山水林田湖草系統治理理論與方法綜述

段繼琪 段青松 保銳琴 黃廣杰 羅鵬彪 王建文

摘 要： 針對不同區域山水林田湖草存在問題，尋求適宜的系統治理方法至關重要。國內外運用最為廣泛的山水林田湖草系統治理的理論與方法主要有基于自然的解決方法（NbS）、再野化、景感生態學、生態安全格局和生態系統服務5 種，但目前對這些理論與方法的相互聯系和區別尚不清晰。從定義及發展、準則、實施方法和典型案例等方面系統梳理了山水林田湖草系統治理的5 種理論與方法并進行比較，結果可知，5 種理論與方法運用生態系統的恢復力和適應性，通過自然恢復和人為干預等手段，使退化或者破壞的生態系統回歸到一種穩定、健康、可持續的發展狀態，但它們在人為干預程度、適用范圍、與人類關系的密切程度及農業應用等方面有差異。認識到山水林田湖草系統治理不同理論與方法的特點、適用性和局限性，結合治理區域的特點和問題，針對性地選擇治理方法，為山水林田湖草系統治理理論和實踐提供參考。

關鍵詞：山水林田湖草；系統治理；可持續發展；生態系統

中圖分類號：X171.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1795（2024）01-0119-08

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2024.01.021

0 引言

我國開展了一系列生態保護修復工作[1]。隨著試點工程的全面推進，保護修復對象從單一要素轉變為整體保護和系統治理，保護修復尺度由點狀的場地轉變為面狀的景觀[2]。然而現有的工程實踐也存在一些不足和問題，整體性、系統性有待提升，項目在大尺度下進行規劃，但子項目分布零散且缺乏有機聯系；生態保護修復目標設定過高或存在一定盲目性；治理過程措施單一，未充分考慮人與自然的關系；重視前期投入，后期缺乏動態監測體系[3-5]。

研究人員開展了許多山水林田湖草系統治理的理論研究。王夏暉等[6] 闡述了山水林田湖草生態保護修復的基礎理論和內涵特征。張惠遠等[7] 闡述了山水林田湖生態保護修復的理論基礎。鄒長新等[8] 以山水林田湖草系統保護修復原理內涵為出發點，根據生態系統完整性和協同性原理總結了生態保護修復的主要內容。彭建等[3]從生態保護修復的對象、主體及耦合聯系入手，闡述系統治理的必要性，進而提出系統治理的實施思路和系統性考核。這些理論研究主要聚焦于山水林田湖草生態保護修復的理論支撐和內涵研究，缺乏對山水林田湖草系統治理理論與方法的梳理。

目前國內外運用最為廣泛的山水林田湖草系統治理生態修復保護的理論與方法主要有基于自然的解決方法（NbS）、再野化、景感生態學、生態安全格局和生態系統服務5 種。本研究系統梳理5 種治理理論與方法和典型案例，并進行比較，以期為山水林田湖草系統治理理論和實踐提供參考。

1 治理理論與方法

1.1 基于自然的解決方法

1.1.1 定義及發展

世界銀行于2008 年首次提出基于自然的解決方法（nature-based solution，以下簡稱NbS）這一理論，世界自然保護聯盟（IUCN）將其定義為保護、可持續管理和恢復自然或改造后的生態系統的行動，有效地和適應性地應對社會挑戰，同時提供人類福祉和生物多樣性利益[9-11]。2013 年，歐盟將NbS 定義為受自然的啟發，持續支持和利用自然設計的解決方案，以資源高效和適應性的方式解決各種社會挑戰，同時提供經濟、社會和環境效益[12]。這些定義雖有差異，但其內涵是運用科技力量重新了解自然生態系統并利用自然自身，盡可能少地進行人為干預，提供能夠長期應對環境變化和危害的可持續解決方案。

