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保护生态系统的方法范文1
1 概念和内涵
1.1 海洋生态补偿
海洋具有整体性、流动性等特点，这些特点决定了海洋生态环境破坏或者海洋生态建设都具有很强的外部性。即：一片海域的环境资源破坏会损害周边海域环境和经济利益，生态破坏的后果需要由周边海域分担；另一方面，一片海域的生态环境的保护和建设可以增加周边海域的环境和经济利益，生态环境建设者无法独自享有生态保护和建设的成果。在海洋环境资源利用和保护方面，类似的外部性普遍存在，并导致环境和经济利益关系的扭曲，增加了海洋生态保护的困难，损害了利益相关者之间的和谐。海洋管理同样需要建立海洋生态补偿机制来调整相关利益关系。从政策角度，可以把海洋生态补偿定义为：“以促进海洋环境保护和资源开发协调发展，实现海洋可持续开发利用为目的，运用政府和市场手段激励海洋环境资源保护行为，调节海洋环境资源利益相关者之间利益关系的公共制度”。
生态系统方法是一种以科学为基础保护和管理自然资源的全面方式，是一个按照生态学原理和可持续发展的原则，对生态系统管理进行思考和制定行动计划的框架。在研究或实践中，生态系统方法被赋予多种不同的定义。《生物多样性公约》认为，生态系统方法是土地、水和生物资源综合管理的战略，是促进它们的保护和可持续利用的一种公平的、科学的方法，这种方法能重视生物组织结构、有机体的基本过程、功能及其与环境的相互作用等多方面。在海洋管理领域，美国海洋和大气管理局(NOAA)则认为，生态系统方法为海洋和海岸带管理决策提供了一个综合框架，与传统的基于单个物种或者单一问题的分散管理不同，运用生态系统方法的海洋管理综合考虑了相关的生态、环境、经济、社会等多方面因素，特别是影响海洋资源利用的人类因素。
1992年里约热内卢地球峰会上，生态系统方法被作为生物多样性保护的基础概念正式被提出，并在生物多样性公约(CBD)和世界自然保护联盟(IUCN)等组织的积极倡导和推动下，迅速成为研究和管理实践的热门。海洋为实施生态系统方法提供了比陆地更多的机会，生态系统方法在海洋管理中，特别是在海洋渔业管理中，得到了更多重视。美国、加拿大、澳大利亚和欧盟等国家均在各自的海洋政策中明确提出实施生态系统方法，运用生态系统方法已经成为海洋管理未来发展的大趋势。
2 在生态系统方法框架下构建海洋生态补偿运行机制
2.1 构建生态补偿机制是实施生态系统方法的要求
2000年《生物多样性公约》缔约国大会上提出了实施生态系统方法的12条原则，其中的4条原则与生态补偿直接相关：
(1)生态系统管理者必须认真考虑和分析管理行动对周边生态系统的实际和潜在影响。这条原则强调应充分认识资源开发利用的外部性问题，即实施生态补偿的缘由。
(2)应在经济背景下理解并管理生态系统，包括a、减少不利于生物多样性保护的市场扭曲现象；b、运用奖励措施，促进生物多样性保护和可持续利用；c、尽量使生态系统的成本和生态效益内部化。这条原则明确表达了采取必要手段纠正因外部性导致的利益关系扭曲，促进资源可持续利用的生态补偿思想。
(3)管理决策应该考虑所有利益相关者的选择，特别是当地的居民和社区的权利应该被公平和公正的考虑。此原则涉及了补偿主体和补偿对象范围界定问题，无论补偿主体还是补偿对象都是利益相关者。
(4)在适当的空间范围上实施生态系统方法，其地域范围应反映生态特征而不是行政范围，通常包括从流域到海域的广阔地域。这条原则为界定补偿主体和补偿对象的空间范围提供了参考。
从这4条原则可以明确的看出，实施生态系统方法要求运用生态补偿手段。
2.2 构建海洋生态补偿机制需解决的基本问题
构建生态补偿机制需要解决三个基本问题：一是界定生态补偿主体和补偿对象，二是选择补偿途径，三是确定补偿标准。构建海洋生态补偿机制同样需要解决三个基本问题。
2.2.1 补偿主体和补偿对象的界定
补偿主体和补偿对象的界定是生态补偿机制的基础，是要解答谁补偿谁的问题。其基本思路是分析某一海洋开发或保护活动如何改变了生态系统服务功能，找出其利益相关者；补偿主体和补偿对象都是利益相关者，补偿主体包括破坏生态系统服务功能的群体和分享因他人的贡献而增加的生态系统服务功能的群体；补偿对象则包括原本享有的生态系统服务功能受到损害的群体以及对恢复和提高生态系统服务功能价值有贡献的群体。
生态系统服务功能的分类有很多种不同的体系。“我国近海海洋综合调查与评价专项”课题“海洋生态系统服务功能及其价值评估”研究中把海洋生态系统服务功能分成了食品生产、原料生产、氧气提供、基因资源提供、气候调节、废弃物处理、生物控制、干扰调节、休闲娱乐、文化用途、科研价值、初级生产、营养物质循环和物种多样性维持等14类，并提出了计算各类功能的方法，可以据此分析海洋生态系统服务功能变化对利益相关者的影响，进而根据他们的利益增损关系界定补偿主体和补
偿对象。特别要强调的是，由于海洋资源本身具有的整体性和流动性特点，利益相关者的范围可能很广，从制定易操作的生态补偿政策的角度出发，需要把利益相关者限定在实施生态系统方法的地域范围之内。
2.2.2 补偿途径的选择
补偿途径指的是实现生态补偿的手段，通常包括财政转移支付、政策倾斜、环境资源税费、智力型投入、项目实施等。选择补偿途径应结合海洋资源开发活动的具体形式、补偿主体和补偿对象的特点等，并确保补偿效果具备持续性。上述补偿途径都曾在陆地生态补偿实践中得到应用，也完全可用于海洋生态补偿。海洋生态补偿中，应主要考虑选用财政转移支付和环境资源税费两种途径。
2.2.3 补偿标准的制定
补偿标准是实现生态补偿的依据，制定补偿标准是要找出能被补偿主体和补偿对象共同认可的补偿额度，以达到改善或恢复生态服务功能，有效矫正生态环境保护相关的环境和经济利益分配关系。各种补偿方式都涉及到补偿标准问题，其中，讨论较多的是资金形式的补偿标准。
理论上，补偿标准应根据生态系统服务功能的市场价值来制定，但由于生态系统服务功能的量化方法本身不成熟，而且量化的结果通常是天文数字，所以，其研究结果无法直接用于相关政策制定和实践。已有生态补偿理论研究和实践中，补偿标准通常用机会成本法、恢复成本法等方法计算，海洋生态补偿标准的制定也可以参考这些方法。现有海洋方面的收费政策、陆地生态补偿实践也为制定海洋生态补偿提供了参考。
由于生态补偿标准涉及到当地经济发展水平、文化背景、人们的意识等多方面，采用理论方法计算的补偿标准在实践中往往难被接受。实际上，通过补偿主体和补偿对象双方“讨价还价”达成协议的补偿标准要比根据理论价值估算确定的补偿标准更加可行。
3 构建渤海生态补偿机制的初步设想
渤海海域是目前我国污染最为严重的海区，面临严峻的生态环境问题。最近几十年，渤海受污染的海域总面积持续增加，特别是海水质量劣于三类水质的海域面积增长较快。渤海生态系统也退化严重，近几年的监控结果显示，渤海的生态监控区生态系统均处于亚健康或者不健康状态。海洋环境恶化及其引发的环境灾害严重危害了海洋产业的发展。实践表明，传统的海洋管理模式不能胜任渤海管理，无法有效解决渤海所面临的种种生态环境问题，因此，实施生态系统方法管理渤海被提上议事日程。基于生态系统的渤海管理是一个对渤海及其沿岸区域，并涉及入渤海河流流域的综合管理，影响渤海生态环境的人类活动是其管理核心。如前所述，实施生态系统方法的海洋管理中生态补偿不可或缺。针对影响渤海生态环境的主要人类活动及造成的主要问题，提出生态补偿运行机制建设的初步设想。
3.1 陆源污染物
大量的陆源污染物排放入渤海并累积是导致渤海水质恶化的最主要原因。渤海陆源污染物主要来源分三类，一是对海直接排污口，每年通过各类排污口直接排入渤海的污水高达40亿t左右，占入渤海陆源污染物的20％～30％；二是入渤海河流，以河流为载体的陆源污染物是渤海主要的污染物来源，其比例占50％以上；三是村镇和农地地表径流，这类污染物主要是氮和磷，占入渤海氮和磷总量的4％～10％。
为减少陆源污染物人海，除了运用传统的严格执法监察、污染物排放总量控制等手段之外，还应运用生态补偿，用经济激励机制，鼓励减少污染物排放行为。针对向海洋排放污染物，我国建立了“排污收费制度”，《中华人民共和国海洋环境保护法》第十一条规定：“直接向海洋排放污染物的单位和个人，必须按照国家规定缴纳排污费”；《中华人民共和国水污染防治法》第十五条规定：“企业事业单位向水体排放污染物的，按照国家规定缴纳排污费；超过国家或者地方规定的污染物排放标准的，按照国家规定缴纳超标准排污费”。从实施情况看，由于排污费价格偏低，该制度的激励力度不足，对限制和减少污染物排放的作用有限。建议对现有“排污收费制度”进行改革，提高收费标准，突出生态补偿的内涵，建立以排污单位为补偿主体，地方政府作为人充当补偿对象的生态补偿机制。
