面向国土空间生态保护修复的多尺度成效评估体系构建

摘要 国土空间生态保护修复是对受到人类干扰而受损或退化的生态系统进行保护和修复的系统工程，成效评估对其优化调整与实现效益可持续具有重要意义。已有研究与实践往往存在侧重单一要素和子项目尺度的局限。本文在梳理国土空间生态保护修复内涵的基础上，基于生态系统的多尺度特征，构建了面向国土空间生态保护修复的多尺度成效评估体系与支撑成效评估的全周期监测体系。多尺度成效评估体系由子项目尺度、保护修复单元尺度和区域/流域尺度3 大尺度构成，全周期监测体系由基础信息调查体系、工程实施监测体系、多尺度成效评估体系组成。区域/流域尺度关注生态系统的结构、生态系统质量与生态系统服务等，数据主要依托遥感获取；保护修复单元尺度关注生态胁迫因子、生态系统质量与服务等，数据可依托遥感与地面调查结合获取；子项目尺度关注工程技术措施的实施情况，数据主要依托地面调查获取。在实施多尺度成效评估时，需重点关注和解决生态修复的溢出效应、传导机制、潜在影响等关键问题。

关键词 国土空间生态保护修复；成效评估；全周期监测；多尺度

改革开放以来，我国经济经历了持续的中高速发展，然而背后存在大量国土资源无序开发与粗放利用现象，导致资源浪费、环境污染和生态系统退化等问题^[1]。为缓解生态退化、实现可持续发展，1978年起我国展开一系列生态保护与修复工作，从改革开放初期的三北防护林建设，到20世纪90年代的天然林保护工程、退耕还林工程，再到20世纪初期的石漠化综合治理^[2]，生态保护与修复工作由生态建设与重点治理转向生态空间和生态功能保护恢复^[3]。但仍存在条块化管理和系统性不足等问题，且过于关注单要素的问题识别与治理，缺乏对生态问题的系统认知和综合治理措施的考量^[4]。因此，2013年习近平总书记在《关于<中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定>的说明》^[5]中指出，“对山水林田湖进行统一保护、统一修复是十分必要的”。2020年以来，随着《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划 （2021—2035年）》^[6]与《山水林田湖草生态保护修复工程指南（试行）》^[7]（下称《指南》）的相继出台，国土空间生态保护修复工作的实施有了科学引领。目前，国土空间生态保护修复已成为生态文明建设的重要抓手。

国土空间生态保护修复是以多尺度上受损或缺乏稳定与安全性的生态系统为修复对象，通过实施国土要素的空间调整优化和生态功能修复等生态工程，实现生态系统健康、完整和可持续发展的过程和活动^[8]。当前，对国土空间生态保护修复问题识别与分区、规划方法和工程实践的讨论相对较多，国土空间生态保护修复应立足生态系统整体性修复需求，避免早期整治与修复中侧重单一要素和子项目尺度的局限已成为学界共识^[9-10]。2016年起，相关部委相继组织了3批山水林田湖草生态保护修复工程试点，涉及“两屏三带”等国家生态格局核心区域，希望保障国家生态屏障和重点生态功能区的健康安全^[11]；2021和2022年又启动了两批共19项山水林田湖草沙一体化保护和修复工程试点。基于自然的解决方案（nature-based solution，NbS）（如保护保育、辅助再生和生态重建等）作为广受认可和接受的生态修复模式也被广泛应用于我国国土空间生态保护修复实践^[12-13]。然而，目前国土空间生态保护修复工作仍存在一些问题，如前期调查中缺乏多尺度调查标准、规划布局中空间及要素统筹不足和成效评估体系单一等^[14]。国外有相当数量关注生态修复多角度评估的讨论^[15-17]，生态修复协会也早已提供了生态修复的九大关键属性作为确定生态修复评价指标的参考^[18]；国内对应对成效评估体系建设则处于初始阶段。为指导国土空间生态保护修复工程的成效评估工作，自然资源部于2022 年11 月发布了《国土空间生态保护修复工程成效评估规范（征求意见稿）》^[19]，对评估程序与步骤做了详细规定，并对评估对象与内容提出要求。但当前评估规范侧重成效评估的周期完整性、多尺度的评估体系仍需完善。此外，中国生态系统评估与生态安全数据库业提供了全国范围的生态系统格局、质量、服务等数据，但数据的空间尺度和时间尺度均无法满足成效评估要求。国土空间生态保护修复成效评估多尺度评估体系与相应的指标获取策略亟待补充。

