研究综述

生态屏障的内涵、评价体系、建设实践研究进展

  • 代云川 , 1 ,
  • 李迪强 , 2, *
展开
  • 1.重庆社会科学院生态与环境资源研究所,生态安全与绿色发展研究中心,重庆 400020
  • 2.中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所,生物多样性保护国家林业和草原局重点实验室,北京100091
*李迪强(1966— ),男,湖南湘乡人,博士,研究员,博士生导师,研究方向为自然保护地管理。E-mail:

代云川(1989— ),男,重庆潼南人,博士,助理研究员,研究方向为自然保护地管理。E-mail:

收稿日期: 2022-03-29

  修回日期: 2022-05-31

  网络出版日期: 2022-12-28

基金资助

国家重点研发计划项目(2019YFA0607103)

Overview of connotation, evaluation system, and protection practice of ecological shelters

  • DAI Yunchuan , 1 ,
  • LI Diqiang , 2, *
Expand
  • 1. Institute for Ecology and Environmental Resources, Research Center for Ecological Security and Green Development, Chongqing Academy of Social Sciences, Chongqing 400020, China
  • 2. Key Laboratory of Biodiversity Conservation, State Forestry and Grassland Administration, Ecology and Nature Conservation Institute, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China

Received date: 2022-03-29

  Revised date: 2022-05-31

  Online published: 2022-12-28

Supported by

National Key Research and Development Program of China(2019YFA0607103)

摘要

当前,学界对生态屏障概念尚未达成共识,对其科学内涵、基本属性以及识别体系的研究不够深入;由于缺乏理论指导,生态屏障建设的科学性有待提升、生态屏障建设的机制有待完善。为此,论文对生态屏障的内涵、识别体系和建设实践进行了系统梳理,厘清了生态屏障的科学内涵,总结了生态屏障建设的经验与问题,提出了对策建议。研究指出,生态屏障具有地域和功能的双重内涵,表现为特定的空间区位、生态系统结构、生态过程和防护对象,是生态—经济—社会复合系统,具备公共产品属性。在生态屏障建设中,首先需要基于生态屏障的地理区位、主导功能、生态胁迫及不同尺度科学识别生态屏障及其范围;其次,应当尊重生态系统的自然属性和自然规律、推进生态屏障建设跨区域协作;最后,推进生态屏障建设系统治理,统筹生态屏障建设与经济社会发展。

本文引用格式

代云川 , 李迪强 . 生态屏障的内涵、评价体系、建设实践研究进展[J]. 地理科学进展, 2022 , 41(10) : 1969 -1978 . DOI: 10.18306/dlkxjz.2022.10.015

Abstract

At present, the academic community has not yet to reach a consensus on the definition of the ecological shelters (ES) concept. Due to the lack of theoretical guidance, the scientific application and mechanisms of ES construction is lacking. Therefore, this study systematically clarified the meaning, identification system, and construction practice of ES, summarized the history and challenges of ES construction, and postulated countermeasures and suggestions for improvement. We demonstrated that ES has the dual connotation of region and function, which is manifested as specific spatial location, ecosystem structure, ecological process, and protection object. It is a compound system of ecology, economy, and society and possesses the basic characteristics of attributes related to public goods. In the construction of ES, it is necessary to scientifically identify the ES and its scope according to its geographical location, dominant function, ecological stress, and varying scales. Moreover, the natural attributes and ecosystem function should be respected and cross-regional cooperation should be encouraged. Finally, a systematic management system for ES construction should be established to coordinate its construction with economic and social development.

