硕士研究生学位论文开题报告京津冀地区森林生态安全评价及其对策研究.doc

北 京 大 学硕士研究生学位论文开题报告题 目：京津冀地区森林生态安全评价及其对策研究学号：姓名：学科专业：研究方向：导师姓名：职称：报告主持人：报告日期： 填表日期：年月日选题基本情况（）本研究题目为： 1. 导师课题的一部分 ( )；2. 委培单位的课题 ( )；3. 其它（须具体说明） 。选题分类 （）1. 基础研究 ( )2. 应用研究 ( )3. 综合研究 ( )4. 其 他 ( )选题来源 （）1. 973、863项目( )2. 国家社科规划、基金项目 ( )3. 教育部人文、社会科学研究项目( )4. 国家自然科学基金项目 ( )5. 中央、国家各部门项目 ( )6. 省（自治区、直辖市）项目( )7. 国际合作研究项目( )8. 与港、澳、台合作研究项目（ ）9. 企、事业单位委托项目（ ）10. 外资项目（ ）11. 学校自选项目 （ ）12. 国防项目 （ ）13. 非立项 （ ）14. 其他 （ ）一、立题依据1. 选题的理论和实践意义选题的理论意义：随着全球生态环境的恶化，生态安全已成为21世纪人类社会可持续发展所面临的一个新主题。相对而言，目前生态安全评价在全球、国家和区域尺度的研究均比较丰富，而站在森林生态系统角度，对森林生态安全评价进行研究仅处于起步阶段。本研究利用生态足迹法，基于可持续发展理论、生态学理论、环境科学理论和复合城市生态系统理论，对京津冀地区1998-2008年的的森林生态安全进行动态评价，有利于补充和丰富生态安全评价的研究理论。选题的实践意义：京津冀地区范围涉及两市一省，包括北京、天津两个直辖市和河北省的唐山、保定、廊坊、秦争岛、张家口、承德、沧州、石家庄、邯郸、邢台和衡水11个地级市。该地区地处环渤海经济圈的核心地位，经济、科技、文化实力雄厚，是我国继珠江三角洲和长江三角洲地区之后，又一个最具发展潜力的地区。按照我国经济社会发展战略的总体要求，这一地区未来应当成为我国参与国际竞争和现代化建设的重要支撑地区。但是，这一地区目前生态环境形势严峻，水资源和环境容量极为稀缺，大气污染长期处于较高水平，草场退化面积、土地荒漠化面积、原始森林退化面积比较严重，已经对区域经济和社会发展产生了不同程度的制约作用（马为民，2008）。而森林因为具有巨大的生态服务功能价值，对区域生态系统的安全状况起着至关重要的支撑作用。如何解决目前森林生态安全中存在的问题，是京津冀地区实现可持续发展必须解决的关键问题之一。因此，只有对京津冀地区的森林生态安全状况进行定量测度，发现其中的问题，才能为制定更科学的发展战略提供科学依据。生态足迹是基于土地面积的量化指标，直观明了，形象地反映了人类对地球的影响，并且非常适合区域以及区域内的比较研究，可以较好地揭示京津冀地区人类对森林生态系统的利用状况及森林生态系统的生态承载力。所以，利用该方法可以合理评价区域森林生态安全状况，对进一步制定京津冀地区森林生态安全的发展规划具有很强指导意义。2. 国内外研究现状及参考文献2.1.研究背景近几年，随着社会经济的不断发展和科学技术的巨大进步，全球气温变暖、土地荒漠化、生物多样性锐减等全球性生态环境问题接踵而来。由此引发的一系列危机已经对人类的生存和发展构成了严重的威胁。生态环境问题已逐渐上升为生态安全问题，成为国际社会日益关注的一个重要的热点问题，同时也已成为科学研究备受关注的热点问题。森林作为陆地上最大的生态系统，在维护生态安全上具有根本性和不可替代性的作用。因此，全社会都应该重视森林生态系统的安全状况。森林生态安全是生态安全的一个重要方面，然而，从目前的研究情况来看，还处于起步阶段，尚无成熟的理论体系和评价方法。本研究在吸取现有的国内外相关研究成果的基础上，对森林生态安全的概念、评价理论、方法以及应用等问题进行了初步的探讨，对本研究最终选用的生态足迹法与P-S-R概念模型进行了介绍和评价，同时简单介绍了目前生态安全评价领域中使用的模型，从而为京津冀地区森林生态安全的评价提供研究基础和依据。2.2.生态安全研究进展2.2.1生态安全的概念生态安全 (Ecological security)最初以“环境安全(Environmental safety)”的概念出现。