大海洋生態系管理與評估指標體系研究

初建松

(中國海洋大學海洋生命學院，山東青島266003)

當前，采用綜合的、基于生態系統的方法來評估和管理大海洋生態系項目已贏得國際社會的一致認可，并得以廣泛實踐。這一方法的核心內容是將由不同模塊形成的評估與管理方法應用于跨界診斷分析(Transboundary Diagnostic Analysis，TDA)、戰略行動計劃(Strategic Action Program，SAP)及國家行動計劃(National Action Plan，NAP)。由于大海洋生態系(Large Marine Ecosystem，LME)對全球環境與社會經濟的重要意義，管理LME的綜合的、基于生態系統的方法不僅對LME自身有重大影響，而且也對在某種程度上依賴于LME的人類社會有重大影響。因此，加強對管理與評估LME的這種創新性方法的研究，不僅具有重要的理論意義，而且具有重大實踐價值。

在大海洋生態系管理與評估的模塊方法中，前兩個模塊(生產力和生態系統健康模塊)集中于LME的自然狀況和科學研究成果，第三個模塊(社會經濟模塊)集中于旨在獲得關于LME的社會科學信息資料的人類維度，而第四個模塊(治理模塊)則致力于探索人類邁向LME管理所需采取的與之相應的行動措施，以期改善人類社會與LME之間的關系。顯然，所有這些模塊及其構件都是相互關聯且相互作用。其中，前三個模塊支持TDA，而治理模塊則主要與SAP有關。

因此，在TDA-SAP-NAP過程中采用上述四大模塊，不僅可以整合科學原理、社會經濟基礎及管理制度，而且還可在制定與實施LME管理制度過程中，進一步促進科學家、管理者、利益相關者及公眾的參與和合作。簡言之，四大模塊法就是對LME進行全面評估與綜合管理的方法。

一、大海洋生態系管理與評估模塊

(一)已有模塊

肯尼斯·謝爾曼等［1］提出了評估與管理LME的五大模塊，即生產力、漁業、生態系統健康、社會經濟和治理，具體內容如下:

(1)生產力。該模塊主要針對于支撐漁業資源的“海洋環境容納量”。評估海洋環境容納量的參數主要有:光合作用強弱、浮游動物的生物多樣性及海洋學的可變性。在該模塊中，通常是利用系統測定法來監測與評估這些參數的狀況與變動，而由此獲得的信息不僅可以反映LME的自然狀況，而且還可反映其對LME的影響。

(2)漁業。這一模塊主要關注魚類群落生物多樣性的變化，這一變化不僅影響LME中的漁業，而且還影響該生態系統中的其它組分。在該模塊中，一般是利用系統調查法來獲取魚類群落生物多樣性與魚類群落豐度水平的變化及由此引起的其它相應變化等信息。

(3)生態系統健康。該模塊集中探討海洋污染，因為它是造成LME環境惡化與資源衰退的一個主要原因。通過對水質和生物指示種的系統監測，可評估污染對生態系統的影響，并預測可能發生的疾病;此外，還可根據評價生態系統健康狀況的5個指標——生物多樣性、穩定性、產量、生產力及恢復力——來評估LME的健康狀況。因此，該模塊可以監測與評估整個LME的污染與健康的變化情況。

(4)社會經濟。該模塊強調LME的人類維度。本模塊主要調查研究與LME有關的人類社會經濟發展狀況，特別是與LME緊密相關或依賴于LME的產業與人類活動。通過上述研究，該模塊可以獲知基于社會科學與社會經濟學的LME信息。

(5)治理。LME管理制度主要是根據上述四個模塊獲得的信息以及適用于相關領域的全球性與地區性的相關協定所遵守的國際準則與制度來制定的。為了提高LME的管理水平，需對相關政策、法律和制度進行改革，并需采取一些地區與國家層面的其它相應措施。LME管理制度的指導原則是采用綜合的、基于生態系統的方法來管理與保護海洋環境與資源。

