王 晗,張丹妮,華 廷,趙宇豪,王振宇,吳健生,*

1 北京大學深圳研究生院城市規(guī)劃與設計學院城市人居環(huán)境科學與技術(shù)重點實驗室,深圳 518055

2 北京大學城市與環(huán)境學院地表過程與模擬教育部重點實驗室,北京 100871

3 北京師范大學地理科學學部地表過程與資源生態(tài)國家重點實驗室,北京 100875

人類活動對自然環(huán)境產(chǎn)生全球性影響是人類世的顯著特征[1—2]。城市化驅(qū)動下的土地利用與土地覆被變化[3]影響了地表侵蝕[4]、沉積[5]、水循環(huán)[6]等諸多自然過程,化石燃料燃燒造成的人為溫室氣體排放加劇了全球氣候變暖[7—8],農(nóng)業(yè)活動尤其是化肥的廣泛使用改變了氮、磷、硫等元素在全球生物地球化學循環(huán)中傳輸與轉(zhuǎn)化的速率[9—10]。陸地與海洋生態(tài)系統(tǒng)吸收了將近一半的人為碳排放,但在氣候變化與人為因素共同作用下面臨新的演化壓力[11—12],生物多樣性喪失與生態(tài)系統(tǒng)退化的風險不斷增加[13—16]。日益嚴峻的全球環(huán)境問題成為人類可持續(xù)發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)[17]。

長期以來,人地系統(tǒng)研究關(guān)注從生態(tài)系統(tǒng)、社會系統(tǒng)的多個層面描述和解析自然環(huán)境與人類社會的交互作用。但全球性的環(huán)境變化問題進一步凸顯了人地作用的復雜過程和機理[18],人地關(guān)系的綜合協(xié)調(diào)仍然面臨著生態(tài)系統(tǒng)保護與社會系統(tǒng)治理兩者系統(tǒng)性與整體性不足的難題。社會-生態(tài)系統(tǒng)(Social-ecological Systems,SESs)是近年來人地系統(tǒng)研究的熱點視角[19],其嘗試將自然環(huán)境與人類社會刻畫為復雜耦合的整體系統(tǒng)。以脆弱性[20—21]、韌性[22]與適應性[23—24]為切入點的研究工作指出了社會-生態(tài)系統(tǒng)適應性治理的途徑[25],強調(diào)了建立具有適應性的社會權(quán)利分配與行為決策機制[26],為緩解生態(tài)系統(tǒng)退化[27]、恢復生態(tài)系統(tǒng)功能和服務[28]、解決社會貧困[29]等諸多跨系統(tǒng)問題提供了解決方案。

國外較早地圍繞社會-生態(tài)系統(tǒng)開展理論和實踐研究,而國內(nèi)近年來開始針對具體區(qū)域問題開展系列探索,但相關(guān)工作仍處于起步階段,且社會-生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域整體發(fā)展態(tài)勢與熱點內(nèi)容的總結(jié)工作仍不多見。為此,本文從社會-生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)文獻分析出發(fā),對其研究領(lǐng)域的發(fā)展歷程、近今態(tài)勢和前沿議題進行歸納,總結(jié)現(xiàn)有研究的理論基礎(chǔ)和地域?qū)嵺`,以期為凝煉社會-生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域的研究方向和深化科學問題提供參考。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

Web of Science(WoS)(https://www.webofscience.com/)收錄了世界范圍內(nèi)各學科領(lǐng)域的優(yōu)秀期刊,能夠及時反映科學發(fā)展的前沿態(tài)勢[30]。本文限定檢索范圍為WoS核心合集(SCIE、SSCI、AHCI、ESCI)和中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD),以“Social-Ecological Systems(Social-Ecological)”為主題詞,文獻類型為Article和Review Article。截至2022年5月18日,共檢索到6835篇文獻。

中國國家自然科學基金委員會通過有計劃的資助體系推動了我國科技創(chuàng)新尤其是基礎(chǔ)研究的發(fā)展,其資助傾向反映了國家層面對科學發(fā)展的需求[31]。以“社會-生態(tài)系統(tǒng)”為主題詞,對2021年及以前歷年資助項目進行檢索(https://isisn.nsfc.gov.cn/),經(jīng)篩選去除醫(yī)學、心理學等領(lǐng)域不相關(guān)的少量結(jié)果,共檢索到43個社會-生態(tài)系統(tǒng)主題的研究項目。

