区域气候变化和人为活动对生态系统的可持续性发展产生了不同程度的干扰。脆弱性作为衡量其扰动程度的关键指标，已成为目前研究的热点之一。通过评估脆弱性可以定量识别其异常区域，明确导致区域生态环境变化的主要因素。贝宁作为典型的非洲沿海型国家，地理位置特殊，易受洪水侵蚀的影响，且人类农业活动较为频繁，致使生态系统受到较大程度的扰动。因此，探讨该地区的脆弱性对非洲生态环境质量的管控有重要意义，在全球尺度能够很好填补脆弱性研究的空白，具有鲜明的区域特色。本研究首次评估了2000 ~ 2016年贝宁生态系统受到气候变化和人类活动影响的脆弱性，确定影响不同区域脆弱性的主导因素，促进贝宁生态系统脆弱性演化研究，并为改善区域生态环境稳定提供参考依据。 依据政府间气候变化专门委员会（IPCC）对脆弱性定义，在现有的评价体系的基础上，本研究采用地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、多准则法和统计学方法，结合贝宁地区的气候和人类社会经济特征，建立基于气候、社会经济、土地利用、物理过程等4大类指标的脆弱性评价体系。为了克服单一研究模型的缺陷，采用多准则方法确定研究指标的权重系数，确保评价结果的可靠性。同时，构建了以生态脆弱性指数（Ecological vulnerability index，EVI）、社会脆弱性指数（Social vulnerability index，SVI）和敏感性指数（Sensitive index，S）为结果表征因子，并依据自然间断法对评价结果进行分类，量化生态系统的脆弱性空间分布特征。最后，为了弥补评价结果可靠性的研究，使用Pearson相关系数、Moran’s I和自动线性建模（Automatic linear modeling，ALM）来提高结果的一致性。本研究对贝宁地区脆弱性时空分布特征及其演变规律进行分析，从环境气候和人类活动等角度深入探讨了贝宁地区脆弱性的驱动因素，综合分析得到以下结论： （1）成因分析表明，造成贝宁不同区域生态系统脆弱的因素差异性较大。南方易受气候影响，而北方易受集约化农业的影响。这项研究揭示了气候、人口密度、人类活动，特别是农业（棉花）和城市化对贝宁生态系统的威胁。通过评价结果显示，无论建立的哪一种评价系统，贝宁南部始终被确定为易受干扰的地区。 （2）依据生态脆弱性评价结果可知，复合评价体系比单独评价体系识别出更多的稳定和脆弱区域，差异分别为12150平方公里和722平方公里。本研究采用Moran’I指数和ALM提高了评价体系的准确性，也显示了类似的规律。通过评估发现，在贝宁北部，农业生产是威胁着生态系统的稳定性的主要因素，而在贝宁南部，气候因素是影响其稳定性的主要因素。同样地，无论选择哪一种评价系统，贝宁南部沿海地区始终被确定为脆弱区域。 （3）社会脆弱性评价结果显示，2000年和2016年的SVI范围分别为0.13～0.71和0.29～0.79。从空间分布来看，越靠近北方，SVI越大。2000~2016年，Oueme盆地北部，特别是Borgou和Donga省，一直被认为是最脆弱的地区。而中部盆地，例如Collines，一直被认为是最不脆弱的地区。2000年，脆弱和稳定地区分别占34.97%和12.01%；而2016年，它们分别占14.22%和13.72%。由此可见，稳定区面积逐渐增加，脆弱区明显减少。根据分类评价标准，2000年，轻度脆弱区所占面积最多，约占总面积的34.97%，2016年为轻度脆弱区所占面积最大，约为28.19%。当气候发生了重大变化，棉花作物的种植被确定为对Oueme盆地的主要威胁。 （4）敏感性评价的结果显示，基于AHP评价体系识别轻度、中度和极敏感区域的面积分别为38.952%、46.431%和14.617%，而基于PCA评价体系识别轻度、中度和极敏感区域的面积分别为43.851%、41.484%和14.66%。从空间分布来看，无论采用哪一种评价体系，Oueme盆地南部，特别是Oueme、Littoral和Atlantique省都是极为敏感的区域；而Oueme盆地北部(Donga和Borgou)一直被认为是稳定地区。根据Pearson的相关性，极端气候和过度的土地利用等因素被认为是对Oueme盆地的突出威胁。 综上所述，本研究为了确保评价结果的可靠性，掌握2000~2016年贝宁脆弱性状况，将多准则法和自动线性建模相结合，准确地评估贝宁生态系统的脆弱性，揭示了导致贝宁地区脆弱性的驱动力变化特征。结果显示，将GIS和RS技术引入到多准则法和自线性建模中，能够有效的加强对生态系统中生态脆弱区域的识别。本研究结果揭示了贝宁地区生态系统脆弱性的空间分布及驱动力规律，为非洲地区生态环境的脆弱性的管控提供借鉴，很好地补充了全球范围内生态系统研究薄弱区的脆弱性数据，并为全球生态系统协调和可持续发展提供支撑。 |
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