劉世梁，侯笑云，張月秋，尹藝潔，王 軍

(1.北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院/ 環(huán)境模擬與污染控制國家重點聯(lián)合實驗室，北京 100875；2.國土資源部土地整治重點實驗室，北京 100812)

基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的土地整治生態(tài)風(fēng)險評價與管控建議

劉世梁1①，侯笑云1，張月秋1，尹藝潔1，王 軍2

(1.北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院/ 環(huán)境模擬與污染控制國家重點聯(lián)合實驗室，北京 100875；2.國土資源部土地整治重點實驗室，北京 100812)

土地整治的生態(tài)風(fēng)險評價與管理是生態(tài)文明背景下土地整治項目可持續(xù)發(fā)展的客觀要求?！笆濉逼陂g，土地整治投資和力度規(guī)模持續(xù)加大，在對區(qū)域社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來積極作用的同時，也會對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，如何管控土地整治的生態(tài)風(fēng)險受到越來越多的關(guān)注。在系統(tǒng)闡述了土地整治生態(tài)風(fēng)險的內(nèi)涵與特點的基礎(chǔ)上，分析了土地整治不同生態(tài)效應(yīng)所對應(yīng)的生態(tài)風(fēng)險因子與評價指標(biāo)體系，提出了基于土地整治全過程分析的生態(tài)風(fēng)險識別、評價與管控的思路，并將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的提升作為生態(tài)風(fēng)險評價的重要內(nèi)容，克服了以往生態(tài)風(fēng)險研究更多側(cè)重生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能本身變化的局限性，并指出了土地整治生態(tài)風(fēng)險所需要關(guān)注的科學(xué)問題與發(fā)展趨勢。

土地整治；生態(tài)風(fēng)險；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；風(fēng)險評價

目前,以土地整治為平臺來實施國土綜合整治的轉(zhuǎn)變已呈現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢[1]。土地整治向國土綜合整治轉(zhuǎn)型期間,必須考慮新常態(tài)下的土地整治需求與生態(tài)文明背景下綜合社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益的提升,土地綜合整治的實施思路有3種,即空間優(yōu)化型土地綜合整治、“一整四效”多部門聯(lián)動型土地綜合整治以及低碳型土地綜合整治,應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)理論、方法與技術(shù)的儲備[2]。

對于土地整治的生態(tài)效應(yīng)來說,土地整治在建設(shè)與施工過程中,將會導(dǎo)致項目區(qū)景觀格局的變化,包括不同類型的面積、種類和空間位置等發(fā)生變化[3],進(jìn)而影響區(qū)域內(nèi)生態(tài)過程的變化,包括生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)、能量和信息流動,也包括景觀尺度上土壤、生物等景觀流發(fā)生變化,這種變化既有正向的,也有反向的。此方面的研究是目前土地整治研究的熱點,也是基礎(chǔ)性研究[4]。目前,土地整治項目不僅僅以單純增加耕地面積為目的,更多的是“質(zhì)量-數(shù)量-生態(tài)”三位一體的綜合整治模式,土地綜合整治也因地域不同而具有不同特色,在多目標(biāo)和多功能性轉(zhuǎn)變的情形下,對土地整治所產(chǎn)生的生態(tài)問題也越來越重視,區(qū)域生態(tài)效益方面的研究也日益受到重視,特別是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的變化[5-6]。生態(tài)效益是經(jīng)濟(jì)和社會效益實現(xiàn)的保證,在提高土地利用效率的同時實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的多重功能,實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展[7-8]。

土地整治對自然生態(tài)系統(tǒng)所帶來的壓力和脅迫,終究會導(dǎo)致諸多生態(tài)風(fēng)險。由于土地整治在短期內(nèi)大規(guī)模改變地表格局與過程,在研究生態(tài)效應(yīng)的同時,其潛在的生態(tài)風(fēng)險也日益受到重視。生態(tài)風(fēng)險是不確定性的事故,對生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能可能產(chǎn)生不利影響,對于人類活動來說,生態(tài)系統(tǒng)效應(yīng)具有不確定性,正負(fù)效應(yīng)都有可能出現(xiàn),因而“不確定性”是一種“風(fēng)險”的體現(xiàn)[9]。目前,我國越來越重視生態(tài)型土地整理,其目的是為了減少對生態(tài)系統(tǒng)的干擾。對于控制土地整理的負(fù)面生態(tài)效應(yīng)來說,生態(tài)風(fēng)險的評價與管控尤為重要[10-11]。

