生態(tài)學基礎及在環(huán)保中的應用

第一章生態(tài)學基礎及在環(huán)境學中的應用什么是生態(tài)學,它與環(huán)境學有什么關系?為什么生態(tài)系統是現代生態(tài)學的精髓?解決環(huán)境保護問題時,有哪些生態(tài)學原理或規(guī)律?其核心思想是什么(整體的觀點)?如何利用生態(tài)學原理解決資源的綜合利用?這與環(huán)境保護有何關系?一、前言二、生態(tài)學簡介三、生態(tài)系統及生態(tài)學原理在環(huán)境學中的應用四、我國生態(tài)學研究面臨的主要課題

環(huán)境：是人類以及生物有機體賴以生存的各種外界客觀條件；是人類或者生物生存所需要的條件和各種物質資源的綜合，從這個角度講，環(huán)境涵蓋了生態(tài)的概念。生態(tài)：更加強調以生命為中心，可以理解為生物系統及其所處的環(huán)境系統之間的相互關系。生態(tài)學：偏重生物內在的作用機理以及生物與環(huán)境間相互作用規(guī)律的研究，這里的生物包括動物、植物、微生物和人類，人類只是生命系統中的一個組分。只有對具體的環(huán)境和生物進行研究，才能了解環(huán)境與生物的生態(tài)作用規(guī)律及其機制。一、前言環(huán)境問題包括：環(huán)境污染和生態(tài)破壞，兩者是同源而性質不同所以解決的方法也不盡相同。環(huán)境污染：有害的物質對人類生存所需要的水體、大氣、土壤、植物等的污染達到了致害的程度；治理更多的利用環(huán)境科學或者環(huán)境工程的原理，尋找改善環(huán)境的途徑；生態(tài)破壞：是不合理開發(fā)和利用資源，超出了環(huán)境承載力，使生態(tài)惡化或者自然資源枯竭的現象。解決比較復雜，必須考慮到生態(tài)系統內在的機理和規(guī)律，從而尋找受損生態(tài)系統恢復的對策。所以生態(tài)和環(huán)境關系密切，就環(huán)境科學發(fā)展趨勢而言，生態(tài)學相關理論和方法已成為解決環(huán)境問題的重要理論基礎，為環(huán)境科學探索、解決環(huán)境問題的有效途徑提供方法論和技術層面的支持。二、生態(tài)學簡介世界自然基金會中國網站經典生態(tài)學前沿方向1、產業(yè)生態(tài)學和生態(tài)產業(yè)（產品生命周期、循環(huán)、微生物產業(yè)）2、生態(tài)工程（設計、模式）3、生態(tài)經濟（資源經濟、環(huán)境經濟）4、自然-社會-經濟復合系統（馬世?。?、生態(tài)倫理（深生態(tài)學）生態(tài)學的泛化1、傳統或經典生態(tài)學：以自然生態(tài)和產業(yè)生態(tài)學為主線的體系完善2、經濟生態(tài)學：經營生態(tài)學、企業(yè)生態(tài)學、商業(yè)生態(tài)學（食物鏈、金字塔、倒金字塔、協同機制、跨過公司并購、硅谷、麥當勞、自然生態(tài)無廢物、野草無?。?/p>

3、社會生態(tài)學（？）：個人、家庭、組織、城市、民族、國家、政治三、生態(tài)系統及生態(tài)學原理（一）、生態(tài)系統

1、系統：古希臘就存在，是組合、整體和有序的意思。指的是各自獨立又相互聯系、相互作用的組分構成的統一體。2、系統的屬性：（1）系統由多部分組成，并且不是組成成分的簡單集合，具有整體的功能性（2）系統具有內在的相關性，其成分依附于系統而存在，系統各個組分之間或者子系統之間通過能量流動、物質循環(huán)、信息流動有機的聯系起來。（3）系統結構存在的有序性和層次感，即系統是有層次的有序結構。（4）系統存在的空間是有限的。（5）系統具有時間性的特點一切系統都處在不斷變化的過程之中，每個系統都存在產生——成長——發(fā)展——衰老——死亡的過程。絕對靜止的系統是不存在的。3、生態(tài)系統(ecosystem)

是英國生態(tài)學家A.G.Tansley1935年提出的。是指在一定時間和空間內，由生物成分和非生物成分組成的生態(tài)學功能單位。4、生態(tài)系統的功能(1)

物質生產(2)

能量流動(3)

物質循環(huán)(4)

信息傳遞5、生態(tài)系統的相對平衡任何一個正常的生態(tài)系統中，能量流動和物質循環(huán)總是不斷的進行著，但是在一定時期內，生產者、消費者和還原者之間都保持著一種動態(tài)的平衡，這種平衡狀態(tài)就叫生態(tài)平衡。（如果自然界的生態(tài)系統已達到演替頂級，就可能在生物群落結構上出現能量流動和物質循環(huán)等方面都呈現動態(tài)的相對平衡，這就是對生態(tài)系統平衡的簡單理解）影響生態(tài)平衡的因素：（1）自然原因：指自然界發(fā)生的異常變化或自然界本來就存在的對人類和生物的有害因素?；鹕奖l(fā)、山崩海嘯、水旱災害、地震、臺風、流行病等，都會使生態(tài)平衡遭到破壞。例如：秘魯海面海洋變異----鳀魚大量死亡-----食魚的海鳥死亡-----鳥糞銳減-----以鳥糞作為肥料的當地農田減產。（2）人為因素：主要是指人類對自然資源的不合理利用、工農業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染等問題。

A、物種改變引起平衡的破壞水葫蘆澳大利亞的兔子：財主引進24只兔子放養(yǎng)在莊園里供打獵用，由于沒有天敵，兔子大量繁殖，在草原上以113千米/年的速度向外蔓延-----草原、灌木被吃光----不能放牧----水土流失-----生態(tài)系統破壞B、環(huán)境因素的改變，引起平衡破壞工農業(yè)的迅速發(fā)展，有意或無意的大量污染物排放到環(huán)境中，從而改變生態(tài)系統的環(huán)境因素，影響整個生態(tài)系統，甚至破壞生態(tài)平衡。(環(huán)境污染)C、信息系統的破壞許多生物在生活的過程中，都釋放出某種信息素（一種特殊的化學物質），以驅趕天敵、排斥異種或取得直接或間接的聯系以繁殖后代。例如某種動物在生殖時期，雌性個體會釋放一種性信息素，靠這種性信息素引誘雄性個體繁殖后代，但是如果人們排放到環(huán)境中的污染物與某一種動物排放的性信息素作用，使其喪失引誘雄性個體的作用時，就會破壞這種動物的繁殖。改變生物種群的組成結構，使生態(tài)平衡受到影響。（二）環(huán)境學中的生態(tài)學原理我國生態(tài)學家馬世駿提出了生態(tài)學的五大規(guī)律：

