王 婷，鄒紫涵，周國(guó)華，鄭俊鵬

(1. 湖南師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，中國(guó) 長(zhǎng)沙 410081；2. 長(zhǎng)沙永信土地規(guī)劃咨詢有限責(zé)任公司，中國(guó) 長(zhǎng)沙 410007)

目前，我國(guó)已轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，建設(shè)更健康、更安全、更宜居的高品質(zhì)生活空間成為城市高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)。一直以來(lái)，我國(guó)攤大餅式的城市蔓延侵占了大量的自然空間，彈性的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)逐步流失[1]，帶來(lái)自然棲息地碎片化、生態(tài)脆弱、環(huán)境污染等一系列威脅城市安全的生態(tài)問(wèn)題[2]。同時(shí)受氣候變化影響，城市不確定性風(fēng)險(xiǎn)增大，不斷下降的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)韌性成為制約生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力、實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)安全的重要因素[3，4]。高質(zhì)量發(fā)展要求城市生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展和富有韌性[5]。如何維持和提高城市生態(tài)韌性，最大程度降低不確定性因素及其對(duì)人類活動(dòng)造成的影響和損失，已成為我國(guó)高質(zhì)量發(fā)展下實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)安全亟需解決的重要科學(xué)問(wèn)題。

城市是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，城市生態(tài)韌性重點(diǎn)刻畫(huà)了城市生態(tài)系統(tǒng)對(duì)內(nèi)外部不確定擾動(dòng)的吸收和化解能力，具有維持城市生態(tài)安全穩(wěn)定、提升環(huán)境自組織能力、促進(jìn)生態(tài)保護(hù)與修復(fù)等作用。對(duì)城市生態(tài)韌性的研究是對(duì)城市生態(tài)安全實(shí)現(xiàn)路徑與模式的進(jìn)一步深化。學(xué)者們從生態(tài)韌性的概念、特征及生態(tài)韌性的評(píng)估、影響因素等方面展開(kāi)了深入研究。普遍認(rèn)為，生態(tài)韌性是生態(tài)系統(tǒng)受到擾動(dòng)后恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的速度或適應(yīng)及轉(zhuǎn)化能力[6-8]；根據(jù)對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的界定，韌性概念經(jīng)歷了“單一平衡工程韌性—多重平衡生態(tài)韌性—復(fù)雜適應(yīng)性演進(jìn)韌性”的轉(zhuǎn)變[9-11]。盡管其概念和內(nèi)涵不斷豐富和完善，但仍未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)[12]，在“誰(shuí)的及針對(duì)什么的韌性？”、“何時(shí)、何地及為什么的韌性”等問(wèn)題上仍不明確[13，14]。由于生態(tài)系統(tǒng)的多穩(wěn)態(tài)機(jī)制，任何外部干擾都可能導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)的突變，進(jìn)入到管理者所不希望的狀態(tài)。因此，系統(tǒng)韌性的測(cè)定成為進(jìn)一步探討韌性、研究系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要步驟[15]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者早期從韌性的定義或標(biāo)準(zhǔn)、敏感指數(shù)等方面出發(fā)構(gòu)建了韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)，但受數(shù)據(jù)獲取與量化方法等限制，多為概念框架，定量化研究成果有限[16]。部分學(xué)者嘗試閾值法、替代指標(biāo)法、實(shí)驗(yàn)法等探索定量化評(píng)估。閾值法通常借助計(jì)算機(jī)模型估算生態(tài)系統(tǒng)某些關(guān)鍵指標(biāo)從脅迫狀態(tài)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間[17]。直接測(cè)量生態(tài)系統(tǒng)每個(gè)穩(wěn)態(tài)的閾值通常是比較困難的，選取與韌性相關(guān)且可測(cè)定的替代因子間接推斷是可行的途徑[18]，如Bennett等建立了系統(tǒng)模型[19]、高江波等提出影響因素替代模型[20]。實(shí)驗(yàn)法主要通過(guò)人為控制生態(tài)系統(tǒng)的外界干擾條件，進(jìn)行野外實(shí)驗(yàn)或是仿真模擬等分析生態(tài)系統(tǒng)韌性[21,22]。近兩年有學(xué)者嘗試基于景觀生態(tài)學(xué)理論與地理空間分析方法定量測(cè)度城市生態(tài)韌性[23-25]。總體而言，已有的測(cè)定方法均存在諸多限制，尚未形成公認(rèn)的定量測(cè)度方法。城市生態(tài)韌性的提升有賴于城市生態(tài)韌性影響因素及其形成機(jī)制的研究，但目前對(duì)哪些因素影響生態(tài)韌性及如何影響等的理解非常有限且有爭(zhēng)議。早期生態(tài)韌性的影響因素研究主要側(cè)重于自然系統(tǒng)本身，包括地形地貌、氣候、土壤、水文、植被狀況、生物多樣性、生態(tài)存儲(chǔ)等[22，26]等。將城市生態(tài)韌性的影響因素分為自然因素和人類活動(dòng)2類，已有研究逐步從迅速、高強(qiáng)度的自然擾動(dòng)到關(guān)注緩慢復(fù)雜的人為干擾的綜合分析轉(zhuǎn)變，在持續(xù)變化的環(huán)境下，人為干擾對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)的影響逐漸趨于主導(dǎo)，城市化成為影響城市生態(tài)韌性的最重要因素[2]。學(xué)者們通過(guò)研究城市形態(tài)、城市蔓延擴(kuò)張、土地利用模式等時(shí)空演化過(guò)程探尋城市格局與生態(tài)韌性間的關(guān)系[27,28]，并得出城市生態(tài)系統(tǒng)韌性是人類活動(dòng)模式與自然生境的函數(shù)[29]?？萍剂α?、氣候變化等慢變量也可能是推動(dòng)城市系統(tǒng)跨越閾值的關(guān)鍵力量[23]。