生態(tài)風(fēng)險研究是目前區(qū)域資源管理、生態(tài)建設(shè)與環(huán)境修復(fù)等項目,工作與決策制定的重要依據(jù),受到國內(nèi)外眾多學(xué)者的關(guān)注。在土地整治研究中,引入生態(tài)風(fēng)險評價的概念,在識別可能產(chǎn)生的不利生態(tài)效應(yīng)的基礎(chǔ)上,評定其危害的大小及范圍,對土地整治過程中規(guī)避生態(tài)風(fēng)險、構(gòu)建生態(tài)友好型土地整治模式具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義[12]。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究是耦合生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和人類社會經(jīng)濟(jì)活動等的重要途徑,也是目前生態(tài)學(xué)研究的前沿科學(xué)。目前,已經(jīng)有學(xué)者提出基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)風(fēng)險評價途徑[13],而且也有研究對土地整治的生態(tài)服務(wù)經(jīng)濟(jì)價值[14]等進(jìn)行分析。土地整理作為重大人類活動,以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提升為目標(biāo),以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價為主線,貫穿工程的擾動與風(fēng)險終點,在風(fēng)險管控上具有一定可行性。

筆者從當(dāng)前的生態(tài)風(fēng)險評價入手,系統(tǒng)論述了土地整治所產(chǎn)生的生態(tài)風(fēng)險的內(nèi)涵和特點,基于土地整治工程的周期性與特點,提出了土地整治生態(tài)風(fēng)險全過程分析的必要性;并基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究進(jìn)展,論述了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對生態(tài)風(fēng)險的重要性,且系統(tǒng)論述了土地整治風(fēng)險評價的內(nèi)容與方法,進(jìn)而提出了土地整治生態(tài)風(fēng)險的管控建議。

1 土地整治生態(tài)風(fēng)險評價相關(guān)概念

1.1 生態(tài)風(fēng)險評價的內(nèi)涵

生態(tài)風(fēng)險是生態(tài)系統(tǒng)及其組分所承受的風(fēng)險,指在一定區(qū)域內(nèi),具有不確定性的事故或災(zāi)害對生態(tài)系統(tǒng)及其組分可能產(chǎn)生的作用,這些作用的結(jié)果可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的損傷,從而危及生態(tài)系統(tǒng)的安全和健康。

生態(tài)風(fēng)險評價是基于環(huán)境管理目標(biāo)和環(huán)境觀念的轉(zhuǎn)變而發(fā)展的,從最早一度追求的“零風(fēng)險”環(huán)境管理逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)險管理的環(huán)境政策[15]。生態(tài)風(fēng)險評價為風(fēng)險管理提供了科學(xué)依據(jù),因此受到國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和環(huán)境管理者的重視,成為一個研究熱點[16-17]。對于環(huán)境管理來說,生態(tài)風(fēng)險評價側(cè)重于由于化學(xué)品排放、人類活動[18-19]和自然災(zāi)害產(chǎn)生非預(yù)期影響的可能性和強(qiáng)度,是研究一種或多種應(yīng)激物形成或可能形成不利生態(tài)效應(yīng)的過程,對暴露和影響進(jìn)行定性、定量研究的方法與程序。即利用生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等知識,定量地確定自然或人類活動對生態(tài)環(huán)境負(fù)效應(yīng)的概率及其強(qiáng)度的過程[20-21]。