1.2 統(tǒng)計分析

本文利用WoS檢索文獻的題錄字段(題目、作者、單位、關(guān)鍵詞、資助基金、引文信息等)與NSFC資助項目的外部特征字段(項目名稱、負責人、依托單位、項目類型、資助金額、項目摘要等)開展數(shù)量統(tǒng)計與趨勢分析,以明確社會-生態(tài)系統(tǒng)研究的主要態(tài)勢和熱點內(nèi)容。

1.3 共現(xiàn)網(wǎng)絡與詞頻分析

本文以共同出現(xiàn)在文獻中的作者、關(guān)鍵詞、單位等關(guān)注項為網(wǎng)絡節(jié)點,關(guān)注項共現(xiàn)頻數(shù)作為網(wǎng)絡的邊,構(gòu)建共現(xiàn)網(wǎng)絡[32]對社會-生態(tài)系統(tǒng)研究文獻的作者、主題、發(fā)文機構(gòu)及其相互聯(lián)系進行量化分析,共現(xiàn)網(wǎng)絡分析在荷蘭萊頓大學Eck和Waltman開發(fā)的VOSviewer軟件[33]中進行。關(guān)鍵詞頻數(shù)能夠反映一段或多段文本的主題分布[34],本文通過Python腳本對NSFC資助的社會-生態(tài)系統(tǒng)研究項目的名稱、摘要等內(nèi)容進行分詞和詞頻統(tǒng)計,以分析NSFC資助研究項目關(guān)注主題的演變。

2 社會-生態(tài)系統(tǒng)研究態(tài)勢

2.1 社會-生態(tài)系統(tǒng)研究發(fā)文特點

2.1.1文獻發(fā)表趨勢

社會-生態(tài)系統(tǒng)研究在WoS核心合集檢索到相關(guān)文獻6595篇,占比96.5%,在CSCD檢索到240篇,占比3.5%。該領(lǐng)域文獻最早發(fā)表于1977年,截至檢索日,年均發(fā)文量約149篇,整體發(fā)文量較少。

社會-生態(tài)系統(tǒng)研究領(lǐng)域的形成與發(fā)展過程和國際組織發(fā)起的重要研究計劃密切相關(guān)。隨著國際性科學合作進程的推進,社會-生態(tài)系統(tǒng)研究的文獻發(fā)表數(shù)量呈現(xiàn)了明顯的三階段特征(圖1),即萌芽階段(1977—2001年)、起步階段(2002—2009年)、發(fā)展階段(2010年至今)。研究議題最初以氣候變化為起點關(guān)注全球變化等自然科學問題,后逐漸演變?yōu)殛P(guān)注人類世全球變化的驅(qū)動力、全球環(huán)境變化對人類福祉影響、緩解與適應全球變化等自然科學與社會科學融合的綜合問題。

圖1 社會-生態(tài)系統(tǒng)研究論文發(fā)表趨勢Fig.1 Publication trends of social-ecological systems research papers

2.1.2文獻學科分布

以我國國務院學位委員會學科二級分類標準來看,社會-生態(tài)系統(tǒng)研究受到自然科學和社會科學多個學科的廣泛關(guān)注(圖2),其中來源于環(huán)境科學與工程、生態(tài)學、地理學三個學科的文獻發(fā)表數(shù)量與引用數(shù)量最高。生態(tài)學、可持續(xù)性科學、環(huán)境科學和管理政策等主題的國際期刊發(fā)表了最多的文獻(表1)。相關(guān)文獻的學科分布與期刊主題,凸顯了社會-生態(tài)系統(tǒng)研究領(lǐng)域的學科交叉特點。

表1 社會-生態(tài)系統(tǒng)研究論文主要來源期刊Table 1 The primary source journals for the literature on social-ecological systems research topics

表2 社會-生態(tài)系統(tǒng)研究中文文獻的前10作者Table 2 Top 10 authors of the Chinese papers on social-ecological systems research

