全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
一 〔 子 , , 一
生态安全评价研究中的若干问题 关
王根绪 ,
‘
程 国栋‘ 钱 鞠 ,
‘ 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室 , 兰州 兰州大学资源环境学院 , 兰州
摘要 】 生态安全评价是对生态系统完整性以及对各种风险下维持其健康的可持续能力的识别与研判 ,
以生态风险和生态健康评价为核心 内容 , 并体现人类安全的主导性 生态风险识别和生态脆弱性是生态风
险评价的构成要素 , 生态健康则表现在生态完整性 、 生态系统活力与恢复力三方面 生态安全评价的准则
与指标体系应将生态风险与生态健康有机结合 , 同时兼容不同空间尺度并能体现动态变化 , 其中在 、
和 分类基础上叠加暴露分析指标是较大空间尺度生态安全指标体系建立的发展方向 文 中综述
了现阶段主要的生态安全评价方法 , 表明暴露一响应综合评价模式在现阶段应用最为广泛 , 生态模型法评
价不同尺度的生态安全则是未来主要发展领域 , 并注重生态过程安全评价 生态安全评价研究需要与生态
安全预测及预警研究相结合 , 并将生态安全的保障 、 维护与管理研究纳人其范畴
关键词 生态风险 生态健康 生态安全 指标体系 评价方法
文章编号 一 一 一 中图分类号 文献标识码
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,
王 , , 日 , ,
引 言
随着人类社会的高速发 展 , 全球性和 区 域性的环境 问
题 , 如环境污染
、
森林植被退化 、 水土流失 、 土地荒漠化
、
酸雨
以及生物多样性减少等不断加剧 , 严重威胁着人类生存环境
和经济社会的可持续发展〔‘
, , “ 〕
,
自 世纪 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 自
年 一 提出土地健康的概念并用其评价土地
功能状况以来 , 关于生态系统与环境安全问题的研究就在生
态 环境 健康与生态 环境 风险两方面展开 , 并在全世界范
围内得以发展〔‘
, ,
正是由于受人类社会发展 的压力 , 全
球范围内生态系统的不断退化已经严重制约着人类社会的
可持续发展 年启动 了“ 新千年生态系统评估 ” 的全球
性生态评估计划 , 旨在通过国际间的合作 , 对全球范围内
生态系统状况进行科学评估 , 预测未来生态系统的变化 , 提
出改善生态系统服务功能的有效对策 人类社会发展需要建
立可持续的安全生态系统 , 因此生态安全问题研究成为备受
关注的领域汇’ , 美国国际研究委员会 、 美国 以
及众多致力于生态风险评价研究的科学家对风险测度的定
量化技术和评价方法给予了高度重视
, “ · 同时 , 在 世
纪 年代 , 关于生态系统健康问题的研究逐渐兴起 “ 现
在人们已普遍认识到维持和恢复一个健康的生态系统或环
境状态是可持续发展的基础 , 川 在这种背景下 , 生态安全
‘ 中国科学院知识创新工程重大项 目
一
的 和国家自然科学
基金重点资助项 目
, 通讯联系人
一 一 收稿 , 一 一 接受
应 用 生 态 学 报 卷
评价研究在生态风险分析基础上迅速发展 在生态安全评价
实践中 , 其理论体系也在不断发展和完善 ‘,
, ” 在我国 ,
由于生态安全评价广泛涉及生态规划 、 环境保护与综合整治
以及区域可持续发展战略的制定等多方面 , 因此愈来愈受到
广泛关注 本文综合评述了有关生态安全的概念与构成 、 评
价体系与方法论方面的进展和未来的发展趋势
生态安全的概念与构成
生态安全问题是近年来提出的新概念 , 在 目前尚未形成
公认的定义 , 一般有广义和狭义的两种理解 前者包括 自然
生态安全 、 经济生态安全和社会生态安全 , ‘“
, 〕, 后者是指
自然和半 自然生态系统的安全 , 即生态系统完整性和健康的
整体水平反映 生态安全与生态风险互为反函数 , 与生态
健康互为正 比关系 , 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
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 而安全是指评价对象在期望值
状态的保障程度 , 或防止不确定事件发生的可靠性 风险管
