研究，一部分的特别功能欧洲海洋管理系统科学

实现黑海良好的环境状况:环境管理中的规模错配

• 摘要
• 黑海的环境问题与地缘政治
• 方法:DPSWR分析和决策空间分析图
• 结果
  • 西北陆架多瑙河流域营养管理与富营养化
  • 黑海小型远洋渔业的管理
• 讨论
• 结论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

黑海的环境问题和地缘政治

欧盟海洋战略框架指令(MSFD;欧盟委员会2008年)的目标是到2020年在欧盟成员国领海内达到或维持良好环境状态(GEnS)。为实现统一标准，会员国必须制定海洋战略，其中包括措施方案，并将基于生态系统的方法应用于人类活动的管理。实现gen要求解决海洋生态系统面临的广泛压力，该指令列出了一系列11个gen描述符，包括渔业(描述符3)、营养污染(描述符5)等。实现这些广泛目标的挑战之一是，压力及其驱动因素可能会出现规模不匹配的情况;它们可能发生在成员国的管辖范围之外，或在整个欧盟的领海之外，或者压力和国家可能发生在规模太小，以致于负责这些压力和国家的机构无法有效管理。解决环境管理中这种不匹配问题的重要性日益得到认可(Cash等人，2006年，Cumming等人，2006年，Henle等人，2010年，Veldkamp等人，2011年)。

黑海，毗邻六个经济条件、语言、文化和传统各不相同的国家;有六套国家领海;有独立的渔业和环境管理安排(Duzgunes和Erdogan 2008)，是一个地缘政治紧张的地区(图1)。乌克兰、保加利亚、罗马尼亚、俄罗斯和格鲁吉亚在苏联制度崩溃之前都是中央计划国家，处于向西方式民主过渡的不同阶段。由于其在国际石油和天然气运输方面的重要战略位置，在苏联解体和冷战结束后，黑海受到了开放贸易和建立新的政治联盟的巨大压力(Vlad et al. 2009)。罗马尼亚和保加利亚于2004年加入北约，2007年加入欧盟。土耳其也是北约成员国和加入欧盟的候选国。黑海地区的力量平衡相对突然地向西方盟友倾斜，这为区域合作提供了背景。虽然罗马尼亚和保加利亚加入欧盟为欧洲提供了进入黑海的战略通道(Suárez de Vivero and Mateos 2006)，但这一加入也带来了环境管理和可持续发展的义务，根据MSFD和其他指令，包括水框架指令(WFD;《城市废水处理指令》和《硝酸盐指令》(欧洲共同体委员会1991年)一个，b)．这种情况不仅限于黑海沿岸的6个国家，还包括多瑙河流域的11个非沿岸国家，其中9个国家是欧盟成员或有意加入欧盟的成员，有义务遵守世界农业fd和欧盟农业政策(共同农业政策)。

由于黑海环境问题的明显紧迫性，特别是西北大陆架的化学污染和严重的富营养化，黑海沿岸国于1990年代初同意了《反对黑海污染的布加勒斯特公约》，这是一项由黑海委员会推动实施的法律公约。1992年签署的部长级政策声明《敖德萨宣言》(Hey and Mee 1993)支持了这一点。过去二十年来，关于新的渔业公约的谈判一直在以非常缓慢的速度进行。委员会的环境战略(BSC 2009)制定了一系列生态质量目标，包括对消除富营养化的综合管理的承诺，以及作为优先事项的“商业鱼类种群和其他海洋生物资源的可持续利用”(BSC 2009)。然而，目前尚不清楚欧盟成员国、罗马尼亚和保加利亚在MSFD下的义务是否能够在一个拥有不同政治制度的共同海域内，甚至在《黑海公约》的共同框架内得到履行。

黑海地区地缘政治的复杂性对实现区域环境目标构成重大挑战。了解个别环境问题的具体空间特征可能有助于阐明潜在有效的管理策略。本文的目的是确定限制黑海地区海洋环境管理的空间不匹配，并探索可以改进的治理方面，以解决这些不匹配。提出了一个简单的尺度不匹配分类(基于Cumming等人，2006年)。详细的驱动，压力，状态，分析富营养化和黑海渔业提出和规模失配分类应用。不匹配被用来确定更有效的管理制度和相关治理的质量。

