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生态安全与生态风险评估一直是生态学领域中十分重要的研究内容之一，目前有关生态安全评价的技术方法发展较为缓慢，大多数研究仍沿用20世纪末21世纪初所提出的技术体系，其评价方法单一、指标体系繁杂、理论框架仍有待优化。对于初识生态安全与生态风险等相关研究的同学来说，尝试革新评估中涉及的方法、指标及技术体系尚有待时日，但对于立志从遥感手段入手进行区域尺度生态安全研究的同学，这篇文章对卫星遥感数据在相关领域的应用总结不失为一个好的开始。卫星遥感可以提供与生态相关的长期数据集，适用于分析与生态安全和风险评估相关的时空尺度上生态系统质量、结构和服务功能的变化。然而，如何选择和有效利用遥感变量进行相关研究？本文以此为切入点，梳理了卫星遥感在生态系统空间和功能变化评估中的应用，旨在为这些数据在生态系统风险评估等的应用提供指导。文章发表于Science of the total environment期刊。  1.文章主题  图1 生态系统风险评估中的遥感数据识别和使用框架 文章围绕生态系统的空间变化和过程功能变化展开分析，将生态系统风险评估中的遥感数据识别和使用区分为不同的场景和阶段（图1）。其中，第1、2阶段为衡量风险评估方案并定义评估单元；3-6阶段为开发概念性生态系统模型和确定指标变量以进行遥感监测；7-9阶段为结合实地数据和生态系统模型根据风险评估标准对生态系统进行评估；10-12阶段为总结和回顾结果；最终生态系统所处状况被正式列出(13)；理想情况下，可定期使用新数据重复评估。根据这一阶段划分，文章结合实际案例说明了遥感数据在分析生态系统空间及功能过程变化中进行应用的可行性，并对研究中经常涉及的生态系统类型及其对应的可能生态风险、识别风险可用的遥感数据进行了归纳梳理（表1）。 表1 评估不同生态系统风险的潜在遥感指标  2.文章思考 本文在探讨遥感数据在生态风险评估中的应用时，将遥感数据的应用方向分为对生态系统空间变化的指示，以及配合生态模型对生态系统过程及功能变化的指示。生态系统空间的变化较为容易理解，主要体现为面积和规模等的改变。但生态系统的过程及功能则表述较为笼统，应当给予更为恰当的描述及划分。随着生态安全（风险）研究的不断深入，目前普遍倾向于从生态系统的质量、结构和服务三个方面描述生态系统的状态及变化过程。其中，生态系统的质量可以配合植被覆盖、生态系统生产力等指标予以描述；配合景观生态理论及参数，生态系统结构则相比单纯的空间变化能够更为完善的体现组成生态系统的群落、斑块在空间上的面积、规模、分布及连通等形式的变化。而以上这些指标，同样能通过文中提到的遥感数据予以计算及实现。 更为重要的是，生态系统的过程及功能随着生态系统服务研究的开展，拥有了一个相对便利的表述途径。从研究内容来看，生态安全（风险）评价研究着眼于生态系统为人类生存和发展提供物质供应的可持续性，一个健康安全的生态系统被认为是环境管理的发展目标，其能够提供多样化的生态系统服务。而生态系统服务能力不受或少受威胁是构建生态安全格局的前提，稳定、协调的生态系统服务供给是维持区域自然生命系统、保障区域生态安全的基础。二者之间的紧密联系，使得生态系统服务成为了生态安全（风险）研究的重要内容。笔者团队在针对我国脆弱生态区的生态安全现状及生态恢复效果评估研究时，就依据生态系统的结构、质量及服务提出了地区生态恢复评估的级联式框架（图2）。总之，采用生态系统服务表述生态系统的过程及功能不仅拥有理论的先进性，目前丰富的生态系统服务评估模型及相对易获取的遥感数据也为相关研究的展开提供了便利。同时，有关服务的权衡协同、供需平衡、服务流等热点内容的研究仍处在需要更多研究人员不断投入、“开疆扩土”的阶段，为大家在未来的研究中寻找理论及技术性的突破提供了方向。  图2 “生态恢复⁃生态系统结构⁃质量⁃服务⁃效益”级联式概念框架[1] 3.结语 无数的同学，包括笔者本人在论文中一定都写过那句“随着遥感技术的发展，为。。。。。。的研究提供了新的途径”(*^_^*)，系统的梳理之后我们会发现，随着研究的不断深入，遥感数据真的可以融入到复杂壮阔的生态学研究的各个领域。认识遥感数据，熟悉数据、方法及模型，将所学所识切实应用到自己的研究中，是我们每个人都在为之努力的目标。通过文献去总结梳理新的研究动态，让遥感数据服务于生态相关研究、提供新的解决问题途径，是笔者希望与大家共勉的期望，希望本次分享能给大家带来一点共鸣，若能有所启发，则更为荣幸。 |
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