3.2 海洋生态用水
海洋生态用水是为满足海洋特别是河口生态系统正常的生态过程和生态功能所需要的入海淡水。近几十年来，由于入渤海生态用水减少，渤海盐度的空间结构发生了根本性的变化，导致渤海自然系统发生较大变化，对鱼类、虾类的洄游产卵、育幼等产生严重的负面影响。入海生态用水减少已成为导致渤海生态系统健康状态恶化的重要原因之一。
入渤海河流流域地处干旱、半干旱地区，水资源本身短缺，要求流域减少取水量以增加入海生态水量，势必要对流域原有的生产生活造成一定的负面影响，在枯水期，这种影响尤其明显。渤海对入海生态水量的需求与流域生产生活用水(主要是农业用水)需求之间就形成了一对矛盾，必须在流域发展农业和其它产业和放流人海之间做出战略选择。在决策用作增加生态流量之后，就需要研究生态补偿制度，特别对流域在枯水期增加生态流量应给予补偿。应在海陆统筹的方针指导下，研究增加人海生态水量的生态补偿标准和实施规划，建立流域和海域、内地和沿海之间的用水生态补偿机制。
3.3 湿地围垦和围海造地
以海水养殖为目的的湿地围垦和以城市建设为目的的围海造地导致海岸带湿地大面积丧失。据不完全统计，截至到2003年，渤海累计围海面积高达3000平方千米，修建海堤近2 600 km。滨海城市建设和工业园区建设推动围海造地的速度进一步加快，仅曹妃甸围海造地一期工程围填海面积就达11.95平方千米，天津滨海新区建设预计围填海面积超过200平方千米。围垦和围海造地对发展沿海地区经济有一定贡献，但也不可避免的造成了海洋污染、物种生境丧失和海洋生物多样性的降低，存在一定危害。
为控制湿地围垦，山东省在2007年出台了“退渔还湿”的生态补偿政策，该政策对于减少湿地围垦，保护和修复海岸湿地有积极意义，值得在环渤海地区推广。此外，建立自然保护区也是保护湿地的有效手段。保护区一旦建立，依照相关条例，区内原有的捕捞、养殖等经营性用海活动将受到限制，当地居民的利益将不同程度受到影响。从保护区管理现状看，由于缺乏新的就业渠道，当地居民违规在保护区内开展养殖和捕捞活动的现象并不鲜见。为缓解这对矛盾，应该建立生态补偿制度，对放弃保护区内海域经营活动的居民给予补偿，其补偿途径以政府帮助就业转移为首选。
围海造地是完全改变海域自然属性的用海方式，国家对一般的填海型项目收取海域使用金。从实践情况看，收取海域使用金标准往往很低，与所填海域本身的生态系统服务功能价值相差甚远，不利于控制围填海。海域使用金是国家作为所有人出租海域使用权，向承租人收取的租金，不属于生态补偿金。应专门针对围海造地建立生态补偿机制，这一生态补偿机制中，用海单位是补偿主体，地方政府充当补偿对象，补偿途径以资金补偿为主，补偿标准可参照围海造地区域同期用于商业开发的土地价格。
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关键词 流域；生态系统管理；生态系统方法
中图分类号 P968 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2007)05-0148-05
传统的流域主要体现其水文学特征，是指被地表水或地下水分水线所包围的范围，也就是河流湖泊等水系的集水区域。随着科学、社会、经济和文化的发展，流域的概念又有了更为广阔的内涵，除了具有基本构成要素外，还具有了一定的层次结构和整体功能，是一个不仅包括了水资源，同时还包括了天、地、气、生等自然要素以及人文社会经济要素在内的复合系统。与流域概念的不断发展一样，流域管理也在不断发展。综观发达国家流域管理的发展历程，都经历了一个由片面注重单一资源的开发利用，到强调改进流域生态系统的整体功能，到强调广泛合作基础上的流域统一管理，再到现在的强调流域范围内水、地、气、生、人的综合生态系统管理的过程。由此，树立流域可持续发展观，从流域环境与发展统一的角度考虑基于流域生态系统、流域经济系统和流域社会系统的流域复合系统管理，实现流域的可持续发展，成为世界各国政府和研究人员长期关注的热点和焦点问题。
1 流域生态系统管理的形成和发展
了解生态系统管理的形成与发展有利于深刻理解流域生态系统管理，因此，首先介绍生态系统管理。
1.1 生态系统管理的形成和发展
从20世纪40年代开始，随着生态学学科理论体系的完善和系统化，以及人类对其与自然关系的新认识，在传统的环境管理中逐步引入了生态学的相关理论和方法。20世纪70年代以来，在生态和景观单元内实施环境管理的理念得到认可和发展。郭怀成教授环境规划与管理研究小组认为在生态系统方法、物种保护、综合资源管理以及区域规划等的基础上，生态系统管理（Ecosystem Management）在20世纪90年代后成为研究和管理实践中新的热点。关于生态系统管理的第一本著作是1988年由Agee. J. K 和D. R. Johnson写的关于公园和野生地的生态系统管理，作者提出了实现生态系统管理的基本目标和过程的理论框架。之后，有很多学者对生态系统管理展开讨论。1992年，美国林务局宣布将采用“生态系统的方法”来管理国家森林，这在美国是第一次，或许在全世界也是第一次官方采用生态系统的方法来管理自然资源［1］。1993年，美国克林顿总统为了实现地区森林生态系统的科学管理，设立了一个森林生态系统管理评价工作组（FEMAT），发表了题为“生态系统管理：一个生态的、经济的和社会的评价”的报告，标志着生态系统管理的基本框架的形成［2］。2000年《生物多样性公约》缔约方大会第五次会议通过了第V/6号决定，提出了有关生态系统管理的5项导则和12项原则，为进一步实施生态系统管理提供了重要的指南。
虽然美国林务局（1992）、美国环保局（1995）、FEMAT（1993）、美国森林学会（1992）、Agee和Johnson（1988）、Keiter(1989)、Christensen等（1996）等尝试从不同角度定义生态系统管理，但是，目前对生态系统管理还是没有一个统一的界定，引用最多的或许还是来自Crumbine（1994）的阐述［3］。Crumbine（1994）通过对1993年6月以前发表在经同行评议的期刊上的关于生态系统管理的论文进行分析，总结其共性，确定了生态系统管理的10个基本内容，包括：用“系统”的观点看待生物多样性等级，寻求各等级之间的关联性；管理者必须超越行政的或政治的边界，在恰当尺度内界定生态边界；注重生态系统的完整性以保持生物多样性；增强生态学数据的研究和收集；管理者对行动的结果进行监测以对成败进行定量评价；适应性管理以应对不确定性，增强管理的灵活性；加强合作，包括管理机构间、与私人间等，综合考虑各种冲突；组织变化，包括结构和运行方式的简单和复杂的变化；承认人类根植于自然；人类的价值对于实现生态系统管理目标的重要性等［4］。
生态系统管理概念的提出使人类由对自然的无序利用和被动适应，开始走向实施主动的生态恢复和科学管理［5］。郭怀成教授环境规划与管理研究小组认为目前有关生态系统管理的研究在国内外均处于起步阶段。
以上介绍中出现了“生态系统管理”与“生态系统方法” ，有研究认为生态系统方法和生态系统管理是两个密不可分的概念，生态系统方法是一种框架和理念；而生态系统管理则是一个过程和实践，并有相对更窄的目标和更实际的应用［3］。
1.2 流域生态系统管理的形成和发展
