海岸带社会-生态系统对气候变化的脆弱性与适应力机理研究——以胶州湾地区为例

The coastal zones which are the hotspots of global change and sustainability research are facing unprecedented impacts and challenges due to climate change and extreme events because of intensive social-economic activities and dense population, and it even will threaten to the sustainable development. Because of the complexity and interactions of natural and social systems in coastal regions, and the influences of climate change to economy, society and natural environment in different time and space scales, it restrains the understanding of the vulnerability and adaptation of social and natural systems to climate change. We need more information about the dynamic responses and their feedbacks of social-ecological systems in coastal regions to climate change and extreme events, in order to make better policies and measures to deal with climate change and reduce the climatic risks in the future. Taking Jiaozhou Bay area as a case study, the goals of this project are going to focus on the mechanism of vulnerability and adaptive managements of the social-ecological systems (SESs) in the coastal regions to climate change and extreme events. The technology of remote sensing, geography information system and questionnaire investigation will be used, the function and pattern of SESs to climate change and extreme events in Jiaozhou Bay in nearly 30 years will be integrated analysis to explore the change of processes and key feedbacks of SESs to climate change, and to understand how the intervening mechanism of adaptive managements and actions in the local scale. And then, the indicators of the vulnerability of the SESs in Jiaozhou Bay will be selected and the integrated assessment will be built, the vulnerability of SESs and effections of existing adaptive managements to climate change will be assessed. The results of this project will provide the scientific basis and decision-making supports for local climate change adaptation and high-efficiency management system in coastal zones.

海岸带地区是社会经济活动高度密集的地区，受气候变化的影响，正面临着前所未有的强烈冲击。由于海岸带自然和社会系统的复杂性，以及气候变化对海岸带地区经济社会和自然环境不同时空尺度的影响，导致对其面临气候变化的脆弱性认识不足，制约了海岸带地区适应性管理的高效有序开展。研究以胶州湾地区为例，开展气候变化及极端气候事件对海岸带社会-生态耦合系统脆弱化机理，以及基于系统稳定性和恢复力的适应性管理作用机制及效应研究。综合运用遥感、地理信息系统、问卷调查等技术手段，全面分析近30年来气候变化对胶州湾海岸带社会-生态系统的作用过程、时空响应及关键反馈，认识地方尺度上社会-生态系统对气候变化的适应和响应机理，建立基于机理过程的脆弱性表达和评估方法，评估胶州湾地区海岸带社会-生态系统对气候变化及极端气候事件的脆弱性，以及现有的适应性管理措施的效应，为地方上构建高效的气候变化适应管理体系提供科学依据和决策参考。

海岸带地区是社会经济活动高度密集的地区，受气候变化的影响，正面临着前所未有的强烈冲击。胶州湾地区气候温和，是我国北方沿海的典型代表，是中纬度海岸带海洋性气候最强的地区。受气候变化和人类活动的影响，未来胶州湾地区可能成为我国沿海受气候变化影响最为严重的高风险区之一。海岸带自然和社会系统的复杂性导致对其面临气候变化的脆弱性认识不足，制约了海岸带地区适应性管理的高效有序开展。研究以胶州湾地区海岸带社会-生态耦合系统为研究对象，采用定性与定量相结合的分析方法，综合分析耦合系统与气候变化的相互作用和反馈，认识该地区社会-生态系统响应气候变化的主要方式和特征，建立胶州湾地区社会-生态系统脆弱性的评估方法；归纳和提炼地方适应性管理措施，评估其实际和潜在效应，分析地方气候变化适应能力。.研究表明，1981~2010年胶州湾地区温度总体呈上升趋势，平均增温线性倾向率为0.49℃/10a，高于全球平均水平。同期降水量总体呈微弱增加趋势，降水倾向率为62mm/10a。于此同时，旱涝灾害发生频率有增加趋势，旱涝发生比例分别为32.3%、25.8%，正常年份占41.9%，偶有旱涝交替发生。1992年以前，旱灾相对频繁，1992年后，洪涝的发生频率高于干旱。气候变化已经对胶州湾地区产生影响，调查数据表明91.5%的当地居民感受到气候变化的影响，但仅半数居民采取了适应措施。感知分析结果表明，居民对温度、干旱和高温的变化感知强度较高，而对降水和暴雨的变化感知强度较低。居民对气候变化的感知以及居民主体特征、政府参与程度等直接影响了气候变化适应措施的实施，当地政府及相关部门是否给予了气候变化适应指导对当地气候变化适应措施的实施有显著影响。过去30年胶州湾地区的社会生态系统对气候变化的脆弱性在空间分布上大体呈西北部高，东南沿海地区低。未来胶州湾地区的社会生态系统对气候变化的脆弱性大体呈东北部高向西南部低，总体脆弱度稍有增加。受气候变化影响，未来部分地区，如平度市和莱西市气候变化的暴露度增加；敏感性的变化则不大；而适应能力的空间分布则发生较大改变。未来气候变化最显著的影响是改变了水热综合指数的空间分布，导致气候变化不利影响的暴露程度增加，但随着社会经济和科技的发展，胶州湾地区居民的适应能力也有所提高，特别是农民收入的增加。由于总体上脆弱性仍有所增加，需要辅以有效的适应措施以减缓未来气候变化带来的不利影响。