生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估與數(shù)據(jù)共享研究

前言

　　寧波市人口稠密，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，生態(tài)環(huán)境受到巨大壓力。因此，及時(shí)掌握當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境狀況對生態(tài)保護(hù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和政策制定具有重要的指導(dǎo)意義。寧波市環(huán)境監(jiān)測中心聯(lián)合中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，站在科技發(fā)展的前沿，著眼于區(qū)域生態(tài)環(huán)境管理和科研發(fā)展的迫切需求，開展生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估與數(shù)據(jù)共享的整合，構(gòu)建了寧波市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺，共享生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與科學(xué)研究數(shù)據(jù)，并基于共享數(shù)據(jù)對寧波市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了科學(xué)評估，為政府制定環(huán)境保護(hù)決策提供了重要技術(shù)支持。此舉不僅對寧波市踐行科學(xué)發(fā)展觀、推動(dòng)生態(tài)市建設(shè)具有重要意義，而且對全國其他城市生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用起到了典范作用。　　進(jìn)入21世紀(jì)，國家啟動(dòng)了包含科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程在內(nèi)的科技基礎(chǔ)條件平臺建設(shè)，科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程是其中的核心組成部分?！笆叽蟆碧岢鲆ㄔO(shè)生態(tài)文明，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的共享應(yīng)用對一個(gè)地區(qū)乃至國家層面生態(tài)環(huán)境管理和生態(tài)文明建設(shè)都將起到巨大的推動(dòng)作用。其共享不僅能夠帶動(dòng)相關(guān)政府部門、科研機(jī)構(gòu)、科學(xué)家個(gè)人研究數(shù)據(jù)的整合，為不同層次的用戶提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)，促進(jìn)數(shù)據(jù)資源的流動(dòng)，充分發(fā)揮國有數(shù)據(jù)資源的價(jià)值和利用效益，并且通過共享，能進(jìn)一步促進(jìn)從不同角度進(jìn)行生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的研究，同時(shí)也為有關(guān)行業(yè)部門開展區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估與情景預(yù)測分析，實(shí)時(shí)為生態(tài)環(huán)境管理與應(yīng)急響應(yīng)提供數(shù)據(jù)資源保障，為政府制定科學(xué)合理的產(chǎn)業(yè)政策，促進(jìn)區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級，推動(dòng)國家或地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)，保障社會經(jīng)濟(jì)又好又快向前發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐。

內(nèi)容概要

　　《生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估與數(shù)據(jù)共享研究》是寧波市科技局項(xiàng)目“寧波市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺”成果的全面總結(jié)和升華，系統(tǒng)地介紹了平臺建設(shè)思路和總體構(gòu)架，與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估指標(biāo)體系相適應(yīng)的寧波市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系的建設(shè)，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估方法、評估指標(biāo)的選取原則、選取依據(jù)以及指標(biāo)權(quán)重的確定，數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)和評估系統(tǒng)的目標(biāo)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，共享平臺的部署和應(yīng)用，以及對平臺下一步發(fā)展的展望?！　　渡鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量評估與數(shù)據(jù)共享研究》可供從事生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估和數(shù)據(jù)共享領(lǐng)域的科技工作者，特別是與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測及質(zhì)量評估密切相關(guān)的科技、管理工作者和大專院校相關(guān)專業(yè)師生參考。

