什么是可持续性科学? (5)
时间:2016-03-14 11:41 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:邬建国 郭晓川 杨劼 点击次数:
值得一提的是,我国在可持续发展指标体系的发展和应用方面做了大量工作。譬如,中国科学院可持续发展战略研究组设计了一套“五级叠加,逐层收敛,规范权重,统一排序”的可持续发展指标体系67].该指标体系分为总体层、系统层、状态层、变量层和要素层5个等级.总体层表达可持续发展的综合能力;系统层包括具有内部逻辑关系的5大支持系统:生存支持系统、发展支持系统、环境支持系统、社会支持系统和智力支持系统;状态层从不同角度表现某一系统的静态或动态特征;变量层采用多个指标反映状态的行为、关系、变化及其原因;要素层采用可测的、可比的、可获得的指标及指标群对变量层的数量表现、强度表现、速率表现给予直接的度量B7].该指标体系考虑了可持续发展的时空耦合以及各要素间相互作用,体现了发展度、协调度、持续度三者的统一。
4.2可持续发展动态模型
可持续性指标和指数是基于数据的,对系统状态在某_时刻或时间段的量化.虽然在采用时间序列数据时,指标或指数亦可用来刻画系统状态随时间的变化,但并不直接涉及系统的过程和机制,因此缺乏解释和预测能力.为了对环境-经济社会耦合系统有深刻的认识和理解,并对将来可能发生的情况进行分析、模拟和预测,可持续发展动态模型是必不可少的。
理想的可持续发展动态模型应该同时考虑环境、社会和经济过程及其相互关系,将这些关系定量化,进而通过模拟试验或情景分析来探讨不同的管理、规划和决策方案如何影响人与环境系统的可持续性,包括系统脆弱性、弹性、抗扰性和稳定性.因为简单的数学解析模型(analyticalmodels)往往不足于描述复杂的人与环境耦合系统的结构和过程,可持续性模型大多是计算机模拟模型.例如,GAPSIM是为研究土耳其安纳托利亚地区综合发展所导致的长期环境问题而设计的系统动力学模拟模型。PALM是模拟自给型农村社区碳、水和氮的循环以及经济、劳动力和决策等因素相互作用的智能体模型(agent~basedmodel)40.SUNtool是用于城市社区可持续发展规划设计的模拟模型,已应用于捷克、芬兰、法国、希腊、瑞士和英国的一些城市社区的可持续发展规划研究[41.Threshold21是突出政策分析的国家尺度可持续发展的系统动力学模型。它涉及整个国家可持续发展的经济、社会和环境诸方面,已应用于包括发达国家和发展中国家在内的20多个国家。SCENE是具有4个等级层次的可持续发展概念模型框架,可用于指导建立可持续性指标体系和发展环境-经济社会耦合动态模型。
在过去的20多年来,可持续发展指标体系和动态模型方法均有长足发展.虽然问题尚多,但可持续性科学的进一步发展必然要更加依赖于这些定量研究手段.就目前研究现状而言,除了要解决许多技术问题之外,未来研究需要将可持续发展指标体系和动态模型与可持续性科学的核心问题紧密结合在一起.只有这样,可持续性评估方法的发展和可持续性科学核心问题的深入探究才能相得益彰.此外,基于地域的可持续性案例研究永远是必要的,也是极为重要的,但寻求普遍规律是任何科学必须具有的特征。
5讨论和结论
生态学家常言,生态学是人类生存的科学.其实,当之无愧的人类生存之科学应该是可持续性科学?Kates出可持续发展必须要回答3个基本问题:持续什么?发展什么?持续多久?在具体的可持续性研究中,还有两个基本问题应该明确地回答116:持续和发展两者间关系是什么?空间尺度是什么?生物多样性、生态系统过程和生态系统服务是需要持续的;经济、社会和人类福祉是需要发展的;持续的时间尺度不是无限或永远;环境和发展非但相互制约,亦可相辅相成;可持续性研究在空间上应该是多尺度的,但景观和区域可能往往是最可操作的。
具体地说,可持续发展的许多重要内容会因时、因地、因人而异.地球非永恒,宇宙非永恒,可持续性也不该是永远.那么,在研究可持续发展问题时,什么时间尺度为宜?NRC报告M建议的是两代人的时间(约50年);KatesM认为应该是一个世纪.人和环境系统是由多尺度格局和过程组成的复杂系统,其可持续性研究的时间尺度也应该是在多个时间尺度上进行。然而,对于大多数可持续性研究而言,几十年到一百年的时间尺度较为合理.时间太短难以称为“长期”但若时间太长,环境变化、科学技术进步、政策变化以及人类生活方式的改变会对研究带来极大的不确定性M.这样的科学研究恐怕无异于“科学幻想”。
勿容置疑,实现全球可持续发展是人类之最终目标,可持续性科学必须注重多尺度研究.同时,我们认为应该明确,景观和区域是可持续发展研究和实践的基本空间单元。景观和区域大于单个局地生态系统,但远小于包含多个环境-经济,复合体系的大陆或全球,因此是研究可持续性过程和机理方面最可操作的空间尺度.景观和区域不但是可持续性研究的基本空间单元,而且也是上通全球、下达局地的一个重要枢纽尺度。既然如此,景观可持续性的研究在可持续性科学的发展中应具重要地位.WuM将景观可持续性定义为“特定景观所具有的、能够长期而稳定地提供生态系统服务、从而维护和改善本区域人类福祉的综合能力”在此基础上,进而定义了景观可持续性科学(land-scapesustainabilityscience):“景观可持续性科学是聚焦于景观和区域尺度的,通过空间显示方法来研究景观格局、生态系统服务和人类福祉之间相互关系的科学”。为了理解这种动态关系,生物多样性和生态系统过程,以及气候变化、土地利用变化和其他社会经济驱动过程对生态系统服务和人类福祉的影响,也必须加以考虑。
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