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        生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力研究進(jìn)展及其在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用前景*

        2018-04-12 06:08:42劉孝富蔣衛(wèi)國(guó)王文杰
        災(zāi)害學(xué) 2018年2期
        關(guān)鍵詞:恢復(fù)力災(zāi)害生態(tài)

        劉孝富,蔣衛(wèi)國(guó),李 京,王文杰

        (1.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境信息科學(xué)研究所,北京 100012;2.北京師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)部,北京100875)

        “恢復(fù)力”一詞源于英文resilience,在國(guó)內(nèi)也將其翻譯成“彈性力”、“韌性”等,最初是一個(gè)物理學(xué)的概念,表示物體在壓力釋放后的回彈性。國(guó)內(nèi)大多數(shù)學(xué)者將其翻譯為 “恢復(fù)力”,因這一翻譯可以在跨學(xué)科間通用。自1970年代,從物理學(xué)引進(jìn)到系統(tǒng)科學(xué)以來(lái),恢復(fù)力得到前所未有的發(fā)展,廣泛應(yīng)用于多個(gè)學(xué)科[1],并已逐漸從單純的術(shù)語(yǔ)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N思維范式和世界觀,在應(yīng)對(duì)氣候變化、防災(zāi)減災(zāi),推動(dòng)世界可持續(xù)發(fā)展等方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。國(guó)際社會(huì)也越來(lái)越重視恢復(fù)力理論、方法和實(shí)踐應(yīng)用的發(fā)展。例如, 2012年在中國(guó)濟(jì)南召開(kāi)的世界自然保護(hù)大會(huì)就以“自然的恢復(fù)力”為主題;2014年在澳大利亞布里斯班召開(kāi)的第9次G20峰會(huì)以“全球經(jīng)濟(jì)恢復(fù)力”為主題;2015年在英國(guó)曼徹斯特召開(kāi)的第六屆世界生態(tài)恢復(fù)大會(huì),以“通向恢復(fù)力的生態(tài)系統(tǒng)”為主題。

        恢復(fù)力(resilience)與不同的研究對(duì)象、不同的應(yīng)用領(lǐng)域結(jié)合產(chǎn)生不同的恢復(fù)力的概念,如生態(tài)恢復(fù)力(ecological resilience或ecosystem resilience)[2]、工程恢復(fù)力(engineering resilience)[3]、社區(qū)恢復(fù)力(community resilience)[4-7]、經(jīng)濟(jì)恢復(fù)力(economic resilience)[8-9]、災(zāi)害恢復(fù)力(disaster resilience)[10-12]、空間恢復(fù)力(spatial resilience)[13-15]等。近年來(lái),隨著一些重大災(zāi)害事件的發(fā)生,人類逐漸思考生態(tài)與災(zāi)害的關(guān)系,災(zāi)害可以導(dǎo)致生態(tài)破壞,生態(tài)破壞亦可加劇災(zāi)難的發(fā)生。2010-2011連續(xù)兩年的國(guó)際減災(zāi)日都將“建設(shè)具有恢復(fù)力的城市:讓我們的城市做好準(zhǔn)備”(Making Cities Resilient:“My city is getting ready”)作為主題;2014年又提出了“恢復(fù)力就是生命” (Resilience is for life)的主題,可以看到如何充分認(rèn)識(shí)生態(tài)恢復(fù)力,提高防災(zāi)減災(zāi)水平是人類正在探尋的重要議題。本文針對(duì)生態(tài)恢復(fù)力的概念、評(píng)價(jià)方法、存在問(wèn)題進(jìn)行探討,闡述生態(tài)恢復(fù)力的研究方向及其在災(zāi)害防治的應(yīng)用前景,為在災(zāi)害視角下充分理解生態(tài)恢復(fù)力,發(fā)揮其作用提供一些思路。

        1 恢復(fù)力的發(fā)展歷程

        恢復(fù)力發(fā)展經(jīng)歷了理論研究、方法探索和實(shí)踐應(yīng)用3個(gè)階段(圖 1)。1970-1990年代中期,是恢復(fù)力的理論探索階段。這一階段重點(diǎn)探討了恢復(fù)力的概念內(nèi)涵和理論模型。1990年代中期至2005年左右為恢復(fù)力的方法探索階段。這一階段研究者們探討了恢復(fù)力的影響因素,并開(kāi)始嘗試生態(tài)恢復(fù)力的定量評(píng)估。2005年至今為恢復(fù)力研究的實(shí)踐應(yīng)用階段。這一階段全球的政治活動(dòng)(如千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估報(bào)告、斯特恩報(bào)告、IPCC評(píng)估報(bào)告、國(guó)際氣候變化會(huì)議和談判等)促使恢復(fù)力研究出現(xiàn)的井噴式的增長(zhǎng)[16],恢復(fù)力開(kāi)始用于解決實(shí)際問(wèn)題,如應(yīng)對(duì)氣候變化、防災(zāi)減災(zāi)、城市規(guī)劃、和脆弱性等[17]。

