黃河三角洲生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展研究

鄧祥征 張帆 劉剛

摘 要：在全球氣候變化和人類活動(dòng)的雙重驅(qū)動(dòng)下，生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)都處于動(dòng)態(tài)演化過(guò)程中，揭示兩者之間的耦合機(jī)制是維系兩個(gè)系統(tǒng)韌性并支持區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的前提。黃河三角洲作為中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、資源要素、生態(tài)環(huán)境矛盾最突出的地區(qū)之一，是生態(tài)環(huán)境脆弱、對(duì)氣候變化敏感、人類活動(dòng)復(fù)雜的區(qū)域，也是開(kāi)展生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展耦合研究的理想場(chǎng)所之一?；邳S河流域高質(zhì)量發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)的需求，總結(jié)了區(qū)域生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的研究進(jìn)展，分析了生態(tài)保護(hù)-區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的耦合驅(qū)動(dòng)機(jī)制，述評(píng)了多要素、多過(guò)程、多尺度耦合機(jī)制和演化路徑研究成果，提出了黃河下游三角洲生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展耦合研究應(yīng)關(guān)注的內(nèi)容，為黃河流域的高質(zhì)量發(fā)展提供科技支撐。

關(guān)鍵詞：生態(tài)保護(hù);可持續(xù)發(fā)展;耦合機(jī)制;黃河三角洲

中圖分類號(hào)：TV882.1;P343.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.09.022

Abstract：Ecosystem and socioeconomic system are under dynamic evolution due to global climate change and human activities. Revealing coupling mechanism between ecosystem and socioeconomic system is the premise of maintaining their resilience and regional sustainable development. The Yellow River Delta is one of the regions with the most prominent contradictions between social and economic resources and ecological environment in China， with fragile ecological environment， high sensitivity to climate change and complex human activities. Thus， it is one of the typical areas to conduct coupling mechanism research on ecological protection and sustainable development. In order to meet the national requirement of high quality development and ecological civilization construction in the Yellow River Delta， this paper summarized the research progress of regional ecological protection and economic development， analyzed the coupling driving mechanism of ecological protection and regional sustainable development， reviewed multi-element， multi-process， multi-scale coupling mechanism and evolutionary path research outcomes and put forward new topics of coupling research of ecological protection and sustainable development in the Yellow River Delta， aiming to provide technological support for the high quality development of the Yellow River Delta.

Key words： ecological conservation; sustainable development; coupling mechanism; Yellow River Delta

在全球氣候變化和人類活動(dòng)的雙重影響下，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)均處于動(dòng)態(tài)演化過(guò)程中，生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的耦合研究逐步成為熱點(diǎn)，生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的逐步深入研究體現(xiàn)了生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展耦合研究的漸次深入[1]。生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是一個(gè)自然環(huán)境與人類社會(huì)相互作用的耦合系統(tǒng)，具有復(fù)雜非線性及不確定性等特點(diǎn)，是地球系統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵研究范疇之一。地球各圈層、各要素以及自然過(guò)程和人類活動(dòng)之間相互作用關(guān)系的耦合機(jī)制，是區(qū)域生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展研究的重要內(nèi)容[2]。多年來(lái)，揭示生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展之間的互饋關(guān)系和耦合機(jī)制，被認(rèn)為是破解生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展難題的關(guān)鍵之一[3]。

隨著研究的深入，生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展多尺度、多過(guò)程、多要素耦合及其對(duì)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用越來(lái)越受到重視。美國(guó)生態(tài)學(xué)會(huì)在1991年就發(fā)起了可持續(xù)生物圈行動(dòng)，提出生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性由生物物理因素、社會(huì)因素和經(jīng)濟(jì)因素決定，但始終沒(méi)有揭示生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的非線性復(fù)雜關(guān)系。中國(guó)生態(tài)學(xué)家于1978年提出“大農(nóng)業(yè)”理論，認(rèn)為不同的生態(tài)系統(tǒng)相互聯(lián)系，反對(duì)毀林開(kāi)荒、圍湖造田，并開(kāi)始了對(duì)生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展關(guān)系的研究。與此同時(shí)，相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家開(kāi)始對(duì)生態(tài)保護(hù)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展這一耦合機(jī)制開(kāi)展分析，如早期的生態(tài)學(xué)家認(rèn)為發(fā)展的目的是保證人類生存;早期的經(jīng)濟(jì)學(xué)者普遍認(rèn)為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是資本、技術(shù)、儲(chǔ)蓄率、就業(yè)以及制度等因素的函數(shù)，而生態(tài)環(huán)境則被認(rèn)為能夠被其他生產(chǎn)要素所替代，較少關(guān)注生態(tài)環(huán)境在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用[4];逐漸地，地理學(xué)家提出“人地關(guān)系”思想與可持續(xù)發(fā)展理念相融合，定量化表達(dá)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)復(fù)雜性的研究及多學(xué)科交叉研究開(kāi)始起步[5]?；诖?，要開(kāi)展生態(tài)保護(hù)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展耦合機(jī)制研究，需引入地球系統(tǒng)科學(xué)理論，集成多學(xué)科交叉知識(shí)、技術(shù)，提出保護(hù)與發(fā)展科學(xué)研究框架，以揭示區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)非線性變化的關(guān)系。

