城市生态系统健康评价研究
生态风险评价及研究进展
生态风险评价及研究进展*阳文锐 王如松**黄锦楼 李 锋 陈 展(中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085)摘 要 生态风险是当前环境管理研究领域中的一个热点问题,其研究着重关注化学、物理和生物的胁迫因子可能对生态系统或其组分的有害影响.生态风险评价对科学制定环境管理决策有着重要的意义.要对生态系统进行有效地管理,必须预测不利生态影响发生的可能性及后果,减小其对于生态系统或某些组分的损害程度.本文对生态风险评价的研究方法、工具以及研究趋势进行了综述,指出了目前生态风险评价中还需要进一步加强的研究领域,认为在当前城市化水平不断提高的情况下要关注城市生态风险,并针对存在的一些问题提出了今后的研究展望.关键词 生态风险 风险评价 环境管理文章编号 1001-9332(2007)08-1869-08 中图分类号 F205;X862 文献标识码 A E cologica l r isk a ssess m e n t and its resear ch pr ogr ess .YANG W en 2r u,i WANG Ru 2song ,HUANG Ji n 2lou,LI Feng ,C HEN Zhan (Sta teK e y L a bora tory of Urba n and Re giona lE cology,Re 2se a rc h Ce nte r for Eco 2Environmenta l Sciences ,Chinese Ac ade my of Scie nces ,Beiji n g 100085,Chi 2na ).2Chin.J.A ppl .E c ol .,2007,18(8):1869-1876.A bstra ct :E col o gical risk is a hotspot in the presen t envir onmenta lmanage ment study ,which m ai n 2ly f ocuses on the che m ica,l physica,l and b i o logica l stressors that may da mage ecosyste m or its co mponents .E col o gical r i s k assess ment (ERA )has a great si g nificance f or m aking scientific envi 2ronmenta lmanage m ent strategi e s .I n order to lessen the da mage of ecosyste m or its parts ,and to manage t h e ecosyste m eff ective ly ,it is necessary to predict the probability the adverse ecologica l ef fects would occur and the consequences .This paper summarized the research m et h ods ,tools and trends of ERA ,and poi n ted out t h e areas that need to be f urther stud ied .Itwas suggested that un 2der the background of urban ization ,urban ecol o gica l risk shou l d be given more attenti o ns .The prospects of f urther study were d i s cussed ,based on the issues existed in current researches .K ey words :ecological risk;risk assess men;t environment manage m en.t*国家自然科学基金重点资助项目(70433001).**通讯作者.E 2m ai:l wangrs @rcees .ac .cn 2006207213收稿,2007205204接受.1 引 言生态风险评价是伴随着环境管理目标和环境观念的转变而逐渐兴起并得到发展的一个新的研究领域[19].20世纪70年代,各工业化国家/零风险0的环境管理逐渐暴露出弱点,进入80年代后,便产生了风险管理这一全新的环境政策.风险管理观念着重权衡风险级别与减少风险成本,着重解决风险级别与一般社会所能接受的风险之间的关系.生态风险评价正是为风险管理提供科学依据和技术支持的,因而得到了迅速发展[6],其已成为健康环境管理必不可少的一部分[10].