系統(tǒng)工程視角下海島生態(tài)修復項目實施及管理模式研究

摘" 要：海島生態(tài)修復工程具有系統(tǒng)的復雜性、自組織性和功能性特征，利用系統(tǒng)工程原理指導其實施管理具有較好的科學意義。在確定海島生態(tài)修復目標的基礎上，采用系統(tǒng)工程的方法論框架體系，對修復工程設計進行系統(tǒng)優(yōu)化；在生態(tài)修復實施中，通過運用系統(tǒng)工程的綜合集成管理思想，從時間維度上，將海島生態(tài)修復整個過程分為修復前、修復中和修復后3個階段，并貫徹“全生命周期”理念，加強海島生態(tài)修復全過程監(jiān)管，為海洋生態(tài)文明建設打下堅實基礎。

關鍵詞：系統(tǒng)工程；海島生態(tài)修復；管理框架；項目實施；管理模式

中圖分類號：P748" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）35-0012-05

Abstract： The island ecological restoration project has the characteristics of systematic complexity， self-organization and functionality， and it is of good scientific significance to use systems engineering principles to guide its implementation and management. On the basis of determining the island's ecological restoration goals， a methodological framework system of systems engineering is used to systematically optimize the restoration project design; In the implementation of ecological restoration， by using the comprehensive integrated management idea of systems engineering， the entire process of island ecological restoration is divided into three stages： before restoration， during restoration and after restoration from the time dimension， and the concept of \"full life cycle\" is implemented. Strengthen the supervision of the entire process of island ecological restoration and lay a solid foundation for the construction of marine ecological civilization.

Keywords： systems engineering; island ecological restoration; management framework; project implementation; management model

我國是海洋大國，海島眾多，共有海島1.1萬余個。這些海島資源豐富、區(qū)位特殊，是海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，也是我國海洋經濟和社會發(fā)展的重要依托。由于地理隔離、惡劣自然環(huán)境的作用和土壤貧瘠以及淡水資源缺乏等影響，海島生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)抗干擾能力較弱，環(huán)境承載力有限，穩(wěn)定性差，其生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱，一旦受自然災害影響和人類無序、無度開發(fā)的破壞，其生態(tài)系統(tǒng)就很難恢復[1]。目前，我國部分無居民海島由于歷史原因或人為破壞，海島生態(tài)系統(tǒng)受損較為嚴重；大多數有居民海島基礎設施薄弱，環(huán)境保護能力差，生態(tài)狀況較為惡劣，加大對海島進行生態(tài)修復和保護已迫在眉睫。

海島生態(tài)修復是指通過生物技術和工程技術的手段，在遵循自然規(guī)律的基礎上，對遭受破壞或退化的海島生態(tài)系統(tǒng)進行人為干擾，創(chuàng)造出海島良好的環(huán)境，重新促進海島自然演化，從而幫助或引導海島的生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展的過程[2]。海島生態(tài)修復包括島陸、潮間帶和周邊海域這3個不同區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)修復，其目的表現(xiàn)在以下4個方面：恢復和保存海島生物多樣性；維持和提高海島生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)經濟生產力；保護和提升海島的自然資源與生態(tài)系統(tǒng)服務功能；建立海島特殊保護區(qū)滿足人類精神文化需求[3]。

海島生態(tài)修復項目，主要內容包括島陸植被的保護修復、島體穩(wěn)定性、動物及其棲息地的保護修復、海島污染處理和水資源保護等[4]。通過這些項目的實施，對于修復受損海島的生態(tài)系統(tǒng)，改善海島人居環(huán)境，保護海島生態(tài)環(huán)境等均起到了一定的積極作用。但作為一項影響長遠的創(chuàng)新性工程，海島生態(tài)修復項目存在涉及面廣、工程種類復雜、施工難度大等一系列困難，不少項目在一定程度上普遍存在進度緩慢、方案反復調整、分類不清和管理不細等問題，導致項目全流程管理和后評估遇到阻礙[5]。因此，加大對有關海島生態(tài)修復項目的研究和管理是一個迫切需要解決的問題。

1" 海島生態(tài)修復項目的系統(tǒng)性

由于地理位置的特殊性，我國離岸距離大于10 km以上海島約占總數的42%，自然環(huán)境惡劣、交通運輸不便、基礎設施薄弱等諸多因素會造成海島工程的實施與陸地有很大差異：海島生態(tài)修復模式不能完全按照陸地工程的實施方式進行，須進行針對性的改進和提高。同時，海島生態(tài)修復工程涉及生態(tài)系統(tǒng)分析、島陸結合、勘察設計、工程建設及管理和海島海域管理等諸多內容和技術難點，相互影響并相輔相成，常規(guī)、單一的管理方法并不完全適用。

