自然生态安全边界：概念、挑战与应对

张 琨，邹长新①，林乃峰②，仇 洁，裴文明，杨 悦，叶 鑫，孙 敏

(1.生态环境部南京环境科学研究所，江苏 南京 210042；2.南京林业大学林学院，江苏 南京 210037)

生态安全是表征生态系统结构与功能、表现环境质量与健康程度的重要指标，与经济安全、社会安全等共同构成中国国家安全体系，是中国可持续发展的重要基石[1-2]。当前，中国正处于生态文明建设进程中，生态安全的重要性尤为凸显。2020年10月，中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议在北京举行，审议通过《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二○三五年远景目标的建议》，提出“守住自然生态安全边界”，为新时代新阶段生态保护工作指明方向。围绕生态安全和生态保护，学术界已经开展了一系列探讨[2-5]。在理论层面，研究者对生态安全观念的演变历程进行了梳理，并从不同角度对其概念、特征、实现路径等进行了辨析[6-7]。同时，还采用压力-状态-响应模型、生态足迹模型、景观生态学模型、生态系统服务模型等框架模型，在多个空间尺度上开展生态安全评估案例研究[8-12]。然而，当前的研究尚无法满足生态环境管理的迫切需求，难以支撑守住自然生态安全边界的工作目标。基于此，该研究围绕自然生态安全边界展开探讨，解析自然生态安全边界的概念和内涵，梳理守住自然生态安全边界面临的挑战，提出未来研究与管理的重点方向，以期为生态环境的科学规划和有效管理提供参考。

1 自然生态安全边界的概念与内涵

1.1 生态安全与自然生态安全

明确自然生态安全边界的概念，需要以厘清安全、生态安全、自然生态安全等相关概念为前提。安全是该概念体系的基础，表征主体不受威胁、危害、损失的状态。基于此，生态安全一般指生态环境安全。2000年，《全国生态环境保护纲要》首次提出“维护国家生态环境安全”的目标，将国家生态环境安全定义为“一个国家赖以生存和发展的生态环境处于不受或少受破坏与威胁的状态”。生态安全衍生出自然生态安全的概念。在自然生态空间范围内，学术界对自然生态安全的概念阐述总体分为2类：从自然生态系统的视角看，自然生态安全指的是自然生态系统能够维持自身结构、功能与自然演变的状态；从人类社会的视角看，自然生态安全指的是自然生态系统能够支撑人类生存与可持续发展的状态，包括支撑必要的生产生活需求和支撑人居环境的维持与改善[7]。前者是基于生态系统自身结构特征提出的，后者则是基于人类社会维持与发展的角度出发提出的。结合生态环境监管实践，后者与管理者的实际需求更为吻合。

总体来看，自然生态安全具有以下特征：(1)系统性。自然生态安全可视为生态系统和人类社会交互耦合的结果，是一个高度系统性的概念。自然生态安全涉及社会、经济、文化、生态等诸多因素，单就生态因素而言，涵盖山水林田湖草沙等多个影响因子。(2)整体性。正如“山水林田湖草是生命共同体”所揭示的，自然生态安全涉及多方面要素，各要素组成有机整体，共同对自然生态安全水平产生影响。单要素的变化以及要素间的耦合均可能引发整个系统结构和功能的改变。例如，为应对严重的水土流失问题，我国在黄土高原地区大规模实施退耕还林还草措施，带动植被覆盖度显著提升，生态系统水土保持功能明显增强，但同时衍生出水资源过度消耗、土壤干层等问题，制约区域自然生态安全的改善[13-14]。(3)动态性。受气候变化和人为活动的影响，自然生态系统在不同时间尺度均保持动态变化，因此，需要以动态性的视角开展自然生态安全分析。在长时间尺度(如十年尺度)，气候变化等持续性因素可能对物种分布、生物物候等关键生态因子产生显著影响[15-16]；在短时间尺度(如年尺度或月尺度)，短期、高强度的人类活动(包括开发建设和生态修复)对生态系统结构和功能的影响不可忽视[17-18]。

1.2 自然生态安全边界

生态安全和自然生态安全能够为自然生态安全边界的探讨提供支持。基于以上分析，可以将自然生态安全边界定义为：在自然生态空间范围内维护一定自然生态安全状态的界限。自然生态安全边界包含2个方面的内涵，分别表现为空间边界和管控边界(图1)。

