馮漪,曹銀貴,2*,耿冰瑾,張振佳,劉施含,白中科,2
(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100083;2.自然資源部土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100035)
隨著人口增長(zhǎng)、環(huán)境惡化、自然資源消耗,人口、資源、環(huán)境矛盾越來越突出,給社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展帶來挑戰(zhàn),加強(qiáng)自然資源管理成為越來越迫切的需要。生態(tài)系統(tǒng)具有服務(wù)功能,為人類社會(huì)帶來福祉,開展生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)管理能夠促進(jìn)自然資源的持續(xù)發(fā)展。生態(tài)系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)性、復(fù)雜性和開放性,但人們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)往往是不全面的,因此科學(xué)管理復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)成為維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵[1]。生態(tài)系統(tǒng)管理是全球討論的熱點(diǎn)話題,受到了學(xué)者的廣泛關(guān)注。1998 年Wagner 等[2]將生態(tài)系統(tǒng)管理定義為一種適應(yīng)性系統(tǒng)方法,開始將適應(yīng)性的概念引入到生態(tài)系統(tǒng)的管理當(dāng)中。20世紀(jì)70年代初適應(yīng)性管理概念問世,適應(yīng)性管理能夠很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)管理方式的弊端,通過持續(xù)的監(jiān)測(cè)和循環(huán)的管理周期,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí),不斷地探索出最適宜的管理方案,取得最大的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。與一個(gè)區(qū)域只使用一種管理方式的傳統(tǒng)管理相比,適應(yīng)性管理使用多種不同的管理策略并對(duì)其進(jìn)行比較,從而獲取系統(tǒng)的知識(shí)[3]。
在適應(yīng)性管理的研究過程中,國(guó)內(nèi)外學(xué)者也注意到氣候變化的影響。21 世紀(jì)初,國(guó)外學(xué)者開始探討氣候變化背景下適應(yīng)性管理實(shí)施策略,并以會(huì)議的形式進(jìn)行了交流[4-5]。然而生態(tài)系統(tǒng)除了受到氣候變化的影響以外,在管理過程中還存在一些其他的不確定因素,這些不確定因素還需要針對(duì)具體區(qū)域進(jìn)行分析。在生態(tài)系統(tǒng)中運(yùn)用適應(yīng)性管理,能夠應(yīng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)管理過程中存在的不確定性,并降低不確定性[6],從而保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。適應(yīng)性管理強(qiáng)調(diào)不斷地調(diào)整直至達(dá)到最好的管理效果,是一種循環(huán)往復(fù)的動(dòng)態(tài)過程。在構(gòu)建山水林田湖草生命共同體的背景下,適應(yīng)性管理愈發(fā)成為需要研究的熱點(diǎn)話題[7]?!渡剿痔锖萆鷳B(tài)保護(hù)修復(fù)工程指南(試行)》中指出開展適應(yīng)性管理,將適應(yīng)性管理貫穿到生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,通過學(xué)習(xí)、調(diào)整、再學(xué)習(xí)、再調(diào)整實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的目標(biāo)。這說明適應(yīng)性管理作為一種新的管理理念更加迫切地需要開展實(shí)際應(yīng)用。生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理是以生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性為目標(biāo),通過監(jiān)測(cè)、評(píng)估、調(diào)控等一系列綜合活動(dòng),不斷探索認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在規(guī)律從而協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系的過程,即通過有意識(shí)的人為活動(dòng)建立對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性并提升生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力[8-9]。開展生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的研究,可以推動(dòng)適應(yīng)性管理在不同生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用,并為更多學(xué)者繼續(xù)深入探索特定生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性管理機(jī)制提供基礎(chǔ)。然而,目前對(duì)生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理還未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),沒有完善的知識(shí)體系,阻礙其實(shí)際應(yīng)用。因此,本文綜述了適應(yīng)性管理的概念內(nèi)涵、理論基礎(chǔ)及生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的主要研究方向,以期推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的發(fā)展,保證生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。