黃河三角洲是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、資源稟賦、生態(tài)環(huán)境矛盾突出的典型地區(qū)之一，是生態(tài)環(huán)境脆弱、對(duì)氣候變化敏感、人類活動(dòng)復(fù)雜的區(qū)域，也是開(kāi)展黃河流域生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展耦合研究的重要場(chǎng)所。在黃河三角洲開(kāi)展生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展耦合機(jī)制研究能為黃河流域高質(zhì)量發(fā)展積累科學(xué)判據(jù)[6]。本文從生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的視角出發(fā)，分析區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合機(jī)制及生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)模擬的研究進(jìn)展，總結(jié)黃河三角洲生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展變化的過(guò)程及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制，并提出了以后的研究方向，以期為黃河流域下游地區(qū)生態(tài)保護(hù)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供決策參考。

1 生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展研究

多尺度、多過(guò)程、多要素生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展耦合機(jī)制研究既是學(xué)術(shù)熱點(diǎn)，又是發(fā)展需求。保護(hù)與發(fā)展的關(guān)系復(fù)雜緊密，面對(duì)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的客觀要求，需進(jìn)一步對(duì)生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的耦合關(guān)系和互饋機(jī)制開(kāi)展綜合研究，實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展協(xié)同共進(jìn)[7-8]。構(gòu)建跨學(xué)科領(lǐng)域的系統(tǒng)框架和評(píng)估方法，加深了解生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合過(guò)程和演變規(guī)律，對(duì)于國(guó)家、地區(qū)或者流域應(yīng)對(duì)可持續(xù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)、設(shè)計(jì)高效的管理措施和政策至關(guān)重要[9]。

目前，關(guān)于保護(hù)與發(fā)展的研究主要集中在兩方面，一方面是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)或經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中單一要素開(kāi)展分析，如生態(tài)系統(tǒng)突出對(duì)水、土、氣的定量分析，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)則以分析產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城鎮(zhèn)化水平、人均收入為主;另一方面則是趨向于探討國(guó)家或者地區(qū)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、能源、資源及社會(huì)等之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，利用生態(tài)足跡、投入產(chǎn)出分析等方法對(duì)國(guó)家或某一地區(qū)生態(tài)保護(hù)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行評(píng)估[10]。但是以流域?yàn)檠芯繂卧?，全流域、多區(qū)域、多過(guò)程耦合機(jī)制的研究較為缺乏。因此，流域尺度保護(hù)與發(fā)展的系統(tǒng)性聯(lián)系是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。流域是具有整體功能和層級(jí)結(jié)構(gòu)的耦合系統(tǒng)，由生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展子系統(tǒng)和社會(huì)進(jìn)步子系統(tǒng)組成，是一個(gè)層級(jí)復(fù)雜、功能統(tǒng)一、受多因子影響的復(fù)雜巨系統(tǒng)，多功能、多層級(jí)、多時(shí)段及多不確定性因素是其固有特征，兼具資源供給、社會(huì)發(fā)育、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)屬性，因此開(kāi)展流域尺度生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合機(jī)制研究具有復(fù)雜性和不確定性。

