大海洋生态系管理与评估指标体系研究

初建松

(中国海洋大学海洋生命学院，山东青岛266003)

当前，采用综合的、基于生态系统的方法来评估和管理大海洋生态系项目已赢得国际社会的一致认可，并得以广泛实践。这一方法的核心内容是将由不同模块形成的评估与管理方法应用于跨界诊断分析(Transboundary Diagnostic Analysis，TDA)、战略行动计划(Strategic Action Program，SAP)及国家行动计划(National Action Plan，NAP)。由于大海洋生态系(Large Marine Ecosystem，LME)对全球环境与社会经济的重要意义，管理LME的综合的、基于生态系统的方法不仅对LME自身有重大影响，而且也对在某种程度上依赖于LME的人类社会有重大影响。因此，加强对管理与评估LME的这种创新性方法的研究，不仅具有重要的理论意义，而且具有重大实践价值。

在大海洋生态系管理与评估的模块方法中，前两个模块(生产力和生态系统健康模块)集中于LME的自然状况和科学研究成果，第三个模块(社会经济模块)集中于旨在获得关于LME的社会科学信息资料的人类维度，而第四个模块(治理模块)则致力于探索人类迈向LME管理所需采取的与之相应的行动措施，以期改善人类社会与LME之间的关系。显然，所有这些模块及其构件都是相互关联且相互作用。其中，前三个模块支持TDA，而治理模块则主要与SAP有关。

因此，在TDA-SAP-NAP过程中采用上述四大模块，不仅可以整合科学原理、社会经济基础及管理制度，而且还可在制定与实施LME管理制度过程中，进一步促进科学家、管理者、利益相关者及公众的参与和合作。简言之，四大模块法就是对LME进行全面评估与综合管理的方法。

一、大海洋生态系管理与评估模块

(一)已有模块

肯尼斯·谢尔曼等［1］提出了评估与管理LME的五大模块，即生产力、渔业、生态系统健康、社会经济和治理，具体内容如下:

(1)生产力。该模块主要针对于支撑渔业资源的“海洋环境容纳量”。评估海洋环境容纳量的参数主要有:光合作用强弱、浮游动物的生物多样性及海洋学的可变性。在该模块中，通常是利用系统测定法来监测与评估这些参数的状况与变动，而由此获得的信息不仅可以反映LME的自然状况，而且还可反映其对LME的影响。

(2)渔业。这一模块主要关注鱼类群落生物多样性的变化，这一变化不仅影响LME中的渔业，而且还影响该生态系统中的其它组分。在该模块中，一般是利用系统调查法来获取鱼类群落生物多样性与鱼类群落丰度水平的变化及由此引起的其它相应变化等信息。

(3)生态系统健康。该模块集中探讨海洋污染，因为它是造成LME环境恶化与资源衰退的一个主要原因。通过对水质和生物指示种的系统监测，可评估污染对生态系统的影响，并预测可能发生的疾病;此外，还可根据评价生态系统健康状况的5个指标——生物多样性、稳定性、产量、生产力及恢复力——来评估LME的健康状况。因此，该模块可以监测与评估整个LME的污染与健康的变化情况。

(4)社会经济。该模块强调LME的人类维度。本模块主要调查研究与LME有关的人类社会经济发展状况，特别是与LME紧密相关或依赖于LME的产业与人类活动。通过上述研究，该模块可以获知基于社会科学与社会经济学的LME信息。

(5)治理。LME管理制度主要是根据上述四个模块获得的信息以及适用于相关领域的全球性与地区性的相关协定所遵守的国际准则与制度来制定的。为了提高LME的管理水平，需对相关政策、法律和制度进行改革，并需采取一些地区与国家层面的其它相应措施。LME管理制度的指导原则是采用综合的、基于生态系统的方法来管理与保护海洋环境与资源。

(二)改进模块

海洋生态系统可分为水层和底栖等2个子系统。其中，水层子系统包括从海洋表层到最大深度的水体范围内生活的所有生物，以及其所处的水体环境和底栖环境;底栖子系统则包括所有生活于海底基质中的底栖生物，以及其所处的底栖环境和水体环境。

海洋生态系统中的浮游生物、游泳生物、底栖生物和微生物等组分都会通过自身的生理生态过程产生直接或间接的对外输出，并形成生态系统服务功能。

由生态系统定义可知，生态系统不仅是一个分层次的系统，而且更是一个不可分割的整体，所以通常用生态系统健康这一概念来表示其整体状况。根据海洋生产力定义可知，渔业也是海洋生产力的一部分，属于次级生产力。因此，本文认为对于海洋生态系统，特别是LME，在采用模块法对其进行全面评估与管理的过程中，不应将渔业模块独立于生产力模块，而应将这两模块进行重构，构建新的生产力模块。这一改变充分体现了生态系统的统一性和完整性，更体现了人类保持海洋生态系统健康发展、维护海洋生态系统平衡进而实现人与自然和谐相处的信心与决心。所以，本文采用四大模块法(生产力、生态系统健康、社会经济及管理)对LME开展评估与综合管理。

