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海平面上升背景下人类适应与湿地迁移的脆弱性互作网络研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月27日 来源:Global Environmental Change 8.6
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本研究针对海平面上升(SLR)引发的海岸带社会-生态系统脆弱性转移问题,系统分析了人类防护设施建设与湿地迁移的互作机制。研究人员通过构建"脆弱性互作框架(VIF)",从自然与社会科学文献中识别出53种脆弱性转移(32种)与适应协同(21种)模式,揭示了沿海防护工程导致"海岸挤压"(coastal squeeze)阻碍湿地迁移的生态代价,以及湿地迁移对农业、社区的文化经济影响。成果为跨部门、跨尺度的协同适应规划提供了理论工具,发表于《Global Environmental Change》。
随着全球气候变化加剧,海平面正以3.7 mm/年的速度上升,到2100年可能淹没26%的现有海岸湿地。面对这一威胁,人类普遍采用海堤、堤坝等灰色基础设施进行防护,而湿地则通过向陆迁移实现自然适应。这两种适应方式在海岸带狭小空间内产生复杂互作:人类防护设施阻断湿地迁移形成"海岸挤压"(coastal squeeze),导致湿地丧失;而成功迁移的湿地又可能侵占农田、社区,引发新的社会矛盾。这种"按下葫芦浮起瓢"的脆弱性转移现象,暴露出现有单点式、部门分割的适应策略存在严重缺陷。
为系统解析这一难题,国外研究团队创新性地构建了"脆弱性互作框架"(Vulnerability Interactions Framework, VIF)。该框架整合了暴露度-敏感性-适应能力三维度与物理-经济-环境-社会-文化-制度六维度,对205篇文献进行系统分析。研究发现:64%的美国遮蔽海岸已硬化,导致湿地迁移受阻;而允许湿地迁移虽可保留83%现有湿地面积,但会引发农田盐渍化、历史遗迹淹没等新问题。研究首次量化识别出53种脆弱性互作模式,其中海岸挤压导致的环境脆弱性转移证据最充分(涉及18篇文献),而文化脆弱性转移(如非裔社区精神圣地丧失)虽仅2篇文献支持但意义深远。
关键技术方法包括:1)基于Web of Science和Scopus数据库的系统文献检索(2012-2024年);2)采用现实主义综述方法,对50篇核心文献进行VIF框架编码;3)地理信息系统(GIS)空间分析量化不同情景下湿地迁移潜力;4)社会调查评估沿海社区对湿地迁移的感知差异。
海岸挤压的连锁效应
人类建造的海堤等设施直接导致湿地栖息地丧失(环境脆弱性转移),继而引发湿地物种栖息地质量下降。如美国切萨皮克湾的肋贝(Geukensia demissa)种群预计减少60%,将削弱水体氮去除能力(从10%降至4%),增加地方政府水质达标压力(制度脆弱性转移)。
湿地保护的得失平衡
通过土地征用、地役权等保护湿地迁移走廊,虽产生前期经济成本(政府支出增加)和机会成本(税收减少),但能维持湿地生态系统服务。澳大利亚案例显示,提前收购土地比后期购买节省37%成本,但可能影响渔民生计(经济脆弱性转移)。
管理撤退的两难困境
主动撤退虽为湿地腾出空间(适应协同),但撤退区周边可能出现房价上涨(经济脆弱性转移)和蚊媒疾病风险(社会脆弱性转移)。美国马里兰州案例显示,撤退后新建住房若规划不当,可能引发二次生态破坏。
湿地迁移的生态重构
湿地向陆迁移会替代沿海森林等生态系统,形成新型生态序列。美国大西洋沿岸模型预测,低沼物种将受益而高沼物种受损,这种生态位重组可能改变生物地球化学循环。
发展冲突的规制挑战
当湿地首次迁移至私有土地时,业主常因突然受到湿地法规限制而产生抵触。美国罗德岛研究显示,2100年将有1056个污染场地进入湿地迁移路径,整治这些场地既能消除健康风险(社会适应协同),又可创造生态休闲空间。
农业转型的渐进路径
海岸农场可采用耐盐作物(如海滨锦葵Kosteletzkya pentacarpos)作为过渡,既延长土地经济价值,又促进湿地植被演替(环境适应协同)。切萨皮克湾研究表明,这种"阶梯式适应"比突然弃耕减少83%社区冲突。
研究结论揭示:海岸带适应本质上是通过空间重构实现脆弱性再分配的过程。当前分散决策的适应方式,使63%的脆弱性转移未被纳入规划考量。VIF框架的创新价值在于:1)突破人类中心视角,将湿地作为能动适应主体;2)识别文化脆弱性等隐性维度;3)提供"适应冲突热点"预测工具。该研究为实施"基于自然的解决方案"(NbS)提供了关键科学依据,特别强调需建立生态补偿机制来平衡城乡差异——因为模型显示,农村地区将承担78%的湿地迁移空间需求,但其适应资源仅占沿海城市的17%。这些发现对完善《巴黎协定》下的国家适应计划(NAP)具有重要指导意义,也为正在制定的"全球生物多样性框架"(GBF)海岸带保护目标提供了量化参考。
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