1933年，美国国会通过了开发田纳西流域水资源的立法，成立了世界上最早的流域综合管理机构――田纳西流域管理局，取得了综合开发治理的良好效果。二战以后，很多国家都研究美国的经验并结合本国国情，制定出了自己的水环境流域综合管理方案。英国泰晤士河、欧洲的莱茵河和澳大利亚的墨累―达令流域是综合开发、保护和治理流域的又一典型：把握了流域具有系统性的特征，把局部与整体统一起来，强调区域间的合作，制定流域综合规划、把流域内水、土地、植被等生物资源综合考虑，充分吸收公众参与并重视地方知识的应用，有效地避免了区域间为区域利益而牺牲流域利益的利益之争、部门间为部门利益而牺牲流域利益的利益之争、以及区域与部门间的利益之争。20世纪80年代，美国提出了流域管理模式。90年代，随着可持续管理理论的提出，流域管理进入了新的发展阶段。Gardiner（1993）最先提出以流域可持续发展为目标的流域综合管理。流域综合管理的内涵包括：流域是资源开发管理与环境保护的最佳单元，运用综合观点对流域资源、生态、环境开发和保护进行管理，流域综合管理是一个统筹兼顾的协调与协商和动态的连续的发展过程，流域综合管理应用行政、市场和法制手段来进行优化管理，是“自上而下”、“自下而上”相结合的管理［1］。对比流域综合管理内涵和生态系统管理包括的主要内容，流域综合管理体现了重视生态系统的完整性、参与的广泛性、应用适应性管理、方法和手段的多样性、相关利益主体的合作与协调性等生态系统管理最为基本的内容，因此，我们认为流域综合管理是一种流域管理的模式、框架和理念，流域生态系统管理则是基于流域综合管理模式，应用生态系统方法，通过具体的行动、过程和实践，促进和实现流域的可持续发展。在此基础上，有研究就流域综合管理和流域生态系统管理的理论、在实践中的具体应用及分析工具等进行了探讨［2～8］。随着流域生态学的发展和流域管理实践经验的丰富，流域管理也更侧重于生态系统的管理［9］。
2 流域生态系统管理的主要内容
综合以上研究，总的来说，流域生态系统管理应该包括但不限于以下内容：①注重流域生态系统特征，包括从生态界限考虑生态系统的整体性、尺度更宽、各生态系统间和生态系统内各组分的相互关联性、生态系统健康包括自然恢复力、生态系统具有服务功能、生物多样性、在区域层次上存在着结构和组成上的差异等；②从流域环境与发展统一的角度考虑基于流域生态系统、流域经济系统和流域社会系统的流域复合系统管理，实现流域的可持续发展；③适当调整机构和组织以适应流域生态系统管理的需要，加强机构合作、协调与沟通能力等能力建设；④由于流域生态系统的复杂性、不确定性和时滞性，并且管理必须认识到变化的必然性，因此要采用适应性管理的方法，从实践中积累经验，及时调整行动；⑤承认人类根植于自然，因此人类的价值对于实现流域管理目标非常重要，应该认识到人类文化的多元性和复杂性，重视地方居民生态系统知识的运用，有利于管理措施的执行，鼓励各利益相关主体（stakeholders）共同参与、协商、讨论和决定流域事务；⑥采用多学科方法，包括自然科学和社会科学的方法；⑦应用行政、市场、法制等多种手段进行管理；⑧加强信息能力建设，做好流域生态系统相关基础数据等信息的收集、监测、统计和分析等，为流域生态系统管理提供依据；⑨注重制定流域中长期规划，并做好规划执行情况的跟踪和评价工作。
3 中国实施流域生态系统管理面临的机遇和挑战
3.1 中国流域生态系统管理的现状
中国从21世纪开始引入综合生态系统管理理念，探索创立一种跨越部门、行业和区域的可持续的自然资源综合管理框架［14］。在中国的生物多样性保护中，正在逐步采用生态系统方法，如，作为全国生物多样性保护行动的纲领性文件《中国生物多样性保护行动计划》的制定便是明证。又如，2000年中国的《全国生态环境保护纲要》也贯彻了生态系统方法的思想。虽然，到目前为止，中国没有在法律、法规及相关的政策文件中正式地提出“流域生态系统管理”，但是我国目前已经开展了大量的以小流域综合治理为目标的研究和实施工程［5］，特别是近年来，流域相关机构的管理者和流域管理的研究者正通过各类项目的实施和会议的召开等多种形式的国内、国际交流与合作，正在不断引进和学习有关流域生态系统管理的理念和方法，这为中国实施流域生态系统管理提供了难得的机遇。
3.2 中国实施流域生态系统管理的主要障碍
3.2.1 探索中国流域综合管理新机制和新体制，应成为相关政府部门和科学界共同努力的方向［5］
流域管理体制设置是中国实施流域生态系统管理的重中之重，急需建立以机构为主线的新型流域管理体制和区域与部门的合作机制，这是由于：机构固有的惯性,不可避免地会对生态系统管理产生约束［15，16］，必须加强机构的合作、协调与沟通能力等能力建设；目前中国流域管理存在的矛盾往往涉及流域管理机构、相关的行政主管机构、地方政府、地方各相关主管部门等机构之间。如，地方立法机构作为地方最高权力机构地位的尴尬，地方政府部门权力的越位，地方财政机构和发展改革机构权力地位的显著。由于现实权力的配置改变了法定权力的配置，从而使得很多流域事务无法按照现行法律规定去执行，只能依照具体情况具体处理；由于综合管理是一种非集中的分权决策，区域与流域的统一管理需要运用协同管理理论，即分权理论，将政府和地方资源使用者之间权利和义务进行分配［18］。研究表明，如何从更大范围考虑生态安全问题，需要地方与中央政府的合作才能解决［19］。从莱茵河流域区域间合作的成功案例分析，只有各区域协商达成共识，治理才会更有成效。否则，法律规定的“流域管理与区域管理相统一”在现实中很难实现。
3.2.2 法制保障不足
主要体现在：①法律规定还不足以支持流域生态系统管理。我们已有的研究表明，总的来说，中国在流域立法领域初步形成了以《宪法》为指导、《环境保护法》、《水法》、《防洪法》、《水污染防治法》、《水土保持法》、《环境影响评价法》为主，其他相关法律为补充的较为系统的、旨在促进、实现和保障我国流域可持续发展的国家立法，其对流域生态系统管理的先进理念有所体现，但是还存在差距，必须通过适时和合理的修改才能够支持我国流域的可持续发展。②法律的执行不总是好的。环境保护领域的“有法不依”在中国并不新鲜［20］，因此，即使有法律保障，倘若不执行，法律也就成了摆设，只是充个面子而已。③立法程序。在中国，特别是地方，立法的程序总是由某个政府职能部门首先根据自己的需要向政府法制部门提出立法建议，由政府法制部门经过调研论证认为可以纳入立法计划，再由提出立法建议的某部门具体拿出立法草案的初稿，经过讨论，再提交人大的相关委员会调研、论证和审议，最终才可能形成立法。这虽然也是一个“自下而上”的过程，但是，这个“下”往往不具有利益的代表性，而是体现某个或某几个部门的部门利益，当然，因此形成的法律因为有部门利益倾向得不到其他部门的认同，从而实施效果并不好。当然，为了避免因为部门利益产生的冲突，在法律的制定过程中，也往往由人大或政府法制部门斡旋，但是造成的结果可能是法律规定不明确造成执行中的困难，或者为了多个部门能够分享利益而使立法违背了初衷，法律规定不符合自然规律而是为了满足部分利益相关人的心愿，由于从法律中得到的利益不一样，从而不同部门的履行态度不一样。
3.2.3 生态极限与生存极限之间的冲突造成了管理措施的“执行难”
仅考虑生态的因素，低估了人文因素的影响，往往难以充分考虑到各种利益群体对资源管理承受的极限，会使遵守法律和政策与生存和发展产生矛盾，从而导致现实中为了生存而不顾生态极限。因此，建立社会上和生态上都可接受的环境管理方法和政策是至关重要的。甚至环境保护的社会因素必须优先考虑［21］。
3.2.4 过分依赖行政手段的运用，对市场机制运用不够
目前中国流域管理的相关文件或法律规定大多是义务性规定，对违反规定的行为多是采取罚款等行政手段，对市场机制的运用考虑不够，即使有规定，也较为原则，无法实施。如排污交易许可，其实施难度大，缺乏细致的措施是主要的障碍［22］，在中国，国家尚未出台排污许可证和总量控制的实施办法，导致地方排污许可证发放和总量控制工作缺乏法律依据。
3.2.5 分区研究不够
要实现流域的可持续管理，必须强调全球变化背景下，流域的环境变迁、气候变化、生态耦合以及未来短尺度趋势预测，强调自然科学的和人文科学的有机融合，强调流域尺度兼顾多种利益和区别不同区域特征的综合集成机制［23］，这是以往的研究所欠缺和不足的，从而不足以指导实践。而针对区域性生态环境问题及其干扰来源的特点，通过合理构建区域生态格局来实施管理对策抵御生态风险是目前区域生态环境保护研究的新需求，也是生态系统管理能否成功的关键步骤［4］。
3.2.6 适应性管理能力不足
适应性管理即“边走边看”，从实践中积累经验，及时调整行动，采用该方法是流域生态系统的复杂性和不确定性决定的，因此，具有不可避免的风险性。为了降低风险，需要一个公众、政府、环保组织、企业等利益相关人共同参与决策的过程。而参与式决策过程也使执行适应性方法成为必然［16］。但是目前，在流域事务的决策中，由于环保意识不够、参与渠道不畅通、参与缺乏制度保障、信息公开不够等诸多因素，导致公众参与不足，地方知识的运用不够，决策更多是一种“自上而下”的被动接受过程，“参与式决策” 远远不够。事实上，在许多自然资源管理活动中，广泛的公众参与和权力下放被视为重要的资源管理目标［24，25］。因此，利益相关人参与到流域管理的决策中来显得非常重要。而地方生态学知识的运用正是提供了一种既经济又实用的选择，特别是对资源的使用者直接参与到管理决策过程中起到了非常重要的作用［26］。