適應(yīng)性管理的理念運(yùn)用在自然資源管理中最早可追溯到20世紀(jì)60年代,最初是用來進(jìn)行漁場(chǎng)管理。1978 年,Holling[10]將適應(yīng)性管理(Adaptive manage?ment)作為術(shù)語真正確定下來,因此Holling 被大家稱作“適應(yīng)性管理之父”。Walters[11]隨后在數(shù)學(xué)建模方面又進(jìn)一步發(fā)展了適應(yīng)性管理。Holling 強(qiáng)調(diào)彌補(bǔ)科學(xué)和實(shí)踐之間的差距,而Walters 強(qiáng)調(diào)將管理行為作為降低不確定性的試驗(yàn)[12]。在眾多學(xué)者的完善下,適應(yīng)性管理及其思想逐漸形成并在管理、生態(tài)和教育等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。圖1 列舉了國(guó)內(nèi)外部分學(xué)者給出的適應(yīng)性管理的定義,并對(duì)這些適應(yīng)性管理概念側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析(表1)。
表1 適應(yīng)性管理的概念側(cè)重點(diǎn)對(duì)比Table 1 Comparison of the key points of adaptive management concepts proposed by different scholars
圖1 適應(yīng)性管理概念演進(jìn)圖Figure 1 Evolution of the adaptive management concept
利用NVivo 11.0 軟件進(jìn)行詞頻分析,得到適應(yīng)性管理概念相關(guān)關(guān)鍵詞的詞頻圖(圖2)。
圖2 適應(yīng)性管理概念關(guān)鍵詞詞頻圖Figure 2 Keyword frequency map of the adaptive management concept
由于適應(yīng)性管理應(yīng)對(duì)不確定性的優(yōu)勢(shì),眾多學(xué)者將適應(yīng)性管理的理念引入到生態(tài)系統(tǒng)的管理當(dāng)中,以此來應(yīng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)管理中存在的諸多不確定性,從而更好地進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)的管理。向蕓蕓等[25]在評(píng)估海島資源環(huán)境承載力時(shí),將生態(tài)系統(tǒng)與適應(yīng)性管理相結(jié)合,提出了生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的概念。氣候變化背景下,葉功富等[26]提出了森林生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的概念,將適應(yīng)性管理更為細(xì)致地運(yùn)用到生態(tài)系統(tǒng)中。筆者認(rèn)為不論是適應(yīng)性管理的含義還是將適應(yīng)性管理引入不同的生態(tài)系統(tǒng)中所給出的定義,本質(zhì)都是通過實(shí)踐推動(dòng)學(xué)習(xí),再以學(xué)習(xí)推動(dòng)實(shí)踐的迭代過程,即適應(yīng)性管理是針對(duì)不確定系統(tǒng),通過開展一系列的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)及反饋活動(dòng)(圖3),從而提升管理的有效性,其最終目的是降低系統(tǒng)的不確定性,保證系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
圖3 適應(yīng)性管理過程Figure 3 The process of adaptive management
2.1.1 彈性理論
生態(tài)系統(tǒng)彈性理論最初由Holling 提出,隨后又將這個(gè)概念從生態(tài)學(xué)領(lǐng)域延伸到社會(huì)-生態(tài)領(lǐng)域[27]。彈性對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)來說是指生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾后保持其當(dāng)前狀態(tài)或恢復(fù)其原始狀態(tài)的能力[14]。彈性理論要求適應(yīng)性管理制定策略的過程中留有余地,當(dāng)發(fā)生環(huán)境變化或意外事件時(shí),能夠及時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整,避免對(duì)系統(tǒng)造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。
2.1.2 可持續(xù)理論
可持續(xù)理論不僅要求滿足當(dāng)代人的發(fā)展要求,更強(qiáng)調(diào)不損害后代人滿足其自身需要的能力[28]。換言之,可持續(xù)發(fā)展就是要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、資源、環(huán)境保護(hù)全面協(xié)調(diào)發(fā)展[29]。生態(tài)系統(tǒng)管理是以生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性為總體目標(biāo),適應(yīng)性管理可以通過降低不確定性,學(xué)習(xí)系統(tǒng)知識(shí)并調(diào)整管理手段來實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)管理這一總體目標(biāo)。
