原文刊载于《中国科学院院刊》2025年第7期专刊“绿水青山就是金山银山”理念 20周年回顾与前瞻——科学内涵、战略价值与案例实践”——栏目"科学内涵”。本文为精简改编版
傅伯杰1* 王军2
1 中国科学院生态环境研究中心 区域与城市生态安全全国重点实验室
2 自然资源部国土整治中心(自然资源部土地科技创新中心) 自然资源部土地整治重点实验室
当前,气候变化加剧、生物多样性锐减、土地退化严重等全球性生态环境问题相互交织,对全球生态安全与人类可持续发展构成严峻挑战。生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)评估报告显示,全球自然生态系统平均衰退了47%,18项自然对人类的贡献中有14项下降,且按照目前的轨迹,保护和可持续利用自然及实现可持续发展目标无法实现。2023年对九大地球行星边界的评估表明,气候变化、生物圈完整性、生物地球化学循环、土地系统变化、淡水利用和新兴污染物6项已超过界限。全球变化和生态持续恶化促进了对人与自然关系的深刻反思,基于自然的解决方案(Nature-based Solutions,NbS)全球生态治理理念随之产生,其不断吸纳生态学、地理学等理论基础与技术方法,逐步发展成为全球应对社会挑战和生态环境问题广泛认可的方案之一。
中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一,同时也是生态环境与碳中和压力最大的发展中国家,积极探索NbS的本土化实践具有特殊意义。中国传统的“天人合一”“道法自然”等哲学思想与NbS理念高度契合,近年来提出的“统筹山水林田湖草沙系统治理”和“人类命运共同体”等理念更是为NbS的中国实践提供了理论指导。中国将NbS理念与生态文明建设战略不断融合,在政策规划、生态保护修复、气候变化应对等领域开展了一系列创新实践,形成了具有中国特色的NbS实施路径。本文在梳理NbS科学内涵、理论基础和归纳总结中国实践的基础上,提出了NbS发展路径和远景展望,将为科学开展生态保护修复、推进人与自然和谐共生的现代化提供科学依据。
一、基于自然的解决方案的科学内涵与全球标准
1.1 基于自然的解决方案演进阶段
国际NbS的发展经历了3个阶段,即萌芽期、发展期和全面应用期。
NbS萌芽期:2008年以前。部分学术文章中开始提及NbS,讨论NbS在解决农业问题、土地利用管理和规划及水资源管理中的应用,但并未对其进行深入的分析,其定义也较为模糊。此阶段类似的概念如生态系统方法(Ecosystem Approach,EA)、生态工程(Ecological Engineering,EE)、基于生态系统的适应(Ecosystem-based Adaptation,EbA)等已在政策和学术领域传播。
NbS发展期:2008—2019年。2008年世界银行将NbS写入《生物多样性、气候变化和适应:世界银行基于自然的解决方案》报告,NbS正式进入国际政策话语体系。随后世界自然保护联盟(IUCN)、欧盟(EU)等组织大力推动NbS发展,将NbS纳入重点推进工作,融入其生态领域的政策框架。不同学者和组织也从多种角度提出了NbS的定义,其中最为重要的是IUCN和EU提出的定义。
NbS全面应用期:2020年至今。2020年,IUCN提出了其NbS全球标准和相关的操作指南,使全球不同区域在同一标准框架下实施NbS提供了基本规范,相关实践案例不断涌现。2022年联合国首次正式定义了NbS,也被写入联合国《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议(CBD COP15)的官方文件中,成为推进全球生态治理的统一概念和话语体系。
1.2 NbS的基本准则与全球标准
