国土空间生态修复工程的技术创新研究

2023-09-21郭丽华

城市建设理论研究（电子版） 2023年26期

郭丽华

武安市自然资源和规划局河北武安 056300

近年来，随着全球气候变化、人类活动的不断扩张和工业化进程的不断推进，地球生态系统面临着越来越大的压力。各种环境问题的出现，如水土流失、土地沙化、生物多样性丧失等，严重影响了人类的生产和生活，甚至威胁着人类的生存。国土空间生态修复工程是指在城市化、工业化和农业现代化进程中，针对土地资源环境问题，采用一系列措施，修复和重建受损生态系统，促进生态系统的恢复和发展，以保证地球生态环境的可持续性。因此，国土空间生态修复工程逐渐成为当代环境保护和生态文明建设的重要手段。随着技术的不断发展，国土空间生态修复工程的技术手段也在不断更新和完善，以适应生态修复的需求。

1 国土空间生态修复概述

1.1 内涵

国土空间生态修复是指利用生态学和环境科学的原理，通过一系列技术创新和实践手段，对受到自然或人为因素破坏的国土空间进行生态修复，达到恢复生态功能、维护生态平衡、提高生态系统稳定性的目的。其内涵可以从以下几方面着手阐述：

（1）生态系统恢复。国土空间生态修复的首要任务是通过建设生态工程，恢复生态系统的自然功能，包括水文循环、物质循环、能量流动等生态过程，促进土地的生态复绿，保护和修复生物多样性。生态系统恢复也是国土空间生态修复的核心内容[1]。

（2）生态环境改善。国土空间生态修复的另一个重要目标是改善生态环境。通过建设生态景观和绿色基础设施，增加绿地和森林覆盖率，减少水土流失和土壤侵蚀，改善气候环境，提高生态质量和环境健康指数。

（3）社会经济效益提高。国土空间生态修复不仅对环境有益，也对社会经济发展产生积极影响。生态景观的建设和生态基础设施的完善，能够提升土地的使用价值和经济效益。生态修复工程也可以促进当地的旅游业和休闲业的发展，创造就业机会和增加居民收入。

（4）技术创新。国土空间生态修复需要依靠先进的技术手段来实现。例如，利用遥感技术和地理信息系统（GIS）对土地进行分类和评估，分析生态系统的空间分布和动态变化；利用植物生理学和生态学原理，选择适合的植物物种进行植被恢复；利用人工湿地等技术手段，治理水体污染等。技术创新是国土空间生态修复的重要保障，也是实现生态修复的核心力量。

1.2 修复技术

国土空间生态修复工程是一项重要的生态保护和生态恢复工程，通过技术创新研究不断推进，不仅可以改善生态环境，保护生物多样性，还可以提高土地资源的可持续利用和经济效益。就当前常见的生态修复技术来看，主要有以下几种：

（1）植被恢复技术。植被恢复技术是国土空间生态修复的核心技术之一。通过选择适宜的植物物种和生态系统恢复的方式，促进植被的恢复和重建。其中包括植物生理学、植物遗传学和植物生态学等学科的研究成果，例如，选育适应性强、耐干旱、抗逆性强的植物品种，利用苗圃等方式扩繁这些植物，将其移植到生态修复区域进行恢复，或是采用浆砌石框架坡面植被恢复技术进行生态修复，如图1[2]。

图1 浆砌石框架坡面植被恢复技术

（2）土壤修复技术。土壤修复技术主要是针对受到污染或退化的土壤，通过修复和改良土壤，恢复其生态功能。常用的土壤修复技术包括：生物修复技术、物理修复技术和化学修复技术等，例如，通过微生物修复、植物吸收等方式，去除土壤中的有害物质；利用纤维素、多糖等物质修复土壤结构和增加土壤肥力等。

（3）水体修复技术，水体修复技术主要是针对受到污染或破坏的水体，通过治理和改良水体，恢复其生态功能。常用的水体修复技术包括：人工湿地、植物过滤池、生物膜反应器等。例如，人工湿地可以利用湿地植物和微生物对水体中的有害物质进行吸附和分解，起到净化水体的作用。

（4）生态工程技术，生态工程技术是指通过人工构建生态系统，恢复自然生态功能的技术。包括生态景观设计、生态基础设施建设等，例如，建设生态园区、绿色交通系统、城市绿化等，可以有效提高土地的生态价值和经济效益。

