生態脆弱性國內外研究綜述與展望

2023年12月31日發(作者：餐飲禮儀)

2016年4月（第30卷第4期）EastChinaEconomicManagement（Vol.30，No.4）Apr.，2016●理論·實務［DOI］10.3969/.1007-5097.2016.04.025生態脆弱性國內外研究綜述與展望徐君a，李貴芳a，王育紅b（河南理工大學a.經濟管理學院；b.測繪與國土信息工程學院，河南焦作454000）摘要：生態脆弱性研究是全球環境變化和可持續發展研究的熱點問題之一。文章通過對國內外相關文獻進行搜集整理、梳理歸類，從生態系統脆弱性相關概念及特征、生態脆弱帶區劃和研究對象、研究內容及研究方法等方面進行歸納總結，發現生態系統脆弱性研究存在評價指標尚未統一、研究方法有待完善；偏重實證分析，相關理論發展滯后；研究對象的范圍有待擴展，研究內容有待進一步完善等問題。最后，從規范統一評價指標選取，探究創新研究方法；發展并完善生態系統脆弱性研究理論體系；延展研究區域的時空范圍，豐富研究內容等方面對其未來研究方向進行了展望。關鍵詞：生態脆弱性；生態脆弱帶區劃；生態環境中圖分類號：F062.2文獻標志碼：A文章編號：1007-5097（2016）04-0149-14ReviewandProspectofRearchonEcologicalVulnerabilityinChinaandAbroad（ofEconomicsandManagement；ofSurveying&LandInformationEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China）Abstract：Therearchonecologicalvulnerabilityisoneofthehotissuesofglobalenvironmentalchangeandsustainablede?per，bycollectingandclassifyingtherelevantliteraturesathomeandabroad，summarizestherearchfromtheaspectsoftherelatedconceptsandcharacteristicsoffragileecologicalsystem，ecologicalfragilezonedivisionandrearchobjects，dyfindsthatthecurrentrearchonecosystemvulnerabilitystillhasthefollowingproblems:evaluationindicatorshavenotbeenunified，rearchmethodsneedtobeimproved，excessiveemphasisisputontheempiricalanalysis，thedevelopmentofrelatedtheorylagsbehind，thescopeoftherearchobjectsistobeextended，y，thepapermakesaprospecttothefuturere?archdirectionsfromtheaspectsofstandardizingthelectionofunifiedevaluationindicators，exploringinnovativerearchmethods，developingandimprovingtherearchtheorysystemofecosystemvulnerability，extendingtherearchareaofspa?ds：ecologicalvulnerability；ecologicalfragilezonedivision；ecologicalenvironmentXUJuna，LIGui-fanga，WANGYu-hongb一、引言20世紀中期以后，為了實現經濟的快速發展，緩解人口數量的急劇增加帶來的生存壓力，人類對自然資源的開發和利用不斷增加，導致全球氣候和土地利用變化問題日益凸顯。近十幾年，生態系統退化、能源短缺、水土流失、生物多樣性喪失、土地沙漠化、森林減少等一系列生態環境問題不斷涌現，這些問題直接影響到人類日常生產生活、區域社會經濟發展以及全球氣候變化。生態脆弱性成為全球環境變化和實現可持續發展研究的核心問題之一。20世紀80年代，國際科聯（ICSU）建立的國際地［1］圈-生物圈計劃（IGBP），以及政府間氣候變化專業委員會（IPCC）的成立［2］，標志著全球變化科學新領域的誕生。20世紀90年代，隨著人地關系研究越來越受到國內外學者的重視，“生態脆弱帶”“人地耦合系統脆弱性”等開始越來越頻繁地出現在相關研究領域［3-4］。進入21世紀，隨著學者們對全球氣候變化研究的不斷深入，2001和2007年IPCC分別出版了《氣候變化2001：影響、適應和脆弱性報告》和《氣候變化［5-6］2007：影響、適應和脆弱性報告》，為國內外學者對全球氣候變化脆弱性進行研究探討提供了借鑒。隨后，IPCC組織第二工作組（WG2）進行了第二次和第三次評估研究，其中，第二次評估報告以“影響，適應和脆弱性”為研究主題，綜合考慮社會經濟發展、科收稿日期：2015-01-21基金項目：河南省高等學校哲學社會科學創新團隊支持計劃（教社科〔2014〕1026）；河南省高校科技創新人才支持計劃項目（教社科〔2014〕295號）；河南省哲學社會科學規劃項目（2014BJJ086）作者簡介：徐君（1975-），女，河南開封人，教授，博士生導師，博士后，研究方向：資源經濟學，區域經濟學，系統工程；李貴芳（1990-），女，河南安陽人，碩士研究生，研究方向：資源經濟學，區域經濟學；王育紅（1976-），男，河南柘城人，教授，博士，研究方向：區域規劃，GIS。—149—Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

2016年4月（第30卷第4期）生態脆弱性國內外研究綜述與展望（Vol.30，No.4）Apr.，2016學技術創新、環境保護等方面的脆弱性現狀，對氣候變化引發的脆弱性及脆弱性對人類健康、社會經濟發展以及生態文明建設造成的影響進行分析評價；第三次評估報告則認為以氣候變化為研究背景進行的脆弱性評價和適應性分析是識別和評估氣候變化引發的脆弱性對自然和社會系統是有害還是有益的重要依據［7］。2005年，IGBP提出的全球土地計劃（GlobalLandProject）中，將“識別人類-環境耦合系統的脆弱性和持續性與各類干擾因素相互作用的特征及動力學”作為其主要的研究方向［8］。可見，生態系統脆弱性研究越來越受到學者們的重視，有必要對國內外相關研究文獻進行搜集整理，從生態系統脆弱性相關概念、生態脆弱帶區劃和研究對象、研究內容和研究方法等方面進行梳理分類，為進一步深入開展生態系統脆弱性研究提供參考借鑒，為提高生態系統安全性和實現可持續發展提供理論和實踐依據。二、生態脆弱性相關概念及特征綜述生態系統是指一個特定環境內的所有生物和環境的統稱。生態系統是一個復雜的開放系統，主要包括社會系統、自然系統以及社會-自然耦合生態系統三大類［9］。生態脆弱性即生態系統脆弱性，生態系統的脆弱性通過組成生態系統的各個子系統的脆弱性以及不同子系統之間的耦合作用表現出來。生態脆弱性的內涵是由脆弱性內涵演變而來的，因此在對生態系統脆弱性的相關概念進行綜述之前，首先對脆弱性概念的發展進行簡要回顧。關于脆弱性概念的表述很多：美國地理學家Gil?［10］bertF.和White（1945）在研究洪水災害時提出的首次提出“適應和調整”的觀點，這是脆弱性研究的雛［11］形。