在研究方面,生態(tài)風(fēng)險評價始于20世紀(jì)80年代,并且已在發(fā)達(dá)國家的環(huán)境管理中應(yīng)用,如美國環(huán)境保護(hù)署發(fā)布的《生態(tài)風(fēng)險評價框架》和《生態(tài)風(fēng)險評價指南》。研究方向也逐步開始關(guān)注大尺度的區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評估,強(qiáng)調(diào)社會、經(jīng)濟(jì)和自然等方面特點。我國的生態(tài)風(fēng)險評價工作起步較晚,雖然目前針對眾多研究區(qū)做過相關(guān)的研究性工作,但是仍沒有相關(guān)的導(dǎo)則參照執(zhí)行,而且也沒有將其系統(tǒng)地應(yīng)用于生態(tài)與環(huán)境管理之中[22]。

1.2 土地整治生態(tài)風(fēng)險的內(nèi)涵

發(fā)達(dá)國家在早期實施土地整治時,曾因忽視其對生態(tài)系統(tǒng)所造成的負(fù)面影響,導(dǎo)致許多物種的生存受到威脅。目前,我國的土地整治項目在驗收后,往往出現(xiàn)生態(tài)惡化等現(xiàn)象,如整理區(qū)的水土流失、區(qū)域生物多樣性降低,導(dǎo)致生態(tài)可持續(xù)性降低；主要原因是由于土地整治的目標(biāo)還停留在增加耕地和其他農(nóng)用土地面積,尚未以提高生產(chǎn)能力、改善生態(tài)環(huán)境為主要目標(biāo)[23]。

土地整治的可持續(xù)性要求經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益的統(tǒng)一,需要統(tǒng)籌城鄉(xiāng)、區(qū)域、經(jīng)濟(jì)社會以及人與自然的共同發(fā)展,因此土地整治的相關(guān)生態(tài)評價非常必要。目前的研究更多地關(guān)注生態(tài)效應(yīng)評價,但從近幾年的情況來看,生態(tài)效益評價逐漸受到重視,而且逐步從定性過渡到定量評價。但生態(tài)定量評價結(jié)果并不能被決策者和管理者直接作為依據(jù),所以如何將生態(tài)評價與決策管理相結(jié)合,是目前所要面對的重要科學(xué)問題。

土地整治工作包括社會、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等各個方面,而且隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷變化。在土地整治過程中,存在的諸多風(fēng)險決定了土地整治工作的難度,生態(tài)風(fēng)險與其他相關(guān)風(fēng)險緊密耦合關(guān)聯(lián)。土地整治的風(fēng)險包括經(jīng)濟(jì)、社會、技術(shù)、管理和自然風(fēng)險,而生態(tài)風(fēng)險是其他風(fēng)險的集中體現(xiàn)。土地生態(tài)風(fēng)險則是外界因子造成土地生態(tài)系統(tǒng)的變化、破壞或污染的可能性,土地生態(tài)風(fēng)險評價則是對這一過程進(jìn)行定量化計算和評估[24-25]。在以生態(tài)文明為導(dǎo)向的土地整治發(fā)展背景下,生態(tài)風(fēng)險評價同樣是其他評價的核心,生態(tài)風(fēng)險評價是科學(xué)發(fā)展觀的體現(xiàn),是當(dāng)前新農(nóng)村建設(shè)中實現(xiàn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)平衡和土地整治項目投資科學(xué)決策的客觀要求,引入土地整治的生態(tài)風(fēng)險,體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展觀的要求。

1.3 土地整治的生態(tài)風(fēng)險類型

土地整治所帶來的生態(tài)風(fēng)險與其他區(qū)域人類活動所產(chǎn)生的生態(tài)風(fēng)險一樣,都是生態(tài)系統(tǒng)及其組成部分所承受的風(fēng)險。土地風(fēng)險具有景觀與區(qū)域生態(tài)風(fēng)險的特征,所以土地整治的生態(tài)風(fēng)險也側(cè)重于景觀與區(qū)域尺度,不同類型生態(tài)系統(tǒng)中存在多種風(fēng)險因子,會對評價造成不利影響。

