生态保护修复与管理

基于自然的解决方案的生态保护修复前沿进展与实践路径研究

  • 杨崇曜 ,
  • 王军 ,
  • 张骁 ,
  • 李文卿
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  • 自然资源部国土整治中心(自然资源部土地科技创新中心),自然资源部土地整治重点实验室,北京 100035
王军(1970- ),男,河南新乡人,博士,研究员,主要从事景观生态学、生态修复与国土整治研究。E-mail:

杨崇曜(1994- ),女,辽宁大连人,硕士,工程师,主要从事生态保护修复、基于自然的解决方案研究。E-mail:

收稿日期: 2024-06-17

  修回日期: 2024-10-12

  网络出版日期: 2024-12-16

基金资助

青海省国土整治与生态修复中心政府采购项目 [青海诚鑫公招(服务)](2023-076)

自然资源科技战略研究项目(2023-ZL-85)

Research on frontier advances and implementation pathway of ecological conservation and restoration with Nature-based Solutions

  • YANG Chong-yao ,
  • WANG Jun ,
  • ZHANG Xiao ,
  • LI Wen-qing
Expand
  • Land Consolidation and Rehabilitation Center (Land Science and Technology Innovation Center), Key Laboratory of Land Consolidation and Rehabilitation, Ministry of Natural Resources, Beijing 100035, China

Received date: 2024-06-17

  Revised date: 2024-10-12

  Online published: 2024-12-16

摘要

基于自然的解决方案(NbS)在当今全球生态保护修复领域广受关注,理论技术逐步发展完善。近年来在NbS理论体系构建、技术模式发展、应对气候变化的路径识别和潜力估算、协同应对气候变化与生物多样性丧失等社会挑战、管理模式与资金机制、未来发展方向等方面取得了大量研究成果,对于生态保护修复工作具有极强的参考价值。生态保护修复是中国生态文明建设的重要举措之一,NbS对于国土空间生态保护修复产生了积极影响,并在相关项目和地方实践中取得了明显成效。未来中国NbS可重点在持续开展相关理论技术研究、本土化、应用NbS促进中国生态保护修复工作总体提升、创新资金机制、开展NbS应用实践等方向发展,为中国生态保护修复的科学有效实施提供理论技术支撑。

本文引用格式

杨崇曜 , 王军 , 张骁 , 李文卿 . 基于自然的解决方案的生态保护修复前沿进展与实践路径研究[J]. 自然资源学报, 2024 , 39(12) : 2753 -2767 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20241201

Abstract

Nature-based Solutions (NbS) have received worldwide attention from academics, governments, NGOs and the public in the field of ecological conservation and restoration. Since NbS was formally proposed, its concept has been continuously clarified and refined under the promotion of international organizations such as EU and IUCN, and was officially defined by the United Nations in 2022. The theory and technology of NbS have been gradually developed and perfected by fully admitting the basic theories of ecology, geography and other disciplines, as well as integrating and developing ecological conservation and restoration-related technologies. In recent years, a large number of research results have been achieved in the construction of NbS theoretical system, development of technical model, identification of pathways and estimation of potentials in coping with climate change, synergistic response to social challenges, management model and financial mechanism, and the direction of future development etc., providing strong reference values for ecological conservation and restoration practices. At present, as one of the most important measures for ecological civilization construction, NbS have a positive influence on the planning of ecological conservation and restoration of territorial space, and the integration of ecological conservation and restoration of mountains, waters, forests, farmlands, grasslands, and deserts, and significant results have been achieved in related projects and local practices. In the future, the application of NbS in China should focus on the following directions: (1) Continuously carry out theoretical and technical research to accurately grasp the intrinsic mechanisms of ecosystems. (2) Explore the localization pathway of NbS, implement NbS-based ecological conservation and restoration under the framework of China's territorial spatial planning and use control, and explore the coordination and integration with related project management requirements. (3) Apply NbS to promote the improvement of China's ecological conservation and restoration work with clarified social challenges, carry out monitoring and evaluation, adaptive management, update and improve the technical standards and norms system. (4) Innovate the funding mechanism, actively apply for relevant international projects, and explore the mechanism of transforming ecological benefits into economic benefits. (5) Carry out the application of NbS, comprehensively apply NbS in projects in key areas from planning and designing stage, and summarize practical experience to promote the overall improvement of China's ecological conservation and restoration work.

工业革命以来,人类对自然资源无节制地开发和利用引起了全球变化和生态环境问题[1]。进入20世纪,地球逼近气候变化、海洋酸化、臭氧层变薄、氮磷循环失衡、淡水资源匮乏、土地利用变化、生物多样性减少、气溶胶负载、化学污染等九大极限,在2009年评估人类已超过其中4个[2],到2023年评估已超过6个[3],严重威胁人类的生存和发展。为有效应对一系列生态环境问题,联合国可持续发展目标、“里约三公约”[生物多样性公约(Convention on Biological Diversity,CBD),联合国防治荒漠化公约(United Nations Convention to Combat Desertification,UNCCD),联合国气候变化框架公约(United Nations Framework Convention on Climate Change,UNFCCC)] 等相继被提出,但如何协同解决各项生态环境问题,同时兼顾经济社会发展,成为重要议题。基于自然的解决方案(Nature-based Solutions,NbS)于2002年开始在科技文献中出现[4],2008年由世界银行[5]正式提出后,在联合国、世界自然保护联盟(International Union for Conservation of Nature,IUCN)、欧盟等组织的大力推动下,逐渐被国际社会广泛认可和接受,成为公认的能够协同应对社会挑战,促进人与自然和谐共生的重要理念和方法。
近年来,相关国际组织和学者开展了大量NbS理论与技术研究,明确和完善了NbS的定义与内涵[6-8],制定了NbS的全球标准[9],探索NbS理论与技术前沿,提出全球[10]和中国[11]NbS应对气候变化的路径并估算其潜力,探索了NbS促进生物多样性保护的内在机理和主流化方案。在中国生态文明建设和生态保护修复工作中,也不断吸收和借鉴NbS的相关理论技术与标准方法,提升相关工作的系统性、整体性和科学性。
NbS理念与中国生态文明理念高度契合,符合中国生态保护修复“尊重自然、顺应自然、保护自然”“站在人与自然和谐共生的高度谋划发展”等总体要求,其基于自然的理念与技术对于高效“提升生态系统多样性、稳定性、持续性”具有重要借鉴作用[12]。而中国大力推进生态文明建设为NbS理论技术发展提供了坚实的政策背景。在全国实施重要生态系统保护和修复重大工程,在区域尺度开展山水林田湖草沙一体化生态保护修复工程也为NbS的实践应用探索提供了良好的应用场景。中国相关学者也对NbS理念与技术进行了深入分析和研究[13,14]
本文回溯了NbS的发展历程,梳理总结了NbS当前的研究前沿及其在中国国土空间生态保护修复中的应用,并提出了中国NbS未来的发展方向,以期为中国生态保护修复工作提供参考。

