1大黄石生态系统的要素及其相互作用
目前，大黄石生态系统面积达48562~72843km2，横跨怀俄明、蒙太拿和爱达荷三州，由2个国家公园、6个国家森林地、3个国家野生动物保护区、3个印第安原著民保护区以及州立土地、城镇和私人土地组成[5]，黄石国家公园是大黄石生态系统的核心。大黄石生态系统是地球上最大的保存完好的温带生态系统之一。热泉特征、野生动物、湖泊、大峡谷以及石化树构成了大黄石的生物多样性和自然财富。其中野生动物包括北美最大的麋鹿群之一，美国最大的放养的野牛群，稀有的灰熊群以及罕见的狼獾和猞猁。生物种类涵盖了67种哺乳动物、322种鸟类、16种鱼类、10种爬行动物和两栖动物、12000种昆虫和1150种原生维管植物[6]。大黄石生态系统内的动物物种丰富度和分布取决于它们之间的相互作用以及它们所在栖息地的环境质量[7]，并且受到了火山地质运动、森林火灾、气候变化以及越来越多的自然和人为的影响。总体来说，大黄石生态系统由气象气候、地质地貌、生物水文和人类土地使用构成，而各要素之间随时间相互依赖、相互影响。如黄石地区独特的间隙泉和温泉受到火山活动的影响；热泉中硫、碳、氮含量对水体底部的微生物(嗜热菌、细菌、古生菌)等产生影响；土壤和水体中的矿物质、大气温度湿度等变化带来植被分布和数量的变化，进而影响着食草动物和狼群的分布和数量。同时，人的因素也不可忽略，人类在大黄石地区的伐木、狩猎、采矿、游憩、居住、工作等活动直接影响了植物和动物廊道；汽车尾气、生活垃圾废水、空调等对大气中温室气体含量的影响，气候变化是引起外来物种入侵的重要因素之一；另外，周期性的森林火灾也对黄石生态系统产生影响，成为维护黄石国家公园生态系统的稳定性及其演化的直接动力之一。
2大黄石生态系统管理的体制适应性
2.1管理机构
大黄石地区的联邦土地在行政区划上由国家公园管理局、野生动物局、土地管理局和国家森林局共同管理，前三者隶属于美国联邦内政部，而国家森林局隶属于美国联邦农业部[7]。1964年，国家公园管理局和国家森林局2个部门通过“理解备忘录(MemorandumofUnderstanding)”达成共识，合作共管大黄石地区，并成立了大黄石协调委员会(GreaterYellowstoneCoordinationCommittee，简称“GYCC”)。之后，美国野生动物局和土地管理局分别于2002年和2012年相继加入GYCC。GYCC作为大黄石地区生态系统管理的协作平台，每年召开一次会议，会上四大政府机构官员与当地利益团体、商业团体、非政府环保组织和科研工作者共同商议区域生态系统管理事务。大黄石地区的生态系统管理的相关组织机构和利益团体及其相互关系如图1所示。大黄石生态系统的分析评估、决策机制、项目实施等事项通过委员会进行统筹协调，各部门力图找到交叉的任务，寻求共同管理大黄石地区资源的机会。其任务是：1)提供公众服务和维持大黄石地区资源方面的领导策略；2)协调国家公园、国家森林、国家野生动物保护区和土地管理行政区规划和监测；3)设置大黄石生态系统为优先考虑对象，并分配资源来实现目标；4)提供联邦、州、地方机构、民间组织和公众之间互动论坛，鼓励在联邦单位和合作伙伴间的协调和共享；5)确定并解决持续出现的新问题，运用相互协作的战略思维；6)减少重复工作，寻求共享信息、资源和数据的机会；7)在法律允许和机构使命的范围内，制定大黄石地区统一的规则、要求、程序和公众信息[8]。在大黄石生态系统委员会的统一合作战略目标下，进一步设立多个专业委员会(简称专委会)实现主要生态系统议题的分项管理，包括水生入侵物种合作社、陆生入侵物种小组、清洁空气合作伙伴、防火安全管理团队、渔业团队、水文团队、白皮松委员会、可持续经营委员会等。专业委员会成员来自与大黄石地区相关的联邦、州立、县机构的管理者和专家。其他还有一些专业组织在GYCC统一协调下参与到大黄石生态系统的管理中，如1983年成立的跨部门的灰熊委员会(InteragencyGrizzlyBearCommittee，简称“IGBC”)，其成员组成包括了联邦政府的国家公园管理局、野生动物局、森林管理局、土地管理局和地质勘探局，州立政府的相关机构以及非政府组织，他们在GYCC的协调下进行灰熊数量的监测和保护[9]。由此可见，目标统一、职能细分的管理形式使大黄石生态系统委员会兼具综合化和专门化的特点。
