國土空間生態(tài)修復(fù)是加快建設(shè)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化的重要支撐。當(dāng)前，國土空間生態(tài)修復(fù)仍處于探索推進(jìn)階段，其系統(tǒng)性、科學(xué)性還有待加強(qiáng)和深化。針對國土空間生態(tài)修復(fù)重大研究需求，北京大學(xué)彭建教授等近期在《國家科學(xué)評論》（National Science Review, NSR）發(fā)表觀點(diǎn)文章“Ten key issues for ecological restoration of territorial space”，提出國土空間生態(tài)修復(fù)三階段目標(biāo)（復(fù)綠、增效和活化）和十大關(guān)鍵科學(xué)議題：修復(fù)前的參考狀態(tài)和規(guī)模閾值，修復(fù)中的要素耦合、權(quán)衡效率、空間連通、動態(tài)適應(yīng)和尺度級聯(lián)，以及修復(fù)后的成效評估、貢獻(xiàn)厘定和文化韌性。文章還系統(tǒng)厘清了各科學(xué)議題的實(shí)際需求、現(xiàn)在或潛在解決方案以及研究難點(diǎn)。

圖1 國土空間生態(tài)修復(fù)三階段目標(biāo)和十大關(guān)鍵議題

1  參考狀態(tài)

如何選擇生態(tài)修復(fù)參考狀態(tài)？明確自然生態(tài)系統(tǒng)是否處于正常的群落演替，還是經(jīng)歷了生態(tài)退化，對于修復(fù)可行性、修復(fù)潛力評估和修復(fù)計(jì)劃制定至關(guān)重要。同時，一個生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目可能需要多個參考狀態(tài)，高度空間異質(zhì)性、快速環(huán)境變化和強(qiáng)大適應(yīng)能力可能導(dǎo)致需要調(diào)整或采用替代狀態(tài)。

2  規(guī)模閾值

需要保護(hù)修復(fù)多少面積的自然生態(tài)用地才能起到生態(tài)安全屏障的作用？當(dāng)前規(guī)模閾值設(shè)定主要基于修復(fù)期望、主觀意愿和財政能力，而基于資源環(huán)境本底的劑量—效應(yīng)關(guān)系值得更多關(guān)注。應(yīng)進(jìn)一步關(guān)注需要保護(hù)修復(fù)的生態(tài)空間的質(zhì)量和位置，以及特定閾值內(nèi)外的社會—生態(tài)要素或過程的調(diào)節(jié)。

3  要素耦合

山水林田湖草沙冰一體化保護(hù)修復(fù)，如何體現(xiàn)和評估一體化？如何測度系統(tǒng)各要素之間的相互作用和耦合機(jī)制？哪些因素或過程貢獻(xiàn)或主導(dǎo)這些機(jī)制？除已經(jīng)被廣泛認(rèn)可的水要素外，亟待探索其他特定要素作為連接區(qū)域或景觀全要素的媒介作用，以及進(jìn)一步闡明人地系統(tǒng)耦合的雙向反饋機(jī)制。

4  權(quán)衡效率

不同修復(fù)目標(biāo)或?qū)ο笙碌纳鐣鷳B(tài)權(quán)衡關(guān)系如何改善？如何提高生態(tài)修復(fù)成本與效益之間的權(quán)衡效率？如何在人工修復(fù)和自然恢復(fù)中做出選擇，并進(jìn)一步整合兩者？需要制定具有長期成本效益的修復(fù)策略，而不是追求單一指標(biāo)最大化或短期利益最大化。此外，如何提高生態(tài)修復(fù)的社會福祉公平性仍是重大挑戰(zhàn)。

5  空間連通

相同面積的大斑塊與多個小斑塊的生態(tài)效應(yīng)之爭，在生態(tài)修復(fù)中是否存在？如何增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能連通性？在方法上，如何發(fā)展新的空間連通性指標(biāo)，以及趨利避害的設(shè)計(jì)廊道仍是重要挑戰(zhàn)。

6  動態(tài)適應(yīng)