相互依存相互制約的互生規(guī)律物質循環(huán)與再生規(guī)律物質輸入與輸出的動態(tài)平衡規(guī)律相互適應與補償的協同進化規(guī)律環(huán)境資源的有效極限規(guī)律1、相互依存相互制約的互生規(guī)律相互依存與相互制約，反映了生物之間的協調關系，是構成生物群落的基礎，生物間的這種協調關系，主要分為兩類：（1）普通的依存于制約，亦稱“物物相關”規(guī)律。有相同生理、生態(tài)特性的生物，占據與之相適宜的小生境，構成生物群落或者生態(tài)系統。系統中不僅有同種生物相互依存、相互制約，異種生物（系統內各部分）間也存在相互依存與制約的關系；不同群落或者系統之間，也同樣存在依存與制約的關系，亦可以說是彼此影響。這種影響有些是直接的，有些是間接的，有的是立即表現出來的，有些需要滯后一段時間才顯現出來。一言以蔽之，生物間的相互依存與制約關系，無論在動物、植物和微生物中，或在他們之間，都是普遍存在的。

因此，在生產建設中，特別是在需要排放廢棄物、使用農藥化肥、采伐森林、開墾荒地、狩獵動物、修建大型水利工程及其他重要建設項目時，務必注意調查研究，即查清楚自然界諸事物之間的相互關系，統籌兼顧，即要對與某事物有關的其他事物加以認真的、通盤的考慮，包括考慮此種生產活動可能產生的影響（短期的和長期的，明顯的和潛在的），從而做出全面安排。（2）通過“食物”而相互聯系與制約的協調關系，亦稱“相生相克”規(guī)律。具體形式就是食物鏈和食物網。即每一種生物在食物鏈或食物網中，都占據一定的位置，并具有特定的作用，各生物種直接按相互依賴，彼此制約、協同進化。被捕食者為捕食者提供生存條件，同時又為捕食者控制；反過來，捕食者又受制于被食者，彼此相生相克，使整個體系成為協調的整體?；蛘哒f，體系中各種生物個體都建立在一定數量的基礎上，即他們的大小和數量都存在一定的俄比例關系。生物間的這種相生相克作用，使生物保持數量上的相對穩(wěn)定，這是生態(tài)平衡的一個很重要的方面。當向一個生物群落（或者生態(tài)系統）引進其他群落的生物種時，往往會由于該群落缺乏能控制它的物種（天敵）的存在，使該物種群爆發(fā)起來，從而造成災害。2、物質循環(huán)轉化與再生規(guī)律生態(tài)系統中，植物、動物、微生物和非生物成分，借助能量的不停流動，一方面不斷的從自然界攝取物質合成新的物質;另一方面又隨時分解為原來的簡單物質，就是所謂的“再生”，重新被植物吸收，進行著不停頓的物質循環(huán)。所以要嚴格防止有毒物質進入生態(tài)系統，以免有毒物質經過多次循環(huán)后富集到危及人類的程度。流經自然生態(tài)系統的能量，通常只通過系統一次，它沿食物鏈轉移時，每經過一個營養(yǎng)級，就有大部分能量轉化為熱散失掉，無法加以回收利用；因此，為了充分利用能量，必須設計出能量利用率高的系統，如在農業(yè)生產中，應防止食物鏈過早截斷，過早轉入細菌分解；不讓農業(yè)廢棄物如樹葉、雜草、秸稈、農產品下腳料以及牲畜糞便直接作為肥料，被細菌分解，使能量以熱的形式散失掉，而是應該經過適當處理，例如先作為飼料，便能更有效的利用能量，下面農業(yè)生態(tài)系統(生態(tài)農業(yè))中講解。3、物質輸入輸出的動態(tài)平衡規(guī)律又稱為協調穩(wěn)定規(guī)律，它涉及生物、環(huán)境和生態(tài)系統三個方面。當一個自然生態(tài)系統不受人類活動干擾時，生物與環(huán)境之間的輸入輸出，是相互對立的關系，生物體進行輸入時，環(huán)境必然進行輸出，反之亦然。生物體一方面從周圍環(huán)境攝取物質；另一方面又向環(huán)境排放物質，以補償環(huán)境的損失（這里的物質輸入與輸出，包含量和質兩個指標）。也就是說，對于一個穩(wěn)定的生態(tài)系統，無論對生物、對環(huán)境，還是對整個生態(tài)系統，物質的輸入與輸出總是相互平衡的。

生態(tài)衰竭：當生物體的輸入<輸出時，例如農田肥料不足，或雖然肥料足夠，但未能分解而不可利用，或施肥時間不當而不能很好的利用，結果作物必然生長不好，產量下降。生態(tài)停滯：在質的方面，也存在輸入>輸出的情況。例如人工合成的難降解的農藥和塑料或重金屬元素，生物體吸收的量雖然少，也會產生中毒的現象。即使數量極微，看不出影響，但它也會積累并逐漸造成傷害。另外對環(huán)境系統而言，如果營養(yǎng)物質輸入過多，環(huán)境自身吸收不了，打破了原來的輸入與輸出平衡，就會出現富營養(yǎng)化現象，例如水體富營養(yǎng)化，如果這種情況繼續(xù)下去，勢必毀掉原來的生態(tài)系統。4、

