我國生態環境脆弱,經濟高速發展和巨大的人口壓力帶來的高強度資源開發,導致一系列嚴重的生態問題,生態文明建設的重要性日益突顯[1]。習近平總書記2013年11月9日在《中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定》中指出:山水林田湖是一個生命共同體,人的命脈在田,田的命脈在水,水的命脈在山,山的命脈在土,土的命脈在樹,用途管制和生態修復必須遵循自然規律[2]。為實現國家的戰略目標和滿足山水林田湖草生態保護修復的需要特推出本專刊。
本專刊在系統分析山水林田湖草生態保護修復國家試點總體布局及與國家重點生態功能區關系的基礎上,從山水林田湖草生命共同體生態保護修復的理論體系研究、方法與技術體系構建、國家試點工程實踐經驗總結和實體模式提煉三個方面進行了充分的梳理、理論研究和實踐整合,并對目前保護修復工作中的制約瓶頸及關鍵科學問題進行了深入剖析。希望該專刊的出版能為我國山水林田湖草生態保護修復工作提供理論支撐、技術指導和實踐參考。
目前關于山水林田湖草生命共同體生態系統保護修復的科學內涵與支撐理論仍需進一步凝練。本刊文章[3]提出了山水林田湖草生命共同體的基礎理論是以生態系統生態學為支撐,基于流域生態學、恢復生態學和景觀生態學的理論詮釋山水林田湖草生命共同體的時空區域尺度及流域內部各生態系統之間的耦合機制,通過復合生態系統理論構建山水林田湖草生命共同體的社會、經濟、自然生態系統的“架構”體系,明確了流域可持續發展是山水林田湖草生命共同體的最終發展目標。文章[4]明確了山水林田湖草生態保護修復以生命共同體理念為指導,依據國土空間規劃和生態保護修復等專項規劃,以保障國家生態屏障和重點生態功能區健康安全為目標,在景觀尺度上,統籌考慮山上山下、地上地下、陸地海洋以及流域上下游,優化國土空間布局,調整土地利用結構和關系,對退化、受損和毀壞的生態系統進行恢復活動的科學內涵;探究了已經實施的山水林田湖草生態保護修復試點工程的布局特征與技術策略。
文章[5]明確了系統治理是山水林田湖草生態保護修復的必然選擇,提出了關鍵要素控制與全要素耦合相結合的治理思路,依據結構-功能復雜度、要素關聯緊密度及其認知,將山水林田湖草治理系統分為形態系統、級聯系統、過程-響應系統、控制系統等四級遞進系統,從流域內和流域外的空間視角出發,提出了基于“目標-約束-成本”的山水林田湖草生態保護修復系統性評估方法。文章[6]探究了政府與市場中生態產品價值實現過程的各類政策干預中的作用與政策工具的干預方式,并對適用范圍進行界定,為山水林田湖草生態保護修復的規劃、工程設計等提供了量化效益評估方法。文章[7]以“壓力-狀態-響應”為主線構建了不同時空尺度上山水林田湖草與生態系統服務之間的關系認知框架,剖析了生態系統服務應用與山水林田湖草生態保護修復中的關鍵問題。文章[8]辨析了政府出資的生態補償、市場化生態補償以及政府和社會資本合作的生態補償對山水林田湖草生態保護修復的作用及實現的方式、明確了適用的山水林田湖草生態保護修復的生態補償類型。文章[9]提出了基于多源遙感數據的山水林田湖草生態保護修復工程監測的技術路線與監測體系。文章[10]提出了“傳統生態智慧—模式提煉—增強設計—運行檢測—模塊技術—現代生態修復工程”的研究和實踐路徑,將傳統農耕生態智慧進行了增強設計,形成了模塊化的當代生態工程技術,用于大面積國土生態修復,尤其是以水為核心的生態過程與景觀的生態修復。
