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国土空间生态修复.概念思辨与理论认知
2025-10-03 15:06:34 责编:小OO
文档
第33卷 第7期2019年7月

Vol.33 No.7Jul.,2019

中国土地科学China Land Science

收稿日期:2019-05-20;修稿日期:2019-06-20

基金项目:

浙江省自然科学基金项目(LY19D010012);高校基本科研业务费专项资金;浙江大学文科教师教学科研发展专项;国土资源部城乡建设用地节约集约利用实验室开放课题资助。

第一作者:

曹宇(1976-),男,河南鹿邑人,博士,副教授,博士生导师。主要研究方向为景观生态与土地利用、国土综合整治与生态修复、国土空间规划、耕地生态系统服务评价与模拟、遥感与GIS应用等。E-mail: caoyu@zju.edu.cn

1 引言

中国的经济发展速度一直处于世界前列,但是过去粗放式的经济发展模式导致了一系列诸如水土流失与荒漠化加剧、草原与森林植被大面积退化以及土壤、水体、空气污染严重等资源环境问题[1],已成为影响和制约中国社会经济发展的主要因素[2]。面对全球性的生态问题,联合国《生物多样性公约》提出到2020年修复15%退化生态系统的战略目标[3],中国也提出将生态文明建设作为“五位一体”的总体布局之一。近几年,生态环境的保护、修复和治理工作在全国范围内广泛开展,但大多聚焦于单一目标或特定环境,而人类所处的环境是一个复杂且开放的生态系统,修复治理对象的尺度过小并不能最大程度地达到恢复其生态价值的目的。党的十九大提出“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计,统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责,统筹山水林田湖草系统治理”的国家战略,使得国土空间用途

管制和生态保护修复密不可分,而山水林田湖草的统一治理必然要在生态修复的基础上建立起国土生态空间的概念,从更大空间尺度上统筹自然资源管理,做到“整体保护、系统修复、综合治理”,构建区域生态安全格局。因此,宏观尺度上的国土空间生态修复应与传统意义上聚焦于微观层面的生态环境治理有所区别,需将其上升至国家生态安全战略的高度。当前,有关生态修复的理论、技术及工程实践方面的研究大多聚焦于土壤污染生态修复[4]、河流湖泊生态修复[5]、森林植被生态修复[6]、水土保持生态修复[7]、海岸湿地生态修复[8]、工矿废弃地生态修复[9]、景观水体生态修复[10]等内容,尚缺乏景观、区域乃至国家尺度上统筹国土空间生态系统修复的理念[11]。本文从中、宏观尺度视角,基于传统生态修复概念与发展历程的梳理,系统辨析国土空间生态修复概念及其理论基础,探讨国土空间生态修复的内涵、类型、重要内容及其未来发展,以期为区域性国土空间生态修复提供理论参考。

doi: 10.11994/zgtdkx.20190625.083700

国土空间生态修复:概念思辨与理论认知

曹 宇1,2,王嘉怡1,2,李国煜1,

2

(1.浙江大学公共管理学院,浙江 杭州310058;2.浙江大学土地与国家发展研究院,浙江 杭州 310058)

摘要:研究目的:通过对国土空间生态修复的概念进行辨析,探讨国土空间生态修复的内涵、理论基础及相关重要研究内容,以期阐明从生态修复到国土空间生态修复的认知转变。研究方法:文献综述与综合分析法。研究结果:(1)国土空间生态修复是以不同空间尺度范围内受损或缺乏稳定与安全性的生态系统为对象,通过国土要素的空间结构调整与优化和生态功能修整与重建以及辅以中宏观尺度上的生态工程等系统性措施,以修复生态系统过程和提升生态系统服务的治理活动,最终实现生态系统健康、景观生态安全和区域可持续发展;(2)根据人类活动对于生态系统的不同干扰和影响程度,国土空间生态修复可划分为国土空间生态恢复、国土空间生态整治和国土空间生态重建三大类型的研究内容;(3)区域背景、景观异质性、人类活动、社会经济等都与生态系统相互交融,将这些要素与生态修复有机结合的过程对国土空间生态修复提出了更高的要求。研究结论:面对中国的区域性生态问题,退化生态系统的“整体保护、系统修复、综合治理”的实现,需以国土空间生态修复作为重要抓手。关键词:国土空间;生态修复;空间结构与生态功能;景观生态学中图分类号:F301.23