        圖1 恢復(fù)力研究文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)與階段劃分(參考:Xu and Marinova (2013)[16])

        2 生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的概念和內(nèi)涵

        盡管恢復(fù)力(resilience)作為多學(xué)科的共同術(shù)語(yǔ),成為了一個(gè)邊界對(duì)象(boundary object)[18-19],定義被逐漸稀釋[18],使其成了一個(gè)符號(hào),一種思維方式或世界觀[20];但在生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域,恢復(fù)力具有兩種基本的、相對(duì)清晰的、描述性的定義。一個(gè)是生態(tài)恢復(fù)力(ecological resilience),由Holling首先提出的,也稱之為Holling恢復(fù)力;另一個(gè)是工程恢復(fù)力(engineering resilience),由Pimm首先提出,也稱之為Pimm恢復(fù)力[21-23]。生態(tài)恢復(fù)力(ecological resilience)或Holling恢復(fù)力指系統(tǒng)在不發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)移,或結(jié)構(gòu)、功能、負(fù)反饋不發(fā)生變化前提下,能夠吸收干擾的度量[2,20,24-25]。Holling恢復(fù)力強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)存在多個(gè)穩(wěn)定態(tài)[26-27](也稱平衡態(tài)[19],也稱之為“引域”(basin of attraction)[18,28]),穩(wěn)定態(tài)相互之間可以發(fā)生轉(zhuǎn)移。1999年,隨著“恢復(fù)力聯(lián)盟(Resilience Alliance)”成立,生態(tài)恢復(fù)力的概念被進(jìn)一步明確為三個(gè)屬性,一是系統(tǒng)維持在同一引域下(或維持相同功能和結(jié)構(gòu))而能夠承受的改變量;二是系統(tǒng)自組織能力的度量;三是系統(tǒng)學(xué)習(xí)與適應(yīng)能力的度量[29-30]。工程恢復(fù)力(engineering resilience)或Pimm恢復(fù)力指系統(tǒng)遭受擾動(dòng)后恢復(fù)到原有穩(wěn)定態(tài)的速率或時(shí)間[3]。Pimm恢復(fù)力強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)處于單一穩(wěn)定態(tài)(或平衡態(tài)),重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)在受干擾后逐漸接近平衡態(tài)的速度和時(shí)間,而Holling恢復(fù)力關(guān)注逐漸遠(yuǎn)離平衡態(tài)的最大幅度,當(dāng)干擾超過(guò)某個(gè)閾值,系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生改變或者轉(zhuǎn)移。盡管許多研究者隨后都對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的概念進(jìn)行了闡述,但其核心思想仍然保持著Holling和Pimm兩種最基本的定義[18]。

        恢復(fù)力要注意與其它術(shù)語(yǔ)區(qū)別,以免相互混淆?;謴?fù)力(resilience)即表示恢復(fù)的現(xiàn)狀也表示恢復(fù)的潛力?;謴?fù)率(recovery rate)表示恢復(fù)的程度占受損程度的百分比;或恢復(fù)過(guò)程的現(xiàn)狀值與未受災(zāi)前狀態(tài)值的百分比。在一定條件下,恢復(fù)力與恢復(fù)率成正比關(guān)系。抵抗力(Resistance)表示在恢復(fù)過(guò)程中所受到的阻礙,在一定程度上,恢復(fù)力與抵抗力呈反比關(guān)系。適應(yīng)力(Adaptability)表示恢復(fù)過(guò)程中適應(yīng)新環(huán)境的能力,但并不代表能恢復(fù)到干擾前的狀態(tài)。

        3 生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的評(píng)價(jià)