(二)改進模塊

海洋生態系統可分為水層和底棲等2個子系統。其中，水層子系統包括從海洋表層到最大深度的水體范圍內生活的所有生物，以及其所處的水體環境和底棲環境;底棲子系統則包括所有生活于海底基質中的底棲生物，以及其所處的底棲環境和水體環境。

海洋生態系統中的浮游生物、游泳生物、底棲生物和微生物等組分都會通過自身的生理生態過程產生直接或間接的對外輸出，并形成生態系統服務功能。

由生態系統定義可知，生態系統不僅是一個分層次的系統，而且更是一個不可分割的整體，所以通常用生態系統健康這一概念來表示其整體狀況。根據海洋生產力定義可知，漁業也是海洋生產力的一部分，屬于次級生產力。因此，本文認為對于海洋生態系統，特別是LME，在采用模塊法對其進行全面評估與管理的過程中，不應將漁業模塊獨立于生產力模塊，而應將這兩模塊進行重構，構建新的生產力模塊。這一改變充分體現了生態系統的統一性和完整性，更體現了人類保持海洋生態系統健康發展、維護海洋生態系統平衡進而實現人與自然和諧相處的信心與決心。所以，本文采用四大模塊法(生產力、生態系統健康、社會經濟及管理)對LME開展評估與綜合管理。

二、基于四大模塊法的管理與評估指標體系

本文認為，為了更好地為評估與管理大海洋生態系提供科學決策依據，需根據上述新構建的四大模塊建立一個針對大海洋生態系的管理與評估指標體系。因此，本文本著科學性、系統性、定性指標與定量指標相結合及可靠性和可行性的原則，構建了基于四大模塊法的大海洋生態系管理與評估指標體系(表1)。但是，考慮到同一指標對不同LME，其指標權重也不盡相同，因此，在本文所提出的基于四大模塊法的大海洋生態系管理與評估指標體系中，并未確定每一指標的權重，但在實際應用中，可采用下述方法來確定該指標體系中各個指標的權重。

由于因子分析法無須經過問卷，就能將關聯指標間資料的內相關及變動特性反映在指標間的趨勢合成上，且能顯示不同時間的差異，也可克服問卷調查法在指標合成應用上固有的局限性，也就是說，由于因子分析法具有節約成本、相關性強、合成易及完整性佳等優點，可立即得知指標變動的趨勢，并可由各指標歷年變動及歷史水平來了解可持續的狀態及發展趨勢的優點，所以本文采用因子分析法進行合成。具體步驟與方法如下:(1)指標變量的前處理;(2)指標變量一致化轉換;(3)指標變量合成。

(一)生產力模塊

研究表明，生產力與支撐漁業資源的生態系統環境容納量有關，而且目前全球漁獲量已達到初級生產力所能支撐的最高水平，因此，如果漁獲量仍進一步大規模增長，那么所增加的部分極有可能是來自于海洋食物鏈中較低層級的種類。例如，我國東海LME的漁獲物質量及個體平均尺寸均明顯下降［2］。

導致LME魚類群落種類組成發生上述變化的因素主要有:(1)過度捕撈;(2)氣候變化導致的自然災害;(3)海洋污染。造成漁業產量可變性的這三種因素在LME中是一種普遍現象，為了進一步描述其對漁業產量可變性影響力的大小，可將其分為主要、次要及第三驅動力，而具體屬于哪種驅動力，則需視調查研究的生態系統而定。例如，在洪堡海流LME、本格拉海流LME及加利福尼亞海流LME中，影響漁業產量及生態系統生產力的主要驅動力為上升流濃度的變化，而過度捕撈與海洋污染對漁業產量可變性的影響則分別為次要驅動力和第三驅動力［3］。在包括黃海與美國東北大陸架在內的一些LME中，漁業捕撈能力過剩則是導致漁獲量大規模下降、生物多樣性劇烈變化及魚類群落中優勢種大范圍變化的主要原因，也就是說，過度捕撈是這些LME中造成漁業產量顯著下降的主要驅動力［4-5］。此外，在這些LME中，污染與環境擾動則分別為次要驅動力及第三驅動力。相反，在西北亞得里亞海［6］、黑海［7］及波羅的海［8］的近海岸區，沿海環境的嚴重污染與水體的富營養化則成為造成漁業產量變動的主要驅動力，而過度捕撈與自然環境的變化則分別為次要驅動力與第三驅動力。魚類群落生物多樣性的變化會產生向頂級捕食者的食物鏈層疊上升效應以及向生態系統浮游生物的食物鏈層疊下落效應。