2.2当前管理内容与形式
2009年，大黄石生态系统委员会的联邦政府机构管理者、美国地质勘查局和来自高校的科学家共同确定了威胁大黄石生态系统的三大外部力量：气候变化、土地使用变化和入侵物种[10]。参与者总结大黄石生态系统所面临的挑战是：“理解大尺度的压力是如何影响生态系统动力及其服务功能的，并在此理解的基础上决定管理景观的最佳途径。”他们确定了研究的需求包括以下几个方面：1)生态系统是如何响应气候变化的？尤其是水系统，高原和林木群落的变化，雪和土壤湿度的改变，以及诸如干旱、洪水、火灾、昆虫骚扰和疾病等干扰过程；2)人类如何影响生态系统？例如如何管理人类聚居才能最小化野生动物生态的影响？放牧、采矿和能源发展这些人类活动是如何改变土地使用和生态系统的？3)是什么促使入侵物种的传播？入侵物种如何影响大黄石生态系统的？气候变化和土地使用的变化如何影响入侵物种以及它们的管理？这3部分的议题可归结为对生态系统中各组成要素之间相互影响的属性、程度、机制和规律的研究，在此科学研究的基础上经设定指标、确立阈值、风险分析等步骤实现生态系统的管理，建立起生态科学研究和管理政策之间的联系。针对气候变化、入侵物种、物种保护、土地使用等问题，各小组通过制定清单普查、监测评估、战略计划、实施计划、管理导则、管理手册等文件落实管理，并定期汇报完成成果和下一步的工作重点。管理内容主要集中在几个方面：1)对生物物种或自然灾害在尺度、范围、结构和功能等属性上进行普查、制作清单，评估其状态并建立监测机制；2)采用适应性管理策略进行生态系统的维持、保护和修复；3)制定物种管理或灾害防治的管理战略(表1)。管理内容细致地考虑了地质、水文、生物资源、气候以及人为要素对于大黄石地区生态系统的作用，旨在生态系统保护、生物资源可持续利用和共享生物资源三者之间达到平衡。既有以生物、环境质量为核心的管理规划，如《大黄石地区灰熊管理指导方针》《大黄石秃鹰管理计划》《大黄石地区空气质量评估》《大黄石地区白皮松策略》等；又有将人类及文化的多样性视为生态系统的一部分而进行的管理规划，如《冬季游客使用管理：多机构的评估》《春秋季大黄石地区游憩评估》等(表1)。
2.3管理途径
大黄石生态系统管理涉及多个部门特别是国家森林局、土地管理局等，如何保证管理目标的顺利实现，法律与制度是重要基础。早在20世纪60年代美国森林局与国家公园局官方就达成了大黄石协调管理共识，围绕野生动物问题、火管理计划以及装备政策等开展对话协调，也制定了合作计划与实施方案，但效果不佳，直到1988年国会进入干预，制定促进协调的法案，加快大黄石协调管理政策的改革，促进国家公园局、森林局等部门捆绑政策的制定，1988年大黄石协调委员会成立区域领导团队，负责机构内部以及区域之间长期目标、计划与管理战略的协调等，这样大黄石生态系统管理才进入实质性运作阶段[6]。
3大黄石生态系统管理的特征和借鉴意义
3.1战略上：跨边界的生态系统管理思路
国家公园边界常常是一个理想的和考虑实际成本以及其他因素后妥协的结果，边界的修订与公园游憩特征和机会、操作和管理上的议题有关，例如可达性、地形测量、自然特征、道路等，同时也受到管理授权的影响，如管理可行性、尺度、配置、所有权、成本和其他因素[9]。黄石国家公园的边界虽然已经包含了地热资源和多种野生动物栖息地，但生态格局的演变和生态过程相互作用的范围远远超过了这个边界，野生动物的迁徙和捕食路径不会局限在此边界内，边界之外的气候、地质、水文变化以及人类的生产生活活动都对国家公园边界内的自然资源产生影响。黄石地区从20世纪60年代开始运用生态系统的思想，从单独的边界内的物种保护、恢复扩展到区域景观的尺度；在管理上打破行政边界的阻隔，以黄石国家公园为核心，针对特定保护目标的需要扩大管理边界。