作者：马升平 单位：北京林业大学经济管理学院
1生态修复
1.1生态
生态是指生物圈（动物、植物和微生物等）及其周围环境系统的总称。生态系统是一个复杂的系统，由大量的物种构成，它们直接或间接地连接在一起，形成一个复杂的生态网络。其复杂性是指生态系统结构和功能的多样性、自组织性及有序性。
1.2生态恢复
生态恢复是指停止人为干扰，解除生态系统所承受的超负荷压力，依靠生态本身的自动适应、自组织和自调控能力，按生态系统自身规律演替，通过其休养生息的漫长过程，使生态系统向自然状态演化。恢复原有生态的功能和演变规律，依靠大自然本身的推进过程生态修复（Restoration）是指根据生态学原理，通过一定的生物、生态以及工程的技术与方法，人为地改变或切断生态系统退化的主导因子或过程，调整、配置和优化系统内部及其与外界的物质、能量和信息的流动过程及其时空秩序，使生态系统的结构、功能和生态学潜力尽快成功地恢复到一定的或原有的乃至更高的水平。修复与恢复是有区别的，更不同于生态重建。生态修复的提出，就是要调整生态重建思路，摆正人与自然的关系，以自然演化为主，进行人为引导，加速自然演替过程，遏制生态系统的进一步退化，加速恢复受损的生态系统。生态重建是对被破坏的生态系统进行规划、设计，建设生态工程，加强生态系统管理，维护和恢复其健康，创建和谐、高效的可持续发展环境。对于生态修复，国际上已有相应的科学理论支撑体系，对生态系统退化机理及其恢复途径已有所研究，并被日本、美国及欧洲所应用，取得了良好的效果。
1.3生态修复概念的国内外发展
Harpe（r1987）认为，生态恢复就是关于组装并试验群落和生态系统如何工作的过程。Diamond（1987）认为，生态恢复就是再造一个自然群落，或再造一个自我维持、并保持后代具持续性的群落，他比较侧重于植被的恢复。Jordan（1995）认为，使生态系统回复到先前或历史上（自然的或非自然的）状态即为生态恢复。Cairns（1995）认为，生态恢复是使受损生态系统的结构和功能回复到受干扰前状态的过程。Egan（1996）认为，生态恢复是重建某区域历史上有的植物和动物群落，而且保持生态系统和人类的传统文化功能的持续性的过程。美国自然资源委员会（TheUSNaturalResourceCouncil，1995）把生态恢复定义为：使一个生态系统回复到较接近于受干扰前状态的过程。国际恢复生态学（SocietyforEcologicalRestoration，1995）先后提出三个定义：生态恢复是修复被人类损害的原生生态系统的多样性及动态的过程（1994）；生态恢复是维持生态系统健康及更新的过程（1995）；生态恢复是帮助研究生态整合性的恢复和管理过程的科学，生态系统整合性包括生物多样性、生态过程和结构、区域及历史情况、可持续的社会时间等广泛的范围（1995）。
另外，焦居仁（2003）认为，生态修复指停止人为干扰，解除生态系统所承受的超负荷压力，依靠生态系统自身规律演替，通过其修养生息的漫长过程，使生态系统向自然状态演化。焦居仁认为恢复原有生态的功能和演变规律，完全可以依靠大自然本身的推进过程，在其界定的定义中，生态恢复仅依靠生态系统本身的自组织和自调控能力。关于“生态修复”，日本学者多认为，生态修复是指外界力量受损生态系统得到恢复、重建和改进（不一定是与原来的相同）。这与欧美学者“生态恢复”的概念的内涵类似。焦居仁（2003）认为，为了加速被破坏生态系统的恢复，还可以辅助人工措施，为生态系统健康运转服务，而加快恢复则被称为生态修复。该概念强调生态修复应该以生态系统本身的自组织和自调控能力为主，而以外界人工调控能力为辅。
2生态修复质量评价
2.1生态修复质量评价的进程
