生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究進(jìn)展

惠婷婷

（遼寧省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，遼寧沈陽(yáng) 110161）

1 引言

人類的生存環(huán)境及維持生存所需資源需要健康的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)提供，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、人口不斷增加，給生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)巨大的壓力，不斷出現(xiàn)的水危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題逐漸引起公眾的關(guān)注［1］。完善生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)方法能夠客觀評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)，引導(dǎo)人類合理利用自然資源，促進(jìn)水環(huán)境管理模式的不斷改進(jìn)和完善，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生。

2 生態(tài)系統(tǒng)健康的起源和演進(jìn)

20 世紀(jì) 40 年代，Aldo leopold 首次明確提出“Land health”的生態(tài)系統(tǒng)健康概念，之后雖有較多相關(guān)理論研究，但至今仍沒(méi)有對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行統(tǒng)一的定義［2］。本文選取幾個(gè)較有代表性的概念，見表1。

表1 生態(tài)系統(tǒng)健康概念

從國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康的內(nèi)涵的理解中可以看出，健康的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該具有自我維持和自愈能力，能夠?yàn)橄到y(tǒng)中物種提供生存保障、滿足人類生產(chǎn)生活的需求且具有一定的穩(wěn)定性的特點(diǎn)。目前，我國(guó)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的研究還處于摸索階段，主要從梳理國(guó)內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀、從不同的尺度對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)、對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建以及評(píng)價(jià)方法選擇4 個(gè)方面開展研究工作。

3 生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

隨著研究工作的不斷深入，人們逐漸意識(shí)到建立科學(xué)的生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系才能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。由于研究角度不盡相同，因此形成了不同的生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

3.1 社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)（SENCE）指標(biāo)體系

社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)人在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及自然生態(tài)系統(tǒng)中的核心地位，人類活動(dòng)將社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然生態(tài)系統(tǒng)串連在一起，但同時(shí)人類活動(dòng)又受到其制約和限制，共同組成相互依存、共生的復(fù)合體系［3］。該評(píng)價(jià)體系具有指標(biāo)全面、完整、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，但由于需要的指標(biāo)信息量大，數(shù)據(jù)獲取相對(duì)較難。

3.2 壓力—狀態(tài)—響應(yīng)（PSR）模型指標(biāo)體系

“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”模型是概念模型。該模型是由世界銀行、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織、聯(lián)合國(guó)發(fā)展署、聯(lián)合國(guó)環(huán)境署共同提出的［4］。PSR 模型指標(biāo)體系分為環(huán)境壓力、環(huán)境狀態(tài)和社會(huì)響應(yīng)3 項(xiàng)指標(biāo)。其中，環(huán)境壓力指標(biāo)用來(lái)反映人類活動(dòng)給生態(tài)環(huán)境資源帶來(lái)的影響；環(huán)境狀態(tài)指標(biāo)用來(lái)反映人類活動(dòng)給環(huán)境帶來(lái)的影響從而引發(fā)資源狀態(tài)或數(shù)量的變化；社會(huì)響應(yīng)指標(biāo)則用來(lái)反映資源變化導(dǎo)致人類做出的連鎖反應(yīng)，包括技術(shù)更新、出臺(tái)相應(yīng)的管理政策。3 項(xiàng)指標(biāo)之間沒(méi)有明確的界限，在構(gòu)建指標(biāo)體系過(guò)程中需綜合考量［5］。

目前，該指標(biāo)體系在生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)、生態(tài)安全評(píng)價(jià)、生態(tài)服務(wù)功能評(píng)價(jià)等領(lǐng)域應(yīng)用較多，該模型的缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在3 個(gè)方面：（1）適用范圍相對(duì)較小，PSR 模型指標(biāo)體系適用于空間尺度、空間差異均相對(duì)較小的微觀領(lǐng)域；（2）具有一定的滯后性，社會(huì)“響應(yīng)”指標(biāo)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)存在滯后性；（3）指標(biāo)不易量化，社會(huì)“響應(yīng)”指標(biāo)不易量化，受主觀影響較大［6］。

