恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究熱點(diǎn)與動向

張雪　邱鵬飛

摘要：當(dāng)今世界面臨的全球變化、生物多樣性喪失、生態(tài)退化等問題已成為困擾全球可持續(xù)發(fā)展的重要障礙，對全球或區(qū)域退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建已成為當(dāng)前人類面臨的重要任務(wù)之一。本文就恢復(fù)生態(tài)學(xué)的定義，近期的研究熱點(diǎn)尤其是我國先進(jìn)的恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究成果進(jìn)行闡述，并結(jié)合當(dāng)前國際前沿恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會的主要內(nèi)容提出恢復(fù)生態(tài)學(xué)的可能發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：恢復(fù)生態(tài)學(xué)；研究熱點(diǎn)；研究動向

自1940年以來，隨著人口的持續(xù)增長，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對自然資源的需求也在增加，人類生產(chǎn)、生活和探險的足跡遍及全球，隨之產(chǎn)生的環(huán)境污染、植被破壞、土地退化、水資源短缺、氣候變化、生物多樣性喪失等問題加大了對自然生態(tài)系統(tǒng)的脅迫。目前全球已被大面積的退化生態(tài)系統(tǒng)所覆蓋，能否恢復(fù)與重建業(yè)已退化的生態(tài)系統(tǒng)，是社會能否可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。20世紀(jì)80年代，恢復(fù)生態(tài)學(xué)應(yīng)運(yùn)而生?；謴?fù)生態(tài)學(xué)從理論和實(shí)踐2方面研究生態(tài)系統(tǒng)退化、恢復(fù)、開發(fā)和保護(hù)機(jī)理，逐漸成為退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建的指導(dǎo)性學(xué)科。

1恢復(fù)生態(tài)學(xué)的定義與發(fā)展

1.1恢復(fù)生態(tài)學(xué)的定義

恢復(fù)生態(tài)學(xué)這個科學(xué)術(shù)語是英國學(xué)者J.D.Aber和W.Jordan于1985年提出的，它是一門關(guān)于生態(tài)恢復(fù)的學(xué)科，屬于應(yīng)用生態(tài)學(xué)的一個分支。由于恢復(fù)生態(tài)學(xué)具有理論和實(shí)踐性，從不同的角度看會有不同的理解，因此關(guān)于恢復(fù)生態(tài)學(xué)的定義有很多，其中具代表性的如下：美國自然資源委員會認(rèn)為使一個生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到較接近其受干擾前的狀態(tài)即為生態(tài)恢復(fù)；彭少麟等提出，恢復(fù)生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)退化的原因、退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建的技術(shù)與方法，過程與機(jī)理的科學(xué)；國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)會提出：生態(tài)恢復(fù)是幫助研究生態(tài)整合性的恢復(fù)和管理的科學(xué)，生態(tài)整合性包括生物多樣性、生態(tài)過程和結(jié)構(gòu)、區(qū)域及歷史情況、可持續(xù)的社會實(shí)踐等廣泛的范圍。

1.2恢復(fù)生態(tài)學(xué)的發(fā)展

當(dāng)前在恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論和實(shí)踐方面走在前列的是歐洲和北美，在實(shí)踐中走在前列的還有新西蘭、澳洲和中國，其中歐洲偏重礦地恢復(fù)，北美偏重水體和林地恢復(fù)，而新西蘭和澳洲以草原管理為主，中國則因人口偏多強(qiáng)調(diào)農(nóng)業(yè)綜合利用。我國的恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究始于20世紀(jì)50年代，近年來，在國內(nèi)的恢復(fù)生態(tài)學(xué)領(lǐng)域，無論是研究項(xiàng)目、科研隊(duì)伍，還是每年發(fā)表的論文數(shù)量，都大大地增加了。綜合我國多年來的研究，從生態(tài)系統(tǒng)層次上，有森林、草地、農(nóng)田、水域等方面的研究，也有地帶性生態(tài)系統(tǒng)退化及恢復(fù)方面的研究，如干旱、半干旱區(qū)、荒漠化及水土流失地區(qū)生態(tài)恢復(fù)的工程、技術(shù)、機(jī)理方面的研究。可以說，國家的重大需求極大地推動了我國恢復(fù)生態(tài)學(xué)的發(fā)展，而學(xué)科的發(fā)展又有效地指導(dǎo)了生態(tài)恢復(fù)的社會實(shí)踐。