圖2 社會-生態(tài)系統(tǒng)論文發(fā)表與被引前20學科Fig.2 Top 20 disciplines for publication and citation of social-ecological systems research papers

2.2 社會-生態(tài)系統(tǒng)研究力量現(xiàn)狀

全球形成了歐洲(瑞典、荷蘭、法國、德國等國家)、北美洲(美國、加拿大)和澳大利亞三個社會-生態(tài)系統(tǒng)研究核心地區(qū)(圖3),上述地區(qū)的高校、研究院所、公益組織和政府機構(gòu)是累計發(fā)文量前20的來源單位。

圖3 社會-生態(tài)系統(tǒng)研究發(fā)文量前20的機構(gòu)及所屬地區(qū)Fig.3 Regions of the top 20 institutions on social-ecological systems research papers

選擇發(fā)文量與引用量均≥10篇的前300個機構(gòu)分析社會-生態(tài)系統(tǒng)研究的全球機構(gòu)合作網(wǎng)絡(圖4)?？梢园l(fā)現(xiàn):主要發(fā)文機構(gòu)中的斯德哥爾摩大學、亞利桑那州立大學、詹姆斯庫克大學與昆士蘭大學、英屬哥倫比亞大學和滑鐵盧大學是目前全球社會-生態(tài)系統(tǒng)研究機構(gòu)合作網(wǎng)絡的四個主要核心,巴塞羅那自治大學,萊布尼茨海洋科學研究所、波恩大學、清邁大學,中國科學院等為次一級核心。

以發(fā)文量和被引量均≥10篇的發(fā)文作者構(gòu)建全球作者合作網(wǎng)絡(圖4),結(jié)果顯示全球社會-生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域的研究者之間存在著緊密的合作關(guān)系。但合作網(wǎng)絡中華人作者或在國內(nèi)單位就職的作者人員數(shù)量極少,表明我國科研力量尚未在國際社會-生態(tài)系統(tǒng)研究領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。同時,統(tǒng)計得到社會-生態(tài)系統(tǒng)研究領(lǐng)域中文發(fā)文量前10的作者(表2),國內(nèi)研究的中文文獻數(shù)量也較少,累計發(fā)文量尚不足百篇。

2.3 社會-生態(tài)系統(tǒng)研究資助趨勢

2.3.1社會-生態(tài)系統(tǒng)研究主要資助來源

社會-生態(tài)系統(tǒng)研究領(lǐng)域的發(fā)展與其受資助的方式與力度密切相關(guān),多元化的資助體系是國際社會-生態(tài)系統(tǒng)研究迅速發(fā)展的重要支撐。根據(jù)統(tǒng)計得到的文章發(fā)表量前20的資助來源機構(gòu)(表3),北美洲、歐洲、澳大利亞等地區(qū)的資助機構(gòu)數(shù)量最多。國際上相關(guān)資助機構(gòu)類型多樣,既有基礎(chǔ)研究部門,也有各國政府業(yè)務部門和國際公益性研究組織,我國目前則主要依靠國家自然科學基金委員會的資助。

表3 社會-生態(tài)系統(tǒng)研究論文的前20資助來源機構(gòu)Table 3 Top 20 funding institutions of the papers on social-ecological systems research

2.3.2中國國家自然科學基金資助趨勢

國內(nèi)社會-生態(tài)系統(tǒng)研究歷史受資助數(shù)量和力度均較低,但近年來上升趨勢顯著(圖5)。NSFC對社會-生態(tài)系統(tǒng)研究的資助起步于西北大學王俊2005和2006年主持的青年科學基金項目和國際(地區(qū))合作與交流項目;到2010年,NSFC相關(guān)項目資助數(shù)量和力度才開始持續(xù)增加。2019年以前,以青年科學基金、面上項目、地區(qū)科學基金等為主的資助類型表明NSFC對社會-生態(tài)系統(tǒng)探索性研究的鼓勵。2019年以來,由中國科學院環(huán)境生態(tài)中心傅伯杰和孫然好、北京大學王仰麟等團隊牽頭主持的重點項目、聯(lián)合基金項目等受到資助,一定程度上表明社會-生態(tài)系統(tǒng)研究已開始成為優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和學科發(fā)展重點。