綜上所述，盡管生態(tài)韌性的研究?jī)r(jià)值和重要性已被國(guó)內(nèi)外廣為認(rèn)可[4]，但當(dāng)前城市生態(tài)韌性的概念內(nèi)涵與量化方法仍未達(dá)成共識(shí)，其驅(qū)動(dòng)機(jī)制、形成機(jī)理等基本問(wèn)題也未被充分科學(xué)認(rèn)知。提升城市生態(tài)韌性是當(dāng)前我國(guó)高質(zhì)量發(fā)展背景下落實(shí)以人為本、滿足人類對(duì)生態(tài)安全的要求和更美好生活的向往的重要途徑，而對(duì)城市生態(tài)韌性開(kāi)展定量測(cè)度及其形成機(jī)制研究，是客觀認(rèn)識(shí)高質(zhì)量發(fā)展下城市生態(tài)韌性現(xiàn)狀與問(wèn)題、提升城市生態(tài)韌性的關(guān)鍵。因此，本文擬從當(dāng)前我國(guó)高質(zhì)量發(fā)展的需求出發(fā)，探討高質(zhì)量發(fā)展與城市生態(tài)韌性的理論關(guān)聯(lián)，并將地理學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)等理論和方法融入到城市生態(tài)韌性研究中，沿著“韌性概念界定—測(cè)度模型構(gòu)建—測(cè)度方法闡述”的分析思路，嘗試構(gòu)建基于高質(zhì)量發(fā)展的城市生態(tài)韌性測(cè)度框架，探尋城市生態(tài)韌性的優(yōu)化邏輯，以期為提升城市生態(tài)韌性、促進(jìn)城市高質(zhì)量發(fā)展提供理論框架和新思路。

1 高質(zhì)量發(fā)展與城市生態(tài)韌性的關(guān)系

高質(zhì)量發(fā)展是“堅(jiān)持以人民為中心、滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要的發(fā)展”，是“五大發(fā)展理念”即創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享的協(xié)同發(fā)展，是生態(tài)優(yōu)先、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)生態(tài)可持續(xù)的發(fā)展。生態(tài)韌性是生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)不確定性擾動(dòng)的吸收化解能力，是生態(tài)系統(tǒng)維持其自身安全、實(shí)現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。生態(tài)韌性的提升可為人類提供更為安全穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境，能滿足人類基本的生態(tài)安全需求?？梢?jiàn)，生態(tài)韌性的目標(biāo)是高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)的重要組成部分，兩者有其內(nèi)在關(guān)聯(lián)。本文以兩者相互作用關(guān)系為主線，構(gòu)建高質(zhì)量發(fā)展與生態(tài)韌性相互作用機(jī)理分析框架(圖1)。