表1 四大模塊法評估指標體系

綜上所述，過度捕撈、氣候變化導致的自然災害、海洋污染和日益嚴重的沿海富營養化問題是造成LME漁業生產力水平下降的重要原因。因此，為了獲得魚類群落生物多樣性與豐度水平變化的時間序列資料，常采用底拖網調查法與針對浮游種類的聲波測量法來監測相關LME。

生產力模塊中衡量生態系統環境容納量大小的參數有:浮游動物生物多樣性及其種類組成、浮游動物生物量、水體結構、光合有效輻射(Photosynthetically Active Radiation，PAR)、透明度、葉綠素 a、亞硝酸鹽、硝酸鹽、初級生產量及環境可變性。LME中浮游生物量可由配置在商船上的連續浮游生物記錄儀(Continuous Plankton Recorder，CPR)系統來監測。先進的浮游生物記錄儀還可同時配備溫度、鹽度、葉綠素、硝酸鹽/亞硝酸鹽、石油、碳氫化合物、光、生物體之發光及初級生產力的傳感器，從而可監測浮游植物、浮游動物、初級生產力、種類組成及優勢種的變化，以及LME的物理與營養特征的長期變化、浮游生物對環境變化作出的生物反饋的更長期的變化。

(二)生態系統健康模塊

20 世紀40 年代，Leopold A.［9］首先提出“土地健康”(land health)的概念，其后人們借鑒“土地健康”的概念，提出“生態系統健康”概念，并逐漸轉向“生態系統健康”的研究。1988年 Schaeffer等［10］首次探討了生態系統健康問題，但并沒有給出明確的定義。1989年Rapport［11］首次論述了生態系統健康的內涵。但時至今日，關于生態系統健康尚無普遍認同的定義，不同學者分別從各自的學科背景和案例出發進行了諸多定義。

在某些LME中，污染已成為導致生物量變化的主要驅動力。目前，盡管評估整個LME的健康變化狀況在技術上還面臨各種挑戰，但是評估LME生態系統健康的方法正日益完善，即逐漸形成了一系列的指標，本文將其概述為如下三個部分:LME結構、LME功能及LME組分。

LME結構是指其結構的復雜性。LME結構隨LME的不同而發生變化，但一般趨勢是隨著生物多樣性及其相互作用(如共生、互利共生和競爭)、物種分布及豐度的復雜性的增強而趨于復雜。一般而言，可依據LME組分(基因、本地種及外來種)間相互作用的多樣性及數量、生態系統結構層次(空間層次及營養層次)多樣性和生態系統內部的生物多樣性(生物量、數量及密度)等來評價。

LME功能是指其活力。在生態系統背景下，活力是指根據營養循環和生產力所能夠測量的所有能量。但是，并不是能量越高的系統就越健康，如在一定的海洋生態系統中，由于投放的餌料和肥料過剩，造成水體中有過多的營養成分，但并不能認為其就是健康的，而應根據其新陳代謝或生產力(初級生產力和次級生產力)、服務質量和服務能力(直接服務能力和潛在服務能力)等來評價。