生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展關(guān)系的復(fù)雜性、跨學(xué)科和跨領(lǐng)域性質(zhì)，導(dǎo)致生態(tài)保護(hù)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特征、階段以及理論框架在研究目的、內(nèi)容、方法等方面差異明顯。這些關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題主要涉及氣候變化背景下如何從地球科學(xué)視角分析生態(tài)保護(hù)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，基于參數(shù)訂正與模型修正方法揭示生態(tài)產(chǎn)業(yè)化的歸因及驅(qū)動(dòng)機(jī)制，同時(shí)，涉及在人類活動(dòng)主導(dǎo)下如何基于流域系統(tǒng)理論探究區(qū)域可持續(xù)發(fā)展驅(qū)動(dòng)機(jī)制，基于模型模擬與統(tǒng)計(jì)分析方法揭示產(chǎn)業(yè)生態(tài)化的演變過(guò)程及發(fā)展趨勢(shì)，綜合生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的耦合機(jī)制進(jìn)而提煉結(jié)合生態(tài)產(chǎn)業(yè)化與產(chǎn)業(yè)生態(tài)化的區(qū)域可持續(xù)發(fā)展策略及發(fā)展范式，見(jiàn)圖1。當(dāng)前研究仍需整合自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的基礎(chǔ)理論、集合描述性和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的建模方法，開(kāi)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合分析，通過(guò)交互檢驗(yàn)和情景模擬來(lái)促進(jìn)研究與管理框架的優(yōu)化和完善。

2 生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合機(jī)制研究

生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程和互饋機(jī)制是生態(tài)保護(hù)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展耦合研究的關(guān)鍵內(nèi)容。系統(tǒng)耦合是多系統(tǒng)持續(xù)、協(xié)調(diào)發(fā)展的前提，從系統(tǒng)耦合的視角研究多系統(tǒng)復(fù)合，不僅可以從構(gòu)成層面分析其系統(tǒng)要素和結(jié)構(gòu)狀態(tài)，還可以從生成層面解析其內(nèi)在運(yùn)作機(jī)制、中間作用介質(zhì)和互饋機(jī)制。研究國(guó)家或地區(qū)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的耦合程度，首先要研究生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的相互影響關(guān)系，研究重點(diǎn)呈現(xiàn)出從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、從定性到定量、從單一要素到多要素乃至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)[11]，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出多種較為直觀的理論、指標(biāo)、方法對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合機(jī)制開(kāi)展研究，如生態(tài)足跡分析法、供需平衡法、狀態(tài)空間法等[12-14]，主要從生態(tài)承載力的角度看待生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系。

生態(tài)經(jīng)濟(jì)耦合系統(tǒng)是由生態(tài)子系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)耦合而成的復(fù)雜系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)部及各子系統(tǒng)之間的相互作用和反饋機(jī)制是生態(tài)保護(hù)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究的核心。彈性（Resilience）、適應(yīng)性（adaptability）和轉(zhuǎn)化力（transformability）被認(rèn)為是決定生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)未來(lái)運(yùn)動(dòng)軌跡的3個(gè)主要關(guān)聯(lián)屬性。彈性是指系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)，在維持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和反饋等不變的前提下，通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)狀態(tài)變量和驅(qū)動(dòng)變量等參數(shù)而恢復(fù)至原來(lái)的狀態(tài)。彈性促進(jìn)了復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)跨時(shí)空尺度相互作用的動(dòng)態(tài)發(fā)展，同時(shí)促進(jìn)了適應(yīng)性和轉(zhuǎn)化力概念的提出。適應(yīng)性是指系統(tǒng)為響應(yīng)內(nèi)部機(jī)制及外部驅(qū)動(dòng)因素所做出的改變，同時(shí)也是指沿新軌跡發(fā)展的能力。轉(zhuǎn)化力指在社會(huì)經(jīng)濟(jì)或生態(tài)條件難以維持現(xiàn)有系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)，跨越閾值創(chuàng)造新系統(tǒng)的能力。適應(yīng)性和脆弱性關(guān)系如同一個(gè)雙螺旋結(jié)構(gòu)，在不同的社會(huì)層面和時(shí)空尺度交叉，既不能簡(jiǎn)單視為硬幣的正反兩面，也不能歸納為一個(gè)連續(xù)體的端點(diǎn)，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)兩者之間直接且緊密地聯(lián)系。生態(tài)經(jīng)濟(jì)脆弱性是指生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)失去了系統(tǒng)彈性。生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)指標(biāo)框架見(jiàn)表1。