文献标志码:A

文章编号:1001-8158(2019)07-0001-10

2 生态修复的概念与发展历程

2.1 生态修复的概念

当前,国内外学者对“生态修复”的理解和界定并不统一,国际上通常称之为“Ecological Restoration”[12],国内学者一般称之为“生态恢复”或“生态修复”,除此之外还有“生态重建”“生态恢复重建”等。“生态修复”从一般意义上理解,是针对受到干扰或损害的生态系统,遵循生态学原理和规律,主要依靠生态系统的自组织、自调节能力以及进行适当的人为引导,以遏制生态系统的进一步退化[13]。狭义上,生态恢复强调的是恢复过程中充分发挥生态系统的自组织和自调节能力,即依靠生态系统自身的“能动性”促使已受损生态系统恢复为未受损时的状态[1];生态修复则强调将人的主动治理行为与自然的能动性结合起来,使生态系统修复到有利于人类可持续利用的方向;而生态重建则指的是针对受损极为严重的生态系统,以人工干预为主导重建替代原有生态平衡的新的生态系统,如常见的矿坑回填、矿区土地平整、露天矿表土覆盖、植被再植等土地复垦工程[14]。

无论生态恢复、生态修复抑或生态重建,其最终目的都是使退化或受损的生态系统回归到一种稳定、健康、可持续的发展状态。因此,本文从广义上界定“生态修复”,即包括生态恢复、修复和重建三重涵义。总之,生态修复是指以受到人类活动或外部干扰负面影响的生态系统为对象,旨在“使生态系统回归其正常发展与演化轨迹”,并同时以提升生态系统稳定性和可持续性为目标的有益活动的总称。此外,生态系统的发展通常表现出一种动态的平衡状态,修复的是一条被中断的生态轨迹,通过减少人类活动的影响,使整个生态系统恢复到更为“自然或原始状态”[15]。

2.2 生态修复的发展历程

生态修复研究的起源可以追溯到100年前自然资源的利用和管理,当时欧美各国普遍重视山地、森林和草地资源的保护性利用,开启了自然资源保护和生态修复活动的先河。例如,20世纪30年代北美大平原的“黑色风暴”使美国和加拿大认识到利用自然资源、保护生态环境的重要性,同时开展了数十年的“大平原”生态修复工程。20世纪50—60年代,全球范围内的资源过度开发引发了严重的生态危机,欧洲、北美开展了一些工程与生物措施相结合的矿山复垦、水土流失治理、森林恢复等生态系统修复的工程,并取得了一定成效。1975年,在美国弗吉尼亚工学院召开了题为“受损生态系统的修复”的国际会议,此次会议就生态修复的原理、概念和特征问题进行了深入研究和探讨,这是国际上第一次专门系统地讨论受损生态系统恢复和重建等许多重要生态学问题的学术会议。1987年,国际生态恢复学会(the Society for Ecological Restoration, SER)在美国成立。20世纪90年代,随着生态学、环境生态学、恢复生态学的发展,生态修复受到美国、西欧等发达国家的广泛重视,并提出了颇多生态修复技术[16-17]。2002年,国际生态恢复学会提出“生态恢复(Ecological Restoration)是协助已退化、损害或彻底破坏的生态系统恢复、重建和改善的过程”,该提法基本达成了国际学界对生态恢复的一致共识,也在一定程度上促进了生态修复理论和实践的发展[18]。如今,生态修复工作在全球仍处于一个快速推进阶段,退化生态系统的恢复正成为陆地和水生环境自然资源管理的一个重要焦点[19]。

中国相关生态修复的内容和对象常以污染水体、污染土壤、植被恢复、矿山复垦等为主,传统的环境污染治理、国土综合整治等都融入了生态系统恢复的内容,但多数都是以某一具体的、特定的小范围展开,亦稍有扩展至小流域的完整自然地理单元层面。20世纪80年代以来,已陆续开展了诸多水土污染治理、土地复垦等生态修复工程实践,但直至21世纪初,一直未能受到学者、以及民众的足够重视。随着中国生态系统退化问题的日益凸显,近10年来中国的生态修复事业也有了跨越式的发展,以生态文明建设为战略平台,在环境保护领域的污染修复治理和农、林、水、自然保护等领域的生态工程建设都逐渐从理论走向实践,并取得了一定的实际成效[16]。

3 国土空间生态修复概念辨析

3.1 国土空间的概念

国土通常是指国家主权与主权权利管辖范围内的地域空间(包括领土、领海和领空),而“国土空间”应不仅具有政治涵义,还应当包含“国土要素”和“空间尺度”两大特性。其中,“国土要素”特性意为在人类活动影响下的土地要素(具有地上、地表、地下垂直空间结构特征的自然地理要素综合体)和海洋要素,抑或是指各类森林、湿地、荒漠、草原、农田等陆地生态系统类型以及海洋生态系统类型;而“空间尺度”特性则强调国土要素的空间边界及其空间关系特征,3曹宇等:国土空间生态修复:概念思辨与理论认知

