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系统工程视角下海岛生态修复项目实施及管理模式研究

2024-12-18 86 上传者：管理员

摘要：海岛生态修复工程具有系统的复杂性、自组织性和功能性特征，利用系统工程原理指导其实施管理具有较好的科学意义。在确定海岛生态修复目标的基础上，采用系统工程的方法论框架体系，对修复工程设计进行系统优化；在生态修复实施中，通过运用系统工程的综合集成管理思想，从时间维度上，将海岛生态修复整个过程分为修复前、修复中和修复后3个阶段，并贯彻“全生命周期”理念，加强海岛生态修复全过程监管，为海洋生态文明建设打下坚实基础。

关键词：
海岛生态修复
管理框架
管理模式
系统工程
项目实施
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我国是海洋大国，海岛众多，共有海岛1.1万余个。这些海岛资源丰富、区位特殊，是海洋生态系统的重要组成部分，也是我国海洋经济和社会发展的重要依托。由于地理隔离、恶劣自然环境的作用和土壤贫瘠以及淡水资源缺乏等影响，海岛生态环境系统抗干扰能力较弱，环境承载力有限，稳定性差，其生态系统十分脆弱，一旦受自然灾害影响和人类无序、无度开发的破坏，其生态系统就很难恢复[1]。目前，我国部分无居民海岛由于历史原因或人为破坏，海岛生态系统受损较为严重；大多数有居民海岛基础设施薄弱，环境保护能力差，生态状况较为恶劣，加大对海岛进行生态修复和保护已迫在眉睫。

海岛生态修复是指通过生物技术和工程技术的手段，在遵循自然规律的基础上，对遭受破坏或退化的海岛生态系统进行人为干扰，创造出海岛良好的环境，重新促进海岛自然演化，从而帮助或引导海岛的生态系统健康发展的过程[2]。海岛生态修复包括岛陆、潮间带和周边海域这3个不同区域的生态系统修复，其目的表现在以下4个方面：恢复和保存海岛生物多样性；维持和提高海岛生态系统的可持续经济生产力；保护和提升海岛的自然资源与生态系统服务功能；建立海岛特殊保护区满足人类精神文化需求[3]。

海岛生态修复项目，主要内容包括岛陆植被的保护修复、岛体稳定性、动物及其栖息地的保护修复、海岛污染处理和水资源保护等[4]。通过这些项目的实施，对于修复受损海岛的生态系统，改善海岛人居环境，保护海岛生态环境等均起到了一定的积极作用。但作为一项影响长远的创新性工程，海岛生态修复项目存在涉及面广、工程种类复杂、施工难度大等一系列困难，不少项目在一定程度上普遍存在进度缓慢、方案反复调整、分类不清和管理不细等问题，导致项目全流程管理和后评估遇到阻碍[5]。因此，加大对有关海岛生态修复项目的研究和管理是一个迫切需要解决的问题。

1、海岛生态修复项目的系统性

由于地理位置的特殊性，我国离岸距离大于10 km以上海岛约占总数的42%，自然环境恶劣、交通运输不便、基础设施薄弱等诸多因素会造成海岛工程的实施与陆地有很大差异：海岛生态修复模式不能完全按照陆地工程的实施方式进行，须进行针对性的改进和提高。同时，海岛生态修复工程涉及生态系统分析、岛陆结合、勘察设计、工程建设及管理和海岛海域管理等诸多内容和技术难点，相互影响并相辅相成，常规、单一的管理方法并不完全适用。

系统工程是在系统思想指导下，把多个学科中的某些思想、理论、方法、策略和手段等根据总体需要进行有机结合，从而科学有效地组织和管理各项活动，最充分地发挥各项资源优势，实现系统综合最优化的一门工程技术[6]，其非常适合于系统复杂的海岛生态修复项目。在海岛生态修复项目中坚持系统观念，首先要着眼于生态系统的整体性，立足辩证唯物主义自然观，明确“生态系统是统一的自然系统，是各种自然要素相互依存而实现循环的自然链条”，是一个自组织的、开放的耗散结构，在其中人与自然以相互作用的方式存在着；其次要按照生态系统的系统性、整体性及其内在规律，统筹研究、整体施策、多措并举，维持生态平衡，并统筹处理好四大关系：一是高质量发展和高水平保护的关系；二是重点攻坚和协同治理的关系；三是自然恢复和人工修复的关系；四是外部约束和内生动力的关系[7]。