1 基于自然的解决方案发展历程

1.1 基于自然的解决方案概念发展

2015年,欧盟将NbS定义为“以一种高效利用资源、适应性的方式应对多种社会挑战;并同时提供经济、社会和环境收益的,受自然启发、由自然支持并利用自然的动态的解决方案”[15]。2016年,IUCN提出NbS的定义,即“NbS是保护、可持续管理和恢复自然的和被改变的生态系统的行动,能有效和适应性地应对社会挑战,同时提供人类福祉和生物多样性效益”[6]
2022年,第五届联合国环境大会通过《支持可持续发展的基于自然的解决方案》的决议,并提出NbS定义——“决定基于自然的解决方案就是采取行动保护、养护、恢复、可持续利用和管理自然或经改造的陆地、淡水、沿海和海洋生态系统,以有效和适应性地应对社会、经济和环境挑战,同时对人类福祉、生态系统服务、复原力和生物多样性产生惠益”[8]。该定义对IUCN的定义进行了细化和补充,已成为当前公认的NbS定义。该定义确定了NbS的三个不同层面,即NbS以不同的方式 [保护(protect)、养护(conserve)、恢复(restore)、可持续利用和管理(sustainably use and manage)] 服务自然、NbS涉及可持续服务不同类型的生态系统、NbS以解决方案为导向[16]

1.2 国际NbS发展历程

20世纪末以来,气候变化、生物多样性丧失、环境污染等众多全球挑战接踵而来,在这样的背景下,NbS概念由世界银行于2008年在其报告《生物多样性,气候变化与适应——世界银行投资组合中的NbS》中首次正式提出,2009年由IUCN引入联合国气候变化框架中。2013年,欧盟将NbS定为其重大科研计划——“地平线2020”(Horizon 2020)的核心之一。IUCN、欧盟等国际组织为应对全球挑战,不断探索比工程措施更顺应自然规律、基于自然的措施方法,以适应和减缓气候变化的影响,保护自然生态系统与生物多样性,同时提升可持续的人类福祉,使NbS的概念得以正式提出并不断应用和完善。2019年9月,联合国气候行动峰会确定NbS为全球六项重要行动之一,并由中国和新西兰担任NbS行动的牵头国家。在2021年召开的世界自然保护大会上,IUCN提出推动基于自然的复苏,全面推进NbS。同年召开的联合国生物多样性公约第十五次缔约方大会(CBD COP 15)与联合国气候变化框架公约第二十六次缔约方大会(UNFCCC COP 26)中,NbS被上百次提及,逐渐成为目前应对全球挑战的主流理念与方法。2022年联合国环境大会通过的《支持可持续发展的基于自然的解决方案决议》则是联合国官方机构首次定义并推荐NbS,同年的CBD COP 15第二阶段会议正式将NbS写入《昆明—蒙特利尔全球生物多样性框架》(以下简称“《框架》”),UNFCCC COP 27的《沙姆沙伊赫实施计划》也正式推荐了NbS(图1)。
图1 NbS发展历程

Fig. 1 Development process of NbS

1.3 NbS标准体系构建

为推进NbS在全球的推广应用,2020年IUCN发布了其第一版NbS全球标准及其使用指南,并明确提出NbS的8条准则及28个指标(表1[9,17],首次明确提出了衡量项目是否是NbS项目给出了明确的评判标准,并为科学、合理、系统性地设计NbS项目提供了有效参考。
表1 NbS标准准则

Table 1 Criterions of NbS global standard

准则 内容 核心表述
准则1 NbS应有效应对社会挑战 应对挑战
准则2 应根据尺度来设计NbS 选择尺度
准则3 NbS应带来生物多样性净增长和生态系统完整性 有利生多
准则4 NbS应具有经济可行性 经济可行
准则5 NbS应基于包容、透明和赋权的治理过程 良好治理
准则6 NbS应在首要目标和其他多种效益间公正地权衡 权衡效益
准则7 NbS应基于证据进行适应性管理 适应管理
准则8 NbS应具可持续性并在适当的辖区内主流化 持续主流
2022年,联合国生态系统恢复十年在参考NbS的同时,吸纳CBD生态系统方法、SER的《生态恢复实践的国际原则与标准》、再野化等相关原则和标准,提出了其十项指导原则(表2[18]。原则充分体现了生态系统恢复对于可持续发展目标的支撑作用,相比于IUCN的准则,细化和补充了对生态系统结构、功能及生态过程的描述,覆盖了生态系统恢复的全过程和各方面。
表2 联合国生态系统恢复十年指导原则

Table 2 Principles for ecosystem restoration to guide the United Nations Decade 2021-2030