之后，White（1974）將脆弱性定義為系統、子系表1相關概念概念文獻來源統或系統組成部分由于具有暴露性和敏感性，使其在一定程度上易受到外界擾動和壓力的影響；Timmer?［12］nan（1981）基于系統面對外界干擾的結果對脆弱性的定義為系統遭受不利影響或損害的程度，繼Tim?［13］［14］mernan之后，Dowing（1993）、Cutter（1996）等學者以及IPCC［15］的第四次報告分別從不同的角度對脆弱性內涵進行界定；進入21世紀，脆弱性在多個學科范圍內得到了廣泛的應用，涉及的學科有經濟學和社會福利學（Bocquieretal.，2010［16］；Absonetal.，2012［17］）、生態環境研究（Tranetal.，2010［18］）、自然災害影響研究（Colettietal.，2013［19］）、氣候變化（Prestonetal.，2009［20］）、農業和食品安全（Pearsonetal.，2011［21］）、可［23］持續發展（Lee，2014［22］）等，Perstonetal.（2011）對脆弱性的相關系統進行了界定，指數其可以是個人或群體、單一企業或整個區域，也可以是單一物種或整個生態系統。對生態系統脆弱性研究，可以追溯到1905年，美國生態學家Clements將生態過渡帶的概念引入生態學的研究領域［24］。在1989年的第七屆SCOPE大會上，脆弱帶的概念得到了確認。此后，SCOPE又多次召開專題討論會來探討全球變化對脆弱帶的影響、脆弱帶對生物多樣性的影響以及生態系統管理問題等。1989年l月，中國科學院在北京召開了全球變化預研究學術報告會，同年8月，“國際地圈-生物圈計劃”中國委員會召開了第二次委員會議，呼吁加強對生態脆弱帶（ECOTONE）的研究，生態脆弱帶的研究就此拉開帷幕。文章在整理總結國內外大量相關文獻的基礎上，對生態脆弱帶、生態脆弱性及與之相關概念進行了歸納，見表1所列。內涵及特征生態系統相關概念綜述[25]生態環境脆弱帶牛文元（1989）在生態系統中，凡是處于兩種或兩種以上的物質體系、能量體系、結構體系、功能體系之間所形成的“界面”，以為圍繞該界面向外延伸的“過度帶”的空間域。具有：可被替代的概率大、競爭的程度高；可能恢復原狀的機會小；抗干擾的能力弱；界面變化速度快，空間移動能力強；是非線性的集中表達區等特點[26]Barrow（1991）生態系統物質和能量分配不均導致的容易受到外界干擾，并且適應能力差的地區是指自然與人類活動相結合的而且能造成環境退化、景觀變化、土地生產力下降土地資源喪失的地帶。基于荒漠化角度提出的生態脆弱性概念重點在于突出自然與人為因素相結合的影響，[27]朱震達（1991）、生態脆弱帶這一概念界定的生態脆弱帶并不包括先天性自然條件很差，但對國民經濟和生活環境并不產[28]孫武（1995）生危害的沙質荒漠、礫質或石質荒漠和高寒荒漠。具有波動性、敏感性、低適應性和災變性的生態脆弱帶特點相關概念由于脆弱帶處于過渡帶，導致其周遭的氣候、生物、土壤和農業生產活動經常處于的波動狀態，[29]脆弱生態環境張佳華等（1998）容易引起農業生產和生態環境的變化，而系統內部處于邊緣地帶部分的反饋控制能力很弱，不能及時有效地對人為干擾和環境變化做出自身反饋調控，使系統容易受損生態脆弱區脆弱生態區是經濟區域、自然區域以及行政區域的綜合體現，對自然和人為干擾因素具有高度敏感性、生態平衡遭到破壞、生態環境退化問題嚴重，在很大程度上已經限制了社會經濟的發展，且社會[30]劉燕華等（2001）發展如果按照目前模式繼續發展將會威脅到生態安全的區域，朝著不利于人類持續利用的方向發展，并且在現有的經濟社會發展水平下，這種負方向發展不能得到有效的遏制是指存在于不同均質景觀單元的相鄰的異質性景觀，其在一定程度上掌控著生物和非生物要素的轉移。具有空間特征的異質性，表現為界面上的突變性和對比度，一般都具有脆弱性特征[31]生態環境交錯帶王朝輝等（2004）—150—Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

2016年4月（第30卷第4期）續表1相關概念概念生態脆弱性生態脆弱性生態脆弱性文獻來源生態脆弱性國內外研究綜述與展望（Vol.30，No.4）Apr.，2016內涵及特征生態脆弱性概念WangRH生態脆弱性是在特定時空尺度中相對于外界擾動影響具有敏感性和恢復能力，它是系統自身[32]（1998）、在外界影響因素的擾動下表現出來[33]固有的屬性，BalforsB（2007）[34]趙珂等（2004）生態系統遭受外界干擾影響后，偏離原來狀態并難以恢復原來狀態這一現象的研究[35]IPCC（2010）生態脆弱性研究的基本內容包括系統對外界擾動的敏感性、系統變化的評估、變化對系統造成的潛在影響的估測，以及系統對影響和變化的適應性評價等礦業城市生態脆[36]李鶴等（2011）生態脆弱性與干擾、暴露、適應性、敏感性、恢復力、穩定性等密切相關弱性城市脆弱性方創琳等2015[37]ArthurWB[38]（1989）、NorthDC[39]（1990）城市在發展過程中當其抵抗資源、生態環境、經濟、社會發展等內外部自然要素和人為要素干擾的應對能力，當這種抗干擾的應對能力低于某一臨界閾值時，城市即進入脆弱狀態其本質是在人地相互作用過程中產生“路徑依賴”，使生態系統進入一種“鎖定”狀態，生態演化過程出現鏈式反應，最終導致人地關系不斷衰減惡化的現象和過程是生態系統固有的屬性生態陷阱[40]生態系統服務功能歐陽志云（1999）指生態系統與生態過程形成與維持的人類賴以生存的自然環境條件和作用通過調整原有的生態景觀格局和引進新的景觀分組等手段，使受損失或受脅迫的生態系統功[41]（2003）能得以改善，達到大幅度提高景觀生態系統總體生產力和穩定性的目的，并將人類活動對景觀其他相關景觀生態建設肖篤寧演化的影響導入正向良性循環軌道概念是指與人類生存息息相關的生態環境極自然資源處于良好的發展狀態，或不遭受不可恢復的[42]生態安全楊慶媛（2003）破壞，與脆弱性的概念想多[43]生態功能區劃賈良清等（2005）即以研究區域生態系統類型、生態環境敏感性及受脅迫過程與效應、生態服務功能重要性等特征而進行的地理空間分區是指把生態環境脆弱地區的人口有組織、有計劃進行異地搬遷安置，從而實現資源、人口、環境和社會經濟發展的協調統一，其是我國實施環境保護基本國策的重要措施之一生態移民[44]朱文玉等（2006）綜合國內外學者對生態系統脆弱性相關概念的界定發現：第一，生態系統脆弱性是自身結構決定的固有屬性，不是沒有外界干擾脆弱性就不存在的；第二，生態系統脆弱性研究是基于特定的空間區域和特定的時間尺度的研究；第三，脆弱性是一個對比的概念，同一個研究對象進行縱向對比，其脆弱程度是動態變化的；不同研究對象進行橫向對比，其脆弱性是有強弱之分的。鑒于此，生態系統脆弱性概念界定為：生態系統在特定時空尺度下，對外界自然和人為擾動因素具有敏感性和自恢復能力，在遭受侵擾后表現出來的使系統朝著逆方向發展并難以恢復原來狀態的自然屬性。三、生態脆弱帶區劃及研究對象特征綜述（一）生態脆弱區區劃及特征綜述生態系統脆弱性研究是基于一定空間和時間尺度的，任何自然和人為對生態脆弱帶的作用過程都是在一定的空間和時間范圍內發生的。研究的空間尺度不同，脆弱帶的分布特征也不同，大尺度上定義的脆弱帶在小尺度上有可能并不是脆弱帶，也不具有脆弱帶的任何脆弱性特征，而小尺度研究的脆弱帶特征在大尺度上也很可能會成為無關緊要的枝節；研究的時間尺度不同，脆弱帶組成要素的變化效率不相同，反應的脆弱性問題和表現的脆弱性特征也不同［45］。楊勤業、趙躍龍、劉燕華等學者對我國生態系統脆弱區進行了區劃研究，本文將生態脆弱區區劃及特征進行了整理歸納，詳見表2所列。