在NbS构建其核心准则、指标和方法的发展过程中,不断吸收和融合不同学科的前沿理念和方法,并将其进行协同应用。IUCN提出NbS作为具有包容性的伞形框架,能吸纳和利用一切有益于自然的方法,其中以生态系统方法(Ecological Approach,EA)、生态工程(Ecological Engineering,EE)、基于生态系统的适应(Ecosystem-based Adaptation,EbA)、森林景观恢复(Forest Landscape Restoration,FLR)、绿色基础设施(Green Infrastructure,GI)、基于自然的气候解决方案(Natural Climate Solutions)等概念方法应用最为广泛,关联最为密切。IUCN《NbS全球标准》确立了8项基本准则和28项指标,这些准则和指标共同构成了NbS的质量保障体系,为NbS的实施提供了可操作的实施路径,引导NbS从理念倡导层面走向实践应用。在准则和指标基础上提出的NbS自评估工具,有效保障其在复杂环境下的科学性和有效性。
二、基于自然解决方案的理论基础和科学支撑
2.1 基于自然的解决方案的理论基础
NbS的提出与生态系统管理和生态保护修复密切相关,其发展建立在多学科理论融合的基础之上,恢复生态学、景观生态学、生态系统服务和人地耦合系统等构成了NbS的理论基础。
恢复生态学理论强调遵循自然生态规律,充分利用自然力量加速生态系统恢复。NbS的实施基于对生态系统结构与功能、生态完整性、生态平衡、生态系统健康的科学理解,以准确识别生态问题,明晰生态系统退化机制及其阈值,合理确定NbS实施基线。
景观生态学理论为NbS多尺度设计提供了工具方法。“斑块—廊道—基质”“格局—过程—尺度”充分考量生态连通性,为NbS提供空间格局优化的科学依据,“格局—过程—服务”到“格局—过程—服务—可持续性”的新范式则超越了单纯对生态的考量而整合了生态与人类发展的需求,为NbS协同应对社会挑战提供方法指导。
生态系统服务理论揭示了生态系统对人类福祉的支撑作用,将NbS的多元效益概念性转化为可量化和可操作性。NbS目标设定和实现的过程,同时也是不同生态系统服务权衡与协同的过程。NbS的实施即是通过实现区域社会发展路径及生态治理组合的最优化,或者是合理的不同生态系统服务权衡,从而提高人类福祉。
人地耦合系统强调人类与自然的耦合关系。人地系统耦合强调自然过程与人文过程的有机结合,注重知识—科学—决策的有效链接,通过不同尺度监测调查、模型模拟、情景分析和优化调控,开展多要素、多尺度、多学科、多模型和多源数据集成,为NbS设计包容性治理和协同治理机制构建提供指导。此外,自然地理学、气候变化科学和可持续发展科学等也为NbS提供了重要的科学支撑和方法工具。
2.2 基于自然的解决方案的特色创新
NbS引导生态修复从单一目标向应对多重挑战转型。当前,面临全球生态环境多重压力、生态—经济—社会多重危机交织,亟须推进从“单一治理”向“系统应对”转变。NbS通过对自然生态系统及其过程的调节,整合考虑人类福祉,实现多目标协同。同时,通过其跨尺度、动态适应、包容性管理充分保障其在更大空间尺度、更长时间尺度、更广泛社会层面的有效性和可持续性。
NbS通过全生命周期成本优化、多功能收益整合和生态系统自适应有效提升生态修复成本效益管理。NbS标准中明确提出进行成本效益分析,对生态修复全生命周期进行成本效益评估并进行方案比选,从规划设计阶段就注重资金利用效率。NbS通过一套干预措施应对多重社会挑战,实现多重综合效益,使得单位效益成本降低。NbS恢复生态系统的韧性,促使生态系统进入自我修复阶段,有效降低远期管护成本。