3.2.7 流域信息建设不够
流域信息建设不够，从而没有更好地支持流域决策,而研究表明，地理信息系统、遥感数据等都是实现环境管理目标的重要工具和方法［27，28］。这一不足主要体现在：资金缺乏，使实时监测更多地成为一种“理想”；信息的来源渠道多元导致数据的不一致；缺乏正式的信息沟通渠道；非正式的信息批漏成为某种意义上的“创收”渠道等。
4 中国流域生态系统管理的实现
由于机构能力建设的重要性，本文试以机构为主线，探索流域生态系统管理的实现。首先，应该成立由政府部门代表、行业代表、环保组织、专家、公众包括妇女等利益相关者组成的流域生态系统管理咨询委员会，融合多学科知识，并从多视角共同商讨流域事务，包括相关法律和政策的制定、修改和具体实施方案、中长期流域规划的制定和实施途径、重大工程项目建设的环境影响评价等，有利于为中央政府提供科学的决策依据并为地方政府的具体实施提供重要的参考依据，从而为实现流域的可持续发展奠定基础。流域生态系统管理咨询委员会直接为中央政府在流域管理事务决策中提供咨询建议，并监督和评价流域管理措施的制定情况，同时中央政府就其咨询建议的采纳情况及其他在流域管理事务中存在的问题及时向流域生态系统管理咨询委员会反馈。各级政府层面，其机构设置保持不变。中央层面，主要负责制定流域综合规划和激励政策，协调各种利益的平衡，促进利益相关主体间的合作，从宏观上掌握流域可持续发展目标，指导和监督流域管理措施在地方层面上的执行情况。地方层面，为中央层面负责，按照中央的产业布局和区域功能划分，考虑当地具体的人文、生态因素，制定具体的实施细则，贯彻执行相关法律和政策。
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保护生态系统的方法范文3
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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 摘要：条件价值评估法(CVM)是估算生态系统服务最主要的技术方法之一。浦东张家浜的综合整治为全国河道整治的样板工程,笔者采用CVM引出张家浜沿线居民对改善张家浜生态系统的平均支付意愿(528．8元／a)，初步估算出张家浜综合整治后的生态系统BR务价值约为3．014～5．262亿元／a.讨论了导致支付意愿产生偏差的各方面原因，研究了张家浜沿线居民对张家浜整治项目的支付意愿和被调查者收入、年龄、受教育程度等因素的关系。最后提出了CvM研究结果的可靠性和国内在CVM研究中亟待解决的问题。关键词：生态系统服务；条件价值评估法；支付意愿；浦东张家浜中图分类号：X171．4
文献标识码：A
文章编号：1001―6929(2004)02―0049―04
保护生态系统的方法范文4
关键词：景观生态学；水土保持；驳岸
Abstract: after more than a century of development, bring forth the new through the old gradually on the basis of absorbing the ecology, systematics and the important thought of human science,, to 80 years of this century, and gradually formed a landscape ecology. Ecological landscape design in entering the field at the same time, but also from the two aspects of landscape and function to consider the city soil and water conservation, and inject ecological principle. On the base of landscape ecology knowledge, revetment design for application in practice of landscape ecology in city in the water and soil conservation.
Keywords: landscape ecology; soil and water conservation; revetment
中图分类号：S157文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
一、对景观生态学的认识
（一）概念
景观生态学（Landscape Ecology）是研究在一个相当大的区域内，由许多不同生态系统所组成的整体（即景观）的空间结构、相互作用、协调功能及动态变化的一门生态学新分支。景观在自然等级系统中一般认为是属于比生态系统高一级的层次。景观生态学以整个景观为研究对象，强调空间异质性的维持与发展，生态系统之间的相互作用，大区域生物种群的保护与管理，环境资源的经营管理，以及人类对景观及其组分的影响。在景观这个层次上，低层次上的生态学研究可以得到必要的综合。作为一门学科，景观生态学是在60年代在欧洲形成的。早期欧洲传统的景观生态学主要是区域地理学和植物科学的综合。土地利用规划和决策一直是景观生态学的重要研究内容。景观生态学直到80年代初才在北美受到重视，但迅速发展成为一门很有生气的学科。景观生态学给生态学带来新的思想和新的研究方法。它已成为当今北美生态学的前沿学科之一。如今，景观生态学的研究焦点是在较大的空间和时间尺度上生态系统的空间格局和生态过程。Risser等（1984）认为景观生态学研究具体包括：景观空间异质性的发展和动态；异质性景观的相互作用和变化；空间异质性对生物和非生物过程的影响；空间异质性的管理。景观生态学的理论发展突出体现其对异质景观格局和过程的关系，以及它们在不同时间和空间尺度上相互作用的研究。理论研究还包括探讨生态过程是否存在控制景观动态及干扰的临界值；不同景观指数与不同时空尺度对生态过程的影间扩散响；景观格局和生态过程的可预测性；以及等级结构和跨尺度外推。尽管这些都仅是理论雏形，但它们确实给生态学提供了一个新的范式（Paradigm）。按照Kuhn（1970）的科学哲学思想，科学的发展总是不断地以新的范式替代旧的范式。新范式提出新的理论、新的概念、新的构架、新的思维、新的方法。景观理论是生态系统理论的新发展。它的新颖之处主要在于景观理论强调系统的等级结构、空间异质性、时间和空间尺度效应、干扰作用、人类对景观的影响以及景观管理。景观生态学的生命力也在于它直接涉足于城市景观、农业景观等人类景观课题。Naveh和Lieberman（1984）指出：景观生态学是生物生态学和人类生态学的桥梁。此外，跨尺度上推（Scaling Up）景观生态学是环球生态学（Global Ecology）的重要一环。
（二）对象和任务
