波罗的海生态系统的概念化模型用于环境决策的跨学科研.pdf

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1、波罗的海生态系统的概念化模型：用于环境决策的 跨学科研究工具 Co nc e pt ua l i z i ng t h e Bal t i c Se a Ec o s y s t e m：An I nt e r d i s c i p l i na r y T o ol f o r En v i r o mne n t a l De c i s i o n M a k i n g m谴 地$怍音#肯*环 境和社 奇 避 该 域 的琦学科 的 越 来趣 开收 自 瞧科 学 奎 日 理 j成专 之 台作 玎 普 女 域 专车之 i t 的一 十连 建 一 十 r蔓 概击挺 对 高 化进 圩蚌 性

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5、方 面，是 要 把 科牛 和 管 加椠窬地 起 靶。耻 电 游根据*【_ 津茛坼*l l m u l t i d l s c i p l i r y 一 词 目 1渡 的海 域 目目中 7口密 的 布 地 的 口 8 5 0 0 资 -G r l d Ar e n d i h p ma ps 9 r i d a n o b a J f i A m h o V u l 1 tH 1 s M#f l m-1 wm 4 2 q 维普资讯 http:/ 指从两个或多个学科受益，而“i n t e r d i s c i p l i n a r y”指主动地将几个单 独学科进行整合，即为了综合地理解复杂

6、问题，如环境问题，开展不 同领域研究人员间的合作。海洋资源管理传统上只集中在单一问题上，如一个地区，一段时 期，一种特定的括动，一种特定的污染物或资源等。自然的复杂性及 对人类的负面影响和后果已使人们产生 了较为综合的思路，管理部门 必须遵循这一思路 I。对于一个跨学科的问题，有必要对知识进行 解释、论证和阐述。必须在即使是当前领域的非专业人员都可以理解 的层次上给出解决问题的方案。非专业人员可以是行政人员、环境管 理人 员，其它领域的专家，记者和一般公众等。所谓的 DP S I R方 法 1 l,1 2 是几个学科知识整合的一个例子，也是总结和解释富营养化 一对人类社会的响应一经济价值这一链

7、条中起因和影响的一种方法。该缩写代表引起变化的“D r i v e r s(驱动因素)”的知识，驱动因素造 成的“P r e s s u r e s”(压力)。然后需要对“s t a t u s(状态)”进行评估并对 引起变化的“I mp a c t s”(影响)进行定义。也一定不能忽视人类社会的“R e s p o n s e(响应)”I“-”l。然而，体制上的障碍可能使问题复杂化，并 拖延在环境问题上做出合理的决策。概念模型是将 D P S I R的过程步骤以清晰慨略的形式进行可视化 表达的一种好的工具。此类模型将生态系统的过程、组成和功能与产 品和服务的输出及经济价值联系起来”。模型中的

8、每一步都需要管 理，目的是使有害影响得以避免和最小化。每一步也充当着对后续的 一步或几步的一个连锁反应。在海洋或半咸水生态系统中，这些事件 链是环境管理者必须意识到和理解的非常重要的问题】。溉念模型 能对科学知识和现有问题的发展做出总结。它可以在学科联系、指示 知识缺陷和不确定性方面充 当交流和教学的基础I)。概念模型也可以 看作是通向定量模型和数值模型的第一步I”1。富营 养化过程模 型 在R o n n b e r g l 5 l R o n n b e r g与 B o n s d o r f f 的研究里，基于B e me s 的思想【1 提 出了一个关于富营养化过程的简单概念模型。该

9、模型显 示了海洋水体中人为的营养物质过于富集的影响和关系，并解释了波 罗的海9 个子区内，与富营养化相关的响应的水平。基于波罗的海不 同地区可获得的已出版资料，对变化进行了评估，并按变化的严重程 度分为4 级：无变化，轻微到中等，严重和非常严重(详见参考文献 l 6)。由于富营养化是一个复杂的问题，对解决措施和管理选项的任何 建议都不能过分简单化。因此，增加了连接起因和结果的新的图框，图块和箭头，以得到一个更为先进和复杂的概念模型(图2)。图块是 发展链中的因素，为了允许在实际环境中做改进，需要有多级的评 估。每个箭头表示一个在时间和空间上可能发生的过程 I。根据 E l l i o t t