美国著名学者莱斯特R布朗是最早将环境问题引入安全概念的学者。1977年，他在其建设一个持续发展的社会一书中，对环境安全进行了专门研究，并明确提出了“重新定义国家安全”，力图将环境问题纳入国家安全。1987年，世界坏境与发展委员会发表了具有历史意义的我们共同的未来，其中首次使用了“环境安全”的概念，此后“资源安全”和“生态安全”等概念相继出现。随着社会发展，生态安全越来越受到关注，并逐步代替了环境安全和资源安全。1989年由国际应用系统分析研究所在提出建立优化的全球生态安全监测系统时首次使用“生态安全”，它是指在人们的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态，包括自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全组成的一个复合人工生态系统，把人类活动、社会组织、自然系统及人类健康等社会、生态和经济问题进行整合研究（方创琳，2000）。1996年，在地球公约的面对全球生态安全的市民公约中，生态安全最终得到国际的认可，缔约建立在生态安全、可持续发展和生态责任的基础上，各成员国和各团体组织要相互协调利益、履行责任和义务。NormanMyers是发展和宣扬生态安全概念的先行者之一，他于1993年指出生态安全是地区的资源战争和全球的生态威胁而引起的环境退化，继而波及经济和政治的不安全(邹长新，2003)。Kim(2000)认为生态安全的定义是由生态威胁，生态风险等概念演变而来，人类则是生态威胁来源的主要产生者。生态安全是维持人类、社会、政权和全球共同体的一个必要条件，是国家安全和公共安全的一部分。国内对生态安全的研究是从二十世纪九十年代起步，到二十世纪九十年代后期才逐渐为人们所重视，尤其是近年来己成为科学界和公众讨论的热点问题。2000年1月26日，国务院发布了全国生态环境保护纲要，纲要指出生态安全是国家安全和社会稳定的一个重要部分，并首次提出“维护国家生态环境安全”的目标。但目前学术界对生态安全尚无统一的定义：国内有不少学者认为环境安全与生态安全是一致的，认为生态安全主要是指人类赖以生存的生态环境与资源安全。陈柳钦（2002）指出，所谓生态安全，系指关系到全人类、某一国家、地区或城市居民的生存安全的环境容量(城市空气环境容量、江河湖海的地面水环境容量、大气臭氧层破坏的最大极限等)最低值是否具备、战略性自然资源(如水资源、土地资源、森林和草地资源、海洋资源、矿产资源等)存量的最低人均占有量是否有保障、重大生态灾害(如重大沙尘暴灾害等)是否得到抑制等一系列要素的综称。更多的学者认为生态安全是自然与人类社会两者的安全。曲格平（2002），认为生态安全其一是指防止由于生态环境退化对经济基础构成的威胁，主要是指环境质量状况和自然资源的减少和退化削弱可持续发展的支撑能力；其二是防止环境问题引发人民群众的不满特别是导致环境难民的大量产生，影响社会稳定。肖笃宁等(2002)，将生态安全与保障程度相联系，将生态安全定义为人类在生产、生活和健康等方面不受生态破坏与环境污染等影响的保障程度，包括饮用水与食物安全、空气质量与绿色环境等基本要素。学者陈国阶(2002)，从广义和狭义两方面对生态安全进行了定义，认为广义的生态安全包括生物细胞、组织、个体、种群、群落、生态系统、生态景观、生态区(生物地理区)、陆(地)海(洋)生态及人类生态；狭义的生态安全专指人类生态系统的安全，即以人类赖以生存的环境(或生态条件)的安全为思考的主体。因此，目前国内外关于生态安全的概念尚存在诸多说法，至今未能达成共识，概念的确定也由此成为生态安全研究的一大热点。总体来看，生态安全具有两重含义：其一是生态系统自身是否安全，即自身结构是否受到破坏；其二是生态系统对于人类是否安全，即生态系统所提供的服务是否满足人类的生存需要。2.2.2国内外研究进展2.2.2.1国外生态安全研究进展国外生态安全研究是从生态风险分析发展而来，从对“安全”定义的扩展开始，主要围绕着“环境变化”和“安全”之间的关系而展开，经历了“思考人类生态环境的安全问题”、“提出政治安全和环境安全概念”、“对环境变化与安全的经验性研究”、“环境变化与安全的内在关系研究”几个阶段。目前，国外学者对生态安全的研究重点主要集中在生态安全的概念与内容的确定及研究方法与手段的更新。