好书推荐 | 城市生态安全格局评价方法

人类活动的持续增加导致全球气候变化和城市化问题的加剧，进而引起一系列生态安全问题，在不同尺度上影响着人类社会的可持续发展能力。生态安全研究主要集中于概念内涵、区域生态安全的结构与管理、生态安全的战略地位与意义、监测技术与评估方法等。

生态安全格局的起源

国际上有关生态安全的研究最早可以追溯到20世纪60年代，这个阶段是生态安全概念的形成阶段。1962年，美国海洋生物学家蕾切尔·卡逊（Rachel Carson）出版了环境保护科普著作《寂静的春天》（Silent Spring），初步揭示了污染对生物物种、生态系统的危害，由此掀起了全球性环境运动。1972年出版的《增长的极限》（Limits to Growth）深入分析了资源、人口和环境相互影响的关系，引起了各国政府和科学界对生态问题的关注。

同年6 月，联合国在斯德哥尔摩召开了人类环境会议。此次会议确立了“生态环境保护与发展并重的主题，标志着“环境时代”的到来，是“可持续发展”战略思想的萌芽阶段，为后来的环境保护带来了重大影响。

1981年，莱斯特·R.布朗（L. R. Brown）首次将生态系统保护的重要性提高到国家安全层面。他认为，第二次世界大战结束后，威胁国家安全的主要因素已由国与国之间的敌对军事威胁转变为由人类经济、文化快速发展引起的自然生态系统退化及资源匮乏的压力。布朗指出，20世纪末国家安全的关键是持续发展性，各国政府应当重视生态系统的保护，以从根本上解决由生态压力及资源短缺引发的经济问题，如通货膨胀、失业、资金短缺和币制不稳定等，进而稳定社会和避免政治动荡，巩固国家安全。

1987年，世界环境与发展委员会（WCED）发布了著名报告《我们共同的未来》（Our Common Future）。在此报告中，环境安全的概念首次正式被联合国采用。该报告阐述了环境与经济发展的关系，扩展了国家安全的定义，指出“除了军事和政治威胁，国家安全还应包括环境破坏对经济发展产生的威胁”，强调“国家为了维护其安全，必须重视改善经济发展的环境背景”。1989年，国际应用系统分析研究所首次提出了生态安全的概念，并指出生态安全是确保人类生活、健康、安乐的基本权利，确保人类适应环境变化的能力不受威胁。

1996年，《地球公约》的《面对全球生态安全的市民条约》有100多个国家的200多万人签字。缔约建立在环境安全、可持续发展和责任的基础之上，要求各成员国和各团体组织相互协调利益、履行责任和义务，加强国际合作。至此，生态安全开始得到国际社会的认可。

综上所述，生态安全的概念有狭义和广义两种理解。狭义的概念是指自然和半自然生态系统的安全，即生态系统完整性和健康的整体水平反映，主要研究生态系统的健康状况、景观安全格局及生态风险程度等。随着认识加深，人们意识到生态安全不只是自然生态系统的安全，还应该包括经济生态安全和社会生态安全，即生态安全的广义概念。它强调人类活动对自然生态系统的影响，探究的是国际组织（包括政府和非政府组织机构）在解决生态问题时所采取的一系列措施、政策及法律对生态安全的影响，应该是社会—经济—自然复合系统的安全。

20世纪90年代末期，已有部分生态学领域的学者开始尝试运用景观生态学的观点理解生态安全，并在此基础上提出“生态安全格局”这一概念。目前，关于生态安全格局的研究包括了一系列的维度，如国土尺度、土地利用尺度、区域尺度、城市尺度、耕地尺度、景观尺度及自然生态尺度等。