美国是较早开展生态修复评价的国家。从上世纪70年代开始，为了更好的评价跟预测，美国的研究者开发了多种生态系统评价方法，最常用的是生态环境评价系统（HES—HabitatEvaluationsSystem)（LarryW.Can-ter，1996）和生态环境评价程序（HEP—HabitatEvalua-tionsProgram），HES主要用于河流地区的洼地森林生境的评价，而HEP则被广泛接受用于区域生态影响的评价（徐鹤,贾纯荣,朱坦,戴树桂，1999）。80年代初美国环保局（简称:U.S.EPA）提出的环境监测和评价项目（EMAP），从区域和国家尺度评价生态资源状况并对发展趋势进行长期预测，以后该项目又发展成州域和小流域环境监测和评价（R—EMAP）。Reitti以渗透理论为基础，提出了一种新的生态修复评价法，即生态质量的安全与否与斑块的间距、扩散能力、干扰能力等相关，安全度也是生态评价中应解决的问题。生态环境质量评价的指标体系研究中，1990年经济合作与发展组织（OECD）首创了“压力一状态一响应”（PSR）模型的概念框架，该模型是衡量生态环境承受的压力，这种压力给生态环境带来的影响及社会对这些影响所做出的响应等。随后人们对该模型进行推广，建立了针对不同问题的PSR模型。ThomasM.Quigley等对哥伦比亚河流域的生态安全性进行了评估。分别用不同的指标评价森林、草地、水域子系统的生态安全（ThomasM.Quigley，2001）。Steven.M.Bartell等采用综合水生系统模型在加拿大魁北克省对有毒化学品给河流、湖泊和水库造成的生态风险进行了评估（StevenM.Bartell，1999）。还有RaPport.D.J、W.GWhitford、ZhanxueZhu、美国环境保护局等提出了针对生态系统健康及其适宜性、生态系统服务功能等的评价指标体系（Whitford，W.G,Rapport.D.J，DeSoyza.A.G，1995）。
2.2生态修复质量评价方法
2.2.1列表清单法
列表清单法是little等人于1971年提出的一种定性分析方法。该法的特点是简单明了，针对性强。主要应用于影响识别和评价因子筛选;进行生态环境因子相关性分析(行、列均为生态因子);进行开发建设活动对生态环境因子的影响分析等。列表清单法的基本做法是:将拟建实施的开发建设活动的影响因素与可能受影响的环境因子分别列在同一张表格的行与列内，逐点进行分析，并以正负符号、数字以及其他符号表示影响的性质、强度等，由此分析开发建设活动的生态环境影响。
2.2.2综合指数法
综合指数法，是通过对每个环境因子性质及变化规律的研究与分析，相对于环境质量从好到差分别赋予由高到低的分值，再根据各个因子对生态环境的重要性不同，分别赋予不同的权重，然后综合权重和分值，得出生态环境的现状值。用同样的方法，取同样的权重，可预测项目建成后的生态环境预测值。比较现状值和预测值的差别，便可知项目建成前后生态环境变化的程度。采用的公式为EI=∑=Wi×IiEI=∑（Ea－Eb）×Wi式中：EI—生态环境质量综合评价数值；n—指标个数；Wi—各指标权重值；Ii—各指标的数值；EI—开发建设活动前后生态环境质量变化值；Ea—开发建设活动后指标i因子的质量指标；Eb—开发建设活动前指标i因子的质量指标。#p#分页标题#e#
2.2.3图形叠置法
图形叠置法是把两个以上的生态信息叠合到一张图上，构成复合图，用以表示生态环境变化的方向和程度。本法的特点是直观、形象，简单明了，但不能做精确的定量评价。生态图法主要用于区域环境修复影响评价;具有区域性影响的特大型建设项目评价中，如大型水利枢纽工程、新能源基地建设、铁路建设等以及土地利用规划和农业开发规划中（吴小萍，杨晓宇，冉茂平，2004）。
2.2.4生态系统综合评价法