        3.1 恢復(fù)力的難衡量性

        恢復(fù)力的衡量是困難的[3, 21,23,31],其定性研究文獻(xiàn)較多,而定量評(píng)估研究文獻(xiàn)較少也側(cè)面印證了這一結(jié)論[32]。一些文獻(xiàn)中提到了理論上的衡量方法,例如考慮吸收干擾的穩(wěn)定閾寬度、潛力、熵、轉(zhuǎn)移可能性等方面開(kāi)展評(píng)估,但仍然缺乏實(shí)證證據(jù)[21]。一些學(xué)者認(rèn)為,恢復(fù)力的評(píng)估要求干擾停止或消失,這對(duì)于持續(xù)性的或者蔓延性的干擾而言是很難定量評(píng)價(jià)的[31]。三個(gè)方面可綜合解釋恢復(fù)力衡量的困難性:一是恢復(fù)力定義尚未統(tǒng)一,精確定義和詮釋恢復(fù)力概念較難[29,33];二是不同定義中的定性指標(biāo)篩選和衡量較難[12];三是生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性增加了恢復(fù)力的定量評(píng)估難度。

        3.2 恢復(fù)力評(píng)價(jià)的前提條件

        要使恢復(fù)力可衡量和具有可操作性,必須明確“在什么條件下(to what)和處于什么狀態(tài)的系統(tǒng)(of what)的恢復(fù)力”[29]。"to-what "就要明確干擾體制,例如干擾的類型、頻率和強(qiáng)度,"of-what " 部分說(shuō)明特定的狀態(tài)是有恢復(fù)力的。

        恢復(fù)力不能直接衡量,必須通過(guò)一些具有替代性概念(surrogate[34]、proxy[19])”來(lái)間接評(píng)價(jià)[3,20, 35],如植被覆蓋度[36-37]、關(guān)鍵物種多樣性[38]等。篩選替代性概念首先要定義問(wèn)題,生態(tài)系統(tǒng)在哪些方面是有恢復(fù)力的?或者管理者希望哪些變化能有復(fù)原?其次,辨識(shí)反饋循環(huán)過(guò)程,哪些生態(tài)變量或參數(shù)在發(fā)生改變,驅(qū)動(dòng)因子是什么?再次,設(shè)計(jì)系統(tǒng)模型,找出因果變量之間的聯(lián)系;最后綜合識(shí)別恢復(fù)力的代表性概念[27]。

        生態(tài)恢復(fù)力的兩個(gè)獨(dú)立的定義(Holling恢復(fù)力和Pimm恢復(fù)力),分別包含了抵抗力(resistance:衡量生態(tài)系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生功能性改變而吸收的干擾度和復(fù)原力(recovery:衡量返回到原始功能的速度)兩個(gè)關(guān)鍵過(guò)程,他們機(jī)制性不同,需要不同的衡量,但是很多生態(tài)系統(tǒng)研究中沒(méi)有被區(qū)分開(kāi)[39]。

        3.3 Holling恢復(fù)力評(píng)價(jià)

        Holling恢復(fù)力的廣義定義,決定了其概念較難用指標(biāo)來(lái)詮釋。一是很難定義什么是干擾[40],二是構(gòu)建干擾與響應(yīng)參數(shù)之間的關(guān)系存在困難[41-43],三是定義系統(tǒng)的多個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),識(shí)別發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)移的條件也存在諸多困難。Holling恢復(fù)力認(rèn)為外部條件使系統(tǒng)存在相互交替的穩(wěn)定態(tài),如降水、放牧壓力和火災(zāi)等因素,決定了熱帶草原全部為草本,或者局部兼有木本;營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷的改變決定了潛水湖可在有水生植物的清水湖和無(wú)水生植物的渾濁湖兩種狀態(tài)下相互交替[18]。

        圖2 系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型注:T1和T2表示系統(tǒng)發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)驅(qū)動(dòng)變量的閾值,T表示驅(qū)動(dòng)變量現(xiàn)狀值,閾值與現(xiàn)狀值之差表示Holling恢復(fù)力