（1）区域生态安全研究，围绕生态安全的概念及生态安全与国家安全、民族问题、军事战略、可持续发展和全球化的相互关系而展开的研究（Costanza R.etc.,1992；Rapport D.J.,1995；Rapport D.J.,1998；Mark Halle,2000；Cynil Obi,1997）；（2）化学品的施用对农业生态系统健康及生态(环境)安全的影响；早在1988年，前苏联的Vaskhnil研究了杀虫剂、杀蜻剂、除草剂、落叶剂和杀真菌剂在老鼠和鱼体内的富集情况，并讨论了各种杀虫剂的生态安全的方法。白俄罗斯的Samersov V和Trepashko L（1998）提出可以运用农作物生态系统保护系统内农作物免受非正常的能量消耗的能力用来评价不受有害物、疾病和野草危害的农作物生态系统的生态安全。即把农作物生态系统系统内保护农作物能量免受非正常的消耗的能力作为评价农作物生态系统生态安全的标准。美国的Kopuslka LA（1996）等也在种群和群落的水平上对杀虫剂的生态安全进行了分析，通过风险预测来评价生态安全的极限。Singandhupe R B（2009）对印度的生态安全从食品及水质角度重点进行研究。（3）系统论分析方法、生物统计方法在国外生态安全研究中被广泛应用，分辨率的遥感技术(RS)、地理信息系统技术(GIS)等高新技术手段越来越多的被引入生态安全研究体系；（4）研究手段的不断更新：20世纪70年代联合国建立了全球环境监测系统(GEMS)，对全球的生态环境进行监测和预警；20世纪80年代以SlesserM.为首的苏格兰资源利用研究所，提出了提高资源环境承载能力备择方案的ECCO模型，它为确定国民经济系统对资源的需求以及和生态环境的协调发展提出了一种方法（SlesserM.，1991）；20世纪90年代经济合作与发展组织(OECD)提出的以核心环境指标体系为基础，根据生态安全系统的构成，对OECD指标体系的具体框架进行修正，形成生态安全评价指标体系的压力一状态一响应框架（United Nations，1996；OECD，1994；王韩民，2000）；Rees和Wackernagel提出一种直观而综合的评估可持续发展状况的指标模型，即生态足迹指数（WackernagelM.,1999；Erling Holden，2004；肖风劲等，2003）；Constanza等提出的生态系统服务价值评估指标体系（Costanza R.，1997）。2.2.2.2国内生态安全研究进展国内对生态安全的研究是从二十世纪九十年代开始的。近年来，生态安全研究已成为当前地学、资源与环境科学以及生态学研究的前沿任务和重要领域。概括起来国内对生态安全的研究主要有：（1）对生态安全的定义和重要性及宏观对策研究。陈柳钦（2002）、蒋信福(2000)、郭中伟(2001)、陈东景(2002)、曲格平（2002）、肖笃宁等(2002)、陈国阶(2002)、肖荣波(2004) 都从不同的角度对生态安全进行了定义。随着时间的发展，更多的学者已开始把生态安全的概念进行细化、相关化。例如：高长波等人对区域生态安全给出了定义（高长波，2006）。（2）从研究对象看，目前主要集中在生物基因、有毒有害物质、农业资源利用、水资源、林业、土地利用、景观生态等方面，研究范围涉及小城镇、城郊、旅游地、区域、流域等各个方面（陈东景等，2002；刘士余等，2004；谢花林等，2004）。（3）研究内容有生态安全分析、生态系统的完整性和稳定性、生态系统健康诊断、生态系统服务功能的可持续性、生态安全评价、生态安全监测、生态安全预警、生态系统安全格局设计、生态安全维护和管理以及生态安全政策等（谢花林等，2004；王韩民，2003；焦学军，2003；王燕等，2004）。其中研究内容主要集中在生态安全评价方面，主要的研究对象集中在区域水平上，如西部地区（陈东景等，2002；杜巧玲等，2005）、区域农业（胡宝清，2003；张政，2006）、区域水安全（韩宇平等，2003）和区域土地资源（曹新向等，2004；刘勇等，2004）等，还有些学者对旅游地生态安全（陈漱兰等，1999；黄青等，2004）、城市生态安全（谢花林等，2004；马克明等，2004）作出了定量评价。