國(guó)內(nèi)外生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究進(jìn)展

蔡懿苒

（安徽省林業(yè)科學(xué)研究院，合肥 230031）

生態(tài)安全是指由自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等組成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)在受到外界的壓力破壞或損害時(shí)，系統(tǒng)所具有的功能仍能滿(mǎn)足人類(lèi)發(fā)展需求、維持社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一種狀態(tài)。生態(tài)安全評(píng)價(jià)方面的研究目前仍處于探索階段，由于生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型不同、研究目的不同及學(xué)科背景存在差異等原因，評(píng)價(jià)過(guò)程中選用的指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)方法也不盡相同。本文通過(guò)梳理和探討國(guó)內(nèi)外生態(tài)安全研究進(jìn)展，初步了解和把握生態(tài)安全評(píng)價(jià)的研究情況，并提供全面的研究現(xiàn)狀，以找出目前生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究存在的問(wèn)題與不足之處。

1 國(guó)外生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究進(jìn)展

1989年，國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所（IIASA）首次提出了“生態(tài)安全”的概念，揭開(kāi)了生態(tài)安全研究的序幕。2000年，聯(lián)合國(guó)召開(kāi)了生態(tài)變化、穩(wěn)定的社會(huì)秩序和文化會(huì)議，明確了生態(tài)安全是國(guó)家乃至國(guó)際安全的重要組成部分。這標(biāo)志著生態(tài)安全在全世界范圍內(nèi)得到重視。生態(tài)安全評(píng)價(jià)（ESA）是生態(tài)安全研究的核心問(wèn)題，國(guó)外的生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究由生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)（ESHA）和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（ERA）發(fā)展而來(lái)，研究?jī)?nèi)容主要集中在生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，專(zhuān)門(mén)針對(duì)ESA的研究較少。國(guó)外關(guān)于生態(tài)安全的研究深度主要在全球和國(guó)家層面，研究?jī)?nèi)容也集中在生態(tài)安全和國(guó)家安全與可持續(xù)發(fā)展等宏觀問(wèn)題的內(nèi)在關(guān)系，對(duì)于特定區(qū)域或?qū)ο蟮难芯枯^少。

1.1 生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究

20世紀(jì)70年代，生態(tài)系統(tǒng)健康的概念被首次提出，隨后相關(guān)的研究也逐漸發(fā)展起來(lái)，不同類(lèi)型生態(tài)系統(tǒng)的健康評(píng)價(jià)、評(píng)級(jí)方法以及指標(biāo)體系成為研究的重點(diǎn)。生態(tài)系統(tǒng)健康是指生態(tài)系統(tǒng)有無(wú)病患反應(yīng)，是否穩(wěn)定且可持續(xù)發(fā)展。即生態(tài)系統(tǒng)隨著時(shí)間的進(jìn)程或在外界脅迫下，是否能保持活力并且能維持其組織及自主性或恢復(fù)初始狀態(tài)的能力。

1985年，Rapport等提出以生態(tài)系統(tǒng)危險(xiǎn)癥狀作為生態(tài)系統(tǒng)非健康狀態(tài)的指標(biāo)[1]。1998年，Rapport等提出了包括生物多樣性、土壤生態(tài)健康等13個(gè)因素的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，同時(shí)改進(jìn)了評(píng)價(jià)公式并計(jì)算了生態(tài)系統(tǒng)的健康度[2]。1999年，Whitford等以美國(guó)德克薩斯州西部森林生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象，指出抵抗力和恢復(fù)力可以作為生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)[3]。同年，Costanza等從生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，提出了包含系統(tǒng)活力、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及恢復(fù)力三大類(lèi)指標(biāo)的評(píng)價(jià)模型[4]；Aguilar構(gòu)建了包括經(jīng)濟(jì)社會(huì)指標(biāo)、化學(xué)物理性指標(biāo)以及生態(tài)學(xué)指標(biāo)三大類(lèi)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[5]。2000年，美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局（EPA）聯(lián)合有關(guān)單位對(duì)美國(guó)華盛頓的生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，探討了各種外部干擾對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)的影響[6]。2004年，Howard等指出讓生態(tài)系統(tǒng)健康成為學(xué)校課程的重要組成部分，并提出生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)一步發(fā)展的模型，旨在為生態(tài)系統(tǒng)健康教育開(kāi)發(fā)必要的技能，將生態(tài)系統(tǒng)健康擴(kuò)展到學(xué)習(xí)的早期和后期階段，提高生態(tài)系統(tǒng)健康意識(shí)，形成跨學(xué)科且持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)健康的主流計(jì)劃[7]。2005年，Xu F.L.等使用生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)方法（EHIM）評(píng)價(jià)湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康水平，表明EHIM是一個(gè)可靠、結(jié)果直觀的相對(duì)簡(jiǎn)單的方法，可以廣泛地用于定量評(píng)估和生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)比較[8]。2009年，Su M.R.等采用集對(duì)分析（SPA）評(píng)價(jià)了多個(gè)城市的生態(tài)系統(tǒng)健康水平[9]。2017年，Kaboré等通過(guò)群落分類(lèi)學(xué)和功能組成探索生物評(píng)估潛力，以布基納法索境內(nèi)半干旱溪流為研究對(duì)象進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)估[10]。