理观念着重权衡风险级别与减少风险的成本 , 解决风险级别
与一般被社会所接受的风险之间的关系
,
川 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 , 以降低风险为 目标的安全管
理乃是实现区域可持续发展的重要保障 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〔‘“ , 对生态系统或环境造成一定危害 损害 的任何事件
或过程都可 以定义为生态 环境 风险因素 在很多情况下体
现为生态系统或环境所受到的压力胁迫 , ‘ ,
, 〕但是越来越
多的证据表明 , 一些导致环境或生态系统剧变的风险因素是
生态系统形成与发展不可或缺的 自然要素和重要组成部分
如暴雨 、 台风以及沙尘暴等
, ’ 因此 , 如何正确确定生态
风险 压力因素 或源 是生态风险概念中十分重要的内涵之
一 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 个方面的内容 ‘ , 作用于某一环境状态或生
态系统的风险 压力 水平 , 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 生态系统对于某一水
平风险 压力 的内部恢复力 , 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 生态系统或环境对外部压力的外在恢
复力 , 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 由此 , 生态系统或环境脆弱性是
由 、 以及 相互密切联系的三部分所构成 , 生态
系统的脆弱性以及生态风险 压力因素构成生态风险的主要
内容 图 生态风险评价因为能为风险管理提供科学依据
与技术支持而在国外得到了迅速的发展 , 川 在美国国家环
保局 提出的“ 生态风险评价大纲 ”和 提出的“ 风
风险 压力
生态风险
生态安全
生态系统完整性
即
生态系统恢复力
一
图 生态安全概念的基本构成要素
一 卿
·
险评价问题 ”中 , 对风险源 、 暴露一 响应关系等概念的论述和
所提供的研究方法 , 已成为生态风险研究的理论基础 ‘
,
生态安全的重要标志就是具有健康的生态系统 , 因此对
于生态系统健康的研究已成为国际生态学研究的前沿之一
根据 的定义
, “ , 所谓生态系统健康是指一个生态
系统所具有的稳定性 、 完整性和可持续性 , 包括生态系统维
持其组织结构完整
、 自我调节和对胁迫的恢复能力
、
系统功
能和组分多样性的可持续能力等 等 对受人类高
度管理的区域或景观尺度上生态健康的定义为一种状态 在
该状态下 , 人类的管理可 以维持区域生态或景观结构在较长
时期内相对稳定 , 能充分满足传统土地利用 , 促进区域内 自
然与人类系统组分间的平衡 , 并能维持系统提供稳定的生物
物理资源 两种代表性的定义都阐述了生态健康的共同属
性 , 即系统具有的完整与稳定 , 以及发展过程的可持续性 众
多学者认为 , 生态系统健康 , 可 以从活力 、 组织结构
眼 和 恢 复 力 个 主 要 特 征 来定
义
, ”, “从同时还需要选用能够表征生态 系统主要特征的参
数 , 如生境质量 、 生物完整性 、 生态过程 、 水质 、 水文和干扰
等 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 对区域生态安全的分析主要包括关键生态系
统的完整性和稳定性 , 生态系统健康与服务功能的可持续
性 , 主要生态过程的连续性等 生态系统健康是环境管理的
一个新方面和新 目标 通常认为功能正常的生态系统可称为
健康系统 它是稳定的和可持续的 , 在时间上能够维持其组
织结构和 自我调节能力以及对胁迫的恢复力 基于生态健康
的定义和组成 , 等冈 曾提出了表征生态健康程度的
指数 研 系统活力 组织结构水平 水 系统恢复力
, 非
常明确的表达了生态健康的构成要素 其中关于系统恢复力
的度量 , 等提出由 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 忆之
,
综上所述 , 生态风险与生态健康 , 相互交融 、 相互依赖 ,
共同组成生态安全的核心 , 利用生态风险或者生态健康的任
期 王根绪等 生态安全评价研究中的若干问题
