适应气候变化的海岸带韧性研究综述——基于文献计量分析

海岸带是人口经济高度集聚且生态敏感区域,提升其适应气候变化扰动的韧性能力是促进沿海地区可持续治理的重要手段。研究从适应气候变化风险出发,在辨析海岸带韧性概念、内涵及特征的基础上,运用软件分析法和归纳总结法梳理海岸带韧性相关研究的热点结构分布、演进脉络特征和热词主题类别,指出当前海岸带韧性研究聚焦于韧性作用机制解析、韧性表征测度、韧性提升路径和韧性管理策略4大方面。研究表明灾害影响范围界定、多灾耦合的链式演变、复杂系统时空韧性测度和人-地-海弹性匹配尚存薄弱之处,提出我国海岸带气候韧性未来研究需关注理论体系建构、空间规划实践和多学科交叉融合。依据“原则-目标-路径”逻辑从治理对象、治理主体、治理空间和治理机制4个维度展望海岸带气候韧性治理框架,即辨识治理对象,以风险链评估为韧性治理起点;协同治理主体,探索跨权益治理的韧性平衡;统筹治理空间,建构韧性空间优化治理模式;创新治理机制,完善韧性治理能级长效路径。

海陆共生视角下海岸带韧性研究——以环渤海沿海城市为例

本文以环渤海沿海17个城市为研究对象,在分析陆海共生视角的海岸带韧性理论的基础上,运用突变级数模型对2010-2021年各城市海岸带韧性指数及其时空演化进行测度分析,同时探讨了海岸带韧性等级类型。研究结果表明:环渤海沿海城市在陆海共生视角下的海岸带韧性系统整体呈不断增强趋势,但总体水平不高,有待进一步提高。海域子系统韧性指数呈现波动下降态势,而陆域子系统韧性指数的波动变化与海岸带韧性综合指数较为一致,对海岸带韧性具有决定性影响。锦州、沧州、潍坊、日照、烟台、威海等城市海岸带韧性总体呈上升趋势。陆域子系统韧性的区域变化具有阶段性特征。天津、大连和青岛等城市海域子系统韧性优势较为显著。在陆海共生子系统韧性空间演化方面,较高韧性及以上的城市不断增加,海岸带系统结构和功能不断完善,但各城市间仍存在显著差异。将海岸带韧性划分为五类:东营和盘锦为低韧性型;唐山和沧州为较低韧性型;葫芦岛、烟台、潍坊、日照、丹东、滨州、锦州为中韧性型;营口、威海、大连为较高韧性型;秦皇岛、天津、青岛为高韧性型。

秦皇岛石河南岛海岸带韧性评估研究

海岸带韧性能够表征海岸带对干扰事件承受能力及自我恢复能力的强弱,对于海岸带管理及海岸工程建造具有重要的指示意义。本文总结了海岸带韧性由来、影响因素及韧性量化方式的研究进展,并以石河南岛为例,利用CRI(海岸韧性指数)对2018年9月17条岸滩剖面的韧性进行了初步评估,利用2017年9月、2018年3月和2018年9月三期0 m等深线的侵淤状况进行了验证,初步得出石河南岛西侧岸滩韧性较东侧岸滩韧性更低的结论。下一步,需优化CRI指数各分项参数并划分最终的CRI等级,便于海岸带韧性评估。

海岸带动态演变与韧性研究进展

海岸带作为海陆缓冲地带,长久以来发挥着保护陆域免受海洋灾害影响的重要作用。在遭受灾害带来的外界干扰时(例如风暴、海平面上升、海岸线侵蚀等),海岸带系统具备抵抗、恢复及适应该负面影响的能力,这种与变化环境相适应的能力被称为海岸带韧性。然而人类文明发展以来,长期大规模的干扰活动削弱了海岸带韧性,破坏了海岸带动态演变过程中动力地貌的平衡。因此,本文从海岸带地貌演变的特征展开,总结现有的海岸带侵蚀机理研究成果,指出研究方法中存在的问题和不足,并对目前热点的海岸带韧性与灾后恢复机理研究进展进行梳理,同时结合近年来新兴研究方向指出现有研究内容的不足之处,最后展望了“海洋十年行动计划”背景下海岸带综合开发与管理的研究趋势。

海岸带经济韧性评估及其对涉海企业TFP的影响研究

研究海岸带经济韧性与涉海企业全要素生产率(Total Factor Productivity,TFP)对推动海洋经济高质量发展具有重要意义。囿于涉海微观企业层面数据的缺乏,这一问题一直未得到定量化的探讨。为此,本文创新性地基于行业分类代码,在全国税收调查数据库中筛选出涉海企业并测算其TFP。同时,在定量评估沿海地区海岸带经济韧性的基础上,将两组数据进行匹配,实证考察了海岸带经济韧性对涉海企业TFP的影响效应和内在机理,得出以下结论:第一,2006-2021年,中国海岸带经济韧性总体呈现上升趋势,其中南部(福建、广东、广西和海南)海岸带经济韧性最强,东部(江苏、上海和浙江)其次,北部(辽宁、河北、天津和山东)最弱。在金融危机冲击时,南部海岸带经济韧性表现最好。在新冠疫情时期,东部海岸带经济则显现出更强的韧性。第二,地区海岸带经济韧性的增强,会促进涉海企业TFP的提高,其中的关键影响机制在于企业创新投入的增加。第三,市场化和数字化程度越高的地区,海岸带经济韧性对涉海企业TFP促进作用更加显著。