原则 内容 核心表述
原则1 生态系统恢复有助于实现联合国可持续发展目标和里约三公约的目标 为全球政策框架做出贡献
原则2 生态系统恢复的整个过程会促进包容各方的参与性治理以及社会公平和公正 促进公平和包容性的参与
原则3 生态系统恢复包括连续性的恢复活动 包括连续性的恢复活动
原则4 生态系统恢复的目的是在最大程度上恢复生物多样性,确保生态系统健康和完整性,实现人类福祉 在最大程度上实现生态恢复,使自然和人类受益
原则5 生态系统恢复旨在应对导致生态系统退化的直接和间接原因 解决退化的根源
原则6 生态系统恢复过程涉及各类知识,并推动各类知识的交流和整合 纳入所有类型的知识
原则7 生态系统恢复基于明确的短期、中期和长期生态、文化和社会经济目标和目的 设定生态、文化和社会经济目标
原则8 生态系统恢复适合当地的生态、文化和社会经济条件,同时考虑更大范围内的景观 根据当地条件和景观因地制宜地开展恢复活动
原则9 生态系统恢复包括在项目或规划的整个生命周期内及开展监测、评估和适应性管理 衡量结果并调整行动
原则10 生态系统恢复有赖于政策和措施支持,以推动长期进展,复制和推广经验 整合政策和措施以产生持久影响
与此同时,不同的组织和机构也制定了专门化的标准准则,如针对应对气候变化[19]、防灾减灾[20,21]、水安全[22]等特定社会挑战的NbS标准,或针对森林[23]、草地[24]、农田[25]、水域[26]、城市[27]、矿山[28]等不同生态系统的相关标准。

2 基于自然的解决方案研究前沿

2.1 基于自然的生态保护修复理论技术

2.1.1 NbS理论前沿

在气候危机、生物多样性危机和全球生态环境退化的背景下,人类逐渐认识到自然是人类生存和良好生活质量的基础,而针对早期生态修复存在的修复目标单一、强调资源利用、人为干预工程较多、修复成本较高等问题,在可持续发展的要求下,生态保护修复逐步转为向自然寻求答案,让自然做功,人类从自然的被动受益者向积极主动地保护、管理或恢复生态系统,以应对一系列重大社会挑战转变。
NbS的理论基础来源于生态学、地理学等学科。通过对生态系统物种共存、群落构建、多样性—生态系统功能、参考生态系统[29]等的研究明晰生态系统退化机制,预测生态系统变化方向,选取适宜技术手段,同时合理确定生态修复基线,识别生态问题,设定修复目标。景观生态学“格局与过程耦合—时空尺度—生态系统服务—景观可持续性”的研究路径为NbS的大尺度实施提供理论基础[30]。生态系统复杂性—稳定性关系、适应性恢复、自我设计等理论服务于生态系统结构与功能稳定的维持过程[31]。自然地域分异与生态地理分区则支撑因地制宜设定生态保护修复目标,选取生态保护修复措施。

2.1.2 NbS技术前沿

NbS提出之初就被划分为三种类型,经过其理论技术的不断发展,根据生态系统变化程度和生态复杂程度等级或生态系统服务簇最优化两项原则,三种类型被明确为自然生态系统的服务,人工管理或恢复的生态系统,以及新生态系统的创造[9]。NbS的实施方法也从最初的生态系统恢复、针对具体问题的方法、基础设施类方法、基于生态系统的管理、生态系统保护五类不断扩充,纳入景观方法[32]、可持续土地管理[33]等一系列相关方法。
在认识到生物多样性丧失、气候变化、荒漠化、土地退化、污染等生态环境问题之间相互关联,共同导致自然对人类的贡献减少,使包括健康在内的人类福祉受到重大影响的前提下,各组织和公约达成共识,应针对具体情况、为实现多重惠益来设计NbS,并根据现有最佳科学知识加以应用,使其成为高效和有效的解决方案[14]。将CBD使用的基于生态系统的方法[34]、UNCCD倡导的土地退化中性认定为与NbS等同,形成了统一的话语体系。将自然资本、生态系统服务、自然对人类的贡献等概念均作为衡量NbS成效的指标。
同时围绕NbS实施的全过程和各方面,提出全球生态系统分类[35]、关键生态系统识别、优先区识别[36]、生态保护修复基线构建、生态系统恢复力评估[37]、生态保护修复规划、生态保护修复技术分类[38]、保护修复成效监测评估与自评估[39]、社会效益评估、自然资源管理[40]等一系列相关理论与技术框架。

2.2 基于自然的解决方案应对气候变化

联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)的报告显示,2011—2020年全球地表温度上升1.09 ℃,相较于上次评估结果(2003—2012年)上升0.19 ℃,即使在极低的温室气体排放情景下,仍有超过50%的可能性全球变暖幅度将在近期超过1.5 ℃[41],而NbS被认为是有效应对气候变化最为重要的路径之一。Girardin等[42]研究指出,长期实施具有雄心的NbS方案能够有效降低全球最高气温,并抑制2100年以后的全球变暖,在2055年升温1.5 ℃的情境中,NbS可将升温峰值降低0.1 ℃;在2085年全球升温2 ℃情境中,NbS可使升温峰值再降低0.3 ℃;在2100年升温3 ℃情境中,则可使升温峰值降低0.3 ℃。在全球范围内实施NbS应对气候变化主要包含21个最重要的路径(表3),涉及森林、农田、草地、湿地生态系统的保护、恢复和可持续管理,可为在2030年前将全球升温幅度控制在2 ℃以内提供37%的减排量[10]。Lu等[11]则识别和评估了中国NbS应对气候变化的路径,针对森林、农田、草地、湿地四种生态系统,按照恢复、保护、管理三种类型,共提出了16条路径(表3),在2020—2030年间固碳潜力可达0.6 Pg CO2·yr-1。当前已有105个国家和地区将NbS写入其国家自主贡献目标中[43]
表3 NbS应对气候变化路径

