问题优先级判别：生态保护修复中的核心生态智慧之一

王志芳 李贺诚 简钰清 白竹惠 王玥心 王小兵

随着生态文明建设的推进，生态智慧日益成为城乡生态实践的重要抓手[1]，特别是在生态保护修复领域。生态智慧是“人类在对人与自然互利共生关系深刻感悟的基础上，成功从事生态实践的力”[2]，是规划设计实践正确理解人地关系并选择适宜方式去做事情的过程[3]。生态保护修复试图解决的生态系统退化是人地关系变化的结果[4]，亟须生态智慧思维与实践方法[5]。

生态保护修复在国内外已有多年探索，且在国内外日趋重要。《千年生态系统评估报告》揭示，全球60%以上的生态系统服务显著退化而人类活动是其主要驱动因素[4]。生态修复是修复已退化、受损或毁坏的生态系统的过程[6]，已成为全球优先事项，如《生物多样性公约》《济州宣言》和《欧盟生物多样性战略2030》等提出，修复全球生态系统，恢复适应力，实现可持续发展的未来。中国早在20世纪80年代就已启动了多项重要的大尺度生态修复工程，但存在修复对象相对单一、修复目标难以量化、修复周期较长和修复场所局限等问题。随着生态文明建设的推进，生态保护修复实践在对象、尺度以及目标上都在不断地拓展和深化：对象上从自然生态系统转向人地复合系统，尺度上从局地环境改善变为多尺度国土空间生态保护修复，目标上从单要素修复治理转向美丽人居环境系统修复与综合治理[7]。国土空间生态保护修复旨在维系良好的自然本底，着力降低人类活动对生态空间的侵占以及生态功能的胁迫，强调生态系统的整体性、系统性及综合性[8]，落实山水林田湖草沙生命共同体理念。国土空间生态保护修复涉及面广、人地关系复杂，亟须深层次领悟人与自然的关系，进而进行合理的生态保护修复实践决策。生态智慧的基本框架与生态保护修复的结合具有时代需求的迫切性和前瞻性，但仅有少量研究进行了初步探索[9-11]。

生态实践智慧是依据情况进行合理生态实践决策的全流程，包括对于问题的明晰、动机的探索以及方法的提炼[12]。整个环节中，明晰问题是生态智慧的核心过程也是起步性过程。而国内生态保护修复目前正在推行的各种指南却存在问题不清的瓶颈。例如，《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价指南》提到的生态问题包括：水土流失、土地沙化、海岸侵蚀、沙源流失、土壤污染等。《省级国土空间生态修复规划编制指南》涉及生态功能退化、空间格局失衡、资源利用低效、配置不合理等方面，在后续内容提及了生态空间功能退化、生态连通性差、人居生态恶化、农村自然风貌破坏、石漠化、土地损毁、内涝、滨海湿地丧失、自然岸线受损、矿山生态破坏、热岛效应、生境破碎化、物质能量信息流动人为干扰大等。《生态产品总值核算规范(试行)》则提及泥沙淤积、海堤或海岸侵蚀、噪声、土壤侵蚀、土壤流失、土地沙化、大气和水体污染物浓度超标、洪水、风沙危害等。层出不穷的生态问题是现代科学不断细化、解构以及细致研究的结果[13-14]，对认知自然很有助益，但对生态保护修复实践确是莫大的挑战。科学研究所提出生态问题的多元性以及各种国家指南中出现相关词汇的复杂性使得规划设计人员无从下手，常在相关实践中主观选择所要针对的生态问题，而这一主观选择的过程亟须智慧决策[15]。

生态问题优先级决策是生态保护修复实践的核心生态智慧之一。早在20世纪70年代就有学者指出，规划和管理决策常常要针对非理性的抗解难题(Wicked Problem)，其中最棘手的就是如何准确找到问题[16]。著名教育家舍恩(Schön)曾担忧当代社会过度强调“问题的解决之道”，却忽视了最紧迫以及重要的“问题的发现之道”：修高速路重要的不仅仅是往地面上倒什么水泥，而是应该修什么样的高速路。同样当设计船只时，最核心的问题是什么样的船才能满足交通需求[17]。问题认知的过程是对特定场地现有问题进行归纳整理以及深度理解的诊断，比如医生的第一核心素养是问诊，探究病人到底得的是什么病以及相关的病因。生态保护修复亟须生态问题优先级判别，即在生态保护修复的过程中，“决定在何处，何时以及如何利用有限的资源达到最大化的生态保护修复成效”[18]。

