进入人类世以来，快速工业化和城市化加快了全球环境变化的进程，地球正经历着生物多样性大幅减少和气候变化的巨大威胁，面临多种自然资源的重大损失或枯竭。因此，有必要强化资源使用者和政府对关键环境变量的管理，实现从全球到局地的社会—生态系统可持续发展^[1]。社会—生态系统可以理解为人类社会子系统和生态子系统内部的要素和过程，以及子系统间交互作用的集合^{[2, 3]}。近年来，关注社会—生态系统中社会和生物物理组分及其多重交互作用，理解脆弱性、恢复力和适应能力三个系统重要属性及其关联性，已作为应对全球变化的重要领域和概念被广泛解读^{[2, 4, 5]}，尤其是通过适应性管理来应对人类与环境间的复杂交互作用成为社会—生态系统研究的实践指向^[6]。从20世纪70年代脆弱性与恢复力概念体系逐渐形成^{[6, 7]}，到IPCC、“未来地球”计划对适应能力和可持续性的高度关注^{[8, 9]}，社会—生态系统研究为理解新时代人地关系提供了一个新的理论框架。从脆弱性到恢复力的思维方式转型，成为地理学家重新认识并应对不断变化的地球表层系统风险的有效途径之一。

改革开放以来，中国的环境变化、社会变迁与城乡转型成就引起世界关注，但是也引发生态环境隐患与社会矛盾。在加快生态文明建设，实现“共同富裕”的战略要求下，优化国土空间开发格局、全面促进资源节约、加大生态环境保护力度成为新时期国家可持续发展中的重大战略需求。针对近年来人地关系演变历程和未来发展理念，如何发挥跨学科优势，整合社会经济和生态环境要素，是新时期可持续科学研究创新思维构建的重要途径。从脆弱性到与恢复力整合研究的转型与深化，可为重新审视人地关系地域系统，理解新时期生态保护与区域高质量发展提供有益尝试。本文在梳理社会—生态系统领域关键概念与内涵发展的基础上，归纳总结其研究进展、转型原因及特点，阐明社会—生态系统研究转型的主要挑战和关键议题，以期为今后社会—生态系统领域研究和实践提供参考。

1 概念与内涵 1.1 社会—生态系统术语界定

社会—生态系统研究旨在理解人类发展所面临的环境困境以及环境变化产生的影响，以复杂性和自适应为本质特征，其概念体系包含了恢复力、鲁棒性、持续性和脆弱性等一系列概念，并涉及更广义的社会—生态系统变量属性和动力机制^[10]。Cumming将社会—生态系统表述为人与自然紧密联系的复杂适应系统，该系统具有多稳态、自组织、阈值效应、不可预期和历史依赖等特征^[11]。复杂系统中自组织、反馈、稳态改变等特征使系统结构和功能的关系识别成为社会—生态系统研究的一项核心目标^[12]。这意味着社会—生态系统研究不仅应包含对社会和生态子系统内部要素的相应特征，也包括对要素间和子系统间相应关系的分析。Cumming将社会—生态系统内变量抽象为组分、关系、创新、连通四种特性，并认为其受到扰动和讶异（sur‐ prise）、外部驱动、设施连通3类外变量的影响^[11]，其简要内涵如图 1所示。

社会—生态系统理论涉及多重概念。本研究所讨论的社会—生态系统理论语境主要引用表 1的界定。其中，恢复力被界定为社会—生态系统要素、过程和关系在面对自身变化和外部干扰时保持自身结构、功能和反馈的能力；鲁棒性可理解为社会—生态系统遭受外部、不可预知扰动时或内部设计参数值不确定时，系统性能如生态持续性和社会稳定性的固持；脆弱性可理解为社会—生态系统缺乏适应能力时对环境和社会变化压力所引致暴露损失的敏感程度；可持续发展可理解为培育社会—生态系统适应能力并创造机遇的目标。

1.2 社会—生态系统脆弱性

在全球环境变化视角下，社会—生态系统的研究聚焦脆弱性的形成原因和机理，识别典型脆弱区域的生态环境问题；而从可持续发展角度，脆弱性的调节或改善方式受到关注，侧重于探讨适应性管理措施的制定^[14]。IPCC将脆弱性定义为易损的系统遭受影响的程度，包含暴露程度、敏感性和适应能力三层属性^[15]。在加入社会维度的考量后，社会—生态系统脆弱性被定义为缺乏适应能力时受体对环境和社会变化压力所引致暴露损失的敏感程度^[6]。20世纪八九十年代，饥饿和食品不安全脆弱性、风险脆弱性、人类生态学、压力和释放等研究视角逐渐兴起，为社会—生态系统脆弱性研究提供了多学科交叉的理论基础和实践案例；进入21世纪后，气候变化的脆弱性、可持续生计和贫困脆弱性、社会—生态系统脆弱性等议题将经济社会要素所对应的社会问题和环境变化所对应的灾害风险防范相结合，拓展和延伸了脆弱性概念的内涵，促进了社会—生态系统脆弱性成为可持续科学领域的核心概念。

