景觀格局視角下的海岸帶空間韌性:關鍵要素與提升路徑
中國網/中國發展門戶網訊 海岸帶作為陸地與海洋生態系統的交匯地帶,承擔著氣候調節、緩沖海浪沖擊、維護生物多樣性等功能,是維系沿海地區生態安全、支撐社會經濟發展的關鍵安全屏障。近年來,全球氣候變化引發海平面上升、極端天氣事件頻發,與沿海城市化擴張、圍填海工程、過度養殖及陸源污染等人類活動形成疊加效應,導致海岸帶生態系統面臨前所未有的壓力和不確定性風險,景觀生態格局破碎、生態空間規模萎縮和功能退化等問題日益突出。這些問題的持續惡化不僅削弱了海岸帶的生態調節功能,也加劇了沿海城市地區的生產安全隱患和社會經濟發展風險。加之海岸帶生態系統在空間結構和功能上的連通性、流動性、復雜性和相對獨立性等特征,其空間管理上涉及跨尺度、跨部門的協調。當前問題不在于“是否退化”,而是要求海岸帶生態系統的管理必須基于整體性和系統性思維,迫切需要提出新的理論框架和治理思路來應對這些復雜挑戰。
空間韌性作為生態系統應對外部干擾、保持功能穩定和快速恢復能力的關鍵屬性,是當前生態學、城鄉規劃和區域發展等領域的研究熱點,其理論框架為理解社會生態復雜系統的動態適應機制提供了重要視角?,F有研究多聚焦于城市、森林、草原、流域等系統,針對海岸帶這一跨界面特殊生態系統的空間韌性研究仍顯薄弱,尤其是從景觀格局視角展開的系統性探討仍鮮有發現。既有研究呈現從單一地貌的生態韌性拓展到復合系統韌性,開始關注格局、過程與功能的空間聯動。有研究從“藍碳”視角揭示濕地碳儲量的時空動態及其氣候韌性機制,提出了陸海統籌碳流網絡;另有研究構建了紅樹林海岸帶空間韌性評估框架,強調多界面、多層級的景觀連接性對恢復策略的指導價值;另有研究從空間設計和案例解析的角度,提出海岸帶韌性的空間優化策略。既有研究表明,海岸帶空間韌性已成為當前生態學、地理學和城鄉規劃學的交叉前沿科學問題。
景觀格局不僅是生態系統結構的空間表征,通過調控過程影響功能的穩定性,還是解析生態系統空間韌性的重要視角。本文所指海岸帶景觀格局,是指在一定空間尺度上,陸海交錯地帶由濱海濕地、灘涂、林地、農田、城鎮建設用地等景觀類型共同構成的空間鑲嵌結構及其組合特征。學界研究指出,海岸帶土地利用格局的破碎化與連通性下降削弱了生態系統的穩定性和恢復力,而通過優化斑塊—廊道—基質景觀格局,可有效增強系統的抵御與恢復能力。海岸帶景觀格局具有沿?!懙胤较蛏厦黠@的梯度過渡、多界面疊置和高強度的人類活動干擾,使得海岸帶景觀格局成為表征海岸帶生態過程、風險暴露狀況及空間韌性水平的重要空間表達,為從景觀格局視角理解和調控海岸帶空間韌性提供了理論基礎。本文以海岸帶生態安全屏障情境為問題背景,以空間韌性理論為分析框架,從景觀格局視角解析海岸帶空間韌性的內涵特征、識別關鍵要素、構建評價框架并提出提升路徑。文章強調景觀格局在海岸帶空間韌性形成機制與提升路徑中的結構基礎作用,形成從背景、理論到機制、路徑的邏輯鏈條。該研究有助于彌補現有研究在景觀格局與海岸帶空間韌性耦合機制方面的不足,亦有助于回應國際景觀生態學倡導的多目標統籌——通過格局優化、過程調控與功能維系,實現生態修復、空間規劃與風險管理的協同,從而為我國濱海生態系統的適應性管理和生態屏障建設提供理論支撐。
海岸帶空間韌性的理論基礎
海岸帶空間韌性研究需要相關理論框架和方法論作為支撐。本節從海岸帶生態屏障、生態空間韌性及景觀格局視角下相關研究3個方面進行綜述,為后續海岸帶空間韌性的內涵界定和路徑探討提供理論支撐。