10、I l l l 的研究，这类模型可以叫做“恐怖图”，因为太复杂且难以 理解。然而，模型和过程的概览对于海洋富营养化问题仍是有应用价 值的。图2 是一个针对某一特定地理区域(即波罗的海)特定问题 富营养化概况的概念模型。图2 中富营养化的整个过程可分为5 个主要部分：1)起因；2)主 要影响；3)次要影响；4)社会响应；5)管理选项。下面将对每个部 分分别讨论，i 芏 重点讨论波罗的海状况时，也在全球尺度上，与其他 海域进行了比较。在图 2 的模型中，富营养化的主要起因分为 4 类，并标以不同的颜色。主要影响分为生物(绿色图框)和物理或化学影 响(蓝色图框)。粉红色图框代表发生在处于危险状态的水

11、深特别浅 4 2 8 t耀 r 1)(二=一(气 候斑 t=)，一，r 涩睡 由 十 1 -1 7；瞢摊撕蔚 ；卜 一 一 I 囊)l，、，(参 ，；、叫 菇，-d 墙 I r一 1斛 ”L I l J n*1 I q r 凄 矗 篱，I 物 钍增 量 l ：l 轮 g 的t、游动物l I j 游曲拘 较 I 、l 斗 f I l 1 1：I 件 降 I I I 出 I|。l lV 0 0。l一，t -4 冀 l J、1 ”t I 一 ：一，-1 I 一-I，、ll“0 ：一 一、l l I _ l I =三 _一 =三 _ j 。一 ；I I ：一 1 I l-。一 。，理 选 项、，一 经

12、济 一 立法 一 社会学 J 技 术 一 行 政 可 持 续 环 建 图2 波罗的海的概念模型。说明了膏营养化从起因经环境影响到社会经济的 过程。模型通过图解显示了可能的联系和途径；一些是浅水地区的典型关系。而另一些则更可能发生离岸地区。过程被分成：i)起因；“)主要影响；i i)次要影 响；_v)社会响应；V)管理选项。原因被进一步分为 4类。与废水的来源有关。主要影响被分为物理或化学类及生物类。不同的颜色代表影响是否没有被发 现。在波罗的海是否缺乏发生的证据。或者在浅水区域是否典型。注意从图块 i)上引出的箭头。它对图块 ii)一i v)有一般性的影响。因此。这些箭头并没 有在特殊的图框上

13、终止。图块 V)影响其它所有图块。这用最右边的黑色箭头 加以标明。详见彩图图例 区域的现象。灰色图框表示影响可能出现，但在波罗的海还缺乏直接 证据。所有这些联系都有出现的可能，但在波罗的海的所有子区域并 不一定发生。除了引起动物数量增加的次要影响外(“盐(度)跃层以上 底栖生物较多”，“对其他区域的捕食压力增加”，“鸟类食物基础改 变”)，所有这些环境后果也会在社会经济中有所响应。在任何给定系 统中，这与承载力溉念有关。研究表明，由富营养化引起的生产力提 高与“自然”条件下底栖生物群落的食物限制有关系，像文献 l 8 及 其相关文献中提到的那样。富营 养化 的起 因 图2 中“富营养化的起因”

14、间接的包括驱动力，直接的包括D P S I R A MB I OO版 权 为 瑞典 皇 索 科 学院 所 有 Am b i o V o L 3 4,N o 6 A u g u s t 2 0 0 5 醐 维普资讯 http:/ 思想的压力。驱动力来 自人类社会的需求，它对能量消耗、土地开发 等有直接的需求 l。波 罗的海富营养化问题的起因与三个主要因素，和 或它们的组合有关，即气象和气候状况，人为因素，以及波罗的 海系统本身的基本特征和特性。气候和温度的变化影响到盐度的波动 和变化，而盐度受河流淡水输入量和通过丹麦海峡的海水流入量的影 响 1 9,2 0 。流速缓慢是半封 闭的波罗的海的特性。