1.3 社会—生态系统恢复力

1973年，Holling首先将恢复力引入生态学研究中，将其定义为系统吸收状态变量、驱动变量和参数变化并维持的能力^[7]；Gunderson和Holling认为恢复力是社会—生态系统受到干扰后的功能维持和控制能力，即恢复力可由系统承受的干扰大小进行测度^[16]；Carpenter等直接将恢复力理解为系统进入到下一个被其它过程集合控制的稳态之前所承受的干扰^[10]；Walker等将恢复力表征为系统承受且可以保持其结构、功能及其反馈在不发生改变的干扰大小^[17]；Cumming则将恢复力定义为系统在面对自身变化和外部干扰和打击时保持自身特性的能力^[11]。社会—生态系统恢复力作为一种系统的自身属性，在其定义中强调系统自身的稳定性、受到干扰后的自组织能力、适应干扰的学习和调节过程三个核心内容，为理解不确定扰动下的可持续发展提供了新的思维。

随着恢复力概念被多学科领域研究广泛应用，其概念、内涵和方法在不断丰富和完善，尤其是2000年以来，Adger等把恢复力的概念引入社会科学领域后，恢复力研究开始延伸到社会系统、社区、群体和个体等层面^[18-20]，也反映了恢复力概念从早期关注系统受干扰的恢复能力转向理解社会—生态系统的适应、转换和学习调整过程。

1.4 概念联系与区别

在社会—生态系统领域研究中，目前不同的研究框架对脆弱性、恢复力和适应能力三者关系理解存在明显差异，体现出不同的包含或并列关系^[21]。Cutter等认为，脆弱性是事件发生前系统内在特征或属性产生的潜在损害，是系统的暴露和敏感功能；恢复力是指系统从灾害等打击中响应和恢复的能力，包括系统内在条件吸收打击应对事件和事件发生后；而适应能力提供了系统应对胁迫时的重组、变化和学习能力。本文针对脆弱性、恢复力和适应能力概念区别和联系，参考Lei等研究将其关系梳理总结为三类^[22]（图 2）：第一类，基于“脆弱性框架”的理解，将恢复力作为适应能力的一部分进行表述^{[5, 6]}；而适应能力被作为脆弱性评价的一个维度被大量学者所采用^[23]；因而倾向于认为适应能力和恢复力依次是脆弱性的嵌套概念^[24-26]。第二类，基于“恢复力框架”的理解将脆弱性和适应能力视为恢复力的一部分，建立恢复力的基础及目标是降低系统脆弱性的过程，此外，恢复力也被描述为系统应为外部冲击的适应能力，尤其是风险研究主题下将适应能力嵌入恢复力中是其常见方式^[27]；第三类，“综合框架”的理解认为，脆弱性、恢复力、适应能力不应存在包含或被包含的关系，作为相互独立但彼此关联的研究视角也正在兴起^[28]。从国内外多领域、多学科的经验理解，本文认为无论是脆弱性、恢复力还是适应能力，都倾向于研究降低SES面临不确定威胁的风险，三者都是综合概念，用来描述和理解系统如何应对风险及变化。鉴于研究目标和选取关键要素的不一致性，以脆弱性、恢复力和适应能力并列且关联的关系探讨系统对风险的响应是一种更有效的整合方式（图 2）。

