摘要滑坡是山地常見的地質災害，不僅對社會經濟和人身安全造成嚴重威脅，而且也會對生態系統造成破壞，進而影響人類福祉。滑坡生態風險評價過程中用生態系統服務表征生態系統的潛在損失，可以為防災減災提供更系統全面的參考。西南五省區(四川、云南、貴州、廣西、重慶)地貌類型多樣、地層巖性復雜、地質構造運動活躍，是我國滑坡災害最嚴重的地區之一。本研究從災害危險性、生態系統脆弱性、生態系統潛在損失3個維度構建了滑坡災害生態風險評價框架、模型和指標，其中，危險性基于地質、地形、地貌、降水等因素及相互組合關系進行綜合分析所得，脆弱性用景觀格局指數表征，潛在損失用生態系統服務來衡量，進而對西南五省區的滑坡災害生態風險進行評估。

　　結果表明：生態系統潛在損失較高的地區主要分布在云南哀牢山以南、四川邛崍山、橫斷山脈、大渡河流域地區、廣西北部及大瑤山以東地區。研究區滑坡高生態風險區主要分布在岷山、邛崍山、無量山、哀牢山、苗嶺、雷公山及大渡河流域、三江并流等地區。從海拔分布來看，500~1500m是高風險主要分布的區域，占高風險面積的37.9%;從生態系統類型看，高風險區主要為森林生態系統類型，占高風險區域面積的66.4%。應加強高生態風險區的滑坡監測與預警，重點加強該區域生態系統保護，提高生態系統的穩定性與抵抗力。

　　關鍵詞生態風險;滑坡災害;生態系統服務;危險性;脆弱性

　　生態風險評價是運用生態學、地理學、環境科學等多學科知識，采用數學、GIS等技術手段來預測和評估自然災害或人類活動對生態系統造成損害的概率和程度，是根據有限已有資料預測未知后果的過程[1-3]。近年來，生態風險評價由化學污染風險評價、人體健康評價轉向區域生態風險評價，并與流域生態學和景觀生態學結合，得到了快速發展[3-4]。

　　滑坡是區域內嚴重威脅人民生命、財產安全及生態環境的地質災害之一[5-7]，滑坡災害生態風險評價是一項有力的防災減災非工程性措施，對生態環境保護、提高人類福祉、促進社會和諧發展具有重要意義。近年來，國內外學者先后對滑坡災害生態風險進行了相關研究，并取得了顯著成果。

　　例如，印度Roorkee大學基于多源數據集，引入滑坡危險性系數(LNRF)，對喜馬拉雅山麓RamgangaCatchnlellt地區進行了滑坡災害危險性研究[8];Finlay等[9]從風險辨識和可接受滑坡水平的角度出發，對澳大利亞和香港的滑坡災害風險進行了探討;Rautela等[10]引入GIS和遙感技術對印度河流域滑坡災害風險進行了分析;朱良峰等[11]對全國范圍的滑坡災害進行危險性分析、易損性分析和最終的風險評估。

　　Michael-Leiba等[12]將危險性、易損性、風險評價作為一體，采用平面和三維評價系統對澳大利亞Cairns地區開展危險性和風險區劃研究;劉希林等[13-14]從災害危險度和易損度兩方面對中國滑坡泥石流災害風險空間格局進行了研究;杜悅悅等[15]從危險性、脆弱性、潛在損失三方面構建模型，對大理白族自治州進行了滑坡災害生態風險評價。

　　目前，滑坡災害生態風險評價多基于“危險性-易損性”、“危險性-脆弱性-潛在損失”模型，重點關注風險發生的概率及可能造成的后果。危險性分析基于RS和GIS技術，考慮多因素的綜合作用，已有相對較完整的評價方法和理論體系。潛在損失和易損性關注較多的是災害對人員生命財產的威脅，對生態系統受到的損害考慮較少。