NbS通过包容性和适应性管理重构生态治理范式。NbS倡导在治理过程中实现公平参与、权力共享、认可和保障权利及明确责任,通过利益相关方的充分参与解决生态治理中可能存在的社会排斥问题和利益平衡问题。适应性管理则通过建立“监测—评估—调整”循环的迭代优化机制,应对生态系统非线性、滞后性所带来的不确定性。包容性将治理权归还多元主体,解决“为谁保护”问题,适应性通过持续学习应对不确定性,解决“如何持续”问题,增强了NbS在社会环境中的韧性。
NbS将人与自然关系从二元分割引导到有机统一,在保护自然的同时协调人与自然的关系。NbS强调应对社会挑战与生态系统服务,体现了人与自然相互照顾,最终形成的良性循环。人类福祉的产生来源于人与自然的关系,而非仅仅来源于自然。NbS的核心动机包括人与自然的关系价值,包括与自然的无形联系,这些联系促进了人对自然的管理和照顾,并推动了积极的人与自然的互动。
三、基于自然的解决方案的中国实践应用
中国作为全球生态文明建设的重要参与者、贡献者和引领者,在NbS领域的实践探索将为全球提供宝贵经验。中国对NbS的政策接纳与实践探索经历了从国际接轨到本土创新的渐进过程。2012年前,生态保护政策虽未明确使用NbS概念,但许多传统生态智慧与NbS理念高度契合。2012年后,中国将NbS与本国国情相结合,在政策制度、空间规划、技术标准、实践案例等方面开展实践应用和创新发展,形成了一系列具有中国特色的政策体系和实践模式。
NbS与中国生态文明建设政策制度高度契合。中国陆续提出“美丽中国”建设、双碳目标等战略和目标,要站在人与自然和谐共生的高度谋划发展,NbS的理念方法与生态文明建设发展方向高度一致。通过制度创新和实践转化,NbS与中国生态文明建设政策制度不断融合,协同创新,成为推动绿色转型的重要工具。中国生态文明建设可借鉴融合NbS进行有效平衡。
NbS助推国土空间规划迈向自然驱动的空间治理模式。中国的国土空间规划构建了跨尺度覆盖国家、省、市、县、乡(镇)的5级3类4体系。在规划编制过程中,将NbS在解决生态退化、保护粮食安全和应对气候变化中所展现的系统思想和综合途径,深度整合到各级国土空间生态修复规划中。通过在国土空间规划目标中融入NbS的关键目标内容,着重提升生物多样性和生态系统完整性,并运用不同的NbS方法优化功能配置,形成了制度融合、规划整合、实践协同的NbS与空间规划共同作用的空间治理范式。
融合NbS的生态保护修复标准体系逐步构建。近年来,随着山水林田湖草沙一体化生态保护和修复工程实践的推进,融合NbS的理念方法,构建以《山水林田湖草生态保护修复工程指南》为核心的生态保护修复全生命周期标准体系,国土空间生态保护修复工程实施方案编制规程、验收规范、成效评估规范等陆续发布,逐渐形成覆盖项目管理、技术要求、资金管理各方面,从项目规划设计到评估验收全过程的标准链条。
多尺度、多要素NbS的系统性创新模式。中国的国家生态屏障建设具有系统性、综合性和多尺度特征。在区域尺度上,青藏高原、北方防沙带等生态屏障建设通过“过程—尺度—服务—福祉”协同路径,促进了生态功能提升与适应性管理的有机统一。景观尺度的“山水工程”,以“生命共同体”理念打破部门分割和要素割裂,运用“问题—结构—功能—过程”系统分析方法,同时注重系统性设计和多目标协同,有效提升了生态和经济效益。城市生态系统运用NbS的厦门实践,创新陆海统筹模式,从山顶到海洋,通过多尺度修复网络与可持续管理增强城市韧性和人民福祉,保护生物多样性。在农业生态系统中,江西婺源巡检司构建诗意栖居、生态优农、全域旅游、研学实践和文创艺术五位一体的望山生活,东北地区构建黑土地保护的“梨树模式”;在自然生态系统中,乌梁素海流域开展全流域、系统化治理形成“一带、一网、四区”生态安全格局;抚仙湖流域则通过全域管控、科学修复、制度创新,实现“深水湖泊水质不降类、生态不退步”的突出成效。这些实践为全球NbS标准优化与发展中国家生态治理提供了重要参考。
四、基于自然的解决方案在中国发展的挑战
