生态修复前沿理念与典型案例解析

     再野化的内涵是采取必要的措施消除或大幅度减少人类干扰活动，恢复自然生态系统的自然属性，进而保护生物多样性及其生态过程。

     传统的生态修复是“人类引导，自然助力”（Human-led, nature-enabled），需要人类的干预和管理，达成预先设定的目标；而再野化是“自然引导，人类助力”（“Nature-led, human-enabled”）， 允许自然过程的发生及其带来的结果。再野化项目通常强调要在较大的景观尺度上开展，需要去掉人类管理和人工设施，再野化之后的生态系统通常是非干涉式管理。

      世界自然保护联盟（IUCN）专家认为，再野化有10项原则：一是必要时需要野生动物的重新引入来修复食物网；二是需要在景观尺度进行规划；三是需要当地社区支持和参与，要有教育和科普功能；四是与目标比更注重生态修复过程；五是认识到生态系统是动态变化的；六是将气候变化纳入考虑；七是基于科学与地方知识；八是认可野性自然和所有物种的内在价值；九是要基于监测数据的适应性管理；十是再野化是人与自然共处范式“变革性转变”的机会。

     英国再野化项目着重考虑以下几个问题：第一进行可行性研究，以评估生态潜力和社会经济机会，并比较现时的土地管理和再野化后的潜在效益；第二是描绘一个十年的共同愿景；第三要开发一个业务文案为每个再野化区域吸引自然投资企业如生态旅游、可持续收获的野生产品,可持续捕猎,支付生态系统服务等；第四是帮助当事人建立起以自然为本的企业；第五是进行生态修复要通过堵塞排水沟、拆除围栏或减轻放牧压力、评估重新引入缺失物种等方式重建自然过程；第六是探索切实可行的土地治理和管理模式，确保再野化的土地能为社区及权利人带来共同利益。

再野化案例1：英国Carrifran山谷再野化项目

问题：Carrifran山谷面积为650公顷（2400亩），由于数百年来羊群长期过度啃食造成土地退化，该地区长期处于贫困状态。

目标：唤起人们对6000年前原始乡愁的回忆。

措施：1.修建篱笆将绵羊和山羊挡在外面；2.在较低的山谷里种植50多万棵树；3.在高海拔的山谷中种植灌木和树木，以重建山地灌木和树木自然线。

效果：项目通过再野化，恢复了山谷生物多样性，唤起当地社区居民的自豪感，增加了当地人的旅游收入，实现生态和生计双赢，增强了区域发展的可持续性。

再野化案例2：焉支山山水林田湖草生态保护修复项目

问题：长年过度放牧和耕种，造成了土地退化、水土流失，修复前土地已不适宜耕种，当地农民自愿退出。

目标：防止沙化退化土地对祁连山自然保护区造成影响。

措施：1.项目区建立了围栏；2.2017~2018年共完成造林2.7万亩，封山育林2万亩，栽种苗木462.6万株；3.农民就地变为护林草员，每年给予500元补贴；4.区域土地权属未变，仍为集体所有，拟划入生态红线管理，不允许放牧。

效果：植被覆盖度100%，该区域农民均转为该区域管护人员，同时发展设施农业及旅游业。

讨论：再野化的理念是消除人类干扰，让自然修复自然。自然系统内在的稳定性与完整性可以应对全球气候变化，保护生物多样性。随着我国城市化进程加速，大量农村闲置、损毁、废弃土地都可以采取再野化方式进行生态修复。

     NBS内涵是运用科技力量重新了解自然生态系统并利用自然自身，采用自然力量取代人工技术，作为解决方案中真正做功的核心部分。它摒弃了人类在工业社会中以技术手段破坏自然并获取自然资源的单向思维方式，指向可持续发展，依靠自然力量从自然中来到自然中去。进入21世纪以来，世界银行、世界自然保护联盟、世界自然基金委员会等组织联合发布“基于自然的解决方案”作为一种新的理念推行。NBS是一种保护、可持续管理和修复生态系统的行动。

     2015年比利时生态学家Hilde Eggermont在欧洲Biodiversa研讨会的基础上总结出三种类型的基于自然的解决方案：一是通过尽量减少对生态系统的干预，更好地保护利用生物多样性和自然生态系统；二是修复和调整现有的生态系统，以提升和更好地提供特定的生态系统服务；三是创建和管理新的（人工）生态系统(例如一些生态工程、绿色屋顶等)。