由于土地整治風(fēng)險工程的建設(shè)類型、規(guī)模、周期等特點與一般重大工程不同,所以除了具有一般意義上“風(fēng)險”的涵義外,土地整治風(fēng)險還具有特殊性。典型土地整治工程的生態(tài)風(fēng)險產(chǎn)生的風(fēng)險源、類型、作用與響應(yīng)分析見圖1。在此概念模型里,風(fēng)險源包括不同的土地整治工程類別,即土地平整、農(nóng)田水利、田間道路、水土保持與防護(hù)林工程以及居民點歸并等。不同的風(fēng)險源釋放的生態(tài)壓力是有差異的,主要分為7種類型。這7類生態(tài)壓力可以在不同尺度上體現(xiàn),即生態(tài)風(fēng)險的響應(yīng)指標(biāo)。風(fēng)險的表征和衡量指標(biāo)見圖1。

圖1 典型土地整治工程的生態(tài)風(fēng)險類型Fig.1 Types of ecological risks of typical land reclamation projects

除此以外,土地整治還具有不確定性、危害性、內(nèi)在價值性、客觀性和動態(tài)性特征。其中,內(nèi)在價值性是必須認(rèn)識到土地生態(tài)系統(tǒng)自身的價值與功能,重視土地整治區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)對人類的服務(wù)功能。而在土地整治過程中,其會對整治區(qū)域的大氣質(zhì)量、小氣候、地形地貌、水資源、生物資源和土壤理化性質(zhì)等產(chǎn)生較強(qiáng)影響[26-27],直接或間接地影響整治區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(尤其是供給服務(wù)和調(diào)節(jié)服務(wù))。因此,在土地整治過程中,應(yīng)當(dāng)考慮其對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響,并做出生態(tài)風(fēng)險評價。

1.4 土地整治生態(tài)風(fēng)險評價的目的和方法

土地整治生態(tài)風(fēng)險評價的目的,是為了研究在土地整治過程中可能形成的不利生態(tài)效應(yīng)及其發(fā)生的可能性和影響強(qiáng)度的過程。評價方法通常有4種:(1)現(xiàn)場調(diào)查法,由經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員,對評價區(qū)的生態(tài)風(fēng)險現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢進(jìn)行評價;(2)統(tǒng)計分析法,將整個評價區(qū)域內(nèi)已有的土地整治生態(tài)風(fēng)險作為樣本,量化統(tǒng)計分析地形、降雨、植被覆蓋以及土地整治工程等影響因子與生態(tài)風(fēng)險發(fā)生之間的關(guān)系,并建立方程;(3)制圖法,運用遙感和地理信息技術(shù),分析解譯整治區(qū)域的生態(tài)風(fēng)險;(4)數(shù)學(xué)模型法,評價整治區(qū)內(nèi)生態(tài)風(fēng)險的成因、機(jī)制和發(fā)生特征,并以土地整治生態(tài)風(fēng)險的各個因素和土地整治生態(tài)風(fēng)險性之間的關(guān)系作為判定準(zhǔn)則,來評價預(yù)測研究區(qū)內(nèi)各評價單元土地整治生態(tài)風(fēng)險。

2 基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的土地整治生態(tài)風(fēng)險評價

2.1 土地整治生態(tài)風(fēng)險評價步驟

生態(tài)風(fēng)險評價對于科學(xué)管理和保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義。對于生態(tài)風(fēng)險評價來說,主要有3種評價途徑,分別是針對風(fēng)險源進(jìn)行的生態(tài)風(fēng)險評價、針對風(fēng)險受體的生態(tài)風(fēng)險評價和針對生態(tài)終點發(fā)生的尺度劃分而開展的評價。風(fēng)險源評價主要是干擾源的識別,包括自然災(zāi)害、人類活動等,也可以分為單一和多重風(fēng)險源;而風(fēng)險受體的評價主要是針對種群、群落或生態(tài)系統(tǒng)等水平的評價(圖1);生態(tài)終點可以劃分為湖泊、河流、河口及整個流域的生態(tài)風(fēng)險評價。

