基于承載力動態(tài)變化的生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理——以鄂爾多斯烏審旗為例

王祺，蒙吉軍，齊楊，彭福利，毛熙彥

(1.北京大學(xué)a.城市與環(huán)境學(xué)院;b.地表過程分析與模擬教育部重點(diǎn)實驗室，北京100871;2.中國環(huán)境監(jiān)測總站，北京，100012)

0 引言

20世紀(jì)50年代以來，隨著人口劇增和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，全球變暖、臭氧層被破壞、大氣污染與酸雨、土地退化與沙漠化、森林資源退化、陸地水域和海洋污染、生物多樣性喪失等問題日趨嚴(yán)峻，在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生顯著影響。90年代以來，IGBP和IHDP相繼展開“土地利用/覆被變化”(land use and cover change，LUCC)研究計劃、“全球變化與陸地生態(tài)系統(tǒng)計劃”(global change and terrestrial ecosystems project，GCTE)和“全球土地計劃”(global land project，GLP)，旨在加強(qiáng)土地利用和生態(tài)管理的研究［1－3］。生態(tài)系統(tǒng)的健康與否影響人類的可持續(xù)發(fā)展，對生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)和開發(fā)不應(yīng)該只是被動地修復(fù)，主動進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理、維持生態(tài)系統(tǒng)的健康顯得十分重要。這就要求在生態(tài)系統(tǒng)評價的過程中，要綜合理解生態(tài)系統(tǒng)變化過程及其與社會經(jīng)濟(jì)之間的反饋，為管理生態(tài)系統(tǒng)、提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)奠定基礎(chǔ)［4］。

生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理(ecosystem adaptive management)是針對生態(tài)系統(tǒng)的變化過程、適宜條件和不確定性而產(chǎn)生的適應(yīng)和調(diào)節(jié)的過程。適應(yīng)性管理涉及較長的時間跨度，同時涵蓋了各要素之間、個體與整體之間、決策與效果之間的反饋關(guān)系。決策者通過對要素組合的最佳理解，探討區(qū)域發(fā)展的不確定性和管理目標(biāo)，通過不斷的“觀測—調(diào)整—再觀測”的管理思路，適時調(diào)整，維持區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康，以達(dá)到生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的協(xié)調(diào)［5－6］。生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的核心目標(biāo)是通過生態(tài)系統(tǒng)的平衡以實現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。而其依據(jù)在于對區(qū)域土地利用和生態(tài)系統(tǒng)變化的驅(qū)動因子和限制條件的深入理解和剖析。其中，生態(tài)脅迫特征的識別是理解生態(tài)系統(tǒng)脆弱性的關(guān)鍵，直接影響生態(tài)系統(tǒng)管理的有效性［7］。脅迫因子或生態(tài)脅迫特征的評價分析，主要基于定性比較與定量評價相結(jié)合的分析技術(shù)［8－9］。此外，壓力—狀態(tài)—響應(yīng)模型(PSR)、生態(tài)承載力評價、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估等技術(shù)也能夠在一定程度上揭示出區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的脅迫因子及其特征［10－11］。

生態(tài)承載力評價主要是指在生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能不受破壞的前提下，生態(tài)系統(tǒng)對外界干擾特別是人類活動的承受能力［12－13］，能夠較好地反映出生態(tài)系統(tǒng)對社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的反饋關(guān)系。具體表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的自我維持和自我調(diào)節(jié)能力、資源環(huán)境的容納能力、維持人類活動和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的承載能力，反映了承載面和壓力面相互作用的動態(tài)過程。生態(tài)承載力計算方法包括凈初級生產(chǎn)力估測法［14］、生態(tài)足跡法［15］、供需平衡法［16］、系統(tǒng)模型法［17］、回歸分析法［18］、綜合指標(biāo)評價法［19］等。綜合指標(biāo)評價法能夠區(qū)分出生態(tài)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，界定生態(tài)系統(tǒng)的承載面和壓力面，反映出指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系和相對重要程度，因而基于動態(tài)變化的生態(tài)承載力評價能有效地識別不同時間上的生態(tài)系統(tǒng)脅迫因子，實現(xiàn)“觀測—調(diào)整—再觀測”的追蹤監(jiān)測，可為適應(yīng)性管理提供必要的依據(jù)。為此，研究借助評價指標(biāo)體系量化各要素，提取區(qū)域生態(tài)脅迫因子，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行時序上的動態(tài)評價，挖掘各脅迫因子在時序上的貢獻(xiàn)，以期為研究區(qū)實現(xiàn)“因時因地”的生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)化管理提供依據(jù)。