基于人地系统视角的海岸带韧性解构与测度

作为实现海岸带可持续发展的有效测度手段,韧性研究为海岸带地区自然环境和人类活动的风险评估提供了全新视角。基于人地系统视角提出海岸带韧性的概念,从海岸带韧性分析框架、概念内涵、指标构成出发,构建海岸带韧性HNS-PSR评价体系,并以中国海岸带为例进行测度。研究表明:①现有海岸带韧性研究大多囿于单一要素,缺乏整体性,对于海岸带交互强烈的人地属性、人地冲突为核心的人地关系关注较少,亟待基于人地系统视角对海岸带韧性底层逻辑、分析框架进行架构,构建全视角、多角度的海岸带韧性评价体系。②在海岸带韧性HNS-PSR评价体系中,“人”聚焦于人口数量及质量的功能发挥和以“人”为载体而物化的经济社会文化属性;“地”既是对陆或海单一区域“地”要素的继承,又着重强调海陆交互作用属性,并为人类活动提供空间场所和资源要素支撑;“人地关系”则侧重对海陆间交互作用协调的纽带作用及感知海岸带抵御、适应、更新能力产生的适应行为和结果。③2005—2019年间,中国海岸带韧性呈波动上升趋势,省际差异明显,且仍以压力韧性为主导。其中,广东、上海、天津海岸带韧性位居前三位,广西、河北、海南位于后三位。研究为海岸带韧性研究提供了全新的视角,并为中国海洋强国建设提供了科学指引。

国外海岸带韧性研究进展及其对中国的启示

海岸带韧性可为沿海地区应对全球气候变化与人类活动压力的复合风险提供新的理论源泉和分析视角,对保障沿海地区可持续发展安全具有重要意义。本文在解析海岸带韧性概念内涵的基础上,剖析了以社会生态系统、复杂适应系统等理论为支撑的海岸带韧性理论框架,比较了现有4类评价方法,进而厘清了要素型、过程型和复合型3类评价指标体系的特点,阐释了影响海岸带韧性的社会、自然等多维因素及其作用机制,明确了提升海岸带韧性的抵御型、预防型和适应型3类基本策略。基于现有国外研究成果发现,不同学科和理论视角下海岸带韧性要素关系和韧性能力方面的内涵界定有待厘清,从人地耦合与多维时空视角挖掘海岸带韧性过程与作用机制尚存薄弱之处,多重扰动下海岸带韧性的尺度效应和影响机理分析仍存挑战。最后,本文明确了中国海岸带综合风险防范、区域可持续发展的现实诉求,探讨了以概念内涵为引领、系统评价为支撑、机理解析为重点的本土化理论框架构建内容,提出海岸带韧性理论方法在中国海岸带安全预警、政策精细化制定、国土空间规划与海岸带社会治理等方面的应用路径。

气候变化下美国海岸带地区韧性规划及其启示——以德克萨斯州为例

全球气候变化使得滨海城市不断遭受灾害侵袭,海岸带韧性总体规划的提出对减轻滨海城市的损失具有重要的作用。德克萨斯州市政府通过评估自然资源的损害机制以及生态系统的负面影响,提出海岸带韧性总体规划的编制法案,来帮助沿海社区提高防灾能力、减轻自然灾害的影响。该文通过对德克萨斯州海岸带250个项目的研究分析,总结出德克萨斯州海岸带总体规划在编制上具有全面性、科学性和灵活性的特点。规划中涉及的风险预测模型、适应性管理法以及社会、生态、行政韧性策略,对我国海岸带韧性规划的编制有一定的启示作用。

环渤海地区海岸带人地系统韧性空间关联网络特征及形成机制

[目的]人地关系地域系统理论作为地理学研究的核心,也是陆海交互作用强烈的海岸带可持续发展研究的重要理论基础。厘清海岸带人地系统韧性空间关联网络特征及形成机制,有助于把握韧性水平跨区域协同发展并进一步丰富海岸带科学研究。[方法]基于2005-2019年环渤海地区海岸带17个城市面板数据,利用可变模糊识别模型测度海岸带人地系统韧性水平,并在此基础之上运用修正的引力模型和社会网络分析法对其空间关联网络特征与形成机制进行研究。[结果]①环渤海地区海岸带人地系统韧性存在显著空间关联性,但网络关联结构仍较为疏松;②天津、青岛、烟台和大连等城市在关联网络中占据主导地位,沧州、日照、丹东等城市处于空间关联网络的边缘位置;③锦州、营口、葫芦岛等属于“净受益”板块,潍坊、滨州、东营属于“双向溢出”板块,青岛、唐山和天津属于“净溢出”板块,烟台和大连属于“经纪人”板块;④QAP回归模型揭示了地理空间邻近、经济水平差异、环境质量差异、人力资本差异和信息化水平差异是海岸带人地系统韧性空间关联网络形成机制的主导因子。[结论]实现海岸带人地系统韧性空间关联网络紧密化发展,需促进地区间资源要素有序流动并解决要素错配问题,有效提升优势互补、合作交流机制。