为深入探究生态问题优先级判别的合理决策，本文采用文献综述的形式对已有研究进行归纳提炼，通过了解研究现状，确定生态保护修复优先级的前沿研究领域。本文利用科学计量分析的方法，系统地描述国际生态修复研究的发展轨迹，在检索到的文献中查找研究热点，探索生态保护修复优先级研究的进一步演化趋势。同时回顾了国内生态修复优先级研究工作，将之与国际研究进行对比。研究问题包括：生态问题都有哪些分析方法？生态保护修复问题优先级在时序上是否存在研究重点的变化？国内外在生态保护修复优先级研究上有何差异？本文旨在通过文献综述，为中国生态保护修复实践过程中问题优先级的判别提供思路。

1 研究方法

1.1 数据搜集

本研究在数据搜集时确立了3 个检索条件。首先，仅选择学术期刊进行分析，检索的国内外期刊文献采用的数据库包括WOS核心合集和中国知网(CNKI)学术期刊5类核心数据库(“SCI来源期刊”“EI来源期”“北大核心”“CSSCI”“CSCD”)。其次，在关键词检索时使用了与生态修复优先级研究相关的不同关键词，包括生态保护修复(ecological restoration)、生态保护修复优先级(priority of ecological restoration)、识别生态保护修复区域(identify ecological restoration areas)。最后，检索时间段为2000—2022年，以尽可能呈现出相关领域研究的发展趋势。

在去重和剔除无效文献后，共获得250条英文文献记录，这些文章总共引用了16 241个参考文献。图1显示了2000—2022年WOS年度发表的文章数量。2000年，只有一篇文章发表[19]。直到2008年，年度发表文章量均少于10篇。此后，生态保护修复优先级研究的发文量保持着缓慢增长的态势。直到2020与2021年，文献发表数量分别增加了12和21篇，分别占上一年发文总数的70.6%和72.4%，表明生态保护修复优先级研究正在成为新兴的研究热点。在去重和剔除无效文献后，获得48条匹配的中文文献记录。

1.2 科学计量分析

科学计量分析是对科学及其结果进行实证研究的过程，专注于对已出版文献的分析。科学计量方法包括定性、定量和计算方法，可应用于期刊排名、评估顶级学术文章的影响等[20]。由于中文文献数量较少，不满足科学计量需求，且中文数据库不提供文章所引用的参考文献数据，故本文以定性研究的方法对中文文献进行分析。针对英文文献，本研究采用2种类型的科学计量指标，共词分析和共引文分析[21]。共词分析使用文献中最重要的单词或关键词来研究特定领域的概念结构。共同引用分析用于分析引用相同参考文献的文章，梳理它们之间的结构关系，其结果可使用聚类分析揭示领域热门研究主题。

本研究主要的软件是CiteSpace(5.8 R3 SE版)，它是科学计量领域重要的分析和可视化工具，侧重于寻找学术领域发展的关键点[22]。在CiteSpace生成的文献网络知识图谱中，节点代表一个项目(如文献、作者、主题、关键词、期刊或参考文献)，链接代表节点之间存在共现关系[23]。每个节点呈现出不同的颜色轮，越绿表示该节点内容在时间序列上越靠前，越黄则代表越靠后；节点呈现紫色代表其具有良好的中介中心性[24]。节点呈现橘色则代表该节点具有突现性。共被引分析为科研范式的结构和动态提供了独特的见解，可以衡量文献之间的接近程度[25]。进一步利用聚类分析可以检测和识别不同时期生态保护修复优先级研究发展趋势的变化。该方法揭示了学术研究的结构，并预测了未来的研究方向。本研究用时序上的共现关系分析推演国际生态问题优先级判别的演变，并通过共被引分析和聚类分析探究主要发展趋势和研究方法。

2 研究结果

2.1 生态问题的分析方法

总结国内外生态保护修复优先级研究最常采用的生态问题分析方法(表1)，可以归纳为3种：生境分析、生态系统服务制图与生态安全格局。也有少量研究运用各种模型评价了水文过程、水土流失等生态问题，但主流分析方法仍是上述3种方法。这3种方法各有优劣，更多学者开始尝试将多种方法进行结合。

表1 生态保护修复相关生态问题的分析方法

生境分析法是早期生态保护以及生态保护修复的重点。例如可以通过测算生境总量及其空间配置的综合效应，保证多种哺乳动物的栖息地恢复[26]。通过收集生物多样性数据进行生物多样性制图，确定保护规划的目标，评价现有的保护体系[27]。生境或是生物多样性分析目的明确，其局限性在于只关注一种生态问题，缺乏众多问题的综合考虑。

