社會－生態系統干旱脆弱性與適應性治理的概念及研究進展

摘要：社會－生態系統脆弱性研究是地理科學領域的一個前沿研究課題。適應性治理是社會－生態系統治理研究和政策實踐的關鍵議題。論文在梳理社會－生態系統干旱脆弱性與適應性治理的相關概念及內涵的基礎上，從研究尺度、數據指標、測度流程、驅動機制等方面探討了社會－生態系統干旱脆弱性研究進展，從理論基礎、分析框架、研究方法、適應途徑等方面闡述了社會－生態系統適應性治理研究展開，并指出當前社會－生態系統干旱脆弱性與適應性治理研究存在的薄弱環節，并提出展望。

關鍵詞：社會－生態系統；脆弱性；適應性治理；干旱；研究進展

中圖分類號：X171 文獻標志碼：B

前言

生態文明建設業已成為中國基本國策之一，其建設實質是保護和構建高質量穩定的人與自然復合系統。而人與自然復合系統亦被稱為社會－生態系統（Social-Ecological Systems，SES）。

中國生態文明建設的抓手和措施之一是開展區域生態環境治理，而開展社會－生態系統研究及其優化管理則是區域可持續發展與生態環境治理的新途徑。當前，社會－生態系統研究是地理學和生態學綜合研究的前沿和重要途徑。脆弱性是社會－生態系統研究的核心概念，有助于推動中國生態文明建設與可持續發展等重大國家需求的實現。而干旱脆弱性研究是社會－生態系統脆弱性研究的最新熱點，已引起學界關注。適應性治理旨在將社會－生態系統研究與治理政策聯系起來，為社會－生態系統干旱脆弱性研究成果向治理政策轉化提供了新方向，但目前仍面臨著諸多難題。文章對國內外干旱脆弱性與適應性治理相關進展進行梳理，并針對當前的研究趨勢和薄弱環節，提出未來發展方向與展望。

1相關概念及內涵

社會－生態系統，也被稱為“復合人－地系統”或“人與自然復合系統”，對其開展研究被認為是科學實現可持續發展之重要途徑。以Ostrom為代表的公共資源管理學派在解決“公地悲劇”中不斷深入探索社會－生態系統相關研究理論，并于2009年在著名學術期刊Science上發表《社會－生態系統可持續發展總體分析框架》。該分析框架由資源系統、資源單位、治理系統和用戶等4個核心系統構成，并認為社會－生態系統具有不同于社會系統或生態系統的結構和功能，是一個復雜適應性系統。相關科研管理機構持續開展有關社會－生態系統研究的資助計劃，例如，2001年起，美國科學基金會開展了自然與人類耦合系統動力學研究計劃，2019年起，該計劃發展為社會－環境綜合系統動力學研究計劃。中國國家自然科學基金委員會也在地理學科代碼下設區域可持續發展二級代碼資助人地系統耦合研究。

當前，陸地表層系統科學與可持續發展已經成為綜合自然地理學乃至地理學的核心領域和方向。伴隨著可持續性科學和全球可持續發展目標的提出，社會－生態系統的關鍵概念－脆弱性、韌性、適應能力等已成為陸地表層系統科學深入分析探究的方面，并為可持續發展的方向和途徑提供參考。Turner等代表性學者提出的社會－生態系統脆弱性分析框架被廣泛應用。該分析框架包括人類活動和自然環境及其相互作用背景下的暴露、敏感性和恢復力等方面組件，并探究全球、區域、地方等3個尺度下各要素交互作用。韌性理論中，提出著名“球－杯模型（Ball-and-cupdiagram）”和“吸引盆地模型（Basin of attraction diagram）”的學者Walker等認為應當融合脆弱、適應等概念來探討不同尺度下韌性變化。雖然各方見解有所差異（見圖1），但社會－生態系統是脆弱性的研究對象的觀點得到共識。