生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)，受自身和外界干擾影響，具有不可預(yù)期性、聚集、自組織、非線性、多樣性、多穩(wěn)態(tài)、循環(huán)性等特征。直接量化生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)較為困難，許多學(xué)者通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)模型，甄選替代指標(biāo)方法開(kāi)展間接評(píng)估[19]，主要包括概念界定、交換機(jī)制識(shí)別、系統(tǒng)模型構(gòu)建等。關(guān)于生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的定量研究已初見(jiàn)成效，常見(jiàn)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)分析方法主要有耦合協(xié)調(diào)度模型評(píng)價(jià)法[20]、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型法[21]、能值理論分析法[22]、投入產(chǎn)出分析法[7]、一般均衡分析（CGE）模型法等[23]，見(jiàn)表2。耦合協(xié)調(diào)度模型可有效分析耦合度、耦合協(xié)調(diào)度及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)排序，目前被廣泛應(yīng)用于量化耦合與協(xié)調(diào)關(guān)系、評(píng)估區(qū)域發(fā)展?fàn)顩r、識(shí)別主要制約因素等，但存在指標(biāo)科學(xué)性欠佳、方法運(yùn)用單一、尺度合理性欠缺和視角寬廣性不足等問(wèn)題。能值理論分析法是研究生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合的基礎(chǔ)方法，它為定量評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能、分析生態(tài)過(guò)程的時(shí)空特征和動(dòng)態(tài)演化、探索生態(tài)經(jīng)濟(jì)的實(shí)施途徑和行為準(zhǔn)則等提供了耦合層面的理論框架和方法體系。目前能值分析應(yīng)用于城市、農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)等方面[24]，研究案例多集中于國(guó)家、省域尺度，流域、區(qū)域及縣域尺度的研究較少[25-26]。投入產(chǎn)出分析法可以衡量生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的互饋關(guān)系，動(dòng)態(tài)地識(shí)別各類生態(tài)經(jīng)濟(jì)要素的投入產(chǎn)出、流入流出和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移等定量關(guān)系，被廣泛應(yīng)用于生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合關(guān)系、效率、變化趨勢(shì)、驅(qū)動(dòng)因素等實(shí)證研究[27-28]。一般均衡分析（CGE）模型被廣泛應(yīng)用于海洋漁業(yè)等生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展研究中，同時(shí)在能源、環(huán)境與碳排放、水資源配置等領(lǐng)域有較深入研究[29]。

總體來(lái)看，生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)研究廣泛應(yīng)用于國(guó)家、地區(qū)、城市等多個(gè)單元和領(lǐng)域，但對(duì)流域單元尤其是黃河流域多過(guò)程、多尺度、多要素的耦合研究還較缺乏。生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)研究需落實(shí)到流域生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展耦合機(jī)制及優(yōu)化調(diào)控的空間規(guī)劃上，以達(dá)到流域生態(tài)保護(hù)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的平衡和優(yōu)化，形成可持續(xù)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能[30]。生態(tài)系統(tǒng)變化受生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)互饋影響，不同穩(wěn)態(tài)下生態(tài)保護(hù)動(dòng)態(tài)和格局各不相同，通過(guò)研究生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合與互饋機(jī)制，建立流域尺度生態(tài)經(jīng)濟(jì)動(dòng)態(tài)耦合系統(tǒng)，優(yōu)化資源開(kāi)發(fā)利用，是將生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究從理論轉(zhuǎn)向?qū)嵺`的重要途徑。在分析探討系統(tǒng)的恢復(fù)力、脆弱性、穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化、適應(yīng)性等方面，構(gòu)建系統(tǒng)整體的分析方法至關(guān)重要。同時(shí)耦合模型涉及自然、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等多個(gè)方面，需要構(gòu)建多模型集成和整體的系統(tǒng)分析方法。通過(guò)模型模擬、優(yōu)化調(diào)控等手段，可為區(qū)域、流域等研究單元生態(tài)保護(hù)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科技支撐。