何一方面都可以表征系统的安全性 , 二者又相互区别 , 生态
风险强调了生态系统或某一环境状态的外界影响和潜在的
胁迫程度 , 而生态健康则反映了系统 内在的结构 、 功能等的
完整程度和所具有的活力与恢复力状态 , 健康的生态系统并
不一定是安全的 , 需要与生态系统所处的风险状态相联系
袁兴中等〔, 认为 , 生态系统健康可 以被理解为生态系统的
内部秩序和组织的整体状况 因此 , 只有将两方面有机地结
合起来 才能对一个区域或景观或生态系统的安全给出完整
准确的评价 从宏观上讲 , 生态安全的本质以 人类社会的可
持续发展为目的 , 包括生物安全 、 环境安全和生态 系统安全
三方面 , 其中生态系统安全是核心 , 是决定生物安全和环境
安全的基础 , 生态系统安全应 由系统健康和 系统风险两
方面来表征
生态安全评价的指标及其进展
生态安全评价研究的关键环节是建立科学的评价标准
与指标体系 , 现阶段国内外尚未有专门的有关生态安全的指
标体系 由于环境安全标准并不能完全代表生态安全 , 从反
映生态安全程度的生态风险与生态健康两方面而言 , 国内外
许多 学 者 则 提 出 了 大 量 的 针 对 不 同 尺 度 的 度 量 指
标
, ’ , ’, ’ 」 在其发起的综合风险评价研究项 目中
有关风险评价研究和风险管理与修复技术研究两个次一级
课题实施 年来 , 在地 区
、 流域 以及国家等不 同空 间尺度上
建立了相应的评价框架 , 提出 了十分复杂和庞大 的指标系
统〔‘
, ‘ 〕, 欧共体统计部门最近也提出了面 向欧洲国家的环
境压力指标清单 , 以便在欧洲不同国家间的 比较工, “ 〕在生
态风险评价中 , 国际上其他一些著名的环境机构如
、
以及 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 列出 了 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
表 提出的关于河流生态系统风险评价的指标体系
学状态等 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 目前国内外关于 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 ￡’ , , 刃 ,
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
。 等 〕针对意大利东北海岸地区生态风险问题
建立了水生态系统和陆地生态系统等不同系统的生态风险
评价指标 , 是由风险 压力因素识别和评判标准两方面所组
成 和 等〔 针对区域风险评价的生态脆弱性
问题 , 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
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 个指标
要素 , 分属于
、 和 个类别 , 其中属于 的指
标有 个 , 属于 的指标有 个 , 类型有 个 由于
这一体系吸收了 联合国环境计划署 的地区发展指
标 、 欧盟统计署 的人类对环境的压力指标体
系以及 的生态风险评价指标 因此在较大空间尺度
上 , 该指标体系是 目前评价区域生态 环境脆弱性中比较完
善的一种指标系统比了 但是 , 指标体系明显具有沿
海地区特色 , 在运用到 内陆地区时 , 需要根据内陆地区的 自
然环境特点和风险因素进行调整 同时还应注意到 , 该指标
系统是针对生态风险的脆弱性评价而建立的 , 虽然 中
大部分指标要素可看作是 系统的压力或风险因素 , 而
中的部分要素可视作系统的响应 , 但对系统风险暴露的考虑
较少 , 不便于准确识别系统的风险或压力因素 因此 , 将两方
面有效结合并依据研究 区域或系统的特点建立相应的指标
体系是实际生态风险评价中所应该选择的途径
另一种具有代表性的生态安全评价指标体系是环境 、 生
物与生态系统分类系统仁 该系统将生态安全评价的指标
评价准则 化学环境
注
物理生境 水文条件
一
生物学状态
系统压力 激励 大气 沉 积 物 与 河岸条件变化 河岸植
物 、 植被覆盖 河道内条
件变化 渠道化
、 生物组
织与碎片
、
流量减小
水库 , 灌溉
升高 点源 采矿 、
业 、废水与处理 非
农业
、
牲畜
、
城镇