研究的重点主要集中在区域生态安全的重要性、影响因素以及评价计算等方面，有些侧重于区域生态安全的某一方面，如区域水安全。（4）生态安全的研究方法有了一定的突破，逐步由定性向定量化发展，并且方法呈现多样化趋势，包括定性描述、环境监测、理化分析、数理统计、抽样调查、图表分析、图象数据分析处理、计算机模拟、数学建模 (综合指数法、层次分析法、灰色关联度法、物元评判法、主成分投影法等)、“3S技术”等。3.3.生态安全评价研究进展3.3.1国外生态安全评价研究进展国外对生态安全评价的研究是从生态风险分析和生态系统健康评价发展起来的。相对于生态风险评价和生态健康评价的研究水平，生态安全评价的研究水平较低，与生态安全相关的生态风险评价和生态健康风险评价具有较为完整的概念体系和系统的操作方法。从反映生态安全程度的生态风险与生态健康两方面而言，国外许多学者建立了生态安全的评价指标体系。主要有：单因子评价指标、多因子小综合评价指标和多因子大综合评价指标。其中，生态安全评价的单因子指标多数针对以环境污染和毒理危害为内容的风险评价和微观生态系统的质量与健康评价。许学者提出了大量的针对不同尺度的度量指标(Costanza R，1992；孔宏梅，2002)。国外较有代表性的如美国环保署田（USEPA）建立的包括化学环境、物理生境、水文条件及生物学状态在内的河流生态系统综合评价指标体系(Campbell K R，1998)。3.3.2国内生态安全评价研究进展生态安全评价和分析是生态安全研究的主要内容，对于一个国家或地区的经济发展、资源合理利用和生态环境建设起着至关重要的作用。在生态安全评价方面，国内不少学者作了大量工作。可以把生态环境质量评价，生态风险分析以及生态系统健康看作是生态安全评价的先声。1992年，中国科学院生态环境研究中心“生态环境预警研究”课题组提出了区域生态环境质量评价和预警分析的方法，并建立了全国省区生态环境评价的指标体系和评价方法，从环境容量因子、环境质量因子、环境负荷因子、人口密度因子和能源消耗因子五个方面对我国部分城市的环境质量进行了环境安全的预警研究。崔保山针对湿地生态系统健康问题，提出了一套包括系统特征、功能整合和社会政治环境三方面的湿地生态系统健康评价体系（催保山，2001）。马宝艳针对区域生态风险评价从风险的识别、安全浓度的确定、暴露量的确定和风险表征四方面进行了研究（马宝艳，2000）。真正严格意义上的生态安全评价研究始于吴国庆2001年对区域农业可持续发展的生态安全评价研究，他以资源生态环境为评价核心，从其压力、质量和保护整治能力三方面来设定研究区域农业可持续发展的生态安全评价指标体系，并以浙江嘉兴市为例进行了实证研究。之后关于生态安全评价实证性研究和评述性的文章大量涌现。在生态安全的评价方面，国内已有的研究主要集中区域水平上，如西部地区（陈东景，2002；左伟，2004；杜巧玲等，2005）、区域农业（吴国庆，2001；胡宝清等，2003；张政，2006）、区域水安全（韩宇平等，2003）和区域土地资源（刘勇等，2004；曹新向，2004）等，还有些学者对旅游地生态安全（董雪旺，2004；杨美霞，2007)、城市生态安全（谢花林等，2004；李红霞，2006）作出了定量评价。研究的重点主要集中在区域生态安全的重要性、影响因素以及评价计算等方面，而且，有些是侧重于区域生态安全的某一方面（如区域水安全）开展研究。在构建指标体系的概念框架中，其中OECD（Organization of Economic Co-operation and Development，联合国经济合作开发署）建立的压力一状态一响应(PSR)框架模型使用最为广泛(左伟，2003；王韩民，2003；陈东景等，2002；吴国庆，2001；谢花林等，2004)。在此基础上，联合国可持续发展委员会（UNCSD）又提出了驱动力一状态一响应(D一S一R)概念模型，而欧洲环境署则在P-S-R基础上添加了“驱动力”（Driving force）和“影响”（Impact）两类指标构成了D-P-S-I-R框架。我国学者在上述概念框架下针对不同的评价对象对评价指标做了大量的有益探索。