二、基于四大模块法的管理与评估指标体系

本文认为，为了更好地为评估与管理大海洋生态系提供科学决策依据，需根据上述新构建的四大模块建立一个针对大海洋生态系的管理与评估指标体系。因此，本文本着科学性、系统性、定性指标与定量指标相结合及可靠性和可行性的原则，构建了基于四大模块法的大海洋生态系管理与评估指标体系(表1)。但是，考虑到同一指标对不同LME，其指标权重也不尽相同，因此，在本文所提出的基于四大模块法的大海洋生态系管理与评估指标体系中，并未确定每一指标的权重，但在实际应用中，可采用下述方法来确定该指标体系中各个指标的权重。

由于因子分析法无须经过问卷，就能将关联指标间资料的内相关及变动特性反映在指标间的趋势合成上，且能显示不同时间的差异，也可克服问卷调查法在指标合成应用上固有的局限性，也就是说，由于因子分析法具有节约成本、相关性强、合成易及完整性佳等优点，可立即得知指标变动的趋势，并可由各指标历年变动及历史水平来了解可持续的状态及发展趋势的优点，所以本文采用因子分析法进行合成。具体步骤与方法如下:(1)指标变量的前处理;(2)指标变量一致化转换;(3)指标变量合成。

(一)生产力模块

研究表明，生产力与支撑渔业资源的生态系统环境容纳量有关，而且目前全球渔获量已达到初级生产力所能支撑的最高水平，因此，如果渔获量仍进一步大规模增长，那么所增加的部分极有可能是来自于海洋食物链中较低层级的种类。例如，我国东海LME的渔获物质量及个体平均尺寸均明显下降［2］。

导致LME鱼类群落种类组成发生上述变化的因素主要有:(1)过度捕捞;(2)气候变化导致的自然灾害;(3)海洋污染。造成渔业产量可变性的这三种因素在LME中是一种普遍现象，为了进一步描述其对渔业产量可变性影响力的大小，可将其分为主要、次要及第三驱动力，而具体属于哪种驱动力，则需视调查研究的生态系统而定。例如，在洪堡海流LME、本格拉海流LME及加利福尼亚海流LME中，影响渔业产量及生态系统生产力的主要驱动力为上升流浓度的变化，而过度捕捞与海洋污染对渔业产量可变性的影响则分别为次要驱动力和第三驱动力［3］。在包括黄海与美国东北大陆架在内的一些LME中，渔业捕捞能力过剩则是导致渔获量大规模下降、生物多样性剧烈变化及鱼类群落中优势种大范围变化的主要原因，也就是说，过度捕捞是这些LME中造成渔业产量显著下降的主要驱动力［4-5］。此外，在这些LME中，污染与环境扰动则分别为次要驱动力及第三驱动力。相反，在西北亚得里亚海［6］、黑海［7］及波罗的海［8］的近海岸区，沿海环境的严重污染与水体的富营养化则成为造成渔业产量变动的主要驱动力，而过度捕捞与自然环境的变化则分别为次要驱动力与第三驱动力。鱼类群落生物多样性的变化会产生向顶级捕食者的食物链层叠上升效应以及向生态系统浮游生物的食物链层叠下落效应。

表1 四大模块法评估指标体系

综上所述，过度捕捞、气候变化导致的自然灾害、海洋污染和日益严重的沿海富营养化问题是造成LME渔业生产力水平下降的重要原因。因此，为了获得鱼类群落生物多样性与丰度水平变化的时间序列资料，常采用底拖网调查法与针对浮游种类的声波测量法来监测相关LME。

生产力模块中衡量生态系统环境容纳量大小的参数有:浮游动物生物多样性及其种类组成、浮游动物生物量、水体结构、光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation，PAR)、透明度、叶绿素 a、亚硝酸盐、硝酸盐、初级生产量及环境可变性。LME中浮游生物量可由配置在商船上的连续浮游生物记录仪(Continuous Plankton Recorder，CPR)系统来监测。先进的浮游生物记录仪还可同时配备温度、盐度、叶绿素、硝酸盐/亚硝酸盐、石油、碳氢化合物、光、生物体之发光及初级生产力的传感器，从而可监测浮游植物、浮游动物、初级生产力、种类组成及优势种的变化，以及LME的物理与营养特征的长期变化、浮游生物对环境变化作出的生物反馈的更长期的变化。

