【转载】基于自然的解决方案(NbS)优先领域初探


世界自然保护联盟(IUCN)将基于自然的解决方案(NbS)定义为保护、可持续管理和恢复自然的或改变的生态系统的行动,这些行动能有效和适应性地应对社会挑战,同时提供人类福祉和生物多样性利益2008NbS 首次在官方文件中被提出,主旨是减缓和适应气候变化,要求人们更为系统地理解人与自然的关系。随着其理论的拓展,如何更好地服务于生物多样性保护,成为NbS重点关注的问题。其重点是推进以生物多样性和人类福祉为核心的NbS实践应用。

目前,NbS从最初应用于减缓和适应气候变化、生物多样性保护逐步扩展到与可持续发展相关的多重领域。

 

NbS理念的重要时代意义

NbS理念在我国的实践研究需要纳入自然资源部及其各部门的总体发展战略与规划,统筹布局,协同治理,针对NbS的实施寻求更多的激励政策。通过引进来,消化掉,走出去的模式,将国际先进的NbS理念和途径融入国家生态保护修复的行动中。我国生态文明建设中提出的山水林田湖草是一个生命共同体”“坚持保护优先,自然恢复为主等理念与NbS理念高度契合。因此,应在我国的生态文明建设实践中纳入NbS理念,打造我国本土化NbS样板与名片,提出美丽中国建设十四五科学范式,将生态文明建设的理念、经验与成果作为我国参与全球生态环境治理的重要支撑。

当前,我国推进生态文明、建设美丽中国的实践,应加强对NbS理念与生态文明理念及政策契合度的研究,同时在NbS如何支撑生态文明建设的四梁八柱、如何创新适合中国国情的NbS途径等方面进行深入剖析[6]。我国国土空间规划、山水林田湖草系统保护修复、全域土地综合整治和耕地保护、全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划等工作需要贯彻NbS的理念。特别是针对国际NbS实践在中国不同区域的适用性和基于不同目标的NbS路径选择方面,应有针对性地将NbS理念贯彻在我国不同类型的生态保护与修复实践中,以期将NbS与生态文明建设相融合,实现碳中和等远期目标。

 

针对不同的领域,多个国家提出了各自的NbS方案集,从气候变化、生态系统、人类健康、应对社会挑战及全球挑战等多个角度开展分析,并在保护、修复和改进土地管理,实施基于水资源可利用量、水质管理以及风险管理的水资源管理方面开展具体研究。

 

我国NbS科研与实践的潜在发展方向

我国在NbS未来科研和实践方面,亟须研究的领域主要包括:大型展赛场地的NbS改造和可持续管理的中国实践、城市绿色基础设施的NbS途径、国土绿化工程中的NbS改造、国土空间生态修复与全域土地综合整治的NbS理念、海洋和海岸关键带的NbS、跨境国际生态敏感区NbS的可行性途径。其中,前两个领域的内容可以认为是相对小尺度景观与场地尺度工作,是人类活动和干扰程度较高水平下的NbS实践;而国土绿化与生态修复侧重基于生态系统修复的方法,在景观、区域和流域尺度上体现NbS理念;关键带和敏感区更多需要应对社会挑战,从社区到区域尺度上实施NbS路径。

大型展赛场地的NbS改造和可持续管理的中国实践。截至目前,我国已在昆明、沈阳、台北、西安、锦州、青岛、唐山、北京等地,分别举办了8届世界园艺博览会、13届中国国际园林博览会、2008年北京奥运会,并即将举办2022年冬奥会。另外,还举办了其他各类大型赛事和展览会等,各地也热衷开展类似的大型场地类活动。这些大型场地活动在向世界展示国家或者地方名片的同时,也对举办地的经济、文化、旅游、环境发展等产生影响。目前,这方面存在的问题主要有:前期投入额度大、占用巨大场地空间、侵占城市绿地;场地一次性利用、建成后维护成本高和管理不善;赛事举办过程中引发环境污染和生态破坏等严重问题;赛后存在场馆资源闲置,使用率低下等问题[8]。大型展赛场地建设引发的社会和环境等负面问题已受到社会广泛关注。此类场地的管理与传统公园场地等持续投入和管理等相比存在较大的差异,荒废和搁置的案例屡见不鲜。赛后的可持续管理不当势必给当地城市带来一定的负面影响,影响了城市的可持续发展。NbS作为低投入的可持续生态解决方案,可应用于大型场地可持续利用和管理方面,不仅包括对目前已有的场地开展NbS评估和改善,也需要对未来大型场地活动前期规划中的NbS途径开展合理性评价,这样可在后期举办的各类大型活动中推广NbS在我国的实践经验。例如,北京奥林匹克森林公园是我国在大型展赛场地应用NbS的成功案例。2008年北京奥运会成功举办后,位于北京中轴线的奥林匹克森林公园作为奥运配套建设项目之一,已经成为国家AAAAA级旅游景区,嵌入生物多样性的设计理念构成近自然的森林系统,绿化覆盖率达95.61%;同时,首次全面采用生态节能补偿技术,修建跨越五环路的大型生态廊道,有效保护公园物种多样性,发挥了重要的生态系统服务价值,维持了城市生态安全。国际上,NbS在大型展赛场地实践的成功案例,如里约奥林匹克公园,运用了一种新型的引导模式,即生态保育+弹性架构,奥运公园位于山峦与海湾之中,虽然地势优美但限制了城市的发展,当地政府利用现有资源,环泻湖发展,以生态廊道为轴,各城市组团潜入其中,实现人工城市空间与自然生态空间的有机结合。该模式不仅保留了该城市原有的生态结构,也为当地市民创造了良好的生活条件。奥运会赛后的里约奥林匹克公园的利用策略向人们展示了大西洋热带雨林生态城市社区风貌,是将生态环境与城市有机结合的典范。