左伟等（2003）结合OECD及UNCSD概念框架，制定了区域生态安全评价的D-P-S-E-R生态环境系统服务的概念框架，扩展了原模型中压力模块的含义，指出既有来自人文社会方面的压力，也有来自自然界方面的压力并构建了满足人类需求的生态环境状态指标、人文社会压力指标及环境污染压力指标体系作为区域生态安全评价指标体系；另一种具有代表性的生态安全评价指标体系是环境、生物与生态分类系统，该系统将生态安全评价的指标划分为环境安全指标、生物安全指标、生态系统安全指标，并建立各自的评价指标（杨京平，2002）。 目前在生态安全评价标准或指标评价刻度的确定方面并没有突破性进展，已有的研究大多是停留在概念的阐述上，缺乏对于阐值标准的定量研究（陈东景等，2002；杜巧玲等，2005）。定量评价生态安全的方法还处于探索之中，各种方法均具有一定的局限性，还没有一套公认的标准方法。国内学者在生态安全评价研究中，提出了多种评价方法，主要是以下四类：利用数学模型构建指标体系进行研究，利用以生态足迹法和能值分析方法分析生态承载力，以及景观生态模型方法和数字地形模型方法（各种方法的特点见表1）：数学评价模型中的综合评价法是目前应用较多的一种方法，但该方法在指标权重的确定、综合指数分级处理等方面存在一定的主观性（杨京平等，2002）；近年来，利用生态足迹方法分析生态承载力是目前国内外最为热门的方向，该方法可直接分析某地区或国家在给定时间所占用的地球生物生产率的数量，通过地区或国家的资源与能源消费同自己所拥有的资源与能源的比较，判断一个国家或地区的发展是否处于生态承载力范围内（王亚菲，2009）（苗世龙，2008）（马艺芳，2009），其生态系统是否安全，但因无法考虑影响生态承载力复杂因素间的作用，且单纯以人类对自然资源的占有与利用角度分析复杂生态系统的承载力水平，显然有失偏颇，尤其是生态足迹法过于强调了社会经济发展对环境的影响而忽略了其他环境影响因素的作用，如能克服这些不足，生态承载力方法应该是生态安全定量评估中概念与原理最简单、明确并最具生命力的方法(王根续，2003)；同时，近年来景观生态学方法与数字地形模型以其通过空间异质性分析景观生态空间稳定性的理论逐渐成为区域生态安全研究的重要手段，在充分利用GIS技术和遥感影象数据的基础上（王金荣，2008），有效地将过程与状态相结合，并通过把空间结构与功能、格局与生态流的结合(俞孔坚，2009)，可分析生态安全涉及的许多问题，如生态系统功能、生物多样性等，生态安全的预测与预警分析，既是近年来生态安全研究的主要内容之一，也是生态安全研究的主要手段(杨存建，2009)。该方法是将生态安全评估安全预测预警三个环节统一起来，构成生态安全研究的完整体系，在全球以及国家层面上，该方法有着巨大的发展前景。表1 生态安全评价方法评价模型方法特点数学模型综合指数法综合性与整体性，易使问题简单化，但不能反映动态特性模糊评价法摆脱指数法中评价结果非此即彼”的二值限制，显示出生态安全亦此亦彼的特点，使评价结果更接近自然环境的本来状态，但是数据量大物元评价法可拓函数属于(-，)，拓展了研究范围，结果的分异加大灰色关联法根据因素之间相似或相异程度进行关联大小评判，克服了单纯数学方法的局限，但是对评价结果的评判具有主观性主成分投影法能够减少多因素评价时信息重叠，起到降维的作用，但是不能反映最差因子对生态安全的限制作用层次分析法主要用于对各指标因子的权重系数赋值，并逐层进行评价。对评价指标归类，不依赖大量数据，但主观随意性较大生态足迹模型生态足迹法代表一定经济水平或人口对生产性自然资产的需求，把自然资源的经济需求与生态支持系统联系起来，使评价结果更接近真实的人类活动对自然和生态系统的依赖程度。但该方法不足以监测自然的变化过程以及污染效应等景观生态模型景观生态安全格局法据景观生态学原理，认为景观中存在安全格局，因此通过对这种格局的研究综合评价各种潜在生态类型及其变化趋势空间格局分析法以景观生态学理论为基础，计算反映景观斑块的面积、数量、形状及斑块空间配置的景观特征指数，进行空间格局的生态安全性分析数字地形模型数字化生态安全分析与表示法将RS与GIS结合，将生态安全以及各安全影响因素信息在具有地理空间坐标的二维表面上表达出来，使评价结果直观3.3.3典型区域的生态安全评价森林生态系统，自然保护区，自然景区，森林公园等是生态安全环境领域研究重要自然生态区域。目前对森林生态系统方面的研究大多集中于生态健康评价，并且属于探索性阶段，尚未形成系统的评价体系。