2、海岛生态修复工程的系统构建

2.1 海岛生态修复项目的特点

王娜等[8]通过分析-组合-归纳模式，在大量研究的基础上，初步建立了适用于我国海岛整治修复工作情况的工程分类研究体系，将其分为一级12类，二级46类。并通过对海岛整治修复与保护工作的系列跟踪研究，认为海岛修复工程主要存在3方面特征：①工程类型较多样，涉及的领域非常广泛，并在海岛生态修复工作的基础上延伸至基础设施建设、民生保障等各个方面；②地域特征较明显，南北差异较大，南北方根据其自然特点、社会经济发展状况、生产生活习惯等造成工程类型呈现地域性特征；③工程类型的分类标准不一，工程分类较复杂，不同项目之间有较大差异。

2.2 海岛生态修复项目管理设计

由于海岛生态修复项目的复杂特点，加大了对其管理的难度，为使海岛生态修复工程从整体上涌现出结构效应、组织效应，根据实践经验，可以将该系统分析过程的典型行动概括成5个行动阶段，并进行框架建构如下，从而科学分析，确定最优方案（图1）。

图1 管理框架建构

具体而言：①在问题提出阶段，海岛生态修复项目要依据海岛现实情况，分析海岛生态环境的需求变化及实际支撑能力，对海岛整体的政治-经济-生态环境要深入了解，并掌握海岛生态修复相关行业现状，从而科学提出生态修复需要解决的问题；②在目标明确阶段，要依据生态系统生态学的原理，按照管理部门的相关生态修复办法及条例，结合实际后深入分析，确定海岛生态修复工程的总体目标及阶段目标，也可以分为软目标和硬目标；③在分析约束条件阶段，不仅要研究海岛生态修复的资源因素如人力、物力、财力等投入条件，以及技术现状、工期时间等约束因素，还要对海岛周边环境、自然条件等进行深入调查和分析，明确项目难点和瓶颈问题；④在修复方案设计阶段，要结合前述分析成果，从方案的必要性、适应性、可行性出发，对生态修复工程的整体效果进行预见和评估，从而提出最优的方案设计；⑤在方案比选阶段，要按照定性分析与定量计算结合的思路，系统采用多种评价方法，综合分析以确立最优的生态修复工程方案。以上整个过程可归纳为系统分析、系统设计和系统评价3个部分。

2.3 海岛生态修复项目的集成管理

海岛生态修复项目的集成管理是一种新的整体论管理方法，其综合了各种海岛生态关系和复杂的社会、经济、政治价值观的科学知识，以修复和保护海岛生态系统长期性和完整性作为总体目标，通过合理的人工干预，旨在达到海岛生态系统的长期可持续性。与传统管理相比，海岛生态修复的集成管理为协调自然保护与经济开发的冲突提供了科学的解决方案，是针对不同的海岛生态系统及生境条件，并综合考虑经济、政策因素提出的综合保护策略，其主要有以下4个方面特点。

一是海岛生态修复的资料收集应全面准确。资料收集是整个修复工程的基础，资料的全面性与准确性决定了后续修复方案编制的科学性和准确性，因此在资料收集过程中必须遵循一些基本要求：一方面，要求资料类型全面，即图件、文字、数据等；另一方面，要求资料准确，不可有任何时段、任何地段的缺失。尤其在一些国家规划、政策的收集上，要重点关注国家重要生态功能区、生态保护红线等关键内容，为后续编制海岛生态修复方案提供坚实的资料基础[9]。

二是海岛生态修复工程应以生态退化和人为生态破坏问题为关注重点，系统推进生态环境敏感区的修复治理，恢复海岛生态系统的稳定性。项目重点围绕海岛生物多样性减少、生态环境污染、生态功能退化等问题，要遵循生态系统内在规律，坚持以自然恢复为主、人工修复为辅的方针，根据生态修复的不同对象、不同受损程度和不同恢复阶段，具体采用集成管理对海岛生态修复项目进行全方位综合管理[10]：分析提出海岛生态修复分区和修复措施总体布局；编制海岛生态修复措施设计文件；研究部署建设期和生产运行期海岛生态修复监测项目、监测方法及保障措施；编制方案实施的进度安排；提出海岛生态修复方案实施的投资估算等。

三是系统实施陆海统筹的生态修复工程。坚持陆海统筹，海岛生态修复工程以陆地绿地系统及外围的森林、滨海湿地生态系统为基础，构建陆海生态廊道和生态缓冲带，拓展生态空间、增加环境容量，优化生态安全格局；严格生态环境准入，严厉惩处生态破坏违法行为。同时，海岛生态修复工程在实施上要注意保护动物、植物和生态系统，有时一些生态保护的小构件可以决定某项修复的成功与失败。因此，对其组织实施必须依靠复杂项目管理的先进经验，各学科、各工程、各层次通力配合，相互协调；做到科学规划，认真组织，实施得当，实时监测，及时总结，才能保证海岛生态修复工作的顺利完成。

