第四章 生态经济系统研究 教学课题：生态经济系统是生态经济学的研究对象，理解和掌握生态经济系统的概念和基本原理，有助于把握生态经济系统的运行规律，对生态经济系统进行优化调控，从而实现生态经济系统的可持续发展。应从系统论的角度深入的探讨生态经济系统的概念、特征及结构和功能。

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1 第四章 生态经济系统研究 教学课题：生态经济系统是生态经济学的研究对象，理解和掌握生态经济系统的概念和基本原理，有助于把握生态经济系统的运行规律，对生态经济系统进行优化调控，从而实现生态经济系统的可持续发展。应从系统论的角度深入的探讨生态经济系统的概念、特征及结构和功能。

2 第一节 生态经济系统的概念 一、生态系统 1、生态系统的概念和特征 由英国生态学家Tansley于1935年提出
第一节 生态经济系统的概念 一、生态系统 1、生态系统的概念和特征 由英国生态学家Tansley于1935年提出 概念：所谓生态系统是指一定时空范围内，由生物因素与环境因素相互作用、相互影响所构成的综合体，是生命系统与环境系统在特定空间的组合。

3 地球上部份生态系统示意图

4 森林生态系统 特点 作用 物种丰富 人类的资源宝库. 群落结构复杂. 生物圈中能量流动和物质循环的主体 长期稳定 改善生态环境 生物圈中最重要的生态系统

5 荔枝 柿 油桐 森林 人类的资源宝库 文冠果 猕猴桃 板栗 油茶

6 海洋生态系统 特点 作用 维持生物圈的碳 氧 平衡和水循环 面积巨大 植物以浮游植物为主 调节全球气候 丰富的海洋资源

7 湿地生态系统 定义 作用 提供水资源 消除污染 生物多样性丰富 防风固堤 御洪防旱 沼泽和沿海滩涂 狭义： 广义：
河流、湖泊、红树林、浅海水域等

8 种群密度和群落结构常随降雨而发生剧烈变化 畜牧业基地
草原生态系统 特点 作用 群落结构简单，但面积广阔 绿色能源库 丰富的生物资源 种群密度和群落结构常随降雨而发生剧烈变化 畜牧业基地 保持水土、防风固沙

9 城市生态系统 定义：城市居民与周围生物和非生物环境相互作用而形成的生态系统，是人类在改造自然环境的基础建立起来的特殊的人工生态系统。

10 我国东南沿海的红树林生态系统

11 自然保护区生态系统

12 农田生态系统

13 特征： （1）具有一定的结构和功能 （生产者、消费者、还原者、环境） （物质循环和能量流动） （2）生态系统的可再生性（承载力、资源容量）
（3）生态系统的可修复性（稳定性，自我调节能力） （4）生态系统的复杂性 （与一定的空间地域相联系）

14 2、生态系统的组成和结构 组成：由有生命的生物群落和无生命的无机环境组成
（1）无机环境：其中各种因素是生物生存发展的重要物质基础，包括太阳辐射、湿度、水分和空气等各种气候因子，以及各种无机元素和有机化合物 （蛋白质、碳水化合物、脂类等） （2）生产者：绿色植物等 （3）消费者：动物 （4）分解者：微生物及腐食性动物

15 生态系统的组成示意图：

16 城市生态系统的组成示意图

17 结构：生态系统中各种成分在一定的空间和时间内的相对有序和稳定状态
（1）生态系统的形态结构：由生物种类、种群数量、空间配置（水平和垂直）、时间变化等构成，其中植物的种类、数量和空间结构是生态系统的基本结构 （2）生态系统的营养结构：各成分之间建立起来的营养关系，把生物与生物及生物与环境之间紧密地联系地连接起来，构成了以生产者、消费者、分解者为中心的三大功能类群。即食物链结构，通常是一种网状结构

18 森林植物的层次结构

19 食物网：食物链相互交错成网状的形式 草

20 3、生态系统的功能 能量流动与物质循环是生态系统的二大基本功能
（1）生态系统的能量流动：来自于太阳能，通过光合作用将太阳能转化为化学潜能，然后沿食物链向上逐级移动，每经过一级能量大都以热的形式在呼吸作用中消耗，因此，生态系统必须不断地从外界获取能量 （2）生态系统的物质循环：同样按能量流动的途径运转，但不同的是物质运转是循环的。环境中的营养物质被生产者吸收，通过消费者的取食，使物质逐级转移。各种有机物最终经分解者还原成无机物又返回环境，供生产者再吸收利用