　　生態系統服務是人類從生態系統獲得的各種惠益，是聯系生態系統過程與社會福祉的有效工具，用其作為滑坡災害脅迫下生態系統的潛在損失，可以為防災減災提供更系統全面的參考。西南五省地貌類型多樣，地形高差懸殊，地質構造活動強烈，降雨時空差異大，是我國地質災害最嚴重的地區之一。據不完全統計，研究區內具有一定規模的地質災害點數萬處，崩塌、滑坡、泥石流等突發性山地災害占全國的30%~40%以上，不僅危及數百座縣級以上城鎮、數千個鄉、鎮、工廠和礦山的安全[16-18]，還會造成大江大河斷流，使生態系統的結構、功能及穩定性受到破壞，導致生態系統服務受到威脅。

　　土壤保持、水源涵養、固碳和生物多樣性等生態系統服務對西南五省生態安全及可持續發展具有重要意義，但頻繁且多樣的地質災害使其面臨著不同程度的損害，導致區域出現生產力下降、水源安全、供水安全、及生態屏障削弱等現象。本研究以西南五省為研究對象，重點關注滑坡生態風險，用土壤保持、水源涵養、固碳、生物多樣性4種服務表征災害脅迫下生態系統的潛在損失，評價結果可為風險防范以及生態系統管理提供科學依據。

　　1研究地區與研究方法

　　1.1研究區概況

　　本研究區包括四川、云南、貴州、廣西、重慶，總面積約136.4萬km2。該區以高原、山地、丘陵為主，分布著川西高原、云貴高原、四川盆地，地形高差懸殊，地貌類型多樣;境內有長江、珠江、怒江、瀾滄江等重要水系，主干流沿岸落差大，比降陡，河流面積廣闊;氣候類型為溫帶、亞熱帶季風氣候，年降水量450~2200mm，降水時空分異較大，夏季易出現暴雨;地層巖性復雜，褶皺斷裂發育，分布著龍門山、鮮水河、龍陵-瀾滄等斷裂帶，新構造運動活動強烈，地質災害種類繁多，具有點多、面廣、規模大、成災快、暴發頻率高、延續時間長等特點，是我國滑坡等地質災害最嚴重的地區之一。

　　該區生物多樣性和水資源等自然資源豐富，生態系統復雜多樣，北半球所有的生態系統類型都可以在這里找到，其中，森林生態系統面積最大，占研究區總面積的40.6%，其次是農田和灌叢生態系統，分布占研究區的24.5%、15.4%，是我國重要的生態屏障區。

　　1.2數據來源

　　本研究數據主要包括數字高程模型(DEM)、生態系統類型、降雨、土壤、地震烈度等多個數據集。其中，DEM(30m)來自中國科學院計算機網絡信息中心地理空間數據云平臺;2015年西南五省生態系統類型數據(30m)來自中國科學院遙感與數字地球研究所;多年平均降雨數據(2000—2015年)與大雨降雨量數據來自中國氣象中心;土壤數據來源于基于世界土壤數據庫(HWSD)的中國土壤數據集(http://westdc.westgis.ac.cn)，地震數據來自中國地震網，空間數據統一投影方式為WGS_1984_Albers，數據精度均重采樣為90m×90m。

　　1.3研究方法

　　本研究從滑坡災害危險性、生態系統脆弱性、生態系統潛在損失3個維度構建研究區滑坡災害生態風險評價模型[15,19]，公式如下：R=H×V×D式中：R表示研究區滑坡災害生態風險值;H表示滑坡災害危險性;V為生態系統脆弱性;D為生態系統潛在損失。危險性基于地質、地形、地貌、降水等因素及相互組合關系進行綜合分析所得;脆弱性關注災害脅迫下由于生態系統自身結構組成等生態學特征表現出來的易損性，用景觀格局指數表征;潛在損失表示災害脅迫下產生的不利效應[15]，本研究重點關注災害對生態系統的損害，用水源涵養、生物多樣性等4種服務功能表征。