近年来,我国连续发生的环境事故,标志我国已经进入一个环境事故高发期.为减轻或消除由于这些环境事故带来的生态风险后果,需要进行有效的风险管理.本文阐述了生态风险评价的方法,对国内外生态风险评价的研究进行了综述和总结,以期能促进我国生态风险评价的研究工作.2 生态风险评价的基本内涵211 风险美国传统词典给风险的定义是:遭受损失、危险的可能性;有不确定危险、危害的因子、组分或过程[39].陆雍森[32]和胡二邦[25]认为,风险是由不幸事件发生的可能性及其发生后将要造成的损害所组成的概念,它由风险度(不幸事件发生的可能性)和风应用生态学报 2007年8月 第18卷 第8期 Ch i nese Jo urna l of App lied E colo gy ,Aug .2007,18(8):1869-1876险后果(不幸事件所造成的损害)两者的乘积来表示.212生态风险和生态风险评价生态风险是生态系统及其组分所承受的风险,指一个种群、生态系统或整个景观的正常功能受外界胁迫,从而在目前和将来减少该系统内部某些要素或其本身的健康、生产力、遗传结构、经济价值和美学价值的可能性[31].美国环保局在1992年颁布的生态风险评价框架中对生态风险评价进行了定义:评价负生态效应可能发生或正在发生的可能性,而这种可能性是归结于受体暴露在单个或多个胁迫因子下的结果[57].其目的就是用于支持环境决策[48].213生态风险评价的方法目前,不同国家对于生态风险评价的方法有所不同.美国环保局将生态风险评价分为4个过程[59]:1)提出问题;2)分析(暴露和效应表征);3)风险表征;4)风险管理和交流.加拿大和欧盟则将生态风险评价分为4个步骤[7-9]:1)危害识别;2)剂量2反应评价;3)暴露评价;4)风险表征.H ayes[24]认为生态风险评价的方法和类型太多,没有一个标准的框架.他认为每一个评价应该包括5个方面: 1)严格的、系统的危害分析;2)数据、理论和模型的准备、分析.强调不确定性,在第一步中要考虑到潜在危害的可能性和导致的后果;3)基于事件的可能性和后果的风险估计,它反映在评价过程中的不确定性水平.每一个评价终点做单体风险估计,单一的风险评价可能要进行多个终点的评价,因此可能要做多重风险估计;4)在项目的整个阶段,以有效的统计方式检验评价假设和推断的一个监测系统;5)风险的社会评价,包括重要性、持续时间、可控性、地理范围、社会的分布、背景风险和可逆性.1992年,美国环保局颁布了生态风险评价框架,随后其他的一些部门和组织也建立了与此类似的方法或原则[5,17,41].在此基础上,1998年美国环保局颁布了生态风险评价导则,对原有框架的内容进行了修改和延伸,替代了原有的框架.其生态风险评价方法被多数学者采用.该方法的主体部分概括如下.21311问题表述问题表述是确定评价范围和制定计划的过程.评价者描述目标污染物特性和有风险的生态系统,进行终点选择和有关评价中假设的提出.这个阶段包括3个步骤(数据的收集、分析和风险识别)和3个方面(评价终点、概念模型和一个分析方案).21312分析(暴露和效应表征)分析是检验风险、暴露和影响以及它们之间相互关系和生态系统特性的过程,是生态风险评价的关键部分.目标是确定和预测组分在暴露条件下对胁迫因子的生态反应.不确定性的评价贯通于整个分析阶段,其目标是尽可能地描述和量化系统中一些已知的和未知的暴露和影响.不确定性的分析使得评价更可靠,为收集有效数据或应用精确方法提供了基础.不确定性主要来自于:可变性参数值的估算;数量的真实值,包括数量、位置或出现的次数;数据差异;模型的开发和应用,包括过程模型结构和经验模型中变量之间的关系.21313风险表征风险表征是风险评价的最后一步,是计划编制、问题阐述以及分析预测或观测到的有害生态效应和评价终点之间联系的总结,其包括风险估算、风险描述和风险报告3个主要部分[16].风险估算是整合暴露和效应的数据以及评估其中不确定性的一个过程.估算方法包括实地观测;直接分级;单一点的暴露和效应的比较;比较综合整个胁迫2响应的关系;比较综合暴露和效应的可变性;过程模拟.3国外生态风险评价研究进展311从人体健康风险评价与生态风险评价到综合的风险评价人体健康风险评价大部分是源于美国国家研究委员会1983年提出的框架[50].在此基础上,美国环保局制定和颁布了有关风险评价的一系列技术性文件、准则或指南以及危害和风险评价的草案,用于保护人体健康[13].例如,1986年发布了致癌风险评价、致畸风险评价、化学混合物健康风险评价、发育毒物健康风险评价、暴露评价、超级基金场地危害评价和风险评价等指南.1988年又发布了内吸毒物和男女繁殖性能毒物等评价指南.1992年美国环保局颁布了生态风险评价框架,1998年又对该框架内容进行了修改和扩充,形成了迄今风险评价的基本导则.