近年来，随着人们对生态安全的全面理解和可持续发展能力的重视，一些学者提出了区域生态安全格局的概念和规划设计方法，将人类社会发展需求与生态可持续发展需求相结合，使生态安全格局从单纯的物种生态过程保护层面向生态、环境和人类活动多维度保护转移。因此，在这一意义上，生态安全格局已经超出了传统生物多样性保护的范围，可以将其定义为以维持区域可持续发展为导向的景观优化配置关键模式，它针对区域生态环境主要问题，通过区域尺度上斑块、廊道、网络等关键景观要素优化配置，减缓或消除人类活动带来的负面效应，维持区域景观过程的连续性和完整性，适应不同使用者的多维功能需求，保护在不同发展水平下的区域可持续发展能力。因此，生态安全格局注定是一个多学科知识交融的规划设计途径，它基于对区域生态变化趋势和内在关系特征的理解，将生态问题诊断、生态功能需求评估和景观格局规划三者紧密结合，通过发挥人的主观能动性，促使景观向健康、稳定和可持续方向发展。

生态安全格局的评估与规划设计

由于生态安全格局能够最大限度地减少由人类活动直接或间接引起的生态环境和社会问题，生态安全格局评估与规划设计越来越受重视。不同知识背景的研究者从各自对生态安全格局的理解，提出了众多景观生态安全格局的构建方法。这些方法主要有指标最优化模型、适宜性/敏感性评价模型两类。

指标最优化模型

指标最优化模型利用选择的指标或构建的指标体系，在针对区域生态环境发展所面临各种问题理解的基础上，制定不同水平的区域景观格局优化预案，从景观布局、要素数量、总体需求、使用者成本等多个角度评价和排序这些预案的可行性与有效性，从而选择综合效果最好的方案作为区域景观最优发展模型。其主要包括线性规划、非线性规划、多目标规划、动态规划等。例如，早在1993年，Yakowitz等利用多目标决策支持系统对美国亚利桑那州一个农业区域进行了以控制水土流失、地表水质和增加农业收入为导向的土地利用规划。曹红玉采用自然生态约束的空间分异综合评价探讨了县城生态安全格局构建方法。程鹏等选取典型评价指标，运用生态安全格局客观分析法与主观分析法进行对比分析，建立了包括生态系统服务安全格局、生物多样性保护安全格局、生态敏感性安全格局的生态安全格局综合评价体系，并将该评价体系运用到研究区域，对研究区域生态安全格局的变化趋势进行评价和分析。

适宜性/敏感性评价模型

适宜性/敏感性评价模型是较早用于景观空间格局优化评估的工具，这一模型基于 McHargue等的千层饼叠加模型，将影响景观功能和安全的各种因素置于空间图层，通过设定相应因子的权重进行叠加分析。由于提供了空间直观的结果，随着地理信息系统（GIS）技术的发展，这一模型在很长时间内得到广泛应用，并从土地规划向景观保育规划、城市扩张选址、道路交通选线等多方面拓展。生物多样性保护中的热点地区分析、空缺分析和保护生物多样性的地理学方法（GAP分析）都是基于这一模型。例如，Pearsall和Myers等明确阐述了如何利用多样性热点进行生物多样性保护；方淑波等利用生态适宜性评价模型构建了兰州市城市生态安全格局，通过对不同适宜水平土地的判别，确定了各用地类型不同适宜性水平上的发展策略。高启晨等从保证管道安全和解决工程中的生态问题入手，利用水土流失敏感性评价研究了西气东输工程沿线区域生态安全格局设计模式。王棒等利用GAP分析研究生物多样性保护的区域生态安全格局。王月健等利用生态安全综合评价指数对过去玛纳斯河流域生态安全格局进行了评价分析。安冬和邓伟利用敏感性分析构建陕西省榆林市的生态安全格局。

本文摘编自《城市生态安全格局评价方法》，标题和内容有调整，识别图中二维码可立即购书。

转载自   科学人文在线

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原文标题：生态安全格局研究的进展

图文排版：罗湘阳

责任编辑：李倩

审编：鲁嘉颐  

终审： 颜子明   黄宗财   梁龙武

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