        當(dāng)狀態(tài)變量(快變量)對(duì)驅(qū)動(dòng)變量(慢變量)發(fā)生響應(yīng)時(shí),系統(tǒng)通過(guò)背向褶皺曲線體現(xiàn)出交替的引域(圖 2)。慢速量決定系統(tǒng)所處的穩(wěn)定位置[44]?;謴?fù)力可以用狀態(tài)變量(快變量)發(fā)生改變或轉(zhuǎn)移時(shí)驅(qū)動(dòng)變量(慢變量)的現(xiàn)狀值與閾值(如圖2中的T1和T2)之差來(lái)表示[19]。慢變量的現(xiàn)狀值測(cè)算較易,而閾值測(cè)算較難。統(tǒng)計(jì)慢變量遠(yuǎn)離且返回特定值的次數(shù)以及計(jì)算快變量在特定值上下的標(biāo)準(zhǔn)差[45]等方法可以用來(lái)識(shí)別閾值[19],但這些方法還沒(méi)有得到廣泛驗(yàn)證[46]。也有研究者認(rèn)為系統(tǒng)的臨界閾值可以通過(guò)“臨界減速”的現(xiàn)象來(lái)識(shí)別[41]。臨界減速判斷標(biāo)準(zhǔn)為增強(qiáng)的變量和增強(qiáng)的自相關(guān)性[42-43, 47-48]。Holling恢復(fù)力需與特定的干擾聯(lián)系起來(lái),識(shí)別干擾會(huì)對(duì)哪些參數(shù)產(chǎn)生影響,構(gòu)建響應(yīng)關(guān)系,識(shí)別臨界減速的特征,并將其與臨界閾值連接起來(lái),這些決定了Holling恢復(fù)力評(píng)估的難度,使其更多停留在理論層面,實(shí)踐驗(yàn)證較少。

        3.4 Pimm恢復(fù)力評(píng)價(jià)

        Pimm恢復(fù)力與Holling恢復(fù)力相比更易評(píng)價(jià),也更具有可操作性[21-22,49]。Pimm恢復(fù)力的評(píng)估不需要考慮干擾,只需明確生態(tài)系統(tǒng)中哪些有代表性屬性是具有恢復(fù)力的。一方面通過(guò)構(gòu)建“增強(qiáng)”恢復(fù)力的指標(biāo)體系評(píng)估恢復(fù)力,另一方面可以通過(guò)系統(tǒng)干擾前后、受干擾與未受干擾等對(duì)比評(píng)價(jià)恢復(fù)力[49]。

        模糊評(píng)價(jià)法是應(yīng)用最廣的恢復(fù)力評(píng)價(jià)方法。在生態(tài)系統(tǒng)屬性特征現(xiàn)狀評(píng)估的基礎(chǔ)上,通過(guò)構(gòu)建指標(biāo)體系并獲取權(quán)重,采用加權(quán)疊加方式求得恢復(fù)力綜合指數(shù),廣泛應(yīng)用于植被[50-51]、濕地[51-54]的恢復(fù)力評(píng)價(jià)。Bisson等以土壤類型、火災(zāi)前植被覆蓋度、坡度、坡向和地質(zhì)5個(gè)參數(shù)構(gòu)建了植被恢復(fù)力指數(shù)[50]。高江波等以樣方調(diào)查為基礎(chǔ),以植被覆蓋度、物種多樣性和群落生物量建立了生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力評(píng)價(jià)模型,對(duì)比分析了50個(gè)樣點(diǎn)的恢復(fù)力[55]。戰(zhàn)金艷等從生境條件和生態(tài)存儲(chǔ)兩方面遴選出26 個(gè)指標(biāo),建立了森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[32]。Robert基于水文、土壤、歷史條件、植被覆蓋、臨近植被類型和土地利用建立了基于GIS的濕地恢復(fù)潛力評(píng)價(jià)模型[51-54]。模糊評(píng)價(jià)法簡(jiǎn)單易行,但其評(píng)價(jià)過(guò)程依賴于經(jīng)驗(yàn)知識(shí),結(jié)果的可靠性驗(yàn)證也存在難度。此外,模糊評(píng)價(jià)法的結(jié)果是無(wú)量綱的,適用于不同區(qū)域間恢復(fù)力的相對(duì)比較,或者恢復(fù)時(shí)間、速度快慢的定性評(píng)價(jià)。

        直接對(duì)比法也是生態(tài)恢復(fù)力評(píng)價(jià)的方法之一。對(duì)比系統(tǒng)干擾前后、受干擾與未受干擾的系統(tǒng)參數(shù),不僅可以了解恢復(fù)進(jìn)展,也可以評(píng)估和預(yù)測(cè)未來(lái)恢復(fù)潛力。Mauro采用多時(shí)相的MODIS數(shù)據(jù),繪制了植被指數(shù)隨時(shí)間動(dòng)態(tài)圖,通過(guò)對(duì)比火災(zāi)前后數(shù)據(jù)了解恢復(fù)時(shí)間;同時(shí)通過(guò)燃燒跡地與未燃燒參考地的對(duì)比,分析了燃燒跡地的恢復(fù)情況和恢復(fù)力[56]。直接對(duì)比法相對(duì)簡(jiǎn)單,但評(píng)價(jià)的結(jié)果也不能代表系統(tǒng)恢復(fù)的準(zhǔn)確時(shí)間,同樣是恢復(fù)力的相對(duì)評(píng)價(jià)。

