创建思路及体系框架

一、创建思路

国际地质指标工作组在创建地质指标时特别关注以下几个方面的理念，在创建生态环境地质指标体系时值得借鉴：

第一，地质指标是多类环境指标中的一类，利用地质指标追溯过去几百年的环境变化和过去的演化趋势。但是，地质作用常常被忽略的原因正是由于地球科学的长时空特点，这种长时空演化对于生态学家和习惯于只关注现在和未来几十年的学者们来说简直难以接受，结果就只能忽略。然而，近年来地球科学家通过石笋、湖泊沉积物、树木年轮及土壤水化学等研究方法和技术，把描述过去地表作用的速率和尺度已经精确到年、十年的尺度，这一点已经引起了环境规划者和公众的关注。也就是说，如果我们准确了解了在过去大约100年的时间里全球性、区域性以及地区性环境是如何变化的，我们就可以更清晰地区分自然作用与人类作用，而这对环境规划管理来说是至关重要的。

第二，国际地质指标工作组还特别强调指出了敏感性这一概念。例如，景观的敏感性应是地貌系统内部潜在变化的幅度，是景观在抵抗或承受变化冲击方面的种种能力。因此，敏感性可以被用来判断景观的要素趋于环境变化临界值的程度。因为地质指标就是为了进行综合环境监测而创建的，因此应该有助于评价环境变化特别是变化中的“关键”部分。然而，由于地球系统的复杂性，长时空演化、敏感性、复杂性往往交织在一起，依据现有数据尚不能得出对环境管理者有用的认识。因此，除了必须开展长期监测以外，还必须打破传统学科界线，如地质学与生物学之间的界线，将所有重要的环境要素一并引入到环境评估中进行统筹考虑。例如，树木年轮和苔藓也应改看作是地质指标，因为它们两个在测定地质沉积物和地质作用的年龄时就是极其敏感的。

第三，国际地质指标工作组建立地质指标的方法，是确定出一套描述常见景观和地质环境的、最重要的、短期动态变化的参数。因此，有些地质指标是单一的，有些地质指标是高度综合性的，如海岸线位置、冻土活动、地下水质等都是高度综合性的指标。目前还没有办法将许多对于地下水监测有重要意义的化学参数组合或综合成一个简单的指数，而且将化学参数综合在一起有时对于决策而言是很危险的，因为某些潜在有害化学品容易被忽略。因此，地质指标工作组决定将地下水质这一地质指标规定为包括盐度、pH、氧化还原状况、氟化物、放射性、NO₃、K/Na、PO₄、SO₄、As、F、Sr、HCO₃、B、溶解有机碳等等。

第四，国际地质指标工作组还确立了地质指标选择的原则，包括：①问题优先原则，因为不论是在区域尺度上还是在全球尺度上，有些地质指标显然更重要一些。②相互联系的原则。一方面，由于地质指标是与地球系统紧密联系在一起的，详细分类十分困难；另一方面，所建立的地质指标用于描述环境的各个分量，表面看来似乎是彼此独立。但实际上这些地质指标之间的确是相互联系的，如地下水、地表水、沉积物、土壤、生物与大气中的化学物质含量及其变化是密切相联的，一种物质的变化会影响到其他物质，甚至会出现人类影响超过自然模式的情形。③具有自动记录功能。这些地质指标可用来记录和储存环境变化的证据，如洞穴堆积物的生长型式（岩溶活动）、冰层、地下温度状态、湖泊沉积物的地球化学特征和珊瑚等，其价值就在于可作为古气候档案用于长期监测那些因成本、人员或地处偏僻等而无法安装记录仪器的地区的环境变化。④国际地质指标工作组在编制地质指标清单时并没有遵循压力—状态—响应这一框架，而主要针对的是管理人员和决策者。因此，所建立的地质指标主要是用来评价人类活动对环境造成的压力、由此而形成的环境状况或状态、为制止不良局面而作出的政策响应的等。

二、体系框架

目前，我国环境地质工作主要可分为两类：第一类是以地质环境现状评价为目的的环境地质调查工作，第二类是以地质环境预测和管理为目的环境地质监测工作。我国地质环境研究和管理者引入Geoindicators的目的之一是借鉴Geoindicators创建理念建立我国地质环境调查和监测的指标体系，用于规范我国地质环境调查与监测工作。我们认为，可以借鉴Geoindicators的创建理念，通过关注和了解地质环境对人类有什么压力、压力状态如何、人类如何应对等，采用“压力（Pressure）—状态（State）—响应（Response）模型（PSR模型）”来构建地质环境监测指标体系，并通过监测应对措施的实施效果来检验地质环境监测指标的科学性和实用性。

鉴于目前我国环境地质问题和生态环境问题的调查研究程度，而且考虑到必须在对各类问题的发生、发展规律和影响因素获得系统认识的基础上，才可能根据“压力-状态-响应”模型构建监测指标体系。因为每一种环境地质问题都有其自身发生、发展的客观规律，人类活动只是加剧或延缓了其发展的进程。换句话说，在建立“PSR模型”和地质环境监测指标体系之前，除了需要了解评估被管理地区存在哪些环境地质问题外，还需要分析每一种环境地质问题的成因和影响因素、发育分布规律和现状、在人为干预下的发展趋势、造成的后果和危害等，这就是环境地质调查评价工作中常用的“影响（Cause）—状态（State）—后果（Result）模型（CSR模型）”。利用“CSR模型”可以建立每一种环境地质问题的地质环境调查指标体系，用于地质环境调查评价工作。例如，《中国主要环境地质问题》（李瑞敏、王祎萍等，2007）已经贯穿了“影响—状态—后果”模型的理念，使得其针对主要环境地质问题的评价具有较好的系统性和科学性。

可以看出，“CSR模型”实际上是一个正演模型，“PSR模型”是一个反演模型。地质环境管理者正是通过正演过程科学认识环境地质问题，并通过反演过程科学管理地质环境。相应地，环境地质指标体系也应该由两大类组成，一类可以称为地质环境调查指标体系（CSR指标体系），另一类可以称为地质环境监测指标体系（PSR指标体系）。地质环境调查指标体系包括影响指标、状态指标和后果指标，是建立地质环境监测指标体系的科学基础；地质环境监测指标体系包括压力指标、状态指标和响应指标，可用于国家或地区地质环境管理（图1-1），其技术路线见图1-2。

综合分析我国自然地理地质环境条件，生态环境变化显著且与人类生存生活密切相关的生态环境地质问题主要有雪线后退、土壤侵蚀、石漠化、沙漠化、草地退化、湿地退化、土地盐渍化、海岸线变化、城市水土环境变化、农田水土环境变化等。本书重点对石漠化、沙漠化、草地退化、湿地退化、海岸线变化和城市水土环境变化开展环境地质指标研究工作。

图1-1 环境地质指标体系构成框图

图1-2 环境地质指标体系构建及应用的技术路线框图