吳 鋼 趙 萌 王辰星

1 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100085 2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 100049

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的不利影響日愈增加,導(dǎo)致了不同程度的生態(tài)環(huán)境損害,破壞了生態(tài)系統(tǒng)的自然格局,阻礙了生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程,制約了生態(tài)系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮,甚至致使自然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力嚴(yán)重下降或喪失[1-3]。人類(lèi)對(duì)安全、健康、持續(xù)、美麗的生態(tài)環(huán)境需求日愈增加,新時(shí)代如何做好生態(tài)保護(hù)與修復(fù)已成為全社會(huì)共同關(guān)注的問(wèn)題[4]。山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程是新時(shí)代生態(tài)修復(fù)、生態(tài)建設(shè)與保護(hù)、環(huán)境與自然資源管理等工作的重要基礎(chǔ)性支撐工作之一,是國(guó)家生態(tài)安全建設(shè)與保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[5-6]。加快山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù),實(shí)現(xiàn)格局優(yōu)化、系統(tǒng)穩(wěn)定、功能提升,關(guān)系到生態(tài)文明建設(shè)和美麗中國(guó)建設(shè)的進(jìn)程,關(guān)系到國(guó)家生態(tài)安全和中華民族永續(xù)發(fā)展。

以習(xí)近平生態(tài)文明思想為指導(dǎo)提出的“山水林田湖草是生命共同體”是山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作的基礎(chǔ),明確了“對(duì)山水林田湖草進(jìn)行統(tǒng)一保護(hù)、統(tǒng)一修復(fù)”工作思路,布局了國(guó)家生態(tài)保護(hù)修復(fù)的試點(diǎn)工程,為支撐國(guó)家安全體系、建設(shè)美麗中國(guó)、實(shí)現(xiàn)綠色高效發(fā)展奠定了生態(tài)環(huán)境資源基礎(chǔ)[7-8]。山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)主要針對(duì)當(dāng)前生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程中存在的整體性不夠、系統(tǒng)性不足、連續(xù)性較差、持續(xù)性不強(qiáng)等問(wèn)題,從山水林田湖草生命共同體角度出發(fā),統(tǒng)籌兼顧、整體施策、多措并舉,并結(jié)合人類(lèi)生產(chǎn)與生活行為,有機(jī)融合區(qū)域內(nèi)山、水、林、田、湖、草等自然要素,實(shí)現(xiàn)區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展[9]。

本文以全國(guó)山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程的目標(biāo)及工作進(jìn)程為切入點(diǎn),以山水林田湖草生命共同體理念為基礎(chǔ),構(gòu)建了從生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、流域生態(tài)學(xué)、復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)到可持續(xù)發(fā)展科學(xué)的理論支撐體系,詮釋了各層級(jí)理論對(duì)山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作的實(shí)踐指導(dǎo),系統(tǒng)分析了我國(guó)山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)試點(diǎn)的總體布局以及與國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)的關(guān)系,提出了山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)的技術(shù)體系[10]。

1 山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)的意義

1.1 山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)是構(gòu)建國(guó)家安全體系的基礎(chǔ)性措施

山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)是實(shí)現(xiàn)我國(guó)生態(tài)安全格局優(yōu)化、生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程穩(wěn)定、生態(tài)系統(tǒng)功能提升的重要途徑,是國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)和美麗中國(guó)建設(shè)的關(guān)鍵進(jìn)程,關(guān)系到國(guó)家整體安全和持續(xù)發(fā)展[11]。山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)通過(guò)對(duì)流域受損生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行整體、全面的保護(hù)修復(fù),實(shí)現(xiàn)了區(qū)域社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定、健康演變,為國(guó)家生態(tài)安全夯實(shí)了生態(tài)建設(shè)與綠色發(fā)展的基礎(chǔ)。山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)通過(guò)對(duì)自然資源的高效、優(yōu)化配置,實(shí)現(xiàn)了區(qū)域自然資源、國(guó)家戰(zhàn)略資源的精準(zhǔn)調(diào)控,為國(guó)家資源安全整體態(tài)勢(shì)把控與卡脖子資源監(jiān)管提供了系統(tǒng)化的解決方案。山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)通過(guò)對(duì)國(guó)土安全的要素及其之間相互作用的詮釋與梳理,構(gòu)建了國(guó)土安全等非傳統(tǒng)安全建設(shè)的基礎(chǔ)[12]