        4 生態(tài)恢復(fù)力在防災(zāi)減災(zāi)中的作用

        4.1 提升生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力可減輕災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)

        災(zāi)害具有突發(fā)性特征,但災(zāi)害的發(fā)生(如崩塌、滑坡、泥石流)也可能與長(zhǎng)期的生態(tài)破壞相關(guān)。如2010年發(fā)生的舟曲泥石流與生態(tài)退化密切相關(guān)。據(jù)調(diào)查,多年的超限采伐導(dǎo)致舟曲乃至整個(gè)白龍江流域森林覆蓋率明顯下降,森林灌叢化、草地裸土化(圖3、圖4),近60%耕地為坡度≥25°耕地,工程防護(hù)措施缺乏,松散堆積物的累積和降水調(diào)蓄功能下降(圖5),加劇了泥石流的發(fā)生頻率和發(fā)生強(qiáng)度水土流失嚴(yán)重[57-58]。自然的長(zhǎng)期退化使得生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移,從 “具有恢復(fù)力”變成“不具有恢復(fù)力”,“免疫力”喪失使其不具備抵抗外力干擾的能力,一場(chǎng)極端降水導(dǎo)致了災(zāi)難性的后果。如果決策者和管理者能充分考慮生態(tài)的退化,就能提前預(yù)知,并采取果斷措施逐步恢復(fù)受損的生態(tài)系統(tǒng),提升生態(tài)恢復(fù)力,降低災(zāi)難發(fā)生的概率或者減輕災(zāi)難的影響。

        圖3 白龍江流域三眼峪溝退化的稀疏灌叢

        圖4 白龍江河岸邊植被及崩塌景觀

        方法難易程度(五★表示最難)理論框架應(yīng)用尺度可操作性結(jié)果屬性客觀性閾值法★★★★★Holling恢復(fù)力系統(tǒng)/區(qū)域尺度弱絕對(duì)值較強(qiáng)模糊評(píng)價(jià)法★Pimm恢復(fù)力各尺度強(qiáng)相對(duì)值較差維持性擬合法★★★Pimm恢復(fù)力系統(tǒng)/區(qū)域尺度較強(qiáng)相對(duì)值較強(qiáng)對(duì)比法★★Pimm恢復(fù)力各尺度強(qiáng)相對(duì)值一般

        圖5 白龍江流域三眼峪溝坡積物

        4.2 開(kāi)展生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力評(píng)估可提高災(zāi)后重建的科學(xué)性

        災(zāi)害的特點(diǎn)是突發(fā)性、瞬時(shí)性、破壞性,災(zāi)害既可以因生態(tài)退化能產(chǎn)生,又可瞬間產(chǎn)生嚴(yán)重的生態(tài)破壞(如地震)。人類對(duì)于災(zāi)后的恢復(fù)重建,往往關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施的恢復(fù)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,而忽視生態(tài)的恢復(fù)。盲目重建可能導(dǎo)致災(zāi)害悲劇再次發(fā)生。例如都江堰龍溪河流域,在汶川地震中損失慘重。地震后兩年,沿河兩岸重新建起了居民區(qū),也恢復(fù)了農(nóng)家游。然而,2010年8月,暴雨襲擊引發(fā)了大規(guī)模的泥石流將房屋沖毀殆盡(圖6、圖7),并造成了大量的人員傷亡。這是因未考慮生態(tài)恢復(fù)力而在災(zāi)后盲目選址重建的典型案例。據(jù)李京忠等的分析表明,龍溪河流域的NDVI 年均值在2007-2010 年間逐漸降低,由最初的0.81 降至0.35[59],加之流域的相對(duì)高程達(dá)到2 440 m[60],受破壞的生態(tài)系統(tǒng)在短期內(nèi)難以恢復(fù),沿河岸重建受損房屋具有較高的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。在災(zāi)后恢復(fù)重建過(guò)程中,若能開(kāi)展生態(tài)恢復(fù)力評(píng)估,預(yù)測(cè)生態(tài)恢復(fù)時(shí)間,對(duì)于災(zāi)后重建選址以及制定有針對(duì)性的防災(zāi)減災(zāi)措施具有重要意義。