空间边界可以参照不同的生态学组织水平(群落、生态系统、景观、区域等)来界定,空间关系则是指不同空间边界所体现出的特定地理空间范围内相应的空间结构与空间格局(群落组成、生态系统结构、景观格局、区域空间协同等)特征。因此,国土空间应是一个具有明确边界、复杂的地理空间,与单纯政治意义上的“国土”概念有所区别,其不但强调各类国土要素聚集或分布于具有不同空间尺度性的综合地理单元之上的基本特征,还注重各类国土要素在空间中的物质交换和能量的流通,并在特定的空间尺度范围内体现出不同的空间异质性及其特定功能。

3.2 国土空间生态修复的概念

国土空间生态修复的概念目前并无统一认识,与传统意义上微观或局部层面的生态修复概念相比,其面向的空间尺度应更为宏观,以不同空间尺度范围内结构紊乱的、功能受损甚至遭到破坏的区域性生态系统为修复对象,以减轻人类活动对生态系统的负面干扰为目标,通过国土要素的空间结构调整与优化以及生态功能修整与重建,或依靠生态系统自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演替和发展,或借助生态系统的自我恢复能力辅以人工干预,或通过实施中宏观尺度上的大型生态工程等系统性修复措施,最终使缺乏稳定性、不健康或者面临生态风险的生态系统结构、生态系统过程与生态系统服务逐步向良性循环方向发展,最终实现维持生态系统健康、景观生态安全和区域可持续发展的目的。

作为地表自然资源的载体,各类国土要素的保护、治理或者修复都需建立在地域空间之上,空间尺度无论是小到几个平方公里还是大到成千上万平方公里范围,均可归属“生态区域”范畴,即以生态介质为纽带形成的具有相对完整生态结构、生态过程和生态功能的地域综合体[20]。国土空间生态修复也可以理解为是全域性的生态修复,即以生态空间修复为核心内容的全域生态系统保护与恢复。国土空间生态修复对象虽然关注的是各类型生态系统,但同传统意义上的生态修复相比,中、大尺度国土空间生态修复逻辑涉及多尺度、多层次的修复[21],且其更多地关注中宏观上基于原生生态系统下的所有国土要素的空间结构优化、修整和生态功能的抚育、恢复,而非仅强调修复的技术和手段,其与地域空间上的土地利用结构调整和空间格局优化密不可分[22]。此外,国土空间生态修复概念的提出作为当前国家发展的重大战略举措之一,在大的空间尺度下,其对象不仅仅是自然生态系统,亦应涵盖整个社会经济生态系统,包括人员、技术、资金等诸多要素的支撑和保障。人类社会、自然和环境之间相互影响、相互作用,区域生态环境健康与人类可持续发展进程密不可分[23]。因此,国土空间生态修复还需要处理人类社会与区域生态环境的协调性问题[24],综合考虑生态、经济、社会系统和谐统一,实现生态系统服务与人类福祉的整体提升。

4 国土空间生态修复的相关理论基础

4.1 系统工程理论

根据系统工程理论,任何系统都具有以下几个重要特征:系统性,强调整体效应大于各孤立部分之和,整体、系统地分析问题才能更为全面;关联性,系统内部各要素之间、要素与外部环境之间,彼此相互联系、相互作用;可控性,外部环境与系统内部的能量、物质、信息交换人为可控,并体现出系统的反馈功能和可调节特征[25]。人类赖以生存的“山水林田湖草”生命共同体是由具有高度开放性的各类自然生态系统间能量流动、物质循环和信息传递构成的有机整体,针对复合生态系统的管理,若仅对某一特定类型生态系统进行管控,或仅对全域系统各组成部分进行单独治理,都将难以实现全局的既定预期,甚至可能适得其反[26]。与过去相对单一的生态修复工程相比,国土空间生态修复是一个庞大的系统工程,其对未来生态系统和社会经济系统的结构和组成将带来复杂的、难以预测的影响,任何一个简单或极端的生态修复行为均可能存在潜在的生态安全风险[27],生态系统的恢复也并非是各类技术手段或工程措施的简单累加,还需受到人类社会、经济、自然环境的多重影响和参与。因此,国土空间生态修复需要系统整合不同学科理论与方法,综合交叉地理学、生态学、环境科学、资源科学、土壤学、水文学、保护生物学等自然科学以及相关的人文社会科学知识[28],通过对区域范围内生态要素的系统“优化”与全面“调理”,从而提升整体生态系统服务及可持续性。

