河流生态修复的适应性管理方法_孙东亚

1、孙东亚，等/河流生态修复的适应性管理方法水利水电技术第38卷 2007年第2期DOI牶牨牣牫牪牳tj牣rki牣Wrahe牣牥牱牥牪牥牬河流生态修复的适应性管理方法孙东亚，董哲仁，赵进勇(中国水利水电科学研究院，北京 100038)【摘要】适应性管理方法是保证河流生态修复工程成功的关键环节。文中对适应性管理方法的主要内容、关键环节进行了论述,对河流生态修复适应性管理的特征和面临的挑战进行了分析，指出了为加强适应性管理所应采取的对策措施。河流生态系统；河流生态修复；适应性管理中图分类号：X 171. 1文献标识码：B文章编号：1000 086Q 2007) 02 0057-03Adaptive m

2、 anagem entm etiodologies in river restorati onSUN Dong-ya, DONG Zh& ren, ZHAO Jin-yong(China Institute ofW aterResourcesandHydropowerResearch, Beijing 100038, China)Abstract A daptivem anagementis an important approach in the planning, design construction aswell as management of su(- cessful ri

3、ver restoration projects I ts contents and key issues are reviewed Possble challengers in he application of adaptve m anagm entm ehodologies are analyzed F ina ly Countem easures for strenghening adaptivem anagementare pu t fow ard in o rder to reduce uncertainty in river restD ration practicesKeywo

4、rds river ecosystem) river restoraton; adaptivem anagm ent孙东亚，等/河流生态修复的适应性管理方法孙东亚，等/河流生态修复的适应性管理方法1引言有关河流生态修复适应性管理的定义很多 ，但究 其实质，它是一个在相互矛盾的形势下处理和解决各 种河流生态修复问题的一整套方 法，允许对各种理 论、技术和措施的实施效果通过监测手段进行论证和 检验，并基于新的认识和信息反馈，结合最新技术进 展，对原来的修复方案进行修改、完善和提高。它起源于人们对河流生态系统以及人类活动和河流生态之 间的相互作用具有不可预知性这些问题的认知。河流生态修复是一个多学科

5、交叉融合、技术经济和社会问 题交织在一起的新兴学科，而且人们对河流生态系统 的认识十分有限，对修复实践的有效性及其影响后果 的预测可能会很不全面，从而使得河流生态修复项目 存在很多不确定因素。适应性管理的实施有助于加强 各利益相关者之间的信息交流和合作，构建一个不同机构、组织和人员之间共同参与决策的平台。图1为典型适应性管理方法示意图(M ichael C.H ealey，2004)，包含了一个理想的河流生态修复适应W ater Resources and Hydropower Engineering Vol. 38 N o 2? 994-2016 t hi ria Academic Jour

6、nal rAeetronic Publu性管理的主要内容、各关键环节的相互联系及循环往 复过程。这类适应性管理的模型有多种，但一般都包 括如下几个步骤:(a)成立一个各利益相关者参与的适 应性管理小组;(b)明确需要解决的问题;(c)制定生 态修复的目的和目标;(d)建立一个概念性模型，对主 要河流生态胁迫因子和不确定因素进行识别;(e)对不同河流生态修复措施可能带来的影响进行假设推断；(f根据修复目标，对工程措施和非工程措施进行设 计;(g)制定监测计划，以便评价修复效果;(h)实施 修复项目;(i)实施监测计划;(j)按照修复目标和假 设进行修复项目的影响评价;(k)重新对问题、目标、概念

7、性模型、措施和监测计划进行评价和调整 。2河流生态修复适应性管理的特征适应性管理战略探究把自然系统和社会系统结合收稿日期：2006- 12- 05基金项目：水利部科技创新项目(SCX2004 - 01)。作者简介：孙东亚(1965)，男，高级工程师，博士。ng Hoiis&h AU rights reserved, 问題认盘 -O -叩硝修复h/ u咏图1适应性管理方法示意(Jessie Levine, 2004)在一起并使双方受益的途径，其目的在于维持和修复 生态系统的修复力(ecosystem resilienee),即关键生态系统结构和过程对自然和人类社会干扰的持续性和 适应性(