由研究發(fā)展歷程可見(jiàn)，生態(tài)系統(tǒng)健康方面的研究由最初的僅以單一因素——生態(tài)系統(tǒng)危險(xiǎn)癥狀作為評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)健康與否，逐漸發(fā)展到以多個(gè)因素建立不同生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并逐漸探索出較為成熟的生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)方法用以定量評(píng)價(jià)多種生態(tài)系統(tǒng)健康水平。目前生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括活力、恢復(fù)力、組織結(jié)構(gòu)、維持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、管理的選擇、減少投入、對(duì)相鄰系統(tǒng)的危害和人類(lèi)健康影響8個(gè)方面，生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)方法EHIM得到廣泛應(yīng)用，集中于對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的活力、組織結(jié)構(gòu)和恢復(fù)力的研究，分別以測(cè)量、網(wǎng)絡(luò)分析和模擬模型進(jìn)行量化，研究指標(biāo)和方法應(yīng)用于自然系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人類(lèi)健康等方面，進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)。

1.2 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究

20世紀(jì)80年代末期，隨著環(huán)境管理和目標(biāo)的改變，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)因能為環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理提供技術(shù)支持和合理依據(jù)而成為研究的熱點(diǎn)。生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是指調(diào)查生態(tài)系統(tǒng)及其組分的風(fēng)險(xiǎn)源，預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)的概率及其可能出現(xiàn)的負(fù)面效果，并據(jù)此提出相應(yīng)的舒緩措施。

1988年，美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局（EPA）在“生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法概述”中詳細(xì)綜述了當(dāng)時(shí)較為成熟的評(píng)價(jià)方法，隨后于1992年提出了“生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)大綱”，首次對(duì)風(fēng)險(xiǎn)暴露值、暴露——響應(yīng)關(guān)系等概念進(jìn)行了系統(tǒng)論述的同時(shí)提出了相應(yīng)的研究方法，成為今后生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)[11]。隨后美國(guó)國(guó)立研究院（NRC）、水環(huán)境研究基金會(huì)（WERF）等著名的環(huán)保機(jī)構(gòu)也相繼提出了不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

1999年，Steven等采用綜合水生系統(tǒng)模型（CASM）選用恢復(fù)力、組織結(jié)構(gòu)、管理水平和人類(lèi)健康等參數(shù)，在加拿大溫哥華針對(duì)重金屬對(duì)河流、湖泊和水庫(kù)造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)[12]。2001年，Bertollo針對(duì)意大利加爾達(dá)湖流域的生態(tài)問(wèn)題，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別確定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及等級(jí)，構(gòu)建了水生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)等不同系統(tǒng)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[13]。2002年，Villa等在梳理了有關(guān)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)概念、理論和方法研究成果的基礎(chǔ)上，借助南太平洋應(yīng)用地學(xué)委員會(huì)（SOPAC）的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)計(jì)劃，建立了包含52個(gè)要素的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，該體系可用于國(guó)家及地區(qū)間的對(duì)比研究[14]。2007年，Pollino等將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)（BN）應(yīng)用到流域的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，驗(yàn)證了其適用性[15]。2018年，Nicholas等提出衛(wèi)星遙感適合監(jiān)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)變化狀況，可以提供長(zhǎng)期數(shù)據(jù)集，并提出應(yīng)在概念性生態(tài)系統(tǒng)模型的幫助下使用衛(wèi)星遙感[16]。