4.2 景观生态学理论

景观生态学作为强调空间格局与生态学过程相互作用关系的一门学科,其等级理论、尺度效应、生态系统稳定性原理以及有关格局—过程—服务理论均可为国土空间生态修复提供重要的理论支撑。等级理论强调不同的生态学组织层次(如物种、种群、群中国土地科学 2019年7月 第7期4

落、生态系统、景观、区域等)分别具有不同的生态学结构和功能特征;尺度效应理论则强调生态平衡在一定程度上是自然界表现出的某种与尺度(包括空间和时间尺度)相关的协调性[29-30],不同水平上的生态学问题与不同的空间范围及时间动态密切相关;而生态系统稳定性原理则强调生态系统具有的结构与功能之间长期演替和发展的动态平衡特征;格局—过程—服务理论则强调生态系统空间格局与生态系统内物质、能量、信息的流动和迁移过程之间的相互作用关系,将直接影响生态系统服务功能的发挥与人类福祉的裨益[31]。国土空间是一个包含所有自然资源的内在有机整体,同时又是不同等级、具有不同尺度特征生态系统的载体,离不开生态系统格局—过程—功能的相互影响、相互作用。国土空间生态修复的首要目标是将具有一定景观生态关联的受损生态系统在人为干预下实现系统的自我演替与更新[32]。因此,国土空间生态修复需要统筹考虑恢复生态系统等级结构问题、时空尺度问题以及格局与过程关系问题,国土空间生态修复可以根据不同的生态系统、景观、区域、国家等级水平考虑在不同的空间尺度(分别相对应于村落、市县、省级、全国等)层次上进行,重点在实践中通过优化格局(空间结构)—过程(生态功能)—服务(人类惠益)关系,构建国土空间生态安全格局,提高生态系统稳定性,提升生态系统服务功能。

4.3 恢复生态学理论

恢复生态学是研究生态系统恢复的科学,是从传统生态学基础上发展而来、应用于实践的一门新兴的综合学科。恢复生态学理论也是国土空间生态修复的重要理论基础之一,尤为强调传统生态学中的演替理论和干扰理论。其中,演替理论认为,通过人为手段对恢复过程加以,可以改变演替速率或演替方向,使受损生态系统的演替轨迹回到正常方向上;干扰理论则认为在外来干扰的作用下,生态系统的正常功能和基本结构将发生改变,不同尺度、性质和来源的干扰是生态系统结构和功能改变的根本原因,生态恢复属于一项积极的干扰行为。此外,恢复生态学还构建了自我设计理论和人为设计理论,自我设计理论强调生态系统的“自恢复”,人为设计理论强调通过工程和其他措施进行恢复。国土空间生态修复作为极具系统性和科学性的一项生态干扰活动,是生态用于实践的一个良好契机,因此,国土空间生态修复应遵循相关恢复生态学的基本理论和原理,充分发挥生态系统的自我能动性以及人为活动的积极干预作用。

4.4 人地关系论

人地关系即地球表层人与自然的相互影响和反馈作用。从历史演变来看,人地关系经历了从萌芽到以土地为核心的一元化关系再到以土地、水、能矿等资源为核心的无序多元化关系以及现如今重新探索有序多元化人地关系的总体历程[33]。人地关系论强调“人”既是人地关系的核心组成要素,又是人地关系的创造和推动者,人类活动在人地关系演变中承担着重要且主动的角色。生态系统蕴藏于自然地理环境之中,因而可以认为生态系统是人地关系中“地”这个要素的进一步理解和体现。“人地协调论”是人地关系论中的一个重要理论,其认为人地关系应以谋求自然环境与人类生活之间的和谐统一为目标。现代社会中的生态系统退化过程绝大部分源于人类的负面干扰活动影响,而健康的生态系统本可以为人类提供各类生态系统服务,提升人类福祉。人文系统和自然生态系统之间相互依存、相互制约,人类的有益活动可以积极影响和改善生态系统状况,扭转生态系统退化轨迹。因此,人地关系协同理论将是实现国土空间生态修复及可持续发展的另一重要理论支撑。