城市绿色基础设施的NbS途径。城市作为人口最为集中的地方,既要为居民提供高质量的生活,又要使城市能够抵御人类压力和极端事件,包括应对气候变化、食物安全、水安全、灾害风险、人类健康、经济与社会发展等挑战。从城市管理的角度来看,NbS理念作为一种绿色及可持续发展理念,可有效和适应性地解决人类社会所面临的风险与挑战,同时可提供人类福祉和生物多样性。因此,NbS作为应对当代社会挑战的一种解决方案,在城市建设中有着广泛的应用空间,充分发掘和发挥城市的自然资本价值,创新城市可持续发展模式,实现环境、社会和经济协调统一的可持续发展目标。由于NbS在很大程度上基于城市内和周围的自然区域及特征,因此绿色基础设施的存在至关重要。它是一个经过战略规划的自然和半自然区域网络,其设计和管理旨在提供广泛的生态系统服务。国际上,与城市关联的NbS绿色基础设施研究主要从生态环境保护与治理角度展开,涉及城市绿化、城市森林、城市公园、城市景观及气候变化等,同时还涉及水资源、食品安全、农业多样性、环境、灾害风险减少、城市居住区和气候变化等领域,也有探讨NbS理念在城市规划和城市政策中的应用。从国内来看,截至2020年,我国NbS与城市密切相关的文献只有两篇。因此,我国在城市绿色基础设施建设中亟须开展NbS实践,内在方面可解决快速城市化遗留问题,特别是建成区无序蔓延造成生境消失,大量的交通基础设施造成景观破碎、都市空间离散等问题;外在方面,可应对全球气候变化,抵御外来灾害风险。随着我国城市化进程的加快,以及生态文明建设力度的加大,各种基于自然、顺应自然、利用自然的研究越来越受到重视,不断出现各种创新的城市类型,如绿色城市、森林城市、生态城市、可持续发展城市、低碳城市发展到海绵城市、韧性城市等。同时,城市双修、基于生态系统的适应性、生态系统服务等也成为目前城市生态学的研究热点,其实践和创新实质上都是NbS理念在城市建设的创新应用。

NbS的城市应用主要包括三个部分:因地制宜地制定适用于不同区域及城市类型的NbS方案集;通过绿色基础设施,把受到自然启发、支撑并利用自然的解决方案呈现出来,并应用于城市的建设发展中;改善生态系统结构和过程,提升城市生态系统服务,推动城市的可持续发展。生态城市评价的主要指标,包括空气质量、水资源利用、能源利用、固废利用、土地利用和绿色交通等,这些要素的建设过程涉及NbS的所有层面。

国土绿化工程中的NbS改造。NbS的理念及世界自然保护联盟IUCNNbS全球标准的内容,对于指导我国的重大生态修复项目的实施具有重要意义。NbS工作组总结指出,改善森林和其他陆地生态系统的管理可实现碳汇和减排,减缓30%以上的成本控制,如NbS的森林景观恢复途径是有效提升生态系统服务的策略。

