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1 第 70 卷 第 4 期 2015 年 4 月 地 理 学 报 ACTA GEOGRAPHICA SINICA Vol.70, No.4 April, 2015 景 观 生 态 风 险 评 价 研 究 进 展 与 展 望 彭 建, 党 威 雄, 刘 焱 序, 宗 敏 丽, 胡 晓 旭 ( 北 京 大 学 城 市 与 环 境 学 院 地 表 过 程 分 析 与 模 拟 教 育 部 重 点 实 验 室, 北 京 ) 摘 要 : 面 向 全 球 城 市 化 进 程 的 快 速 推 进 与 生 物 圈 环 境 变 化 的 不 断 增 强, 生 态 风 险 评 价 能 够 明 晰 制 约 区 域 生 态 持 续 性 的 主 要 生 态 要 素 与 过 程, 成 为 当 前 自 然 地 理 学 与 宏 观 生 态 学 应 对 社 会 生 态 系 统 综 合 管 理 的 热 点 研 究 领 域 之 一 景 观 生 态 学 高 度 关 注 空 间 异 质 性 及 景 观 格 局 过 程 互 馈, 景 观 生 态 风 险 评 价 则 为 这 一 领 域 提 供 了 新 的 研 究 视 角 本 文 明 确 界 定 了 景 观 生 态 风 险 评 价 的 概 念 内 涵, 系 统 梳 理 了 景 观 生 态 风 险 评 价 与 生 态 风 险 评 价 区 域 生 态 风 险 评 价 的 异 同 ; 从 评 价 对 象 的 类 型 选 择 评 价 单 元 的 景 观 意 义 表 征 评 价 方 法 的 范 式 统 一 评 价 模 型 的 指 数 化 途 径 和 评 价 指 标 权 重 设 定 等 方 面, 探 讨 了 国 内 外 景 观 生 态 风 险 评 价 的 近 今 进 展 ; 同 时, 研 究 还 展 望 了 景 观 生 态 风 险 评 价 的 重 点 发 展 方 向, 即 基 于 景 观 过 程 的 生 态 内 涵 明 晰 尺 度 推 绎 在 风 险 评 价 中 的 应 用 评 价 结 果 的 不 确 定 性 分 析 耦 合 非 线 性 生 态 模 型 的 风 险 阈 值 判 定 生 态 系 统 服 务 及 其 价 值 的 整 合 源 汇 景 观 过 程 识 别 与 模 型 综 合 集 成 关 键 词 : 景 观 生 态 风 险 评 价 ; 景 观 格 局 过 程 ; 空 间 异 质 性 ; 进 展 与 展 望 DOI: /dlxb 自 然 生 态 系 统 为 人 类 社 会 发 展 提 供 了 重 要 的 物 质 基 础 和 生 态 服 务 [1], 其 结 构 与 功 能 的 持 续 稳 定 已 成 为 人 类 社 会 发 展 的 先 决 条 件 然 而, 人 类 社 会 的 不 断 扩 张 使 得 全 球 绝 大 部 分 区 域 的 自 然 生 态 系 统 都 直 接 或 间 接 地 承 受 着 人 类 活 动 所 带 来 的 压 力 和 胁 迫 ; 这 些 压 力 和 胁 迫 导 致 了 诸 多 的 生 态 风 险, 科 学 地 管 理 这 些 生 态 风 险 是 人 类 与 自 然 和 谐 发 展 的 重 要 前 提 而 生 态 风 险 的 有 效 规 避 主 动 适 应 及 综 合 管 理, 首 先 要 求 基 于 人 与 自 然 耦 合 关 联 视 角 对 特 定 区 域 的 生 态 风 险 进 行 科 学 准 确 的 评 价 [2] 生 态 风 险 评 价 作 为 现 阶 段 区 域 生 态 建 设 资 源 管 理 环 境 修 复 等 诸 多 工 作 和 相 关 决 策 制 定 的 重 要 依 据 [3], 引 起 了 国 内 外 学 者 的 高 度 重 视, 已 成 为 当 前 生 态 系 统 综 合 评 估 的 关 键 问 题 和 宏 观 生 态 学 的 热 点 研 究 方 向 之 一 [4] 近 年 来, 随 着 全 球 环 境 变 化 人 类 自 然 耦 合 系 统 研 究 在 地 球 系 统 科 学 领 域 的 高 度 关 注, 地 理 学 研 究 生 态 化 生 态 学 研 究 宏 观 化 的 趋 向 逐 步 明 晰, 且 二 者 的 交 叉 融 合 益 发 受 到 国 内 外 学 者 的 关 注 ; 而 景 观 生 态 学 横 断 了 地 理 学 的 水 平 空 间 异 质 性 与 生 态 学 的 垂 直 相 互 关 联, 是 对 二 者 的 整 合 统 一 同 时, 地 理 生 态 过 程 的 区 域 集 成 是 近 年 来 自 然 地 理 学 过 程 研 究 重 点 关 注 的 科 学 问 题 [5] ; 为 正 确 认 识 地 理 生 态 过 程 的 综 合 影 响, 有 必 要 将 传 统 关 注 种 群 群 落 生 态 系 统 功 能 的 生 态 学 方 法 与 强 调 区 域 全 球 空 间 异 质 性 的 地 理 学 思 维 相 结 合 此 外, 随 着 生 态 风 险 评 价 研 究 的 快 速 发 展, 评 价 尺 度 从 生 态 系 统 向 景 观 区 域 不 断 扩 大, 评 价 对 象 从 单 一 类 型 生 态 系 统 到 多 种 生 态 系 统 的 空 间 镶 嵌, 迫 切 要 求 生 收 稿 日 期 : ; 修 订 日 期 : 基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 优 秀 青 年 科 学 基 金 项 目 ( ) [Foundation: National Natural Science Foundation of China, No ] 作 者 简 介 : 彭 建 (1976-), 男, 四 川 彭 州 人, 副 教 授, 中 国 地 理 学 会 会 员 (S M), 主 要 从 事 景 观 生 态 与 土 地 利 用 生 态 系 统 综 合 评 估 研 究 jianpeng@urban.pku.edu.cn 页

2 4 期 彭 建 等 : 景 观 生 态 风 险 评 价 研 究 进 展 与 展 望 665 态 风 险 评 价 的 方 法 论 更 新 因 此, 伴 随 着 景 观 生 态 学 空 间 异 质 性 与 格 局 功 能 互 馈 核 心 概 念 在 多 学 科 领 域 的 广 泛 应 用 [6], 基 于 景 观 生 态 过 程 与 空 间 格 局 相 互 关 联 视 角 的 景 观 生 态 风 险 评 价 应 运 而 生 景 观 生 态 风 险 指 自 然 或 人 为 因 素 影 响 下 景 观 格 局 与 生 态 过 程 相 互 作 用 可 能 产 生 的 不 利 后 果 作 为 生 态 风 险 评 价 在 区 域 尺 度 的 重 要 分 支 领 域, 景 观 生 态 风 险 评 价 依 托 景 观 生 态 学 的 生 态 过 程 与 空 间 格 局 耦 合 关 联 视 角, 更 加 注 重 风 险 的 时 空 异 质 性 和 尺 度 效 应, 致 力 于 实 现 多 源 风 险 的 综 合 表 征 及 其 空 间 可 视 化 因 此, 基 于 多 目 标 多 尺 度 多 等 级 系 统 多 重 作 用 关 系 的 过 程 分 析, 景 观 生 态 风 险 评 价 可 以 为 区 域 综 合 风 险 防 范 提 供 决 策 依 据 有 效 指 引 区 域 景 观 格 局 优 化 与 管 理 然 而, 尽 管 目 前 景 观 生 态 风 险 评 价 已 成 为 地 理 生 态 过 程 研 究 的 热 点 方 向, 但 对 其 理 论 与 方 法 的 系 统 梳 理 仍 较 为 缺 乏 基 于 此, 本 研 究 在 对 比 分 析 景 观 生 态 风 险 评 价 与 生 态 风 险 评 价 区 域 生 态 风 险 评 价 异 同 的 基 础 上, 系 统 梳 理 景 观 生 态 风 险 评 价 的 近 今 进 展, 明 晰 景 观 生 态 风 险 评 价 基 本 原 理 与 方 法, 并 展 望 景 观 生 态 风 险 评 价 的 重 点 研 究 方 向, 以 期 整 体 推 进 景 观 生 态 风 险 研 究 领 域 的 形 成 与 发 展 1 从 生 态 风 险 评 价 到 景 观 生 态 风 险 评 价 1.1 生 态 风 险 与 区 域 生 态 风 险 评 价 生 态 风 险 是 生 态 系 统 及 其 组 分 在 自 然 或 人 类 活 动 的 干 扰 下 所 承 受 的 风 险, 指 一 定 区 域 内 具 有 不 确 定 性 的 事 故 或 灾 害 对 生 态 系 统 的 结 构 和 功 能 可 能 产 生 的 不 利 影 响 [4, 7] 生 态 风 险 除 了 具 有 一 般 意 义 上 的 风 险 涵 义 和 特 点 ( 如 客 观 性 和 不 确 定 性 ) 之 外, 还 具 有 自 身 鲜 明 的 危 害 性 内 在 价 值 性 和 动 态 性 特 点 [8] 鉴 于 生 态 风 险 对 于 区 域 资 源 开 发 和 生 态 建 设 的 重 要 指 示 作 用, 生 态 风 险 评 价 成 为 宏 观 生 态 管 理 的 一 项 重 要 途 径 生 态 风 险 评 价 起 源 于 20 世 纪 80 年 代, 最 初 仅 局 限 在 人 体 健 康 评 价 的 领 域 内, 针 对 极 小 尺 度 的 评 价 对 象 ; 后 来 逐 步 发 展 成 为 衡 量 一 定 范 围 内 生 态 系 统 中 一 种 或 多 重 压 力 造 成 的, 已 经 发 生 或 正 在 发 生 的 具 有 负 生 态 效 应 的 可 能 性 的 研 究 手 段 [9-10] 通 过 为 生 态 环 境 保 护 和 风 险 管 理 提 供 科 学 依 据 和 技 术 支 持, 生 态 风 险 评 价 的 理 论 和 方 法 得 到 了 迅 速 发 展 最 初 的 生 态 风 险 评 价 大 多 针 对 单 一 风 险 源 对 一 定 区 域 内 生 态 系 统 的 胁 迫 作 用 进 行 评 价, 基 于 生 态 毒 理 学 方 法 以 环 境 中 的 化 学 污 染 物 为 主 要 风 险 源, 来 评 估 其 对 生 态 系 统 的 结 构 和 功 能 带 来 的 不 利 影 响 [11-13] 在 其 后 的 发 展 中, 生 态 风 险 评 价 不 再 将 视 角 局 限 于 化 学 污 染 因 子 上, 而 是 放 眼 更 为 多 元 的 生 态 风 险 源 和 风 险 受 体, 如 气 候 生 物 疾 病 等 风 险 源, 以 及 地 质 水 文 环 境 或 生 态 系 统 中 的 一 个 关 键 种 等 风 险 受 体 [8, 14] 基 于 风 险 因 子 的 数 量, 生 态 风 险 评 价 方 法 可 以 分 为 还 原 论 途 径 (Reductionist Approach) 和 整 体 论 途 径 (Holistic Approach) [15-16] 其 中, 前 者 是 将 一 个 地 区 的 生 态 风 险 简 化 为 该 区 域 最 主 要 的 生 态 胁 迫, 然 后 用 这 个 主 要 风 险 因 子 衡 量 其 生 态 风 险 ; 后 者 则 一 般 适 用 于 区 域 内 有 多 个 风 险 源 多 个 风 险 受 体, 难 以 通 过 单 一 过 程 定 量 的 情 况 [17] 整 体 论 途 径 一 般 不 太 关 注 区 域 生 态 系 统 的 细 节, 而 是 将 其 看 作 黑 箱, 基 于 外 部 的 整 体 结 构 和 动 态 过 程 来 评 价 生 态 风 险 随 着 风 险 因 子 数 量 的 不 断 增 加, 学 者 开 始 关 注 不 同 尺 度 下 的 生 态 风 险 评 价, 并 逐 渐 重 视 区 域 尺 度 的 生 态 风 险 评 价 工 作, 改 变 了 早 期 研 究 过 分 集 中 于 人 体 健 康 尺 度 和 全 球 环 境 尺 度 的 状 况 在 人 体 健 康 和 全 球 环 境 两 个 极 端 尺 度 之 间, 以 区 域 作 为 评 价 尺 度 的 生 态 风 险 评 价 逐 渐 成 为 了 生 态 学 与 地 理 学 前 沿 研 究 共 同 关 注 的 热 点 问 题 区 域 生 态 风 险 评 价 是 指 区 域 尺 度 上 不 同 类 型 生 态 系 统 中 的 环 境 污 染 人 为 胁 迫 或 自 然 灾 害 等 多 种 风 险 因 子 对 于 评 价 终