非本地种人侵 , 养殖 , 饵料生
物引人 , 过度收获
造源流制点径
系统干扰 暴露
囚
下降 、金属物质含量
上升 有毒化学物质与
营养物质含量增加 温
度升高、 含量下降
河道内覆盖下降 , 沉积
物增加 、 浑浊度升高 , 温
度升高 , 生境改变 , 食物
源变化
水流状态变化 , 水深变
浅 、沉积物增加 , 温度升
高 , 下降 , 食物源变
化
非本地种增加
系统响应
详
群落 、 物种多样性下降 ,
丰富度下 降 , 敏感物种
数减少 、 可适应性物种
增加 , 水底与浮游生物
减少 , 无脊椎动物和食
肉动物减少 , 不偏食动
物数增加 , 可再生营养
物质减少
群落 、物种多样性下降
, 丰富
度下降 , 敏感物种数减少 、 可
适应性物种增加 , 食肉动物
减少 、不偏食动物数增加 , 可
再生营养物质减少
应 用 生 态 学 报 卷
划分为环境安全指标 、 生物安全指标和生态系统安全指标
类 , 并建立各 自的评价指标 , 如环境安全指标分为污染源 、 环
境受体以及资源状况等方面 , 而生物安全则主要以生物多样
性体现 该指标系统的主要缺陷在于它所揭示的更接近于一
定时期的生态质量 , 既不能完全反映生态健康状况 , 更不能
说明生态系统或区域环境的可持续维护能力
建立完善的指标体系是客观准确评价的基础 , 但由于指
标体系的建立涉及众多学科且需要对评价系统有足够的认
识 , 不同生态系统 、 不同尺度的生态安全分析应具有不同的
指标要素 , 因此指标体系的建立显得十分复杂 , 这是为什么
在生态安全评价方面 尚未有较完善并被普遍采纳的指标系
统的原因 评价指标的选择具有相对一致的原则 , ,
, “
具代表性和相对独立性 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 能完
整 、 准确和客观地反映生态系统的安全状况 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 易于编 目且可用单一图件表述 基于这
一原则 , 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 , 建立其生态安全度量的指标系统
生态安全评价方法
综合伴价范式
暴露
一
响应分析模式 世纪 年代以来 , 以生态风
险和生态健康为主题的生态安全评价成为生态系统或区 域
环境管理的热点问题 , 相继提出了许多定量与定性的评价方
法
,
综合国际上几个典型环境机构提出的评价范式 ’ , 尽
管在几个不同研究机构提出的模式有所差异 , 但总体上十分
相近 这种从问题抽象 暴露分析 响应分析 风险识别
与管理的评价模式具有相 当代表性 , 以 的模式来
说〔 , 这种模式的评价过程可简单归纳为 第一步问题抽象
包括对评价对象
、 目标的定义 , 生态风险评价的范围与尺度
等的确定
, 以 及对系统压力 风险特征
、 生态系统 自身特征和
生态影 响特征等 的 明确描述等 选择关键生 态 因 子
并给予量化 第二步暴露分析与第三步的生态影响分
析相互关联
, 通过生态系统特征 生物与非生物 和系统压力
特征与分布规律及其二者相互作用关系的分析 , 明确系统暴
露程度 、 作用时间 以及空间分布与影响大小 , 从而进行系统
暴露特征的研究 通过生态系统特征 生物与非生物 和系统
相关演化过程及其二者相互关系的分析 , 加之对影响信息分
析 , 建立激励一响应关系 , 进行生态系统的响应研究 第四步
的风险识别包括风险评价 、 风险管理 该模式是 目前国内外
区域生态安全评价研究最为常用的概念性框架模式 , 以生态
风险为主线 , 兼顾生态系统健康评价 生态系统内部恢复力
和压力响应特征 , 不仅可以直观获得区域生态安全状况 , 还
可以输出相应的生态风险管理对策与安全维护策略
综合指数评价方法 在生态风险或生态健康定量评
价中 , 运 用 较 为广泛 的简易方法就是 临界 指标综 合评判
法
, “ ’‘, , 该方法需要建立所有评价指标的临界值或等级
评价准则 , 依据指标权重的距离来综合评价 , 包括综合指数
法 、模糊 综合评判 法 和 基 于 方法 的综 合评 价模 式
法〔’, ’ 近年来 , 一种基于模糊决策分析原理的生态安全或
环境风险评价方法 在国际上兴起 , 并被广泛运用到区
域尺度的许多典型的地理区域或生态系统〔’ , 这种方法
的基本原理是将模糊综合评判方法与层次分析法 相