Table 3 Pathways to address climate change of NbS

全球 中国
生态
系统
路径 生态
系统
路径 路径
类型
森林 恢复森林 森林 恢复森林 恢复
天然林管理 天然林管理 管理
避免森林转变 避免森林转化 保护
林火管理 林火管理 管理
加强植树 加强植树
避免薪材使用
农田与草地 生物碳
农田
生物碳
管理
保护性耕作 覆盖作物 管理
农田养分管理 农田养分管理
管理
优化水稻种植 优化水稻种植 管理
混农(牧)林系统
避免草地转变 草地
避免草地转变 保护
最适放牧强度 放牧优化 管理
牲畜管理
改进饲料
种植豆科牧草
草地恢复 恢复
湿地
避免海岸带湿地转化和退化 湿地
避免海岸带湿地转化和退化
海岸带湿地修复
滨海湿地恢复(红树林、盐沼和海草床) 恢复
避免泥炭地转化和退化 避免泥炭地转化和退化 保护
泥炭地恢复 泥炭地恢复 恢复

2.3 基于自然的解决方案促进生物多样性提升

IPBES评估指出,20条生物多样性保护“爱知目标”没有一项完全实现[1],在当前《框架》下,亟需寻求一种全新的生物多样性保护路径。IPBES报告指出,要在生物多样性保护方面取得进展,必须要解决其根本原因,《框架》提出“采取紧急行动停止和扭转生物多样性的丧失,使自然走上恢复之路,造福人民和地球”,并明确提出到2050年的长期目标,包括所有生态系统的完整性、连通性和复原力得到维持、增强或恢复,大幅度增加自然生态系统的面积;自然对人类的贡献,包括生态系统功能和服务的贡献得到重视、维持和加强[44]
而NbS关注人类活动影响生物多样性的内在机制与演化后果,以提升生态系统多样性、稳定性、持续性为目标的核心原则,利用自然生态过程的主要途径,对于促进生物多样性保护,及其与应对气候变化和可持续发展协同具有重要意义。NbS对生物多样性的保护和修复超越了狭义的对物种数量的追求,而是探索恢复稳定的、包含复杂营养级的生态系统结构,由生物和环境之间、物种之间相互作用所形成的生态系统过程,以及异质性的栖息地,通过保护和恢复生态系统的完整性、多样性,为大尺度生物多样性提供有效支撑[29]
有研究表明,在有人类干扰的区域采取适当措施,对于生物多样性的保护具有重要作用,而NbS面向生态、生产、生活空间的协同管理能够有效保证对人类干扰区域的土地管理能够与严格保护区域的生物多样性保护目标相辅相成[45]

2.4 基于自然的解决方案的生态保护修复管理

2.4.1 适应性管理

生态系统具有复杂性、动态变化及自组织等特点,因此生态保护修复存在着一定的不确定性。特别是在当前气候变化背景下,在相同干预措施下,生态系统可能会发生难以预测的变化,当生态保护修复结果偏离预期成果时,需及时调整干预措施,或选取更为合理的保护修复目标。Corvallis等[46]提出了包含规划、实施、评估和响应三阶段的适应性管理九步框架,即定义/重新定义问题—设定目标—模拟目标和预期行动间的关联关系—选择行动并制定绩效指标—设计和实施行动—设计和实施监测计划—分析、整合和评估—就现有的理解进行沟通—适应。但受限于当前生态保护修复项目管理制度以及理论技术尚不完备等因素,适应性管理多停留在理论层面,应用范围具有局限性,仍需进一步探索和发展。

2.4.2 生态保护修复监测评估

NbS的监测评估框架可包含四个步骤。步骤1,设计结果框架。该步骤与生态保护修复工程的规划设计相辅相成,即明确工程实施的最终目标及其路径,监测评估的核心任务即确认工程是否达到了预期的阶段性目标及最终目标;目标的设定应符合SMART原则,即具体(specific)、可测量(measurable)、可实现(attainable)、现实(realistic)、及时(timely)[9]。步骤2,定义监测评估的基准状态与指标。基准状态作为生态保护修复工程实施前生态系统的初始状态,可用于衡量生态保护修复工程实施后生态系统的变化程度。指标可划分为投入指标(input)、产出指标(output)、成效指标(outcome)、影响力指标(impact),完善的指标体系应能明确反映生态系统状态是否按照预期的方向发展。步骤3,监测评估系统的实际应用。对监测评估的数据类型、取样策略、误差控制进行分析,对监测评估数据进行合理解读。步骤4,监测评估成果的应用与交流。监测与评估是适应性管理的基础,在监测评估结果偏离了预期目标的情况下,应及时触发适应性管理机制,同时也应及时将监测评估结果与利益相关方进行交流[47]

2.5 基于自然的解决方案实施的资金机制

当前全球NbS资金流约为2000亿美元,远低于当前对于自然具有负面影响的投资(70000亿美元),其中82%来自于政府投资,18%来自于私人部门。据估算,为了有效实现里约目标,全球每年NbS投资额须达到5420亿美元,约达到当前规模的3倍[48]
当前NbS的主要资金来源主要包括国际公共财政通过双边资金或多边来源流动、国内公共财政、国内私人资金、国际私人资金、混合资金(结合公共和私营部门的资金,或使用公共资金撬动私人资金)[14]。其中,私人资金具有巨大的挖掘潜力,为有效撬动私人资金,当前已探索了大量相关的资金机制,如推进企业社会责任资金投入生态保护修复,或推进私营企业通过提供自然保护和应对气候变化资金抵消其负面影响;探索建立绿色债券、贷款或影响投资,设立自然保护基金,在提供可衡量的生态和社会效益的同时为投资者带来财务回报,如联合国经济和社会事务部倡导的自然+加速器;探索构建生态产品的市场机制,如生态系统服务付费、生物多样性抵偿、碳汇交易等。

