（环境科学专业论文）基于隐患因素的生态安全机理与评价方法研究——以辽河流域为例.pdf

基于隐患因素的生态安全机理与评价方法研究以辽河流域为例 而构筑的多层次状态评价指标体系，基于五大圈层( 大气圈、水圈、岩石圈、生物圈以 及人类活动) 结构而构筑的多维多层次生态安全隐患评价指标体系。评价指标充分考虑 影响因子的时间和空间的差异，适合于g i s 技术的空间评价。 4 提出生态安全状态一隐患耦合评价方法。状态指数和隐患指数作为生态安全评 价的两个目标，各有特征。状态指数越大越好( 安全级别越小越安全) ，而隐患指数越 小越好。根据多目标决策乘法准则，提出状态一隐患耦合指数评价方法。状态指数评 价采用陈守煜模糊隶属度模型计算；隐患指数评价采用事故分析的格雷厄姆法( c n a h a m ) 计算。评价指标因子权重均采用模糊熵值综合权重。耦合指数既反映隐患因素影响 下的生态安全状态，又指示生态安全演变过程可能导致的各种危机情形，适于作为生态 安全预警指数。根据耦合指数曲线提出预警等值线的定义及创建方法。 5 提出“行政单元动态格网”交互赋值方法，应用g i s 网格技术实现生态安 全“可视化”评价。生态安全不但关注区域总体安全，更应当关注区域内部安全的差异 以及不同安全属性单元的相互作用，所以需要引入g i s 技术。针对不同的安全影响要素 空间递变特点以及数据的来源途径，探讨了“行政单元动态格网”交互赋值技术， 应用m a p b a s i c 编写了不同空间图层之间交互赋值程序，并在m a p l n f o 、v m 2 6 环境下实 现应用。基于g i s 插值功能和赋值方法实现生态安全评价模型计算，创建网格专题地图、 预警等值线( 面) 以及三维专题图，可视化展示生态安全评价与预警的空间差异。 6 以辽河流域为例进行实证研究。基于隐患因素的辽河流域生态安全机理与评价 研究属于开创性研究工作。基于m a p l n f o 平台建立辽河流域2 5k m x 2 5k m 的生态安全 状态隐患综合评价指标因子g r i d 数据库。基于g i s 网格技术定量评价生态安全空 间差异，评价结果与实地考察基本一致，与欧盟环境综合项目的水管理子项目结果之间 也有较高程度的一致性，说明了这种研究方法具有一定的科学性。根据状态一隐患耦合 指数创建了生态安全最可能状态的预警等值线( 面) ，最悲观状态的预警等值线( 面) ， 最乐观状态的预警等值线( 面) ，为制定区域生态化发展战略和规划提供决策支持，也 为下一步建设生态安全预警系统打下基础。 关键词：生态安全；安全隐患；评价方法；辽河流域 大连理工大学博士学位论文 e c o l o g i c a ls e c u r i t ym e c h a n i s m a n da s s e s s m e n tm e t h o db a s e do n p o t e n t i a ld a n g e rf a c t o r s t h ec a s es t u d yo f l i a o h er i v e rw a t e r s h d a b s t r a c t r e g i o n a le c o l o g i c a ls e c u r i t yi st h eb a s i so fn a t i o n a ls e c u r i t yf r o mt h ep o i n to fv i e wo f n a t i o n g r a d u a l l yf r e q u e n ta n ds e r i o u sd i s a s t e r sb e c o m ear e a l i s t i co rl a t e n th u g et h r e a tt o e c o l o g i c a ls e c u r i t y e e o l o g i c a ls e c u r i t ys t a t ea s s e s s m e n tb a s e do np r e s s u r e - s t a t e r e s p o n s e ( p - s - r ) i nv i e wo fc e r t a i nf a c t o r sh a sb e c o m ear e s e a r c he m p h a s i si nt h i sf i e l da tp r e s e n l a n dt h er e s u l tr e f l e c t s 豫g i o n a lw h o l es e c u r i t y b u tp e o p l ep a ya t t e n t i o nt on o to n l yc e r t a i n f a c t o r sb u ta l s op o t e n t i a ld a n g e r , n o to n l ys e c u r i t ys t a t eb u ta l s os e c u r i t yt r e n d ，n o to n l yw h o l e c o n c l u s i o nb u ta l s os p a t i a ls e c t t r i t yd i f f e r e n c ei np r a c t i c e e c o l o g i c a ls e c u r i t yi sd y n a m i c ，i t s e v o l v i n gp r o c e s s ，t r e n da n dr i s ka r em o r ei m p o r t a n t e c o l o g i c a ls e c u r i t yi sr e g i o n a la n di t n e e d st ob ea n