城市生態(tài)系統(tǒng)修復研究進展

李 鋒,馬 遠

1 清華大學建筑學院景觀學系, 北京 100084 2 清華大學建筑學院生態(tài)修復研究中心, 北京 100084

20世紀80年代初,馬世駿和王如松從生態(tài)學的觀點出發(fā),提出城市生態(tài)系統(tǒng)是以人的行為為主導、自然環(huán)境為依托、資源流動為命脈、社會體制為經絡的社會-經濟-自然復合生態(tài)系統(tǒng)[1]。城市生態(tài)系統(tǒng)修復是基于復合生態(tài)系統(tǒng)理論的共軛生態(tài)修復,其核心就是要調節(jié)好以水、土、氣、生、礦為主體的自然生態(tài)過程,以生產、流通、消費、還原、調控為主流的經濟生態(tài)過程和以人的科技、體制、文化為主線的社會生態(tài)過程在時、空、量、構、序范疇的生態(tài)耦合關系,推進以整體、協(xié)同、循環(huán)、自生為基礎的生態(tài)規(guī)劃、生態(tài)工程與生態(tài)管理的技術體系,在保育生態(tài)活力的前提下,實現社會經濟的高速協(xié)調發(fā)展。其基本宗旨是從觀念轉型、體制改革和技術創(chuàng)新入手,修復、涵養(yǎng)、強化區(qū)域社會生態(tài)、經濟生態(tài)和自然生態(tài)系統(tǒng)服務,促進人與自然的協(xié)同進化,使得城市生態(tài)系統(tǒng)的各個方面都修復到結構合理、功能高效、關系和諧的狀態(tài)。

城市綠地、濕地、廢棄地組成了城市最主要的生態(tài)空間。長期以來,眾多學者從城市綠地、濕地和廢棄地的角度入手,對城市生態(tài)系統(tǒng)修復開展了大量研究,涵蓋生態(tài)系統(tǒng)修復的工程技術、調查、評估、規(guī)劃、管理等多個方面,取得了豐富的研究成果。

1 城市生態(tài)系統(tǒng)修復研究進展

1.1 城市綠地生態(tài)系統(tǒng)修復研究進展

本文城市綠地是廣義的概念,一般是指城市及城市周邊的園林綠地、城市森林等,還可包含都市農田、立體綠化等多種形式[2- 3]。西方發(fā)達國家在經歷了“先污染后治理”工業(yè)模式之后,環(huán)境遭到嚴重破壞,最先認識到城市綠地對生態(tài)環(huán)境的改善作用。19世紀末,奧姆斯特德等人把數個公園連在一起,形成了景觀優(yōu)美的波士頓公園體系;莫斯科通過20世紀30年代的“綠色城市”綠地系統(tǒng)改造,發(fā)展成為花園城市;我國在20世紀70年代提出了城市綠地“連片成團,點線面結合”的方針,大幅促進了城市綠化的發(fā)展[4]。目前,隨著城市化和城市綠化建設的發(fā)展,人們對城市綠地的認知進一步加強,其在改善城市生態(tài)環(huán)境、提升人居生活質量方面的價值已得到公認。城市綠地已被視為城市的綠色基礎設施,目前針對城市綠地的生態(tài)系統(tǒng)修復開展了大量研究,主要聚焦于以下方面：