表2文獻來源生態脆弱帶區劃及特征研究生態脆弱帶區劃及特征楊勤業等學者在對我國環境脆弱形式進行全面分析的基礎上，繪制了我國第一幅生態環境脆弱形式和危機區域圖，指出：我國大約有大小不等的100個生態環境極脆弱區，它們大多分布在中國東半壁；大約有210個生態環境脆弱區，其中70%分布在秦嶺-淮河線以北的中國北方；大約有90個生態環境較脆弱區，分布趨勢是西部高原山楊勤業地多于東部平原，秦嶺-淮河以北多于秦嶺-淮河以南；并[46]（1992）在此基礎上，按自然區域和行政區域（省區）分析了我國生態脆弱區的分布：生態環境脆弱性水平不危機地區：青海、新疆、西藏、安徽、福建、浙江；生態環境脆弱性水平較危機地區：山東、河南、湖南、湖北、廣西、廣東、云南、海南、江西以及中國臺灣；生態環境脆弱性水平危機地區：內蒙古、黑龍江、陜西、甘肅和貴州；生態環境脆弱性極危機地區：遼寧、吉林、河北、山西、四川、寧夏、江蘇等。趙躍龍在前人研究的基礎上，基于對我國生態環境類型成因和結構的分析，將我國生態脆弱劃分為：①北方半干旱-半濕潤區：即北起大興安嶺西麓的呼倫貝爾、向西南延伸，經內蒙古東南、冀北、晉北直至鄂爾多斯、陜北的從半干旱向干旱區過渡的東北農牧交錯帶；其脆弱性成因是該地區降水量少且降水不穩定。②西北半干旱區：即天山山脈南坡和昆侖北坡的環狀帶與從祁連山北坡的河西走廊至羅布泊的條帶；成因是水資源嚴重缺乏且水資源趙躍龍等總量不穩定，風蝕、堆積、過懇現象嚴重。③華北平原區：[47]（1994）、即大致從黃河花園口至黃河沖積平原并延伸至渤海濱海周廣勝平原和蘇北濱海平原口一帶；其成因是排水不暢，風沙風[48]（1999）、蝕現象嚴重。④南方丘陵地區：由于人為因素的影響，該鄒亞榮等較集中的地域有浙、皖低山丘[49]區域呈不連續分布狀態，（2002）陵、湘贛丘陵、湘中和南嶺山地、贛中南丘陵等地；其成因是過懇、過櫵、流水侵蝕嚴重。⑤西南山地區：即西南干熱河谷地區，集中于橫斷山脈中段；其成因是流水侵蝕、干旱、過懇、過伐、過牧。⑥西南石灰巖山地區：即西南喀斯特生態脆弱帶，集中分布在以貴州為中心，包括云南東部、廣西北部和中部、湖南西部、湖北西南部、四川南部廣大地區；其成因是溶蝕和水蝕現象嚴重。⑦青藏高原區：分布于雅魯藏布江中游各地；其成因是地區降水量少且降水不穩定，干旱問題嚴重。—151—Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

2016年4月（第30卷第4期）續表2文獻來源生態脆弱性國內外研究綜述與展望（Vol.30，No.4）Apr.，2016生態脆弱帶區劃及特征水土流失嚴重型生態環境脆弱區：晉、陜、隴、青、豫、川、滇、鄂、湘、渝、等省，黃土高原區和喀斯特地區屬于這一伍黎芝脆弱類型；土地沙漠化型生態脆弱區：東北三省遼、吉、黑[50]（2000）西部，內蒙古東部，河北北部以及新、青、藏三省的沙漠地區，如塔克拉瑪干沙漠邊緣；土地鹽堿化型生態環境脆弱區：冀、魯、豫三省的黑龍港流域、魯北冀東濱海地區。我國生態脆弱區分布于：長江、黃河的中上游部分地區，崔曉黎甘肅東部寧夏南部的西海固地區，四川北部的秦巴山區，[51]（2000）陜西山西的部分黃土高原地區，貴州廣西的石灰巖地區，華北的太行山區，新疆甘肅內蒙古的部分沙漠戈壁地區。我國的生態脆弱區可劃分為東北林草交錯生態脆弱區、北方農牧交錯生態脆弱區、西北荒漠綠洲交接生態脆弱劉彬等南方紅壤丘陵山地生態脆弱區、西南巖溶山地石漠化[52]區、（2012）生態脆弱區、西南山地農牧交錯生態脆弱區、青藏高原復合侵蝕生態脆弱區及沿海水陸交接帶生態脆弱區。［53］此外，蘇維詞（2000）等學者依據脆弱程度的不同，把我國喀斯特生態脆弱區劃分為：生態環境崩潰區：貴州省內西部的六盤水地區和畢節地區的17個縣域；生態環境失衡或惡化區：貴州省內北部和中南部的廣大地區，包括安順、貴陽、興義等48個縣（市、區）；潛在脆弱區：貴州省內的中部和東部，包括玉屏、銅仁、江口、岑鞏、都勻、鎮遠、遵義縣、湄潭、紅花崗區等9個縣（市、區）以及區外的自然保護區（如韭菜坪亞熱帶草坡生態系統自然保護區、茂蘭喀斯特森林自然保護區等）、集約經營的經果藥林地、風［54］景旅游區、和基本農田保護區。盧艷麗等（2010）學者研究了我國生態脆弱區具有環境敏感性高，生態系統抗干擾能力弱；環境退化趨勢明顯；承載有重要的生態功能；經濟發展可持續性差，政府公共服務能力嚴重不足等特點。（二）生態系統脆弱性研究對象綜述通過對近十幾年的相關文獻進行進一步研究整理發現，國外學者對脆弱性的研究大多是從氣候變化或社會經濟方面著手，涉及農、林、牧、漁等多個生56］產部門［55，，對生態脆弱性的研究主要包括對生態系統服務功能的研究［57］、對海洋生態系統研究［58］、對海底生物多樣性脆弱性的研究［59］等，國外學者對生態系統的研究更加偏重于對自然系統脆弱性的研究。我國生態系統脆弱性研究對象（區域）則呈現出：由大到小，由地理單元到行政單元的多元化研究特點。首先，由大到小：20世紀80年代至21世紀初，我國學者對生態系統脆弱性的研究大多是以我國典型的生態脆弱帶為研究對象，如東北農牧交錯帶、貴州喀斯特脆弱帶、中國農牧與風水蝕交錯區、青藏高原42，49］東部、黃土高原地區、綠洲-沙漠交錯帶等［31，，研究范圍比較廣泛，且這一時期的研究以理論探究和定性分析為主；2004年以后，研究對象的區域范圍開始縮小，如安徽省、廣州市、寧夏鹽池地區、甘肅省環縣、內蒙古鄂爾多斯市、廣西環江縣、河北張家口壩上、榆林市、遼源市［60-62］等成為學者們研究的重點對象，這一時期的研究采用定性分析與定量評價相結合，以定量評價為主的研究方法，景觀生態學、土地利用、研究對象空間變異特征研究等內容是這一時期的重點。其次，由地理單元到行政單元，這一特點可以通過分析研究對象由大到小特征看出，大范圍的研究主要是以自然地理單元為研究對象，小范圍市域、縣域研究，則是以行政單元為主，除此之外，我國主要煤炭基地及重點礦區生態脆弱性研究也是學者們研究的重點。多元化，生態脆弱性的研究起源于生態脆弱帶的研究，隨著生態脆弱理論的發展，其研究對象目前已不拘泥于生態脆弱帶地區，近年來，有關自然遺產地生態脆弱性研究、礦業城市/城市生態脆弱性研究、經濟發達區生態脆弱性研究、海洋生63-64］態經濟系統脆弱性研究［36，等的成果不斷涌現，可見生態系統脆弱性研究對象范圍在日益擴大，趨向于多元化。四、生態脆弱性研究內容綜述通過對國內外相關研究成果進行整理分析，可以將“自然-生態”復合生態系統的研究內容歸納為理論探究和發展研究、格局和過程的空間分異特征研究、生態脆弱區社會經濟可持續發展研究、生態修復和重建研究等。（一）生態系統脆弱性理論探究和發展研究20世紀80年代末至90年代末是生態系統脆弱性理論的蓬勃發展時期：首先，這一時期生態脆弱帶、生態脆弱區、脆弱生態環境、生態環境交錯帶、生態脆弱性、生態陷阱、生態系統服務功能、生態脆弱性區劃、生態安全等概念以及生態脆弱區的界面性、波動性特征，生態脆弱性的敏感性、適應性和脆弱性特征得到了長足的研究，恢復生態學、生態干擾理論、生態重建理論、等級系統理論、可持續發展等理論開始與生態脆弱性研究相結合，在一定程度上發展并完善了生態脆弱性理論，為學者們以后的研究奠定理論基礎［25-33］；其次，這一時期國內外學者對生態脆弱地區的區劃、脆弱性表征、脆弱性成因、自然65］和人為干擾因素、人地關系與脆弱帶的關聯［28，以及生態環境治理進行了大量的分析研究，雖然已經有學者運用遙感（RS）和地理信息系統（GIS）技術對研究區域的景觀格局進行定性對比研究，但是總體上仍處在定性分析的階段。（二）生態脆弱區格局和過程的空間分異結構研究進入21世紀，基于景觀生態學的土地利用變化空間分異結構研究成為生態脆弱區脆弱性定量研究—152—Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