a l y z e dt ol o c a lc o n d i t i o n s e c o l o g i c a ls e c u r i t yi sr e l a t i v e ；t h es e c u r i t yi s d i f f e r e n tu n d e rd i f f e r e n tc o n d i t i o nd u et od i f f e r e n to b j e c t t l l i sp a p e re n c l o s e st h et a s ko f p r o j e c to fn a t i o n a lm i n i s t r yo fe d u c a t i o np h d f u n d - 一e c o s y s t e mm a n a g e m e n ta n d e c e l o g i c a ls e c u r i t yo fl i a o h er i v e rw a t e r s h e da n dl i m n i n gp r o v i n c ed e p a r t m e n to f e d u c a t i o nf u n d - r e s e a r c ho ne c o l o g i c a ls e c u r i t ya s s e s s m e n ta n de a r l yw a r n i n go fl i a o h e r i v e rw a t e r s h e db a s e do ng i s ，i nv i e wo fe g o - s e c u r i t yc h a r a c t e r i s t i ca n dd e f i c i e n c i e so f p - s - re x i s t e d ，s t u d i e st h ep r o b l e m so fr e g i o n a le c o l o g i c a ls e c u r i t yp o t e n t i a ld a n g e r , s p a t i a l a s s e s s m e n ta n ds e c u r i t ye a r l yw a r n i n g t h ea c h i e v e m e n tc a nb es u m m a r i z e da sf o l l o w s ： 1 r e g i o n a le c o l o g i c a ls e c u r i t yc o n c e p ti sp r o p o s e df r o mt h ep o i n to f v i e wo f e c o l o g i c a l p o t e n t i a ld a n g e r r e g i o n a le c o l o g i c a ls e c u r i t yi saf u n c t i o no fs e c u r i t ys t a t e ，p o t e n t i a ld a n g e r , e v o l v i n gt r e n d ，t i m es p a c ea n do b j e c t e c o l o g i c a ls e c u r i t yc o n c e p th a sr e l a t i v es t a t es e c u r i t y ( r e l a t i v es t a t eb e t w e e no r g a n i s ma n de n v i r o n m e n to ro t h e ro r g a n i s m ) a n di n t e r r e l a t i o n s e c u r i t y ( i n t e r r e l a t i o nb e t w e e no r g a n i s ma n de n v i r o n m e n to ro t h e ro r g a n i s m ) i ti sas e d a t e f u n c t i o no ft i m ea n ds p a c e ，s oi ti ss p a t i a lc o n c e p ta n dp r o c e s sc o n c e p t e c o l o g i c a ls e c u r i t y r e s e a r c hm u s ti n v o l v ep o t e n t i a ld a n g e ra n a l y s i s s e c u r i t yd e f e n de m p h a s i sm u s tf o c u so n p o t e n t i a ld a n g e r s e c u r i t ya s s e s s m e n tm u s tg i v ep r o m i n e n c et os p a t i a le v a l u a t i o n s e c u r i t y e a r l yw a r n i n gm u s ta t t e n dt op o t e n t i a ld a n g e r 2 e c o l o g i c a ls e c u r i t ys t a t ee v o l v i n gm e c h a n i s m i ss t u d i e db a s e do np o t e n t i a ld a n g e r e c o l o g i c a ls e c u r i t ye v o l v i n gc o n s i s