浙江宁波大榭遗址四千年前的制盐手工业:史前海岸带社群对海平面上升的适应策略

海岸带社会由于其地理位置,在面对海平面上升时具有明显的脆弱性。然而,本文通过学科交叉研究,报道了位于宁波大榭岛的新石器社群,在面对海平面上升时出现的适应性策略:海盐手工业生产。通过对遗址探方地层和周边自然钻孔地层进行有孔虫与碱土金属元素分析、AMS14C和光释光测年,我们还原了大榭遗址的环境演变过程与史前社群生业模式的互动发展。在约公元前2900年,大榭遗址已转变为淡水环境的滨海平原,先民来此定居,形成以渔猎采集和制作石器为主要生计的岛屿村庄。约公元前2400年,随着相对海平面上升、海水入侵,古人营建土台,利用大榭遗址位于山麓半封闭的潮滩环境开始了海盐手工业生产。在土台的周边,堆积着大量制盐废弃物与废弃的盐泥,有孔虫组合显示这些盐泥来源于遗址周边潮滩表层,是先民有意刮取以用于制作浓缩卤水的。同时,盐泥中的有孔虫壳体内充填不定型碳酸钙,它们在海水快速蒸发时析出,说明这些盐泥在用于浓缩卤水前经历了太阳曝晒。晒盐泥这个过程使钙质析出,从而获得更高质量的食盐。良渚文化末期,大榭遗址从多种混合生业模式向专门化海盐制作的经济转型,与邻近大陆大量良渚文化遗址因海岸带水涝灾害而废弃形成了鲜明的对比。因此,大榭遗址的史前海盐手工业展示了海岸带社会可以通过主动利用地理优势与海洋资源,以在面对海平面上升的冲击时保持其社会韧性。

红树林防灾减灾功能研究进展及保护修复建议

本文全面总结分析了国内外关于红树林在消浪(波)弱(缓)流、抵御风暴潮灾害、防风,以及减轻海啸灾害和适应海平面上升等领域的研究进展。结果表明,100 m宽度的红树林带可消减13%~66%的海浪波高,每千米宽度的红树林带可将风暴潮最高水位消减4~48 cm,数百米宽度的红树林可以使海啸引起的淹没深度降低5%~30%。红树林植被密度、植被带的宽度、植被形态特征、地形与高程等因素是影响其减灾功能的关键因素。红树林减灾作用机理研究和定量评估方法主要包括基于现场观测数据分析、物理模型试验和数值模拟3类方法。众多学者开展了红树林对水体流动的拖曳力系数研究,模拟了红树林中的水体运动的波流运动模型。然而,目前红树林减灾功能的现场观测数据仍然偏少,物理模型试验和数值模型中采用的红树模型较为简单,对不同种类红树林的复杂特征以及植被柔性作用的考虑尚显不足,需要进一步研究。此外,红树林保护修复应该充分考虑生态和减灾协同增效的因素,构建基于自然解决方案的海岸综合防护体系,提出红树林生态系统修复的优化布局。

海岸挤压对蓝碳功能的影响及其阈值

伴随气候变暖与人类开发活动日益加剧,滨海湿地面临的海岸挤压威胁受到多学科广泛关注。蓝碳在适应全球气候变化中扮演重要角色,然而蓝碳功能对海岸挤压的响应过程及其关键区域的认识尚不清晰。本研究在提出海岸挤压对蓝碳功能影响的理论框架基础上,以辽东湾北部区为例进行实证分析。综合Landsat影像、数字高程数据与碳储量调查数据,分时段对海岸挤压与蓝碳功能进行测度,进而以分段线性回归与双变量空间自相关分析方法探索二者的响应特征。研究表明:1995—2020年间,研究区海岸挤压较强风险区与蓝碳功能较弱区均呈先降后升态势,但在辽河两岸差异显著;研究期内,辽东湾北部区蓝碳功能与海岸挤压呈倒U型关系,当海岸挤压指数超过0.214时,滨海湿地碳汇能力显著下降,超过0.311时,碳汇能力下降趋势有所缓解;由于经济发展与生态保护失调,海岸挤压与蓝碳的矛盾在滨海工业园区表现尤为突出。加强此类区域的保护与修复,能够提高沿海地区气候变化应对能力、促进海岸带可持续发展。研究结果可为滨海湿地“减压增汇”研究与实践提供科学依据和管理参考。