相互適應與補償的協同進化規(guī)律生物與環(huán)境之間，存在著作用與反作用的過程?；蛘哒f，生物給環(huán)境以影響反過來環(huán)境也會影響生物。植物從環(huán)境中吸收水和營養(yǎng)元素，這與環(huán)境的特點，如土壤性質，可溶性營養(yǎng)元素的量以及環(huán)境可以提供的水量等緊密相關。同時，生物體則以其排泄物和尸體把相當數量的水和營養(yǎng)元素歸還給土壤，最后獲得協同進化的結果。生物環(huán)境排泄吸收例如演替：最初生長在巖石表面的地衣，由于沒有多少土壤可供“根”，當然所得的水和營養(yǎng)元素就十分有限。但是地衣生長過程中的分泌物和尸體的分解，不但把等量的水和營養(yǎng)元素歸還給環(huán)境，而且還生成不同性質的物質，能促進巖石風化而變成土壤。環(huán)境保存水分的能力增強了，可提供的營養(yǎng)元素也加多了，從而為高一級的植物苔蘚創(chuàng)造了生長的條件，如此下去，出現了草本植物、灌木、林木等。生物與環(huán)境就是這樣如此反復的相互適應和補償。生物從無到有，從只有植物或動物到動植物并存，從低級向高級發(fā)展，而環(huán)境則從光禿禿的巖石，向具有相當厚度的，適于各種植物和動物生存環(huán)境演變。這條規(guī)律對于逐步改造不利的環(huán)境（如沙漠）有指導意義.●nutrientdepletionandenrichment●pH●Eh●rootexudate●microorganisms(OM,VAM)●microfauna,microflora,diseaseRhizospheredynamics研究根系對養(yǎng)分脅迫適應性的技術路線質膜吸收細胞質根際分泌利用脅迫信號適應性反應植物根細胞土壤土壤養(yǎng)分內根際還原微生物螯合〉直接作用？間接作用？可誘導吸收系統？被動吸收？質子？螯合性物質？還原性物質？根分泌物？5、環(huán)境資源的有效極限規(guī)律任何生態(tài)系統中作為生物賴以生存的各種環(huán)境資源，在質量、數量、空間和時間等方面，都有其一定的限度，不能無限制的供給，因而其生物生產力通常都有一個大致的上限。也因此，每一個生態(tài)系統對任何的外來干擾都有一定的忍耐極限；當外來干擾超過此極限時，生態(tài)系統就會被損傷、破壞以致瓦解。

“人有多大膽，地有多高產”放牧強度不能超過草場的允許承載量。采伐森林、捕魚狩獵和采集藥材時不應超過能使各種資源永續(xù)利用的產量，保護某一物種時，必須要有它足夠的生存、繁殖的空間；

排污時，必須使排污量不超過環(huán)境的自凈能力等。挖蟲草的人們（三）生態(tài)學原理在環(huán)境學中的應用

1、充分利用生態(tài)系統的調節(jié)能力(相互依存、相互制約的互生規(guī)律)生態(tài)系統具有不同水平的、比較復雜的調節(jié)能力。當系統內一部分出現了問題或者發(fā)生機能異常時，能夠通過其余部分的調節(jié)而得到解決或者恢復正常。結構復雜的生態(tài)系統能比較容易的保持穩(wěn)定，結構簡單的生態(tài)系統，其內部的這種調節(jié)能力就較差。在環(huán)境污染的防治中，這種調節(jié)能力稱為生態(tài)系統的自凈能力。例如：土地處理系統：一般土壤及其中的微生物和植物根系對污染物的綜合凈化能力，可以利用來處理城市污水和一些工業(yè)廢水；同時普通污水或廢水中的水分和肥分也可以利用來促進農作物的生長，并增加產量。凡能達到上述目的的工程設施，即稱為土地處理系統。土地處理系統的凈化機制：植物根系的吸收、轉化、降解與合成等作用土地中真菌、細菌等微生物還原的降解、轉化及生物固定化作用土壤中有機和無機膠體的物理化學吸附、絡合和沉淀等作用土壤的離子交換作用土壤的機械截流過濾作用土壤的其他擴散或蒸發(fā)作用2、利用生態(tài)學原理解決近代城市中的環(huán)境問題生態(tài)規(guī)劃（環(huán)境規(guī)劃）：指運用生態(tài)學原理，綜合地、長遠地評價、規(guī)劃和協調人與自然資源開發(fā)、利用和轉化的關系，提高生態(tài)經濟效率，促進社會經濟可持續(xù)發(fā)展的一種區(qū)域發(fā)展規(guī)劃方法。方法：以生態(tài)學原理和城鄉(xiāng)規(guī)劃原理為指導，應用系統科學、環(huán)境科學等多學科的手段辨別、模擬和設計人工復合生態(tài)系統內的各種生態(tài)關系、確定資源開發(fā)利用與保護的生態(tài)適宜度，探討改善系統結構與功能的生態(tài)建設對策，促進人與環(huán)境關系持續(xù)協調發(fā)展的一種規(guī)劃。

內容：①保證可再生資源不斷恢復、穩(wěn)定增長、提高質量和永續(xù)利用的計劃和措施。②保護自然系統生物完整性的計劃和措施，如嚴禁濫捕野生動物，合理采集野生植物，建立自然保護區(qū)，保護稀有野生生物和拯救瀕臨滅絕的物種等。③合理有效地利用土地、礦產、能源和水等不可再生資源的計劃和措施，以增加自然系統的經濟價值。④治理污染和防止污染的計劃和措施。⑤改善人類環(huán)境質量的計劃和措施，以增進人類身心健康，保護人類居住環(huán)境的美學價值。識別的內容：地球物理因素：大地構造運動、氣象情況、水資源、空氣的擴散作用等等；生態(tài)因素：綠地現狀、植被覆蓋率、生物種類、食物情況等；社會經濟因素：包括工業(yè)活動、消費水平和方式、公民福利以及城市發(fā)展或城市活動等等；3、綜合利用資源和能源(資源有限規(guī)律、物質輸入輸出動態(tài)平衡規(guī)律、物質循環(huán)轉化與再生規(guī)律)閉路循環(huán)工藝：要求兩個以上的流程組成一個閉路體系，使一個過程產生的廢料成為另一個過程的原料，從而使廢棄物減少到生態(tài)系統的自凈能力限度以內。這種閉路循環(huán)工藝在工業(yè)和農業(yè)中應用就是生態(tài)工藝，生態(tài)工業(yè)和生態(tài)農場，生態(tài)農業(yè)。生態(tài)工業(yè)生態(tài)農業(yè)4、在環(huán)境保護其他方面的應用

(1)闡明污染物質在環(huán)境中的遷移轉化規(guī)律主要是研究通過物質循環(huán)和食物鏈的復雜生態(tài)過程，研究污染物的不斷遷移、轉化、積累和富集?？梢耘逦廴疚镔|對環(huán)境危害的范圍、途徑和程度（或者后果）。

(2)環(huán)境質量生物監(jiān)測、生物評價

(3)為環(huán)境標準的制定提供依據

(4)利用人工生態(tài)系統研究污染防治（模擬生態(tài)系統）四、我國生態(tài)學研究面臨的主要課題

生態(tài)系統是地球系統中唯一有生命的自然資產（livingnaturalcapital），它們所形成的陸地生態(tài)圈（terrestrialecosphere）是地球系統中最為進化和富于生命力的圈層，是人類社會賴以生存與發(fā)展的第一生產力基礎。但是，在我國長期以來人類活動與自然不和諧相處的歷史中，生態(tài)系統發(fā)生了嚴重的退化，生態(tài)資產流失嚴重，甚至是不可恢復的破壞。生態(tài)失衡已對我國社會可持續(xù)發(fā)展構成極大威脅。

