我国生态环境预警研究进展

范小杉，何萍，徐杰，任颖，侯利萍

1.环境基准与风险评估国家重点实验室，中国环境科学研究院 2.国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室，中国环境科学研究院

生态预警是对即将来临的与生态环境相关的危机、灾害发出警报或警告，以便提前采取预防措施以避免或减少损失的技术、制度或政策体系；是环境应急管理的重要组成单元。

国内生态预警研究始于20世纪80年代初，但其时只是零星文献翻译和国外成果介绍，尚未对生态环境预警开展深入研究。如1983年李金昌在《增长的极限》一书时指出，有必要针对人类片面注重经济社会发展引发的环境污染、生态破坏问题开展生态环境预警研究，以避免盲目发展[1]；许祖美[2]通过介绍英国、美国和加拿大近海早期预警、预报系统，阐明了在石油开采海区实施环境监测和预报工作的重要意义。

经历了20世纪80年代高速的经济发展浪潮后，我国众多地区出现了不同程度的生态环境问题；90年代初，国内学者开始对生态环境预警问题展开探索。如张大任[3]就洞庭湖湖区出现的泥沙淤积、用水困难、珍稀物种灭绝等问题，倡导开展生态环境预警研究。傅伯杰[4]提出区域生态环境预警的原理与方法，即采用层次分析法，选取生态、环境和社会经济指标衡量区域持续发展的能力，作为生态环境预警综合指标。该方法对国内生态承载力、生态安全评估、生态环境风险及预警定量化研究产生了深远影响。陈治谏等[5-6]认为，环境预警需研究环境负向演化、恶化速度、恶化状态等问题。文传甲[7]分析了警戒线的本质，指出预测事物或系统总处于变化发展过程中，由于区域生态环境问题性质及动态发展特征不同，生态环境预警可分为很多种类型。洪燕峰等[8]通过论述有毒有害污染源分析、事故频率分析、后果分析、风险估算及防范措施，研究有毒有害物质作业场所的环境预警技术。20世纪90年代末期，我国频繁发生洪涝、干旱、沙尘暴等生态灾害，引发全社会对生态环境问题的广泛关注，掀起了生态安全、生态环境预警研究热潮。如中国科学院将“国家生态安全的监测、评价与预警系统研究”作为2000年的重大项目。同时飞速发展的计算机技术、3S〔遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)〕技术也越来越多地应用于区域生态安全评价与生态预警研究中。

进入21世纪以来，国内生态环境预警研究取得了丰硕的成果，在国家和地方生态环境保护中发挥了重要的科技支撑作用。2015年以来，《大气污染防治行动计划》[9]、《水污染防治行动计划》[10]、《土壤污染防治行动计划》[11]等环保措施相继出台，更进一步推动了生态环境预警体系研究和发展。如在水环境预警方面，截至2018年年底，已建立起覆盖全国十大流域、指标完备的地表水监测网络，其中国控断面(点位)为2 767个，共监测1 366条河流、139座重要湖库[12]，众多省级监测站和部分市级监测站已建立了基于自动站实时数据的水质异常报警系统，为建立覆盖全国的国家水质预警系统平台奠定了坚实基础。

笔者通过总结国内近40年来生态预警研究进展，以期促进生态预警创新性研究，为提升研究成果对生态环境应急管理的支撑能力提供借鉴。

1 生态环境预警研究原理及应用管理理论

1.1 生态环境预警研究原理

生态环境预警研究原理包括基于区域生态承载力、基于区域生态环境质量现状及变化趋势、基于景观生态学原理、基于人类活动对生态环境负面影响作用和基于系统动力学理论的预警。

(1)基于区域生态承载力评价预警。傅伯杰[13]提出用承载力、稳定性、缓冲力、生产力和调控力衡量区域持续发展的能力，选取生态、环境和社会经济指标评价区域生态环境质量，进而分析、判断经济发展的协调性和适应性，作为基础预警。该方法不考虑研究区域生态环境风险(问题)类型、特征、空间格局及其对生态系统、人类经济社会的危害效应，可根据既有的生态环境与经济社会发展指标得出区域预警指标值，还可据该值在不同区域间实现排序[14]。该方法简单实用、可操作性强，在国内生态预警研究中应用较广。