生态系统服务制图法主要是对生态系统服务展开的空间分析，涉及多种生态问题。生态系统服务是指人类从生态系统中能够获得的所有惠益[28]。使用生态系统服务进行生态保护修复研究主要是通过测算生态系统服务的物质量及价值量，利用ArcGIS等工具将不同时间维度上的多种生态系统服务价值量进行空间叠加并进行冷热点分析[29]，进而得到不同生态系统服务价值的时空分布特征，精准识别生态系统服务功能退化地区，以便进行生态保护修复的优先级研判[30-31]。从生态系统服务的角度看待生态保护修复，将人类与自然联系起来，使生态保护修复成果更有助于提升人类福祉。但是生态系统服务是核算生态系统价值的一种方式，直接利用生态系统服务指导生态修复工作对现实情况的模拟精度和颗粒度不足，也缺乏水平过程的考量。

生态安全格局是指一个能够维持生态系统结构和生态过程的完整性、能够保护和恢复生物多样性并且可以有效控制和持续改善区域生态环境的生态网络。目前学界已基本形成统一的构建生态安全格局的研究范式，即“识别源地-构建廊道-提取节点-形成网络”[32]。生态源地的识别是构建生态安全格局的基础，可以通过生态系统服务价值核算、生境质量评价、生态风险分析等多种方式选取[33]，属于对景观垂直过程的分析。生态廊道的构建一般通过在水平面上模拟物种迁移扩散过程进行识别，常采用累计最小阻力模型、电路理论等提取。在生态源地和生态廊道的基础上，识别区域内的重要区位，从而提取出对于生态保护修复具有关键意义的生态节点。最终综合上述成果构建生态安全格局。生态安全格局能够优化区域内生态系统的空间结构，连通孤立的景观要素，确保区域内自然资源的合理配置，有效推进生态修复工作。生态安全格局构建主要基于指标数值的计算，具有高低划分，可作为指导安排生态保护修复工程优先次序的依据。但在指标数值计算过程中，权重赋值往往依靠相关专家的经验和知识，构建过程具有一定的主观性。

2.2 国际生态问题优先级判别的演变

如图2所示，有关生态保护修复优先级判别的研究趋势可以据此划分为3个时期。2000—2005年，生态保护修复优先级研究处于初期阶段，最先出现的研究主题为生态保护、生态保护修复等内容。这一阶段，生物栖息地的破碎化修复是生态保护修复研究的主要对象，主题词没有呈现明显的差异性以及聚类分布特征，生境相关的破碎度、保护修复相关等词汇提及最多。

图2 生态保护修复优先级相关研究关键词的演变规律

2006—2010年属于国际生态保护优先级研究的过渡时期，涌现出生物多样性保护、系统保护规划等多个热点对象，这一时期生态保护修复优先级研究的理论框架已具有一定积累，学者们开始将理论与实践结合，指导具体的生态保护修复工作，也涌现出“landscape”“management”“land use”等关键词(图2)。这一时期的互引分析开始呈现出聚类特征，即对“成本条件”的关注。这一聚类共包含29篇文章Silhouette值①为0.985，标签为“成本条件”。在资源有限的情况下，以最具成本效益的方式开展生态保护修复行动，是生态保护修复优先级研究的主要内容。实现成本效益需要在区域内不同的可修复地点，以及修复行动开展的时间上进行抉择。该集群内贡献最大的文献由Wilson[34]等发表。他们开发了一个基于投资回报率的恢复优先顺序框架，该框架明确了生态保护修复的空间和时间，并考虑了恢复的成本和收益，恢复成功的可能性，随机事件的可能性以及修复地点之间的空间连通性。此外，Possingham等[35]还对比了生态保护和生态修复行动之间的成本效益。大多情况下，“保护”应优先于“恢复”，因为保护可以以较低的成本提供更好的结果，且没有恢复过程的漫长时效。但在少数情况下，恢复行动的成本效益要高于保护，例如恢复特定地点可以减少景观的碎片化[36]。

