魯 婷，王 俊

(1.西北大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安710127;2.西安交通大學(xué)附屬中學(xué)，陜西 西安710054)

在《生態(tài)與社會》雜志中被引用的最多的一篇文章是揭示恢復(fù)力、適應(yīng)性和可變性關(guān)系的。這篇文章將恢復(fù)力定義為“當(dāng)外界條件發(fā)生變化時，系統(tǒng)吸收擾動并重建以使其保持基本相同的功能、結(jié)構(gòu)、特征以及反饋的能力。［1］”自這篇文章發(fā)表起，人們就一直在討論關(guān)于恢復(fù)力的一些問題。認(rèn)為適應(yīng)性和可變性可能是保持恢復(fù)力的基本條件的觀點，第一眼看上去是違反直覺的，因為它將變化作為一個必需條件。但是一定時期內(nèi)的突然性的或緩慢的變化的動力以及為了系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的適應(yīng)和變化的能力卻是SES的核心［2］。

1 恢復(fù)力

1.1 恢復(fù)力概念的演變

恢復(fù)力 resilience源自拉丁文 resilio(re=back回去 ，silio=t o leap跳 )，即跳回的動作。韋氏字典將其解釋為:收縮的物體在受到壓力變形后恢復(fù)其尺寸和形狀的能力;從不幸或變化中恢復(fù)或適應(yīng)的能力［3］。從機(jī)械力學(xué)的概念來理解，恢復(fù)力是指材料在沒有斷裂或完全變形的情況下，因受力而發(fā)生形變并存儲恢復(fù)勢能的能力［4］。從20世紀(jì)70年代后，恢復(fù)力引申為承受壓力的系統(tǒng)恢復(fù)和回到初始狀態(tài)的能力。

1.2 恢復(fù)力在社會—生態(tài)系統(tǒng)中的概念

隨著社會—生態(tài)系統(tǒng)理論的引入，恢復(fù)力的定義也日臻完善。Gunders on和 Holling將恢復(fù)力定義為系統(tǒng)經(jīng)受干擾并可維持其功能和控制的能力，即恢復(fù)力是由系統(tǒng)可以承受并可維持其功能的干擾大小測定的［5］。Carpenter和 Walker等認(rèn)為恢復(fù)力是干擾的大小，即在社會—生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)入到一個由其它過程集合控制的穩(wěn)態(tài)之前系統(tǒng)可以承受干擾的大小。Walker等在研究外部干擾下社會—生態(tài)系統(tǒng)未來演化軌跡的屬性時，將恢復(fù)力定義為系統(tǒng)能夠承受且可以保持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、特性以及對結(jié)構(gòu)、功能的反饋在本質(zhì)上不發(fā)生改變的干擾大小［6］。

1.3 生態(tài)恢復(fù)力

生態(tài)恢復(fù)力是指系統(tǒng)在保持自身結(jié)構(gòu)不變的前提下，通過調(diào)整系統(tǒng)的行為控制參數(shù)及程序后，系統(tǒng)能夠吸納的擾動量。這一定義關(guān)注系統(tǒng)遠(yuǎn)離任一平衡穩(wěn)態(tài)后的適應(yīng)狀況，而這種非穩(wěn)定態(tài)能夠促使系統(tǒng)躍遷到其他行為領(lǐng)域，即另一穩(wěn)定域相對而言，生態(tài)恢復(fù)力更強(qiáng)。

以著名的“杯球”隱喻模型(圖1)來進(jìn)一步說生態(tài)恢復(fù)力［7］。杯子代表系統(tǒng)的穩(wěn)定域，球代表系統(tǒng)的狀態(tài)，單向箭頭表示外界對系統(tǒng)的擾動。我們用穩(wěn)定局面的維持來描述生態(tài)恢復(fù)力:在本模型中，杯1杯2分別代表不同的穩(wěn)定域，當(dāng)系統(tǒng)(杯1內(nèi)的球)受到擾動后，為維持穩(wěn)定局面，球被外力彈射;我們把球最終離開杯1進(jìn)入杯2前的臨界狀態(tài)下，能夠吸收的擾動總量作為生態(tài)恢復(fù)力此時，生態(tài)恢復(fù)力由穩(wěn)定域的寬度(R)來測量。