20世纪90年代前后,沙尘暴、水污染、大气污染、森林锐减等跨国全球性环境公害日渐凸显,生态安全引发全球广泛关注[1-2]。改革开放以来,中国经济发展与资源约束、环境污染、生态退化交织在一起,严重退化的生态环境和生态功能导致生物多样性丧失、水资源短缺、水土流失、生态系统服务功能不断下降,生态安全已经成为关系人民福祉和国家可持续发展的重大问题[3-6]。为了维护国家生态安全,中国于2015年颁布实施《中华人民共和国国家安全法》,并将生态安全作为维护国家安全的重要任务之一。生态屏障是维护国家生态安全最为核心的要素之一,它具有净化水质、土壤保持、水源涵养和生物多样性保护等多种功能。建设生态屏障关系人民福祉、关乎国家生态安全,对于有效提升生态环境质量、提供优质生态产品以及创造良好的生存发展条件具有重大意义,是功在当代、利在千秋的伟大功业[7-8]
生态屏障是中国在生态建设实践中提出的概念,以往学者主要从生态屏障的科学内涵、识别指标、范围划定、建设标准以及建设意义方面展开研究;然而,生态屏障的概念在学界中尚未形成共识,对生态屏障的科学内涵、基本属性、识别体系的研究仍不够深入[9-12]。在具体实践中,由于缺乏相应理论指导和统筹协调机制,中国生态屏障建设存在边界不清、建设任务不详、“跨域”建设权责不明等诸多问题,生态系统功能尚未达到最优。以往诸如生态屏障的保护实践缺乏生态学意义上的系统建设,如流域治理、天然林保护、退耕还林还草、野生动植物保护、自然保护地建设等较为单一化和局部化,忽视了生态系统的整体性和结构性,导致生态建设工程效益低下,生态功能无法正常、持续发挥[10]。除此之外,在生态屏障建设实践中由于行政边界的分割,生态建设工程效益和生态功能未能充分体现和发挥,如流域治理较多侧重流经本辖区内的河段,较少考虑实施跨行政边界、跨流域的水生态修复和生态保护,违背了生态屏障建设的系统性和完整性。为此,本文对生态屏障的内涵和建设实践进行了系统梳理,从理论上厘清了生态屏障的内涵、识别体系,从实践上总结了生态屏障建设的经验与存在的问题,并提出相应的保护对策,以期对中国生态屏障的建设有所裨益。

1 生态屏障的内涵

1.1 生态屏障的概念

生态屏障(ecological shelter)是中国生态文明建设的重要产物之一。与生态屏障概念相似术语有“绿色屏障”“生态安全屏障”“生态屏障工程”以及“生态环境保护屏障”等[13-15]。生态屏障概念源于恢复生态学,同时涉及生态系统生态学和保护生物学范畴[10]。由于不同学者的专业背景和研究对象不同,造成其对生态屏障的理解和认识存在差异[9-10]。以往研究对生态屏障的定义通常基于生态系统的过程、功能等视角出发,强调了生态屏障的典型生态属性(表1)。
表1 不同视角的生态屏障定义