鄂爾多斯烏審旗位于毛烏素沙地，是中國北方典型農(nóng)牧交錯帶，生態(tài)環(huán)境脆弱。近年來在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，生態(tài)系統(tǒng)面臨著巨大的壓力，荒漠化加劇，景觀破碎化日趨嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)脆弱性特征顯著［20－23］。與此同時，生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)的惡化也反作用于社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展與農(nóng)牧戶生計產(chǎn)生了顯著影響［24－25］。為此，本研究以烏審旗為例，借助生態(tài)承載力分析技術(shù)，識別區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的脅迫因子，并進(jìn)行動態(tài)評價，以此為依據(jù)探討烏審旗生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性管理路徑，以期為典型生態(tài)脆弱區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)管理提供參考。

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)來源

烏審旗位于鄂爾多斯市東南部，與陜西省相鄰。地理坐標(biāo)為108°17'36″～109°40'22″E，37°38'54″～39°23'50″N，旗境南北長194 km，東西寬104 km，總面積11 645 km2(圖1)。地處與鄂爾多斯構(gòu)造剝蝕高原向陜北黃土高原過渡的烏審?fù)莸刂?，地勢由西北向東南逐漸傾斜。屬溫帶大陸性氣候區(qū)，具有干旱少雨、風(fēng)大沙多、寒暑劇變的特點(diǎn)。年降水量350～400 mm(南部少于北部)，年蒸發(fā)量約2 592 mm。植被類型以沙生、草甸和鹽生等為主。2009年，總?cè)丝?0.7萬人，其中蒙古族3.14萬人，農(nóng)牧業(yè)人口8.03萬人。地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)到153.13億元，人均突破15萬元;財政收入達(dá)到12.7億元;工業(yè)產(chǎn)值為97.68億元［26］。

圖1 烏審旗地理位置Fig.1 The geographic location of Uxin Banner

數(shù)據(jù)主要來自于烏審旗1998，2008年的土地覆被數(shù)據(jù)。其中1998年土地覆被數(shù)據(jù)由中國科學(xué)院資源與環(huán)境數(shù)據(jù)中心利用Landsat TM影像解譯獲得。2008年土地覆被數(shù)據(jù)由研究組基于Landsat TM影像通過人機(jī)交互式目視解譯獲得，分類精度＞70%。通過ArcGIS平臺，對數(shù)據(jù)進(jìn)行重分類，將地類劃歸為8種土地利用類型，即耕地、林地、水域、居民建設(shè)用地、未利用土地、高覆蓋度草地、中覆蓋度草地和低覆蓋度草地。另外，氣候、水文及社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來自烏審旗環(huán)保局、烏審旗統(tǒng)計局及《內(nèi)蒙古統(tǒng)計年鑒》(1999—2009)。

2 研究方法

2.1 生態(tài)承載力動態(tài)評價模型

生態(tài)承載力模型通常包括2層含義，一是指生態(tài)系統(tǒng)的自我維持與自我調(diào)節(jié)能力，表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)對壓力的承受面，可用承載指數(shù)來表征;二是指生態(tài)系統(tǒng)中自然災(zāi)害和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對生態(tài)系統(tǒng)的抑制能力，表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的壓力面［27］，可用壓力指數(shù)來表征。其中，承載指數(shù)表示為:

式中:Csi為承載力指數(shù);Si為相應(yīng)承載分量或承載分值;Wi為各因子權(quán)重。

壓力指數(shù)表示為:

式中:Cpi為壓力指數(shù);Pi為相應(yīng)承載分量或承載分值;Wi為各因子權(quán)重。

生態(tài)承載力可用承載度或承載負(fù)荷度表示:

式中:Ccps為生態(tài)承載度;Cpi為壓力指數(shù);Csi為承載力指數(shù)。當(dāng)Ccps=1時，說明生態(tài)系統(tǒng)承載能力與壓力處于平衡狀態(tài);當(dāng)Ccps＞1時，說明生態(tài)壓力大于生態(tài)承載能力，生態(tài)系統(tǒng)超載，面臨一定的生態(tài)環(huán)境問題;當(dāng)Ccps＜1時，表明生態(tài)承載能力大于生態(tài)壓力，生態(tài)系統(tǒng)具有較好的恢復(fù)力，生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定。

2.2 生態(tài)承載力動態(tài)評價指標(biāo)體系及權(quán)重

評價指標(biāo)體系和權(quán)重采用層次分析法(AHP)來確定，是通過對研究區(qū)熟悉的專家學(xué)者組成專家系統(tǒng)，分別填寫判斷矩陣表。通過綜合各位專家學(xué)者的判斷矩陣表統(tǒng)一成一套判斷矩陣，通過矩陣求各指標(biāo)權(quán)重并進(jìn)行一致性檢驗，如果CR＜0.1，一致性可以接受(表1)。

指標(biāo)處理采用min-max標(biāo)準(zhǔn)化方法，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行線性變換，所有指標(biāo)均在［0，1］區(qū)間，轉(zhuǎn)化函數(shù)為:

式中:Xmax為樣本數(shù)據(jù)的最大值;Xmin為樣本數(shù)據(jù)的最小值。

表1 烏審旗生態(tài)承載力指標(biāo)體系及權(quán)重Tab.1 The weight value and index system of ecological carrying capacity in Uxin Banner

3 結(jié)果分析

3.1 生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時空變化

研究區(qū)草地和荒漠是面積最廣的生態(tài)系統(tǒng)類型，兩者面積之和占總面積的93%以上。耕地主要分布于南部和東部河流階地等水系較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，林地主要分布在區(qū)域南部，湖泊主要分布在區(qū)域北部和西北部，建設(shè)用地較為分散，主要分布在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心鎮(zhèn)、工業(yè)園區(qū)和居民聚集地等?；哪筒莸胤植紡V泛，但也存在一定的集中區(qū)，荒漠主要集中在北部地區(qū)，與毛烏素沙地的分布位置密切相關(guān)，草地整體較為集中在西南部和北部邊緣地區(qū)，草地內(nèi)部不同覆蓋度草地分布地區(qū)差異也較大，高覆蓋度草地主要分布在西部和北部地區(qū)，中覆蓋度草地在全旗分散布局，以南部地區(qū)為主，低覆蓋度草地在草地面積中占比最大，在全旗各地區(qū)都廣泛存在，在荒漠和建設(shè)用地周圍集中分布(圖2，表2)。

圖2 烏審旗1998，2008年土地覆被類型圖Fig.2 Land cover pattern of Uxin Banner in 1998 and 2008

表2 1998—2008年烏審旗生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量結(jié)構(gòu)變化%Tab.2 The quantitative structure of ecosystems in Uxin Banner during 1998—2008