15、人类直接或间接排 入的排放物是主要的问题。间接的排放物来源于大气氮沉积或河流。农业是主要的面源，污水是主要的点源。在 2 0 世纪，波罗的海地区 的能源消耗增加 了3 O 倍，波罗的海流域 占了全球工业生产的 1 5。在 过去 5 O 年里，人造肥料的广泛使用 已使大气氮沉降量增加，这在全 欧洲都是最严重的 2 。第四个来源，也是经常被人们所忽视的，是所谓的内部营养物携 带量，是在低氧或缺氧条件下，暂时结合磷从沉积物中释放出来时产 生的 2 2】。随着近年来海岸带地区缺氧现象加重，该成分已变得更为 重要 和 明显 2 3,2 4 。表 1 支持图2 中概念模型的第一部分，并且列举了波罗的海富营

16、 养化的原因。因为本文给出的多是关于富营养化问题一般性看法，所 以，表 1 列 出了关于特定原因并带有较多背景信息的参考文献的例 子。因此，表 1 给出参考文献的目的是为了让读者进一步去阅读。几 乎所有富营养化过程的起因都是结构性的，在表 1 中可以明显看出哪 些参考文献含有定量信息。富营 养化 的主要 影 响 富营养化直接的后果可以粗略地分为生物类和化学或物理类(图 2)。磷和氮含量增加是富营养化发生的主要的基本因素。据 E l m g r e n 和L a r s s o n 1 2 5 l 的估算，每年波罗的海的营养物总量为氮 1 2 4 9 0 0 t，磷 5 6 0 0 0 t。河流

17、的整治和富营养化经常导致水体中硅含量降低 J，硅 是硅藻和双壳类生物的重要成分。硅含量的降低将改变浮游生物种的 丰度和组成。这将利于双鞭 甲藻和其他不需要硅 元素 的物种的生 长 2 7 。营养物质浓度的物理和化学扰动将增加水体的浑浊度，使透明度 下降。浑浊度增加使入水光量减少，从而对浅海藻类分布带产生影 响。浮游植物和大型的丝状藻类对光的需求较低，对所获得的光有较 强的利用能力。这种能力使它们与海草和多年生大型藻类相比，能够 成功地生存【2 。结果，生长缓慢的大型植物的数量减少，但它们会 出现在较以前更浅的水域 2 3 0 ，然而，在波罗的海北部，它们在冬 季可能会受到海冰刮擦的不良影响。起

18、泡型小型藻类的大量繁殖，如棕囊藻(P h a e o c y s t i s p o u c h e t i i)，在北海沿海一直是个周期性出现的问题 3 1 I。这类海藻降低 了海滩的 观赏价值，当大量的泡沫堆向海岸时，会给旅游业带来损失。该藻种 现在波罗的海还没有出现，而且其它相应的藻种也没有在这里引起类 似的损害。因此，在图2 中，起泡型小型藻类的潜在影响以灰色表示，即这种现象在波罗的海还没造成损害。主要受浮游动物过多引起的富营养化影响的鱼类一般没有商业价 值。因此，这些影响并未引起社会问题。表 2 列出了图2 中给出的主要影响。对波罗的海 已被探测和描述 的每种影响给出了参考文献示例，

19、这些文献针对特殊现象提供 了较多 的专业信息。表 2 为图2 中的基本概念提供了定量数据，并从波罗的 海角度，提供 了有关富营养化主要影响的更详细知识。富 营养化 的次要 影响 远洋初级生产的沉积和低氧与缺氧现象是富营养化引起的次要和 再次要影响的例子。例如，生物的影响和后果是形成正在漂移和分解 的藻团 】，并且还会影响处于食物网较高层次的鸟类和哺乳动物 3 3】。在过程的这个阶段，这种影响会引起整个水生群落的不稳定。这种状 况会在地理尺度和时间范围上发生不同程度的变化。有害藻类的大量繁殖可能对海鸟、海豹，甚至是陆上哺乳动物造 成损害，甚至可能是致命的 ”I。饮用含有蓝藻细菌的水或吃了被 毒素