3 666 地 理 学 报 70 卷 点 造 成 不 利 影 响 的 可 能 性 和 潜 在 危 害 程 度 [18] 区 域 生 态 风 险 评 价 的 提 出, 不 仅 意 味 着 评 价 尺 度 的 改 变, 更 在 于 它 将 空 间 异 质 性 的 概 念 引 入 到 了 生 态 风 险 评 价 体 系 在 一 个 区 域 中, 风 险 源 和 风 险 受 体 均 存 在 空 间 分 异 现 象, 即 在 区 域 的 不 同 空 间 位 置 上, 风 险 源 的 种 类 和 对 风 险 受 体 的 影 响 程 度 均 有 所 不 同 同 时, 相 对 于 单 一 地 点, 区 域 生 态 风 险 涉 及 的 风 险 因 子 更 多, 并 存 在 相 互 作 用 和 叠 加 效 应 [8] 而 在 处 理 这 些 相 互 作 用 和 叠 加 效 应 时, 需 要 考 虑 不 同 因 子 和 过 程 对 于 风 险 构 成 的 重 要 性 以 及 它 们 之 间 的 等 级 关 系, 这 样 更 有 助 于 对 风 险 危 害 的 系 统 衡 量 由 此 可 见, 区 域 生 态 风 险 评 价 作 为 区 域 尺 度 上 对 于 生 态 风 险 的 全 面 考 量, 在 整 体 论 途 径 的 基 础 上 增 加 了 对 内 部 过 程 的 详 细 刻 画 相 对 于 传 统 的 生 态 风 险 评 价 方 法, 区 域 生 态 风 险 评 价 引 入 了 尺 度 效 应 空 间 异 质 性 和 等 级 理 论, 而 这 三 点 同 时 也 是 景 观 生 态 学 的 核 心 概 念 因 此, 区 域 生 态 风 险 评 价 理 论 与 方 法 研 究 对 于 景 观 生 态 风 险 评 价 的 源 起 与 发 展 具 有 重 要 的 推 动 作 用 1.2 景 观 与 景 观 生 态 风 险 评 价 景 观 这 一 概 念 最 初 由 德 国 地 理 学 家 Carl Troll 在 观 察 东 非 遥 感 影 像 中 提 出, 作 为 自 然 地 表 的 综 合 体, 是 高 度 空 间 异 质 性 的 区 域 生 态 系 统 集 合 [19] 景 观 由 异 质 的 要 素 组 成, 其 异 质 性 生 态 系 统 的 干 扰 能 力 恢 复 能 力 稳 定 性 和 多 样 性 有 着 非 常 密 切 的 关 系 由 于 景 观 的 高 度 异 质 性, 其 整 体 结 构 的 改 变 和 动 态 过 程 均 比 较 缓 慢, 但 组 成 景 观 的 空 间 组 分 在 受 到 干 扰 时 可 以 不 同 速 度 和 强 度 发 生 变 化, 这 就 使 得 生 态 风 险 评 价 可 以 通 过 景 观 这 一 慢 速 改 变 量 衡 量 风 险 受 体 范 围 和 危 害 状 况 等 生 态 风 险 评 价 的 关 键 要 素 [20] 同 时, 景 观 动 态 过 程 往 往 建 立 在 静 态 镶 嵌 格 局 之 中, 这 种 镶 嵌 格 局 具 有 很 多 同 质 的 生 态 系 统 所 不 具 备 的 特 征 在 不 同 的 镶 嵌 格 局 下, 水 文 过 程 营 养 循 环 和 生 物 多 样 性 等 物 质 能 量 和 干 扰 的 运 动 状 态 和 空 间 分 布 均 有 所 不 同 因 此, 相 较 于 侧 重 多 重 风 险 综 合 叠 置 的 区 域 生 态 风 险 评 价, 景 观 生 态 风 险 评 价 更 强 调 景 观 格 局 对 于 生 态 过 程 或 功 能 的 影 响 对 尺 度 的 重 视 是 景 观 生 态 风 险 评 价 有 别 于 其 他 风 险 评 价 的 重 要 特 征 尺 度 是 指 研 究 某 一 物 体 或 现 象 时 所 采 用 的 时 间 或 空 间 单 位, 是 景 观 生 态 学 研 究 的 核 心 概 念 从 不 同 的 尺 度 上 观 察, 景 观 格 局 的 异 质 程 度 和 动 态 过 程 会 出 现 很 大 差 异 同 样, 选 取 不 同 尺 度 时, 生 态 风 险 评 价 的 方 法 和 效 果 也 差 异 显 著 例 如, 以 一 个 特 定 的 生 态 系 统 为 尺 度 进 行 生 态 风 险 评 价 时, 研 究 将 主 要 着 眼 于 外 界 的 环 境 变 化 和 种 群 数 量 的 动 态 特 征 [21] ; 而 如 果 选 取 区 域 为 研 究 尺 度, 那 么 极 端 气 候 土 地 利 用 变 化 等 自 然 和 人 类 活 动 带 来 的 干 扰 则 成 为 评 价 关 注 的 重 点 [22] 因 此, 充 分 考 虑 尺 度 效 应, 选 取 合 理 的 研 究 尺 度, 对 于 景 观 生 态 风 险 评 价 评 价 结 果 的 科 学 性 和 准 确 性 非 常 重 要 综 上 可 知, 景 观 生 态 风 险 评 价 源 于 区 域 生 态 风 险 评 价 广 义 的 区 域 生 态 风 险, 包 括 区 域 空 间 格 局 呈 现 的 生 态 风 险 区 域 特 定 社 会 生 态 过 程 产 生 的 生 态 风 险 等 多 种 形 式, 而 景 观 生 态 风 险 则 可 被 视 为 基 于 空 间 格 局 视 角 的 区 域 生 态 风 险 但 在 评 价 的 侧 重 点 与 实 现 途 径 等 方 面, 景 观 生 态 风 险 与 区 域 生 态 风 险 的 评 价 内 容 又 有 着 显 著 差 异 ( 表 1) 具 体 而 言, 景 观 生 态 风 险 评 价 是 指 从 景 观 要 素 镶 嵌 景 观 格 局 演 变 和 景 观 生 态 过 程 入 手, 通 过 分 析 它 们 对 于 内 在 风 险 源 和 外 部 干 扰 的 响 应, 针 对 一 个 特 定 区 域 进 行 的 景 观 组 分 结 构 功 能 和 过 程 受 人 类 活 动 或 自 然 灾 害 影 响 的 判 定 或 预 测 方 法 景 观 生 态 风 险 评 价 更 加 注 重 区 域 时 空 异 质 性 及 其 尺 度 效 应, 关 注 风 险 在 空 间 和 时 间 上 的 分 异 特 征 以 及 特 定 空 间 格 局 对 于 生 态 功 能 过 程 的 风 险 表 达, 而 非 传 统 区 域 生 态 风 险 评 价 所 侧 重 的 对 于 生 态 环 境 整 体 风 险 的 定 量 评 估 同 时, 景 观 生 态 风 险 评 价 不 仅 关 注 具 体 风 险 受 体 遭 受 损 害 的 程 度, 也 注 重 生 态 风 险 对 于 整 体 景 观 格 局 破 碎 度 多 样 性 的 影 响 因 此, 在 景 观 生 态 风 险 评 价 的 相 关 研 究 中, 衡 量 区 域 景 观 格 局 状 况 的 景 观 指 数 往 往 被 纳 入 景 观 生 态 风 险 评 价 框

4 4 期 彭 建 等 : 景 观 生 态 风 险 评 价 研 究 进 展 与 展 望 667 起 源 时 间 内 涵 风 险 源 风 险 受 体 生 态 终 点 评 价 单 元 评 价 方 法 评 价 模 型 权 重 赋 值 不 确 定 性 结 果 表 征 Tab. 1 表 1 架 [23] 简 而 言 之, 如 果 将 区 域 生 态 风 险 评 价 的 发 展 归 结 为 生 态 学 研 究 的 宏 观 化 趋 向, 那 么 景 观 生 态 风 险 评 价 的 出 现 正 体 现 了 地 理 学 研 究 的 生 态 化 趋 向, 是 基 于 景 观 生 态 学 空 间 异 质 性 与 景 观 格 局 功 能 互 馈 机 理 的 地 理 生 态 过 程 集 成 表 达 ; 尽 管 二 者 均 以 风 险 的 时 空 制 图 及 高 风 险 区 域 识 别 为 评 价 结 果 表 征, 但 区 域 生 态 风 险 评 价 关 注 风 险 的 时 空 格 局 特 征, 而 景 观 生 态 风 险 评 价 则 强 调 空 间 格 局 的 风 险 效 应 2 景 观 生 态 风 险 评 价 研 究 进 展 景 观 生 态 风 险 评 价 与 区 域 生 态 风 险 评 价 异 同 Contrast between assessments of landscape ecological risk and regional ecological risk 20 世 纪 后 期 相 同 点 描 述 和 评 估 环 境 污 染 人 为 活 动 或 自 然 灾 害 对 生 态 系 统 产 生 不 利 影 响 的 可 能 性 和 危 害 程 度 环 境 污 染 自 然 灾 害 人 类 活 动 生 态 环 境 组 分 与 结 构 要 素 生 态 退 化 与 人 类 福 祉 下 降 行 政 区 流 域 空 间 格 网 生 态 灾 害 发 生 的 概 率 乘 以 可 能 造 成 的 损 失 基 于 多 重 准 则 构 建 综 合 评 价 数 学 模 型 与 指 标 体 系 层 次 分 析 法 等 主 观 权 重 赋 值 为 主 较 高 不 确 定 性 时 空 制 图, 高 风 险 区 域 识 别 景 观 生 态 风 险 评 价 20 世 纪 90 年 代 运 用 景 观 生 态 学 方 法, 耦 合 景 观 格 局 与 生 态 过 程, 更 加 注 重 风 险 的 时 空 异 质 性 和 尺 度 效 应 将 景 观 作 为 风 险 综 合 体, 集 成 表 述 多 种 风 险 源 一 种 或 多 种 景 观 景 观 稳 定 性 连 通 性 多 样 性 的 降 低, 进 而 造 成 景 观 持 续 性 的 下 降 以 风 险 小 区 风 险 栅 格 小 流 域 等 为 主 源 汇 景 观 识 别 与 景 观 格 局 分 析 基 于 景 观 格 局 指 数 土 地 利 用 类 型 赋 值 指 数 等 构 建 准 则 依 据 景 观 格 局 特 征 属 性 的 重 要 性 或 代 表 性 尚 鲜 有 研 究 强 调 景 观 格 局 对 于 风 险 的 定 量 影 响, 格 局 是 评 价 要 素 不 同 点 20 世 纪 80 年 代 区 域 生 态 风 险 评 价 集 成 多 重 地 理 - 生 态 过 程, 侧 重 于 综 合 描 述 多 源 风 险 对 生 态 环 境 组 分 结 构 和 功 能 的 整 体 影 响 分 门 别 类 表 述 多 种 风 险 源, 对 结 果 进 行 综 合 社 会 生 态 系 统 或 人 地 耦 合 系 统 人 居 环 境 恶 化 生 物 多 样 性 减 少 等, 最 终 导 致 社 会 - 生 态 系 统 的 崩 溃 以 便 于 表 述 社 会 经 济 损 失 的 各 级 行 政 区 为 主 风 险 源 识 别 - 受 体 分 析 - 暴 露 与 危 害 评 价, 多 重 风 险 空 间 叠 置 基 于 社 会 经 济 要 素 属 性 或 具 体 生 态 模 型 运 算 结 果 构 建 准 则 依 据 社 会 与 生 态 要 素 属 性 的 重 要 性 或 代 表 性 逐 渐 受 到 重 视 关 注 风 险 的 时 空 格 局 特 征, 格 局 只 用 于 风 险 评 价 结 果 的 展 示 景 观 生 态 风 险 概 念 提 出 以 来, 中 国 学 者 高 度 关 注 景 观 生 态 风 险 评 价 理 论 与 方 法 的 探 讨, 目 前 已 初 步 形 成 了 具 有 一 定 国 际 引 领 意 义 的 景 观 生 态 风 险 评 价 研 究 框 架 整 体 上 看, 当 前 考 虑 的 景 观 因 子 主 要 集 中 在 对 景 观 格 局 的 量 化 和 分 析, 并 用 其 结 果 直 接 或 间 接 地 表 征 景 观 生 态 风 险 近 年 来, 不 同 学 者 针 对 不 同 区 域 不 同 评 价 目 的 选 择 相 关 指 标 方 法 和 模 型, 开 展 了 大 量 卓 有 成 效 的 景 观 生 态 风 险 评 价 探 索 2.1 评 价 对 象 的 类 型 选 择 景 观 生 态 风 险 评 价 起 源 于 区 域 生 态 风 险 评 价, 因 而 目 前 景 观 生 态 风 险 评 价 研 究 的 热 [24] [25] [26] 点 区 域 沿 袭 了 区 域 生 态 风 险 评 价 的 热 点, 主 要 以 流 域 行 政 区 城 市 地 域 为 主, 也 [27] [28] 有 一 些 针 对 工 矿 开 采 区 自 然 保 护 区 等 重 点 风 险 控 制 区 的 研 究 此 外, 景 观 生 态 学 在 道 路 生 态 影 响 研 究 中 的 应 用, 则 形 成 了 道 路 景 观 生 态 风 险 评 价 这 一 道 路 生 态 学 景 观 [29] 生 态 学 的 热 点 交 叉 方 向 按 照 景 观 生 态 风 险 源 的 不 同, 耦 合 景 观 格 局 与 生 态 过 程 的 多