通過轉(zhuǎn)移矩陣可以看出:1998—2008年間，高覆蓋度草地、中覆蓋度草地、林地和建設(shè)用地均有增加，低覆蓋度草地和荒漠面積減少。一方面反映了研究區(qū)社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建設(shè)用地急速擴(kuò)張;另一方面反映了生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)取得了較好的效果。林地面積成倍增加，高度蓋度草地比重恢復(fù)到1988年的水平，中覆蓋度草地面積超過以往各階段的比重，低覆蓋度草地面積有所下降，主要轉(zhuǎn)向了高中覆蓋度草地，荒漠比重減少到40%以下，主要轉(zhuǎn)向了建設(shè)用地、林地和低覆蓋度草地。整體而言，研究區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的矛盾有所緩和，生態(tài)治理工程取得顯著成效。

景觀格局指數(shù)也顯示研究區(qū)景觀生態(tài)效應(yīng)1998—2008年有所好轉(zhuǎn)。景觀多樣性指數(shù)由0.56增加到0.63，景觀均勻度由0.27增加到0.30，說明各種景觀類型的比例差異在減少，土地利用格局和生態(tài)功能趨于穩(wěn)定;景觀優(yōu)勢度由1.52下降到1.45，說明景觀的空間異質(zhì)性進(jìn)一步得到改善，土地利用向著多樣化和均勻化方向發(fā)展。

3.2 生態(tài)承載力動態(tài)變化

1998年以來，研究區(qū)生態(tài)承載負(fù)荷度在不斷下降，表明研究區(qū)生態(tài)壓力指數(shù)在減小，承載力指數(shù)在上升。其中，2000年前，生態(tài)承載負(fù)荷度＞1，生態(tài)壓力＞環(huán)境承載能力，生態(tài)環(huán)境超載;但1998—2000年間生態(tài)承載負(fù)荷度在急劇下降，說明生態(tài)環(huán)境壓力在減小。2000年后，生態(tài)承載負(fù)荷度維持在1以下，表明生態(tài)環(huán)境承載能力＞環(huán)境壓力，生態(tài)系統(tǒng)具有較好的恢復(fù)力，生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。但從2003年起，生態(tài)承載負(fù)荷度指數(shù)在逐年上升，雖然未超過1，但也反映了生態(tài)壓力有增加的趨勢，應(yīng)該引起管理者的關(guān)注(圖3)。

圖3 烏審旗生態(tài)承載負(fù)荷度Fig.3 Ecological carrying rate in Uxin Banner

研究區(qū)壓力指數(shù)曲線是“U”型曲線。2000年前，生態(tài)壓力處于較高的水平但在不斷減小，2000以后維持在較低水平，2003年之后壓力又在攀升，到2008年增長速度達(dá)到最大。承載力指數(shù)則自1998年以來不斷上升，2003年有一個突增，2004年相對下降，但生態(tài)承載能力總體在波動提高(圖4)。各要素對壓力子系統(tǒng)的影響(圖5)表明，1998年后壓力指數(shù)下降主要?dú)w因于工業(yè)煤炭消費(fèi)總量、工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量和SO2排放量的降低，特別是工業(yè)煤炭消費(fèi)量在壓力系統(tǒng)中具有很大的影響權(quán)重，其波動直接影響了生態(tài)壓力的波動。2003年后，生態(tài)壓力的上升主要是因為GDP的快速增加，即經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的間接影響，同時，煤炭消費(fèi)、工業(yè)廢水和COD量等工業(yè)發(fā)展也是導(dǎo)致后期生態(tài)壓力不斷增大的重要因素。

圖4 烏審旗壓力系統(tǒng)指數(shù)和承載力系統(tǒng)指數(shù)Fig.4 Indices of pressure system and bearing pressure system in Uxin Banner