景观生态学主要来源于地理学的景观理论和生物学的生态理论。它把地理学家研究自然现象的空间相互作用的横向研究和生态学家研究一个生态区的机能相互作用的纵向研究结合为一体，通过物质流、能量流、信息流及价值流在地球表层的传输和交换，通过生物与非生物以及人类之间的相互作用与转化，运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能、景观动态变化以及相互作用的机理、研究景观的美化格局、优化结构、合理利用和保护。景观生态学的研究对象是作为复合生态系统的景观，景观是自然和人文系统的载体。景观生态学家对“景观”的理解不尽相同，这些观点既有所联系，又不完全一致，主要表现为三个方面。第一是从景观的直观景象来认识。这是景观的最原始和最普通概念，它主要应用于景观建筑学，这里寓有美学因素。尽管现代景观建筑学对景观的理解不限于此，但它依然是景观建筑学的主要目标。第二是从个体的属性结构上理解景观。在地质学、地貌学、土壤学和植被科学中，景观原理用以说明个体各属性在地表的结构格局，这个属性是这些学科的研究对象，如岩石、地表形态（地形）、土壤个体、植物群落等。地质景观、地貌景观、土壤景观和植被景观常被用来描述格局。第三种观点是景观为一复合生态系统，这是最为综合的概念，包括了上述两种观点。这种观点认为：景观是地球表层自然的、生物的和智能的因素相互作用形成的复合生态系统。景观这一生态系统有别于一般生态系统，它们有着不同的边界。一般生态系统是生物和环境以及生物各种群之间长期相互作用形成的继往开来整体，着重研究生产者、消费者和环境三者之间的相互关系。而景观生态系统是地表各自然要素之间以及与人类之间作用、制约所构成的统一整体。它主要研究自然要素、社会经济要素相互作用、联系以及植物、大气、水体、岩石、动物和人类之间的物质迁移和能量转换，以及景观的优化利用和保护。由于它们的边界不同，研究的范围、内容也不同，一个以生物体为中心，研究生物与环境之间的关系，一个则研究地表各自然要素之间以及人类利用之间的综合作用。景观这一生态系统坚持了自然环境的整体观念，并强调人地关系在其中的地位，将人类作为景观的一个要素，使各个要素得以综合分析，从而研究其间的相互作用、相互制约和相互联系，克服了分析上的片面性和孤立性。同时，景观生态学用生态学的观点、方法来研究景观这一客体，使之在综合分析基础上研究景观的动态变化、相互作用间的物质循环和能量交换以及系统的演替过程。景观生态学不仅要研究景观生态系统自身发生、发展和演化的规律特征，而且要探求合理利用、保护和管理景观的途径与措施。目前，应遵循系统整体优化、循环再生和区域分异的原则，为合理开发利用自然资源、不断提高生产力水平、保护与建设生态环境提供理论方法和科学依据；探求解决发展与保护、经济与生态之间的矛盾，促进生态经济持续发展的途径和措施。景观生态学的基本任务可概括为以下几个方面。一是景观生态系统结构和功能研究。包括对自然景观生态系统和人工景观生态系统的研究。通过研究景观生态系统中的物理过程、化学过程、生物过程以及社会经济过程来探讨各类生态系统的结构、功能、稳定性及演替。研究景观生态系统中物质流、能量流、信息流和价值流，模拟生态系统的动态变化，建立各类景观生态系统的优化结构模式。景观生态系统结构研究主要包括景观空间尺度的有序等级。景观功能研究主要包括景观生态系统内部以及与外界所进行的物质、能量、信息交换及这种交换影响下景观内部发生的种种变化和表现出来的性能。特别要注意人类作为景观的一个要素在景观生态系统中的行为和作用。对人工景观生态系统的研究，如城市生态系统工矿生态系统，要考虑系统中的非生物过程。这方面的研究工作是景观生态学的基础研究，通过研究来丰富景观生态学的理论，指导应用和实践。二是景观生态监测和预警研究。这方面的研究是对人类活动影响和干预下自然环境变化的监测，以及对景观生态系统结构和功能的可能改变和环境变化的预报。景观生态监测的任务是不断监测自然和人工生态系统及生物圈其他组成部分的状况，确定改变的方向和速度，并查明种种人类活动在这种改变中所起的作用。景观生态监测工作，应在有代表性的景观生态系统类型中建立监测站，积累资料，完善生态数据库，动态地监测物种及生态系统状态的变化趋势，及时发出，为决策部门制定合理利用自然资源与保护生态环境的政策措施提供科学依据。景观生态预警是对资源利用的生态后果、生态环境与社会经济协调发展的预测和警报。一是在监测基础上，从时间和空间尺度对景观变化作出预报。这种研究要通过承载力、稳定性、缓冲力、生产力和调控力，分析区域生态环境容量和持续发展能力，对区域生态环境对经济发展的协调性和适应性进行评价，对超负荷的区域和重大的生态环境问题作出报警，采取必要的措施。二是对种种大型工程所引起的生态环境变化的预测，如南水北调和长江三峡水利工程的生态环境预测。三是景观生态设计与规划研究。景观生态规划是通过分析景观特性以及对其判释、综合和评价，提出景观最优利用方案。其目的是使景观内部社会活动以及景观生态特征在时间和空间上协调化，达到对景观优化利用，既保护环境，又发展生产，合理处理生产与生态、资源开发与保护、经济发展与环境质量，开发速度、规模、容量、承载力等的辩证关系。根据区域生态良性循环和环境质量要求设计出与区域协调和相容的生产和生态结构，提出生态系统管理途径与措施。主要包括：景观生态分类、景观生态评价、景观生态设计、景观生态规划和实施。四是景观生态保护与管理研究。运用生态学原理和方法探讨合理利用、保护和管理景观生态系统的途径。应用有关演替理论，通过科学实验与建立生态系统数学模型，研究景观生态系统的最佳组合、技术管理措施和约束条件，采用多级利用生态工程等有效途径，提高光合作用的强度，最大限度地利用初级异养生产，提高不同营养级生物产品利用的经济效益。建立自然景观和人文景观保护区，经营管理和保护资源与环境。保护主要生态过程与生命支持系统；保护遗传基因的多样性；保护现有生产物种；保护文化景观，使之为人类永续利用，不断加强种种生态系统的功能。
二、景观生态学应用——驳岸设计
（一）现场调查及条件分析
包括由设计工程师进行的短期现场检查和由专家进行的详尽的数据资料收集取样和测量。
需要注意的问题：
1工程特性
1）强度
要求所选用的材料必须能够承受最大设计荷载和施工期间施加的任何荷载。此外，对强度的考虑还必须包括整个系统的结构整体性，以及各组成部分的强度。
2）耐久性
工程技术人员不但要考虑全面的防护方法或防护系统，而且还必须考虑其各个构件的性能。根据整个系统的特性确定其使用年限，在使用期间各个构件可更换或修补。
3）透水性
是否采用可透水或不透水材料驳岸，取决于是否有可能在驳岸趾部修筑很好的截水墙，同时要注意土壤特性，为降低驳岸后面的地下水压力需要设置排水设施，此外，还应考虑因河道中行船或波浪运动所引起的水流紊动程度。对透水性能差的土壤，通常采用不透水材料驳岸，并修筑满足要求的截水墙。地下水的排放可通过在驳岸后面或驳岸下面修建排水区并在正常壅水位正上方设置排水孔的方式来解决。
4）刚柔性
刚性材料驳岸通常考虑采用更耐久的结构形式，其维护费用较低。如果预计基本会发生沉陷，那么设计的防护结构形式应能跨过无支承力的活动区，或者必须设置有合适间距的施工缝，一旦刚性结构发生破坏，刚性材料常比柔性结构更难修复。柔性驳岸允许基土或垫层产生有限的位移，并且，就铺砌驳岸来说，允许在基土上维持一定的约束压力。采用柔性结构驳岸比刚性结构更容易发现沉陷问题和垫层破坏，并且更容易维护，刚性结构更可能在没有预警情况下发生事故。
5）驳岸重量
驳岸重量在详图设计阶段只是一般的考虑因素，但在极软弱的基土情况下，它很可能影响到初设方案的选择，采用自重很大的材料可能导致大的沉陷或边岸破坏。
6）水力糙率
采用光滑的驳岸可提高河道过水能力和增大流速，导致紧靠驳岸段下游的冲刷。
2环境可行性
驳岸工程与环境潜在的相互作用应加以考虑，对于较大的边岸防护工程，开工之前，必须进行正式的环境影响评价并作为工程设计的一部分。
1）自然环境
设计开始前，向负责自然环境保护的机构作咨询，如果已经对河流两岸进行了勘察，那么，就应当准备出一个初步报告，指明应当更新或保护哪些自然特征以便能够保护现存动植物的生存环境。
2）人类环境
不要过分强调人的视觉感官的重要性，且仁者见仁，智者见智。设计应适应实际情况，应当考虑到人类活动的影响。
a钓鱼。必须设立钓鱼平台，任何形式的斜坡式驳岸都有可能使钓鱼者非常难于接近水体，若有必要，还要有台阶。
b航运。垂直的墙体驳岸，有利于系泊。
c游泳。应出于安全的考虑，预先设置容易进出的通道，这样，游泳者不仅能够下水游泳，更重要的是能毫不费力的上岸。
d散步。满足人在心理上的亲水性。
有时会遇到这样的情况，即工程需要采取的措施根本无法与所处的位置景观及其视觉环境想协调，在这种情况下，应加以综合考虑。
（二）通过现场查勘和背景分析确定了设计的关键问题后，在考虑到将来需要防护的边岸不同层位情况的基础上，可以简单地列出能提供合适措施的各种方法，一旦确定了基本目标和岸坡外形之后，其他一些与外形不相适应的防护方案即可排除。应根据不同的河道过水层位采用不同的防护方式。在确定采用铺砌护岸和天然材料护岸方案时，应对根据不同过水层位中冲蚀破坏的严重程度而改变防护方案的形式，由此而带来的经济收益问题给予充分的考虑。方案的选择是一个反复的过程，要求同时考虑到岸坡形状和水深，在确定选择最优护岸方案时，还必须考虑与此有关的不同工程、环境、结构和经济等多中因素。建议对一个护岸工程选择多达三个的比较防护方案，对选定方案的初步设计，画出草图并估算造价。