對于土地整治工程來說,一般土地整治工程和重大土地整治工程所涵蓋的范圍不同,評價的尺度會有較大區(qū)別。同時,對于不同的生態(tài)系統(tǒng)類型來說,其評價的關(guān)鍵指標(biāo)也不同。在建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價工作實踐中,針對危險物質(zhì)的風(fēng)險調(diào)控,總結(jié)出“八步法”,包括危險物質(zhì)識別、危險設(shè)施(設(shè)備)識別、危險生產(chǎn)工藝識別、危險功能單元識別、危險類別識別、重大危險源識別、風(fēng)險評價工作等級識別、風(fēng)險評價范圍識別方面的風(fēng)險識別。概括來看,主要流程包括危害識別、暴露評估、效應(yīng)評估、風(fēng)險表征、風(fēng)險預(yù)警和風(fēng)險決策等幾部分。因此,土地整治工程生態(tài)風(fēng)險評價主要內(nèi)容應(yīng)包括風(fēng)險源的調(diào)查分析與評價,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查與評價,規(guī)劃、施工與管護(hù)的全過程分析,主要包括風(fēng)險源分析、概念模型與分析計劃、壓力響應(yīng)分析、風(fēng)險表征、不確定性分析,及其生態(tài)風(fēng)險的管控[28]。

在土地整治項目規(guī)劃設(shè)計階段,要對土地整治項目的實施可能造成的環(huán)境污染、生態(tài)破壞進(jìn)行預(yù)測分析,并對預(yù)測評估結(jié)果篩選出區(qū)域內(nèi)將會存在的主要風(fēng)險源,為生態(tài)風(fēng)險評價提供依據(jù)。選取對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量形成、發(fā)展、變化影響重大的因素,即評價要素及其評價參數(shù),制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),得到生態(tài)環(huán)境基準(zhǔn)質(zhì)量。對于風(fēng)險的識別來說,可分為系統(tǒng)識別和經(jīng)驗型調(diào)查方法,從識別手段來看則可分為定性識別、定量識別和綜合識別3類。

土地整治風(fēng)險的壓力響應(yīng)分析可以類比污染物的暴露危害分析,針對土地整治的風(fēng)險源識別,開展土地整治生態(tài)風(fēng)險的暴露危害分析,找出土地整治中可能產(chǎn)生的不利生態(tài)效應(yīng),并評定其危害的大小及范圍?！氨┞斗治觥笔茄芯扛黠L(fēng)險源在評價區(qū)域中的分布、流動及其與風(fēng)險受體之間的接觸暴露關(guān)系,土地整治生態(tài)風(fēng)險評價的暴露分析具有空間分異特點,不同種類和級別的影響會復(fù)合疊加,而“危害分析”是土地整治生態(tài)風(fēng)險評價的重要部分,可以根據(jù)長期的野外觀測,結(jié)合其他學(xué)科的相關(guān)知識進(jìn)行推測與評估。盡可能地利用一切有關(guān)的信息和數(shù)據(jù)資料,弄清各種干擾對風(fēng)險受體的作用機(jī)理,提高評價的準(zhǔn)確性。

隨著生態(tài)風(fēng)險評價研究的快速發(fā)展,評價尺度不斷擴(kuò)大,評價對象從單一類型生態(tài)系統(tǒng)到多種生態(tài)系統(tǒng)的空間鑲嵌。因此,基于景觀生態(tài)過程與空間格局相互關(guān)聯(lián)視角的景觀生態(tài)風(fēng)險評價應(yīng)運而生,更注重風(fēng)險的時空異質(zhì)性和尺度效應(yīng)；基于多目標(biāo)、多尺度、多等級系統(tǒng)、多重作用關(guān)系的過程分析,景觀生態(tài)風(fēng)險評價可為區(qū)域土地綜合風(fēng)險防范提供決策依據(jù),有效指引土地整治的優(yōu)化與管理。

2.2 基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)風(fēng)險評價體系構(gòu)建

生態(tài)風(fēng)險評價主要是評估風(fēng)險的程度與發(fā)生概率,一般利用綜合指標(biāo)評價模型和相對風(fēng)險模型進(jìn)行評價。針對土地整治風(fēng)險的壓力響應(yīng)評價,一般從土地整理區(qū)微地貌、土壤、水環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)與景觀等方面展開。也有學(xué)者從水土流失、生態(tài)演變、環(huán)境容量下降和環(huán)境脆弱性變化4個方面對土地整治生態(tài)風(fēng)險類型進(jìn)行識別,并以此為基礎(chǔ),選取水、土和生物3個要素14個指標(biāo),構(gòu)建了土地整治生態(tài)風(fēng)險識別的指標(biāo)體系,為生態(tài)風(fēng)險評價研究提供理論基礎(chǔ)[11]。