结合 , 并通过主成分分析方法 引导 层次结构的
建立 , 由模糊评判给出评价指标对 目标的距离 , 然后用
完成评价 方法的最大优点就在于评价过程的完全定量
化和评价指标的优化归类 , 在不损失任何指标信息的基础上
简化指标要素 , 从而使评价过程简易 , 结果定量和相对客观
可信
生态承载力分析法 在资源环境承载力基础上发展
起来的生态承载力概念是近年来在 区域可持续发展领域备
受关注的问题 , 其研究方法分为状态空间法和生态经济法两
大类 状态空间法利用空间中的原点同系统状态点所构成的
矢量模数表示区域承载力的大小 考虑到资源环境各要素和
人类活动影响对区域生态承载力的作用不同 , 且生态系统间
复杂的相互作用使得矢量模数比较复杂 , 近年来空间状态法
与系统动力学和综合指数法相结合成为该方法的发展趋势
生态经济学方法是 国 内外 目前分析生态承载力最为热门的
方向 , 其中以生态足迹法和能值分析方法最具代表性 生态
足迹可直接分析某地 区或国家在给定时间所 占用的地球生
物生产率的数量 , 通过地 区或国家的资源与能源消费同自己
所拥有的资源与能源的比较 , 判断一个国家或地区的发展是
否处于生态承载力范围内 , 其生态系统是否安全
, ‘ 〕 基于
生态经济系统的热力学特征提出的能值分析原理 , 把生态经
济系统中不 同种类
、 不可 比较的能量转换成同一标准的能
值 , 来衡量生态系统运行和发展的可持续性 ’」生态承载力
分析方法定量化程度较高 , 可用较少的因素定量测算生态承
载力状况 , 但因无法 考虑影 响生态承载力复杂因素间的作
用 , 且单纯以人类对 自然资源的占有与利用角度分析复杂生
态系统的承载力水平 , 显然有失偏颇 , 尤其是生态足迹法和
能值分析法过于强 调 了社会经济发展对环境的影响而忽略
了其他环境影响因素的作用 如能克服这些不足 , 生态承载
力方法应该是生态安全定量评估中概念与原理最简单 、 明确
并最具生命力的方法
生态模型方法
数学模型逐渐成为生态安全评价和管理的有效工具 “
在风险评价中 , 生态模型 可用于设计或预测未来潜在风险
如气候变化等 , 同时风险评价与管理者可借助生态模型重
建过去的生态影响 在生态健康评价中 , 生态模型可模拟
健康突变的毒害界限和某一环境下系统健康要素的变化过
程 近 年来 , 生态模型的研究突飞猛进 , 许多综合性复杂
的多功能生态模型已成为现实可能 , 将一些成熟的生态模型
运用到生态安全问题的研究也成为最近 年中生态安全评
价最具活力的方向 ’ 曾对生态风险评价中数学
模型的作用与发展进行过较为全面的综述 , 强调了个体和 区
期 王根绪等 生态安全评价研究中的若干问题
域两种尺度上用于生态风险评价与管理的的生态模型
个体与群落尺度上的模型 包括用于模拟群落依各
组成个体运动变化的动态特征的个体生态模型 、 用于
模拟分析污染物在有机体内的分布与累积速率及其毒害作
用的药物模型 以及种群统计模型等 模型应用
的一个成功例子是评价不同强度的随机捕捞和大规模人类
管理活动对河流鱼群生态过程的影响同 近年来 , 随着景观
生态学的发展 , 模型还用于模拟景观尺度上景观空间格
局的变化对某些生物种生态习性的影响〔‘ 在生态安全评
价中 , 可用来分析受毒害生物个体的生长与生理问题 ,
并揭示更多个体毒害后的变异与响应机理 , 以便于进行正确
的生态风险与生态安全评价 在生态安全评价中 , 种群模型
常被用来识别毒害化学物质的生态 风险以及受胁迫生物种
群动态问题〔“
, ‘
测度群落结构与组成的一些方法 , 可用其来描述或定量
反映群落结构对干扰的响应 , 包括多样性指标
、 群落完整性
指标等 现阶段群落模拟模型法主要包括群落集结模型 、 生
物能量模型 、 空间直接法森林群落模型 以及贝叶斯模型等
这些模型可广泛用于评价诸如水生态条件对水生群落风险 ,
气候变化对森林群落生态的影响 以及森林生态变化对群落
内动物种群的影响等 , 川
生态系统尺度上的模型 生态 系统作为生态学的研
究单元之一 , 不仅在基础生态学领域十分重要 , 在生态安全
评价中也是十分重要和常用的单元 , 而且生态风险与生态健
康评价中特别强调生态系统层面上对干扰的响应 因此 ,
生态系统尺度上可用于生态安全评价的生态模型很多 , 如用
于海滨生态系统风险评价的 模型 、 用来分析水生态
系统中磷元素负荷与侵蚀空 间的 一 综合模型 以及用