三、结语
合理规划和设计以及管理景观，对生态系统、区域乃至全球的持续发展具有重要的意义。而景观生态设计是运用景观生态学的原理、生态经济学及其他相关学科的知识与方法，从景观生态功能的完整性、自然资源的内在特征，以及实际的社会经济条件出发，通过对原有景观要素的优化组合或引入新的成分，调整或构建合理的景观格局，使景观整体功能最优，达到人的经济活动与自然过程的协同进化。因此，景观生态学原理在城市水土保持中的应用是实现景观持续发展的有效工具。
参考书目:
肖笃宁主编的《景观生态学理论、方法及应用》(中国林业出版社，1991)
董雅文著《城市景观生态》(商务印书馆，1993)，
徐化成编《景观生态学》教材（中国林业出版社，1996)，
俞孔坚著《景观：文化、生态与感知》(科学出版社，1999)，
肖笃宁主编《景观生态学进展》(湖南科技出版社，1999)。
保护生态系统的方法范文5
【关键词】黄土高原；综合治理；植被保护与修复；生态学
近年来，由于全球生态环境越来越不规则的现象频繁发生。对此，国家加大对我国生态环境治理的投入，高度重视我国的西部大开发工程，多次强调对西部地区包括我国的黄土高原地区加快速度实行退耕还林、还草，加大对黄土高原的绿化、恢复黄土高原的植被、改善生态环境。但是，就目前黄土高原综合治理的现状来看，还存在着多方面的问题，需要我们引发对其综合治理的生态学思考。
一、对黄土高原综合治理的现状分析
由于黄土高原其特殊地理位置的存在，致使其生态系统显得格外脆弱，对自然灾害的抵御能力较低。在众多地貌特征中，黄土高原处于由沿海向内陆、由平原向山地高原、由森林向草原、由湿润向干旱的过渡，其自然条件多样复杂、相互交错，导致黄土高原缺乏稳定的自然生态环境条件，生态系统十分脆弱，易引发地质地震灾害、气象灾害及水旱灾害，从而导致频繁的发生水土流失、土壤侵蚀、泥沙淤积等自然灾害现象。然而，由于人类不科学的采集、开发与利用，对地表植物进行大规模的滥砍滥伐、过樵过牧，致使生态环境本就脆弱的黄土高原引起强烈的自然环境反应，极大地增加了黄土高原自然灾害发生的频率。
究其以上黄土高原综合治理的现状来看，黄土高原的生态环境已然遭到了破坏，并且恢复起来极为困难。据历史资料详细记载，黄土高原本是沟壑稀少、原貌广阔、植被茂盛的地区，随着人口的日益增加以及人类大量的开采活动，加剧了黄土高原环境的恶化，由于其植被的日渐减少，气候开始变干、土壤大范围的遭到侵袭。显然，在黄土高原生态环境遭到严重破坏的今天，其根本原因是由于人们对植被的大量开垦导致其植被大量减少，使黄土高原的整个生态系统遭到破坏。要想通过对黄土高原进行综合治理使其恢复原貌，仍存在着很大的压力及挑战，必须从根本上对黄土高原的植被进行保护与修复。
二、对黄土高原植被保护与修复的生态学思考
1、必须坚持保护与修复并举的治理方法，加快黄土高原生态系统的恢复
根据黄土高原综合治理的现状分析，必须坚持对黄土高原植被保护与修复并举的方法，才能加快对黄土高原生态系统的修复。
（1）对黄土高原植被保护的生态学思考
所谓保护，就是首先应停止人们对植被大量的开垦和采集，加大力度停止人为的破坏和负面干扰，并通过相关部门加强对黄土高原现有的植被资源进行有效的控制和合理的利用，维护其向良好的方向进行转化，避免其生态系统的恶性循环。
（2）对黄土高原植被修复的生态学思考
所谓修复，就是通过大量的人力、财力、物力重新建立一个原始的、适合其发展的黄土高原生态系统。这种方法也正是当前国际生态学领域研究的重点课题，当然，要想通过对黄土高原进行深入的研究分析，从而找出原始的生态系统，凭借当今的经济条件和科学技术很难实现，就算有充分的经济基础和先进的科学技术支持，要想找到黄土高原原始生态系统的可能性也几乎为零，更不用说重新建立一个适合其发展的原始生态系统了。因此，应该把保护放在首位，把修复定位在对生态功能被破坏或生态功能受阻的情况下，实行保护与修复并举的方法，加快其生态系统的恢复。
值得一提的是，对于黄土高原植被的修复方面，没必要一定要修复到最佳的原始状态，当然这种状态也是无法实现的，那么只要我们将其整个生态系统恢复到某个相对稳定的适中状态即可帮助其整个生态系统自身迅速、持久的提高生产力，靠自身生态系统的维护与发展，最终营造适合黄土高原自身存在及发展的最佳生态环境。
2、制定黄土高原植被保护与修复的规划，并符合客观自然规律
为了响应国家对加强黄土高原生态系统重建的号召，在对其进行植被保护与修复之前，应制定一个符合客观自然规律的生态建设规划，使其在黄土高原的植被修复、生态建设、退耕还林的全过程中，有据所循，对黄土高原生态系统的恢复与整治中可能存在及容易出现的问题，有更加全面的应对措施和解决途径。例如：黄土高原存在着明显的地域差异，其在类型表现上的多样性以及空间尺度上的多级性，都反映了自然界是一个多级的物质系统，并且各级物质系统都有其独立存在发展的客观规律，这些客观规律，在自然界普遍存在且不以人的意志为转移。因此，在进行黄土高原生态系统重建、植被保护与修复的治理前，应制定符合客观自然规律的植被保护与修复规划，确保对黄土高原生态系统的重建及整个治理过程中的科学性、决策性。
结 语
随着经济的日益发展和人口的不断增加，全球的生态环境频繁发生着不规律运行的现象，近些年，地质灾害、气象灾害、水旱灾害等在全世界频繁发生。挽救全球生态系统失衡现象是当前刻不容缓急需解决的问题，我国加大对西部大开发工程的建设与投入，也正是在为挽救全球生态系统失衡现象贡献自己的力量，同时为我国自身的发展提供良好的保障。现如今，我国黄土高原生态环境已经遭到了严重的破坏，要想改善其生态环境必须从根本上加大对植被的保护与修复工作。然而，要想恢复黄土高原良好的生态系统，是一项久远且艰巨的任务，需要我们通过长期的不懈努力、学习以及加深对其植被保护与修复的思考，才能绿化我国的荒山、为我国经济的发展提供良好的生态环境大前提。
【参考文献】
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保护生态系统的方法范文6
近海是全球海洋中最为敏感也最受关注的区域，为人类社会的存在和发展提供了重要的物质资源支撑和空间环境保障。随着对近海生态系统功能、服务和价值的认识不断深入，以及近期人类活动与气候变化等多重因素胁迫下近海生态系统的显著变化，近海生态系统健康和生态安全问题开始受到高度关注。但是，目前对近海生态安全问题的认识仍不够充分，也缺少系统的评估工作，需要着手发展海洋生态系统的长期观测与信息获取能力，开展近海生态系统健康评估与变化预测，为推进基于海洋生态系统的管理提供科学支撑。
关键词
近海，生态安全，海洋生态系统评估，管理
海洋为人类社会的存在和发展提供了极为重要的物质资源支撑和空间环境保障。目前，全球一半以上的人口生活在沿海地区，近海资源、环境和空间已成为支撑人类社会持续发展的重要物质基础。同时，近海又是地球表面不同圈层的交汇区，具有生产力高、生物和生境多样性丰富等特征，但也承受着人类活动和气候变化等诸多因素影响，生态系统相对脆弱，是全球海洋中最为敏感、最受关注的区域[1]。近年来，近海生态系统出现显著变化，造成生态系统结构改变和功能退化，危及近海生态安全，也损害了近海生态系统所提供的服务及其对人类的福祉。中国是一个海洋大国，拥有18000多公里海岸线和300多万平方公里管辖海域，有世界上最为典型的宽阔陆架海区和具有巨大输水输沙量的大河河口海域。中国政府重视海洋资源开发、海洋环境保护和海洋权益维护，大力开发海岸线资源、海岛资源、港口资源、滨海湿地资源、海洋生物资源、浅海油气资源等，在沿海一线和近海海域建设了核电站，港口、人工岛、海上石油平台、海上风力发电站等大型海洋工程项目以及“海洋牧场”“人工鱼礁”等各类渔业工程项目。沿海社会经济的快速发展对于海岸带有限的空间资源提出了更高的要求，而高强度的人类活动也给近海生态系统带来了更大的压力，出现了近海环境恶化、生态灾害多发、渔业资源衰退等问题，严重影响社会经济的可持续发展，生态安全堪忧，需要采取适宜的管理对策[2]。
1近海生态安全