圖5 國家自然基金委(NSFC)對社會-生態(tài)系統(tǒng)研究項目的年資助趨勢Fig.5 Annual trends of social-ecological systems research projects funded by the National Natural Science Foundation of China

3 社會-生態(tài)系統(tǒng)主題演進

3.1 社會-生態(tài)系統(tǒng)研究關(guān)鍵詞

3.1.1已發(fā)表文獻關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡

選擇檢索文獻中累計出現(xiàn)頻次≥20的關(guān)鍵詞作為關(guān)注項,構(gòu)建社會-生態(tài)系統(tǒng)研究文獻關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(圖6)。社會-生態(tài)系統(tǒng)研究涵蓋了自然生態(tài)系統(tǒng)、氣候變化、土地利用、治理與管理政策等諸多主題,核心關(guān)鍵詞節(jié)點包括Social-Ecological Systems(社會-生態(tài)系統(tǒng))、Resilience(韌性)、Management(管理)、Sustainability(可持續(xù)性)、Governance(治理)、Conservation(保護)、Ecosystem Service(生態(tài)系統(tǒng)服務)、Adaptation(適應性)、Vulnerability(脆弱性)等。關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡表明人類社會系統(tǒng)治理與自然生態(tài)系統(tǒng)問題的綜合是社會-生態(tài)系統(tǒng)研究的核心。以上述核心關(guān)鍵詞為中心節(jié)點,形成了多個相對獨立的關(guān)鍵詞群,多樣化且跨度較大的關(guān)鍵詞群顯示社會-生態(tài)系統(tǒng)研究領(lǐng)域具有綜合性、復雜性和交叉性的特征。

圖6 社會-生態(tài)系統(tǒng)研究文獻關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡與NSFC資助項目主題詞云圖Fig.6 Keywords co-occurrence network and of social-ecological systems research papers

3.1.2國家自然科學基金項目詞頻

通過計算2005至2021年受NSFC資助的43項社會-生態(tài)系統(tǒng)研究項目的名稱和摘要的分詞詞頻,構(gòu)建主題詞云圖(圖6),以直觀反映我國社會-生態(tài)系統(tǒng)研究中重點關(guān)注的議題。NSFC資助的研究項目側(cè)重從脆弱性、適應性、恢復力、韌性等角度,解析社會-生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和過程,進而對其演化、耦合、權(quán)衡等問題進行過程、機制、影響等綜合研究。干旱區(qū)-半干旱區(qū)、海岸帶、城市、鄉(xiāng)村、旅游地、保護地、牧區(qū)、貧困山區(qū)、少數(shù)民族聚居區(qū)等生態(tài)環(huán)境脆弱或者社會環(huán)境特殊的區(qū)域為相關(guān)項目的主要案例地區(qū),這顯示了國內(nèi)社會-生態(tài)系統(tǒng)研究問題的地域性和多樣性。管理、合作、應對等適應性治理手段是國內(nèi)社會-生態(tài)系統(tǒng)研究實踐探索的主要出口。

3.2 社會-生態(tài)系統(tǒng)研究演進

3.2.1社會-生態(tài)系統(tǒng)的概念內(nèi)涵

地學領(lǐng)域的相關(guān)學科通過不同時空尺度的研究,逐步建立起涵蓋大氣、水、生物、陸地等子系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互作用機制的地球系統(tǒng)科學體系[35—38],為認識人類與自然系統(tǒng)交互作用[39—40],實現(xiàn)人類社會可持續(xù)發(fā)展提供支撐。在研究過程中,人(Man)、人類(Human)、社會(Society)、地球(Earth)、土地(Land)、自然(Nature)、環(huán)境(Environment)等詞匯及其組合先后被作為本體來指代人地系統(tǒng)(表4),但在各類研究中相關(guān)概念常被混用,不同表述的應用語境仍存著較大差異。隨著人地關(guān)系認識的深入,系統(tǒng)要素相互依存、相互作用的關(guān)系以及錯綜復雜的系統(tǒng)過程逐漸被研究人員發(fā)現(xiàn)并得到重視,“社會-生態(tài)系統(tǒng)”的概念逐漸形成。社會-生態(tài)系統(tǒng)一詞指的是社會系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)兩者關(guān)聯(lián)而成的人地系統(tǒng),其中“社會”指代人類社會及其活動的本體,“生態(tài)”既指代自然生態(tài)系統(tǒng)本體,也指代社會系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)兩者的作用過程[41],是包含人地系統(tǒng)要素組成和其過程的綜合性表述。