聯合國政府間氣候變化專門委員會（Intergovemmental Panel on Climate Change，IPCC）第4次評估報告中指出脆弱性由暴露度、敏感性和適應能力3個維度組成。隨著研究不斷深人，脆弱性及其評估框架應用到越來越多的研究案例中。暴露度（Exposure）是系統遭受外部自然環境條件變化或社會政治壓力的程度，是外部壓力施加于社會－生態系統的頻率、持續時間和強度。敏感性（Sensitivity）是系統受擾動或壓力影響的程度，是氣候事件和社會系統相互作用的結果，是受到擾動前社會－生態系統的固有特性。適應能力（Adaptive Capacity）是系統應對實際或預期壓力的能力，是系統對擾動的適應（Accommodate）和恢復（Recover）能力。通過適應能力可將干旱脆弱性研究與適應性治理研究相聯結。

干旱及其態勢是全球關注的問題，相比其他極端事件或自然災害，干旱具有發展緩慢、持續時間長、影響范圍大等特點。在上述社會－生態系統脆弱性研究的基礎上，干旱脆弱性研究是新近研究熱點，該研究關注社會－生態系統因自然、社會、經濟等各要素制約而造成系統易于遭受干旱損失和影響的屬性。干旱脆弱性是社會－生態耦合系統交互影響的結果，對其開展研究漸已成為預防和減緩干旱方面政策制定的首要環節。

適應性研究旨在提升社會－生態系統適應能力，并注重通過適應性治理來保障社會－生態系統的良性發展，是促進社會－生態系統可持續發展的重要途徑。適應性概念源于生物學和生態學。1973年，Holling等學者將適應性等概念引入社會－生態系統研究。至21世紀，適應性概念已被廣泛應用于可持續科學（如圖1所示）。現階段，有學者將社會－生態系統適應性定義為人類主體為減少地理環境變化的負向影響，調整自身行為和系統結構的過程，以降低負向影響并保持系統優勢狀態的能力。

社會－生態系統適應性治理意圖通過適應性的社會權利分配與行為決策體制，使得社會－生態系統能在動態中可持續提供生態系統服務，保障人類福祉，同時，通過合理的組織結構動態調節系統狀態，以應對社會－生態系統的復雜性和不確定性。

2研究進展

2.1社會－生態系統干旱脆弱性研究

文章從研究尺度、數據指標、測度流程、驅動機制等方面對社會－生態系統干旱脆弱性進行梳理總結。

當前，社會－生態系統干旱脆弱性研究已經在全球、區域、地方等多尺度予以展開，常常涉及各級行政區域和自然地理單元。

IPCC評估報告中脆弱性評估模型運用最為廣泛，即“脆弱性（v）=暴露度（E）+敏感性（S）-適應能力（AC）”，具體測度流程如圖2所示。相應地，按照脆弱性及其組成要素的概念，學者們篩選出相應指標進行表征，例如，干旱頻率、干旱強度等指標常用于表征暴露度，農牧業用地面積、糧食產量、水資源量等指標常用于表征敏感性，GDP、抗旱管理計劃、農戶干旱適應策略等指標常用于表征適應能力。這些指標往往涉及氣象、水文、遙感、問卷調查以及社會經濟統計等數據類型。

在獲取到暴露度、敏感性和適應能力等三方面各指標原始數據后，經過以下步驟：（1）所屬各指標的標準化值與各指標相應的權重相乘；（2）將三方面所屬各指標的前述相乘結果求和，而后將各求和結果輸入到脆弱性評估模型中。這些步驟涉及到了指標處理方法，例如，各指標常用的標準化方法有極差標準化方法、四分位距標準化方法、Z-score標準化方法、模糊隸屬度函數等。各指標權重的常用賦值方法有層次分析法（AHP）、比例法、等權重法、專家打分法、熵值法、主成分分析法以及模糊層次分析法（FAHP）等。指標標準化方法和指標權重賦值方法多樣，不同的標準化和賦值方法會造成脆弱性計算結果的差異，易使評估產生不確定性。在獲得脆弱性計算結果后，魯棒性分析、不確定評價、不確定與敏感性分析是常用的不確定性分析方法。一般地，選擇不確定分析結果最好的脆弱性計算結果為最終的脆弱性評估結果（見圖2）。

