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3全球变化的影响与人类的响应
第3章全球变化的影响与人类的响应
第1节人类系统的弹性、脆弱性和适应能力
全球环境变化对人类社会所造成的最终影响，取决于人类-环境耦合系统的相互作用，全球环境变化对人类社会的影响程度不仅与全球变化的特点有关，也与人类社会自身的状态和人类所采取的应对行为有关。
人类社会的弹性（resilience）、脆弱性（vulnerability）和适应能力（adaptivecapacity）是描述人类社会自然状态的重要概念，对人类系统的弹性、脆弱性和适应能力是认识全球环境变化影响的关键环节，也是人类采取应对措施的基础，同样强度的全球环境变化对具有不同弹性、脆弱性和适应能力的行业、地区的影响程度显著不同。
在全球环境变化人文因素研究中，弹性（resilience）、脆弱性（vulnerability）和适应（adaptation）是三个非常重要的核心概念，可以用来描述人类系统或社会－环境耦合系统响应全球变化影响的特性，被作为全球环境变化人文因素计划（IHDP）的4个交叉主题之一。
但是，这三个概念也被广泛地应用在经济学、工程学、心理学、人类学等很多领域中，由于各自学科研究传统的差异，不同学科在使用这些概念时其含义有很大差异，有的甚至是不可比的。
一、脆弱性（vulnerability）
脆弱性（vulnerability）概念的使用具有不同的研究传统，不同的研究领域对脆弱性的表现、脆弱性的主体、对什么脆弱等的理解都是不同的（表3－1），因此脆弱性的概念十分不明确，但它一般包括使个人或群体应对自然灾害等扰动影响的属性。
根据研究对象的不同，脆弱性的研究对象可划分为三大类，即社会系统，自然、生态或者生物物理系统，以及耦合的社会—生态系统（Gallopı´n，2006）。
表3－1脆弱性研究源流与传统（Adger，2006）
脆弱性研究领域
研究对象
来源
早期研究领域
●饥饿与食物安全中的脆弱性
●灾害学的脆弱性
●人类生态学
●压力和释放模型
●解释粮食歉收和食物短缺对饥饿问题的影响，把脆弱性描述为权利丧失和缺乏能力。
●通过已经发生的和可能发生的灾害情景识别脆弱人群和灾害危险地带。
经常用于气候变化影响研究。
●从社会结构的角度分析人类社会对自然灾害的脆弱性及其潜在原因。
●在人类生态模型之下进一步把风险、资源政治经济、规范的灾害管理和政府干预连接起来。
Sen（1981）;Swift（1989）;Wattsetal.（1993）
Burtonetal.（1978,1993）;Smith（1996）;Andersonetal.（1998）;Parryetal.（1994）
Hewitt（1983）;O’Keefeetal.（1976）;Mustafa（1998）
Blaikieetal.（1994）;Winchester（1992）;Pelling（2003）
新出现的研究领域
●气候变化中的脆弱性
●贫困和可持续生计中的脆弱性
●社会—生态系统中的脆弱性
●用更为广泛的方法和研究传统解释目前社会、物理或生态系统对未来风险的脆弱性。
●从经济因素和社会关系等方面解释为什么人们变得贫困或难以脱贫。
●解释人类与环境耦合系统的脆弱性。
KleinandNicholls（1999）;Smitetal.（2001）;Smithetal.（2001）;Fordetal.（2004）;O’Brienetal.（2004）
Morduch（1994）;Bebbington（1999）;Ellis（2000）;Dercon（2004）;Ligonetal.（2003）;Derconetal.（2000）
Turneretal.（2003a,b）;Luersetal.（2003）;Luers（2005）;O’Brienetal.（2004）
联合国大学的环境与人类安全研究所（UNU-EHS）在2006年推出了由J.Birkmannn主编的“MeasuringVulnerabilitytoNaturalHazards”一书，书中将目前世界上具有代表性的脆弱性定义进行了系统的分类（图3－1）。
并认为“虽然我们不能准确定义脆弱性，但我们能够度量脆弱性”，“一个基本共识是：
脆弱性与社会群体的敏感性、灾害暴露程度以及与社会经济文化背景相关的应对灾害事件的各种能力（abilitiestocopewith）相关”（Birkmannn，2006）。