3 黃河三角洲生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展耦合研究進(jìn)展

黃河三角洲位于我國(guó)東部黃河入海口處，是我國(guó)人口最密集、社會(huì)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、人與自然相互作用最強(qiáng)的地區(qū)之一，也是最具代表性的生態(tài)經(jīng)濟(jì)耦合系統(tǒng)之一。多重生態(tài)界面環(huán)境是黃河三角洲生態(tài)系統(tǒng)的典型特征，由于位于大氣、河流、海洋與陸地的交界帶，因此多種物質(zhì)交匯，多重動(dòng)力系統(tǒng)交融，陸地、淡水、咸水天然系統(tǒng)和人工系統(tǒng)等多類生態(tài)系統(tǒng)交錯(cuò)分布，為其社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了優(yōu)越的環(huán)境基礎(chǔ)。然而該地區(qū)土地鹽堿化程度較高，森林覆蓋率低，生態(tài)環(huán)境治理與土地恢復(fù)的難度較大，成為中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、資源、生態(tài)矛盾最突出的地區(qū)之一，是生態(tài)環(huán)境脆弱、對(duì)氣候變化敏感、人類活動(dòng)復(fù)雜的脆弱區(qū)，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)需重點(diǎn)關(guān)注的地區(qū)。由于近年來(lái)資源開(kāi)采等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁，污染加劇，因此黃河三角洲生態(tài)經(jīng)濟(jì)耦合系統(tǒng)復(fù)雜多變，生態(tài)保護(hù)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾加深。水資源短缺、供需矛盾突出，生態(tài)環(huán)境脆弱、保護(hù)壓力大，土地鹽堿化形勢(shì)嚴(yán)峻，區(qū)域發(fā)展不平衡等是黃河三角洲地區(qū)存在的主要問(wèn)題[10，31]。黃河三角洲地區(qū)是開(kāi)展生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展耦合研究的理想場(chǎng)所之一，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性、生態(tài)保護(hù)的必要性和流域上中下游協(xié)同發(fā)展的迫切性使得該區(qū)域有別于其他生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，故識(shí)別黃河三角洲生態(tài)保護(hù)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵要素，厘清其多要素、全過(guò)程、多尺度的耦合機(jī)制和互饋?zhàn)饔檬菍?shí)現(xiàn)該地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

黃河三角洲地區(qū)生態(tài)環(huán)境相對(duì)脆弱，淡水資源較為短缺。以中低產(chǎn)田為主的黃河三角洲土地存在嚴(yán)重鹽堿化，而且旱澇等自然災(zāi)害頻發(fā)，生態(tài)系統(tǒng)承載能力和自我修復(fù)能力較差，生態(tài)系統(tǒng)比較脆弱。水環(huán)境面臨著巨大壓力，工業(yè)廢水排放量、生活污水排放量逐年增加。以濕地為主的特色生態(tài)環(huán)境面臨著濕地淡水資源缺乏、濕地功能退化、濕地污染加重等諸多問(wèn)題。黃河三角洲淡水資源相對(duì)貧乏，降水量偏小，年人均降水量比山東省的低41 m3;能飲用和灌溉的淺層及深層淡水分布面積僅占4%，主要分布于小清河以南地區(qū)。目前黃河水位逐年降低，上游水量急劇減少，導(dǎo)致下游黃河三角洲地區(qū)出現(xiàn)土壤鹽堿化加劇、濕地生態(tài)環(huán)境退化等一系列生態(tài)問(wèn)題。工業(yè)廢水、COD、氨氮排放致使黃河三角洲濕地水環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化，濕地生態(tài)功能退化和生物多樣性逐步喪失。

黃河三角洲地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。2017年黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)地區(qū)生產(chǎn)總值為9 686.6億元，比上年增長(zhǎng)6%，人均生產(chǎn)總值為94 627元。黃河三角洲地區(qū)工農(nóng)業(yè)以自然資源為導(dǎo)向迅速發(fā)展，工業(yè)形成了以石油采掘業(yè)為主導(dǎo)，石油化工、原鹽及鹽化工、機(jī)電、輕紡、建材等多元化發(fā)展的工業(yè)體系;農(nóng)業(yè)重點(diǎn)進(jìn)行荒堿地開(kāi)發(fā)、中低產(chǎn)田改造、人工草場(chǎng)建設(shè)、灘涂開(kāi)發(fā)等生產(chǎn)活動(dòng)?？傮w來(lái)看，黃河三角洲經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平較低，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈明顯“倚能倚重”的特點(diǎn)，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)體量小，新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換步伐遲滯，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)動(dòng)力不足。近年來(lái)，國(guó)家先后批復(fù)實(shí)施了《黃河流域綜合規(guī)劃（2012—2030年）》《黃河流域防洪規(guī)劃》等，實(shí)施了一批水利調(diào)節(jié)、生態(tài)修復(fù)、污染治理重大工程，黃河流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)向著健康的方向發(fā)展。黃河三角洲油、氣、鹽、堿等礦藏資源豐富，近年來(lái)眾多工礦企業(yè)紛紛落戶于此，石油化工業(yè)、鹽化業(yè)的蓬勃發(fā)展過(guò)程中忽視了環(huán)境保護(hù)，且受傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)限制，新技術(shù)的研究和推廣滯后，致使工業(yè)“三廢”污染問(wèn)題嚴(yán)重，黃河三角洲沿海灘涂環(huán)境污染加劇，嚴(yán)重制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。