　　2結果與分析

　　2.1滑坡災害危險性評價

　　危險性是災害發生的可能性及其程度的大小。影響滑坡災害的因素眾多，且關系復雜，本研究基于西南五省滑坡發生的數量、分布范圍、活動規模等特征，從地質構造、地形、降水、生態系統類型4個維度選取評價指標。

　　由于研究區地質構造活躍，分布著鮮水河、龍門山、安寧河等斷裂帶，強烈的地震沿著這些斷裂帶頻繁發生，使該區山體巖石破碎，坡體穩定性差，滑坡等地質災害屢屢發生，鑒于此，地質構造因素主要選取地震烈度和離斷層線距離2個指標;地形地貌在很大程度上決定了滑坡災害的形成與規模，本研究選取坡度與地形起伏度作為影響災害發生的主要地形地貌指標;研究區有“大雨大滑，小雨小滑，無雨不滑”的特點，尤其在持續降雨時表現得更明顯，降雨入滲會減小土體的抗剪強度及土體與基巖的摩擦阻力，增加土體重度和增加內部動水壓力，從而誘發滑坡等地質災害[15]，主要選取多年平均降雨量作為降水指標。

　　生態系統類型差異對滑坡的影響也存在差別，如與裸地相比，林地、灌叢的根莖具有一定的根固作用，有利于減緩水的流動速度，從而減小災害發生的概率。在此基礎上，結合文獻調研及災害實際發生點的環境特征把每個指標分為極低、低、中等、高和極高5個等級并分別賦值，通過層次分析法得到每個因子的權重，利用加權疊加法對其危險性進行評估[20-26]。

　　導致研究區滑坡災害極高危險性的條件如下：地形起伏度大于350m，坡度在25°~35︒，離斷層線的距離小于2km，年均降雨量大于1200mm，地震烈度大于7.5級，生態系統類型為裸地，其中，地形起伏度、離斷層線的距離、降雨量的權重較高，對災害的影響較大。總體而言，地形起伏度大、離斷層線的距離近、高強度的降雨量、劇烈且頻繁的地震及低植被覆蓋度易導致滑坡的發生。

　　滑坡災害高危險區主要分布在云南的怒江、瀾滄江、無量山、哀牢山地區，四川的岷山、邛崍山、橫斷山脈、川西高原地區及廣西和重慶的北部、貴州省中部地區，這些地區大部分處于斷裂帶上，地質構造運動強烈，山高坡陡，地形起伏較大，雨季降雨量較大，再加上受人類活動干擾，發生滑坡災害的概率較高。低危險性地區主要集中四川盆地地區，這些地區地形起伏相對較小、地質構造運動弱，滑坡災害危險性較小。

　　2.2生態系統脆弱性評價

　　脆弱性是生態系統面對地質災害脅迫時表現出的易損性質，表征生態系統由于自身結構、組成等方面的生態學特征形成的對外界干擾發生敏感性變化的可能性[15]。脆弱性越大，生態系統穩定性和對抗外界的干擾能力越弱，受到災害脅迫時越容易引起結構和功能的改變。

　　本研究主要基于景觀格局指數自身的生態學意義，甄選景觀水平的斑塊密度指數(PD)、景觀分離度指數(DIVISION)、景觀干擾度指數(LDI)[27-28]作為生態系統脆弱性評價指標，其中，斑塊密度表征生態系統的破碎度，破碎度越大，生態系統的穩定性越差;景觀分離度指數指生態系統的分離程度，分離度越大，生態系統抵抗外界干擾能力越弱，脆弱性則越高;景觀干擾度指數表示生態系統受到干擾的程度，干擾度越大，生態系統面臨災害脅迫時的穩定性越差，脆弱性則越高。