1.1.1城市綠地的生態(tài)系統(tǒng)服務

一般認為,綠地具有支撐、供給、調節(jié)、文化4大類生態(tài)系統(tǒng)服務[5]。對城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務的研究主要集中于調節(jié)功能和文化功能兩大類。其中,調節(jié)功能有涵養(yǎng)水源、調節(jié)徑流、固碳釋氧、調節(jié)小氣候等;文化功能主要體現在美學、精神、教育、娛樂等方面的功能和價值[6]。隨著城市發(fā)展、人們認知水平提高以及研究方法的進步,城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務的內涵也在不斷豐富,研究內容和發(fā)展趨勢主要體現在以下方面：①重視城市綠地對城市這一獨特生態(tài)環(huán)境的作用及相互影響,如改善城市熱島效應、減緩雨洪災害、降低噪音、滯留空氣顆粒物、吸收有毒氣體、土壤重金屬等方面[7- 8];②關注城市綠地對居民生活的影響,如景觀游憩、防災避災、與人類身心健康、幸福感、滿意度等的關系[9- 10];③對城市綠地結構和功能相互關系的研究逐步深入,主要是綠地的配置方式、樹種選擇、最小適宜面積等方面[11- 12];④研究趨向于精細化,如針對海綿城市綠地、棕地修復等具有特定用途綠地的研究[13- 14];⑤定性研究向定量研究轉變;⑥重視對城市綠地生物多樣性的研究;⑦研究的區(qū)域逐步擴大,已經從單一或少數綠地擴展到區(qū)域尺度研究[15- 16]。

1.1.2城市綠地的空間格局

當前,城市綠地已成為城市生態(tài)基礎設施的重要部分,其布局、規(guī)劃也作為城市空間規(guī)劃的重要內容得到了應有的重視。隨著景觀生態(tài)學、城市規(guī)劃等學科理論的深入,以及RS、GIS等空間數據和分析技術的發(fā)展,城市綠地的空間格局和演變過程成為了研究熱點,深入探討城市綠地格局和過程的量化關系成為了可能。目前對城市綠地空間格局研究主要從綠地格局與生物多樣性、綠地格局與城市生態(tài)環(huán)境、綠地格局與居民使用和健康、綠地格局與城市的協(xié)調發(fā)展等方面開展[17-20]。

1.1.3城市綠地的生態(tài)管理

城市綠地的生態(tài)管理是提升綠地系統(tǒng)質量,優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)服務的重要途徑。目前對于城市綠地管理的研究主要有以下方面：①城市綠地的保護修復和開發(fā)利用。通過建立森林公園、自然保護區(qū)等多種保護地形式,通過自然修復和再野化方法保育生物多樣性,以及開展景觀、旅游開發(fā)的適宜性評價等[21-22]。②從居民安全角度出發(fā),探討綠地空間結構和安全的關系、城市樹木管護措施對安全的影響等[23];③從提升綠地生態(tài)系統(tǒng)健康的角度出發(fā),開展綠地的健康狀況評價[23];④城市綠地的管理提倡近自然營造、鄉(xiāng)土樹種選用、綠地土壤保育等[24]。此外,近年來,許多研究從社會學角度研究城市綠地的空間布局公平性管理,以及公眾參與機制等的研究[25-26]。

1.2 城市濕地生態(tài)系統(tǒng)修復研究進展

濕地被稱為地球之腎,其生態(tài)價值早已得到公認,國內外關于濕地開展了很多研究。相比之下,人們對城市濕地的關注比較晚。在國際上,2008年召開的《濕地公約》第十屆大會首次關注“濕地與城市化”,此后直到2012年才正式提出了城市和城郊濕地的概念[27]。

相比于自然濕地,城市濕地由于地處城市及周邊,與人類生產、生活具有更加密切的聯(lián)系。在城鎮(zhèn)化的影響下,城市濕地面積呈現出更明顯的銳減態(tài)勢。據統(tǒng)計,美國的城市濕地在20世紀減少了50%,北京市僅1980年至今城市濕地面積已縮減一半,武漢市從1950年到1998年湖泊面積減少了90%以上[28]。此外,城市濕地的水質及水文過程受城市環(huán)境影響強烈[29-30],水質污染、生態(tài)系統(tǒng)功能退化等問題十分突出。因此,保護和修復城市濕地生態(tài)系統(tǒng),是當前需要研究的重要課題,目前的研究主要集中于以下方面：