20、污染的食物，如双壳类和鱼类，就有可能造成死亡。海鸟死亡常 与 藻类毒素 有关 。海豹 与有毒藻 类之 间也存在 着同样的情况(Mi k a e l N o r d s t r 6 m，私人通信)。但对这个问题的研究却少的可怜，并且尚未被证实 b 。藻类毒素致死通常很快，毒素一般尚未被代谢，即组织里不会 出现毒素。大多数鸟是由于吃了捕食浮游植物的鱼类而 死亡的。死亡的鸟通常是吃了整条的鱼。那些只尝一下鱼味道的鸟类 似乎对藻类毒素产生 了厌恶感 。毒素并不总是致命的，但却能对 鸟类健康造成损害。其它的应激物也容易引起死亡。由于鸬鹚(如，裹 2作为豳2的补充列举了波罗的海膏蕾养化的主要影响。并列出

21、了提供定量数据和补充知识的一些有关参考文献。裹 中指出了哪些影响 是结构性的或是功能性的以及哪些参考文献包含定数据(q)参考文献示例 富营养化的主要影响 结构性的 功能性的 生长限制型营养物质 2 5，6 5 浓度增加 浮游植物生产量增加 6 6，6 7，6 8 q 水中硅含量减少 2 6 6 9 7 7 优势种从硅藻变甲藻 l 9，2 6 6 8 丝状藻类生物量 7 1。7 2 q 产量增加 水体光照条件降低 7 3 大型植物和多年生 7 l，7 4，q 7 5，7 6 植物减少 动、植物群落多样性减少 7 l、7 5 相关动物附生植物 的减少 7 5 浮游动物较多 6 6 7 7 q 盐(

22、度)跃层以上鱼类较多 7 8 7 9 起泡大型藻生物量剧增 目前在渡罗的 海不是问题 有害(有毒)藻类繁盛的 8 O，8 l，8 2，q 8 3 可能性增大 浮游动物较少 8 4 鱼类较少 8 5 A mb ioV o l 3 4，N o 6，A u g u s t 2 0 0 5 AM B I O 版 权 为 瑞 典 皇家 科学 院 所 有h tt p：w w wa mb i o-e h in e s ec o m 4 2 9 维普资讯 http:/ P h a l a c r o c o r a x c a r b o)的捕食习惯，它们似乎特别危险【3。然而，还 没有关于波 罗的海藻类毒素

23、致使鸟类和海豹死亡的公开科学报道。有 一些关于芬兰湾东部 1 9 9 2 年发生鸟类死亡的报告，被认为是由有 害藻类造成的。但是，还没有充分肯定的证据。因此，富营养化潜在 导致的食物网中有毒藻类的影响尚带有推测性，因此图2 中也着成了 灰色。对较高级生物，通常是陆地哺乳动物，有害甚至是致命的藻类繁 盛现象已经发生了。主要是狗和牲畜由于饮用含高浓度藻类毒素的水 而受到影响】。出现在波 罗的海的氰毒素是肝毒素，主要 由微胱氯 酸和结核构成。肝毒素可对肝脏造成不同类型的损害，较大剂量可致 死亡 3 7 1。神经毒素藻类含有一种有机磷酸酯，这些藻类在湖泊水体 中更典型 3 8】。神经毒素可以抑制离子通

24、道，饮食后，在几分钟至数小 时内引发瘫痪和死亡 3 7 1。生长快速的棕藻的数量增加，如 P i l a y e l l a l i t t o r a H s 和E c t o c a r p u s s i l i q u o s u s，很有可能对海鸟有利。过多的食物有利于食鸟类，如鸭子(Mi k a e l K i l p i，私人通信)，但波 罗的海地区缺少科学出版物报道。藻 类的过分生长也可能产生消极影响，使在浅水区以多年生植被为主的 植物群落的组成更为单一且数量减少。浅水区鱼类数量的增长，例 如，河鲈(P e r c a flu v i a t i l i s)已使大型鸬鹚(如

25、P h a l a c r o c o r a x c a r b o s i n e n s i s)数量增加。一只鸬鹚每天可以吃掉5 0 以上的鱼，在过去 的 1 O年里，这一种群在波罗的海的数量已经增长 1 3 9 1。在有氧条件下，磷与铁结合并被吸收到沉积物里。这种磷酸盐在 沉积物里通常不会游离远，被看作是一种磷沉淀。可是，在无氧条件 和存在硫化氢时，这些被结合的磷就 会回到系统 中，使水 体中含 有磷 2 2#参 牧 1。因此，在这种意义上，富营养化可被看作是一 种自我促进过程，如图2中“结合在沉积物里的磷”与“内部载荷”之间的反馈连结关系。在D P S I R 过程中，驱动因素和压