     基于自然的解决方案的特点有五：一是包罗万象，服务于经济、生态和环境多重目标。二是以生态保护修复为前提，为维护生物多样性和生态系统服务为基本任务，制定长期稳定方案。三是作为创新型和综合性治理手段，可单独实施或与其他生态化工程技术手段协同实施。四是因地制宜，以跨学科、专业和知识为支撑，便于交流复制和推广。五是可应用于多维空间尺度，与陆地和海洋景观有机结合。

     以往的生态修复关注特定生态系统组成与结构，NBS由于要适应气候变化，更加关注多尺度生态过程，如水文循环、生态系统生产力(ecosystem productivity)和食物网相互作用（food web interactions）等。

NBS案例1：内蒙古和林格尔生态修复项目

（大自然保护协会TNC项目）

问题：由于过度放牧、不适当的开垦和耕作、森林过度采伐以及水资源的不合理利用、气候变化加剧等原因，造成项目区生态系统遭到了破坏，生态系统服务功能逐渐丧失，生态屏障的作用逐渐减弱。

目标：打造“生态修复与经济发展相平衡”的区域可持续发展模式。

措施：1.在近4万亩的退化土地上进行以乔灌木混交种植和管理、草地恢复为主的退化土地综合修复；2.采用草料结合，农牧互补模式，对其中3000亩退化草场进行整体可持续放牧管理；3.利用集成旱作农业技术、生态旱作农业技术和测土配方施肥技术集成示范，帮助农牧民增产增收。

效果：6年的科学监测表明，造林保存率均保持在85%以上，林下植被盖度提高60%以上，单位面积草地生产力提高60%~94%，2017年林下植被物种数量相比2012年提高了43%。修复地土壤健康状况明显改善，土壤各养分含量出现不同程度的提高；土壤含水量提高3~5倍，年均涵养水531万吨；年均吸收5463吨二氧化碳，释放氧气3987吨，固定土壤2.5万吨，水土流失得到控制。

                                                                                                       2010年进行修复前（左）与2016年完成修复工作后的项目地（右）

NBS案例2：湖南长沙县低碳土地整治项目

（中德国际气候动议ICI合作项目）

问题：传统土地整治过度追求新增耕地指标、过度平整土地、过度硬化土地造成高碳排放，及农田渍水带来的生态环境问题。

目标：以减量化、再利用、再循环为原则进行项目区规划设计、全程进行绿色工程施工，优化土地利用布局以影响土壤碳库和植被碳库；增加农地的碳吸收能力，提高农地综合效益。

措施：1.灌排沟渠的卡扣型空心草砖全部采用建筑垃圾，降低原材料消耗。2.恢复田间池塘作为农田渍水净化系统可以降低污水治理成本和能耗，促进地表水循环利用，保护河道水源。3.尽量保持项目区地形地貌，减少挖方、填方工程量，进而减少施工过程中的碳排放量。4.道路沟渠设计施工过程中尽量降低水泥、钢筋等建筑耗材量，同时适当降低汽油、柴油等化石燃料的比例。

效果：该项目减少400吨二氧化碳排放量，亩均排放量减少96.15kg。与传统项目相比，卡扣砖和框格衬砌比传统衬砌方式节省混凝土1498.52m³。经农田渍水取样分析，净化后水的化学耗氧量从65.8mg/L下降到24.2mg/L，降低了41.6mg/L。项目保留的生态岛（以往会推平新增耕地）成为动物农药时的避难场所，保护了生物多样性。

保留未推平边角地的生态岛设计

农田渍水净化的设计图

讨论：NBS作为依靠自然途径，应对气候变化问题，具有广泛推广的价值，可以在绝大多数领域使用。如在国土整治与生态修复中，可以有基于自然的农田整理，基于自然的草场修复，基于自然的河流修复、基于自然的湿地修复等。