四是生态修复要长期坚持，久久为功。如今人们已广泛认识到，如果生态修复所带来的效益想要持续下去，那么管理措施必须在关注个别物种之外，同样关注于整个生态系统进程；海岛生态修复工程有着其连贯性，除了完成各项具体工程，后期也需加强对项目的评价和监管：一方面是跟踪工程进度情况，如果出现意外，因为有完善的监督管理机制，可以马上实施补救措施；另一方面可以总结凝练，形成经验以利于大范围推广。而且以生态系统为关注点的修复项目大多是长期的，因此短期内希望修复目标出现显著进展的想法是不成熟的。

结合以上特点，具体采用集成管理对海岛生态修复项目实际进行全方位综合管理。海岛生态修复的全过程集成管理不仅可以从时间和空间维度上确立生态修复的不同阶段和任务，从而制定不同的修复策略，进行资源的优化调配，而且能够在一个阶段结束时综合分析修复绩效[10]。在实际管理操作中，海岛生态修复集成管理大体可分为1个前提和3个阶段：以科学分析为前提，修复工程分修复前、中、后3个阶段，每个阶段的任务重点不一，但都涉及生态修复的方方面面，且各阶段间均互相交叉和影响，可谓牵一发而动全身。综上所述，研究确定海岛生态修复项目实施路线，以此为相关工作的顺利开展设计好蓝图（图2）。

2.4 海岛生态修复项目的实施管理

在海岛生态修复项目具体实施中，要加强对其全生命周期的管理，具体可分为3个阶段：一是修复前——加强科学规划。首先，对海岛的破坏现状及生态环境评估和监测非常重要，其能帮助修复工作有重点地进行，避免由于缺乏针对性、系统性而造成的人力、时间等资源的浪费。其次，要认真研究相关的法律、法规，相关的工程设计规范和技术标准、海岛开发相关的技术文件和设计资料等，在此基础上科学规划，将资源重点投放在破坏较严重或对生态系统影响较大的区域，从而使修复工作取得更好的效果。

二是修复中———加强工程实施严管。事中控制具有承上启下的作用，要通过加强修复事中管理，将事前控制和事后控制有机联系起来。在海岛生态修复过程中要加强环境污染综合治理，减少环境污染，以免形成新的生态问题；可充分利用风能、太阳能、潮汐能等可再生能源发电等措施。此外，由于海岛四面环水，其周边水体环境的变化同样影响着其陆域和潮间带的生态系统，因此加强对水体富营养化、赤潮等生态问题的治理也是海岛生态修复的一个重要手段。最后，坚持把生态环境风险纳入常态化的海岛生态修复风险管理当中，系统构建海岛生态修复项目全过程、多层级、多角度的生态环境风险治理体系。

图2 海岛生态修复项目实施路线图

三是修复后———加强科学评估。目前，我国海岛生态修复工程实施已近数十年，国家投入了成百上千亿元的资金进行支持，那么修复的效果究竟如何？具体要选取哪些指标用于生态修复的效益评估？这也成为管理部门和众多学者关注的焦点问题。从科学角度讲，系统合理地评估海岛生态修复工程实施的生态效益，及时掌握生态系统的恢复进程、演替方向、存在问题等方面信息，不仅能为进一步优化和改进修复方案提供科学依据，而且能为海岛生态项目系统管理提供科学的决策支持[11]。总之，只有加强事前、事中、事后的全生命周期监管，才能为加强海洋生态文明建设提供有力的科技支撑。

3、结束语

海岛生态修复项目的实施是复杂且综合的有机过程，加强对海岛生态修复工程的集成管理研究十分必要，这是持续做好该项目工作的重要前提。随着我国海岛生态修复工作的不断深入开展，投入的人力和资金的规模将不断扩大，实施科学的海岛生态修复项目设计、实施、评估和管理，从而保障生态修复成效意义非常重大[12]。本研究以系统工程原理为指导，对海岛生态修复项目整体实施及管理模式进行研究，是对海岛生态修复集成管理的有益探索；后期还需结合更多的修复工程实例，进一步深入研究评价指标选取、系统设计优化、综合评价模型建立等方面，有力支撑海岛生态修复事业的健康发展。

参考文献:

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