通過適應(yīng)性管理對復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行長期恢復(fù)過程中，如何動態(tài)調(diào)節(jié)生態(tài)修復(fù)階段性目標(biāo)？如何研判和預(yù)警穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換閾值？有必要通過系統(tǒng)能量流入流出是否平衡、生物地球化學(xué)循環(huán)是否穩(wěn)定等標(biāo)準(zhǔn)來判定系統(tǒng)是否進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，并基于韌性的指標(biāo)和方法識別穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換。而在衡量生態(tài)系統(tǒng)韌性時，應(yīng)進(jìn)一步考慮修復(fù)效益的時滯性。

7  尺度級聯(lián)

不同尺度上開展的生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)有何差異？如何優(yōu)選不同類型社會—生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)適宜尺度？多尺度系統(tǒng)治理需要考慮尺度關(guān)聯(lián)、跨尺度外推以及不同尺度觀測和分析的整合。但生態(tài)修復(fù)指標(biāo)和過程的多尺度傳導(dǎo)仍不清晰，不同社會—生態(tài)過程的多尺度耦合關(guān)系有待進(jìn)一步探討。

8  成效評估

修復(fù)成效如何評估？如何確定評價指標(biāo)和核心標(biāo)準(zhǔn)？在確定評估指標(biāo)時，如何平衡全面性和特異性？一體化和非一體化修復(fù)的成效有何差異？如何發(fā)展從生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)到潛力的成效評估？

9  貢獻(xiàn)厘定

如何區(qū)分生態(tài)修復(fù)中自然和人為貢獻(xiàn)？如何區(qū)分一體化修復(fù)中多個子工程的貢獻(xiàn)？非線性條件下不同因素貢獻(xiàn)如何厘定？決定生態(tài)修復(fù)措施在不同地區(qū)差異化性能的主導(dǎo)因素和相關(guān)機(jī)制是什么？

10  文化韌性

經(jīng)濟(jì)刺激和本地文化在短期和長期生態(tài)修復(fù)中發(fā)揮怎樣的作用？本地知識能擴(kuò)大到多大范圍？如何表征和增強(qiáng)文化韌性，以及文化韌性和生態(tài)韌性之間有何區(qū)別和關(guān)聯(lián)，仍是未知的。此外，本地知識傳播及其影響因素有待進(jìn)一步探索。

十大關(guān)鍵議題之間存在遞進(jìn)和相互關(guān)聯(lián)的邏輯關(guān)系。修復(fù)前制定的目標(biāo)為修復(fù)過程提供指導(dǎo)，修復(fù)過程是修復(fù)結(jié)果的實(shí)現(xiàn)途徑。修復(fù)目標(biāo)可以用于驗(yàn)證修復(fù)結(jié)果，后者是對前者的反饋。在修復(fù)前，參考狀態(tài)和規(guī)模閾值目標(biāo)間相互制約。在修復(fù)中，要素耦合和權(quán)衡效率分別理清和協(xié)調(diào)要素關(guān)系，進(jìn)而在空間維度實(shí)現(xiàn)連通，在時間維度進(jìn)行動態(tài)適應(yīng)調(diào)整，尺度級聯(lián)旨在整合多尺度生態(tài)修復(fù)。在修復(fù)后，成效評估和貢獻(xiàn)厘定均為修復(fù)成效的判定，分別關(guān)注綜合評估指標(biāo)和修復(fù)子項(xiàng)目貢獻(xiàn)，成效評估是貢獻(xiàn)厘定的前提，文化韌性建構(gòu)是使生態(tài)修復(fù)效果長期有效的低成本措施，以實(shí)現(xiàn)活化這一生態(tài)修復(fù)終極目標(biāo)。

總體而言，修復(fù)狀態(tài)、規(guī)模閾值、要素耦合、動態(tài)適應(yīng)和文化韌性的研究相對較少。深入探討本文提出的三階段修復(fù)目標(biāo)和十大關(guān)鍵議題，有助于全球雄心勃勃的生態(tài)修復(fù)措施的空間分配、時間部署和效益提升，使其從全球到地方都具有組織性和可行性。