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谈海洋生态修复研究

2021-10-02李丹丹陈君刁燕清朱聪聪俞佳琦

中国科学探险 2021年4期
关键词:红树林气候变化海洋

李丹丹 陈君 刁燕清 朱聪聪 俞佳琦

海洋生态修复是遏制海洋生态系统退化的重要途径,受到全球越来越多学者的关注。本研究收集大量国内外学者在海洋生态修复领域发表的相关文献,梳理了近些年来该领域研究的发展脉络、前沿热点和未来方向。结果表明:海洋生态修复研究将驶入快车道,在应对气候变化的海洋生态修复、区域性海洋生态系统修复规划、海洋生态退化机理与修复关键技术、适应性管理等方面应加强研究和探索。

海洋约占地球表面积的71%,为人类提供丰富多样的资源、产品和服务,是人类社会和经济可持续发展的重要基础[1-2]。然而,沿海地区人口的急剧增长和社会经济的快速发展,高密集、高强度的人类开发活动不断向海洋施加压力,海洋生态系统正以前所未有的速度退化[3],海洋生态系统所提供的产品和服务也随之日益衰退[4]。海洋生态退化是世界沿海各国普遍面临的问题,海洋生态修复作为遏制海洋生态系统退化的重要途径,是当前全球海洋学和生态学研究领域的热点[5]。梳理总结前人的科研工作是跟踪学科发展态势的重要途径,对于该学科领域的发展过程、把握发展方向、洞悉未来研究热点等都具有重要意义。

海洋生态修复研究领域热点的发展趋势总体呈现出以下特点:一是逐渐关注应对气候变化的海洋生态修复。气候变化是全球面临的共同挑战,气候变化导致海水升温、海平面上升、海洋酸化等,加剧了海岸侵蚀、洪涝、风暴潮等灾害,对珊瑚礁、红树林、海草床等滨海湿地也造成破坏和威胁。应对气候变化带来的海岸侵蚀、洪涝等灾害,以自然为基础的沿海防护已越来越受到重视,以盐沼、红树林、海草、海藻床、珊瑚、牡蛎礁等滨海湿地及生态海岸线为基础的自然的和基于自然的基础设施研究和实践日益成为热点。此外,由于红树林、海草床等滨海湿地具有巨大的固碳能力,恢复和提升滨海湿地固碳能力也成为减缓和适应气候变化的重要途径之一,滨海湿地碳储量估算、固碳过程机制及影响因素等相关研究也日益增多[6-7]。二是逐渐重视生态系统的自我恢复潜力,自然恢复途径逐步受到关注。当自我恢复潜力较高时,自然恢复被认为是最具成本效益的途径,许多研究验证了采取各种削减压力的自然恢复途径的有效性,如污染控制、季节性休渔等。例如,Duarte 等(2020)指出,若各种主要压力(包括气候变化)得到缓解,到2050年全球海洋生物的数量、结构和功能可以实现实质性的恢复。三是逐渐重视海洋生态修复的社会因素,生态系统服务功能日益得到关注。海洋生态修复不仅需要考虑生态因素,可持续性的生态修复需要考虑生态、社会、经济和管治等多方面的因素,这已成为普遍的共识。