系統(tǒng)工程是在系統(tǒng)思想指導下，把多個學科中的某些思想、理論、方法、策略和手段等根據總體需要進行有機結合，從而科學有效地組織和管理各項活動，最充分地發(fā)揮各項資源優(yōu)勢，實現(xiàn)系統(tǒng)綜合最優(yōu)化的一門工程技術[6]，其非常適合于系統(tǒng)復雜的海島生態(tài)修復項目。在海島生態(tài)修復項目中堅持系統(tǒng)觀念，首先要著眼于生態(tài)系統(tǒng)的整體性，立足辯證唯物主義自然觀，明確“生態(tài)系統(tǒng)是統(tǒng)一的自然系統(tǒng)，是各種自然要素相互依存而實現(xiàn)循環(huán)的自然鏈條”，是一個自組織的、開放的耗散結構，在其中人與自然以相互作用的方式存在著；其次要按照生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)性、整體性及其內在規(guī)律，統(tǒng)籌研究、整體施策、多措并舉，維持生態(tài)平衡，并統(tǒng)籌處理好四大關系：一是高質量發(fā)展和高水平保護的關系；二是重點攻堅和協(xié)同治理的關系；三是自然恢復和人工修復的關系；四是外部約束和內生動力的關系[7]。

2" 海島生態(tài)修復工程的系統(tǒng)構建

2.1" 海島生態(tài)修復項目的特點

王娜等[8]通過分析－組合－歸納模式，在大量研究的基礎上，初步建立了適用于我國海島整治修復工作情況的工程分類研究體系，將其分為一級 12類，二級46類。并通過對海島整治修復與保護工作的系列跟蹤研究，認為海島修復工程主要存在3方面特征：①工程類型較多樣，涉及的領域非常廣泛，并在海島生態(tài)修復工作的基礎上延伸至基礎設施建設、民生保障等各個方面；②地域特征較明顯，南北差異較大，南北方根據其自然特點、社會經濟發(fā)展狀況、生產生活習慣等造成工程類型呈現(xiàn)地域性特征；③工程類型的分類標準不一，工程分類較復雜，不同項目之間有較大差異。

2.2" 海島生態(tài)修復項目管理設計

由于海島生態(tài)修復項目的復雜特點，加大了對其管理的難度，為使海島生態(tài)修復工程從整體上涌現(xiàn)出結構效應、組織效應，根據實踐經驗，可以將該系統(tǒng)分析過程的典型行動概括成5個行動階段，并進行框架建構如下，從而科學分析，確定最優(yōu)方案（圖1）。

具體而言：①在問題提出階段，海島生態(tài)修復項目要依據海島現(xiàn)實情況，分析海島生態(tài)環(huán)境的需求變化及實際支撐能力，對海島整體的政治－經濟－生態(tài)環(huán)境要深入了解，并掌握海島生態(tài)修復相關行業(yè)現(xiàn)狀，從而科學提出生態(tài)修復需要解決的問題；②在目標明確階段，要依據生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學的原理，按照管理部門的相關生態(tài)修復辦法及條例，結合實際后深入分析，確定海島生態(tài)修復工程的總體目標及階段目標，也可以分為軟目標和硬目標；③在分析約束條件階段，不僅要研究海島生態(tài)修復的資源因素如人力、物力、財力等投入條件，以及技術現(xiàn)狀、工期時間等約束因素，還要對海島周邊環(huán)境、自然條件等進行深入調查和分析，明確項目難點和瓶頸問題；④在修復方案設計階段，要結合前述分析成果，從方案的必要性、適應性、可行性出發(fā)，對生態(tài)修復工程的整體效果進行預見和評估，從而提出最優(yōu)的方案設計；⑤在方案比選階段，要按照定性分析與定量計算結合的思路，系統(tǒng)采用多種評價方法，綜合分析以確立最優(yōu)的生態(tài)修復工程方案。以上整個過程可歸納為系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計和系統(tǒng)評價3個部分。

2.3" 海島生態(tài)修復項目的集成管理

海島生態(tài)修復項目的集成管理是一種新的整體論管理方法，其綜合了各種海島生態(tài)關系和復雜的社會、經濟、政治價值觀的科學知識，以修復和保護海島生態(tài)系統(tǒng)長期性和完整性作為總體目標，通過合理的人工干預，旨在達到海島生態(tài)系統(tǒng)的長期可持續(xù)性。與傳統(tǒng)管理相比，海島生態(tài)修復的集成管理為協(xié)調自然保護與經濟開發(fā)的沖突提供了科學的解決方案，是針對不同的海島生態(tài)系統(tǒng)及生境條件，并綜合考慮經濟、政策因素提出的綜合保護策略，其主要有以下4個方面特點。

