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土地生态风险评价与调控研究综述

2022-10-27敖云苏布德敖登高娃

中国资源综合利用 2022年3期
关键词:土地利用调控景观

敖云苏布德,敖登高娃

(内蒙古师范大学地理科学学院,呼和浩特 010022)

生态风险是指由于人类活动或环境自然变化引起的生态系统组成和结构变化导致生态系统功能丧失的可能性。生态风险评价是对生态系统及其组成部分在自然灾害和人类活动作用下可能产生的不利影响的评估。生态风险评价研究主要经历了4个阶段:20世纪80年代以前是以自然环境为对象的评价阶段,20世纪80年代是以人类为风险受体的评价阶段,20世纪90年代是以生态系统及其组分为风险受体的评价阶段,20世纪90年代末至21世纪初是区域生态风险评价阶段。

土地生态风险评价是生态风险评价的延伸,近年来逐渐成为研究热点领域之一。土地生态风险评价是指对由于不合理的土地利用方式或不合理的土地利用结构所造成的生态系统结构破坏和功能退化的过程和程度进行评价。土地生态风险评价为土地生态风险调控提供科学依据与理论支持。本文通过梳理已有的土地生态风险研究文献,总结了土地生态风险评价与调控的方法、模型,以期为今后的土地生态风险研究提供帮助。

1 土地生态风险评价方法

土地生态风险评价模型能够定量分析和表征风险大小和空间分布特征。目前运用最广泛的模型包括相对风险模型(RRM)和基于景观生态学的土地生态风险指数模型(ERI)。其中,RRM模型可以有效解决土地生态风险评价中风险源类型多样、风险暴露路径复杂、胁迫因子难以量化等问题,便于提出有针对性的风险管理对策。该模型通过分析风险源、风险受体和风险效应的相互作用关系来量化土地生态风险,其中,风险源表示研究区域面临的风险压力,可以分为自然风险源和人为风险源,风险受体是指风险承担者,风险效应表示风险源对风险受体可能造成的损害。有学者在土地生态风险评价研究中指出,风险源指标主要从土地利用规模、土地利用强度以及对土地生态系统不利的因子中选取;风险受体选取反映土地空间结构的指标;风险效应指标从反映自然、社会、经济和人类生态系统的功能性指标中选取。

基于景观生态学的土地生态风险指数模型依托景观格局和与过程关联的思维,通过对空间格局的定量描述表征生态过程及其内部状态,从而推断区域生态风险水平。与RRM模型相比,ERI模型更注重风险的尺度效应和时空异质性,是当前土地生态风险评价研究最常用的方法,简单且易于操作。ERI模型的构建方法主要有两种。

第一种是土地生态风险强度指数模型,由曾辉等在基于景观结构的区域生态风险研究中首次提出,后来臧淑英等将其应用于土地生态风险评价。该方法将评价区域内不同土地利用类型的面积比例乘以其生态风险强度参数,得出评价区域的土地生态风险值。其中,生态风险强度代表不同土地利用类型对生态风险的作用强度,研究中一般通过专家打分获得。

第二种是基于景观格局的土地生态风险指数模型,它是在土地生态风险强度指数模型的基础上改进而来的,通常利用景观干扰度指数和景观脆弱度指数构建。具体算法是将不同土地利用类型的景观干扰度指数和景观脆弱度指数相乘开方,并以此为权重,对各评价单元的所有土地利用类型面积比例加权求和,得到所有评价单元的土地生态风险值。其中,景观脆弱度代表土地利用类型抵御外部干扰的能力,主要采用专家打分法和排序归一法获得。与第一种方法相比,基于景观格局的评价模型考虑了不同土地利用类型的组合方式和不同土地利用类型差异对生态系统的影响。

2 土地生态风险调控

生态风险调控是在生态风险评价的基础上采取有效的行动方案,主要从规避风险、降低风险、抑制风险和转移风险的角度制定措施,以达到风险控制的目的。因此,土地生态风险调控就是根据土地生态风险评价结果,识别土地生态风险,选择多种技术措施和管理手段来降低和控制生态风险。土地生态风险评价不是最终目的,而是土地生态风险调控的依据,土地生态风险调控才是土地生态风险评价的最终目的和归属。

目前,针对土地生态风险调控的系统性研究较少,仅有少数学者展开了研究。例如,傅丽华从多种角度系统研究了土地生态风险的调控目标、重点、尺度、手段和策略等。张锐从调控内涵、目标、原则、主体和策略等方面对耕地生态风险调控进行理论分析。林佳佳从三个方面构建了风险调控体系:构建外部环境(完善风险管理相关法规、健全风险管理组织机构、培养公众参与意识);制定实施方案(明确风险状况、采取技术手段、制定调控方案);健全保障体系(建立风险管理资金和长期监管体系)。此外,诸多学者对土地生态风险调控方法进行了探讨,这对系统研究土地生态风险调控具有重要参考价值。

一是土地生态风险的预警调控。例如,刘志有等基于灰色预测模型对乌鲁木齐市2016-2025年的土地生态风险演变趋势进行了预测模拟,为风险管控提供了重要依据。安琼基于红寺堡生态移民安置区的生态风险预警结果,设计了提高生态系统自身稳定性以及降低外界干扰两种调控模式防范生态风险。李扬帆等基于景观生态风险空间预警模型揭示了厦门市景观生态安全格局在快速城市化压力下的现状以及未来潜在风险,并将生态风险预警方法和景观生态安全格局调控设计相结合,为城市区域环境管理与景观调控提供了科学支撑。

二是土地生态风险的分区调控。根据土地生态风险评价结果,有学者将研究区划分为五个风险等级区,即高风险区、较高风险区、中风险区、较低风险区和低风险区,并针对不同风险区提出差别化的风险管理措施。刘希朝等通过分析黄河流域的土地生态风险空间分布特征,将黄河流域生态区域划分为重点管控区、严格管控区、一般管控区三种类型,并针对各区域的问题进行了生态风险调控。刘世梁等针对不同等级的风险提出了不同的风险应对方案:高等级风险区采取规避风险的方法;较高风险区采取遏制、转移以及减轻风险的措施;低等级风险区可以选择自留风险。

3 结论

从土地生态风险评价方法来看,现有研究主要通过指标、模型等定量方式表征土地生态风险的状态,但难以解释风险背后复杂的驱动原因,不能从机理上揭示土地生态风险。因此,有必要建立合适的模型深入剖析土地生态风险因子的作用强度、作用方式及作用过程,提高土地生态风险评价结果在调控对策中的有效性。现阶段,土地生态风险调控研究相对薄弱。当前较侧重于土地生态风险调控方法的研究,如土地生态风险预警调控、土地生态风险分区调控等,对土地生态风险调控缺乏全面系统的研究。因此,有必要加强土地生态风险调控的理论框架与具体案例的研究,建立完善的土地生态风险调控体系。同时,要积极推进土地生态风险调控效果评价与反馈机制研究,及时评价和反馈调控效果,并根据调控目标与调控效果的偏差,调整和优化调控方案,提高调控效果。土地生态风险评价与土地生态风险调控是一个有机的整体,土地生态风险评价为土地生态风险调控提供科学依据,而土地生态风险调控将管理过程中的问题反馈给土地生态风险评价。二者相互关联,相互影响。如何将土地生态风险评价与土地生态风险调控有效地结合,构建集土地生态风险评价和调控于一体的土地生态风险调控体系是未来研究的重点。

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