1.1.2 準則

通過各組織不斷地探究與實踐，NbS 的內容得到不斷完善。2020 年7 月，IUCN 發布了基于自然解決方法的全球標準第1 版，提出了NbS 的8 項準則和相關指標，明確了針對的問題與對象、時空尺度、措施及實施模式，推動NbS 的主流化及項目的規范化和可持續發展[12-13]。準則具體包括8 個方面。①NbS 應有效地應對一個或多個明確的社會挑戰，并對社會產生顯著影響，為人類福祉帶來效益。②應根據規模、尺度和維度來進行NbS 項目設計，并考慮生態系統與其所在的更大的景觀尺度間的相互影響。③應保護生物多樣性，持續改善生態系統結構與功能的完整性及連通性。④項目的實施應以經濟可行為前提。⑤應基于包容、透明和賦權的治理過程。確保多方參與機制，保證利益相關方能夠參與NbS 干預措施的全部過程。⑥應遵循公平、透明和包容的過程，權衡首要目標和其他多種效益。⑦應基于證據進行適應性管理，要對生態系統進行觀察，根據其動態變化調整管理策略，形成更好的決策。⑧在制定和實施中應具有長期可持續性，并作為主流方案推行。

1.1.3 實施方法

EGGERMONT H 等[14] 將NbS 措施分為3 個類型。一是對生態系統不干預或較少的干預，目標是在受保護的生態系統內外維持或改善生態系統提供的一系列服務。二是開發可持續和多功能生態系統和景觀的管理方法的定義和實施，改進選定生態系統服務的提供。三是以侵入式的方法管理生態系統，甚至創建新的生態系統。

針對不同的領域和問題，IUCN 將NbS 視為一個涵蓋所有與生態系統有關方法的傘形概念，從生態系統分類的角度把應對社會挑戰的實施方法分為生態系統修復方法、與生態系統相關的具體問題的解決方法、與基礎設施相關的方法、基于生態系統的管理方法和生態系統保護方法5 類[13-14]。

1.1.4 案例分析

隨著對NbS 研究的深入，目前已有近30 個國家采用NbS 進行生態治理。我國自然資源部與IUCN 聯合發布了標準與使用指南，并結合我國生態保護和修復重大工程與實踐，選取了撫仙湖流域治理、烏梁素海流域保護修復和錢塘江源頭區域保護修復等10 個NbS實踐典型案例。在撫仙湖流域治理工程中，實施了修山擴林、調田節水及生境修復等5 大類47 項工程，以應對水資源安全、糧食安全、生態系統退化等挑戰。在調田節水工程方案中，開展土地平整項目，發展環湖農業節水灌溉、推廣滴灌、噴灌等技術，實施湖濱帶外圍農業灌溉用水調蓄凈化工程，提高區域內農業生產條件，提升土地利用效益[15]。這些案例結合我國實際，提出針對不同生態系統類型、不同社會挑戰的NbS 方法，對推進我國山水林田湖草系統治理有著較強的指導作用。

1.2 基于再野化的生態保護修復

1.2.1 定義及發展

1992 年保護生物學家Foreman 首次提出再野化[16]。自提出以來，再野化這一概念發生了很大的變化，但尚未形成統一的定義。SOUL? M 等[17] 提出“3C”模式，即再野化是基于荒野核心區（Cores）、生態廊道（Corridors）和食肉動物（Carnivores）的一種保護方法，該模式強調通過保護或再引入關鍵物種，從保護和修復核心荒野區擴大到更大范圍的景觀及其生態過程。研究提出，再野化是通過物種恢復和生態過程減少人類干擾，提高特定區域內的荒野程度，以提升生態系統韌性和維持生物多樣性，使生態系統達到能夠自我維持狀態的方法，其重點是重引入關鍵物種來解決營養級聯問題[18-19]。PERINO A 等[20] 提出的“TSD”模型指出營養級復雜性（Trophic complexity）、隨機干擾（Stochastic disturbances） 和物種擴散（ Dispersal）是生態系統自主的動態修復過程中的3 個關鍵要素，再野化的核心在于修復這3 個動態要素。簡單來說，再野化是以荒野為核心，通過物種引入和恢復自然過程，對受干擾的生態系統進行重建的方法。