生态安全是近期形成的新认识，与可持续发展紧密相关，是对可持续发展概念的补充和完善。广义上的生态安全是指生态系统在保障人类生活、健康、福祉、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；狭义上的生态安全则是指生态系统自身的完整性和健康状况[3]。在我国，近20年来生态安全方面的研究受到密切关注，许多学者对生态安全概念进行了解析和发展[4,5]，并围绕生态安全理论、生态安全评估和预警方法，以及区域生态安全等问题开展了系统研究。近海生态安全是生态安全的重要组成部分，对近海生态安全的关注首先源于对近海生态系统功能、服务和价值的深入认识[6]。近海海域拥有多样化的生境和丰富的生物多样性，通过不同生物种类之间以及生物与环境之间复杂的相互作用，使近海生态系统具有重要的功能（如碳、氮、磷等生源要素的物质循环、有机质合成和能量传递等），并为人类社会发展提供了供给、支持、调节和文化等多样化的生态系统服务。基于对大量相关文献的分析，Liquete等人[7]将近海生态系统提供的服务梳理为三大类14种，涵盖了食物生产、水体调控、生物材料、水质净化、大气质量调控、海岸带保护、气候与天气调节、营养物质循环、生物调控、旅游景观等诸多方面，这些服务高度依赖近海生态系统结构和功能的稳定性。然而，近海生态系统面临陆源污染、气候变化、富营养化、过度捕捞、生境丧失、无序养殖和物种入侵等多重胁迫，而且许多影响因素的作用仍在不断加强。过去100年里，全球人口数量、工农业生产和渔业捕捞活动的快速增长对近海生态系统稳定性造成了巨大压力，其影响前所未有。以碳、氮、磷等生源要素的生物地球化学循环过程的改变为例，大量化石燃料燃烧造成了大气CO2浓度的快速上升，不仅导致海水温度上升，还加剧了海洋酸化问题，并引起了海平面上升、海流改变、水体层化加强和溶解氧浓度下降等间接效应。1980—2011年，大气中CO2含量平均每年上升1.7ppm，从2001年开始，这一速率开始上升到每年2.0ppm[8]。可以预期，大气CO2含量上升对海水温度和海洋酸化的影响短期内仍会持续加剧。出于化肥生产需求，从19世纪末至今，进入地球生态系统中的活性氮增加了约20倍。20世纪90年代，通过化肥施用和化石燃料燃烧等过程进入环境中的氮达到1.6亿吨，远远超过陆地生物固氮量（1.1亿吨）和海洋生物固氮量（1.4亿吨）[9]。据估算，从19世纪末至今，全球活性氮入海通量增幅接近80%；到2030年，全球近海生态系统的氮通量还会再增加10%—20%。磷的生物地球化学过程也受到化肥施用、污水排放等人类生产生活活动的影响，每年经由河流从陆地输入海洋中的溶解态磷约有400万—600万吨，是自然状态下的2倍[10]。过量输入的氮、磷营养物质加剧了近海富营养化问题，也对海洋生态系统造成了巨大的压力。在人类活动和气候变化等因素影响下，近百年来近海生态系统发生了许多显著变化，许多重要生境丧失，海水温度上升，缺氧、酸化等问题开始显现。目前，全球50%的盐沼湿地、35%的红树林、30%的珊瑚礁和29%的海草床因破坏而丧失。受全球变暖影响，海水表层水温持续上升，加剧了水体层化现象，这会减弱营养物质交换，又可能导致中、低纬度海域初级生产力水平的下降。在近海许多海域，因富营养化导致的底层水体缺氧现象已非常普遍，对许多海洋生物，尤其是底栖经济动物造成巨大的胁迫，甚至影响到渔业资源。海洋酸化问题则会影响到颗石藻等初级生产者以及珊瑚礁和牡蛎礁等重要生境，甚至导致食物网结构的改变。除上述变化外，更令人关注的是近海生态系统发生突发性生态灾害事件的风险也在不断增加。通常情况下，生态系统是逐渐变化的，但一旦环境因素的影响超越生态系统的承受能力，生态系统可能会突发变化，有时甚至会出现生态格局的更替现象（regimeshift），危及生态安全。在近海，与富营养化密切相关的有害藻华问题、缺氧问题，以及渔业资源的崩溃，都是生态系统的异常变化。这种大幅度、非线性的生态系统变化，一方面会造成巨大的经济损失，另一方面也使得生态恢复的难度增加，甚至无法恢复。在我国，近海生态安全的形势十分严峻[11]。大部分近海河口和海湾区域面临着严重的富营养化问题，在渤海、南黄海、长江口邻近海域、东南沿海、北部湾等海域，不同类型的有害藻华问题突出；长江口邻近海域和黄、渤海部分近岸海区底层水体缺氧问题逐渐显现；近海亚健康和不健康海域面积不断增加，天然岸线不断缩减，珊瑚礁、红树林以及河口区等重要资源生物的生存生境丧失。这些问题对沿海地区社会经济发展和近海生态系统健康构成了严重威胁。但是，目前对近海生态安全问题的认识仍不够充分，也缺少系统的评估工作，需要着手发展海洋生态系统的长期观测与信息获取能力，开展近海生态系统健康评估与变化预测，推进基于海洋生态系统的管理。
2未来海洋生态系统管理
2.1加强近海生态系统长期观测与信息获取能力
对近海生态系统的长期观测和信息获取是开展近海生态系统管理的基石。当前，我国在近海生态系统的观测与能力建设方面已初具规模，海洋信息化水平也得到显著提升。然而，与其他国家相比还存在相当大的提升空间。要加强近海生态系统长期观测与信息获取能力，需要系统部署，提升对重点海域的长期观测、原位观测和实时观测能力，同时在机制与体制上解决海洋观测数据共享共用的问题。近海生态安全及生态灾害问题的出现是海洋生态系统结构与功能变动的体现。生态系统中的因果关系常具有滞后效应，短期研究难以揭示数年或几十年的变化趋势，也不能解释这些变化的因果关系[12]。因此，获得近海生态系统长期变化的信息对于揭示近海生态灾害成因、解决近海生态安全问题极为重要。其中，甄别气候变化与人类活动、甄别长期压力与短期波动、甄别可调控因素与不可调控因素非常关键，这也属于长期生态学的研究范畴。目前国际上知名的长期观测网络，如国际长期生态研究网络（ILTER）、美国长期生态研究网络（US-LTER）、英国环境变化监测网络（ECN）、中国生态系统研究网络（CERN）等，在生态系统长期变化与示范服务方面取得很多重要成果[13-15]。但是，长期生态研究网络中与海洋相关的部分难以满足国家解决海洋问题的需求，需要在此基础上进一步设立国家长期观测断面，并开展相应的长期研究工作，这一方面日本的国家断面、欧洲的大西洋观测断面、英国哈迪基金会的浮游生物连续记录仪长期观测等都提供了很好的先例。我国在中国生态系统研究网络中只设有胶州湾、大亚湾、三亚湾3个海洋长期观测站。虽然不同的部门与项目也设立有近海观测系统，但远不能满足近海生态系统长期观测和研究的需求。随着近海生态问题的日益突出，需要基于已有观测系统，针对近海生态安全、生态灾害、近海生态系统评估等问题设立我国的国家级长期科学观测断面与观测网，优选观测指标和分析方法，并进行数据质控标准化。通过长期观测揭示影响我国近海生态系统变动的关键过程，构建近海生态系统评估方法体系，提出近海生态灾害防控、退化生态系统修复的措施与对策。近海生态安全问题的预警、预报具有时效性，需要在部署长期科学观测网的基础上，从科学和技术2个方面着力提升针对近海生态系统的实时、原位观测能力，包括针对海洋生态系统的不同要素进行原位传感器的研发，提升观测精度和实时数据传输能力，以及对实时观测数据的分析能力。目前针对物理海洋学要素的传感器技术相对来说较为成熟，但是化学海洋学，特别是生物海洋学传感器仍然存在技术瓶颈，无法满足对海洋生态安全预警预报的需求。如何突破这些技术瓶颈，构建和完善多学科耦合的近海观测网，对于我国近海生态安全与生态系统的管理至关重要。数据获取和数据共享是所有学科领域共同面临和关心的问题。由于海洋观测的特殊性，数据的共享显得尤为重要。美国的长期生态研究网络采取开放的数据政策，明确地提出了如何、获取和使用长期观测数据,以及对数据用户和数据提供者的要求。对于我国的海洋观测，如何进一步优化数据管理，并提供体制与机制上的保障，确保海洋观测数据共享共用，是需要从国家和各部门层面重点考虑的问题。综上所述，在我国近海信息获取方面，需要开展全局性、战略性顶层设计，统一海洋数据标准，建立有效的海洋数据共享机制；加强立体观测手段，开展重点区域加密观测，传感器网格化系统集成；建立海洋环境实时在线监测体系，实施典型生态系统的实时监测与灾害预警。
2.2开展近海生态系统健康评估与预测研究