我国的森林状况和生态环境问题己经引起政府的高度重视，政府把培育多功能、多目标、生物多样性丰富的健康森林列入重要日程，制定了“中国森林可持续经营标准与指标”，并在第七次全国森林资源清查中也首次增加了反映森林质量、森林健康、生物多样性、土地退化状况以及满足林业工程建设和生态建设的相应指标和内容。并在森林健康与火险管理、森林健康与生物多样性保护、森林健康与森林经营、森林健康与病虫害生态防治、森林健康监测等方面开展了大量的调查研究工作。2002年6月启动的中美合作森林健康项目被认为是我国森林健康研究方面的一次比较全面的探索和实践，其目的在于探索出适合我国森林健康经营模式和经营措施，为我国森林健康奠定基础。该项目首批建立的5个试验示范区基本覆盖了我国防护林工程大部分地区的森林培育和经营的主要类型。而自然保护区方面，徐海根以丹顶鹤自然保护区为例，采用GIS、迭代法和整数规划模型等方法，对自然保护区生态安全进行了系统研究，提出了不同层次自然保护区生态安全设计的原则和方法，包括自然保护区网络设计、自然保护区功能分区的具体原则和方法，建立了自然保护区生态安全设计理论和方法体系(徐海根，2000)。在自然景区方面，张健从景区生态环境的影响因素基础上，探讨了自然景区生态安全预警指标体系的建立以及实证分析（张健，2009）。在森林公园方面，汪朝辉通过分析森林公园生态安全影响因素，采用主成分分析法，构建了森林公园生态安全影响因素指标体系框架（汪朝辉，2008）。4森林生态安全研究进展4.1森林生态安全问题的提出森林生态安全是生态学界最近提出的一个表征森林生态系统功能与作用的全新概念，但其定义目前还处于探讨之中（洪伟等，2003）。综合相关研究成果，本文认为森林生态安全同样分为广义和狭义两种：广义的森林生态安全包括森林生态系统建设、开发、生产、维护和管理等多个方面，即维持由自然生态、经济生态和社会生态组成的复合人工生态安全系统处于不受威胁的状态（郭中伟，2001；陈国阶，2002；高长波，2006；陈漱兰等，1999；黄青等，2004；马克明等；2004；孟旭光，2002；房用等，2007）；狭义的森林生态安全是指在与其它相关生态系统协调发展的前提下，森林生态系统的自身安全（陈国阶，2002；陈漱兰等，1999；黄青等，2004；马克明等；2004；孟旭光，2002；房用等，2007；钱茜等，2003；王丰年，2004；周国富，2003；邹长新等，2003）。据第六次全国森林资源清查（1999-2003）结果显示：全国森林面积17490.92hm2，森林覆盖率为18.21%，活立木总蓄积136.18亿m3，森林蓄积124.56 m3，森林面积第5位，森林面积居世界第5位，森林蓄积居世界第6位。但是从长远来看，我国森林资源状况不容乐观，并已呈现安全环境恶化之势。2007年，我国共发生森林火灾9260次，同比增长13.34%；由火灾导致的死亡人数为61人，同比增长48.79%；直接经济损失12415.5万元，同比增长131.00%。森林火灾已成为影响森林资源安全的首要因素。另外，森林病虫害发生面积逐年上涨，森林病虫害防治率呈下降趋势。酸雨是我国森林生态系统的又一危害因素，目前酸雨区面积占国土面积30%，主要分布在华中、华南、西南和华东地区。酸雨带来的酸沉降正导致大片森林衰退消失，年森林受害面积上百万公顷。近几年，随着社会经济的不断发展和科学技术的巨大进步，全球气温变暖、土地荒漠化、生物多样性锐减等全球性生态环境问题接踵而来。由此引发的一系列危机已经对人类的生存和发展构成了严重的威胁。生态环境问题已逐渐上升为生态安全问题，成为国际社会日益关注的一个重要的热点问题，同时也已成为科学研究备受关注的热点问题。森林作为陆地上最大的生态系统，在维护生态安全上具有根本性和不可替代性的作用。每公顷森林生产10吨干物质，能吸收16吨CO2，释放12吨O2；有林网保护的平原农区比空旷地农作物增产10%30%；1cm厚的植被落层，可使地表径流减低到裸地的1/4，泥沙量减少90%；森林覆盖率每增长1个百分点，年降水量增加7.8mm；世界物种有50%以上在各类森林中栖息繁衍。森林生态安全是生态安全的一个重要方面，然而，从目前的研究情况来看，还处于起步阶段，尚无成熟的理论体系和评价方法。