當(dāng)前針對(duì)黃河三角洲的研究主要集中在生態(tài)效率測(cè)算、影響因素識(shí)別、環(huán)境效應(yīng)揭示等方面，對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合作用及互饋機(jī)制研究較少。如黃河三角洲生態(tài)工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響研究涉及經(jīng)濟(jì)參數(shù)、政策影響及生態(tài)變量等，并需要揭示其多要素、多過(guò)程、多尺度的耦合機(jī)制及演化路徑。解決黃河三角洲面臨的社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)流域高質(zhì)量發(fā)展，需要加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的耦合分析，研究黃河三角洲社會(huì)經(jīng)濟(jì)、資源、生態(tài)多要素、多過(guò)程、多尺度耦合機(jī)制，從而為黃河三角洲生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展提供科學(xué)基礎(chǔ)和科技支撐。

4 黃河三角洲生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展耦合研究展望

黃河三角洲是開(kāi)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合研究的理想?yún)^(qū)域之一，生態(tài)保護(hù)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的多要素、多過(guò)程、多尺度耦合和互饋機(jī)制是黃河三角洲高質(zhì)量發(fā)展研究的核心內(nèi)容[32-33]。當(dāng)前開(kāi)展黃河三角洲生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展耦合分析仍存在彈性評(píng)估和測(cè)度方法薄弱，耦合關(guān)系識(shí)別、分解、定義不清，評(píng)價(jià)指標(biāo)不統(tǒng)一，穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換和適應(yīng)性研究缺乏實(shí)踐指導(dǎo)等問(wèn)題。未來(lái)開(kāi)展黃河三角洲生態(tài)保護(hù)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。

（1）黃河三角洲生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展統(tǒng)籌及路線圖設(shè)計(jì)。從地球系統(tǒng)科學(xué)和流域系統(tǒng)理論的視角，重點(diǎn)研究黃河三角洲上中下游生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展、各生態(tài)系統(tǒng)類型、人地與自然環(huán)境的統(tǒng)籌關(guān)系，集中揭示黃河三角洲多區(qū)段全面統(tǒng)籌、多尺度系統(tǒng)模擬、多過(guò)程動(dòng)態(tài)演化及多要素的互饋機(jī)制，從生產(chǎn)發(fā)展方式、生態(tài)產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)生態(tài)化等角度，規(guī)劃出多區(qū)段、多尺度、多要素的生態(tài)保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展路線圖。

（2）黃河三角洲經(jīng)濟(jì)、資源、生態(tài)多要素、多過(guò)程、多尺度耦合機(jī)制及演化途徑辨識(shí)。在省市、縣域、地塊、規(guī)則柵格、農(nóng)戶等多個(gè)尺度開(kāi)展資源、生態(tài)、環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多要素的耦合過(guò)程及互饋機(jī)制研究。立足流域系統(tǒng)和地球科學(xué)系統(tǒng)理論，系統(tǒng)揭示自然與人類耦合系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境耦合系統(tǒng)間的內(nèi)部反饋機(jī)制和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程[2]，辨識(shí)生態(tài)-經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)非線性動(dòng)態(tài)演化機(jī)制及路徑。

（3）黃河三角洲支撐生態(tài)適應(yīng)性管理的可持續(xù)發(fā)展模式和范式構(gòu)建。立足于地球系統(tǒng)科學(xué)視角，參數(shù)化水、土、氣、生物、人等關(guān)鍵要素，集中構(gòu)建多區(qū)段、多過(guò)程、多尺度“分類-統(tǒng)籌-協(xié)調(diào)”框架[34]，通過(guò)政策框架、技術(shù)方法和科學(xué)理論的綜合集成，探索流域上中下游合理的資源配置方式與生態(tài)管理模式，開(kāi)展鄉(xiāng)村振興項(xiàng)目、生態(tài)文明建設(shè)、“兩山”理論實(shí)踐及生態(tài)適應(yīng)性管理研究，并瞄準(zhǔn)2030年可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（SDGS）[35]，系統(tǒng)構(gòu)建主動(dòng)適應(yīng)生態(tài)保護(hù)的生產(chǎn)發(fā)展方式、生態(tài)產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)生態(tài)化等可持續(xù)性范式，提出契合生態(tài)保護(hù)目標(biāo)的區(qū)域可持續(xù)發(fā)展模式與范式。

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