分析全球环境变化威胁与挑战

生态脆弱带（ecotone）概念是由希腊语的住所（Oikos）和紧张（tonos）两词合成，脆弱性研究起始于生态环境研究。1905年由F.Clements首先提出，随后在生态学领域应用。20世纪 50年代伊始，一些植物学家、生态学家和自然地理学家探讨生物群落交错区和自然地理过渡带性质，揭示自然环境综合体地域分异规律及地理区域性质特征，推动自然地理区划工作，指导农业生产。过渡带研究肯定边界模糊性和相对性，但很少提及生态脆弱性和敏感性。

生态脆弱带是自然灾害多发区域。20世纪五六十年代，生态脆弱带研究多与自然灾害成因与防治有关。同时，国际生物学计划（IMP）实施，人们开始关注脆弱生态环境问题。

20世纪60年代和80年代两次严重干旱，非洲蒙受巨大损失，惨重代价推动全球ECOTONE研究深化。Sahel成为脆弱带研究范例，在ECOTONE研究中举足轻重。70年代的人与生物圈计划（MAB），强调人类活动对自然生态系统和生物圈影响。针对Sahel干旱和沙漠化，1974年联合国大会建立联合国苏丹——Sahel办公室。在全球有关沙漠化项目中，非洲占65%，干旱和半干旱生态系统管理，非洲占68%，资助行动非洲占57%。80年代的地圈与生物圈计划（IGBP），揭示人与自然关系，认为人类活动影响整个地球表层，包括生物圈、大气圈、水圈和岩石圈，甚至威胁到人类赖以生存的自然生态系统。

正式应用脆弱带或类似概念始于20世纪80年代后期。 随着研究深入，一方面对地理区域研究已不再停留在性质上，而转向更高层次的地理系统功能及相互作用；另一方面，世界面临资源、环境等问题加快地理学人文化趋势，研究重点逐渐集中在地理系统中起重要作用，并与人类生存息息相关的点、线、地带和区域上。与此相关的脆弱带、敏感区、枢纽地带、环境危机带、脆弱环境区等概念应运而生。

1989年布达佩斯第七届SCOPE大会确认脆弱带概念。此后，多次专题会探讨脆弱带对生物多样性的影响作用、全球变化对脆弱带影响，以及脆弱带管理等问题。1990年以来，研究重点是气候对脆弱生态环境影响，认为全球气候变化通过改变自然条件而增加农业生产不稳定性、农业生产布局和结构变动，导致粮食产量波动，使本来脆弱的生态环境更加脆弱，由此气候变化下脆弱性与适应性问题日益受到重视。脆弱性研究方法不断改进，其评价模型化及GIS等技术是具说服力的热门方法，被广泛运用。

1992年，美国生态学会提出生态学优先领域是生态脆弱环境可持续管理及恢复重建。美国学者Daniel等探讨荒漠生态系统的水分特征、物质循环、能量流动和信息传输特点，以及荒漠生态环境景观分布格局。并研究不同地理环境条件下干旱区的生态学问题，认为内陆河流域气候条件，尤其是水热条件和地貌特征是植被生态、土壤及水环境形成与分异的主要因素；与此同时，逐渐展开扰动生态学概念、理论框架、群落及系统结构、功能等问题研究。

此外，A.Armand认为脆弱性是指系统质量重建时发生的结果变化、行为变化（对外界影响的反响）以及自身发展变化。

2000年千禧全球生态系统项目主题是脆弱带研究。UNFCCC重点研究生态景观改变对全球气候影响，尤其是与温室气体关系。还研究干旱或半干旱区环境地质、水文、土壤、植被、气候等特征，揭示脆弱生态环境相关因子主要特点。

21世纪初，俄美科学家在脆弱带定义、内容、类型、应用方面拓宽研究领域，从人地关系、全球宏观角度分析社会--自然系统运行状况，在地方、区域、全球三个层面研究对人类生活和健康构成威胁的区域，强调脆弱带空间尺度要大于5000km2，用红色和绿色地带表示危机程度；并完成原苏联、美国和中国脆弱形势图，从而使脆弱带研究取得突破性进展。

苏联学者普扎琴科认为与现代环境不一致，自然地理环境在较小空间内有变化较大的不稳定区域；提出重视某些压力集中的点和线，认为辨识脆弱带主要标志是要素变化梯度，并利用此原理作图，将群落交错区划为不稳定区。美国学者John R.Mather等认为，脆弱带是多方面的，与半干旱土地一样，某些山地和岛屿也构成边脆弱生态系统部分。环境污染区、全球变化敏感区、荒漠化区都有可能成为脆弱带，拓宽脆弱带类型和范围。同时定义环境稳定地带和濒危地带两种类型。为满足全球（IGBP）和世界气候研究计划（WCRP）需要，排列全球脆弱带，选取14个重点研究区域，三个优先考虑地区为南美洲温带地区、非洲南部和东部地区、亚洲中部干旱区。

随着科技发展，地球信息科学（Geoinfomatics）理论体系建立以及数字地球概念提出，许多新的研究手段及方法，特别是3S（RS、GIS、GPS）一体化进行资源环境信息获取、处理和动态分析，为解决脆弱生态环境问题提供良好技术支持，使人类面临环境挑战的解决方案日趋合理。Cartalis等研究（3S）在大气成分监测、土壤水分估算、植被生物量获取以及地貌特征识别等方面具有可行性及应用潜力。

至今，脆弱性（Vulnerability）研究在经济、社会、自然各领域广泛展开。