来评价气候变化 对 森林 生 态系统影 响的 类型 模 型
等【“
, ‘ 模型将单一物种的毒害数据与一个生态系
统营养结构的能态模型相结合 , 以评价群落及生态系统层面
上化学干扰的影响 综合模型 以非点源磷负荷与水
生态系统营养状态的相互关系为基础 , 评价河流或湖泊可能
的磷污染源及其对生态系统的影响
生境
、 区域以及景观尺度上的模型 生境稳定指数模
型 是适应于大多数陆地和水生态系统物种生境状况分
析的生态模型川 , 在用于生态安全评价时 , 主要用来评价各
种干扰因素对生境的影响 。 等 」将 与 模型
相结合 , 提出了一种评价因采伐而导致的生境稳定性随时间
变化风险的模型 该模型经不断完善 , 现可用于评价受干扰
后生境的有效性 、 变化趋势或消失的风险程度以及土地利用
变化对特定物种生境的影响等 随着全球变化及其在区域
及世界范围内导致的环境效应 日益引起广泛关注 , 近年来大
量用于评价较大空间尺度上生态安全的模型被开发出来 , 无
论景观尺度 、 区域尺度还是全球尺度 , 各类生态模型层出不
穷 , 其 中 具 有 典 型 代 表 性 的 模 型 有 模 型 、
模 型 以 及 基 于 的 模 型
等 ‘
, ,
随着生态安全问题研究的不断深人 , 生态数学模型在生
态安全评价研究中所起的作用越来越重要 , 生态模型法评价
不同尺度的生态安全问题将是未来重要的发展方向 未来
生态风险或生态健康评价模型 的开发与应用需关注的关键
问题风 〕 只要能充分满足生态安全评价 目标的需要 , 简
单化的模型更具有广泛应用价值 任何单一的生态模型都
不可能实现跨越不同空间与时间尺度的生态安全评价 , 但实
际的生态风险或生态健康评价与管理需要模型能适应不 同
时空尺度上的量度 模型结果的可信度是模型法进行生态
安全评价的关键 , 对模型本身可信度与准确性的评价是模型
法应用过程中不可或缺的环节
其他方法
近年来 , 景观生态学方法以其通过空间异质性分析景观
生态空间稳定性的理论逐渐成为 区域生态安全研究的重要
手段阶
, “了, 景观生态学方法的优点在于 空间尺度适应生
态安全研究主要着眼于相对宏观的要求 土地利用 土地
覆盖变化是区域生态安全的主要影响因素 , 而景观格局分析
可以有效揭示 对生态空间稳定性的作用 , 并将空间格
局变化与全球变化相联系 在充分利用 技术和遥感影
象数据的基础上 , 有效地将过程与状态相结合 , 并通过把空
间结构与功能 、 格局与生态流的结合 , 可分析生态安全涉及
的许多问题 , 如生态系统功能 、 生物多样性等 生态安全的预
测与预警分析 , 既是近年来生态安全研究的主要 内容之一 ,
也是生态安全研究的主要手段 该方法是将生态安全评估
安全预测 一 预警三个环节统一起来 , 构成生态安全研究的完
整体系
, “ , 在全球以及国家层面上 , 该方法有着巨大的发
展前景
存在问题与展望
存在的问题
关于生态安全的概念 , 尽管在生态健康与生态风险角度
趋于共识
,
但其 自身的定义仍在不 同学者间存在差异 , 如 肖
笃宁等 ” 从人类对生态安全的能动性角度 , 提 出生态安全
的定义为人类生产 、 生活和健康等方面不受生态破坏与环境
污染等影响的保障程度 , 将生态安全完全置于以人类安全为
核心的范畴 中 在 等编著的 风险评价 原理与方
法 》一书中〔“ , 也提出需要将生态系统风险与人类安全紧密
结合 这些观点反映出生态安全的内涵 已从过去单纯的以 自
然或半 自然生态系统为对象逐渐向人类 自身为核心的生态
体系转变 这种转变有利于人类对生态系统安全的管理与维
护 在生态安全研究中 , 目前存在的最大问题仍是定量评估
方法与准则的确定以及 区域或生态系统生态安全预测与预
警 , 其困难不仅是生态安全所涉及的因素复杂多样 , 还在于
多数因素的量度与研究尺度密切相关 , 同生态学的其他问题
类似 , 尺度问题制约着不同尺度上关联要素的度量和评估的
准确性 目前在生态安全评价准则或指标评价刻度的确定方
面并没有突破性进展 , 不同学者在不同地区的研究中采用与
研究区域特定生态系统相适应的特定准则 , 用于区域或较大
尺度生态安全研究的生态模型发展迅速 , 但缺乏模型可信度
与准确性的评价 , 同时能够适合不同尺度上生态安全评价研
究的生态模型还有待于开发和研究
应 用 生 态 学 报 卷
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