表4 人類與自然系統(tǒng)的多樣化概念表述及其內(nèi)涵Table 4 Diversified concepts and contexts of human and natural systems

3.2.2社會-生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵理論

社會-生態(tài)系統(tǒng)是一種兼具組分功能性(Constituted Relationally)、自適應能力(Adaptive Capacities)、動態(tài)交互性(Dynamic Interactions)、模糊邊界性(Unclear Boundaries)、語境依賴性(Contextual Dependency)和復雜因果性(Complex Causality)等特性的復雜適應性系統(tǒng)(Complex Adaptive System,CAS)[47]。為此,Holling等從系統(tǒng)科學的角度分析人類與自然演化過程,建立擾沌理論(Panarchy Theory)來解釋人類與自然環(huán)境之間廣泛發(fā)生的變化[48]。擾沌理論包含了反饋循環(huán)、非線性、閾值、詫異、遺留影響與時間滯后、韌性與異質(zhì)性等概念體系,為理解人類與自然系統(tǒng)復雜的相互作用,尤其是人地系統(tǒng)中快速與慢速的跨尺度交互、局部與全球變化提供了基礎(chǔ)[49]。

盆地模型[50]和杯球模型[51]等概念模型常被用來具象表達社會-生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)空間,系統(tǒng)外的作用被隱喻為引力,從而以機械運動的概念圖形簡化表達社會-生態(tài)系統(tǒng)面臨干擾時的閾值效應[52]和反饋機制[53—54]。以此為基礎(chǔ),社會-生態(tài)系統(tǒng)理論研究圍繞適應性變化(Adaptive Change)、學習(Learning)、轉(zhuǎn)化力(Transformability)等隱喻(Metaphor)[55]的數(shù)學描述和過程構(gòu)建,形成了干擾響應、系統(tǒng)自組織、學習與適應性三個核心議題[56—57]。單個適應性循環(huán)(Adaptive Cycle)由開發(fā)(r)、保護(K)、釋放(Ω)和更新(α)四個基本階段組成[49]。多個快速與慢速的適應性循環(huán)在跨時空尺度的相互作用,通過記憶(Remember)和反抗(Revolt)的正負反饋發(fā)生聯(lián)結(jié),構(gòu)成多層次的系統(tǒng)自組織、學習與適應過程,推動社會-生態(tài)系統(tǒng)體制轉(zhuǎn)換(Regime Shift)的形成[58]。

3.2.3社會-生態(tài)系統(tǒng)的研究發(fā)展

社會-生態(tài)系統(tǒng)研究是貫穿和綜合傳統(tǒng)人地關(guān)系認識與研究發(fā)展的綜合性領(lǐng)域。對社會系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)脆弱性(Vulnerability)、韌性(Resilience)的定性與定量分析是社會-生態(tài)系統(tǒng)研究領(lǐng)域形成的起點。脆弱性研究始于社會科學,其關(guān)注特定地域的人類對災害尤其是自然災害的暴露[59]、人類社會系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)面對災害或干擾的恢復力[60]或韌性[61],研究突變與壓力導致的系統(tǒng)組分、結(jié)構(gòu)及其狀態(tài)的變化,側(cè)重從消極角度衡量系統(tǒng)受到干擾后產(chǎn)生不利影響的程度[62—63]。韌性研究源于生態(tài)學中對生態(tài)系統(tǒng)在應對變化時的適應性和維持性的關(guān)注[64],是從積極角度對系統(tǒng)演變到新的狀態(tài)之前可承受干擾、自我組織和適應新環(huán)境能力的量化[65—66]。但從社會科學或者自然科學單一角度無法闡明人類與自然系統(tǒng)耦合與發(fā)展的復雜模式和過程[67]。