生态系统是由多因子(生物因子和非生物因子)组成的多层次的复杂体系和开放系统，系统内部各因子和系统外部环境之间有着千丝万缕、密不可分的相互联系和相互作用。认识和评价这样的复杂系统必须采用定性与定量相结合的方法，层次分析法是目前最常见的评价方法，它是一种对复杂现象的决策思维过程进行系统化、模型化、数量化的方法（赵焕臣等，1986）。生态系统综合评价法的主要工作程序是：（1）明确问题确定评价范围和评价目的、对象；进行影响识别和评价因子筛选，确定评价内容或因子；进行生态因子相关性分析，明确各因子之间的相互关系。（2）建立层次结构根据对评价系统的初步分析，将评价系统按其组成层次构筑成一个树状层次结构。在层次分析中，一般可分为3个层次:目标层、指标层、策略层。（3）标度在进行多因素、多目标的生态环境评价中，既有定性因素，又有定量因素，还有很多模糊因素。各因素的重要程度各不相同，联系程度各异。在层次分析中针对这些特点，对其重要度作出定义。（4）构造判断矩阵采用的导出权重的方法是两两比较的方法。同过两两比较，构造判断矩阵。（5）层次排序计算和一致性检验一权重计算排序计算的实质是计算判断矩阵的最大特征根值及相应的特征向量。此外，在构造判断矩阵时一，因专家在认识上的不一致，须考虑层次分析所得的结果是否基本合理，需要对判断矩阵进行一致性检验，经过检验后得到的结果即可认为是可行的。（6）选择评价标准：通过上述5个步骤，确定了区域生态系统综合评价的指标体系、层次结构及各层间的权重，接着应确定相对于指标体系的评价标准体系。（7）采用指数方法进行评价。其评价模型如下：=（j=1，2，…n）式中：Yj为态修复综合评价，wi为各指标的权重值，xj为各属性值。
2.2.5BP神经网络法
生态环境系统是由大量的系统组分按照非线性方式组合的，因此，生态环境质量与生态环境指数之间的非线性关系要求生态环境质量提取模型具备非线性函数拟合的功能。人工神经网络方法能很好地处理多变量之间的非线性关系，能较好地解决生态环境质量信息提取所面临的问题。人工神经网络（ArtlficiaiNeu司Networks，简称ANN）是20世纪40-50年代产生，80年展起来的模拟人脑生物过程的人工智能技术。它是由大量的、简单的神经元广泛互连形成的复杂的非线性系统。它不需要任何先验公式，就能从己有数据中自动地归纳规则，获得这些数据的内在规律，具有自学习性、自组织性、自适应性和很强的非线性映射能力，特别适合于因果关系复杂的非确定性推理、判断、识别和分类等问题（甘敬等，2007）。BP（BackPropagation）网络是目前ANN技术中应用最为广泛的一种网络类型，是一种是由非线性传递函数神经元构成的前馈网络，其权值的调整采用反向传播学习算法，体现了神经网络理论中最为精华的部分（Anderson，TA.，1995）。它是一种包含有输入层、隐含层和输出层的中向传播的多层前向网络。
2.2.6主成分分析法
主成分分析是把原来多个变量化为少数几个综合指标的一种统计分析方法，从数学角度来看，这是一种降维处理技术。假定有n个地理样本，每个样本共有p个变量描述，这样就构成了一个nXp阶的地理数据矩阵。
如何从这么多变量的数据中抓住地理事物的内在规律性呢？要解决这一问题，自然要在p维空间中加以考察。为了克服这一困难，就需要进行降维处理，即用较少的几个综合指标来代替原来较多的变量指标，而且使这些较少的综合指标既能尽量多地反映原来较多指标所反映的信息，同时它们之间又是彼此独立的。那么，这些综合指标（即新变量）应如何选取呢?显然，其最简单的形式就是取原来变量指标的线性组合，适当调整组合系数，使新的变量指标之间相互独立且代表性最好。
此外还有突变级数法，生态承载力与生态足迹法等。3发展趋势在具体项目的研究上可能会进一步的改进与完善，从评价指标选取到评价新方法的应用，以后生态修复的质量评价可能更加注重防护保持的研究，而不是修复当时的一般效果。在总体评价方面，进一步的统一模式，找出各种不同修复评价的共同点，形成统一的认识，可能会是总体评价的一个方向。
