生态系统修复国内外研究进展与展望

为应对生态系统退化、生物多样性丧失和全球气候变化, 生态保护修复的科学研究和实践正在迅速开展。生态系统修复被认为是世界范围内生态保护活动的一个关键组成部分，对地球可持续发展至关重要。生态系统退化持续发生且并未出现放缓迹象，因此，全球应积极采取修复行动以遏制和扭转这种趋势。目前，在国家、区域和全球层面已制定了宏伟的生态系统修复目标。联合国宣布2021–2030年为生态系统恢复十年，旨在制止和修复退化的生态系统，造福人类和自然。在2020年后全球生物多样性框架第一份草案的行动目标中明确要求至少修复20%退化的淡水、海洋和陆地生态系统。中国生态系统修复面临前所未有的机遇。党的十八大以来，我国持续落实山水林田湖草沙一体化保护和系统治理、加大生态系统保护修复力度以及促进人与自然和谐共生等生态文明思想。我国始终坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，构建了以国家公园为主体的自然保护地体系，率先在国际上提出和实施生态保护红线制度，落实生物多样性保护重大工程，推动天然林保护修复、退耕还林、还草、还湿等一大批生态保护修复工程，开展山水林田湖草生态保护修复工程试点，稳步提升生态系统质量与稳定性。尽管中国拥有多样的自然环境、复杂的生态系统类型和丰富的生物多样性，但生态系统总体仍较为脆弱，亟待采取相应的生态系统修复行动，以维持生态系统保护措施的有效性。总之，围绕生态系统结构、过程、功能以及生态系统退化对人类福祉的影响等核心科学问题，国内外已经开展了大量的研究和实践工作, 目前在生态系统修复方面已有很多成熟的技术，但还有待于解决系统整合、落实成本效益分析和推动长期可持续性等一系列问题。本文聚焦于梳理生态系统修复的发展历程，辨析相关概念及其内涵，总结当前热点的全球议题，整理与分析中国生态系统面临的退化问题与修复措施, 展望我国生态系统修复未来的研究与实践方向。

1.生态系统修复的发展历程

1.1生态系统科学的提出与拓展

早期修复活动主要以人为中心，对生态系统的认识不足，针对生态系统的科学研究经历了早期理论、快速发展和探索反思3个阶段。1971年Odum提出生态系统科学，认为该学科是生命科学和地球科学交叉领域的一门跨专业学科，1975年在美国召开了“受损生态系统恢复”国际研讨会, 1985年Aber和Jorban提出了恢复生态学的概念，并于同年成立国际生态恢复学会(Society for Ecological Restoration, SER)，标志着恢复生态学学科的形成。恢复生态学是以生态系统科学为基础的理论与实践，而生态系统修复是恢复生态学的核心内容(图1)。自20世纪90年代以来，由于对全球气候变化、生物多样性丧失、生态系统退化和人类主导的生物圈可持续性的日益关注，推动了生态系统科学的发展，该领域的研究成果将为人类社会面临的许多重大问题提供系统性的解决方案。

图1 生态系统修复与相关概念的关系

1.2国际上生态系统修复的发展历程

国际组织与机构对生态系统修复起到了重要的推动作用，经历了初步探索、快速发展和持续推进3个阶段(图2)。

 

图2 国际生态系统修复的发展历程(1970s–2020s)

1.3.中国的探索与实践

党的二十大报告深刻阐明中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化, 为推动绿色发展和推进美丽中国建设指明了前进方向。相关的实践探索大多基于“山水林田湖草沙生命共同体”“社会–经济–自然”复合生态系统以及生态学等理论开展生态系统修复活动，并已针对森林、草原、湖泊、湿地、矿山和沙地等出台了一系列国家、行业和地方的政策指导与标准规范。

2.生态系统修复的相关概念

2.1生态系统修复与生态修复

生态系统修复的核心内容包括选取基线和参照生态系统、保障生态系统的完整性以及降低生态系统崩溃的风险。SER将生态修复定义为“协助退化、受损或被破坏生态系统的恢复、重建和改善的过程”。我们认为生态修复的科学内涵比生态系统修复更加丰富。生态修复是以自然生态系统修复为主, 必要时辅以人工措施以促进自然演替的过程, 涵盖自然生态修复、社会生态修复和经济生态修复等多个维度, 需考虑区域发展与社会经济之间的关系,并权衡生态、社会和经济发展需求等多方面因素。

2.2恢复力与自然演替

恢复力与自然演替是生态系统修复的基础理论，生态系统修复的方法应以支持和协助自然演替为主, 不应造成生态系统进一步的退化。

2.3  基于自然的解决方案

基于自然的解决方案是可持续管理和生态系统修复的行动,强调恢复自然和健康的生态系统，优化基础设施、保障生态系统完整性和生物多样性。

2.4“再野化”的概念与实践

“再野化”的概念已从最初为了保护大型食肉动物栖息地连通性，逐渐拓展到以过程为导向的生态系统修复方法，是国际自然保护和生态系统修复的一种新理念和新途径。

3.生态系统修复的全球热点议题

3.1提升生态系统服务及其价值

生态系统修复是增加生态系统服务供给及其价值的主要战略之一。生态系统服务付费能够量化生态系统修复策略的实施情况，此外，计算生态系统修复成本与效益的差值，可定量评估生态系统修复项目实施前后的净增益变化。

3.2支持生物多样性保护

修复与重建生态系统稳定性以支持生物多样性保护。CBD第八条对各个缔约方在生态系统修复方面提出了明确的要求, 如修复退化的生态系统、促进受威胁物种的保护与种群恢复、防控外来入侵物种等。