2011年之后，生态问题优先级判别的方法出现了很大的转折，主要体现在由对于生物栖息地的强化走向多目标优化。即不再“单纯关注自然”，而转向“人与自然关系的综合考量”。如图2所示，这一时期生态系统服务成为热点，学者们很快意识到生态系统服务在识别生态保护修复关键区域上可发挥的重要作用，生态系统服务制图、模式识别也成为该时期的重要关键词。同时“climate change”关键词持续升温，气候变化成为全球环境领域最主要的话题，也成为生态保护修复优先级研究的重要背景。这一时期出现一个共被引聚类，共包含30篇文献，Silhouette值为0.964，标签为“多准则评估方法”。多准则决策分析法(MCDA)用于评估基于多样的、可能相互冲突的备选决策，比如根据景观特征(即标准)及其对优先次序目标的重要性，设定优先进行生态恢复的区域。专家或利益相关者通常参与到定义标准的程序中。该方法可以权衡适当的解决方案来实现修复目标[37]，是生态保护修复优先级规划中最常用的方法之一。MCDA能将主观和客观相结合的方法，主观权重来自决策者的经验，客观权重根据一定的规则自动赋值得到。有许多方法都属于MCDA的范畴，常用的有多属性效用理论(Multi-Attribute Utility Theory)、AHP层次分析法(Analytic Hierarchy Process)[38]和相似顺序偏好技术(TOPSIS，Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)[39]等。引用排名靠前的代表性文献由Vettorazzi和Valente[40]发表，他们开发了多准则决策分析中的有序加权平均(OWA)算法，用于指导巴西河流域的森林生态恢复，以最大限度保护水资源。之后，Valente[41]对方法做出了改进，将水生态系统服务加入模型中进行权衡。Tobon等[42]利用MCDA，基于生物重要性和恢复可行性2个指标，确认了墨西哥的重点生态修复区域，同时最大化修复效果。Fernández等[43]利用MCDA框架提出了气候变化是评估物种恢复潜力的一个关键因素。Uribe等[44]采用MCDA法来确定墨西哥森林景观恢复的优先区域，在生态指标外还评估了经济条件和4个不同利益相关方的意见。

2.3 国内外研究对比

根据国内外研究各自呈现的总体趋势与特点，本文总结出三方面的中外文献差别，值得未来研究进行关注和改进。

其一，研究方法较为单一。中文文献使用生态安全格局作为研究方法的有36篇，占总数的75%，且部分研究将生态系统服务与生态安全格局结合。国内生态安全格局理论由俞孔坚等学者初步奠定后[45-46]，相关技术方法的改进和完善进展缓慢，大多数研究未结合案例地的实际情况进行调整，未能深入探究生态问题成因，也没有考虑经济和社会因素[33]。相比于国际生态保护修复起源并着重分析生境的研究状况，中国的相关实践尚有很大改进余地。

其二，研究内容不够综合。中文文献在构建修复目标时，往往只关注生态目标，而忽视了经济需求与社会需求，难以满足新时期国土空间生态保护修复促进生态与社会耦合发展的要求。国际研究已经证明只有将退化的生态系统的保护恢复与社会经济发展明确联系起来，才能使修复计划得到民众支持[47]。因而需要考虑到案例区域的政策机制、文化、社会经济和生态背景的差异[48]。这意味着生态保护修复计划应具有跨学科的方法，包括社会、政治和经济等部分。

其三，研究尺度大型化。现有生态保护修复优先级研究关注的场地尺度较大，多为区域、流域、城市群、省，少有研究关注市、县乃至单项目尺度上生态保护修复优先级该如何权衡，与国土空间规划的“五级三类”体系的要求不相匹配。而国际研究中不仅有大尺度上生态保护修复优先次序的权衡，也有单体生态保护修复项目内部的权衡，研究尺度更为丰富。

3 讨论

立足综述研究的成果，本文对生态保护修复过程中问题优先级判别提出了4点建议，以促使相关决策更具生态智慧，能够更好地认知人与自然的关系，并提出合理方案。

1)基于生境质量的生态保护修复实践。国外生态保护修复的研究始于生境和生物多样性，之后才慢慢向其他生态问题拓展。而中国的各种指南和研究中出现的非生境类问题远多于生境。这存在一个需要智慧决策的难点，即中国的生态保护修复是否需要以生境恢复为基础？生境是否是生态保护修复的基础性问题？与此同时，诸多生态问题，是否都需要分析与评估？有否存在一个伞状问题(umbrella issue)，即对伞状问题的针对性修复可以从空间以及效果上涵盖其他问题，使得相关决策更加有效？这一系列的类似问题值得未来研究进一步探索。

