復合生態系統管理理論與實踐述評

摘要：復合生態系統管理理論發端于國外，逐漸被國內學者引入并得到重視和發展。復合生態系統管理是在生態系統管理理論基礎上發展起來的，是一門新興交又邊緣學科和方法。隨著科學技術、經濟社會和文化的發展，流域及流域經濟、流域環境概念又有了更為豐富的內涵。由此，樹立流域可持續發展現，從流域環境與發展統一的角度考慮基于流域生態系統、流域經濟系統和流域社會系統的流域復合系統管理.實現流域的可持續發展，成為世界各國政府和學者長期關注的熱點和焦點。珠江上游流域自然、人文、社會和經濟的多元性和復雜性，決定了其開展流域生態系統管理的重要性和必要性。

關鍵詞：復合生態系統管理；流域復合系統；可持續發展；珠江上游流域

中圖分類號：F062.2 文獻標志碼：A 文章編號：1674-8131(2010)01-0055-06

一、引 言

經濟發展與生態環境之間的矛盾是不是一定不能調和?人類究竟是怎樣影響區域環境和受環境影響的?個人和社會怎樣減緩和適應環境的這些變化?決策者針對這些變化所選取的政策如何影響現在和未來的社會、經濟發展?生態環境能否成為經濟發展新的引擎和助推器?通過生態環境的治理和發展能否形成一個新興的“生態產業”?如果這些問題有解，那么需要什么樣的方法或措施來促進和保障其順利實現，這是目前國際社會和學術界關注的熱點和難點。生態系統管理(Ecosystem Management)理論的產生及其實踐為上述問題的解決提供了很好的方法論基礎。尤其是21世紀以來，在生態系統管理理論基礎上發展起來的復合生態系統管理理論成為解決人口一資源～環境一經濟—社會巨系統的重要突破口之一。復合生態系統管理是一門新興交叉邊緣學科，是運用系統工程的手段和人類生態學原理去探討復合生態系統的動力學機制和控制論方法，協調人與自然、經濟與環境、局部與整體間在時間、空間、數量、結構、序理上復雜的系統耦合關系，促進物質、能量、信息的高效利用，實現技術和自然的充分融合，人的創造力和生產力得到最大限度的發揮，生態系統功能和居民身心健康得到最大限度的保護，經濟、自然和文化得以持續、健康的發展。

二、復合生態系統管理理論國外研究述評

復合生態系統管理論是在生態系統管理理論基礎上發展起來的。最初生態系統管理理論的產生、發展和應用主要集中在自然生態系統領域。復合生態系統管理理論作為一門新興邊緣交叉學科，其理論淵源發端于1935年英國生態學家Tansley提出生態系統概念、20世紀30年代末Lindeman提出“百分之十定律”、20世紀40年代維納提出生物控制系統論以及50-60年代Golley、Odum E P、OdumHT等生態學家對生態系統理論的基礎研究。由于人與自然復合生態系統的多層次和復雜性，直到Miller(1978)總結出19種不同尺度的生命系統的結構與功能，德國著名的生物控制論專家Vester(1981)總結出生物控制論的8條定律，Haken(1978)的協同學理論和Prigogine(1984)的耗散結構理論為社會經濟系統和生態系統分析開辟了一條新的思路，我國生態學家馬世駿、王如松(1984)提出社會～經濟一自然復合生態系統理論和相應的生態規劃方法，美國生態學家Odum HT(1987)提出一種用于測度能量在生態系統不同崔養級的累積效應和生態復雜性的生態系統能值概念，Checkland(1981，1990)在定量與定性數據、主觀與客觀信息的結合上以及系統與環境間的適應性策略方面實現了理論突破，才在1988年由Agee和Johnson出版了第一本有關生態系統管理的著作《公園和野生地的生態系統管理》，該書提出了實現生態系統管理的基本目標和過程的理論框架，標志著生態系統管理學的誕生。這些不同學科、專業學者的創新性理論為復合生態系統管理理論的形成、發展和完善起到了至關重要的推動作用。由于砌究對象、目的和專業角度不同，生態系統管理的定義也存在三類具有較大差異的相關觀點：一是由學術界特別是生態學家提出，主要強調保持生態系統的結構和功能的穩定性、整體性和持續性，使其達到社會所期望的狀態；二是由美國林務局(1992)、森林學會(1992)、環保局(1995)、世界保護聯盟(IUCN)(1999)等相關管理機構提出，側重于強調各自的管理目的和資源管理的方法；三是由專業社團和非政府組織提出，更強調生態、經濟和社會目標的協調管理。