海岸帶生態屏障的概念與功能
海岸帶生態屏障是指在海陸交互作用形成的特殊地理單元內,由紅樹林、鹽沼濕地、珊瑚礁、砂質海岸等生態系統通過物質循環與能量流動耦合形成的復合型生態安全防護體系,其核心功能在于通過生態系統的自組織能力維系海陸界面的生態平衡。其功能還包括:物理防護功能。研究指出健康的濱海植被群落可削減波浪能量,降低風暴潮對沿海堤防的沖擊強度。生物多樣性維持功能。其復雜的生境梯度為鳥類、魚類等提供了重要的攝食和繁育棲息地,構成海洋生物資源天然的保育場。氣候調節功能。研究指出,海岸帶僅占全球面積的0.2%,但其沉積物碳可占全球海洋沉積物碳儲量的50%,且以鹽沼、紅樹林和海草床3類生態系統為主,可捕獲和儲存大量的碳并將其埋藏在土壤和沉積物中,并可通過植被過濾、微生物降解等過程,降低近岸海域氮磷濃度,有效遏制富營養化蔓延,提升海岸帶生態功能和氣候韌性。
然而,隨著沿海地區城市化進程加快,圍填海工程、過度開發和污染排放等人類活動加劇,海岸帶生態系統遭遇了空前的壓力。全球氣候變化導致極端天氣事件增加、海平面上升等因素更使得海岸帶生態系統面臨前所未有的挑戰,生態功能退化、生態連通性下降等問題日益突出。在此背景下,提升海岸帶的空間韌性,增強其應對外界干擾和恢復功能的能力,成為破解上述問題挑戰,加強海岸帶生態屏障建設的關鍵路徑。既有研究指出,景觀格局的優化配置是維系生態系統空間韌性的核心載體,這為從景觀生態學視角探索海岸帶空間韌性機制提供了重要理論依據。
生態空間韌性理論溯源
韌性理論最初來自生態學領域,于20世紀70年代由加拿大生態學家Holling提出,經歷生態韌性、工程韌性和演進韌性的發展,后擴展到社會科學和地理學等多個領域,并逐漸形成了包含“跨尺度適應性循環”“閾值效應”等理論框架和評估體系??臻g韌性是其重要分支理論,強調空間要素及其相互間空間關系影響系統再擾動下的結構保持、功能恢復與適應性轉型能力,近年來多應用于城市、流域、森林等多類生態系統。其中,生態空間韌性是指在一定的時間和空間范圍內,與生態系統相關的空間變量及相互關系,使系統空間要素及功能過程在遭遇外部擾動時,通過自身結構重組、功能恢復等自組織機制和適度外部積極驅動下,維系系統核心屬性穩定或實現適應性轉型的能力。圖1呈現了生態空間韌性的基本概念模型,強調系統通過空間結構、功能調整和跨尺度反饋機制維持核心屬性穩定,可為理解海岸帶這種跨界面復合生態系統的韌性機制提供方法論基礎。
海岸帶生態系統具有高度的復雜性和多樣性,受自然和人為因素的共同影響,其結構功能具有明顯的區域差異和時間變化。生態空間韌性理論有助于揭示海岸帶生態系統的空間韌性作用機制和驅動規律,開展海岸帶空間韌性研究,有助于豐富跨界面性生態空間韌性的理論體系。

景觀格局與海岸帶空間韌性研究進展
景觀格局視角下的生態空間韌性研究,主要關注景觀要素之間的空間關系如何影響生態系統的功能和韌性,強調空間格局和要素聯系在生態系統適應中的作用,其理論基礎源于景觀生態學中“結構—功能—過程”的關聯性原理。景觀元素的分布、形態及其相互關系,直接或間接影響生態系統在遭遇外部干擾時的恢復能力和穩定性。景觀格局分析方法已廣泛應用于生態保護和城市規劃中,尤其是在生態空間韌性評估方面,斑塊密度、景觀連通度等景觀指數被廣泛用于衡量生態系統對外界干擾的適應能力。然而,當前大部分景觀格局分析仍存在靜態評估的方法局限,難以全面揭示海岸帶生態系統在多重擾動下的動態變化。通過景觀格局與生態空間韌性的有機結合,能夠為海岸帶生態系統的長期適應性管理和韌性提升提供新的理論框架和應用路徑,可為海岸帶生態修復中的“斑塊—廊道—基質”的優化配置提供定量依據,優化提升海岸帶生態系統的抗干擾、自適應與快速恢復能力,維持和增強其生態屏障作用。