1.2.1城市濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務

濕地生態(tài)系統(tǒng)服務的研究主要有功能的評估和價值的核算,是開展城市濕地生態(tài)修復和管理工作的重要基礎。圍繞城市濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務,國內外學者開展了大量研究。早期的研究主要沿用自然濕地生態(tài)系統(tǒng)服務的分類體系和核算方法。影響較廣泛的分類體系是2005年聯(lián)合國千年生態(tài)系統(tǒng)評估,該體系梳理了濕地的供給、調節(jié)、文化、支持四大類功能,并向下分為食物供給、原材料供給、水質凈化、調蓄洪水、土壤保持、固碳釋氧、提供生物棲息地、涵養(yǎng)水源、休閑娛樂等17項生態(tài)系統(tǒng)服務[5]。目前,濕地生態(tài)系統(tǒng)服務的研究方法主要是利用衛(wèi)星遙感和地理信息系統(tǒng)技術,通過遙感影像、統(tǒng)計數據、社會調查等途徑,評估生態(tài)系統(tǒng)服務的功能和價值,評價方法主要有能值法、物質量法、價值量法等方法體系[31]。由于城市濕地與自然濕地間存在明顯的差異性,自然濕地的分類體系難以全面反映城市濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務。有學者認為和自然濕地相比,城市濕地供給功能弱化,但是在城市安全、人類生活方面的服務更加明顯[32]。因此,近年來,許多研究開始著眼于城市濕地對城市和居民的生態(tài)系統(tǒng)服務,如緩解熱島效應、吸納空氣顆粒物、自然教育、居民幸福指數、房價等方面[33-39]。

1.2.2城市濕地的生態(tài)修復技術

城市濕地與自然濕地相比,其生態(tài)系統(tǒng)破壞具有不同的特點：1)建設導致的濕地破碎化;2)硬化地表和溝渠等改變了徑流過程;3)大量生產生活污染物危害濕地水環(huán)境[29-30]。目前針對城市濕地的生態(tài)修復方法和技術的研究主要集中于城市濕地的格局優(yōu)化、水資源配置、水文過程調節(jié)、水質凈化、生態(tài)系統(tǒng)調控等方面[29- 30]。

此外,人工濕地在城市濕地生態(tài)修復中的作用越來越大,已成為了城市濕地的一個重要組分。人工濕地是一種集合了植物、基質、微生物共同作用的生態(tài)污水處理系統(tǒng)[40],根據水面位置可分為表流型和潛流型濕地[41],具有成本低廉、管理簡便的特點[42]。目前關于人工濕地的研究多集中于處理農業(yè)點面源污染、生活污水處理、雨水處理等方面[43- 46],研究內容主要有植物的選擇、基質的選擇、處理工藝流程等[42]。早期的多數研究都認為人工濕地是結構和功能比較單一的一種功能性濕地[47],近年來許多研究開始關注基于自然-經濟-社會復合生態(tài)系統(tǒng)理念的復合型人工濕地,在人工濕地中結合了科普教育、景觀游憩、生物棲息地等功能[45,48- 49],取得了很多成果,如成都的活水公園就是將污水處理的工藝流程與景觀游憩和科普教育相結合的一個成功嘗試[50]。

1.2.3城市濕地的保護和管理

隨著人類經濟社會的發(fā)展,濕地保護和管理的理念也處在不斷變化之中?？傮w來看,是一條從開發(fā)到保護的發(fā)展路徑。以美國為例,美國的濕地保護政策經歷了濕地開發(fā)期、政策轉型期、“零凈損失期”三個階段[51]。在城市復合生態(tài)系統(tǒng)背景下,城市濕地的主要管理目標是：保護和修復濕地的結構和功能、推動社會發(fā)展、實現濕地資源的可持續(xù)利用[51]。目前,國內外對于城市濕地的管理和保護措施主要有以下方面：1)通過制定相關的法律法規(guī)保護城市濕地[52];2)城市濕地的生態(tài)補償、占補平衡、交易制度等,如美國的“零凈損失”、“濕地銀行”等機制[53];3)建設濕地公園、濕地自然保護區(qū),加強城市濕地生態(tài)系統(tǒng)的保護,同時合理開發(fā)利用,開展科普教育、休閑游憩等[54];4)以區(qū)域生態(tài)格局研究為基礎,將城市濕地納入到土地利用和總體規(guī)劃中,保護和修復城市濕地的景觀格局[55];5)建立持續(xù)、動態(tài)的城市濕地監(jiān)測網絡和評價體系,防止?jié)竦赝嘶痆56];6)推動多元的投資機制,各級政府、社會資本投入,以及推動濕地消費等[57];7)重視社會監(jiān)督、公眾參與在城市濕地管理中的作用[52]。