8、Gunderson, et al., 1995; Light, 2001)。适应 性管理方法的提出最初是为了克服静态环境评价和管 理的局限性，并致力于改进对一些问题的认识 ，即文 化、策略和社会系统如何相互交织 、以及它们从局部 和全球尺度上如何影响生态系统(Gunderson, et al.,1995; Light et al, 1989)。适应性管理认识到生态系 统和社会系统不是静态的，而是以不可预测的方式在 时间和空间上发展。除了自然系统的变迁之外，人类 系统也会干扰并因此导致生态系统的调整 。这些交互 作用将减损生态系统的稳定性和修复力。适应性管理通过促进利益相关者采取新的方法，减少他

9、们之间的分歧，从而使得人们在社会可接受风险水平上承认自 然生态 系统的可变性，并从中受益(Light, et al., 1989)。适应性管理具有以下一些特征。(1) 在一定程度 上维持和 修复生 态系统的修 复力。有修复力的河流系统具有本土动物和植物多样性特征,它与河流水文、地貌等特征的多样性是紧密相关的。这些栖息地特征的部分修复对于修复受干扰河流生态系统的修复力是十分必要的。而适应性管理的目标就在于部分修复自然生态系统的结构 和功能。(2) 明确承认并寻求利用不确定性。在生态系统管理中，对确定性的追求是不切实际的。试图消除不确定性常常造成误导，不可能达到预期的目标。基于 必然性的生态系统管

10、理策略在概念上是不健全的，即使对生态系统不造成破坏，也会被证明是无效的策 略。寻求消除不确定性的自然资源管理策略可能在开 始阶段会取得一定的成就，但从长远来看，会带来无法预料和令人失望的后果。现实变化的速度往往超出 人们的理解，我们对现实的理解总是片面的和有缺陷 的，特别是在大尺度下对河流这类复杂系统的认识。由于人类干扰引起的环境变化的速度、尺度和复杂性的增加，自然系统可能已经被胁迫到稳定的极限。管理者不可能对每一个问题都提出切实可行的解决办法，对于未知或知之不多的问题，必须在管理目标中增加适应性的内容。(3) 促进多学科合作。除了生物物理概念之外， 具体的生态系统管理同样需要考虑社会科学问题

11、。经 济价值、公众对生态效益的认识和关注、管理机构对 科学信息的利用以及组织机构的调整及适应能力均属于社会科学问题，必须在适 应性管理中予以 恰当处 理。在适应性管理中，水利工程师、水文学家、生态 学家、生物学家和社会学家 应在各类问题上 通力合 作。(4) 应用模型支持决策和合作。适应性管理有利用模拟模型辅助决策的传统，在长期大量的资料收集之前，应用专家知识进行建模并帮助识别不确定性。模型的建立一般 包括 如下步 骤和内容：(a) 划定问题，对策略范围、关键变量、时间水准、空 间区域和空 间精度进行识 别和定义;(b)确定模 型 适应范围，在现实世界中，总是存在一些 问题，使 得一些 抽象的

12、模型无法恰当地模拟。在这种 情况 下，应探究模型 适用界限;(c)简化和浓缩，适应 性管理模型应把认识水平以清晰和富有洞察力的方式进行概述;(d)制定策略替代方案，目的在于根 据不同的设想，探究所有的可能性 ，而不是寻求 一 个完美的策略;(e)与广大利益相关者一起对策略 的实施进行评估，这一步骤在于了解在具体管理 系 统下如何实施各类措施 。(5) 寻求各方的支持。在制定河流生态系统修复设想和目标时，应使不同利益相关者积极参与。河流 生态系统修复目的应能代表最广大民众的意愿，这对于适应性管理的实施是十分必要的。比如修复方案的公示、各种类型的听证会等，都是一些常用的公众参 与形式。co58水利

13、水电技术第38卷 2007年第2期Allreserv亡臼一 http:/ V：nki net(6) 进行生态系统监测，评估修复方案的影响。适应性管理在很大程度上有赖于生态系统状态的监测，以评价修复方案的影响和实施效果。在监测项目和实施方案的制定过程中，应开展广泛的讨论。监测 项目应包括一些与河流系统管理决策密切相关的变量。随着生态系统状态的变化和认识水平的提高，对这些变量也可能要做些调整，因此，监测项目应具有 一定的灵活性。(7) 信息反馈。监测项目应与适应性管理尝试和 河流管理决策紧密联系在一起，监测成果应及时反馈 到适应性管理过程中，指导管理决策和修复策略的调 整。3适应性管理面临的挑战河