2016年4月（第30卷第4期）生態脆弱性國內外研究綜述與展望（Vol.30，No.4）Apr.，2016的主要內容。“國際地圈-生物圈計劃”和“全球環境變化人文計劃”于1995年聯合提出土地利用/土地覆被變化（LUCC）研究計劃以來，國際社會和地理學家對這一概念開始廣泛關注，國內外開始廣泛地對LUCC展開研究，近十幾年利用RS、GIS技術對典型區域LUCC進行分析、動態評價、制圖的研究成果層出不窮，對我國典型生態脆弱性區域進行區域LUCC變化研究有助于了解研究區域生態環境變化情況、維持生態發展平衡、促進區域經濟和生態協調可持續發展具有重大意義。景觀生態學研究的核心內容是格局和過程，而作為全球環境變化重要組成部分和主要原因之一的LUCC變化研究則重在探討研究區域景觀格局的變化，生態效應研究的重點是反應景觀生態系統功能的變化，屬于景觀過程研究，將二者結合起來對我國生態脆弱區進行研究，具有重大意義。LUCC研究側重于單因素研究，單純地對生態脆弱區LUCC變化進行研究實質上屬于單因素研究，我國對生態脆弱區土地利用空間分異結構變化的研究經歷了由單因素分析到多因素互動反饋的綜合研究：［66］［67］21世紀初，我國康慕誼（2000）、周月敏（2002）、［68］孫武（2002）等學者對生態脆弱區LUCC變化的研究基本是單因素研究；隨著研究的深入，學者們開始將其他重要相關因素融入生態脆弱性研究中，如盧［69］遠（2006）以我國東北農牧交錯帶為研究對象，在對其土地利用變化情況進行研究時，將生態系統價71］值［70，因素融入研究中；邱彭華（2007）學者［72］以海南西部地區為研究對象，采用景觀類型脆弱度指數與敏感度指數相結合，對其土地生態系統脆弱性時空［73］變化進行分析研究；貢璐等（2009）將人為影響因素指數化融入土地利用空間變化中；盧亞靈等［74］（2010）學者以環渤海地區為研究對象，采用空間統計學的自相關分析對其空間集聚特性進行了分析［75］研究；張龍等（2014）學者以寧安市為研究對象，采用景觀類型脆弱度指數的計算，對其土地生態系統［76］脆弱性時空變化進行了分析研究；王璐等（2015）利用景觀格局分析和統計學分析方法，對艾比湖保護區LUCC時空變化以及其驅動因素進行了研究說明；此外，還有學者將生態環境效益效應、因素協調77］關聯度度量［63，等研究融入基于景觀生態學的生態脆弱區LUCC變化的空間分異結構研究中，一方面完善發展了評價方法的理論體系，促進了更多研究方法在該研究領域的大膽嘗試；另一方面，全面、系統地反映出研究區域生態脆弱性現狀，使評價結果更加客觀科學，研究更具有現實指導價值。（三）生態脆弱區社會經濟可持續發展研究生態系統脆弱區普遍存在自然環境脆弱度高、人地關系緊張、經濟發展緩慢、社會發展滯后等問題，而導致這一系列問題出現的原因除了生態系統脆弱地區先天性自然環境敏感性高、適應性低，缺水少土、的原因外，重要的原因就是貧困和人口超載，人類不會無緣無故地區毀壞自然的一草一木，物質生活的缺乏和人類生存的本能是人類對生態環境干擾程度的不斷增加的動力。鑒于此，對生態脆弱區農業可持續發展、發展生態旅游產業、城鎮化和生態移民、氣候變化影響等方面的研究越來越受到國內外學者的重視，研究成果也在不斷增加。1.農業可持續發展生態系統脆弱區如何實現農業可持續發展已經成為國內外學者研究的重點問題之一，相關學者將農業生態系統定義為介于自然生態系統和人工生態系統（如城市）之間的被馴化的生態系統，指出農業生態系統的可持續發展問題關系到生態脆弱區社會經濟乃至整個國民經濟的發展和提升［78］。綜合分析國內外學者對生態系統脆弱區農業可持續發展的研究成果發現，其研究主要從以下幾個方面著手：第一，問題-對策分析：即分析農業可持續發展存在的問題和原因，進而提出相應的對策建議（蘇維詞等2000［53］；周忠惠等2012［79］）；第二，定量評價：郝高建［60］［80］（2004）、趙艷霞等（2007）學者運用AHP-模糊綜合評價法對農業生態系統脆弱性進行了定量評價；［81］第三，土地利用問題：我國學者陳多長（2007）指出土地國有并不必然造成生態環境惡化，土地私有也不一定是治理生態危機的良方，建議建立生態保護區并以政府“生態采購”的方式管理國家的土地；李［82］艷華等（2013）學者對我國西部生態脆弱區典型縣域的農用地質量等級進行了對比研究；第四，實地調［83］查研究：吳樂等（2011）學者以我國中部六省生態脆弱區582位農民對新技術采用意愿進行調查研究；湯青等（2013）學者［84］以陜西延安市和寧夏固原市1076戶農戶為研究對象，對黃土高原施行生態退耕政策以來的農戶可持續生計問題進行了研究。2.發展生態旅游產業目前，對生態脆弱區利用自身自然資源優勢發展生態旅游產業，以促進經濟發展、擺脫貧困現狀的還存在很大的爭議，主要原因是在先天性生態環境脆弱的生態脆弱區發展旅游業有可能造成生態環境的進一步惡化。學者們對生態旅游業研究的重點在于分析問題-提出對策的定性分析［85］，但是也有少數［86］［87］學者，如張國忠（2007）、閻欣（2011）等運用定量分析方法對生態旅游業的發展進行了分析探究。3.城鎮化與生態移民生態脆弱區城鎮化建設水平直接關系到我國整—153—Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

2016年4月（第30卷第4期）生態脆弱性國內外研究綜述與展望（Vol.30，No.4）Apr.，2016體城鎮化水平的提升。生態移民政策是推進城鎮化的手段，城鎮化是實施生態移民的目標。關于生態脆弱區城鎮化的研究成果還不是很多，具有代表性［88］的有：陳懷錄等（2005）學者對我國西部生態環境重建與實施城鎮化的關系進行分析研究，并提出具［89］體對策；楊培峰（2010）以重慶三峽庫區為研究對象，應用恢復生態學理論對該地區城鎮化政策的實［90］施影響。生態移民相關研究主要有：東梅（2006）首次用計量分析的方法對生態移民進行了量化分［62］析；楊顯明等（2013）學者以寧夏為研究對象，采用主層分分析法，對生態移民效益進行了評價研究，結果表明寧夏的生態移民效益呈上升的趨勢，能夠比較有效地遏制生態環境的進一步惡化。［91］此外，任朝霞等（2006）學者以我國西北干旱地區為研究對象，對其在1951-2000年間逐月平均氣溫數據進行收集，得出其氣溫隨季節變化具有氣溫變暖特征且冬季增暖幅度最大的特征及各地區季節［61］氣候變化趨勢；李琰（2011）以陜西省榆林市為研究對象，運用趨勢分析和聚類分析以及BP神經網絡方法和對其氣候變化進行分析和預測研究，結果表明榆林市氣溫處于波動上升趨勢，降水變化特征較復雜，但是總體呈減少趨勢。（四）生態脆弱區生態調控對策研究不同的學者針對不同的研究對象提出了調控生態脆弱性的應對措施。通過對相關文獻進行搜集整理歸納，從生態調控、生態恢復和重建、協調人地關系、整治環境災害、景觀生態重建、發展循環經濟、調整空間結構等角度對生態脆弱區生態修復和重建相關研究成果進行了總結歸納，詳見表3所列。表3生態脆弱性調控對策研究角度具體措施文獻來源生態調控的任務就是要運用再生、共生和自生原理去利用機會，提高效率，減少風險和改善功能，使社會、經[92]濟、環境得到協調發展。