之后，國外諸多學者對復合生態系統管理理論和實踐展開了深入研究。例如Boyce等(1997)對森林及其野生動植物資源利用進行了理論研究；Costanza等(1997)對世界自然資源及其生態系統服務進行了理論研究；Brussard等(1998)對生態系統理論進行了探討；Haeuber(1998)對生態系統管理與環境政策進行了對比分析研究；Wagner等(1998)對生態系統管理在一些具有爭議的領域進行了經濟學分析。在實證研究方面，Lackey(1998)對7個生態系統區域進行了生態系統管理方法的對比實證分析；Gentile等(2001)對美國South Florida的可持續發展框架和模型進行了案例分析；Berberoglu(2003)對土耳其的東地中海海岸生態系統可持續管理進行了實證研究。從近年來文獻情況看，有關生態系統管理科學研究的成果呈現逐年較大幅度上升的趨勢。同時，國外眾多政府、非政府機構，包括聯合國、各種政府聯盟、國家相關管理機構也開始應用復合生態系統管理理念和方法對區域、國家、全球生態、資源、經濟、社會進行系統研究和管理。美國林務局1992年第一次官方宣布采用“生態系統方法”來管理國家森林；1993年，克林頓發表了題為《生態系統管理：一個生態的、經濟的和社會的評價》的報告，標志著生態系統管理基本框架的形成；2000年《生物多樣性公約》締約方大會第五次會議提出了有關生態系統管理的5項導則和12項原則，為進一步實施生態系統管理提供了重要的指南；聯合國和各種政府聯盟，如UNEP、OCECD、WMO、IPCC、UNCD、WPC以及各種民間機構FOE、IIED、WRI、IUCN、WWF等組織實施了諸如世界氣候計劃(WCP)、世界氣候研究計劃(WCRP)、國際生物圈計劃(IBP)、人與生物圈計劃(MAB)、國際地圈生物圈計劃(IGBP)、地球環境檢測系統(GEMS)等一系列全球或區域環境對策研究計劃。這些全球(或區域)規模的環境研究計劃，得到了世界范圍內生態學家們的廣泛響應和參與，他們積極倡導用生態系統的原理和方法來管理自然環境和資源。國際科聯(ICSU)和國際社科聯(ISSC)發起了有關全球環境變化研究的幾個主要計劃，其中與人類活動管理密切相關的有：(1)國際科聯環境問題科學委員會(SCOPE)的計劃，正在開展的科學計劃包括人文和自然資源管理、生態系統過程和生物多樣性管理、健康與環境的生態安全管理三大領域。(2)全球環境變化的人類影響國際研究計劃(簡稱IHDP)，該計劃定義人類影響包括個人和社會對環境變化的影響方式和途徑、受環境變化影響的程度和過程以及減緩和適應環境變化的對策和行動。(3)土地利用管理與土地覆蓋變化(LUCC)、全球環境變化和人類安全管理(GECHS)、全球環境變化的體制因素(IDGEC)、產業轉型(IT)等領域的研究。目前復合生態系統管理研究更強調一種新的管理理念和方法論，強調生態系統結構、功能和生態服務以及對社會和經濟服務的可持續性，為環境決策者提供有效參考和決策依據；特別注重區域各種自然生態、技術物理和社會文化因素的耦合性、異質性和多樣性；注重城鄉物質代謝、信息反饋和系統演替過程的健康度以及系統的經濟生產、社會生活及自然調節功能的強弱和活力。其中生態資產、生態健康和生態服務功能是當前復合生態系統管理的熱點。