在驅動機制方面，可運用因子貢獻度模型、地理探測器模型等方法分析社會－生態系統干旱脆弱性的影響因素。社會－生態系統的干旱脆弱性受自然環境和社會經濟要素的交互影響，更取決于暴露度、敏感性和適應能力。暴露度越低，敏感性越低，適應能力越高意味著干旱脆弱性越低。在影響因素分析的基礎上，學者們提出降低社會－生態系統干旱脆弱性的對策建議。例如，加強風險管理措施、調整土地利用結構、合理配置水資源等。

2.2社會－生態系統適應性治理研究

文章從理論基礎、分析框架、研究方法、適應途徑等方面對社會－生態系統適應性治理進行梳理總結。

學者們從系統適應性、資源要素適應性評價、適應性治理等視角進行了理論梳理。其中，適應性循環理論、適應性治理框架都是社會－生態系統領域適應性研究的代表性理論。社會－生態系統適應性治理理論形成受到了經濟學領域的公共池塘管理、政治學領域的治理、災害學領域的脆弱性、生態學和系統科學領域的適應性等、人類學領域的適應以及社會學領域的社會網絡等理論的影響，這些理論為社會－生態系統適應性治理的實現框架－“協作治理（Transformative Governance）”和“轉型治理（Collaborative Governance）”提供了建構基礎。

當前，社會－生態系統適應性研究尚未形成統一的研究框架，仍以半定量化研究為主，不及社會－生態系統脆弱性研究廣泛。但二者研究并不是相互孤立，而是產生聯系的，脆弱性研究的發展在一定程度上助推了適應性研究，反過來，適應性研究也為脆弱性研究提供有力支撐。近年來，社會－生態系統適應性研究受到IPCC等國際組織以及IHDP、IGBP等國際研究計劃的重視。2001年，Holling等學者認為復雜系統適應性循環經歷開發（T）、保護（K）、釋放（Ω）和更新重組（a）4個階段，并通過潛力、連通度和恢復力等指標表征階段發展的動態響應機制。2005年，Folke等學者提出“社會－生態系統適應性治理”概念及其分析框架，隨后，Rijke等學者對分析框架進行了改進。在Folke等學者提出的適應性治理框架中，知識組織、目標設定、社會網絡、機會空窗是其組成階段。瑞典Kristianstad模式被學界認為是首個社會－生態系統適應性治理案例。中國學者在“治理網絡”和“球－杯模型”基礎上構建了由社會網絡、政策結構和系統狀態等組成社會－生態系統適應性治理“三明治”模式。

在研究方法上，適應性研究已漸從定性走向定量。概念模型法是社會－生態系統適應性研究常用模型，并趨向概念模型與數理模型相結合，社會－生態系統適應性循環和區域適應能力等研究的指標體系是當前社會－生態系統適應性研究常用指標體系。新近研究中，將以社區為基礎的適應（community-based adaptation，CBA）作為提升適應能力的方法的相關研究受到關注。

適應性治理通過適應途徑將社會－生態系統研究與治理政策聯系在一起，業已成為社會－生態系統治理研究和政策實踐的關鍵議題。適應途徑的實現離不開適應性治理的實現框架，其中，轉型治理注重通過適應性治理體系主動更新社會－生態系統狀態，而協作治理則強調通過自組織制度來保持社會－生態系統的良性狀態。實現協作治理，需要權力、研究、資助、執行等多主體參與利益相關者決策，采用自下而上手段構建社會－生態系統協作機制。