2.1.3 動(dòng)態(tài)原理
系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征要求在管理過程中采用動(dòng)態(tài)的方式研究動(dòng)態(tài)化問題,即通過管理過程的實(shí)施和對(duì)管理結(jié)果的再吸收,來調(diào)整后續(xù)的管理策略[30]。適應(yīng)性管理作為一種動(dòng)態(tài)管理方法,通過對(duì)管理結(jié)果進(jìn)行監(jiān)測(cè)、對(duì)系統(tǒng)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí),從而深入了解系統(tǒng)。針對(duì)存在的問題進(jìn)行目標(biāo)和策略的調(diào)整,這也是適應(yīng)性管理的關(guān)鍵。
適應(yīng)性管理作為一種新型的、動(dòng)態(tài)的管理方法,受到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。它代替了傳統(tǒng)的反復(fù)試驗(yàn)法(Trial and error),這種傳統(tǒng)管理方式的缺點(diǎn):一是反饋較慢,可能會(huì)掩蓋長(zhǎng)期不良管理的反應(yīng);二是一旦失敗會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的影響[31]。適應(yīng)性管理分為主動(dòng)適應(yīng)性管理和被動(dòng)適應(yīng)性管理[15](圖4):主動(dòng)適應(yīng)性管理是根據(jù)目標(biāo)提出不同的假設(shè)方案[32],并且根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)不同的方案進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)估,從中選擇最適合的方案,并在管理的過程中積極主動(dòng)地學(xué)習(xí);被動(dòng)適應(yīng)性管理一次只使用一種模型進(jìn)行試驗(yàn),主要目的是實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo),學(xué)習(xí)是一種副產(chǎn)品[33]。
圖4 管理方法對(duì)比Figure 4 Comparison of management methods
適應(yīng)性管理并不是解決任何復(fù)雜問題的萬能方法,在很多情況下適應(yīng)性管理是不適用的[34]。適應(yīng)性管理適用于不確定性高、可控性強(qiáng)的情況??煽匦栽试S管理者通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)假設(shè)方案進(jìn)行檢驗(yàn),來判斷管理的效果。因此只有在不確定性高、可控性強(qiáng)的情況下,適應(yīng)性管理才能發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。并且當(dāng)實(shí)施不正確的管理行為所需支付的成本很高或者承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)很大時(shí),也可考慮應(yīng)用適應(yīng)性管理[35]。適應(yīng)性管理在科學(xué)不確定性高、試驗(yàn)資源充足、存在有限并可檢驗(yàn)的競(jìng)爭(zhēng)假設(shè)時(shí)是最為適用的。
以CNKI 中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫為研究載體[36],圍繞“適應(yīng)性管理”的研究主題進(jìn)行文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析,分析得出,文獻(xiàn)類型主要為學(xué)術(shù)期刊論文、碩博士學(xué)位論文、國(guó)內(nèi)會(huì)議論文和國(guó)內(nèi)重要報(bào)紙的報(bào)道,并以學(xué)術(shù)期刊論文為主。以“適應(yīng)性管理”為檢索詞,按照“主題詞”“關(guān)鍵詞”“篇名”對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行檢索分析(表2)。初步檢索發(fā)現(xiàn),將“適應(yīng)性管理”按照主題詞進(jìn)行檢索時(shí),文獻(xiàn)較多。因此,主要對(duì)以“適應(yīng)性管理”作為主題詞得出的檢索結(jié)果進(jìn)行比較分析。以“適應(yīng)性管理”為主題詞進(jìn)行檢索,發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)類型以學(xué)術(shù)期刊論文為主,占全部文獻(xiàn)數(shù)量的73%;碩博士學(xué)位論文次之,占全部文獻(xiàn)數(shù)量的16%;會(huì)議論文、報(bào)紙報(bào)道數(shù)量較少,占全部文獻(xiàn)數(shù)量的4%。適應(yīng)性管理文獻(xiàn)自1980 年發(fā)表以來,每年文獻(xiàn)數(shù)量均不超過100 篇,并且直到1999 年才開始將適應(yīng)性管理運(yùn)用到自然生態(tài)系統(tǒng)中。自然生態(tài)系統(tǒng)中存在大量的不確定因素,一方面系統(tǒng)內(nèi)部存在不確定性,另一方面外部環(huán)境對(duì)其具有一定的影響[14],因而在管理過程中存在很大的挑戰(zhàn)。
表2 不同檢索方式下適應(yīng)性管理相關(guān)中文文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics on the number of Chinese literatures related to adaptive management according to different retrieval methods