2恢復(fù)生態(tài)學(xué)的研究熱點(diǎn)

從恢復(fù)生態(tài)學(xué)的歷程看，當(dāng)前恢復(fù)生態(tài)學(xué)的研究已從靜態(tài)研究、單一狀態(tài)研究、基于結(jié)構(gòu)的方法和集中于某一類型生態(tài)系統(tǒng)研究等特征轉(zhuǎn)向動態(tài)研究、多狀態(tài)研究、基于過程的方法和多維向恢復(fù)評價標(biāo)準(zhǔn)等特征。其研究熱點(diǎn)包括：從生態(tài)系統(tǒng)的角度評估生態(tài)系統(tǒng)退化、恢復(fù)過程中的非生物與生物障礙；恢復(fù)中關(guān)鍵過程（授粉、擴(kuò)散、水災(zāi)、養(yǎng)分循環(huán)等）的時空動態(tài)；生態(tài)恢復(fù)中不可逆轉(zhuǎn)的閾值；物種間相互作用及其在區(qū)域間的轉(zhuǎn)移；“神秘”的生物群（真菌、假瘤菌、土壤原生動物等）在恢復(fù)中的作用；注重生物連接性的生物多樣性產(chǎn)出；地上與地下作用及反饋；以生態(tài)系統(tǒng)尺度為基礎(chǔ)上強(qiáng)調(diào)景觀尺度及交錯帶的生態(tài)恢復(fù)；景觀中的廊道和連接性問題在生態(tài)恢復(fù)中的作用；國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)會提出的生態(tài)恢復(fù)的9個特征；自然資本的恢復(fù)；恢復(fù)生態(tài)產(chǎn)品與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；基于鄉(xiāng)土植被及養(yǎng)分管理的恢復(fù)設(shè)計(jì)；氣候變化背景下的生態(tài)恢復(fù)問題；生態(tài)恢復(fù)過程中的經(jīng)濟(jì)過程等領(lǐng)域。此外，恢復(fù)生態(tài)學(xué)還與當(dāng)前比較熱門的政治問題，如排放與交易、生物多樣性喪失、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能支付等緊密相連。

我國恢復(fù)生態(tài)學(xué)的研究目前在彭少麟等人的帶領(lǐng)下，在生物入侵地恢復(fù)領(lǐng)域的研究與實(shí)踐中取得了顯著的成績。以往利用物理、化學(xué)和生物等多種方法控制入侵植物，可以在短期內(nèi)控制其暴發(fā)，但是一段時間后總是復(fù)發(fā)，而控制清除后反復(fù)暴發(fā)更是難上加難。例如小葉海金沙在北美反復(fù)暴發(fā)，其每一次治理都面臨比之前更大的難題。彭少麟及其團(tuán)隊(duì)利用生態(tài)控制的基礎(chǔ)理論，篩選控制入侵的土著物種，找出基于功能群配置與群落構(gòu)建來控制入侵的理論與方法，構(gòu)建控制入侵反復(fù)暴發(fā)的群落生境，多次解決了入侵種反復(fù)暴發(fā)的問題。例如對廣州白云山外來入侵植物五爪金龍的生態(tài)控制就是一個很好的例子，2007年該入侵種暴發(fā)，清除花費(fèi)了20多萬，2008年再次復(fù)發(fā)，清除花費(fèi)了80多萬，2009年與彭少麟團(tuán)隊(duì)合作，清除后種上篩選的土著植物，至今不再暴發(fā)。我國生物入侵研究未來的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在3個方面：重點(diǎn)轉(zhuǎn)向外來種和土著種的種間關(guān)系；將生物入侵與其他研究熱點(diǎn)如全球變暖、生物多樣性喪失等問題結(jié)合起來考慮入侵成功的原因；研究水平向宏觀和微觀2方面拓展。