5 668 地 理 学 报 70 卷 尺 度 生 态 风 险 可 具 体 包 括 两 种 类 型 :1 景 观 整 体 格 局 对 生 态 过 程 影 响 的 风 险 这 一 类 型 景 观 生 态 风 险 没 有 确 切 的 风 险 源, 或 是 隐 含 人 类 活 动 为 风 险 源 ;2 景 观 格 局 变 化 对 生 态 过 程 的 生 态 影 响 风 险, 如 湿 地 变 化 生 态 风 险 该 类 型 景 观 生 态 风 险 以 特 定 景 观 格 局 的 变 化 为 明 确 风 险 源 相 对 于 大 量 针 对 人 为 活 动 剧 烈 区 域 的 景 观 生 态 风 险 评 价, 将 研 究 区 选 定 在 森 林 草 原 等 自 然 地 域 的 研 究 较 少, 这 与 近 年 来 宏 观 生 态 学 强 调 人 类 活 动 对 生 态 系 统 的 影 响 着 重 研 究 生 态 环 境 社 会 经 济 综 合 体 的 发 展 趋 势 基 本 一 致 [1] 同 时, 立 足 于 海 岸 带 [30] 湿 地 [31] 黄 土 丘 陵 区 农 牧 交 错 带 和 沙 漠 绿 洲 等 生 态 脆 弱 且 对 全 球 变 化 具 有 极 强 响 应 的 自 然 地 带 的 景 观 生 态 风 险 评 价 仍 有 待 继 续 深 入 这 些 区 域 的 景 观 整 体 格 局 相 对 较 为 破 碎 稳 定 性 及 恢 复 力 差, 在 人 类 活 动 和 自 然 干 扰 下 变 化 迅 速 且 明 显 因 此, 上 述 地 区 将 成 为 未 来 景 观 生 态 风 险 评 价 研 究 的 热 点 区 域 从 景 观 格 局 及 其 动 态 衡 量 区 域 生 态 系 统 健 康 状 况 分 析 出 发, 明 确 物 种 生 境 和 环 境 因 子 所 受 胁 迫 具 有 重 要 的 生 态 学 意 义, 可 为 这 些 区 域 的 生 物 多 样 性 保 护 水 土 保 持 等 景 观 可 持 续 性 管 理 工 作 提 供 重 要 决 策 支 持 [32] 2.2 评 价 单 元 的 景 观 意 义 表 征 不 同 目 的 不 同 区 域 的 景 观 生 态 风 险 评 价 需 要 合 理 选 择 目 标 单 元 以 优 化 评 价 效 果 景 观 生 态 风 险 评 价 的 重 要 特 点 即 在 于 关 注 了 空 间 异 质 性 这 一 区 域 基 本 特 征, 所 以 在 选 取 评 价 单 元 时 也 应 充 分 考 虑 区 域 内 部 地 理 空 间 单 元 的 异 质 性 以 风 险 小 区 或 风 险 栅 格 作 为 评 价 单 元 是 早 期 景 观 生 态 风 险 评 价 中 的 常 用 方 法 [23,33], 并 可 以 将 结 果 插 值 为 在 评 价 区 域 上 连 续 的 风 险 空 间 分 布 但 以 行 政 区 和 风 险 小 区 为 评 价 单 元 均 未 充 分 考 虑 空 间 异 质 性, 一 定 程 度 上 割 裂 了 原 有 的 地 表 自 然 地 理 联 系, 严 重 干 扰 了 研 究 者 对 于 景 观 格 局 的 整 体 把 握 和 综 合 分 析 因 此, 近 年 来 的 景 观 风 险 评 价 研 究 已 开 始 逐 步 重 视 评 价 单 元 的 地 理 意 义 表 征 根 据 评 价 区 域 和 目 的 的 不 同, 评 价 单 元 可 以 由 研 究 者 人 为 划 分, 也 可 以 是 自 然 地 理 条 件 形 成 的 区 域 为 生 态 环 境 保 护 提 供 理 论 和 数 据 支 持 是 景 观 生 态 风 险 评 价 的 重 要 意 义, 也 是 评 价 单 元 选 取 的 导 向 依 据 以 行 政 区 作 为 评 价 单 元 有 利 于 决 策 制 定 者 针 对 不 同 行 政 区 的 生 态 风 险 情 况 制 订 不 同 政 策, 是 在 人 为 干 扰 强 烈 和 生 态 恢 复 紧 迫 性 高 的 区 域 进 行 风 险 评 价 的 理 想 单 元 相 对 而 言, 使 用 地 表 自 然 界 线 如 小 流 域 分 水 岭 作 为 评 价 单 元 的 边 界, 代 表 自 然 条 件 下 的 自 然 景 观 分 布 状 况, 在 其 范 围 内 计 算 生 态 风 险 可 以 保 证 单 元 内 自 然 要 素 结 构 与 过 程 的 完 整 性 也 就 是 说, 小 流 域 内 具 有 相 似 的 风 险 源 和 自 然 环 境, 而 不 同 小 流 域 之 间 风 险 源 和 自 然 环 境 差 别 较 大, 即 所 谓 生 态 风 险 的 区 内 同 质 性 和 区 间 异 质 性 在 小 流 域 表 征 最 为 显 著 2.3 评 价 方 法 的 范 式 统 一 景 观 生 态 风 险 评 价 基 本 可 以 划 分 为 基 于 风 险 源 汇 和 基 于 景 观 格 局 两 种 评 价 方 法 早 期 的 景 观 生 态 风 险 评 价 以 前 者 为 主, 继 承 了 传 统 生 态 风 险 评 价 和 区 域 生 态 风 险 评 价 的 方 法 原 理 在 评 价 过 程 中, 首 先 识 别 威 胁 区 域 生 态 系 统 健 康 的 风 险 受 体 和 风 险 源 风 险 受 体 的 选 取 与 评 价 目 标 区 域 有 关, 一 般 是 最 能 代 表 区 域 内 景 观 健 康 状 况 的 物 种 环 境 因 子 或 生 态 系 统 风 险 源 的 类 型 由 风 险 受 体 决 定, 多 是 对 该 区 域 生 态 风 险 受 体 的 种 群 结 构 环 境 质 量 或 生 态 系 统 健 康 具 有 毁 灭 性 打 击 的 自 然 灾 害, 或 是 在 区 域 历 史 上 发 生 概 率 较 高 的 自 然 或 人 为 干 扰 [34] 相 对 于 区 域 生 态 风 险 评 价, 基 于 风 险 源 汇 的 景 观 生 态 风 险 评 价 的 进 步 之 处 是 在 暴 露 分 析 过 程 中 引 入 了 景 观 格 局 因 子, 用 景 观 镶 嵌 格 局 的 生 态 学 效 应 来 预 测 风 险 源 在 一 定 景 观 格 局 下 的 空 间 传 递 和 作 用 效 果, 在 设 定 的 评 价 目 标 单 元 中 计 算 生 态 风 险 这 一 方 法 体 系 主 要 适 用 于 研 究 区 内 具 有 明 确 的 区 域 生 态 安 全 风 险 胁 迫 因 子 的 评 价

6 4 期 彭 建 等 : 景 观 生 态 风 险 评 价 研 究 进 展 与 展 望 669 目 标 [27] 基 于 景 观 格 局 的 评 价 方 法 在 一 定 程 度 上 摆 脱 了 传 统 生 态 系 统 评 价 的 风 险 源 识 别 受 体 分 析 暴 露 与 危 害 评 价 固 有 模 式, 在 区 域 尺 度 上 直 接 从 空 间 格 局 出 发 评 价 景 观 生 态 风 险 风 险 受 体 不 再 是 区 域 生 态 系 统 中 的 单 一 要 素, 而 是 组 成 异 质 性 景 观 的 生 态 系 统 本 身 风 险 源 也 不 再 是 环 境 污 染 物 自 然 灾 害 或 人 为 干 扰, 而 是 评 价 景 观 镶 嵌 体 相 对 于 最 优 格 局 的 偏 离 程 度 的 生 态 风 险 效 应 目 前, 这 一 方 法 体 系 下 的 研 究 热 点 是 以 土 地 利 用 / 覆 盖 变 化 为 诱 因 的 生 态 风 险 评 价 [35] 土 地 自 身 就 是 地 表 景 观 的 宏 观 表 征 方 式, 其 组 成 结 构 或 格 局 变 化 与 景 观 生 态 风 险 的 时 空 分 布 和 动 态 具 有 高 度 关 联 基 于 空 间 格 局 的 景 观 生 态 风 险 评 价 关 注 景 观 要 素 的 数 量 功 能 和 组 合 方 式 对 于 生 态 风 险 的 影 响, 将 景 观 生 态 学 作 为 支 持 评 价 的 核 心 而 非 辅 助 评 价 的 方 法 纳 入 到 研 究 中, 适 用 于 所 有 类 型 区 域 的 风 险 综 合 评 价, 但 对 于 强 调 特 定 过 程 的 风 险 评 价 并 不 适 用 尽 管 两 种 评 价 方 法 在 实 际 操 作 中 差 别 较 大, 但 二 者 遵 循 共 同 的 景 观 生 态 风 险 评 价 基 本 原 理, 即 区 域 内 的 景 观 生 态 风 险 均 可 用 当 前 景 观 中 生 态 灾 害 发 生 的 概 率 乘 以 生 态 灾 难 可 能 造 成 的 损 失 表 征 对 于 多 风 险 源 汇 过 程 的 景 观 生 态 风 险 评 价, 只 需 要 对 每 一 过 程 的 景 观 生 态 风 险 乘 以 其 在 最 终 评 价 中 所 占 的 权 重 并 叠 加 [9] 不 过, 需 要 注 意 的 是, 多 风 险 叠 加 所 代 表 的 并 不 是 简 单 的 求 和 运 算, 而 是 一 个 复 杂 的 函 数 关 系, 因 为 不 同 的 生 态 风 险 之 间 不 是 相 互 独 立 而 是 相 互 影 响 的, 这 时 在 计 算 综 合 生 态 风 险 时 并 不 能 将 它 们 简 单 加 和, 而 需 要 针 对 不 同 的 评 价 对 象 将 函 数 具 体 化 因 此, 景 观 生 态 风 险 评 价 的 两 种 方 法 其 核 心 思 想 都 是 依 循 概 率 乘 以 损 失 的 风 险 表 征 范 式, 差 异 主 要 体 现 在 如 何 度 量 概 率 和 损 失 上 ; 从 方 法 论 层 面 来 看, 二 者 的 基 本 范 式 是 统 一 的 2.4 评 价 模 型 的 指 数 化 途 径 尽 管 存 在 两 种 不 同 的 评 价 方 法, 景 观 生 态 风 险 评 价 的 基 本 流 程 则 是 一 致 的 : 首 先, 对 研 究 区 进 行 分 析, 确 定 危 害 其 生 态 安 全 的 风 险 源 和 承 受 此 风 险 源 的 生 态 风 险 受 体 ; 其 次, 进 行 景 观 类 型 划 分, 得 出 区 域 内 景 观 生 态 风 险 研 究 中 需 要 针 对 的 景 观 类 型, 以 及 每 一 种 景 观 类 型 所 承 受 的 风 险 源 类 型 ; 再 次, 选 择 合 适 的 基 本 评 价 单 元, 对 研 究 区 域 进 行 暴 露 和 危 害 分 析, 选 用 相 关 的 景 观 格 局 指 数 来 描 述 当 地 景 观 受 到 不 同 方 面 干 扰 的 程 度 ; 最 后, 对 每 一 个 评 价 单 元 由 景 观 格 局 指 数 计 算 得 到 其 综 合 景 观 生 态 风 险 值, 并 以 此 作 为 评 价 的 最 终 结 果 因 此, 在 景 观 生 态 风 险 评 价 流 程 中, 基 于 景 观 格 局 或 土 地 镶 嵌 格 局 构 建 景 观 生 态 风 险 指 数 是 核 心 环 节 目 前, 主 要 的 景 观 生 态 风 险 指 数 包 括 基 于 景 观 格 局 的 风 险 指 数 基 于 土 地 利 用 类 型 的 风 险 指 数 和 基 于 外 部 压 力 景 观 暴 露 性 稳 定 性 的 风 险 指 数 3 类 基 于 景 观 格 局 的 景 观 生 态 风 险 指 数 目 前 最 为 常 用, 是 在 风 险 概 率 乘 以 危 害 程 度 的 风 险 评 价 核 心 模 型 基 础 上, 根 据 景 观 干 扰 度 指 数 和 景 观 脆 弱 度 指 数 具 体 构 建 该 指 数 的 具 体 算 法 为 将 每 种 景 观 组 分 的 景 观 干 扰 度 指 数 和 景 观 脆 弱 度 指 数 相 乘 并 开 平 方, 并 以 此 为 权 重 将 风 险 小 区 内 所 有 景 观 组 分 的 面 积 比 重 加 权 求 和, 即 可 得 到 整 个 风 险 小 区 的 景 观 生 态 风 险 指 数 [23, 33] 其 中, 景 观 脆 弱 度 指 数 表 征 景 观 中 不 同 生 态 系 统 的 易 损 性, 研 究 中 一 般 通 过 人 为 赋 值 得 到 ; 景 观 干 扰 度 指 数 衡 量 景 观 格 局 对 外 界 干 扰 的 抵 抗 能 力, 通 常 用 景 观 破 碎 度 景 观 分 离 度 景 观 优 势 度 加 权 求 和 来 定 量 表 征 [23, 33] 相 对 而 言, 基 于 土 地 利 用 类 型 的 景 观 生 态 风 险 指 数 在 由 土 地 利 用 变 化 诱 发 的 景 观 生 态 风 险 评 价 中 比 较 常 用 ; 往 往 通 过 不 同 土 地 利 用 / 覆 被 类 型 占 评 价 区 域 的 面 积 比 例 进 行 来 直 接 表 征, 即 将 评 价 区 域 内 某 种 土 地 利 用 / 覆 盖 类 型 的 面 积 比 例 乘 以 该 土 地 利 用 / 覆 盖 类 型 的 生 态 风 险 系 数, 并 对 所 有 土 地 利 用 / 覆 盖 类 型 的 生 态 风 险 求 和 得 到 评 价 区 域 的 景 观 生 态 风 险 [25, 35]