為了進(jìn)一步研究生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性管理,以CNKI 中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫為研究載體,以不同生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性管理為主題詞,例如“森林適應(yīng)性管理”“草原適應(yīng)性管理”“濕地適應(yīng)性管理”等為主題詞進(jìn)行檢索(表3),可以發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理以森林、草原、水域生態(tài)系統(tǒng)的研究為主。在草地生態(tài)系統(tǒng)中,青藏高原高寒草地適應(yīng)性管理研究居多,這是由于青藏高原是我國(guó)的生態(tài)安全屏障區(qū)和草牧業(yè)生產(chǎn)區(qū)[37],該區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展對(duì)保障生態(tài)安全和改善當(dāng)?shù)孛裆哂兄匾饬x,然而高寒草地承載力差、生產(chǎn)效率低、退化嚴(yán)重等問題,使得該區(qū)域發(fā)展受到一定阻礙,因此考慮采取適應(yīng)性管理改善高寒地區(qū)的草地管理成效,促進(jìn)該區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)大小興安嶺的適應(yīng)性管理也受到廣泛關(guān)注,大小興安嶺生態(tài)功能區(qū)是我國(guó)最重要的森林資源儲(chǔ)備基地和面積最大的森林生態(tài)功能區(qū)[24],近年來由于過度開發(fā)等問題,該區(qū)域生態(tài)功能下降,需要采取先進(jìn)的管理方法進(jìn)行調(diào)整,從而充分發(fā)揮其生態(tài)功能。水資源適應(yīng)性管理的研究區(qū)域比較分散,主要從國(guó)家、省、流域三個(gè)層次開展研究,并且大部分圍繞氣候變化展開。
表3 不同生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理中文文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析Table 3 Statistical analysis of Chinese literature on adaptive management of different ecosystems
以Web of Science 為研究載體,發(fā)現(xiàn)以“Ecosys?tem adaptive management”為主題詞時(shí)文獻(xiàn)數(shù)量最多,因此英文文獻(xiàn)也以主題詞進(jìn)行檢索,共檢索出3 551篇文獻(xiàn)。運(yùn)用VOSviewer 軟件對(duì)檢索出的全部文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞分析(圖5),不同的顏色代表不同的主題,紅色代表管理層面,綠色代表生態(tài)環(huán)境主題,藍(lán)色主要代表水資源,黃色代表漁場(chǎng)管理。圓圈大小代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率的多少,并且圓圈之間的距離也可以大致反映兩者之間聯(lián)系的緊密程度,一般來說,距離越近,聯(lián)系越緊密,共現(xiàn)次數(shù)越多。從生態(tài)系統(tǒng)的層面來看,主要以森林生態(tài)系統(tǒng)、水域生態(tài)系統(tǒng)為主。
圖5 國(guó)際生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理研究高頻關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)可視圖Figure 5 Network view of high-frequency keywords on international ecosystem adaptive management
3.3.1 數(shù)量特征對(duì)比
由圖6可知,1980—2020年間我國(guó)在國(guó)際生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理領(lǐng)域發(fā)文量排名前10,但是在數(shù)量上與美國(guó)差距懸殊,在前10 名國(guó)家的發(fā)文總量中,我國(guó)占比約5%,而美國(guó)占比約38%,并且美國(guó)與澳大利亞發(fā)文量之和占比51%,占前10 名總發(fā)文量的一半以上。這是由于適應(yīng)性管理的理念最初由美國(guó)生態(tài)學(xué)家Holling 提出,并且這種管理方式經(jīng)常應(yīng)用在澳大利亞和北美,最初運(yùn)用于漁業(yè)管理。理念的先進(jìn)性以及實(shí)踐的廣泛應(yīng)用,使得美國(guó)、澳大利亞在生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的研究中時(shí)間序列長(zhǎng)、發(fā)展速度快。按照時(shí)間序列進(jìn)行分析(圖7、圖8),近10年國(guó)內(nèi)學(xué)者發(fā)表的生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理文獻(xiàn)數(shù)量年均值約為26 篇,并且文獻(xiàn)數(shù)量呈增長(zhǎng)趨勢(shì),與國(guó)外文獻(xiàn)數(shù)量發(fā)展趨勢(shì)基本一致。在國(guó)外適應(yīng)性管理發(fā)展迅速以及應(yīng)用廣泛的背景下,國(guó)內(nèi)學(xué)者可以多借鑒國(guó)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合我國(guó)具體情況,建立符合我國(guó)實(shí)際的適應(yīng)性管理理論體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)適應(yīng)性管理在我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)管理中的應(yīng)用。