最早,驅(qū)動力-壓力-狀態(tài)-影響-響應框架[68]從人地相互作用因果鏈出發(fā),奠定了人類活動與自然環(huán)境互動聯(lián)系分析的經(jīng)典框架。從自然生態(tài)系統(tǒng)對人類社會系統(tǒng)的作用角度,生態(tài)系統(tǒng)服務研究從經(jīng)濟學視角將自然環(huán)境提供的滿足人類物質(zhì)與精神需求的自然資源和生態(tài)過程抽象為生態(tài)系統(tǒng)服務,構(gòu)建了自然生態(tài)系統(tǒng)對人類社會發(fā)展的價值核算理論與方法體系[69—70]。面對復雜的人地矛盾,社會-經(jīng)濟-自然復合生態(tài)系統(tǒng)與人地關(guān)系地域系統(tǒng)等工作抓住糧食、能源、人口三個關(guān)鍵要素,從自然、經(jīng)濟和社會三個維度形成了對人地系統(tǒng)組分與結(jié)構(gòu)還原論認知[71],并逐步認識到地域特性是人類對自然投入與產(chǎn)出活動的顯著特點[72]。隨后,生態(tài)足跡考慮人類社會系統(tǒng)對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響,從特定地區(qū)人類生存和發(fā)展所依賴自然資源的消耗及自然環(huán)境對人類活動排放廢物的消納所需要的土地面積[73]入手,建立了人類活動對自然生態(tài)系統(tǒng)影響狀態(tài)評估的量化途徑,同時資源環(huán)境適宜性與承載力[74]、行星邊界[75—76]等研究工作從區(qū)域與全球角度提供了對自然資源約束與人類發(fā)展需求的狀態(tài)分析工具。至此,人類社會系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)兩者相互作用的量化成為人地關(guān)系研究的重點。

進一步地,以人地耦合圈層為代表的研究[77—78]從供給與需求角度篩選表征指標來衡量自然生態(tài)系統(tǒng)與人類社會發(fā)展關(guān)系中的依賴、協(xié)調(diào)、促進的耦合程度。全球化進程中,人們逐漸認識到社會系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)除了在特定地點發(fā)生耦合作用也在區(qū)域與全球各個時空尺度上存在的復雜近-遠距離關(guān)聯(lián)。元耦合理論[79]將系統(tǒng)內(nèi)耦合與系統(tǒng)間的近、遠程耦合相統(tǒng)一,建立了以發(fā)送系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、外溢系統(tǒng)為主體,代理、流等為分析工具的人類與自然系統(tǒng)跨區(qū)域交互研究的方法體系?；谏鲜龉ぷ?同樣關(guān)注人類社會對水資源、糧食、能源等關(guān)鍵需求的水-能-糧紐帶研究[80]重點考慮了相關(guān)社會過程對自然生態(tài)系統(tǒng)服務中的權(quán)衡(Trade-off)與協(xié)同(Synergy)關(guān)系,將人地關(guān)系的認知從還原認識論提升到了系統(tǒng)認識論,在解析社會系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)復雜相互作用方面進行了較好地嘗試。

整體上,地理學、生態(tài)學等學科從系統(tǒng)組分(Component)、結(jié)構(gòu)(Structure)、過程(Process)、狀態(tài)(State)和聯(lián)系(Relation)等不同層次的跨學科人地關(guān)系研究,為社會-生態(tài)系統(tǒng)綜合研究范式的形成提供了方法論支撐,推動了以過程、狀態(tài)和聯(lián)系為關(guān)注重點的社會-生態(tài)系統(tǒng)綜合研究的形成和發(fā)展。Olsson以漁業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為例建立了生態(tài)知識、生態(tài)系統(tǒng)與管理實踐的動態(tài)連接分析框架[81]。該框架認為人們依靠本地化的生態(tài)知識對生態(tài)系統(tǒng)進行認知,而生態(tài)知識反饋影響制度與管理實踐。社會系統(tǒng)的管理實踐活動通過對土地利用決策作用于生態(tài)系統(tǒng)過程,從而產(chǎn)生新的生態(tài)系統(tǒng)認識,循環(huán)往復形成新的動態(tài)連接。Redman進一步提出社會模式與過程和生態(tài)格局與過程的組合是推動社會-生態(tài)系統(tǒng)形成和演化的關(guān)鍵,兩部分通過交互作用產(chǎn)生聯(lián)系,在空間、時間維度上組織發(fā)展成具有韌性、可持續(xù)性和復雜聯(lián)系的系統(tǒng)[82]。Ostrom將社會-生態(tài)系統(tǒng)分為資源系統(tǒng)(Resource System)、資源單元(Resource Unit)、管理系統(tǒng)(Governance System)、用戶(Users)或行動者(Actors)四個一級子系統(tǒng)和多個二級子系統(tǒng),指出子系統(tǒng)通過交互作用產(chǎn)出結(jié)果,與社會、經(jīng)濟、政治環(huán)境和其他生態(tài)系統(tǒng)兩大類外部環(huán)境產(chǎn)生連接,為社會-生態(tài)系統(tǒng)的公共資源治理提供了一個通用的多層次分析框架[83]。