21 生态系统的能量流动功能 分解者（微生物和腐生生物） 呼吸热 呼吸热 呼吸热 呼吸热 生产者 （植物） 初级 消费者 次级 消费者 尸体落叶
太阳 呼吸热 呼吸热 呼吸热 生产者 （植物） 初级 消费者 次级 消费者 尸体落叶 尸体粪便 尸体粪便 分解者（微生物和腐生生物） 呼吸热

22 4、生态系统的自我调节能力 过程控制：如动植物的发育、成熟、死亡过程都 基本由基因所预编的程序控制，生物群落的演替也表现出程序的特点
随机控制：如生物群落能随环境的变化而表现出季相变化，规模及结构的变化

23 最优控制：长期以来的物竞天择使生物的形体、器官等都基本达到了最优的程度，如蜜蜂建成的六角形蜂巢已被证明是最省材料的
稳态控制：自然生态系统有一种在发展过程中趋于稳定，在干扰中维持稳定和偏移后恢复百年原态的能力

24 二、经济系统 1、经济系统的含义和类别 指社会再生产过程的生产、交换、分配和消费的各个环节构成的统一体；还可以指物质生产部门和非物质生产部门所组成的国民经济统一体，如一个工厂、一座矿山、一座城市、一个经济区等都是经济系统 按范围不同可划分为：国民宏观经济系统、区域经济系统、部门经济系统、微观企业经济系统、庭院经济系统等

25 2、经济系统的组成 生产资料所有制系统及相应的生产关系系统 生产力系统 经济运行系统:经济运行系统包括生产、交换、分配和消费四个环节

26 3、经济系统的结构 所有制结构 社会再生产过程的四个环节，包括生产结构、流通结构、分配结构和消费结构
每一结构又包含许多具体形式，如生产结构又可划分为产业结构、产品结构、技术结构、生产性投资结构等，而产业结构是生产结构的核心，也是整个国民经济结构的核心内容

27 4、经济系统的功能 也表现为物质循环、能量流动和信息传递，与生态系统不同的是，它还包括产品的价值形成过程，存在着价值沿交换链的循环与转换
可见，经济系统的功能主要体现在沿劳动交换链的物流、能流、信息流和价值流的运动之中

28 三、生态经济系统 1、生态经济系统的含义 是由生态系统和经济系统相互交织、相互作用、相互结合而成的复合系统，二者之间存在着物质、能量和信息的交换，还存在着价值流循环与转换 生态系统与经济系统相互交织、耦合具有必然性 构成生态经济系统的条件

29 2、生态经济系统的基本矛盾 基本矛盾是：具有长期增长型机制的经济系统对自然资源需求的无限性与具有稳定型机制的生态系统对自然资源供给的有限性之间的矛盾 矛盾的基本特征： 决定性 普遍性 复杂性 可控性

30 基本矛盾的表现： 一是生态系统的资源供给不能满足人类日益增长的经济需求
二是经济系统的废弃物排放超过了生态系统的自净能力和调节能力，也就是环境容量问题

31 3、生态系统与经济系统的关系 生态系统是经济系统的基础 经济系统又为生态系统的正常运行提供符合其需要的物质保障或手段，并向生态系统排放废弃物
生态系统与经济系统是一个既对立又统一的整体 有学者将该互动关系形象地用捕食者（经济系统）和被捕食者（生态系统）的消长关系来解释 根据该关系，发展经济必须与保护生态相续结合

32 4、生态经济系统的组成 （1）生态经济系统的分类 按规模分为：全球生态经济系统、区域生态经济系统及国家生态经济系统等
按产业和部门分为工业生态经济、农业生态经济、运输业生态经济、旅游生态经济等

33 （2）生态经济系统的组成要素 人口要素 环境要素 物理系统 生物系统 社会经济系统 科技与信息要素

34 5、生态经济系统的结构 是指多种生态经济要素按照特定的生态经济关系，组成生态经济系统的方式 生态经济结构对系统状态具在决定性的作用
与生态系统具有三元循环结构（生产者、消费者、分解者）；经济系统具有四环纵向结构（生产、交换、分配、消费）相比，生态经济系统具有四元（生产者、消费者、分解者和调控者）六环（供给、生产、交换、分配、消费和归还）结构