针对当前国土空间生态保护修复成效评估中多尺度评估体系与方法不明朗的问题，开展全周期监测与多尺度评估工作，一方面可为项目区问题识别和规划提供基础数据支撑，另一方面实现了项目实施进度监测与问题预警。本文基于生态系统多尺度视角，明晰国土空间生态保护修复的内涵，厘清国土空间生态保护修复的监测需求，构建面向国土空间生态保护修复的全周期监测体系与多尺度成效评估体系，并提供多尺度指标获取的方案，以期实现问题识别、全程监管和成效评估的有机融合，为保障国土空间生态保护修复效益的可持续性提供方法支撑。

1 国土空间生态保护修复的内涵与多尺度

1.1 国土空间生态保护修复的内涵

国土空间生态保护修复是对当前国土开发与资源利用中受人类干扰而受损、退化、服务功能下降的生态系统进行保护和修复的过程和活动^[19]，是致力于优化开发格局、提高资源利用效率、改善环境质量^[20]，进而修复国土空间生态功能^[21]、构筑生态安全屏障^[22]，最终实现人类福祉提升^[8]的系统工程。国土空间生态保护修复工作应基于问题导向和目标导向相结合的视角展开，并针对生态系统面临的多尺度问题提供兼具系统性和针对性的解决方案（图1）。早期的生态修复活动多以问题为导向，如20世纪80年代陆续开展的水土保持及防护林建设，二者均为应对水土流失和荒漠化等问题而开展的专项行动。然而，生态系统具有复合性、多功能性等特征，生态修复的最终目标是实现系统功能和结构的稳定，提升系统应对外力的抵抗力与适应性。因此，如何系统地考虑生态系统待解决和待修复的问题便尤为关键。是否子项目尺度的问题即生态系统的问题？事实上，由于景观尺度依赖性^[23]和生态系统复杂的相互影响机制的存在，生态系统问题具备累积性和传导性，子项目尺度所发生的挖损、塌陷、占用等行为会导致生态系统尺度的水土流失、土壤侵蚀、水质下降等响应，进而引起区域/流域尺度的系统功能退化和自我调节能力降低甚至紊乱。因此，有必要从多尺度进行生态问题的判断与修复策略的确定，以区域的生态廊道与网络分析为基础，通过生态系统问题识别和诊断确定子项目尺度的工程布局，实现问题识别、诊断评价、修复策略、成效评估的闭环。

1.2 国土空间生态保护修复的多尺度

生态系统是生物和环境相互作用形成的综合系统，是在一定区域内，物质和能量在生物和物理环境中流动而形成的统一整体^[24]，不同尺度上生态本底及社会经济条件的差异会对生态系统的物质和能量循环产生重要影响^[25]。由于生态系统的多尺度特征，微观尺度的生态系统变化可能对宏观尺度乃至全球生态系统产生影响，而全球生态问题也需要在微观尺度寻求解决方案。因此，对生态系统过程的研究可以在若干空间尺度上展开，即根据问题的不同尺度，确定适当的生态系统研究尺度^[26]。国土空间生态保护修复面向社会-经济-自然复合生态系统，涉及到复杂的亚生态系统交互过程，如果仅从单一尺度进行问题识别与修复，或仅对某一特定的生态系统进行单独治理，忽视系统之间的物质和能量流动^[27]，将难以实现保护和修复工作的全局目标，造成保护修复工作流于表面、效率低下等问题。

根据《指南》^[7]，国土空间生态保护修复被划定为项目区尺度、保护修复单元尺度、子项目尺度，这实质与NbS全球标准中的景观尺度、生态系统尺度、场地尺度相对应^[11]。考虑到试点中部分项目区以流域为主，本研究将国土空间生态保护修复划分为区域/流域尺度、保护修复单元尺度和子项目尺度。区域/流域尺度对应国土空间生态保护修复项目区，如长江流域和东北森林带；保护修复单元尺度对应保护和修复的子单元，如森林单元、河流单元；子项目尺度对应微观的国土开发和资源利用等问题。国土空间生态保护修复成效从问题识别到应对反馈需从多尺度展开。前者自下而上，从识别子项目环境污染等生态胁迫问题，到保护修复单元水土流失、植被退化等生态系统服务问题，最后到区域生态系统安全格局破坏、生态系统抗逆性下降等问题；后者自上而下，从宏观尺度寻求解决问题的关键生态节点，到保护修复单元尺度寻求修复调节的方式，最后在微观尺度寻求解决问题的具体方案与路径。