Ⅰ生態(tài)學研究的主要方向

Ⅱ生態(tài)學研究的前沿問題

Ⅲ我國生態(tài)學研究應解決的具體問題我國生態(tài)學研究面臨的主要課題

Ⅰ.生態(tài)學研究的主要方向

1、生態(tài)區(qū)劃與區(qū)域生態(tài)功能定位2、生態(tài)系統過程、功能價值化與生態(tài)評估3、生態(tài)系統恢復重建與優(yōu)化管理4、生物多樣性保育Ⅰ.生態(tài)學研究的主要方向之一

1、生態(tài)區(qū)劃與區(qū)域生態(tài)功能定位

（1）必要性生態(tài)區(qū)劃：指從系統觀點出發(fā)，考慮地區(qū)功能的整體性而不是從形態(tài)（水平結構）的同型性進行地面劃分，即不同等級區(qū)域生態(tài)系統的確定。我國國土遼闊，自然條件各異，社會經濟發(fā)展也很不平衡進行全國性生態(tài)區(qū)劃是制訂區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、工農業(yè)生產布局和區(qū)域環(huán)境綜合整治的科學基礎，是區(qū)域資源開發(fā)、災害防治的重要依據。生態(tài)區(qū)劃是我國繼自然區(qū)劃、農業(yè)區(qū)劃之后，在生態(tài)與環(huán)境保護方面的重大基礎性研究工作。（2）主要目標、方法生態(tài)區(qū)劃以區(qū)域可持續(xù)發(fā)展為目標根據遙感資料和野外生態(tài)調查，在區(qū)域社會經濟條件分析的基礎上，分析不同區(qū)域單元的生態(tài)與環(huán)境特點及重要生態(tài)與環(huán)境問題的空間特征，生態(tài)與環(huán)境敏感性，劃分不同等級和不同類型的生態(tài)區(qū)。確定不同地區(qū)生態(tài)承載力和產業(yè)發(fā)展方向，制定適合當地發(fā)展的生態(tài)與環(huán)境保護的策略，實現社會經濟可持續(xù)發(fā)展。（3）內容1）全國性的生態(tài)調查和生態(tài)系統評價：根據遙感資料和野外生態(tài)調查，研究全國生態(tài)與環(huán)境的基本情況，評價生態(tài)系統的狀況和趨勢，預測未來5年和15年經濟發(fā)展和人類活動對區(qū)域生態(tài)與環(huán)境的影響及可能引起的變化。2）生態(tài)區(qū)劃原則、依據、指標體系和方法研究：對比區(qū)域間各生態(tài)系統特征和功能的相似性和差異性，進行全國專題生態(tài)區(qū)劃和綜合生態(tài)區(qū)劃。3）根據各生態(tài)區(qū)內的資源和環(huán)境特點，進行生態(tài)功能定位，明確各區(qū)域生態(tài)與環(huán)境保護與管理的主要內容，以及資源開發(fā)、產業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢條件與制約因素，對區(qū)域工農業(yè)生產的發(fā)展方向提出建議

濰坊黃河三角洲高效生態(tài)經濟區(qū)邊界壽光濱海昌邑寒亭黃河三角洲高效生態(tài)經濟區(qū)濰坊市黃河三角洲高效生態(tài)經濟區(qū)生態(tài)環(huán)境功能區(qū)劃示意圖國務院批復的《黃河三角洲高效生態(tài)經濟區(qū)規(guī)劃》為黃河三角洲生態(tài)保護劃定了三類區(qū)域，核心保護區(qū)、控制開發(fā)區(qū)和集約開發(fā)區(qū)；其中核心保護區(qū)作為生態(tài)發(fā)展空間，控制開發(fā)區(qū)作為農業(yè)農村發(fā)展空間，集約開發(fā)區(qū)作為工業(yè)化城鎮(zhèn)化發(fā)展空間。這“三道防線”也為黃河三角洲開發(fā)構建起穩(wěn)固的生態(tài)屏障。核心保護區(qū)：主要包括自然保護區(qū)、水源地保護區(qū)和海岸線自然保護帶。這些區(qū)域將嚴格限制各類開發(fā)建設活動，穩(wěn)定生態(tài)系統結構，維持生物多樣性等生態(tài)服務功能，構筑生態(tài)安全屏障?？刂崎_發(fā)區(qū)：主要包括沿海岸線的淺海灘涂、高效生態(tài)農業(yè)區(qū)以及黃河現行和備用入海流路。這一區(qū)域將綜合開發(fā)利用灘涂資源，因地制宜發(fā)展農副產品生產和加工、觀光休閑農業(yè)等產業(yè)，在資源環(huán)境承載能力相對較強的特定區(qū)域，適度發(fā)展低消耗、可循環(huán)、少排放的生態(tài)工業(yè)。集約開發(fā)區(qū)：主要包括陸域沿海防潮大堤內以鹽堿荒灘地為主的成塊連片未利用地和國家級及省級開發(fā)區(qū)、城鎮(zhèn)建設用地，是集聚經濟、人口的重要區(qū)域和推進工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的重點開發(fā)空間。這一區(qū)域將充分發(fā)揮未利用土地資源豐富的優(yōu)勢，著力發(fā)展生態(tài)產業(yè)和循環(huán)經濟，依托區(qū)域內東營、濱州、濰坊港和萊州港區(qū)，建設4大臨港產業(yè)區(qū)，并以4個港口為支撐、以4大臨港產業(yè)區(qū)為核心，以經濟技術開發(fā)區(qū)、特色工業(yè)園區(qū)和高效生態(tài)農業(yè)示范區(qū)為節(jié)點，形成西起樂陵、東至萊州的環(huán)渤海南岸經濟集聚帶。Ⅰ.生態(tài)學研究的主要方向之二

2.生態(tài)系統過程、功能、價值化與生態(tài)評估（1）生態(tài)系統過程和功能1）形成初級生產力的光合作用及后續(xù)的食物網中的能量轉化過程；2）生態(tài)系統生物地球化學循環(huán)（碳循環(huán)、氮循環(huán)等）過程及其對大氣化學成分的調節(jié)與交換過程；3）生態(tài)系統的氣候與水文效應：蒸騰作用、水分的滲透與涵蓄、減少蒸發(fā)與地表徑流、對太陽輻射的反射、散射與光質變化、對溫度與濕度的調節(jié)、對風力的調節(jié)與形成垂直湍流的作用、對局地氣候的調節(jié)作用等；4）生態(tài)系統的土壤形成與維持過程；5）生物間相互作用632300