35 第二节 生态经济系统的要素配置 所谓生态经济系统的要素配置，就是人类根据生态经济系统的构成、要素作用效应，以及由此给社会经济系统或环境系统所带来的后果，通过人类自觉的生态意识，遵循一定的原则，利用科学技术、上层建筑、技术措施等手段，围绕一定的社会经济目标 ，对生态经济系统所进行的重新安排、设计、布局的活动

36 一、生态经济系统的要素配置 1、生物要素的调控 对一定生态系统中的动、植物时空分布、数量、品种等进行组合
如根据生态系统的容量和阈值对森林草地、作物、人口等进行增减、位移和变动 生态工程:H.T.Odum提出，应用生态学原理对生态经济系统进行生物调控，是一种综合的工艺技术体系和综合工艺过程

37 人工湿地

38 生态篱（水土保持）

39 矿山、边坡的生态修复——生态砖

40

41 生态喷泥草

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43 2、经济要素的配置 3、技术要素的配置 即对生态经济系统中的人、财、物和信息等要素进行过滤、选择和实施的活动
包括作用于一定生态经济系统的技术措施、技术设施、技术方案和技术决定等 综合作用：

44 二、生态经济要素配置结构的评价 生态经济要素配置的目标是建立合理的结构，进而实现系统目标，因此国内学者对生态经济要素结构评价的理论和方法进行了较多的研究 重点介绍何乃维等的研究成果：生态经济系统要素结构评价的标准

45 1、稳定性 稳定性的含义 稳定性的特征表现 均衡性：生态、经济和社会 复杂性：要素之间联系的复杂程度，越复杂则越稳定
开放性：耗散结构，吸收负熵，形成平衡状态的有序结构，具有抗干扰能力

46 2、高效性 物质循环的高效性 能量转化的高效性 价值增值的高效性 信息传递的高效性

47 3、持续性 即生态经济高效功能的持久维持和稳步提高，并允许系统有适当波动 4、生态经济系统要素配置不合理的表现 结构失调 功能低劣 发展不稳

48 第三节 生态经济系统的物质循环 一、物质循环 1、生态经济系统物质循环的含义
在生态经济系统中，物质在各要素和各子系统之间按照一定的途径循环运动，这就是生态经济系统的物质循环 生态经济系统物流包括相互联系的二方面： 生态系统中的地球化学大循环和生物小循环 经济系统从生态系统获取物质资源，并返还自然环境，实现经济系统的物质循环

49 系统中的物质循环 生态环境中本身的 物质循环 生产投资 废物产品 生产资本 资本折旧 回收和处理产生的废物 个人和公众的消费 可循环的废物
不可更资源的开采 可更新资源的开采 物质资源的供应 最终产品的生产 生产投资 废物产品 生产资本 资本折旧 回收和处理产生的废物 个人和公众的消费 可循环的废物 没有利用的废物 循环的物质 图例 经济系统中的物质流 存在时间的延迟 从环境流入或流出的物质 物质存储 系统中的物质循环

50 2、生态经济系统物质循环的基本特征 生态经济系统物质循环是自然物流与经济物流有机结合、相互转化的过程
生态经济系统物质循环的最终目的是为人类的福利服务 大量的人工合成物质进入经济再生产过程和生态系统物质循环过程 生态经济系统的物质循环是一个开放过程

51 二、资源利用及其效率 1、不可再生资源的利用 不可再生资源的种类 资源的划分的复习 不可回收不可再生资源：如化石燃料资源等
可回收不可再生资源：如各种金属矿物及一些非金属矿物

52 不可生资源的利用问题 如何开采？总量一定，只能流出，不能流入的水池
霍特林法则：开采的资源价格的增长率必须等于贴现率：按该法则，资源所有者就在把资源保存在地下和开采出来之间没有选择偏好，这种情况就会以最优路线来消费

53 2、可再生资源的利用 可再生资源的种类 可再生资源的最优利用 生物有机体：如农业作物、鱼类、森林等 非生物系统：如水和大气、土壤等
可再生的流量资源，如太阳能、风能、波能和地热能等 可再生资源的最优利用 部份可再生资源的环境服务功能，如森林 区分存量和流量 ：利用流量资源控制利用量

