基于生态风险评价的流域生态补偿策略

基于生态风险评价的流域生态补偿策略

X171：A1003-7578(2010)08-001-05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。生态风险评价源于为保护人类免受化学暴露的威胁而进行的人类健康评价和污染物对生态系统或其中某些组分产生有害影响的环境健康评价[1-3]。自1992年Suter的专著《生态风险评价》发表以来[4]，在风险评价中的有关生物学效应已经引起学术界的重视。一般来说，生态风险评价是指人为活动或不利事件对生态环境产生危害或对生物个体、种群及生态系统产生不利影响的可能性分析过程[5]。它是建立在环境化学、生态毒理学、数学及遥感与GIS等学科与技术最新研究成果基础上的重要研究领域。由于生态系统的复杂性，产生生态风险的因素较多又难以取得充分的监测数据，于是人们从不同角度在不同尺度上对生物个体、种群和生态系统面临的风险进行评价。目前，在生态系统和景观尺度上的生态风险评价研究刚刚起步[6-9]。随着风险理论的发展和生态问题日益突出，一些研究者试图利用风险管理的理论和方法对生态系统面临的各种风险进行综合评价[10-11]。一般地，要综合评价生态系统面临的风险需要大量长期的监测数据，很多工作都基于这一概念进行理论探讨[12-14]。20世纪90年代以来，我国学者在介绍和引入国外生态风险评价研究成果的同时，对水环境生态风险评价和区域生态风险评价等领域的基础理论和技术方法进行了探讨[15-16]。同时，一些学者对生态河道建设理论与应用技术进行了分析，提出生态河道发展的两个阶段，即自然型河道和生态型河道，并分别从生态河道影响因素、河流生态修复以及生态河道工程实践方面，提出了我国生态河道研究和建设的努力方向[17]。由于流域生态系统本身十分复杂，所面临的风险因素较多；另一方面，不同流域具有不同的生态特征，所面临的生态风险也不同。因此，对流域或区域生态系统造成的生态风险至今也没有形成统一的评价方法，生态风险评价在流域尺度上的定量研究还有待于进一步探索和发展。塔里木河流域地处欧亚大陆中部，是世界干旱区重要的内陆河，由西向南横贯塔里木盆地北缘，是我国生态环境变化的敏感地区，也是全球变化的重要研究区域。一些学者通过对塔里木河流域生态脆弱性以及生态输水工程的效应分析，揭示了生态系统反馈机制的原理和特点，强调了生态监测与评价以及流域生态负反馈机制的作用。近年来，在以水资源开发利用为核心的强度人类社会、经济活动的作用下，塔里木河河干流水环境和自然生态过程发生了显著的变化，以天然植被为主体的生态系统和生态过程因人为对自然水资源时空格局的改变而受到严重影响。由于上游大量引水用于农业开发，干流来水日益缩减，干流两岸植被不断衰败，土地沙化、土壤盐渍化，塔里木河流域生态问题引起了广泛关注。干旱区生态系统具有固有的复杂性，生态退化与环境污染所造成的环境负效应，对区域社会经济发展造成了严重的影响，在现阶段要减缓与遏制环境负效应，必须建立生态补偿的机制。生态补偿是生态受益者在合法利用自然资源过程中，对自然资源所有权人或对生态保护付出代价者支付相应费用与承担相应责任。生态补偿机制是生态环境保护与建设过程中的一种手段，也是彰显社会公平、协调区域发展的综合性体现，事关社会和谐[18]。针对流域生态风险问题，流域水资源生态补偿制度的建立，有利于促使人们由“谁污染谁治理”的理念向“谁受益谁付费”的理念转变。通过经济、政策、法规、行政、道德等手段，使生态意识深入到人们生产和生活的各个环节，将水资源保护变为人们自觉的行动[19]。从长远而言，生态补偿体系的建立有利于绿色GDP的核算。