范小杉，何萍，徐杰，任穎，侯利萍

1.環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院 2.國(guó)家環(huán)境保護(hù)區(qū)域生態(tài)過(guò)程與功能評(píng)估重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院

生態(tài)預(yù)警是對(duì)即將來(lái)臨的與生態(tài)環(huán)境相關(guān)的危機(jī)、災(zāi)害發(fā)出警報(bào)或警告，以便提前采取預(yù)防措施以避免或減少損失的技術(shù)、制度或政策體系；是環(huán)境應(yīng)急管理的重要組成單元。

國(guó)內(nèi)生態(tài)預(yù)警研究始于20世紀(jì)80年代初，但其時(shí)只是零星文獻(xiàn)翻譯和國(guó)外成果介紹，尚未對(duì)生態(tài)環(huán)境預(yù)警開(kāi)展深入研究。如1983年李金昌在《增長(zhǎng)的極限》一書(shū)時(shí)指出，有必要針對(duì)人類(lèi)片面注重經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展引發(fā)的環(huán)境污染、生態(tài)破壞問(wèn)題開(kāi)展生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究，以避免盲目發(fā)展[1]；許祖美[2]通過(guò)介紹英國(guó)、美國(guó)和加拿大近海早期預(yù)警、預(yù)報(bào)系統(tǒng)，闡明了在石油開(kāi)采海區(qū)實(shí)施環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)工作的重要意義。

經(jīng)歷了20世紀(jì)80年代高速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展浪潮后，我國(guó)眾多地區(qū)出現(xiàn)了不同程度的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題；90年代初，國(guó)內(nèi)學(xué)者開(kāi)始對(duì)生態(tài)環(huán)境預(yù)警問(wèn)題展開(kāi)探索。如張大任[3]就洞庭湖湖區(qū)出現(xiàn)的泥沙淤積、用水困難、珍稀物種滅絕等問(wèn)題，倡導(dǎo)開(kāi)展生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究。傅伯杰[4]提出區(qū)域生態(tài)環(huán)境預(yù)警的原理與方法，即采用層次分析法，選取生態(tài)、環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)衡量區(qū)域持續(xù)發(fā)展的能力，作為生態(tài)環(huán)境預(yù)警綜合指標(biāo)。該方法對(duì)國(guó)內(nèi)生態(tài)承載力、生態(tài)安全評(píng)估、生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)警定量化研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。陳治諫等[5-6]認(rèn)為，環(huán)境預(yù)警需研究環(huán)境負(fù)向演化、惡化速度、惡化狀態(tài)等問(wèn)題。文傳甲[7]分析了警戒線的本質(zhì)，指出預(yù)測(cè)事物或系統(tǒng)總處于變化發(fā)展過(guò)程中，由于區(qū)域生態(tài)環(huán)境問(wèn)題性質(zhì)及動(dòng)態(tài)發(fā)展特征不同，生態(tài)環(huán)境預(yù)警可分為很多種類(lèi)型。洪燕峰等[8]通過(guò)論述有毒有害污染源分析、事故頻率分析、后果分析、風(fēng)險(xiǎn)估算及防范措施，研究有毒有害物質(zhì)作業(yè)場(chǎng)所的環(huán)境預(yù)警技術(shù)。20世紀(jì)90年代末期，我國(guó)頻繁發(fā)生洪澇、干旱、沙塵暴等生態(tài)災(zāi)害，引發(fā)全社會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的廣泛關(guān)注，掀起了生態(tài)安全、生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究熱潮。如中國(guó)科學(xué)院將“國(guó)家生態(tài)安全的監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與預(yù)警系統(tǒng)研究”作為2000年的重大項(xiàng)目。同時(shí)飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)、3S〔遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)〕技術(shù)也越來(lái)越多地應(yīng)用于區(qū)域生態(tài)安全評(píng)價(jià)與生態(tài)預(yù)警研究中。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)內(nèi)生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究取得了豐碩的成果，在國(guó)家和地方生態(tài)環(huán)境保護(hù)中發(fā)揮了重要的科技支撐作用。2015年以來(lái)，《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》[9]、《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》[10]、《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》[11]等環(huán)保措施相繼出臺(tái)，更進(jìn)一步推動(dòng)了生態(tài)環(huán)境預(yù)警體系研究和發(fā)展。如在水環(huán)境預(yù)警方面，截至2018年年底，已建立起覆蓋全國(guó)十大流域、指標(biāo)完備的地表水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，其中國(guó)控?cái)嗝?點(diǎn)位)為2 767個(gè)，共監(jiān)測(cè)1 366條河流、139座重要湖庫(kù)[12]，眾多省級(jí)監(jiān)測(cè)站和部分市級(jí)監(jiān)測(cè)站已建立了基于自動(dòng)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的水質(zhì)異常報(bào)警系統(tǒng)，為建立覆蓋全國(guó)的國(guó)家水質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

筆者通過(guò)總結(jié)國(guó)內(nèi)近40年來(lái)生態(tài)預(yù)警研究進(jìn)展，以期促進(jìn)生態(tài)預(yù)警創(chuàng)新性研究，為提升研究成果對(duì)生態(tài)環(huán)境應(yīng)急管理的支撐能力提供借鑒。

1 生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究原理及應(yīng)用管理理論

1.1 生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究原理

生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究原理包括基于區(qū)域生態(tài)承載力、基于區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及變化趨勢(shì)、基于景觀生態(tài)學(xué)原理、基于人類(lèi)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境負(fù)面影響作用和基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論的預(yù)警。

(1)基于區(qū)域生態(tài)承載力評(píng)價(jià)預(yù)警。傅伯杰[13]提出用承載力、穩(wěn)定性、緩沖力、生產(chǎn)力和調(diào)控力衡量區(qū)域持續(xù)發(fā)展的能力，選取生態(tài)、環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)評(píng)價(jià)區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，進(jìn)而分析、判斷經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)性和適應(yīng)性，作為基礎(chǔ)預(yù)警。該方法不考慮研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)(問(wèn)題)類(lèi)型、特征、空間格局及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的危害效應(yīng)，可根據(jù)既有的生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展指標(biāo)得出區(qū)域預(yù)警指標(biāo)值，還可據(jù)該值在不同區(qū)域間實(shí)現(xiàn)排序[14]。該方法簡(jiǎn)單實(shí)用、可操作性強(qiáng)，在國(guó)內(nèi)生態(tài)預(yù)警研究中應(yīng)用較廣。