     自上个世纪80年代开始，发达国家认识到工程性干预对河流生态系统的危害，尝试将生态学引入河流治理中，拆除了混凝土护岸，恢复河流生态系统。落后的河流使用方式主要是泄洪和行船，而新的河流使用方式认为，河流为当地动植物提供生存空间，为当地居民提供休闲地，兼具泄洪和积蓄地表水资源的功能。日本曾经采取国家补贴的方式将河流与稻田之间全部建成硬质化的水渠，结果导致依靠稻田生存的鱼类濒危甚至灭绝。奥地利的穆尔河，曾是欧洲污染最严重的河流之一，经过拆除混凝土护岸等措施,底栖动物恢复到2000多种，鱼类恢复到200多种，鸟类恢复到50多种。2010年之后,欧盟水环境立法的重点也转向水生态，强调保护鱼类和其他生物。习近平总书记指出， 上世纪80年代，德国、瑞士等国家提出了“重新自然化”概念，将河流修复到接近自然的程度，很值得借鉴。要停止那些盲目改造自然的行为，不填埋河湖、湿地、水田，不用水泥裹死原生态河流，避免使城市变成一块密不透气的“水泥板”。

     发达国家提出的河流重新自然化有六个关键原则：一是通过使用基于过程的技术，如洪泛区重新连接，改善整个生态系统的完整性和生物多样性，而不是只关注单一物种的状态。二是尽早了解不同利益相关者群体的利益和动机。在计划活动之前讨论修复目标。三是了解上游和下游自然过程之间的联系，超越单个河段的规模，考虑河岸地区、洪泛区和更广阔的流域。四是针对退化的根本原因，而不是症状采取措施。五是尽可能减少干预，恢复自然进程，使河流能够自行恢复。六是在较长时间尺度(>5年)内使用可靠的监测技术评估修复项目，以确定结果并为未来的修复提供信息。

     瑞士于1983年颁布的河流保护的法规中也明确规定：在河流整治的各种方法中，从生态学的观点出发，应采用如下的优先级顺序：①生物材料方法（植物）；②混合方法（植物与木材或石料合用）；③刚性材料方法（木材、石料、砼）。需要实施河道整治工程时，对生态学和景观方面存在缺陷的河流部分，必须同时努力地予以改善。例如：增加植被或者在水流中抛石，为鱼类营造藏身之处等。瑞士通过立法要求各州在实施流域防洪措施的同时必须推进流域内的生态修复。1979~2012年间，瑞士共执行了848个河流生态修复项目，总计修复的河流长度为307公里，在此过程中积累了大量的规划、实施、管理、维护以及评价经验。

案例：德国伊萨河重新自然化（伊萨河计划Isar-Plan)）

问题：过度的水力开发使得伊萨河水位持续下降，直接导致了慕尼黑地区航运的衰败。到了20世纪，慕尼黑市内的河段变为被硬质化的水渠，完全失去了河流原有的风貌，不断增高的河堤和两侧陡峭的水泥堤防则使伊萨河变得难以亲近。

目标：恢复河流自身塑造能力，使河流形态自然多变。

措施：1.河床去硬质化。去硬质化的河床横截面 扩大，使得泄洪能力得以提升。2.建造跨河的缓坡(Sohlrampe)来替代原本固化的滚水堰(Sohlabstürze)。将30cm~60cm高的滚水堰改造 成缓坡后，原有的高差通过一段12cm~20m长的缓坡流段逐渐消除。坡道的基础由直径40cm~60cm的石块及粗糙的碎石过滤层组成，其上则为分列放置的边长0.9m~1.3m的石块，组成像蜂巢一样的结构相互支撑，增加了缓坡系统的稳定性。其间形成的小型洼地成为许多鱼类的栖息场所和育儿室，并起到鱼道(Fischaufstiegsanlagen)的作用，使鱼类洄游成为可能。3.引入水体沉积物。4.引入阻流因素 大型的石块和朽木作为阻流因素被额外引入，作为阻流因素和稀有昆虫的居所及儿童游憩场所。
效果：“伊萨河计划”建设从2000年2月—2011年6月，历时11年，通过改造，整个河流区域的发展更趋自然，水体也逐渐恢复了自身的调节能力，防洪能力提高，成为市民游憩地 。