26、力正在引起环境状态的变化。环 境状态与富营养化的主要影响，这两种说法的含义是基本相同的，例 如营养物浓度的增加和水体透明度的降低。这些影响可以部分归为次 要影响，部分看作是社会响应，例如，物种组成的改变及其影响以及 有害藻类的出现等(图2)。T u rne r 对引起生态系统功能和过程改变 的影响，以及对人类健康和社会安全的影响做出了定义。根据E l l i o t “】，这种对影响的定义需要对生物指标和监测程序进行标准化。D P S I R 方 法的最后部分是人类或社会对变化的响应。社会经济部分包括了在政 治、技术、经济及信息层面上所采取的措施”“。这可以在图2 中看出 来，管理选项与模型所

27、有的其他部分都有联系。不过，管理反馈一般 与社会经济部分联系最为紧密。根据 D P S I R思想，富营养化从起因 到采取措施的过程可以看做是一个循环式或螺旋形的过程。在过程 中，响应可以影响同样的驱动因素或者改变驱动因素的类型。表3 较详细地列举了图2 中提出的富营养化的次要影响，并给出 了波 罗的海研究的参考文献。表 l 3 和图 2 对富营养化给出了一个 可能情形的综合描述。这些表格也指 出变化是结构型的还是功能型 的，以及参考文献是否包括了定量数据。这可与 B o n s d o r f f 等人提出 的流程图相比较”，该图给出了波罗的海群岛和沿海地区区域性富营养 化的过程。不过，图

28、2 提出的概念模型和表 l 3 更为复杂并且包括 了整个波 罗的海地区。对 严重 富营养化 问题 的社会 响应 和责任 图2 指出的一些主要和次要影响能相对容易地被探测，并可以看 4 3 0 作是富营养化的警告信号。它们通常是看得见的，如蓝藻细菌大量繁 殖，或者大量丝状藻类正在分解；或者可以感觉到的，如藻类或鱼腐 烂发 出刺鼻的气味。如果忽视了这些警告信号，富营养化过程就可能 产生社会影响，更具体地说，会对人类社会造成较多的实际影响。这 些影响通常以经济方式或者影响美观的方式出现，例如，给渔业和旅 游业造成损失，以及降低娱乐价值，这也在图2 中提及。社会经济方 面的后果包括鱼类栖息地的减少，这

29、会将影响到游钓渔业。具有经济 价值的渔业和娱乐性捕鱼将受到鱼类死亡的影响。气味问题也会因为 使娱乐和美学价值降低而给经济带来损失。这些影响，从商业渔业捕 获量的下降到旅游和娱乐失去价值，都起源于有毒蓝藻细菌和细丝状 藻团m 1。社会方面的影响包括环境管理响应。社会经济系统的变化受一般 社会需求的驱动。响应通常是针对经济损失来的，例如，对游客的吸 引力降低和出现环境退化的信号。E l l i o t t “在环境管理方面有6种原 则。改善富营养化的行动和手段应该是：1)社会所需要的；2)经济上 可承受的 3)用适 当的技术方法可处理的，4)在国内和国际上合法的l 5)有管理可能的；以及最后一种，

30、6)从 目前和长远环境角度看，是可 持续的】。E l l i o t t 和 d e J o n g e I 建议将各种保护计划集中到一起，整 合成系统，例如，H E L C O M指南和欧盟的各种导则，如 城市污水 处理和 污染综合预防与控制导则等。因此，对于可持续和明智 的管理，最佳的解决办法是使国内和国际义务统一【1 1。环境上的可持续控制和管理将既具体又间接地影响到社会经济。问题是社会是否想要减少富营养化，想要付出多大经济代价。关于成 本效益分析及营养物质减少量在波罗的海国家中的分配，在E l o f s s o n 的研究中作了详尽的讨论 4。如 Wa l k e r 等人。所说，自

