基于CAS理论的土地系统脆弱性演化机制分析(2)

　　2.2 土地系统脆弱性的内涵与表征
　　脆弱性这一概念起源于对自然灾害的研究，此后逐渐在水资源、气候变化、生态系统等多个领域得到应用[29-33]。将脆弱性概念引入和应用到土地系统研究中是近期才开始的[33-34]，关于土地系统脆弱性的概念，迄今还未有比较明确和公认的定义，但有一些与其较为相近的提法，如土地生态环境脆弱性[35]、土地生态脆弱性[36]、人地耦合系统脆弱性[37]等等，从成因-结果的角度，可以认为土地系统脆弱性是指一定时空条件下，土地系统在面临自然扰动、人为干扰等内部影响及外界压力时，所具备的应对程度及做出的可能性响应，是自然环境条件、社会经济发展以及历史发展过程相互影响和相互联系的结果[33，38]。土地系统脆弱性的内涵包括以下4个关键方面：①有不利因素作用于土地系统，使其正常功能受到影响；②土地利用/覆被变化在脆弱性变化中具有关键作用；③推进土地系统的可持续发展是降低脆弱性无可替代的方式；④不同区域之间存在明显的差异性[34]。具体来看，土地系统脆弱性的主要表现特征为：①敏感性强，是土地系统及其组成要素对扰动发生响应的敏感程度，主要决定于土地的内部结构，响应越强烈，土地系统的变化幅度越大，敏感性越强，如降水变化所引起的干旱、洪涝灾害及滑坡、泥石流等地质灾害；②退化趋势明显，主要表现为土地系统内部结构的失调及其生态功能的降低，如土地盐碱化面积扩大、荒漠化、石漠化、森林植被面积减少；③生态恢复力弱，土地系统具备自我调节与适应能力，可以应对一定的人类干扰和自然灾害干扰，一旦超出生态阈值，土地系统将难以适应甚至发生逆向演变，如人类活动及自然扰动所导致的土地承载能力下降等[39]。
　　3 土地系统脆弱性演化分析
　　从CAS理论的角度来看，土地系统脆弱性是土地复杂适应系统不同层次、不同类型主体间相互作用和相互影响的结果，各个主体在接收外界或其他主体的刺激时，会不断调整自身的结构、功能等，对其所接收的刺激做出响应，适应并根据刺激做出对应的转变，从而对其他个体或外界环境产生影响。一般来说，信息流是各个主体之间进行交流的主要方式，而物质流和能量流交换则是各个主体形成共生耦合关系的关键[40]，各个主体之间正是通过这种“刺激-反应”的方式，共同影响土地系统脆弱性的演化方向。不同主体在土地系统脆弱性演化过程中的地位和作用也有所不同，自然环境子系统主体决定土地自身的组织结构与所处的自然环境，是土地系统脆弱性形成的基础原因；社会经济子系统主体一般通过作用于自然环境系统影响土地系统脆弱性的演化，随着社会经济的发展，社会经济子系统主体对土地系统脆弱性的影响逐渐占据主导地位；政府是所辖区域土地系统的管理者与调控者，一定程度上决定着该地区土地系统脆弱性的演化方向。图2所标识的正是土地复杂适应系统子系统主体在土地系统脆弱性的形成及演化过程中的主要交互作用。
　　3.1 自然环境子系统主体
　　自然环境子系统是地质、地形、生物、水文、土壤、气候等多个主体的聚集体，每个主体又是由不同层次、不同类型的个体组合而成，各个主体对土地系统脆弱性的影响方式和影响程度存在差异。自然环境子系统主体对土地系统脆弱性的影响机制见图3。地质、地形是导致土地系统脆弱性的基础原因，一般山地、丘陵地区以及山地与盆地、盆地与高原等地貌单元的交接部位，具备斜坡高陡、河谷深切等特征，地形起伏较大，地质特征复杂，易引发水土流失以及滑坡、泥石流等地质灾害，区域土地系统的稳定性较差。气候、土壤、地质、地形影响生物类型、植被覆盖情况，而植被又具有调节气候、保持水土、防风固沙的功能，不同类型的植被对土地系统的保护程度也有差异，如较高、较密的植株对土层的固结能力就较强，其附着的土地稳定性则较高；良好的气候条件有利于森林植被的生长发育，提高土地系统的稳定性，而不利的气候条件则影响降水的形成，导致降水量时空分布不均，引发干旱、洪涝等极端天气气候，加剧土地系统的脆弱性；土壤的类型、肥力特征等方面决定其抗蚀能力，若抗蚀能力差，不但易于发生土地沙漠化、石漠化等问题，在遭遇降水时，还易产生滑坡、泥石流、水土流失等问题；水文条件也对地质、地形具有影响作用，各个主体之间相互 作用、相互适应，对土地系统脆弱性产生影响。