圖5 烏審旗壓力系統(tǒng)各要素分量Fig.5 Components of pressure system in Uxin Banner

各要素對承載力子系統(tǒng)的影響(圖6)表明，導(dǎo)致承載力指數(shù)不斷上升的顯著影響因素是耕地。1998年以來，耕地分量在不斷上升，由于耕地所占的權(quán)重比較大(占了所有要素比重的50%)，因此，耕地的波動對承載力子系統(tǒng)具有直接的影響。此外，森林覆蓋率、全年日照時數(shù)沒有表現(xiàn)出明顯的影響，而年降水量、第三產(chǎn)業(yè)比重等因素屬于非常規(guī)性變動，也會在短期內(nèi)導(dǎo)致承載力子系統(tǒng)的變化。如2003年年降水量和第三產(chǎn)業(yè)比重有明顯的上升，導(dǎo)致系統(tǒng)承載力上升。因此，不僅僅是主導(dǎo)因素的變化會影響生態(tài)承載力，其他因素的非常規(guī)變化也會影響生態(tài)承載力。

4 生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理

生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理是建立在對烏審旗生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時空變化及生態(tài)脅迫因子了解的基礎(chǔ)上，權(quán)衡各因子間的重要程度，并針對各因子在研究區(qū)生態(tài)承載力上的貢獻(xiàn)大小，制定未來研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理對策，并經(jīng)過觀察、反饋和更新，不斷調(diào)整并實現(xiàn)區(qū)域生態(tài)、經(jīng)濟(jì)社會平衡發(fā)展的過程。

圖6 烏審旗承載力系統(tǒng)各要素分量Fig.6 Components of bearing pressure system in Uxin Banner

4.1 適應(yīng)性管理的不確定性

不確定性分析是生態(tài)系統(tǒng)管理的關(guān)鍵。在生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理過程中必須考慮不確定性因素及其可能帶來的威脅。

4.1.1 自然條件的不確定性。長時間尺度看，自然條件的變化具有明顯的趨勢，但在短時間尺度下，自然條件的變化卻有很強(qiáng)的不確定性。研究區(qū)年降水量、全年日照時數(shù)等對承載力系統(tǒng)的影響雖然不大，但2003年降水量突增的年份，承載力系統(tǒng)指數(shù)也相應(yīng)增加;相反，如果出現(xiàn)重大的自然災(zāi)害，則可能導(dǎo)致承載能力驟減，短期內(nèi)恢復(fù)較慢，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的生態(tài)問題。因此，自然條件異常波動，會直接導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)狀況的變化，自然條件的不確定性，同樣會影響適應(yīng)性管理。

4.1.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不確定性。經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的不確定性因素很多，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展全球化，投資主體多元化，加之產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局的快速變化，土地利用的不確定性增大，進(jìn)一步影響到生態(tài)系統(tǒng)的不確定性。目前，土地利用多根據(jù)市場變動而不計生態(tài)后果。經(jīng)濟(jì)的短期刺激可能導(dǎo)致烏審旗對資源開發(fā)需求的劇增，從而導(dǎo)致資源環(huán)境消耗量和排污量的增大，增加了烏審旗的生態(tài)壓力，影響整個生態(tài)系統(tǒng)健康狀況。隨著經(jīng)濟(jì)全球化，國際市場的變動也逐漸影響中國區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，從而增加了發(fā)展中的不確定性。

4.1.3 管理行為的不確定性。管理的關(guān)鍵在于目標(biāo)設(shè)定的明確性和可行性。然而在發(fā)展過程中，經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的博弈一直在進(jìn)行，生態(tài)建設(shè)和生態(tài)恢復(fù)雖然被提上議程，但仍舊是弱勢決策對象。決策者的決策很可能隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的波動而變化?！敖?jīng)濟(jì)第一”的觀念是現(xiàn)代發(fā)展觀念的主流，因此，決策行為也為生態(tài)發(fā)展提供了很大的不確定性。