通過對生態工藝進行設計和改造，增強再生功能；通過對生態關系進行規劃和協調，增王如松等（1989）強共生功能；通過普及生態保護知識和提高生態保護意識，增強自我調節功能①保護現有防護林的同時增加防護林的面積和種類；②調整并優化現有土地的利用結構；③開展生態功能區[93]孟晉晉等（2014）劃和生態環境保護規劃編制采取控制人口數量、提高人口質量，保護與改良耕地，發展立體生態農業，優化產業結構與布局，劃分石漠化等[94]級、綜合治理，水土流失綜合防治，改善能源結構，治理環境污染，重建喀斯特生物多樣性，建立災害預警機制熊康寧等（2015）等對策，保證南方喀斯特生態系統的健康穩定可持續發展①選擇生長快、積累物質多、對土壤改良有較好效果且有重要經濟價值的闊葉樹種，如白樺、連香樹等，并將其進行多次混交，以迅速穩定地利條件、達到快速恢復和重建的目的；②區域經濟發展與生態建設相結合，重視[95]劉慶（1999）當地經濟發展，培育新經濟增長點以激發經濟發展潛力；③充分利用研究區域的自然旅游景觀資源和珍貴之物藥物作用的優勢，發展生態旅游業和中藥材建設基地等。生態恢復、重建角度①因地制宜，分區重建；②強化思想教育，創新觀念意識；③引進先進技術，提高技術創新能力；④以市場為導[96]向，實施知識化產業結構調整戰略；⑤深化制度改革，加快社會發展；⑥突破行政區劃界限、建立跨區域生態重陶希東等（2002）建管理模式；⑦積極推行城鎮化建設，合理規劃產業和人口的集聚①積極推進巖溶植被恢復；②加強水蓄工程建設、合理開發利用水資源；③發展生態經濟產業，積極調整農業[97]宋德榮等（2012）結構；④實施生態移民搬遷政策；⑤積極發展巖溶地區草地畜牧業等生態調控角度協調人地關系①調整區域開發和整治的方針和政策；②多方位調整農牧業結構；③加強植被建設、塑造人工景觀；④重視對[98]王鳳慧（1989）角度本區環境變化的檢測和研究①植樹種草，陡坡退耕還林還木；②坡地實施草灌、草糧、糧灌等高帶狀間種；③發展并提高旱地的耕作技術，整治環境災害[99]使糧食產量得到提高；④實施小流域綜合治理；⑤重視草場建設，提高畜牧業的生產效益，嚴格控制畜群數量；呂昌河（1998）角度⑥發展節水農業，減輕鹽堿危害；⑦嚴格控制人口增長速度和總量等景觀生態重建在景觀結構與功能交互影響、人類調控與環境共生、經濟-社會-環境協調發展、保護生物多樣性以及局部調整、整體調節、因地制宜、遠近結合的指導思想下，以保障和提高生態安全性和穩定性、調控并改景觀生態重建[100]善景觀演變規律、提高景觀內各生態系統的生產能力、促進并保護景區內生物多樣性、建造適合人類生存的可肖篤寧（2003）角度持續利用景觀模型為目標，以按照景觀生態學原理和自然原理調整景觀生態結構、調控人類活動方式和強度為主要內容，對生態脆弱區景觀進行調整重建①適當超前加強城市基礎設施建設；②深化改革，大力推進區域體制創新；③以人為本，全面推進反貧困戰略[101]對策；④堅持以退耕還草還林、節約水資源、綜合治理小流域為核心的生態建設；⑤推進綠色能源生產和消費，董鎖成等（2005）解決農村面臨的能源緊張問題①因地制宜地實施并強化功能分區，明確控制發展區域與重點發展區域；②引導地方構建開放性的空間發展調整空間結構軸線，突破行政區劃障礙；③加快城市化建設進程，與周邊區域實現空間對接；④計劃構建實施全面對外的交歐陽慧等(2008)[102]角度通修建工程循環經濟角度五、生態脆弱性研究方法綜述（一）概念模型20世紀80年代，PSR即“壓力-狀態-響應”（Pres?sure-State-Respon，PSR）概念模型是由聯合國環境—154—規劃署（UNEP）和經濟合作發展組織（OECD）共同提出的，之后，這一概念模型在脆弱性研究中得到廣泛［103］運用；Polsky等（2007）進一步發展了“暴露-敏感-適應”的VSD（VulnerabilityScopingDiagram）評價整Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

2016年4月（第30卷第4期）生態脆弱性國內外研究綜述與展望（Vol.30，No.4）Apr.，2016合模型。喬青等（2008）構建了生態脆弱性評價“敏感-彈性-壓力”即SEP概念模型，其中，生態敏感性是指生態環境對外界的自然因素和人為因素造成的干擾具有敏感性程度，這特性反映了生態系統抵抗外界干擾的能力強弱，生態彈性是指生態系統在外界干擾或壓力不超過彈性限度的前提下，具有自我調節和恢復原來狀態的能力，生態彈性和生態系統自身結構和功能有關，生態壓力是指自然災害、人類需求以及社會經濟發展給生態環境帶來的壓力；盧［74］亞靈等（2010）基于“生態敏感力—生態恢復力—生態壓力度”評價概念模型，即SRP模型建立了環渤海地區五省市的生態脆弱性評價指標體系；付博等［104］（2011）以扎龍自然保護區整體生態環境為研究對象，結合生態系統健康理論和景觀生態學理論，建立“壓力-狀態-相應”即PSR模型，對扎龍自然保護區的生態脆弱性進行分析評價，該模型由聯合國經濟合作開發署建立，能夠清晰地揭示人類活動和自然環境之間的相互作用，即人類活動對生態環境造成一定的干擾，使得生態環境發生改變，而人類意識到這一改變后，會做出相應的反應，防止生態環境進［105］一步惡化；秦磊等（2013）也運用PSR模型對七里海濕地生態脆弱性進行了分析評價；李平星等［106］（2014）以太湖流域為研究對象，基于VSD模型建立了經濟發達地區生態脆弱性評價體系，既檢驗了VSD模型的實用性，又揭示了經濟發達地區生態脆弱性現狀。（二）指標選取由于不同學者對生態脆弱性進行研究時選擇的研究系統不同，不同生態脆弱性發生和演化原因又不相同，因此學者們選擇評價指標的角度也不相同，通過對相關文獻進行整理分析，歸納總結出生態系目標層文獻來源二級指標生產力指標穩定性指標[112]朱德明（1998）統脆弱性主要評價指標，見表4。確定生態系統脆弱性評價指標權重的方法主要有：層次分析法［107］、熵權法［108］、主成分分析法以及空間主成分法［109-110］等。（三）研究方法通過對大量國內外相關文獻進行統計分析的基礎上發現，生態系統脆弱性的定量研究主要包括評價和預測兩個方面，在評價和預測研究中用到的不僅是單純的評價或預測方法，還把一些先進技術融入定量研究中，其中，評價方法主要有AHP-模糊綜合評價法［80］、綜合指數法、灰色聚類分析法、景觀生態學法、物元可拓法以及集對分析法等；預測方法主要有情景分析法、生態足跡法、系統動力學模型等；用到的技術主要是“3S”，即遙感（RemoteSensing，簡寫RS）、地理信息系統（GeographicInformationSys?tem，簡寫GIS）和全球衛星定位系統（GloblePosition?ingSystem，簡寫GPS），就各種方法和技術的含義和建模過程進行總結整理，見表5，由于AHP-模糊綜合評價法運用較普遍，在這里不做贅述。（四）數據處理和指數計算生態脆弱性研究的數據來源主要包括圖形數據和屬性數據兩類。其中，生態系統潛在脆弱性的主要分析數據主要包括地形專題圖、地質專題圖、水文專題圖、土壤專題圖、氣候專題圖等，生態系統脅迫脆弱性的主要分析數據主要包括歷年的植被覆蓋變化、土地利用變化、土壤侵蝕變化、社會經濟變化等，潛在脆弱性與相同年份的脅迫脆弱性相加則可分析一定時間尺度上的現實脆弱性［111］。通過對相關數據進行搜集、整理、歸類、數據標準化計算并形成圖層、數據柵格化并進行脆弱性靜態分析，為生態脆弱性指數的計算和動態評價提供數據來源。具體評價指數計算公式見表4-6所列。三級指標表4生態脆弱性評價指標第一生產力水平、環境質量水平、湖泊綜合營養度、自然資源人均占有量、湖泊蓄水能力旱澇變率系數、脆弱類型種類、脆弱邊界的時空變遷速率、災害占GDP比重人均GNP年增長速率、人均收入年增長速率泥沙淤積平均沉積速率、湖泊年換水周期、湖泊形態系數、岸線發展系數、湖泊補給系數、灘地發展系數人口密度、經濟產出密度、后備資源數量、單位面積污染物接納水平、圍墾程度降水量、霜凍、冰雹、大風、年均氣溫、大于等于10℃積溫人均土地面積，荒山、荒地、荒坡面積，作物單產量，土壤有機質含量，墾殖指數森林覆蓋率、人工草地面積、生物多樣性土壤侵蝕模數、水土保持治理度、地面切割度地質地貌、氣象氣候、植被、污染狀況經濟發展、社會健康土地利用率、人均耕地、基本農田面積、難利用土地比率人均糧食產量、人均綠地面積、基尼系數、人均上繳利潤總額土質災害發生率、森林覆蓋率、土壤有機質含量、地形坡度持續性指標自主性指標承載力指標社會—自然生態系[113]趙藝學等（2003）統脆弱性氣候因素土地因素生物因素環境因素成因指標結果表現指標資源層次經濟層次環境層次[114]王麗婧等（2005）[115]鄭榮寶等（2007）—155—Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