3存在不足與發展方向

社會－生態系統干旱脆弱性和社會－生態系統適應性治理現有研究存在以下不足：（1）現有研究缺少一定的綜合性和全面性。社會－生態系統干旱脆弱性研究多集中在單一尺度，它與社會－生態系統適應性治理均存在跨尺度或多尺度的宏觀微觀綜合探究工作需加強的問題。（2）現有干旱脆弱性分析中，數據標準化與指標權重賦值方法多樣化，方法選擇的差異易產生干旱脆弱性研究結果的不確定性。同時，既有研究中不同標準化和權重賦值方法的對比篩選以及干旱脆弱性研究結果不確定性分析等方面工作較為缺乏。（3）當前干旱脆弱性研究多注重結果導向，例如脆弱性評估、脆弱性空間分異等靜態評價結果；而過程導向研究有待加強，例如脆弱性內部各要素動態變化、相互反饋及其作用機制，自組織社會網絡中各利益相關者在適應性治理與調控中的參與等動態過程研究。（4）中國社會－生態系統適應性治理及其與社會－生態系統干旱脆弱性相聯結的既有研究均較為薄弱。中國化的社會－生態系統適應性治理分析框架與方法模型構建是亟待解決的難題。

社會－生態系統干旱脆弱性和社會－生態系統適應性治理的未來研究方向：（1）多學科交叉融合、多理論技術支撐、多源數據相結合、多時空研究尺度開展社會－生態系統干旱脆弱性與適應性治理研究。探究干旱擾動下不同尺度的社會－生態系統脆弱性，認知區域社會－生態系統面對干旱擾動時顯現的脆弱性規律，在此基礎上開展社會－生態系統適應性治理研究，以促進多元社會主體合作及其與生態環境良性互動。（2）多種標準化和權重賦值方法的對比篩選以及研究結果的不確定性分析有助于提高干旱脆弱性研究結果可靠性和穩定性，在未來干旱脆弱性測度流程中可成為重要環節。（3）推動干旱脆弱性研究由結果導向往過程導向，由靜態向動態進行轉變。研究中往往涉及社會子系統，生態子系統，暴露度、敏感性和適應能力等維度，社會網絡中利益相關者等構件或元素。（4）面向治理政策、治理網絡、自組織、學習與適應能力等概念命題是未來社會－生態系統適應性治理研究值得關注和加強的方面。在與社會－生態系統干旱脆弱性相聯結研究中，注重不同尺度不同階段的適應能力及其傳遞效應研究，加強社會網絡中多主體決策，構建基于自然的解決方案，動態模擬不同適應性治理策略下的社會－生態系統干旱脆弱性。

面對高度復雜且充滿不確定性的未來，如何通過社會－生態系統的治理來可持續性地保障人類福祉是適應性治理關注的核心問題。從干旱脆弱性出發，如何科學選擇適應性治理對策從而提高適應能力降低脆弱性是適應性治理案例研究值得關注的焦點。由此，文章提出了社會－生態系統針對干旱脆弱性的適應性治理對策的流程模式（如圖3所示），以期為創新和豐富社會－生態系統干旱脆弱性與適應性治理的研究范式提供參考。具體地，從組成社會網絡的各利益相關方出發，根據不同時空尺度的適應性治理對策問卷調查和多準則決策分析模型生成不同治理規則下的干旱脆弱性模擬結果，回溯找到符合可持續發展導向的干旱脆弱性結果所對應的不同尺度治理規則，從而獲得針對干旱脆弱性的不同時空尺度的社會－生態系統適應性治理對策。

4結束語

社會－生態系統研究是地理學、生態學、環境科學與社會科學共同研究的熱點問題。在生態文明建設、高質量發展和鄉村振興的時代背景下，社會－生態系統脆弱性研究已成為人地系統耦合研究前沿。論文在社會－生態系統干旱脆弱性與適應性治理的相關概念及內涵的基礎上，系統梳理了社會－生態系統的干旱脆弱性及適應性治理研究進展，并指出當前在多尺度綜合探究、數據處理方法、研究導向以及中國化的適應性治理研究框架等方面存在薄弱環節。最后，提出多學科交叉融合開展社會－生態系統干旱脆弱性與適應性治理研究，推動脆弱性研究由結果導向往過程導向、由靜態向動態進行轉變，注重適應能力及其傳遞效應等值得深入探討的研究方向。