2 国土空间生态修复技术现存不足分析

2.1 修复理论方法和技术有待创新

国土空间生态修复工程的技术创新研究是一项重要的工作，旨在改善生态环境，提高土地资源的可持续利用和经济效益。然而，在当前的实践中，我们也要看到国土空间生态修复技术存在一些不足之处，其中修复理论方法和技术有待创新是一大问题[3]。一方面，当前的生态修复理论方法和技术大多基于传统的生态学和环境科学，这些理论和技术难以全面反映生态环境的复杂性和多样性。此外，许多国土空间生态修复技术仍然停留在初级阶段，无法满足复杂、多样的生态修复需求，无法有效地解决生态环境中存在的问题。另一方面，当前的生态修复理论方法和技术大多基于单一学科，如生态学、环境科学等，缺乏跨学科、跨领域的合作和创新。这些学科的研究成果难以协同作用，不能很好地解决复杂生态环境问题。此外，缺乏多学科、多领域的交叉融合，也使得生态修复技术无法全面发展和创新。

2.2 配套技术体系和标准不完善

选择合理的国土空间生态修复技术，对于提升土地资源利用率，改善生态环境，构建人与自然和谐共处的社会具有重要意义。但从目前实际情况来看，修复技术配套技术体系和标准方面尚存在欠缺，不可避免的阻碍修复技术创新应用。生态修复技术是一个综合性的系统，需要在技术方案设计、技术指标评估、技术实施监管等方面建立配套的技术体系。但在实践中，很多生态修复工程仅仅局限于技术实施环节，缺少前期技术设计、评估和监管等配套技术支撑，导致生态修复工程存在一定的风险和隐患。另外，标准体系是生态修复技术的重要组成部分，对于技术的规范化和标准化起到了关键作用。然而目前国土空间生态修复技术的标准体系还不够完善，缺乏完整的标准框架和细化的标准细则，标准化程度较低，制约了技术的应用和推广。

2.3 新材料和设备研发滞后

新材料和设备的研发对于提高生态修复工程的效率和质量至关重要，但由于中中客观因素阻碍，导致当前的新材料和设备研发滞后，制约国土空间生态修复技术创新发展。目前常用的生态修复材料和设备大多数已经达到了技术极限，无法再有大的提升。传统的护坡材料主要为水泥、石灰等，这些材料在防止土壤侵蚀方面具有一定效果，但对于生态环境的修复却存在一定的局限性。传统的水土保持工具也普遍存在使用寿命短、耐久性差、安装维护难等问题。由于新材料和设备研发需要大量的资金和人力资源，很多企业和研究机构在技术创新方面的投入不足，导致新材料和设备的研发进展缓慢[4]。

2.4 技术创新平台缺失

目前国土空间生态修复技术创新平台缺失，成为了国土空间生态修复技术现存不足的一个重要问题。首先，国土空间生态修复领域的技术创新平台建设相对薄弱。现有的研究机构、高校和企业在生态修复技术方面的技术创新能力较为有限，缺乏国际领先水平的技术创新平台。其次，当前国土空间生态修复领域的技术创新平台缺乏综合性和协同性。不同研究机构和企业之间缺乏充分的合作和交流，导致技术创新成果难以得到充分的应用和推广。最后，当前国土空间生态修复领域的技术创新平台缺乏长期稳定的支持机制。由于技术创新平台的建设需要大量的资金和人力资源投入，很多研究机构和企业在技术创新平台的建设方面缺乏长期稳定的资金支持，难以保持技术创新的持续性和稳定性。

3 国土空间生态修复工程技术创新的对策

目前在可持续发展背景下，为了推动环境友好型社会建设和发展，在关注经济发展的同时，也要提高生态环境修复和保护重视程度，积极推动生态修复技术创新发展，旨在最大程度上减少环境污染和破坏，具体措施如下。