(二)生态系统健康模块

20 世纪40 年代，Leopold A.［9］首先提出“土地健康”(land health)的概念，其后人们借鉴“土地健康”的概念，提出“生态系统健康”概念，并逐渐转向“生态系统健康”的研究。1988年 Schaeffer等［10］首次探讨了生态系统健康问题，但并没有给出明确的定义。1989年Rapport［11］首次论述了生态系统健康的内涵。但时至今日，关于生态系统健康尚无普遍认同的定义，不同学者分别从各自的学科背景和案例出发进行了诸多定义。

在某些LME中，污染已成为导致生物量变化的主要驱动力。目前，尽管评估整个LME的健康变化状况在技术上还面临各种挑战，但是评估LME生态系统健康的方法正日益完善，即逐渐形成了一系列的指标，本文将其概述为如下三个部分:LME结构、LME功能及LME组分。

LME结构是指其结构的复杂性。LME结构随LME的不同而发生变化，但一般趋势是随着生物多样性及其相互作用(如共生、互利共生和竞争)、物种分布及丰度的复杂性的增强而趋于复杂。一般而言，可依据LME组分(基因、本地种及外来种)间相互作用的多样性及数量、生态系统结构层次(空间层次及营养层次)多样性和生态系统内部的生物多样性(生物量、数量及密度)等来评价。

LME功能是指其活力。在生态系统背景下，活力是指根据营养循环和生产力所能够测量的所有能量。但是，并不是能量越高的系统就越健康，如在一定的海洋生态系统中，由于投放的饵料和肥料过剩，造成水体中有过多的营养成分，但并不能认为其就是健康的，而应根据其新陈代谢或生产力(初级生产力和次级生产力)、服务质量和服务能力(直接服务能力和潜在服务能力)等来评价。

LME组分是指其生物组分和环境组分。生物组分又分为生产者、消费者和分解者三大功能类群。其中，生产者是指自养生物，主要指浮游植物，也包括一些化能合成细菌;消费者是指以初级生产的产物为食物的大型异养生物，主要是动物;分解者是指利用动植物残体及其它有机物为食的小型异养生物，主要有真菌、细菌、放线菌等微生物。环境组分包括辐射、大气、水体及土地。可用物种健康(濒危程度、有毒化学物质生物体内积累量及病原体种类)、水质(海洋学特征、沉淀物种类、污染物种类及富营养化程度)及栖息地质量(类型与状况、海平面变化情况及沉淀物性质)等来评价。

本文之所以将评估LME健康的一系列指标概述为上述指标，主要原因在于这些指标能够从生态系统角度监测真实生态系统健康的变化状况。生态系统健康范式的监测是基于生态系统恢复力与稳定性的多重比较，但是，健康范式仍然是一个发展中的概念。

(三)社会经济模块

维持LME较高生产力水平，维护LME生态系统健康，主要目的在于促进LME社会经济的可持续发展，因此，在这一模块中，本文用经济、环境、公共健康与安全及社会等四个指标来予以评估。

1.经济指标

对任何一个LME而言，其经济指标都应有如下三个重要指标:(1)总经济价值:总值和净值(附加值);(2)总雇佣:雇佣的经济价值和所雇佣人员的数量;(3)直接投资:私人部门投资、公共部门投资及外商直接投资。具体而言，经济指标所包含的指标有:(1)鱼类与海产品加工;(2)旅游与休闲(游客与当地居民);(3)港口与海运活动(人与物品);(4)海洋生物资源开发(如商业、休闲及生计捕捞，水产养殖);(5)非生物资源开发(如石油与天然气开采，采沙及其它矿产资源开发);(6)非消耗性利用(如风力发电，潮汐能)。

2.环境指标

从社会经济角度来看，环境指标主要集中于LME中的人类活动。也就是说，应该管理LME中的人类活动，至少要检查人类活动对LME的潜在的负面影响。在对LME人类活动进行管理过程中，要实现如下几个基本目标:(1)最小化人类活动对LME环境与资源的影响(如栖息地的丧失或破碎);(2)最小化自然灾害产生的影响(如保护沿海湿地与沙丘);(3)最小化深海环境的自然更迭带来的影响(如科学采泥，禁止底拖网捕捞作业)。

3.公共健康与安全指标

LME管理的另一重要目标是维护公共健康与安全。众所周知，公共健康与安全的许多方面与环境紧密相关，特别是与下述两个方面紧密相关:(1)实现排向LME的点源与非点源污染物最小化;(2)将可处理的和不可处理的污染物分开，并从污染物中分离出不可处理的污染物。