PgC420-830PgC38,000PgC生物碳庫海洋土壤碳庫巖石碳庫2~10×107PgC750PgC(350ppm)大氣TysonOchsner,19986CO2+6H2OC6H12O6+6O2C6H12O6+6O26CO2+6H2OCO2植物呼吸光合作用植被凈破壞化石燃料燃燒微生物降解浮游植物死亡和沉積而引起的氣體交換土壤有機質礦化氣候變暖植物生長土壤異養(yǎng)呼吸,CH4

氧化,N2O養(yǎng)分有效性土壤碳氮輸入土壤新碳氮土壤溫度土壤碳氮CO2CH4N2O全球變化與陸地生態(tài)系統碳循環(huán)的關系微生物大氣CO2濃度升高降水變化（2）自然資產價值化國際和國內在這方面研究的理論和方法尚在發(fā)展中，將面臨一系列科學問題和方法難點。要在全面分析中國生態(tài)系統特點和歸納其各類功能與效益的基礎上，深入研究各類生態(tài)系統的結構與生態(tài)過程特征，系統測定其各種功能流（能量、物資、效益等）的輸入、儲存與輸出的量值及其時空動態(tài)，按照一定的科學規(guī)則將其各種功能和效益定量折算貨幣化，使生態(tài)系統的功能與效益的價值以貨幣的形式體現出來。這樣，不僅可為生態(tài)系統資源的有償使用、生態(tài)資產消耗的納稅與補償制度的建立，以及生態(tài)建設成果的客觀評價提供依據，從而加強我國的生態(tài)建設與促進社會與經濟的可持續(xù)發(fā)展，而且也將因開創(chuàng)一系列生態(tài)與經濟結合的、新的研究體系與方法而充實生態(tài)學與經濟學的理論體系與實踐。生態(tài)補償機制：自然保護區(qū)的生態(tài)補償。要理順和拓寬自然保護區(qū)投入渠道，提高自然保護區(qū)規(guī)范化建設水平；引導保護區(qū)及周邊社區(qū)居民轉變生產生活方式，降低周邊社區(qū)對自然保護區(qū)的壓力；全面評價周邊地區(qū)各類建設項目對自然保護區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞或功能區(qū)劃調整、范圍調整帶來的生態(tài)損失，研究建立自然保護區(qū)生態(tài)補償標準體系。重要生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)補償。推動建立健全重要生態(tài)功能區(qū)的協調管理與投入機制；建立和完善重要生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)環(huán)境質量監(jiān)測、評價體系，加大重要生態(tài)功能區(qū)內的城鄉(xiāng)環(huán)境綜合整治力度；開展重要生態(tài)功能區(qū)生態(tài)補償標準核算研究，研究建立重要生態(tài)功能區(qū)生態(tài)補償標準體系。礦產資源開發(fā)的生態(tài)補償。全面落實礦山環(huán)境治理和生態(tài)恢復責任，做到“不欠新賬、多還舊賬”；聯合有關部門科學評價礦產資源開發(fā)環(huán)境治理與生態(tài)恢復保證金和礦山生態(tài)補償基金的使用狀況，研究制定科學的礦產資源開發(fā)生態(tài)補償標準體系。流域水環(huán)境保護的生態(tài)補償。各地應當確保出界水質達到考核目標，根據出入境水質狀況確定橫向補償標準；搭建有助于建立流域生態(tài)補償機制的政府管理平臺，推動建立流域生態(tài)保護共建共享機制；加強與有關各方協調，推動建立促進跨行政區(qū)的流域水環(huán)境保護的專項資金。關鍵研究內容：主要生態(tài)系統類型的功能與效益的定位觀測與機理研究;生態(tài)系統類型功能與效益價值化的經濟模式與核算方法;生態(tài)資產評估指標體系與量化手段;生態(tài)系統功能與效益價值化與國民經濟結構體系的整合研究。生態(tài)系統服務功能的價值化；區(qū)域不同生態(tài)服務功能的轉化，生態(tài)價值平衡法則；（3）重大項目的生態(tài)評估生態(tài)與環(huán)境評估的策略將從以往的末端單項評價轉向源頭評價，從微觀發(fā)展為微觀與宏觀相結合、從局部發(fā)展到局部與整體相結合、從單個要素發(fā)展到系統的綜合性評價。集我國生態(tài)系統研究的重要成果建立起科學的區(qū)域或流域開發(fā)與規(guī)劃的生態(tài)評價技術體系。特別要集中力量研究重大項目生態(tài)評價技術體系，基礎理論以及研發(fā)相關的技術手段，包括如下主要內容：生態(tài)評價的指標、方法和技術體系，建立技術導則。各類重大項目涉及地區(qū)的環(huán)境容量和生態(tài)足跡的計算方法和標準化技術；各類經濟開發(fā)和建設模式對區(qū)域生態(tài)系統影響的強度分類與時空尺度識別技術。“三峽工程蓄水運行生態(tài)環(huán)境影響跟蹤評估研究”“全國重點湖泊水庫生態(tài)安全調查及評估”由于我國自然資源和生態(tài)與環(huán)境的數量不足加之質量缺陷，依靠自然力恢復不能滿足經濟社會發(fā)展的基本要求。必須貫徹自然恢復和人工建設相結合，以建設為主的原則，大規(guī)模地開展退化生態(tài)系統的修復和重建。為了實現生態(tài)系統恢復建設的目標，必須揭示不同生態(tài)系統演替的規(guī)律，解決各類生態(tài)系統恢復的關鍵技術問題