3恢復(fù)生態(tài)學(xué)的研究動向

國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)學(xué)會召開的全球范圍的恢復(fù)生態(tài)學(xué)研討會，著力于研究當(dāng)前恢復(fù)生態(tài)學(xué)的重大和熱點(diǎn)問題。從2013年第五屆國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會及2015年第六屆國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會來看，近期恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究主要有以下幾個方面的發(fā)展趨勢：

3.1將恢復(fù)生態(tài)與全球變化等問題結(jié)合起來研究

隨著全球性生態(tài)系統(tǒng)退化和破壞的日益加劇，生態(tài)恢復(fù)成為具全球挑戰(zhàn)性的課題，生態(tài)恢復(fù)影響著全球碳匯動態(tài)、物質(zhì)的生物地球化學(xué)循環(huán)、人類的生存環(huán)境等，其理論研究和實(shí)踐對于人類乃至全球變化都至關(guān)重要。2013年第五屆國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會討論了用氣候、系統(tǒng)發(fā)生及其他長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)；評估森林恢復(fù)在碳固定中的確切意義；考慮變化的海岸與海平面上升的生態(tài)恢復(fù)；在變化世界中確定牧場生態(tài)恢復(fù)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇等問題。2015年第六屆國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會也提出，生態(tài)恢復(fù)面對著全球退化的問題；生態(tài)修復(fù)緩解和調(diào)節(jié)全球氣候變化；全球海岸帶恢復(fù)的現(xiàn)狀及需求等問題。

3.2以生態(tài)系統(tǒng)為基點(diǎn)，在景觀尺度上表達(dá)研究

隨著環(huán)境問題與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全球化，生態(tài)系統(tǒng)乃至景觀等大尺度的研究日益成為恢復(fù)生態(tài)學(xué)新的研究熱點(diǎn)，只有認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，才能了解生態(tài)系統(tǒng)在各種環(huán)境，尤其是在當(dāng)今全球關(guān)心的氣候變化條件下的發(fā)展趨勢。而生態(tài)恢復(fù)的實(shí)踐也是以具體的生態(tài)系統(tǒng)作為研究的對象。2013年第五屆國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會的主題是“回顧過去，引領(lǐng)未來”，大會強(qiáng)調(diào)，設(shè)計(jì)城市生境時將景觀建筑觀念整合到恢復(fù)的實(shí)踐中。要有效地進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)，必須以生態(tài)系統(tǒng)為基點(diǎn)了解生態(tài)系統(tǒng)，才能研究并恢復(fù)它，而成功的生態(tài)恢復(fù)，總是以景觀來表達(dá)的。

3.3自然恢復(fù)與社會人文的耦合

恢復(fù)生態(tài)是全球性的，不只是自然的過程，應(yīng)有全社會的支持，包括政治、經(jīng)濟(jì)和人文的介入?；謴?fù)生態(tài)學(xué)的主要任務(wù)是解決實(shí)踐中的強(qiáng)烈需求，通過理論的創(chuàng)新推動社會生態(tài)恢復(fù)的進(jìn)展。2015年第六屆國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會強(qiáng)調(diào)，恢復(fù)生態(tài)需要社會參與及文化價值觀的融合。2013年第五屆國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會中也提出將發(fā)展管理志愿者作為社區(qū)生態(tài)恢復(fù)最好的方案。21世紀(jì)是城市的世紀(jì)，城市的未來亦是人類的未來。城市的生態(tài)恢復(fù)不僅為自然景觀問題，還包括人文景觀、歷史景觀、文化與美感等，應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)社區(qū)藝術(shù)。必須開展生態(tài)恢復(fù)教育，為人類與自然的和諧發(fā)展提供機(jī)會。