31、然界的复杂性 一从气候变化到人的行 为一使社会生态系统的管理变得困难。这种复杂性是以有意义和可持 表3波罗的海富营养化的次要影响及参考文献。文献对特殊的结果作了 较详细的说明。该表为图 2 的补充。表中指 出了哪些影响是结构性的或 是功能性的，以及哪些参考文献包含了定量化数据(q)参考文献示例 富营养化的次要影响 结构性的 功能性的 颗粒物和DO M(溶解有机物)增加 8 6 沉积增加 2 3,q 8 7 q 缺氧和H，s 生成 2 4 q 8 8 底栖动物生存8 8，8 9 q 9 0,q 9 1 条件较差 底栖动物消失 8 8，9 0 q 9 2，9 3 从沉淀物中释放的磷 2 3,q 9

32、 4，9 5 鱼类栖息地减少 7 9 漂浮藻团形成 3 2，9 2，9 6 q 海鸟可获得较多的食物 在波罗的海 缺乏适 当的 科学参考文献 鳕鱼成功繁殖 7 8，9 7，9 8 q 的区域较少 对海豹和海鸟的影响 在波罗的海 缺乏科学证据 肝毒素对高级 3 3，3 4 生物的致命性 盐(度)跃层以上 9 1 底栖动物较多 盐(度)跃层以下鱼类较少 9 o，9 1 对其它地区的捕食 9 O 压力增大 h t tp：ll ww w a mb i o-c h i n e set o m A MB I O 版 权 为瑞 典 皇 家 科学 院 所 有 A mb i o V o l，3 4,N o 6

33、Au g u s t 2 0 0 5 维普资讯 http:/ 续的模式预则未来的一个障碍。要记住的重要一点是 当模型中变率增 加时，结果的可预测性就会降低 I。研究人员的任务是衡量相关的指 标。管理的任务是 为适 当的行政管理提供合理的法律和限制条件以及 方法 I l l。任何预测都包括若干的不确定性。气候可能是一个关键的 驱动因素，但如果系统变化得比模型假设的还要快，预测结果就变得 不确定。人类社会对变化的响应也是如此。Wa l k e r 等人认为，如 果公众认真、及时地接受预测结果，并积极响应，作出应对，那么就 可能要对预测作出修正。通常由政府当局编制的环境监测数据，是有价值的背景材料。

34、关 键是要以适当方式进行监测，这取决于要解决的问题和具体的实施结 果 I。监视计划经常是在没有考虑决策过程中应该如何对数据作最有 效和有用的统计处理的情况下开展的4 I。自然界的非均匀性和变化性 也使确定差异和探测变化变得困难。对于综合评价来说，通常至少需 要进行十年的监测，才能有把握地探测到变化趋势 I。为了得到预测 值，监测要有一致性，并能得到相关的统计资料，但是实现起来成本 很高。除监测之外，基于数学模型或气象模型的模拟是预测水生态系 统变化的重要工具。K o r p i n e n 等人提出的涅瓦河河 口至芬兰湾的三维 模型就是一个例子 该生态系统模型，建立在三维斜压流和水质模 型基础

35、上，计算了营养物的携带量和运输量。由于一维模型的稳 定性，即使在较大的波罗的海尺度上，也足够用了；作为例子，可以 参阅 Wu l f f 等人的营养物质预算模型4 9】。目前有许多意见，模型和建议，问题是如何将它们付诸实施。科 学专家在为决策者提出建议和在与之合作中发挥着重要作用。不过，科学不仅有对管理的责任而且也应该向社会公众提供尽可能多的信 息。最经常的情况是信息不能有效地传递。交流的障碍通常是缺乏以 学科间或跨学科的方式进行综合性思维。单一学科的方法受到知识零 碎和缺乏与其他学科联系的限制。然而，最大问题或许是公众与科学 家面对面交流的机会非常少。B o e s c h t“所言，以公民