下述的两个指标与上述的社会经济目标相一致:(1)疾病:这是衡量人类健康受到海洋环境中水质和物种质量负面影响程度的一个指标;(2)自然灾难:这是衡量人类生命财产遭受气候和海洋灾难事件影响程度的一个指标。

4.社会指标

作为较为广阔的社会维度的一部分，由于人口动力学对沿海区域的重要影响，所以必须对其给予特别关注。对所有LME管理目标而言，理解人类与沿海及海洋环境之间的关系尤为重要。应该注意到的是，人口分布、人口密度及人口组成的变化，其重要程度不低于人口总数的变化［12］。

社会经济模块的特点在于其强调在LME管理中应用科研成果，明确综合经济分析(包括生态系统产品与服务评估在内)与基于科学的LME结构和功能评估，以确保预期的管理措施是有成本效益的，或者说是经济的。经济学家和政策分析家将需与生态学家及其他科学家一起紧密合作，以制定并评估科学上可行、应用上经济的管理选项。

(四)治理模块

正如上文所言，维持LME较高生产力水平，维护LME生态系统健康，根本目的在于促进LME社会经济的可持续发展，但实现这一目标的根本途径在于加强和改善LME管理，即通过LME中的治理模块来实现上述目标。

LME管理绩效指标被用来度量人口迁移对LME环境与资源的压力大小，以及管理过程自身的进展程度和进展质量。管理指标集中于与LME项目的投入、过程、产出、结果及影响有关的变量。管理绩效指标有助于量化目标和目标绩效，评估LME项目进展及质量。

由于管理指标度量LME项目各组分的绩效，即度量致力于解决LME环境与社会经济问题的各种措施及其效果，所以有必要具体讨论旨在改善环境与社会经济状况的相关管理指标。

然而，由于LME管理涉及众多部门的特性，以及对同一问题(如水质)采取多重政策的现实，LME环境与社会经济状况政策措施的属性变得异常复杂。就具体问题而言，可通过对采取的政策措施进行定期评估予以解决。

用来实现高水平目标的管理绩效指标及相关的政策措施，主要有如下四个方面:(1)确保制度激励相容并保持一致性:①通过建立协调机制，明确规定管理者的职责;②通过制定法律框架，以确保LME管理目标的一致性及管理措施的顺利落实;③通过环境影响评估程序，考虑部门规划、项目及工程对LME环境与资源的潜在影响效果;④通过制定冲突解决机制，解决或减轻LME环境与资源的利用冲突。(2)确保管理措施的质量和效果:①正式实施LME管理计划;②积极落实这些计划;③正常监测和评估这些管理计划及其产出、结果及影响，并考虑适应性管理的结果;④确保人力资源、财政与技术资源的易得性，以使管理措施真正有效。(3)确保提高人类的知识水平、民众认知水平及支持度:①促进科研成果及时应用到LME管理过程中，同时以此提高民众的认知水平;②促进利益相关者参与决策过程;③实施非政府组织(Nongovernment Organization，NGOs)及基于社区的组织(Community-based Organization，CBOs)的活动;④将LME相关科目引入针对LME管理者的教育和培训课程。(4)确保LME可持续发展:①发展并应用可以支持LME管理的技术;②通过私人部门，运用经济手段，促进LME管理目标的实现;③将LME管理目标纳入国家、地区甚至全球的可持续发展战略。

目前，基于案例研究的治理模块正处于不断发展之中，其发展趋势是从更综合的视角管理生态系统。在全球环境基金(GEF)资助的黄海LME、几内亚海流LME及本格拉LME项目中，这些LME的相关国家与GEF达成了旨在开展联合资源评估与管理的协定。目前，大堤礁生态系统(Great Barrier Reef ecosystem)正从生态系统角度对其进行管理，澳大利亚西北大陆架生态系统亦正由澳大利亚州政府和联邦政府对其进行管理，南极生态系统正由《南极海洋生物资源保护公约》及其21个成员国从生态系统视角对其进行管理。此外，北海、巴伦支海、黑海及波罗的海也开始向生态系统管理挺进。在这一过程中，特别注意旨在改善基于科学的生产力、生态系统健康、社会经济及治理模块之间的关系。