生态风险评价与人体健康风险评价的区别在于:生态风险评价的对象是一个复杂系统,需要综合物理、化学和生态过程以及它们之间的相互关系,评价对象不是单一物种(如人类)所遭受的风险,而更多的关注于多个物种所遭受的风险.它强调种群和生态系统的过程和功能[8].人体健康风险评价的对象单一,主要评价环境污染物对人体健康的危害.1870应用生态学报18卷Noss[39]认为,从历史的观点来看,当生态变化直接威胁到人类生命和财富的时候,生态风险评价大部分是评价人类的风险,并力图减轻或减少这类风险;当所遭受风险的主要对象为非人类的生物或它们的栖息地时,又或者人类所遭受的风险为间接的或分散的情况时,生态风险评价就很少涉及到.但这种情况正在逐渐改变,原因是社会对生物多样性和生态完整性的关注,要求风险评价者和管理者对于环境、非人类物种和生态系统给予更多的考虑. Troyer和Brody[53]在对美国环保局的风险评价纲要的评论中认为,美国环保局过多地专注于保护人类健康,相比之下,对生态系统的关注较少.但是,美国环保局正在努力调整这种不平衡.许多学者已经在生态系统的风险评价方面开展了研究工作,并提出了各自生态系统生态风险评价的研究方法[29,39,52].为了提高风险评价的有效性和效率,世界卫生组织(WH O)国际化学安全计划、美国环保局(U S EPA)、欧洲委员会(EC)、世界经济合作组织(OECD)进行了合作,提出要综合评价人体健康和生态风险,将两者合二为一,并且已经初步形成一个框架,认为两者的综合为评价结果提供了共同的表达方式,将人类和环境融为一体,提高了人体健康和生态风险评价的效率和质量以及预测能力[37,49-50].将人体和野生生物的毒理动力学和动态作对比研究,综合风险评价就能判断出环境污染是如何以及在多大程度上对人体健康和野生生物造成风险的.综合的风险评价从健康和环境保护的观点出发,有利于我们更有效地进行环境风险管理[44].312从单因子到多因子的生态风险评价在人体健康风险评价和生态风险评价中往往运用生态毒理学进行单一污染物的风险分析,在既定的实验条件下判断生物对某一化合物的反应.但在实际情况中造成风险的并非单一的化学污染物,即使是单一的化合物污染也可能有代谢物或转化为其副产物,结果可能低估环境的风险[35],并且单一的化学污染物质暴露的途径也并非单一的.在实验室条件下,测定生物对化学物的反应往往假定生物为单一暴露途径.单一物种的测试,例如慢性或急性反应测试就没有考虑到群落中生物之间的相互作用[47]以及化合物之间的相互作用.从风险产生的因子看,风险也有可能是由物理因子(由于人类活动导致的生物栖息地丧失或减少等)、生物因子(物种入侵等)和化学因子共同作用造成的,因此在实际情况中,风险可能是由多因子共同造成的.所以传统的风险评价从单因子的风险评价开始向多因子的生态风险评价转移.1986年美国环保局发布了化学复合物的健康风险评价导则,表明了对多种化学物暴露所导致的健康风险的关注[54],1989年美国环保局发布了危险废弃物超基金纲要导则,对从事化学复合物风险评价给出了可行的步骤[55],1990年美国环保局发布了一个技术支持文件,提供了关于整体复合物毒性以及两种化合物之间毒性作用的更为详细的信息[56],同时也讨论了毒性相似的概念.国家环境评价中心依此发布了化学复合物健康风险评价技术支持文件.1994年美国国家科学研究委员会呼吁要从单一的化合物评价转移[12].1997年美国环保局科学政策委员会颁布了关于累积风险评价的一条政策,该政策对综合评价过程中的第一个步骤进行了说明[58].2000年美国环保局的研究策略十分强调了对化学复合物的研究,发布了复合化学物健康风险评价的补充导则[60].一些研究者已经认识到需要更加全面和综合的方法进行模拟,能同时评价生态系统中若干个组分的风险[51].Zandbergen[64]选取多个评价指标利用G I S对城市流域进行了生态风险评价.Fernandez等[18]用多物种的土壤系统MS2 3作为实验工具,对有机和无机复合污染的场地进行了生态风险评价.Skaare等[46]对北极的持久性有机污染物有机氯杀虫剂进行了生态风险评价,认为有机氯杀虫剂对北极熊的种群状况和健康存在较大的风险.313评价工具更加模型化生态风险评价由单纯依靠生态毒理学实验工具向毒理学和模型模拟相结合转化.E fr oy mson等[15]用TR I M1FaT E模型对多介质的有害空气污染物进行生态风险评价,评价空气中多种媒体污染物暴露和效应.Kar m an等[27]利用化学物危害评价和风险管理(C HAR M)模型对石油天然气生产平台的废水排放进行了动态的风险评价,该模型基于对废水中化合物归宿的真实计算,考虑到化合物浓度的动态变化,对生产废水进行了动态可能性风险评估,用于选择最经济的风险减少措施方案.N aito等[38]利用综合水生系统模型(CAS M2S U MA)评价了水生生态系统的化合物生态风险评价.