海岸帶空間韌性的概念、內涵與特征
科學闡述海岸帶空間韌性的內涵和特征,是識別其關鍵要素與討論提升路徑的前提。
海岸帶空間韌性概念與內涵界定
結合生態空間韌性理論,本文提出海岸帶空間韌性的概念,指海岸帶復合生態系統在面臨外部干擾(如氣候變化、海平面上升、極端天氣事件及人類活動等)時,通過其空間要素和空間作用關系調節,能夠維持其核心生態功能、適應環境變化并迅速恢復至原有或新穩定狀態的綜合能力。海岸帶作為陸地、海洋與大氣界面交互作用形成的復合型生態系統,涵蓋了潮汐濕地、河口、淺海等多樣化景觀單元,其內部物質循環、能量流動及生物交互等生態過程的復雜性,導致空間韌性呈現多維屬性。海岸帶空間韌性能力不僅包括生態系統在遭遇外部干擾后的抵御能力和穩定性,還包括其在長期擾動下的適應力,以及災害發生后的快速恢復能力。參考“驅動因素—壓力—狀態—影響—響應”(DPSIR)框架與生態空間韌性理論,本文提出海岸帶空間韌性的概念模型(圖2)。

結合生態空間韌性理論,筆者進一步闡釋海岸帶空間韌性的內涵可包括結構韌性、過程韌性與功能韌性3個相互關聯的維度,以系統揭示海岸帶空間韌性的內涵。其中,結構韌性指的是生態系統在面對干擾時,能夠維持關鍵組成部分(如優勢物種、生境斑塊)完整性的結構特征,其強弱直接關聯生態網絡的連通性與抗破碎化水平;過程韌性則關注物質循環、能量流動等生態過程的穩定性和持續性;功能韌性則側重于生態系統在干擾后維持或恢復其原有或新的功能。3個維度在急性沖擊或慢性壓力不同擾動情境下呈現差異化響應特征,并通過反饋機制共同決定海岸帶生態系統的整體韌性。
海岸帶空間韌性的特征
在概念界定基礎上,需進一步揭示其多維特征,以支撐關鍵要素的識別。海岸帶空間韌性的特征體現了海岸帶復合生態系統在擾動響應過程中的多維屬性,不同屬性獨立表征系統某一維度能力,又通過協同作用支撐整體韌性水平。具體包括以下5個方面。
穩定性
穩定性是指海岸帶生態系統在遭遇外部干擾后,能夠維持其基本的結構和功能,維系核心結構完整性與功能基線的固有屬性。其核心表現為系統對擾動強度的抵抗閾值,當擾動強度未超出生態承載上限時,系統可通過內部緩沖機制保持物種組成、營養級結構等要素的穩定,并持續提供基礎生態服務。穩定性較強的海岸帶系統能夠在干擾發生后迅速恢復到原有或新的穩定狀態。這種穩定性不僅表現為生態系統結構的完整性,還包括生態功能的持續性。例如,濕地和紅樹林在遭遇風暴潮等短期擾動時,能夠迅速恢復其防災減災功能。穩定性是海岸帶空間韌性的核心特征之一,是生態系統能夠有效應對長期環境變化和短期干擾的基礎。
持續性
持續性聚焦于生態系統在長期擾動壓力下,將功能維持在閾值范圍內的能力,其本質是系統對擾動頻率和時長的耐受閾值。與穩定性的短期抗性不同,持續性更強調對周期性、累積性擾動的長期適應,即使在氣候波動、季節性水文變化等反復擾動下,系統仍能通過功能冗余機制避免發生不可逆退化。例如,濕地生態系統能夠維持其水質凈化功能,即使面臨周期性洪水和干旱等氣候波動的影響。持續性反映了生態系統在干擾下維持正常功能和結構的能力,是連接穩定性、適應性與恢復性的橋梁,是衡量生態系統長期穩定運行的關鍵因素。
恢復性