从图3可以看出脆弱性概念内涵扩展的变化趋势，即脆弱性的概念内涵从单纯针对自然系统的固有（天然）脆弱性（intrinsicvulnerability）逐渐演化为针对自然和社会系统的意义更为广泛的综合概念；对脆弱性的关注由以环境为中心，注重自然环境的脆弱性评价发展到以人为中心，注重人在脆弱性形成以及降低脆弱性中的作用；由仅仅消极或被动地面对和
评价自然或者社会所受到的伤害，变为把人的主动适应性作为脆弱性评价的核心问题。
图3－1.世界上代表性脆弱性概念内涵扩展变化趋势（J.Birkmannn，2006）
Adger（2006），Smit等（2006）认为脆弱性一般可以包括干扰和外部压力的暴露状况、对干扰的敏感程度以及适应能力等几个组成部分。
Smit等（2006）用图3－2表示脆弱性各个组成部分在不同空间尺度下相互作用的复杂关系。
图3－2.脆弱性的网络层级模型（B.Smit,etal.2006）
Gallopı´n则认为，脆弱性主要包括敏感性和响应能力。
不应当把暴露状况作为脆弱性的组成成分，而是应当把其看作是系统与外力干扰之间联系的一种特征。
如果系统的脆弱性可以用敏感性和响应能力来表征，那么系统的暴露状况就可能受其他因素的单独影响（Gallopı´n，2006）。
也就是说，面对不同暴露条件，系统表现的脆弱性是不同的，受系统过去所经历的暴露水平的影响。
由于适应能力的存在（降低脆弱性，提高适应能力），系统的脆弱性又会发生变化。
Gallopı´n（2006）将脆弱性、暴露、干扰、敏感性、响应能力、系统转型能力几个概念之间的联系概括为图3－3来表示。
图3－3.脆弱性、威胁、暴露以及影响或系统（社会、自然或社会-社会生态系统）转型之间的一般关系
在全球变化和气候变化领域，尽管有关脆弱性的讨论大多关注风险（risk）和导致人类遭受风险的因素，但更应重视系统抵御脆弱性的弹性或能力，即人或群体在预防、应对、抵抗全球变化和从全球变化影响中恢复方面的能力（Vogel,1998;Kasperson,2001）。
IPCC（1995）最初将脆弱性定义为“系统受到伤害的程度”，而后理解为“自然或社会系统对气候变化持久性伤害的敏感程度”（IPCC，1997），IPCC（2001）则将脆弱性定义为：
系统容易遭受和有没有能力对付气候变化（包括气候变率和极端气候事件）的不利影响的程度。
它是系统对所受到的气候变化特征、幅度和变化速率及其敏感性、适应能力的函数。
其中，敏感性是系统受到的与气候变化有关的、有利或不利影响的响应程度。
与气候有关的因素包括平均气候状况、气候变率和极端气候事件的强度和频率等，这些影响可以是直接的，也可以是间接的；适应能力是指一个系统调整自身以适应气候变化和极端事件和趋利弊害的能力（IPCC2001c:
2）。
IPCC（2007）的第四次评估报告中依然采用2001年定义。
从IPCC关于脆弱性定义的细微变化看，IPCC首先强调了脆弱性评价中，被评价系统所受到的外力干扰与气候相关（affectedbyclimate-relatedstimuli），是特定系统对气候变化影响的敏感程度及系统对这种影响的适应能力的综合评价。
其次，还强调了敏感性与脆弱性的不同，高度脆弱的系统是那些对适度气候变化高度敏感的系统，同时又是适应能力受到严重制约的系统（IPCC,1997）。
第三，脆弱性随区域差异而不同。
不同区域因自然、社会系统的内在特征、资源条件和法规体系的不同，而具有不同的敏感性和适应能力。
第四，IPCC重点关注的是应对气候变化的适应能力对脆弱性的影响。
即使在同一区域，气候变化造成的影响、各自的适应能力以及表现出来的脆弱性也是不同的（IPCC,2001a）。
可见IPCC越来越关注应对气候变化的适应能力对脆弱性的影响。
IHDP理解的脆弱性具有“外在的”和“内在的”双重结构（图3－4）。
外在的脆弱性主要指结构方面的脆弱性和风险，主要涉及人类生态学、权利理论和政治经济等领域；内在的脆弱性主要指应对和克服或至少是减轻经济和生态变化不利影响的行为，主要涉及行为理论、危机与冲突理论和资产存取模型等领域（Bohle,2001）。
图3－4.脆弱性分析的概念模型（Bohle,2001）
IHDP在2005年1月的研究通讯中推出了“跨学科的脆弱性（intervulnerability）评估框架”（图3－5），体现了将脆弱性形成的时间和空间的动态变化过程以及包括气候变化和全球化过程在内的多种全球变化过程结合起来的脆弱性评价理念。
并且提出要将大多数研究中的一般性指标评价方法转变为面向适应者的脆弱性评价。
在此概念框架之下，作为适应者的脆弱性不仅是暴露水平、敏感性和适应能力的函数，而且还包括适应者对变化和风险的认知过程，如对变化及风险的感知、评估，对适应方式的权衡与选择、决策过程以及对自身适应行为产生效果的评价等诸多过程（Acosta-Michlik,etal.2005）。