该模型对于确定水生生态系统中化合物生态防护水平提供了很好的基础,同时还给水生生态系统中化合物风险管理的决策过程提供了额外的信息.Sydelko等[51]对动态信息结构系统(D I A S)在综合风险评价中的应用进行了介绍,该框架将生态系统中的真实实体作为软件18718期阳文锐等:生态风险评价及研究进展中的/实体目标物0,用于复杂的模拟.D I A S可用于预测生态风险的范围和大小,评价在时间和经济上进行生态修复的有效性,并对基于DI A S的/目标导向的综合动态景观分析和模拟系统O O2I DL A MS0模型进行了说明.Q WASI模型用于模拟湖泊中污染物的运移和归宿[33].威斯康星海格兰特鱼生物能Ò模型用于评估鱼类的污染物生物富集[23].314风险评价定性和定量相结合定性评价涉及到如何用自然语言表述定性概念,并反映出自然语言中概念的模糊性和随机性.通常,定性评价可以用例如低、中等、高或者有、无来说明风险级别,这在某种程度上避免了定量评价对于风险的精确估算.对于不同的种群,风险的大小可能存在差别,采用与其他风险种群对比的方法,可以从定性的角度对存在的风险进行评价.在数据和信息有限的条件下,定性评价可能不失为一种好的选择.因为在数据量小的条件下,定量的风险评价方法难以估算低水平暴露的污染物.Zandbergen[64]在城市流域的生态风险评价中采用了定性的标准,用无量纲表达各种评价指标的优良,以此作为风险管理者作出决策的基础依据.Cra wf or d[14]运用定性的风险评价方法成功地对由于贝壳养殖造成的Tas man ian 海洋生态环境恶化进行了评价,并且指出了其他人类活动可能造成海洋生态恶化的风险级别,提出了为保护Tas mania海洋生态环境的海洋养殖管理计划.针对渔业养殖造成的生态系统风险,A stles等[2]运用他们自己开发的一个定性风险矩阵对该风险进行了评价,认为在数据量有限以及对于渔业知识了解不多的情况下,定性风险评价方法对于渔业管理者和科学家在制定良好的管理方法上发挥了很大作用.但是,定性评价对于多重风险表达不足,不能用数学运算(如相加求和)来表达.而且定性的风险评价目前至少不能满足两个重要的科学原则)透明性和可重复性.这样,不同的分析者使用同样的风险评价方法和数据就可能得到不同的结论[24].当数据、信息资料充足的时候,就可以采用定量的方法来评价风险.定量风险评价有很多优点:允许对可变性进行适当的、可能性的表达;能迅速地确定什么是未知的,分析者能将复杂的系统分解成若干个功能组分,从数据中获取更加准确的推断;并且十分适合于反复的评价,即风险计算)收集数据)基于事实的假设)提炼模型)再计算风险,如此反复,为如何收集数据提供了更好的思路;能通过风险2收益分析,比较可替代性的管理策略.当前定量或半定量的化学风险评价一般都用商值法,通过暴露和效应的比值来表达,即:可能的暴露浓度(PEC)B可能的无效应浓度(PNEC).比值大于1,说明有风险,比值越大风险越大;比值小于1则安全.此时各种化学物的参考剂量和基准毒理值被广泛应用[22,40,43].但是,定量的风险评价存在不/客观0的问题,即所有的可能性推断都依靠统计模型,而统计模型的选择本身就是十分主观的.即使最简单的假设检验都在试验设计和过程中存在基本的主观选择[3],另外,定量评价对于评价中的不确定性表达也不清晰.由于种群或剂量的易变性以及毒物数据的有限,使得采用定量评价遇到很大困难,必须寻求不确定性分析.针对定性和定量评价的优缺点,在不同使用条件下,两种方法通常被采用.目前常用的定性和定量的转换方法有:层次分析法、量化加权法、专家打分法,或者是定性分析中夹杂着一些数学模型和定量计算.4国内生态风险评价研究进展我国在20世纪80年代开始了对事故风险的重视和研究工作.国家环保局1990年下发057号文件,要求对重大环境污染事故隐患进行环境风险评价,尤其是世界银行和亚洲开发银行贷款项目的环境影响报告中必须包含有环境风险评价的章节[4].但是迄今为止,我国尚没有生态风险评价的技术指南或指导性文件[35].1993年国家环保局颁布的中华人民共和国环境保护行业标准5环境影响评价技术导则(总则)6(H J/T211)93)规定:对于风险事故,在有必要也有条件时,应进行建设项目的环境风险评价或环境风险分析.同时,该导则也指出/目前环境风险评价的方法尚不成熟,资料的收集及参数的确定尚存在诸多困难0.1999年国家环保总局制定了5工业企业土壤环境质量风险评价基准6(H J/ T25)1999),该评价基准的宗旨是为了保护在工业企业中工作或工业企业附近生活的人群以及工业企业界区内的土壤和地下水,对工业企业生产活动造成的土壤污染危害进行风险评价,而且/该基准仅仅适用于工业企业选址阶段以及工业企业生产活动发生后界区内土壤的环境质量风险评价,不适用于采矿、农田和居住用地0.