LME組分是指其生物組分和環境組分。生物組分又分為生產者、消費者和分解者三大功能類群。其中，生產者是指自養生物，主要指浮游植物，也包括一些化能合成細菌;消費者是指以初級生產的產物為食物的大型異養生物，主要是動物;分解者是指利用動植物殘體及其它有機物為食的小型異養生物，主要有真菌、細菌、放線菌等微生物。環境組分包括輻射、大氣、水體及土地。可用物種健康(瀕危程度、有毒化學物質生物體內積累量及病原體種類)、水質(海洋學特征、沉淀物種類、污染物種類及富營養化程度)及棲息地質量(類型與狀況、海平面變化情況及沉淀物性質)等來評價。

本文之所以將評估LME健康的一系列指標概述為上述指標，主要原因在于這些指標能夠從生態系統角度監測真實生態系統健康的變化狀況。生態系統健康范式的監測是基于生態系統恢復力與穩定性的多重比較，但是，健康范式仍然是一個發展中的概念。

(三)社會經濟模塊

維持LME較高生產力水平，維護LME生態系統健康，主要目的在于促進LME社會經濟的可持續發展，因此，在這一模塊中，本文用經濟、環境、公共健康與安全及社會等四個指標來予以評估。

1.經濟指標

對任何一個LME而言，其經濟指標都應有如下三個重要指標:(1)總經濟價值:總值和凈值(附加值);(2)總雇傭:雇傭的經濟價值和所雇傭人員的數量;(3)直接投資:私人部門投資、公共部門投資及外商直接投資。具體而言，經濟指標所包含的指標有:(1)魚類與海產品加工;(2)旅游與休閑(游客與當地居民);(3)港口與海運活動(人與物品);(4)海洋生物資源開發(如商業、休閑及生計捕撈，水產養殖);(5)非生物資源開發(如石油與天然氣開采，采沙及其它礦產資源開發);(6)非消耗性利用(如風力發電，潮汐能)。

2.環境指標

從社會經濟角度來看，環境指標主要集中于LME中的人類活動。也就是說，應該管理LME中的人類活動，至少要檢查人類活動對LME的潛在的負面影響。在對LME人類活動進行管理過程中，要實現如下幾個基本目標:(1)最小化人類活動對LME環境與資源的影響(如棲息地的喪失或破碎);(2)最小化自然災害產生的影響(如保護沿海濕地與沙丘);(3)最小化深海環境的自然更迭帶來的影響(如科學采泥，禁止底拖網捕撈作業)。

3.公共健康與安全指標

LME管理的另一重要目標是維護公共健康與安全。眾所周知，公共健康與安全的許多方面與環境緊密相關，特別是與下述兩個方面緊密相關:(1)實現排向LME的點源與非點源污染物最小化;(2)將可處理的和不可處理的污染物分開，并從污染物中分離出不可處理的污染物。

下述的兩個指標與上述的社會經濟目標相一致:(1)疾病:這是衡量人類健康受到海洋環境中水質和物種質量負面影響程度的一個指標;(2)自然災難:這是衡量人類生命財產遭受氣候和海洋災難事件影響程度的一個指標。

4.社會指標

作為較為廣闊的社會維度的一部分，由于人口動力學對沿海區域的重要影響，所以必須對其給予特別關注。對所有LME管理目標而言，理解人類與沿海及海洋環境之間的關系尤為重要。應該注意到的是，人口分布、人口密度及人口組成的變化，其重要程度不低于人口總數的變化［12］。

社會經濟模塊的特點在于其強調在LME管理中應用科研成果，明確綜合經濟分析(包括生態系統產品與服務評估在內)與基于科學的LME結構和功能評估，以確保預期的管理措施是有成本效益的，或者說是經濟的。經濟學家和政策分析家將需與生態學家及其他科學家一起緊密合作，以制定并評估科學上可行、應用上經濟的管理選項。

(四)治理模塊

正如上文所言，維持LME較高生產力水平，維護LME生態系統健康，根本目的在于促進LME社會經濟的可持續發展，但實現這一目標的根本途徑在于加強和改善LME管理，即通過LME中的治理模塊來實現上述目標。

