ——实行生态理念的开发,保护滨海地区生态环境

二、辽宁中部平原区的生态建设突破点 以河流为架构搭建平原区生态网络 三、环境治理设施与监测社会化(第三方) ——污染治理设施与运营 ——环境监测

——对资源环境的掠夺式开采为了经济发展? ——经济发展为了什么? ——发展速度快就好么? ——人类到底在追求什么? 四、发展观的视角 ——对资源环境的掠夺式开采为了经济发展? ——经济发展为了什么? ——发展速度快就好么? ——人类到底在追求什么? 2003年美加大面积停电造成交通混乱 未来人类可能面临 “高度发达”而引发的灾难

党的十八大报告创造性地提出,面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念 工业文明 农业文明 生态经济 美化,箭头连接 工业经济 原始文明 农业经济

结语 ——计划经济崩溃于价格未反映价值规 律; ——市场经济则有可能崩溃于价格未反映 生态规律 。

谢 谢! 辽宁省环境科学研究院 王延松 手机:13940042613 Email:wys64@126.com