为贯彻5中华人民共和国环境影响评价法6、5建设项目环境管理条例6以及5环境影响评价技术导则6,2004年国家环保总局发1872应用生态学报18卷布5建设项目环境风险评价技术导则6(H J/T169) 2004),将建设项目环境风险评价纳入环境影响评价管理范畴.2005年陆续发生重大环境污染事故,标志着我国已进入环境污染事故高发期,说明生态风险将成为我国发展的一大障碍.目前,生态风险评价的研究工作在我国已经陆续开展,主要体现在以下几方面.411生态风险评价方法的探讨生态风险评价在我国刚刚处于发展阶段,在方法和技术上还不成熟,对此,基于国外的生态风险评价研究和实践,我国学者对于生态风险评价的方法进行了探讨.殷浩文[63]对水环境的生态风险评价程序作了研究介绍,认为生态风险评价可分为5个部分:源项分析、受体评价、暴露评价、危害评价和风险表征.付在毅等[19]对区域生态风险评价的特点和方法进行了讨论,对评价方法和步骤进行了探讨,他们将区域生态风险评价步骤概括为6个部分:研究区的界定与分析、受体分析、风险识别与源项分析、暴露与危害分析及风险综合评价.412建立区域生态风险评价指标目前,我国开展的生态风险评价研究均以区域为研究范围,通过建立相应的指标来评价区域生态风险.付在毅等[20]对辽河三角洲湿地区域进行了评价,以物种重要性指数、生物多样性指数、干扰强度和自然度作为测量生境的生态指数,以不同的生境类型划分级别作为脆弱性指数,以G IS为工具对湿地区域进行了综合评价;卢宏玮等[31]对洞庭湖流域区域进行了生态风险评价,对各种污染物的毒性污染指数、自然灾害指数和系统本身的生态指数、生物指数、生物多样性指数、物种重要性指数和脆弱性指数进行了综合评价;肖风劲等[61]将我国的森林资源区分为7个区域,以森林火灾、病虫害和酸雨为生态风险源,运用生态风险评价的方法,分析了这些风险源对森林健康的主要危害,对我国森林健康的风险进行了综合评价,并提出了森林风险区的管理策略.马德毅等[34]采用单因子指数法和H akanson生态风险指数法,对中国主要河口沉积物污染的潜在生态风险进行了评价.413生物生态风险、人类活动聚居区生态风险引起关注生态风险在我国发展的近几年,很多研究者对转基因生物工程引发的生态风险进行了论证和分析[11,26-28].同时,人类活动聚居区的生态风险已经引起学者们的关注.周启星等[65-66]通过对城市人口疾病发病率和城镇化水平的分析,对城镇化过程的生态风险评价进行了尝试,对乡村城镇化过程中所引起的水污染和城镇人口密度进行了相关性分析,结果表明,地表水污染和城镇化水平呈正相关,反映了城市化过程中所遭受的生态代价与风险.石璇和杨宇等[45,62]分析了天津地区土壤、水体中持久性有机污染物的生态风险;郭平等[21]对长春市城市土壤重金属污染的特征进行了研究,并对其潜在生态风险进行了评价;刘小琴等[30]将风险分为突发性风险和非突发性风险,对城市化进程中的环境风险评价问题进行了探讨.5讨论和展望国内外关于生态风险评价已经有了一定的研究,但是也存在一些不足.1)从研究角度而言,化学污染物的生态风险评价较多,对于人类聚居地的风险评价研究也多集中于化学污染物引起的人类健康风险.城市是一个社会2经济2自然复合生态系统[36],以后应该考虑以人类活动为主导的城市生态系统的综合风险评价,主要是土地利用和生物入侵所产生的生态风险.2)从研究方法而言,对于化学物品的生态风险多采用生态毒理学的方法,生物和物理生态风险的研究方法还未形成具体的评价方法,正处于摸索阶段.尽管很多学者建议评价生态系统的生态风险采用生态完整性这一指标,但这一指标本身就含糊不清[1],在实际操作中几乎很少被采用.3)从研究手段而言,采用实验和创建模型的手段不能很好地处理各组分不确定性的问题,尽管在不确定性处理上,蒙特卡洛模型、模糊数学和贝叶斯方法都能起到一定作用,但都具有局限性,研究手段有待更新和完善.另外,风险评价中的风险标准,即风险可接受水平,由于涉及不同人群的利益,而且不同区域的自然条件和社会经济水平也存在差异,评价标准存在很大不确定性.如何解决这些不确定性问题,并实现定量表达,是今后风险评价的主要研究方向之一.4)在评价的指标体系方面,生态风险评价的各种指标体系还没有建立起来,各种环境化合物的基准值和参考剂量数据库以及事故风险概率还有待进一步补充.尽管国内已经开展区域范围的生态风险评价,建立了相应的评价指标,但各种评价指标繁杂,没有统一的指标体系.虽然有些国家已经建立了诸如有毒化学品毒性数据库,但由于已知的化学物18738期阳文锐等:生态风险评价及研究进展。
生态系统稳定性和恢复力的评价方法
生态系统稳定性和恢复力的评价方法生态系统是由生物和环境相互作用形成的复杂系统，其中包含了许多互相依赖的因素。
生态系统稳定性和恢复力是指生态系统对外界干扰的稳定性和恢复能力，是生态系统健康的重要指标。
评价生态系统稳定性和恢复力的方法非常多样化，本文将介绍几种主要的评价方法。
一、种群生态学方法种群生态学是研究同种生物体在一定时空范围内的群体组成、数量、结构和变化规律的学科。