我国在林业重点工程建设、林业增汇减排、生物多样性保护、荒湿地保护和荒漠化防治等方面的成功实践,是我国生态文明思想实施和生态文明建设取得的巨大成就,体现了我国不同生态系统修复措施对减缓和适应气候变化所发挥的重要作用。其中,退耕还林工程作为世界上最大的生态建设工程,是我国实践NbS的重要案例。按我国人工林平均每公顷固碳33.3吨测算,退耕还林工程造林成林后,能固定二氧化碳11亿吨,将为应对全球气候变化、解决全球生态问题,实现碳中和目标做出巨大贡献。同时,退耕还林还实现了引导产业转型,为农村贫困人口脱贫致富提供机遇。但是,我国开展的生态修复项目和重大工程仍然存在许多的生态问题。如:各地在退耕还林实施过程中,存在重视短期经济效益、忽视长期生态效益的现象。工程实施重建设、轻管理,政府管理人员对生态系统服务权衡和生态可持续性认识不足,农民对于政策的理解与参与度不够,社区管理与公平发展也存在一些问题。这些相关问题都是NbS理念所关注的重要内容。因此,国土绿化工程须进一步贯彻实施NbS理念,尤其要在目前新实施的重大生态工程中加以体现(如北京开展百万亩造林工程,第二轮的退耕还林等)。

国土空间生态修复与全域土地综合整治的NbS理念。如何通过生态修复改变全球变化曲线成为理论界、管理界及实践界关注的热点。山水林田湖草生态保护修复工程的整体规划、系统设计、组织实施、绩效评价及监督管理等各环节都充分体现了NbS的相关准则和内容,是中国版的NbS生态修复方案,需要进一步提升生物多样性保护措施的科学性,注重长期可持续的考量和因地制宜特点。农业具有维护人类健康和环境可持续性的潜力,但目前的发展轨迹对两者都构成了威胁,我国农业系统中存在诸多综合性难题(如耕地质量退化和耕地生态脆弱等),基于NbS的农业管理可以固定碳并减少农业生态系统的脆弱性。目前正在开展的全域土地综合整治试点工作,也应依据NbS准则制定依据自然规律而为的农业管理制度,将挑战转化为契机,推进农用地整理、建设用地整理和乡村生态保护修复,优化生产、生活、生态空间格局,促进耕地保护和土地节约集约利用,从而改善农村人居环境,助推乡村全面振兴。当前,欧盟各国基于NbS途径实施了高自然价值农田管控、半自然生境、维持区域生物多样性等措施。其中,针对城市与农业边缘区小微生境保护提出的相关建议,主要包括强化对小微生境与相关用地的价值认知、识别有利于生物多样性维持的小微生境,并将识别出的生境单元纳入区域网络进行整体保护,结合刚性与弹性用地管控,兼顾复合功能诉求,衔接既有法定规划,提升保护效能等。这些对于制定符合我国国情的全域土地综合整治制度体系具有较好的借鉴作用。要在深刻领会人类命运共同体思想的基础上,建立符合我国国情的全域土地综合整治制度体系,重点关注整体规划设计的可持续农业,关注气候变化适应性的气候智慧型农业,能够从空气中抓取碳的碳农作、能治愈现代农业病的再生农业及关注空心村问题的村庄更新等问题。同时,开展面向黑土地的保护性耕作实践,探索基于NbS的耕地土壤碳储存、碳减排技术和可持续发展农业技术,提升土壤有机碳和植被的固碳能力,保障我国粮食安全,最终实现农作物稳产高产与生态环境保护双赢,提供中国耕地保护的NbS示范样板。此外,要将NbS理念和准则落实到农业规划编制中,注重农业系统的物质转换、能量流动和信息交流,利用可持续设计开发的工具,建设人与自然和谐共生的美丽乡村。

海洋和海岸关键带的NbS海洋和沿海生态系统作为生态系统的关键单元,在减缓和适应气候变化中发挥着关键作用,是抵御气候变化的重要缓冲区。未来十年将是海洋领域应对气候变化和促进可持续发展的关键时期。NbS是持久、廉价的适应气候变化途径。据估计,自然系统具有每年减少100亿吨~120亿吨CO2的减缓潜力,并能够提供更为持久、廉价的适应气候变化途径。因此,应努力推动海洋领域纳入《巴黎协定》相关机制,提出系统性的海洋NbS,切实加强海洋和海岸带地区减缓和适应气候变化的能力。蓝碳是指由海洋生态系统捕获的碳汇,具有存储量大、效率高和周期长等特点,被称为海洋NbS最主要的减缓措施和应对气候变化方案。其中,海草床、红树林和盐沼等蓝碳在减缓全球气候变化影响中发挥着重要作用。因此,应加强红树林、海草床、滨海沼泽和大型海藻等生态系统保护与恢复,防止二氧化碳的释放,保护海洋生物多样性,改善海洋社区管理。目前,中国海洋NbS实施途径主要包括:在全国沿海划定海洋生态红线、建设海洋保护区网络、严格控制围填海;实施蓝色海湾整治”“南红北柳湿地修复、生态岛礁等工程,积极恢复滨海湿地和近海生态系统;鼓励蓝碳科学研究,建立蓝碳标准体系,促进蓝碳国际合作,提升我国蓝碳发展的能力和水平。这些NbS途径的实施,虽有效地提高了海洋减缓和适应气候变化的能力,但仍存在不足。NbS工作组倡议:在2030年预估恢复50%的沿海退化生态系统,并将30%的海洋纳入保护范围;通过自然系统控制污染物和保护生态系统服务来减弱高风险沿海地区的暴露和脆弱性。未来十年,我国开展海洋NbS途径的建议主要包括:严控城市空间发展方向和围填海造地,优化城市空间布局,从而改善区域局部气候,提升应对和减缓气候变化的能力;开发和推广海洋NbS减缓和适应气候变化模式,建立相关资金机制,保障最基本的食物生产,减缓气候变化影响,实现社会经济的可持续发展;加强海洋生态系统的保护与恢复,合理利用海洋资源,扭转生态系统退化趋势,保护海洋生物多样性,提高碳固存能力;从《联合国气候变化框架公约》《保护生物多样性公约》《拉姆萨尔公约》《可持续发展目标》等多尺度视角统筹考虑海洋NbS途径;加强海洋领域的国际合作,签署海洋应对气候变化协议,将海洋NbS作为一带一路倡议的重要内容。