2 研究进展 2.1 脆弱性研究进展

不同学科背景的学者对社会—生态系统中的社会过程与生态过程分析有不同侧重（表 2）。水热过程所造成的社会—生态系统影响一直是气候变化脆弱性的研究主题。如高温天气所造成的灾害严重威胁人体健康，高温热浪灾害脆弱性在国外取得较大的影响力^[29]，也有水资源脆弱性的研究^[30]。尽管社会—生态系统脆弱性研究的方式和意义已被广泛认知^[28]，但更多国内研究选择借助生态脆弱性视角，解读区域灾害管理、气候变化等议题^[31]。这种在宏观尺度上纳入对社会经济条件考量的生态脆弱性研究已经超越了传统生态学范畴，通过对生态脆弱性的刻画表征了社会过程与生态过程的耦合作用关系^{[32, 33]}。以人和社会为中心的社会—生态系统脆弱性研究已从传统意义上纯粹的社会贫困问题向人地耦合视角演化^[34]。也有研究对社会脆弱性进行时空可视化^[35]，标志着社会脆弱性研究中的地理学分析方法涌现；而社会化转向的另一方面是关注微观尺度农户及其生计脆弱性的研究在逐渐增加，聚焦对弱势群体、环境和气候变化影响的农户生计脆弱性^[36-40]，侧重研究生计脆弱性特征、表现及其成因，并以提供减缓生计脆弱性的策略为目标。对乡村社区的调研访谈，则体现了传统方法在刻画社会—生态过程中的作用。基于耦合视角并以城市作为研究对象，评估城市人地耦合系统的脆弱性是国内脆弱性研究热点^{[41, 42]}，其中以资源型城市备受关注^[43]。

针对脆弱性研究所关注的要素、过程和减缓途径，衍生出一系列的分析框架，对脆弱性理论体系完善和指导实证分析具有重要意义，如压力和释放模型、人类—环境耦合系统脆弱性、BBC概念框架等不同视角的社会—生态系统脆弱性评估框架^[44]。从风险脆弱性、生计（贫困）脆弱性到人类—环境系统的脆弱性，体现了社会—生态系统脆弱性研究边界向更广泛的范围扩展，强调风险发生前后所形成的反馈回路的BBC模型，以及进一步明确尺度内涵的MOVE模型，也成为综合视角下社会—生态系统脆弱性新的继承框架^{[45, 46]}（表 3）。此外，在方法体系上，为了适应多学科跨尺度“综合”脆弱性评估与实践应用，Polsky、Acosta-Michlik等提出了VSD和ADV脆弱性整合评估框架，通过多元数据组织、明确的脆弱性组分和指标体系构建方法提供了面向实践且全面的脆弱性评价思路^{[47, 48]}。Frazier等提出了SERV模型来发展脆弱性评价的准确性与空间应用性^[49]。而随着脆弱性研究体系的不断完善，所涉指标也更为全面，国内外学者尝试自然环境、社会经济等要素整合进行了脆弱性分析的多要素表征^{[51, 52]}。

2.2 恢复力研究进展

探讨生态恢复过程中的人类影响是宏观生态学领域进行社会—生态系统恢复力研究的主要方式，基于恢复力视角应对环境变化在全球或区域环境管理中不乏成功案例（表 4）。明确自然灾害打击下的社区或聚落恢复重建是社会科学、灾害学领域研究恢复力的主要途径。以社区管理方式为主要对象的社会—生态系统恢复力研究已从全球和国家尺度的政策指引逐渐向局地特定地理环境背景的案例分析推广。在我国，基于宏观生态学研究领域探讨生态系统自身的恢复力已不鲜见^{[53, 54]}，但以人地耦合系统整体作为研究对象仍较多集中于灾害恢复力研究主题^[55]。也有一些研究将社会—生态系统受到的干扰定位在更广泛的人类活动过程中，如旅游开发、道路建设等，为我国区域生态管理与可持续发展提供分析工具^[56]。此外，国内外与生计可持续结合的恢复力研究不断涌现^[57]，研究对象微观化，研究主题从自然灾害、环境变化拓展到社会政策、制度变迁层面^[58-61]，并侧重个体、群体的应对策略、适应性治理与提升，在丰富恢复力研究内涵的基础上进一步拓展了实践尺度。

在研究框架和方法体系上，适应性循环理论是解释恢复力的概念原型，在传统生态系统研究关注潜力和连通度的基础上，提出将恢复力作为系统的第三维属性，推动系统在开发、保护、释放、更新四个阶段不断演替^[16]。相较于球—盆模型，作为适应性循环模型的一个重要概念，扰沌（panarchy）认为系统存在着跨尺度和变量快慢变化的作用方式，适应性循环模型更能体现恢复力作用过程的层级性^[62]。Cutter也提出面向自然灾害的DROP社区恢复力模型，阐明了脆弱性和社区恢复力之间的关系^[63]，并创建了社区基准恢复力指标（BRIC），将恢复力定义为生态、社会、经济、制度、基础设施和社区能力（资本）六个方面^[64]，为自然灾害领域恢复力测度与实践分析提供了应用工具。