圖1 生態(tài)恢復(fù)力隱喻圖

2 社會—生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性與可變性

2.1 適應(yīng)性

系統(tǒng)因子影響恢復(fù)力的能力。通常的軌跡是從一個快速增長階段(在這個快速增長階段中，資源是可隨意使用的，而且恢復(fù)力很高，即r階段)，通過資本積累，進(jìn)入到一個逐漸僵化的階段，在這個階段中，多數(shù)資源是凍結(jié)的，幾乎沒有靈活性和新事物，恢復(fù)力很低(k階段)，從那里通過一個突然的塌陷進(jìn)入到一個混亂動力的釋放階段，在這個階段中關(guān)系和結(jié)構(gòu)是未完成的(Ω階段)，之后進(jìn)入到一個重組階段，這個階段有新事物出現(xiàn)(α)。適應(yīng)性使一個社會—生態(tài)系統(tǒng)具備了可被認(rèn)知的能力，結(jié)合經(jīng)驗和知識，調(diào)整社會—生態(tài)系統(tǒng)對于不斷變化的外部動力及內(nèi)部過程的反應(yīng)，并使其繼續(xù)在現(xiàn)在的穩(wěn)定域和吸引盆地中發(fā)展。(Berkes et al.2003)適應(yīng)性已經(jīng)被定義為“一個系統(tǒng)的因子影響恢復(fù)力的能力”(Walker et al.2004:5)因此，盡管社會—生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部需求不斷變化也有來自外部的壓力，適應(yīng)的能力仍然維持著一定的過程。

2.2 可變性

可變性被定義為“當(dāng)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)或社會結(jié)構(gòu)使已存在的系統(tǒng)無法站住腳時，創(chuàng)造一個全新的系統(tǒng)的能力。”(Walker et al.2004:5)對于可變性的研究有助于通過調(diào)查人類活動和特定自然資源的關(guān)系，比如乳制品或水果的產(chǎn)量，或氣候變化這類環(huán)境問題，以及多層次社會協(xié)作對于一個更廣的反饋系列以及社會—生態(tài)系統(tǒng)的闕值的反應(yīng)來拓寬社會領(lǐng)域(Chapin etal.2009)。

3 恢復(fù)力在不同領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 災(zāi)害領(lǐng)域

隨著全球?qū)?zāi)害關(guān)注的日益增加，越來越多的災(zāi)害學(xué)家開始研究恢復(fù)力在災(zāi)害管理中的重要性。其中，比較有代表性的是Bruneau等人的地震災(zāi)害恢復(fù)力研究。Bruneau將地震恢復(fù)力分割到技術(shù)、組織、社會和經(jīng)濟(jì)4個不同的維度，即TOSE維度空間模型技術(shù)維恢復(fù)力衡量實體系。

3.2 社會-生態(tài)領(lǐng)域

以社會—生態(tài)系統(tǒng)作為研究對象，從復(fù)雜系統(tǒng)動力學(xué)角度研究系統(tǒng)對外界干擾的恢復(fù)力和適應(yīng)力，是近年來可持續(xù)發(fā)展與全球變化研究的一個主要趨勢。社會 -生態(tài)系統(tǒng)(簡稱 SESs)是人與自然緊密聯(lián)系的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)，受自身和外界干擾與驅(qū)動的影響，具有不可預(yù)期、聚集、自組織、非線性、多樣性、多穩(wěn)態(tài)、循環(huán)性等特征，以 Holling為首的“恢復(fù)力聯(lián)盟”主張運(yùn)用適應(yīng)性循環(huán)理論來解釋和分析社會—生態(tài)領(lǐng)域的恢復(fù)力［8］。