7 670 地 理 学 报 70 卷 除 了 从 景 观 或 土 地 类 型 的 空 间 格 局 入 手 来 计 算 风 险 指 数 之 外, 还 可 以 从 景 观 的 外 部 受 迫 和 内 部 承 压 能 力 来 衡 量 其 风 险 程 度 例 如, 李 景 刚 等 将 快 速 城 市 化 地 区 自 然 / 半 自 然 景 观 生 态 风 险 定 义 为 外 部 压 力 与 景 观 暴 露 性 之 和 减 去 景 观 稳 定 性 后 的 差 值 [36] 其 中, 外 部 压 力 可 以 由 受 迫 景 观 的 面 积 和 到 风 险 源 的 距 离 计 算 得 出, 景 观 暴 露 性 依 据 景 观 中 斑 块 到 交 通 干 线 等 连 接 镶 嵌 体 外 部 的 廊 道 的 距 离 来 计 算, 景 观 稳 定 性 则 可 以 由 借 助 景 观 破 碎 化 程 度 表 征 的 内 部 稳 定 性 和 通 过 景 观 单 元 的 邻 域 异 质 性 高 低 来 衡 量 的 邻 域 稳 定 性 二 者 加 和 得 出 此 外, 在 计 算 得 到 每 一 个 评 价 单 元 的 景 观 生 态 风 险 值 之 后, 将 结 果 推 绎 到 整 个 研 究 区 域 多 采 用 地 理 克 里 金 插 值 手 段 来 实 现, 但 是 否 对 既 得 风 险 值 进 行 插 值 取 决 于 评 价 单 元 的 选 取 和 对 评 价 结 果 的 需 求 在 以 风 险 小 区 为 单 元 评 价 特 定 区 域 时, 如 需 得 到 区 域 内 连 续 的 生 态 风 险 分 布, 就 应 进 行 插 值 分 析 ; 而 在 以 县 域 为 单 元 的 行 政 区 评 价 中 则 一 般 没 有 必 要 进 行 空 间 插 值, 因 为 行 政 单 元 的 风 险 值 正 是 各 级 政 府 制 定 生 态 环 境 规 划 与 管 理 的 定 量 依 据 [37] 2.5 评 价 指 标 的 权 重 赋 值 评 价 指 标 的 权 重 赋 值 是 景 观 生 态 风 险 评 价 中 不 可 或 缺 的 环 节 其 中, 基 于 风 险 源 汇 的 景 观 生 态 风 险 评 价 方 法 主 要 针 对 不 同 风 险 源 进 行 权 重 赋 值, 多 采 用 层 次 分 析 法, 即 将 与 决 策 总 是 有 关 的 要 素 分 解 为 目 标 原 则 等 层 次, 并 在 此 基 础 上 进 行 定 性 和 定 量 分 析 [1] 具 体 计 算 中 通 常 将 风 险 源 在 干 扰 范 围 干 扰 强 度 和 干 扰 频 率 等 层 次 上 进 行 分 析, 得 到 每 一 种 风 险 源 所 对 应 的 评 价 结 果 在 基 于 景 观 格 局 的 景 观 生 态 风 险 评 价 中, 权 重 赋 值 可 以 分 为 针 对 景 观 特 征 的 赋 值 和 针 对 格 局 指 数 的 赋 值 针 对 景 观 特 征 的 赋 值 常 用 于 景 观 脆 弱 度 的 计 算 和 生 态 风 险 系 数 的 确 定, 主 要 采 用 专 家 打 分 法 和 排 序 归 一 法 前 者 通 过 调 查 多 位 经 验 丰 富 的 专 家 人 为 设 立 指 标 权 重, 后 者 根 据 不 同 景 观 类 型 的 特 征 按 照 景 观 的 性 质 将 景 观 风 险 系 数 或 脆 弱 度 排 序, 之 后 进 行 归 一 化 处 理 得 到 每 一 景 观 类 型 的 权 重 [23, 33] 一 般 而 言, 针 对 格 局 指 数 的 赋 值 取 决 于 评 价 对 象 的 具 体 景 观 结 构 和 自 然 环 境 不 同 景 观 特 征 下, 景 观 格 局 指 数 的 重 要 性 不 同, 因 而 在 评 价 中 所 占 的 权 重 也 随 重 要 性 有 所 变 化 值 得 注 意 的 是, 权 重 赋 值 方 法 本 身 并 无 普 适 性 的 优 劣 之 分, 而 需 要 根 据 具 体 的 风 险 评 价 目 标 确 定 合 适 的 赋 权 方 法 在 现 阶 段, 根 据 区 域 具 体 数 据 运 算 而 得 到 客 观 权 重 赋 值 的 研 究 相 对 较 少, 更 多 的 是 基 于 研 究 者 的 经 验 和 判 断 进 行 主 观 的 权 重 确 定 这 种 赋 值 方 法 尽 管 不 够 客 观, 但 一 般 都 能 基 本 反 映 不 同 评 价 指 标 之 间 的 重 要 性 差 异, 并 可 以 根 据 具 体 情 况 灵 活 转 换, 相 比 于 客 观 赋 权 法 其 适 用 性 实 用 性 更 强 然 而, 权 重 赋 值 环 节 依 然 是 景 观 生 态 风 险 评 价 中 的 难 点, 不 恰 当 的 方 法 应 用 可 能 会 直 接 左 右 评 价 结 果 的 分 布 特 征, 显 著 增 加 评 价 结 果 的 不 确 定 性 3 景 观 生 态 风 险 评 价 研 究 展 望 随 着 人 类 活 动 范 围 的 不 断 扩 张 和 强 度 的 不 断 增 大, 景 观 生 态 风 险 评 价 作 为 预 测 和 衡 量 人 类 活 动 对 生 态 环 境 产 生 不 良 影 响 的 重 要 手 段 日 益 受 到 重 视 近 年 来, 有 关 景 观 生 态 风 险 评 价 的 研 究 数 量 不 断 增 加 但 由 于 评 价 的 理 论 意 义 尤 其 是 生 态 学 内 涵 尚 不 够 明 晰, 方 法 论 体 系 并 不 完 善, 因 此 对 于 解 决 实 践 问 题 往 往 缺 乏 实 质 指 引 尤 其 是 景 观 格 局 优 化 与 土 地 系 统 设 计 作 为 景 观 生 态 风 险 评 价 的 应 用 出 口, 面 临 缺 乏 机 理 解 释 的 困 境, 亟 待 景 观 生 态 风 险 评 价 的 理 论 与 方 法 深 化 以 提 供 规 划 设 计 依 据 具 体 而 言, 目 前 景 观 生 态 风 险 评 价 主 要 存 在 以 下 几 个 方 面 的 问 题 : 第 一, 景 观 生 态 风 险 评 价 重 点 关 注 静 态 景 观 镶 嵌 格

8 4 期 彭 建 等 : 景 观 生 态 风 险 评 价 研 究 进 展 与 展 望 671 局, 尤 其 是 景 观 格 局 指 数 的 运 算, 这 与 景 观 尺 度 上 生 态 系 统 结 构 功 能 过 程 及 动 态 的 景 观 生 态 学 学 科 关 注 点 有 一 定 脱 节 一 些 景 观 生 态 风 险 评 价 已 成 为 单 纯 的 景 观 格 局 指 数 计 算 和 堆 砌, 多 数 基 于 土 地 利 用 / 覆 盖 变 化 的 景 观 生 态 风 险 评 价 工 作 对 于 景 观 功 能 格 局 变 化 过 程 关 注 不 足, 而 仅 仅 选 取 一 个 时 间 节 点 对 多 种 景 观 格 局 指 数 进 行 计 算 得 到 风 险 数 值, 这 直 接 导 致 了 风 险 评 价 结 果 的 可 信 度 与 适 用 性 下 降 ; 第 二, 很 多 研 究 关 注 尺 度 这 一 核 心 问 题, 但 大 多 只 是 选 取 了 较 为 合 适 的 尺 度 进 行 评 价, 并 没 有 对 不 同 尺 度 上 的 结 果 进 行 对 比 与 整 合 ; 第 三, 景 观 所 综 合 表 征 的 风 险 源 与 受 体 往 往 较 多, 因 而 评 价 结 果 的 不 确 定 性 相 对 较 大, 但 对 于 不 确 定 性 的 认 知 及 度 量 关 注 较 少 此 外, 生 态 流 动 态 土 地 利 用 / 覆 盖 变 化 的 生 态 效 应 景 观 非 线 性 动 态 与 景 观 复 杂 性, 均 是 景 观 / 区 域 生 态 风 险 识 别 与 评 价 不 可 忽 视 的 重 要 方 面, 但 已 有 研 究 对 于 其 与 景 观 生 态 风 险 的 内 在 关 联 及 其 在 风 险 评 价 中 的 定 量 表 征 均 缺 乏 应 有 的 关 注 因 此, 景 观 生 态 风 险 评 价 亟 待 理 论 演 进 与 方 法 革 新 ; 基 于 现 阶 段 生 态 风 险 管 理 对 于 [38] 风 险 评 价 研 究 的 迫 切 需 求 和 景 观 生 态 [39] 学 的 发 展 趋 势, 下 述 几 个 方 面 将 成 为 景 观 生 态 风 险 评 价 进 一 步 发 展 的 重 点 方 向 ( 图 1) 其 中, 在 理 论 层 面, 需 要 进 一 步 重 视 风 险 评 价 结 果 对 于 生 态 过 程 的 内 涵 表 征, 明 确 景 观 生 态 风 险 的 尺 度 效 应, 关 注 风 险 评 价 误 差 ; 在 方 法 层 面, 有 必 要 耦 合 非 线 性 生 态 模 型 判 定 风 险 阈 值, 将 生 态 系 统 服 务 价 值 纳 入 风 险 损 失 的 定 量 表 征, 依 托 源 汇 景 观 过 程 识 别 完 成 风 险 评 价 中 景 观 格 局 与 生 态 过 程 的 整 合 最 终, 基 于 图 1 景 观 生 态 风 险 评 价 理 论 与 方 法 框 架 理 论 演 进 与 方 法 革 新 的 交 互, 实 现 对 Fig.1 Framework on the theory and method of LERA 人 类 自 然 耦 合 系 统 景 观 生 态 风 险 规 避 减 缓 与 适 应 的 防 范 指 引 3.1 基 于 景 观 过 程 的 生 态 内 涵 明 晰 景 观 生 态 风 险 评 价 以 景 观 生 态 学 原 理 为 理 论 内 核, 因 此 风 险 评 价 结 果 的 景 观 生 态 学 内 涵 解 析 是 研 究 的 重 要 内 容 景 观 生 态 风 险 评 价 结 果 既 包 含 着 生 态 系 统 中 物 质 代 谢 能 量 转 换 信 息 交 流 等 具 体 生 态 流 的 动 态 演 变, 也 体 现 了 土 地 利 用 / 覆 盖 变 化 所 产 生 的 直 接 或 间 接 生 态 效 应 景 观 生 态 流 是 指 物 质 和 能 量 在 景 观 要 素 中 的 流 动 过 程, 作 为 一 种 功 能 流 直 接 受 土 地 利 用 / 覆 盖 变 化 即 景 观 格 局 演 变 影 响 而 发 生 动 态 变 化 并 且, 这 种 功 能 流 的 演 变 往 往 是 非 线 性 的, 具 有 复 杂 系 统 特 征 尽 管 景 观 格 局 指 数 在 一 定 程 度 上 能 够 定 量 表 征 景 观 格 局 的 安 全 状 况 和 受 迫 程 度, 从 而 间 接 表 征 景 观 复 杂 性 稳 定 性 和 多 样 性 ; 但 指 数 本 身 无 法 体 现 景 观 非 线 性 动 态 的 形 成 机 理 以 及 景 观 生 态 流 的 演 进 方 式, 更 不 能 解 释 复 杂 性 科 学 视 角 下 景 观 格 局 演 变 生 态 后 果 的 驱 动 原 因 这 导 致 了 目 前 景 观 生 态 风 险 评 价 结 果 的 生 态 内 涵 不 明, 无 法 将 风 险 评 价 结 果 与 具 体 的 生 态 要 素 相 对 应, 从 而 使 风 险 管 控 失 去 指 向 性 因 此, 在 进 一 步 研 究 中 应 当 发 展 和 使 用 基 于 过 程 的 格 局 分 析 方 法 : 在 选 取 和 计 算 格 局 指 数 的 同 时, 关 注 生 态 系 统 物 质 能 量 在 既 定 景 观 格 局 下 的 流 动 性 和 景 观 格 局 在 时 间 尺 度 上 的 动 态 变 化, 明 确 诸 如 水 土 流 失 地 质 灾 害 道 路 阻 隔 水 利 施 工 城 市 热 岛