科学理论与技术方法的挑战首当其冲。NbS与生态保护修复中的生态问题识别、基线构建、成效评估等技术方法因其复杂性和不确定性,目前仍需深入研究。与生态保护修复和NbS相关的人—地系统的脆弱性、恢复力、适应性、承载边界等理论基础有待强化。
政策制度与管理体系的障碍不容忽视。在中国自然资源全民所有制背景下,如何基于国土空间规划和用途管制,应用NbS有效实现国土空间生态功能和谐有序仍需进一步探索。同时,NbS提倡的应用自然过程的生态保护修复需要长时间周期的动态干预和适应性管理措施,在中国现有的项目管理模式下尚存在诸多障碍。
资金短缺和有效融资的机制不容乐观。NbS虽然追求最具成本—效益的生态保护修复方式,但实施NbS所需的资金缺口依然巨大。联合国环境署估算当前全球NbS资金流约2000亿美元,仅达到可实现SDGs需求的1/3,且政府投资比例高达82%。目前中国生态保护修复最主要的资金来源依然是政府投资,特别是中央财政支付,虽然已发布了鼓励支持社会资本参与生态保护修复的相关文件,但生态保护修复任务重、建设周期长带来的高资金需求,对中国NbS的发展和实施形成制约。
气候变化与不确定性风险的增加构成新的挑战。当前国际环境错综复杂,社会动荡和战争风险带来巨大的不稳定因素。同时,全球政策环境处于不稳定的多变期。而在气候变化背景下,虽然有众多情景模拟分析了未来全球变化的方向和路径,但未来生态环境变化依然难以准确预测,带来诸多不确定性风险。
五、基于自然解决方案的未来发展与策略建议
当前,国土空间生态治理正由单一要素向系统治理转变、由工程措施为主向自然恢复为主转变、由末端治理向全链条管理转变、由依靠财政向多元化投入等转变,NbS理念方法将为生态保护修复的实践路径和社会经济多目标协同提供参考依据。
在NbS伞形概念下持续推进前沿理论技术研究和标准体系构建。在景观生态学“格局—过程—服务—可持续性”框架下探索具体实施路径,有效结合生态系统服务、人地系统耦合等相关理论技术。推进生态问题识别、生态保护修复关键技术、自然恢复技术、生态系统监测评估等相关研究,构建尊重自然规律、自然恢复为主、适应生态系统变化不确定性、覆盖生态保护修复全生命周期的NbS标准体系。
融合NbS促进生态文明建设政策机制优化提升。以NbS为载体探索跨部门协同、政策保障的制度创新,从战略角度统筹以“三区四带”为代表的全国和区域尺度生态安全格局,构建多尺度的生态网络体系,有效提升生态系统韧性,以提升应对重大生态问题能力,推进国家总体生态安全建设。
构建绿色市场和金融体系,实现生态产品价值转化突破。在自然资源资产产权制度基础上,探索多元化的生态产品价值核算定价交易机制,形成明确的生态保护修复投资回报机制。用好创新绿色投融资工具,探索优化生态银行、绿色债券、绿色保险等金融工具,形成生态资源—资产—资本—财富的良性循环机制。
以NbS构建国际交往的生态话语。NbS是当前国际生态环境领域通用的话语体系,利用NbS亚洲中心等平台,实施NbS项目、开展NbS技术共享、提供NbS能力建设服务,发展新型国际合作模式。应用在NbS理论技术领域前沿发展形成的技术性领导力和中国传统生态哲学的文化性感召力凝聚和服务全球生态治理,为全球可持续发展提供中国方案。
作者简介
傅伯杰 中国科学院院士,发展中国家科学院院士,美国人文与科学院外籍院士,英国爱丁堡皇家学会外籍院士。中国科学院生态环境研究中心研究员,兼任国际地理联合会副主席。《中国科学院院刊》副主编。主要从事综合自然地理学和景观生态学研究,在土地利用与生态过程、景观格局与生态系统服务优化等方面取得了系统成果。
文章来源
傅伯杰, 王军. 基于自然的解决方案理论内涵与中国实践. 中国科学院院刊, 2025, 40(7): 1157-1167.
DOI: 10.3724/j.issn.1000-3045.20250513005.
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