国土空间生态修复十大关键议题│NSR观点

国土空间生态修复是加快建设人与自然和谐共生的现代化的重要支撑。当前，国土空间生态修复仍处于探索推进阶段，其系统性、科学性还有待加强和深化。针对国土空间生态修复重大研究需求，北京大学彭建教授等近期在《国家科学评论》（National Science Review, NSR）发表观点文章“Ten key issues for ecological restoration of territorial space”，提出国土空间生态修复三阶段目标（复绿、增效和活化）和十大关键科学议题：修复前的参考状态和规模阈值，修复中的要素耦合、权衡效率、空间连通、动态适应和尺度级联，以及修复后的成效评估、贡献厘定和文化韧性。文章还系统厘清了各科学议题的实际需求、现在或潜在解决方案以及研究难点。

图1 国土空间生态修复三阶段目标和十大关键议题

1

参考状态

如何选择生态修复参考状态？明确自然生态系统是否处于正常的群落演替，还是经历了生态退化，对于修复可行性、修复潜力评估和修复计划制定至关重要。同时，一个生态修复项目可能需要多个参考状态，高度空间异质性、快速环境变化和强大适应能力可能导致需要调整或采用替代状态。

2

规模阈值

需要保护修复多少面积的自然生态用地才能起到生态安全屏障的作用？当前规模阈值设定主要基于修复期望、主观意愿和财政能力，而基于资源环境本底的剂量—效应关系值得更多关注。应进一步关注需要保护修复的生态空间的质量和位置，以及特定阈值内外的社会—生态要素或过程的调节。

3

要素耦合

山水林田湖草沙冰一体化保护修复，如何体现和评估一体化？如何测度系统各要素之间的相互作用和耦合机制？哪些因素或过程贡献或主导这些机制？除已经被广泛认可的水要素外，亟待探索其他特定要素作为连接区域或景观全要素的媒介作用，以及进一步阐明人地系统耦合的双向反馈机制。

4

权衡效率

不同修复目标或对象下的社会—生态权衡关系如何改善？如何提高生态修复成本与效益之间的权衡效率？如何在人工修复和自然恢复中做出选择，并进一步整合两者？需要制定具有长期成本效益的修复策略，而不是追求单一指标最大化或短期利益最大化。此外，如何提高生态修复的社会福祉公平性仍是重大挑战。

5

空间连通

相同面积的大斑块与多个小斑块的生态效应之争，在生态修复中是否存在？如何增强生态系统结构和功能连通性？在方法上，如何发展新的空间连通性指标，以及趋利避害的设计廊道仍是重要挑战。

6

动态适应

通过适应性管理对复杂生态系统进行长期恢复过程中，如何动态调节生态修复阶段性目标？如何研判和预警稳态转换阈值？有必要通过系统能量流入流出是否平衡、生物地球化学循环是否稳定等标准来判定系统是否进入稳态，并基于韧性的指标和方法识别稳态转换。而在衡量生态系统韧性时，应进一步考虑修复效益的时滞性。

7

尺度级联

不同尺度上开展的生态修复的目标有何差异？如何优选不同类型社会—生态系统的生态修复适宜尺度？多尺度系统治理需要考虑尺度关联、跨尺度外推以及不同尺度观测和分析的整合。但生态修复指标和过程的多尺度传导仍不清晰，不同社会—生态过程的多尺度耦合关系有待进一步探讨。

8

成效评估

修复成效如何评估？如何确定评价指标和核心标准？在确定评估指标时，如何平衡全面性和特异性？一体化和非一体化修复的成效有何差异？如何发展从生态系统状态到潜力的成效评估？

9

贡献厘定

如何区分生态修复中自然和人为贡献？如何区分一体化修复中多个子工程的贡献？非线性条件下不同因素贡献如何厘定？决定生态修复措施在不同地区差异化性能的主导因素和相关机制是什么？

10

文化韧性

经济刺激和本地文化在短期和长期生态修复中发挥怎样的作用？本地知识能扩大到多大范围？如何表征和增强文化韧性，以及文化韧性和生态韧性之间有何区别和关联，仍是未知的。此外，本地知识传播及其影响因素有待进一步探索。

十大关键议题之间存在递进和相互关联的逻辑关系。修复前制定的目标为修复过程提供指导，修复过程是修复结果的实现途径。修复目标可以用于验证修复结果，后者是对前者的反馈。在修复前，参考状态和规模阈值目标间相互制约。在修复中，要素耦合和权衡效率分别理清和协调要素关系，进而在空间维度实现连通，在时间维度进行动态适应调整，尺度级联旨在整合多尺度生态修复。在修复后，成效评估和贡献厘定均为修复成效的判定，分别关注综合评估指标和修复子项目贡献，成效评估是贡献厘定的前提，文化韧性建构是使生态修复效果长期有效的低成本措施，以实现活化这一生态修复终极目标。

总体而言，修复状态、规模阈值、要素耦合、动态适应和文化韧性的研究相对较少。深入探讨本文提出的三阶段修复目标和十大关键议题，有助于全球雄心勃勃的生态修复措施的空间分配、时间部署和效益提升，使其从全球到地方都具有组织性和可行性。