在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究的發(fā)展歷程中，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)融合了多個(gè)方面的參數(shù)，同時(shí)形成了不同類(lèi)型生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的獲取方式及監(jiān)測(cè)技術(shù)也在不斷更新。

1.3 生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究

生態(tài)安全評(píng)價(jià)是在一定時(shí)間范圍內(nèi)，根據(jù)自然生態(tài)因子與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)因子的相互作用關(guān)系，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)生態(tài)環(huán)境影響因子及生態(tài)系統(tǒng)整體進(jìn)行的安全狀況評(píng)估。

1990年，國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）在生態(tài)環(huán)境指標(biāo)研究項(xiàng)目中，創(chuàng)造性地提出了“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”（PSR）框架模型，該模型被廣泛應(yīng)用于生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究[17]。1992年，聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展委員會(huì)（UNCSD）又提出了“驅(qū)動(dòng)力—狀態(tài)—響應(yīng)”（DSR）概念模型，更加重視驅(qū)動(dòng)力（Driving force）的作用。隨后，歐洲環(huán)境局（EEA）在PSR模型的基礎(chǔ)上添加了驅(qū)動(dòng)力和影響兩大類(lèi)指標(biāo)構(gòu)成了“驅(qū)動(dòng)力—壓力—狀態(tài)—影響—響應(yīng)”（DPSIR）框架模型。2001年，Quigley等從生態(tài)安全的角度建立了區(qū)域尺度上的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)哥倫比亞河流域的生態(tài)安全性進(jìn)行評(píng)估[18]。2007年，Huang Q等基于生態(tài)足跡的理論和方法，構(gòu)建了生態(tài)足跡壓力指數(shù)（EFPI）以及區(qū)域生態(tài)安全的等級(jí)制度的概念和模型，以分析區(qū)域生態(tài)安全，并針對(duì)性的提出了維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全的建議和措施[19]。2013年，Susan等通過(guò)澳大利亞河流生物評(píng)估系統(tǒng)（AUSRIVAS）的研究案例，對(duì)水生生物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，建立了生物評(píng)估和生態(tài)安全評(píng)價(jià)之間的聯(lián)系[20]。

由生態(tài)安全評(píng)價(jià)模型的研究歷程可見(jiàn)，大部分生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建都是基于PSR模型，這也是目前研究過(guò)程中普適性最高且應(yīng)用最為廣泛的研究模型。但不可否認(rèn)，衍生的DPSIR模型更加全面，目前DPSIR模型在實(shí)際應(yīng)用中雖不及PSR模型應(yīng)用范圍廣，但在區(qū)域生態(tài)安全評(píng)價(jià)等方面嶄露頭角，由該模型構(gòu)建的不同生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系也需要深入研究。

2 國(guó)內(nèi)生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究進(jìn)展

國(guó)內(nèi)生態(tài)安全評(píng)價(jià)的研究以2000年為分水嶺，之前的研究主要是圍繞生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)展開(kāi)的。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著中科院“國(guó)家生態(tài)安全的監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與預(yù)警系統(tǒng)”重大研究項(xiàng)目的實(shí)施，我國(guó)生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究取得了快速發(fā)展，研究成果主要表現(xiàn)在生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法兩個(gè)方面。

2.1 生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究

目前，我國(guó)生態(tài)安全評(píng)價(jià)已呈現(xiàn)出以空間尺度為主，對(duì)象屬性為輔，城市區(qū)域?yàn)楹诵模?、流域等全面展開(kāi)的研究格局。應(yīng)當(dāng)指出，目前國(guó)家層次的研究起步較晚，已發(fā)表的文獻(xiàn)相對(duì)較少。