作者簡介

　　楊金忠，武漢大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。1953年生，1975年畢業(yè)于河北地質(zhì)學(xué)院，留校任教4年，主要從事地下水動(dòng)力學(xué)和地下水資源的教學(xué)和科研工作；l979年考入武漢水利電力學(xué)院攻讀研究生，主要開展飽和－非飽和土壤中水分和溶質(zhì)運(yùn)移的理論和實(shí)驗(yàn)研究，l982年和l 986年分別獲碩士學(xué)位和工學(xué)博士學(xué)位，后留校任教至今，1991年晉升為教授，同年被國家教委授予有突出貢獻(xiàn)的博士學(xué)位獲得者，并獲得國務(wù)院政府特殊津貼。在美國、澳大利亞進(jìn)行多年合作研究。長期從事滲流理論、溶質(zhì)運(yùn)移理論、地下水資源評價(jià)、地下水污染防治、灌溉排水理論、農(nóng)田水利、水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的教學(xué)和科研工作。在飽和－非飽和介質(zhì)中的水分運(yùn)動(dòng)、溶質(zhì)運(yùn)移、數(shù)值模擬方法和隨機(jī)理論的研究頗具特色。主持和參加了三十多項(xiàng)國家科技攻關(guān)課題，國家自然科學(xué)基金課題．國家教委基金等課題，已發(fā)表論文l50余篇，主編和合作編寫專著五部，獲得省部級自然科學(xué)獎(jiǎng)和科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)三項(xiàng)。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 研究背景1.1.1 理論研究背景1.1.2 實(shí)際應(yīng)用背景1.2 理論基礎(chǔ)1.2.1 生態(tài)學(xué)理論1.2.2 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測理論1.2.3 生態(tài)環(huán)境評價(jià)理論1.2.4 生態(tài)系統(tǒng)健康理論1.3 國內(nèi)外研究進(jìn)展1.3.1 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測研究進(jìn)展1.3.2 環(huán)境質(zhì)量評價(jià)研究進(jìn)展1.3.3 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)共享研究概況1.4 寧波市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀與問題1.4.1 寧波市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀分析1.4.2 寧波市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測信息化現(xiàn)狀分析1.4.3 生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)現(xiàn)狀分析1.5 目標(biāo)、內(nèi)容與意義1.5.1 研究目標(biāo)1.5.2 研究內(nèi)容與意義參考文獻(xiàn)第2章 寧波市概況2.1 自然環(huán)境概況2.1.1 區(qū)域位置2.1.2 氣候特點(diǎn)2.1.3 土壤與植被2.1.4 水文狀況2.1.5 海岸與港灣2.2 經(jīng)濟(jì)環(huán)境概況2.2.1 行政區(qū)劃2.2.2 人口分布2.2.3 經(jīng)濟(jì)狀況第3章 寧波市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測服務(wù)平臺總體框架3.1 平臺總體目標(biāo)3.2 平臺建設(shè)原則與思路3.3 平臺的總體架構(gòu)與組成3.4 平臺的應(yīng)用模式第4章 寧波市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系建設(shè)4.1 監(jiān)測能力建設(shè)4.1.1 儀器設(shè)備配置4.1.2 自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)4.1.3 應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)4.1.4 生物生態(tài)監(jiān)測4.2 監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)4.2.1 環(huán)境質(zhì)量常規(guī)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)4.2.2 污染源在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)4.2.3 應(yīng)急監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)4.3 人才隊(duì)伍建設(shè)4.3.1 不拘一格多途徑引進(jìn)人才4.3.2 建立和完善人才培訓(xùn)機(jī)制4.3.3 建立競爭激勵(lì)機(jī)制第5章 寧波市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估指標(biāo)體系研究5.1 指標(biāo)體系研究目標(biāo)5.2 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估方法5.2.1 寧波市（域）生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)（CI）5.2.2 縣（市、區(qū)）生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)（RI）5.2.3 生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量指數(shù)（EI）5.2.4 三級指標(biāo)計(jì)算方法5.3 寧波市生態(tài)系統(tǒng)類型劃分5.3.1 城市生態(tài)系統(tǒng)5.3.2 森林生態(tài)系統(tǒng)5.3.3 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)5.3.4 河流生態(tài)系統(tǒng)5.3.5 海岸帶生態(tài)系統(tǒng)5.3.6 湖庫生態(tài)系統(tǒng)5.4 評價(jià)指標(biāo)選取5.4.1 指標(biāo)選取的原則5.4.2 指標(biāo)選取依據(jù)5.4.3 指標(biāo)體系與解釋5.5 指標(biāo)權(quán)重的確定5.5.1 確定權(quán)重方法5.5.2 判斷矩陣建立5.5.3 計(jì)算結(jié)果及驗(yàn)證5.6 單項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)與質(zhì)量指數(shù)分級5.6.1 單項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)分級5.6.2 質(zhì)量指數(shù)分級參考文獻(xiàn)第6章 寧波市生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)研制6.1 數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)目標(biāo)6.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.2.1 科學(xué)數(shù)據(jù)共享支撐體系分析6.2.2 系統(tǒng)總體構(gòu)架6.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)6.3.1 前臺共享服務(wù)子系統(tǒng)功能模塊6.3.2 后臺管理子系統(tǒng)功能模塊6.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)6.4.1 邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)6.4.2 物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)6.5 生態(tài)環(huán)境元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)研制6.5.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境6.5.2 關(guān)鍵技術(shù)研究6.5.3 元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)范圍6.5.4 元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)包含的術(shù)語和定義6.5.5 符號與約定6.5.6 生態(tài)環(huán)境元數(shù)據(jù)內(nèi)容參考文獻(xiàn)第7章 寧波市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估系統(tǒng)研制7.1 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估系統(tǒng)目標(biāo)7.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.2.1 系統(tǒng)總體構(gòu)架7.2.2 基于GIs的生態(tài)環(huán)境評價(jià)分析思路7.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)7.3.1 參數(shù)設(shè)置模塊7.3.2 監(jiān)測統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)管理模塊7.3.3 空間數(shù)據(jù)管理模塊7.3.4 生態(tài)環(huán)境評價(jià)模塊7.3.5 分析與預(yù)警模塊7.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)7.4.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則7.4.2 邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)7.4.3 物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)7.4.4 數(shù)據(jù)庫安全設(shè)計(jì)與優(yōu)化策略7.5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)7.5.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境7.5.2 關(guān)鍵技術(shù)研究參考文獻(xiàn)第8章 寧波市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測公共服務(wù)平臺的部署應(yīng)用8.1 系統(tǒng)部署與建設(shè)8.2 寧波市生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)共享8.2.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能8.2.2 系統(tǒng)應(yīng)用流程8.3 寧波市生態(tài)環(huán)境評估分析8.3.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能8.3.2 系統(tǒng)應(yīng)用流程8.3.3 生態(tài)環(huán)境評價(jià)分析實(shí)踐第9章 結(jié)論與展望附錄A 生態(tài)環(huán)境元數(shù)據(jù)字典附錄B 生態(tài)環(huán)境元數(shù)據(jù)擴(kuò)展原則與方法