1.2.1空间边界

空间边界侧重于保障自然生态安全所需要的自然生态空间，其范围根据所实现的自然生态安全水平不同而有所差异。根据保护目标不同，可将自然生态安全分为基础、中等、高等3个水平。基础水平自然生态安全指维护国家基本生态安全、维持生态系统结构和主要功能、总体保障人居环境和生物多样性[19-20]。此状态下自然生态安全边界可视为等同生态保护红线，覆盖自然生态空间范围内具有特殊重要生态功能、必须强制性严格保护的区域，包括具有重要水源涵养、生物多样性维护、水土保持、防风固沙、海岸生态稳定等功能的生态功能重要区域，以及水土流失、土地沙化、石漠化、盐渍化等生态环境敏感脆弱区域[21-23]。中等水平自然生态安全指在国家基本生态安全得以巩固的基础上，进一步增强生态保护力度，依托生态保护红线构建生态廊道、生态战略节点等，形成覆盖生态功能保护格局、人居环境安全格局和生物多样性维护格局的自然生态安全体系[24-25]。此状态下自然生态安全边界可视作生态保护红线与红线外具有相对重要生态功能的生态系统的并集。高等水平自然生态安全指实现自然生态空间的全方位保护[26]。此状态下自然生态安全边界可视为整个自然生态空间，全面覆盖山水林田湖草沙海各生态要素。考虑中国当前的社会发展水平和生态环境管理能力，高等水平自然生态安全对应的自然生态安全底线实现难度较大。对于管理者而言，中等水平生态安全下的自然生态安全底线，即生态保护红线叠加具有相对重要生态功能的生态系统，是与管理需求和实践更契合的选择。

空间边界需要在国土空间规划中予以确立。在规划过程中，以资源环境承载力和国土空间开发适宜性评价结果为基础，区分城镇空间、农业空间与生态空间，综合生态系统功能、生态系统完整性、山水林田湖草连通性、人民福祉的改善需求等多种因素，明确自然生态安全边界的空间范围。确立空间边界需要对非自然生态系统有所区分，将限制目标聚集于大规模城镇、工矿用地等类型，同时对原住民生活所需的小规模种植园、小型村落等加以考虑，兼顾生态保护与社会发展，促进人与自然和谐共生。

1.2.2管理边界

管理边界侧重于保障自然生态安全的机制、制度与法规政策，包括2个方面内容，即生态保护与经济发展的边界以及生态保护修复权责的边界。在推进生态文明建设的背景下，需要优化完善生态环境管理，明确对人类活动的管理范围，用最严格制度、最严密法治保护生态环境。为权衡生态保护与经济发展的关系，一方面实行国土空间用途管制，严格限制自然生态空间内城镇化和工业化活动扩张，管控生态用地向农业用地、建设用地的转变，防止自然生态空间遭受破坏和无序占用；另一方面对当地原住民用于维持正常生产生活的部分活动(如有限度的采摘、养殖)予以批准，同时规划引导生态农业、生态旅游等生态产业发展，拓宽“绿水青山”向“金山银山”的转化途径，实现生态保护与经济发展双赢。此外，在生态环境管理过程中，需要优化管理体系运作机制，明确生态环境部门、自然资源部门等相关部门的分管领域、管辖范围与权责划分。在此基础上，围绕各自的管理目标，提升监测能力，优化管理制度，推进行政立法，强化自然生态安全的保障能力。

管理边界需要政策、行政、法律等多途径协同施策来确立。在生态环境管理过程中，严守环境质量底线和资源利用上线，实施生态环境分区管控，制定相应的生态环境准入清单，对人类活动进行科学化、精细化监管。相关部门依据各自管理职责，通过生态环境保护督察、国土资源执法监察、生态资产价值核算、生态环境保护责任考核等多种措施，构建并完善自然生态安全边界保障体系。同时，立足生态环境保护相关法律法规、规章制度、行业标准以及国际公约，完善生态环境损害赔偿制度体系，严格生态环境保护执法，强化生态环境保护修复的法律保障。此外，管理边界需要统筹自然生态空间内允许开展的开发活动以及原住民生产生活需求，基于空间边界构建动态协调机制，以保障区域人民福祉，增强自然生态安全边界的有效性及可持续性。

2 守住自然生态安全边界的挑战

经过多年生态保护与建设，我国生态环境质量得到改善，生态系统稳定性提升，生态安全屏障基本形成。然而，由于社会发展快、历史欠账多、管理能力不足等原因，守住自然生态安全边界依然面临多种挑战，主要体现在生态环境质量、生态空间规模、生态环境管理能力等方面。

2.1 生态系统改善任重道远

我国生态系统类型多样，但在地理因素与气候因素影响下，生态脆弱区覆盖国土面积的60%以上，在西北干旱半干旱区、西南山地、青藏高原等区域表现尤为明显[27]。近年来，我国相继实施天然林保护、“三北”防护林建设、退耕还林等一系列生态修复工程，保护成效逐渐显现，但生态环境脆弱的情况尚未得到根本扭转，生态系统质量仍相对偏低[28-29]。2015年，我国优等质量森林生态系统、灌丛生态系统和草地生态系统面积比例仅分别为8.9%、11.7%和13.5%(表1)。天然湿地退化趋势明显，全国面积大于10 km2的696个湖泊中，有1/3以上严重萎缩[30]。同时，土地退化问题依然严峻，表现为水土流失、土地沙化、石漠化等形式。2019年，我国水土流失和土地沙化面积分别为271.1万和172.1万km2，占国土总面积的28.2%和17.9%[31]。石漠化土地广泛分布在贵州、云南、广西等省份的喀斯特地区，总面积达10.1万km2，此类区域往往也是巩固脱贫攻坚成果的重点区域[32]。根据全国生态环境状况评价结果，目前仍有31.3%的区域生态质量水平较差，对当地人民福祉的提升形成制约。