Ⅰ.生態(tài)學研究的主要方向之三

3.生態(tài)系統恢復重建與優(yōu)化管理實施關鍵生態(tài)工程的必要性：由于生態(tài)系統自然恢復重建的時空尺度（數十至數百年）與強度，與現代人類社會工業(yè)化的高速度（月、年計）與高強度的利用與發(fā)展時空尺度差距甚大，極不相匹配。常規(guī)的造林與營林方式和傳統的草地輪牧、休牧等手段不能從根本上改變天然林與草地的退化狀況，更不能滿足人類社會對其生產力與生態(tài)功能極大增長的需求，我國的生態(tài)重建必須采取超常規(guī)的、現代化工程的建設方式與強度，進行長遠宏觀規(guī)劃和跨越式發(fā)展的方式，最大限度地制止掠奪式和消耗式的利用和經營方式，有效地保育好天然林，天然草地和天然濕地，發(fā)展先進技術與優(yōu)良林草品種支持的超常規(guī)方式，建立高生產力的速生豐產人工林，高產優(yōu)質的人工飼草地，高凈化功能的人工濕地，以形成現代化高新技術木材與畜牧業(yè)生產的生態(tài)—經濟產業(yè)鏈；以扭轉生態(tài)建設滯后與弱勢狀況。為此，實施高效光合生產力生態(tài)工程建設勢在必行。關鍵生態(tài)工程的內容：不同生態(tài)系統各層面的能量流動過程，尤其是各類生態(tài)工程實施區(qū)域及其相鄰地區(qū)生態(tài)系統能流特征，能流結點，系統內組分間的分布，變化規(guī)律和潛在優(yōu)勢；生態(tài)工程對區(qū)域生態(tài)系統的即時和長期影響機理和調控技術體系；高效光合生態(tài)工程物種的生產性，地域性，歸化性和建群性的分類分級和鑒定識別技術體系；人工生態(tài)系統生態(tài)服務功能的恢復過程和人工輔助技術體系。生態(tài)系統恢復重建的主要研究內容：（1）生態(tài)系統退化的驅動力和機理。探討造成生態(tài)系統退化的直接原因和間接原因，有針對性地制定保護策略，選擇修復和重建的技術路線。這對正確認識生態(tài)系統退化和制定恢復重建技術具有十分重要的意義。（2）生態(tài)系統的修復與重建技術體系。研究和開發(fā)水土流失、荒漠化、石漠化等生態(tài)問題的治理技術，建立草地、森林、濕地等生態(tài)系統恢復和重建的模式，選擇重點地區(qū)和關鍵問題進行試驗示范，形成技術體系，遏制生態(tài)退化和破壞的趨勢。（3）區(qū)域生態(tài)系統的優(yōu)化管理。區(qū)域內的合理布局，主要解決區(qū)域內空間布局，生態(tài)系統結構與功能的協調建設。重點選擇西北干旱區(qū)、農牧交錯帶、黃土高原、喀斯特等生態(tài)脆弱地區(qū)及長江、黃河、珠江等流域，明確生態(tài)建設的方向、優(yōu)化的目標和關鍵的措施。（4）人工生態(tài)系統的構建機理與模式。在恢復受損自然生態(tài)系統的同時，選擇適宜的立地和區(qū)域，探討人工速生豐產林、高產優(yōu)質草地和多功能高效人工濕地的構建機理、技術和模式。Ⅰ.生態(tài)學研究的主要方向之四

4.生物多樣性保育（1）現狀面對大量物種滅絕和瀕臨滅絕這一嚴峻的現實，我們對于物種，尤其是稀有和瀕危物種的了解卻相當貧乏。生態(tài)系統受到嚴重的破壞，自然生境的破碎化程度不斷加深，越來越多的種群生活在破碎化的生境中，它們的存活及其與環(huán)境的關系取決于局部種群的絕滅和再定居。（2）重要性中國是世界上人口最多、人均資源占有量低的國家，而且是70％左右的人口在農村的農業(yè)大國，對生物多樣性具有很強的依賴性。中國是近年來經濟發(fā)展速度最快的國家之一，這種經濟的高速發(fā)展更加劇了人類對環(huán)境、特別是對生物多樣性的壓力。生物多樣性是社會與經濟發(fā)展的資本(Livingcapital)，對其保護與可持續(xù)利用不僅影響當代人，而且是造福于子孫后代的重大舉措，既有重要的理論意義，又可以產生巨大的社會與經濟效益。（3）本領域研究目標

開展保護生物學及生物資源可持續(xù)利用的基礎與應用研究，為我國生物多樣性保護與可持續(xù)利用提供可靠的科學依據，實現生物多樣性保護的生態(tài)系統方式，基本遏制生物多樣性喪失的態(tài)勢。重點解決物種瀕危機制與保護措施、生物資源特別是遺傳資源和藥用植物資源的評價與可持續(xù)利用對策與技術、生物多樣性變化及其影響、生物多樣性信息采集、管理、傳播等重要科學問題。（4）主要研究內容1）生境破碎化對生物多樣性的影響與自然保護對策的制定由于人類活動的加劇，大面積的均勻一致的景觀變成異質的小的斑塊，即生境破碎化。生境破碎化不僅導致某類生態(tài)系統面積的減少，更主要的是伴隨的環(huán)境的改變，進而威脅大量內部種(Innerspecies)的生存。在此背景下如何保護自然保護區(qū)外的生物多樣性是當前亟待解決的課題。中國已經建立1700多個自然保護區(qū)，數量上已達到比較先進的水平，但在空間布局和科學管理上存在很多問題，需要深入全面的保護生物學研究。2）生物多樣性的生態(tài)系統功能與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展生態(tài)系統是物種長期存在的基本單位，是區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的基本單元。生物多樣性在生態(tài)系統功能發(fā)揮中起到關鍵的作用。在此基礎上實現生態(tài)系統的有效管理是生物多樣性保護的根本基礎。其中涉及關鍵種(Keystonespecies)、功能群(Functionalgroup)、生態(tài)系統方式(ecosystemapproach)等重要的科學問題。

關鍵種的鑒定與功能群的劃分及其在生態(tài)系統維持中作用的研究是該領域的核心問題,涉及到物種的形態(tài)、生理、生活史以及分布格局等多個方面。3）重要物種受威脅機制和保護策略利用我國極為豐富且特有的生物多樣性資源，選擇生態(tài)背景清楚、存在于代表性群落中的瀕危物種，采用分子生物學手段，在種群水平上研究瀕危物種的遺傳變異、適應性和生態(tài)與環(huán)境之間的關系，揭示這些物種分化和適應的分子基礎；探討瀕危物種中的遺傳學過程(如遺傳漂變、基因流和交配系統等)及其與環(huán)境條件之間的關系；在闡明瀕危物種致瀕機理的基礎上，提出針對瀕危物種的科學有效的保護措施。4）重要遺傳資源評價與農業(yè)生物多樣性的保護任務：評價生物遺傳多樣性喪失對人類社會和經濟可持續(xù)發(fā)展的威脅，以及采用各種方法保持生物居群的遺傳多樣性；揭示生物的居群遺傳和進化過程與潛力，從遺傳、進化的角度提出生物遺傳多樣性保育的策略。主要研究內容：遺傳多樣性和生物進化過程及潛力與保育遺傳學理論及方法；重要生物遺傳資源評價的分子遺傳標記；核-質基因組保育的原理和方法；物種基因庫的取樣策略與保育原理；重要栽培植物及野生進緣種遺傳資源的評價與保存策略及方法；重要家養(yǎng)動物（水生生物）及野生近緣種遺傳資源的評價與保存策略及方法；重要藥用動植物遺傳資源的評價與保存策略及方法；遺傳多樣性的高技術保育。5）重要生物資源開發(fā)、保護技術體系與可持續(xù)利用對策