圖1 高質(zhì)量發(fā)展與城市生態(tài)韌性的關(guān)系

1.1 城市生態(tài)韌性對(duì)高質(zhì)量發(fā)展的作用機(jī)理

實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的前提是城市應(yīng)具備較高的韌性，即應(yīng)對(duì)不確定擾動(dòng)(包括如自然災(zāi)害、疾病傳播、資源短缺等突變性擾動(dòng)和如氣候變化、環(huán)境污染等緩慢性壓力)后能快速恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的適應(yīng)或轉(zhuǎn)換能力。城市生態(tài)韌性是城市韌性的客觀基礎(chǔ)，能為城市長(zhǎng)期穩(wěn)定地提供滿足人類需要的各種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。有研究表明，生態(tài)韌性極大地影響了城市的整體韌性，并成為一些城市發(fā)展的短板[30]。由此可見(jiàn)，良好的城市生態(tài)韌性能夠支撐并促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展。根據(jù)聯(lián)合國(guó)千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估計(jì)劃，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可分為供給、調(diào)節(jié)、文化、支持等4類，相應(yīng)地，城市生態(tài)韌性對(duì)高質(zhì)量發(fā)展的支撐作用也體現(xiàn)在以下4個(gè)方面：(1)資源供給支撐。城市的高質(zhì)量發(fā)展離不開(kāi)自然資源和生產(chǎn)要素的持續(xù)穩(wěn)定投入。良好的城市生態(tài)韌性因其適應(yīng)性、冗余性等特征，能在資源承載力范圍內(nèi)根據(jù)城市的需求自我調(diào)節(jié)，在自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)擾動(dòng)下仍能持續(xù)提供城市高質(zhì)量發(fā)展過(guò)程中所需的各類資源要素。(2)環(huán)境調(diào)節(jié)支撐。城市的高質(zhì)量發(fā)展需要有安全穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境。在環(huán)境承載力范圍內(nèi)，良好的城市生態(tài)韌性會(huì)吸收化解因氣候變化、自然災(zāi)害、環(huán)境污染等帶來(lái)的不良影響，使城市在動(dòng)態(tài)穩(wěn)定中持續(xù)發(fā)展。(3)文化服務(wù)支撐。城市的高質(zhì)量發(fā)展是經(jīng)濟(jì)與社會(huì)、文化等的協(xié)同發(fā)展。生態(tài)系統(tǒng)能提供包括休閑娛樂(lè)、健康養(yǎng)生、文化傳承等在內(nèi)的非物質(zhì)產(chǎn)品。城市生態(tài)韌性因其多樣性、創(chuàng)新性等，能快速適應(yīng)及轉(zhuǎn)換高質(zhì)量發(fā)展下生態(tài)系統(tǒng)可能產(chǎn)生的更高層級(jí)的新需求。(4)生命支持支撐。高質(zhì)量發(fā)展是堅(jiān)持以人民為中心的發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)的是人類生命的高質(zhì)量延續(xù)。生態(tài)系統(tǒng)的生命支持服務(wù)雖不為人提供直接的產(chǎn)品或效用，但為其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的形成提供基礎(chǔ)，如土壤形成和養(yǎng)分循環(huán)[31]。具有良好生態(tài)韌性的城市自組織性、均衡性等更好，可為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供更好的支持基礎(chǔ)，從而為人類提供高質(zhì)量的生命支持服務(wù)。反之，當(dāng)城市生態(tài)韌性較差時(shí)，城市不能很好應(yīng)對(duì)當(dāng)前全球氣候變暖、自然災(zāi)害、公共衛(wèi)生等突發(fā)性事件，繼而對(duì)高質(zhì)量發(fā)展起到約束或是脅迫作用。因此，兩者互為作用，相輔相成。

1.2 高質(zhì)量發(fā)展對(duì)城市生態(tài)韌性的作用機(jī)理

經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與資源環(huán)境壓力的關(guān)系是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究的重點(diǎn)，“環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線(EKC)”假說(shuō)、“脫鉤”理論等均采用不同的研究方法和表達(dá)方式探討了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與資源消耗或環(huán)境質(zhì)量不同步變化的現(xiàn)象。大部分研究認(rèn)為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與資源消耗或環(huán)境質(zhì)量之間呈現(xiàn)出倒U型，當(dāng)經(jīng)濟(jì)達(dá)到某個(gè)拐點(diǎn)，資源消耗將與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)“脫鉤”，環(huán)境質(zhì)量將逐步改善。這為高質(zhì)量發(fā)展對(duì)城市生態(tài)韌性的作用提供了理論基礎(chǔ)。