36、能理解的方式，提供关于生态系统恢复、评价工作，以及生态 系统健康方面的信息是 生态恢复工作的重要组成部分。概括讨论 为了改善波罗的海生态系统的状况，生态学家需要为决策提供支 持。跨学科研究法需要对专有名词和方法做出明确和相关的解释，而 且还要积极开展工作，以弥合不同学科间在知识范围上的差异 4 i。为了获得有价值的成果，研究人 员需要提供好的生态监测系统和 对未预料到的管理影响做出响应，但是这只是问题的一个方面。另一 方面是要将跨学科的知识综合成模型，以预测可供选择的政策实施的 结果和影响。这被称为 自适应性管理】。适应性管理和概念模型或多 或少地有着同样的目标。相互联 系的知识和不同领域的各

37、种系统，都 支持科学与管理之间进行更好的合作，而且在指出知识差异方面有着 教育价值。自适应性管理和概念模型允许对问题进行解构，即在没有 忽视整个过程的关系和联系的条件下 1 1,5 0 ，把问题集中到一种简单的 情形。根据 Wa l t e r s 5 0 1 的观点，适应性管理计划，原则上，不是从反 复试验和错误 中学习，而是从认真的测试中学习。概念模型在沟通学科间的理解方面有重要的意义，不管模型是具 有一股的特性还是针对具体的问题。图2 提出的概念模型是针对一股 的富营养化过程，但又专门针对波罗的海地区。它显示了富营养化从 起因到对社会影响的发展过程。对模型可以作这样的解释，或者将它 与更

38、一股的富营养化和经济价值模型相结合，如，T u r n e d“，C l o e m i ，及 E l l i o t t 和 d e J o n g e 0 2 1 等人提出的概念模型。因此，该模型为科学 家，管理者和决策者提供了一种工具。它显示了确定性过程，例如发 生在物理化学环境 中的过程，如何在生物学水平上控制经验过程。它 也指出不同学科的过程是如何互相联系起来的，因此强调综合性思维 与合作的重要性。模型在决策支持中有重要的价值。MA R E(海洋富营养化研尧 文 献5 1)研究计划中的决策支持系统是在学科交叉及管理部门与决策者 相结合方面做的一次好的尝试。有希望的是，完成后的MA R

39、 E s Ne s t 模型不仅有研究价 值，而且也将在实践 中发挥作用。欧盟水框架指 令 目的是要提高公众的水生态系统环境意识。除欧洲委员会以外，H E L C O M 1 5 2 1 是波罗的海地区管理问题的主要协调机构。非政府组织 在转化科学成果和提高公众信息意识方面发挥着关键性作用。为了让公众能够接触到有关信息，科学需要从现实生活中，获得 具体的事例。显然，在科学家知识与公众的观念之间存在着距离。决 策者站在这两者之间，并通常要受到经济和工业压力，以及公众态度 的控制。因此，提倡决不能忽视信息和教育【l。概念模型的下一步工作是将他们与数字和定量模型连结起来，这 在为将来提供有价值的预测

40、和为决策支持系统提供信息方面都有现实 的重要意义。管理者和决策者必须认识到像波罗的海这样的复杂系统 既包括 自然因素也包括人为因素。因此，做出预测是很困难的。工作 框架是决策支持，最好的估计或有根据的推测是决策者必须基于什么 做出决定。I。例如，欧盟水框架指令的工作就是在欧洲议会，相 关当局和科学及经济 I专家之间开展合作。结 论 本文通过具有一股意义但内容又详细的概念模型对波罗的海里的 富营养化问题进行了描述。模型的目标一是汇总信息，二是从波罗的 海的角度，显示人们 已经了解 了富营养化的哪些方面，三是充当科学 和社会之间相互交流的基础。积极开展科学家之间以及科学与管理之 间的跨学科交流是必

41、要的。概念模型的目的不是过分简化现实，而是 用一种用户友好的方式显示自然科学和社会经济之间可能存在的关系 和途径。因此，这种模型能作为一种教育工具，指出我们现有知识和 基本数据中存在的差距，也能作为定量、数学或数值模型研究的起 点，例如 MA R E s N e s t 模型 i。参考文献与注释 1 Bo e s c h，D F 2 0 0 0 Me a s u ri n g t h e h e a l th o f theCh e s a p e a k eB a y：t o wa r d si n t e g r a ti o n a n d p r e d i c t i o n En