(2)基于區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及變化趨勢(shì)預(yù)警。陳治諫等[5-6,15]指出，環(huán)境預(yù)警需以研究環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀、環(huán)境惡化狀態(tài)、環(huán)境影響后果等眾多復(fù)雜問(wèn)題為前提；王耕等[16]認(rèn)為，區(qū)域生態(tài)安全是安全狀態(tài)、隱患因素、演變趨勢(shì)、時(shí)間、空間以及安全主體的函數(shù)，須將其狀態(tài)和隱患結(jié)合起來(lái)研究，才能實(shí)現(xiàn)生態(tài)安全危險(xiǎn)狀態(tài)的預(yù)警；蘇維詞等[17]基于生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)烏江流域39個(gè)縣開(kāi)展了生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究；沈靜等[18]運(yùn)用情景分析法對(duì)崇明島3鎮(zhèn)未來(lái)15年生態(tài)環(huán)境安全狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)警評(píng)判。

(3)基于景觀生態(tài)學(xué)原理預(yù)警。俞孔堅(jiān)[19]指出，生態(tài)景觀對(duì)于捍衛(wèi)區(qū)域生物安全、維護(hù)生態(tài)過(guò)程、建構(gòu)生態(tài)安全格局具有重要意義。肖篤寧等[20]指出，生態(tài)環(huán)境預(yù)警涵蓋生態(tài)系統(tǒng)健康診斷、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析、景觀安全格局等內(nèi)容。孫凡等[21]運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)思想，使用生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、污染負(fù)荷指數(shù)、水土流失指數(shù)、災(zāi)害指數(shù)對(duì)重慶市生態(tài)環(huán)境開(kāi)展預(yù)警研究。

(4)基于人類(lèi)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境負(fù)面影響作用預(yù)警。如許學(xué)工[22]通過(guò)修正以色列希伯萊大學(xué)道夫尼爾計(jì)算人對(duì)地理環(huán)境作用的方法，提出環(huán)境潛在指數(shù)求算公式，并利用該公式對(duì)黃河三角洲的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了現(xiàn)狀評(píng)估、環(huán)境質(zhì)量分等定級(jí)和預(yù)警研究。

(5)基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論預(yù)警。將區(qū)域生態(tài)環(huán)境-經(jīng)濟(jì)社會(huì)復(fù)合系統(tǒng)視為整體，在生態(tài)承載力-生態(tài)壓力思想指導(dǎo)下，根據(jù)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)要素和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)行規(guī)律，建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，通過(guò)改變系統(tǒng)的參數(shù)和結(jié)構(gòu)，測(cè)試生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性進(jìn)行預(yù)警分析[23-24]。

1.2 生態(tài)環(huán)境預(yù)警應(yīng)用管理理論

在生態(tài)環(huán)境預(yù)警管理機(jī)制的建立方面，孫凡等[21]提出需建設(shè)宏觀指導(dǎo)與分級(jí)管理相結(jié)合的管理機(jī)制，并依據(jù)管轄區(qū)自然生態(tài)環(huán)境背景及人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境擾動(dòng)類(lèi)型及強(qiáng)度，劃分自然生態(tài)區(qū)、生態(tài)亞區(qū)和生態(tài)功能區(qū)三級(jí)管轄區(qū)，并提出相應(yīng)的管理對(duì)策和措施。

在確定生態(tài)環(huán)境預(yù)警系統(tǒng)管理重點(diǎn)及管理級(jí)別劃分與標(biāo)識(shí)方面，黃賢金[25]提出預(yù)警系統(tǒng)包含警義、警源、警兆、警度4個(gè)方面內(nèi)容，并提出按不同顏色(黑色、紅色、黃色、白色、綠色)表示警級(jí)。

在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警信息獲取、技術(shù)規(guī)范及管理框架體系的構(gòu)建方面，郭中偉[26]倡議建設(shè)以數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的國(guó)家生態(tài)安全預(yù)警系統(tǒng)；孫凡等[21]提出通過(guò)制定預(yù)警技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一地區(qū)生態(tài)環(huán)境信息處理技術(shù)，建立生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警體系的構(gòu)想；仇蕾等[27]探索了流域生態(tài)系統(tǒng)預(yù)警管理的基本框架。

上述重要生態(tài)環(huán)境預(yù)警應(yīng)用管理理論，對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究及環(huán)境應(yīng)急管理體系建設(shè)實(shí)踐產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

2 不同領(lǐng)域生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究進(jìn)展

2.1 生態(tài)環(huán)境要素及生態(tài)系統(tǒng)預(yù)警

2.1.1水環(huán)境預(yù)警

主要探索水環(huán)境預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)思路、框架、預(yù)警模型、預(yù)警指標(biāo)，并實(shí)施案例研究。如曾健等[28]就滇池污染探索構(gòu)建了水體生態(tài)安全預(yù)警模型；謝欽銘等[29]提出了水環(huán)境預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)的基本原則和主要思路；白瑩[30]以黃河為例探索構(gòu)建了河流突發(fā)性水污染事故預(yù)警及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型；邢志賢等[31]基于水生態(tài)指標(biāo)監(jiān)測(cè)、水生物調(diào)査和生物綜合毒性測(cè)試，結(jié)合水文、水質(zhì)和氣象等其他指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，建立可覆蓋全流域的多時(shí)空水生態(tài)預(yù)警監(jiān)測(cè)體系。截至目前，國(guó)內(nèi)的水環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)多以水質(zhì)自動(dòng)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控為基礎(chǔ)，基于機(jī)理模型的預(yù)報(bào)預(yù)警大多處在科研階段，對(duì)于水環(huán)境承載力預(yù)警的研究思路和方法多沿用評(píng)價(jià)手段，不能對(duì)未來(lái)的水環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)判[32]，不能真正體現(xiàn)預(yù)警的內(nèi)涵，沒(méi)有形成對(duì)水污染防治提供決策支撐的預(yù)報(bào)預(yù)警能力[12]。