9 672 地 理 学 报 70 卷 土 地 沙 化 水 体 污 染 等 具 体 地 理 生 态 过 程 所 对 应 的 景 观 结 构 与 功 能 [40-44] 而 为 实 现 风 险 评 价 结 果 生 态 内 涵 的 明 晰, 有 必 要 重 点 加 强 特 定 景 观 过 程 的 模 拟, 完 成 从 空 间 异 质 性 的 结 构 表 征 到 生 态 过 程 功 能 识 别 这 一 景 观 生 态 风 险 评 价 的 理 论 演 进 ; 从 而 基 于 格 局 过 程 功 能 集 成 的 风 险 评 价 框 架, 定 量 表 征 景 观 生 态 流 非 线 性 演 进 中 的 景 观 功 能 动 态 土 地 利 用 / 覆 盖 变 化 的 生 态 效 应, 明 晰 复 杂 性 视 角 下 景 观 系 统 各 层 级 生 态 损 失 的 产 生 原 因 及 其 相 互 关 联, 以 便 更 直 观 准 确 的 指 引 景 观 格 局 优 化 与 土 地 系 统 设 计 3.2 尺 度 推 绎 在 风 险 评 价 中 的 应 用 尺 度 是 景 观 生 态 学 的 核 心 概 念 之 一, 多 尺 度 综 合 和 尺 度 推 绎 是 景 观 生 态 风 险 评 价 过 程 的 重 要 环 节 在 不 同 的 尺 度 上 评 价 同 一 地 区 的 景 观 生 态 风 险 结 果 会 有 所 不 同, 但 并 非 完 全 割 裂 大 尺 度 评 价 结 果 可 作 为 小 尺 度 评 价 的 基 底, 揭 示 区 域 景 观 生 态 风 险 的 总 体 状 况 ; 小 尺 度 评 价 结 果 则 是 大 尺 度 评 价 结 果 的 细 化, 展 现 了 在 相 对 同 质 的 区 域 内 景 观 生 态 风 险 的 异 质 性 而 多 尺 度 的 综 合 和 转 换 并 非 不 同 尺 度 研 究 结 果 的 简 单 叠 置, 如 何 有 机 协 调 和 有 效 整 合 多 尺 度 的 评 价 结 果, 是 景 观 生 态 风 险 评 价 未 来 亟 待 解 决 的 重 大 问 题 尺 度 推 绎 是 指 把 信 息 从 一 个 尺 度 转 译 到 另 一 个 尺 度 上, 是 景 观 生 态 学 实 践 中 最 为 重 要 的 内 容 当 某 个 尺 度 上 的 景 观 生 态 风 险 评 价 不 可 行 或 精 度 有 限 时, 就 需 要 应 用 其 它 尺 度 上 的 生 态 风 险 进 行 推 演, 得 到 理 想 的 评 价 结 果 然 而, 由 于 生 态 过 程 存 在 着 复 杂 的 非 线 性 关 系 和 反 馈 作 用, 尺 度 推 绎 往 往 存 在 较 大 的 误 差 因 此, 对 景 观 生 态 风 险 尺 度 效 应 的 应 用, 其 核 心 工 作 在 于 尺 度 推 绎 算 法 这 一 关 键 环 节 目 前, 无 论 是 地 理 学 生 态 学 还 是 景 观 生 态 学 都 在 这 一 环 节 陷 入 困 局, 而 综 合 野 外 观 测 控 制 实 验 3S 技 术 和 数 理 模 型 模 拟 的 一 体 化 途 径 被 认 为 最 有 可 能 推 动 尺 度 推 绎 理 论 与 方 法 的 发 展 突 破 [45] 3.3 评 价 结 果 的 不 确 定 性 分 析 同 其 它 生 态 风 险 一 样, 景 观 生 态 风 险 也 具 有 不 确 定 性 景 观 生 态 风 险 评 价 是 一 个 基 于 研 究 者 经 验 的 判 断 过 程, 不 可 避 免 地 存 在 数 据 不 完 整 或 随 机 干 扰 等 不 确 定 性 所 以, 不 确 定 性 评 价 是 景 观 生 态 风 险 评 价 的 重 要 环 节, 只 有 明 确 评 价 结 果 中 的 不 确 定 性, 才 能 真 正 为 相 关 生 态 环 境 决 策 提 供 准 确 的 科 学 依 据 目 前, 不 确 定 性 分 析 的 定 量 方 法 主 要 包 括 采 样 法 响 应 曲 面 法 差 量 分 析 法 和 蒙 特 卡 洛 模 拟 等 [46] 其 中, 蒙 特 卡 洛 模 拟 在 生 态 风 险 评 价 中 应 用 比 较 广 泛 [47] 然 而, 现 阶 段 国 内 的 景 观 生 态 风 险 评 价 鲜 有 将 不 确 定 性 评 价 纳 入 风 险 评 价, 这 使 得 风 险 评 价 结 果 的 可 靠 性 难 以 把 握 因 此, 基 于 不 确 定 性 分 析 实 现 对 景 观 生 态 风 险 评 价 结 果 误 差 的 定 量 表 征, 是 达 成 景 观 生 态 风 险 防 范 现 实 指 引 的 基 本 途 径 ; 在 未 来 的 景 观 生 态 风 险 评 价 研 究 中, 必 须 高 度 重 视 评 价 结 果 的 不 确 定 性 分 析, 同 时 保 证 景 观 生 态 风 险 结 果 的 有 效 性 和 可 靠 性 3.4 耦 合 非 线 性 生 态 模 型 的 风 险 阈 值 判 定 生 态 模 型 在 全 球 气 候 变 化 模 拟 和 区 域 植 被 生 产 力 模 拟 等 诸 多 宏 观 生 态 学 领 域 应 用 广 泛, 但 在 景 观 生 态 风 险 评 价 中 目 前 尚 不 普 及 尽 管 在 传 统 生 态 风 险 评 价 中 已 经 开 始 应 用 较 为 成 熟 的 生 态 模 型, 基 于 给 定 的 生 态 因 子 ( 如 植 被 类 型 食 物 网 等 ) 和 风 险 因 子 ( 环 境 污 染 物 ) 数 据 分 析 特 定 生 态 系 统 的 生 态 风 险 ; 但 由 于 其 研 究 尺 度 较 小, 对 于 涉 及 生 态 因 子 和 风 险 因 子 较 多 且 尺 度 较 大 的 景 观 生 态 风 险 评 价 尚 无 能 为 力 [48] 但 是, 将 宏 观 非 线 性 生 态 模 型 应 用 到 景 观 生 态 风 险 评 价 中 是 完 全 必 要 的 一 方 面, 通 过 宏 观 模 型 执 行 其 程 序 设 定 的 既 定 步 骤, 可 以 有 效 避 免 景 观 生 态 风 险 评 价 中 的 主 观 性, 增 强 了 评 价 的 可 靠 性 ; 另 一 方 面, 使 用 计 算 机 进 行 生 态 建 模 进 行 运 算 会 大 大 加 速 研 究 速 度, 降 低 研 究 的 执 行 难 度, 进 而 提 高 景 观 生 态 风 险 评 价 的 实 用 性

10 4 期 彭 建 等 : 景 观 生 态 风 险 评 价 研 究 进 展 与 展 望 673 定 量 判 定 景 观 格 局 与 生 态 过 程 相 互 作 用 产 生 不 利 后 果 的 阈 值 是 景 观 生 态 风 险 评 价 的 核 心 难 点 与 环 境 污 染 生 态 风 险 往 往 对 应 具 体 的 危 害 健 康 浓 度 不 同, 景 观 格 局 所 产 生 生 态 风 险 的 损 失 界 定 存 在 较 高 不 确 定 性 特 定 的 景 观 格 局 可 能 在 某 一 时 空 范 围 内 作 用 于 生 态 过 程 引 发 风 险, 而 在 另 一 时 空 背 景 下 该 景 观 格 局 对 生 态 过 程 的 非 线 性 作 用 不 一 定 会 带 来 风 险 因 此, 基 于 景 观 格 局 指 数 的 风 险 评 价 方 法 尚 不 足 以 完 成 景 观 生 态 风 险 阈 值 的 定 量 判 定 而 通 过 景 观 格 局 与 水 文 模 型 相 结 合 判 定 水 环 境 风 险 目 前 已 受 到 关 注 [49, 50], 通 过 各 种 生 态 模 型 明 确 不 同 地 理 背 景 下 的 非 线 性 生 态 过 程 可 以 作 为 景 观 生 态 风 险 阈 值 界 定 的 主 要 依 据 例 如, 可 以 采 用 光 能 利 用 率 模 型 判 定 不 同 乔 灌 草 空 间 格 局 的 生 物 量 合 成 差 异, 引 入 空 气 污 染 扩 散 模 型 识 别 不 同 景 观 格 局 对 应 的 大 气 环 境 质 量, 通 过 气 候 舒 适 度 模 型 评 价 景 观 格 局 对 人 体 冷 热 感 知 的 影 响 等 所 以, 引 入 宏 观 非 线 性 生 态 模 型 实 现 景 观 格 局 与 生 态 过 程 的 复 合 度 量, 是 定 量 判 定 风 险 阈 值 的 根 本 途 径 与 重 要 发 展 方 向 3.5 生 态 系 统 服 务 及 其 价 值 的 整 合 与 环 境 污 染 自 然 灾 害 等 风 险 评 价 更 多 关 注 人 类 健 康 和 财 产 的 可 能 损 失 不 同, 多 目 标 导 向 下 的 景 观 生 态 风 险 不 仅 包 含 人 类 社 会 所 受 到 的 直 接 损 失, 更 侧 重 于 关 注 不 同 等 级 系 统 生 态 损 失 的 度 量 以 及 这 些 生 态 损 失 对 人 类 福 祉 潜 在 影 响 的 评 判 生 态 系 统 服 务 作 为 近 年 来 宏 观 生 态 学 的 研 究 热 点, 是 指 人 类 从 生 态 系 统 中 得 到 的 惠 益, 包 括 供 给 服 务 调 节 服 务 文 化 服 务 与 支 持 服 务 [51] 采 用 生 态 系 统 服 务 价 值 将 区 域 内 各 种 生 态 过 程 所 产 生 的 不 同 服 务 货 币 化, 可 以 有 效 关 联 生 态 过 程 与 人 类 福 祉 因 此, 一 个 区 域 的 生 态 系 统 服 务 价 值 体 现 着 其 生 态 系 统 健 康 程 度 及 人 地 关 系 的 和 谐 程 度, 是 衡 量 区 域 生 态 安 全 的 重 要 指 标 之 一 [52] 特 定 的 景 观 格 局 构 建 无 疑 有 助 于 土 壤 保 持 水 源 涵 养 防 风 固 沙 生 物 多 样 性 保 护 等 生 态 功 能 的 维 持, 而 该 景 观 格 局 被 破 坏 后 生 态 风 险 的 增 大 则 直 接 表 现 为 生 态 系 统 服 务 的 下 降, 进 而 影 响 人 类 福 祉 的 可 持 续 性 因 此, 可 以 将 生 态 系 统 服 务 价 值 损 失 作 为 景 观 生 态 风 险 对 人 类 福 祉 影 响 的 重 要 评 判 依 据 首 先, 景 观 生 态 风 险 衡 量 的 是 生 态 灾 难 出 现 的 概 率 和 损 失 的 期 望 值, 而 风 险 发 生 后 生 态 系 统 服 务 价 值 损 失 是 生 态 灾 难 的 一 种 表 现, 二 者 相 互 关 联 ; 其 次, 生 态 系 统 服 务 价 值 体 现 了 生 态 系 统 对 人 类 社 会 的 支 持 能 力, 符 合 景 观 生 态 风 险 评 价 的 基 本 内 涵 ; 最 后, 景 观 格 局 源 汇 动 态 评 价 侧 重 于 生 态 系 统 空 间 镶 嵌 的 结 构 和 分 布 特 点, 而 依 据 生 态 系 统 服 务 价 值 则 强 调 生 态 系 统 集 合 的 功 能 特 征, 只 有 同 时 把 握 景 观 的 结 构 格 局 和 功 能 优 劣 才 能 综 合 评 估 一 个 区 域 所 承 受 的 景 观 生 态 风 险 目 前, 随 着 生 态 系 统 服 务 以 及 价 值 估 算 方 法 的 日 益 完 善, 将 其 整 合 纳 入 景 观 生 态 风 险 评 价 体 系 已 具 备 了 良 好 的 实 现 基 础 3.6 源 汇 景 观 过 程 识 别 与 模 型 综 合 集 成 从 格 局 走 向 过 程 是 景 观 生 态 风 险 评 价 的 最 新 趋 势, 而 源 汇 景 观 模 型 则 提 供 了 格 局 与 过 程 之 间 的 一 个 综 合 集 成 途 径 源 汇 景 观 概 念 源 于 景 观 生 态 学 中 寻 求 景 观 格 局 与 生 态 过 程 耦 合 的 研 究 目 的, 常 应 用 于 非 点 源 污 染 土 壤 侵 蚀 化 学 物 质 迁 移 等 生 态 过 程 受 景 观 格 局 影 响 的 定 量 表 述 [53] 根 据 具 体 的 风 险 胁 迫 与 作 用 对 象, 明 确 源 汇 景 观 类 型 和 风 险 作 用 过 程, 可 以 有 效 避 免 单 纯 依 赖 景 观 格 局 指 数 的 景 观 生 态 风 险 评 价 方 法 存 在 的 表 征 意 义 不 明 确 等 弊 端 因 此, 基 于 源 汇 景 观 模 型 的 风 险 评 估, 整 合 了 格 局 与 过 程, 是 未 来 景 观 生 态 风 险 评 估 模 型 的 重 要 发 展 趋 向 虽 然 源 汇 景 观 理 论 可 以 有 效 表 征 不 同 景 观 类 型 在 空 间 上 的 动 态 平 衡 及 其 对 生 态 过 程 的 影 响, 但 对 于 不 同 的 风 险 胁 迫 而 言, 源 汇 景 观 的 贡 献 不 同 甚 至 可 以 相 互 转 化, 增 加 了 评 价 中 的 定 量 难 度 [54] 例 如, 生 物 多 样 性 保 护 热 岛 效 应 地 质 灾 害 等 体 现 了 与 非 点 源