(2)基于区域生态环境质量现状及变化趋势预警。陈治谏等[5-6,15]指出，环境预警需以研究环境质量现状、环境恶化状态、环境影响后果等众多复杂问题为前提；王耕等[16]认为，区域生态安全是安全状态、隐患因素、演变趋势、时间、空间以及安全主体的函数，须将其状态和隐患结合起来研究，才能实现生态安全危险状态的预警；苏维词等[17]基于生态环境质量评价对乌江流域39个县开展了生态环境预警研究；沈静等[18]运用情景分析法对崇明岛3镇未来15年生态环境安全状况进行预测预警评判。

(3)基于景观生态学原理预警。俞孔坚[19]指出，生态景观对于捍卫区域生物安全、维护生态过程、建构生态安全格局具有重要意义。肖笃宁等[20]指出，生态环境预警涵盖生态系统健康诊断、生态风险分析、景观安全格局等内容。孙凡等[21]运用景观生态学思想，使用生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、环境质量指数、污染负荷指数、水土流失指数、灾害指数对重庆市生态环境开展预警研究。

(4)基于人类活动对生态环境负面影响作用预警。如许学工[22]通过修正以色列希伯莱大学道夫尼尔计算人对地理环境作用的方法，提出环境潜在指数求算公式，并利用该公式对黄河三角洲的生态环境进行了现状评估、环境质量分等定级和预警研究。

(5)基于系统动力学理论预警。将区域生态环境-经济社会复合系统视为整体，在生态承载力-生态压力思想指导下，根据生态环境系统要素和结构特点及运行规律，建立系统动力学模型进行动态模拟，通过改变系统的参数和结构，测试生态系统的可持续性进行预警分析[23-24]。

1.2 生态环境预警应用管理理论

在生态环境预警管理机制的建立方面，孙凡等[21]提出需建设宏观指导与分级管理相结合的管理机制，并依据管辖区自然生态环境背景及人类经济活动对生态环境扰动类型及强度，划分自然生态区、生态亚区和生态功能区三级管辖区，并提出相应的管理对策和措施。

在确定生态环境预警系统管理重点及管理级别划分与标识方面，黄贤金[25]提出预警系统包含警义、警源、警兆、警度4个方面内容，并提出按不同颜色(黑色、红色、黄色、白色、绿色)表示警级。

在生态环境监测预警信息获取、技术规范及管理框架体系的构建方面，郭中伟[26]倡议建设以数字化生态系统为基础，通过互联网传输数据的国家生态安全预警系统；孙凡等[21]提出通过制定预警技术规范和标准，统一地区生态环境信息处理技术，建立生态环境监测预警体系的构想；仇蕾等[27]探索了流域生态系统预警管理的基本框架。

上述重要生态环境预警应用管理理论，对我国生态环境预警研究及环境应急管理体系建设实践产生了深远影响。

2 不同领域生态环境预警研究进展

2.1 生态环境要素及生态系统预警

2.1.1水环境预警

主要探索水环境预警系统建设思路、框架、预警模型、预警指标，并实施案例研究。如曾健等[28]就滇池污染探索构建了水体生态安全预警模型；谢钦铭等[29]提出了水环境预警系统建设的基本原则和主要思路；白莹[30]以黄河为例探索构建了河流突发性水污染事故预警及生态风险评价模型；邢志贤等[31]基于水生态指标监测、水生物调査和生物综合毒性测试，结合水文、水质和气象等其他指标的监测，建立可覆盖全流域的多时空水生态预警监测体系。截至目前，国内的水环境质量预报预警业务多以水质自动站实时数据监控为基础，基于机理模型的预报预警大多处在科研阶段，对于水环境承载力预警的研究思路和方法多沿用评价手段，不能对未来的水环境状态进行精准评判[32]，不能真正体现预警的内涵，没有形成对水污染防治提供决策支撑的预报预警能力[12]。

