李丹丹 陳君 刁燕清 朱聰聰 俞佳琦
海洋生態(tài)修復(fù)是遏制海洋生態(tài)系統(tǒng)退化的重要途徑,受到全球越來越多學(xué)者的關(guān)注。本研究收集大量國內(nèi)外學(xué)者在海洋生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域發(fā)表的相關(guān)文獻,梳理了近些年來該領(lǐng)域研究的發(fā)展脈絡(luò)、前沿熱點和未來方向。結(jié)果表明:海洋生態(tài)修復(fù)研究將駛?cè)肟燔嚨?,在?yīng)對氣候變化的海洋生態(tài)修復(fù)、區(qū)域性海洋生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)規(guī)劃、海洋生態(tài)退化機理與修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)、適應(yīng)性管理等方面應(yīng)加強研究和探索。
海洋約占地球表面積的71%,為人類提供豐富多樣的資源、產(chǎn)品和服務(wù),是人類社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)[1-2]。然而,沿海地區(qū)人口的急劇增長和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,高密集、高強度的人類開發(fā)活動不斷向海洋施加壓力,海洋生態(tài)系統(tǒng)正以前所未有的速度退化[3],海洋生態(tài)系統(tǒng)所提供的產(chǎn)品和服務(wù)也隨之日益衰退[4]。海洋生態(tài)退化是世界沿海各國普遍面臨的問題,海洋生態(tài)修復(fù)作為遏制海洋生態(tài)系統(tǒng)退化的重要途徑,是當前全球海洋學(xué)和生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域的熱點[5]。梳理總結(jié)前人的科研工作是跟蹤學(xué)科發(fā)展態(tài)勢的重要途徑,對于該學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展過程、把握發(fā)展方向、洞悉未來研究熱點等都具有重要意義。
海洋生態(tài)修復(fù)研究領(lǐng)域熱點的發(fā)展趨勢總體呈現(xiàn)出以下特點:一是逐漸關(guān)注應(yīng)對氣候變化的海洋生態(tài)修復(fù)。氣候變化是全球面臨的共同挑戰(zhàn),氣候變化導(dǎo)致海水升溫、海平面上升、海洋酸化等,加劇了海岸侵蝕、洪澇、風暴潮等災(zāi)害,對珊瑚礁、紅樹林、海草床等濱海濕地也造成破壞和威脅。應(yīng)對氣候變化帶來的海岸侵蝕、洪澇等災(zāi)害,以自然為基礎(chǔ)的沿海防護已越來越受到重視,以鹽沼、紅樹林、海草、海藻床、珊瑚、牡蠣礁等濱海濕地及生態(tài)海岸線為基礎(chǔ)的自然的和基于自然的基礎(chǔ)設(shè)施研究和實踐日益成為熱點。此外,由于紅樹林、海草床等濱海濕地具有巨大的固碳能力,恢復(fù)和提升濱海濕地固碳能力也成為減緩和適應(yīng)氣候變化的重要途徑之一,濱海濕地碳儲量估算、固碳過程機制及影響因素等相關(guān)研究也日益增多[6-7]。二是逐漸重視生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)潛力,自然恢復(fù)途徑逐步受到關(guān)注。當自我恢復(fù)潛力較高時,自然恢復(fù)被認為是最具成本效益的途徑,許多研究驗證了采取各種削減壓力的自然恢復(fù)途徑的有效性,如污染控制、季節(jié)性休漁等。例如,Duarte 等(2020)指出,若各種主要壓力(包括氣候變化)得到緩解,到2050年全球海洋生物的數(shù)量、結(jié)構(gòu)和功能可以實現(xiàn)實質(zhì)性的恢復(fù)。三是逐漸重視海洋生態(tài)修復(fù)的社會因素,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能日益得到關(guān)注。海洋生態(tài)修復(fù)不僅需要考慮生態(tài)因素,可持續(xù)性的生態(tài)修復(fù)需要考慮生態(tài)、社會、經(jīng)濟和管治等多方面的因素,這已成為普遍的共識。