恢復性指的是海岸帶生態系統在遭遇擾動后,能夠通過自我修復或外部干預恢復其功能穩態和核心結構的能力。與適應性的主動調整不同,恢復性更強調擾動后的被動修復過程,其效率取決于系統的生物庫儲備及其規模。例如,種子庫、繁殖體數量及斑塊面積。紅樹林相關研究指出,大部分斑塊因破碎化而恢復性偏低,僅有不足0.1%的斑塊表現出較高韌性,顯示連片性與面積大小對恢復力具有決定作用?;謴托暂^強的生態系統能夠在外部干擾后,快速恢復生態功能,保持生態服務的提供。例如,紅樹林在遭受風暴潮或其他極端天氣事件的影響后,能夠通過自然恢復過程,如植物重生、物種再生等,恢復其生態功能?;謴托允呛0稁鷳B系統的核心特征之一,保障生態系統在長時間內保持其生態功能和服務,也是衡量系統抗逆能力的關鍵指標。
適應性
適應性是指海岸帶生態系統在面對不斷變化的環境時,能夠通過結構重組與功能優化,主動調整其生態功能與結構,以維持其在新的環境條件下的生存與發展,其核心在于系統的自組織調節機制。當擾動強度接近但未突破抗性閾值時,適應性表現為組分間的協同調整,如物種替代、能量分配流動調整等;而當環境壓力持續累積時,適應性則體現為系統結構或功能向更優狀態的定向演化。例如,海岸帶濕地通過沉積物積累和植物群落變化來提升其生態高度,適應新的水文條件。另有研究指出,不同類型濕地在碳庫累積與不可恢復碳比例上存在差異,決定了其未來應對氣候變化的適應性水平。適應性是韌性系統應對漸進式變化的關鍵機制,保證了生態系統在面對外部擾動時能夠調整自身結構和功能,維持其穩定性。
動態演化性
海岸帶空間韌性的動態演化性是指其在不同時間尺度和擾動情境下,能夠不斷調整并演化為新的狀態,體現為韌性屬性隨擾動類型、強度及系統發育階段的非線性變化。海岸帶生態系統經歷不斷變化,特別是在氣候變化和人類活動的背景下,其結構和功能不斷調整。動態演化性表現為生態系統的自我修復、功能轉型及物種多樣性的演替等過程。隨著環境條件的變化,海岸帶可能會發生生態類型的轉換,如濕地逐步過渡到紅樹林或草地等,這些過程展現了生態系統的適應性與恢復能力。同時,動態演化性還揭示了海岸帶生態系統的時空異質性:在空間尺度上,不同生態單元的韌性特征存在差異;在時間尺度上,季節性水文波動與長期氣候變化對系統韌性的影響也有所不同。與陸地生態系統相比,海岸帶景觀更強調開放性和跨尺度的流動性,其空間韌性依賴于不同尺度斑塊之間的連通性與補充性。
值得指出的是,當海岸帶生態系統遭遇極端干擾后,在現有狀態不可持續,無法維持現有狀態時,能夠通過自我調整或外部干預下,實現結構與功能的根本性重構,進入一個新的、具有更強適應當下環境的穩定狀態。隨著海平面上升,部分海岸帶可能由濕地轉變為紅樹林或其他類型的生態系統,以適應新的環境條件。轉變性反映了海岸帶生態系統在面臨長期重大干擾時的自我重塑和演化能力,是確保海岸帶生態系統能夠在長期擾動背景下持續適應的重要機制。
海岸帶空間韌性的多維特征從不同角度體現了海岸帶生態系統在面對擾動時的響應機制和自我調節能力。這些特征構成了海岸帶生態系統應對外部干擾的核心表現,也為提升海岸帶空間韌性、增強其生態屏障功能提供理論依據。
影響海岸帶空間韌性的關鍵要素
從生態空間韌性理論來看,海岸帶空間韌性不僅依賴于生物多樣性水平與生態功能強度,還受到景觀格局的深刻調控。景觀格局作為生態斑塊的空間組織形式,其空間特征(如斑塊大小、形態、分布及連通性)通過影響物質循環、能量流動和物種遷移過程,直接作用于系統的穩定性維持與擾動響應能力??茖W識別并優化景觀格局要素,是提升海岸帶應對多元復合擾動的關鍵。本節基于景觀格局視角,從結構、過程與功能3個維度解析影響海岸帶空間韌性的關鍵要素。