5 国土空间生态修复的类型与内容

国土空间生态修复应以国土范围内各类型生态系统为对象,重点改善或治理中宏观尺度上受损的、结构与功能紊乱或遭受一定程度生态风险的生态系统。过去,中国的生态修复常常针对的是小尺度上的污染场地修复(如土壤污染、地下水污染)、城镇村生态环境治理(如农村环境治理、海绵城市建设)、大型基建区生态修复、矿山环境生态修复、海岸带湿地生态修复、河流生态修复、水土保持生态修复、荒漠化和沙化治理等。在新时期中国生态文明与山水林田湖草生命共同体理念下的国土空间生态修复,仍需重点围绕以上生态环境受损区、重要生态功能区、重要生态脆弱区、重要生态敏感区以及重要生态安全区,强化修复的系统性、整体性以及尺度性,明确国土空间格局与生态服务功能之间相互作用机制和关系,通过构建、启动或加速生态系统修复国家战略来恢复、维持或提升生态系统向全社会持续提供自然产品和生态服务。故此,根据人类活动对于生态系统的不同干5曹宇等:国土空间生态修复:概念思辨与理论认知

扰和影响程度,可从以下三个方面界定国土空间生态修复的主要类型和内容(图1)。

5.1 国土空间生态恢复

国土空间生态恢复的对象是结构和功能未受到明显干扰与损害但处于不稳定或不安全状态的生态系统。恢复过程强调人类活动的积极引导作用,而不是仅利用各类人工生态工程的干预手段,生态工程的目标往往较为明确,且通过具体的工程手段能较快地扭转生态系统中存在的问题,虽然其短期结果是可预期的,但经过受损和工程修复的二次人工干扰后的生态系统长期发展状况却难以预测[34],尤其是各种生态工程的后期维护问题[15],还需大量的资金和人员投入。自然生态系统长期的演化和发展是一种动态平衡状态,尽可能减少人为干扰,以保持其原本的发展与演化轨迹。因此,国土空间生态恢复的核心是保护优先,自然恢复为主,通过构建生态空间相关保护、制度框架等方式引导人们减轻对不稳定或不安全的生态空间的负面干扰,增加人与生态环境的有益互动,并辅以必要的工程恢复措施,以在物种组成和群落结构方面重建原有的生物完整性,从而实现对区域生态平衡的维持。

5.2 国土空间生态整治

国土空间生态整治的对象是处于轻度退化状态的生态系统。现阶段中国大力开展国土综合整治,国土综合整治是国土空间生态整治的重要依托。国土空间生态整治将整治范围从类似土地整治项目的小尺度扩展至中、宏观尺度层面,其整治对象亦从具体的面向耕地、村庄、林地、水体等整治要素转向对整个国土空间格局和生态功能的调整和优化,国土资源要素及各类生态系统即为国土空间生态整治的重要载体。长期以来,中国开展的相关生态修复活动或多或少都与国土综合整治活动交叉重叠,随着当前中国国土综合整治越来越强调生态型整治,国土空间生态修复战略的提出亦为促进国土综合整治的转型升级提供了良好的契机。国土空间生态整治强调以“山水田林湖草”生命共同体系统构建为主导方向,注重景观与生态规划,通过土地利用空间配置方式上的调整优化区域内生态空间安全格局[35]。当然,仅仅依靠构建合理的生态空间格局,片面地追求轻度受损生态系统的“自然恢复”,可能并不能真正解决生态修复问题,国土空间生态整治同样离不开相关的生态设计、具体的生态工程等技术手段,并加以长期的维护和管控,不断提升生态系统的稳定性,为人类的生产生活环境提供持续的生态系统服务。

5.3 国土空间生态重建

国土空间生态重建的对象是在强烈的人类活动或自然干扰下已经受到严重损害的生态系统,针对该类型国土空间的生态修复则需对生态系统进行直接而主动的人为干预及积极的生态建设,诸如严重污染的河流水域、矿山废弃地、大型基建区等原有生态系统结构和生态功能已严重退化或损坏的地区。国土空间生态重建需要根据原有生态系统的自然和社会经济条件进行合理的国土空间生态规划,在中宏观尺度上通过大型景观生态工程建设进行国土生态空间

图1 国土空间生态恢复、整治与重建辨析

Fig.1Conceptual framework of ecological recovery, comprehensive repair and ecological

reconstruction of territorial space中国土地科学 2019年7月 第7期6

格局与功能的重构,并结合微观尺度上的景观生态设计以及其他各类工艺措施,具体任务涉及国土空间生态重建的分类分级与分区、生态空间安全格局识别与预测、生态重建区划、生态重建时序等不同层次的内容[35],其重点是要明确国土生态空间结构和布局、正确处理好各种生态关系,最终目的是重塑区域生态系统的整体稳定性,实现格局—过程—功能的有效匹配和发挥,重建人与自然和谐共生的生态系统。