2.1.2大氣環(huán)境預(yù)警

國(guó)內(nèi)側(cè)重大污染擴(kuò)散模型、不同大氣污染物數(shù)據(jù)采集方式、無(wú)線傳感器等技術(shù)及應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)研究。如吳衛(wèi)華等[33]基于GIS技術(shù)和InternetIntranet數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，建立了城市大氣污染源監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)與大氣質(zhì)量預(yù)警系統(tǒng)；陳見(jiàn)平等[34]將點(diǎn)源大氣擴(kuò)散模式(高斯模式)與ArcGIS有機(jī)結(jié)合研究突發(fā)性大氣污染預(yù)警；韓素芹等[35]建立了基于中尺度天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)的突發(fā)性大氣污染事故預(yù)警應(yīng)急系統(tǒng)；李云燕等[36]從工作機(jī)制、聯(lián)動(dòng)機(jī)制、協(xié)同機(jī)制3個(gè)方面提出京津冀地區(qū)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控體系構(gòu)建框架及實(shí)施舉措。研究區(qū)域性大氣污染預(yù)警系統(tǒng)文獻(xiàn)較為有限，鮮有集監(jiān)測(cè)和預(yù)警于一體的系統(tǒng)化平臺(tái)[37]。

2.1.3土壤環(huán)境預(yù)警

土壤環(huán)境預(yù)警研究?jī)?nèi)容主要涵蓋了5個(gè)層面：1)對(duì)土壤重金屬污染及農(nóng)作物生態(tài)效應(yīng)情況開(kāi)展研究。如陳同斌等[38]通過(guò)對(duì)北京市土壤和蔬菜取樣調(diào)查，評(píng)價(jià)土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)。2)對(duì)農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量開(kāi)展系統(tǒng)性預(yù)警研究。如高彥鑫等[39]從土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查、污染物濃度監(jiān)測(cè)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、環(huán)境安全預(yù)警4個(gè)角度，對(duì)構(gòu)建土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)警機(jī)制進(jìn)行了總結(jié)和分析。3)對(duì)土壤退化及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)展開(kāi)監(jiān)測(cè)與預(yù)警。如陳素華等[40]通過(guò)研究?jī)?nèi)蒙古土壤水分變化對(duì)區(qū)域性沙塵天氣進(jìn)行預(yù)警。4)對(duì)土壤質(zhì)量情況開(kāi)展預(yù)測(cè)預(yù)警研究。如蒲金涌等[41]通過(guò)探索預(yù)測(cè)甘肅黃土高原土壤水分建立區(qū)域旱情預(yù)警模型。5)對(duì)人類(lèi)活動(dòng)引發(fā)的土壤環(huán)境指標(biāo)開(kāi)展預(yù)警研究。如李新舉等[42]通過(guò)對(duì)比分析1987年和2002年黃河三角洲土地利用和覆被變化、土壤肥力變化，探討土地利用對(duì)覆被和土壤肥力的影響。但開(kāi)展土壤污染物變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)所采用的預(yù)測(cè)方法或模型都具有一定的局限性，在預(yù)警方法、預(yù)警體系和預(yù)警機(jī)制等方面存在較大可研空間[43]。

2.1.4生態(tài)系統(tǒng)預(yù)警

主要對(duì)森林、草地、湖泊、海灣、濕地等生態(tài)系統(tǒng)開(kāi)展研究。如張貴等[44-45]分別對(duì)三峽庫(kù)區(qū)、洞庭湖區(qū)的森林生態(tài)系統(tǒng)開(kāi)展健康評(píng)價(jià)與預(yù)警研究；王惠芬[46]基于GIS技術(shù)構(gòu)建草原生態(tài)預(yù)警系統(tǒng)；郭懷成等[47]以武漢市漢陽(yáng)地區(qū)為例探索小型城市湖泊生態(tài)系統(tǒng)預(yù)警技術(shù)；梁中等[48]構(gòu)筑了膠州灣硅、磷、氮等營(yíng)養(yǎng)鹽的預(yù)警系統(tǒng)；蘇秋克[49]研究了福建泉州灣生態(tài)地球化學(xué)預(yù)警技術(shù)；劉邵權(quán)等[50]建立山地生態(tài)系統(tǒng)預(yù)警評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系和預(yù)警模式；劉傳勝[51]根據(jù)綠洲與荒漠兩大生態(tài)系統(tǒng)間的耦合機(jī)理，提取了綠洲-荒漠過(guò)渡帶生態(tài)環(huán)境變化的預(yù)警線。截至目前，預(yù)警研究多基于物種及其生態(tài)系統(tǒng)、自然環(huán)境背景、人為擾動(dòng)情況歷史與現(xiàn)狀信息數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)，預(yù)測(cè)預(yù)警對(duì)象及服務(wù)目標(biāo)模糊，鮮有系統(tǒng)化的研究思路及有效的生態(tài)系統(tǒng)預(yù)警平臺(tái)。

2.2 人居生態(tài)環(huán)境預(yù)警

2.2.1農(nóng)村人居環(huán)境生態(tài)預(yù)警

主要基于農(nóng)村人居環(huán)境變化狀態(tài)及其對(duì)生態(tài)環(huán)境的不良影響情況實(shí)施預(yù)警，兼顧維護(hù)人居環(huán)境與農(nóng)村生態(tài)保護(hù)雙重目標(biāo)。如劉邵權(quán)等[50]提出農(nóng)村聚落生態(tài)環(huán)境不良狀態(tài)預(yù)警、負(fù)向演化趨勢(shì)預(yù)警、惡化速度預(yù)警的數(shù)學(xué)模式與參數(shù)；譚敏等[52]以北京市房山區(qū)為例，基于生態(tài)安全角度研究村鎮(zhèn)建設(shè)用地空間預(yù)警技術(shù)。