三、復合生態系統管理理論國內研究述評

復合生態系統管理不同于傳統環境管理，不著眼于單個環境因子和環境問題的管理，更強調整合性、共軛性、進化性、系統性、耦合性、平衡性和自組織性。因此，復合生態系統管理理論與實踐也大致經歷了四個發展階段：污染防治的應急環境管理(20世紀60年代以前)，清潔生產的工藝流程管理(20世紀70-80年代)，生態產業的產業生態管理(20世紀80-90年代)，生態社區的生態系統管理(20世紀90年代以來)。目前，已基本形成了產業生態管理(Eco-Industrial Management)、城鎮生態管理(Eco-settlement management)、區域生態管理(Eco-regional management)、生態基礎設施管理(Eco-infrastructure management)等幾個分支研究領域。

早在20世紀80年代初，我國生態學奠基人之一馬世俊院士就提出了復合生態系統概念和有關生態規劃理論和方法。其后，在王如松等學者的推動下得到了較大發展。但由于種種原因，直到20世紀末復合生態系統管理理論在國內都未能得到足夠的重視。復合生態系統管理理論是在國外生態系統管理理論的充分發展推動下，逐漸被我國學者引入國內的。20世紀90年代中后期我國學者趙士洞、任海、傅伯杰、王如松、于貴瑞等對生態系統管理的概念和理論框架進行了較早的理論和實踐探索。尤其在自然生態系統管理理論與實踐方面，首先得到了足夠的關注和投入，其中以于貴瑞等學者為代表。該研究小組對生態系統管理科學的概念、原則、方法、原理、要素、區域尺度、生態學基礎理論、發展方向等問題進行了細致、全面和深入的理論研究，并首次在國內提出了依托于生態管理科學的生態信息科學這一新興交叉學科，同時還提出了生態管理科學7種發展趨勢：空間尺度的全球化、時間尺度的長期化、研究問題的復雜化和綜合化、定位觀測的自動化、觀測項目的綜合化和觀測手段的多元化、區域生態環境數據獲取的“3S”化、成果表達的數字化和圖像化、研究目的更加重視生態系統的調控和管理。近幾年，我國在復合生態系統管理研究領域取得了長足進展。魯奇(2002)等依托中國一歐盟合作項目開展了“可持續性農業生態系統管理與城鄉互動發展研究(Sustainable Agro-ecosystem Management and theDevelopment of Rural-Urban Interaction in Regions andCities in China)”；嚴良等(2007)對礦區生態環境管理及持續發展進行了分析研究，并提出了建立礦區資源一環境一經濟“信息管理系統和生態環境綜合分析決策模型”；郭懷成等(2007)學者認為在生態系統方法、物種保護、綜合資源管理以及區域規劃等的基礎上，生態系統管理在20世紀90年代后成為研究和管理實踐中新的熱點；中國將綜合生態系統管理理念引入到西部退化土地治理事業中，在全球環境基金和我國財政部支持下，干旱生態系統土地退化防治伙伴關系項目也于2004年7月正式啟動，其主要目的是創立一種跨行業、跨區域、跨領域的可持續的自然資源綜合管理框架；田慧穎等(2006)、汪思龍等(2004)對生態系統管理的多目標體系、方法、生態系統管理的新理念進行了評述；王鳴遠、楊素堂(2005)對中國荒漠化防治與綜合生態系統管理進行了理論研究；武蘭芳等(2005)從理論上分析了農牧結合生態系統管理的動力學機制；王如松等從我國資源、環境與產業轉型以及生態安全等角度探討了復合生態系統管理理論問題；王如松主持的國家自然科學基金重點項目“區域城市發展的復合生態管理方法”，在充分調研國內外生態安全、生態健康、生態風險、產業生態評價和生態規劃理論與方法研究動態的基礎上，建立了基于生態動力學機制和生態控制論的區域城市發展的復合生態管理方法論體系，并以北京為例進行了區域城市化的生態資產、生態占用和生態服務功能評估，對北京等典型城市生態足跡和區域生態服務機理、區域城市發展的生態安全與生態健康、生態風險管理等進行了深入研究。該項研究是生態系統管理理論與方法在我國理論與實證研究中應用較為全面和成功的一項成果。