54 可再生资源的最优利用 可再资源的增长过程曲线：逻辑斯第曲线和“S”型曲线
可再生资源的利用要遵循“稳态”原则；稳态收获只有当其自然增长率最大时，其收获的效率才最高 可再生资源的收获还和其所拥有的产权有较大的有关系:如“公地的悲剧”问题 可再资源利用的政策取向：效率和限制手段

55 三、自然资本和人造资本 1、资源替代性 资源是有限的，但资源有替代性，以下9种机制可以产生替代可能性： 允许给定资源用于特定目的
开发新材料，如合成纤维 技术进步，提高开采利用率 科学和技术发现使开发活动更为便宜 技术进步提高资源利用效率

56 技术进步使低品质且存量大的自然资源的开采成为可能
循环利用技术的不断发展可以降低成本，进而提高资源的有效存量 低品质的资源存储量替代将要耗尽的高品质资源 固定生产资本替代即将要耗尽的资源 但要注意，资源的替代性还有不确定性，其中，关键问题的能源的替代性问题

57 2、自然资本和人造资本 （1)广义资本包括自然资本和人造资本，具体包括：
自然资本：由自然提供的全部资本，如含水层和水系、原油和天然气、森林、天然渔场以及其他生物资源、基因物质等 实物资本：如工厂、设备、建筑物和其他基础设施等，它们通过向当前生产进行一定的资本投资而积累 人力资本：是体现在个人身上的技术存量，用于提高人的生产能力 智力资本：指无形的技术和知识

58 （2）人造资本 人造资本一般被定义为实物、人力和智力资本的总和 按生产函数表示产出和资本的关系为: Q=Q（L,KN,KH)
经济学家认为，要素之间存在某种程度的可替代性，这其中有二种可能的替代关系：

59 如果不可再生资源的减少可以由增加的实物资本替代，则生产潜力在某种条件下可以维持
知识似乎是不可再生资源的最好替代物，一种理想的情景是，不可再生资源存量的减少被日益增加的人力资本和智力资本所补偿，但人力资本和自然资本之间的替代比不可再资源的替代存在着更多的不确定性和复杂性，如自然资本在维持生态平衡中的作用等，即自然资本有时是人力资本无法替代的

60 （3）自然资本 自然资本：可更新和不可更新及可市场化和不可市场化的四个交叉种类
随着经济规模扩大，自然资本正逐渐向人造资本转移，严重影响了其再生产能力 自然资本（生态资本）的研究集中二点： 如何保护生态资本不被突破其承载力而造成不可逆破坏 如何实施生态资本供求以实现代际公平 基本结论：最低安全标准（戴利，1989）

61 四、资源利用过程中的公平问题 代内公平：不同区域和国家 代际公平：不同时间
可持续性问题：如何在不破坏自然环境的方式下来减少贫困，并使未来经济发展不受影响。可持续性就是为了保证经济发展的持续性，必要的条件是维持自然环境能够继续提供一系列服务功能

62 五、清洁生产和循环经济 生态经济的物质循环研究和理论的实际应用 参考第一章内容

63 第四节 能量、信息和货币流动 一、生态经济系统的能量流 1、生态经济系统能流的含义
自然能流：生态系统中的能量流，如太阳能、生物合成的生物质能、矿物化学能、及各种潜能等 经济能流:自然能流进入经济系统，随着经济活动过程而传递、转化时，便构成经济能流，驱动生产和消费等运动

64 在生态经济系统中，自然能流和经济能流可以相互转化，它们总是沿着生态经济的运动过程进行连续的转化和传递
外界能量进入生态经济系统的途径： 生物固定太阳能 化石能源的开采利用 运用技术手段直接开发太阳能、风能、水利能、核能、地热能等

65 2、生态经济系统能流的特征 复杂性：比生态系统、经济系统的能流更为复杂，体现在：
在各种生物之间、生物与环境之间传递，在经济系统的各环节之间、各部门与环境之间、生态系统与经济系统之间进行转换 交错的能流途径构成复杂的网络结构 可控性：也遵循热力学定律，但与自然规律不同，更加困难，如何降低能耗是一大问题