方法:DPSWR分析和决策空间分析图

驱动、压力、状态、冲击、响应(DPSIR)循环及其后继循环，改进DPSIR (mDPSIR;Langmead等人，2009年，Knudsen等人，2010年，Atkins等人，2011年)和DPSWR(其中影响一词被福利取代(Cooper 2013年)，是经过充分检验和广泛使用的概念框架，用于分析包括海洋系统在内的社会/生态问题(Borja等人，2006年，Langmead等人，2009年，Knudsen等人，2010年，Atkins等人，2011年);这里我们遵循Cooper的DPSWR模型(2013)。驱动因素是由政府政策、市场和私营企业产生的经济和社会力量。压力是这些驱动因素对生态系统提出的要求。压力位于系统的社会部分和生态部分之间的界面，由系统的社会部分引起，但发生在生态部分内部。状态变化是生态系统因压力而发生的环境变化。福利是由于这些状态变化而产生的人类福利的变化。管理层对某一特定问题的反应可以指向其他任何元素(D、P、S或W)，以努力实现经济和社会发展的效益与生态系统成本之间的平衡(Cooper 2013)。

社会-生态尺度不匹配发生在“人类制度在空间或时间上与资源的生物地球物理尺度不一致”的地方(Cash et al. 2006)。尽管学术界对规模错配的概念有相当大的兴趣(例如，Cumming等人，2006年，Henle等人，2010年，Veldkamp等人，2011年)，但该概念相当抽象，几乎没有证据表明，规模错配文献背后的理论正被整合到环境政策中(Kok和Veldkamp, 2011年)。图2介绍了基于Cumming等人(2006)的工作并使用DPSWR信息类别的尺度不匹配的简单分类。以响应为尺度框架，可对其进行失配分类，即生态问题的空间尺度(由压力和状态组成)或大于或小于特定响应的固定尺度;我们将这些分别称为粒度不匹配和范围不匹配。为了便于沟通驱动因素、压力、国家、福利、响应以及潜在的规模不匹配，我们制作了DPSWR要素的地图，我们称之为决策空间分析地图(见O’higgins和Roth 2011)。

结果

西北陆架多瑙河流域营养管理与富营养化

在中央经济的集约化农业生产的驱动下，黑海西北大陆架70%的营养负荷来自多瑙河，到20世纪70年代，该大陆架出现了主要的富营养化症状(Bodeanu 2002年，Mee等人，2005年)。到20世纪80年代，出现了包括缺氧和底栖动植物群大量死亡在内的次级症状(Cociasu等人，1996年)。中央政府的崩溃以及由此导致的农业(富营养化的主要驱动因素)的去集约化，随之而来的是复苏的迹象(Mee et al. 2005, Mee 2006;图3-inset图)。

图2总结了现阶段富营养化的DPSWR分量。黑海西北陆架富营养化的主要驱动因素并没有随着苏联解体而消失;农业仍然是多瑙河下游国家的主要活动和收入来源。农业补贴在整个黑海流域的欧盟国家普遍存在，2008年至2010年期间，通过共同农业政策(CAP)向多瑙河流域国家支付了总计近320亿欧元的补贴，这是富营养化的一个驱动因素(http://farmsubsidy.org)．富营养化的另一个主要驱动因素是污水的产生，这与流域内的人口水平有关。

多瑙河流域的营养压力来自点源和扩散源，反映了不同的驱动因素。主要的点源是废水(处理过的和未处理的)，主要的扩散源是农业化肥的径流(ICPDR 2009)。模拟研究表明，在多瑙河流域，86%的氮排放和71%的磷排放来自扩散源(ICPDR 2009年)。

环境状况的变化主要局限于黑海西北大陆架、罗马尼亚和保加利亚水域以及欧洲联盟管辖范围以外的乌克兰大陆架水域，其证据是营养水平较低的生物量增加和由此造成的氧气耗损。

尽管对于富营养化引起的人类福利变化的经济价值没有直接的衡量标准，但选择实验表明，人们有相当大的意愿在地方层面上为改善水质买单(Taylor和Longo 2010)。流域内国家的经济状况非常不同，较富裕的国家如奥地利和德国的人均国内生产总值是流域内最贫穷的国家摩尔多瓦的10倍以上(图4)。