4 社會-生態(tài)系統(tǒng)研究地域?qū)嵺`

4.1 海岸帶社會-生態(tài)系統(tǒng)

海岸帶是世界上人口最密集居住的地區(qū),頻繁遭受洪水、海嘯、颶風及傳染病等災害的干擾,人類社會與生態(tài)系統(tǒng)相互作用強烈,是國外社會-生態(tài)系統(tǒng)研究關(guān)注的重點地域[84]。全球化進程促進了世界各地尤其是沿海地區(qū)經(jīng)濟商品、生態(tài)系統(tǒng)服務的緊密聯(lián)系[85],海岸帶地區(qū)社會系統(tǒng)中經(jīng)濟、制度、市場、技術(shù)、文化與價值觀等通過漁業(yè)活動、污染與氣候變化等代理驅(qū)動因素,對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生作用。沿海自然生態(tài)系統(tǒng)因此在海岸帶御災保護[86]、食物與資源安全[87]、海洋旅游業(yè)與海洋生計[88]、生物化學循環(huán)[89]等方面的服務和功能發(fā)生變化。增強海岸帶社會-生態(tài)系統(tǒng)韌性和降低其脆弱性是社會-生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域相關(guān)研究的核心,已有研究揭示了建立海洋保護區(qū)、合理規(guī)劃漁業(yè)活動與捕撈規(guī)模、減少向海洋中排放污染物、發(fā)展珊瑚礁等脆弱要素保護技術(shù)等綜合治理方案,是實現(xiàn)聯(lián)合國提出的保護和可持續(xù)利用海洋資源可持續(xù)發(fā)展目標(SDG14)[90]的科學途徑。

4.2 干旱區(qū)社會-生態(tài)系統(tǒng)

干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能既影響人類福祉也易受人類活動干擾。全球干旱災害日益嚴重[91],典型干旱區(qū)黃土高原面臨水土流失、荒漠化面積擴大、經(jīng)濟發(fā)展遲緩等問題,人口、資源與環(huán)境矛盾突出,是國內(nèi)社會-生態(tài)系統(tǒng)研究關(guān)注的重點[92]。干旱區(qū)社會-生態(tài)系統(tǒng)研究主要關(guān)注在人類活動與環(huán)境變化的共同擾動下干旱與半干旱地區(qū)的社會-生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性、韌性與適應性風險的變化過程和驅(qū)動機制[93]。具體研究中,農(nóng)戶生計常被作為社會系統(tǒng)問題的核心,植被恢復作為生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵監(jiān)測指標。宏觀的研究工作常以行政區(qū)為基本單元,建立包含社會、經(jīng)濟和生態(tài)子系統(tǒng)的韌性綜合評估指標體系[94],通過識別關(guān)鍵社會-生態(tài)要素構(gòu)建社會-生態(tài)網(wǎng)絡[95],解析社會-生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性、韌性的時空變化及驅(qū)動因素。微觀的研究工作主要是綜合運用氣象、遙感、統(tǒng)計年鑒等數(shù)據(jù)與農(nóng)戶訪談等方法[96],關(guān)注農(nóng)戶對干旱區(qū)社會-生態(tài)系統(tǒng)變化的適應性過程,從而建立綜合指標體系評估農(nóng)戶生計適應性[58,97]。相關(guān)研究顯示了綜合實施鄉(xiāng)村建設、退耕還林與水土保持等社會工程和生態(tài)工程[98—99],有利于降低干旱區(qū)社會-生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性[100],增強生態(tài)系統(tǒng)連通度從而強化社會-生態(tài)系統(tǒng)抗干擾能力[101]。