t si nt h et r i g g e ra n dd e v e l o p m e n to f p o t e n t i a ld a n g e r p o t e n t i a ld a n g e ri si ne x i s t e n c e ，p r o b a b i l i t yo f s e c u r i t ys t a t eo ri n t e r r e l a t i o nd e t e r i o r a t i o ni si n e x i s t e n c e p o t e n t i a ld a n g e rt r i g g e ra n dt r a n s f e ri sr i s ko fs e c u r i t y , a sw h i c ha c c e l e r a t e s s e c u r i t ys t a t et oe v o l v e p o t e n t i a ld a n g e rr e s p o n s ea n d c o n t r o li sm a n a g e m e n tb e h a v i o r , 船 w h i c hr e s t r a i n ss e c u r i t ys t a t et od e t e r i o r a t e ，b o t hd e c i d et h er e s u l to f e e o s e c u r i t ye v o l v i n g p o t e n t i a ld a n g e ri n d e xi sp r o p o s e db yg r a h a mm e t h o d 1 1 l el i n c h p i no f e c o - s e c u r i t ye v o l v i n g i i i 基于隐患因素的生态安全机理与评价方法研究以辽河流域为例 c o n s i s t si nt h ei n d e x t h eb i g g e rt h ei n d e xi s ，t h eb i g g e rt h ee v o l v i n gp r o b a b i l i t yi s t h e s m a l l e rt h ei n d e xi s ，t h es m a l l e rt h ee v o l v i n gp r o b a b i l i t yi s m a x i m u mi n d e xs h o w sm o s t p e s s i m i s t i cs t a t eo f e c o - s e c u r i t y ，m i n i m u mi n d e xs h o w s m o s to p t i m i s t i cs t a t e ，p r o b a b i l i t y i n d e xs h o w sm o s tp r o b a b l es t a t e 3 e e o - s e c u r i t ys t a t e - - - - d a n g e ri n t e g r a t e de v a l u a t i o ni n d i c a t o rs y s t e mi s e s t a b l i s h e d e e o - s e c u r i t ye v a l u a t i o nn o to n l ya s s e s s e ss e c u r i t ys a t e ，b u ta l s op o t e n t i a ld a n g e rr i s ka n d r e s p o n s et oe 虻。一s e c u r i t ye v e n t e c o - s e c u d t ye v a l u a t i o ni n d i c a t o rs y s t e mr e f l e c t sn o to n l y s e c u r i t ys t a t eb u ta l s op o t e n t i a ld a n g e ri n f l u e n c eo fs u b s y s t e mi nt h ee c o - s y s t e m ，a n ds e c u r i t y c o n s c i o u s n e s s ，e f f i c i e n c yo fr e s p o n s ea b i l i t ya n dm e a s u r eo fb e h a v i o ro b j e c t r e g i o n a l e e o - s e e u r i t ys t a t e - d a n g e ri n t e g r a t e de v a l u a t i o ni n d i c a t o rs y s t e mi se s t a b l i s h e da c c o r d i n gt o t h ei n t e r r e l a t i o na n di n t e r p l a yo fe a c hp a r to fa s s e s s m e n to b j e c t t h ec o n t e n ti n c l u d e s m u l t i h i e r a r c h ys t a t e i n d i c a t o rs y s t e mo fp - s - rm u l t i d i m e n s i o n a la n dm u l t i - h i e r a r c h y p o t e n t i a ld a n g e