生态安全预警课件.pptx

1、王卿1、生态安全预警的内涵预警一般是指对危机与危险状态的一种预前信息警报或警告。傅伯杰提出区域生态环境预警是对区域资源开发利用的生态后果、区域生态环境质量的变化以及生态环境与社会经济协调发展的评价、预测和警报。陈国阶等指出所谓环境预警,就是对环境质量和生态系统逆化演替、退化、恶化的及时报警,它具有先觉性、预见性的超前功能,具有对演化趋势、方向、速度、后果的警觉作用,具有为环境整治和生态建设服务的科学功能和基础功能。郝东恒等指出狭义的生态安全预警仅指对自然资源或生态安全可能出现衰竭或危机而建立报警,而广义的生态安全预警则涵盖了在生态安全维护和减少危机的发展过程中,从发现警情、分析警兆、寻找警源、

2、判断警度以及采取正确的预警方法将警情排除的全过程。1、生态安全预警的内涵生态安全预警主要由两个部分构成：预警分析和预控对策。预警分析是对生态系统的逆化演替、退化、恶化等现象进行识别、分析和诊断,并由此做出警告；预控对策是根据预警分析的活动结果,对系统演变过程中的不协调现象或可能发生的生态危机表现出的征兆进行早期控制与矫正,总体的内容构成详见右图。生态安全预警系统预警分析明确警义寻找警源识别警兆预报警度预控对策日常监控危机管理组织准备生态安全预警内容框架图生态安全预警内容框架图找错、识错纠错、治错2、生态安全预警的理论基础目前有关生态安全预警理论单项、专题(如农业、水以及土壤等)研究较多且较为成

3、熟,对区域生态安全理论框架的研究较少。相关研究中应用较多的理论有:(1)生态系统服务理论。生态安全的主要特征之一是要维系其生态系统服务功能的正常运行,保障人与自然的协调共生。(2)生态承载力理论。生态承载力是自然体系调节能力的客观反映。生态安全中的资源安全与承载力的概念密切相关。人类社会经济发展与生存所需的资源必须处于区域环境生态承载力之内。(3)突变理论。突变理论主要以拓扑学为工具,以结构稳定性理论为基础,从量的角度研究各种事物在连续变化过程中的突然变化现象。突变理论的多维性和多元性适应了客观事物是由多因子、多要素组成的系统这一事实,可以解决现实社会中许多不连续现象的问题,生态安全中的突发事

4、件现象符合突变理论的基本特征。(4)系统工程论。任何复杂的大系统都由众多子系统构成,子系统与子系统、子系统与大系统之间相互协调、相互配合,共同确保大系统的有机存在。区域生态安全评价研究必须以系统工程理论为指导,对“自然经济社会”人工复合生态系统中的各个组分进行系统分析,从而确定生态安全的不同级别。(5)可持续发展理论。可持续发展的基本目标是在生态资源要持续地满足人类生产和生活需求的同时,又要保障生态系统的生态安全,而区域环境生态安全预警系统的构建所追求实现的基本目标就是“自然社会经济”复合生态系统整体结构的优化。3、生态安全预警方法主要通过生态安全评价和预警,提供生态安全信息，便于人们认识生态

5、环境状态及其安全需求满足程度,理解生态安全格局演变过程,提高生态环境安全意识。便于政府规划、实施和调控生态环境管理对策,平衡、协调和持续发展社会、经济与生态效益,防止重大生态环境决策失误。评价指标体系的构建评价方法生态安全预警模型评价指标体系的构建评价指标体系的构建生态安全预警指标体系指的是影响生态安全的众多存在相互联系、相互制约的因子构成的生态、经济社会综合评价指标体系。当前关于生态安全预警指标体系的构建主要有:(1)基于“自然社会经济”人工复合生态系统理论(2)基于经济合作与开发组织(OECD)和联合国环境规划署(UNEP)共同提出的“压力(Pressure)状态(Situation)响应

6、(Response)”(PSR)指标体系模式(3)基于生态系统自身的特征指标体系PSR模型的评价指标体系模型的评价指标体系“压力(Pressure)状态(Situation)响应(Response)”（PSR）模型实质上是一个用于分析和评价环境与人类活动关系的概念框架-压力指标测量由人类活动引起的环境影响，如污染物排放、资源回采率等；-状态指标测量由压力引起的环境状况的变化和后果，如周围污染物的浓度等-响应指标反映人类为改善环境状态而采取的社会行动，如新法规、排污收费制度等PSR模型的构思体现了复合生态系统的变化特点，因而受到高度重视，并得到了广泛应用。评价指标体系的构建评价指标体系的构建环境