2.6 基于自然的解决方案研究前沿评述

当前NbS理念和技术方法在国际上已受到广泛关注和认可,受到重要的相关国际组织的重视和推动,并被吸纳进入各大相关国际公约,相关概念和标准逐步厘清。NbS研究的重点也经历了从更多关注气候变化和生物多样性丧失,到考虑社会和经济要素的转变,并进一步向通过政策推动NbS发展和实施的方向演变[49]
但在实践应用方面,仍存在诸多难点问题,包括但不限于:(1)当前IUCN提供的NbS标准和自评估工具,全面考量项目的社会—经济—生态效益,但在对具体项目进行评估的过程中,如何有效评估其生态效益,尚无统一的标准和方法,如何综合生态系统服务、气候变化、土地利用、区域、人类活动等相关要素仍有待于进一步研究;(2)当前NbS标准面向全球,具有宏观性与普适性,但在具体应用过程中,其与不同国家政策制度的适用性仍有待进一步探索,尚需探索更为本土化的实施路径;(3)虽然NbS提出其五类方法体系,但对于如何界定技术是否“基于自然”,以及针对不同的生态保护修复对象和生态问题,选取多种技术组合的技术模式尚不成熟;(4)NbS倡导的适应性管理机制,虽然已得到广泛认可,但在生态保护修复项目中如何触发适应性管理机制,如何调整干预措施等依然缺乏明确的指标体系和操作指南,难以在实践中开展广泛应用;(5)虽然当前已经推出一些NbS实践案例,但多是将以往实施的生态保护修复项目的成效和经验加以总结,尚无从规划设计阶段就开始的NbS案例,且实施范围通常较小,缺少大尺度内开展生态保护修复的实践经验,NbS国际引领组织IUCN和欧盟等尚无相关行动计划。

3 NbS应用于中国国土空间生态保护修复

NbS标准与中国现有的生态保护修复规划与相关指南标准具有相通之处。在中国国土空间生态修复规划中,国家规划《全国重要生态系统保护和修复重大工程规划(2021—2035年)》、省级市级规划编制指南中提出的规划原则均与NbS准则相互联系。
对中国生态保护修复工作的重要指导文件《山水林田湖草生态保护修复工程指南(试行)》(以下简称“山水工程”指南)在编写过程中也充分借鉴和参考了NbS标准,如其主要目标、基本原则以及提倡的跨尺度实施、长期效益、统筹推进、适应性管理等要求均融入了NbS的理念,从而对以往项目系统性、协同性、关联性不强,措施选择缺乏针对性、自然恢复体现不足,管理模式“一刀切”、弹性不足,生物多样性重视不足,行业标准繁多、标准之间协调衔接不够等问题形成了有针对性的解决路径[50]
围绕国土空间生态修复规划和“山水工程”指南,近年来中国发布以《国土空间生态保护修复工程验收规范》《国土空间生态保护修复工程实施方案编制规程》为代表的生态保护修复相关标准和规范,结合NbS构建生态保护修复“1+N”政策体系与技术标准[51],探索形成长效机制(图2)。
图2 国土空间生态修复规划及“山水工程”指南与NbS准则关联关系

Fig. 2 Territorial ecological restoration planning and ''Guidelines for Conservation and Restoration Projects of Mountains, Rivers, Forests, Farmlands, Lakes and Grasslands'' in relation to NbS criterions

在已实施的山水林田湖草沙一体化保护和修复工程中探索应用NbS,形成了云南省抚仙湖流域、贺兰山、内蒙古自治区乌梁素海流域等一系列优秀实践案例,有效推进了NbS的研究和实践应用,促进生态文明建设与可持续发展[52]。有学者分析了NbS与中国生态屏障建设的耦合关系,及其“格局—过程—尺度”的理论基础、“保护—修复—管理”的逻辑体系及“服务—价值—福祉”的实施路径[53]
中华人民共和国自然资源部结合习近平总书记在全国生态环境保护大会上提出的“五个重大关系”,提出了国土空间生态保护修复工作的科学“方法论”,即高质量发展和高水平保护相统一、重点攻坚和协同治理相协调、自然恢复和人工修复相结合、外部约束和内生动力相促进、“双碳”承诺和自主行动相适应[54]。NbS要求协同应对气候变化减缓和适应、防灾减灾、经济与社会发展、人类健康、食物安全、水安全、生态环境退化与生物多样性丧失等7项社会挑战中的至少一项,其产生的生态效益与人类福祉能够有效推进高质量发展和高水平保护。NbS应用的三级尺度框架综合考虑景观的部分特征、景观本身情况和外部环境[9],能够有效抓住威胁生态环境质量的关键要素和主要矛盾针对性地实施干预措施,同时突破单一要素限制,统筹考虑山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,增强生态保护修复的系统性、整体性、协同性。NbS的三种类型(自然生态系统服务、人工管理或恢复的生态系统、新生态系统的创造)及五类方法,能够为自然恢复—人工修复的不同结合方式提供多元化的技术模式。NbS在经济可行性、包容性治理、适应性管理、可持续性与主流化等要求等一系列原则与实施机制则有利于构建完备的国土空间生态保护修复管理模式、资金机制与政策框架,并在完成好生态保护修复的同时深度参与到生态环境领域全球环境治理工作中(图3)。
图3 NbS标准准则与理论技术支撑国土空间生态保护修复的科学“方法论”

Fig. 3 Scientific ''Methodology'' of NbS criterions and theoretical techniques to support territorial ecological conservation and restoration

4 中国NbS发展方向

4.1 持续推进NbS理论与技术研究

在当前中国生态保护修复工作全面应用NbS、学界持续追踪和探索NbS前沿领域的背景下,基于中国具有在较大尺度上开展NbS实践应用的制度优势为世界积累相关实践的宝贵经验,梳理总结中国生态保护修复优秀成果与具有全球意义的重点议题,对现有NbS理论与方法进行补充。通过对生态系统物种共存、群落构建、生态系统稳定性等相关机理和关键技术的探索研究,寻求最具成本效益的生态保护修复技术路径。探索融入包含景观过程和连通性的生态恢复实践,通过对能量、物质流动等景观过程进行管理实现超越单纯在独立生态系统单元中管理其组成和结构的修复成效。通过发展参考生态系统构建技术,形成更为明确的生态修复目标。同时,深入挖掘NbS在协同应对气候变化、生物多样性丧失的潜力,有效应对全球关键生态环境问题。