2 面向成效评估的全周期监测体系构建

2.1 面向成效评估的监测目的与任务

现阶段，国土空间生态保护修复对系统性的生态系统结构和功能提升提出要求，同时要求兼顾社会和经济效益。传统绩效评价从项目管理的角度展开^[28]，关注项目资金投入与工程实施、社会经济效益等情况；成效评估则从生态系统的三大尺度展开，关注多层次、系统性的效益。面向成效评估的全周期监测体系应贯穿项目规划准备期、工程建设期、竣工验收期乃至效益发挥期，评价结果应有助于项目区本底调查与工程建设的衔接和匹配，并保障项目成效评估的系统性与科学性。因此，全周期监测体系应当服务于成效评估的需求，在规划准备期展开基础信息性调查，为成效评估体系的初步构建与竣工验收后的成效评估提供本底信息；在工程建设期展开工程实施监测，在实现风险识别与预警的同时为成效评估提供过程数据；在竣工验收期与效益发挥期实施成效评估，关注保护修复工程的即时与长期生态效益。

2.2 面向成效评估的全周期监测体系

2.2.1 基础信息调查体系

规划准备期需进行基础信息调查，包括项目区生态现状调查和社会经济本底调查。生态现状调查包括生态系统服务、生态系统质量、生态系统稳定和生态空间格局等方面，是对生态系统服务和生态安全格局的全面调查；社会经济本底调查包括人口就业调查和经济收入调查等方面。基础信息调查为划分保护和修复单元提供了基础资料，并可为后续成效评估提供参照。

2.2.2 工程实施监测体系

工程建设期需进行保护和修复工程监测，并关注子项目尺度的工程进展和资金使用等情况。根据“监测目标-监测类型-监测指标”的3级体系，基于保障项目施工的监测目标，确定不同子项目与保护和修复单元的监测类型，罗列具体监测指标，确定具体监测对象及监测精度，考虑指标的可获得性和重要性确定监测频率，综合应用遥感、现场量测和访谈等方法进行监测。根据实时监测评估结果，对照生态保护修复目标，及时发现项目实施中产生的新的生态和工程问题及潜在风险，并修正差误。

2.2.3 多尺度成效评估体系

国土空间生态保护修复工程不仅是对受人类活动干扰的生态系统的保护和修复，更是构筑国家生态安全屏障、提升人类福祉的重要举措，对生态文明建设与高质量发展具有重要意义。成效评估的重点是对国土空间生态保护修复工程生态效益的测度，关乎保护修复工程效益的可持续性。在成效评估中，应当基于项目区生态保护修复的多重目标，构建多尺度成效评估体系，通过多元数据指标监测与获取，落实到区域/流域、保护修复单元和子项目3大尺度进行数据处理与集成分析，最终获取国土空间生态保护修复项目成效评估结论与相关建议（图2）。国土空间生态保护修复成效评估涵盖了项目全周期：在规划准备期，根据国土空间生态保护修复的目标和规划初步确定成效评估体系，并据此进行施工前调查，作为项目完工后成效评估的依据；在工程建设期，关注成效评估相关监测指标的变化，并及时修正错漏；在竣工验收期，调整成效评估体系，关注国土空间生态保护修复项目从子项目尺度到保护修复单元尺度再到区域/流域尺度的效益；在效益发挥期，重点保持对保护修复单元尺度和区域/流域尺度的监测与评价，保障生态系统的健康、完整和可持续发展。

多尺度成效评估体系涉及区域/流域、保护修复单元和子项目3大尺度的指标。在构建国土空间生态保护修复成效评估体系中，应遵循目标导向的原则，着重考虑国土空间生态保护修复的工程目标和特点。保障生态安全是国土空间生态保护修复的重要目标之一，因此，在区域/流域尺度需要关注生态系统的结构、生态系统质量与生态系统服务等特征，如生物多样性、生态廊道、生态源地等生态系统安全指标和保护修复面积、生态系统类型、规模变化等指标^[29]。国土空间生态保护修复是优化开发格局、提高资源利用效率、改善环境质量的重要载体，因此，在保护修复单元尺度需要关注生态胁迫因子、生态系统质量与服务相关指标的监测，如与保护修复单元健康息息相关的物种多样性、群落结构、植被初级生产力、植被覆盖率等指标，以及水源涵养和土壤保持等生态系统服务指标^[30]。国土空间生态保护修复的直接目标是对受人类干扰的生态系统进行保护和修复，因此，在子项目尺度需要重点关注工程技术措施的实施情况，如项目区水质、植被、和土地复垦相关指标^[31]。据此构建国土空间生态修复多尺度成效评估体系（表1）。