LME管理績效指標被用來度量人口遷移對LME環境與資源的壓力大小，以及管理過程自身的進展程度和進展質量。管理指標集中于與LME項目的投入、過程、產出、結果及影響有關的變量。管理績效指標有助于量化目標和目標績效，評估LME項目進展及質量。

由于管理指標度量LME項目各組分的績效，即度量致力于解決LME環境與社會經濟問題的各種措施及其效果，所以有必要具體討論旨在改善環境與社會經濟狀況的相關管理指標。

然而，由于LME管理涉及眾多部門的特性，以及對同一問題(如水質)采取多重政策的現實，LME環境與社會經濟狀況政策措施的屬性變得異常復雜。就具體問題而言，可通過對采取的政策措施進行定期評估予以解決。

用來實現高水平目標的管理績效指標及相關的政策措施，主要有如下四個方面:(1)確保制度激勵相容并保持一致性:①通過建立協調機制，明確規定管理者的職責;②通過制定法律框架，以確保LME管理目標的一致性及管理措施的順利落實;③通過環境影響評估程序，考慮部門規劃、項目及工程對LME環境與資源的潛在影響效果;④通過制定沖突解決機制，解決或減輕LME環境與資源的利用沖突。(2)確保管理措施的質量和效果:①正式實施LME管理計劃;②積極落實這些計劃;③正常監測和評估這些管理計劃及其產出、結果及影響，并考慮適應性管理的結果;④確保人力資源、財政與技術資源的易得性，以使管理措施真正有效。(3)確保提高人類的知識水平、民眾認知水平及支持度:①促進科研成果及時應用到LME管理過程中，同時以此提高民眾的認知水平;②促進利益相關者參與決策過程;③實施非政府組織(Nongovernment Organization，NGOs)及基于社區的組織(Community-based Organization，CBOs)的活動;④將LME相關科目引入針對LME管理者的教育和培訓課程。(4)確保LME可持續發展:①發展并應用可以支持LME管理的技術;②通過私人部門，運用經濟手段，促進LME管理目標的實現;③將LME管理目標納入國家、地區甚至全球的可持續發展戰略。

目前，基于案例研究的治理模塊正處于不斷發展之中，其發展趨勢是從更綜合的視角管理生態系統。在全球環境基金(GEF)資助的黃海LME、幾內亞海流LME及本格拉LME項目中，這些LME的相關國家與GEF達成了旨在開展聯合資源評估與管理的協定。目前，大堤礁生態系統(Great Barrier Reef ecosystem)正從生態系統角度對其進行管理，澳大利亞西北大陸架生態系統亦正由澳大利亞州政府和聯邦政府對其進行管理，南極生態系統正由《南極海洋生物資源保護公約》及其21個成員國從生態系統視角對其進行管理。此外，北海、巴倫支海、黑海及波羅的海也開始向生態系統管理挺進。在這一過程中，特別注意旨在改善基于科學的生產力、生態系統健康、社會經濟及治理模塊之間的關系。

三、模塊法對海洋管理的重要意義

在過去的幾十年里，提出并實施了各種各樣的國際海洋管理機制和項目。當前LME項目的總體目標在于確保海洋環境與資源的可持續發展，這與保護和管理海洋環境與資源的其它努力稍有不同，例如，LME項目對全球海洋治理的最重要的獨特貢獻在于提出并鞏固了綜合的、基于生態系統的方法來監測、評估與管理海洋環境與資源及其與人類社會的關系。在TDA、SAP及NAP中模塊法的采用，以及在基于生態系統背景下的SAP的執行，均是這一方法的核心部分，這種方法已使國際海洋管理向前邁出了堅實一步。

模塊法從多重角度說明了海洋環境與資源的評估與管理，包括了自然科學、技術、社會經濟學、法律及政治學。這種方法以綜合的、基于生態系統的方式保護與管理LME的組分，全面考慮了生態系統各組分間的關系及相互作用，因此，這種方法完全不同于不考慮相互依存種類、相關種類及其環境的傳統的保護開發的目標種類的單一種類方法。