种群生态学方法主要通过研究物种的分布和数量变化，推断生态系统稳定性和恢复能力。
物种多样性是反映生态系统功能和稳定性的重要指标之一。
物种多样性指的是生态系统内的各种生物体类别和数量，包括生物的物种丰富度、物种组成结构、生物量和生物生产力等。
其中物种丰富度是指在特定时间和空间尺度上，特定物种的个体数量和种类数量。
物种多样性越高，生态系统稳定性越强。
种群生态学方法还包括对物种密度、生产力、生长速度、死亡率以及比例等参数的研究。
透过这些参数，可以推断出生态系统的稳定性、恢复能力、食物网结构和生态位等。
例如，物种丰富度较高的生态系统，物种间的竞争压力较小，相应的可以更加灵活应对外界的扰动。
二、生态学方法生态学方法是评估生态系统稳定性和恢复能力的另一种重要方法。
生态学方法着重评价生态系统的各种功能，如物质与能量循环、生态过程和生态系统结构等。
通过对这些因素进行研究，得出生态系统的稳定性和恢复能力。
生态系统的物质很快被耗尽、丢弃或者处理掉，食物链、能量流、生物生产力等是评价生态系统生态学功能的重要指标之一。
据统计，食物链中每个环节所包含的生物体数量越多，生态系统的稳定性就越强，在外界干扰的情况下也更容易恢复。
此外，生态系统中的气候和土壤环境也是评价系统恢复能力的重要因素。
随着现代工业、农业和城市化的发展，大量化肥、农药和有害废物对生态环境带来巨大的影响。
通过对生态环境质量的改善，提高生态系统稳定性和恢复能力，是保护生态环境的重要途径。
三、生态毒理学方法生态毒理学是研究生物体对污染物质的反应和对环境质量的影响的学科。
基于物元模型的城市生态健康评价
第 １ ９卷 第 ２期
２０ ０ ７年 ３月
云
南 地
理 环
境
研 究
Ｖｏ．９ １ Ｎｏ２ １ ． Ｍａ Ｌ．２ ０ ０７
Ｙ ＵＮＮＡＮ Ｅ ＧＲＡＰ Ｃ Ｇ ｏ Ⅲ ＥＮＶⅡｔ ＮＭ Ｅ Ｔ ＥＳ ＡＲＣＨ Ｏ Ｎ Ｒ Ｅ
基于物元模型 的城市 生态健康评价
戴晓兰 ，季 奎，吕 方 ，尹怀宁
（ 宁 师 范大 学 城 市 与环 境 学 院 ， 辽 宁 大 连 辽 １６ ２ ） １０ ９
摘 要 ：基 于 生 态 系 统 自身 的特 点 、人 类 在 生 态 系统 中 的影 响 和城 市 生 态 系 统 的 内涵 ，建 立 了 城 市 生 态 系 统健 康 评
济 、环境 和社会 ４个 方 面 。这 ４个 方 面相 互促 进 、
相 互制 约。
起 着 核 心 作 用 。对 此 ，许 多 学 者 对 城 市 生 态 系 统
进 行 了分析 和评 价［１ 文 以大连市 为例 ，采 用物 ２ 。本 － ． ６ 元模 型［ ” 对 ２ ０ ～ ０ ３年 大连 市城 市生 态 系统 进 ７ ， ００ ２０ －
在 生态 系统 中 的影 响 和 城市 生态 系 统 的内涵【 并
能 力『 】 ］ 两种 能 力 是维 护 生态 系 统健 康 发 展 的 阈 。这 值 。低 于 这 个 阈值 生 态 系 统 就 不健 康 ，超 过 这 个
阈值 生 态 系 统 就 能 持 续 健 康 的 发 展 。 由于 人 类 活
度 并不 高 ，部 分指 标 有 所 恶 化 。
关 键 词 ：生 态 系 统健 康 ；城市 生 态 系 统 ；物 元 ；大 连 市
中图分 类号 ：Ｘ８ ２ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编号 ：１ ０ — ８ ２ （ ０ ７ ２ ｏ ５ — ６ ０ １ ７ ５ ２ ０ ）０ 一 ｏ ８ ０
基于DPSIR模型的青岛市生态环境安全评价研究_唐晓城
导下，以科学发展为主题，以加快转变经济发展方式为主 线，全面落实国家实施的一系列宏观调控政策，全市经济
（ impact ） → 响 应 （ responses ） 的 因 果 关 系 链， 如 图 1 所示［4］。
水平以平稳较快的发展速度不断上升，社会事业也取得全
在这五个生态环境安全的影响因子中，驱动力 （ D）
面进步。2011 年，全市实现生产总值 （ GDP） 6615. 60 亿 指的是由于社会经济发展的需要而引起生态环境变化的潜
元，比上年增长 11. 7% 。其中，第三产业增加值 3 158. 50 在原因，包括相关的农业、工业、资源、能源等因素的生
亿元，增长 12. 4% ，为三大产业中增长幅度最大的。全市 产、消费、技术创新等； 压力 （ P） 指的是来自于驱动力
TANG Xiaocheng
（ Chinese Academy of Sciences，Guangzhou Institute of Geochemistry，Guangzhou Guangdong 510000，China）