2016年4月（第30卷第4期）續表4目標層文獻來源二級指標社會層次[116]樊哲文等（2009）生態脆弱性國內外研究綜述與展望（Vol.30，No.4）Apr.，2016三級指標單位面積農業總產值、單位面積工業總產值、單位面積第三產業總產值結構型生態環境多年平均干燥度、多年平均降水量、地表徑流量、坡度、地貌類型、土壤可用性脆弱性指標脅迫型生態環境人均耕地面積、人均GDP、破碎度指數、多樣性指數、坡耕地指數、人口密度、土地利用類型脆弱性指標生態敏感性指數水土流失敏感指數、石漠化敏感指數、災害敏感指數生態彈性指數生態壓力指數組織彈性指數、活力彈性指數、功能彈性指數人口壓力指數、資源壓力指數、經濟和環境發展壓力指數氣候敏感因素（日照時間、無霜期、降水量、蒸發量）自然環境因素（治理水土流失面積、可利用水資源總量、園林面積、水域面積、森林覆蓋率）社會因素（人口密度、人口自然增長率、經濟活動人口、人均耕地面積）；經濟因素（人均GDP、非農業產值比重、人均收入、公用基礎設施投資、恩格爾系數）坡度因子、NDVI指數、地下水資源量因子土壤侵蝕敏感性指數、土地沙漠化敏感性指數、土壤鹽漬化敏感性指數分離度、分維數倒數、破碎度資源利用脆弱性指數、資源保障脆弱性指數生態脆弱性指數、環境脆弱性指數經濟結構指數、經濟效率指數、經濟創新指數人類發展指數、基礎設施脆弱性指數、社會環境脆弱性指數孫平軍等（2010）[117]社會—自然生態系[118]（2011）統脆弱性袁明瑞等自然因素人為因素生態環境指數生態敏感指數景觀結構指數資源脆弱性生態環境脆弱經濟脆弱性社會脆弱性廖雪琴等（2013）[119][37]方創琳等（2015）表5生態脆弱性研究方法綜述項目方法含義特征建模過程文獻來源綜合指數法是將一組相同或不同指數值通過統計處理，對選取的評價指標的原始數據進行標準化處[120]FengY（2009）綜合指數對具有不同計量單位、性質的指標值進行標準化處理，理，求得權重值，運用加權求和方法得出各項指TurveyR.（2007）法最后轉化成一個綜合指數，以準確地評價工作的綜合水標脆弱性分指數，再結合建立的模型求得脆弱[121]平性綜合指數。關聯度，即兩個系統之間的因素，隨時間或其他不同對灰色關聯象而變化的關聯性大小的量度；灰色關聯度即根據因素度分析法之間發展趨勢的相似或相異程度來衡量因素間關聯程度的方法1、確定反映系統行為特征的參考數列和影響系統行為的比較數列；2、數據無量綱化處理；[122]何才華等（1996）3、求出參考數列和比較數列的灰色關聯系數，4、求出關聯度并進行排序。主要通過對景觀指數，如斑塊數量、景觀類型面積、景觀總面積、景觀百分率、分維數、景觀多樣景觀是一塊異質性土地區域，由形式相似、重復出現的性指數、景觀均勻度指數、景觀優勢度指數、景[123]景觀生態一種相互作用的生態系統組成，景觀生態學以景觀為研肖篤寧等，（1990）觀分離度指數、景觀破碎度指數等的計算，結合評價[72]學模型究對象，重點研究景觀空間結構的異質性改變及功能的邱彭華等（2007）土地利用指數或融入生態脆弱區敏感性指標等方法變化對研究對象的空間異質變化特征與生態環境效應進行分析。物元分析以形式化的語言來描述事物及其變化的特征，構建由事物、事物特征和該特征的量值組成的物元是展1、確定經典域，2、確定節域；3、確定待評物元；[124]物元可拓巫錫柱等（2007）開分析的基礎，在處理問題時既能考慮量，又兼顧事物4、確定指標權重；5、計算關聯度；6、確定待評模型的質。物元分析研究的主要對象是不相容的復雜問題，價隸屬的等級。適合多因子評價集對分析法集對分析法是一種新型的處理模糊和不確定問題的數學工具，能有效地分析和處理不精確、不一致、不完整等各種不確定信息，并從中發現隱含的知識，解釋潛在的規律生態足跡，即能夠持續地向一定規模的人口提供所消耗資源和消納所產生廢物的具有生物生產能力的土地或水體；生態足跡模型即從生態學角度判斷人類活動是否處于生態系統的承受力范圍內把具有某種聯系的兩個集合看成是一個集對，在某個具體的分析背景下，按照集對的某一特[125]陳群利等（2010）征列出同一度、差異度和對立度的表達式，再對相關問題展開分析。1、計算研究區域的生態足跡；2、計算生態承載[126]力指數；3、將生態足跡與生態承載力指數進行ReesWE（1996）[127]對比分析。生態足跡法可以和逐步回歸法相結李紅麗等（2010）合對研究區域的脆弱性狀態進行評估。生態足跡法情景分析法情景分析法又稱為前景描述法或腳本法，是以某種趨勢情景分析法在脆弱性研究主要通過模擬氣候變[128]或現象將持續到未來為假設前提，對研究對象可能出現化對各種系統主要功能的影響，進而對不同氣於琍等（2008）的情況或引起的后果做出預測候條件下的脆弱性格局和變化進行分析研究。預測1、對研究對象進行實地考察研究，搜集分析相方法關資料并對系統存在的問題進行診斷，確定其影響因素、評價指標以及發展目標；2、分析系系統動力是基于系統論、信息論、控制論等理論知識的一門分析統的結構特征及因果關系，獎勵系統結構流程[129]學仿真模研究信息反饋系統的科學，也是認識系統問題并解決系張漢雄等（2006）圖以反映其正、負反饋作用；3、確定參數，相關型統問題的交叉綜合學科參數要具有科學性、合理性和代表性；4、進行仿真實驗，仿真并預測研究區脆弱性未來發展趨勢。—156—Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

2016年4月（第30卷第4期）續表5項目方法生態脆弱性國內外研究綜述與展望（Vol.30，No.4）Apr.，2016含義特征建模過程文獻來源遙感技術，即在不與被探測目標接觸的前提下，通過應用探測儀器以獲取探測目標輻射、反射或散射的電磁波“3S”技術主要用于提取景觀信息，其步驟如信息，具有可獲取大范圍數據資料、獲取信息的速度快、下：首先，對研究區域景觀類型進行分類，建立周期短、限制少、手段多的特點；地理信息系統，即在計本底數據庫，要做的工作有建立景觀類型系統、[130]相關算機軟硬件系統支持下，對地球表層整體或部分空間中確定類型判讀標志和圖像類型、利用相關軟件彭建等（2007）“3S”技術[131]技術有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯（如Arc/Info軟件）建立景觀信息數據庫；其次，馬駿等（2015）示和描述的一種特定的非常重要的空間信息系統，具有監測研究區域的動態變化，并建立動態監測數較強大的數據整合、模擬和分析評估能力，且與地理學、據庫；最后，將導出變化的圖斑，并在相關軟件測繪學聯系密切的特點；全球衛星定位系統，具有高精中生成景觀動態數據庫。