2.1.2大气环境预警

国内侧重大污染扩散模型、不同大气污染物数据采集方式、无线传感器等技术及应急预警系统研究。如吴卫华等[33]基于GIS技术和InternetIntranet数据传输平台，建立了城市大气污染源监控网络与大气质量预警系统；陈见平等[34]将点源大气扩散模式(高斯模式)与ArcGIS有机结合研究突发性大气污染预警；韩素芹等[35]建立了基于中尺度天气预报系统的突发性大气污染事故预警应急系统；李云燕等[36]从工作机制、联动机制、协同机制3个方面提出京津冀地区大气污染联防联控体系构建框架及实施举措。研究区域性大气污染预警系统文献较为有限，鲜有集监测和预警于一体的系统化平台[37]。

2.1.3土壤环境预警

土壤环境预警研究内容主要涵盖了5个层面：1)对土壤重金属污染及农作物生态效应情况开展研究。如陈同斌等[38]通过对北京市土壤和蔬菜取样调查，评价土壤重金属污染风险。2)对农田土壤环境质量开展系统性预警研究。如高彦鑫等[39]从土壤环境质量调查、污染物浓度监测、环境风险评估、环境安全预警4个角度，对构建土壤环境风险评估与预警机制进行了总结和分析。3)对土壤退化及其生态环境效应展开监测与预警。如陈素华等[40]通过研究内蒙古土壤水分变化对区域性沙尘天气进行预警。4)对土壤质量情况开展预测预警研究。如蒲金涌等[41]通过探索预测甘肃黄土高原土壤水分建立区域旱情预警模型。5)对人类活动引发的土壤环境指标开展预警研究。如李新举等[42]通过对比分析1987年和2002年黄河三角洲土地利用和覆被变化、土壤肥力变化，探讨土地利用对覆被和土壤肥力的影响。但开展土壤污染物变化趋势预测所采用的预测方法或模型都具有一定的局限性，在预警方法、预警体系和预警机制等方面存在较大可研空间[43]。

2.1.4生态系统预警

主要对森林、草地、湖泊、海湾、湿地等生态系统开展研究。如张贵等[44-45]分别对三峡库区、洞庭湖区的森林生态系统开展健康评价与预警研究；王惠芬[46]基于GIS技术构建草原生态预警系统；郭怀成等[47]以武汉市汉阳地区为例探索小型城市湖泊生态系统预警技术；梁中等[48]构筑了胶州湾硅、磷、氮等营养盐的预警系统；苏秋克[49]研究了福建泉州湾生态地球化学预警技术；刘邵权等[50]建立山地生态系统预警评价的指标体系和预警模式；刘传胜[51]根据绿洲与荒漠两大生态系统间的耦合机理，提取了绿洲-荒漠过渡带生态环境变化的预警线。截至目前，预警研究多基于物种及其生态系统、自然环境背景、人为扰动情况历史与现状信息数据评价，预测预警对象及服务目标模糊，鲜有系统化的研究思路及有效的生态系统预警平台。

2.2 人居生态环境预警

2.2.1农村人居环境生态预警

主要基于农村人居环境变化状态及其对生态环境的不良影响情况实施预警，兼顾维护人居环境与农村生态保护双重目标。如刘邵权等[50]提出农村聚落生态环境不良状态预警、负向演化趋势预警、恶化速度预警的数学模式与参数；谭敏等[52]以北京市房山区为例，基于生态安全角度研究村镇建设用地空间预警技术。

2.2.2城市人居生态环境预警

主要从维护城市人居环境安全的维度，以及城市无序扩张造成的生态破坏、环境污染问题等方面开展研究。如赵雪雁[53]探讨了西北干旱区城市扩展的生态环境阈限、城市化进程中生态预警指标体系、预警方法以及预警程序；何焰等[54]从时间变化和空间分布角度判别了上海市水环境生态安全的警度、警源；陈志飞等[55]构建了城市生态系统诊断预警指标体系及结构体系；李杨帆等[56]研究了城市区域生态风险预警方法及其在城区景观生态安全格局调控中的应用技术。

2.2.3城乡交错带生态环境预警

强调城乡交错带的生态环境问题的过渡性、变化性、管理边界的模糊性特征，以及由此引发生态环境的危害性，突出交错带急迫的管理需求。如李凤全等[57]通过分析城乡交错带土地利用的生态经济问题，探索交错带土地利用预警原理，并从交错带生产、生活、生态功能出发，建立了预警指标体系；庄伟等[58]以重庆市长生桥镇为例，探索城郊土地生态安全预警系统设计与关键技术。