隨著《2021—2030聯(lián)合國生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)十年》決議和《生物多樣性公約》“2020年后全球生物多樣性框架預(yù)稿”的提出[8],以及我國海洋生態(tài)文明建設(shè)和海洋強國戰(zhàn)略的持續(xù)深化,包括《全國重要生態(tài)系統(tǒng)保護和修復(fù)重大工程總體規(guī)劃(2021—2035 年)》[9]《紅樹林保護修復(fù)專項行動計劃(2020—2025 年)》[10]等海洋生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和計劃的逐步實施,我國海洋生態(tài)修復(fù)研究將進入一個更加注重系統(tǒng)性、整體性和創(chuàng)新性發(fā)展階段。圍繞全球海洋生態(tài)修復(fù)研究熱點和趨勢,結(jié)合我國海洋生態(tài)修復(fù)的探索實踐,在未來一段時期內(nèi),我國海洋生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域應(yīng)加強以下研究:一是應(yīng)對氣候變化的海洋生態(tài)修復(fù)。為緩解和適應(yīng)氣候變化帶來的海岸侵蝕、洪澇、風暴潮等自然災(zāi)害,紅樹林、鹽沼、海草等自然生境及生態(tài)海岸線等的沿海防護作用日益受到重視,急需加強紅樹林、鹽沼等具有海岸防護作用的生境修復(fù)技術(shù)、生態(tài)減災(zāi)功能量化評估等研究。與此同時,隨著藍碳生態(tài)系統(tǒng)在減緩和適應(yīng)氣候變化的作用日益受到關(guān)注,還應(yīng)加強藍碳生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查、固碳機制機理、碳儲量估算、增匯途徑等研究[11]。二是在不同的空間尺度中,進行海洋生態(tài)修復(fù)規(guī)劃技術(shù)。隨著國際、國家海洋生態(tài)修復(fù)相關(guān)規(guī)劃和計劃的推進,海洋生態(tài)修復(fù)已由單一物種、小尺度轉(zhuǎn)向區(qū)域性大尺度的、綜合性、系統(tǒng)性的修復(fù),需加強不同空間尺度海洋生態(tài)修復(fù)規(guī)劃涉及的生境制圖和生態(tài)分區(qū)、生態(tài)修復(fù)目標制定、生態(tài)修復(fù)優(yōu)先決策、綜合系統(tǒng)修復(fù)途徑與措施等關(guān)鍵技術(shù)的研究[12]。三是分析海洋生態(tài)系統(tǒng)退化的內(nèi)在相關(guān)機理,研發(fā)其關(guān)鍵修復(fù)技術(shù)。當前,我國海洋生態(tài)修復(fù)普遍強調(diào)環(huán)境因素改善、單一物種恢復(fù)技術(shù)等,缺乏對海洋生態(tài)系統(tǒng)退化內(nèi)在機理的理解和認識,導(dǎo)致海洋生態(tài)修復(fù)所采取措施的針對性不強,成效不佳。因此,急需加強退化海洋生態(tài)系統(tǒng)和群落的演替規(guī)律、生物和環(huán)境因子相互作用機理等基礎(chǔ)理論研究。在此基礎(chǔ)上,研發(fā)和創(chuàng)新針對性強的海洋生態(tài)保護修復(fù)的關(guān)鍵技術(shù),如紅樹林、海草、鹽沼等藍碳生態(tài)系統(tǒng)功能恢復(fù)和提升技術(shù),珊瑚有性繁殖和珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)功能恢復(fù)技術(shù)等,探討基于生態(tài)系統(tǒng)彈性的海洋生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)途徑[13-16]。四是在進行海洋生態(tài)修復(fù)的過程中,對其實施適應(yīng)性管理。由于海洋生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性、海洋生態(tài)修復(fù)理論和技術(shù)尚不成熟,海洋生態(tài)修復(fù)存在較強的不確定性,適應(yīng)性管理在海洋生態(tài)修復(fù)中的作用日益受到重視,探索適應(yīng)新認識和信息的提高管理的系統(tǒng)過程。適應(yīng)性管理強調(diào)需要考慮風險和不確定性因素,整合自然系統(tǒng)和社會系統(tǒng)以管理海洋生態(tài)修復(fù)的全過程。因此,需加強適應(yīng)性管理框架和參與機制、基于全過程的海洋生態(tài)修復(fù)監(jiān)測評估、海洋生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程與規(guī)律、海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能恢復(fù)的定量評估和預(yù)測模型等方面研究。
(本文作者:李丹丹,陳? 君,刁燕清,朱聰聰,俞佳琦
工作單位:寧波伊瑪水環(huán)境科技有限公司)
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