表1 各省(区、市)优等质量森林、灌丛、草地生态系统比例Table 1 The proportions of high-quality forest,shrub,and grassland ecosystems in each province (autonomous regions,provincial level municipalities)in China

2.2 有限生态空间面临挤占

人类建设活动对生态空间的挤占是威胁自然生态安全边界的重要因素。2000—2018年，我国城市化进程迅猛发展，建设用地以4 741.1 km2·a-1的速率持续增加，森林、草地、湿地等向建设用地的转化半数以上集中于京津冀、长三角、珠三角、成渝经济圈等主要城镇化地区。例如，珠三角城市群建设用地年均扩张160.7 km2，林地和湿地年均减少41.6和25.5 km2；成渝经济圈建设用地增长速率为218.6 km2·a-1，草地减少速率则达到190.7 km2·a-1[33]。除了宏观尺度的空间挤占，微观尺度上无序开发建设对自然生态安全的影响同样值得关注。近年来，部分地区由于社会经济发展水平不高、经济转型未完成、生态文明推进力度不足等因素，开发建设活动破坏生态的现象屡禁不止。生态环境部“绿盾”自然保护地监督检查发现，我国474个国家级自然保护区中，有342个保护区存在不同程度的采石采砂、工矿用地、旅游设施和水电设施违规建设等现象[30]。此外，如祁连山国家级自然保护区生态破坏、秦岭别墅违规建设、木里煤矿非法开采等违法违规事件时有发生，严重影响当地生态系统结构与功能，威胁区域自然生态安全。

2.3 管理能力有待增强

自然生态安全边界需要通过严格的生态环境管理予以保障。然而，当前我国生态环境管理能力需进一步增强。在法律法规方面，我国生态保护相关条文散见于各相关领域法律中，聚焦生态保护的法律体系仍需进一步构建并完善。生态立法进程有待推进，自然保护地立法进度相对滞后，生态保护红线立法进程也与管理者实际需求不匹配。管理机制方面，通过机构改革将生态环境保护管理相关职能聚焦于生态环境部和自然资源部，使得以往“政出多门”的管理体制得到优化。但是，生态环境源头预防、过程监管、事后审计等制度尚需完善，管理过程中跨部门联动机制不够健全，生态安全常态协同推进能力需要进一步强化。监管能力方面，卫星遥感、无人机航拍、地面核查等技术系统整合程度不足，“空天地”一体化监控网络尚未有效运转，生态风险快速诊断能力亟待提升。此外，社区、企业等利益相关方参与度不足，政府、企业和社会公众多元共治的生态保护监管格局有待强化。

3 研究展望与政策建议

守住自然生态安全边界是生态环境管理的重要目标，也是生态保护研究的重点方向。在研究层面，未来可以考虑从3个方面深化研究：(1)加强基础理论探索。深化自然生态系统演变过程和机理研究，基于动态视角分析人类活动(包括开发建设与保护修复)和生态系统的关系，明确人为干预措施对生态系统演变的影响趋势与机理。(2)优化国土空间规划。立足于生态环境保护制度、耕地保护制度和节约用地制度，综合生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界规划，统筹生态保护和可持续发展需求，优化国土空间规划模型与流程，建立多种情景评估不同规划模式的生态效应，为生态空间管理提供理论支持。(3)设计生态修复工程体系。以“山水林田湖草是生命共同体”理论为指导，以自然恢复为主导，综合性、系统性地设计生态修复体系，争取以尽量小的干预程度实现生态系统结构和功能的有效改善。

在管理层面，可以考虑从3个方面优化自然生态安全管理：(1)加强顶层设计。完善并落实国土空间规划，强化国土空间用途管控，科学规划国土空间开发与保护格局并予以充分保障。统筹影响自然生态系统结构与功能的各类因素，生态保护修复、生态环境执法、自然资源资产审计等协同施策，制定生态环境综合性、系统性管理方案。根据各管理部门行政职能，从全局层面优化生态环境管理跨部门协作机制，提升管理成效。(2)完善法律法规体系。总结自然保护地、生态保护红线等重点领域以及黄河流域、长江流域等重点区域的立法需求，广泛征集行政管理部门、基层执法机关、专家学者、专业社团、基层群众等利益相关方的立法建议，寻求各方诉求的“最大公约数”，推进生态环境保护相关法律的立法进程，完善自然生态安全制度体系[34]。强化生态环境监管执法力度，为守住自然生态安全边界提供有力保障。(3)统筹生态保护与经济发展。依托各地自然禀赋发展环境友好型产业，促进生态保护与经济发展互融互促。以生态补偿、政策扶持、教育支援等方式，增强地方社区和原住民对生态保护的参与度，打造生态保护成果维护长效机制。