四、流域生態系統管理理論與實踐

隨著科學技術、經濟社會和文化的發展，流域及流域經濟、流域環境的概念又有了更為豐富的內涵，除了具有自然、社會、經濟基本構成要素外，還具有復雜的層次結構和整體功能。由此，樹立流域可持續發展觀，從流域環境與發展統一的角度考慮基于流域生態系統、流域經濟系統和流域社會系統的復合巨系統管理，實現流域的全面、協調和可持續發展，成為世界各國政府和學術界長期關注的熱點和難點問題。流域生態系統管理是建立在自然生態系統基礎上，從整個流域全局出發，統籌安排、綜合管理、合理利用和保護流域內各種資源，從而實現全流域綜合效益最大和社會經濟的可持續發展。流域生態系統管理有明確的可持續驅動目標，由政策、協議和實踐活動保證其實施，并在對維持流域系統組成、結構和功能、必要的生態作用和生態過程最佳認識的基礎上從事研究和監測，以不斷改進管理的適合性。

1933年，美國國會通過了開發田納西流域水資源的立法，成立了世界上最早的流域綜合管理機構——田納西流域管理局，并取得了良好的綜合開發治理效果，也成為現代流域治理最成功的典范之一。之后，發達工業國家在借鑒美國流域管理經驗的同時，制定了符合本國國情的流域綜合管理方案，如英國泰晤士河、歐洲的萊茵河流域的綜合開發、保護和治理。這些治理都把握了流域自然性、社會性、經濟性、系統性、整體性、區域性、全局性、綜合性等特征，有效地避免了流域開發與保護過程中區域間、部門間、區域與部門間以及環境保護與經濟發展、資源開發與文化傳承等之間尖銳的利益、矛盾沖突。20世紀80年代，美國在以往經驗基礎上提出了流域管理模式，流域管理進入了新的發展階段。在國內鄧紅兵等(2002)較早從流域角度進行了流域生態系統管理理論研究，指出流域生態系統管理是流域開發和流域社會經濟可持續發展的有效途徑，并就流域生態系統管理研究中“水陸交錯帶、生物多樣性、森林生態系統、湖泊與水系”四個重點研究領域進行了初步分析。蔡慶華等(2003)探討了河流生態學中生態系統管理問題：羅躍初等(2003)對流域生態系統健康評價方法進行了綜述；徐中民等(2003)探討了以黑河流域額濟納旗為例的環境選擇模型在生態系統管理中的應用；唐濤等(2004)以香溪河為例對河流生態系統管理進行了實證分析；車越(2006)等人對水源地區域發展與水源保護協調發展機制進行了理論探討及實證研究；牛叔文等(2006)對黃河上游瑪曲生態系統服務價值的估算和生態環境管理的政策設計進行了實證研究；燕乃玲等(2006、2007)首次對長江源區生態系統完整性測量與評價進行了實證研究；郭懷成等(2007)對河岸帶生態系統管理的相關概念和框架進行了綜述，并提出了有關河岸帶生態系統管理研究的尺度、寬度、協調生態價值沖突、國內河岸帶生態系統管理等4個關鍵科學問題；徐輝等(2007)分析了中國實施流域生態系統管理面臨的機遇和挑戰。