42、v i r o n m R e i S e c ti o n A 8 2 1 3 4 _ 1 4 2：一 2 R a p p o r t，D J ，Co s t a n z a，R and Mc M ic h a e l，AJ 1 9 9 8 As s e s s in g e c o s y s t e m h e a l th T r e n d s E c o 1 Ev o 1 1 3 3 9 7 2 3 r g e n s e n，B B a n d Ri c h a r d s o n，K(e d s )1 9 9 6 E u t r o p h i c a t i o n i n

43、C o a s ta l Ma r i n e E c o s y s t e ms Co a s t a l a n d E s t u a r i n e S t u d i e s 5 2 Amd r i c a n Ge o p h y s i c a l Un i o n Wa s h i n g t o n，DC，2 7 2P P 一 4 C l o e m，】E 2 0 01 Ou r e v o l v i n g c o n c e p tu a l mo d e l o f the c o a s t a l e u t r o p h i c a ti o np r o

44、b l e m Ma rE c o 1 Pr o g S e r 2 1 0 2 2 3 2 5 3 一 5 R 6 n n b e r g，C 2 o o1 E f f e c ts a nd C o n s e q u e n c e s o fE u t r o p h i g a t i o n i n t h e B a l t i c口 _-s p e c c 1 a a t t e r n s i n D ffe r e n t R e g i o n s L i c e n t i a i e T h e s i s，Ab o Ak a d e mi Un i v e r s

45、i ty，Ab o，F i n l and 6 Amb io 1 9(3)1 9 9 0 S p e c i a l i s s u e：Ma r i n e e u tro p h i c a ti o n 7 l f LF，R a h m，L a n dL a r s s o n R(e d s)2 o o l AS y s t e msA n a ly s i s o ft h eB a l t i c S e a Ec o l ogi c a l St u di e s Spr i n ge r-Ve r l a g，Be r l i n，45 5 PP 8 A n o n S 2 0

46、 0 0 D i r e c i i v 2 6 6 o 6 o mCo f m e E u rop n P a r l i a me n t and o f the C o u n c i l o f the 2 3 Oc to h e r 2 0 0 0 Es t a b l i s h i n g a F r am e wo r k f o r C o mmu n i t y Ac t io n i n the F i e ld o f wa t e r P o l i c y Omc i a l J o u r n al o f the Eu r o p e an Co mmu n i

47、 ti e s，L 3 27，l，7 2 p p 9 Du n l a p R E 1 9 9 3 F r o m e n v i r o n me n tal t o e c o lo g ic al p r o b l e ms I n：S o c i a f 户 南b l e ms C alh o u n，C and Rit z e r,G(e d s)Mc Gr a w Hi l l，Ne w Yo r k P P 7 0 7 7 3 8 1 0 Ox f o r d Un i v e r s i t y P r e s s 2 0 0 4 O x f o r d E n g l is

48、 h Di c t i o n ar y n l i n e (h t t p：c t i o n a r y o e d c o m)一 一 I 1 E l l i o t t，M 2 o o 2 Th e r o l e o f the DP S I R a p p r o a c h a n d c o n c e p t u al mode l s i n ma r i n e e n v ir o n me n t a l mana g e me n t：an e x a mp l ef d f o ff s b o r ewi n dp o v e r Ma r P o l 1 B

49、 u l 1 4 4,i ii v _ i _ A mb i o V o 1 3 4。N o-6，Au g u s t 2 0 0 5 A MB I O版 权 为 瑞 典 皇家 科 学院 所 有h tt p：w w w mb io-c h in e s e c o rn 4 3 1 维普资讯 http:/ l 2 El l i o t t M a n d d e J o n g e N 2 0 0 2 T h e ma n a g e me n t o f n u t r i e n t s a n d p o t e n t i a l e u t r o p h i c a t i o n

50、 in e s t u a n e s a n d o t h e r r e s t ri c t e d wa t e r b o d ie s Hv d r o b i o 1 47 5 4 7 6 5 l 3 5 2 4 1 3 TU me r,R K。G e o r g i o u，S ，Glc n，l M，W u l 凡 E，Ba r r e t t，S，S o d e r q v i s t，Ba te ma n，l-J F o lk e C e t l 1 9 9 9 Ma n a g i n g n u t r ie n t flu x e s a n d p o l l u