4.1.4 系統(tǒng)邊界的不確定性。生態(tài)系統(tǒng)邊界與行政邊界通常是不重合的。毛烏素沙地包括內(nèi)蒙古鄂爾多斯南部、陜西榆林市北部和寧夏鹽池縣東北部，是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)。基于烏審旗行政區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)管理，就必然會受到行政區(qū)外生態(tài)系統(tǒng)的影響，出現(xiàn)行政區(qū)內(nèi)不可控制的不確定性，例如周邊縣區(qū)出現(xiàn)重大的自然災(zāi)害、自然條件短期的極端情況、污染的排放等都會對烏審旗的生態(tài)系統(tǒng)造成影響。因此，烏審旗生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性的管理必須要考慮毛烏素沙地生態(tài)系統(tǒng)的整體性和統(tǒng)一性，評估周邊區(qū)域?qū)鯇徠焐鷳B(tài)系統(tǒng)的不確定性影響。

4.2 適應(yīng)性管理對策

針對研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)變化的不確定性及生態(tài)承載力的不穩(wěn)定性，須遵循“觀測—調(diào)整—再觀測”的反饋循環(huán)模式，提出適應(yīng)性管理對策。

4.2.1 緩解工業(yè)壓力。研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定，很大程度是由于系統(tǒng)的壓力過大。因此，減輕壓力是緩解生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定性最根本的措施。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，工業(yè)消耗和工業(yè)污染成為研究區(qū)最重要的生態(tài)壓力。作為壓力系統(tǒng)中影響最為顯著的因子，如何盡可能減少工業(yè)煤炭消耗是研究區(qū)首要考慮的對策。建議推廣多種能源，特別是新型、少污染甚至無污染能源的使用。研究區(qū)光能資源相對豐富，提高光能利用率，緩解煤炭的大量消耗。此外，還須控制工業(yè)SO2排放量、工業(yè)廢水排放量和工業(yè)廢棄物排放量等。

4.2.2 改善承載面。研究區(qū)承載力子系統(tǒng)中，耕地是最重要的承載因素，具有提高區(qū)域生態(tài)承載能力的作用。雖然2000年后推行退耕還林(草)政策，但耕地的效用不可忽視。因此，提高耕地利用率，充分發(fā)揮耕地經(jīng)濟(jì)、生態(tài)雙重效應(yīng)的功能。自然要素的波動也會影響區(qū)域生態(tài)承載能力，提高自然基礎(chǔ)要素的觀測精度，增強(qiáng)預(yù)測預(yù)報的能力亦很重要。

4.2.3 長期監(jiān)測和調(diào)整。適應(yīng)性管理是一個長期的過程，系統(tǒng)的反饋和調(diào)節(jié)是適應(yīng)性管理的核心內(nèi)容。由研究區(qū)1998—2008年生態(tài)承載力動態(tài)變化可知，工業(yè)煤炭消耗總量和耕地面積是最主要的壓力因素和承載因素，是決策者進(jìn)行決策管理的重要指標(biāo)。1998年以來生態(tài)承載能力在迅速好轉(zhuǎn)，但2003年后有惡化趨勢。因此，適應(yīng)性管理需要根據(jù)生態(tài)承載趨勢所傳遞的信息，控制相關(guān)的變量，使生態(tài)承載力維持在一個相應(yīng)穩(wěn)定的水平。

4.2.4 加強(qiáng)與周圍縣區(qū)的合作。由于生態(tài)系統(tǒng)的統(tǒng)一性、生態(tài)系統(tǒng)邊界和行政邊界的不重合性，烏審旗的生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理必須依賴于周圍縣區(qū)的合作，以便減弱邊界外部不確定性對烏審旗的沖擊。各縣區(qū)之間甚至各省之間應(yīng)該開展生態(tài)對話，對毛烏素沙地實行共同保護(hù)、共同開發(fā)。制定區(qū)域間的補(bǔ)償機(jī)制，遵守“誰污染誰治理”的原則，對生態(tài)環(huán)境外部性問題進(jìn)行經(jīng)濟(jì)或生態(tài)補(bǔ)償。通過區(qū)域間的交流合作，可以將區(qū)域生態(tài)問題分為行政區(qū)內(nèi)外兩個部分，針對不同問題采取不同的對策。