因此，对森林生态安全评价的理论方法以及应用等问题进行研究，显得尤为重要。森林生态安全评价的研究将为生态安全的理论和方法体系的形成提供支持（施晓清，2005）。4.2国内外森林生态安全的研究进展国内外目前对于森林生态安全的研究很少，洪伟等人对福建森林生态系统的安全状况进行了分析并提出对策（洪伟等，2003）。房用以山东森林生态系统为例进行了现状分析，从中找出了影响山东省林业可持续发展的主要生态问题，并建立了山东省生态安全评价的指标体系（房用等，2007）。但其相关领域例如：湿地生态安全、自然保护区生态安全、森林生态系统健康方面的研究很多。徐海根以丹顶鹤自然保护区为例，采用GIS，整数规划模型等方法，对自然保护区生态安全进行了系统研究，提出了不同层次自然保护区生态安全设计的原则和方法（徐海根等，2004）。朱俊等人以上海市为例，对城市森林评价指标体系作了研究（朱俊等，2004）。李鸿凯以湿地为对象，从生态系统失调综合症的诊断、生态系统的缓冲力和持续性评估，设计了湿地生态安全评价的一般方案（李鸿凯，2002）。大部分学者认为，通过对于森林生态系统健康的监测与评估可以在很大程度上反应其安全状况。由于森林生态系统健康是关系到生态安全的重大问题，所以引起了世界各国的普遍关注。20世纪70年代末期,德国针对国内森林出现的生活力缺失情况，率先提出了森林健康状态的概念并开始了观测工作，随后从德国开始的森林健康状态监测和评价工作影响并迅速地扩大到了整个欧洲，随即在世界其它国家也相继开始。例如Stone C.等对于澳大利亚森林现状进行分析，根据澳大利亚境内不同地域森林的特点，制订了适合不同区域的森林健康监测计划(Stone C.etc.,2001)。Allen E.对于加拿大森林进行了健康评估并指出森林健康是一个复杂的概念，不同的利益相关者对于它的理解是不同的(Allen E.，2001)。近年来，我国现在的森林资源状况和生态环境问题引起了政府的重视，第七次全国森林资源清查中第一次增加了反映森林质量、森林生态安全、森林健康、生物多样性、土地退化状况以及满足林业工程建设和生态建设的指标和内容。当前，国内对于森林生态健康的研究内容主要包括：森林健康综合评价、森林健康评价指标体系研究、森林生态监测、森林有害生物防治、森林景观生态健康、森林资源与生态安全的关系、地区森林健康状况与生态安全分析、森林生态系统景观格局分析、国内外森林健康经营对比研究等等。肖风劲，欧阳华等人根据300多块森林样地调查数据和林业统计数据以及300个遥感观测站的每日气象等方面的数据对中国的森林生态系统健康及影响因素进行了分析(肖风劲等，2003)。陈高、代力民对森林生态系统健康评价指标进行了初步探讨，分析了已有的森林生态系统健康评估的思想和方法（陈高等，2002）。5生态足迹法研究进展5.1理论背景国际上的生态足迹研究可以追溯到20世纪70年代，诸多生态经济学背景研究者们的研究成果：Borgstrom1967年提出“虚拟英亩(Ghost acreage)”概念，Odum称之为“影子面积(Shadow area)"；Jasson分析了波罗的海哥特兰岛海岸渔业所要求的海洋生态系统面积，Vitousek测算了人类占用自然系统的净初级生产力(Net primary productivity)；Ehrlich和Commoner提出IPAT可持续评价经典等式，Waggoner将IPAT等式革新成ImPACT，Dietz和York扩展IPAT等式提出STIRPAT随机回归模型。在前人研究基础上，Rees于1992年提出生态足迹概念，Wackernagel逐步完善发展为生态足迹模型。5.2基本假设为定量测度人类对自然资源的需求和自然资源的再生能力，Rees和Wackergenal等提出的生态足迹理论基于六个基本假设：（1）人类要维持生存，必须消耗自然界提供的各种资源(各种自然产品和服务)，人类可以确定消费的绝大多数资源、能源及其所产生的废弃物数量；（2）大部分资源消费量和废物流量可折算为生态生产性土地面积:（3）可赋予各种不同类型的土地面积一定的权重，将其转换成一个标准化的全球公顷 (global hectares，gha，1gha指生物生产力和吸纳废物能力等同于全球平均值的1hm2土地)单位；（4）各种土地利用都是排他性的，因而总需求可通过加总各种资源利用与废物吸收的面积得到；（5）总的人类活动占用的生态生产性土地面积与自然提供的生态生产性土地面积可直接对比；（6）总需求可超过总供给。