一是海島生態(tài)修復的資料收集應全面準確。資料收集是整個修復工程的基礎，資料的全面性與準確性決定了后續(xù)修復方案編制的科學性和準確性，因此在資料收集過程中必須遵循一些基本要求：一方面，要求資料類型全面，即圖件、文字、數據等；另一方面，要求資料準確，不可有任何時段、任何地段的缺失。尤其在一些國家規(guī)劃、政策的收集上，要重點關注國家重要生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)保護紅線等關鍵內容，為后續(xù)編制海島生態(tài)修復方案提供堅實的資料基礎[9]。

二是海島生態(tài)修復工程應以生態(tài)退化和人為生態(tài)破壞問題為關注重點，系統(tǒng)推進生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)的修復治理，恢復海島生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。項目重點圍繞海島生物多樣性減少、生態(tài)環(huán)境污染、生態(tài)功能退化等問題，要遵循生態(tài)系統(tǒng)內在規(guī)律，堅持以自然恢復為主、人工修復為輔的方針，根據生態(tài)修復的不同對象、不同受損程度和不同恢復階段，具體采用集成管理對海島生態(tài)修復項目進行全方位綜合管理[10]：分析提出海島生態(tài)修復分區(qū)和修復措施總體布局；編制海島生態(tài)修復措施設計文件；研究部署建設期和生產運行期海島生態(tài)修復監(jiān)測項目、監(jiān)測方法及保障措施；編制方案實施的進度安排；提出海島生態(tài)修復方案實施的投資估算等。

三是系統(tǒng)實施陸海統(tǒng)籌的生態(tài)修復工程。堅持陸海統(tǒng)籌，海島生態(tài)修復工程以陸地綠地系統(tǒng)及外圍的森林、濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)為基礎，構建陸海生態(tài)廊道和生態(tài)緩沖帶，拓展生態(tài)空間、增加環(huán)境容量，優(yōu)化生態(tài)安全格局；嚴格生態(tài)環(huán)境準入，嚴厲懲處生態(tài)破壞違法行為。同時，海島生態(tài)修復工程在實施上要注意保護動物、植物和生態(tài)系統(tǒng)，有時一些生態(tài)保護的小構件可以決定某項修復的成功與失敗。因此，對其組織實施必須依靠復雜項目管理的先進經驗，各學科、各工程、各層次通力配合，相互協(xié)調；做到科學規(guī)劃，認真組織，實施得當，實時監(jiān)測，及時總結，才能保證海島生態(tài)修復工作的順利完成。

四是生態(tài)修復要長期堅持，久久為功。如今人們已廣泛認識到，如果生態(tài)修復所帶來的效益想要持續(xù)下去，那么管理措施必須在關注個別物種之外，同樣關注于整個生態(tài)系統(tǒng)進程；海島生態(tài)修復工程有著其連貫性，除了完成各項具體工程，后期也需加強對項目的評價和監(jiān)管：一方面是跟蹤工程進度情況，如果出現(xiàn)意外，因為有完善的監(jiān)督管理機制，可以馬上實施補救措施；另一方面可以總結凝練，形成經驗以利于大范圍推廣。而且以生態(tài)系統(tǒng)為關注點的修復項目大多是長期的，因此短期內希望修復目標出現(xiàn)顯著進展的想法是不成熟的。

結合以上特點，具體采用集成管理對海島生態(tài)修復項目實際進行全方位綜合管理。海島生態(tài)修復的全過程集成管理不僅可以從時間和空間維度上確立生態(tài)修復的不同階段和任務，從而制定不同的修復策略，進行資源的優(yōu)化調配，而且能夠在一個階段結束時綜合分析修復績效[10]。在實際管理操作中，海島生態(tài)修復集成管理大體可分為1個前提和3個階段：以科學分析為前提，修復工程分修復前、中、后3個階段，每個階段的任務重點不一，但都涉及生態(tài)修復的方方面面，且各階段間均互相交叉和影響，可謂牽一發(fā)而動全身。綜上所述，研究確定海島生態(tài)修復項目實施路線，以此為相關工作的順利開展設計好藍圖（圖2）。

2.4" 海島生態(tài)修復項目的實施管理

在海島生態(tài)修復項目具體實施中，要加強對其全生命周期的管理，具體可分為3個階段：一是修復前——加強科學規(guī)劃。首先，對海島的破壞現(xiàn)狀及生態(tài)環(huán)境評估和監(jiān)測非常重要，其能幫助修復工作有重點地進行，避免由于缺乏針對性、系統(tǒng)性而造成的人力、時間等資源的浪費。其次，要認真研究相關的法律、法規(guī)，相關的工程設計規(guī)范和技術標準、海島開發(fā)相關的技術文件和設計資料等，在此基礎上科學規(guī)劃，將資源重點投放在破壞較嚴重或對生態(tài)系統(tǒng)影響較大的區(qū)域，從而使修復工作取得更好的效果。