Tab.1 Definitions of ecological shelter from different perspectives

视角 定义 参考文献
物质流和能量流 维持生态系统能量流动与物质良性循环,保持生产者、消费者和分解者之间的能量流动与物质循环长期平衡,能量和物质的输入和输出对自身和相邻生态系统或大尺度的生态环境具有保护、调控作用,给人类生存和发展提供良好的生态服务 [11,16-17]
自组织过程 地处生态安全战略格局关键区域,生态系统具有相对完整性与原真性,依靠生态系统的自我维持与自我调控能力对系统内外的生态环境起到保护作用,即便该区域生态系统遭受外部环境侵扰和破坏,其生态系统仍能维持自组织和稳定的状态 [9]
生态安全 具有良好生态功能的巨型生态系统,维持区域生态系统稳定、良性循环,通过物质、能量、信息的交流对周边地区、下游地区以及全国和邻近国家的生态环境起到天然保护作用,免遭外部环境压力源的侵扰和破坏,继续维持和保障本区域的生态安全,为人类生存和发展提供可持续的生态服务 [16,18-21]
生态功能导向 强调人与生态系统的耦合关系,具备复合生态系统结构与功能,区域内的能量流动与物质循环能为人类生存和发展提供必要的生态资源,且这种资源能够维持该区域生态复合体的良性循环 [10,22]
综合前述学者的理解并结合具体实践,本文认为,生态屏障具有地域和功能双重涵义。生态屏障在位于生态关键性区域,具备完善的生态系统结构、过程与功能,能够维持生态—经济—社会之间的平衡,有效保障区域内外乃至国家生态安全。从内涵看,生态屏障具有以下属性:① 具有明确的空间区位。生态屏障通常处于过渡性地带,具有一定的空间跨度,是一个区域的关键地段,在空间上呈半封闭或连续性状态,如秦岭山地具有一个东西走向呈连续性的森林生态系统。② 具备生态系统多样性特征。生态屏障的结构体现为森林、草原、海洋、湿地等景观在一定空间内的种类、数量、空间配置和时间变化等,更重要的是生态屏障由不同景观类型有机结合在一起,并建立起稳定的物质能量良性循环。③ 具有特定的生态系统过程。生态屏障依靠生态系统的自组织过程,对系统内外的大气循环、水循环、碳循环、系统发育过程以及风沙过程等具有重要的调控作用。④ 具有特定的防护对象。生态屏障依托其良好的生态系统结构与功能,能够为特定区域或对象提供生态系统服务,并把具有潜在威胁或存在不利于人类发展的水土流失、石漠化、生物多样性下降等生态环境等问题限制在一定范围或程度内,从而保障区域生态安全。⑤ 是生态—经济—社会的复合系统。生态屏障通常跨越重点生态功能区和人类生产生活区,以生态系统为基础,与经济、社会系统多重交织,前提是满足人与自然和谐相处、有效保障区域乃至全国生态安全,同时要为经济持续发展、民生改善提供生态、环境和资源基础。⑥ 具有公共产品属性。生态屏障除提供满足人类生存与发展必需的清洁水源、清新空气、干净土壤、葱郁森林、宜人环境等生态产品外,更重要的是对生态系统良性循环和生态环境风险有效防控起着控制性的关键作用。

1.2 生态屏障的功能

生态屏障是具有特定生态功能的复合生态系统,除了维持自身生态系统良性循环外,还为所处的区域持续地输出物质和能量,维持区域生态安全[23]。由于生态屏障各地理单元的海拔、地貌条件、水热条件等自然环境有所不同,同一生态屏障区内发育了呈现地带性变化的不同类型生态系统,如水生生态系统、森林生态系统、草原生态系统以及草甸生态系统等。不同生态系统类型的生态系统服务功能存在差异,如森林生态系统的主导功能是水土保持和防风固沙,草原草甸生态系统的主导功能则是水源涵养。因此,生态屏障的功能是由不同生态系统类型的生态功能组合而成,生态屏障功能具有多重性。具体而言,它除具备水质净化、水源涵养、水土保持、生物多样性保护及碳汇等典型功能外(表2),同时还具有防风固沙[24]、调节气候[25]、精神美学[26]等功能。以往学者对生态屏障的综合功能进行了阐释,而对不同区域的生态屏障的典型功能缺乏深入探究。由于不同空间受不同地理环境因素的影响,不同地域和不同类型的生态屏障具有自身的特点,其典型性、独特性的生态功能也有所差异。例如,青藏高原生态屏障的主要功能为水源涵养和生物多样性保护;黄土高原—川滇生态屏障的典型功能则是水土保持;北方防沙带代表性功能为防风固沙;东北森林带和南方丘陵山地带的主要功能是保护生物多样性和特殊的生态系统。
表2 生态屏障的典型功能