圖6 1980—2020年生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理研究發(fā)文量前10的國(guó)家Figure 6 Top 10 countries for the number of publications on ecosystem adaptive management from 1980 to 2020
圖7 2010—2020生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)數(shù)量變化統(tǒng)計(jì)Figure 7 Changes in the number of Chinese literatures on ecosystem adaptive management from 2010 to 2020
圖8 2010—2020生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理國(guó)外文獻(xiàn)數(shù)量變化統(tǒng)計(jì)Figure 8 Changes in the number of foreign literatures on ecosystem adaptive management from 2010 to 2020
3.3.2 研究方向?qū)Ρ?/p>
由表3 可知,中文文獻(xiàn)中生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理多集中于自然生態(tài)系統(tǒng),特別是森林生態(tài)系統(tǒng)(36 篇)、河流水域(88 篇)等;國(guó)際上,生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理研究熱點(diǎn)也主要集中于森林生態(tài)系統(tǒng)、水域生態(tài)系統(tǒng),可以發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的研究方向基本一致。這說明在全球背景下,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于自然生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)注點(diǎn)相似,并且都已經(jīng)注意到全球氣候變化給陸地生態(tài)系統(tǒng)、水生生態(tài)系統(tǒng)帶來的影響,亟需分析全球氣候變化對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)的影響,并根據(jù)區(qū)域情況提出適應(yīng)性對(duì)策。
2007 年聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)在評(píng)估報(bào)告中指出全球氣候變化呈現(xiàn)逐漸變暖的趨勢(shì),全球變暖對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了一系列影響(圖9),氣候變化直接引起降水、蒸發(fā)、徑流、土壤濕度等要素的顯著變化,間接改變生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。針對(duì)全球變暖的趨勢(shì),國(guó)內(nèi)外學(xué)者開展了氣候變化背景下生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性管理,提出相應(yīng)的適應(yīng)性對(duì)策,從而使生態(tài)系統(tǒng)能夠更好地應(yīng)對(duì)氣候變化,保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在濕地生態(tài)系統(tǒng)方面,肖勝生等[38]分析了氣候變化對(duì)鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域水循環(huán)以及生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能等方面的影響,提出有關(guān)氣候變化的研究需要從單純的科學(xué)研究向適應(yīng)性管理轉(zhuǎn)變。在草地生態(tài)系統(tǒng)方面,王常順等[39]綜述了青藏高原草地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)以及應(yīng)對(duì)氣候變化適應(yīng)性管理的成果。在森林生態(tài)系統(tǒng)方面,劉世榮等[40]分析了氣候變化對(duì)森林及樹木分布、生理生態(tài)和物候、森林生產(chǎn)力等方面的影響,并從多個(gè)尺度提出了適應(yīng)性管理對(duì)策,其中針對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng),在提高碳儲(chǔ)量、預(yù)防火災(zāi)、避免病蟲害方面提出了適應(yīng)性對(duì)策。Yousefpour等[41]采用文獻(xiàn)調(diào)查法對(duì)林業(yè)風(fēng)險(xiǎn)和不確定性下的最優(yōu)決策方法進(jìn)行了廣泛的概述,并闡述了這些方法在氣候變化下森林適應(yīng)性管理中的可能應(yīng)用。Perry 等[42]分析了氣候變化背景下,恢復(fù)新英格蘭鹽沼的適應(yīng)性管理取得成功的原因。Prato[43]提出了一個(gè)評(píng)估和管理氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響的概念框架,并且運(yùn)用適應(yīng)性管理進(jìn)行事后決策,從而判斷所采用的最佳決策的有效性。
圖9 氣候變化對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)的影響Figure 9 Impact of climate change on different ecosystems