多瑙河集水区已经采取了应对措施来解决富营养化问题，既包括欧盟层面(见图3)通过世界污水处理指令、城市废水处理指令和硝酸盐指令，也包括区域层面通过保护多瑙河国际委员会(ICPDR)。2000-2005年期间，为减少富营养化花费了超过40亿欧元(ICPDR 2007)。主要投资用于改善废水处理设施(37亿欧元)，这是一种技术解决方案，可以将废水生产的驱动因素与营养负荷造成的压力分离开来。根据现行的延至2015年的联合措施计划(ICPDR 2012)，预计还将投入62亿欧元用于城市污水处理。然而，对于MSFD管辖下的有限氮近海富营养化，富营养化的主要驱动因素是农业，而与之相关的扩散营养压力在过去获得的投资相对较少(1亿欧元;ICDPR 2007)，尽管已经制定了减少扩散农业氮素来源的立法，但没有减少扩散营养物的明确预算(icppr 2012)。

多瑙河流域营养物质污染的DPSWR元素的空间尺度的考虑清楚地表明了颗粒尺度的不匹配。尽管有对整个流域进行管辖的机构，而压力和国家变化就发生在这些流域，但执行和遵守是实现ICPDR和WFD (ICPDR 2007)目标的两大障碍。ICPDR和欧盟都无法有效应对最终在单个农场规模上产生的分散农业压力。多瑙河是世界上最国际化的河流集水区，尽管欧盟法规和国际合作结构(ICPDR)覆盖了多瑙河集水区的大部分或全部空间范围，但在国家层面，历史、经济、金融、流域内国家之间的制度差异以及它们在欧盟内部不同的一体化历史(图4)导致在必要的空间尺度上应对环境问题的能力不同。

还有一些其他的尺度不匹配影响了避免黑海富营养化的目标。第一个问题是纹理不匹配。关于黑海的区域协定(布加勒斯特公约、黑海行动计划)涉及六个黑海沿岸国家;在这一框架下就控制富营养化措施达成的协议包括俄罗斯、格鲁吉亚和土耳其，这些国家受富营养化现象的影响较小，对富营养化的贡献也比其他黑海国家和多瑙河流域国家小得多。也就是说，由于富营养化程度降低而引起的状态变化发生的规模小于国际应对措施的规模。因此，《布加勒斯特公约》下的措施往往相当“温和”，这也许反映出东部沿海国家不愿承诺采取代价高昂的行动，而这些行动似乎没有带来相应的好处。事后看来，从一开始就为一项涵盖多瑙河和第聂伯罗盆地以及整个黑海西北大陆架的区域政治协议设定一个规模，要比在零零碎落的基础上进行谈判容易得多。

黑海小型远洋渔业的管理

Goulding等人(2014)总结了在更大、更高价值的物种灭绝之后，黑海过度捕捞的历史。目前在黑海开采的主要渔场是小型远洋鱼类、凤尾鱼和小鱼。

图5显示了黑海小型远洋渔业的DPSWR的主要组成部分。图5从渔港数量和鱼类登陆数量两方面清楚地说明了土耳其渔业在黑海的突出地位。土耳其对鱼类蛋白质的需求是黑海小型远洋渔业的主要驱动力。

土耳其渔业构成了对鱼类资源的主要压力，占黑海渔获量的80% (BSC 2008)，凤尾鱼是迄今为止最大的渔业，其次是小鱼(Daskalov和Ratz 2011)。合法的捕鱼活动主要局限于领海，但在土耳其港口捕获的凤尾鱼有10%至50%是在格鲁吉亚水域捕获的(Özturk 2013;克努森,个人沟通)．

主要的目标鱼类在整个黑海迁移，鱼群的状况取决于主要在北部和西部的产卵地和南部和东部的越冬区的状况以及捕鱼努力的程度。因此，库存的状况取决于整个区域的活动。

黑海的小型远洋渔业是该地区可观的福利来源。历史上，黑海的渔业养活了大约15万名渔民，有多达200万名家属(包括上下游活动;球童1992)。在截至1990年代初的十年间，渔获量估计减少了约2.4亿美元。Knowler(2008)报告了在两个时期(1971-86年和1987-93年)对黑海营养诱导的富营养化及其对商业凤尾鱼渔业的影响的建模，显示了非本地梳子水母的影响Mnemiopsis leydii将黑海凤尾鱼渔业的利润从每年1700多万美元减少到30万美元以下。

没有一个共同提名的科学机构负责提供科学建议，也没有论坛让沿海国家就共享和跨界鱼类作出决定，而这些鱼类构成了最重要的商业渔业。关于渔业和海洋生物资源保护具有法律约束力的文件(LBDFCLR)文本的协议一直受到政治分歧的影响，最近的一次是在2007年，欧盟希望加入《保护黑海免受污染布加勒斯特公约》。此外，参与与开发海洋生物资源有关的全球治理协定的不同程度(表1)也使各国政府不必承诺寻求关于捕鱼的协定。特别是土耳其作为主要的渔业国家，不参加《联合国海洋法公约》，这是一个明显的障碍。土耳其有明显的动机与邻国合作，以恢复和保护黑海的栖息地，例如产卵地，但没有明显的动机促成维持鱼类数量的协议，因为它们在渔业中占主导地位，在目前的情况下，即使活动仅限于自己的水域，它们也会继续这样做。