2.2.2城市人居生態(tài)環(huán)境預(yù)警

主要從維護(hù)城市人居環(huán)境安全的維度，以及城市無(wú)序擴(kuò)張?jiān)斐傻纳鷳B(tài)破壞、環(huán)境污染問(wèn)題等方面開(kāi)展研究。如趙雪雁[53]探討了西北干旱區(qū)城市擴(kuò)展的生態(tài)環(huán)境閾限、城市化進(jìn)程中生態(tài)預(yù)警指標(biāo)體系、預(yù)警方法以及預(yù)警程序；何焰等[54]從時(shí)間變化和空間分布角度判別了上海市水環(huán)境生態(tài)安全的警度、警源；陳志飛等[55]構(gòu)建了城市生態(tài)系統(tǒng)診斷預(yù)警指標(biāo)體系及結(jié)構(gòu)體系；李楊帆等[56]研究了城市區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法及其在城區(qū)景觀生態(tài)安全格局調(diào)控中的應(yīng)用技術(shù)。

2.2.3城鄉(xiāng)交錯(cuò)帶生態(tài)環(huán)境預(yù)警

強(qiáng)調(diào)城鄉(xiāng)交錯(cuò)帶的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的過(guò)渡性、變化性、管理邊界的模糊性特征，以及由此引發(fā)生態(tài)環(huán)境的危害性，突出交錯(cuò)帶急迫的管理需求。如李鳳全等[57]通過(guò)分析城鄉(xiāng)交錯(cuò)帶土地利用的生態(tài)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，探索交錯(cuò)帶土地利用預(yù)警原理，并從交錯(cuò)帶生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能出發(fā)，建立了預(yù)警指標(biāo)體系；莊偉等[58]以重慶市長(zhǎng)生橋鎮(zhèn)為例，探索城郊土地生態(tài)安全預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)。

2.3 產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境預(yù)警

2.3.1農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)生態(tài)預(yù)警

農(nóng)業(yè)生態(tài)預(yù)警：1)對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展生態(tài)環(huán)境制約因素開(kāi)展預(yù)警探索。如張紅麗等[59]研究了新疆地區(qū)節(jié)水生態(tài)農(nóng)業(yè)預(yù)警指標(biāo)體系；彭昱等[60]以珠江上游流域?yàn)槔?，研究脆弱農(nóng)業(yè)區(qū)域生態(tài)安全預(yù)警指標(biāo)體系；石明奎等[61]對(duì)貴州境內(nèi)22個(gè)縣開(kāi)展農(nóng)業(yè)生態(tài)安全預(yù)警實(shí)證研究。2)對(duì)耕地、農(nóng)田生態(tài)環(huán)境質(zhì)量開(kāi)展預(yù)警探索，如王瑞玲等[62]以鄭州市為例，研究構(gòu)建了城郊農(nóng)田生態(tài)環(huán)境質(zhì)量預(yù)警體系。

養(yǎng)殖業(yè)生態(tài)預(yù)警主要是對(duì)養(yǎng)殖業(yè)引發(fā)的環(huán)境污染問(wèn)題及危害養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題開(kāi)展預(yù)警。如林濤等[63]對(duì)淮安市畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢物污染負(fù)荷開(kāi)展了預(yù)警分析；謝欽銘[64]就建設(shè)漁業(yè)水環(huán)境生態(tài)安全預(yù)警系統(tǒng)勾畫(huà)了主要思路及基本框架；李京梅等[65]建立了海水養(yǎng)殖業(yè)生態(tài)預(yù)警的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系和評(píng)價(jià)方法。

2.3.2旅游業(yè)生態(tài)預(yù)警

一是對(duì)旅游區(qū)生態(tài)環(huán)境承載游客的規(guī)模開(kāi)展預(yù)警。如翁鋼民等[66]通過(guò)分析旅游環(huán)境承載力預(yù)警系統(tǒng)的概念與功能，探索建立了旅游環(huán)境承載力預(yù)警系統(tǒng)的指標(biāo)、權(quán)重、預(yù)測(cè)和警界區(qū)間模塊。

二是對(duì)旅游地生態(tài)環(huán)境狀況實(shí)施預(yù)警。如曹新向[67]建立了由旅游地生態(tài)環(huán)境壓力、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)保護(hù)與整治能力3個(gè)預(yù)警子系統(tǒng)構(gòu)成的旅游地生態(tài)安全復(fù)合預(yù)警系統(tǒng)；胡伏湘[68]運(yùn)用GIS技術(shù)和空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，設(shè)計(jì)了旅游景區(qū)生態(tài)預(yù)警系統(tǒng)的評(píng)估指標(biāo)體系和功能模塊。

三是基于旅游區(qū)生態(tài)環(huán)境壓力、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)與生態(tài)安全之間的傳導(dǎo)機(jī)制開(kāi)展預(yù)警研究。如張廣海等[69]以海南省旅游開(kāi)發(fā)為例，通過(guò)基于旅游開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)源、風(fēng)險(xiǎn)受體、生態(tài)效應(yīng)的遞進(jìn)傳導(dǎo)關(guān)系分析建立了旅游開(kāi)發(fā)預(yù)警機(jī)制；游巍斌[70]構(gòu)建了壓力—狀態(tài)—調(diào)控遺產(chǎn)地生態(tài)安全預(yù)警框架模型，并引入可拓學(xué)中的物元模型理論對(duì)武夷山景區(qū)生態(tài)安全進(jìn)行預(yù)警。

2.3.3工業(yè)生態(tài)預(yù)警

采掘業(yè)生態(tài)環(huán)境預(yù)警。由于采掘業(yè)引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題在開(kāi)采區(qū)較為突出，生態(tài)預(yù)警研究主要在礦區(qū)進(jìn)行。如楊靜[71]構(gòu)建適合礦區(qū)行業(yè)特色的大氣環(huán)境、地表水環(huán)境、地下水環(huán)境、噪聲環(huán)境和生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)及預(yù)警模型；邱海源[72]采用聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展委員會(huì)(CSD)的可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系，模擬預(yù)測(cè)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；秦力青[73]根據(jù)指示性物種的暴露途徑和生態(tài)效應(yīng)關(guān)系，建立石油開(kāi)采污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)框架。