這些研究成果為我國流域生態系統管理理論與實踐的發展奠定了重要基礎。但是，由于我國流域自然屬性的多樣性以及我國國情、經濟體制、行政管理方式、民族傳統文化多樣性等因素，尤其是一直以來在流域環境保護與經濟發展過程中以行政區劃管理(尤其是以縣域為單位)為主，以流域為單位進行系統綜合管理和開發的成功案例并不多見。因此，以自然屬性為主的流域復合系統，由于融入了人口、民族、文化、經濟、社會等驅動因子而顯得更加多元化和復雜化，這也意味著我國今后的環境管理和經濟發展過程中，按照流域復合系統進行管理顯得更加重要和緊迫。

以珠江上游流域為例，珠江上游流域主要包括云南、貴州、廣西3省(區)的19個地(州、市)、106個縣(市、區)。本區域地處我國西南部，土地總面積24.5萬km²，總人口3822萬，其中農業人口3 263萬，耕地面積210萬hm²。近幾十年來，珠江上游流域不合理的“濫墾、濫伐、濫牧、濫采、濫用水資源”的人為活動加速和加劇了流域生態系統退化進程，由于人口增長(流域內六盤水、安順地區人口密度已達270.19和263.59人／km²)、經濟貧困(部分貧困縣如六盤水人均糧食僅為157.116 kg，流域內“十五”期間94％的縣或市靠財政補貼，流域內“十五”期間返貧率近15％；貴州省48個國家級貧困縣中70％分布在該流域內，且這一貧困化趨勢還在加劇)、山高坡陡(坡度大于25。的地形占總面積的43.94％)、耕作制度落后、陡坡開荒嚴重(流域內旱澇保收耕地人均不足0.3畝，陡坡開荒面積占土地面積的比例，六盤水市為31.05％，黔西南州為23.93％，安順地區達28.13％)，加之流域內先天性的喀斯特巖溶脆弱生態系統以及少數民族“山不燒、牛不壯”、“刀耕火種、趕山吃飯”等陳舊思想、習俗嚴重束縛著先進科學技術的推廣和生態意識的提高，導致了糧食、燃料、肥料、耕地等一系列人地矛盾(見圖1)。

流域內眾多自然和人文因素交織，從而使流域內生態環境進一步惡化。主要表現在：(1)森林覆蓋率迅速減少。目前森林覆蓋率僅6.91％，遠低于長江上游川江、烏江流域的15.40％、12.73％。(2)土壤侵蝕極為嚴重。流域內土壤侵蝕面積占總面積的51.14％，年土壤侵蝕量達7451.504萬噸，平均侵蝕模數達2 589.940 t／km²·a，侵蝕區域的平均侵蝕模數達5063.9 t／km²·a。(3)水土流失加劇。珠江上游水土流失居貴州境內河流之冠，流失面積占區域內國土面積的48.44％-55.3％。水土流失和土壤侵蝕已成為珠江上游流域危害面積最大、受災人口最多的生態災害鏈，是珠江上游地區農村生態系統嚴重退化的集中表現。(4)石漠化突出，流域內六盤水、安順、黔西南等地州石漠化面積分別占土地面積的25.98％、15.23％、8.02％。因此，珠江上游是珠江流域最重要的生態屏障區和生態脆弱區。上游地區人口、環境、經濟是否持續協調發展，將直接關系到珠江全流域以及“珠三角”的全面可持續發展。石漠化嚴重影響了當地人民群眾的生存和發展，制約了區域經濟社會的可持續發展，形成我國西部和西南地區典型的“PPE(poverty.population and environment)”現象。這不僅從根本上威脅到區域內人民的生存基礎和社會穩定，而且從長遠看，珠江上游流域社會、生態、經濟系統生態債務沉重，潛在威脅巨大，這將成為我國西部民族地區“十一五”乃至更長時期內全面建設小康社會的瓶頸區域之一。