1.3 城市廢棄地生態(tài)系統(tǒng)修復研究進展

城鎮(zhèn)化過程中,受資源衰竭、產業(yè)調整、土地用途變化、生產生活廢棄物堆積等多種因素的影響,產生了大量的城市廢棄地,常見的城市廢棄地類型有廢棄礦山、工廠、垃圾填埋場等[58]。城市廢棄地侵占了大量國土資源,據2015年我國國土統(tǒng)計數據,各類廢棄地面積達到近1000萬hm2,其中近600萬hm2有待復墾;許多類型的城市廢棄地還存在不同程度的環(huán)境污染,給居民生活帶來了嚴重隱患,甚至造成公害,如美國的臘夫運河事件等;除此之外,城市廢棄地被稱為“城市的傷疤”,是城市中“丑陋的斑塊”,對城市景觀格局和市容環(huán)境造成了不良影響[59]。

大量的城市廢棄地嚴重阻礙了城市的健康和可持續(xù)發(fā)展。城市廢棄地的生態(tài)系統(tǒng)修復是使城市廢棄空間再度煥發(fā)生機、使城市生態(tài)環(huán)境得到改善的過程,是促使城市復合生態(tài)系統(tǒng)中自然、經濟、社會三要素協(xié)同發(fā)展的必由之路。目前,城市廢棄地的生態(tài)系統(tǒng)修復研究主要集中于以下方面：

1.3.1廢棄地污染治理技術

廢棄礦山、垃圾填埋場、以及從事污染生產的廢棄工廠等許多廢棄地類型對生態(tài)環(huán)境均具有明顯的影響,主要以土壤和地下水污染為主,常見的污染物類型有重金屬、農藥化肥類、酸堿鹽類、有機物、放射性污染、病原菌類污染等[58]。一般來說,廢棄地污染治理主要有物理、化學、生物途徑,如分離、固定、轉移、轉化、生物降解等方法。根據污染物處理空間位置的差異可分為原位處理和異位處理。原位修復指不移動受污染的土壤或地下水,直接在場地發(fā)生污染的位置對其進行原地修復或處理;異位修復技術是對污染的土壤或地下水先進行挖掘或抽取,然后搬運或轉移到其他場所或位置進行處理[60]。原位處理具有節(jié)約成本、適宜于深層次污染、減少對環(huán)境的擾動和污染物的暴露等優(yōu)勢,是當前城市廢棄地土壤和地下水污染治理的主要發(fā)展方向[61]。污染處理的目標有“基于污染物總量控制”和“基于污染物風險評估”兩種思路[59]。前者在修復過程中常面臨修復成本極高的限制,適用于修復簡單、污染類型明確的廢棄地類型;后者則是以場地風險控制為目標,通過例如用途限制、工程隔離等措施避免特定情景下的風險,具有經濟性和更為廣泛的適用性[62]。

1.3.2廢棄地生態(tài)系統(tǒng)修復和重建技術

由于人類的生產活動,許多廢棄地生態(tài)系統(tǒng)嚴重退化。廢棄地的生態(tài)系統(tǒng)修復主要有人工修復和自然修復兩種思路,對自然修復的研究多集中于修復效果的監(jiān)測和評價,而人工修復研究則側重于開發(fā)不同的修復方法,如植被修復、動物修復、微生物修復、表層土壤重構、營養(yǎng)物覆蓋方法等方面[63]。植被修復是生態(tài)系統(tǒng)修復和重建的關鍵[64],圍繞植被修復,目前的研究主要集中在固氮植物、吸附重金屬植物、水土保持植物、耐受性植物等的篩選、配置方法等[65-73]。植被的群落演替規(guī)律對生態(tài)系統(tǒng)修復也具有重要參考作用。還有許多研究著眼于群落結構、演替動態(tài)等方面。如模擬自然群落進行植物修復[74]、利用土壤種子庫技術修復破壞的生態(tài)系統(tǒng)[75];有研究認為廢棄地生態(tài)系統(tǒng)演替的不同階段適生植物種類是不同的,應以更高演替階段物種作為植物配置參考[76];還有研究指出,入侵物種會減緩演替進程、建群種補植可加速演替[77-79]。此外,生態(tài)系統(tǒng)的修復離不開土壤、水肥等立地條件的改善。一方面是通過邊坡固定、工程綠化措施創(chuàng)造立地條件[80-82],如掛網噴播、生態(tài)植被毯等;另一方面是通過有機物改良、表層土壤重構、微生物銀行等方式改良土壤[83-85],為生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展提供基礎。