近海生态系统健康评估是海洋管理和开发利用的重要途径。它以“生态系统途径”为指导原则，通过科学认知，了解和掌握海洋环境的健康状况，分析人类活动等压力给海洋环境造成的影响，为海洋管理和决策者提供科学依据，为平衡海洋生态系统保护和海洋经济发展之间的关系，实现对海洋环境的保护和恢复、促进海洋经济的可持续发展提供量化的科学标准。生态系统健康研究始于20世纪70年代，近年来在河口、海湾等近海生态系统的评估中也得到了广泛应用。围绕近海生态系统健康评估的核心问题，如近海生态系统健康概念的定义、评估方法、评估指标以及标准等[16,17]，各国政府和学者进行了理论和方法上的探索，开展了大量研究工作。相比其他生态系统，海洋生态系统边界具有开放性，结构功能也更为复杂，不同海域的生态系统又具有特异性，加之对生态系统健康的认知差异，海洋生态系统健康定义以及评估面临着种种困难与挑战。近年来，近海生态系统健康研究已从单一的生态系统自身结构和功能特征[18]，逐步发展成为涵盖生态、社会、经济、人类健康等诸多方面，以及强调海洋生态系统服务功能的多学科综合研究[19,20]。目前，在海洋生态系统健康的评估研究和应用中，最为常用的方法有2种：指示物种法和指标体系法。指示物种法通过对海洋生态系统中一个或多个指示物种及其生理生态指标和结构功能指标的监测，对物种健康状况进行分析，进而对整个海洋生态系统的健康状况进行监测和评估[21]。指示物种法相对简单，对数据量需求较低，因此在生态系统健康评估研究中较早得到应用。常用指标有生物完整性指数（IndexofBiologicalIntegrity,IBI）、Shannon-Wean-er多样性指数、海洋生物性指数（AMarineBioticIndex,AMBI）和底栖生物指数等。但是，指示物种法也存在指示物种筛选标准不统一、对生态系统变化的指示作用不明确等问题，难以对复杂的近海生态系统健康状态进行全面、综合的评估。指标体系法通过对海洋生态系统不同组织水平、层面、尺度的指标进行筛选和提取，建立评估指标体系，能够综合反映海洋生态系统的整体健康状况。随着海洋生态系统健康研究的不断深入，社会经济、人类活动、人类健康等指标也被纳入指标体系，结合海洋生态系统自身的指标，从生态系统的结构、功能、服务等不同角度出发，对海洋生态系统的健康水平和演变趋势进行全面、综合的评估。指标体系法在物理学、化学、生物学、生态学和毒理学等方法基础上，利用计算机数学模拟等新技术，已成为目前海洋生态系统健康研究工作中最常用的评估方法。目前，广泛应用于指标体系建立的主要模型方法有海洋健康指数（OceanHealthIndex,OHI），压力-状态-响应（Pres-sure-State-Response,PSR）概念框架及其改进框架，以及赫尔辛基委员会生态系统健康评估方法（HELCOMEco-systemHealthAssessmentTool,HOLAS）等[22-25]。近海生态系统健康评估研究在国外已有一系列成功的项目和计划，特别是在北美、欧洲和澳大利亚有许多成功的应用案例：加拿大自20世纪90年代以来，对五大湖区生态系统健康开展了系列评估研究[26]；美国环境保护署《全国近岸状况报告》[27]，对其近岸水体状况进行评估；澳大利亚自建立河口与海洋生态环境质量评估指标系统后，又开展了“生态健康监测计划”[28]，并对大堡礁海域水质和生态系统健康进行了评估研究。欧盟的《水框架指令》提出了较完整的海洋环境评估技术指标[29]，并进一步制定了《海洋战略框架指令》，将定期海洋环境监测及评估纳入动态管理进程。国内对于海洋生态系统健康评估也给予了越来越多的关注，相继开展了一些相关的研究，并在近海多个河口、海湾等开展了生态系统健康状况评估工作。然而国内目前近海生态系统健康评估研究中所使用的指标体系，大多是对国外已有指标体系的借鉴和引用，以及针对应用对象的适应性改造。针对我国近海生态系统特征的本土化指标体系的建设仍在探索阶段，海洋生态系统健康评估的理论、方法和验证研究仍需要进一步完善和发展。近海生态系统健康研究需要进一步深入地了解人类压力、全球变化与海洋生态系统结构与功能演变之间的关系，建立更综合、全面的海洋生态系统健康评估体制，利用更有效的生态系统评估、预测模型来支持更有效的管理决策，了解恢复生态结构功能的重建机制和方法，并通过有效的保护政策来保证海洋生态系统的服务功能。
2.3推行基于生态系统的海洋管理
基于生态系统的管理（EBM）最早于20世纪60年代提出，其基本理念是从生态、系统和平衡的角度思考解决环境资源问题。这一理念的提出是科学家对全球规模的生态、环境和资源危机的一种响应，作为生态学、环境科学和资源科学的复合领域，自然科学、人文科学和技术科学的新型交叉学科，不仅具有丰富的科学内涵，更具有迫切的社会需求和广阔的应用前景[12]。20世纪80年代，基于生态系统的管理在基础理论和应用实践方面都得到了一定发展，逐渐形成了完整的理论-方法-模式体系[30,31]。在此基础上，1992年的里约热内卢联合国环境与发展大会（UNCED）提出要从整个生态系统来管理海洋资源和人类的海洋开发活动，促进沿岸和近海环境综合管理及持续利用，形成了基于生态系统的海洋管理理念。Long等人[32]对基于生态系统的海洋管理的发展简史予以了概括，并提出了基于生态系统的海洋管理的15个原则。综合上述理念，基于生态系统的海洋管理的基本内涵是充分考虑海洋生态系统的整体性与内在关联性，在科学认知海洋生态系统结构与功能的基础上，对海洋开发活动、海域使用进行全面管理，以保护海洋健康和维持其生态系统服务功能，实现海洋资源的可持续利用和海洋经济的可持续发展。20余年来，基于生态系统的海洋管理逐渐被世界各国普遍接受并得以迅速发展。国际上已有不少成功案例可以借鉴。澳大利亚于1998年出台了《澳大利亚海洋政策》，成为基于生态系统的海洋管理的典范[33]。美国的一系列国家海洋政策报告都高度重视基于生态系统的海洋管理，相关的政策文件如《21世纪海洋蓝图》《美国海洋行动计划》等[34]。与此同时，一系列的基于生态系统的海洋管理研究得以开展，这些研究涵盖了不同的国家、海域、学科领域，在海洋生态系统健康评估、模式的研发、政策的制定方面给予了重要支撑。其中，基于生态系统的渔业管理[35-38]、基于生态系统的海岸带管理[39,40]、海洋空间规划[41-43]等方面研究进展尤为突出，为我国实施基于生态系统的海洋管理提供了很好的借鉴。生态系统的结构与功能相互依存、相互制约。任何特定生态系统的管理都要与特定的生态系统特点相一致，全球性的评估并不能满足国家和亚区域尺度决策者的需要[12]，一个国家的评估结果也无法用于其他国家的政府决策。因此，要综合管控我国近海生态系统，必须发展基于我国近海的生态系统管理策略。我国已经高度认识加强海洋生态系统的保护和修复对于维持海洋资源的可持续开发利用的重要性。在国务院的《全国海洋主体功能区规划》中，针对我国海域资源开发利用存在的五大问题，明确提出要尊重自然，树立敬畏海洋、保护海洋的理念，把开发活动严格限制在海洋资源环境承载能力的范围之内，坚持点上开发、面上保护，确保海洋生态系统健康状况得到改善，海洋生态服务功能得到增强，沿海岸线受损生态得到修复与整治[44]。与此相适应，我国学者近年来对基于生态系统的海洋管理也开展了理念的推广与科学研究。研究海域涉及到天津近海、胶州湾、莱州湾、江苏近海、黄海、东海等区域[45-48]，主要侧重于围垦和渔业的影响以及基于上述问题的海洋生态系统管理。这表明我国对于基于生态系统的海洋管理开始得到重视，但总体上看，我国尚未建立基于生态系统的海洋管理体系。
鉴于此，针对当前我国近海迫切需要解决的生态安全与生态灾害问题，需要在观测、研究、评估的基础上，选取典型海域，构建近海生物（渔业）资源可持续发展与管理示范工程，沿岸重大工程设施的海洋安全示范工程，近海生态灾害预测、预报与防控示范工程，提高重大海洋事务决策的科学性、精准性和时效性。在示范工程的基础上，进一步推进整个近海生态系统风险评估智能专家系统的构建与应用，基于海洋大数据服务基础平台的建设，建立一套适用于中国近海生态系统健康评估的模式，针对生物资源以及有害藻华、低氧、水母暴发等生态灾害，形成高效、智能的观测、预警系统，与沿海地区政府部门和大型企业密切合作，推进观测资料和模拟结果的实时共享，支撑高效、智能的海洋生态安全管理系统，提升我国近海资源开发利用、近海生态环境保护、基于海洋生态系统管理的综合能力。
作者：孙晓霞 于仁成 胡仔园 单位：中国科学院海洋研究所 中国科学院大学
参考文献
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