文章[11]以典型礦山廢棄地為例,構建了遵循山水林田湖草生態系統共治的“依山就勢”重塑地形、“因勢利導”疏導水流、“柔性防護”穩定邊坡的粵北南嶺廢土堆立體生態修復模式,提出了相應的場地平整、清污分流、土壤改良、邊坡生態袋植生、立體植被配置等生態恢復關鍵技術;建立了包括涵養水源、保持水土、凈化環境及凈化水質4個方面的生態效益評估模型,為粵北南嶺山區及類似區域山水林田湖草生態系統共治提供技術支撐。文章[12]基于生態系統服務和景觀脆弱度分析得到生態系統服務重要性的空間分布,確定需要生態修復的重點流域;從生態保護與經濟發展角度,辨析保護與發展的沖突區,明確保護與修復的優先區域;為山地地區山水林田湖草生態保護修復工程實施與決策管理提供參考。文章[13]提出了山水林田湖草生態保護修復宜按照“山為骨、水為脈、林田湖草為肌體”的脈絡進行布局,并依據海拔高程自上而下,在“山嶺”“谷地”“江河”分區分層采用差異化生態保護修復與治理模式,并從拓展生態功能、實施自然資源確權制度、全面試行生態環境損害賠償制度、構建生態補償和制度創新及長效管控機制。文章[14]運用物能循環、能量轉化的生態學原則對受損生態系統關鍵問題進行診斷,明確了“山水林田湖草生命共同體”中各要素(子系統)在生態過程中相互影響關系,厘清了泰山地區礦山開采(地質受損)—植被破壞—水土流失—景觀失調的生態受損與退化機制,提出了“地貌重塑、植被重建、水環境重構、景觀重現”的生態恢復思路。文章[15]基于生態系統服務重要性提取生態源地,結合土地覆被類型與地質災害敏感性,構建生態阻力面,并利用最小累積阻力模型與電路模型提取生態廊道。以生態修復模擬方法識別障礙點與生態保護修復優先區,并提出不同分區的修復策略。文章[16]提出管控、修山、治水、護渠、復綠、整地、擴濕等綜合性生態修復策略,并提出應加強綜合景觀管理的優化建議。文章[17]從黃土高原典型流域生態系統特征及存在的生態問題出發,提出流域生態系統修復治理的核心理念:宏觀規劃調控與局地修復調整相結合、區域生態功能提升與社會經濟發展相協調、由“頭痛治頭、腳痛治腳”轉向“整體把脈,系統治療”、由“開刀治病”工程治理向“健康管理”自然恢復逐步引導理念。文章[18]針對該區域主要的生態環境問題,從生態系統的整體性和流域的系統性著眼,探討了試點區山水林田湖草生態保護修復的總體思路及目標,并提出應從水環境、水土流失綜合治理,長江岸線、污染土地、廢棄礦山、江河湖庫生態修復,三峽地區瀕危動植物保護,江河沿線生態農業示范區建設,機制體制創新等方面入手實施具體修復措施,探索構建“整體保護、系統修復、綜合治理、區域聯動、部門協同”的生態保護修復體系。文章[19]從參與主體、整合要素、運行保障、實施目標等方面總結了青藏高原多部門跨區域協同、多要素綜合、多渠道協作、多目標耦合的山水林田湖草聯動治理模式與分類指導、精準施策的實踐框架。文章[20]根據區域生態功能的重要性構建“一江一帶一區一屏”的閩江流域總體生態安全格局,提出了閩江水環境綜合治理、干支流沿岸帶水土流失防治、礦區廢棄土地修復、武夷山地等重要生態屏障構建及森林和生物多樣性保護等主要任務及相應工程措施。文章[21]選取保護區作為生態源地,結合最小累積阻力模型和整體連通性指數,分析潛在生態廊道的結構組成及源地重要性,探討研究區潛在生態網絡“山水林田湖草”空間分布,重點從流域生物多樣性保護角度提出山水林田湖草生態保護修復對策。文章[22]利用空間疊置分析法定量分析該地區“山水林田湖草生命共同體”各要素間的關聯性,解構各要素間的關系及相互影響程度,并量化其依存關系,提出了長白山地區“山水林田湖草生命共同體”的保護修復策略,針對其系統性和整體性特征實施相應的保護和治理對策。文章[23]以生態地位、退化現象及成因為切入點,結合已開展的生態保護修復工程,總結了典型生態保護修復措施,提出了祁連山區生態修復的策略與建議。文章[24]基于土壤保持、礦山分布密度等8個指標的生態修復體系,分析了陜西省山水林田湖草生態系統存在的問題,以小流域為基本單元,劃定了陜西省山水林田湖草生態保護修復綜合分區方案。文章[25]對比分析了山水林田湖草生態保護修復工程實施前后景觀指數的變化,分析了工程實施的綜合效益,提出了重視贛州市自然生態系統斑塊破碎化嚴重地區、水質出現波動較大的河流斷面以及農田生態系統受土壤重金屬污染威脅較大縣區的優化保護修復策略。