1.3.3城市廢棄地的生態(tài)修復與景觀再造模式

從20世紀90年代起,國外開始注重通過景觀再造模式修復和重建城市廢棄地。生態(tài)修復的景觀再造模式注重科學技術手段和藝術手法的有機結合,將廢棄地改造成為具有豐富內涵和生機的現代景觀。我國廢棄地景觀再造起步較晚,以往對于城市廢棄地的處理多以環(huán)境安全和生態(tài)環(huán)境改善作為目標。隨著國外修復生態(tài)學、現代景觀設計思想的傳入,我國開始關注廢棄地生態(tài)修復的景觀再造模式。一般來說,城市廢棄地的再利用方式主要有景觀旅游用地、居住或商業(yè)用地、新型都市工業(yè)用地、農業(yè)用地等類型[86]。但是越來越多的城市廢棄地通過生態(tài)修復和景觀再造轉化成為城市公共景觀空間,原因主要有：景觀再造費用較低、周期短;可以應對不穩(wěn)定場地條件,如水質、地質隱患、潛在的污染等;使用靈活,既可作為永久場地,又可作為臨時過渡場地[59]。除此之外,景觀再造模式不僅關注生態(tài)修復和景觀風貌的再生,還重視歷史文化和場地精神,使場地的歷史、記憶、土地感知得以再生并傳承,是一種重要的自然-經濟-社會復合生態(tài)修復途徑。目前,國外經典的廢棄地景觀再造修復案例有：德國魯爾區(qū)北杜伊斯堡景觀公園、美國西雅圖煤氣廠公園、巴西圣保羅市西維塔公園等;我國經典案例有：上海世博會后灘公園、上海辰山植物園礦坑花園、中山岐江公園、首鋼工業(yè)遺址公園等。

2 城市生態(tài)系統(tǒng)修復研究的問題和不足

2.1 以人工修復為主,自然修復不足

國內外大量研究表明,人工修復短期效果明顯快于、好于自然修復,但從長期來看,人工修復運維成本高,穩(wěn)定性、演替效果、生物多樣性等方面遠不及自然修復[87-90]。在濕地修復中,美國、歐洲、日本等發(fā)達國家和地區(qū)提出“多自然型河流”、“重新自然化”等保護和修復策略,以及“讓大自然修復濕地”[91]等思想,將城市地區(qū)過于人工化的濕地環(huán)境進行自然化、野化的修復,目標是修復城市濕地的自然風貌和功能;廢棄地生態(tài)修復中已開始注重利用自然演替以及污染物自然分解等過程實現低干預、低投入和長效的生態(tài)修復。如修復過程中選用鄉(xiāng)土植物、利用林下表土和凋落物促進自然演替等[63];美國的礦山修復使用一種地貌復墾法(Geomorphic Reclamation),通過模擬自然的地形地貌、水文過程等,起到了很好的人工促進自然修復效果[63]。但總體而言,國內的城市生態(tài)修復目前仍以人工措施為主,生態(tài)系統(tǒng)結構簡單、修復效果較差,甚至常有不當的人工措施引起生態(tài)系統(tǒng)破壞的現象[92],需要加強自然修復的研究和應用,因地制宜,進行近自然綠地和濕地的營造和管理。