2.3 产业生态环境预警

2.3.1农业、养殖业生态预警

农业生态预警：1)对农业发展生态环境制约因素开展预警探索。如张红丽等[59]研究了新疆地区节水生态农业预警指标体系；彭昱等[60]以珠江上游流域为例，研究脆弱农业区域生态安全预警指标体系；石明奎等[61]对贵州境内22个县开展农业生态安全预警实证研究。2)对耕地、农田生态环境质量开展预警探索，如王瑞玲等[62]以郑州市为例，研究构建了城郊农田生态环境质量预警体系。

养殖业生态预警主要是对养殖业引发的环境污染问题及危害养殖业可持续发展的生态环境问题开展预警。如林涛等[63]对淮安市畜禽养殖业废物污染负荷开展了预警分析；谢钦铭[64]就建设渔业水环境生态安全预警系统勾画了主要思路及基本框架；李京梅等[65]建立了海水养殖业生态预警的指标评价体系和评价方法。

2.3.2旅游业生态预警

一是对旅游区生态环境承载游客的规模开展预警。如翁钢民等[66]通过分析旅游环境承载力预警系统的概念与功能，探索建立了旅游环境承载力预警系统的指标、权重、预测和警界区间模块。

二是对旅游地生态环境状况实施预警。如曹新向[67]建立了由旅游地生态环境压力、生态环境质量、生态保护与整治能力3个预警子系统构成的旅游地生态安全复合预警系统；胡伏湘[68]运用GIS技术和空间数据库技术，设计了旅游景区生态预警系统的评估指标体系和功能模块。

三是基于旅游区生态环境压力、生态风险与生态安全之间的传导机制开展预警研究。如张广海等[69]以海南省旅游开发为例，通过基于旅游开发风险源、风险受体、生态效应的递进传导关系分析建立了旅游开发预警机制；游巍斌[70]构建了压力—状态—调控遗产地生态安全预警框架模型，并引入可拓学中的物元模型理论对武夷山景区生态安全进行预警。

2.3.3工业生态预警

采掘业生态环境预警。由于采掘业引发的生态环境问题在开采区较为突出，生态预警研究主要在矿区进行。如杨静[71]构建适合矿区行业特色的大气环境、地表水环境、地下水环境、噪声环境和生态质量评价及预警模型；邱海源[72]采用联合国可持续发展委员会(CSD)的可持续发展指标体系，模拟预测矿区生态环境质量；秦力青[73]根据指示性物种的暴露途径和生态效应关系，建立石油开采污染风险评估技术框架。

工业集聚区生态环境预警。主要基于工业环境污染问题开展预警。如马国强等[74]以信息技术为基础，综合运用GIS、RS、网络、多媒体、计算机仿真以及在线监控等现代高科技手段，在浙江建立武义江工业磷污染监控预警体系；王轩等[75]以天津临港工业区为例，建立了由WRF-ARW数值预报模式、HYSPLIT大气扩散模式、GIS及工业园区污染源数据库等部分组成的大气污染应急预警系统。此外，王新英[76]研究了中国对外贸易生态环境预警系统；李奇[77]以辽河流域为例，研究了流域产业结构生态预警技术。

2.3.4开发建设活动预警

主要针对各类开发建设活动引发的不良生态环境后果及其经济社会危害效应实施预警。如陈治谏等[5]以三峡水利工程为例，建立了涵盖不良状态预警、恶化趋势预警和恶化速度预警3个子系统在内的环境预警数学模式；田家怡等[78]对南水北调东线工程山东段生态安全进行了量化评价，提出了生态安全预警控制对策建议；蔡月祥[79]以江苏沿海滩涂开发为例，研究沿海滩涂开发生态风险预警对策；张广海等[69]通过评价海南省旅游开发生态风险，建立了预警机制；张利等[80]以曹妃甸新区为例，探索滨海快速城市化地区土地生态安全评价与预警技术；吴贤国等[81]采用仿真技术探索地铁施工诱发城市生态安全系统仿真及预警方案。