我国风景名胜区、自然保护区等保护地均有明确的边界，但由于公园内部及其周围地区管理目标的不同导致了2个或多行政区域在边界处的管理特别脆弱，城镇化、工业化促进保护地边缘地带土地性质转变使物种栖息地受到威胁，生态系统承受的压力增加[11]；另外，目前国内风景名胜区或自然保护区在进行资源调查分析时对区内资源要素与环境属性描述较多，但从生态系统角度对生物体、环境和人为因素之间相互长期的影响规律和分析明显欠缺。黄石公园这种从区域生态系统角度思考国家公园资源有效管理的思想对于我国目前自然保护区、风景名胜区、森林公园等保护地保护具有借鉴意义，即从区域角度构建保护地生态安全格局，这种格局是基于保护地特定保护目标的需要而建立的。
3.2制度上：跨部门的合作协调机制
大黄石生态系统管理跨部门合作协调主要由大黄石协调委员会(GYCC)来实现。大黄石协调委员会的发展历程可以分为3个阶段：1)1964—1991年建立统一框架阶段；2)1992—2005年内部成员扩大和管理内容细分阶段；3)2006—2012年现状成果评估和完善分项规划阶段。从大黄石协调委员会的形成历程来看，其跨部门的合作协调机制同美国和加拿大共管的五大湖流域生态系统的管理框架非常相似(图2)。框架揭示了实施生态系统管理方法的基本过程，其步骤是针对达成共识的生态系统问题制定战略框架、实施行动计划；其特色在于监测评估反馈和利益相关者间协商的反馈。目前我国学界普遍认同美国国家公园的中央集权垂直管理模式要优于我国保护地分权管理模式的观点[13]。实际上美国国家公园的垂直管理模式并不是单向的管理，同样存在多部门协调如同农业部、森林局、土地局、地方利益相关者等，如何有效协调实施是该制度的关键，大黄石生态系统的跨部门合作协调机制为我国建立国家公园制度与政策提供了参考。针对生态系统问题建立统一的战略框架，建立信息和数据的共享机制和平台，加强协调和反馈，政策与法律赋予大黄石协调委员会的权力，保障发展计划的实施。
3.3决策程序上：基于科学研究的管理决策体系
大黄石生态系统的管理决策以大量的科学评估和监测为依据，通过适应性管理框架把科学知识和管理行动统一起来(图3)，通过科学监测和分析能够证实或潜在地改变管理行动[10]。由于生态系统时空尺度变化的多样性，使得生态系统监测的结果可能是非线性的，具有不确定性，导致生态系统管理措施可能会根据科学研究的进展而不断调整、完善。科学家一方面通过设计监测模型帮助管理者理解管理行动及其成果，使管理者和科学家互动；另一方面，在生态资源评估时，管理者可能要求科学家给出更多信息，使科学家重新设计数据收集计划，建立监测模型，这就要求科学人员与管理者保持合作，对生态系统进行动态的监测和管理，目的是指导科学研究能够更好地服务管理者，从而不断完善基础数据清单和长期监测项目，揭示更有意义的大黄石地区生态系统现象和所受影响。20世纪60年代以前黄石国家公园猎杀灰狼以增加鹿和野牛的数量使灰狼濒临灭绝，引进外来树种培育风景林，导致生态系统功能严重破坏[14]。这是由于规划决策只注重人的观赏体验需要，忽略生态系统的自然运作规律所带来的后果。生态系统管理提供了一个将多学科的理论与方法应用到具体管理实践的框架[15]。国家公园保护与管理是一项技术性很强的工作，黄石国家公园的教训以及今天在生态系统保护上的成功揭示了基于科学研究的管理决策体系的重要性，我国保护地的规划管理应该在动态的科学研究的基础上进行决策，应依靠多学科的力量，进行生物资源的专项分析，从而避免管理中的盲目性。
4结语
以黄石国家公园为核心的大黄石地区生态系统管理模式不仅成为联邦机构国家公园管理的范例，也在保护地管理领域开创了一个世界性的先例。大黄石生态系统的管理框架、管理机构、管理内容、管理途径的有效运作对中国保护地管理体制与制度的改革提供了很好的借鉴。
作者：吴承照 周思瑜 陶聪 单位：同济大学建筑与城市规划学院教授 同济大学建筑与城市规划学院在读硕士研究生 同济大学建筑与城市规划学院在读博士研究生