随着《2021—2030联合国生态系统恢复十年》决议和《生物多样性公约》“2020年后全球生物多样性框架预稿”的提出[8],以及我国海洋生态文明建设和海洋强国战略的持续深化,包括《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021—2035 年)》[9]《红树林保护修复专项行动计划(2020—2025 年)》[10]等海洋生态修复规划和计划的逐步实施,我国海洋生态修复研究将进入一个更加注重系统性、整体性和创新性发展阶段。围绕全球海洋生态修复研究热点和趋势,结合我国海洋生态修复的探索实践,在未来一段时期内,我国海洋生态修复领域应加强以下研究:一是应对气候变化的海洋生态修复。为缓解和适应气候变化带来的海岸侵蚀、洪涝、风暴潮等自然灾害,红树林、盐沼、海草等自然生境及生态海岸线等的沿海防护作用日益受到重视,急需加强红树林、盐沼等具有海岸防护作用的生境修复技术、生态减灾功能量化评估等研究。与此同时,随着蓝碳生态系统在减缓和适应气候变化的作用日益受到关注,还应加强蓝碳生态系统调查、固碳机制机理、碳储量估算、增汇途径等研究[11]。二是在不同的空间尺度中,进行海洋生态修复规划技术。随着国际、国家海洋生态修复相关规划和计划的推进,海洋生态修复已由单一物种、小尺度转向区域性大尺度的、综合性、系统性的修复,需加强不同空间尺度海洋生态修复规划涉及的生境制图和生态分区、生态修复目标制定、生态修复优先决策、综合系统修复途径与措施等关键技术的研究[12]。三是分析海洋生态系统退化的内在相关机理,研发其关键修复技术。当前,我国海洋生态修复普遍强调环境因素改善、单一物种恢复技术等,缺乏对海洋生态系统退化内在机理的理解和认识,导致海洋生态修复所采取措施的针对性不强,成效不佳。因此,急需加强退化海洋生态系统和群落的演替规律、生物和环境因子相互作用机理等基础理论研究。在此基础上,研发和创新针对性强的海洋生态保护修复的关键技术,如红树林、海草、盐沼等蓝碳生态系统功能恢复和提升技术,珊瑚有性繁殖和珊瑚礁生态系统功能恢复技术等,探讨基于生态系统弹性的海洋生态系统自我恢复途径[13-16]。四是在进行海洋生态修复的过程中,对其实施适应性管理。由于海洋生态系统的復杂性、海洋生态修复理论和技术尚不成熟,海洋生态修复存在较强的不确定性,适应性管理在海洋生态修复中的作用日益受到重视,探索适应新认识和信息的提高管理的系统过程。适应性管理强调需要考虑风险和不确定性因素,整合自然系统和社会系统以管理海洋生态修复的全过程。因此,需加强适应性管理框架和参与机制、基于全过程的海洋生态修复监测评估、海洋生态系统恢复过程与规律、海洋生态系统服务功能恢复的定量评估和预测模型等方面研究。

(本文作者:李丹丹,陈  君,刁燕清,朱聪聪,俞佳琦

工作单位:宁波伊玛水环境科技有限公司)

参考文献

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[3] LESTER S E,DUBEL A K,HERN?N G,et al.Spatial planning principles for marine ecosystem restoration[J].Frontiers in Marine Science,2020(7):328.

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[5] IPBES.Summary for policymakers of the global assessment report on biodiversity and ecosystem services of the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services[R].Bonn:IPBES Secretariat,2019.

[6] WALTER R K,O'LEARY J K,VITOUSEK S,et al.Large-scale erosion driven by intertidal eelgrass loss inan estuarine environment[J].Estuarine,Coastal and Shelf Science,2020(243):106910.

[7] TEMMINK R J M,CHRISTIANEN M J A,FIVASH G S,et al. Mimicry of emergent traits amplifies coastal restoration success[J]. Nature Communications,2020,11(1):3668.

[8] Convention on Biological Diversity. Zero draft of the Post-2020 Global Biodiversity Framework[Z].Nairobi:Convention on Biological Diversity,2020.

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[10] 自然资源部,国家林业和草原局.红树林保护修复专项行动计划(2020—2025年)[Z].北京:自然资源部,2020.

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[13] 张志卫,刘志军,刘建辉.我国海洋生态保护修复的关键问题和攻坚方向[J].海洋开发与管理,2018(10):26-30.

[14] 唐迎迎,高瑜,毋瑾超,等.海岸带生境破坏影响因素及整治修复策略研究[J].海洋开发与管理,2018,(9).57-61.

[15] 车铭哲,于劲翔.“以鸟为本”理念下的滨海湿地生态修复规划:以北戴河七里海潟湖湿地生态修复项目为例[J].规划师,2019,35(7):57-61.

[16] 王鹏,张连杰,闫吉顺,等.辽宁省海洋生态修复现状、存在的问题及对策建議[J].海洋开发与管理,2019,36(7):49-52.

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