ri n d i c a t o rs y s t e mo nt h eb a s i so ff i v es p h e r e s ( a t m o s p h e r e ，h y d r o s p h e r e ， g e o s h e r e ，b i o s p h e r e ，h u m a na c t i v i t ys p h e r e ) a s s e s s m e n ti n d i c a t o ri sf i tf o rs p a t i a le v a l u a t i o n b a s e do ng i sc o n s i d e r i n ga d e q u a t e l yt i m ea n ds p a t i a ld i f f e r e n c eo f i n f l u e n c ef a c t o r 4 e c o s e c u r i t ys t a g g e rc o u p l i n gi n d e xa s s e s s m e n tm e t h o di sp r o p o s e d s t a t ei n d e x a n d p o t e n t i a ld a n g e r i n d e xa r et w oo b j e c t so f e c o s e c u r i t ya s s e s s m e n ta n de a c hh a si t s c h a r a c t e r i s t i c t h eb i g g e rt h es t a t ei n d e xi s ，t h em o r et h es e c u r i t yi s ( t h es m a l l e rt h es e c u r i t y g r a d ei s ，t h em o r et h es e c u r i t yi s ) t h es m a l l e rt h ep o t e n t i a ld a n g e ri n d e xi s ，t h em o r et h e s e c u r i t yi s s t a t e - - d a n g e rc o u p l i n gi n d e xe v a l u a t i o nm e t h o di sp r o p o s e db ym u l t i o b j e c t i v e d e c i s i o n - m a k i n gr u l e s t a t ei n d e xe v a l u a t i o ni sc a l c u l a t e db yf u z z ym e m b e r s h i pd e g r e e p o t e n t i a ld a n g e ri n d e xe v a l u a t i o ni sc a l c u l a t e db ya c c i d e n ta n a l y z i n gg r a h a mm e t h o d w e i g h t o f i n d i c a t o ri sf u z z y - e n t r o p y c o u p l i n gi n d e xr e m a r k sn o to n l ye c o - s e c u r i t ys t a t eu n d e rt h e i n f l u e n c eo f p o t e n t i a ld a n g e rf a c t o r s ，b u ta l s od i r e c t sp r o b a b l ed i v e r s i f i e dw a r n i n g si nt h e p r o c e s so f e c o l o g i c a ls e c u r i t ye v o l v i n g e a r l yw a r n i n g c o n t o u rc o n c e p ta n dm e t h o da r e p r o p o s e db yc o u p l i n gi n d e x 5 am e t h o do fd a t aa s s i g n i n gf r o ma d m i n i s t r a t i o nc e l lt og i r dc e l li sp u tf o r w a r d e e o s e c u r i t ye v a l u a t i o nv i s u a l l y i sr e a l i z e db yu s i n gg i s r e g i o n a lw h o l es e c u r i t yi s c o n c e r n e d ，b u tr e g i o n a ls e c u d t yd i f f e r e n c ea n dr e c i p r o c i t yo fd i f f e r e n ts e c u r i t ya t t r i b u t eu n i t i sm o r ec o n c e r n e di nt h ee e o - s e c u r i t yr e s e a r c hf i e l d ，s og i st e c h n o l o g yi si n t r o d u c e d d a t a t y p eo fe c o s e c u r i t ya s s e s s m e n tm o d e li s 鲥dv e c t o rd a t a , w h i c hi sc o m p