結構性要素
結構性要素主要涉及景觀中生態斑塊的大小、形狀、空間分布及其相關的景觀破碎性、連通性和形狀的復雜性等。海岸帶生態系統的穩定性與這些結構性特征密切相關,尤其是生態斑塊的破碎性與連通性,它們在一定程度上決定了系統對擾動的適應性和恢復性。研究指出,鹽城、??诘鹊貐^因城市擴展和圍墾活動,耕地與濕地面積縮減、破碎度加劇,導致區域生態系統穩定性下降。海洋景觀生態學認為,景觀格局不僅影響生態流的路徑和效率,還直接決定系統抵御外部干擾的閾值水平。景觀要素之間的空間聚集性直接影響生態流的連續性和生境的完整性。紅樹林韌性研究中指出,大面積連片的斑塊韌性顯著高于破碎化斑塊,連接度是提升恢復力的關鍵指標。另外,海岸帶景觀的邊緣密度與形狀復雜度會影響系統受擾的敏感性。深圳的案例研究表明,隨著圍海造地和港口開發推進,景觀形狀指數下降,格局趨于規則化和單一化,導致景觀異質性降低、緩沖功能削弱。生態連通性是指生態斑塊之間的聯系程度,影響著物種的遷移、能量和物質的流動。優化海岸帶景觀的結構性要素,降低景觀的破碎化,增強斑塊之間的連通性和復雜性,構建“集中式大斑塊+網絡化小斑塊”的韌性景觀結構,是提升海岸帶空間韌性的關鍵。
過程性要素
過程性要素指支撐生態系統穩定運行的動態交互過程,主要包括物質循環、能量流動、水文過程等,其穩定性和持續性是維持海岸帶空間韌性的功能基礎,直接影響到系統的適應性和恢復性。海岸帶的水文過程對生態系統的影響尤為突出。潮汐作用、洪水調節和地下水流動等水文過程不僅影響著濕地、紅樹林等生態單元的水質和土壤結構,還決定了這些生態系統的生產力和生物多樣性。例如,潮汐變化對海岸帶濕地的水文條件和植被生長具有重要影響,而潮汐作用的持續性和規律性能夠保證濕地生態系統的穩定性和物種棲息地的有效性,相關的可觀測指標如潮位差、潮溝密度等。若這些水文過程受到人為活動或氣候變化的擾動,將直接影響海岸帶生態系統的功能和恢復能力。此外,物質循環與能量流動的協同性直接影響系統的抗干擾閾值。海岸帶生態系統的生產力往往受到光照、溫度等因素的影響,而這些因素在海岸帶的能量傳遞鏈條中起著關鍵作用。穩定的能量流動過程能夠保證生態系統的健康運行,有助于提升其適應環境變化和外部干擾的能力。維持過程性要素的完整性,需重點保護水文連通性與生物地球化學循環的自然節律。
功能性要素
功能性要素是生態系統服務功能的綜合體現,指海岸帶在擾動情境下提供核心生態系統服務的能力及其穩定性,其特征包括服務類型的多樣性、功能強度的冗余性及擾動后的恢復效率。海岸帶生態系統通過景觀格局提供多類型生態服務,如水質凈化、碳儲存、防風固沙等,這些服務本身及人類對這些生態系統服務的需求偏好會間接影響到海岸帶的空間韌性。研究指出,藍碳濕地在碳匯儲量上的空間分異,體現了不同景觀類型在調節氣候與抵御風險中的不均衡性。功能性要素的強弱和生態系統的整體健康密切相關,尤其是在面對風暴潮等突發環境事件時,系統的防災減災能力和生態調節功能發揮著至關重要的作用。包括緩解洪水、減輕海平面上升影響等防災減災功能作為海岸帶關鍵的韌性支撐服務,其效能與景觀結構密切相關。濕地的防護功能通過增加土壤的沉積層和提供生態緩沖帶,減少了風暴潮等極端天氣的破壞。紅樹林、珊瑚礁等海岸帶生態單元同樣具有類似的功能,它們通過根系的穩定作用,增加海岸的抗沖刷能力,減少海岸侵蝕和地質災害的風險。此外,多功能協同性是功能性要素的另一重要維度。健康的海岸帶生態系統可同時提供水質凈化、碳匯、棲息地供給等多項服務,這些功能間的多樣性和冗余性形成的互補效應。例如,碳封存與土壤穩定性提升的正反饋,有助于增強系統的整體韌性和系統應對多種擾動的能力。