14、流生态修复中，尽管对适应性管理方法表现 出了极大的需求，但要推广应用并把它作为有效的管理手段，仍面临着很多挑战，突出表现在如下 几个方面:(a)河流生态系统复杂，影响因素多，存 在很多不确 定因素;(b)人类 对河流生 态系统的 认 识水平还比较低;(c)过多地把精力集中在完善模 型上，而不是现场试验;(d)进行大尺度试验的费 用高而且风险大;(e) 一些研究人员或组织担心实 施适应性管理会 破坏他们的可信性；(f)不同利益 相关群体对于生态价值有不同的认识;(g)资料收 集和监测费用高，管理人员担心河流修复工程中所存在的不确 定性会影响其 政治前途;(h)要获得 稳 定的资金来源比较困难。适

15、应性管理方法的实施对现行的管理策略可能是 一个挑战，主要是因为现行的管理策略常常试图减少 或消除不确定性和可变性。但是在自然和社会系统中不确定性是无法简单地削减的，科学研究对不确定性 的认知虽会起到一定的积极作用，但也非常有限。因此可以认为现行的管理策略在河流生态修复领域是不 适宜的，不会达到预期目标的。另外自然系统可变性 的消除也会对生态系统造成负面影响，例如很多研究已经证明自然洪水脉冲模式对于河流生态系统具有重 大意义，这类自然可变性的减少将对生态系统健康造 成不良影响。要修复自然系统的可变性，一些适应性管理措施必然会遇到一些阻力。通过筑坝和河道整治，很多河 流生态系统已经受到人工干扰或控

16、制，人们从这些受控制的生态系统中直接获取利润。对这类生态系统拥 有特权的利益相关者可能会施加巨大的政治和经济影 响，反对改变原来的管理策略或生态系统可变性的修 复。例如，从生态修复的角度，可能要改变或调整水库大坝泄流模式，从而使发电效益不能最大化，这类措施也可能影响航运。这类适应性管理必然要触动一 些公司和企业的既得利益，而受到来自政治和经济两方面的双重压力。因此适应性管理措施的执行，必须 要有国家政策的支持，要使公众对改善生态系统状态 所采取的一些措施给予认同，并在此过程中寻找一些新的机遇。适应性管理必须要建立一套监测系统，并为相关技术人员提供长期的人力和物力支持。监测和评估人员只有在有充足

17、的时间、精力和经费的条件下，才能 取得比较好的成果，并指导后续修复项目的调整和实 施。其中，项目经费问题是一大制约因素。很多部门和项目管理者往往重视项目的前期论证和实施，而不重视后期的监测、评估和维护，从而使监测工作得不 到充足的经费保障。这类做法与河流生态修复的适应 性管理需求是不一致的，并因此可能导致整个河流生 态修复项目的失败。在整个监测评估阶段，不同专业 领域的技术人员彼此加强合作和技术交流也是非常重 要的，只有这样，才能使适应性管理的技术反馈环节 真正发挥作用。随着生态系统修复项目尺度的增加，适应性管理 的复杂性也会大大增加 。要实现人与自然的和谐和生 态保护的目标，除要克服科技约束

18、之外，还必须在修 复项目的规划、设计和管理等各个层次上从宏观尺度 加强协调，加强不同部门或 利益相关群体之 间的沟 通，强化流域综合管理。特别是要处理好短期经济高 速增长与长期可持续发展之间的矛盾，要兼顾人类社会经济发展与生态需求之间的平衡。参考文献：1 M ichaelC Healey，et alConceptualM odels and Adaptive Manage m ent in E cological Restoration A . The CALFED BayDe lta Envi- ronmenai Restoration Progrm C. 20042 Gunderson L H，H oll ing C S, Ligh tS S Barriers andbridges to the renewal of ecosystms and nstitutions M