度、自動化、高效益、全天候等特點表6生態脆弱性各類計算指數類型計算公式H=-∑PKlnPkD=lnm+∑PklnPkC=NK/A，S=DK/BK0.5DK=1/2(NKBK)字母含義文獻來源景觀格局的脆弱度指數F=2ln(P4)/lnABK=AK/A，CEVIi=PiACEVIiEVI=∑ii=1TAnH景觀多樣性（斑塊多度、異質性）指數；D優勢度指數；C景觀PK為第K種景觀類型占破碎度；S景觀分離度；F斑塊分維數；m為景觀類型數；NK為第K種景觀類型斑塊數目；比；A為研AK為第K種景觀類型所占的面積究區域的總面積；CEVI表示景觀類型脆弱指數；Ci、Di、Si、Hi、Pi分別是景觀類型的破碎度、分維數倒數、分離度、敏感度及適應度指數；a，b，c，d為式中各參數的權重；EVI為區域生態脆弱度指TA為樣地總面積Ai為采樣樣地中第i景觀類型的面積；數；Sb、Sa分別表示末期S為某種土地類型在時段內的變化速率；和初期土地類型面積Ti為地類i在t0到tk時期內土地轉出率；Mi為地類i在t0到tk時期Tij為在t0到tk時期地類i轉為地類j面積；Mij為內土地轉入率；在t0到tk時期地類j轉為地類i的面積；Lt0是地類i在t0時刻的面Ltk是地類i在tk時刻的面積；積；n為研究區土地類型數量ri是當量因EF為生態足跡；N為人口數；ef為人均生態足跡；ci為第i類商品的人均消費量；pi為i類消費商品的世界平子；均生產能力；i為消費商品和投入類型rj是EC為區域總承載能力；N為人口數；ec為人均生態承載力；aj為第j類生物生產性土地的人均面積；yj為j類生物當量因子；生產性土地的世界平均生產能力；j為生物生產性土地的類型[132]郭麗英等（2005）(aCi+bDi+cSi)+dHi[133]王介勇等（2005）S=(Sb-Sa)×100%/Sa土地利用程度指數Mi=∑∑Mij×100%/Ltkj=1Ti=∑Tij×100%/Lt0n-1j=1n-1[134]張明陽等（2009）[135]邴廣路等（2010）生態足跡指數EF=Nef=N∑(rici/pi)EC=Nec=N∑(rjaj/yj)ì-ρ(Vi,Vji)，vi∈Vji；??|Vji|Kj(Vi)=íρ(Vi,Vji)??ρ(V,V)-ρ(V,V)，vi?Vji。iji?ipiKj(Ro)=∑wiKj(Vi)ni=1nnn=1j=1[136]HardP（1997）[137]徐中民等（2002）物元可拓模型Kj(Vi)為第i項指標關于第j級的關聯度；Kj(Ro)為待評物元屬于j等級的綜合關聯度；Vji=aji,bji為Nj關于Ci的取值范圍[124]巫錫柱等（2007）空間集聚指數I=∑∑Wijnni=1j=1N∑∑Wij(xi-xˉ)(xj-xˉ)∑(xi-xˉ)ni=12xi是觀N是研究對象空間單元總數；n為研究區域的子區域數；xWij為研究范圍內空間單元i與空間單測值；ˉ為xi的平均值；元j的空間連接矩陣（i，j=1,2,3,…,n）[138]謝花林（2008）生態服務價值指數ESV=∑AKVCKEVI=∑(viri)mi=1ESV生態系統服務價值（元/a）；AK是研究區K類土地利用類型VCK為生態系統服務價值系數。的面積；EVIi是地類i的生態價值指數；EVI是整個區域總的生態價值指數；vi是某一土地覆被類型的相對生態服務價值；ri是地類i在研究區中的面積百分比；m是地類數量2[70]CostanzaR（1998）EVIi=vivi[139]石惠春等（2013）歐氏距離公式SFD=∑Wj(1-aij)mij=1SFD為樣地i與極端脆弱狀態的距離值，Wj即樣地i的脆弱度；m為指標數為指標j的權重aij為樣地i的第j個指標值；i[140]王德爐等（2005）生態脆弱度G=1-???max∑XW+min∑XW÷iiiii=1i=1è?nn∑XiWini=1G為濕地生態脆弱度；Xi為各指標初始化值；Wi為各指標的權重EFI為生態脆弱性指數；wj為指標權重；yij為樣本歸一化矩陣[96]陶希東等（2002）EFI=∑wjyijnj=1[115]鄭榮寶等（2007）—157—Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

2016年4月（第30卷第4期）續表6類型計算公式CVIi=Pin生態脆弱性國內外研究綜述與展望（Vol.30，No.4）Apr.，2016字母含義CVIi、Pi、Si、Ri分為表示各縣、市、區自然生態系統的生態脆RVIj、Ai、Aj分別表示區弱性指數、壓力度、敏感度和恢復力；域生態脆弱性指數、各縣區自然生態系統類型面積、各縣區自然生態系統總面積E表示某區域生態脆弱性綜合指標值；Ci表示基礎影響因素權i=1,2,3,…,nLi基礎影響因素數；重；文獻來源SiRiARVIj=∑iCVIii=1Aj[141]吳健生等（2012）生態脆弱度E=∑CiLini=1n∑Cii=1[113]趙藝學等（2003）i=1,2,…,n;j=1,2,…,mLi=W1Pi1+W2Pi2+…+WjPij即脆弱程度；Li為第i個評價單元加權指數和，Wj為第j個指Pij為第i個評價單元j第項評價因素指數；n為評標權重值；m為評價因素價單元個數；EVI為綜合生態脆弱度；Ai為柵格單元i的面積；A為每個格EIi、ESIi、LSCIi分別為柵格單元i的生態環境指網的面積；數、生態敏感性指數和景觀結構綜合指數；α、β、γ分別為EI、ESI、LSCI的權重[142]史振華等（2008）AEVI=∑i(αEIi+βESIi+γLSCIi)A[119]廖雪琴等（2013）六、生態脆弱性研究評價與展望（一）研究評價國內外學者對生態系統脆弱性的研究雖然已經取得很大的進展，研究成果不斷涌現，但是，生態系統脆弱性的研究還有很多問題尚需解決，主要包括：1.評價指標尚未統一、研究方法有待完善通過對查閱的大量國內外相關研究文獻進行整理研究發現，首先，由于不同學者的學科背景和研究對象不同，導致學者們在對生態系統脆弱性進行定量評價選取指標時選擇的角度也不同。基于“成因-結果”、“自然-人為”、“生態敏感性-生態彈性-生態壓力”、“氣候-土地-生物-環境”、“暴露-敏感-適應”、“資源-生態環境-經濟-社會”等概念模型選擇的生態脆弱性評價指標各具特色，交叉范圍比較窄，不利于學者們對其形成一個比較統一的認識；其次，進入21世紀以來，雖然有關生態系統脆弱區土地利用變化空間分異特征及生態系統脆弱性評價和預測的研究成果層出不窮，但是，其研究方法不外乎是通過運用相關技術（3S）和軟件獲取研究區域地理信息資料，在結合相關研究方法對其進行處理，對景觀生態學、綜合指數法、灰色關聯分析以及AHP-模糊綜合評價方法運用的比較頻繁，物元可拓法、情景分析法、生態足跡法以及系統動力學模型的應用稍顯不足，需要加強，另外，評價方法自身的缺陷及適用性對評價結果的影響較大，但是目前對此進行研究的學者還不是很多。2.偏重實證分析，相關理論發展滯后從相關研究文獻來看，生態脆弱性研究經歷了20世紀80-90年代的以理論初探和提出區域脆弱性對策為主的初期研究，2000-2007年的大量實證研究成果不斷涌現的快速發展，以及2008-2013年的理論與實證共同發展的趨于成熟的階段。但是，生態脆—158—弱性的理論研究相比實證分析要落后一些，大多數學者對生態脆弱性的研究以實例研究為主，通過選取一定的評價指標和評價模型，對研究對象的生態脆弱性現狀進行評價和預測，但是，對生態脆弱性評價方法的原理進行闡述說明的、對生態脆弱性評價模型使用范圍、優勢和劣勢進行分析的，對生態脆弱性內在形成機理進行研究、探索的學者偏少。3.研究對象的范圍有待擴展，研究內容有待進一步完善首先，國內外學者對生態系統脆弱性的研究較多以生態脆弱帶（東北農牧交錯帶、喀斯特地區、青藏高原高寒區、巖溶區、綠洲-沙漠交錯帶等）或生態脆弱帶區域內的行政單元（市域或縣域），抑或是以典型的礦業城市或礦區為研究對象，對森林生態系統、海洋生態系統、城市生態系統、小流域單元以及自然-社會耦合生態系統進行研究的學者還不多；其次，目前學者們關于生態系統脆弱性的研究內容雖然涉及基于景觀生態學的土地利用過程和格局研究、社會經濟的可持續發展研究以及生態脆弱性調控研究等內容，但是大多還是集中在對其脆弱性進行評價和預測方面，研究思路大多是“選擇研究對象-分析脆弱性現狀-選取評價指標-確定指標權重-研究方法介紹-定量分析過程-結果說明”，意在說明研究對象具有怎樣的脆弱程度或脆弱性現狀。研究內容創新性不足也不夠全面，雖然已經有少數學者就生態脆弱區立法、土地利用質量、土地所有制整改策略等問題進行了研究，但是仍處在初步階段，需要進一步深入探究。（二）展望1.規范評價指標選取，探究創新研究方法規范且相對統一的生態脆弱性評價指標體系是生態系統脆弱性定量分析的基礎，生態脆弱性評價Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