我國海岸帶在景觀格局構成、動態過程與生態系統服務能力方面呈現顯著的區域差異性,主要包括北方淤泥質海岸帶、東部河口三角洲海岸帶和南方紅樹林-珊瑚礁海岸帶(表1),反映出景觀格局在不同海岸類型中對空間韌性的支撐方式存在一定的差別,其關鍵生態功能均由特定的景觀結構、生態過程和人類干擾共同驅動。不同景觀格局不僅影響生態系統的風險暴露程度與響應能力,也決定了其在洪潮調蓄、生境維持、固碳增匯等韌性功能上的差異性表現。

海岸帶空間韌性評價框架
上述論述主要聚焦結構、過程、功能等景觀格局內生要素,實際上,海岸帶空間韌性還受到自然災害、人類干擾等外生情境要素約束。此類要素不直接構成韌性結構,卻通過改變擾動強度、頻度和范圍等,影響韌性能力效果。為將上述理論探討進一步轉化為可觀察比較和銜接管理的操作性工具,本文初步提出景觀格局視角下海岸帶空間韌性評價框架(表2)。該框架以景觀格局“結構—過程—功能”為主線,融合DPSIR與生態空間韌性理論,將外部壓力(敏感性)、景觀格局(結構)與生態活力/服務(過程和功能)定義為可度量的指標集合,以期通過該框架輸出可診斷的韌性評價結果,支撐海岸帶韌性薄弱區域識別、分級分區管控和保護修復的決策。

提升海岸帶空間韌性的路徑建議
提升海岸帶空間韌性是應對氣候變化、海平面上升及人類活動帶來的挑戰的關鍵舉措。海岸帶空間韌性的形成與提升遵循景觀格局—生態過程—生態系統功能之間的動態耦合。景觀格局通過與潮汐動力、水文調節、沉積—侵蝕平衡、生境連通性等生態過程相互作用,進而影響海岸帶生態系統風險暴露的脆弱性與敏感性、能量與物質循環效率,以及生境質量和系統恢復能力。例如,高連通度的濕地、灘涂體系增強潮水擴散與洪澇調蓄能力,多樣化的生態斑塊組合有助于提高系統對擾動的吸收強度與恢復速度。因此,空間韌性的提升不僅依賴景觀格局本身的優化,還應通過格局改善驅動生態過程調控,實現生態系統綜合服務能力的增強?;谇拔膶0稁Э臻g韌性內涵、特征及關鍵景觀要素的分析,本文從景觀格局優化、多維功能協同、基于自然的修復策略、生態服務管理及治理機制5個維度,提出系統性提升路徑。
優化海岸帶景觀生態空間格局與連通性
優化景觀生態空間格局是提升海岸帶空間韌性的核心途徑。通過調整海岸帶區域內的生態空間分布與布局,構建“斑塊—廊道—基質”多層次協同的生態空間網絡,降低景觀破碎化,增強斑塊連通性和完整性,可有效提升系統的穩定性和對環境擾動的適應能力。斑塊層面,針對不同生態類型設定臨界面積閾值,通過退塘還濕、斑塊整合等手段擴大核心斑塊規模,減少景觀的破碎化,同時保留一定的小型斑塊作為“避難所”,提升生境異質性,強化生態連通性,促進物質與能量流動,從而提高生態系統的穩定性和自我修復能力。廊道層面,以潮汐水道、植被帶為基礎構建生態廊道,打通濕地—紅樹林—河口灘涂之間的遷徙通道,打破傳統單一的生態保護模式,提升海岸帶的生態連通性,使物種能夠自由遷移,增強生態系統對災害的緩沖能力,同時有助于改善潮灘水動力過程,提升洪潮調蓄與風險緩沖功能。潮汐濕地、紅樹林、鹽沼等不同類型的生態斑塊之間通過生態廊道連接,能夠促進物種的遷移和基因交流,有效緩解干擾帶來的負面影響?;|層面,控制海岸帶開發強度,將自然生態基質控制在優勢閾值之上,降低景觀破碎化程度。此外,海岸帶的結構優化也應注重生物多樣性保護,通過合理的景觀配置和棲息地保護,確保生態系統功能的多樣性和冗余性,以增強系統的長遠韌性。