3 多尺度指标获取方式

国土空间生态保护修复涉及区域/流域、保护修复单元和子项目等多尺度，不同尺度的监测指标、监测精度与监测频率有较大区别。因而，应当针对不同尺度提供相应的监测指标获取技术和方法，为国土空间生态保护修复工程建设提供准确的数据支撑。传统生态修复信息获取和工程监测主要依赖人工野外测量^[47]，无法满足评估工作对时效、成本及精度等方面的需求。随着遥感技术的发展，数据获取方式日趋多元化，天空地一体化智能监测系统（图3）逐渐发展成熟，成为国土空间生态保护修复监测的有力依托。

基于天空地一体化智能监测系统和国土空间生态成效评估尺度，可将监测尺度分为区域/流域尺度监测、保护修复单元尺度监测和子项目尺度监测（表2）。大尺度的区域/流域尺度的监测可依托航天遥感展开，保护修复单元尺度的监测可依托航空遥感展开，要求高数据精度的子项目尺度的监测则需要依托现场调查展开。

3.1 区域/流域尺度指标获取方式

区域/流域生态安全格局等评价需基于土地利用现状展开，但对精度要求相对较低。如果采用传统现场调查方式，时间和人力成本均较大，因此，需主要依靠遥感技术获取区域/流域尺度的指标数据。遥感技术是在不与被研究对象直接接触的情况下，获取其特征信息，并对其进行提取、加工、表达和应用的对地观测和空间探测技术^[48]，主要形式为航空遥感和航天遥感。目前，常用的遥感卫星包括美国航空航天局发射的陆地卫星（Landsat）、Terra 和Aqua 卫星（搭载中分辨率成像光谱仪，MODIS）和欧洲航天局发射的哨兵卫星（Sentinel）等，提供10 m、30 m、1 km 等中高空间分辨率的遥感数据产品，具有覆盖面广、实时、经济等优点，极大方便了国土空间信息调查。当前，利用遥感获取土地利用信息的方法已相当成熟。利用遥感数据可以准确获取土地利用与土地覆被的变化^[59]，进而得到区域/流域生态安全格局等变化情况^[43]；遥感技术同样可用于观测生态景观演替，实现对整治修复区生态系统的长期观测；通过遥感反演技术，也能够衡量植被初级生产力，植被初级生产力是衡量生态系统健康的重要指标。借助遥感技术获取区域/流域尺度相关监测信息，辅以现场调查方式，既保证结果准确性，又提高现状调查与成效评估的效率。

3.2 保护修复单元尺度指标获取方式

对保护修复单元的监测贯穿国土空间生态保护修复全流程。由于保护修复单元尺度相对较大，全部采用现场调查工作量过大、成本过高，且无法保障数据获取的及时性，因而，卫星遥感和无人机航拍技术获取相关指标成为可靠途径。无人机航拍是目前航空遥感的主要形式，已应用于植被性状和覆盖度、生态过程、土壤和水文环境等生态系统特征的描述，并广泛应用于生态系统服务评估实践中^[61-62]。但对于精度要求较高的指标，仍需现场调查手段，如借助群落调查与样方调查手段评估生态系统物种多样性与群落结构特征，在量化水源涵养、水土保持等生态系统服务时也需借助降水贮存统计等现场调查手段。

3.3 子项目尺度指标获取方式

工程建设期的施工监测和全周期的成效评估均需要精细的子项目尺度指标数据，因此，针对性强、精度高的现场调查是必要的。当前实践中常用子项目尺度指标包括与水体、植被、土地等自然要素健康密切相关的水体污染物浓度、水体理化性质、物种多样性、植被覆盖率、土壤质地、土壤有机质含量等指标^{[32, 62]}，与之对应的现场调查方法包括水质监测、样方调查、土壤调查^[59]等。子项目尺度的现场调查工作为国土空间生态保护修复成效评估提供了精准可靠的数据来源，但现场调查工作量较大、成本较高，亦无法保证高时间分辨率，因而，需要辅以航空遥感技术。

搭载高空间分辨率传感器的无人机已广泛应用于地物识别^[55]；搭载高光谱传感器和激光雷达的无人机不仅可以实现对植被的准确识别，还可以识别不同的植物物种^[35]，可以实现子项目尺度植被恢复相关指标的有效获取；借助特定提取方法，搭载微波雷达传感器无人机遥感还能识别对耕地信息的准确提取^[34,57]，满足子项目尺度土地复垦相关指标的获取需求。无人机遥感具有机动性强、成本低、高分辨率等优势^[47]，适宜作为子项目尺度指标获取的辅助手段。

