面向人類世的自然與社會：景觀生態學的挑戰與展望
——第十屆國際景觀生態學大會述評

翟睿潔,趙文武,*,華 廷

1 北京師范大學地理科學學部 地表過程與資源生態國家重點實驗室, 北京 100875 2 北京師范大學地理科學學部 陸地表層系統科學與可持續發展研究院, 北京 100875

翟睿潔,趙文武,華廷.面向人類世的自然與社會：景觀生態學的挑戰與展望——第十屆國際景觀生態學大會述評.生態學報,2020,40(5):1834- 1837.

1 大會概況

第十屆國際景觀生態學大會(10thInternational Association for Landscape Ecology World Congress)于2019年7月1日至7月5日在意大利米蘭召開,會議的主題是“面向人類世的自然與社會：景觀生態學的挑戰與展望”(Nature and society facing the Anthropocene: challenges and perspectives for Landscape Ecology)。國際景觀生態學大會自1983年成立以來每四年舉辦一次,旨在通過學術、教育和交流等活動,促進景觀生態學的國際合作和跨學科交流。本屆大會在5天的會議期間安排了5場大會報告,組織了超過50場專題研討會,共有口頭報告700多個,主題展板200多個,吸引了來自99個國家950余名專家學者參會。

本屆大會緊緊圍繞會議主題,對當今世界景觀生態學發展、生態系統服務與人類福祉及生態系統管理展開熱烈的討論。大會聚焦三個核心問題：(1)氣候變化下的景觀生態學；(2)景觀生態學與可持續發展目標(Sustainable Development Goals, SDGs)的連接；(3)如何通過政策調節景觀格局和過程。本文就此次會議中國際景觀生態學的研究進展、熱點問題和學科前沿進行介紹評述,以服務于我國景觀生態學的發展。

2 國際景觀生態學研究進展

景觀生態學強調空間格局、生態學過程與尺度之間的相互作用[1],聚焦地理學與生態學的交叉領域。理解生物物理和生態過程的作用是景觀生態學研究的基礎；在遙感和計算機技術推動下,景觀格局與生態過程的關系研究呈現蓬勃發展態勢[2-3]；在多源數據的支撐下,社會、文化、經濟、氣候、土壤等因素對景觀變化的驅動機制得到持續深化。近年來,在可持續發展背景下,景觀生態學的發展進一步整合了文化生態學、人文地理學和可持續性科學,強調人與環境系統耦合與可持續性研究。景觀生態學研究范式表現出從“格局-過程-尺度”向“格局-過程-服務-可持續性”的演變過程[4]。在這一過程中,景觀生態學研究領域呈現出從多學科研究向跨學科研究的轉變[5]。總體而言,本屆會議圍繞景觀生態學的報告和討論可以分為三個方面：氣候變化背景下的景觀生態學、景觀生態學與可持續發展、景觀生態學研究在政策制定中的應用。

2.1 氣候變化背景下的景觀生態學

當今氣候變化對全球生態系統造成了嚴重負面影響,氣候變化對生態系統服務的影響更是學者關注的研究重點[4-6]。因此,正確認識氣候變化背景下景觀格局變化、驅動因素、應對策略成為景觀生態學研究的關鍵科學問題之一[7]。本次會議圍繞該議題的討論主要集中在：雪地景觀、森林景觀和不同氣候變化情景的模型模擬等方面。

降雪通過土壤覆蓋減少部分風蝕,并在春季為植被帶來水分,對于維持生態系統健康具有重要意義。然而,在氣候快速變化背景下,積雪深度和持續時間對溫度的細微變化非常敏感。氣候變化可以通過改變積雪,影響生態系統的穩定性。例如,與會學者研究發現,周期性變暖在改變積雪的同時,會引發物候變化,使物種更易于受到冰凍影響。如在美國阿拉斯加,目前已有超過40萬公頃的森林死亡,也有森林處于“死亡過渡區”。對于草原生態系統的而言,積雪變化在影響土壤溫度的同時,逐步影響著草原植物的氣候變化適應能力[8]。

新的氣候條件和人類干擾影響樹種的水平與垂直分布,強烈影響著未來森林景觀的分布和組成。為了在氣候變化環境下得以生存,物種要么適應新的環境,要么改變自身的空間格局。學者研究發現,氣溫和降水的變化對森林的組成和結構產生了深刻的影響,當升溫>2℃時,植被由以針葉樹為主的森林景觀向以小闊葉樹為主的森林景觀過渡；同時,地形的復雜性也能夠在一定程度上緩解了這一趨勢的轉變[9]。

不同氣候情景下的土地利用空間模擬一直是景觀生態學研究的熱點[10-11]。眾多學者希望通過GIS平臺和建模工具發展相應的模型,解析景觀動態變化、驅動因素及其影響效應。例如,本次大會部分專題專門研討了如何將氣候和擾動機制整合到森林景觀模型中。在該研討會中有學者采用IBC-CARBON(Integrated Biodiversity Conservation and Carbon)項目開發的工具,分析了芬蘭南部森林管理對于不同碳匯情景的響應。近年來,越來越多的學者采用自主開發建模工具,模擬分析景觀變化的驅動因素及其區域分異特征。然而,由于模型適用尺度、數據精度限制、多源異構數據融合等問題,現有建模工具還存在諸多局限。