氣候變化對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)的影響研究在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)取得了一定的成果。隨著適應(yīng)性管理的產(chǎn)生與發(fā)展,生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的觀念影響越來越廣泛,并且被認(rèn)為是應(yīng)對(duì)氣候變化的強(qiáng)有力工具之一[40]。但是生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的研究仍然存在一些阻礙和難題,例如生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理在不同時(shí)空尺度的研究還需進(jìn)一步加強(qiáng)[44],以此來更好地應(yīng)對(duì)氣候變化的不確定性。目前對(duì)于氣候變化未來情景的模擬已經(jīng)取得一定的成果,但是模型本身存在一定的誤差,并且在模擬的過程中沒有考慮極端氣候情況,構(gòu)建的模型較為理想化,在空間上,也需要考慮局部差異性。由于地形、氣候、季節(jié)、土壤等的差異,不同地區(qū)受到氣候變化的影響不完全相同,因此在今后的研究中需考慮構(gòu)建包含多因素、更符合現(xiàn)實(shí)情況的模型來預(yù)測(cè)未來變化趨勢(shì),并總結(jié)歸納氣候變化背景下生態(tài)系統(tǒng)變化的整體一致性和局部差異性。除此以外,多尺度適應(yīng)性管理對(duì)策的提出可以使不同層次的管理者更從容地應(yīng)對(duì)氣候變化帶來的不確定性,根據(jù)管理目標(biāo)制定政策,在氣候變化的影響下實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。
評(píng)價(jià)是適應(yīng)性管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)可以判斷管理是否取得成功,從而調(diào)整后續(xù)的管理行為,因此管理成效評(píng)價(jià)也是當(dāng)前研究的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。目前,國(guó)內(nèi)學(xué)者采用的評(píng)價(jià)方法主要是層次分析法(AHP)、因子分析法、熵值法等。劉芳[23]采用因子分析法確定了山東省水資源適應(yīng)性管理的關(guān)鍵因子,并根據(jù)計(jì)算公式,對(duì)適應(yīng)性管理效果進(jìn)行評(píng)價(jià),列出了山東省17 個(gè)地級(jí)市水資源適應(yīng)性管理效果的排名,并運(yùn)用AHP 方法對(duì)各因子重要性進(jìn)行排序,進(jìn)而根據(jù)關(guān)鍵性因子提出適應(yīng)性管理對(duì)策。李昌彥等[45]基于壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)模型,采用熵值法和集對(duì)分析相結(jié)合的方法對(duì)水資源適應(yīng)性系統(tǒng)脆弱性進(jìn)行評(píng)價(jià)。基于以上研究,劉麗芳[46]、蘇喜友等[47]針對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng),基于PSR模型構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,通過層次分析法確定權(quán)重,綜合運(yùn)用集對(duì)分析法與三角模糊數(shù)理論來解決適應(yīng)性管理成效評(píng)價(jià)中的不確定性和模糊性,對(duì)適應(yīng)度評(píng)價(jià)作了進(jìn)一步完善。
表4 對(duì)生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理成效評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了匯總,在此基礎(chǔ)上,針對(duì)適應(yīng)性對(duì)策也進(jìn)行了評(píng)價(jià)方法的梳理??镅蟮萚48]采用成本效益分析法進(jìn)行評(píng)價(jià),以實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性管理對(duì)策效益遠(yuǎn)大于成本的目標(biāo),并且進(jìn)行多指標(biāo)分析選出最優(yōu)決策,此時(shí)成本效益分析法得到的結(jié)果即可作為多指標(biāo)分析的指標(biāo)之一。Prato[43]認(rèn)為當(dāng)存在多種最佳適應(yīng)策略,且利益相關(guān)者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)屬性有不同的偏好從而選擇不同的最佳策略時(shí),可以采用多屬性評(píng)估進(jìn)行最佳方案的選擇。
表4 生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理成效評(píng)價(jià)方法Table 4 Evaluation method of effectiveness of ecosystem adaptive management
生態(tài)修復(fù)研究起源于20 世紀(jì)初的歐美國(guó)家,20世紀(jì)80 年代以來,隨著環(huán)境問題加重,生態(tài)系統(tǒng)退化加劇,環(huán)境保護(hù)、生態(tài)修復(fù)越來越受到人們的重視[49]。通過適應(yīng)性管理達(dá)到生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)成為一個(gè)重要的研究方向。Boesch 等[50]以所參與的四個(gè)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工作為例,總結(jié)了水資源適應(yīng)性管理中普遍存在的挑戰(zhàn),例如實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)、股東利益、機(jī)構(gòu)參與度等,并提出了適度依賴模型、持續(xù)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)、及時(shí)綜合評(píng)估、提升管理能力、股東有效參與等對(duì)策,來克服水資源適應(yīng)性管理中存在的問題。