近年来，一些具备显著应用前景的恢复力指标框架逐步兴起。Da Silva和Morera提出城市恢复力框架，并分解为健康与福祉、经济与社会、基础设施与环境、领导力与政策4个维度，共包含12个指标^[65]。Renschler等提出面向社区可持续管理的恢复力框架，将其拆分为人口与人口学、环境与生态系统、组织和政府服务、基础设施、生活方式和交际能力、经济发展、社会文化资本7个维度^[66]。国内学者对干旱区、旅游地、山区乡村的社会—生态系统恢复力的替代性指标构建也进行了尝试^[67-69]，指标要素也逐渐出现中国本土化和地方化实践趋势。

3 研究转型原因及特点 3.1 转型的过程和原因

在社会—生态系统可持续性研究转型中，需要明确的问题是——为什么出现从脆弱性到与恢复力整合的趋势？2000年以来对恢复力的研究越来越多专注于处理社会层面干扰，如社区、生计、社会转型^[70]。同时，脆弱性研究越来越多地考虑到相互联系社会、生态和地球物理系统领域中^{[25, 71]}，并有集成了复杂的物理系统动力学。两者在跨学科领域的融合促进了社会—生态系统研究概念和方法协同作用和潜在的互补性（表 5），并推动了学界对两个核心概念在促进可持续科学领域的思考和总结。2010年，以Turner Ⅱ, B. L和Miller. F等为代表的脆弱性、恢复力学术共同体分别在领域内国际权威期刊《Global Environmental Change》和《Ecological and Society》发表文章探讨脆弱性与恢复力概念的关系^{[72, 73]}，都认为二者有必要进行整合，从而规避学科、研究领域和对象存在的概念争议，促进统一、通用的框架建构及相关理论发展。

这种转型的原因主要基于两个方面，第一，两个概念与方法论侧重点不同但存在互补性；脆弱性研究重点是识别系统受扰动最薄弱的部分（即受负面影响最大的部分）^[73]，了解致脆的原因、发生的规模以及敏感的主体，以应对和适应风险，降低负面影响或损失，但对系统变化的量变与质变、趋势与周期等特征的表述不够清晰。恢复力研究强调系统吸收干扰并仍然保持其关键结构和功能的能力^[24]，更具针对性的补充表征变化系统的抗干扰能力，但缺乏适应主体与社会变化过程的考量；第二，适应性管理与实践决策的需求。相比脆弱性评价，对具体干扰的恢复力研究结果具备更明确的区域政策指向。一些研究提供了可量化的表征要素，以及明确的恢复力驱动机制，但要素投入的规模和时期具有不确定性难以直接应用于管理决策。这种定量方式的模糊化根本上是由于社会—生态系统恢复力提升的终点与阈值往往是经验式的，而非生态恢复力中利用指示物种可以直接观测的。当前恢复力研究中，缺乏通过率定系统的历史运行轨迹，进一步测度系统改变临界点上系统的恢复力与系统变量间的定量关系。而脆弱性研究经常忽视长期和短期生态要素和过程变化之间的相互作用。同样，如果不了解作为脆弱性基础的社会制度进程和环境联系，也无法实现系统恢复力提升。因此，同时考虑脆弱性—恢复力综合分析，以支撑更可持续和更具适应性的实践治理推动着脆弱性与恢复力整合的趋势愈发明显。

3.2 转型的特点

恢复力研究的兴起标志着增强系统适应能力等实践管理议题正从脆弱性框架较复杂的流程中剥离出来。从脆弱性到与恢复力整合的研究转型，实质上是可持续性科学从社会与环境互馈机制向社会健康和人类福祉提升的主题转向和深化。在未来地球计划中，所设置的“动态星球、全球可持续发展、可持续转变”三个逐层深入的议题，即可侧面反映出这一研究转型所蕴含的逻辑递进关系。明确脆弱性形成机制为理解动态地球的运行规律提供了科学指引，提升恢复力是保障全球资源和服务可持续供给、提升人类福祉的核心举措。

脆弱性与恢复力的整合，是研究体系的不断深化与相互对接，脆弱性与恢复力框架相互嵌套并由适应能力将二者衔接，其研究目标与方式有所差异，但成果共同指向可持续性。聚焦特定风险下的社会—生态系统恢复力，是缓解脆弱性的关键途径；而明晰脆弱性的形成机制，又是提升系统适应能力、强化恢复力的基础条件。整合恢复力视角的转型，意味着脆弱性研究应不仅局限于脆弱状态评价，而重在理解特定暴露、敏感水平下不同适应方式对脆弱性的缓解机制；从脆弱性机制溯源，意味着恢复力研究应进一步关注优化系统状态的阈值，有利于实现缓解脆弱性的生态和社会管理方式。