6 生态修复到国土空间生态修复的认知转变与展望

6.1 生态修复现状及存在问题

6.1.1 生态修复的内容和对象

因各国的生态系统退化状况存在显著差异,故不同国家和地区有关生态修复的具体研究内容和实践领域亦有明显不同。例如,北美和南美洲的国家尤为重视森林生态系统的修复[36],当然,温带森林生态系统的修复也是全球最关注的问题[17];欧洲国家则偏重于有关水域生态系统的生态修复,例如河流、湖泊、湿地的生态修复[37];澳大利亚则对矿山的生态修复有着较为全面的研究体系和技术工程应用实践措施[38]。多年来,中国生态修复的研究内容和实践较多地关注于水土保持领域,研究对象常常以河流、湖泊、湿地、污染土壤、森林、矿山等为主,但多数都是在某一具体小范围展开,抑或扩展至小流域的完整自然地理单元层面[39]。事实上,中国在实际工作开展中并未将生态修复作为一项而明确的活动,但较多情况下,已开展的有关污染治理、土地整理、土地复垦等生态保护和建设活动,从广义上而言上也都可以认为是生态修复行为,因为这些活动都融入了生态系统修复的技术工程、规划设计等手段[40]。例如,白中科等[9]经过30多年的矿区复垦研究实践,提出“地貌重塑、土壤重构、植被重建、景观再现、生物多样性重组与保护”的矿区生态系统恢复重建“五阶段”,充分体现出将土地复垦与生态修复相结合的理念。自20世纪90年代生态修复广泛开展以来,生态修复已从自然资源管理中的小生境治理,发展成为被广泛认可的保护生物多样性及优化和增强陆地与水生生态系统服务和功能的人类积极能动活动[41]。此外,有关更大尺度上的海洋生态修复在国内外还处于起步阶段[42],沿海地区作为一种复杂的社会—生态系统,当前也显现出了生态问题,海陆统筹是自然资源统一管理的一个重要组成部分,有必要进行海洋生态系统的修复探索。随着区域性生态问题不断显现,国内外生态修复都鲜有针对大尺度空间范围上生态系统的修复,即景观、区域乃至国家层次上的综合性国土空间生态修复,包括区域性土地利用空间结构的调整和景观生态系统服务功能的维持等重要研究和实践内容。

6.1.2 生态修复的技术工程

传统生态修复中的生态工程技术多以生态治理与修复等生态学理论为支撑,并未将生态问题纳入社会经济系统之中考虑,其生态治理仅仅是对生态危害结果的“治标”行为[43]。在此基础上,国内外生态修复在技术手段上大体分为三个方面:一是以化学措施为主的治理,对重金属污染土地修复、污水治理、盐碱地改良等,可采取添加新物质进行中和反应、置换、萃取、离析等技术;二是以工程措施为主的生态工程建设,如修建路、沟、渠、涵、桥、蓄水池、挡土墙、护岸堤、土壤重构等工程;三是以生物措施为主的生物多样性恢复,如面源污染防治、水环境净化等[44]。中国生态修复虽形成了一定的技术体系,但仍多为对国外的效仿和跟踪,尚缺乏足够的本土创新。同时,国外不仅重视在工程和技术上的研究,也较为重视生态修复微观层面诸如生物多样性的研究,相比而言,中国则在工程的微观设计方面考虑甚少,但是无论国内外都尚缺乏区域性、宏观层面上的景观生态安全格局方面的空间规划研究。而且,国土空间生态修复重大工程往往包含各类诸多具体工程技术手段措施,以水土保持为例,作为一项大型生态修复工程涉及到土地利用结构调整、造林种草等植被建设、保持水土耕作制度、牲畜业养殖方式的调整、水平梯田和沟坝地建设以及相关的沟系中谷坊、塘坝和小水库等小型水利工程建设等等。因此,国土空间生态修复中多技术、多种类工程的融合及创新还有待进一步研发和深化。6.1.3 生态修复的理念

中国的生态学和生态修复研究都发展相对较晚,虽较多借鉴国外生态修复的理念,但就当前的修复理念而言国内外相差并不大。传统生态修复都是围绕着生态系统自身、基于生态学基本理论进行研究和工程实践。从目标导向而言,生态修复大多围绕着增加生物多样性、提高生态系统稳定性、维持生态系统功能、提升生态系统服务价值展开。提高生物多样性需要考虑生态系统本身的物种组成,借助各种生物、化学、工程手段为生物营造适宜生存的环境,这是最直