2.2 景觀生態學與可持續發展

景觀生態學強調格局、過程與尺度之間的相互作用[2],生態系統服務是自然環境與人類福祉的橋梁[12],而追求人類福祉是可持續發展的重要目標。在本次大會中,國際地理聯合會面向未來地球的地理學專業委員會領銜設立的 “促進生態系統服務,實現可持續發展目標”(Promoting Ecosystem Services for Sustainable Development Goals)專題研討會,就生態系統服務與可持續發展相關問題展開了熱烈地討論,主要集中在：生態系統服務動態變化、生態系統供需評估、連接生態系統服務與可持續發展。

識別生態系統服務的變化趨勢,對生態恢復和科學管理具有重要意義。有學者評估全球范圍內1980年至2017年土壤侵蝕變化,并探討了氣候和土地利用對土壤侵蝕的影響。結果發現,全球土壤侵蝕總體呈下降趨勢,但在不同大洲之間表現出明顯的差異性。現在越來越多的研究不僅僅局限于對生態系統服務供給的評估,更強調人類福祉、人類對環境的感知、生態系統服務的供需關系等研究。在此次研討會中,有學者專門就游憩服務需求與城市化之間的關系開展了研究,進一步提高了景觀服務供需關系框架的完整性。對于零饑餓的可持續發展目標,有學者發現通過改善植物-土壤和營養相互作用,可以提高多樣性和生產力,從而推動農業生產的可持續發展。

可持續發展目標是推動建立自然環境與人類福祉連接的重要導向,解析可持續發展目標與生態系統服務之間的關系,有助于為實現可持續發展目標提供具體生態系統管理需求。大會上,與會專家對18項生態系統服務與聯合國17項可持續發展目標之間的關系以及可持續發展目標的優先級進行了專家調查,發現各大洲在SDG優先級上存在顯著差異,亟待深化生態系統服務與不同可持續發展目標的作用機制。

2.3 景觀生態學研究在政策制定中的應用

景觀生態學研究和規劃、管理等密切相關,在政策制定中發揮重要作用。本屆大會的多個研討會針對不同尺度,研討了如何基于景觀生態學的研究成果,為提升人類福祉、推動可持續發展目標提供決策支撐。

與會學者提出,需要將自然本底條件納入城市規劃中,建議采用多種方法設計適宜的區域規劃戰略,以保護自然環境,維持生物多樣性。還有學者提出應將不同生態系統利益攸關方的利益、偏好納入生態規劃框架中,并揭示不同利益攸關方對土地利用變化和生態系統服務的影響,明確它們之間的權衡協同關系。

人口增長、氣候變化、土地退化對等自然資源造成越來越大的壓力,亟待明晰復雜的社會生態系統動態,制定可持續的適應性管理策略。聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)最近發布的1.5°C特別報告[13]明確指出,通過植樹造林和生物質能源等二氧化碳去除技術,特別是結合碳捕獲和儲存技術,有望減緩氣候變化的影響。與會學者分析了生產力低或未造林土地上植樹造林、發展生物能源減緩氣候變化的潛力,探討了在可開發土地上,氣候變化情景下作物產量變化趨勢。還有學者提出將土地管理納入區域土地利用變化模型中,討論解析不同農業生態系統的驅動因素與農業系統的發展趨勢等。這些研究結果為決策者制定環境友好型的土地管理戰略、實現可持續發展目標等提供了新的方案和思路。

3 會議啟示

本次國際景觀生態學大會重點討論了景觀生態學與氣候變化、可持續發展和生態系統管理之間的關聯,展望了未來景觀生態學的挑戰和發展方向,對于我國的景觀生態學發展啟示如下：

(1)深化氣候變化、人類活動與生態系統作用機制分析。目前我國學者圍繞氣候變化對土地利用/土地覆蓋的影響有了相關探索,取得了系列成果[14]。然而,在氣候變化加劇、極端災害增多、人類活動頻繁的背景下,將人類活動、極端氣候等整合到生態系統與景觀格局變化的研究中,分析生態系統的穩態轉換與恢復力,探討不同景觀格局的抗干擾能力,明晰氣候變化、人類活動對生態系統結構、功能與服務的影響機制,仍需要景觀生態學者及相關領域專家的共同努力。

(2)加強生態系統服務與可持續發展的動態連接。可持續發展目標是人類需求的重要表達,而生態系統服務是銜接生態系統和人類福祉的有效紐帶。在早期景觀生態學研究中,基本遵循著 “格局-過程-尺度”這一基本范式,但是伴隨著生態系統與可持續發展研究成為熱點,亟待進一步拓展和深化“格局-過程-服務-可持續”的研究范式[12]。其中,尤其需要加強生態系統服務與可持續發展目標的作用機制研究,深化生態系統服務對人地系統的橋接作用,識別生態系統服務供給、生態系統服務需求、人類福祉的作用機制,探討景觀格局優化途徑,為改善人類福祉、提高生態環境質量,服務于區域可持續發展服務。

(3)拓展景觀生態學研究成果在生態系統管理與可持續發展中的應用。本屆大會交流的一個重點就是從評估到管理,將生態系統服務的評估結果運用到生態系統管理和政策實踐中。目前,我國啟動了系列重大國家戰略,包括京津冀協同發展、黃河流域生態保護和高質量發展、長江經濟帶發展、長三角一體化發展、粵港澳大灣區建設、“一帶一路”建設,形成了保護生態環境本底、促進區域經濟協同發展、拓展全球的發展戰略布局。景觀生態學作為地理學與生態學的交叉學科,亟待面向國家重大戰略需求,積極發揮學科交叉優勢,深化景觀生態理論在實踐中的應用研究。