4 讨 论

本文提出了面向国土空间生态保护修复的多尺度成效评估体系及相应的指标获取方式，在成效评估中，多尺度指标的选择可重叠，且指标在尺度内和尺度间存在相关性。在应用多尺度指标进行成效评估时，需重点关注和解决生态修复的溢出效应、传导机制、潜在影响等关键问题（图4）。

溢出效应通常指某项活动除预期效果外，对活动外的人或社会产生的影响，是社会经济研究领域常用概念。溢出效应在生态空间中同样存在。以生态系统为例，生态系统的组分、结构及过程的相互作用构成了生态功能，其溢出效应表现为生态系统的服务、使用价值及资源环境功效等对其他系统产生的影响^[63]。因而，国土空间生态保护修复成效评估应当关注空间上某一尺度的修复措施是否存在对周边地区的正面影响，并评估其影响半径与强度，如子项目尺度露天矿山的植被修复能否带动周边植被覆盖率的改善，进而影响保护修复单元尺度乃至区域/流域尺度的生物多样性。国土空间生态保护修复是我国实现高质量发展的重要举措之一。因此，在实施中也需要关注生态系统修复对社会经济系统的溢出效应，如国土空间生态保护修复在促进生态城市建设与生态经济发展中的作用。

传导机制常用于政策研究中，通常指某项政策在实施中通过影响中介指标，进而最终实现既定政策目标。国土空间生态保护修复的最终目标是修复国土空间生态功能、构筑生态安全屏障与实现人类福祉提升。因此，考虑到生态系统的多尺度特征，在成效评估中应当关注子项目尺度的生态修复能否对保护修复单元尺度与区域/流域尺度产生正面影响，探究不同尺度评估指标间的影响机制，如子项目尺度植被覆盖率提高能否增强保护修复单元尺度水源涵养能力，甚至影响区域/流域尺度生态安全格局。

据生态系统韧性理论，在受到干扰后，生态系统具有恢复原始平衡状态或在越过某个门槛后达成新的平衡状态的能力，这便是生态系统恢复过程。国土空间生态保护修复通常希望恢复先前生态系统稳定状态，这一过程漫长且复杂^[60]。以森林为例，虽然植被生长速度很快，但森林生态系统要想从农业和畜牧业造成的破坏中完全恢复需要几十年乃至上百年^[64]，其中，土壤与植被可在20年内完全恢复，然而森林生态系统的功能与多样性的完全恢复需要50年左右，生态系统结构的完全恢复则需要上百年。因而，需要关注生态修复的时间效应及其潜在影响，对植被演替与生物多样性的发展进行长时序监测并开展后期保育工作。

5 结 论

作为生态文明建设的重要部署，国土空间生态保护修复在提高生态系统质量和稳定性、优化国土空间格局等方面发挥着举足轻重的作用，亟需构建多尺度成效评估体系以保障修复工作效用的可持续性。不同于传统土地整治与空间修复，国土空间生态保护修复基于问题导向与目标导向相结合的设计，对国土空间生态问题进行多尺度的识别，致力于实现生态系统的整体修复与系统保护，而国土空间生态保护修复工作需要在子项目尺度展开，因而，需要在成效评估中增强对生态系统多尺度特征的认知，构建多尺度成效评估体系。

国土空间生态保护修复面向复杂的社会-经济-自然复合生态系统，涉及区域/流域、保护修复单元和子项目等多尺度。国土空间生态修复成效评估应当系统认知不同空间尺度的生态系统传导机制和溢出效应，除了关注子项目尺度工程实施等绩效目标，更应当关注长期的生态系统质量及其稳定性的提升。当前，国土空间生态保护修复成效评估还处于探索阶段，能否在实践中形成兼具普适性与针对性的成效评估指标体系，发展生态保护修复效益监测评估的方法与技术，进而科学系统地构建国土空间生态保护修复理论体系，对推进生态文明建设、实现高质量发展具有重大意义。

参考文献（略）

作者：肖 武1 阮琳琳1 岳文泽1* 周 妍2 张丽佳2 胡月明3

（1浙江大学公共管理学院土地管理系，杭州 310058；2自然资源部国土整治中心，北京 100035；3海南大学热带作物学院，海口570208）