基于“3S”技术的南方丘陵区生态脆弱性动态评估及生态安全调控研究

生态系统的脆弱性研究一直是国内外学术界的热点问题。本项目选择湘南红壤丘陵区为实证区域，在大量野外生态参数量测、实验室分析、遥感判读的基础上，借助GIS技术与建模方法，从动态评估的角度，分别建立潜在脆弱度和现实脆弱度评价指标体系和及其评价模型，采用GIS技术对不同典型区域和不同时段的脆弱度评估实证，系统研究南方红壤丘陵区生态脆弱和生态退化的时空特征、驱动机制和演化规律，探讨南方丘陵脆弱区的特殊性及其生态脆弱演化过程中的生态风险防范途径和生态安全调控对策，提出区域生态环境保护与生态恢复措施。该项目在弥补南方红壤丘陵脆弱区系统性研究的不足、增添我国脆弱度评价研究技术路线和方法的实证积累、为实现区域生态环境的有效监测和生态建设规划提供科学依据等方面，兼有理论和实践意义。

自本项目立项以来，项目组认真执行项目计划，围绕脆弱生态环境概念、脆弱生态环境评价方法、南方丘陵脆弱区脆弱度实证评估及其生态安全调控等研究，先后在《地理学报》、《地理研究》、《地理科学进展》、《地理与地理信息科学》、《热带地理》等地理学核心刊物发表论文14篇，发表国际会议论文1篇，较好地实现了项目预期目标。项目通过文献计量分析方法，结合自然生态系统脆弱性、社会系统脆弱性和社会-生态耦合系统脆弱性分类，首次将我国生态脆弱性研究划分为以2000年和2008年为界的三个发展阶段，定量揭示了我国目前生态脆弱性理论研究相对落后、实证研究仍以生态系统脆弱性评估为主、脆弱性实证评价方法尚未成熟等特征；项目运用“3S”技术，以行政单元和栅格单元相结合的办法，采用潜在脆弱性和现实脆弱性评价指标，分1995年、2000年和2005年三个时段，对衡阳盆地脆弱性进行了实证动态评估。评估结果显示，衡阳盆地整体轻微脆弱，但脆弱性程度及其面积具有时空差异，且规律性较为明显。根据现实脆弱度与潜在脆弱度的对比及其时空变化分析，祁东县、常宁县和衡阳县的脆弱性相对受自然脆弱性因子影响较大，衡东县、衡南县和衡山县则相对受人为因素影响较大；从中度现实脆弱度面积的变化分析，2000年相对于1995年中面积减小，2005年相对于2000年面积扩大，影响其脆弱性动态变化的因子中，自然因子变化的贡献大于人类活动因子变化，主要是取决于降雨季节性分配的稳定性。总体上，脆弱性程度相对较大的是祁东县和常宁县，脆弱性程度相对较小的是衡南县。鉴于项目原定目标和技术路线主要着眼于自然生态系统的局限性，项目还初步探讨了区域人地耦合系统脆弱性评价的理论与方法，创新性地建立了包括敏感性、暴露性和适应性等三类指标要素和本底脆弱性、潜在脆弱性和现实脆弱性等三个评价层次的区域脆弱性评价系统，并提出了将结构性指标体系与现实灾害度这两种脆弱性评价方法相结合，以现实灾害度作为脆弱性评价因子厘定、指标权重确定、模型验证与阈值分析等现实参照值的创新思路。项目研究的结论和展望，可为今后我国生态脆弱研究的目标凝练和寻找后续研究的突破口等提供科学判断的现实依据和理论基础。