Grossman等將EKC形成原因分解為規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)。促進(jìn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)占據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)地位，有利于以更低的污染水平和更早越過(guò)“拐點(diǎn)”實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)提升環(huán)境質(zhì)量。而環(huán)境管制對(duì)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)起著正向促進(jìn)作用[32]。因此，高質(zhì)量發(fā)展可為城市生態(tài)韌性建設(shè)提供以下4個(gè)方面的保障：(1)制度保障。長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)努力改變發(fā)達(dá)國(guó)家“先污染后治理”的發(fā)展老路，并承諾力爭(zhēng)在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，“這是中國(guó)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求，也是中國(guó)應(yīng)對(duì)全球氣候變化所做的巨大努力”。高質(zhì)量發(fā)展恪守“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念，并圍繞目標(biāo)制定了一系列制度政策構(gòu)筑環(huán)境管制的圍墻。這為城市生態(tài)韌性的提升奠定了堅(jiān)實(shí)的制度保障。(2)技術(shù)保障。高質(zhì)量發(fā)展注重科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，注重能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高技術(shù)效應(yīng)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)，從源頭減少資源消耗和控制環(huán)境污染，使城市生態(tài)系統(tǒng)離閾值有更富余的空間，城市生態(tài)韌性得以提升。(3)資金保障。在高質(zhì)量發(fā)展下，我國(guó)已投入和將持續(xù)投入大量資金對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)與維護(hù)建設(shè)，通過(guò)提升城市生態(tài)系統(tǒng)閾值來(lái)提升城市生態(tài)韌性。(4)意識(shí)保障。伴隨著高質(zhì)量發(fā)展下社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升，民眾對(duì)高品質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求更大，加之高質(zhì)量發(fā)展的廣泛宣傳和深入實(shí)踐，民眾環(huán)保意識(shí)得以加強(qiáng)，為城市生態(tài)韌性的提升奠定了群眾基礎(chǔ)。

2 高質(zhì)量發(fā)展下城市生態(tài)韌性的測(cè)度模型

2.1 高質(zhì)量發(fā)展下城市生態(tài)韌性的內(nèi)涵與測(cè)度邏輯

Holling和Carpenter等相繼認(rèn)為，韌性是系統(tǒng)吸收狀態(tài)變量、驅(qū)動(dòng)變量和參數(shù)的變化并持續(xù)存在的能力，與系統(tǒng)的配置狀態(tài)及外部干擾密切相關(guān)[8-10，12]。基于此，本研究將城市生態(tài)韌性的概念具體化，界定高質(zhì)量發(fā)展下的城市生態(tài)韌性為：城市生態(tài)韌性是一個(gè)高度綜合的概念，涉及自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等多維要素狀態(tài)及其活動(dòng)過(guò)程；是在滿足人類發(fā)展需求的前提下，城市生態(tài)系統(tǒng)本底的生態(tài)支撐力以及面對(duì)外部自然要素和人為因素?cái)_動(dòng)所具有的吸收化解能力；其大小由來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)外的自然生境和人類活動(dòng)等的各種保護(hù)因素和脅迫因素聯(lián)合決定；根據(jù)韌性狀態(tài)和過(guò)程，其類型可細(xì)分為城市生態(tài)本底韌性和城市生態(tài)過(guò)程韌性，城市生態(tài)本底韌性表征城市生態(tài)系統(tǒng)本底配置狀態(tài)下的韌性水平，屬于靜態(tài)韌性，而城市生態(tài)過(guò)程韌性表征城市生態(tài)系統(tǒng)遭受外部干擾下的韌性水平，屬于動(dòng)態(tài)韌性。