文章[26]以寧波市為例基于山水林田湖草生命共同體理論構建生態安全格局,并以生態安全格局指導生態保護與修復。文章[27]詮釋了環京津山水林田湖草生態系統存在的問題、提出了修山、治污、增綠、固沙、擴濕、整地的技術措施,提出了跨區域、跨部門山水林田湖草生態系統修復協同理念,為加快推進京津冀生態環境支撐區和水源涵養功能區建設、綠色奧運廊道和京津生態屏障的建設提供了生態保護修復策略。文章[28]基于生態系統服務的評價結果,識別了區域關鍵生態問題,明確了生態保護修復的布局與安排。文章[29]通過對流域生態系統格局和生態系統質量狀況分析、生態系統服務重要性評估和生態問題識別,構建了流域生態安全格局。在識別流域生態保護與修復重點區域的基礎上,研究了生態系統格局優化、生態環境質量提升、生物多樣性保護修復和生態功能提升等科學問題。在系統分析流域生態環境與社會經濟發展狀況的基礎上,探討礦產開發、農業開發等人類活動對生態系統破壞的機制,提出加強水環境治理和農村生態環境治理、礦區生態修復等保護對策。文章[30]構建集流域、陸地和人類活動為一體的生態保護修復框架,為解決錢塘江源頭區域山水林田湖草生態修復工程所面臨的問題提供了系統的解決方案。文章[31]采用最小累積阻力模型建立了區域生態阻力面。利用Jenks自然斷點法,分析生態修復優先級,提出分區治理重點和對策。文章[32]從流域生態特征與功能出發,分析了流域生態系統服務價值、生態系統質量和生態功能穩定性,基于最小阻力模型構建生態網絡,結合識別出的退化生態源,構建了整個流域的生態格局,提出生態保護修復建議。
文章[33]評述了北美洲和歐洲的再野化實踐,通過比較研究提出基于再野化的我國山水林田湖草生態保護修復的新思路,包括戰略層面的5項轉變(從還原論思維轉向整體思維、從工程性修復轉向保護優先和自然恢復為主、從項目尺度轉向景觀尺度、從短期試點轉向長期實踐、從政府主導轉向多方參與)和行動層面的5項建議(開展荒野和再野化基礎調查、保護僅存的高價值荒野地、探索“城-鄉-野”系統性再野化途徑、以荒野保護區和再野化區域為核心建立大尺度景觀保護網絡、開展基于再野化的生態體驗和自然教育)。文章[34]從區域生態學的角度,基于生態空間評價理論,綜合構建生態修復空間辨識框架與區域尺度生態修復空間辨識指標體系,包括生態質量、生態系統服務、生態系統健康3個方面18個指標。文章[35]提出在未來設計和實施“山水林田湖草”重大生態保護與修復工程時,要充分考慮自然規律、地理地帶性差異和氣候因素對生態系統的影響,并且加強建設生態綜合監測和工程評價體系,根據未來不同的氣候變化情景制訂不同的措施,并依據氣候動態預估來適當調整措施,使得生態工程能發揮出最大效益,以保證修復工程的系統性、區域性和整體性的建議。文章[36]分析了我國現行的350多項涉及山水林田湖草生態保護修復的標準種存在體系不統一、內容交叉重復、協調性差、發布時間長、關鍵標準缺少等問題,提出了未來應結合我國山水林田湖草生態保護修復試點工程實踐,提出以礦山、水環境、森林、農田、湖泊、草原、濕地、海洋、農村、城市等為對象,以生態問題和修復工程為重點,圍繞生態目標控制、調查監測評價、規劃設計、工程技術、生態維護管理等功能需求,統一的山水林田湖草生態保護修復標準體系。文章[37]通過烏梁素海流域的分析案例為流域山水林田湖草生態保護與修復關鍵區域的識別提供了定量分析方法,為流域尺度構建生態安全格局,實現山水林田湖草系統保護和修復提供了參考。文章[38]在辨析生態、生態保護與生態修復內涵的基礎上基于文獻計量學方法分析了生態系統退化機制及驅動力,總結了國外生態保護與生態修復所依托的先進理論和技術方法,為我國生態系統保護與退化生態系統修復提供了理論參考。