三、模块法对海洋管理的重要意义

在过去的几十年里，提出并实施了各种各样的国际海洋管理机制和项目。当前LME项目的总体目标在于确保海洋环境与资源的可持续发展，这与保护和管理海洋环境与资源的其它努力稍有不同，例如，LME项目对全球海洋治理的最重要的独特贡献在于提出并巩固了综合的、基于生态系统的方法来监测、评估与管理海洋环境与资源及其与人类社会的关系。在TDA、SAP及NAP中模块法的采用，以及在基于生态系统背景下的SAP的执行，均是这一方法的核心部分，这种方法已使国际海洋管理向前迈出了坚实一步。

模块法从多重角度说明了海洋环境与资源的评估与管理，包括了自然科学、技术、社会经济学、法律及政治学。这种方法以综合的、基于生态系统的方式保护与管理LME的组分，全面考虑了生态系统各组分间的关系及相互作用，因此，这种方法完全不同于不考虑相互依存种类、相关种类及其环境的传统的保护开发的目标种类的单一种类方法。

一般而言，由于LME往往跨越不同的海洋边界和管辖权，所以为了海洋生态系统的整体利益，在评估与管理LME过程中，需要协调不同的海洋政治区域。即使LME没有出现上述的跨越边界和涉及跨国管辖权问题，在一国边界范围和管辖权内，在LME项目开展过程中，海洋综合管理方法同样将打破传统的部门分割障碍，不同的相关海洋部门需要通力合作，从多重部门角度出发，才能妥善处理保护与管理海洋环境和资源中的相同或相关议题［13］。

海洋综合管理虽然越来越受到国际社会的重视，但海洋综合管理不仅在概念上具有多样性，而且在实践中也出现了不同的模式。目前，在实行海洋综合管理的国家之中，最具代表性的是分别代表着海洋综合管理三种不同模式的澳大利亚、加拿大与韩国。其中，澳大利亚是沿着以政策为导向的模式来拟定海洋政策，并通过区域海洋规划的进程来实施，加拿大则是《海洋法》为核心的以立法为导向，而韩国则是通过机构改革的方向来进行。

我国对于实践海洋综合管理的承诺，最早可见于根据联合国《二十一世纪议程》所制订的《中国二十一世纪议程》。1994年发布的《中国二十一世纪议程》确立了通过完善或变革现行海洋资源管理体制，建立一个适应市场经济条件，以综合管理为主，中央与地方分级管理、综合管理与部门管理相结合的海洋管理体系;建立一套可持续发展利用海洋资源的综合管理法规体系，包括可操作的管理实施办法。但是，我国真正落实海洋综合管理，则始于2002年《海域使用管理法》的实施。

《海域使用管理法》对于推动我国的海洋综合管理主要有三层意义。一是该法与海洋综合管理在本质上具有一致性，二者均是以海洋的可持续发展为目的;二是海域管理的整体性和综合性，直接有助于海洋综合管理的目的;三是中国业已实施的海洋资源与环境的行业、部门的单项法律法规却往往排斥综合性及高层次海洋法律制度(如加拿大的《海洋法》)，而该法则恰恰可以成为海洋综合管理的法律依据，推动海洋综合管理的落实。

综上所述，我国自《海域使用管理法》颁布实施以来，即开始致力于海洋综合管理措施的落实。但是，在实施中遇到了诸多问题，如海洋管理体制问题。上述研究表明，模块法强调从生产力、生态系统健康、社会经济、治理及四者综合、协调的角度开展海洋综合管理，因此，本文认为，我国解决实施海洋综合管理过程中遇到的各种问题，根本出路在于尽早实施基于生态系统的海洋综合管理制度，建立科学的海洋综合管理体制与机制。

四、研究结论

大海洋生态系这一概念提出之后，人类开展了一系列大海洋生态系管理实践。这一方法的核心是通过模块方法对其开展管理与评估。然而，本文研究表明，渔业作为海洋生态系统，尤其是大海洋生态系统的一部分，不应将其独立于生产力模块，因此，本文在此基础上，将渔业模块纳入生产力模块，即将原来的五大模块法转化为四大模块法。

尽管在大海洋生态系管理的理论研究和实践中，针对如何评价大海洋生态系统管理，提出了一些评价指标，但并未形成一套较为完善的指标体系。因此，在本文构建新的模块法的基础上，有必要建立一套相应的评价指标体系。为此，本文提出了一套与之相应的评价指标体系。

不管是五大模块法，还是本文提出的四大模块法，由于从多重角度阐明了海洋环境与资源的评估与管理，所以对国际和国内海洋管理均具有重要意义。例如，在国际角度，不仅涉及了原本存在的跨境问题，还针对同一问题分别从生产力、生态系统健康、社会经济及治理角度对其剖析;在国家角度，促进国家从生态系统角度，开展综合管理，建立基于生态系统的海洋综合管理体制和机制。

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