4 主要挑战和前沿议题

如何进一步完善脆弱性与恢复力理论与方法，增强机制解析，注重实践应用效果，成为应对当前社会—生态系统研究转型的现实挑战和主要目标。

（1）空间变化作用的恢复力—脆弱性研究

空间恢复力的概念作为社会—生态系统研究的新方向^[74]，带来了对多尺度过程生态系统动态影响的关注。空间恢复力相比传统的恢复力研究更关注位置、连通性、基质，认为不同尺度格局与过程的空间变化会影响也被影响于局部系统的恢复力^[75]；尤其是空间恢复力的概念强调系统快、慢变量空间作用关系、跨尺度变化的空间阈值，为解释社会—生态系统多尺度的动态过程与模拟提供了重要的抓手。但自Nystrom和Folke论文发表以来，20年间对空间恢复力探究仍是概念、思路框架与案例描述的阶段^[74]，如何量化空间恢复力来刻画社会—生态系统要素空间作用过程仍任重道远。此外，现有脆弱性研究发现暴露与脆弱并非完全协同产生，高脆弱性发生的区域不一定是高暴露风险存在的区域^[76]，关注致脆风险与系统要素的空间（变化）异质性，对深化社会—生态系统脆弱性内涵与分析思路，降低关键地理单元系统脆弱性具有重要实践意义。

（2）社会—生态系统相互依存关系的定量

已有研究建立了社会与自然生态系统相结合的概念框架^{[77, 78]}，但在如何定量研究这种社会—生态相互依存关系方法方面相对缺乏。以复杂网络跨学科研究为基础，建立社会—生态网络方法对社会、生态相互依存关系进行分解、定义和形式化，并以综合的方式使用社会和自然科学结合的理论方法，成为刻画社会和生态系统相互作用关系的新思路和研究范式。社会—生态网络方法的核心是一组基本的网络构建块，每个构建块代表一个简化但非普通的社会—生态系统（SES），由社会行动者和生态资源系统组成^[78]。该集合表示SES中所有可能的相互作用模式。每个系统构建块都具有社会和生态连通性、资源共享和资源替代性的特点^[78]。在以往研究中，社会—生态系统网络在定量刻画系统结构、分析系统动态变化、推动系统适应性管理等表现了其强大的应用潜力^[79]。但受限于社会网络、生态网络方法的学科差异、案例实证较少，目前仍处于初期发展阶段。

（3）链接转型与适应的脆弱性—恢复力应用实践

适应或转型的能力到底是什么样的，以及谁在这方面起作用，一直是社会—生态系统可持续领域研究的前沿，将转型与适应性链接的转型适应概念是由社会—生态系统中可转换性（transformability）的概念逐渐发展而来，用来表示改变系统脆弱性现状的根本性变化^[80]。作为一种适应形式，转型适应寻求自下而上的长期变化，以降低社会—生态系统脆弱性，提升恢复力。系统转型适应的特点包括重组、路径转换、创新、多尺度、全系统和持久性等，强调面向可持续发展的系统状态变化，如转型适应、增量适应、过渡适应等^[81]。尽管转型适应概念在国外学术界研究兴趣增强，但对其实用性讨论和潜在成果在总体上较为零碎，且偏向与气候变化、灾害领域的研究，转型已被确定为适应灾害和恢复力建设的重要方式^[80]。但迄今为止，应对风险灾害的转型适应策略并不明确且实施困难。尤其是如何界定和判断系统是否转型方法体系缺乏，以及建立衡量转型成功与否的标准仍需要进一步研究。

（4）整合脆弱性—恢复力的社会—生态系统演化研究

脆弱性和恢复力作为两个存在差异但互补的概念，其内涵具有一定的共通性即应对压力或者变化的适应能力^[73]。脆弱性评估试图确定系统演化中最薄弱的部分（那些最易被负面干扰影响的要素），而恢复力确定系统受扰动或冲击后恢复潜力的特性^[82]。社会—生态系统受外部风险冲击时，发展有效的适应性行动（有利于增强系统适应能力），能降低系统脆弱性，增加系统恢复力；反之，系统脆弱性、恢复力结果相反。考虑两者特性和作用关系，整合恢复力和脆弱性评估已成为解析社会—生态系统演化驱动过程和快、慢变量对系统扰动响应机制的新途径，但尚处于零星探索阶段。未来以适应性循环理论为桥梁，量化系统脆弱性—恢复力反馈循环结果，以此界定社会—生态系统适应演化过程及驱动机制，对创新社会—生态系统演化研究方法具有重要的理论意义。