Abstract： According to the characteristics of the regional ecological environment in Qingdao combined with the model“driving force － pressure － state － impact － response”，selecting twenty eight indicators which reflect the regional ecological environment security to build evaluation index system，using improved entropy method to identify indicatorsweight objectively，then calculating the composite index of regional ecological security in Qingdao． The results show that the level of ecological environment in Qingdao for last eleven years has beenin a relatively safe state，and the safety on the whole remains a rising trend． Key words： ecological environment； entropy method； security evaluation
基于PSR模型的城市河流湿地生态健康评价——以苏州市姑苏区为例
基于PSR模型的城市河流湿地生态健康评价——以苏州市姑
苏区为例
朱颖;王春文;周昕宇;冯育青
【期刊名称】《湿地科学与管理》
【年(卷),期】2024(20)1
【摘要】城市河流湿地的生态健康是城市生态可持续的重要基础。
本研究以苏州市姑苏区河流湿地为研究对象,运用层次分析法与模糊综合评价法评价其河流湿地健康状况。
结果表明:苏州市姑苏区河流湿地的生态健康状况处于“中等”等级,接近“亚健康”状态;准则层的排序权重为状态层指标>压力层指标>响应层指标,说明状态层指标能直观反映河流湿地的健康状态,其状态层的综合健康指数为0.658;各河段健康状态与其所对应的城市流域所承受的压力存在着密切联系,城市的建设强度和植被覆盖率因素对姑苏区河流湿地的健康状态具有显著影响。
【总页数】6页(P41-45)
【作者】朱颖;王春文;周昕宇;冯育青
【作者单位】苏州科技大学建筑与城市规划学院;江苏太湖湿地生态系统国家定位观测站;苏州市湿地保护管理站
【正文语种】中文
【中图分类】X171.1
【相关文献】
1.基于 PSR 模型的旱区城市湿地生态安全评估--以张掖北郊湿地为例
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5.基于PSR模型的沁蟒河流域湿地生态健康评价与退化预测
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城市生态系统恢复与修复研究
城市生态系统恢复与修复研究在当今城市化快速发展的背景下，城市生态系统的恢复和修复变得尤为重要。
随着人口的增长和城市的扩张，许多城市面临着自然资源短缺、生态系统破坏和环境质量恶化等问题。
因此，进行城市生态系统的恢复与修复研究，不仅能促进城市可持续发展，还能改善居民的生活质量。
城市生态系统恢复与修复的研究内容涉及多方面，包括城市景观规划、植物生态学、水资源管理等。
其中，城市景观规划是一个重要的研究领域。
通过合理的城市景观规划，可以提高城市的生态功能，促进城市生态系统的恢复和修复。
例如，在城市景观规划中加入绿化带和湿地等景观元素，可以增加城市的植被覆盖率，改善空气质量，并为城市动植物提供适合的生境。
此外，城市景观规划还可以有效地解决城市面临的排水问题。
通过修复湿地和建设雨水花园等措施，可以减轻城市雨水排放压力，提高城市水资源的利用率。
除了城市景观规划，植物生态学也是城市生态系统恢复与修复研究的重要一环。
随着城市化进程加速，许多城市的植被遭受破坏，导致生态系统的失衡。
因此，通过植物的引种和繁育，可以恢复城市生态系统的稳定性。
一方面，选择适宜的植物种类，可以改善城市的空气质量和生态环境。
例如，一些树种具有较强的吸附能力，可以减少空气中有害气体的含量。
另一方面，通过引入一些具有抗病虫性和耐污染性的植物种类，可以增加城市植物的抵抗力，减少疾病和污染对植物的影响。
此外，植物的生长也可以改善城市土壤质量，促进土壤的固碳和保水功能。
水资源管理是城市生态系统恢复与修复研究的另一个重要方面。
城市水资源的合理利用和管理，对于维持城市的生态系统平衡具有重要意义。
在城市水资源管理中，以生态农业为基础的水资源利用模式被广泛应用。
生态农业以可持续发展为目标，通过水土保持、循环农业等措施，降低农业对水资源的需求，减少土壤侵蚀和农药污染对水体的影响。
此外，水资源管理还包括城市排水的处理与利用。
通过合理设计的雨水收集系统和污水处理设施，可以减轻城市雨水和污水对水资源的压力，提高水资源的利用效率。
