生态安全评价指标

生态安全的系统分析

论文

题目对生态安全及其评价指标体系的讨论

姓名吴昭

学号3140105351

教师杨京平

专业工科试验班（材料与化工）

学院求是学院

对生态安全及其评价指标体系的讨论

摘要：自20世纪40年代以来，保护人类生存环境、管理自然资源的合理利用和维护生态系统服务功能的可持续性等日益受到国际社会的广泛关注。而对生态安全的关注则反映了人类社会把自然界当成为人类无偿和无限提供资源及服务的传统观念的转变，是一种新型的人与自然的共生共荣关系。那么怎样才算是健康安全的生态环境？要回答这个问题，必然有赖于建立和完善客观合理的生态安全指标体系，从而对生态安全状况进行客观准确的评价，进而制定有针对性的方案，高效地改善生态环境。

关键词：生态安全；生态安全评价方法；评价指标体系；P-S-R概念框架模型。

一、生态安全的概念

生态安全与生态风险成负相关关系，与生态健康成正相关关系。且安全的生态系统是健康的并具有对各种风险维持其健康的可持续能力。因此，生态安全概念可以用生态风险和生态健康两方面来定义。（具体见下图）

1、生态风险方面

一般认为，风险是指评价对象偏离期望值的受威胁程度，或某种突发事件的概率。生态风险是指生态系统及其组分所承受的风险、干扰或灾害对生态系统结构和功能造成损害的可能性。生态风险的识别包含风险因素的确定和生态系统(或环境)脆弱性的认识。

导致环境或生态系统剧变的风险因素有暴雨、台风以及沙尘暴等。而特定风险的存在对生态系统或环境可能造成的损害程度则取决于生态系统或环境自身的脆弱性。脆弱性作为一种状态，包含3个方面的内容：1）作用于某一环境状态或生态系统的风险(压力)水平(REI)，主要指生态系统或某一环境状态所承受的风险或压力事件发生的频率、强度以及发生的空间位置及其对系统的影响程度；2)生态系统对于某一水平风险(压力)的内部恢复力(IRI），一般指自然生态系统受到干扰时维持自身完整性的内在能力，体现了自然系统对损害的自然免疫能力；3)生态系统或环境对外部压力的外在恢复力(EDI)，强调自然系统在已经遭受损害时，可持续维持其结构与功能完整的能力。

2、生态健康方面

Costanza 等曾提出了表征生态健康程度的指数HI：HI=系统活力(Vigor)*组织结构水平(Organization)*系统恢复力(Resilience)，这个公式非常明确的表达了生态健康的构成要素，式中的活力表征系统功能，组织结构即生态系统组分及途径的多样性，恢复力指系统在受到环境胁迫时维持系统结构和功能的能力。其中关于系统恢复力的度量，Westman等提出由4个方面构成：弹性(系统恢复到于扰前状态的时间)、可塑性(在维持系统组成结构完整性与功能特性的条件下,系统恢复后状态与干扰前状态的最大可容许差异程度)、振幅(系统干扰后可恢复到原来状态的变化幅度)、滞后性(系统所受干扰移走后系统恢复的时间)。

二、“不安全”生态的危害

生态是指生物与其赖以生存的环境在一定空间的统一。一个环节出问题，往往会引发很多其他问题，以土地退化为例：

土地退化造成土壤贫瘠、土地生产潜力下降，生态脆弱性增强，人类需求和系统产出的差值加大，土地退化进一步加剧。可见这是一个恶性循环过程，最终将导致系统物质能量循环失调，系统自我调节能力降低，对生态环境、经济发展、社会进步产生不利影响，导致社会一经济一生态复合生态系统的退化。

三、生态安全评价

1、生态安全评价方法

1.1 综合评价法

作为生态安全评价方法之一的综合评价法，其选取包括社会、经济、资源和环境等多方面的指标，所得结果较为全面客观。综合评价法的基本过程是：首先建立评价指标体系，把多个描述被评价事物不同方面且量纲不同的统计指标，转换成无量纲的相对评价值，然后借助这个相对评价值对系统相应方面进行一一评价，最后将各指标的评价值整合在一起，对系统作出总体性判定。其步骤如图：

1.2 其他方法

除综合评价法之外，还有生态模型方法、景观生态学方法等。

2、生态安全评价指标

2.1 生态安全评价指标的选取原则

建立完善的指标体系是客观准确评价的基础。目前国内外有各种不同的评价指标体系，但这些评价指标的选择具有相对一致的原则：l）具代表性和相对独立性；2)含义直观明确，便于充分理解和应用。既可用于现状评价，又能用来进行预测分析；3)能完整、准确和客观地反映生态系统的安全状况；4)可用于不同空间尺度和地区间的比较，同时能体现生态安全的过程与时间上的动态变化；5)易于编目且可用单一图件表述。

从生态安全的概念出发，基于上述原则，我们可以通过将表征生态系统健康的指标与反映系统的风险评价指标相结合，建立生态安全度量的指标系统。

2.2 生态风险评价指标

在生态风险评价中，国际上其他一些著名的环境机构如NRC、WERF以及CCUE等相继提出了不同的指标体系，但有一个共同点,就是包含风险因素识别、暴露分析指标以及影响(或响应分析指标)三部分。这三方面所具有的指标项目则根据评价的区域、对象而不同。表I 列出了USEPA提出的关于河流生态系统风险评价的指标体系，对应压力、干扰和响应三方面，在化学环境、物理生境、水文条件以及生物学状态等4种要素角度，建立了评价河流生态系

统风险的复杂指标系统。

针对区域风险评价的生态脆弱性问题，Villa 和Mcleod等在综合全球范围内有关环境风险/生态脆弱性以及生态系统或环境要素质量状况评价的现状基础上，通过SOPAC（南太平洋国家委员会申请）的环境评价计划研究,建立了可以在国家间进行对比评价的生态脆弱性指标体系，该指标体系共有54个指标要素，分属于EDI、REI和IRI3个类别，其中属于EDI的指标有19个，属于REI的指标有27个，IRI类型有8个。

2.3 生态健康评价指标

关于区域生态健康的评价指标，可以归纳为生物学与环境学(生物物理学)两大类。在生物学指标中一般以生态系统类型如水生态系统、陆地生态系统等，有不同的指标要素。对于生物物理学指标，尽管不同学者有不同观点，但总体上以制约生态健康的自然物理要素和人为活动要素为主要构成成分，对于不同区域或生态系统，其健康评价的指标不同。以农业生态系统健康评价指标体系为例做以具体说明：