11 674 地 理 学 报 70 卷 污 染 完 全 不 同 的 暴 露 与 胁 迫 因 此, 如 何 在 景 观 尺 度 上 对 主 导 生 态 过 程 所 产 生 的 风 险 一 一 剥 离, 并 进 行 正 确 的 源 汇 景 观 关 系 识 别, 是 应 用 源 汇 景 观 模 型 解 决 实 际 问 题 的 难 点 所 在 ; 为 完 成 源 汇 景 观 过 程 识 别, 有 必 要 依 托 不 同 尺 度 生 态 内 涵 的 概 念 明 晰 和 生 态 模 型 化 人 类 福 祉 化 的 方 法 革 新, 开 展 地 理 生 态 模 型 的 综 合 集 成 通 过 集 成 模 型 使 景 观 生 态 风 险 评 价 能 够 综 合 准 确 的 预 测 和 衡 量 全 球 环 境 变 化 与 人 类 活 动 对 景 观 格 局 与 功 能 产 生 的 不 利 影 响, 可 以 有 效 实 现 景 观 生 态 风 险 评 价 结 果 与 景 观 格 局 优 化 土 地 系 统 设 计 的 正 确 对 接, 从 而 直 接 服 务 于 景 观 可 持 续 性 的 动 态 维 系 [55-56] 参 考 文 献 (References) [ 1 ] Peng Jian, Wang Yanglin, Wu Jiansheng, et al. Evaluation for regional ecosystem health: Methodology and research progress. Acta Ecologica Sinica, 2007, 27(11): [ 彭 建, 王 仰 麟, 吴 健 生, 等. 区 域 生 态 系 统 健 康 评 价 : 研 究 方 法 与 进 展. 生 态 学 报, 2007, 27(11): ] [ 2 ] Cao Hongfa, Shen Yingwa. Brief review: Ecological risk assessment research. Environmental Chemistry, 1991, 10(3): [ 曹 洪 法, 沈 英 娃. 生 态 风 险 评 价 研 究 概 述. 环 境 化 学, 1991, 10(3): ] [ 3 ] Suter G W, Norton S B, Barnthouse L W. The evolution of frameworks for ecological risk assessment from the Red Book ancestor. Human and Ecological Risk Assessment, 2003, 9(5): [ 4 ] Yang Wenrui, Wang Rusong, Huang Jinlou, et al. Ecological risk assessment and its research progress. Chinese Journal of Applied Ecology, 2007, 18(8): [ 阳 文 锐, 王 如 松, 黄 锦 楼, 等. 生 态 风 险 评 价 及 研 究 进 展. 应 用 生 态 学 报, 2007, 18(8): ] [ 5 ] Fu Bojie, Zhao Wenwu, Chen Liding. Progress and perspective of geographical-ecological processes. Acta Geographica Sinica, 2006, 61(11): [ 傅 伯 杰, 赵 文 武, 陈 利 顶. 地 理 生 态 过 程 研 究 的 进 展 与 展 望. 地 理 学 报, 2006, 61 (11): ] [ 6 ] Peng Jian, Wang Yanglin, Zhang Yuan, et al. Research on the influence of land use classification on landscape metrics. Acta Geographica Sinica, 2006, 61(2): [ 彭 建, 王 仰 麟, 张 源, 等. 土 地 利 用 分 类 对 景 观 格 局 指 数 的 影 响. 地 理 学 报, 2006, 61(2): ] [ 7 ] Landis W G. Twenty years before and hence; Ecological risk assessment at multiple scales with multiple stressors and multiple endpoints. Human and Ecological Risk Assessment, 2003, 9(5): [ 8 ] Fu Zaiyi, Xu Xuegong. Regional ecological risk assessment. Advance in Earth Sciences, 2001, 16(2): [ 付 在 毅, 许 学 工. 区 域 生 态 风 险 评 价. 地 球 科 学 进 展, 2001, 16(2): ] [ 9 ] Chen Hui, Liu Jinsong, Cao Yu, et al. Progress of ecological risk assessment. Acta Ecologica Sinica, 2006, 26(5): [ 陈 辉, 刘 劲 松, 曹 宇, 等. 生 态 风 险 评 价 研 究 进 展. 生 态 学 报, 2006, 26(5): ] [10] Norton S B, Rodier D J, Gentile J H, et al. A framework for ecological risk assessment at the EPA. Environmental Toxicology and Chemistry, 1992, 11(12): [11] Solomon K R, Baker D B, Richards R, et al.. Ecological risk assessment of Atrazine in North American surface waters. Environmental Toxicology and Chemistry, 1996, 15(1): [12] Tannenbaum L V. Detoxifying ecological risk assessment. Human and Ecological Risk Assessment, 2005, 11(2): [13] Wang Hao, Feng Chenglian, Guo Guanghui, et al. Ecological risk assessment of Bisphenol A in Chinese freshwaters. Environmental Science, 2013, 34(6): [ 汪 浩, 冯 承 莲, 郭 广 慧, 等. 我 国 淡 水 水 体 中 双 酚 A (BPA) 的 生 态 风 险 评 价. 环 境 科 学, 2013, 34(6): ] [14] Zhang Sifeng, Liu Hanmeng. Review of ecological risk assessment methods. Acta Ecologica Sinica, 2010, 30(10): [ 张 思 锋, 刘 晗 梦. 生 态 风 险 评 价 方 法 述 评. 生 态 学 报, 2010, 30(10): ] [15] Weber M, Schmid B. Reductionism, holism, and intergrated approaches in biodiversity research. Interdisciplinary Science Reviews, 1995, 20(1): [16] Leuven R S, Poudevigne I. Riverine landscape dynamics and ecological risk assessment. Freshwater Biology, 2002, 47 (4): [17] Zeng Yong. The regional ecological risk assessment of Hohhot City. Acta Ecologica Sinica, 2010, 30(3): [ 曾 勇. 区 域 生 态 风 险 评 价 : 以 呼 和 浩 特 市 区 为 例. 生 态 学 报, 2010, 30(3): ] [18] Zhou Ting, Meng Jijun. Research progress in regional ecological risk assessment methods. Chinese Journal of Ecology, 2009, 28(4): [ 周 婷, 蒙 吉 军. 区 域 生 态 风 险 评 价 方 法 研 究 进 展. 生 态 学 杂 志, 2009, 28(4): ]