工業(yè)集聚區(qū)生態(tài)環(huán)境預(yù)警。主要基于工業(yè)環(huán)境污染問(wèn)題開(kāi)展預(yù)警。如馬國(guó)強(qiáng)等[74]以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用GIS、RS、網(wǎng)絡(luò)、多媒體、計(jì)算機(jī)仿真以及在線監(jiān)控等現(xiàn)代高科技手段，在浙江建立武義江工業(yè)磷污染監(jiān)控預(yù)警體系；王軒等[75]以天津臨港工業(yè)區(qū)為例，建立了由WRF-ARW數(shù)值預(yù)報(bào)模式、HYSPLIT大氣擴(kuò)散模式、GIS及工業(yè)園區(qū)污染源數(shù)據(jù)庫(kù)等部分組成的大氣污染應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)。此外，王新英[76]研究了中國(guó)對(duì)外貿(mào)易生態(tài)環(huán)境預(yù)警系統(tǒng)；李奇[77]以遼河流域?yàn)槔?，研究了流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)生態(tài)預(yù)警技術(shù)。

2.3.4開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)預(yù)警

主要針對(duì)各類(lèi)開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)引發(fā)的不良生態(tài)環(huán)境后果及其經(jīng)濟(jì)社會(huì)危害效應(yīng)實(shí)施預(yù)警。如陳治諫等[5]以三峽水利工程為例，建立了涵蓋不良狀態(tài)預(yù)警、惡化趨勢(shì)預(yù)警和惡化速度預(yù)警3個(gè)子系統(tǒng)在內(nèi)的環(huán)境預(yù)警數(shù)學(xué)模式；田家怡等[78]對(duì)南水北調(diào)東線工程山東段生態(tài)安全進(jìn)行了量化評(píng)價(jià)，提出了生態(tài)安全預(yù)警控制對(duì)策建議；蔡月祥[79]以江蘇沿海灘涂開(kāi)發(fā)為例，研究沿海灘涂開(kāi)發(fā)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警對(duì)策；張廣海等[69]通過(guò)評(píng)價(jià)海南省旅游開(kāi)發(fā)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，建立了預(yù)警機(jī)制；張利等[80]以曹妃甸新區(qū)為例，探索濱?？焖俪鞘谢貐^(qū)土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)與預(yù)警技術(shù)；吳賢國(guó)等[81]采用仿真技術(shù)探索地鐵施工誘發(fā)城市生態(tài)安全系統(tǒng)仿真及預(yù)警方案。

2.3.5區(qū)域生態(tài)安全預(yù)警

對(duì)流域生態(tài)安全開(kāi)展評(píng)價(jià)與預(yù)警。主要基于流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境狀況及其空間分布格局，評(píng)估生態(tài)安全形勢(shì)并劃分安全等級(jí)，以查漏補(bǔ)缺，維護(hù)流域生態(tài)安全。如胡淑恒等[82-84]分別對(duì)巢湖流域、黑河流域、沱江流域、烏江流域的生態(tài)安全評(píng)價(jià)與預(yù)警開(kāi)展了研究。

對(duì)不同級(jí)別行政區(qū)開(kāi)展生態(tài)安全預(yù)警研究。研究各級(jí)行政區(qū)管轄范圍內(nèi)生態(tài)安全狀況及其空間分布格局，為實(shí)施有空間針對(duì)性的生態(tài)監(jiān)管、生態(tài)整治對(duì)策提供支撐。如孫凡等[21,85]分別對(duì)重慶、蘇州、蘭州開(kāi)展生態(tài)安全預(yù)警研究，宮繼萍[86]對(duì)2010—2015年甘肅省生態(tài)環(huán)境安全進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)警，聶春霞等[87]對(duì)新疆2005—2014年城市化進(jìn)程中的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行預(yù)警研究。

此外，徐成龍等[88]采用PSR模型構(gòu)建黃河三角洲地區(qū)生態(tài)安全預(yù)警指標(biāo)體系，運(yùn)用熵值法對(duì)黃河三角洲地區(qū)生態(tài)安全預(yù)警進(jìn)行分析；王初[89]對(duì)公路路域生態(tài)環(huán)境安全評(píng)價(jià)與預(yù)警技術(shù)開(kāi)展探索。

3 生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究方法

在研究方法方面，國(guó)內(nèi)多采用層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、主成分分析方法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等進(jìn)行生態(tài)預(yù)警研究。

3.1 層次分析法

層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)是20世紀(jì)70年代美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家A.L.Saaty教授提出的一種層次權(quán)重決策分析方法。傅伯杰[4]在20世紀(jì)90年代初將其應(yīng)用到生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究領(lǐng)域，多年來(lái)一直是國(guó)內(nèi)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與生態(tài)承載力評(píng)價(jià)，及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、生態(tài)安全、生態(tài)預(yù)警研究最常用的研究方法[90]。該方法將決策者的思維過(guò)程數(shù)量化，把非常復(fù)雜的系統(tǒng)研究簡(jiǎn)化為各種因素之間成對(duì)的比較判斷和簡(jiǎn)單計(jì)算，研究目標(biāo)明確，研究過(guò)程與層次清晰，所需定量信息數(shù)據(jù)少，因此簡(jiǎn)潔實(shí)用。其缺點(diǎn)是不關(guān)注系統(tǒng)構(gòu)成機(jī)理與運(yùn)作機(jī)制，在指標(biāo)體系構(gòu)建、指標(biāo)分等定級(jí)及指標(biāo)權(quán)重確定方面主觀性較強(qiáng)，研究結(jié)果難以讓人信服。