4.2 探索NbS的本土化路径

NbS理论技术方法与标准准则对于中国国土空间生态保护修复具有重要的参考和借鉴意义,但要将其完全应用于实践工作,仍需深入探索与中国相关政策制度的融合与协调方式。首要任务是探索在中国国土空间规划和用途管制的基本框架下实施基于NbS的生态保护修复,探索在生态功能空间、农业功能空间、城镇功能空间“三生空间”以及三类空间相邻或冲突区域构建生态功能各有侧重又互为支撑的国土空间格局。在应对社会挑战方面,应要求生态保护修复项目规划中明确提出修复目标和应对的挑战。在监测评估方面,探索对生态保护修复项目生态—经济—社会效益进行定性和定量描述的具体方法,并与相关的工程验收指标要求相融合,构建新的生态保护修复项目成效评估指标体系与验收要求。在适应性管理方面,探索更为灵活的工程项目实施机制,为调整生态保护修复干预措施提供适当的操作空间,同时结合监测评估探索适应性管理的具体触发指标和实施路径。在包容性治理方面,积极寻求与中国土地管理制度相匹配的利益相关方参与机制。

4.3 应用NbS促进中国生态保护修复工作总体提升

在编制国土空间生态保护修复规划和开展生态保护修复工程项目时应明确应对的社会挑战,充分考虑协同应对气候变化、水安全、灾害风险控制、生物多样性保护、经济发展、人类福祉等社会挑战。在生态保护修复项目规划和实施过程中,充分认识生态系统内在机理和规律,主要对生态系统关键问题、重要生态过程、关键物种或生态系统结构进行针对性的修复,避免过多依赖工程措施,有效提升生态保护修复系统性、科学性以及修复效率。加强规划和项目的监测评估,选取具有代表性的监测评估指标,在规划和工程实施的不同阶段和不同尺度进行监测评估,同时结合评估结果开展适应性管理,针对评估发现的问题及时调整规划设计及技术手段。更新和完善相关技术标准规范体系,研究制定国土空间规划、山水林田湖草生态保护修复、全域土地综合整治等相关技术标准规范。

4.4 探索NbS资金机制创新

当前中国生态保护修复资金主要来源于政府投资,应用NbS机制撬动多元化资金投入需要多方面推动。挖掘生态保护修复及其带来的生态系统服务增加的多元化价值,针对非政府投资资金的不同需求,一方面是吸收捐赠类资金,探索参与国际双多边合作,加入相关的全球倡议,申请全球环境基金等相关领域国际投资,同时通过引导社会对良好生态系统价值的正确认识,推进企业社会责任资金向生态保护修复领域流动。另一方面则需要探索生态效益转化为经济效益的机制,吸引追求投入产出效益的社会资本投入,通过建立自然资本账户、探索生态系统生产总值核算等机制实现生态产品的价值化。制定生态系统服务付费(Payment for Ecosystem Services,PES)等绿色财税制度,借鉴国际经验发展绿色信贷、绿色保险、绿色证券、绿色风险投资等绿色金融工具[55]

4.5 推进NbS实践应用

当前中国梳理总结的NbS案例多是以往的生态保护修复优秀案例,在其实施过程中存在与NbS相契合的相关内容,但还未实施过从规划设计阶段就全面应用NbS标准的项目。未来可考虑在具有重要生态意义的区域如青藏高原高寒地区、长江流域自然生态与社会经济高度协同地区、生物多样性保护热点地区、重要生态廊道等地区探索开展全流程NbS生态保护修复项目,切实实现NbS本土化实践应用。同时进一步梳理总结中国生态保护修复相关优秀案例并应用NbS话语体系在世界上充分展现中国在生态保护修复领域取得的优秀成果。

5 结论

本文基于NbS发展历程、研究前沿、在中国国土空间生态保护修复中的应用等方面对NbS的已有研究进行了系统分析,并提出了中国NbS的发展方向,主要结论如下:(1)在IUCN、欧盟、联合国等国际组织推动下,NbS概念不断发展完善,明晰了其定义的三个层面。NbS当前得到了国际社会的广泛认可,并成为协同推动联合国气候变化公约、生物多样性公约、荒漠化防治公约实施,实现可持续发展目标的核心解决方案之一。在相关机构的引领下,也逐步构建起其标准体系。(2)NbS生态保护修复理论研究覆盖了生态保护修复的全过程和各方面,同时其应对气候变化、生物多样性丧失等的潜力得到明确估算,主要路径也已明确识别,形成了其监测评估框架,但与NbS相匹配的适应性管理机制仍需进一步构建,相关资金机制也在进一步发展。(3)当前中国生态保护修复工作中已经参考和借鉴了NbS的理念技术方法,也应用NbS指导了部分生态保护修复项目实施。(4)未来中国NbS发展需持续开展相关理论技术研究,探索NbS的本土化路径,在生态保护修复工作中明确社会挑战、准确把握生态系统内在机理和规律、开展监测评估与适应性管理、更新和完善技术标准规范体系、创新资金机制,并在关键区域开展NbS应用实践,总结相关实践经验,促进中国生态保护修复工作的全面提升。
[1]
IPBES. Global assessment report of the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services. Bonn: IPBES Secretariat, 2019.

[2]
ROCKSTRÖM J, STEFFEN W, NOONE K, et al. A safe operating space for humanity. Nature, 2009, 461(7263): 472-475.

[3]
RICHARDSON K, STEFFEN W, LUCHT W, et al. Earth beyond six of nine planetary boundaries. Science Advances, 2023, 9(37): eadh2458, Doi: 10.1126/sciadv.adh2458.

[4]
KAYSER K, KUNST S. Decentralised wastewater treatment-wastewater treatment in rural areas. Sustainable Water and Soil Management. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2002: 137-182.

[5]
SOBREVILA C, HICKEY V, MACKINNON K. Biodiversity, Climate Change, and Adaptation: Nature-Based Solutions from the World Bank Portfolio. Washington DC: World Bank Other Operational Studies, 2008.