Tab.2 Representative functions of ecological shelters

生态功能类型 典型功能 参考文献
水质净化 通过“山、水、林、田、湖、草、沙”中的植物和微生物等的吸收、分解作用,阻止或降低有害物质对水质的负面影响 [27]
水源涵养 通过生态系统的自组织和自调节能力对地表植被进行修复,满足系统内外的水源供给 [27-29]
防风固沙 生态屏障可以预防土地沙化、降低沙尘暴危害。绿色植物根系分泌的有机物与土壤盘结,减少土壤裸露的机会,特别是高大林木还可以削弱风的强度与携带沙石的能力,从而起到防风、固沙的功效 [24]
水土保持 通过区域内的复合生态系统(如森林、草地等生态系统)有效减轻雨水和地表径流对土壤的冲刷,达到水土保持的目的 [30]
调节气候 通过生态系统中生物的吸尘滞尘、光合作用,以及吸收而减少空气中硫化物、氮化物、卤素等有害物质的含量等,改善下垫面性质和生理生态作用,调节大气候和改善小气候 [11,25]
生物多样性保护 生态屏障独特的生态系统和自调节能力为动物、植物、微生物及人类繁衍与生存提供生境和食源,为物种适应全球气候和环境变化提供天然的生态庇护所与扩散廊道 [31-32]
碳汇 生态屏障对区域尺度陆地生态系统的碳循环具有重要作用,如青藏高原作为中国最大的生态屏障,分布着多年永久冻土,封存了大量温室气体,影响着区域和全球气候变化 [33]
精神美学 生态屏障具有旅游、休憩、科普教育、文化和美学等方面的作用 [26]

1.3 生态屏障与相关概念之间的关系

生态屏障不同于生态红线和生态功能区。生态红线是指依法在重点生态功能区、生态环境敏感区和脆弱区等区域划定的严格管控边界[34],而生态屏障是处于关键地段以维护生态安全为主要功能的生态空间,但无明确的严格管控边界。从区域尺度上讲,生态红线管控空间是构成生态屏障最为重要的空间元素之一,如“两屏三带”(青藏高原生态屏障、黄土高原—川滇生态屏障、东北森林带、北方防沙带、南方丘陵山地带)囊括了若干个由生态红线构成的生态环境管控单元。生态功能区是指承担重要生态功能,需要在国土空间开发中限制进行大规模高强度工业化城镇化开发,以保持并提高生态产品供给能力的区域[35];而生态屏障则是生态—经济—社会复合生态系统,通常由若干个重点生态功能区构成,如川滇生态屏障区主要由水源涵养、生物多样性以及水土保持等生态功能区组成。
生态屏障是构建国家生态安全格局的关键要素。生态安全格局是维护区域乃至国家生态安全的生态功能空间网络,生态安全格局的优劣直接决定生态安全水平的高低[36-38]。构建生态安全格局是一种被动适应、底线式的宏观生态系统管理,也是中国国土空间开发战略的重要目标之一[39]。从内涵上看,生态安全格局是指对于维护、控制特定地段某种生态过程有着重要意义的关键生态要素(如节点、斑块、廊道)所构成的生态空间网络[39]。从宏观尺度看,生态安全格局是指特定生态系统和土地利用类型在空间上构成的景观格局,如国土生态安全格局、区域生态安全格局以及城镇生态安全格局;从微观尺度看,生态安全格局是指生态保护要素的空间组合,如森林公园、湿地公园、国家公园等。生态安全格局和生态屏障类似于整体与局部、系统与构件的关系,也只有当局部的功能得到优化,整体的功能才能得以有效发挥;当局部和整体功能都得到充分发挥时,就构成了完整的生态安全空间网络,进而保障和维护国家生态安全。