優化生態空間的功能多樣性與冗余性
面對氣候變化與自然災害疊加的挑戰,海岸帶需從傳統單一工程防御轉向綜合適應性共生,提高生態空間的功能多樣性成為提升海岸帶空間韌性的另一重要路徑。通過增加生態空間類型的多樣性,不僅可以提供更多的生態服務,還能增強系統應對不同干擾的靈活性,通過底層生態支撐、復合防御體系與基礎設施網絡,形成分層遞進的安全韌性格局。推動單一生態空間向“防護—凈化—棲息”等復合功能空間轉型,濕地、紅樹林等生態單元不僅能有效過濾污染物,還能為生物提供棲息地并發揮其防災減災功能。同時,功能冗余是提升生態系統韌性的必要條件。通過在不同生態單元間實現功能冗余,可以在某一單元受損時,依賴其他生態單元的功能來保持系統的穩定性。例如,濱海濕地和紅樹林作為防風消浪的生態屏障,兩者功能的冗余設計能夠確保即使一個單元受到嚴重干擾,另一個單元依然可以發揮相應的防護作用,可針對防災減災功能,以“灰色工程設施與綠色生態設施相結合”,構建“珊瑚礁—紅樹林—灘涂濕地—人工護岸”的多層防護體系,實現工程性與生態性措施的互補。
采用基于自然的生態修復和景觀優化
推進海岸帶環境整治、岸線岸灘修復、濱海濕地修復和海堤生態化建設等工作,可有效改善海岸帶生態系統質量,提升其防災減災能力。其中,因地制宜地采用基于自然的解決方案(NbS)是提升海岸帶空間韌性的重要方向。通過恢復生態系統的自然功能,如濕地恢復、植物群落重建和水體凈化等,不僅可以增強海岸帶的適應性,還能提高其自我修復能力。例如,紐約的生命防波堤項目通過采用多層次防護設計,將生態功能與防災功能融合,不僅提高了對風暴潮的抵御能力,還恢復了生物棲息地。這一策略在海岸帶的應用,能夠以生態恢復為基礎,提高系統的韌性,同時實現人與自然的和諧共生?;谧匀坏纳鷳B修復與景觀優化的核心在于通過自然過程恢復生態功能,最大限度地減少人為干預的影響。在海岸帶的修復過程中,應重點關注生態修復的多樣性和系統性。在進行生態修復時,應綜合考慮不同生態單元的功能需求和恢復目標,采用分階段、多層次的修復方法,確保系統的恢復力與適應性。有研究指出,基于適應性循環模型的紅樹林分區恢復策略,強調在不同階段采取差異化措施,以增強系統整體韌性。此外,在植被群落重建尤其建議采用鄉土物種優先與先鋒物種輔助的恢復模式,在鹽沼退化區種植蘆葦、海三棱藨草與互花米草的混交群落,提升植被覆蓋度,增強土壤抗侵蝕能力,同時有助于控制互花米草群落,降低入侵物種種群的失控發展。
加強海岸帶生態系統服務供需測度與優化配置
提升海岸帶空間韌性還需要關注生態系統服務的供需匹配。通過科學的生態服務評估與規劃,合理優化生態空間的功能布局,確保生態服務的可持續供給。建立基于海岸帶分類分區的生態系統服務動態監測和評價技術,構建統一技術標準,動態量化評價各類生態空間在防災減災、水質凈化、碳封存、生物多樣性保護等方面的貢獻,提高海岸帶空間韌性相關數據組織、制圖和生態特征描述的效率和質量,為決策提供數據和智能支持。同時優化生態空間配置,基于供需熱點識別,在服務高需求區優先保留防護功能強的生態空間,在服務盈余區適度開展生態產品價值實現,形成“核心保護區—緩沖利用區”的差異化分區分級分類管控模式,通過加強生態空間管理與保護措施,利用遙感與物聯網技術構建服務供給監測網絡,當關鍵服務指標低于閾值時,啟動應急修復措施,確保生態系統服務能夠穩定提供并適應未來變化的需求,確保有限生態空間實現服務效益最大化,提升韌性管理的精準性。