66 二、生态经济系统的信息流 信息是与物质和能量密切相关的属性、联系和表现的特征，是物质客体之间相互联系相互作用的一种特殊表现形式。信息过程普遍存在，生态经济系统中许多信息流相互交织，从而组成信息网络 生态经济系统的信息流包括自然信息和人工信息 自然信息广泛存在于生物个体之间、种群之间及生物与环境之间 在社会经济系统中，人类能利用自然信息调控自然界并改造自然和经济系统，这就是人工信息 奥多姆认为，信息流也可被看着能量流，体现有具大的能，为系统提供高级体现能的反馈

67 三、生态经济系统的货币流 货币流是经济学上的概念，是经济能流、经济物流和经济信息流的内在价值和外在体现
货币流与能流、物流、信息流成相反方向流动

68 四、贸易与全球化问题 贸易是人类经济系统与自然生态系统的物流、能流等的最大区别
自由贸易（如北美自由贸易区(NAFTA)、世贸组织（WTO)带来全球化问题(全球环境问题） 二个最大的全球化问题：能源的大量开采和使用；温室气体与有害物质的过量排放 发达国家与发展中国家的不同态度和责任

69 第五节 生态经济系统的平衡和稳定 一、生态经济系统的动态平衡 1、生态经济平衡 生态平衡 经济平衡 生态经济平衡

70 二、生物多样性及其在生态经济稳定中的作用
1、基本概念 生物多样性是生物所生存的陆地、海洋和其他水体生态系统和生态复合体中所有生存的生物数量、种类和变化。生物多样性既是生物之间以及生物与其生存环境之间复杂的相互关系的体现，也是生物资源丰富多彩的标志。 中国地域辽阔，生物种类繁多，是生物多样性极为丰富的国家，其丰度居世界第8位。中国植物种类约30 000种，居世界第3位。野生植物中约有200个属、10 000种为中国所特有，如水松、银杉等。真菌、地衣40 000种，细菌、放射菌1 000多种。脊椎动物约4 400多种，约占世界种数的10％；近百种脊椎动物是闻名于世的珍稀特有种，如大熊猫、金丝猴、扭角羚羊、台湾猴、扬子鳄、中华鲟、白鲟。无脊椎动物粗略估计不少于100万种。 中国有森林生态系统16大类、185类；还有4大类草原生态系统、7大类荒漠生态系统和各种高山植被生态系统等约460多类生态系统。

71 2、中国生物多样性分布中心 一般说来，作为一个生物多样性中心，至少必须具备下列三个条件中的一个，即：①具有世界意义的代表性物种，种类丰富的区域；②生物种类比较丰富，特有种多的区域；③保存完好的具有特殊植被类型或特殊生态系统类型的区域。 根据中国科学院植物研究所王献溥等的研究，中国具有国际意义的生物多样性分布中心14处，具有全国性意义的生物多样性分布中心6处，湿地和淡水区域生物多样性分布中心5处，海岸和海洋生物多样性分布中心11处，共计36处。 图6-7 中国生物多样性中心分布示意图

72 具有国际意义的生物多样性 具有全国意义的生 物多样性分布中心 分布中心 2.内蒙古锡林郭勒草原地区； 3.新疆阿尔泰山地地区；
第六章 灾害与环境 具有国际意义的生物多样性 分布中心 具有全国意义的生 物多样性分布中心 Ⅰ.吉林长白山地区； Ⅱ.冀北山地地区； Ⅲ.陕西秦岭山地地区； Ⅳ.川西高山峡谷地区； Ⅴ.滇西高山峡谷地区； Ⅵ.湘黔川鄂边境山地地区； Ⅶ.粤桂湘赣南岭山地地区； Ⅷ.浙闽山地地区； Ⅸ.台湾中央山脉地区； Ⅹ.西藏东南部山地地区； Ⅺ.云南西双版纳地区； Ⅻ.桂西南石灰岩地区； ⅩⅢ.海南岛中南部山地地区； ⅩⅣ.青海可可西里地区。 1.黑龙江内蒙古边境大兴安岭山地地区； 2.内蒙古锡林郭勒草原地区； 3.新疆阿尔泰山地地区； 4.新疆伊犁天山山地地区； 5.甘青东部祁连山地区； 6.宁夏内蒙古贺兰山地区。