5.3实证应用研究5.3.1全球及国家尺度生态环境保护是全球范围的行动，全球及国家尺度的生态足迹研究有助于把握全球及各国生态可持续性的整体现状和未来发展，激励各国落实自己的行动。WWF每2年发布一次的系列地球生命力报告自2000年起采用生态足迹指标衡量全球及世界人口愈百万国家和地区的生态环境压力，目前己发布4次。Wackernagel分别计算了1993年、1995年、1997年、1999年和2002年的全球与国家生态足迹，还将生态足迹指标应用于奥地利、菲律宾、韩国等。Global Footprint Network国家生态足迹和生物承载力帐户2005,中国生态足迹报告2008等。Siche R（2010）等人对秘鲁国家生态足迹进行了计算。国内内国家尺度的生态足迹研究主要有徐中民、陈成忠、朱永杰等对中国不同年份、不同时间序列或不同项目的研究。5.3.2区域及城市尺度这里的区域尺度主要指国家以下省、市、县、乡镇等生态足迹的区域研究，由于城市土地占用和生态恶化更为突出，城市生态足迹研究对于城市规划与发展具有现实意义。国内学者王金荣，徐瑶，王大庆，熊鹰等人从省份尺度分别对湖南，内蒙，四川和黑龙江的生态足迹进行了研究，评价当地的生态安全状况；苗世龙，王亚菲，杜斌，马艺芳等人从市级的角度分别对北京，天津，江苏，深圳等城市进行了生态足迹的计算，探求这些城市的生态安全状况或可持续发展能力。5.3.3公司、学校、家庭及个人尺度公司、学校、家庭、个人水平上的生态足迹研究，可以使生态足迹所表达的理念更易于推广和接受，充分发挥其教育性功能。国内学者谢鸿宇对纸张生态足迹进行了测算，同时分析了废纸回收对纸张消耗的影响；史占国等人对我国的汽车生态足迹进行了计算，定量揭示汽车产业对生态环境的影响。5.4该方法的优点与缺点5.4.1优点(1)生态足迹是基于土地面积的量化指标，直观明了，形象地反映了人类对地球的影响，且资料相对容易获取、计算方法的可操作性和可重复性强，并可进行横向和纵向对比，可以较好地揭示自然资本和经济发展之间的互补关系；(2)生态足迹方法提出了生物生产性土地的概念，对各种人类消费和自然资源进行了标准化的处理，生物生产性土地的概念有效地表达了支持人类生活所必需自然资源和土地面积的有限性闭；(3)生态足迹方法通过引入平衡因子和产出因子进一步实现了各国各地各类生物生产性土地的可加性和可比性。它通过测量人类对自然生态服务的需求与自然所能提供的生态服务之间的差距，提供了一个核算个人、企业、地区、国家和伞球自然资本利用的简明框架，可以使政策制定者和公众知晓人类对生态系统的利用状况和自然资本的承载量，衡量人类发展对可持续标准的偏离程度；生态足迹突出了人类消费的增加及其后果、可持续发展所依赖的关键资源。可获得资源的分布状况、贸易对可持续发展的影响以及环境压力下区域资源的重新分配等与可持续发展有关的主题。5.4.1缺点(1)由于市场流动性较大带来了统计资料不足的问题，这很容易造成误差。因为传统的计算方法要求获取给类物质的实际消费量，而事实上在地区统计（如北京市）中仅有生产量数据，进入和流出该地区的产品很难统计，造成计算误差。(2)土地“空间互斥性”假设很难实现。此假设的前提条件是一种土地利用类型可以按照当量因子转换成另一种土地利用类型，它对各类土地功能单一化的处理使土地的功能多样性和一定程度的功能替代被忽略，导致不同地区之间生态足迹的横向对比结果产生偏差。比如，在计算林地生态足迹供给时，只有基于其木材产出功能。但实质上林地还具有涵养水源、调节气候、维持大气水分循环、防止土壤流失等诸多生态功能，其吸收CO2的能力更不容忽视，这些能力被忽略过后，导致林地的生态供给面积计算结果大幅减小（朱永杰，2008）。(3)模型过于静态。由于生态足迹模型单个年份分析的静态性，得出的结论都是瞬时性的，而它本身反映的社会经济系统随时处在动态变化之中，许多研究者认为生态足迹理论是一种历史照片式的分析，过于静态性、缺乏动态性警示教育功能有余而决策咨询作用不足。因此，利用该方法通过较长时间序列的动态分析才更有意义。(3)生态足迹法不能完整测量生态安全水平。生