2.2 生態(tài)修復機理和量化研究不夠深入

當前,國內外對于城市綠地、濕地、廢棄地等生態(tài)系統(tǒng)的退化和發(fā)展影響機制已逐步從定性轉向定量研究,在生態(tài)系統(tǒng)服務定量研究、結構與功能的量化關系、不同因子的影響機制和程度等方面已取得了一些深入的研究成果,但還需繼續(xù)加強[93-94]。且當前的研究中量化分析多以自然因子為主,對社會因子和經濟因子的研究多為定性分析[95]。

2.3 生態(tài)修復理論研究與應用脫節(jié)

城市生態(tài)系統(tǒng)修復具有較強應用性,當前城市生態(tài)修復的理論研究取得了許多成果,生態(tài)資產評估、自然保護、環(huán)境治理等多方面的研究成果正逐步納入政府實際決策,然而仍存在理論研究與應用脫節(jié)的現象。例如,當前我國城市綠地在實際的城市綠地規(guī)劃、建設、管理中多數仍沿用以往城市園林綠地的方法、指標等,強調城市綠地的景觀、游憩功能,而對城市綠地解決城市環(huán)境問題以及改善居民生活方面應用不足[96]。

2.4 管理機制尚不健全

發(fā)達國家在城市廢棄地管理方面機制比較健全,在管理機構、法律法規(guī)、標準規(guī)范、資金保障等方面均處于領先。以美國為例,美國城市濕地管理的“零凈損失”、濕地補償銀行等制度值得我國借鑒,以保障城市濕地總量的穩(wěn)定[51]。在廢棄地修復方面,美國建立了由聯(lián)邦政府、州政府、地方政府和社區(qū)以及社會組織組成的多方、多級管理組織[97];出臺了《超級基金法》、《自愿清理計劃》等系列法律法規(guī)專門保障廢棄地修復;在生態(tài)修復費用方面,采取“污染者付費”為主,相關責任主體分擔的責任方式,同時還設置了生態(tài)修復保證金制度,調動了污染企業(yè)生態(tài)修復的積極性[63]。相比之下,我國城市生態(tài)修復的管理機制還有較大差距。例如：我國以前沒有國家層面的濕地立法,存在管理部門混亂、公眾參與程度低等問題[57],但是,國家《濕地保護法草案》即將出臺,將為濕地保護、修復和管理提供法治保障;城市濕地的生態(tài)補償制度尚在探索階段,已成為當前濕地保護的制約因素[94];廢棄地生態(tài)修復管理機制尚不夠完善,存在法規(guī)政策不完善、職責部門不明確、修復標準不清等問題,亟待強化完善[59]。

2.5 復合生態(tài)系統(tǒng)理論體現不足

城市生態(tài)系統(tǒng)修復是一個自然-經濟-社會復合生態(tài)系統(tǒng)的共軛修復。當前,生態(tài)修復較多關注生態(tài)要素和過程的修復,而對經濟、社會要素和過程重視程度不高,復合價值未得到充分發(fā)掘。例如,我國在城市綠地的修復管理中,景觀游憩仍是著重關注的方面,對“景觀特色”、“人性化設計”、“案例分析”等研究較多,而關于城市綠地對生態(tài)環(huán)境和居民生活的影響關注較少[27]。相比之下,國外對于城市綠地除了景觀游憩功能之外,十分注重城市綠地的生態(tài)環(huán)境功能和社會經濟功能,著重從“人和綠地關系”、“綠地對生態(tài)環(huán)境的影響”等方面開展了許多深入研究,形成了定量結合定性的研究范式,且定量研究有不斷增多的趨勢[98]。

3 城市生態(tài)系統(tǒng)修復研究的熱點

3.1 城市生態(tài)系統(tǒng)修復的機理

機理研究是理解、推動和深化城市生態(tài)系統(tǒng)修復研究和實踐的基礎。主要熱點有城市綠地、濕地、廢棄地生態(tài)環(huán)境問題的作用和調控機理、城市生態(tài)系統(tǒng)的演替機理、城市生態(tài)格局的演變及影響機制、復合生態(tài)系統(tǒng)理論與城市生態(tài)修復的耦合機制等方面。