3.2 模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊隸屬度理論是將一些邊界不清、不易量化的因素定量化，實(shí)施綜合評(píng)價(jià)預(yù)警的方法，適合解決難以量化的、非確定性的問(wèn)題。如曹新向[67]采用該方法對(duì)開(kāi)封市旅游生態(tài)安全進(jìn)行評(píng)價(jià)預(yù)警；毛子龍[91]應(yīng)用模糊綜合評(píng)判模型預(yù)測(cè)通榆縣20年的土地生態(tài)安全警度。該方法在指標(biāo)變化區(qū)間分級(jí)及權(quán)重確定等方面仍具有較大的人為主觀性。

3.3 主成分分析方法

利用降維思想，把給定的一組相關(guān)變量通過(guò)線性變化轉(zhuǎn)化成另一組不相關(guān)的變量，把多指標(biāo)轉(zhuǎn)化成幾個(gè)綜合指標(biāo)，選取少數(shù)在變差信息量中占比較大的主成分來(lái)分析評(píng)價(jià)事物狀況，從而得到更加科學(xué)有效的數(shù)據(jù)信息，使問(wèn)題簡(jiǎn)單化。如鄭澤娜[92]采用該方法對(duì)河北省11個(gè)城市的生態(tài)安全進(jìn)行了預(yù)警評(píng)價(jià)研究。主成分分析法可在影響因素過(guò)于繁雜時(shí)使用，但評(píng)價(jià)不夠全面。

3.4 灰色關(guān)聯(lián)度法

該方法根據(jù)系統(tǒng)影響因素之間發(fā)展趨勢(shì)的相似或相異程度(即灰色關(guān)聯(lián)度)，衡量因素間關(guān)聯(lián)程度、量化系統(tǒng)發(fā)展變化態(tài)勢(shì)，適合長(zhǎng)時(shí)間序列動(dòng)態(tài)發(fā)展歷程分析，多用于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不全情況下的預(yù)警研究。如周萍[93]對(duì)東部10個(gè)城市開(kāi)展環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與預(yù)警研究。但該方法需要確定各項(xiàng)指標(biāo)的最優(yōu)值，而由于研究區(qū)域背景的差異性，通常情況下并沒(méi)有最優(yōu)值可直接利用，往往需要由研究者主觀確定，因此該方法主觀性過(guò)強(qiáng)，精準(zhǔn)度待商榷。

3.5 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法

該方法將區(qū)域生態(tài)環(huán)境視為具有很強(qiáng)的自適應(yīng)、自組織、高效并行處理能力的非線性系統(tǒng)，指標(biāo)及其權(quán)重值可自動(dòng)適應(yīng)調(diào)整，并可根據(jù)不同需要選取隨意多個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)建模，是區(qū)域生態(tài)預(yù)警的一種新型研究方法。但該方法需對(duì)所研究的系統(tǒng)及其影響因素、驅(qū)動(dòng)發(fā)展機(jī)制、數(shù)量響應(yīng)關(guān)系有較為全面深入的掌握，才可能得出相對(duì)準(zhǔn)確的研究結(jié)果，目前該方法尚不成熟。

4 生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究現(xiàn)存問(wèn)題及研究展望

近30年來(lái)，我國(guó)在生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究方面取得了豐富的研究成果，在支撐國(guó)家和地方生態(tài)保護(hù)、環(huán)境管理、環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)方面做出重要貢獻(xiàn)。但在基礎(chǔ)理論體系建設(shè)、研究?jī)?nèi)容的設(shè)置、研究技術(shù)方法的科學(xué)性等方面尚存在諸多不足，還需逐步精細(xì)化具體研究環(huán)節(jié)，構(gòu)建系統(tǒng)、完整的生態(tài)環(huán)境預(yù)警技術(shù)方法體系，進(jìn)而大力提升對(duì)國(guó)家和地方生態(tài)安全保障科技支撐能力。

4.1 基礎(chǔ)理論及技術(shù)研究薄弱，預(yù)警支撐能力亟需加強(qiáng)

相關(guān)概念與內(nèi)涵之間的區(qū)別和聯(lián)系尚未厘清。目前在生態(tài)安全與預(yù)警相關(guān)研究文獻(xiàn)中，較多涉及到生態(tài)閾值、生態(tài)彈性、生態(tài)承載力、生態(tài)(環(huán)境)風(fēng)險(xiǎn)等概念，但上述概念及其內(nèi)涵之間錯(cuò)綜復(fù)雜的理論關(guān)系與相互制約、影響機(jī)制尚未厘清，不同學(xué)者基于研究需求按其主觀意愿不加區(qū)分地理解和運(yùn)用相關(guān)名詞，造成上述概念混雜使用現(xiàn)象較為普遍。

核心技術(shù)研究嚴(yán)重缺失。一是尚未對(duì)區(qū)域主導(dǎo)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、重要生態(tài)安全問(wèn)題的辨識(shí)與診斷方法開(kāi)展研究，以致對(duì)區(qū)域生態(tài)安全關(guān)鍵問(wèn)題認(rèn)知不清，對(duì)區(qū)域未來(lái)可能發(fā)生的生態(tài)環(huán)境損害類(lèi)型及其空間格局和時(shí)間延續(xù)發(fā)展?fàn)顩r缺少深層次研究。二是在生態(tài)預(yù)警關(guān)鍵指標(biāo)識(shí)別與提取技術(shù)方面存在研究瓶頸。生態(tài)承載力、生態(tài)安全所涉及的區(qū)域資源環(huán)境及經(jīng)濟(jì)社會(huì)制約因素復(fù)雜多變，但國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有區(qū)域生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系設(shè)置相似度、重復(fù)性較高，較少考慮不同地域生態(tài)安全問(wèn)題類(lèi)型及其產(chǎn)生與發(fā)展機(jī)制的差異，以致確定的生態(tài)環(huán)境預(yù)警指標(biāo)地域性特征偏弱，缺乏問(wèn)題針對(duì)性，難以揭示區(qū)域生態(tài)環(huán)境敏感性特征及驅(qū)動(dòng)因子。