观、最基本的一个目标,同时物种也是生态修复的工具,如物种丰度是保持生态系统稳定的关键指示。生态系统稳定性是防止生态系统退化的前提,其内涵丰富、难以衡量[45],但基本可以从弹性和抵抗力两方面来理解,具有较好弹性的生态系统能够重组并恢复其原始结构和功能,而在生态修复工程实施后生态系统对后续干扰的抵抗力则是修复成功的关键。生态系统功能是构建生物有机体生理功能的过程,是维持生态系统服务的基础,实施生态修复对人类而言最大的福祉便是享得生态系统服务的惠益,生态修复始终都应围绕提升生态系统服务价值这一现实目标展开。6.2 生态修复到国土空间生态修复的认知转变

生态修复理论和实践的不断发展已逐渐超出单一的生态学研究范畴,研究对象也不再局限于生态系统单一载体。生态修复与自然地理过程、社会经济环境密不可分,而人类活动作为社会和自然的重要驱动因子,更是生态修复的直接参与者、实施者及利益相关者,因此,人们从生态修复到国土空间生态修复的认知转变可以从以下几个方面进行理解。

6.2.1 景观生态理念的认知及影响

景观生态学理论及方法在恢复生态科学和实践中的重要性已得到广泛认可[46],不同尺度上的景观空间结构特征、生态学过程和景观生态功能都有所不同,过小的生态修复区域其修复结果存在更多的不确定 性[47],周围土地利用的类型和方式可以对生态修复区域带来潜在的影响和威胁。此外,景观斑块的镶嵌分布和景观的异质性使斑块之间的物种经常存在交流,成为退化生态系统修复的重要景观驱动机制。当前,有关景观空间格局—生态过程—服务功能的理念虽已日趋成熟,但将景观生态学理论和方法融入到生态修复的应用实践中却仍多停留在理论探讨层面。LEI 等[48]以矿区为研究对象,认为生态修复的最终目标是使生态系统恢复到稳定和自我可持续的阶段,矿区作为一个耦合生态、社会和经济因素的复杂系统,实现生态修复的目标需要从区域尺度出发,重新构建原始景观空间格局,设计新的景观生态要素,以增加矿区景观生态系统的空间异质性和景观稳定性;WANG等[49]认为生态修复过程中土地利用变化和景观功能具有典型的空间异质性,必须在明确这些空间差异的基础上进行生态修复才能更好地实现生态修复的目标。

6.2.2 人与生态系统的交互

由于现代人类的活动已成为塑造和改变地表生态系统结构和功能的主导驱动力量,生态修复便是人们保护或恢复具有生态服务价值但已经发生退化或受损的生态系统的积极干预活动,因此,人为的主动干预和价值观取向则是生态修复的隐含要素[47]。在未来的许多或大多数生态系统中,考虑到人类的干预足迹不断增加,人类因素对于生态系统的影响将是一个更为重要的方面[50]。例如,STANDISH等[51]认为针对城市的生态修复,可以积极引导人们主动参与到当地的生态系统修复互动中,从参与制定修复目标到恢复人与自然的联系,使人类自身能够感知到其作为自然的一部分而并非是远离自然的独自存在;EVANS等[52]更是提出未来应加强自然生态系统修复与人类文化的融合,更准确地界定人类活动在自然界中扮演的多样化角色。

6.2.3 社会经济系统、利益相关者与生态修复的交互

已有国内外学者亦对社会经济、利益相关者与生态修复的关系及其影响展开了研究。生态修复是一个参与和融合的过程,包括协调自然与文化的关系,以及促进社会各相关方的有效参与。例如,ARAD TTIR 等[53]认为,大型生态修复工程通常属于一个复杂的社会—生态系统中的一部分,其在冰岛的牧场生态修复调查研究中发现,有效修复退化生态系统的过程不仅基于修复生态结构和功能,而且依赖于相关、利益相关者集体以及周围社会经济和制度等;SHENG等[54]对中国青藏高原三江源区生态环境的修复实践中研究发现,帮助研究区的居民全面了解生态修复方案,并在实施这些方案之前学习修复技术可以有效地保障生态修复的成功实现;BUISSON等[55]在调查法国的3个生态修复项目中发现,有效的利益相关者的参与是生态修复成功的重要因素,并建议采用一种大尺度空间范围内的土地管理方法来进行生态修复,这样更有可能引起利益相关者的参与兴趣,且有利于利益相关者参与的系统性和全面性。国际生态恢复学会更是将“恢复土地、水域和社区弹力”作为最新学会大会(SER 2019)主题,强调修复受损的土地和水域与社区福祉之间的关系,倡导生态修复的整体观以及景观尺度的观点,并着眼于生态维度、社会和经济维度的统筹协调,提出国土空间生态修复是实现生态和社会“双修复”目标的重要途径和有力工具。