5 結(jié)論與討論

1)草地和荒漠是研究區(qū)面積最廣的生態(tài)系統(tǒng)類型，兩者之和占總面積的93%以上。1998—2008年間，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，由于退耕還林(草)政策的實施，草地覆蓋度明顯提高，主要表現(xiàn)為低覆蓋度草地向中、高覆蓋度草地的轉(zhuǎn)化。部分荒漠轉(zhuǎn)化為耕地、林地和草地。另外，景觀格局指數(shù)表明研究區(qū)景觀異質(zhì)性增加，景觀結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，生態(tài)效應(yīng)顯著提升。

2)1998—2008年間，研究區(qū)生態(tài)承載力不斷提高。2000年以前生態(tài)壓力大于生態(tài)承載能力，環(huán)境問題顯著;2000年后生態(tài)承載力維持在較高水平，但從2003年以來，生態(tài)承載力略有下降。就壓力子系統(tǒng)而言，工業(yè)煤炭消費(fèi)量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展(GDP)是主要影響因子，工業(yè)SO2排放量、工業(yè)廢水等在一定程度上加劇了生態(tài)壓力;就承載力子系統(tǒng)而言，耕地是最重要的影響因素，自然因素的波動也會影響生態(tài)系統(tǒng)的承載能力。

3)基于研究區(qū)生態(tài)承載力動態(tài)變化提出其生態(tài)適應(yīng)性管理的對策，在生態(tài)壓力方面須降低工業(yè)煤炭消耗總量，控制工業(yè)SO2、工業(yè)廢水和工業(yè)固體廢棄物排放量;生態(tài)承載能力方面要重視耕地的保護(hù)，加強(qiáng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的觀測，提高預(yù)測和預(yù)報能力;加強(qiáng)區(qū)域間的合作管理，制定相應(yīng)補(bǔ)償機(jī)制，共同管理、共同開發(fā)、共同治理;建立適應(yīng)性管理的“反饋—調(diào)節(jié)”機(jī)制，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)健康的最佳結(jié)合點(diǎn)。

地處農(nóng)牧交錯帶的烏審旗，既是我國典型的生態(tài)脆弱區(qū)，又是資源富集型區(qū)域，通過揭示烏審旗生態(tài)承載負(fù)荷的變化趨勢，進(jìn)而分析承載面和壓力面的相關(guān)指標(biāo)，能夠找出區(qū)域生態(tài)脅迫因子，為烏審旗生態(tài)適應(yīng)性管理提供依據(jù)。在未來對適應(yīng)性管理的理論研究和實踐應(yīng)用中，需進(jìn)一步加強(qiáng)脅迫因子選取的代表性和科學(xué)性，綜合考慮區(qū)域的共性因子和個性因子，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的實時動態(tài)追蹤。

［1］Turner Ii B L，Skole D，Sanderson S，et al.Land-use and Land-cover Change Science/Research Plan［R］.Stockholm:Royal Swedish Academy of Sciences，1995.

［2］Steffen W L，Walker B H，Ingram J I，et al.Global Change and Terrestrial Ecosystems:The Operational Plan［R］.Stockholm:International Geosphere-Biosphere Program，1992.

［3］GLP Transition Team.Global Land Project:Science Plan and Implementation Strategy［R］.Strockholm:IGBP Secretariat，2005.

［4］Carpenter S R，Mooney H A，Agard J，et al.Science for Managing Ecosystem Services:Beyond the Millennium E-cosystem Assessment［J］.Proceedings of the National A-cademy of Sciences，2009，106(5):1305－1312.

［5］仇方道，佟連軍，姜萌.東北地區(qū)礦業(yè)城市產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性評價［J］.地理研究，2011，30(2):243－255.

［6］Wilgen B W，Biggs H C.A Critical Assessment of Adaptive Ecosystem Management in A Large Savanna Protected Area in South Africa［J］.Biological Conservation，2011，144(4):1179－1187.