1.2.2 原則

世界自然保護聯盟提出再野化的10 項指導原則，主要對再野化的對象、尺度、利益主體、內部過程、外部影響及目標的可達性進行了框定[19-20]。①通過野生生物的重引入恢復食物鏈。②在景觀尺度進行規劃。③認識到生態系統是動態變化的。④注重生態修復的過程而非目標。⑤需要當地社區的參與和支持，具有教育和科普的功能。⑥要考慮到氣候變化的影響，并在可能的情況下減緩氣候變化的影響。⑦基于科學、傳統生態知識與其他地方知識。⑧認識到荒野自然和所有物種的內在價值。⑨根據監測和反饋，進行適應性的管理。⑩促進人與自然和諧共生。

1.2.3 實施方法

在絕大多數生態系統中，營養復雜性、隨機干擾和物種擴散3 個關鍵動態要素決定了其復雜性和恢復能力[21-22]。人類活動通常導致其中的一個或多個退化，再野化的核心在于修復這3 個生態過程[23]。從營養復雜性方面，人們通過建立禁獵區、物種遷移、引入生態替代品等行為來增強生態系統的營養復雜性；從隨機干擾方面，再野化可以避免生態系統的隨機干擾受人類持續的、不可控干擾的影響；從物種擴散方面，再野化通過種群的恢復來改善生態系統內部和生態系統之間的連通性，從而提高棲息地分散程度。3 個生態過程相互影響，當其中一個過程得到恢復，會給其他兩個過程帶來積極影響，進而推動生態系統的恢復。

1.2.4 案例分析

再野化對于保護生物多樣性、提升生態系統服務具有重要作用，再野化為我國國家公園體制建設提供了新思路，同時也為我國現階段農業轉型提供了方法上的借鑒和啟發。以再野化的方式管理部分低產和生態脆弱土地，不僅能恢復土地的生態韌性，還能在保證糧食安全的前提下提高更多的生態服務功能，提高生態服務總價值，為當地創造經濟價值[24]。2002 年，國務院確定全面啟動退耕還林工程。陜西省延安市是退耕還林第1 市， 截至2022 年， 共完成退耕還林71.83 萬hm2，累計完成營造林173.2 萬hm2，實現年生態價值總量173.10 億元，為當地帶來可觀的效益[25]。

1.3 基于景感生態學的生態修復

1.3.1 定義及發展

2016 年趙景柱提出景感生態學的概念[26]。景感生態學構建了生態系統服務和可持續發展聯系的橋梁。在實際應用中，設計者將愿景通過適當的表現形式賦予或融入到某一載體，讓人們通過載體及其表現形式領悟到相應愿景并產生共鳴，進而讓人們主地去維護愿景及其載體[27]。景感營造的目的不僅要保持、改善和增加通常意義的生態系統服務，更要注重生態系統服務的可持續發展[28]。在生態保護修復中的運用就是把人們直接受益的生態系統服務作為生態建設的目標，強調將人的物理感知、心理認知、社會經濟，以及可持續發展理念融入到生態環境的規劃、建設和管理中[29]。

1.3.2 原則

景感營造原則主要包括8 個方面[30]。①愿景呈現的雙向性，設計者將其愿景融入到景感的同時，其他人能夠通過這一景感領悟到愿景并產生共鳴。②時空組合的多尺度性，人們在不同時間、不同地點的感覺和認知可以整合到同一景感中。③方位的脈絡順應性可以根據載體和相關生態系統的特征、山水脈絡、視覺呈現，特別是景感元素空間分布的需求，“主觀上設置”景感元素的位置和方向。④物理感知的系統性，景感營造對人的物理感知單獨研究的同時，還要將它們作為一個整體系統來研究。⑤心理認知的完整性，不僅要研究心理認知要素，還要研究要素構成的總體框架及其相互作用。⑥要綜合考慮人們的物理感知和心理認知的交互性。⑦文化的差異性，應特別重視不同地區、不同群體的文化、傳統和偏好的差異性。⑧過程的漸進性，由于受時間、預算和人為認知水平的限制，需要逐步完善和改造景感，并盡可能地為后期階段預留“接口”。