隨著對土地整治的區(qū)域生態(tài)效應(yīng)與社會經(jīng)濟(jì)效益研究的發(fā)展,景觀尺度上的生態(tài)風(fēng)險評價逐步擺脫了“風(fēng)險源識別-受體分析-暴露與危害評價”的固有模式。評價受體為土地整治影響區(qū)的異質(zhì)性景觀,而且關(guān)注土地整治的生態(tài)價值,為彌補(bǔ)傳統(tǒng)生態(tài)風(fēng)險評價方法的不足和提高風(fēng)險管理的效率,將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)引入生態(tài)風(fēng)險評價中加以發(fā)展和完善,成為當(dāng)前生態(tài)風(fēng)險評價研究的前沿和熱點[13]。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)過程所形成及所維持的人類賴以生存的生物資源和自然環(huán)境條件及其效用[29]?；谏鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)風(fēng)險評價可用項目區(qū)土地整治工程導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的變化量來衡量土地整治的生態(tài)風(fēng)險[30-31]。這樣更能定量、直觀地了解土地整治對生態(tài)環(huán)境的影響,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的空間表征也使得生態(tài)風(fēng)險更具直觀性,有利于更好地提出改進(jìn)措施[32]。

基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的土地整治生態(tài)風(fēng)險評價的思路也充分體現(xiàn)了生態(tài)風(fēng)險的復(fù)雜性、動態(tài)性和整體性的特征(圖2)[33]。目前,由于在不同的尺度上土地整治生態(tài)風(fēng)險的類型與影響范圍不同,因此難以用相同的方法對其進(jìn)行評估。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可以耦合宏觀與微觀的結(jié)果,而且能針對特定的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行權(quán)衡與調(diào)控[34]。目前,也有傳統(tǒng)的風(fēng)險評價耦合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的結(jié)果,即生態(tài)環(huán)境改變影響到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的改變,并在社會福祉上進(jìn)行成本效益分析,在一定程度上實現(xiàn)風(fēng)險管理[35]。

圖2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與土地整治生態(tài)風(fēng)險的耦合作用關(guān)系Fig.2 Coupling relationship between ecosystem services and ecological risk of land reclamation

基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)風(fēng)險評價實踐目前仍較少,特別是在土地整治研究中[36]。從目前的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究來看,可以從以下幾個方面進(jìn)行耦合分析:(1)針對風(fēng)險源的識別,選擇關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),重點關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)實體與屬性,將提升土地整治后單元生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)水平作為風(fēng)險的表征指標(biāo);(2)耦合不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)特征,分析不同服務(wù)之間的動態(tài)特點,預(yù)測綜合生態(tài)風(fēng)險的變化特征;(3)將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的空間變異,不同服務(wù)之間的調(diào)控與權(quán)衡納入土地整治的生態(tài)風(fēng)險管理中[37];(4)從社會經(jīng)濟(jì)角度入手,綜合考慮土地整治的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),從社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)層面上對土地整治長期生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行調(diào)控[38-39]。

基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的風(fēng)險評價可以更好地綜合各種生態(tài)過程參數(shù)和理論模型,并能根據(jù)土地整治的需求等,模擬不同驅(qū)動情景對生態(tài)系統(tǒng)所提供服務(wù)的影響,根據(jù)評估結(jié)果進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險等級劃分。另外,仍需要加強(qiáng)對生態(tài)風(fēng)險評價的不確定分析,提高模型評價的實用性和可操作性。