3.2 城市生態(tài)資產與生態(tài)系統(tǒng)服務

城市生態(tài)資產包括自然資源資產和生態(tài)系統(tǒng)服務,是評估生態(tài)修復效果和開展生態(tài)補償等工作的重要基礎。城市生態(tài)系統(tǒng)服務是城市生態(tài)修復研究的核心,也是最根本的落腳點。城市生態(tài)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)具有明顯差異性,今后的研究熱點將更加關注與城市居民相關的生態(tài)系統(tǒng)服務。城市生態(tài)系統(tǒng)服務的指標體系、生態(tài)資產實物量和價值量的評估與核算方法、生態(tài)系統(tǒng)服務的權衡等也是今后的研究熱點。

3.3 城市生態(tài)系統(tǒng)質量和健康

城市生態(tài)系統(tǒng)的質量和健康是發(fā)揮復合生態(tài)效益的基礎,生態(tài)修復的本質是生態(tài)系統(tǒng)質量的提升。在城市綠地生態(tài)系統(tǒng)修復方面,今后將從傳統(tǒng)園林綠化更關注視覺景觀效果轉變?yōu)樘嵘G地生態(tài)系統(tǒng)的質量和穩(wěn)定性。主要熱點有強化對鄉(xiāng)土樹種、植被區(qū)系、地帶性植被特征、生物多樣性等自然要素的研究,以及城市綠地的自然修復、近自然經營等途徑。城市濕地質量和健康的研究熱點有：通過水資源、水質、生態(tài)系統(tǒng)的調控,保障城市濕地系統(tǒng)的健康;通過保護鄉(xiāng)土植物、構建生物棲息地、生態(tài)廊道等保護城市濕地生物多樣性。

3.4 問題導向的城市生態(tài)系統(tǒng)修復

城市生態(tài)系統(tǒng)具有明顯不同于自然生態(tài)系統(tǒng)的特征,針對典型城市問題開展生態(tài)系統(tǒng)修復研究有助于更好開展城市生態(tài)系統(tǒng)的保護和建設。主要熱點有城市綠地的數量、結構、布局與城市的生物多樣性、微氣候、雨洪管理等方面的作用機制和量化關系,尤其是加強對熱島效應、生境破碎、生物多樣性喪失、空氣污染等突出城市問題的機理和應對措施研究;城市化及城市環(huán)境對城市濕地的影響機制;城市濕地對城市生態(tài)安全、城市生態(tài)環(huán)境等的影響;城市濕地與熱島效應、空氣污染等城市問題的聯(lián)系;城市濕地與居民生活、生態(tài)文化科普教育等的聯(lián)系等。

3.5 面向人類福祉的城市生態(tài)系統(tǒng)修復

以人為本,以居民福祉作為導向,注重與生態(tài)學、社會學、城市學、經濟學、管理學、醫(yī)學等多學科的交叉,研究城市綠地、濕地對居民身心健康、景觀游憩、自然教育、防災減災、森林康養(yǎng)、幸福感、犯罪率、環(huán)境正義等方面的影響機制,以及老人、兒童等特殊群體對城市綠地、城市濕地的需求等。

3.6 城市生態(tài)系統(tǒng)修復的多學科融貫

城市生態(tài)系統(tǒng)的保護、修復、管理具有多目標、多屬性、多主體的特征。當前城市生態(tài)系統(tǒng)修復的研究主要集中于生態(tài)學、風景園林學、環(huán)境工程學、水文學等學科交叉領域,今后研究的熱點是與城市規(guī)劃學、管理學、社會學、經濟學、地理學等學科的充分融合,構建多學科融貫的理論體系和自然、經濟、社會子系統(tǒng)協(xié)調的運行機制。