1.2 山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)的核心目的是提升國(guó)民安全

國(guó)民安全是國(guó)家整體安全體系的核心,也是國(guó)家安全體系建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)與落腳點(diǎn)。國(guó)民安全主要體現(xiàn)在國(guó)民的生存安全、健康安全和發(fā)展安全。山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)的主要工作內(nèi)容是針對(duì)關(guān)系國(guó)家安全與居民健康的生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量、資源破壞、服務(wù)降低或喪失等方面的不利狀況,開(kāi)展生態(tài)修復(fù),實(shí)現(xiàn)生態(tài)功能提升,資源保護(hù)與科學(xué)利用等,山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)是國(guó)民安全建設(shè)的重要內(nèi)容[13-15]。

2 我國(guó)山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)試點(diǎn)工程總體布局

受高強(qiáng)度的國(guó)土開(kāi)發(fā)建設(shè)、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用等因素影響,我國(guó)一些生態(tài)系統(tǒng)破損退化嚴(yán)重,部分關(guān)系生態(tài)安全格局的核心地區(qū)在不同程度上遭到人類(lèi)生產(chǎn)生活活動(dòng)的影響,生態(tài)系統(tǒng)格局受損、過(guò)程受阻、功能下降,喪失了為人類(lèi)生存和發(fā)展提供服務(wù)的能力。傳統(tǒng)的生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作由于缺乏系統(tǒng)性、整體性考慮,生態(tài)整治修復(fù)效果不盡理想,山水林田湖草生命共同體理論指導(dǎo)下的生態(tài)保護(hù)修復(fù)成為了生態(tài)建設(shè)的重中之重[16-17]。

山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)試點(diǎn)工程重點(diǎn)部署在青藏高原、黃土高原、云貴高原、秦巴山脈、祁連山脈、大小興安嶺和長(zhǎng)白山、南嶺山地地區(qū)、京津冀水源涵養(yǎng)區(qū)、內(nèi)蒙古高原、河西走廊、塔里木河流域、滇桂黔喀斯特地區(qū)等國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)內(nèi),是國(guó)家生態(tài)安全的保障區(qū)域(如圖1)。山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)試點(diǎn)工作有機(jī)融合了國(guó)土綠化行動(dòng),天然林保護(hù)、防護(hù)林體系建設(shè)、京津風(fēng)沙源治理、退耕還林還草、濕地保護(hù)恢復(fù)等國(guó)家重大生態(tài)工程,以及區(qū)域水土流失、荒漠化、石漠化綜合治理工程(見(jiàn)表1)體現(xiàn)了人類(lèi)生存發(fā)展與山水林田湖草生命共同體的和諧發(fā)展[18-19]。

表1 山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程試點(diǎn)概況

圖1 山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)試點(diǎn)與國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)劃Fig.1 Pilot project of ecological protection and restoration of full-array ecosystems and the national key ecological functional area

3 山水林田湖草生命共同體理論支撐體系

山水林田湖草生命共同體的基礎(chǔ)理論是以生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)為支撐,基于流域生態(tài)學(xué)、恢復(fù)生態(tài)學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)的理論共同詮釋山水林田湖草生命共同體的時(shí)空區(qū)域尺度及流域內(nèi)部各生態(tài)系統(tǒng)之間的耦合機(jī)制,通過(guò)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論構(gòu)建山水林田湖草生命共同體的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然生態(tài)系統(tǒng)的“架構(gòu)”體系,明確流域可持續(xù)發(fā)展是山水林田湖草生命共同體的最終發(fā)展目標(biāo)。

圖2 山水林田湖草生命共同體理論支撐體系Fig.2 The theoretical support system for the life community of full-array ecosystems

3.1 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)

