“驱动力－压力－状态一影响一响应”（DPSIR）模型，DPSIR由OECD于1993年提出,此后在政策制定与研究中得到推广。DPSIR模型兼具DSR(“驱动力–状态–响应”)和PSR的特点,能有效地反映系统的因果关系并整合资源、发展、环境与人类健康等要素,因此是评价流域生态安全的适宜方法。与PSR框架一致,DPSIR模型是基于因果关系组织信息及相关指数的框架,目的在于建立驱动力(driving)–压力(pressure)–状态(state)–影响(impact)–响应(response)的因果关系链。其中,“驱动力”是推动流域系统压力增加或减少的社会经济或社会文化因子,由“原始驱动力”(primarydrivingforce)的潜在力量推动,如人口增长、繁荣水平、社会观念或技术变化等。“影响”(impact)是指由于环境状况导致的结果,代表可观测的正面或反面的结果,如人类健康影响或植被破坏等。DPSIR模型可涵盖社会、经济、环境等要素,以表明社会、经济和人类活动对流域生态安全造成的威胁,也可通过响应指标来表明人类活动及其最终效应导致的环境对社会的反馈。下图是依据欧洲环境署(EEA)及相关概念, 总结的一般性的 DPSIR 框架结构。

       改进的DPSIR模型

      李玉照等在一般的DPSIR，基础上对DPSIR模型进行改进,完善了驱动力、压力、状态、影响和响应这5类指标因子,加强了概念模型中的过程链研究。具体而言,传统DPSIR模型中的驱动力因子是指造成环境变化的潜在原因,目的在于描述社会经济发展及人口增长所带来的生活方式的变化、生产和消费模式的改变等,因此更多地偏重于非环境因素,忽略了生态因子。而改进DPSIR模型则将生态指标因子作为衔接驱动力对压力作用的桥梁,旨在反映驱动力对生态系统可能造成的生态压力,更符合生态安全评价的主旨（如下图）。同时,改进后的DPSIR模型,不仅仅关注环境的直接压力因子(如污染排放、环境基础设施建设等),更关注如何通过一定的因果关系模型来预测直接压力因子可能对环境现状造成的影响。此外,传统模型更多关注的是状态类因子,而改进后的模型不仅注重在驱动力和压力下的系统现实表现,更关注状态变化与自然系统、人类活动造成的环境影响之间的相互关系。

     流域尺度生态安全评价的 DPSIR 模型

     改进后的DPSIR模型应用到流域尺度上,5类指标完整地体现了流域生态安全灾变的综合情况,更能够揭示潜在的社会经济“驱动力”给流域生态安全造成“压力”,引起流域生态、资源环境的“状态”改变,进而“影响”人类活动,最终促使一系列“响应”措施的产生这一完整因果链,从而为流域生态安全评价提供了较好的研究思路。基于此,李玉照等从流域尺度出发,提出适合流域生态安全评价的DPSIR模型框架(如下图)。

1)驱动力(D)–压力(P)关系。较传统DPSIR模型而言,在本文提出的模型中,增加了可能破坏流域生态环境现状的潜在产业,这对于流域生态安全变化的预警十分重要。理由在于,由人类活动(驱动力)导致的压力(排放、资源使用等)是两类变量的函数,包括活动级别及活动中采用的技术。如某种经济活动导致的特定污染物的排放是某种级别的人类活动的产物,而排放系数则反映了所考察的活动所采用的技术。因此,模拟驱动力–压力关系所使用的方法要综合考虑这两类变量。技术变量可通过排放系数、资源利用系数和土地利用系数来反映,在某些情况下这些系数可由基本的过程信息来计算,在另一些情况下则需要通过实验获取。

2)压力(P)–状态(S)关系。不同于传统的DPSIR模型只考虑排放因子和资源使用状况,本文将排放、资源使用和土地利用作为3种主要的压力类型。导致的状态变化包括物理变化(水文和地貌的改变)、化学变化(如大气、水、土壤质量的变化)和生物(生态)变化。通常可用物理和化学状态作为目标变量,将与之相关的生物状态变量作为衍生效果变量。在分析方法上,压力和环境状态之间的关系可用两种方法来描述:①经验模型,基于压力和状态变化的监测数据得到;②机理模型,基于物理、化学和生态过程构造出来,经过监测数据校验。其中,机理模型更为准确,但通常十分复杂且要求大量的信息输入。为此,折中的方案是使用“元模型”,即用机理模型计算出特定条件下的因果关系,在此基础上构造压力–状态关系的经验模型,而改进后的DPSIR即符合元模型的思想。

参考文献

李玉照,刘永,颜小品.基于DPSIR模型的流域生态安全评价指标体系研究[J].北京大学学报(自然科学版),2012,48(06):971-981.