中國是生物資源總量極為豐富的國家，生物資源的種類也十分豐富。建立資源動態(tài)監(jiān)測體系和資源利用實用技術體系。應特別重視藥用生物資源的開發(fā)、保護與利用，高產優(yōu)質牧草資源與速生豐產林木資源以及生物能源的開發(fā)利用技術與實驗示范研究。在此基礎上建立我國生物資源的可持續(xù)利用體系，以推動經濟發(fā)展，實現全面小康社會的建設。6）生物多樣性編目、監(jiān)測與國家生物多樣性信息系統的建立與管理積極開展資料欠缺或空白地區(qū)生物多樣性的調查工作，利用3S(GIS,RS,GPS)等現代技術完成區(qū)域生物多樣性編目。建立生物多樣性監(jiān)測指標體系，在若干生物多樣性關鍵地區(qū)建立長期定位監(jiān)測樣地與設施，及時分析和評價人類活動對生物多樣性狀態(tài)的影響，并預測其發(fā)展趨勢。不斷完善生物多樣性信息和數據處理系統的各項功能，擴大數據的收集范圍，不斷提高數據的質量，并建立面向各種用戶的數據共享系統。7）生物多樣性熱點地區(qū)評估、空缺分析(GAPanalysis)與保護藍圖(Conservationblueprint)的制訂雖然有50年以上的工作積累，但仍有相當一部分地區(qū)的生物多樣性狀況不清。開展全國范圍內的生物多樣性評估，結合保護區(qū)等保護設施的布局進行保護空缺分析，制訂全國生物多樣性保護藍圖。

Ⅰ生態(tài)學研究的主要方向

Ⅱ生態(tài)學研究的前沿問題

Ⅲ我國生態(tài)學研究應解決的具體問題Ⅱ生態(tài)學研究的前沿問題

隨著人們對全球環(huán)境問題以及生命系統巨大復雜性的關注，生態(tài)學進入了一個新的時代，其最大的特點是學科的交叉與整合、理論與實踐有機結合以及新的技術與方法的引入。

生態(tài)學研究的前沿問題之一1．生物地球化學循環(huán)全球、區(qū)域和當地尺度的生物地球化學循環(huán)是生物地球化學的主要研究內容，涉及到當前整個地球上生態(tài)安全的方方面面，如沙漠化、退化生態(tài)系統的恢復、生物多樣性的保護和全球氣候變化趨勢的緩解等。C、N、S、P、水分和其他一些有機物質的循環(huán)是所有循環(huán)物質中最為重要的。C、N、S、P等元素正常循環(huán)的打破，導致當今人類必須面臨一系列的環(huán)境問題。如CO2、CH4、N2O等溫室氣體在大氣圈中的增加直接和間接地引起了全球氣候的變化，含P有機物質的增加導致大面積水體表面的富營養(yǎng)化，而S和N氧化物的增加則又直接導致酸雨的形成。更為嚴重的是，這些元素組成的化合物還處在進一步增加的過程中，如CO2、CH4、N2O等溫室氣體的年增加速率分別達到了0.4%、1%和0.3%。其中，大氣中CO2濃度已經達到了360ppm，并在本世紀中葉有可能達到700ppm。生態(tài)學研究的前沿問題之二2．宏生態(tài)學(Macroecology)宏生態(tài)學是近年來生態(tài)學、生物地理學與宏觀進化生物學交叉滲透形成的生態(tài)學分支學科之一，旨在理解物種在大的時間和空間尺度上的豐度(abundance)和分布格局及其形成機制。主要的科學問題包括：物種豐富度(speciesrichness)、領域大小(rangesize)、物種豐度以及個體大小(bodysize)的區(qū)域與全球分布格局及其形成機制。生態(tài)學研究的前沿問題之三3．生態(tài)系統生理學(Scalingmetabolismfromorganismstoecosystems)

生態(tài)系統生理學指在個體生理學的基礎上，通過尺度偶合探討生態(tài)系統代謝問題。主要的科學問題包括：①CO2增加的效應；②生物地球化學方面的變化；③植被變化對水和能量通量的影響；④綜合研究內容（全球變化條件下生態(tài)系統生理學的綜合模式；陸地生態(tài)系統中的碳儲庫與碳通量）。生態(tài)學研究的前沿問題之四4．種間及其與環(huán)境相互作用與生態(tài)系統的維持機制(includingspeciescoexistence)生態(tài)學研究的前沿問題之五5．地下生態(tài)學(Belowgroundecology)在經歷了近百年的探索和發(fā)展之后，今天的生態(tài)學家們終于認識到陸地生態(tài)系統的功能在很大程度上依賴于它所根植的土壤。這不僅在于土壤提供有效的水分及養(yǎng)分，也在于土壤擁有豐富的、維持生態(tài)系統功能的生物多樣性。地下生態(tài)系統過程（簡稱地下過程）不僅是生態(tài)學研究的瓶頸問題，也是生態(tài)系統功能研究中最不確定的因素。地下生態(tài)學就是在這樣的機遇中應運而生的。地下生態(tài)學的研究目的：從地下部分入手，在不同層次上（個體、種群、生態(tài)系統等）研究生態(tài)系統地下部分的結構、功能、過程及其與地上部分的關系。主要的科學問題包括：生態(tài)系統地上和地下部分的相互作用、取樣問題、根系的生物地理學、全球變化對地下過程的影響、地上和地下生物多樣性之間的聯系等。地下生態(tài)學(belowgroundecology)將是21世紀生態(tài)學的重要發(fā)展方向之一。生態(tài)學研究的前沿問題之六6．行為生態(tài)學（behaviouralecology）行為生態(tài)學：研究生物行為與其環(huán)境的相互關系，研究生物在一定的棲息地的行為方式、行為機制、行為的生態(tài)學意義的科學。主要研究生態(tài)學中的行為機制和生物行為的存活值(survivalvalue)、適合度(fitness)和進化意義。生物的行為特性也和其形態(tài)特性與生理特性一樣，都是在長期進化過程中通過自然選擇形成的，因此研究行為生態(tài)學必須充分重視行為的進化方面。主要的科學問題：包括進化穩(wěn)定對策(evolutionarystablestrategy,ESS)、行為功能（特別是對生存和生殖的影響）、行為的經濟學與資源競爭、兩性沖突與性選擇等。行為生態(tài)學的研究對于生物的保護非常重要，這也是近年來人們重視行為生態(tài)學研究的原因之一。生態(tài)學研究的前沿問題之七7．分子生態(tài)學(Molecularecology)/生態(tài)基因組學(Ecologicalgenomics)生態(tài)適應與進化是生態(tài)學研究的核心內容，而分子生態(tài)學是揭示生態(tài)適應與進化分子機理最有效的途徑。近年來，分子生物學的發(fā)展非常迅速，基因組學（研究生態(tài)進化的分子基礎）和蛋白質組學（研究生態(tài)適應的分子基礎）方興未艾，這些世界前沿領域所取得的成績，為分子生態(tài)學的發(fā)展提供了良好時機。后基因組時代為把基因組信息應用到自然環(huán)境提供了契機。應用已有的和正在出現的基因組知識和技術，更好地理解生物多樣性和生態(tài)系統功能。通過基因組研究生物在分子和遺傳水平怎樣感知環(huán)境的變化，并在功能上做出反應。應用現代技術可以分析在不同的生境下，基因表達圖譜及其對環(huán)境變化的應答。

