海岸帶韌性：陸海統籌生態管理的核心機制

李楊帆 向枝遠 李藝

摘要：為滿足新時代自然資源綜合研究和管理的迫切需求，深入落實陸海統籌的戰略部署，文章分析陸海統籌生態管理及其核心機制，即海岸帶韌性。研究結果表明：陸海統籌生態管理的有效開展將對協調我國海岸帶社會經濟高質量發展和生態系統適應性管理，解決海岸帶土地利用和海域使用的空間統籌、淡水和咸水的環境質量統籌以及洄游動物的生境修復統籌等基本問題發揮至關重要的作用;韌性聚焦復雜非線性系統的狀態轉換和突變過程，可研究耦合系統的多要素測度，有助于識別和分析海岸帶面臨的復雜壓力和潛在風險，其本質是陸海統籌生態管理的核心機制;通過海岸帶土地-水-生物多樣性的聯結，構建海岸帶韌性研究新框架，以實現海岸帶韌性的多維時空測度以及社會-生態耦合系統的轉型模式應用，可服務于海岸帶系統評價、空間規劃和綜合管理，支撐科學決策。

關鍵詞：海岸帶;韌性;陸海統籌;生態管理;耦合系統

中圖分類號：P748文獻標志碼：A文章編號：1005-9857（2019）10-0003-05

Coastal Resilience：Core Mechanism of Integrated Landsea Ecomanagement

LI Yangfan1，2，XIANG Zhiyuan1，LI Yi1，2

（1College of the Environment & Ecology，Xiamen University，Xiamen 361102，China;

2Coastal and Ocean Management Institute，Xiamen University，Xiamen 361102，China）

Abstract：Landsea integration has become a principal topic for interdisciplinary research on natural resources，oceanography，geography and management，as well as an urgent demand in coastal management.Fast developing coastal area in China has been regarded as pilot zone with particular value for global studies of integrated landsea management.Effective integrated landsea ecomanagement navigates highquality economic growth and adaptive ecosystem management，which is important to solve the problems in integrating landsea use，freshwaterseawater quality and migratory specieshabitats conservation.Resilience focuses on the dynamic changes （e.g.regime shifts） of nonlinear systems，it helps to measure the multiple factors and identify complex pressures and potential risks to coastal areas.As a result，resilience strategy becomes the core mechanism of landsea management.Building a new resilience framework based on LandWaterBiodiversity Nexus enables the measurement of coastal resilience on multiscale and the transformation of coupled socialecological system，which can contribute to assessment，spatial planning and management at landsea interface，as well as the sciencebased decision.

Key words：Coastal areas，Resilience，Landsea integration，Ecomanagement，Coupled system

0引言

海岸帶是陸地和海洋交互作用強烈的地帶，也是空間開發利用最密集、資源環境壓力最突出和各類矛盾問題最集中的復雜非線性系統[1-5]。我國海岸帶面積僅占國土總面積的135%，卻承載全國433%的人口和貢獻全國577%的GDP[6]，與此同時，大量濱海濕地受到人類開發利用活動的嚴重威脅[7]。為有效應對海岸帶生態風險和生態安全問題，保障區域可持續發展，亟須針對海岸帶的生態環境特征，深入開展陸地和海洋交互作用研究。陸海統籌通過科學統籌和協調海岸帶的資源、產業、生態和環境等要素，促進陸地和海洋社會、經濟和生態功能的協同提升[8]，是對陸地和海洋交互作用機制的科學認知和應用，也是協調社會經濟高質量發展與生態系統適應性管理的具體途徑。

韌性（resilience）是研究社會-生態復雜系統的重要概念，為實現陸海統籌提供有效測度手段。韌性研究基于適應性循環（adaptive cycle）理論，其聚焦非線性系統的狀態轉換和突變過程，通過構建指標和算法，實現耦合系統的動態分析以及預警點閾值的識別[9-10]。因此，除可統籌考慮復雜系統的關鍵要素外，韌性還可進一步刻畫復雜系統的動態變化，與陸海統籌生態管理具有密切的聯系。805C3199-4521-433B-AB66-C28A7984D0D7

1陸海統籌生態管理的本質和重點

在海洋科學的社會性日益凸顯的背景下，陸海統籌研究須基于海洋空間客觀性研究，進一步認識海岸帶耦合系統的行為特征和演化過程，明確海岸帶環境變化的社會-經濟驅動因子和社會-生態效應，從而實現從客觀性研究向社會性研究的轉變[11-14]。國際科學理事會（ICSU）與國際社會科學理事會（ISSC）于2018年正式合并為國際科學聯合會（ISC），為推動陸海統籌中的自然科學與社會科學的融合提供可能。

海洋空間規劃是緩解用海矛盾以及實現海洋科學從客觀性研究向社會性研究轉變的典型案例[15]。2019年《中共中央、國務院關于建立國土空間規劃體系并監督實施的若干意見》[16]明確提出編制海岸帶專項規劃，促進海岸帶專項規劃與國土空間規劃的涉海部分共同構成我國涉?？臻g規劃的主要內容，從規劃的視角指導海洋空間資源的分配和陸海統籌生態管理的實施。陸海統籌的國土空間規劃將是新時代陸海統籌生態管理的重要方向[17]。