3.3 經(jīng)濟(jì)和組織行為領(lǐng)域

Comfort是最先將恢復(fù)力引入組織行為領(lǐng)域的學(xué)者之一［9］，她認(rèn)為恢復(fù)力僅限于干擾事件發(fā)生后的組織行為和過程，這種面向過程的概念與生態(tài)恢復(fù)力相似，她的研究重點不是達(dá)到預(yù)期水平，而是系統(tǒng)功能的回復(fù)，但這種功能的變化軌跡不包含大多數(shù)非線性及適應(yīng)性動力學(xué)。2001年，Paton和Johnston提出組織行為恢復(fù)力是當(dāng)人類或系統(tǒng)遇到重大干擾時所表現(xiàn)出的一種能力，它能夠促進(jìn)與維護(hù)系統(tǒng)功能相聯(lián)系的組織行為，其具體表現(xiàn)是能夠利用實體資源及素質(zhì)來管理遇到的需求、挑戰(zhàn)和變化［10］。這一觀點將組織行為恢復(fù)力定義擴(kuò)大到了自然生態(tài)系統(tǒng)，它本質(zhì)上是恢復(fù)力聯(lián)盟指明的恢復(fù)力屬性之一，即系統(tǒng)重組織的能力。

4 結(jié)論與展望

恢復(fù)力聯(lián)盟借助穩(wěn)定性景觀模型確定了恢復(fù)力在理論上的量化屬性，但是，要實施量化依然存在極大難度:首先，擾沌(Pr)在模型中無法表現(xiàn)，目前僅有定性闡述;其次，模型中L R和 P三個參數(shù)的估算方法尚未明確;再次，穩(wěn)定性景觀本身也是動態(tài)變化的，這進(jìn)一步增加了模型參數(shù)的估算難度。另外恢復(fù)力在經(jīng)濟(jì)和組織行為方面的表現(xiàn)是降低環(huán)境災(zāi)害損失的有效方法。

因此恢復(fù)力的量化及其在經(jīng)濟(jì)和組織行為方面的應(yīng)用必將成為未來恢復(fù)力研究的重要方向。

［1］Walker，B.H，C.S.Holling，S.R.Carpenter，and A.Kinzig.2004.Resilience，adaptability and transformability in social– ecological systems［J］.Ecology and Society 9(2):5.

［2］Carl Folke，Stephen R.Carpenter，Brian Walker，Marten Scheffer，Terry Chapin ，and Johan Rockstr?m.2010.Resilience thinking:integrating resilience，adaptability and transformability［J］.Ecology and Society 15(4):20.

［3］Merriam Webster.Merriam - Webster's 11th collegiate dictionary［M］.MA:HarperCollins Publishers Ⅰnc，2003.

［4］Gordon J E.Structure .Harmonds worth，UK:Penguin Books，［M］1987.Walker B，Car penter S，Anderies J，et al.Resilience management in s ocial2 ecological systems:a working hypothesis for a participatory approach［J］.Conservation Ecology，2002，6(1):14.

［5］Gunders on L H，Holling C S.Understanding the comp lexity of economic，ecological and social systems［J］.Ecosystems，2001，6:390-405.

［6］BrianWalker，Holling C S，Car penter S R，et al.Resilience，adap tability and transfor mability in s ocial2 ecol ogical systems［J］.Ecology and Society，2004，9(2):5-12.

［7］Tilman D，Downing J A.Biodiversity and stability in grasslands［J］.Nature，1994，367(6461):363-365.

［8］Holling C S.Resilience and stability of ecological systems［J］.Annual Review of Ecology and System atics，1973(4):12-23.

［9］Comfort L K.Risk and resilience:inter-organizational learning following the northridge earthquake of 17 January 1994［J］.Jour-nal of Contingencies and Crisis Management，1994，2(3):157-170.

［10］Paton D，Millar M，Johnston D.Community resilience to volcan-ic hazard consequence［J］.Natural Hazards，2001，24:157-169.

［11］劉婧，史培軍，葛怡.災(zāi)害恢復(fù)力研究進(jìn)展綜述［J］.地球科學(xué)進(jìn)展.2006，21(2):211-218.

［12］孫晶，王俊，楊新軍.社會 -生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力研究綜述［J］.生態(tài)學(xué)報.2007，27(12):5371-5381.