生态补偿是新形势下环境保护、生态建设及生态文明社会构建的重要途径，随着国家对自然保护区生态补偿、重要生态功能区生态补偿、矿产资源开发区生态补偿以及流域水环境保护生态补偿四个领域生态补偿试点工作的进展，对于相关问题的认识也进一步深入。生态补偿的公平协调原则、利益协调原则、生态协调原则是目前被认同的生态补偿领域的重要原则。为此，科学评估流域生态风险，并探索流域尺度生态补偿的模式与方法，具有重要的理论价值与重大的现实意义。1塔里木河干流生态风险评价塔里木河流域生态系统脆弱性明显，为了实现流域水资源综合管理与生态建设的需要，2000年以来国家开展了应急输水及生态建设工程，人为活动对流域生态系统的影响是巨大的。综合性地评价生态风险的状况，对于科学进行生态规划与生态管理，建立流域生态补偿机制具有重要作用。1.1生态风险评价指标体系的建立及分级根据塔里木河干流的自然地理背景、生态环境状况与人为干扰特征，针对塔里木河干流存在的各种生态风险，依据综合性因素和主导性因素相结合的原则，并考虑目前条件下数据的可获取性等，选取最能反映干流生态风险的评价因子，建立塔里木河干流生态风险评价的层次结构模型。提出了塔里木河干流生态风险评价分级标准，该标准分为较轻风险、轻度风险、中度风险、较重风险、重度风险五级[20-23](表1)。1.2评价模型的构建与GIS的评价结果实现生态风险的定量评价需要模型的支撑，建立科学合理的生态风险评价模式是评价工作的基础。由于梯形隶属函数具有形式简单、对数据信息要求不高的优点，研究选取降半梯形函数，建立一元线性隶属函数；计算每个指标因子对塔里木河干流生态风险的隶属程度，并诱导出因子集的模糊判断矩阵；再结合生态风险模糊评价方法和指标权重，建立塔里木河干流生态风险评价模型；最后，运用加权平均法对模糊综合评价结果进行处理。评价结果表明，塔里木河干流上、中、下游的风险量化值分别为2.25，2.7，3-4.2。在此基础上，利用ArcGIS中的地统计分析工具可以生成塔里木河干流风险评价图。空间分析表明，塔里木河干流生态风险的分布具有一定的规律性，沿塔里木河干流自上游到下游，生态风险强度有逐渐增强的趋势。2流域生态补偿的一般途径生态补偿机制是以保护生态环境、促进人与自然和谐为目的，是调整生态环境保护和建设相关各方之间利益关系的环境经济政策。目前，在生态经济学、环境经济学等领域提倡的成本方法、损失方法、费用方法以及建立生态基金方法等，对于从根本上界定生态补偿量提供了理论基础与实践依据。通过生态系统服务功能以及生态足迹、生态承载力与生态赤字等指标的定量核算，可以为生态补偿的定量化提供借鉴与参考。塔里木河流域生态补偿的具体方法还受到区域自然条件、经济发展水平、生态风险状况以及影响程度与范围等确定，并在实践中不断完善。流域生态补偿的补偿途径(图1)。图1基于生态风险评价的流域生态补偿的一般模式Fig.1ThegeneralmodelofecologicalcompensationintheTarimRiverBasinbasedontheERA3构建流域生态补偿机制的策略从生态风险评价指标体系建立以及风险评价过程及结果来看，塔里木河流域上下游区域之间的关系，集中反映在河流区域界面上的水量和水质方面。流域水资源时空变化直接制约着流域尺度不同区域的生态环境质量，也蕴含了生态风险程度及状况。塔里木河上游段水质或者水量的不协调，都将构成对其下游地区经济社会发展的不良影响。反之，若上游地区经采取了一系列有效措施，给下游地区提供了足够质与量的水资源而得不到相应的补偿，上游地区在水质与水量保证上的积极性也将受到严重影响。