生態(tài)預(yù)警指標(biāo)分級(jí)尚缺乏客觀、科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)有分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)多借鑒國(guó)家和行業(yè)或國(guó)際有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，研究區(qū)生態(tài)環(huán)境背景值或本底值，以及未受人類(lèi)嚴(yán)重干擾的相似生態(tài)環(huán)境或同類(lèi)區(qū)域同等強(qiáng)度的開(kāi)發(fā)活動(dòng)的類(lèi)比值。而國(guó)內(nèi)外生態(tài)閾值研究尚處于初級(jí)階段，且研究所獲得的生態(tài)閾值由于區(qū)域生態(tài)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)社會(huì)背景差異難以實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)使用，已有的生態(tài)閾值研究成果目前還遠(yuǎn)不足以支撐生態(tài)預(yù)警指標(biāo)分級(jí)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。由此導(dǎo)致指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置與確定主觀性強(qiáng)，普遍缺少地方先驗(yàn)性依據(jù)，以致預(yù)警精準(zhǔn)度不足。

4.2 研究?jī)?nèi)容設(shè)置綜合性過(guò)高，關(guān)鍵研究細(xì)節(jié)尚待增加

4.2.1研究主題綜合性程度高

國(guó)內(nèi)生態(tài)預(yù)警多以生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)與生態(tài)安全綜合性評(píng)價(jià)為預(yù)警依據(jù)，但并不深究具體是哪類(lèi)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)或哪類(lèi)生態(tài)安全問(wèn)題(如水污染、大氣污染風(fēng)險(xiǎn)，重要物種或生態(tài)系統(tǒng)棲息地喪失，人居生活環(huán)境受損，產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境受制約等)及其危害效應(yīng)。因此對(duì)區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)別及其危害后果時(shí)空發(fā)展態(tài)勢(shì)未形成深度認(rèn)識(shí)，支撐精準(zhǔn)化生態(tài)預(yù)警平臺(tái)建設(shè)信息供給不足。

4.2.2缺失重要、關(guān)鍵研究?jī)?nèi)容

缺少區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的辨識(shí)與診斷環(huán)節(jié)。中國(guó)地域面積廣大，不同地區(qū)自然資源(水、土、礦產(chǎn)、生物資源等)稟賦、生態(tài)環(huán)境背景(地形地貌、氣象氣候、土壤、植被等)差異極大，且經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展規(guī)劃各具特色，各地生態(tài)安全問(wèn)題類(lèi)別及其危害效應(yīng)具有多樣化和復(fù)雜性。為此有必要辨識(shí)區(qū)域生態(tài)安全問(wèn)題類(lèi)型、空間位置與范圍、發(fā)展?fàn)顟B(tài)和趨勢(shì)，診斷其危害對(duì)象、危害范圍、危害程度、時(shí)間和空間上的動(dòng)態(tài)特征，以明確警源、分析警兆、預(yù)報(bào)警度。但國(guó)內(nèi)研究較少涉及上述問(wèn)題之間聯(lián)系機(jī)制及主導(dǎo)問(wèn)題分析，因此對(duì)區(qū)域主導(dǎo)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、重要生態(tài)安全維護(hù)目標(biāo)等未形成全面、系統(tǒng)、清晰的認(rèn)識(shí)。

缺失區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型及其產(chǎn)生、發(fā)展機(jī)制等研究。對(duì)特定類(lèi)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)性研究，分析特定生態(tài)安全問(wèn)題的產(chǎn)生、發(fā)展、驅(qū)動(dòng)機(jī)理及制約機(jī)制，是實(shí)施生態(tài)預(yù)警的前提和基礎(chǔ)，國(guó)內(nèi)研究亟須強(qiáng)化該領(lǐng)域研究。

缺失區(qū)域主導(dǎo)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵指標(biāo)的識(shí)別與提取研究過(guò)程。導(dǎo)致區(qū)域某類(lèi)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的生態(tài)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素較多，但觸發(fā)該風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子數(shù)量卻極其有限。設(shè)立過(guò)多生態(tài)預(yù)警指標(biāo)，勢(shì)必導(dǎo)致生態(tài)預(yù)警系統(tǒng)失去靈敏度與精準(zhǔn)性。因此針對(duì)特定類(lèi)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)提取生態(tài)預(yù)警關(guān)鍵指標(biāo)是生態(tài)預(yù)警工作的核心，是預(yù)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識(shí)別生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)測(cè)生態(tài)災(zāi)害發(fā)生空間范圍和時(shí)間延續(xù)狀況的前提。但國(guó)內(nèi)生態(tài)環(huán)境預(yù)警更多考慮該指標(biāo)數(shù)據(jù)的可達(dá)性，而較少考慮該指標(biāo)對(duì)驅(qū)動(dòng)特定類(lèi)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)(或具體生態(tài)安全問(wèn)題)的重要性。

缺少對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境災(zāi)害歷史數(shù)據(jù)總結(jié)與未來(lái)預(yù)判。為防范區(qū)域歷史時(shí)期生態(tài)環(huán)境災(zāi)害重演，需基于區(qū)域生態(tài)環(huán)境災(zāi)害歷史資料和數(shù)據(jù)的總結(jié)、分析，深刻認(rèn)識(shí)區(qū)域人地關(guān)系矛盾發(fā)展歷史、發(fā)展現(xiàn)狀，并結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)而科學(xué)判定未來(lái)若干年區(qū)域內(nèi)可能發(fā)生的生態(tài)環(huán)境災(zāi)害及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型、危害性質(zhì)及時(shí)空分布格局。國(guó)內(nèi)研究亟需全面增強(qiáng)區(qū)域生態(tài)環(huán)境災(zāi)害歷史資料數(shù)據(jù)挖掘和分析。