　　計算各類生態系統3個景觀指數，分別對所獲得景觀指數標準化，計算其平均值，然后將結果賦給各個生態系統類型得到研究區生態系統脆弱性指數值。結果表明，研究區生態系統脆弱性較高的地區主要集中在人為活動較為劇烈的東部地區，成都、重慶、昆明、南寧及其周邊地區脆弱性尤為突出，原因是人類活動導致景觀被不斷分割分散，斑塊間距不斷增加，使景觀結構穩定性不斷下降。川西及云南的南部地區受到人為的干擾相對較小，生態系統脆弱性較低。

　　2.3生態系統潛在損失評價

　　潛在損失表示滑坡災害脅迫下產生的不利效應[15]，已有的研究多關注災害對人員生命財產的威脅，對生態系統的損害關注較少。滑坡災害在造成人類生命財產損失的同時，也會造成大江大河斷流，使生態系統的結構和功能發生改變，從而影響生態系統的可持續發展。生態系統為人類提供自然資源和生存環境，維持了地球的生命支持系統，生命物質的生物地球化學循環與水循環，生物物種與遺傳多樣性，凈化環境,維持大氣化學的平衡與穩定等[29]。

　　生態系統只有保持結構和功能的完整性，才能抵抗外界的干擾，進而長期為人類提供服務。生態系統服務是人類從生態系統獲得的各種惠益，是聯系生態系統過程與社會福祉的有效工具，也是人類賴以生存和發展的基礎[30]。

　　將生態系統服務納入生態風險評價中，風險分析過程能緊密聯系到生態系統結構和功能，可以更好地關注保護對象及其屬性在系統內受到干擾后的表現，也可以進一步加強風險的交流與管理，提高評價過程與社會生態管理過程的對接性[31]。本文結合研究區生態環境現狀，選取水源涵養、水土保持、生物多樣性、碳固定4種生態系統服務，基于相關數量模型分別對其進行量化，在此基礎上將結果均一化后進行空間疊加，得到生態系統遭到滑坡災害脅迫時的綜合潛在損失。

　　災害脅迫下水源涵養潛在損失較高的地區主要分布在廣西大瑤山以東、廣西盆地北部、云南哀牢山以南、高黎貢山等地;水土保持潛在損失較高的地區主要位于環四川盆地丘陵區、怒山、無量山、大瑤山、苗嶺等地;生物多樣性潛在損失較高的地區主要位于云南南部-東南部熱帶雨林區域，云桂交界熱帶雨林區域、十萬大山、大瑤山地區、貴州雷公山等地;碳固定潛在損失較高的主要分布在橫斷山脈、廣西大部、貴州東南部、四川西部等地。

　　總的來說，研究區生態系統潛在損失較高的地區主要分布在云南哀牢山以南、四川邛崍山、橫斷山脈、大渡河流域地區、廣西北部及大瑤山以東地區，這些地區多為森林生態系統，植被凈初級生產能力、水源涵養能力、土壤保持能力、碳固定能力都較高，且生物多樣性豐富，因此潛在損失較大。四川盆地及川西的西部地區主要分布著城鎮、農田和草地生態系統，固碳、生物多樣性、土壤保持等生態系統服務較低，受到災害脅迫時潛在損失較小。

　　3結論

　　本研究從災害危險性、生態系統脆弱性、生態系統潛在損失3方面對研究區滑坡生態風險進行評價，主要得出以下結論：

　　1)生態系統潛在損失較高的地區主要分布在云南哀牢山以南、四川邛崍山、橫斷山脈、大渡河流域地區、廣西北部及大瑤山以東地區，這些地區多為森林生態系統，生物多樣性、水源涵養能力、土壤保持能力、碳固定能力都較高。

　　2)從空間分布上看，研究區滑坡災害高風險區面積為13.5萬km2，占研究區總面積的9.9%，主要分布在地形復雜多變、地質構造運動強烈且生態系統服務較高的岷山、邛崍山、無量山、哀牢山、苗嶺、雷公山及大渡河流域、三江并流等地區，低風險區主要分布在地形起伏較小、地質構造運動弱的四川盆地及廣西中部等地。