國(guó)家生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系方面。2001年，王韓民等認(rèn)為生態(tài)安全是國(guó)家安全的重要組成部分，采用PSR模型對(duì)我國(guó)的生態(tài)安全進(jìn)行了比較分析并提出了對(duì)策措施，這是國(guó)內(nèi)首次提出國(guó)家生態(tài)安全的概念[21]。2010年，任中起以生態(tài)安全是由指標(biāo)模塊和地區(qū)模塊相耦合的思想為指導(dǎo)，在組合了國(guó)家生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，計(jì)算出了國(guó)家和地區(qū)生態(tài)安全總指數(shù)[22]。在探索和研究國(guó)家生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究的過(guò)程中，逐漸形成了囊括生態(tài)社會(huì)指標(biāo)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和生態(tài)環(huán)境指標(biāo)三個(gè)元素的國(guó)家生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

區(qū)域生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系方面。2003年，左偉等利用PSR模型分目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層三個(gè)層次提出了包括27個(gè)指標(biāo)的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)，為區(qū)域生態(tài)安全評(píng)價(jià)和管理提供了有力的技術(shù)支持[23]。2008年，邱微、熊鷹等對(duì)黑龍江省和湖南省的生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)開(kāi)展了研究[24-25]。在區(qū)域生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建過(guò)程中，需要結(jié)合區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，涵蓋自然生態(tài)環(huán)境、生態(tài)災(zāi)害、環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)社會(huì)條件四個(gè)內(nèi)容。

城市生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系方面。2009年，朱麗華等基于PSR模型從發(fā)展壓力、環(huán)境狀況和社會(huì)響應(yīng)三個(gè)方面構(gòu)建了城市生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)深圳市2002～2006年的生態(tài)安全進(jìn)行了研究[26]。2017年，伍陽(yáng)等根據(jù)“自然—經(jīng)濟(jì)—社會(huì)”三個(gè)子系統(tǒng)將34個(gè)城市生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分為9個(gè)二級(jí)指標(biāo)，建立城市生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并分析了京津滬渝4個(gè)直轄市及其各子系統(tǒng)的生態(tài)安全等級(jí)[27]。在城市生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建過(guò)程中，主要以壓力、驅(qū)動(dòng)力、狀態(tài)、響應(yīng)為基礎(chǔ)，涵蓋自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)三個(gè)系統(tǒng)。自然系統(tǒng)方面包括組織結(jié)構(gòu)和恢復(fù)能力兩部分；經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)除了組織結(jié)構(gòu)和恢復(fù)能力，還包括了發(fā)展能力；社會(huì)系統(tǒng)除了經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)囊括的三個(gè)部分，增加了人群健康方面的內(nèi)容。

湖泊和流域生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系方面。2012年，李玉照以金沙江流域?yàn)檠芯繉?duì)象，基于改進(jìn)的DPSIR模型提出包含5類(lèi)指標(biāo)的流域生態(tài)安全指標(biāo)體系，涵蓋了包括人均GDP、污染物排放量、土壤侵蝕模數(shù)、林草覆蓋率等在內(nèi)的59個(gè)指標(biāo)，較為全面地反映了流域的生態(tài)安全現(xiàn)狀[28]。2016年，彭斌等以桂江流域水生態(tài)為例進(jìn)行評(píng)價(jià)，初步建立了包含水生生物、水文情形、水質(zhì)狀況及河流形態(tài)結(jié)構(gòu)等四大評(píng)價(jià)要素的廣西河流水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[29]。在湖泊和流域生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建過(guò)程中，湖泊方面從湖泊富營(yíng)養(yǎng)化（植物生長(zhǎng)和湖泊狀態(tài)）、湖泊萎縮（流域人文及水文參數(shù)）及水污染（重金屬、有機(jī)物、廢水排放壓力）三方面進(jìn)行構(gòu)建。河流方面指標(biāo)體系主要包含河流水文狀況、水質(zhì)狀況、河流形態(tài)結(jié)構(gòu)三大要素，其中河流水文狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)采用全年流量偏離率、汛期和非汛期的生態(tài)流量保證度進(jìn)行評(píng)價(jià)；河流水質(zhì)狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)采用全年水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率或水質(zhì)綜合污染指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)；河流形態(tài)結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)指標(biāo)采用河道蜿蜒度、河道渠化度、河流廊道連通性、防洪安全指數(shù)和河岸帶狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

