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生态敏感性研究进展与展望*

2021-03-20王延博马育辰

城市建筑空间 2021年1期
关键词:敏感性尺度生态

王延博,林 鹰,马育辰

(中国城市建设研究院有限公司,北京 100120)

0 引言

生态敏感性是指生态系统对外界干扰和环境变化响应的强弱程度[1]。随着社会发展和技术进步,人类对生态环境的影响更加强烈和广泛。一方面,大气污染、水土流失、生物多样性锐减等环境问题日益多发,生态环境问题的预防和整治已经迫在眉睫;另一方面,城市化进程加快,人们对生活环境质量的要求不断提高,区域的合理规划需要更科学的理论指导。

生态敏感性的研究可以广泛应用在生态环境保护和国土空间规划中,可准确定位生态环境保护和恢复建设的重点,有针对性地制定规划措施,更好地将生态环境建设、保护落实到具体的区域和问题上[2]。

1 我国生态敏感性的研究进展

生态敏感性分析和评价是目前我国的研究热点,有不少学者在这方面做出了有益探索,成果已被广泛应用在不同尺度生态系统的建设和保护中。根据研究对象不同,可将研究成果分为以下3 个方面。

1.1 针对某种生态环境问题的生态敏感性研究

目前,我国生态环境问题突出,针对某种生态环境问题的生态敏感性研究数量较多,研究的主体多为水土流失、土地荒漠化、土地利用等土地问题和洪涝灾害、温度升高等气候问题,为治理环境问题提供科学依据,有较强的现实意义(见表1)。

1.2 对具有特殊生态、人文、景观价值的生态系统的生态敏感性研究

旅游风景区、流域和湿地等生态系统具有生态、资源、环境、文化等多重价值。此类生态系统与区域人类活动的矛盾日益突出,亟需进行科学的区划保护工作。我国学者进行的此类生态敏感性研究多针对河口三角洲、内流河、特殊生境等生态环境脆弱的区域,以期挽救生态环境的退化、保护生态环境的安全,最终实现可持续发展(见表2)。

1.3 城市生态敏感性的分析

城市生态系统是由城市的自然条件、社会经济条件共同作用的结果。当前城市生态敏感性的研究总量较少,但是近些年伴人们对生活质量的更高要求、城市发展的迫切需求,促使更多学者对城市生态敏感性进行研究(见表3)。

2 国外生态敏感性的研究进展

国外关于生态敏感性的研究涉及领域更为广泛,针对单一生态环境问题的敏感性研究较为集中。如WIIK E 等[16]聚焦英国西北部霍斯湖的富营养化,研究了沼泽湖泊对营养富集的生态敏感性;ROLFHUS K R 等[17]研究了美国大河谷国家纪念碑(GRPO)的生态环境对溪流中汞的生态敏感性;POLETTO F等[18]研究了地热储层中的地震属性对温度变化的敏感性。

国外学者对河口、湖泊湿地等特殊生态系统的生态敏感性研究也有涉及,如TEICHERT N 等[19]利用多种分类和功能指标,对法国河口30 种鱼群进行了有关人为干扰的敏感性分析,从而确定河口规划保护中急需明确的敏感区域;GLISSON等[20]研究了美国威斯康星州湿地的沼泽鸟类对植被状况的生态敏感性,有助于湿地的管理和恢复工作。

表1 特定生态环境问题生态敏感性评价

表2 生态系统生态敏感性评价

表3 城市生态敏感性评价

国外对于城市生态敏感性的研究尚属较新的领域,不同于我国研究常见的以生态敏感性对城市或地区进行区划,国外的城市生态敏感性研究倾向于对居住环境的探索、对减少城市耗能的研究,以缓解城市热岛等现实性问题。如MORGANE C 等[21]利用城市热量交换模拟软件,分析了法国巴黎的城市参数在夏冬不同季节条件下对能量平衡的影响,为城市热岛提供不同要素的敏感性研究;ADAMCZYK J 等[22]的敏感性分析主要基于建筑外墙保温的生态效益。

从研究尺度上来看,国外学者近些年的研究重点开始面向整个生态系统,如BERGENGREN J C 等[23]将全球生态敏感性定义为全球植物群落变化的平均程度,并试图确定具有最大生态敏感性的地球区域,以研究植物群落在未来3 个世纪的潜在变化程度。从时间角度上来看,国外学者侧重对未来风险的评估和应对,如KUMARV K S K[24]旨在评估印度农业应对未来气候变化的敏感性,对于政府普及适应性策略以减少气候变化带来的风险具有重要意义。

总体来看,国外学者的生态敏感性研究更着眼于现实问题的解决和对未来风险的预估,更加关注人类和生态环境的交互关系。近些年的研究尺度也开始注重整个生态系统,但数量仍较少。利用生态敏感性进行土地开发、功能区划的研究明显不足。但已有研究为该领域的发展作出了积极贡献,为我国的生态敏感性研究提供借鉴和指导。

3 我国生态敏感性研究的评价与展望

3.1 研究内容

从研究内容上看,近年(主要是2000 年以后)我国生态敏感性研究的进展较快,但与国外研究相比,仍存在明显差距。

1)大部分集中在对单一生态环境问题的研究,并呈现出向综合生态敏感性研究发展的趋势。例如中国生态环境敏感性及其区域差异规律研究等,该综合类研究侧重分析国家或省域尺度的主要生态环境问题(沙漠化、盐渍化、水土流失和酸雨)的空间相关性,试图建立多种因子或环境问题之间的敏感性机制。综合生态敏感性的研究是当前研究内容的一大进步,是未来发展的重点。

2)研究尺度从国家、流域、省域延伸至市县域范围,但这些研究多集中在大尺度的区域,而对中小尺度的市县域研究相对较少。事实上,市县级尺度上的生态敏感性研究对生态环境保护与区域开发更具指导意义,亟待构建方法体系并展开实证工作。关于城市的生态敏感性研究,国外学者更放眼未来。他们关心耗能或能量平衡等城市运行的环保问题,研究未来气候变化对城市能源利用或消耗的潜在影响,对未来的城市规划和设计具有很高的现实意义;他们利用生态敏感性的理论,研究某生态系统未来几个世纪的潜在变化程度,侧重对未来风险的评估和应对。

3)生态敏感性分析评价已经广泛应用于功能区划、城市规划、景观规划、土地开发适宜性研究等生态环境研究的众多领域。近些年,针对风景旅游区的生态敏感性研究日渐受到关注,风景区保护规划、开发范围和强度、预防和治理生态环境问题等科学决策均离不开生态敏感性的分析和评价,因此显现更广阔的研究需求。

3.2 研究方法

从研究方法上看,定量的研究手段仍须加强。研究方法上都采用遥感数据和GIS 空间处理能力对生态敏感性进行综合评价,都是基于多个生态敏感性因子的加权求和、叠加分析。但评价方法正处于探索与发展阶段,评价指标选取以及指标权重的确定等尚无统一标准,存在较大的随意性和人为主观性。

我国学者多聚焦在为区域生态环境的综合整治及合理区划提供科学依据,更多呈现的是生态敏感性评价的研究,而普遍缺乏对复杂生态系统中各要素间、各环境问题间相互关系的研究,即对环境问题形成的敏感性机制的研究还相当不足[25]。因此,生态敏感性的分析研究需要更加深入,以期建立敏感性与影响因子之间的数学关系,形成科学定量的区划方法和分区标准。

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