陸海統籌生態管理研究框架“10版本”的重點是基于驅動-壓力-狀態-影響-響應（DPSIR）[13]實現要素統籌，了解壓力脅迫下的系統狀態演變、土地利用變化的社會-經濟驅動因素、多重壓力和管理決策產生的生態效應以及生態效應對社會-經濟系統的反饋作用;同時，結合自上而下的責任分擔、利益主體之間的協調和自下而上的參與式管護等具體管理方式，建立綜合調控體系;在此基礎上，須解決的問題主要包括如何合理統籌海岸帶空間要素、哪些要素之間須優先統籌以及如何實現統籌要素的測度。

海岸帶的關鍵要素包括土地（圍填海區域、濱海濕地、自然岸線、河口和海島）、水（淡水、咸水及其交互區域）和生物多樣性等?；陉懞Ｉ鷳B過程、跨系統威脅和社會-經濟相互作用[18-20]，從區域之間、洄游動物棲息地之間、淡水和咸水之間以及土地利用和海域使用之間的統籌來考慮空間要素的統籌。目前已有研究針對動物洄游和物質能量傳輸等過程，構建陸海一體化生態網絡，從而統籌區域陸海生態安全格局[21-22];針對養殖和工廠排污等跨系統威脅，基于水質、水量和不透水面之間的相互作用，從水質閾值和韌性評價的角度，實現從傳統的控制污染物總量和濃度向提升水質閾值和韌性的轉型[23-24];針對社會-經濟相互作用，以生態系統服務表征土地利用和海域使用博弈下的社會-生態系統影響，并識別海岸帶生態脆弱區和重點保護區，為科學管理海岸帶提供依據[25-26]。

當前我國區域土地利用調控和環境管理尚未真正實現流域-近海和陸域-海域的統籌，已有框架缺乏對復雜系統、多重因子和不確定性的分析功能，科學研究難以有效支撐管理決策。因此，綜合、明確和定量地評估社會-生態耦合系統的動態變化，并尋求可識別耦合系統預警點閾值的科學工具，是建立陸海統籌生態管理研究框架“20版本”以及實現科學和管理相互融通的關鍵。

2陸海統籌生態管理的核心機制：海岸帶韌性

韌性研究基于復雜系統增長、維持、釋放和重組的適應性循環過程，聚焦系統狀態轉換和突變的關鍵階段，從而提高對系統面臨的復雜壓力和潛在風險的識別和分析能力。目前須進一步強化空間預警方法、空間韌性算法和人-地耦合系統量化方法等在海岸帶韌性研究中的作用，實現過程、機制、模型和空間規劃調控的全面研究，體現科學-政策的界面科學研究特色[27]，從而推進陸海統籌生態管理向韌性管理轉型，提高管理的有效性以及系統的適應和調節能力。

針對陸海統籌生態管理對海岸帶韌性研究的需求，基于海岸帶關鍵子系統（土地、水和生物多樣性）之間的聯結和復雜的相互作用，本研究提出海岸帶韌性測度的新方法，即土地-水-生物多樣性的聯結（LandWaterBiodiversity Nexus）[28]，具體內容包括：運用概率分布模型、快慢變量和預警突變模型，評估海岸帶社會-生態系統在不同時間尺度下的韌性，識別使耦合系統發生突變的關鍵指標，同時識別對耦合系統產生顯著效應的關鍵子系統。不同子系統趨同的轉型趨勢可證實子系統之間存在顯著的協同效應，而聯結系統與研究區內已有的綜合管理實踐在關鍵組分上的一致性可驗證土地-水-生物多樣性聯結的實際意義。為進一步實現科學和管理的有效銜接，本研究提出加強面向決策目標和社會需求的情景分析，即通過規劃實現陸海統籌生態空間的優化配置和轉型，通過分析系統在不同情景的動態特征，使規劃者、管理者和政策制定者根據需求選擇或劃定不同的優先管控區域，從而立即或逐步采取相應行動，增強管理的有效性[29]（圖1）。

基于土地-水-生物多樣性的聯結測度海岸帶韌性，重點關注氣候變化和高強度人類活動等脅迫下的海岸帶韌性演變（規劃-吸收-恢復-適應），診斷和識別處于預警狀態的重要組成要素和關鍵位置，進而提出生態恢復和重建的具體建議，實現陸海統籌的適應性管理。其中，自然基礎設施和自然-人工混合基礎設施的建設應成為海岸帶規劃和管理的優先考慮對象，以增強海岸帶韌性[30-31]。該研究框架不僅適用于海岸帶土地利用及其生態環境效應的綜合評價，而且服務于海岸帶脆弱性和生態管理耦合系統的研究（圖2）。

3結語

陸地與海洋之間存在的復雜交互作用使陸海統籌成為解決海岸帶生態環境問題和實現海岸帶可持續發展的重要途徑。針對陸地和海洋的交互作用特征和關鍵空間要素，亟須實現區域之間、洄游動物棲息地之間、淡水和咸水之間以及土地利用和海域使用之間的統籌管理，以細化陸海統籌生態管理的研究內容，實現陸海統籌管理的轉型和能力的提升。

基于土地-水-生物多樣性的聯結開展海岸帶韌性測度研究，通過聯結陸地和海洋的關鍵要素，聚焦海岸帶復雜非線性系統發生狀態轉換或突變的關鍵階段，可更深入地揭示其動態變化。海岸帶韌性是陸海統籌生態管理的核心機制，在決策目標和社會需求的情景下開展海岸帶空間規劃是構建陸海統籌生態管理新框架的關鍵所在，對于國土生態安全、陸海統籌生態規劃、生態文明建設和海岸帶可持續發展具有重要意義。805C3199-4521-433B-AB66-C28A7984D0D7

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