　　3)從海拔分布來看，500~1500m是高風險主要分布的區域，占高風險面積的37.9%;從生態系統類型看，高風險區主要為森林生態系統類型，占高風險區域面積的66.4%。高生態風險區一方面應加強滑坡的預防與監測，重點關注雨季及汛期時段地質構造活躍和侵蝕強烈的地段，開展地質災害預警示范調查研究，健全完善地質災害預警系統，并適當的采取工程治理和避讓搬遷等措施，另一方面應加強生態系統保護，重點關注森林生態系統，繼續推進退耕還林工程、天保工程，提高土地利用效率、控制人類過度開發，減少斑塊破碎化，增強生態系統的多樣性與彈性，提高生態系統的抵抗力。

　　在研究方法上，本研究基于“危險性-脆弱性-潛在損失”三維框架，重點關注滑坡災害對生態系統造成的損害，以水土保持、生物多樣性、固碳、水源涵養4種生態服務功能作為災害脅迫下生態系統的潛在損失，從人類福祉的角度結合生態系統過程進行風險表征，一方面可為風險評估過程中信息的豐富化提供理論支撐，另一方面可以提高風險評價的時效性，從而促進風險的交流與管理。用景觀格局指數評估研究區生態系統的脆弱性，有利于在機理層面上理解生態系統遭受災害脅迫時與抵抗力相關的狀態變化，并且可以反映生態系統對滑坡災害的響應。

　　在結果方面，為了保證其可靠性，本研究將近50年來，重慶、云南、貴州實際發生的40次滑坡災害按滑體的體積分為大型、中型、小型，在空間上與風險等級進行匹配。結果顯示，每個等級吻合率都在83%以上，說明本研究生態風險等級劃分結果基本可信。然而，由于區域的復雜性，本研究仍有不足。

　　首先，西南五省面臨的地質災害包括滑坡、泥石流、崩塌等多種類型，本研究只考慮了滑坡災害，在今后的研究中應克服數據和信息的不完整性，綜合考慮多種地質災害。其次，生態風險防范分區可為風險的預警與管理提供有針對性的指導，本研究在這方面考慮有所欠缺，未來可針對風險等級及其主導因子的差異，從單因素和多因素組合等視角切入，開展滑坡災害生態風險防范分區研究。

　　參考文獻

　　[1]ZhouT(周婷)，MengJ-Y(蒙吉軍).Researchprogressinregionalecologicalriskassessmentmethods.ChineseJournalofEcological(生態學雜志)，2009，28(4)：762-767(inChinese)

　　[2]ZengJ-Y(曾建軍)，ZouM-L(鄒明亮)，GuoJ-J(郭建軍)，etal.Ecologicalriskassessmentanditsresearchprogress.AdministrationandTechniqueofEnvironmentalMonitoring(環境監測管理與技術)，2017，29(1)：1-5(inChinese)

　　[3]WangH-F(王慧芳)，RaoE-M(饒恩明)，XiaoY(肖燚)，etal.EcologicalriskassessmentinSouthwestChinabasedonmultiplerisksources.ActaEcologicaSinica(生態學報)，2018，38(24)：8992-9000(inChinese)

　　[4]LandisWG.Twentyyearsbeforeandhence;ecologicalriskassessmentatmultiplescaleswithmultiplestressorsandmultipleendpoints.HumanandEcologicalRiskAssessment,2003,9:1317-1326

　　[5]LiMZ,LvJ,ChenX,etal.ProvincialevaluationofvulnerabilitytogeologicaldisasterinChinaanditsinfluencingfactors:Athree-stageDEA-basedanalysis.NaturalHazards,2015,79:1649-1662

　　相關評職知識：發表生態文明建設論文的期刊

　　《農村科學實驗》是吉林省的農業期刊，主要面向農村，面向農民，普及農村各業實用科學技術知識。