1.3.3 實施方法

依據景感生態學進行系統治理需要打好自然修復與人工修復的“組合拳”，整個過程主要包括投入、自養和收益3 個階段[27]。投入階段是人工修復階段，是依托景感生態學最重要的一個階段，在此階段，對受損退化生態系統進行實地調查，考察分析當地人文歷史及其居民的物理感知和心理認知，找到生態系統服務與居民福祉關聯的途徑，進行景感生態修復設計，確定景感營造的具體方案。自養階段是輔助修復階段，隨著景感營造的基本完成，總體生態系統服務價值不斷增加，將產生的收益投入到后期的輔助修復。收益階段是自然修復階段。這個階段只需少量甚至脫離人工養護，逐漸形成完好景感生態系統，總體生態系統服務價值達到最大。

1.3.4 案例分析

大運河香河段的生態保護修復是最早運用景感生態學的案例，運用景感生態學的原理和方法，將大運河香河段濕地恢復規劃為上游濕地和下游濕地兩個重點區域，構建雙核結構濕地恢復格局，并分別提出其定位生態功能和生態系統服務[31]。同時，結合金門遺址，建設濕地?運河文化長廊，為游客提供濕地科普教育、休閑娛樂和文化體驗。其他還有粵港澳大灣區海岸帶生態修復工程等[29]。此外，鄉土景觀和生產性景觀受到了越來越多的關注。彩色水稻作為鄉土特色的載體，既有生產功能又兼顧文化、教育，通過彩色稻田展示出鄉村旅游獨特的風景文化，并在景觀設計中融入新時代新思想，不斷發揮鄉村文化的優勢，推動鄉村振興戰略深入實施[32]。

1.4 基于生態安全格局的生態保護修復

1.4.1 定義及發展

20 世紀90 年代俞孔堅提出生態安全格局是景觀中某些潛在的空間格局，由景觀中的某些關鍵性的局部、點和空間聯系所構成，能夠更有效地維護或控制某種生態過程[33]。生態安全格局是指以特定生態環境問題為研究對象，以生態、經濟、社會效益為目標，安排、設計、組合與布局區域內的自然和人文要素，得到由點、線、面、網組成的多目標、多層次和多類別的空間配置方案，保證生態系統的完整性和可持續利用[34]?？傊?，生態安全格局的研究就是通過識別對區域生態安全具有重要意義的點、線、面元素，在空間結構上進行新布局和規劃設計，使其維持生態系統結構和過程的完整性，從而解決區域生態環境問題并實現可持續發展。

1.4.2 實施方法

構建生態安全格局核心要義是維護生態系統的穩定性和可持續性。當前，生態安全格局構建模式在不斷的完善，識別源地?構建阻力面?提取廊道是目前國內外研究人員構建生態網絡的基本模式[35]。該模式主要分為3 個步驟[35-37]。①識別源地。根據區域內生態系統服務的類型、功能大小和服務價值等，篩選和確立生境重要性評價指標，綜合評價、識別和選取生態源地[38-39]。②構建阻力面。依據土地利用類型進行賦值設置基礎阻力面，考慮研究區各要素間的相互作用，按照不同的生態效益進行緩沖區分析，形成綜合阻力面[40]。③提取廊道。采用最小累積阻力模型定量計算物種遷移過程中所需要耗費的代價，以相鄰兩個生態源地之間的阻力低谷和低阻力通道作為生態廊道[41]。在生態源地識別和廊道提取的基礎上，分析其結構組成和連通性并優化，從而構建生態安全格局。

1.4.3 案例分析

通過不斷的實踐，生態安全格局的理論與方法得到了豐富和完善，如黑龍江省克東縣，以土地利用斑塊為基本單元，通過識別土地生態源地、構建阻力面、建立土地生態安全區、構建土地生態廊道和識別土地生態節點5 個步驟，構建以源地?安全區?廊道?節點為框架的土地生態安全格局[42]。浙江省寧波市城六區通過構建以水體、濕地為主的生態源地，以林地、耕地為生態廊道的生態安全格局，增強原有的生態系統服務功能，有效促進物質能量流動，實現生境修復和保護生物多樣性的目標[43]。山西省寧武縣汾河流域從維護流域生態格局完整性入手，實施農田整理，采用水源涵養林、水土保持林、谷坊等措施涵養水源，結合大量連片坡耕地實施坡改梯工程，在河灘連片農田進行農田治理，推進農業基礎設施建設，建立和發展水土保持型生態農業[44]。