城市生態(tài)韌性的演變具有3個(gè)重要的閾值發(fā)生點(diǎn)，即臨界閾值點(diǎn)、閾值點(diǎn)和不可逆點(diǎn)。臨界閾值點(diǎn)是系統(tǒng)從平衡狀態(tài)向不平衡狀況加速轉(zhuǎn)變的點(diǎn)，閾值點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡狀態(tài)被完全打破而進(jìn)入新的平衡狀態(tài)的點(diǎn)，而不可逆點(diǎn)是系統(tǒng)跨越閾值點(diǎn)后難以恢復(fù)到平衡狀態(tài)的點(diǎn)。借鑒自組織臨界理論中的“沙堆模型”和韌性的適應(yīng)性循環(huán)理論，城市生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的開(kāi)放系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)外的保護(hù)因素和脅迫因素同時(shí)作用于該系統(tǒng)，并且2因子的大小會(huì)隨自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r而不斷變化；當(dāng)系統(tǒng)各組分的保護(hù)因子作用力強(qiáng)于脅迫因子作用力時(shí)，系統(tǒng)能維持相對(duì)穩(wěn)定；當(dāng)2種作用力差值逐漸縮小，系統(tǒng)韌性逼近臨界閾值點(diǎn)；直至越過(guò)臨界閾值點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)外任一微小的局部擾動(dòng)放大可能打破系統(tǒng)原平衡狀態(tài)而走向新的平衡；當(dāng)兩種作用力懸殊，系統(tǒng)到達(dá)不可逆點(diǎn)時(shí)將導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰?；诖耍狙芯刻岢龀鞘猩鷳B(tài)韌性測(cè)度的邏輯為：將城市生態(tài)韌性各組分內(nèi)保護(hù)因子與脅迫因子的力量進(jìn)行對(duì)比，保護(hù)因子作用力與脅迫因子作用力的差值即為韌性。為便于比較不同時(shí)期和不同類型的韌性大小，借鑒經(jīng)濟(jì)學(xué)中彈性的概念，用兩者差額/脅迫因子的比值形式即韌性指數(shù)來(lái)表達(dá)韌性水平，最終城市生態(tài)韌性水平可由城市生態(tài)本底韌性指數(shù)與城市生態(tài)過(guò)程韌性指數(shù)的加權(quán)平均值來(lái)衡量?；谝陨线壿?，識(shí)別城市生態(tài)系統(tǒng)中本底韌性與過(guò)程韌性對(duì)應(yīng)的保護(hù)因子和脅迫因子，初步構(gòu)建城市生態(tài)韌性的測(cè)度模型，見(jiàn)式(1)和(2)。

(1)

S=W1×S1+W2×S2。

(2)

式中：S代表區(qū)域生態(tài)韌性；S1為區(qū)域生態(tài)本底韌性；S2為區(qū)域生態(tài)過(guò)程韌性；F1為區(qū)域生態(tài)保護(hù)因子作用力；F2為區(qū)域生態(tài)脅迫因子作用力；W1為區(qū)域生態(tài)本底韌性權(quán)重；W2為區(qū)域生態(tài)過(guò)程韌性權(quán)重。

2.2 高質(zhì)量發(fā)展下城市生態(tài)韌性的層次模型

對(duì)于人類而言，不對(duì)大自然進(jìn)行干預(yù)和開(kāi)發(fā)，盡可能維持生態(tài)系統(tǒng)的原有狀態(tài)，對(duì)生態(tài)韌性的維持和提升固然有效。但人類始終是通過(guò)開(kāi)發(fā)利用自然以獲取產(chǎn)品和服務(wù)而發(fā)展的，特別是在城市這個(gè)人工系統(tǒng)中，人類從未停止對(duì)自然的干預(yù)和改造。研究城市生態(tài)韌性的目的是使城市生態(tài)系統(tǒng)朝著向能滿足人類更為安全穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的方向發(fā)展。而在不同的發(fā)展階段，人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的選擇偏好是不同的，亦存在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡問(wèn)題。從理論上說(shuō)，生態(tài)韌性越高越好，但在實(shí)踐層面因存在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡問(wèn)題，生態(tài)韌性會(huì)隨著人類對(duì)生態(tài)安全的需求呈現(xiàn)層次性，因?yàn)樗淖饔迷谟趯?duì)當(dāng)前不確定性的適應(yīng)。因此，生態(tài)韌性并非越高越好，其高低宜在開(kāi)發(fā)自然和保護(hù)自然間尋求平衡，保持在一個(gè)合適的區(qū)間。