跨境国际生态敏感区NbS的可行性途径。我国西部与西南跨境区域作为国家生态安全屏障体系的重要组成部分,是全球生物多样性最丰富的地区之一,是我国生物多样性保护的关键地区,如云南省跨境国际河流区、热带雨林区,喜马拉雅山脉等区域等。西南跨境生态敏感区地形地貌结构复杂,存在生态环境脆弱、经济发展水平低、居民收入较低等诸多特点,其跨境生物多样性保护受到广泛关注,在全球生物多样性保护方面具有不可替代性。NbS作为解决生物多样性保护与局地贫困的重要途径,对保障西部生态建设和生态修复的科学实施、促进保护与发展的协调,具有典型性和代表性。跨境生态敏感区NbS的实践,需要促进生态保护,加强生态治理,并推进绿色生态发展。NbS的途径,将有利于建设跨境生态雨林、跨境河流和沿边生态走廊等,并提出跨界保护区的解决方案,对于解决地方贫困、发展区域经济与生物多样性保护方面具有很好的实践意义。因此,亟须在跨境生态敏感区实施生态系统保护和修复重大工程,构建生态廊道和生物多样性保护网络,从而优化生态安全屏障,提升生态系统的质量和稳定性。在跨境区域尺度上,开展NbS生态敏感区的实施,对于区域生态保护与修复具有很好的示范作用,并能辐射周边国家。例如,云南省跨境国际河流区域,是西南与东南亚极为重要的生态廊道、中国东盟的重要经济走廊,其生态修复可直接影响国内外230多万平方千米和2.5亿多人的可持续发展,并对我国构建跨境生态安全和重要资源安全保障体系、推进西部沿边区域合作、实施向南开放战略及环境外交等产生重大影响。IUCNNbS体系中,在针对自然保护区方面有全景伙伴关系倡议行动计划,提供了许多跨界保护区的解决方案,有助于生物多样性的保护、社会经济的可持续发展以及和平建设,并为非洲、中东、约旦、以色列、斯洛文尼亚和意大利等提供了切实的解决方案。

 

提升NbS中国实践的科学研究与管理策略

IUCN2020年发布的NbS全球标准,明确了针对问题、开展尺度和关键目标,同时考虑经济可行性、制度合理性等问题,通过适应性管理,最终促进NbS主流化,推动可持续发展等目标的实现。我国与国际各方合作参与NbS 全球行动的过程中,需要在借鉴NbS的原理方法和国际经验的基础上,融合到我国的生态环境保护和自然灾害管理等工作中。同时,NbS在我国的实践,根本在于政策制度的创新和价值理念的改变,依赖于生态文明的顶层设计和建设实践。只有在生态文明建设中,NbS才会得到最广泛的推广和应用。在一定的意义上,NbSs是生态文明建设的工程技术方法学。因此,提升NbS中国实践的科学研究与管理策略,需要研究建立NbS与生态文明建设的融合途径,除了借鉴NbS推进生态文明建设规范化和标准化,也需要让世界了解生态文明思想的深刻内涵;其次,需要建立生态优先和全生命周期的工程生态化管理,对NbS实践进行反馈和调整优化,实现适应性监控管理[1];同时,通过借鉴NbS加快构建现代生态环境系统治理体系,完善适合我国自然资源管理、生态保护修复等有关标准体系;进一步促进和开展区域内合作,建立高效的管理机构,通过技术交流、能力建设、组织培训和国际合作等措施,推广与生态文明建设相融合的NbS中国案例库,借力NbS国际合作积极推动人类命运共同体建设。

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