[6]
IUCN. Nature-based Solutions to Address Global Societal Challenges. Gland: IUCN, 2016.

[7]
COHEN-SHACHAM E, ANDRADE A, DALTON J, et al. Core principles for successfully implementing and upscaling Nature-based Solutions. Environmental Science & Policy, 2019, 98: 20-29.

[8]
UNEP. Resolution Adopted by the United Nations Environment Assembly on 2 March 2022 5/5 Nature-based Solutions for Supporting Sustainable Development. Nairobi: UNEP, 2022.

[9]
IUCN. Global Standard for Nature-based Solutions: A User-friendly Framework for the Verification, Design and Scaling up of NbS (First edition). Gland: IUCN, 2020.

[10]
GRISCOM B W, ADAMS J, ELLIS P W, et al. Natural climate solutions. PNAS, 2017, 114(44): 11645-11650.

DOI PMID

[11]
LU N, TIAN H Q, FU B J, et al. Biophysical and economic constraints on China's natural climate solutions. Nature Climate Change, 2022, 12: 847-853.

[12]
习近平. 高举中国特色社会主义伟大旗帜为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗:在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告. 北京: 人民出版社, 2022.

[XI J P. Hold High the Great Banner of Socialism with Chinese Characteristics and Strive in Unity to Build a Modern Socialist Country in All Respects: Report to the 20th National Congress of the Communist Party of China. Beijing: People's Publishing House, 2022.]

[13]
王军, 应凌霄, 钟莉娜. 新时代国土整治与生态修复转型思考. 自然资源学报, 2020, 35(1): 26-36.

DOI

[WANG J, YING L X, ZHONG L N. Thinking for the transformation of land consolidation and ecological restoration in the New Era. Journal of Natural Resources, 2020, 35(1): 26-36.]

DOI

[14]
王军, 杨崇曜. 关于基于自然解决方案的争议与思考. 中国土地, 2022, (2): 21-23.

[WANG J, YANG C Y. Controversy and reflection on natural-based solutions. China Land, 2022, (2): 21-23.]

[15]
EUROPEAN COMMISSION. In: Innovation, D.-G.F.R.A. (Ed.), Towards an EU Research and Innovation Policy Agenda for Nature-based Solutions & Re-naturing Cities: Final Report of the Horizon 2020 Expert Group. Brussels: European Commission, Directorate-General for Research and Innovation, 2015: 74.

[16]
UNEP. Background Paper Prepared by UNEP to Support the Intergovernmental Consultations on Nature-based Solutions. Nairobi: UNEP, 2023.

[17]
IUCN. Guidance for Using the IUCN Global Standard for Nature-based Solutions: A User-friendly Framework for the Verification, Design and Scaling up of Nature-based Solutions (First edition). Gland: IUCN, 2020.

[18]
FAO, IUCN CEM, SER. Principles for Ecosystem Restoration to Guide the United Nations Decade 2021-2030. Rome: FAO, 2021.

[19]
FEBA. Making Ecosystem-based Adaptation Effective: A Framework for Defining Qualification Criteria and Quality Standards (FEBA technical paper developed for UNFCCC-SBSTA 46). Bonn: GIZ, London: IIED, Gland: IUCN, 2017.

[20]
MONTY F, MURTI R, FURUTA N. Helping Nature Help Us: Transforming Disaster Risk Reduction Through Ecosystem Management. Gland: IUCN, International Union for Conservation of Nature, 2016.

[21]
UNDDR. Nature-based Solutions for Disaster Risk Reduction. Geneva: UNDDR, 2021.

[22]
ALTAMIRANO M A, DE RIJKE H, BASCO CL, et al. Handbook for the Implementation of Nature-based Solutions for Water Security: Guidelines for Designing an Implementation and Financing Arrangement, DELIVERABLE 7.3: EU Horizon 2020 NAIAD Project, Grant Agreement N°730497 Dissemination. Brussels: EU, 2021

[23]
BAINBRIDGE D. Global guidelines for the restoration of degraded forests and landscapes in drylands: Building resilience and benefitting livelihoods. Restoration Ecology, 2017, 25: 148-149.

[24]
ONYANGO V, MASUMBUKO B, SOMDA J, et al. Sustainable Land Management in Rangeland and Grasslands. Rome: FAO, Gland: IUCN, 2022.

[25]
MIRALLES-WILHELM F. Nature-based Solutions in Agriculture-Sustainable Management and Conservation of Land, Water, and Biodiversity. Virginia: FAO and The Nature Conservancy, 2021.

[26]
LE GOUVELLO R, BRUGÈRE C, SIMARD F. Aquaculture and Nature-based Solutions: Identifying Synergies between Sustainable Development of Coastal Communities, Aquaculture, and Marine and Coastal Conservation. Gland: IUCN, International Union for Conservation of Nature, 2022.

[27]
EU. Nature-based Solutions & Re-naturing Cities. Brussels: EU, 2015.

[28]
ICMM. Good Practice Guidance for Guidance for Mining and Biodiversity. London: ICMM, 2006.

[29]
王少鹏, 罗明宇, 冯彦皓, 等. 生物多样性理论最新进展. 生物多样性, 2022, 30(10): 25-37.

[WANG S P, LUO M Y, FENG Y H, et al. Theoretical advances in biodiversity research. Biodiversity Science, 2022, 30(10): 25-37.]

[30]
彭建, 吕丹娜, 董建权, 等. 过程耦合与空间集成: 国土空间生态修复的景观生态学认知. 自然资源学报, 2020, 35(1): 3-13.

DOI

[PENG J, LYU D N, DONG J Q, et al. Processes coupling and spatial integration: Characterizing ecological restoration of territorial space in view of landscape ecology. Journal of Natural Resources, 2020, 35(1): 3-13.]

DOI

[31]
罗明, 张丽荣, 杨崇曜, 等. 利用基于自然的解决方案促进生物多样性保护. 广西植物, 2023, 43(8): 1366-1374.