u t e db yg i s a m e t h o do fd a t aa s s i g n i n gf r o ma d m i n i s t r a t i o nc e l lt og i r dc e l l i ss t u d i e di nv i e wo fs p a t i a l v a r i a b i l i t yo fd i f f e r e n ts e c u r i t yi n f l u e n c ef a c t o r sa n dd a t as o u r c et y p e s a s s i g n i n ga r i t h m e t i c o fd i f f e r e n ts p a t i a ll a y e ri sw r i t t e nb ym a p b a s i ca n di sr e a l i z e db ym a p i n f oa n dv e r t i c a l m a p p e r2 6 e c o s e c u r i t ya s s e s s m e n tm o d e lc o m p u t a t i o ni sr e a l i z e d ，a n dg r i dt h e m a t i cm a p ， w a r n i n gc o n t o u r ( s u r f a c e ) a n dt h r e e - d i m e n s i o n a lm a po fe c o - s e c u r i t ya r ec r e a t e db yg i s i n t e r p o l a t i o na n dd a t aa s s i n g n i n gm e t h o d ，w h i c hs h o w sv i s u a l l ys p a t i a ld i f f e r e n c e o f i v 大连理工大学博士学位论文 e e o - s e c u r i v ya s s e s s m e n ta n de a r l yw a r m n g 6 i ti sv e r i f i e da n da n a l y z e db yac a s es t u d yi nt h er e a c h e so fl i a o h er i v e rw a t e r s h e di n t h ep a p e r e c o s e c u r i t ym e c h a n i s ma n da s s e s s m e n ts t u d yo fl i a o h er i v e rw a t e r s h e db a s e do n p o t e n t i a ld a n g e rf a c t o r s i si n n o v a t i v e r e s e a r c h e c o s e c u r i t ys t a t e - - - d a n g e ri n t e g r a t e d a s s e s s m e n ti n d i c a t o r 研dd a t a b a s eo f2 5k m x 2 ，5k mi nt h er e a c h e so fl i a o h er i v e t w a t e r s h e di se s t a b l i s h e db a s e do nm a p l n f o e c o - s e c u r i t ys p a t i a ld i f f e r e n c ei se v a l u a t e d q u a n t i f i c a t i o n a l l yb a s e do ng i sg r i dt e c h n o l o g y 1 1 kr e s u l t sa r ei na c c o r dw i t hf i e l ds u r v e y a n dc u r r e n tw a t e rq u a l i t yp r e d i c t i o no fe u l i a o n i n gi n t e g r a t e de n v i r o n m e n t a lp r o g r a mb y a n d l a r g e , s oi ti sv e r i f i e dt h a tt h i sm e t h o di sa c c u r a t eo l lt h ew h o l e e c o l o g i c a ls e c u r i t ym o s t p r o b a b l es t a t ew a r n i n gc o n t o u r ( s u r f a c e ) ，m o s to p t i m i s t i cs t a t ew a r n i n gc o n t o u r ( s u r f a c e ) a n d m o s tp e s s i m i s t i cs t a t ew a r n i n gc o n t o u ra r ec r e a t e db ys t a t e - - d a n g e rc o u p l i n gi n d e x 1 1 ” c o n c l u s i o no ft h i s p a p e rc o u l dp r o v i d ed e c i s i o n m a k i n gs u p p o a f o rr e g i o n a le c o l o g y s t r a t e g i e sa n dp l