3.1 生态修复技术的国际交流与合作

为了加强国土空间生态修复技术创新，重要的一点是进行国际交流与合作。这有利于借鉴和吸收国际上先进的技术和理念，提高我国的生态修复技术水平。可以通过建立国际科研合作平台、组织国际生态修复技术研讨会等形式，促进国际间的学术交流和技术合作，推动我国生态修复技术创新；可以通过对国外生态修复技术的学习和研究，了解国外生态修复技术的发展状况和应用情况，对我国的生态修复技术提出借鉴和改进建议；合作开展生态修复项目：可以与国外生态修复相关机构合作，共同开展国际生态修复项目，通过项目实践，不断探索和创新生态修复技术；推动国际标准化：可以积极参与国际标准化工作，推动国际生态修复技术标准的制定和推广，进一步促进国际生态修复技术的交流与合作。总而言之，加强国际交流与合作，对于推动我国生态修复技术创新和发展具有重要的意义，有助于我国生态修复技术在国际上更好地展示和推广。

3.2 建立完善的技术创新体系和标准

建立完善的技术创新体系和标准，可以推动技术创新和发展，提高技术的质量和水平。这就需要多方整合资源，建立技术创新平台，提高技术研发和创新的效率和质量，为技术创新提供更好的环境和资源。可以通过建立国家、地方或企业级的技术创新平台，聚集各方资源，促进创新能力的提高。在技术创新方面，需要建立相应的机制，促进技术的持续创新。通过资助科研项目、建立奖励机制等方式，鼓励技术研发和创新。技术标准化是技术创新的基础，需要建立全面、科学、规范的技术标准体系。通过加强技术标准的研究和制定，推动技术标准的国际化和规范化，提高技术的通用性和可靠性[5]。

技术创新需要保护知识产权，建立相应的知识产权保护制度是必要的，有助于加强知识产权的保护和管理，促进技术创新和转化。另外，技术创新离不开人才，需要建立完善的人才培养机制。对此，可以采用加强人才培训、提高人才待遇等措施，吸引和培养高层次技术人才，推动技术创新和发展。

3.3 整合资源推进技术创新平台建设

针对当前国土空间生态修复技术中的不足，可以多角度改进创新，加快技术创新平台建设和完善。一是整合各类技术资源，建立统一的技术创新平台。国土空间生态修复工程需要依托各种技术，如环保、土地利用、水利、农业、林业等，因此需要将各类技术资源整合起来，建立起一个涵盖多种技术的创新平台，以便更好地解决生态修复过程中的技术问题。二是建立完善的技术创新标准。技术标准是指为实现某项技术而规定的基本要求、原则、规则、参数等的文件。建立完善的技术标准，可以使得技术创新更加规范化，标准化，提高技术的稳定性和可靠性。三是加强人才培养，建立多元化的人才团队。技术创新需要有一支高素质的人才队伍，因此需要加强人才培养，吸引和培养一批拥有创新精神和技术实力的人才。同时，需要建立多元化的人才团队，吸收来自不同领域的人才，共同推进技术创新。四是与国外相关技术机构加强合作，推进技术创新的国际交流。国际交流是推进技术创新的重要途径。通过与国外相关技术机构的交流合作，可以获得更加先进的技术理念和技术方案，提高国内生态修复技术的水平。

3.4 推动科研创新成果的转化应用

多挑战，例如技术落地难、政策支持不足、市场认可不高等。因此，要加强科技创新与产业转化的衔接，促进科技成果向市场转化，实现技术创新成果的真正落地应用。具体而言，可以采取以下措施来推动科研创新成果的转化应用：一是加强产学研合作，促进科技成果的应用与推广。建立产学研合作平台，促进科研机构和企业之间的合作，鼓励科研机构与企业共同开发新技术、新产品和新服务，推动科技成果转化应用。二是完善技术转移机制，提高科技成果转化效率。完善技术转移服务机构，推广技术转移模式和机制，加强专利保护和知识产权管理，提高技术成果转化的效率。三是加强政策支持，为技术创新提供更好的环境。政府应加强对科技创新的支持力度，出台相关政策措施，提供技术转化、财务扶持和税收优惠等方面的支持，为技术创新提供更好的环境和条件。四是建立技术创新评价机制，提高科技成果的质量和市场竞争力。建立科技成果评价机制，加强技术创新成果的标准化、规范化和评估认证，提高技术成果的质量和市场竞争力。通过此类方法措施，可以推动国土空间生态修复领域的科技创新成果向市场转化，推动技术创新的快速发展和落地应用。同时，还可以促进国土空间生态修复工程的可持续发展，为实现国土空间的生态安全和可持续发展做出贡献。