基于上文高質(zhì)量發(fā)展與生態(tài)韌性的關(guān)系分析，按照高質(zhì)量發(fā)展下人類生態(tài)安全需求的高低，可劃分城市生態(tài)韌性的層次結(jié)構(gòu)。最低層面的韌性僅能被動(dòng)適應(yīng)人類基本生態(tài)安全需求，供給服務(wù)與其他類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的矛盾尖銳，在進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡時(shí)注重短期產(chǎn)品供給服務(wù)而忽視文化服務(wù)、滿足基本的生命支撐和調(diào)節(jié)服務(wù)等。中間層面的韌性可一定程度抵制外部不良刺激，或被動(dòng)或主動(dòng)適應(yīng)人類發(fā)展的生態(tài)安全需求，但各類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間仍存在明顯沖突，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的此消彼長(zhǎng)仍會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)韌性帶來(lái)較大沖擊。最高層面的韌性通常能靈活適應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)外部各種擾動(dòng)，滿足更高層次的生態(tài)安全需求，會(huì)從人類長(zhǎng)遠(yuǎn)福祉出發(fā)協(xié)同各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，強(qiáng)調(diào)對(duì)氣候變化、水源涵養(yǎng)等與全社會(huì)福祉長(zhǎng)遠(yuǎn)相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的適應(yīng)性、人民群眾多樣化的生態(tài)產(chǎn)品和服務(wù)的適應(yīng)性。這種劃分將對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類的關(guān)系認(rèn)知與人類行為結(jié)合在一起，既是對(duì)“何時(shí)、何地及為什么的韌性”的回答，也是城市生態(tài)韌性從科學(xué)認(rèn)識(shí)到應(yīng)用決策的途徑，可為判斷城市生態(tài)韌性指數(shù)的范圍及其科學(xué)含義提供一定的依據(jù)。

3 高質(zhì)量發(fā)展下城市生態(tài)韌性的測(cè)度方法

城市生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，其韌性保護(hù)因子與脅迫因子眾多。在具體測(cè)算城市生態(tài)韌性時(shí)，要著重考慮每個(gè)城市的系統(tǒng)特征和應(yīng)對(duì)的具體挑戰(zhàn)，不宜采用統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)。列舉和評(píng)估城市在未來(lái)一段時(shí)間的保護(hù)因子和脅迫因子，選取具有代表性的主要指標(biāo)，采用替代法間接測(cè)度城市生態(tài)韌性。

3.1 城市生態(tài)本底韌性的測(cè)度

城市生態(tài)本底韌性表征城市生態(tài)系統(tǒng)本底要素在數(shù)量、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、布局等方面的韌性水平。景觀生態(tài)學(xué)中的“源”和“匯”與城市生態(tài)韌性中的保護(hù)因子和脅迫因子具有類同性，可借鑒“源—匯”理論分析城市生態(tài)本底要素的保護(hù)因子和脅迫因子。景觀指數(shù)是景觀生態(tài)學(xué)最常用的定量研究方法，描述了景觀的格局及其變化，可選取能描述城市生態(tài)本底要素規(guī)模、質(zhì)量、布局等狀況的指數(shù)用于測(cè)度城市生態(tài)本底韌性。具體思路如下：首先基于景觀尺度在市域范圍內(nèi)根據(jù)遙感和土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)等識(shí)別城市生態(tài)韌性的“源”和“匯”(通常將林地、濕地、農(nóng)田等具有生態(tài)功能的用地類型視為“源”，將城鄉(xiāng)建設(shè)用地等視為“匯”)，分別作為本底韌性的保護(hù)因子和脅迫因子；其次選取斑塊面積、景觀形狀指數(shù)、香農(nóng)多樣性、最近距離指數(shù)等構(gòu)建韌性指數(shù)，其中規(guī)模指數(shù)測(cè)度城市生態(tài)本底的規(guī)模韌性、加權(quán)形狀指數(shù)和多樣性指數(shù)測(cè)度城市生態(tài)本底的質(zhì)量韌性、斑塊最近距離指數(shù)測(cè)算城市生態(tài)本底的布局韌性(表1所示)；最后采用熵值法賦予各指數(shù)權(quán)重，繼而構(gòu)建城市生態(tài)本底韌性的測(cè)算指標(biāo)體系。

表1 城市生態(tài)本底韌性測(cè)度指標(biāo)體系

3.2 城市生態(tài)過(guò)程韌性的測(cè)度

城市生態(tài)過(guò)程韌性是城市生態(tài)系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)外干擾過(guò)程中的吸收化解能力。動(dòng)態(tài)開(kāi)放的城市生態(tài)系統(tǒng)在不同的尺度和時(shí)間范圍內(nèi)面臨著各種干擾，包括洪水、地震、氣候等自然干擾和人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)干擾。測(cè)算城市生態(tài)過(guò)程韌性需要基于風(fēng)險(xiǎn)理論識(shí)別、分析和評(píng)估城市生態(tài)系統(tǒng)的主要干擾源。本文以長(zhǎng)沙市為例，選取洪水作為自然干擾、人口增長(zhǎng)作為社會(huì)干擾和經(jīng)濟(jì)發(fā)展作為經(jīng)濟(jì)干擾，再分析各干擾下的保護(hù)因子與脅迫因子，由此構(gòu)建過(guò)程韌性指數(shù)，最后多指標(biāo)集成得到城市生態(tài)過(guò)程韌性水平。具體如下。