12 4 期 彭 建 等 : 景 观 生 态 风 险 评 价 研 究 进 展 与 展 望 675 [19] Turner M G. Landscape Ecology in Theory and Practice: Pattern and Process. Springer, [20] Wu Liyun. The study of regional landscape ecological risk assessment and the environmental risk management countermeasure: Take Dongshan Island for example. Fuzhou: Fujian Normal University, [ 巫 丽 芸. 区 域 景 观 生 态 风 险 评 价 及 生 态 风 险 管 理 研 究 : 以 东 山 岛 为 例. 福 州 : 福 建 师 范 大 学, 2004.] [21] Dong Cuifang, Liang Guofu, Ding Shengyan, et al. Multi-scale effects for landscape metrics and species diversity under the different disturbance: A case study of Gongyi City. Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(12): [ 董 翠 芳, 梁 国 付, 丁 圣 彦, 等. 不 同 干 扰 背 景 下 景 观 指 数 与 物 种 多 样 性 的 多 尺 度 效 应 : 以 巩 义 市 为 例. 生 态 学 报, 2014, 34(12): ] [22] Zhang Ying, Lei Guoping, Lin Jia, et al. Spatiotemporal change and its ecological risk of landscape pattern in different spatial scales in Zhalong Nature Reserve. Chinese Journal of Ecology, 2012, 31(5): [ 张 莹, 雷 国 平, 林 佳, 等. 扎 龙 自 然 保 护 区 不 同 空 间 尺 度 景 观 格 局 时 空 变 化 及 其 生 态 风 险. 生 态 学 杂 志, 2012, 31(5): ] [23] Chen Peng, Pan Xiaolin. Ecological risk analysis of regional landscape in inland river watershed of arid area: A case study of Sangong River Basin in Fukang. Chinese Journal of Ecology, 2003, 22(4): [ 陈 鹏, 潘 晓 玲. 干 旱 区 内 陆 流 域 区 域 景 观 生 态 风 险 分 析 : 以 阜 康 三 工 河 流 域 为 例. 生 态 学 杂 志, 2003, 22(4): ] [24] Li Xiehui, Li Jingyi. Analysis on regional landscape ecological risk based on GIS: A case study along the lower reaches of the Weihe River. Arid Zone Research, 2008, 25(6): [ 李 谢 辉, 李 景 宜. 基 于 GIS 的 区 域 景 观 生 态 风 险 分 析 : 以 渭 河 下 游 河 流 沿 线 区 域 为 例. 干 旱 区 研 究, 2008, 25(6): ] [25] Meng Xiao, Ren Zhiyuan, Zhang Chong. Study on land use change and its ecological risk in Xianyang City. Arid Zone Research, 2012, 29(1): [ 蒙 晓, 任 志 远, 张 翀. 咸 阳 市 土 地 利 用 变 化 及 生 态 风 险. 干 旱 区 研 究, 2012, 29(1): ] [26] Gao Bin, Li Xiaoyu, Li Zhigang, et al. Assessment of ecological risk of coastal economic developing zone in Jinzhou Bay based on landscape pattern. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(12): [ 高 宾, 李 小 玉, 李 志 刚, 等. 基 于 景 观 格 局 的 锦 州 湾 沿 海 经 济 开 发 区 生 态 风 险 分 析. 生 态 学 报, 2011, 31(12): ] [27] Wu Jiansheng, Qiao Na, Peng Jian, et al. Spatial variation of landscape eco- risk in open mine area. Acta Ecologica Sinica, 2013, 33(12): [ 吴 健 生, 乔 娜, 彭 建, 等. 露 天 矿 区 景 观 生 态 风 险 空 间 分 异. 生 态 学 报, 2013, 33(12): ] [28] Gaines K F, Porter D E, Dyer S A, et al. Using wildlife as receptor species: A landscape approach to ecological risk assessment. Environmental Management, 2004, 34(4): [29] Liu Shiliang, Yang Zhifeng, Cui Baoshan, et al. Effects of road on landscape and its ecological risk assessment: A case study of Lancangjiang River valley. Chinese Journal of Ecology, 2005, 24(8): [ 刘 世 梁, 杨 志 峰, 崔 保 山, 等. 道 路 对 景 观 的 影 响 及 其 生 态 风 险 评 价 : 以 澜 沧 江 流 域 为 例. 生 态 学 杂 志, 2005, 24(8): ] [30] Hayes E H, Landis W G. Regional ecological risk assessment of a near shore marine environment: Cherry Point, WA. Human and Ecological Risk Assessment, 2004, 10(2): [31] Liu D D, Qu R J, Zhao C H. Landscape ecological risk assessment in Yellow River Delta. Journal of Food Agricultural & Environment, 2012, 10(2): [32] Hu Hebin, Liu Hongyu, Hao Jingfeng, et al. The urbanization effects on watershed landscape structure and their ecological risk assessment. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(12): [ 胡 和 兵, 刘 红 玉, 郝 敬 锋, 等. 流 域 景 观 结 构 的 城 市 化 影 响 与 生 态 风 险 评 价. 生 态 学 报, 2011, 31(12): ] [33] Xie Hualin. Regional eco- risk analysis of based on landscape structure and spatial statistics. Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(10): [ 谢 花 林. 基 于 景 观 结 构 和 空 间 统 计 学 的 区 域 生 态 风 险 分 析. 生 态 学 报, 2008, 28(10): ] [34] Forbes V E, Calow P. Developing predictive systems models to address complexity and relevance for ecological risk assessment. Integrated environmental assessment and management, 2013, 9(3): e75-e80. [35] Wang Juan, Cui Baoshan, Liu Jie, et al. The effect of land use and its change on ecological risk in the Lancang River watershed of Yunan Province at the landscape scale. Acta Scientiae Circumstantiae, 2008, 28(2): [ 王 娟, 崔 保 山, 刘 杰, 等. 云 南 澜 沧 江 流 域 土 地 利 用 及 其 变 化 对 景 观 生 态 风 险 的 影 响. 环 境 科 学 学 报, 2008, 28(2): ] [36] Li Jingang, He Chunyang, Li Xiaobing. Landscape ecological risk assessment of natural/semi-natural landscapes in fast urbanization regions: A case study in Beijing, China. Journal of Natural Resources, 2008, 23(1): [ 李 景 刚, 何 春 阳, 李 晓 兵. 快 速 城 市 化 地 区 自 然 / 半 自 然 景 观 空 间 生 态 风 险 评 价 研 究 : 以 北 京 为 例. 自 然 资 源 学 报, 2008, 23(1): ] [37] Zang Shuying, Huang Xi, Zheng Shufeng. Landscape processing response analysis on landuse development trend of natural resources based city: A case study in Daqing City. Acta Ecologica Sinica, 2005, 25(7): [ 臧 淑 英, 黄

13 676 地 理 学 报 70 卷 樨, 郑 树 峰. 资 源 型 城 市 土 地 利 用 变 化 的 景 观 过 程 响 应 : 以 黑 龙 江 省 大 庆 市 为 例. 生 态 学 报, 2005, 25(7): ] [38] Gong Jie, Zhao Caixia, Xie Yuchu, et al. Ecological risk assessment and its management of Bailongjiang watershed, southern Gansu based on landscape pattern. Chinese Journal of Applied Ecology, 2014, 25(7): [ 巩 杰, 赵 彩 霞, 谢 余 初, 等. 基 于 景 观 格 局 的 甘 肃 白 龙 江 流 域 生 态 风 险 评 价 与 管 理. 应 用 生 态 学 报, 2014, 25(7): ] [39] Chen Liding, Liu Yang, Lv Yihe, et al. Landscape pattern analysis in landscape ecology: Current, challenges and future. Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(11): [ 陈 利 顶, 刘 洋, 吕 一 河, 等. 景 观 生 态 学 中 的 格 局 分 析 : 现 状 困 境 与 未 来. 生 态 学 报, 2008, 28(11): ] [40] Xie Yuchu, Gong Jie, Zhao Caixia. Evaluation of landscape ecological risk of soil and water erosion in the Bailongjiang watershed in Southern Gansu, China. Chinese Journal of Ecology, 2014, 33(3): [ 谢 余 初, 巩 杰, 赵 彩 霞. 甘 肃 白 龙 江 流 域 水 土 流 失 的 景 观 生 态 风 险 评 价. 生 态 学 杂 志, 2014, 33(3): ] [41] Gong Jie, Zhao Caixia, Wang Heling, et al. Ecological risk assessment of Longnan Mountainous Area based on geological disasters: A case study of Wudu. Journal of Mountain Science, 2012, 30(5): [ 巩 杰, 赵 彩 霞, 王 合 领, 等. 基 于 地 质 灾 害 的 陇 南 山 区 生 态 风 险 评 价 : 以 陇 南 市 武 都 区 为 例. 