3.3 驅(qū)動(dòng)力—壓力—狀態(tài)—影響—響應(yīng)（DPSIR）指標(biāo)體系

DPSIR 模型是在 PSR 模型、DSR 模型以及PSRP 模型、PSIR 模型等修正模型的基礎(chǔ)之上發(fā)展而來(lái)的［7］。DPSIR 模型對(duì)人和環(huán)境之間的相互作用進(jìn)行了系統(tǒng)分析。該指標(biāo)體系中D 代表驅(qū)動(dòng)力、P代表壓力、S 代表狀態(tài)、I 代表影響、R 代表相應(yīng)，各個(gè)部分中又分成若干種指標(biāo)［8］。該指標(biāo)體系與之前介紹的不同之處在于增加了人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境影響的驅(qū)動(dòng)力指標(biāo)，能表征時(shí)空尺度和研究對(duì)象的特征。

3.4 生態(tài)足跡指標(biāo)體系

生態(tài)足跡是指能夠持續(xù)為人類活動(dòng)提供資源并消納其產(chǎn)生的垃圾所需的生態(tài)生產(chǎn)能力的空間［9］。其原理是將人類活動(dòng)需要消耗的自然資源“利息”（生態(tài)足跡）與自然資源產(chǎn)生的“利息”（生態(tài)承載力）轉(zhuǎn)化為可以共同比較的土地面積，通過(guò)對(duì)二者的比較來(lái)判斷人類對(duì)自然資源的過(guò)度利用情況。該體系可用于計(jì)算人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，具有指標(biāo)少、直觀簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。但評(píng)估結(jié)論具有瞬時(shí)性，不能對(duì)未來(lái)的變化做出預(yù)測(cè)。

4 生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)方法

隨著生態(tài)系統(tǒng)健康研究的深入，評(píng)價(jià)方法已由最初定性的簡(jiǎn)單描述發(fā)展為現(xiàn)今定量的較為精確判斷。目前，常用的評(píng)價(jià)方法有綜合指數(shù)評(píng)價(jià)法、韋伯—費(fèi)希納評(píng)價(jià)法、生態(tài)足跡法、聚類分析法、模糊數(shù)學(xué)法（FPR）、質(zhì)量指數(shù)法、AHP 層次分析法、景觀空間格局分析法、物種指示法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型法。

5 對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究的新探索

“十一五”“十二五”期間，為推進(jìn)我國(guó)水污染治理進(jìn)程，國(guó)家實(shí)施了水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)?！斑|河流域水環(huán)境實(shí)施效果評(píng)估與流域技術(shù)集成”課題，針對(duì)流域水環(huán)境問(wèn)題，開展了水生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究工作。該課題采用邏輯框架法，構(gòu)建了水生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。邏輯框架法是通過(guò)構(gòu)建目標(biāo)樹的方式構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。目標(biāo)樹的中間是水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況；目標(biāo)樹的下方表征水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的影響因素，包括：水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定，包括標(biāo)準(zhǔn)限值、形成流域三級(jí)水生態(tài)功能分區(qū)、流域信息差異性調(diào)查等；企業(yè)排放值落實(shí)到戶、按照控制單元分配、計(jì)算水環(huán)境容量、污染負(fù)荷核定等；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，包括發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)企業(yè)、產(chǎn)業(yè)集聚布局、明確產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入制度等；管理政策實(shí)施，包括污染防范、環(huán)境治理信息化、數(shù)字化、公眾參與等。目標(biāo)樹的上方表征水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況，包括：流域水生態(tài)環(huán)境狀況，如水質(zhì)改善、水生生物多樣性增加、底棲動(dòng)物棲息地環(huán)境改善；流域水生態(tài)承載力，包括人口經(jīng)濟(jì)承載力、水資源承載力、水環(huán)境承載力等。通過(guò)目標(biāo)樹自下而上的因果邏輯關(guān)系分析，構(gòu)建了水生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

6 結(jié)語(yǔ)

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的關(guān)注度在不斷增強(qiáng)。生態(tài)系統(tǒng)具有復(fù)雜性、動(dòng)態(tài)性，需要長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)，綜合考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人口等各方面的因素，才能建立科學(xué)、完善、具有可操作性的評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法。生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)需要大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，由于一些歷史和技術(shù)原因?qū)е律鷳B(tài)系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)欠缺，這也給生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究帶來(lái)了困難。未來(lái)如何將遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)與生態(tài)監(jiān)測(cè)相結(jié)合，以獲取更加全面、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，將成為生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的研究熱點(diǎn)。