2.3.5区域生态安全预警

对流域生态安全开展评价与预警。主要基于流域内生态环境状况及其空间分布格局，评估生态安全形势并划分安全等级，以查漏补缺，维护流域生态安全。如胡淑恒等[82-84]分别对巢湖流域、黑河流域、沱江流域、乌江流域的生态安全评价与预警开展了研究。

对不同级别行政区开展生态安全预警研究。研究各级行政区管辖范围内生态安全状况及其空间分布格局，为实施有空间针对性的生态监管、生态整治对策提供支撑。如孙凡等[21,85]分别对重庆、苏州、兰州开展生态安全预警研究，宫继萍[86]对2010—2015年甘肃省生态环境安全进行动态预警，聂春霞等[87]对新疆2005—2014年城市化进程中的生态环境进行预警研究。

此外，徐成龙等[88]采用PSR模型构建黄河三角洲地区生态安全预警指标体系，运用熵值法对黄河三角洲地区生态安全预警进行分析；王初[89]对公路路域生态环境安全评价与预警技术开展探索。

3 生态环境预警研究方法

在研究方法方面，国内多采用层次分析法、模糊综合评价法、主成分分析方法、BP神经网络方法等进行生态预警研究。

3.1 层次分析法

层次分析法(analytic hierarchy process，AHP)是20世纪70年代美国运筹学家A.L.Saaty教授提出的一种层次权重决策分析方法。傅伯杰[4]在20世纪90年代初将其应用到生态环境预警研究领域，多年来一直是国内生态环境质量与生态承载力评价，及生态风险、生态安全、生态预警研究最常用的研究方法[90]。该方法将决策者的思维过程数量化，把非常复杂的系统研究简化为各种因素之间成对的比较判断和简单计算，研究目标明确，研究过程与层次清晰，所需定量信息数据少，因此简洁实用。其缺点是不关注系统构成机理与运作机制，在指标体系构建、指标分等定级及指标权重确定方面主观性较强，研究结果难以让人信服。

3.2 模糊综合评价法

模糊隶属度理论是将一些边界不清、不易量化的因素定量化，实施综合评价预警的方法，适合解决难以量化的、非确定性的问题。如曹新向[67]采用该方法对开封市旅游生态安全进行评价预警；毛子龙[91]应用模糊综合评判模型预测通榆县20年的土地生态安全警度。该方法在指标变化区间分级及权重确定等方面仍具有较大的人为主观性。

3.3 主成分分析方法

利用降维思想，把给定的一组相关变量通过线性变化转化成另一组不相关的变量，把多指标转化成几个综合指标，选取少数在变差信息量中占比较大的主成分来分析评价事物状况，从而得到更加科学有效的数据信息，使问题简单化。如郑泽娜[92]采用该方法对河北省11个城市的生态安全进行了预警评价研究。主成分分析法可在影响因素过于繁杂时使用，但评价不够全面。

3.4 灰色关联度法

该方法根据系统影响因素之间发展趋势的相似或相异程度(即灰色关联度)，衡量因素间关联程度、量化系统发展变化态势，适合长时间序列动态发展历程分析，多用于基础数据不全情况下的预警研究。如周萍[93]对东部10个城市开展环境质量评价与预警研究。但该方法需要确定各项指标的最优值，而由于研究区域背景的差异性，通常情况下并没有最优值可直接利用，往往需要由研究者主观确定，因此该方法主观性过强，精准度待商榷。

3.5 BP神经网络方法

该方法将区域生态环境视为具有很强的自适应、自组织、高效并行处理能力的非线性系统，指标及其权重值可自动适应调整，并可根据不同需要选取随意多个评价参数建模，是区域生态预警的一种新型研究方法。但该方法需对所研究的系统及其影响因素、驱动发展机制、数量响应关系有较为全面深入的掌握，才可能得出相对准确的研究结果，目前该方法尚不成熟。

4 生态环境预警研究现存问题及研究展望

近30年来，我国在生态环境预警研究方面取得了丰富的研究成果，在支撑国家和地方生态保护、环境管理、环境应急响应方面做出重要贡献。但在基础理论体系建设、研究内容的设置、研究技术方法的科学性等方面尚存在诸多不足，还需逐步精细化具体研究环节，构建系统、完整的生态环境预警技术方法体系，进而大力提升对国家和地方生态安全保障科技支撑能力。