對(duì)社會(huì)公眾在區(qū)域生態(tài)預(yù)警中的地位和作用重視尚顯不足。生態(tài)預(yù)警的根本目的是維護(hù)國(guó)家資產(chǎn)和社會(huì)公眾生命財(cái)產(chǎn)安全。社會(huì)公眾是區(qū)域資源環(huán)境的開(kāi)發(fā)利用主體，同時(shí)也是保護(hù)主體，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境損害發(fā)生發(fā)展過(guò)程有深刻的認(rèn)識(shí)、了解和感受。1992年世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)提出《21世紀(jì)議程》，強(qiáng)調(diào)應(yīng)通過(guò)“提高公眾參與程度和決策的社會(huì)可接受性”來(lái)保護(hù)資源環(huán)境；2015年開(kāi)始實(shí)施的新《環(huán)境保護(hù)法》把公眾參與作為環(huán)保法基本原則。國(guó)內(nèi)生態(tài)預(yù)警研究普遍注重當(dāng)?shù)厣鐣?huì)公眾“生態(tài)破壞者”而非“建設(shè)者”身份，對(duì)公眾的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)及生態(tài)災(zāi)害知情權(quán)考慮不足。

4.3 研究方法概括性過(guò)強(qiáng)，研究過(guò)程精準(zhǔn)度待提升

4.3.1研究時(shí)間和空間尺度界定模糊

生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究須基于一定時(shí)間和空間尺度自然環(huán)境背景與經(jīng)濟(jì)社會(huì)背景的認(rèn)知，預(yù)知未來(lái)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型、發(fā)生源地及波及范圍，危害對(duì)象、危害程度、危害范圍及空間格局與時(shí)間延續(xù)、發(fā)展?fàn)顩r。國(guó)內(nèi)研究注重以行政區(qū)為研究單元的自然與經(jīng)濟(jì)社會(huì)背景、現(xiàn)狀或未來(lái)發(fā)展規(guī)劃等年度統(tǒng)計(jì)指標(biāo)值的獲取，較少涉及空間位置屬性明確的指標(biāo)，以及區(qū)域生境環(huán)境因子(如降水、風(fēng)向風(fēng)力、氣溫等)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)因子(經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展模式、產(chǎn)業(yè)類(lèi)型與產(chǎn)業(yè)規(guī)模)的動(dòng)態(tài)變化屬性。因此生態(tài)環(huán)境預(yù)警研究成果難以科學(xué)、動(dòng)態(tài)地揭示未來(lái)一定時(shí)間和空間內(nèi)發(fā)生何種生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，及其對(duì)區(qū)域物種、生態(tài)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)構(gòu)成的危害和可能造成的損失。

4.3.2偏重宏觀大尺度研究技術(shù)而忽視中觀、微觀尺度研究手段

綜合宏觀、中觀、微觀尺度研究技術(shù)手段，提高空間制圖的精細(xì)化水平，充實(shí)技術(shù)過(guò)程精細(xì)度，提升生態(tài)安全問(wèn)題解決對(duì)策的科學(xué)性和說(shuō)服力。區(qū)域內(nèi)生態(tài)安全問(wèn)題類(lèi)型及其屬性特征和空間分布格局，是宏觀、中觀、微觀空間尺度內(nèi)自然生態(tài)環(huán)境因子與人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)共同作用的結(jié)果。多尺度研究技術(shù)手段相結(jié)合，可以獲得更全面、系統(tǒng)、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)、信息，夯實(shí)研究基礎(chǔ)。但國(guó)內(nèi)有些研究采用宏觀大尺度研究技術(shù)，如運(yùn)用研究區(qū)不同時(shí)期遙感影像及生態(tài)環(huán)境背景信息和矢量數(shù)據(jù)(地形地貌、氣象氣候、植被等)，依托3S技術(shù)平臺(tái)評(píng)估生態(tài)安全級(jí)別，確定預(yù)警范圍。較少結(jié)合中觀、微觀科學(xué)技術(shù)手段對(duì)區(qū)域內(nèi)重要、典型的生態(tài)安全問(wèn)題開(kāi)展中觀、微觀尺度研究與分析。因此缺乏必要的研究細(xì)節(jié)與數(shù)據(jù)支持，精細(xì)度有待加強(qiáng)，社會(huì)說(shuō)服力尚待提升。

4.3.3綜合評(píng)估主觀性強(qiáng)

一是指標(biāo)體系設(shè)置較為主觀隨意，遵守可得性原則，攝入指標(biāo)數(shù)量較多，但關(guān)鍵指標(biāo)不明確；二是指標(biāo)值區(qū)間分級(jí)及警戒線的界定較為隨意，依據(jù)及理由不充分；三是指標(biāo)權(quán)重的確定主觀程度較高，客觀性欠缺；四是評(píng)價(jià)預(yù)警模型多而混雜，預(yù)警精度較弱，尤其對(duì)于生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化的預(yù)測(cè)預(yù)警能力薄弱。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)歷了近40年的探索，我國(guó)在生態(tài)環(huán)境預(yù)警領(lǐng)域已積累了較豐富的研究成果，研究?jī)?nèi)容覆蓋水、大氣、土壤等生態(tài)環(huán)境要素與生態(tài)系統(tǒng)安全預(yù)警，及人類(lèi)社會(huì)生產(chǎn)生活安全與區(qū)域性生態(tài)安全預(yù)警。但由于基礎(chǔ)理論及技術(shù)研究薄弱，研究對(duì)象概括性過(guò)強(qiáng)且問(wèn)題針對(duì)性不足，缺失關(guān)鍵、重要研究?jī)?nèi)容等，研究成果尚不能滿足區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)及環(huán)境應(yīng)急管理科技支撐需求。今后亟需明確研究定位，厘清其與其他重要相關(guān)概念之間的邏輯關(guān)聯(lián)，針對(duì)區(qū)域主導(dǎo)、重要生態(tài)安全問(wèn)題確立研究對(duì)象，強(qiáng)化生態(tài)安全問(wèn)題發(fā)展機(jī)制空間地域差異性及時(shí)間演變動(dòng)態(tài)性研究，補(bǔ)充區(qū)域生態(tài)損害源辨識(shí)診斷及產(chǎn)生發(fā)展、驅(qū)動(dòng)機(jī)制，挖掘關(guān)鍵指標(biāo)，同時(shí)采用多尺度研究技術(shù)充實(shí)研究細(xì)節(jié)，以健全研究體系，切實(shí)提高生態(tài)環(huán)境預(yù)警精準(zhǔn)度，為區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全管理提供強(qiáng)有力支撐。