章節(jié)摘錄

　　1）種群比較單一　農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的許多優(yōu)勢種是經(jīng)過長期選育，按照人們的意愿種植的，根據(jù)生產(chǎn)需要，農(nóng)田中除農(nóng)作物外，對其他動(dòng)物一般都需要加以抑制甚至清除。　　2）比較脆弱　由于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中動(dòng)植物種類較少，結(jié)構(gòu)單一，以致相互制約、自動(dòng)調(diào)節(jié)的內(nèi)在反饋能力明顯削弱，系統(tǒng)穩(wěn)定性降低?！　?）物質(zhì)流動(dòng)量大　農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)物質(zhì)大量輸入和輸出的系統(tǒng)，大量的農(nóng)產(chǎn)品作為商品輸出，使得營養(yǎng)元素離開該系統(tǒng)，剩下的參與再循環(huán)的物質(zhì)大量減少，因此，必須通過多種途徑向該系統(tǒng)內(nèi)部輸入物質(zhì)，以維持生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分平衡?！　?）抗逆能力差　由于作物種群單一，整個(gè)系統(tǒng)調(diào)控能力降低，對水、旱、風(fēng)和作物病蟲害等的抵抗力減弱，常常因氣候條件的變化而引起產(chǎn)量的劇增或驟減。　?。?）河流生態(tài)系統(tǒng)　　河流生態(tài)系統(tǒng)是指河流水體的生態(tài)系統(tǒng)，是陸地和海洋聯(lián)系的紐帶，在生物圈的物質(zhì)循環(huán)中起著主要的作用，具有以下特點(diǎn)?！　?）河流形態(tài)多樣性：河流形態(tài)多樣性是生物群落多樣性的基礎(chǔ)，這是因?yàn)楹恿鞯尿暄研孕纬闪思绷髋c緩流相間，形成了主流、支流、河灣、沼澤、急流和淺灘等豐富多樣的生境，從而形成了豐富的河濱植被與河流植物；而上中下游生境的異質(zhì)性，造就了豐富的流域生境多樣化條件。　　2）河流結(jié)構(gòu)整體性：在一個(gè)淡水域中，各種生物互相依存，互相制約，互相作用，形成了復(fù)雜的食物鏈結(jié)構(gòu)?！　?）自我調(diào)控、凈化與修復(fù)能力：在長期的進(jìn)化過程中，形成了同種生物種群間、異種生物種群間在數(shù)量上的調(diào)控，保持著一種協(xié)調(diào)關(guān)系。在外界干擾條件下，通過自我修復(fù)，保持水體的潔凈，從而使淡水系統(tǒng)具有相對的穩(wěn)定性?！　。?）海岸帶生態(tài)系統(tǒng)　　海岸帶生態(tài)系統(tǒng)是指受海陸氣候交互作用影響的過渡地帶內(nèi)，由獨(dú)特的景觀生態(tài)條件、強(qiáng)烈的邊緣效應(yīng)、多種營養(yǎng)物質(zhì)匯聚的一個(gè)復(fù)雜、開放的人口資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。它不但為大量的生物種群的生存、繁衍提供了必需的物質(zhì)和能力，也為人類的棲息創(chuàng)造了最佳境地?！　?）海岸帶空間范圍劃分的難度性。有關(guān)海岸帶范圍，目前尚無統(tǒng)一的認(rèn)識，不同的國家有不同的規(guī)定。我國科學(xué)家認(rèn)為，海岸帶范圍的外界應(yīng)是海水波浪和潮流對海底有明顯影響，以及人類的生產(chǎn)活動(dòng)最頻繁出入的區(qū)域以外，其內(nèi)界應(yīng)包括特大潮訊涉及的區(qū)域，河口海岸則為海水入侵的上界。后來把海岸帶的外界規(guī)定為向海洋延伸一15～一10 m等深線，其內(nèi)界規(guī)定為向陸地延伸10 km左右?！　?）景觀結(jié)構(gòu)的多樣性。海岸帶組成成分復(fù)雜，經(jīng)常由多種生態(tài)類型組成，且在不同的海岸帶有不同的表現(xiàn)。從景觀上講，海岸帶沒有單一的基質(zhì)，而是由兩種基質(zhì)構(gòu)成，其一是海洋，而其他景觀因地而異，表現(xiàn)出不同的形式。

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