一般而言，由于LME往往跨越不同的海洋邊界和管轄權，所以為了海洋生態系統的整體利益，在評估與管理LME過程中，需要協調不同的海洋政治區域。即使LME沒有出現上述的跨越邊界和涉及跨國管轄權問題，在一國邊界范圍和管轄權內，在LME項目開展過程中，海洋綜合管理方法同樣將打破傳統的部門分割障礙，不同的相關海洋部門需要通力合作，從多重部門角度出發，才能妥善處理保護與管理海洋環境和資源中的相同或相關議題［13］。

海洋綜合管理雖然越來越受到國際社會的重視，但海洋綜合管理不僅在概念上具有多樣性，而且在實踐中也出現了不同的模式。目前，在實行海洋綜合管理的國家之中，最具代表性的是分別代表著海洋綜合管理三種不同模式的澳大利亞、加拿大與韓國。其中，澳大利亞是沿著以政策為導向的模式來擬定海洋政策，并通過區域海洋規劃的進程來實施，加拿大則是《海洋法》為核心的以立法為導向，而韓國則是通過機構改革的方向來進行。

我國對于實踐海洋綜合管理的承諾，最早可見于根據聯合國《二十一世紀議程》所制訂的《中國二十一世紀議程》。1994年發布的《中國二十一世紀議程》確立了通過完善或變革現行海洋資源管理體制，建立一個適應市場經濟條件，以綜合管理為主，中央與地方分級管理、綜合管理與部門管理相結合的海洋管理體系;建立一套可持續發展利用海洋資源的綜合管理法規體系，包括可操作的管理實施辦法。但是，我國真正落實海洋綜合管理，則始于2002年《海域使用管理法》的實施。

《海域使用管理法》對于推動我國的海洋綜合管理主要有三層意義。一是該法與海洋綜合管理在本質上具有一致性，二者均是以海洋的可持續發展為目的;二是海域管理的整體性和綜合性，直接有助于海洋綜合管理的目的;三是中國業已實施的海洋資源與環境的行業、部門的單項法律法規卻往往排斥綜合性及高層次海洋法律制度(如加拿大的《海洋法》)，而該法則恰恰可以成為海洋綜合管理的法律依據，推動海洋綜合管理的落實。

綜上所述，我國自《海域使用管理法》頒布實施以來，即開始致力于海洋綜合管理措施的落實。但是，在實施中遇到了諸多問題，如海洋管理體制問題。上述研究表明，模塊法強調從生產力、生態系統健康、社會經濟、治理及四者綜合、協調的角度開展海洋綜合管理，因此，本文認為，我國解決實施海洋綜合管理過程中遇到的各種問題，根本出路在于盡早實施基于生態系統的海洋綜合管理制度，建立科學的海洋綜合管理體制與機制。

四、研究結論

大海洋生態系這一概念提出之后，人類開展了一系列大海洋生態系管理實踐。這一方法的核心是通過模塊方法對其開展管理與評估。然而，本文研究表明，漁業作為海洋生態系統，尤其是大海洋生態系統的一部分，不應將其獨立于生產力模塊，因此，本文在此基礎上，將漁業模塊納入生產力模塊，即將原來的五大模塊法轉化為四大模塊法。

盡管在大海洋生態系管理的理論研究和實踐中，針對如何評價大海洋生態系統管理，提出了一些評價指標，但并未形成一套較為完善的指標體系。因此，在本文構建新的模塊法的基礎上，有必要建立一套相應的評價指標體系。為此，本文提出了一套與之相應的評價指標體系。

不管是五大模塊法，還是本文提出的四大模塊法，由于從多重角度闡明了海洋環境與資源的評估與管理，所以對國際和國內海洋管理均具有重要意義。例如，在國際角度，不僅涉及了原本存在的跨境問題，還針對同一問題分別從生產力、生態系統健康、社會經濟及治理角度對其剖析;在國家角度，促進國家從生態系統角度，開展綜合管理，建立基于生態系統的海洋綜合管理體制和機制。

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