4.1 基础理论及技术研究薄弱，预警支撑能力亟需加强

相关概念与内涵之间的区别和联系尚未厘清。目前在生态安全与预警相关研究文献中，较多涉及到生态阈值、生态弹性、生态承载力、生态(环境)风险等概念，但上述概念及其内涵之间错综复杂的理论关系与相互制约、影响机制尚未厘清，不同学者基于研究需求按其主观意愿不加区分地理解和运用相关名词，造成上述概念混杂使用现象较为普遍。

核心技术研究严重缺失。一是尚未对区域主导生态风险、重要生态安全问题的辨识与诊断方法开展研究，以致对区域生态安全关键问题认知不清，对区域未来可能发生的生态环境损害类型及其空间格局和时间延续发展状况缺少深层次研究。二是在生态预警关键指标识别与提取技术方面存在研究瓶颈。生态承载力、生态安全所涉及的区域资源环境及经济社会制约因素复杂多变，但国内外现有区域生态安全评价指标体系设置相似度、重复性较高，较少考虑不同地域生态安全问题类型及其产生与发展机制的差异，以致确定的生态环境预警指标地域性特征偏弱，缺乏问题针对性，难以揭示区域生态环境敏感性特征及驱动因子。

生态预警指标分级尚缺乏客观、科学的标准。现有分级标准多借鉴国家和行业或国际有关标准，研究区生态环境背景值或本底值，以及未受人类严重干扰的相似生态环境或同类区域同等强度的开发活动的类比值。而国内外生态阈值研究尚处于初级阶段，且研究所获得的生态阈值由于区域生态环境及经济社会背景差异难以实现跨地区使用，已有的生态阈值研究成果目前还远不足以支撑生态预警指标分级预警标准。由此导致指标分级标准的设置与确定主观性强，普遍缺少地方先验性依据，以致预警精准度不足。

4.2 研究内容设置综合性过高，关键研究细节尚待增加

4.2.1研究主题综合性程度高

国内生态预警多以生态环境质量、生态风险与生态安全综合性评价为预警依据，但并不深究具体是哪类生态风险或哪类生态安全问题(如水污染、大气污染风险，重要物种或生态系统栖息地丧失，人居生活环境受损，产业发展环境受制约等)及其危害效应。因此对区域生态风险类别及其危害后果时空发展态势未形成深度认识，支撑精准化生态预警平台建设信息供给不足。

4.2.2缺失重要、关键研究内容

缺少区域生态风险的辨识与诊断环节。中国地域面积广大，不同地区自然资源(水、土、矿产、生物资源等)禀赋、生态环境背景(地形地貌、气象气候、土壤、植被等)差异极大，且经济社会发展历史、现状及未来发展规划各具特色，各地生态安全问题类别及其危害效应具有多样化和复杂性。为此有必要辨识区域生态安全问题类型、空间位置与范围、发展状态和趋势，诊断其危害对象、危害范围、危害程度、时间和空间上的动态特征，以明确警源、分析警兆、预报警度。但国内研究较少涉及上述问题之间联系机制及主导问题分析，因此对区域主导生态环境风险、重要生态安全维护目标等未形成全面、系统、清晰的认识。

缺失区域生态风险类型及其产生、发展机制等研究。对特定类型生态风险的系统性研究，分析特定生态安全问题的产生、发展、驱动机理及制约机制，是实施生态预警的前提和基础，国内研究亟须强化该领域研究。

缺失区域主导生态风险关键指标的识别与提取研究过程。导致区域某类生态风险的生态环境及经济社会因素较多，但触发该风险发生的关键驱动因子数量却极其有限。设立过多生态预警指标，势必导致生态预警系统失去灵敏度与精准性。因此针对特定类型生态风险提取生态预警关键指标是生态预警工作的核心，是预警系统实现精准识别生态风险、预测生态灾害发生空间范围和时间延续状况的前提。但国内生态环境预警更多考虑该指标数据的可达性，而较少考虑该指标对驱动特定类型生态风险(或具体生态安全问题)的重要性。