需要对种群压力和状态进行管理的空间范围，大于并超出了根据《欧洲渔业政策》和《欧盟共同渔业政策》制定的欧洲立法的空间范围。因此，在欧洲的管辖权、压力和小型远洋渔业的状况之间存在明显程度上的不匹配。在解决这种不匹配问题之前，通过欧盟一级的措施为小型远洋鱼类种群实现统一标准和最大可持续产量的努力显然是无法有效的。

讨论

上述两个环境问题例子的核心都是在经济创造的利益之间进行权衡部门(渔业和农业的驱动因素)和这些活动造成的环境状态变化的成本。在富营养化的情况下，改善多瑙河流域环境管理的费用主要由农业部门承担，必须与改善黑海西北大陆架水质的环境和经济利益以及河流系统本身的类似考虑相平衡。就小型远洋渔场而言，成本(实施改进的捕鱼做法)和收益(小型远洋渔场的可持续性增加)都直接与捕鱼业有关。

尽管欧洲联盟对多瑙河流域的大部分地区拥有法律管辖权，并且是该地区农业经济补贴的主要贡献者，但迄今为止，欧洲联盟还没有表现出在解决扩散污染所需的空间尺度上改进农业做法的能力。这是流域内国家经济和社会条件的综合结果。流域内的所有欧盟成员国都发布了根据WFD的第一个流域管理计划，欧洲委员会(2012年)发布了对这些计划的第一个详细评估。主要结论包括:

• 许多会员国严重依赖《硝酸盐指令》等政策下的现有措施。
• 一些会员国仅对农业压力与国家变化之间的联系作了初步分析，而与任何拟议的措施几乎没有关系。
• 在提出额外措施的地方，许多是在联合农业政策的农村发展计划下可以得到支持的措施。
• 有必要为农民制定明确的强制性基线要求，在此基础之上可给予额外支持。

解决扩散污染问题是实现欧盟在《世界环境fd》和《MSFD》下的海洋环境目标的关键。与改进农业做法有关的立法文书(WFD、硝酸盐指令)没有与针对海洋环境的立法文书结合起来。例如，硝酸盐指令要求会员国指定“硝酸盐脆弱区”，但在制定该指令时，立法并没有设想这些区域覆盖大面积的农业区，并延伸到大陆架的广大地区，进入邻国的专属经济区(如黑海的情况)。

综合考虑黑海西北大陆架富营养化减少的好处，制定对农民的强制性基线要求，并根据共同农业政策分配农村发展资金，可以提供一种财政机制，提高欧盟在精细空间尺度上解决扩散污染的能力，并缓解当前粮食规模的不匹配。这将导致一种不完全是“污染者付费”的情况，而更多的是“污染者得不到补贴”的情况。这种反应将使农业活动与环境健康之间的取舍在地方一级明确，即内在化目前的外部性。然而，鉴于欧盟委员会承认一些欧盟成员国的压力和国家之间的知识联系有限，以及整个地区明显的经济差距(图3)，如果不提高一些国家实施改革的国家能力，就不能采取这种方法。任何有效的区域战略也必须考虑到这样一个事实，即在特别依赖农业的较贫穷国家，例如摩尔多瓦，改善环境管理的费用可能格外沉重。

黑海区域渔业管理协定的缺乏造成了国际范围的公地悲剧(哈丁1968年)，并因地缘政治紧张局势而加剧。由于缺乏一项区域协定，欧盟成员国为改善小型远洋渔业的管理而采取的单方面行动所带来的好处可能不会惠及成员国本身，而是惠及土耳其渔民。正如观察到的富营养化的粒级不匹配的情况一样，欧盟立法与鱼类种群和捕捞压力分布之间的程度不匹配导致了成本和收益的不平等分配。克服这一困难需要缔结并执行一项区域渔业协定。