Ⅰ生態(tài)學研究的主要方向

Ⅱ生態(tài)學研究的前沿問題

Ⅲ我國生態(tài)學研究應解決的具體問題Ⅲ我國生態(tài)學研究應解決的具體問題

在未來15-20年內，生態(tài)重建與治理的重點和優(yōu)先地區(qū)應是生態(tài)狀況最為嚴峻、生態(tài)條件最為脆弱，以及關系到重大生產與產業(yè)結構調整的生態(tài)區(qū)：生態(tài)惡化的森林區(qū)退化的草原區(qū)與農牧交錯帶生態(tài)脆弱與敏感的荒漠區(qū)沿線嚴重水土流失與河道高懸的黃河石漠化的巖溶地區(qū)。未來15—20年的生態(tài)保育與重建目標基本上遏制與扭轉我國生態(tài)與環(huán)境局部改善、全面惡化的態(tài)勢，開始趨向全面改善；我國的天然森林、草地、荒漠與濕地得到全面保育，停止工業(yè)性采伐、放牧、墾殖；恢復與發(fā)揮其生態(tài)服務功能；形成高效優(yōu)質人工林、人工草地占優(yōu)勢的生態(tài)—經濟格局。我國生態(tài)學研究應解決的具體問題之一1、天然林的恢復保育與人工林工程建設的機理與技術天然林需要時間長：由于我國天然林的恢復與成熟期很長，一般需要100-200年，甚至更多。即使恢復后，大部分的山地森林與水源林也不能作為用材林進行大規(guī)模的工業(yè)式采伐，我國的木材需求將在相當長時期內不能得到滿足，只能依靠進口木材解決。因此必須將木材生產戰(zhàn)略性地轉移到有規(guī)劃地、科學地、大規(guī)模地營造優(yōu)質速生豐產人工林，從而使天然林得到長固永安的保育，庇護著我國的山地和水源的生態(tài)與環(huán)境。人工林的需要時間短：優(yōu)良品系速生樹種和現代化集約栽培的速生豐產人工林一般在5-6(±1)年可作為紙槳材，12-14(±2)年作為大徑材進行輪伐，其輪伐期為天然林輪伐期的1/10-20，而同期內木材生產力則相當于天然林的10-20倍。同時，速生豐產人工林每年可固碳10噸/公頃和釋放氧氣27噸/公頃。全國營造六億畝（40萬km2）的速生豐產人工林可增加森林復蓋率4.2%,每年采伐1億畝，可年產木材10億m3，為我國予計需求木材的250%，可成為木材出口大國；同時年固碳4億噸，相當于全國年排碳的1/3，釋氧10.8億噸，可大幅度改善我國生態(tài)狀況與大氣質量，為減緩全球增暖作出貢獻。實施這一綠色工程的關鍵科技任務：優(yōu)良速生樹種品系的引進培育與區(qū)域試驗；造林地的合理區(qū)劃與布局；混交造林模式與病蟲害防治技術；現代化的集約培育技術。2．退化天然草地保育與優(yōu)質高產人工草地工程建設的機理與技術占我國國土42%的60億畝天然草地（包括農牧交錯帶）有70%以上發(fā)生退化，在很大程度上已成為沙塵暴源地與水土流失的淵源，其畜牧業(yè)產值僅占我國農業(yè)產值的5%。我國草地的劣質低產性與畜牧業(yè)的嚴重落后性構成的對全國建設小康社會和可持續(xù)發(fā)展的另一大障礙。徹底改變這一惡勢的戰(zhàn)略性舉措有三：建設大規(guī)模的優(yōu)質高產人工草地6億畝（天然草地的1/10）；在農區(qū)和農田貫徹推行種植業(yè)的三元結構，即1/3的農業(yè)草地+飼料地；50億畝天然草地（草原、山地草地與荒漠）永久全面封育。這就是把天然草地的畜牧業(yè)功能全面轉移到人工草地和農田（1/3的農田人工草地+飼料地）而發(fā)揮其生態(tài)功能：防風固沙、保持水土、固碳增氧與生物多樣性保育（繁育野生動物）。我國生態(tài)學研究應解決的具體問題之二優(yōu)質高產人工草地的生產力一般為天然草地的10~20倍，亦即僅占天然草地1/10面積（6億畝）的人工草地加上農區(qū)草地和飼料地，可以供養(yǎng)60億畝天然草地所承載的全部家畜的2-3倍以上，形成現代化畜牧業(yè)的第一性生產力基礎。我國草地與草地畜牧業(yè)的這一結構性的大轉變戰(zhàn)略將徹底改變我國的農業(yè)結構和生態(tài)狀況。占國土36%的50億畝天然草地的全面退牧保育將對我國北方廣大干旱半干旱區(qū)、農牧交錯帶和南方山地的生態(tài)好轉作出極大貢獻，其年固碳量可達5.4億噸,加上6億畝人工草地強大的固碳量(約2億噸)，可占我國年排碳量的1/2以上。保證草地與草地畜牧業(yè)戰(zhàn)略性轉移科技的主要任務是：嚴重退化天然草地的恢復與保育技術；選育優(yōu)質高產與適應性強的牧草與飼料品種，進行區(qū)域試驗后，實施人工草地的全面良種化；人工草地的現代化農業(yè)栽培技術與病蟲害防治；區(qū)域性的人工草地規(guī)劃與合理布局。3．西北干旱區(qū)荒漠的整體戰(zhàn)略性保育

以準噶爾盆地荒漠為代表的我國溫帶荒漠是地球上溫帶荒漠生物多樣性的瑰寶。占地面積約15萬km2準噶爾荒漠以古爾班通古特沙漠為核心，包括其周邊的荒漠，具有相對豐富的動植物區(qū)系與荒漠（短生植物荒漠、沙漠、鹽漠、壤漠、礫漠、石漠）植被及隱域的灌叢、疏林、草甸與濕地植被，其中曾棲息著大量的野生動物，尤其是草食性的大型有蹄類哺乳動物，如已在本地滅絕的普氏野馬、賽