[LUO M, ZHANG L R, YANG C Y, et al. Utilizing Nature-based Solutions to promote biodiversity conservation. Guihaia, 2023, 43(8): 1366-1374.]

[32]
SAYER J, SUNDERLAND T, GHAZOUL J, et al. Ten principles for a landscape approach to reconciling agriculture, conservation, and other competing land uses. PNAS, 2013, 110(21): 8349-8356.

DOI PMID

[33]
IPBES. The IPBES assessment report on land degradation and restoration. IPBES, 2018.

[34]
CBD. Kunming Declaration ''Ecological Civilization: Building a Shared Future for All Life on Earth''. Kunming: CBD, 2021.

[35]
KEITH D, FERRER-PARIS J, NICHOLSON E, et al. The IUCN Global Ecosystem Typology 2.0: Descriptive Profiles for Biomes and Ecosystem Functional Groups. Gland: IUCN, 2020.

[36]
STRASSBURG B B N, IRIBARREM A, BEYER H L, et al. Global priority areas for ecosystem restoration. Nature, 2020, 586(7831): 724-729.

[37]
WANG J, WANG J M, ZHANG J N. Spatial distribution characteristics of natural ecological resilience in China. Journal of Environmental Management, 2023, 342: 118133, Doi: 10.1016/j.jenvman.2023.118133.

[38]
IUCN. IUCN Restoration Intervention Typology for Terrestrial Ecosystems. Gland: IUCN, 2021.

[39]
罗明, 杨崇曜, 周妍. NbS自评估工具在国土空间生态保护修复中的应用路径. 中国土地, 2021, (11): 4-8.

[LUO M, YANG C Y, ZHOU Y. Application path of NbS self-assessment tool in ecological protection and restoration of land space. China Land, 2021, (11): 4-8.]

[40]
SPRINGER J, CAMPESE J, NAKANGU B. The Natural Resource Governance Framework: Improving Governance for Equitable and Effective Conservation. Gland: IUCN, International Union for Conservation of Nature, 2021.

[41]
IPCC. Summary for policymakers. In: Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Geneva: IPCC, 2023.

[42]
GIRARDIN CAJ, JENKINS S, SEDDON N, et al. Nature-based Solutions can help cool the planet if we act now. Nature, 593: 191-194.

[43]
SEDDON N. Harnessing the potential of Nature-based Solutions for mitigating and adapting to climate change. Science, 2022, 376(6600): 1410-1416.

DOI PMID

[44]
CBD. Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework. Montreal: CBD, 2022.

[45]
KREMEN C, MERENLENDER A M. Landscapes that work for biodiversity and people. Science, 2018, 362(6412): eaau6020, Doi: 10.1126/science.aau6020.

[46]
CORVALLIS O S U, WIENS J A, ZEDLER J B, et al. Facilitating adaptive management in California's Sacramento-San Joaquin Delta. San Francisco Estuary and Watershed Science, 2017, 15(2): 35-38.

[47]
GIZ, UNEP-WCMC, FEBA. Guidebook for Monitoring and Evaluating Ecosystem-based Adaptation Interventions. Bonn: GIZ, 2020.

[48]
UNEP. State of Finance for Nature: The Big Nature Turnaround-Repurposing \$7 trillion to combat nature loss. Nairobi: UNEP, 2023.

[49]
DUNLOP T, KHOJASTEH D, COHEN-SHACHAM E, et al. The evolution and future of research on Nature-based Solutions to address societal challenges. Communications Earth & Environment, 2024, 5: 132, Doi: 10.1038/s43247-024-01308-8.

[50]
杨崇曜, 周妍, 陈妍, 等. 基于NbS的山水林田湖草生态保护修复实践探索. 地学前缘, 2021, 28(4): 25-34.

DOI

[YANG C Y, ZHOU Y, CHEN Y, et al. Ecosystem conservation and restoration through Nature-based Solutions. Earth Science Frontiers, 2021, 28(4): 25-34.]

DOI

[51]
周旭, 陈妍, 周妍, 等. 《IUCN基于自然的解决方案全球标准》下的生态保护修复管理对策研究. 风景园林, 2022, 29(6): 20-25.

[ZHOU X, CHEN Y, ZHOU Y, et al. Research on management countermeasures for ecological conservation and restoration under the IUCN global standard for Nature-based Solutions. Landscape Architecture, 2022, 29(6): 20-25.]

[52]
LUO M, ZHANG Y, COHEN-SHACHAM E, et al. Towards Nature-based Solutions at Scale: 10 Case Studies from China. Gland: IUCN, Beijing: Ministry of Natural Resources of the People's Republic of China, 2023.

[53]
罗明, 刘世梁, 高岩, 等. 基于自然的解决方案在北方防沙带生态屏障建设中的应用. 生态学报, 2024, 44(8): 3121-3131.

[LUO M, LIU S L, GAO Y, et al. Application of the Nature-based Solutions concept in the ecological barrier construction in the Northern Sand Prevention Belt. Acta Ecologica Sinica, 2024, 44(8): 3121-3131.]

[54]
李倩, 李天一. 读懂“五大关系”, 用好生态保护修复“方法论”: 写在 2024年全国生态日之际. https://www.mnr.gov.cn/dt/ywbb/202408/t20240815_2854964.html, 2024-08-17.

[LI Q, LI T Y. Understand the ''Five Relationships'' and use the ''methodology'' of ecological conservation and restoration: Written on the occasion of the National Ecology Day in 2024. https://www.mnr.gov.cn/dt/ywbb/202408/t20240815_2854964.html, 2024-08-17.]

[55]
崔楚云, 侯一蕾, 王天一, 等. 金融支持生物多样性保护: 全球实践及政策启示. 生物多样性, 2022, 30(11): 49-59.

[CUI C Y, HOU Y L, WANG T Y, et al. Biodiversity conservation supported by finance: Global practice and policy enlightenment. Biodiversity Science, 2022, 30(11): 49-59.]

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