尽管黑海区域渔业管理组织和相关的科学合作具体框架尚未成立，但在为渔业管理决策制定合理基础方面已取得了一些进展。2011年，欧盟委员会渔业科学和技术委员会(STECF)成立了一个黑海鱼类资源评估专家工作组，该工作组试图对小鱼、大比目鱼(Scophthalmus maeoticus)、鳀鱼(Engrualis encrasicolus),涂白(Merlangius merlangus)、马鲛鱼(Trachurus mediterraneus)、尖角鲨(Squalus acanthias)和海螺(Rapana venosa；Daskalov和Ratz 2011)。尽管数据不精确，但这些评估能够定义与小鱼、大比目鱼、凤尾鱼和白鳕的最大可持续产量相一致的捕捞死亡率水平，这是一个被广泛接受的捕捞水平，是MSFD中商业渔业描述(3)的总生态指数的主要指标。地中海渔业总委员会还成立了黑海问题特设工作组，并于2012年1月在罗马尼亚举行了第一次会议(GFCM秘书处2012年)，建议制定路线图，帮助GFCM和各国明确确定渔业科学的合作和技术援助领域。

最近还没有对目前渔业的价值以及在黑海实现原始生态系统的潜在社会经济成本和效益进行全面研究。因此，在更好地了解渔业的潜在产量，特别是确定几种主要鱼类的参考水平的同时，现在有机会对区域渔业管理组织的成本和效益进行最新的社会经济分析。Goulding等人(2014)提出了这一过程的第一步，对黑海渔业管理的潜在效益进行经济评估，以实现最大可持续产量。

根据这种分析，认识到管理良好的渔业对黑海沿岸国及其沿海地区经济的潜在贡献，并将渔业管理措施视为潜在的投资，可以为正在进行的关于渔业管理联合管理办法的政治讨论提供信息，而不受其他区域管理论坛所表达的地缘政治利益的影响。

了解该系统的规模不匹配和社会方面可能有助于指导我们的体制反应更有效地改善黑海的管理，但这并不是在该地区实现良好环境状况的唯一挑战。黑海显著的生态特征及其恢复仍然是研究的主要挑战。Oguz等人(2012)描述了黑海过度捕捞恢复的空间不对称，南部水域比西北大陆架恢复得更快。

从富营养化的恢复也是部分的。尽管西北大陆架的营养负荷和浮游植物繁盛已经下降，但食物网并没有恢复到以前的结构，大量的水流现在转向了食物网的果冻部分(Oguz和Velikova 2010年)。有系统地收集时间序列数据对于评估黑海的生态恢复至关重要，这也需要在适当的空间尺度上进行稳固的机构合作。

结论

上述分析说明了规模不匹配的系统分析方法可以为理解社会-生态系统管理中的问题提供一个有用的框架。我们对不匹配的分类是由Cumming等人(2006)提出的，它与经过试验和测试的DPSWR框架相结合，当与决策空间分析图相结合时，DPSWR框架有可能沟通复杂的规模问题，并在实际管理论坛中得到更广泛的应用。

我们使用这种分类的分析说明了两种不同类型的规模错配:一种是由于无法在地方范围内管理活动而导致的粮食错配，另一种是由于该地区地缘政治紧张局势导致的缺乏区域合作而导致的程度错配。上述两种情况的共同之处在于，那些承担改善环境管理成本的群体与那些从改善环境管理中获益的群体并不相同。识别规模不匹配有助于确定在适当规模上发展和加强治理结构的潜在解决方案。

在欧盟水域为商业渔业和黑海MSFD的富营养化描述物实现GEnS受到严重限制。在多瑙河流域内，需要强调的是，实现黑海的环境目标取决于除MSFD以外的一系列欧盟法律的全面实施。本文的分析集中在水框架指令(WFD)范围内的农业措施，但需要对其他污染源采取措施，具体指令，如城市废水处理、硝酸盐和工业排放，需要全面实施。因此，需要对流域国施加压力，以确保充分遵守，例如欧洲委员会和这些成员国内的利益攸关方。

关于其他沿岸国，保加利亚和罗马尼亚需要就这些国家的活动对集团产生的不同压力的相对重要性进行分析，寻求解决这些压力的双边或多边办法，并在可能的情况下强调解决这些压力的经济理由。历史经验表明，达成这样的协议是困难的。

解决这些问题需要改进治理。在保加利亚和罗马尼亚，管理结构需要充分整合MSFD和WFD的评估、措施和规划。治理改革也需要充分整合压力控制的经济案例。在寻求与多瑙河流域国家或黑海其他沿岸国达成协议时，这一点变得更加明显。令人关切的是，黑海委员会在一系列问题上的有效能力有限，尽管如果提出改革的经济理由，委员会内部可能会加速达成协议。

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