73 湿地和淡水区域 生物多样性分布中心 海岸和海洋 生物多样性分布中心 第六章 灾害与环境 a.东北穆棱三江平原湿地区域；
b.两湖平原湿地区域； c.云南洱海区域； d.贵州威宁草海区域； e.川西若尔盖湿地区域。 湿地和淡水区域 生物多样性分布中心 海岸和海洋 生物多样性分布中心 a.海南南沙群岛珊瑚礁区域；b.海南西沙群岛珊瑚岛区域； c.海南东南海岸珊瑚礁区域； d.海南文昌清澜港、琼山东寨港红树林区域； e.广西合浦山口沙田半岛红树林区域； f.广东珠江口南海海区；g.浙江平阳南麂列岛海区； h.江苏盐城沿海海域；i.山东庙岛群岛海域； j.山东青岛沿海海区；k.辽宁大连蛇岛海区。

74 3、生物多样性的丧失 Swason(1995年）给出了生物多样性丧失的根本原因： 人类社会的扩张 贫穷和落后 人类选择的发展模式 政策失效
制度失败

75 4、生物多样性保护的目的和意义（在稳定中的作用）
生物多样性保护的目的是，人类管理基因、物种和生态系统，甚至整个生物圈，最大限度地发挥它们所提供的各种用途，建立良好意识和行为规则，停止一切破坏活动，减缓物种灭绝的速度，并维持物种的生产潜力，以满足子孙后代的需要。生物多样性保护具有巨大的经济价值、科学价值和美学价值。 一是提供食物来源。人类的主要食用作物、家禽、家畜均源自野生祖型。 二是为人类提供药物来源。发展中国家80％的人口依靠野生动植物来源 的药物治病，即使是发达国家，也有40％以上的药物以自然资源作原料。 三是为人类提供各种工业原料和能源，如木材、纤维、橡胶、造纸原料、天然淀粉、油脂、蜂蜡、染料、饲料、皮革、羽毛等。 四是生物多样性保存了物种的遗传基因，为繁殖良种提供了遗传材料。 五是生物多样性为维护自然界的生态平衡，保持水土，调节气候，促进重要营养元素的物质循环等方面，都起着重要作用。

76 5、生物多样性保护方法 生物多样性保护主要采用就地保护、迁地保护和离体保存三种方法。这三种方法是相互补充的，目的是尽可能有效地保护每个物种的遗传变异。 就地保护：通过区域性生物区系调查和分析，确定不同区域的生物多样性中心，建立自然保护区、国家森林公园、禁猎区等，通过保护生境的办法来保护生物多样性。中国自1956年建立第一个自然保护区(广东鼎湖山自然保护区)以来，尤其是1978年实行改革开放政策以来，在自然保护区建设和管理上取得了巨大的发展。据统计，截止到2002年底，中国已建立自然保护区926处，面积达 ×104 hm2，占中国国土面积的7.64％。 中国自然保护区类型和级别比较齐全，已形成了自然生态系统、野生生物、自然遗迹三大系列和九种类型(森林、草原和草甸、荒漠、内陆湿地和水域、海洋和海岸带、野生动物、野生植物、地质地貌、古生物遗迹)，初步建成了有中国特色的自然保护区管理体制。

77 第六章 灾害与环境 迁地保护：就是把物种及其种群迁移到其栖息生境以外的适当地方，例如植物园、树木园、动物园、水族馆、野生生物繁殖或驯养中心等，主要保护物种资源。中国现有植物园60多个，动物园28个，公园动物展区近150个，珍稀濒危野生动物繁殖和驯养中心近200个，迁地保护在拯救和保护珍稀濒危野生动植物上取得了可喜的成绩。 离体保存：是迁地保护的一种方式，但考虑到其保存的方法和要求不同，离体保存主要以有机体的一部分，如种子、花粉、胚胎、精液、各种繁殖体、组织培养和细胞培养材料等进行保存。 为了保护生物多样性，中国已经颁布了《中华人民共和国森林法》、《中 华人民共和国草原法》、《中华人民共和国渔业法》、《中华人民共和国野 生动物保护法》等自然保护法规。为了保护物种，1984年7月国务院环境保护 委员会公布了《中国珍稀濒危保护植物名录》(第一册)；1988年12月国务院 批准了《国家重点保护野生动物名录》。1987年5月国务院环境保护委员会发 布了《中国自然保护纲要》等。