a na n di tl a y sa f o u n d a t i o no f e c o s e c u r i t ye a r l yw a r n i n gs y s t e m ， k e yw o r d s ：e c o l o g i c a ls e c u r i t y ；s e c u r i t yp o t e n t i a ld a n g e r ；a s s e s s m e n tm e t h o d ；l i a o h e r i v e l w a t e r s h e d v 一 独创性说明 作者郑重声明：本博士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 大连理工大学博士学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用 规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论 文。 作者签名：王麴 导师签名：昱篮 2 q q z 年一月羔卫日 大连理工大学博士学位论文 引言 1 选题的背景与意义 ( 1 ) 生态安全在国家安全中的作用 自然生态系统的破坏不仅对整个人类生存构成威胁，而且对国家的经济、社会生活 形成了挑战，对国家的安全稳定构成了严重的威胁。目前随着生态环境问题引而发的国 际冲突与摩擦比例的日益增大，生态安全或者环境安全已经引起工国际社会的高度关 注，环境退化及其可能引起的暴力冲突，已被视为非传统的重大安全威胁之一。维护国 家安全是每一个国家政府最基本的职能，区域生态安全是国家安全和社会经济安全的基 础，保障和维护国家和区域生态安全，不仅是生态环境保护的首要任务，也是我们每一 个公民义不容辞的责任。生态安全研究是当今全人类必须共同面对的并且迫切需要解决 的重大课题。 ( 2 ) 灾害学视角下生态安全研究的重要意义 人类的生存和发展依赖于人与自然的和谐，生态系统为人类提供了必不可少的生命 维持系统和从事各种活动所必需的最基本的物质资源。当一个国家或地区所处的自然生 态环境状况能够维系其经济社会可持续发展时，它的生态就是安全的；反之，就不安全， 因此生态系统安全从人类诞生之日起，就是人类生存和发展的保障。然而时至今日，随 着人类活动对生态环境形成的巨大压力，有意或无意造成的环境破坏，日益严重且类型 众多的灾害早己构成了生态安全的现实或潜在的巨大威胁。 自然灾害会对人身的安全和社会的利益构成威胁，虽然它是一种自然过程，但是现 今社会的自然灾害或多或少均已被打上人类活动的烙印。生态学家研究结果表明，非洲 干旱及由此造成的一系列灾害就是由于人类生活变迁，过度放牧，植被破坏的量变到质 变的过程。人类大规模的经济工程活动及无节制的开发资源活动，直接诱发或营造 的灾难事故，已具有与自然灾害相提并论的破坏程度，对生态环境有了不可逆转的影响。 如矿产资源的乱采滥开，完全改变了地形与地质构造而导致崩塌、滑坡、泥石流等地质 灾害；超采地下水导致地面沉降、地面裂缝、建筑设施倒塌等事故等【l 】。因此自然灾害 不仅导致了生态安全问题，而且随着人与自然矛盾的日益激增，自然灾害对生态安全的 威胁愈来愈频繁而剧烈。生态安全的研究应该考虑自然灾害的威胁。 环境灾害是人类社会发展到一定时期，人类与自然相互作用的产物。环境灾害是指 在人类与自然环境相互作用过程中，人类活动作用超过自然环境的承载能力，致使自然 环境的系统结构与功能遭到毁灭性破坏，以至部分或全部失去其服务于人类的功能，甚 至对人类生命财产构成严重威胁；并因此反作用于人类，造成人类生命财产严重损失的 基于隐患因素的生态安全机理与评价方法研究以辽河流域为例 自然社会现象1 2 1 。随着近年来人口的不断增加与经济的迅猛发展，环境灾害类型越来越 多，破坏程度越来越严重，如自然资源枯竭、水土流失与土地沙漠化、物种灭绝与生物 多样性锐减、海水入侵等。这些环境灾害早已成为危及人类生存环境，阻碍社会、经济 持续、稳定与协调发展的重要因素。据统计，我国由于生态灾害和环境污染每年造成的 经济损失占g d p 的8 5 - 1 0 ，最高可占到当年g d p 的1 4 ，其中生态破坏约占6 5 ，而 且逐年增加p j 。 人为灾害对一定区域人群与动植物生存安全也有不可低估的危险性，也是广义生态 安全的威胁因素。但是本文讨论的生态安全威胁因素主要考虑生态环境问题方面，人为 灾害中直接对人与自然环境破坏，如交通事故、空难等不属于本文生态安全研究范畴。 综上所述，自然灾害、环境灾害与人为灾害及灾害过程都是生态安全的威胁因素， 而且威胁生态安全的灾害因素复杂，种类多，破坏性后果严重，往往一灾多害，具有不 确定性、突发性，安全保障程度很难。因此，生态安全与减灾的研究倍受世界各国政府 的普遍关注，如国际上提出的零排放措施，绿色革命措施，生物多样性的保护公约、气 候变化框架公约、减轻自然灾害十年计划、全球森林保护及沙漠化防治公约等【4 j 。因此 只有加强区域综合防灾减灾能力，才能为经济建设服务，保障区域生态安全。灾害防治 是我国生态环境安全保护的最严峻问题，也是我国生态环境安全的最低限度标准。许多 减灾专家认为，区域可持续发展首先应解决的是区域抵御灾害的能力。在1 9 9 8 年长江流 域发生全流域性特大洪水灾害中，国内有识之士就已认识到了生态安全的重要性。从生 态安全的终极目标人的安全性来讲，生态安全与灾害的联系非常紧密，灾害对安全的威 胁也是显著的，目前关于灾害因素与生态安全的关系，以及灾害因素对生态安全作用机 理等研究还未见报道，从安全影响的因素来挖掘安全演变的机理与过程将是一个崭新的 探索。 ( 3 ) 生态安全研究的理论意义 生态安全作为生态学、资源与环境科学、地学的前沿任务和主要的研究领域，近年 来国内外许多学者从理论与方法上对生态安全进行了广泛的研列”2 j ，如美国环保局环 境监测与评价项目o ，区域生态脆弱评价项目 ，俄罗斯国家生态预报。