        圖6 龍溪河上游植被受損與被沖毀的民宅

        圖7 龍溪河流域泥石流溝

        5 生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力在災(zāi)害中的應(yīng)用展望

        5.1 開(kāi)展災(zāi)害驅(qū)動(dòng)下的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力自定義

        當(dāng)前,針對(duì)災(zāi)后的生態(tài)恢復(fù)研究以恢復(fù)效果定性描述為主,缺乏未來(lái)恢復(fù)趨勢(shì)的預(yù)測(cè)[61]。盡管生態(tài)恢復(fù)力已有描述性定義,但尚缺乏災(zāi)害驅(qū)動(dòng)下的,具備可操作性的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力定義,無(wú)法對(duì)災(zāi)后生態(tài)系統(tǒng)演替做出預(yù)測(cè)。針對(duì)災(zāi)害特點(diǎn),開(kāi)展生態(tài)恢復(fù)力可操作性定義,對(duì)于豐富恢復(fù)力內(nèi)涵具有理論意義,同時(shí)在防災(zāi)減災(zāi)方面也具有實(shí)踐作用。針對(duì)汶川地震災(zāi)區(qū),已有學(xué)者根據(jù)評(píng)估的需求將生態(tài)恢復(fù)力定義為震后受損生態(tài)系統(tǒng)的植被覆蓋度穩(wěn)定達(dá)到或超過(guò)震前水平的時(shí)間[49]。“受損生態(tài)系統(tǒng)”體現(xiàn)了災(zāi)害的破壞性;“植被覆蓋度”體現(xiàn)了恢復(fù)力的代表性;“穩(wěn)定達(dá)到”,體現(xiàn)了災(zāi)后植被演替的“偶然性”和 “必然性”;“時(shí)間”體現(xiàn)了恢復(fù)力的可操作性。

        5.2 構(gòu)建災(zāi)害生態(tài)恢復(fù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

        在分析現(xiàn)有生態(tài)恢復(fù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上,結(jié)合災(zāi)害生態(tài)恢復(fù)力的定義,構(gòu)建災(zāi)害生態(tài)恢復(fù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系?,F(xiàn)階段的生態(tài)恢復(fù)研究主要圍繞生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)建指標(biāo),如動(dòng)植物物種豐富度、植被結(jié)構(gòu)指標(biāo)包括植被覆蓋、密度、高度、枯枝落葉結(jié)構(gòu)、生物量等,土壤氮含量、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤有機(jī)碳等等[62-65],這些指標(biāo)僅能代表生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),但結(jié)構(gòu)的恢復(fù)并不代表生態(tài)系統(tǒng)的整體恢復(fù),相反生態(tài)功能的恢復(fù)決定著生態(tài)系統(tǒng)整體的恢復(fù)進(jìn)度。因此,指標(biāo)體系應(yīng)包括結(jié)構(gòu)和功能兩大指標(biāo),以全面反映生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力,尤其要重點(diǎn)關(guān)注與災(zāi)害密切相關(guān)的生態(tài)功能指標(biāo),如水土保持功能、水源涵養(yǎng)功能。水源涵養(yǎng)功能的恢復(fù),可提高降雨的攔截率,使地表徑流更加舒緩;而水土保持功能的恢復(fù),可減小土壤的流失率,進(jìn)一步降低地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率。

        5.3 開(kāi)展生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的“絕對(duì)值”評(píng)價(jià)方法研究不足

        Holling恢復(fù)力框架下的閾值法,尚停留在理論層面。Pimm恢復(fù)力框架下的模糊評(píng)價(jià)法因其流程簡(jiǎn)單、參數(shù)易獲取等特征,是當(dāng)前恢復(fù)力研究的主要方法,但模糊評(píng)價(jià)法依賴研究者的經(jīng)驗(yàn)判斷,主觀性較強(qiáng),具有很強(qiáng)的局限性。當(dāng)前的維持性擬合法也只適用于系統(tǒng)和區(qū)域?qū)哟?,不適用于單個(gè)“像元”或“斑塊”。無(wú)論是模糊評(píng)價(jià)法、維持性擬合法、還是對(duì)比法,其評(píng)價(jià)結(jié)果都是無(wú)量綱的,計(jì)算數(shù)值代表了生態(tài)恢復(fù)的好與壞、快與慢,而不能精確獲取恢復(fù)的時(shí)間或速率。開(kāi)展生態(tài)恢復(fù)力“絕對(duì)值”評(píng)價(jià)方法研究,對(duì)于進(jìn)一步提升恢復(fù)力的可操作性和應(yīng)用性具有重要意義。

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