图3－5.评估相互影响的全球变化过程的跨学科的脆弱性评估框架（Acosta-Michlik,etal.2005）
二、弹性（resilience）
弹性（Resilience）是生态学家在动植物种群生态学分析和生态系统管理研究中所使用的一个核心概念。
弹性的系统可以在不改变系统基本结构和功能的情况下而将外在的冲击消化掉（Walker，2003）。
Holling（1973）指出，弹性决定一个系统内关系的持续状态，是系统吸收状态变量、驱动变量和参数变化且持续存在的能力的量度。
自1980年代后期以来，弹性的概念被越来越多地用于分析人类－环境的相互作用，主要用于描述和认识人类如何影响生态系统的弹性（MarcoA.Janssen，ElinorOstrom，2006）。
生态学领域对弹性的理解主要可以分为两大派别（表3－2）。
第一个也是很多人曾经赞同的传统观点认为，生态系统的弹性是系统吸收干扰、保持原有功能不发生变化的能力，他们把生态系统理解为具有稳定特征和绝对弹性的系统，即在系统中资源流量可以控制，而且当人为压力消除后，自然界可以通过自我修复重新回到平衡状态。
另一派是多稳定态（multi-stable）的或者多吸引域（multiplebasinsofattraction）的系统观点，认为“弹性是系统在承受变化压力的过程中吸收干扰、进行结构重组，以保持系统的基本结构、功能、关键识别特征以及反馈机制不发生根本性变化的一种能力”（Walkeretal.2004，Gundersonetal.,2002;Berkesetal.,2003）。
也就是说，只要生态系统没有发生不可逆的变化，适度的结构调整就是系统具有弹性的表现。
表3－2从狭义的解释到更加宽泛的社会生态的背景——弹性概念的内涵演变（Folke,2006）
弹性的概念
特征
侧重点
相关背景
工程学的弹性
回复时间，有能力的
恢复，守恒（抵抗变化并保持现状）
邻近稳定平衡状态
生态的或生态系统社会学的弹性
缓冲能力，忍受冲击（吸收干扰），保持功能不变
保持状态（persistence），鲁棒性（robustness）
多平衡的，稳定结构模式
社会生态系统的弹性
干扰和重组共同作用，可持续性和不断发展的
适应能力，转换能力，学习能力，变革
整合的系统反馈机制，多尺度动态交互作用
Adger（2000）也把这一概念用于解释社会系统的弹性，即人类社会忍受各种环境变化、社会、经济与政治动荡冲击的能力。
“社会-生态系统”（thesocio-ecologicalsystem，SES）或“人类-环境耦合系统”（coupledhuman-environmentalsystem）（Turner等，2003）具有强大的交互反馈能力（reciprocalfeedbacks）（Costanzaetal.,2001;Gundersonetal.,2002;Berkesetal.,2003;Janssenetal.,2003;Chapinetal.,2004）。
多阈值、在不同尺度下的系统模式转换以及生态、经济和社会等不同稳定域相互作用等特征也同样存在于区域社会—生态系统中（Kinzigetal.,2006）。
具有适应能力的复杂系统的稳定水平或者类型大致可分3类（Tu，1994）。
第一种是局部稳定态或者工程弹性，系统的变化在一个给定的吸引域（agivendomainofattraction）内变化；第二种是在自身稳定景观（stabilitylandscape）不变的前提下，系统特征可以在不同的吸引域之间变化，系统保持这种变化状态的能力就是生态学上的弹性；第三种是系统自身的稳定景观发生了变化。
这种景观上的不稳定意味着系统结构有发生转型（transformation）的可能，即原来的系统转化为另一个不同的系统。
Gunderson等（2002）则用“适应更新循环”模型来描述具有适应能力的复杂系统的变化特征。
该模型认为生态系统在受到不连续事件干扰下，系统有四个发展阶段或过程：
指数式变化（即爆发式增长的r阶段）；系统稳定的K阶段，此阶段系统变化趋于稳定和刚性（rigidity）阶段；压力释放后，系统重新调整的Ω阶段；系统重组、更新的α阶段。
该模型把干扰作为系统发展的一个因素，同时强调系统的发展过程是渐变与快速转换共存和互补的过程（图3－6）。
图3－6.强调跨尺度相互转化的适应更新循环嵌套式模型（根据Gunderson等，2002修改）
人类生态系统的弹性（resilience）由三个特点来描述：