，我国长江三峡 库区、海岛区和自然保护区等生态安全评价及生物保护等研究田。2 7 j 。 从生态安全概念研究来看，虽然概念提出已有十多年，但是至今还未有一个统一的 定义。有的从环境科学角度理解生态安全；有的从生态学角度理解；有的从安全科学角 度解释生态安全：有的从地缘政治学角度来解释。生态安全概念之间相互交叉重叠，而 ：i i l r e k s e g r a a r c 咖h g s t b r a t e n g 。y m o f i c e a n j l d v i r e c o o n m e n l t a c a j l m m o o d n i t o e i r s i n a c g m a n 蜡d s a 肼s m - 川s s n s u m b t l 专吣o g a r a s m 蠕h s t l a p ：q l l 叫w w i c w s e p p 比a 瞄g o v v u 蛔曲，l l t y 协1 撕h 州a ，- d l 蛳d u 鹭 c h a n g e i l lf r e s h w a t e rs t r e 铀a so f t h e s o u t h e a s t e r n ush a p v r , w r c p ag o v l r c v a k o q y p o bbh3 9 0 l l o l h l ec k h cc l r r y a u ：_ h “xn p o r a o cf c o r phn p x p - p e c y p c m 1 9 9 2 ，25 - 1 3 大连理工大学博士学位论文 且涵义模糊。从人与环境复合系统相互作用来看，“生态安全”应既包括相对状态安全， 又包括相互关系安全的动态过程，是关于时间和空间的连续函数，理应从安全空间的角 度来理解。既然将生态安全作为一门学问来进行研究，就必须将其主体赋予明确的定义， 充分考虑各种因素对其的影响。其中既包括确定性因素。如环境污染、水土流失，又要 包括不确定性因素，如由于人类活动所加剧的水灾、旱灾等。g e c h s 计划已明确指出影 响人类安全的环境变化的因素有：自然灾害、累积性变化或缓慢发作的变化、突发事故 或工业事故、发展项目和冲突与战争。然而目前关于灾害、隐患视角下的生态安全理解 还未检索到。只有一些学者在生态安全定义中提及“生态灾难”、“生态灾害”等字样i 邛4 “。 但并未探究生态安全的灾害学或安全学发生机理，也未做其系统研究。为此，有必要考 虑生态安全的动态不确定性因素，从安全与灾害的视角给生态安全下一确切定义，并探 讨生态安全演变过程就已成当务之急。 从生态安全评价研究来看，目前评价体系大多沿用联合国环境规划署( u n e p ) 和经济 合作开发署( o e c d ) 等部门所发展的一项反映可持续发展机理的“压力一状态一响应” ( p s r ，p r e s s u r e s t a t e r e s p o n s e ) 概念框架或者p s r 的扩展框架p ”。基于p s r 框架的 生态安全评价是生态安全的状态评价，评价结果大都反映了区域的总体效果，在实际生 产生活中人们更加关注的不仅是生态安全的现时状态，而是生态安全未来发展趋势；不 仅是生态安全的总体结论，而是生态安全的空间差异。因此基于p - s - r 框架的生态安全 研究在安全演变趋势、生态安全机理以及实践指导方面存在一定的局限性。 从生态安全预警研究来看，大多数预警系统还是建立在评价基础上的，虽然技术和 方法比较先进，但是预警内容要么以安全状态来预警，要么以安全风险来预警，分别突 出了安全的一个侧面，而生态安全的影响因素错综复杂，单凭状态预警和单凭风险预警 均不能解释生态安全的本质状况，甚至有时造成防御资源的浪费。因此生态安全预警研 究目前急需能够定量表征生态安全整体状况的预警指标与准则，定量化评定生态安全的 空间差异，以便准确而及时地掌握生态安全的负荷水平及其受损状态，定期或不定期地 发布预警信息，适时地采取必要的调控措施，并进行适时跟踪调控。 ( 4 ) 生态安全研究的实践意义 区域生态安全问题不仅具有区域性，而且具有跨边界性。区域生态安全的危害不仅 是生态环境系统的结构与功能，而且危及经济安全与社会稳定。本课题研究考虑到区域 的完整性，问题的代表性和资料的获取性，在案例选择上，依据区域中尺度，选择了区 域开发活动与生态环境矛盾尖锐，生态安全隐患比较大的辽河流域。 辽河流域以山地和丘陵为主，人口众多。随着经济的迅速发展，城乡生活方式的极 大改变，水土资源需求量的激增以及生存环境压力的加大，近几年来生态环境质量持续 下降，水灾、旱灾及矿产开发诱发的地质灾害频繁发生，水资源短缺，地下水超采严重， 基于隐患因素的生态安全机理与评价方法研究一以辽河流域为例 水土流失强度逐年加重，点源与面源污染持续。据不完全统计和计算，辽宁省因生态灾 害、土地退化、环境污染，以及外来有害物种入侵等危害，造成年均经济损失达1 4 0 亿 - 2 0 0 多亿元，大体相当于同期全省国内生产总值的3 5 札5 3 3 】。 辽河流域是东北地区重要的经济命脉，其生态安全对于东北经济增长战略的实施有 着关键性的作用，对维护整个流域的政治安全、经济安全乃至军事安全，都有着不可估 量的价值。目前辽河流域的研究以生态环境研究最为广泛，而且集中于西辽河平原，生 态安全的研究还不充分，仅有辽河流域水安全的初步研究，但流域范围仅仅限于辽宁段， 本人对整个辽河流域的生态安全现状进行了评价研究，但关于辽河流域的生态安全隐患 以及预警尚无专门研究。本文基于隐患因素的辽河流域生态安全评价属于开创性研究工 作，对辽河流域控制生态灾害，维护生态安全，正确分析与判断流域的生态安全发展状 态与趋势，避免资源开发利用方式的决策失误，以及指导制定区域生态化发展政策和发 布预警信息具有实际应用价值。 ( 5 ) 基