山水林田湖草生命共同體的最基礎(chǔ)支撐理論是生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)[20]?！吧鷳B(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程,而生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與生態(tài)過(guò)程產(chǎn)生生態(tài)系統(tǒng)功能,生態(tài)系統(tǒng)功能滿足人類(lèi)生存與發(fā)展的需求的過(guò)程又稱(chēng)之為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”的級(jí)聯(lián)模型是山水林田湖草生命共同體理論的主線,圍繞區(qū)域內(nèi)的土壤、植被、岸邊帶、水體等生態(tài)系統(tǒng),種群生態(tài)學(xué)與群落生態(tài)學(xué)中關(guān)于生物個(gè)體、種群、群落之間相互影響、相互促進(jìn)的作用機(jī)制以及生境理論共同豐富了山水林田湖草生命共同體的內(nèi)涵,為山水林田湖草生命共同體內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)、信息、能量流動(dòng)的方向、強(qiáng)度提供分析框架。

3.2 流域生態(tài)學(xué)

流域生態(tài)學(xué)是綜合解決流域生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的生態(tài)學(xué)學(xué)科分支,流域生態(tài)學(xué)在山水林田湖草生命共同體理論中發(fā)揮的作用主要是詮釋生命共同體的時(shí)空區(qū)域尺度與流域內(nèi)部各生態(tài)系統(tǒng)之間的耦合機(jī)制[20]。山水林田湖草生命共同體需要綜合流域和區(qū)域生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的時(shí)空尺度,識(shí)別生命共同體存在的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題時(shí)空范圍與程度,為生態(tài)保護(hù)修復(fù)策略提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[21]。山水林田湖草生命共同體要詮釋內(nèi)部不同生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型如森林、草地、城市、農(nóng)村、河流、湖泊、海洋等生態(tài)系統(tǒng)之間的相互作用機(jī)制[22],在設(shè)計(jì)共同體生態(tài)保護(hù)修復(fù)策略與區(qū)域綠色發(fā)展的體系中充分適應(yīng)、利用這些作用機(jī)制。

3.3 復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)

復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的核心觀點(diǎn)是構(gòu)建社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然生態(tài)系統(tǒng)的“架構(gòu)”體系[23],即“以人類(lèi)行為為主導(dǎo)、以生態(tài)環(huán)境為依托、以景感生態(tài)為指導(dǎo)、以資源流動(dòng)為命脈、以管理體系為經(jīng)絡(luò)”理論框架。復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)是山水林田湖生命共同體理論的核心支撐,依托復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)山水林田湖草生命共同體理論將“人的因素”納入到生命共同體理論研究與生態(tài)保護(hù)修復(fù)對(duì)策與應(yīng)用技術(shù)體系中,確保人類(lèi)行為對(duì)生命共同體不利影響能夠降到最低甚至被消除,實(shí)現(xiàn)人類(lèi)生存發(fā)展的需求與山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)的目的和諧統(tǒng)一。

3.4 可持續(xù)發(fā)展科學(xué)

可持續(xù)發(fā)展是山水林田湖草生命共同體的最終發(fā)展目標(biāo),可持續(xù)發(fā)展科學(xué)是山水林田湖草生命共同體支撐理論的指導(dǎo)學(xué)科[24-25]。在理論層面,山水林田湖草生命共同體理論要考慮整個(gè)生命共同體系統(tǒng)的完整性與可持續(xù)性：一是生態(tài)系統(tǒng)組成要素的完整性,即生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定,二是生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性,即生態(tài)系統(tǒng)在抵抗人類(lèi)脅迫時(shí)具有繼續(xù)進(jìn)化和可持續(xù)發(fā)展的能力[25-26]。通過(guò)有機(jī)融合各個(gè)子系統(tǒng)之間,保證生命共同體穩(wěn)定、健康運(yùn)轉(zhuǎn)。在工程層面,山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程以提升生態(tài)系統(tǒng)功能為目標(biāo),以完整性與可持續(xù)性的原則,生態(tài)修復(fù)保護(hù)工程規(guī)劃與建設(shè)實(shí)現(xiàn)由“各炒一盤(pán)菜”到“公辦一桌席”的轉(zhuǎn)變[24, 27]。