基于景觀生態(tài)學(xué)過(guò)程研究，從社會(huì)過(guò)程、經(jīng)濟(jì)過(guò)程、自然過(guò)程等方面測(cè)度城市在應(yīng)對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然等壓力下的生態(tài)韌性。社會(huì)過(guò)程重點(diǎn)考慮人口對(duì)城市生態(tài)的壓力，采用生態(tài)足跡分析法，將城市能提供的生物生產(chǎn)土地面積作為保護(hù)因子，提供城市人口資源和能源消費(fèi)所必需的生物生產(chǎn)土地面積作為脅迫因子，以此測(cè)算社會(huì)過(guò)程韌性。經(jīng)濟(jì)過(guò)程與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)聯(lián)，將森林、沼澤、荒野等生態(tài)服務(wù)供給能力較高的自然地類作為保護(hù)因子，城鎮(zhèn)、商業(yè)和工業(yè)用地等主要消耗生態(tài)服務(wù)的人工地類作為脅迫因子，分別測(cè)算2類因子對(duì)應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值后得到經(jīng)濟(jì)過(guò)程韌性。自然過(guò)程著重考慮城市洪水壓力下的城市生態(tài)韌性，嘗試以城市承洪防澇設(shè)施的年均投入和應(yīng)對(duì)50年一遇等級(jí)洪災(zāi)的投入作為保護(hù)因子，以基于土地利用和洪水深度的損害估計(jì)模型，估計(jì)洪災(zāi)帶來(lái)的GDP損失作為脅迫因子，繼而測(cè)算自然過(guò)程韌性。采用熵值法賦予各指數(shù)權(quán)重，構(gòu)建城市生態(tài)過(guò)程韌性的測(cè)算指標(biāo)體系，如下式。

S2=W2_1×S2_1+W2_2×S2_2+W2_3×S2_3，

(3)

式中：S2為城市生態(tài)過(guò)程韌性；S2_1為城市生態(tài)社會(huì)過(guò)程韌性；S2_2為城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)過(guò)程韌性；S2_3為城市生態(tài)自然過(guò)程韌性；W2_1為城市生態(tài)社會(huì)過(guò)程韌性權(quán)重；W2_2為城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)過(guò)程韌性權(quán)重；W2_3為城市生態(tài)自然過(guò)程韌性權(quán)重。

3.3 高質(zhì)量發(fā)展下城市生態(tài)韌性測(cè)度結(jié)果的含義

城市生態(tài)韌性的測(cè)度是在多理論交叉多源數(shù)據(jù)支撐下多指標(biāo)多方法的一個(gè)集成分析(圖2)。城市生態(tài)韌性定量評(píng)價(jià)的結(jié)果，是客觀認(rèn)識(shí)高質(zhì)量發(fā)展下城市生態(tài)韌性現(xiàn)狀及存在問(wèn)題的關(guān)鍵。盡管可以通過(guò)常規(guī)的模糊聚類分析等方法，將城市生態(tài)韌性指數(shù)進(jìn)行類別的劃分，得到高、中、低等韌性區(qū)間，但其含義仍不甚明了。文獻(xiàn)中也缺乏相關(guān)判斷標(biāo)準(zhǔn)研究。