4.3 城市社會-生態(tài)系統(tǒng)

城市以近、遠程的生態(tài)系統(tǒng)過程與服務為基礎(chǔ)[102],通過區(qū)域貿(mào)易活動與城市體系形成城市服務供給網(wǎng)絡,為人類提供交通、居住、醫(yī)療、工作、市場等全面的社會服務[103],是復雜社會-生態(tài)系統(tǒng)過程集中的地區(qū)。城市社會-生態(tài)系統(tǒng)研究一方面關(guān)注從城市系統(tǒng)[104]、城市代理[105—106]和城市制度體系[107—108]等角度認識閾值與系統(tǒng)治理在城市社會-生態(tài)系統(tǒng)跨尺度復雜交互過程中的作用;另一方面?zhèn)戎赜趶囊嘏c規(guī)劃實踐層面,評估城市環(huán)境風險、自然災害、人口分布等導致的脆弱性[109],通過建設綠色基礎(chǔ)設施等手段增加城市韌性[110]和氣候適應性[111]。

4.4 其他社會-生態(tài)系統(tǒng)

森林[112]、農(nóng)田[113]、濕地[114]、湖泊[115]、極地[116]等也是社會-生態(tài)系統(tǒng)研究的典型地域。圍繞上述生態(tài)環(huán)境關(guān)鍵或敏感區(qū)域的研究工作共同揭示了信息流、新知識、社會治理決策過程、管理機構(gòu)和生態(tài)文化理念對協(xié)調(diào)社會過程與生態(tài)過程、提升社會-生態(tài)系統(tǒng)韌性和適應性的重要作用。

5 總結(jié)與展望

社會-生態(tài)系統(tǒng)綜合自然生態(tài)系統(tǒng)與人類社會可持續(xù)發(fā)展問題的研究視角,為理解復雜耦合的人地系統(tǒng)和化解人地矛盾提供了新途徑。國際社會-生態(tài)系統(tǒng)研究起步較早,近年來聚焦于社會-生態(tài)系統(tǒng)脆弱性、韌性、適應性等綜合特性研究,形成了以擾沌為關(guān)鍵理論、多種人地關(guān)系認知研究為方法論支撐的綜合領(lǐng)域。我國地域廣闊,自然生態(tài)系統(tǒng)類型豐富,地區(qū)社會發(fā)展水平各異,人地關(guān)系矛盾復雜多樣。以我國社會-生態(tài)系統(tǒng)面臨的實際問題為切入點,開展多維度的社會-生態(tài)系統(tǒng)研究,有助于豐富其理論與實踐體系。

但目前社會系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的聯(lián)系與作用認識仍不完善,社會-生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成要素、演化過程、風險評估與韌性提升等研究還不夠深入。未來工作需圍繞社會-生態(tài)系統(tǒng)的要素組成與時空邊界確定,社會過程與生態(tài)過程互動的復雜機制建模解析,社會-生態(tài)系統(tǒng)綜合風險與演變趨勢研判及整合社會-生態(tài)系統(tǒng)適應性治理理念參與可持續(xù)發(fā)展決策等關(guān)鍵問題,重點關(guān)注社會環(huán)境與生態(tài)環(huán)境敏感地區(qū)社會系統(tǒng)過程與生態(tài)系統(tǒng)過程的關(guān)聯(lián)。同時深入?yún)⑴c地域社會治理與生態(tài)環(huán)境保護的政策設計與管理活動,以加強對人地關(guān)系認知框架的整合,完善社會-生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論、方法理論和應用理論體系。此外,在相關(guān)科研管理工作中需借鑒國外經(jīng)驗,加強人地關(guān)系研究的頂層設計和組織性,設立綜合項目、豐富資助途徑,發(fā)揮人地關(guān)系研究對增進人類福祉的決策參考作用,提升和支撐我國在國際相關(guān)領(lǐng)域的學術(shù)話語權(quán)。