［7］王文杰，潘英姿，王明翠，等.區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理概念、理論框架及其應(yīng)用研究［J］.中國環(huán)境監(jiān)測，2007，23(2):1－7.

［8］官冬杰，蘇維詞.重慶都市圈生態(tài)系統(tǒng)健康脅迫因子及脅迫效應(yīng)分析［J］.水土保持研究，2007，14(3):98－100.

［9］馬金珠，高前兆.干旱區(qū)地下水脆弱性特征及評價方法探討［J］.干旱區(qū)地理，2003，26(1):44－49.

［10］彭建，吳健生，潘雅婧，等.基于PSR模型的區(qū)域生態(tài)持續(xù)性評價概念框架［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2012，31(7):933－940.

［11］傅伯杰，周國逸，白永飛，等.中國主要陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與生態(tài)安全［J］.地球科學(xué)進(jìn)展，2009，24(6):571－576.

［12］沈渭壽，張慧，鄒長新，等.區(qū)域生態(tài)承載力與生態(tài)安全研究［M］.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2010.

［13］向蕓蕓，蒙吉軍.生態(tài)承載力研究及應(yīng)用進(jìn)展［J］.生態(tài)學(xué)雜志，2012，31(11):2958－2965.

［14］李金海.區(qū)域生態(tài)承載力與可持續(xù)發(fā)展［J］.中國人口·資源與環(huán)境，2001，25(1):76－78.

［15］廖志高，許明輝.廣西北部灣城市群生態(tài)承載力研究［J］.地域研究與開發(fā)，2013，32(5):99－104.

［16］王中根，夏軍.區(qū)域生態(tài)環(huán)境承載力的量化方法研究［J］.長江職工大學(xué)學(xué)報，1999，16(4):9－12.

［17］楊怡光.武漢城市圈的生態(tài)承載力動態(tài)仿真研究［J］.管理學(xué)報，2009，6(S):16－20.

［18］孫鈺，李新剛.基于空間回歸分析的城市土地綜合承載力研究——以環(huán)渤海地區(qū)城市群為例［J］.地域研究與開發(fā)，2013，32(5):128－132.

［19］高吉喜.可持續(xù)發(fā)展理論探索——生態(tài)承載力理論、方法與應(yīng)用［M］.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2001.

［20］吳曉旭，鄒學(xué)勇.基于遙感與GIS的烏審旗土地利用變化研究［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2009，28(2):199－206.

［21］徐冰，郭克貞，思世勇，等.干旱牧區(qū)烏審旗生態(tài)承載力的計算與分析［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2007，21(1):44－46.

［22］吳曉旭，鄒學(xué)勇，格日樂，等.基于“3S”技術(shù)的內(nèi)蒙古烏審旗景觀格局研究［J］.中國沙漠，2009，29(5):808－814.

［23］靳毅，蒙吉軍，黃姣.近50年來鄂爾多斯烏審旗草地生態(tài)系統(tǒng)脆弱性評價［J］.北京大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2011，47(5):909－915.

［24］Zhu L K，Meng J J，Mao X Y.Combining Spatially Explicit Model with Household Survey to Analyze Land Use Change and Its Driving Forces in Farming-grazing Transitional Region:A Case Study of Uxin Banner in Inner Mongolia，China［J］.Chinese Geographical Science，2013，23(6):716－728.

［25］蒙吉軍，艾木入拉，劉洋，等.農(nóng)牧戶可持續(xù)生計資產(chǎn)與生計策略的關(guān)系研究——以鄂爾多斯烏審旗為例［J］.北京大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2013，49(2):321－328.

［26］鄂爾多斯統(tǒng)計局.鄂爾多斯統(tǒng)計年鑒2010［Z］.北京:中國統(tǒng)計出版社，2010.

［27］王密，何謀軍，葉曉云.喀斯特區(qū)域生態(tài)承載力綜合評價案例研究［J］.環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2009，34(6):10－12.