缺少对区域生态环境灾害历史数据总结与未来预判。为防范区域历史时期生态环境灾害重演，需基于区域生态环境灾害历史资料和数据的总结、分析，深刻认识区域人地关系矛盾发展历史、发展现状，并结合地方经济社会发展规划、发展趋势，进而科学判定未来若干年区域内可能发生的生态环境灾害及生态风险类型、危害性质及时空分布格局。国内研究亟需全面增强区域生态环境灾害历史资料数据挖掘和分析。

对社会公众在区域生态预警中的地位和作用重视尚显不足。生态预警的根本目的是维护国家资产和社会公众生命财产安全。社会公众是区域资源环境的开发利用主体，同时也是保护主体，对当地生态环境损害发生发展过程有深刻的认识、了解和感受。1992年世界环境与发展大会提出《21世纪议程》，强调应通过“提高公众参与程度和决策的社会可接受性”来保护资源环境；2015年开始实施的新《环境保护法》把公众参与作为环保法基本原则。国内生态预警研究普遍注重当地社会公众“生态破坏者”而非“建设者”身份，对公众的生态风险知识及生态灾害知情权考虑不足。

4.3 研究方法概括性过强，研究过程精准度待提升

4.3.1研究时间和空间尺度界定模糊

生态环境预警研究须基于一定时间和空间尺度自然环境背景与经济社会背景的认知，预知未来生态环境风险类型、发生源地及波及范围，危害对象、危害程度、危害范围及空间格局与时间延续、发展状况。国内研究注重以行政区为研究单元的自然与经济社会背景、现状或未来发展规划等年度统计指标值的获取，较少涉及空间位置属性明确的指标，以及区域生境环境因子(如降水、风向风力、气温等)以及经济社会因子(经济社会发展模式、产业类型与产业规模)的动态变化属性。因此生态环境预警研究成果难以科学、动态地揭示未来一定时间和空间内发生何种生态环境风险，及其对区域物种、生态系统、经济社会构成的危害和可能造成的损失。

4.3.2偏重宏观大尺度研究技术而忽视中观、微观尺度研究手段

综合宏观、中观、微观尺度研究技术手段，提高空间制图的精细化水平，充实技术过程精细度，提升生态安全问题解决对策的科学性和说服力。区域内生态安全问题类型及其属性特征和空间分布格局，是宏观、中观、微观空间尺度内自然生态环境因子与人类经济社会活动共同作用的结果。多尺度研究技术手段相结合，可以获得更全面、系统、精准的数据、信息，夯实研究基础。但国内有些研究采用宏观大尺度研究技术，如运用研究区不同时期遥感影像及生态环境背景信息和矢量数据(地形地貌、气象气候、植被等)，依托3S技术平台评估生态安全级别，确定预警范围。较少结合中观、微观科学技术手段对区域内重要、典型的生态安全问题开展中观、微观尺度研究与分析。因此缺乏必要的研究细节与数据支持，精细度有待加强，社会说服力尚待提升。

4.3.3综合评估主观性强

一是指标体系设置较为主观随意，遵守可得性原则，摄入指标数量较多，但关键指标不明确；二是指标值区间分级及警戒线的界定较为随意，依据及理由不充分；三是指标权重的确定主观程度较高，客观性欠缺；四是评价预警模型多而混杂，预警精度较弱，尤其对于生态环境动态变化的预测预警能力薄弱。

5 结语

经历了近40年的探索，我国在生态环境预警领域已积累了较丰富的研究成果，研究内容覆盖水、大气、土壤等生态环境要素与生态系统安全预警，及人类社会生产生活安全与区域性生态安全预警。但由于基础理论及技术研究薄弱，研究对象概括性过强且问题针对性不足，缺失关键、重要研究内容等，研究成果尚不能满足区域生态环境保护及环境应急管理科技支撑需求。今后亟需明确研究定位，厘清其与其他重要相关概念之间的逻辑关联，针对区域主导、重要生态安全问题确立研究对象，强化生态安全问题发展机制空间地域差异性及时间演变动态性研究，补充区域生态损害源辨识诊断及产生发展、驱动机制，挖掘关键指标，同时采用多尺度研究技术充实研究细节，以健全研究体系，切实提高生态环境预警精准度，为区域生态环境安全管理提供强有力支撑。