近幾年國(guó)內(nèi)關(guān)于生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究層出不窮，評(píng)價(jià)因子也從單一的生態(tài)因子評(píng)價(jià)發(fā)展為多因子綜合評(píng)價(jià)，指標(biāo)體系大多基于PSR、AHP以及生態(tài)足跡模型進(jìn)行構(gòu)建，基于DPSIR模型的研究相對(duì)較少，到目前為止國(guó)內(nèi)尚未建立權(quán)威的有關(guān)生態(tài)安全的指標(biāo)體系。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)研究對(duì)象的特點(diǎn)，綜合考慮各指標(biāo)體系的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，構(gòu)建科學(xué)合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2.2 生態(tài)安全評(píng)價(jià)方法研究

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，生態(tài)安全評(píng)價(jià)方法也在借鑒數(shù)學(xué)、生態(tài)學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)等相關(guān)學(xué)科研究成果的基礎(chǔ)上，取得了快速發(fā)展。

基于數(shù)學(xué)模型的評(píng)價(jià)方法，因其模型發(fā)展相對(duì)成熟，被首先引入到生態(tài)安全評(píng)價(jià)。2010年，黃輝玲等運(yùn)用物元分析方法構(gòu)建土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)的綜合評(píng)判模型，并以河北省為例進(jìn)行了實(shí)證研究，表明物元模型能夠揭示單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分異信息，適用于土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)[30]。2011年，鄭雯等運(yùn)用突變模型計(jì)算各個(gè)指標(biāo)的生態(tài)安全隸屬度具體值，可對(duì)各個(gè)層次上的不同指標(biāo)進(jìn)行定量對(duì)比[31]。2012年，孫奇奇等利用主成分分析法對(duì)哈爾濱市的生態(tài)安全評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究[32]。不少學(xué)者在綜合分析上述各單一數(shù)學(xué)模型優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)各方法進(jìn)行優(yōu)化復(fù)合，建立了各種復(fù)雜的綜合評(píng)價(jià)模型。2011年，劉永強(qiáng)選用綜合指數(shù)法、生態(tài)足跡法、物元分析法，從多角度、選用多方法對(duì)無(wú)錫市土地生態(tài)安全進(jìn)行評(píng)價(jià)[33]。2018年，王鵬等綜合運(yùn)用熵權(quán)法、PSR模型、綜合指數(shù)法、地理探測(cè)器和GM(1，1)預(yù)測(cè)模型等方法對(duì)區(qū)域土地生態(tài)安全、安全等級(jí)以及影響土地生態(tài)安全的主要因子進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，并對(duì)寧夏自治區(qū)青銅峽市未來(lái)9年的土地生態(tài)安全狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)[34]。

隨著生態(tài)學(xué)研究的發(fā)展，生態(tài)足跡模型被逐漸應(yīng)用到生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究中，并顯示出其獨(dú)特的優(yōu)越性。2013年，黃海等利用生態(tài)足跡法進(jìn)行土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究，提出了土地生態(tài)壓力指數(shù)的概念，通過(guò)實(shí)例研究表明該方法是科學(xué)合理的[35]。2016年，楊青等采用能值—生態(tài)足跡模型，對(duì)遼寧省2003—2012年生態(tài)安全狀況進(jìn)行時(shí)間序列的定量分析與評(píng)價(jià)，并采用灰色動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測(cè)其動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)[36]，該模型克服了傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型存在的部分缺陷，計(jì)算結(jié)果能夠更真實(shí)地反映研究區(qū)域的生態(tài)安全狀況。2017年，許典舟等利用生態(tài)足跡理論從時(shí)間和空間維度對(duì)安徽省土地生態(tài)安全狀況開(kāi)展了生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究[37]。