修复前渠化伊萨河

修复后渠化伊萨河

讨论：发达国家水生态治理走过的弯路，给当下很多治理项目带来教训：渠化、硬化、工程化、景观化河道治理工程实不可取。伊萨河重新自然化成功经验说明，自然化的河道相较硬质化的防洪设施更为经济有效且有利于保护和恢复生态的作用。当前，河流重新自然化，采用本土低成本高效率的自然模式对大规模河道治理工程具有重要借鉴意义。

     山水林田湖草生态保护修复的内涵是：以生命共同体理念为指导，依据国土空间规划和生态保护修复等专项规划，以保障国家生态屏障和重点生态功能区健康安全为目标，在景观尺度上，统筹考虑山上山下、地上地下、陆地海洋以及流域上下游，优化国土空间布局，调整土地利用结构和关系，对退化、受损和毁坏的生态系统进行恢复的活动。

     山水林田湖草生态保护修复要坚持以下原则：第一是保护优先、自然恢复为主。坚守尊重自然、顺应自然、保护自然，坚持自然恢复为主，人工修复为辅，工程措施应以促进生态系统自我恢复、自我维持为目标，严防对生态系统造成新的破坏(让自然作功)。第二是系统修复、综合治理。贯彻山水林田湖草是一个生命共同体理念，遵循自然生态的整体性、系统性及其内在规律，综合考虑自然生态各要素，对山上山下、地上地下、岸上岸下、流域上下游、河口海岸进行整体保护、系统修复、区域统筹、综合治理（注重关系）。第三是按照安全、生态、景观的次序，从基于技术转向基于自然。按照先消除威胁以保证生态安全，再修复生态系统组成、结构以提升生态系统功能，再兼顾景观的美丽及联通性的次序，依据生态系统恢复力大小，选择自然恢复、人工辅助、人工重建等基于自然的解决途径，以确保修复效果。转变热衷于追求高技术、高投入、大组团、大景观，以征服自然改造自然的观念，禁止“伪生态、实损害”工程，杜绝“盆景”项目、形象工程（基于自然）。第四是统筹兼顾，绿色发展。坚持人与自然和谐共生基本方略，协调经济发展与生态保护关系，处理好生态保护与百姓长远生计的关系。按照生产发展、生活富裕、生态良好的要求，推进生态产业化、产业生态化（人与自然共同体）。第五是用途管制，突出重点。依据国土空间规划，严格落实国土空间用途管制，严守生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界“三条”控制线。围绕区域主导生态功能和服务定位，分区开展生态保护修复（优化目标）。第六是久久为功，标本兼治。坚持问题导向，保持生态保护修复的战略定力持续攻坚。坚持长远结合、标本兼治，尊重生态系统恢复周期规律（演替规律）。

案例1：山-湖模式（ Mountain  to  Lake）——云南抚仙湖

问题：抚仙湖周边山地石漠化、坡耕地过度垦殖、森林植被退化；坝区大肥、大水及农药造成农业面源污染；近岸虾塘鱼池对湖岸造成破坏。

目标：保护抚仙湖优质水，降低污染风险。

措施：1.山上水源涵养区(修山扩林)：修复矿区面积1.19万亩，敏感地带矿山环境得到整治；新增水源涵养面积10.99万亩，流域植被覆盖率提高至37.78%以上，水源涵养功能明显提高。2.坝区绿色发展区（调田节水与控污治河）：优化北部农田结构调整，节水增效农田面积15.1万亩；整治土地1.75万亩。3.湖体保护区（生态修复与治湖保水）：流域湿地面积增加2.2万亩，湖泊缓冲带恢复。

效果：抚仙湖湖体水质稳定保持I类和土著鱼种保护取得成效。污染风险大大降低。

工程布局图 

 山上坡耕地退耕还林图

坝区大肥大水大药的蔬菜用地

湖边退池退耕还湿图

案例2：山-海模式（Mountain to Sea）——福建闽江流域（福州段）

问题：上游山地黄楮林林分质量下降，保水能力降低；中游两岸河岸有部分崩塌，矿山开采及农民种植橄榄树大量使用除草剂造成水土流失；入海口湿地外来物种互花米草入侵。

目标：维持闽江流域水生态系统健康。

措施：1.山上进行林分改造；2.河岸治理及矿山生态修复，增强完整性及整体性；3.集体林权购买；4.红树林种植抑制互花米草。

效果：逐渐显现，有待持续（正在进行工程）。

项目规划示意图