本文從以下3個(gè)方面探討高質(zhì)量發(fā)展下城市生態(tài)韌性層次結(jié)構(gòu)的劃分標(biāo)準(zhǔn)。第一種是基于城市居民生存現(xiàn)狀，從城市生態(tài)韌性的測(cè)度模型中挖掘。當(dāng)保護(hù)因子作用與脅迫因子作用相等時(shí)，城市生態(tài)韌性指數(shù)為0，代表城市生態(tài)系統(tǒng)維持原狀，居民的生活將維持原狀，雖然在短期較難提升生態(tài)需求等級(jí)但仍合理；以此類推，城市生態(tài)韌性指數(shù)大于0代表城市生態(tài)系統(tǒng)在面對(duì)擾動(dòng)時(shí)對(duì)居民有積極保護(hù)作用，居民更高級(jí)的生態(tài)需求有可能被滿足，顯然這種狀態(tài)更符合高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)；反之即抑制甚至破壞作用，居民現(xiàn)有的生態(tài)需求得不到滿足甚至遭受損失。第二種是基于城市居民對(duì)理想生態(tài)安全的需求，采用公眾訪談與問(wèn)卷調(diào)查法，調(diào)查對(duì)象為城市不同收入水平的居民，調(diào)查內(nèi)容圍繞居民對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)在擾動(dòng)后帶來(lái)影響的可接受度展開(kāi)。將可接受度劃分為3個(gè)水平，即可以接受、勉強(qiáng)接受和不可以接受，居民對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)在受到一些較為重要的內(nèi)外擾動(dòng)后可能帶來(lái)的影響進(jìn)行可接受度選擇，這些影響可能包括城市空氣污染、城市積水等。若可接受度越大，表明城市居民對(duì)城市生態(tài)韌性的要求越低，則生態(tài)韌性指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)越低，反之類推。這種情境下韌性指數(shù)可能不以0為合理標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然受生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件等限制，也并非越大越合理，在高質(zhì)量發(fā)展下居民可接受的幅度內(nèi)即可。第三種是專家咨詢法，在與生態(tài)、地理等領(lǐng)域的專家深度溝通的基礎(chǔ)上，獲取并綜合專家對(duì)該問(wèn)題的看法。

圖2 城市生態(tài)韌性綜合測(cè)度方法

4 結(jié)論與討論

提升城市生態(tài)系統(tǒng)抗干擾的能力，建設(shè)更加健康、安全、穩(wěn)定的城市生態(tài)環(huán)境是我國(guó)高質(zhì)量發(fā)展下對(duì)城市建設(shè)的新要求。城市生態(tài)韌性研究為高質(zhì)量發(fā)展下城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供了新的思路。本文從高質(zhì)量發(fā)展與城市生態(tài)韌性的關(guān)系出發(fā)，分析了兩者間的相互作用機(jī)理；梳理了城市生態(tài)韌性的內(nèi)涵和測(cè)度邏輯，并提出了高質(zhì)量發(fā)展下城市生態(tài)韌性的層次模型；最后詳細(xì)闡述了城市生態(tài)韌性的測(cè)度方法。其主要結(jié)論有：(1)高質(zhì)量發(fā)展與城市生態(tài)韌性互為作用相輔相成，高質(zhì)量發(fā)展要求提升城市生態(tài)韌性。(2)城市生態(tài)韌性指城市生態(tài)系統(tǒng)本底的生態(tài)支撐力以及面對(duì)外部自然要素和人為因素?cái)_動(dòng)所具有的吸收化解能力；從城市生態(tài)韌性滿足更為安全穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的角度出發(fā)，城市生態(tài)韌性具有不同的層次性，這可為高質(zhì)量發(fā)展下城市生態(tài)韌性的劃分標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。(3)城市生態(tài)韌性的大小由來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)外的自然生境和人類活動(dòng)等的各種保護(hù)因素和脅迫因素聯(lián)合決定，其類型可分為城市生態(tài)本底韌性和城市生態(tài)過(guò)程韌性，據(jù)此可構(gòu)建城市生態(tài)韌性的測(cè)度模型，并采用替代法選取具有代表性的指標(biāo)綜合測(cè)度城市的生態(tài)韌性。

本文需進(jìn)一步討論：(1)城市生態(tài)韌性概念的解析缺乏對(duì)“針對(duì)什么的韌性？”問(wèn)題的深入探討。(2)其測(cè)度模型側(cè)重于對(duì)生態(tài)系統(tǒng)遭受干擾后的承受能力的測(cè)度，而沒(méi)有考慮系統(tǒng)恢復(fù)至原平衡狀態(tài)的速度。同時(shí)對(duì)于生態(tài)韌性評(píng)價(jià)這類多指標(biāo)集成問(wèn)題，指標(biāo)選取的代表性會(huì)影響評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性，此外減少權(quán)重賦值的主觀性更能體現(xiàn)評(píng)價(jià)結(jié)論的科學(xué)性，因此各指標(biāo)權(quán)重的賦予宜選取更為簡(jiǎn)單客觀的方法。(3)如何將高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)與城市生態(tài)韌性的標(biāo)準(zhǔn)相掛鉤，還需基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡等方面的深入研究。(4)本文僅提供了一個(gè)理論測(cè)度框架，理論的準(zhǔn)確可行性還有待在后續(xù)的相關(guān)實(shí)踐測(cè)算中進(jìn)一步驗(yàn)證。