城市水环境健康风险评价
城市水环境健康风险评价城市水环境，作为城市发展的重要组成部分，对居民生活和社会经济的发展起着重要的作用。
然而，随着城市化的不断推进，水环境面临着日益严峻的健康风险。
为了保障人民群众的生命安全和身体健康，必须对城市水环境的健康风险进行评价和管理。
一、水污染对人体健康的影响水污染是城市水环境健康风险的主要源头。
磷酸盐、重金属、农药等有害物质的排放进入水体，不仅污染了水源，还对人体健康造成严重威胁。
例如，重金属如铅、汞等长期积累在人体内，会导致神经系统损害、免疫系统紊乱等疾病；农药残留则容易导致癌症和生殖系统异常。
因此，城市水环境健康风险评价的重要性不言而喻。
二、城市水环境健康风险评价的指标体系城市水环境健康风险评价需要建立一套科学的指标体系。
这个体系应包括水质指标、环境指标和生态指标等三个方面。
水质指标是评价水质情况的基础，包括溶解氧、PH值、化学需氧量等指标。
环境指标则考虑到水体周围的生态环境，包括气候、地理条件等因素。
而生态指标则是考虑到水体对生态系统的影响，包括水体中生物多样性等。
三、城市水环境健康风险评价的方法城市水环境健康风险评价的方法可以分为定性评价和定量评价两种。
定性评价是通过对水体中的有害物质的排放量和水质指标的分析，综合评估水环境的健康风险等级。
而定量评价则是通过对水体中有害物质的浓度进行计算，进一步对水质进行量化评价。
同时，还可以使用GIS技术对城市水环境进行可视化展示，更直观地呈现评价结果。
四、城市水环境健康风险评价的应用城市水环境健康风险评价的应用可以为城市提供重要的决策依据。
在城市规划中，可以根据评价结果对水体污染源进行识别和控制，减少健康风险。
在紧急事件中，可以通过评价结果及时采取措施，保障人民群众生命安全。
此外，评价结果还可以作为公众参与的依据，提高城市居民对水环境健康风险的认知度，激发他们的环保意识和参与意愿。
五、城市水环境健康风险评价的挑战与展望城市水环境健康风险评价仍面临一些挑战。
基于综合评价模型的城市生态健康评价
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城市生态系统健康评价研究
一、前言
城市发展的快速速度带来很多问题，其中城市生态系统健康问
题是难以忽视的。
城市是人们生活、工作、生产和娱乐的重要场所，城市环境的质量对人们身心健康、生产生活有着重要的影响。
因此，对城市生态系统的健康评价是必不可少的。
二、城市生态系统健康评价指标体系
城市生态系统健康与城市发展密不可分，因此评价指标必须直
接关联到城市发展的各个层面。
1.城市空气质量指标
城市空气污染对人体及环境有着极大的影响，因此城市空气质
量是城市生态系统健康评价的重要指标。
空气质量监测应该覆盖
城市范围内的主要区域和人口密集地区，并建立完善的控制体系，及时采取必要的措施。
2.城市水环境指标
城市水环境同样是评价城市生态系统健康的重要指标之一。
需
重视城市供水安全、污染物排放及治理、水资源管理。
3.城市生物多样性指标
城市生态系统的生物多样性是衡量城市生态系统健康的重要指
标之一。
评估城市生态系统的生物多样性应包括红树林、湿地、
森林、土地等，维护城市生态系统的稳定与繁荣。
4.清洁能源利用指标
要实现城市生态系统健康的长期发展，必须改进能源供应方式，推广清洁、新能源的利用。
因此，可以构建清洁能源的利用指标
来评估城市的生态系统健康状况。
三、城市生态系统健康评价方法
城市生态系统健康评价的方法分为主观评价法和客观评价法两种，其中客观评价法能够更精确地评价城市生态系统健康。
1.主观评价法
主观评价法依据评价者的主观经验、知识和思考，对城市生态
系统的各项指标进行评价，并据此形成评价报告。
2.客观评价法
客观评价法是指采用数据分析、模拟预测，进行综合评价，对
城市生态系统进行客观评价。
常用的方法有：
（1）指数法
指数法是城市生态系统健康评价的一种常用方法，该方法通过
各项指数的加权，可以综合评价城市生态系统的健康状况。
此法
有利于评价城市生态系统健康趋势发展，但其指标权重的确定存
在不确定性。
（2）层次分析法
层次分析法是一种系统性分析城市生态系统健康的方法，该方
法能够量化各项指标的重要性，并建立对应的指标体系。
不足之
处在于，其建立的结构模型需要长时间建立，还需要完善长期运
行和维护。
（3）神经网络法
神经网络法是一种模拟城市生态系统健康状态的常用方法，其
能够利用数据学习并分析城市生态系统健康的关键指标，并实时
反应城市生态系统的健康状况。
但其需要技术人员掌握高级技术
以建模。
四、结论
城市生态系统健康评价对城市的可持续发展有着不可忽视的作用，其评价指标应直接关联到城市发展的各个层面，评价方法可
选用主观评价法和客观评价法，其中客观评价法的可信度更高。
健康的城市生态系统将为城市的长期繁荣与可持续发展奠定基础。