山 地 学 报, 2012, 30(5): ] [42] Liu S L, Cui B S, Dong S K, et al. Evaluating the influence of road networks on landscape and regional ecological risk: A case study in Lancang River Valley of Southwest China. Ecological Engineering, 2008, 34: [43] Zhang Zhaoling, Liu Shiliang, Zhao Qinghe, et al. Effects of road network on landscape ecological risk: A case study of Red River watershed. Chinese Journal of Ecology, 2010, 29(11): [ 张 兆 苓, 刘 世 梁, 赵 清 贺, 等. 道 路 网 络 对 景 观 生 态 风 险 的 影 响 : 以 云 南 省 红 河 流 域 为 例. 生 态 学 杂 志, 2010, 29(11): ] [44] Liu Qi, Liu Shiliang, Zhao Qinghe, et al. Landscape ecological risk and the influential factors of Manwan hydropower station under construction. Journal of Safety and Environment, 2012, 12(6): [ 刘 琦, 刘 世 梁, 赵 清 贺, 等. 漫 湾 水 电 站 建 设 的 景 观 生 态 风 险 时 空 分 异 及 影 响 因 子 研 究. 安 全 与 环 境 学 报, 2012, 12(6): ] [45] Wu Jianguo. The key research topics in landscape ecology. Acta Ecologica Sinica, 2004, 24(9): [ 邬 建 国. 景 观 生 态 学 中 的 十 大 研 究 论 题. 生 态 学 报, 2004, 24(9): ] [46] Ma Luyi, Xu Xuegong, Xu Lifen. Uncertainty analysis of integrated ecological risk assessment. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2011, 47(5): [ 马 禄 义, 许 学 工, 徐 丽 芬. 中 国 综 合 生 态 风 险 评 价 的 不 确 定 性 分 析. 北 京 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ), 2011, 47(5): ] [47] Chen Chunli, Lv Yonglong, Wang Tieyu, et al. Emerging issues and prospects for regional ecological risk assessment. Acta Ecologica Sinica, 2010, 30(3): [ 陈 春 丽, 吕 永 龙, 王 铁 宇, 等. 区 域 生 态 风 险 评 价 的 关 键 问 题 与 展 望. 生 态 学 报, 2010, 30(3): ] [48] Malekmohammadi B, Rahimi Blouchi L. Ecological risk assessment of wetland ecosystems using multi criteria decision making and geographic information system. Ecological Indicators, 2014, 41: [49] Liu Zhenhuan, Li You, Peng Jian. The landscape components threshold of stream water quality: A review. Acta Ecologica Sinica, 2010, 30(21): [ 刘 珍 环, 李 猷, 彭 建. 河 流 水 质 的 景 观 组 分 阈 值 研 究 进 展. 生 态 学 报, 2010, 30(21): ] [50] Liu Zhenhuan, Li You, Peng Jian. Progress and perspective of the research on hydrological effects of urban impervious surface on water environment. Progress in Geography, 2011, 30(3): [ 刘 珍 环, 李 猷, 彭 建. 城 市 不 透 水 表 面 的 水 环 境 效 应 研 究 进 展. 地 理 科 学 进 展, 2011, 30(3): ] [51] Millennium Ecosystem Assessment. Ecosystems and Human Well-Being: Current State and Trends. Washington, DC: Island Press, [52] Costanza R. Ecosystem health and ecological engineering. Ecological Engineering, 2012, 45: [53] Stow C A, Borsuk M E, Stanley D W. Long-term changes in watershed nutrient inputs and riverine exports in the Neuse River, North Carolina. Water Research, 2001, 35(6): [54] Chen Liding, Fu Bojie, Zhao Wenwu. Source- sink landscape theory and its ecological significance. Acta Ecologica Sinica, 2006, 26(5): [ 陈 利 顶, 傅 伯 杰, 赵 文 武. 源 汇 景 观 理 论 及 其 生 态 学 意 义. 生 态 学 报, 2006,26 (5): ] [55] Zhao Wenwu, Fang Xuening. Landscape sustainability and landscape sustainability science. Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(10): [ 赵 文 武, 房 学 宁. 景 观 可 持 续 性 与 景 观 可 持 续 性 科 学. 生 态 学 报, 2014, 34(10): ] [56] Wu J. Landscape sustainability science: Ecosystem services and human well-being in changing landscapes. Landscape Ecology, 2013, 28:

14 4 期 彭 建 等 : 景 观 生 态 风 险 评 价 研 究 进 展 与 展 望 677 Review on landscape ecological risk assessment PENG Jian, DANG Weixiong, LIU Yanxu, ZONG Minli, HU Xiaoxu (Laboratory for Earth Surface Processes, Ministry of Education, College of Urban and Environmental Sciences, Peking University, Beijing , China) Abstract: Under the background of accelerating global urbanization and environmental change, it is of great significance for ecological risk assessment to identify local ecological elements and processes influencing regional ecological sustainability. Ecological risk assessment has been regarded as one of the key topics in researches on integrated management of social ecological system in the view of physical geography and macro ecology. With a special focus on spatial heterogeneity and the correlations between landscape patterns and ecological processes deriving from landscape ecology, landscape ecological risk assessment (LERA) deepens this topic with a new perspective and paradigm. In this paper, through the contrast among ecological risk assessment, regional ecological risk assessment, and landscape ecological risk assessment, the connotation of LERA is clearly defined. Detailed research progresses on LERA are also discussed and focused on region selection of assessing target, landscape meaning characterization of assessing unit, paradigm uniformity of assessing method, indexation of assessing model, and weight setting of assessing index. Finally, future research prospects on LERA are proposed, including detecting ecological implication in the view of landscape process, applying the scaling concept in risk assessment, quantifying the uncertainty of assessing results, coupling nonlinear ecological model with risk threshold determination, incorporating values of ecosystem services into risk assessment, and integrating multiple ecological models through the identification of source and sink landscape process. A framework has also been constructed to illustrate the logic relationships among the prospects of LERA. Keywords: landscape ecological risk assessment; landscape pattern and process; spatial heterogeneity; research progress and prospect