7、压力状态响应随着生态安全研究的进一步深入,生态安全预警评价方法体系也积极地吸纳了各相关学科、领域的研究成果,并取得了长足的发展。当前生态安全预警评价的方法有:(1)综合指数法：(2)层次分析法：(3)模糊综合法：(4)BP神经网络法：(5)情景分析法：(6)系统动力学法：评价方法评价方法目前国内对生态安全预警模型的研究主要分为两大类型：(1)指数预警模型：通过建立预警指标体系,利用反映警情的一些指标对其进行指数合成或扩散,计算预警总指数进行预警,主要反映生态环境发展态势,常用到以下两种等级类型的划分:把生态环境预警分为不良状态预警、负向演化预警和恶化速度预警3种模式,该模型在国内的相关研究中运

8、用较多;设计预警区间,即确定预警分界点,通常运用灯号显示模型将整个生态环境分为5个区间法,即红、橙、黄、绿、蓝5个状态,分别代表不同的生态系统状况,以此判断生态环境系统运行状态。生态安全生态安全预警模型预警模型(2)直接运用生态环境质量指标表征生态环境状态的好坏和未来变化情况。研究将生态环境质量及指标质量分为5个等级,在量化过程中,用连续实数区间,如0,10表示质量变化范围,界定预警区间。当生态环境质量处于最理想状态时,其值为10;最恶劣状态时,其值为0。总的来看,生态安全预警研究的方法体系尚处在探索阶段,成熟的研究方法不多,一些方法在应用中存在对生态安全变化的预测、预警准确性不高的现状。生态

9、安全生态安全预警模型预警模型4、生态安全预警系统构建生态安全预警系统是指通过收集各种相关因子进行分析,判断出生态状况是否安全,最终向社会发布预告的系统。国内生态安全预警系统构建的研究主要侧重以下三个方面。生态安全预警系统框架的构建生态安全预警系统的开发与设计环境预警应急中心的构建4、生态安全预警系统构建生态安全预警系统框生态安全预警系统框架的构建架的构建 仇蕾等运用管理学和预警科学的基本理论和方法,依据反馈控制原理,构建了流域生态系统预警管理的基本框架,以实现其独特的警报、纠错和免疫功能。谢钦铭等提出预警系统的基本框架结构包括3个部分,即预警监测信息子系统、预警分析评价子系统和预警处理对策子系

10、统。生态安全预警系统的生态安全预警系统的开发与设计开发与设计 生态安全预警系统的开发与设计主要包括软件开发、系统设计、数据库设计、系统数据采集、系统实施、网络发布与沟通以及与GIS技术的集成等方面的研究。目的是实现突发性环境污染事故的预警、应急监测和处理及联合管理等方面的功能。环境预警应急中心的环境预警应急中心的构建构建 环境预警应急中心的构建主要是加强监测与管理部门在面对由生态环境突发事件诱发的重大生态安全问题时的应变能力建设,包括应急中心的构建要素、主要职能和核心任务及软硬件设施的配备与建设问题的研究。目的是有利于形成协调统一的组织管理与运作模式。5、生态安全预警研究展望(1)健全理论体系

11、和方法论,重视模型和数字技术在生态预警研究中的作用。建议运用多学科交叉的优势,多途径、多视角地引入一些新的理论与方法,不断探索和实践,力求构建全面的生态安全预警理论框架,特别要注重模型与数字技术的引入。(2)加强生态安全变化预测预警研究。生态安全系统状态的变化有一个从量变到质变的过程,在过程安全愈来愈受到重视的今天,尤其是在全球变化和人类活动干扰强度不断加剧的情形下,生态系统变化过程的安全维持将可能成为以后研究的重点领域,该领域包括生态安全的发展态势预测研究以及在此基础上建立的生态安全预警决策系统等。目前生态安全预警研究多以现状评价研究为主,预测预警研究薄弱,未来应注重对生态安全的时间动态研究

12、,因此需要加强有利于提高预测预警精度与准确度的方法及模型研究。(3)加强重点区域生态安全监测预警系统建设。生态安全的预警研究离不开生态环境的监测,监测结果对预警作用的准确、有效发挥至关重要,目前我国尚存在预警监测手段落后、预警监测网络建设薄弱的现状。另外,预警体系的网络化、信息化建设比较落后,科技含量不高,紧急预案中的预警功能真正实现起来还有很大困难。同时,鉴于我国国土面积较大,环境状况较为复杂,资金、人员不足,装备和技术条件落后等实际情况,可以在一些重点区域(如生态脆弱区、重污染区及城市密集区)开展生态安全预警网络试点建设研究,等到技术成熟和条件允许后逐渐扩大范围,最终建立一个统一的、覆盖全国范围的预警网络系统。