2016年4月（第30卷第4期）生態脆弱性國內外研究綜述與展望（Vol.30，No.4）Apr.，2016指標和研究方法的選取恰當與否，不僅直接關系到生態系統脆弱性評價結果的正誤，還在一定程度上關系到政府政策制定和區域發展方向的選擇問題。首先，要對相關研究成果進行進一步分析提取，針對不同學者學科背景和研究對象不同的問題，建立并規范評價指標的選擇標準，使相關學者在選擇評價指標時有章可循，避免出現盲從現象；其次，完善創新研究方法，一方面，在對生態系統脆弱性進行研究時，要充分考慮研究方法本身的缺陷和相對于研究對象所具有的特征的適用性，慎重選擇評價方法；另一方面，創新研究方法，如一些學者把景觀格局指數與敏感性指數結合起來探究生態系統脆弱性，但是至今目前還沒有學者將景觀格局指數與適應性指數結合起來對生態脆弱性進行研究的，另外，情景分析法和物元可拓模型是研究確定和不確定、多目標多決策問題比較有效的方法，但目前在生態系統脆弱性研究中應用的相對較少，在以后的研究中可適當選擇使用。2.發展并完善生態系統脆弱性研究理論體系目前，有關生態系統脆弱性的實證研究已經相對豐富，但是對生態系統脆弱性發生機制和演化機理進行研究的學者還不是很多。生態脆弱帶雖然具有先天性生態環境脆弱性特征，但隨著社會經濟的不斷發展，人為干擾、社會建設、經濟快速發展、資源不合理開采、技術水平限制等因素對生態脆弱區域的影響越來越顯著，生態脆弱區表現出的生態脆弱特征已經不再由純粹的生態環境自身發展失衡引起，其脆弱性演化是自然和人為影響疊加的結果，需要對其因素疊加和耦合作用過程進行深入研究，但目前相關研究還比較缺乏；此外，隨著城鎮化建設步伐的加快，生態脆弱區的城鎮化建設水平直接關系到我國城鎮化建設進程，生態移民政策的實施、農業可持續發展規劃的制定、產業調整方案的出臺等都需要大量理論和實證研究作為參考，因此，生態脆弱區理論體系研究涉及的內容多、范圍廣、意義重大，還需對其進行進一步的深入探究。3.延展研究區域的時空范圍，豐富研究內容首先，延展研究區域范圍，生態脆弱性的研究應該從基于自然生態系統研究向人-環境系統的綜合研究轉變，生態系統脆弱性研究涉及內容廣泛，既包括宏觀的全球和區域生態脆弱性問題研究，也包括微觀的個體、社區研究，此外，還涉及生態系統脆弱性不同時間尺度的要素變化特征，因此要不斷拓寬和延伸研究的空間和時間尺度；其次，豐富研究內容，一方面，我國經濟發展已近進入“新常態”和建設“絲綢之路”經濟帶的大背景下，可以對“絲綢之路”經濟帶涉及的區域進行生態脆弱性研究，為政府制定政策提供實踐指導；另一方面，加強生態脆弱區立法研究，切實規范人類行為，保護并充分利用自然生態環境；最后，在原有研究的基礎上，進一步深入探究土地利用空間變異結構對生態環境的影響，用定量分析的方法對生態脆弱區土地利用質量進行評判，積極真實地反饋我國實施生態移民和退耕還林政策后生態脆弱區農民目前面臨的生計可持續發展問題。參考文獻：［1］葉篤正，符淙斌.全球變化科學領域的若干研究進展［J］.中國科學院院刊，2004，19（5）：336-341.［2］吳紹洪，戴爾阜，黃玫，等.21世紀未來氣候變化情景（132）下我國生態系統的脆弱性研究［J］.科學通報，2007，52（7）：811-817.［3］SmithersJ，daptationtoclimaticvariabilityandchange［J］.GlobalEnvironmentalChange，1997（7）：129-146.［4］SmitB，BurtonI，KleinRJT，enceofadapta?tion：Aframeworkforasssment［J］.MitigationandAdap?tationStrategiesforGlobalChange，1999（4）：199-213.［5］echange2001：Impacts，adaptationandvulner?ability［M］.Cambridge：CambridgeUniversityPress，2001：20-30.［6］echange2007：Impacts，adaptationandvul?nerability［M］.Cambridge：CambridgeUniversityPress，2007：41-56.［7］rdasssmentreportoftheIntergovernmentalPanelonClimateChange［M］.London：CambridgeUniversi?tyPress，2001：76-89.［8］TurnerBL，MatsonPA，McCarthyJ，ratingthecoupledhuman-environmentsystemforvulnerabilityanaly?sis：Threecastudies［J］.ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica，2003，100：8080-8085.［9］Gallopíesbetweenvulnerability，resilience，andadaptivecapacity［J］.Globalenvironmentalchange，2006，16（3）：293-303.［10］BurtonI，KatesRW，ironmentasHaz?ard［M］.SecondEdition，NewYork：TheGuilfordPress，1993：66-78.［11］lHazards，Local，National，Global［M］.NewYork：OxfordUniversityPress，1974：33-45.［12］ability，resilienceandthecollapofsociety：AReviewofModelsandPossibleClimaticAppli?cations［R］.Toronto：InstituteforEnvironmentalStrdies，UniversityofToronto，1981.［13］ingdifferencesinourcommonfuture(s)：Themeaningofvulnerabilitytoglobalenvironmentalchange［J］.Geoforum，1992，23（3）：417-436.［14］abilitytoEnvironmentHazards［J］.Prog?ressinHumanGeography，1996，20（4）：529-539.［15］s，AdaptationandVulnerability，FourthAs?ssmentReportoftheIPCC［M］.UK：CambridgeUniversi?—159—Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

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