3 土地整治的生態(tài)風(fēng)險管控建議

隨著我國土地整治事業(yè)的發(fā)展,在新增耕地數(shù)量、提高耕地質(zhì)量、節(jié)約集約利用土地和改善生態(tài)環(huán)境的“數(shù)量-質(zhì)量-生態(tài)”三位一體模式的要求下,應(yīng)降低土地整治過程中的風(fēng)險,注重其對生態(tài)環(huán)境的長遠(yuǎn)影響和潛在影響,深刻認(rèn)識山水林田湖等生命共同體的本質(zhì)內(nèi)涵,充分考慮風(fēng)險因子,將可能發(fā)生的風(fēng)險概率降低到最低限度。同時，結(jié)合不同區(qū)域的生態(tài)、地形、氣候和土地整治建設(shè)特點,綜合運用經(jīng)濟(jì)、行政和法律等手段,制定適合不同區(qū)域的、科學(xué)可行的生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施。

3.1 土地整治的生態(tài)風(fēng)險應(yīng)對策略建議

土地整治的生態(tài)風(fēng)險管控貫穿于土地整治的全周期,包括土地整治的規(guī)劃計劃立項、施工建設(shè)與驗收運營管護(hù)階段。依照生態(tài)風(fēng)險管理目標(biāo),采取不同的應(yīng)對措施來最大限度地降低可能出現(xiàn)的生態(tài)風(fēng)險。主要內(nèi)容包括生態(tài)風(fēng)險識別、生態(tài)風(fēng)險監(jiān)測和生態(tài)風(fēng)險應(yīng)對。由于土地整治生態(tài)風(fēng)險管理所具有的外部性,策略的決定主要考慮生態(tài)風(fēng)險等級。因此,當(dāng)生態(tài)風(fēng)險評價等級很高時,就應(yīng)當(dāng)采取規(guī)避風(fēng)險的方法;當(dāng)風(fēng)險評價等級相對較高時,則應(yīng)釆取遏制、轉(zhuǎn)化、減輕和抑制風(fēng)險的措施;而風(fēng)險幾乎不存在或等級較低時,可以選擇自留風(fēng)險(圖3)。

3.2 土地整治的生態(tài)風(fēng)險應(yīng)對理論建議

土地整治生態(tài)風(fēng)險管控需從整體進(jìn)行適度開發(fā)和合理整治,加強(qiáng)生境調(diào)整或合理替代,優(yōu)化整體的景觀格局,提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[40]。對于土地整治過程中生態(tài)風(fēng)險評價與管控的理論建議,需關(guān)注以下幾個方面:(1)當(dāng)前土地整治的生態(tài)風(fēng)險管控處于探索與發(fā)展階段,其可靠性取決于研究者對生態(tài)環(huán)境的認(rèn)識和理解程度,因此應(yīng)關(guān)注生態(tài)環(huán)境基準(zhǔn)方面的研究,有助于生態(tài)風(fēng)險的源識別與終點分析;(2)加強(qiáng)土地整治生態(tài)評價標(biāo)準(zhǔn)與體系的研究,篩選與實際的生態(tài)環(huán)境問題緊密結(jié)合的評價指標(biāo)體系,以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提升為主要目標(biāo)。在開展土地整治項目時,應(yīng)針對不同的土地利用方式、規(guī)模、格局的改變，選擇與協(xié)調(diào),考慮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,結(jié)合不同的整治目標(biāo),保證項目區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總值在土地整理后有所提高[41]。在此過程中,景觀空間單元的功能性分類、生態(tài)功能分區(qū)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類管理等是重要的研究內(nèi)容[42];(3)土地整治的生態(tài)風(fēng)險具有尺度性,在研究中應(yīng)重視不同尺度上生態(tài)風(fēng)險的變化,包括不同時期生態(tài)風(fēng)險關(guān)鍵因子的變化,同時也要關(guān)注土地整治區(qū)內(nèi)外生態(tài)風(fēng)險的空間分布特征。在進(jìn)行風(fēng)險評價與不確定性分析過程中,需要加強(qiáng)數(shù)學(xué)分析與土地生態(tài)系統(tǒng)研究的交叉滲透[43]。同時需要加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)[44-45]。

圖3 土地整治生態(tài)風(fēng)險全過程分析與調(diào)控策略Fig.3 Full process analysis of ecological risk of land regulation and controlling strategies