第一，系统受改变之后在功能和结构方面所发生的变化量值以及返回到与原来相同结构、功能、特性和反馈的量值。
第二，系统对变化的自组织能力的大小。
第三，系统所表现的学习和适应能力的大小（www.resalliance.org）。
弹性大的系统承受扰动的能力强，在变化不可避免的情况下具有重新组织所必需的适应能力。
可增强系统弹性的方面包括：
冗余、多样性、模式化、空间异质性、快速反馈、生态和社会“记忆”。
弹性小的系统在可承受的范围内承受扰动的脆弱性增大，状况的逐步变化能够减小系统的弹性，导致超过临界值并引起系统的突变。
如果系统的弹性消失或显著减弱，系统具有变为性质不同的另一状态的风险。
新的系统状态可能是不稳定的。
（Quinlan，2003）
Gallopı´n（2006）认为脆弱性不是弹性的对立面，因为弹性是系统在不同吸引域内的一种状态转换，而脆弱性至少是指系统在同一稳定结构模式（stabilitylandscape）内的结构变化。
弹性与脆弱性的某一特性相关，与几个相似的概念如适应能力（adaptivecapacity）、应对能力（copingcapacity）、响应能力（capacityofresponse）等有关。
弹性和脆弱性都是系统自身的属性，先于干扰或暴露程度而存在，但是又与干扰或暴露程度的特征相关，一方面这两个特性因干扰或暴露而表现，另一方面暴露的历史，即过去受影响的经历对脆弱性和弹性具有很重要的影响（Gallopı´n，2006；Holling,1973,1986）。
三、适应能力（adaptivecapacity）
适应能力源于生态学，用于定义对一定范围的环境偶发事件，能够适当改变适应新情况以保证种群生存和延续的一种能力。
适应性是一种结构、功能特征，或者是生命组织的一种行为。
高的适应性不等同于高的适应能力。
一个物种可能对特定的、稳定的环境具有高度适应性，但却很难适应环境中其他的变化（Dobzhansky,1968）。
人类可以通过学习能力（吸取经验教训）和技术进步不断适应，当然这种适应的意义比生存和延续的涵义更广泛，它包括社会和经济活动的活力以及人类生活的质量等（Gallopı´netal.,1989）。
正如Smithers等（1997）指出的，生物系统对于干扰的反应仅仅是一种被动的反应，而人类系统则存在被动的（reactive）和主动的（proactive）两种反应方式。
最早将适应的概念应用于人类系统的要追溯到人类学家和文化生态学家JulianSteward,他用“文化适应”这一概念描述“文化核心”（culturalcores），例如一个区域社会，面对自然环境变化通过各种生存活动（throughsubsistenceactivities）所做的调整（（Butzer,1989）。
O’BrienandHolland（1992）把文化适应看作是一种适应过程，即由社会群体对文化体系不断增加新的内容，并完善应对环境变化的各种方法的过程。
适应是在变化中通过文化实践（culturalpractices）进行选择的结果，即一种文化通过历史选择生存下来。
在社会科学领域中，将能够使社会生存并繁荣的文化实践看作为一种适应，以区别于以技术革新为基础的适应。
文化或社会能够自如地、快速地应对变化被视为具有高度的适应能力或有能力适应（Denevan,1983）。
在社会学领域，包括自然灾害、政治生态学、以及权力理论和食物安全等领域中，适应概念的应用往往是既明确又模糊的（explicitandimplicit）。
在灾害学的视野中，一些学者，如Burton等人（1978）强调适应包括风险认知、调整（adjustment）和灾害管理。
政治生态学领域中，适应的涵义通常很不明确。
生态系统和政治经济的关系经常被当作与社会和政治权力关系、资源利用以及经济全球化等相关的适应性风险管理（adaptivemanagementofrisks）的主题（BlaikieandBrookfield,1987;Sen,1981;Walker,2005）。
在权力理论和食物安全领域，适应被看作是一种资源获取和人们应对压力的响应能力（asastressresponse）（Downing,1991;AdgerandKelly,1999;Adger,2000）。
这一研究领域的一个关键特征是他们揭示了个人或家庭的适应能力是怎样形成的，以及在更高尺度上是如何受到社会、政治和经济过程的限制的。
同样的，全球环境风险和对风险的放大（thesocialamplificationofrisk）的研究中，则把调整与适应放在人文驱动力、生物物理限制以及社会、经济和政治对降低风险的作用等背景下进行考察（KaspersonJ.X.andKasperson,R.E.,2001,2005;Pidgeonetal.,2003）。