3.3应对气候变化与碳储存

生态系统修复在减缓、适应气候变化与碳储存方面至关重要。生态系统碳循环动力学主要包括驱动基本碳循环过程的生物和非生物机制、“碳汇”和“碳源”的时空动态变化及其形成与维持机制。

3.4确立自然保护地优先事项

自然保护地内及周边的修复工作是保护地工作计划的一个重要优先事项，该计划鼓励各国制定和实施与恢复和重建保护地生态系统完整性相关的措施，全球范围内已有众多保护地生态系统修复的成功案例。

3.5  完善监测体系与适应性管理

基于长期有效的监测数据，分析生态系统动力学与全球变化的因果关系逐渐成为研究热点。同时，科研监测与适应性管理密切相关，在生态系统修复项目的全生命周期内，采用监测、评估和校验的“反馈循环”模式, 以实现预期设定的修复目标。

3.6  考虑公平性与多主体参与

生态系统修复是地方、国家、区域和全球各级公共和私营部门共同的责任, 应始终将促进包容性和共同治理、社会公正性与公平性贯彻于整个修复过程与结果之中。

4.中国生态系统修复的进展与措施

4.1退化问题与修复进展

作为《生物多样性公约》签署国，中国持续划定大量国家预算使用于生态系统保护修复的相关行动中，已开展了相当数量的生态修复工程与试点，但我国的生态系统仍面临较大的退化压力，研究和实践存在一些不足：(1)我国森林与草原、河流与湿地、海洋与海岸带等生态系统仍面临较为严峻的退化挑战，需依据复合生态系统、基于自然的解决方案以及系统科学等理念，构建山水林田湖草沙一体化生态保护修复的理论体系、技术方法、标准规范与系统模式；(2)生态修复涉及所有的生态系统类型，包括自然生态系统、半自然生态系统和人工生态系统，但目前对城镇及荒野的重视程度不够；(3)生态系统修复实践以财政投入为主, 对于碳储存与碳交易、生态系统服务付费、生态资产评估与生态产品价值实现等多元融资渠道和市场结合机制的研究尚待深入。

4.2  重要生态修复措施

4.2.1 生态保护红线制度

生态保护红线制度不仅是生物多样性保护和自然资源管理的战略基石, 对保障和维护国家生态安全具有重要的生命线意义, 也是国土空间规划和贯彻落实主体功能区制度的重要基础, 对于国土空间开发、实施生态空间用途管制和落实生态修复工程具有重要的底线作用。

4.2.2 自然保护地生态系统修复

中国自然保护地占陆域国土面积的18%, 提前实现了联合国爱知目标的要求，然而，我国约10%的自然保护地生态系统处于高度脆弱状态，应提出具有可操作性和推广性的保护地生态系统修复方法与建议。

4.2.3 国土空间生态保护修复

在自然资源统一管理和国土空间规划“一张图”的战略背景下, 生态修复工程从具体的特定范围, 逐渐扩展至完整的自然地理单元，更加关注宏观尺度的生态系统修复，对于统筹景观、区域和国家尺度的系统修复理念需落实。

5.总结与展望

5.1 山水林田湖草沙一体化保护修复的理论体系与耦合模式

国土空间保护修复强调从系统性、整体性和全域性的视角出发，统筹山、水、林、田、湖、草、沙等各类生态要素，对生态系统进行整体保护、系统修复和综合治理，以提升区域生态系统整体的稳定性与多样性。与过去相对单一的生态修复工程相比，国土空间生态保护修复是基于复合生态系统与区域可持续发展理论的系统性工程，亟待构建山水林田湖草沙一体化保护修复的理论体系与耦合模式。

5.2 生态系统修复的多元融资机制与政策

目前国土生态保护修复活动严重依赖财政资金投入，需通过多元化的融资渠道获取足够的资本进入修复市场。应积极探索建立生态保护修复活动的专项资金体制，完善生态补偿机制，并保证资金的可持续性。同时，应定量评估生态系统修复活动所获得的社会、生态和经济效益，如生态系统服务评估，尤其是碳储量及其价值的估计、实现生态资产与生态产品价值等，以协同生态系统保护修复与区域社会经济发展，从而稳步提升生态系统质量和长期稳定性。

5.3 荒野生态保护与修复的研究与实践

IUCN将荒野定义为具有大面积的、保留或被轻微改变的自然原貌，且未分布人类聚居点的区域。荒野由于其位置和规模的独特性，对生物多样性保护具有重要意义，且荒野的网络规划方法有潜力成为国土空间生态保护修复主要的实践探索之一。因此，对荒野的生态保护修复实践以及生物生境的再野化是未来生态系统修复研究的重要方向之一。

5.4 城镇生态系统修复的研究与应用

城镇是生态系统修复研究和实践的主要类型之一。尽管我国城镇村及工矿用地仅占陆域国土面积的3%，但城镇人口占全国总人口的63.9%，由此可知，运转良好的城镇生态系统是区域社会经济可持续发展的重要支柱。目前，对人类活动密集区的城镇生态系统修复还未给予足够的重视，但城镇和农田生态系统作为生物多样性保护的重要场所，逐渐受到国内外学者的关注。因此，有关城镇生态系统修复的研究和应用将成为今后主要的研究内容之一。

5.5 生态系统修复对生物多样性的保护与维持

相关研究表明，如果扩大自然保护地范围、修复退化的生态系统以及推广景观层面的保护规划，则能够通过改善生境质量的方法，缓解与扭转陆生生物多样性的丧失。因此，采取积极有效的生态系统修复措施，不仅能够实现国土空间保护修复、扩大保护地与荒野区域范围、完善城镇生态基础设施网络，而且能够在多个空间尺度范围内提升野生动物栖息地和生境质量，从而更有效地保护和维持生物多样性。