1.5 基于生態系統服務的生態保護修復

1.5.1 定義及發展

生態系統服務是指生態系統直接或間接為人類提供各種產品和服務的能力，是連接生態系統與人類福祉的重要紐帶，包括供給服務、調節服務、文化服務和支持服務[45-46]。在生態保護修復中，生態系統服務評價的應用主要包括兩個方面[47]。一方面，通過計算生態系統關鍵服務價值功能及其變化，識別生態環境關鍵問題，找出優先保護和重點治理的區域，確定生態修復的方向及目標，這也是解決山水林田湖草生態保護修復工程的關鍵問題[48]。另一方面，根據考核目標確定評價指標，通過計算比較修復前后生態系統服務價值的變化，以此評價山水林田湖草生態保護修復工程的成效。

1.5.2 案例分析

運用生態系統服務價值指導生態保護修復的項目有洞庭湖流域的山水林田湖草生態保護與修復、額爾齊斯河流域生態保護與修復試點工程等。河南省南太行地區生態保護修復工程是其中的典型案例，在該試點工程從生態功能整體性和生態服務功能角度進行綜合分析，識別出生態環境的關鍵問題，根據突出問題確定 “一山一渠兩流域”的總體布局，圍繞開展管控、修山、治水、護渠、復綠、整地和擴濕等工程措施[47，49]。其中整地措施從田、水、路、林、電和管等多方面實施，完成了1 938 hm2 高質量、高產能、基礎設施完善、整體性功能強的高標準農田建設。

2 特點分析及相互聯系

2.1 特點分析

NbS 并不是一味地利用人為力量去解決問題或實現保護修復的目標，而是主張考慮經濟、社會和生態系統之間相互作用的關系，通過多學科交叉合作而設計的充分利用生態系統的服務功能去平衡各方面的利益，從氣候變化、糧食安全和生態健康等角度展開分析，實行適應性管理，是實現生態保護修復和可持續管理、解決當前經濟發展與環境保護矛盾的有效手段和途徑[11，50-51]。多個國家針對不同的挑戰提出了自己的方案集，其中在農業方面應用廣泛：氣候智慧型農業、碳農作、農業甲烷減排和生態型農林畜牧漁產業等。但在運用NbS 的過程當中也要認識到它的適用性和局限性，結合各個區域的特點和問題，提出符合實際情況的方案。

再野化注重生態系統的自我恢復，減少人為因素對環境的影響，能夠很好地指導一些自然公園或保護區的生態保護修復。但再野化與山水林田湖草系統治理在目標上存在差異，山水林田湖草系統治理注重生態與經濟并重，強調三生空間的建設，而再野化注重生態系統的建設，忽略了經濟發展的重要性。再野化更加強調生態系統的自主性、動態性和不可預測性，存在若干潛在的風險因素，因此再野化的結果和影響可能是間接或出乎意料的，未來創造的景觀可能不會像其他更有針對性的方法那樣去維持生物多樣性[23]。再野化適用于自然保護區、國家公園等的生態保護修復，對保護生物多樣性和自然遺產具有重要作用及優勢。不過以再野化的方式管理生態脆弱的土地也能收獲意想不到的效益，既能兼顧糧食安全，又可以釋放農地的生態服務價值，最終實現生態可持續和農業可持續發展。

景感生態學能夠將當地居民福祉有機結合到生態系統治理中，同時促進公眾積極參與生態文明建設。人的物理感知、心理認知的重視，以及對傳統文化的融入能夠維持生態系統及其功能的穩定性，可以從多方面提供調節服務、支持服務和文化服務，提高總體生態系統服務價值，有利于改善區域人居環境。近年來鄉村旅游發展迅速，景感生態學能夠很好地運用于鄉村旅游景觀打造，在保護基本農田的基礎上，適當豐富農田景觀多樣性，設計出具有實用性、鄉土性、傳統文化和趣味性的景觀，讓游客產生共鳴。但是在景感營造過程中，景感易受個人偏好、教育背景、感官靈敏度等多種因素影響，不同人對同一景感會形成不同愿景[52]。所以在景感營造前要對待修復區進行詳細的調查和分析，優先考慮不同地區和不同群體的傳統、偏好及文化的差異性，因地適宜地進行景感營造，并根據實際變化調整和改善。