对环境变化的适应（Adaptation）自1990年代初期开始成为关注的焦点。
1990年代，学者们开始用适应的概念研究人类导致的气候变化的后果，其与人类学中适应的概念并无明确的联系。
一般认为适应包含社会－生态系统对现实发生的、感知的、或预期的环境变化及其影响的调整。
适应能力是人类系统对应于环境变化所具有的内在特性：
通过改变系统的结构或过程以使生命组织、生态系统和人类组织应对环境的变化（HartmutBossel，1999）。
IPCC（2001）定义的适应能力是系统调整自身以适应气候变化和极端事件和趋利避害的能力。
适应被定义为“为了应对实际发生的或预计到的气候变化及其各种影响（不利的或者有利的），而在自然和人类系统内进行调整（adjustment）”。
而Kasperson等人（2005）则认为，调整与适应是不同的。
调整是系统在不改变自身的前提下，应对干扰和压力时而进行的短期的和相对的微调（minorsystemmodifications）。
适应是系统应对干扰和压力时，能够有效地调整自身，有时甚至是将系统状态转换到一种新的状态下的表现。
Smit和Wandel（2006）赋予适应更广泛的含义，他们认为适应是不同尺度系统中（家庭、社区、群体、区域、国家）的一个过程、一种行动或者结果，目的是当面对气候变化、压力、灾害以及风险或者机遇时，系统能更好地应对、管理或调整。
适应具有预见性，这种预见性取决于人们的目标和计划（Fankhauseretal.,1999;Smitetal.,2000）。
在新的生态学弹性概念的分析框架下，适应能力可以理解为人们通过共同行动在社会—生态系统中构建弹性（buildresilience）的一种能力（Walkeretal.,2004）；脆弱的社会—生态系统可以理解为失去了系统弹性（haslostresilience），失去弹性也就意味着失去了适应能力。
所谓适应能力是指社会生态系统中的成员（人类和非人类物种）应对异常情况而不至于丧失未来机会的能力，适应性强的系统能够重新自我组织而使初级生产力、水循环、社会关系和经济繁荣等关键功能不发生显著降低（Walker，2003）。
适应能力不仅仅是在一种社会稳定域（domains）内的反应能力，它还包括在对即将发生的变化有所了解的情况下的一种反应能力和干预生态系统变化的能力（Berkesetal.,2003）。
目前，越来越多的学者强调转型能力（transformability）对提高社会—生态系统适应能力、在实施适应性共治（adaptivegovernance）方面的重要性（Dietzetal.,2003）。
转型能力是指当生态、政治、社会和经济条件变化导致现有系统无法维持现状时，人们重新构建新系统的一种能力（Walkeretal.,2004）。
适应不仅仅是对当前条件和短期阶段的一种反应，而且还应包括如何将人类社会—生态系统的发展转换到更加可持续的发展道路上（Folke，2006）。
适应是降低脆弱性的途径。
人们可以预测未来可能发生的环境变化，分析未来情景下的脆弱性，然后通过适应策略的选择，来改善当前的系统状态，降低脆弱性，从而更好地适应未来变化。
适应能力还可以影响到系统的阈值和应对范围（copingranges），也就是系统能够处理、提供相应服务（accommodate）、适应和从中恢复的条件（conditions）。
系统的应对范围（或适应域）因各种社会、经济、政治条件而变化。
而且还与气候变化的特点有关，如极端气候事件、以及普通气候事件的累积效应等都可以使适应域变窄。
四、弹性、脆弱性和适应能力的行业和区域差异
各部门或地区的适应能力与其系统特点有关，社会对全球变化影响的敏感程度和响应能力因行业和地区而异，即具有不同的脆弱性，脆弱性大的行业或地区的适应问题更应受到高度重视。
根据IPCC的气候变化影响评估报告，拥有资源越少,越缺乏适应能力,因而也最脆弱。
人类社会系统适应和应付气候变化的能力依赖于这样一些因子:
财富、技术、教育、信息、技能、基础设施、获取资源的途径以及管理的能力。
发展中国家,特别是最不发达国家适应气候变化的能力不足,因而也更脆弱。
从产业部门看，对气候变化反应敏感的人类社会系统有:
水资源、农业（特别是粮食保障系统）和林业,海岸带和海洋系统（渔业）,人类居住、能源和工业,保险与其它金融系统以及人类健康。
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