因此，自然因素及人为因素的影响造成了一定的生态风险，而减缓或者遏制生态风险，在流域上下游区域之间存在着生态补偿问题。3.1明确生态风险与生态补偿主体的关系塔里木河流域作为重要的水域湿地生态系统，流域生态补偿的主体包括一切从利用流域水资源中受益的群体以及一切生活或生产过程中向外界排放污染物，影响流域水量和流域水质的个人、企业或单位。补偿客体是执行水生态保护工作等保障水资源可持续利用做出贡献的地区，一般是流域上游区域(包括流域上游周边地区)[24]。也就是说，从产生生态风险或者生态系统服务功能的角度而言，流域生态补偿的主体是消耗流域生态服务功能的人类社会经济活动的行为主体，流域生态补偿的客体是为流域特定社会经济系统提供生态服务功能或生态现状，受到人类活动的影响和损害的流域生态系统。从长远来看，塔里木河流域不同生态建设地区的生态建设活动改善了当地的水资源系统、土地资源系统、生物资源系统以及环境系统，减缓或者遏制了生态风险的发生机率及发生程度，上述生态建设区成为生态建设的最终受益者。围绕塔里木河流域生态治理总体目标，为优化环境质量，减缓生态风险，目前应以国家和社会补偿为主、自身补偿为辅，这也是国家投入107亿元人民币巨资进行生态建设的重要原因。随着塔里木河流域水环境的改善以及流域生态系统具备了一定的修复能力后，应以流域自我补偿为主，国家和社会补偿为辅[25]。在建立应对全球变化的机制逐步为世界各国所共识的情况下，在干旱区内陆河流域实行生态保护，遏制生态风险，是适应全球变化的积极应对策略。3.2拓展生态补偿的思路与途径界定与定量评价流域生态风险的目的是为维护生态健康、建立生态补偿机制，保障流域可持续发展提供依据。前面在对流域气候、地形、土壤、植被、水文以及人为活动要素分析的基础上，建立了生态风险评价指标体系与评价标准；在此基础上，进一步构建基于生态风险评价的流域生态补偿机制与模式具有重要的现实意义。在塔里木河流域，针对流域上、中、下游生态风险的程度以及引发生态风险的原因，采取科学、合理、有效的补偿措施。目前，塔里木河流域管理局在协调上中下游生产用水、生活用水及生态用水等方面发挥着不可替代的作用，流域各区段的水文、生态监测站在系统监测各要素时空变化及其生态风险方面发挥着重要作用。同时，流域不同行政部门针对资源开发、环境保护与经济发展问题，在一定程度上受流域空间位置特别是水资源格局的影响，具有一定的差异性，造成利益摩擦。因此，针对流域不同的地理区位以及在生态建设中地位与作用，采取相应的补偿策略。因此，必须有经济上的补偿才能维持生态的可持续性。无论是采取国家补偿、社会补偿，还是自我补偿，塔里木河流域生态补偿制度应根据具体情况而定，特别是生态风险发生的原因、区域、等级、危害状况等特征，在实践中探索生态补偿主体多元化与补偿方式多样化。对于生态风险大、危急流域生态安全的区域或者生态问题，应采取国家补偿策略；对于具有潜在生态风险、尚未构成生态危害的生态问题及区域，应通过流域自我补偿的方式予以补偿，实现生态补偿的多元化。3.3建立生态补偿机制与模式伴随我国生态补偿的实践，通过全社会的共同参与在塔里木河流域最终建立具有法律意义的生态补偿机制，为减缓生态风险、保障流域环境，促进经济发展提供了一种新视角。流域生态补偿机制应是国家、地方、区域、行业多层次组成的综合性补偿体系，实施政府主导、市场运作、公众参与的多样化塔里木河流域生态补偿方式。由于塔里木河流域涉及诸多行政单元，在评价生态风险时涉及到行政单元问题，特别是针对水资源时空变化，跨界性水资源短缺与水环境污染的补偿机制，是构建生态补偿机制的重要内容。实施上、中、下游以及不同断面的水量与水质监测制度，既是随时了解生态风险的重要基础，也是流域跨界水生态补偿