3.3 土地整治的生態(tài)風(fēng)險應(yīng)對技術(shù)建議

除了相關(guān)理論研究外,還需要深入揭示不同土地整治模式對不同生態(tài)風(fēng)險因子的影響機(jī)制與演化趨勢,將提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理念融入土地整治規(guī)劃與實踐中。以土地整治為平臺,統(tǒng)籌運用城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤、低效開發(fā)、廢棄地復(fù)墾和地質(zhì)災(zāi)害治理等相關(guān)政策與手段,開展山水林田湖的統(tǒng)一整治與修復(fù)。主要建議如下:(1)在關(guān)鍵技術(shù)與評價方法上實現(xiàn)突破。構(gòu)建適合不同區(qū)域的土地整治生態(tài)風(fēng)險評估框架與指南,選擇合適的評價指標(biāo)體系,研究生態(tài)風(fēng)險與預(yù)警模型;(2)形成相關(guān)的數(shù)據(jù)庫平臺與技術(shù)體系。主要是加強(qiáng)土地整治的背景資料調(diào)查,建立平臺數(shù)據(jù)庫,調(diào)研不同整治工程類型的生態(tài)風(fēng)險規(guī)模,建設(shè)可量化、可共享的技術(shù)平臺,為風(fēng)險評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與必要參數(shù);(3)開展典型土地整治區(qū)的技術(shù)示范與應(yīng)用。特別是生態(tài)脆弱區(qū)、不同模式的土地整治區(qū)、發(fā)達(dá)城市區(qū)周邊土地整治、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)等生態(tài)風(fēng)險與管控措施,研究風(fēng)險管控的社會經(jīng)濟(jì)解決途徑;(4)完善相關(guān)規(guī)章制度并成立相應(yīng)的監(jiān)管機(jī)構(gòu)[46]。進(jìn)一步完善規(guī)劃、立項實施方案中關(guān)于生態(tài)風(fēng)險的調(diào)控方法,提供必要的支撐調(diào)節(jié)。特別是工程實施前的生態(tài)調(diào)查、工程實施后的管理維護(hù),同時加強(qiáng)土地整治的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論的宣傳和普及,為生態(tài)風(fēng)險評估的開展奠定堅實基礎(chǔ)。

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(責(zé)任編輯： 李祥敏)

Assessment of and Controlling Strategies for Ecological Risks of Land Consolidation Based on Ecosystem Services.

LIUShi-liang1,HOUXiao-yun1,ZHANGYue-qiu1,YINYi-jie1,WANGJun2

(1.State Key Jiont Laboratory of Environment Simulation and Pollution Control, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875, China;2.Key Laboratory of Land Consolidation and Rehabilitation, Ministry of Land and Resources, Beijing 100812, China)

Ecological risk assessment and management of land consolidation are two objective requirements of the sustainable development of land resources under the background of ecological civilization. During the 13th Five-year Plan period, land consolidation will increase in investment and scale, which will not only bring about positive effects on regional social and economic development, but also have profound impacts on structure and functions of regional ecosystems. How to monitor and control ecological risks has become an issue causing more and more attention. On the basis of systematic elaboration of the connotation and characteristics of ecological risks of the land consolidation, analysis was done of ecological risk factors and evaluation index system relative to ecological effect of land consolidation, and thereof, a new idea was brought forth about identification, assessment and control of ecological risks based on full-process analysis of land consolidation projects, including ecosystem service functions as an important content of ecological risk assessment. Thus the limitation of the researches in the past on ecological risk has been overcome with more emphases on changes in structure and functions of an ecosystem. Scientific issues and development trend that need more attention in tackling ecological risks of land consolidation are pinpointed.

land consolidation; ecological risk; ecosystem service; risk assessment

2016-09-02

國家重點研發(fā)計劃(2016YFC0502103);國家自然科學(xué)基金(41571173);國土資源部土地整治重點實驗室開放課題

F311

A

1673-4831(2017)03-0193-08

10.11934/j.issn.1673-4831.2017.03.001

劉世梁(1976—),男,山東沂水人，教授,博士，主要從事景觀生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)方面的研究。E-mail: shiliangliu@bnu.edu.cn

① 通信作者E-mail: shiliangliu@bnu.edu.cn