Thom[51]將適應(yīng)性管理運(yùn)用到海岸生態(tài)修復(fù)的項(xiàng)目中,并且提出在修復(fù)項(xiàng)目中有效的適應(yīng)性管理需要三個(gè)主要的部分,即明確的目標(biāo)、概念化模型以及決策框架。楊永均等[52]評(píng)述了澳大利亞礦山生態(tài)修復(fù)的制度體系、存在問題以及改革措施,為我國(guó)礦山生態(tài)修復(fù)提供了經(jīng)驗(yàn):礦山生態(tài)系統(tǒng)的多變性和復(fù)雜性、生態(tài)修復(fù)的長(zhǎng)期性,決定了在礦山生態(tài)修復(fù)規(guī)劃、監(jiān)管、工程實(shí)施、成效評(píng)價(jià)中有必要引入適應(yīng)性管理方法。林金蘭等[53]借鑒國(guó)外濕地生態(tài)恢復(fù)規(guī)劃的經(jīng)驗(yàn),提出適應(yīng)性管理應(yīng)注重恢復(fù)的后續(xù)管理,并結(jié)合我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家的實(shí)際情況,認(rèn)為在恢復(fù)規(guī)劃中應(yīng)注重生態(tài)效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)一發(fā)展。林俊強(qiáng)等[54]提出了生態(tài)修復(fù)的適應(yīng)性管理構(gòu)架以及產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新和先行先試的推廣導(dǎo)向建議,以期為河流生態(tài)修復(fù)的規(guī)劃和方案設(shè)計(jì)提供參考與借鑒。
當(dāng)前《山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程指南(試行)》強(qiáng)調(diào)開展全程適應(yīng)性管理,但是在山水林田湖草生命共同體的思想下開展生態(tài)修復(fù)適應(yīng)性管理仍然面臨政策、技術(shù)等方面的問題,因此對(duì)于具體的措施、制度保障還需進(jìn)一步探索。在生態(tài)修復(fù)的過程中,除了適應(yīng)性管理以外,還可以運(yùn)用適應(yīng)性治理(Adap?tive governance)給基層管理者留存彈性空間,給予試錯(cuò)的機(jī)會(huì)和創(chuàng)新的空間,推動(dòng)生態(tài)修復(fù)工作的發(fā)展[55]。
除了上述生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理研究以外,在草地生態(tài)系統(tǒng)方面,孫建等[56]、趙亮等[57]和孫特生等[58]分別在青藏高原高寒草地生態(tài)系統(tǒng)、三江源草地和干旱區(qū)草地開展了適應(yīng)性管理研究。適應(yīng)性管理被周廣勝等[59]、張澤陽等[60]、莫微等[61]、蘇喜友等[47]、雷冬梅等[62]分別運(yùn)用到了陸地、城市、海洋、濕地、礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中。除此以外,國(guó)外學(xué)者還探討了適應(yīng)性管理在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面的作用。例如Birgé 等[63]在全球變化背景下,探討了土壤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的適應(yīng)性管理,提出引入土壤適應(yīng)性管理周期的理論以減少土壤系統(tǒng)不確定性。Ruhl[64]提出應(yīng)根據(jù)不同的土地使用制度以及所欲獲取的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能考慮是否適用適應(yīng)性管理。
生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的應(yīng)用已經(jīng)得到初步發(fā)展,但是在應(yīng)用過程中仍然存在一些難點(diǎn),給管理者們帶來不小的挑戰(zhàn)。例如適應(yīng)性管理要求公眾參與,這就要求管理者與利益相關(guān)者進(jìn)行充分的溝通,因?yàn)椴煌睦嫦嚓P(guān)者想獲取的利益不同,出發(fā)點(diǎn)也不同,溝通協(xié)調(diào)的難點(diǎn)在于使大家的利益達(dá)成一致、共同參與項(xiàng)目監(jiān)督;監(jiān)測(cè)是適應(yīng)性管理過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),但其需要大量的人力、物力和財(cái)力,且需要一定的技術(shù)支持,一些不負(fù)責(zé)任的項(xiàng)目為了追求眼前的利益而放棄了長(zhǎng)遠(yuǎn)的效益,可能就放棄了后續(xù)的持續(xù)監(jiān)測(cè),造成適應(yīng)性管理的失??;生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性以及管理者知識(shí)的有限性,使得適應(yīng)性管理在運(yùn)用過程中存在一些局限和阻礙,這需要管理者在進(jìn)行適應(yīng)性管理的過程中不斷地學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律。同時(shí),不斷地探索解決適應(yīng)性管理應(yīng)用中的困難,可以更有效地將適應(yīng)性管理應(yīng)用在不同的生態(tài)系統(tǒng)中。而這個(gè)不斷學(xué)習(xí)探索的過程,也是適應(yīng)性管理本身[17]。
適應(yīng)性管理解決復(fù)雜問題的優(yōu)勢(shì)被國(guó)內(nèi)外的學(xué)者逐漸認(rèn)知、了解及應(yīng)用,國(guó)內(nèi)適應(yīng)性管理起步較晚,處于初步發(fā)展階段,在很多方面仍然存在一些問題,主要體現(xiàn)在:
(1)研究多停留在理論層面,實(shí)踐應(yīng)用與理論的結(jié)合能力需要進(jìn)一步提升。國(guó)內(nèi)適應(yīng)性管理研究目前仍然處于理論闡釋階段,部分實(shí)踐應(yīng)用的探索也受到了理論發(fā)展局限性的阻礙,并且即使是進(jìn)行理論研究,對(duì)于適應(yīng)性管理的理念仍然存在模糊泛化的現(xiàn)象,例如將適應(yīng)性管理解讀為適應(yīng)環(huán)境變化的資源管理措施或者對(duì)策,而不是隨著系統(tǒng)知識(shí)的學(xué)習(xí)調(diào)整管理方式的動(dòng)態(tài)管理方法,導(dǎo)致適應(yīng)性管理偏離其內(nèi)涵,并且也會(huì)影響其他學(xué)者對(duì)適應(yīng)性管理的認(rèn)識(shí),從而不能發(fā)揮適應(yīng)性管理的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)踐應(yīng)用中,還有一些應(yīng)用與適應(yīng)性管理的理念脫節(jié)。針對(duì)這種情況,政府及教育部門應(yīng)鼓勵(lì)支持開展適應(yīng)性管理的研究,并給予政策、資金支持,盡快對(duì)適應(yīng)性管理的內(nèi)涵達(dá)成統(tǒng)一認(rèn)識(shí);在實(shí)踐應(yīng)用上,可以對(duì)進(jìn)行適應(yīng)性管理并取得成功的案例進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的記錄和分享,可以以會(huì)議、講座、發(fā)表文獻(xiàn)、網(wǎng)站公布的形式進(jìn)行成果的傳播,促進(jìn)理論到實(shí)踐的跨越。
(2)應(yīng)用的范圍具有局限性。例如在尺度方面,適應(yīng)性管理的實(shí)踐多集中于小尺度,這是由于大尺度的適應(yīng)性管理會(huì)受到資金、成本、利益協(xié)調(diào)、部門合作、監(jiān)測(cè)等方面的限制,實(shí)施相對(duì)困難;在生態(tài)系統(tǒng)類型方面,適應(yīng)性管理的應(yīng)用集中于草原、森林、河流水域等,而礦區(qū)、濕地等生態(tài)系統(tǒng)的應(yīng)用少之又少。因此,對(duì)于經(jīng)驗(yàn)不足的管理者,可以通過小范圍典型區(qū)域適應(yīng)性管理的實(shí)踐積累一定的經(jīng)驗(yàn),再與各方利益者協(xié)調(diào)并獲取支持后,逐步開展大區(qū)域的適應(yīng)性管理,且應(yīng)注重交流合作。同時(shí)應(yīng)考慮不同生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性管理研究,注重適應(yīng)性管理在礦區(qū)、濕地等生態(tài)系統(tǒng)的應(yīng)用,將適應(yīng)性管理的優(yōu)勢(shì)充分運(yùn)用到不同的生態(tài)系統(tǒng)中。
未來生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理還有很大的發(fā)展空間,針對(duì)目前應(yīng)用中存在的問題,對(duì)未來的發(fā)展方向提出以下幾點(diǎn)建議:
(1)開展氣候變化背景下多尺度、不同時(shí)空生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的研究。在氣候變暖的影響下,不同尺度、不同時(shí)空生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)不完全相同,探索其中的一致性和差異性能夠更好地應(yīng)對(duì)氣候變化帶來的不確定性。在氣候變化背景下,研究氣候?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)影響的同時(shí),也要加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)對(duì)氣候的反作用,例如森林生態(tài)系統(tǒng)在氣候變化的影響下,對(duì)氣候變暖的減緩作用,因而加強(qiáng)兩者相互作用機(jī)制的研究,也能夠?yàn)殚_展不同尺度、不同時(shí)空生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理研究提供基礎(chǔ)。
(2)生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理評(píng)價(jià)體系亟需構(gòu)建與完善。生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理效果評(píng)估是后續(xù)管理調(diào)整的基礎(chǔ),因此評(píng)估管理效果是關(guān)鍵一環(huán),但是目前一方面生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的評(píng)價(jià)方法還比較少,沒有完善的評(píng)價(jià)體系;另一方面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取的困難性也阻礙了效果的評(píng)估。因此生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的評(píng)價(jià)方法的探索、評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建以及專家協(xié)作評(píng)估平臺(tái)的建立是未來的發(fā)展趨勢(shì)之一。
(3)開展多類型生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理應(yīng)用。適應(yīng)性管理作為一種管理理念,適用范圍比較廣。除了運(yùn)用在生態(tài)系統(tǒng)中,還能在人地系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中發(fā)揮作用,因此適應(yīng)性管理的應(yīng)用范圍可以進(jìn)一步擴(kuò)展。除了關(guān)注森林、草地、河流水域以外,可以嘗試應(yīng)用在濕地、礦區(qū)、農(nóng)田、城鎮(zhèn)等生態(tài)系統(tǒng)中,促進(jìn)多類型生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的發(fā)展。
農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào)2021年4期