景观可持续性与景观可持续性科学

第34卷第10期2014年5月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.34,No.10May,2014基金项目:国家自然科学基金(41390462,41171069)收稿日期:2013鄄12鄄04;摇摇网络出版日期:2014鄄02鄄20*通讯作者Correspondingauthor.E鄄mail:[e-mail]:10.5846/stxb201312042884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):2453鄄2459.ZhaoWW,FangXN.Landscapesustainabilityandlandscapesustainabilityscience.ActaEcologicaSinica,2014,34(10):2453鄄2459.景观可持续性与景观可持续性科学赵文武1,2,房学宁1,2,*(1.地表过程与资源生态国家重点实验室(北京师范大学),北京摇100875;2.北京师范大学资源学院,北京摇100875)摘要:人类活动已经剧烈地改变了自然环境,全球气候变化、生物多样性丧失、环境污染等种种迹象表明当今世界正处在一个不可持续的运行轨迹上,实现可持续发展成为21世纪人类面临的巨大挑战。景观是理解与塑造人类社会和环境关系最具操作性的尺度,也是提供景观服务,实现人类福祉最重要的场所。景观可持续性研究对于人类具有重要意义。景观可持续性是指特定景观所具有的、能够长期而稳定地提供景观服务、维护和改善本区域人类福祉的综合能力。景观可持续性具有跨学科、多维度特征,强调景观弹性和可再生能力;景观服务是景观可持续性研究中的重要概念,它是连接自然资本与人类福祉的关键桥梁,也是将景观可持续性与景观生态学紧密联系在一起的纽带。格局鄄过程鄄设计新范式的产生是景观可持续性研究的新发展。在景观可持续性快速发展的同时,聚焦于景观和区域尺度的景观可持续性科学应运而生。景观可持续性科学以景观格局、景观服务、人类福祉三者之间的动态关系为主要研究内容,充分融合了景观生态学空间显示方法、可持续性指标体系和GIS&RS等方法技术,其理论框架和研究方法体系正在逐步形成和完善之中。景观可持续性科学是可持续性科学的重要组成部分,虽然处于刚刚起步阶段,它必将成为未来十多年可持续性科学的研究热点。关键词:景观可持续性;景观可持续性科学;景观设计;景观服务;人类福祉LandscapesustainabilityandlandscapesustainabilityscienceZHAOWenwu1,2,FANGXuening1,2,*1StateKeyLaboratoryofEarthSurfaceProcessesandResourceEcology,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China2CollegeofResourcesandTechnology,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,ChinaAbstract:Humanactivitieshavedrasticallyalteredthenaturalenvironment.Allthesignsincludingglobalclimatechanges,biodiversityloss,andenvironmentalpollutionindicatethatourworldisonanunsustainabletrajectory.Achievingsustainabledevelopmenthasbecomeahugechallengeforhumanityinthe21stcentury.Landscapeisnotonlythemostoperationalscaleforunderstandingandshapingtherelationshipbetweenhumansocietyandenvironment,butalsothemostimportantplacesforprovidinglandscapeservicesaswellasachievinghumanwell鄄being.LandscapeSustainabilityresearchisofgreatsignificanceforhumans.Landscapesustainabilityisdefinedasthecapacityofalandscapetoconsistentlyprovidelong鄄term,landscape鄄specificecosystemservicesessentialformaintainingandimprovinghumanwell鄄being.LandscapeSustainabilityhasthecharactersofinterdisciplineandmulti鄄dimension,andemphasizesresilienceandlandscaperegeneration.LandscapeServicesisanimportantconceptintheLandscapeSustainabilityresearch.Itisnotonlyakeybridgebetweennaturalcapitalandhumanwell鄄being,butalsothecloselylinkingbondsbetweenlandscapesustainabilityandlandscapeecology.Thenewparadigm“pattern鄄process鄄design冶producedamajorbreakthroughinLandscapeSustainabilityresearch.WiththerapiddevelopmentofLandscapeSustainabilityresearch,LandscapeSustainabilitySciencecomesintobeing,whichisfocusingonlandscapeandregionalscale.ThemainresearchcontentsofLandscapeSustainabilitySciencearethedynamicrelationshipsamonglandscapepattern,landscapeservices,andhumanwell鄄being.WhileLandscapeSustainabilitySciencefully:landscapesustainability;landscapesustainabilityscience;landscapedesign;landscapeservices;humanwell鄄being摇摇20世纪70年代,随着科技进步和人口快速增长,环境、资源、生态等问题日趋严重,可持续发展受到广泛关注[1]。1987年联合国世界环境与发展委员会(WCED)将可持续发展定义为:满足当代人类的需求而不损害子孙后代满足他们自己需求的能力。1992、2002、2012三届可持续发展地球峰会(EarthSummit)有效促进了全球的可持续发展进程。然而由于缺乏科学理论的指导,早期可持续发展研究缺乏统一的概念框架和科学规范,不具有良好的系统性和严谨性[2]。2001年,Kates等人在《科学》杂志撰文指出,可持续性科学(sustainabilityscience)是“在局地、区域、全球尺度上研究自然和社会动态关系的科学,是为可持续发展提供理论基础和技术手段的科学冶[3]。该文的发表标志着为可持续发展提供理论和实践基础的可持续性科学正式诞生。可持续性科学超越了传统的自然、人文与社会科学的范畴,是一门研究人类与环境动态关系的综合型科学。与可持续性科学的提出相对应,为了应对全球变化问题实现可持续发展,2013年国际科学联盟(ICSU)整合现有四大国际研究计划(IGBP、IHDP、WCRP和DIVERSITAS),发起“未来地球———全球可持续性研究计划(FutureEarth—GlobalSustainableDevelopmentProgramme)冶(2014—2023年),提出动态星球、全球发展、可持续性转变3项研究主题[4]。“未来地球———全球可持续性研究计划冶的提出使得可持续性科学成为全球科学界的热点研究领域。人类与环境的关系往往是随着时间和地点的不同而不断变化。因此在研究可持续发展问题时,尺度显得尤为重要。对于可持续性研究的空间尺度该如何选择?大陆或全球尺度,通常不能很好地掌握可持续性机制来引导当地政策。而单个生态系统很难涵盖与可持续发展相关的社会经济因素,不具有可持续性研究的意义[1]。景观和区域尺度则是研究可持续性过程和机理最具操作性的空间尺度[1,5],景观作为人和环境相互作用的基本空间单元,是有效研究和维系可持续性的最小尺度[6],同时也是上通全球下达局地的一个重要枢纽尺度[7]。因此,景观可持续性研究在可持续性科学的发展中具有重要地位。本文基于国际文献拟对景观可持续性及景观可持续性科学的基本概念与相关论题作一系统介绍,并对景观可持续性的研究方法与景观可持续性科学的发展前景进行展望,以期服务于我国景观可持续性研究与景观可持续性科学的发展。1摇景观可持续性1.1摇景观可持续性的提出2002年景观可持续性初步成为景观生态学的研究议题[8]。由于当时景观生态学与可持续科学的许多相关科学概念尚不明确,理论、方法、应用方面不够成熟,景观可持续性在可持续性科学中的潜能没有得到充分发掘[9]。如今随着景观生态学和可持续性科学的发展,“可持续发展冶、“可持续景观冶和“景观可持续性冶这些词在近几年开始陆续出现在生态学主流刊物上[10]。景观可持续性正日益成为一个热点话题[11],它的科学概念和理论框架已初步形成并日趋完善。景观可持续性是指特定景观所具有的、能够长期而稳定地提供景观服务、从而维护和改善本区域人类福祉的综合能力[7]。景观可持续性对人类具有非常重要的意义,景观生态系统提供了几乎所有的人类福祉要素,社区居民的最基本食物和能源等生计必需品在很大程度上依赖于景观服务的供给,生活条件改善受制于景观服务供给的程度,因此唯有景观可持续才能保证人类更好地生存与发展。景观格局是实现景观可持续过程中至关重要的一环。对4542摇生摇态摇学摇报摇摇摇34卷摇于任何景观来说都存在实现生态整体性、人类福祉、环境可持续性的最优景观格局配置,而识别、规划、设计这些景观格局便是实现景观可持续性的过程。在这一过程中需要特别注意土地利用变化和环境波动对景观服务能力的影响。1.2摇景观可持续性的跨学科与多维度景观可持续性具