此外，景觀生態(tài)學(xué)法因其可以將生態(tài)安全評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和預(yù)警有機(jī)結(jié)合構(gòu)成完整的評(píng)價(jià)體系而逐漸成為生態(tài)安全評(píng)價(jià)的有力手段。2012年，郝彩蓮等在承德市武烈河流域景觀格局分析的基礎(chǔ)上，采用破碎度、分離度、優(yōu)勢(shì)度等景觀格局指數(shù)和景觀類(lèi)型脆弱度為評(píng)價(jià)指標(biāo)研究流域景觀生態(tài)安全[38]。2017年，李健飛從景觀生態(tài)學(xué)角度出發(fā)，并借助于遙感、地理信息技術(shù)和全球定位等技術(shù)，對(duì)珠海市四期遙感影像進(jìn)行解譯，計(jì)算景觀格局指數(shù)進(jìn)而進(jìn)行生態(tài)安全狀態(tài)評(píng)估[39]。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和空間科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，生態(tài)安全評(píng)價(jià)與其相結(jié)合衍生出了多種評(píng)價(jià)模型。2005年，賈艷紅將格網(wǎng)GIS技術(shù)引入生態(tài)安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域進(jìn)行了格網(wǎng)GIS理論研究的探索，并以?xún)?nèi)蒙古草原為例進(jìn)行實(shí)證研究，表明該方法是可行的[40]。2008年，曲衍波等綜合利用DEM、TM以及各種調(diào)查數(shù)據(jù)，采用GIS柵格對(duì)山區(qū)的生態(tài)安全進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果直觀準(zhǔn)確且具有較強(qiáng)的可比性[41]。2017年，歐定華等以成都市龍泉驛區(qū)為研究區(qū)，在GIS空間分析方法中嵌入綜合評(píng)價(jià)指數(shù)模型，評(píng)價(jià)研究區(qū)生態(tài)安全空間狀況，在此基礎(chǔ)上集成RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和克里格插值法，提出一種生態(tài)安全空間變化預(yù)測(cè)方法,對(duì)2015～2028年研究區(qū)生態(tài)安全空間變化進(jìn)行預(yù)測(cè)[42]。

3 結(jié)論與展望

由于不同生態(tài)系統(tǒng)之間的差異性，生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究目前存在的主要問(wèn)題是無(wú)法建立通用的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，不同生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)安全評(píng)價(jià)工作可能由于選用的模型、選取的指標(biāo)、選擇的方法不同而造成評(píng)價(jià)結(jié)果存在差異。

表1 生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究方法一覽表

在選用模型方面，每個(gè)準(zhǔn)則層都代表了不同的階段和過(guò)程，包含不同的要素指標(biāo)，準(zhǔn)則層的選擇一定程度上影響生態(tài)安全總體水平，即總目標(biāo)層的最終結(jié)果。在選用模型階段，不僅需要考慮評(píng)價(jià)模型的科學(xué)性，也要考慮其可操作性。

在構(gòu)建生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系方面，可從廣義生態(tài)安全的角度進(jìn)行探索，采用普適的模型并探索更加全面的模型，利用文獻(xiàn)研究、頻度統(tǒng)計(jì)以及專(zhuān)家咨詢(xún)等多種方法，構(gòu)建適合評(píng)價(jià)對(duì)象的生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，包括指標(biāo)體系模型的選擇、指標(biāo)的篩選以及評(píng)價(jià)等級(jí)的確定。從已有的文獻(xiàn)研究和國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)的界定指標(biāo)中篩選出具有科學(xué)性、綜合性、代表性、可比性以及可操作性的生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以實(shí)現(xiàn)指標(biāo)體系的定量化；在指標(biāo)權(quán)重的確定方面可采用集中方法組合賦權(quán)的方式，以克服主客觀賦權(quán)法各自存在的缺點(diǎn)，既可充分考慮專(zhuān)家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，消除信息熵的負(fù)面影響，又可減少賦權(quán)中的主觀隨意性影響，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀。

生態(tài)安全評(píng)價(jià)方法的研究已涉及到數(shù)學(xué)、生態(tài)學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)以及GIS等多學(xué)科領(lǐng)域，研究思路較為清晰，研究成果層出不窮，但在具體的應(yīng)用中存在許多不足，有些方法仍處于探索階段。因此，在今后的研究及應(yīng)用中，應(yīng)依據(jù)取長(zhǎng)補(bǔ)短的原則并結(jié)合研究對(duì)象的特征有針對(duì)性地選用評(píng)價(jià)方法，如何合理地應(yīng)用抽象的模型去評(píng)價(jià)復(fù)雜且多樣的生態(tài)系統(tǒng)已成為近年來(lái)生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究的熱點(diǎn)。