強化跨尺度、跨部門的協同治理
提升海岸帶空間韌性不僅僅是生態層面的優化,涉及多方利益相關者,還需跨區域、跨部門的協同提升。對環渤海城市群的研究指出,海岸帶人地系統韌性存在顯著的空間關聯網絡,但整體結構仍較松散,應推動區域間資源要素流動與優勢互補,建立跨區域合作機制,實現多中心、多線程的韌性提升格局。另有研究指出,經濟發展質量與生態韌性存在空間收斂特征,提升區域韌性需在一體化發展和區域差異化政策中尋求平衡。因此,整體性提升海岸帶空間韌性,需準確把握陸海經濟發展和區域性空間協同治理的整體性和聯動性,需清晰界定各部門職責邊界,建立政府部門之間的統籌協商機制、中央和地方之間的銜接落實機制、區域間的協調協作機制??绯叨确矫?,建立“國家—區域—地方”3級聯動機制,建議國家層面明確海岸帶空間韌性評估標準,區域層面統籌流域與海域尺度的生態空間管控,地方層面落實具體管控措施和保護修復工程??绮块T層面,成立由生態環境、自然資源、水利、農業農村等部門組成的聯合工作組,將韌性目標系統性納入國土空間規劃、生態環境分區管控和海岸帶專項規劃等制度工具,完善不同規劃和管控機制之間的內容與過程有機銜接,為海岸帶空間的分區管控和差異化管理提供科學支撐,實現保護與開發的決策一體化。此外,通過生態補償、區域共管等創新模式,激勵漁民、企業等多元主體參與海岸帶空間韌性建設,整合多方資源,形成韌性提升的合力。
小結與展望
本文聚焦海岸帶空間韌性,從景觀格局視角系統闡釋了其概念內涵、特征、要素及提升路徑建議。本文認為,海岸帶面臨氣候變化與人類活動疊加帶來的多重風險,其空間韌性不僅體現在抵御外部沖擊、快速恢復功能的能力,還表現為跨尺度適應與區域協同的綜合屬性,其內涵包括結構韌性、過程韌性與功能韌性等方面,強調生態系統對擾動的抵御、恢復、適應及轉變能力。研究提出了空間格局優化、功能冗余配置、自然修復實施、服務供需測度和協同治理五維韌性提升路徑建議。研究將景觀格局理論與生態空間韌性研究相結合,構建了海岸空間韌性的概念內涵和評價框架,補充了該議題的理論研究不足,并提出了兼顧生態功能與空間治理的多維提升路徑,可為相關實踐提供了工具與思路。
鑒于海岸帶系統跨界面、過渡性、強擾動等特殊性,下一步研究中,有3方面議題值得深入:理論框架對特定類型海岸帶區域的適應性研究。例如,對熱帶紅樹林海岸、溫帶鹽沼海岸不同氣候環境下的海岸帶系統的空間韌性驅動機制研究。海岸帶空間韌性評價的量化指標體系尚未完善,需結合長期生態監測數據構建動態化、智能化和綜合性的評估模型。探索韌性提升與生態產品價值實現、藍碳市場和基于自然的修復工程等新型機制的耦合,為海岸帶可持續管理提供創新工具。
海岸帶空間韌性的研究與實踐是支撐國家生態文明建設、國土空間治理和海洋強國戰略的關鍵科學議題。本文的研究成果可為海岸帶生態屏障建設、生態保護紅線劃定及適應氣候變化的國土空間治理創新提供理論支撐,并可為國際海岸帶韌性治理框架的比較研究和借鑒提供中國經驗。
(作者:孟海星、王從春,上海大學上海城市更新與可持續發展研究院上海大學經濟學院;葉屬峰,自然資源部東海發展研究中心?!吨袊茖W院院刊》供稿)