3.4生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的發(fā)展

2013年第五屆國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會提出，生態(tài)恢復(fù)應(yīng)歸類于技術(shù)領(lǐng)域，它與其他技術(shù)要求不同，要同時考慮是否違背生態(tài)學(xué)原則。同時提出，生態(tài)恢復(fù)和景觀建筑學(xué)、新奇的延伸恢復(fù)的范式生態(tài)系統(tǒng)、或在恢復(fù)生態(tài)學(xué)中的工具作用、遙感在生態(tài)恢復(fù)和自然區(qū)域管理中的應(yīng)用等內(nèi)容。2015年第六屆國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會也提出繪制全球土地退化地圖、社會經(jīng)濟(jì)脆弱性分析、生態(tài)恢復(fù)模型、恢復(fù)的空間分析等內(nèi)容。

3.5生態(tài)恢復(fù)實(shí)踐要注重政策與合作，恢復(fù)生態(tài)理論研究需要跨越邊界

區(qū)域性和大尺度的有效生態(tài)恢復(fù)，不能只靠學(xué)者的研究和民眾的熱情，必須通過立法成為依據(jù)，由司法進(jìn)行保證。生態(tài)恢復(fù)的有效實(shí)施，要依賴政治上的支持、立法的和相關(guān)機(jī)構(gòu)的保證。有效的生態(tài)恢復(fù)實(shí)踐在地域上是以自然系統(tǒng)為邊界的，常常要求多個行政地區(qū)甚至是多個國家合作。2015年第六屆國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會中提出生態(tài)恢復(fù)的政策需求、生態(tài)恢復(fù)的法律框架與機(jī)制、中國與歐洲的生態(tài)恢復(fù)合作等內(nèi)容。在理論支撐方面，恢復(fù)生態(tài)學(xué)的許多理論、方法來源于生物學(xué)、地學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會學(xué)、數(shù)學(xué)等自然學(xué)科以及工程學(xué)、林學(xué)、農(nóng)學(xué)、環(huán)境學(xué)等應(yīng)用性學(xué)科，生態(tài)恢復(fù)的過程和機(jī)理研究，必須從不同的空間組織層次上來進(jìn)行，恢復(fù)生態(tài)學(xué)涉及眾多學(xué)科，需要多學(xué)科的理論集成。

3.6生態(tài)恢復(fù)的教育與能力培養(yǎng)

生態(tài)恢復(fù)是一個長期的過程，需要長期不斷的努力，因此從長遠(yuǎn)的眼光來看，發(fā)展生態(tài)恢復(fù)的教育與能力培養(yǎng)是必要的。2013年第五屆國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會中提出要大力發(fā)展恢復(fù)生態(tài)學(xué)教學(xué)，2015年第六屆國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會中也提出要加強(qiáng)發(fā)展中國家彈性生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的能力培養(yǎng)及生態(tài)恢復(fù)的教育與宣傳。

4結(jié)語

恢復(fù)生態(tài)學(xué)作為全球最為關(guān)注的學(xué)科領(lǐng)域之一，其與人類的生存及全球的可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。我國近幾十年在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時生態(tài)退化嚴(yán)重，如何進(jìn)行綜合整治、恢復(fù)和重建退化的生態(tài)系統(tǒng)，保證資源的可持續(xù)利用和保護(hù)環(huán)境，是提高區(qū)域生產(chǎn)力、改善生態(tài)環(huán)境、使經(jīng)濟(jì)得以持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，因此，生態(tài)恢復(fù)任重道遠(yuǎn)，未來更應(yīng)該加強(qiáng)恢復(fù)生態(tài)學(xué)的研究與實(shí)踐。

（收稿：2017-03-22）