生態安全格局強調生態系統的完整性，促進生態系統要素之間的影響和融合。生態網格的構建和優化能將林地、農田、草地等生態系統有機結合在一起，提高區域景觀之間的連通性。同時，生態安全格局使生態問題可視化，針對不同的問題進行分析，有目的地對生態破壞退化區域提出針對性意見和合理的措施。但是生態斑塊面積的大小影響其生態系統服務的有效性和距離，生態源地的最小面積閾值是研究難點[37]。在選擇生態源地時，對于數量的確定受主觀因素影響較強，尺度問題也考慮不夠，還需要進一步的加強研究。

生態系統服務連接了生態系統和人類福祉，生態系統為人類提供產品與服務，滿足人類的福祉需求[53]?；谏鷳B系統服務理論可以識別多尺度研究區面臨的生態環境問題，分析生態環境問題產生的原因，對研究區進行分區分尺度研究并提出具有針對性的系統治理措施。在今后的綜合治理過程當中，還應當注重生態系統服務的時空變化規律與驅動機制，判斷不同生態系統服務在空間上的權衡與協同關系。同時基于生態系統服務的理念運用到其他治理方法中，使其發揮最大的生態系統服務功能。

2.2 相互聯系

對比發現，5 種方法之間既有區別又有聯系。區別主要體現在4 個方面。一是人類的干預程度不同，再野化的人為干預最弱，更加注重自然主導，致力于使生態系統達到自我維持的狀態；景感生態學的人為干預較強，在生態保護修復當中融入人類的物理感知和心理認知。二是適用范圍不同，NbS 從氣候變化、人類健康、應對社會及全球挑戰等多角度展開分析，提出了應對7 大挑戰的方案集，適用范圍更為廣泛；再野化主要以荒野為核心區，適用范圍較窄。三是與人類關系的密切程度不同，景感生態學與生態系統服務理論更加注重與人類福祉的密切聯系，更能滿足人們物質與精神文明的需求。四是在農業方面的應用，再野化將耕地轉換為林地、草地，旨在保護生態環境，更加關注生態系統調節服務，而其他4 種方法更偏向于提高土地利用率，保證糧食產量和糧食安全，更加關注生態系統的供給服務和文化服務。

共同之處：從不同角度體現了山水林田湖草生命共同體的理念，運用生態系統的恢復力和適應性，維持生態系統的整體性和系統性，通過自然恢復和人為干預等手段，使退化或者破壞的生態系統回歸到一種穩定、健康、可持續的發展狀態。

3 結束語

（1）深入研究系統治理方法。對現有的治理方法進行深入的系統性總結，進一步厘清每種方法的定義、核心理念、準則、實施方法與特點，明確其針對的問題及適用范圍，形成方法使用規范。

（2）研究與構建具有中國特色的治理方法體系?；谧匀坏慕鉀Q方案、再野化等方法起源于國外，與中國的實際情況存在差異。根據山水林田湖草系統治理理念，在基于自然的解決方案、再野化等方法理念中融入“看得見山，望得見水，記得住鄉愁”，為山水林田湖草的治理注入中華文化、中國情懷，豐富和完善符合中國實際、具有中國特色的系統治理體系。

（3）結合多種治理方式進行系統治理。在當前生態系統受損的地區進行全面基礎調查，找準治理區的主要生態問題，抓住主要矛盾和矛盾的主要方面，兼顧社會?經濟?生態系統綜合效益的協調統一，結合每個區域的實際生態問題及治理目標，針對性地選擇與融合多個治理方法，取長補短而達到效益最大化。

（4）數字賦能山水林田湖草系統治理。加強5G、物聯網和人工智能等基礎設施及配套建設，深入實施互聯網+生態行動，加快構建智慧高效的生態環境信息化體系，運用數字技術推動山水林田湖草沙一體化保護和系統治理，以數字技術賦能高質量生態文明建設。