3.7 新方法和新技術的研究與應用

新方法和新技術的研究與應用是城市生態(tài)修復實踐的重要基礎工作。以城市廢棄地為例,今后的研究熱點包括以自然-經濟-社會復合生態(tài)系統(tǒng)理論為基礎,探索地區(qū)性的廢棄地修復規(guī)劃方法;運用景觀生態(tài)學方法,探索系統(tǒng)性和大尺度的廢棄地生態(tài)系統(tǒng)修復和規(guī)劃途徑;加強生態(tài)修復新方法和新技術研究,如生態(tài)修復監(jiān)測技術、植物修復的全過程技術、土壤的微生物修復技術、鄉(xiāng)土物種保持、特定污染的土壤修復技術等。

4 討論和總結

城市生態(tài)系統(tǒng)修復是自然-經濟-社會的共軛修復。在城市綠地、城市濕地、城市廢棄地的修復中,應調節(jié)好自然、社會、經濟過程,在修復理念、工程技術、調查、評估、規(guī)劃、管理等方方面面均要以復合生態(tài)系統(tǒng)理論為指導,促進城市復合生態(tài)系統(tǒng)的各方面協(xié)同高效可持續(xù)發(fā)展。當前,隨著我國城鎮(zhèn)化速度的逐步放緩以及城市開發(fā)邊界、基本農田、生態(tài)紅線等系列政策的落實,城市建設用地和生態(tài)用地的規(guī)模、范圍已逐步確定?；趶秃仙鷳B(tài)系統(tǒng)理論開展城市綠地、濕地、廢棄地的生態(tài)系統(tǒng)修復,提升有限空間內的復合生態(tài)價值對于城市和城市居民來說意義更加深遠。

國內外以城市綠地、濕地、廢棄地為切入點,已開展了許多研究,取得了豐富的研究和實踐成果。但總體來說,城市生態(tài)系統(tǒng)修復的理論體系尚有待進一步完善。一方面,復合生態(tài)系統(tǒng)理論在城市生態(tài)修復中的指導地位尚沒有充分體現,許多城市生態(tài)系統(tǒng)修復的研究僅以單一自然過程或局部價值作為衡量標準,缺乏自然、經濟和社會的統(tǒng)籌考慮;另一方面,城市生態(tài)系統(tǒng)修復的機理研究尚待深入,尤其是自然過程與經濟、社會過程的耦合機制以及定量化、動態(tài)化、多尺度的研究,將是今后的研究重點。目前我國城市生態(tài)系統(tǒng)修復研究和應用雖然取得許多成果,但與問題導向和發(fā)展目標等多方面還有一定差距,今后在開展城市生態(tài)系統(tǒng)修復的研究和實踐的過程中,需要統(tǒng)籌關注以下幾個方面：

(1)注重生態(tài)優(yōu)先。在城市生態(tài)系統(tǒng)中,自然過程是經濟、社會過程的基礎,因此城市生態(tài)系統(tǒng)修復研究和實踐中,應當理順自然、經濟、社會三者的邏輯關系,以生態(tài)過程的修復為基礎,尤其是城市典型的生態(tài)環(huán)境問題,需得到充分重視,只有健康穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)才能持續(xù)支撐城市經濟和社會的長遠發(fā)展。

(2)注重公眾參與。城市生態(tài)系統(tǒng)修復研究和實踐中需探索科學合理的公眾參與機制,同時注重平衡多數人和少數人、一般人群和特殊群體之間的關系,協(xié)調政府、企業(yè)、社會組織、居民間的關系,形成多元的參與、決策、評判和監(jiān)督機制等。

(3)注重合理權衡。從宏觀尺度來說,城市生態(tài)系統(tǒng)修復應以追求生態(tài)系統(tǒng)服務價值的最大化為總目標,但在具體的節(jié)點修復中,由于不同場地自然、經濟、社會條件的空間特性差異,往往不能以“最大化”作為修復目標,而是追求“最優(yōu)化”。今后研究中應注重合理權衡生態(tài)系統(tǒng)修復的主要功能和次要功能,探索目標制定和價值權衡的原則與方法。

(4)注重生態(tài)管理。注重城市生態(tài)系統(tǒng)修復管理方法和機制的研究,以推動形成完善高效的管理機制;還需注重法律法規(guī)、標準、指南、規(guī)范等的研究和制定,使研究成果盡快與國家、地方、行業(yè)和團體等管理體系相互銜接。