二是修復中——加強工程實施嚴管。事中控制具有承上啟下的作用，要通過加強修復事中管理，將事前控制和事后控制有機聯(lián)系起來。在海島生態(tài)修復過程中要加強環(huán)境污染綜合治理，減少環(huán)境污染，以免形成新的生態(tài)問題；可充分利用風能、太陽能、潮汐能等可再生能源發(fā)電等措施。此外，由于海島四面環(huán)水，其周邊水體環(huán)境的變化同樣影響著其陸域和潮間帶的生態(tài)系統(tǒng)，因此加強對水體富營養(yǎng)化、赤潮等生態(tài)問題的治理也是海島生態(tài)修復的一個重要手段。最后，堅持把生態(tài)環(huán)境風險納入常態(tài)化的海島生態(tài)修復風險管理當中，系統(tǒng)構建海島生態(tài)修復項目全過程、多層級、多角度的生態(tài)環(huán)境風險治理體系。

三是修復后——加強科學評估。目前，我國海島生態(tài)修復工程實施已近數十年，國家投入了成百上千億元的資金進行支持，那么修復的效果究竟如何？具體要選取哪些指標用于生態(tài)修復的效益評估？這也成為管理部門和眾多學者關注的焦點問題。從科學角度講，系統(tǒng)合理地評估海島生態(tài)修復工程實施的生態(tài)效益，及時掌握生態(tài)系統(tǒng)的恢復進程、演替方向、存在問題等方面信息，不僅能為進一步優(yōu)化和改進修復方案提供科學依據，而且能為海島生態(tài)項目系統(tǒng)管理提供科學的決策支持[11]。總之，只有加強事前、事中、事后的全生命周期監(jiān)管，才能為加強海洋生態(tài)文明建設提供有力的科技支撐。

3" 結束語

海島生態(tài)修復項目的實施是復雜且綜合的有機過程，加強對海島生態(tài)修復工程的集成管理研究十分必要，這是持續(xù)做好該項目工作的重要前提。隨著我國海島生態(tài)修復工作的不斷深入開展，投入的人力和資金的規(guī)模將不斷擴大，實施科學的海島生態(tài)修復項目設計、實施、評估和管理，從而保障生態(tài)修復成效意義非常重大[12]。本研究以系統(tǒng)工程原理為指導，對海島生態(tài)修復項目整體實施及管理模式進行研究，是對海島生態(tài)修復集成管理的有益探索；后期還需結合更多的修復工程實例，進一步深入研究評價指標選取、系統(tǒng)設計優(yōu)化、綜合評價模型建立等方面，有力支撐海島生態(tài)修復事業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻：

[1] 郭珊．海島整治修復后景觀變化分析[J]．科技創(chuàng)新，2019（5）26-27.

[2] 楊小慶，陳淳，曹力瑋，等．我國海島生態(tài)減災修復效果評價指標研究：以平潭島為例[A]．中國環(huán)境科學學會，中國環(huán)境科學學會2021年科學技術年會論文集[C]．北京：《中國學術期刊（光盤版）》電子雜志社有限公司，2021：670-674.

[3] 蔡玙瀟．海岸帶生態(tài)修復規(guī)劃指標體系研究[D]．上海：上海師范大學，2023.

[4] 趙東洋，雷利元，席小慧，等．基于PPC-AHP-DM法的遼寧省整治修復海島開發(fā)潛力評價研究[J]．海洋環(huán)境科學，2017，36 （4）：531-536.

[5] 吳姍姍，劉亮．海島生態(tài)修復成效綜合評價指標體系研究[J]．海洋開發(fā)與管理，2023（12）：97-102.

[6] 劉曉青．堅持系統(tǒng)觀念推進新時代生態(tài)文明建設[J]．中國生態(tài)文明，2021（2）：75-76.

[7] 王紅，楊堃．“美麗中國”系統(tǒng)工程建設研究[J]．系統(tǒng)科學學報，2015，23（4）：97-100.

[8] 王娜，王豐，徐文斌，等．海島整治修復工程分類體系構建及全國格局分析[J]．海洋通報，2017，36（6）：682-688.

[9] 王燕，鄒長新，林乃峰，等．基于生態(tài)監(jiān)管的生態(tài)保護修復工程實施成效評估指標體系研究[J]．生態(tài)學報，2023，43（1）：1-9.

[10] 吳霖，歐陽玉蓉，吳耀建，等．典型海洋生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)修復成效評估研究進展與展望[J]．海洋通報，2021，40（6）：601-608.

[11] 羅明，于恩逸，周妍，等．山水林田湖草生態(tài)保護修復試點工程布局及技術策略[J]．生態(tài)學報，2019，39（23）：8692-8701.

[12] 王夏暉，張簫．我國新時期生態(tài)保護修復總體戰(zhàn)略與重大任務[J]．中國環(huán)境管理，2020，12（6）：82-87.