6.3 国土空间生态修复的展望

综上,区域背景、景观异质性、人类活动、社会经济、利益相关者等都对传统意义上的生态修复提出了更高的要求,在特定情况下需要实现这些综合要素与生态修复的有机结合,必然不能仅局限于单一载体、小尺度上的生态修复,亟需跨度到宏观尺度上的国土空间生态修复视角,并从中国的现实需求、战略需求角度出发,将传统意义上的生态修复工作上升至国土空间生态修复的国家战略高度,为实现国土空间规划及国土综合整治战略服务。总之,相较于传统意义上的生态修复,国土空间生态修复还需进一步考量人文系统、社会经济系统等其他子系统与生态系统的交互,强调修复的系统性、整体性及综合性。在修复的内容和方式上,除了一般意义上的“治理性修复”措施外,更应包含国土要素空间格局的调整与优化、生态学过程的积极以及生态系统服务功能的整体提升等内容,还需要重视国土空间生态修复的时空尺度性问题,根据不同的空间范围维持相应等级和不同层次的生态动态平衡,实现区域生态安全与社会经济可持续发展 。

7 结语

中国地域辽阔,自然资源丰富,拥有复杂多样的生态系统类型和极具特色的生物多样性,但由于大多生态系统兼具生态脆弱性特征,强烈人类活动及自然干扰影响下出现的大面积生态退化现象,也带来了越来越多的环境、社会及经济问题。在中国不断促进自然资源统一管理的国家战略背景下,实现退化生态系统的“整体保护、系统修复、综合治理”,已从过去单一要素的保护修复转变成为以多要素构成的统一的国土空间生态修复,国土空间生态修复亦从以往的单一目标向具有显著区域性、空间性、系统性、功能性、综合性等提升区域生态系统整体稳定性与安全性的目标转变。本文在明确中国国土空间生态修复基本概念和内涵的基础上,提出了国土空间生态修复的相关理论基础,并构建了国土空间生态修复的三个层次内容,最后从国内外生态修复的发展现状、存在问题和认知转变进行梳理总结,以期为中国国土空间生态修复战略提供理论基础和研究借鉴。同时,未来还需进一步针对国土空间生态修复的基本理念、技术方法、工程措施等内容展开系统的研究和探索,全面构建国土空间生态修复的理论和方法体系。

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Ecological Restoration for Territorial Space: Basic Concepts and

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CAO Yu 1, 2, WANG Jiayi 1, 2, LI Guoyu 1, 2

(1. School of Public Administration, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China; 2. Land Academy for National

Development, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China )

Abstract: Based on distinguishing the concepts, connotations, theoretical basis and other related important contents of ecological restoration for territorial space, the purpose of this paper is to clarify the cognitive changes from the concept of ecological restoration to ecological restoration for territorial space. The methods of literature review and comprehensive analysis are used. The results show that: 1)this paper defines the damaged, unstable or threatened ecosystems as the objects of the ecological restoration for territorial space in different spatial scales. And the main task of ecological restoration for territorial space is to adjust and optimize the spatial structure of territorial spatial elements, and to repair and reconstruct ecological functions of ecosystems, supplemented by related means of ecological engineering on medium-macro scales. The goal of ecological restoration for territorial space is to restore ecological processes, improve ecosystem services, maintain ecosystem health and landscape ecological security and ultimately realize regional sustainable development. 2)According to different disturbances and influences of human activities on ecosystems, the ecological restoration for territorial space can be divided into three levels: ecological recovery, comprehensive repair and ecological reconstruction of territorial space. 3)The relationships among the regional characteristics, landscape heterogeneity, human activities and social and economic conditions are complicated, interrelated and interact with each other. And how to integrate all the relationships becomes one of the most important tasks of ecological restoration for territorial space. In conclusion, resolving China’s environmental issues should follow the principles of “integrated protection, systematic restoration and comprehensive management” for degraded ecosystems and should take the implementation of ecological restoration for territorial space as the primary strategy.

Key words: territorial space; ecological restoration; spatial structure and ecological function; landscape ecology

(本文责编:郎海鸥)

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