2)基于国民经济的生态保护修复成本-效益评估。生态保护修复的社会经济影响在很大程度上被大多数修复研究忽视，尽管财政限制已被证明是修复成功的关键性决定因素[49]。一般认为生态保护修复项目的成本由土地成本、修复成本、机会成本和管理成本构成。国内不需要考虑土地成本，修复成本和管理成本也大多由政府拨款，但如何保证生态保护修复项目以尽可能低的成本实现尽可能大的修复效果仍需要深入研究。此外，要保障生态保护修复项目的成功，修复的机会成本也非常重要。由于贫困而产生的对土地收入的经济依赖，有可能造成社会冲突，特别是在高度依赖自然资源的地区[50]。生态保护修复的经济影响大部分是无形的，并不像生态属性那样容易评估，特别是将生态保护修复扩大到景观水平时，不同的社会和生产活动具有复杂的相互作用关系。目前研究中，对成本的考虑常局限于某类成本，对多重成本的精确估算是未来生态保护修复优先级亟待解决的问题。

3)基于社会福祉的多利益相关者需求权衡。生态保护修复甚至是景观再生的生态智慧都需要考虑环境、社会和经济三大子系统的耦合发展[51]。然而Mair等[52]审查了2000—2016年的修复研究，发现大多数研究以生物学而不是社会政治研究为主，然而最终决定保护工作是否成功的却是社会政治背景。生态保护修复可以提供多种生态、经济和社会效益。但利益相关者之间往往存在成本和收益分配不均的情况[53]。越来越多人开始认识到生态保护修复需要权衡，恢复政策和项目在没有利益相关者参与的自上而下的方式进行，往往会无功而返[54]。在分析和处理权衡时，重要的是要理解社会背景所固有的复杂性。特别是要认识到，从不同的角度来体验、感知和理解修复活动的后果是不同的。将不同利益相关者纳入生态保护修复，是修复工作取得长期成功并在更大程度上被社会公众接受的关键因素[55]。将利益相关者纳入恢复计划，能够使推动这些倡议的人整合不同看法和知识，摆脱自上而下的局限性，赋予自下而上的能动性，从而实现愿景[56]。利益相关者之间会形成一个复杂而动态的关系网络，包括但不限于居民、企业家、国家和地区政府机构以及从跨国到地方层面的组织。为了生态保护修复的成功，需要考虑多重且不可预测的过程将如何改变利益相关者与景观和彼此之间的关系[54]。

4)基于制度体系的多尺度生态保护修复框架构建。国土空间生态保护修复是依据国土空间规划开展的全域全要素一体化保护修复活动，然而国内目前的生态保护修复优先级研究多关注区域尺度的生态保护修复优先区判别，未能与“五级三类”的多层级国土空间规划体系有效衔接[33]。已有研究对多层级生态保护修复框架提出了基本设想[57]，但未形成完整的体系。镇级规模是生态保护修复工程管理的最小行政单位，该级别规划的内容是确定保护修复工程的类型，并统筹不同保护修复工程实施的优先次序。市、县级尺度的生态保护修复要对接镇级单位实施生态工程。国土空间生态保护修复的分区、分类，保护修复优先次序和保护修复强度是该级别规划的关注重点。区域尺度的国土空间生态保护修复规划的目的是形成良好的生态安全格局。国土空间生态保护修复是一项针对系统性和区域性生态问题的政策，需要将不同侧重点的理论和方法与国土空间不同尺度的生态保护修复目标相结合。

4 结语

生态保护修复保护已成为全球优先事项，也是生态文明建设、实现中国可持续发展的重要路径。为将生态智慧有机融合进生态保护修复实践，本文针对生态保护修复实践起步性操作，问题优先级判别展开深入探索。本文通过科学计量分析和定性方法分析了国内外生态保护修复的问题优先级研究，展示了国际上有影响力的作者、研究的重点主题及演变趋势。立足国内外对比，本文发现国内相关研究存在的不足，为未来国内生态保护修复实践的问题优先级研究提供了指引。

智慧是具有价值观的知识，生态智慧是结合场地特征以及利益相关诉求运用专业生态知识进行实践的意愿和能力[58]。为促进生态保护修复实践的生态智慧决策，本文提出以下四方面研究思路和研究问题，以供大家进一步探索和思考，在深入研究的基础上，形成更具中国特色的、基于生态智慧框架的生态保护修复实践：生境问题是不是基础性保护修复问题？不同地方是否存在某几个关键生态问题，无须面面俱到地什么都修复一遍？如何结合中国特色搭建生态保护修复的投资效益分析路径？如何在生态保护修复过程中综合考虑人与自然的关系？

注：文中图片均由作者绘制。

注释：

① Silhouette值取值范围是-1～1，值越大，表明这个节点越匹配其属聚类。