4 山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)應(yīng)用技術(shù)體系

山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)應(yīng)用技術(shù)體系是連接山水林田湖生命共同體理論及其支撐體系與生態(tài)保護(hù)修復(fù)試點(diǎn)工程之間的橋梁[28],是有機(jī)融合不同自然生態(tài)環(huán)境要素治理與修復(fù)工程的核心步驟。山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)應(yīng)用技術(shù)體系由生態(tài)保護(hù)、修復(fù)與恢復(fù)技術(shù)、生態(tài)建設(shè)技術(shù)、生態(tài)功能提升技術(shù)、生態(tài)服務(wù)優(yōu)化技術(shù)與監(jiān)督管理技術(shù)組成.

生態(tài)保護(hù)、修復(fù)與恢復(fù)技術(shù)體系是針對(duì)區(qū)域或流域生態(tài)環(huán)境受損的現(xiàn)狀與演變趨勢(shì),基于理論支撐體系,以實(shí)現(xiàn)自然生態(tài)系統(tǒng)正向演替為目標(biāo)的工程設(shè)計(jì)[29-30]。生態(tài)建設(shè)技術(shù)是受損生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)、修復(fù)與恢復(fù)的基礎(chǔ)上,將人類(lèi)活動(dòng)納入生態(tài)系統(tǒng)的演替過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)人類(lèi)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的有利影響。生態(tài)功能提升技術(shù)的內(nèi)涵是通過(guò)調(diào)控生態(tài)系統(tǒng)格局與過(guò)程,在生態(tài)系統(tǒng)自身健康、持續(xù)演替的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)功能的持續(xù)、穩(wěn)定輸出的技術(shù)[31]。生態(tài)服務(wù)優(yōu)化技術(shù)體系是通過(guò)耦合分析人類(lèi)生存與發(fā)展、生態(tài)環(huán)境資源需求和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能供給,實(shí)現(xiàn)人類(lèi)與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展[32]。監(jiān)督管理技術(shù)是為山水田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)提供智慧中樞(知識(shí)服務(wù)體系)、物聯(lián)感知(生態(tài)環(huán)境物聯(lián)網(wǎng))與金融產(chǎn)品、監(jiān)督管理平臺(tái)等。

5 展望

為了推進(jìn)新時(shí)代生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程,生態(tài)環(huán)境建設(shè)要堅(jiān)持“山水林田湖草是生命共同體的理念,要統(tǒng)籌兼顧、整體施策、多措并舉,全方位、全地域、全過(guò)程開(kāi)展生態(tài)文明建設(shè)”。為此,我國(guó)山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作已經(jīng)開(kāi)展了共三個(gè)批次25項(xiàng)試點(diǎn),取得了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。下一階段的山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：

第一、科學(xué)客觀地引領(lǐng)新發(fā)展。山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作應(yīng)在遵循生態(tài)系統(tǒng)演替客觀規(guī)律的前提下,充分發(fā)揮我國(guó)管理制度的優(yōu)越性與利益相關(guān)者的積極性,科學(xué)、客觀地推進(jìn)生態(tài)修復(fù)保護(hù)與區(qū)域綠色發(fā)展。

第二、因地制宜地開(kāi)創(chuàng)新模式。山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)應(yīng)遵循“一體一策”的基本原則,針對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)與資源利用中存在的具體問(wèn)題與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,設(shè)計(jì)有針對(duì)性的生態(tài)保護(hù)修復(fù)對(duì)策。

第三、以點(diǎn)帶面地培育新機(jī)制。山水林田湖草生命共同體應(yīng)當(dāng)在國(guó)家生態(tài)安全的建設(shè)中發(fā)揮落腳點(diǎn)與突破點(diǎn)的關(guān)鍵作用,推動(dòng)區(qū)域乃至國(guó)家安全體系的建設(shè)進(jìn)程,構(gòu)建完善的系統(tǒng)的國(guó)家安全體系。