2 生态屏障识别体系

2.1 指标选取

生态屏障评价指标涉及多学科领域,指标体系的合理性直接决定了评价体系的准确性。生态屏障是以生态功能区为核心的复合生态系统,按照生态系统结构—过程—功能原理,生态屏障范围主要由在生态屏障中起主导作用的生态系统结构、生态系统过程和生态系统功能完整性来确定(表3)。由于不同生态功能区的地位、功能、类型以及不同生态尺度之间存在差异,生态屏障的识别指标体系有所不同。通常基于生态屏障的典型功能,选择具备生态学意义并与生态系统结构、过程以及功能密切相关的指标,同时这些指标能够对当前生态系统的变化作出迅速反应并揭示其变化机制,因此生态屏障识别指标的选取具有典型的地域差异性特点。例如,青藏高原被誉为“地球第三极”“水资源安全的战略基地”,被视为中国乃至亚洲的重要生态安全屏障,该生态屏障的重要地位则是由地貌过程、水文过程以及资源环境承载力等指标所决定[21,25];中国北方防沙屏障带建设的主要目的是防风固沙,因此该区域主要选取与生态系统功能相关的指标对其空间布局进行优化[40];北美落基山脉生态系统保护网络构建的主要目的是保护以落基山脉为纽带的北美西海岸生态系统完整性和生物多样性,因此该区域主要选取与生态系统功能和景观结构相关的指标对其生态屏障进行识别,然后通过对西海岸的各类保护地进行整合和保护空缺管理来保护整个北美西海岸的生态屏障[41]
表3 生态屏障识别指标

Tab.3 Indicators for ecological shelter identification

一级指标 二级指标 三级指标
结构完整性 群落结构 群落范围、群落构成、群落动态、营养结构、物理结构、种群结构、遗传多样性等
景观结构 景观连接度、土地利用指数、缓冲指数、栖息地适宜度、土地利用强度、土地利用类型、植被覆盖度、郁闭度等
过程完整性 物质流和能量流过程 初级生产、净生态系统生产、物质流、能量流、有机碳循环、其他营养循环
水循环过程 地表径流模式、地下径流模式、水动力学、盐分特征、储水、流域范围、河漫滩分布区域及范围、沉积物补给、沉积物运动、沉积物输送等
地貌过程 地貌类型、地貌特征、与周边地貌类型差异、高程和起伏特征、关键生态属性等
功能完整性 生态系统功能 水质净化、水源涵养、水土保持、防风固沙、生物多样性保护、碳汇等
生态承载力 土地资源承载力、森林资源承载力、水资源承载力等
生态安全 生态脆弱性、水资源危机、水土流失、土地沙化、生物资源量变化、潜在污染源密度、潜在污染物数量、污染影响范围等
目前,主要基于生态系统结构、过程和功能完整性来构建生态屏障识别指标体系,指标涉及物理、化学、生物等领域。由于不同生态屏障的典型生态系统类型和不同生态屏障的空间尺度之间存在差异,因此在建立生态屏障识别指标体系时要从生态系统实际情况出发,深入分析当前生态系统干扰类型,选择具备生态学意义并与重要生态系统结构、功能以及过程密切相关的指标,并且这些指标能够对生态屏障质量的变化作出迅速反应,从而揭示其变化机制[42]。除此之外,生态屏障是“生态—经济—社会”的复合生态系统,相比单一生态系统更具复杂性。然而,当前生态屏障识别指标主要从生态系统和生态环境等角度来选取,并没全面考虑复合生态系统的复杂性,因此在后期建立生态屏障识别指标体系时应当结合社会经济可持续发展与人类健康等方面的特点来补充完善指标体系。

2.2 识别方法

生态屏障识别属于一个较新的研究领域,其布局和边界优化的相关方法较少。已有研究中有关生态屏障的识别方法可归纳为3大类,分别为多因素耦合模型(multi-factor coupling model)、机理性生态位模型(mechanistic niche model)、生态系统服务模型(ecosystem services model)(表4)。由于不同模型对环境变量的需求不同,且不同模型之间的计算方法存在差异,在实际运用中的功能导向有所不同。例如,尹礼唱等[43]基于多因素耦合模型和生态系统服务模型,结合气象数据、土地覆被数据和归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)评价了中国“两屏三带”的土壤保持、固碳和产水服务的空间分布格局,该研究结果对于优化中国生态屏障区的生态系统服务功能和生态规划具有重要参考价值;三江源国家公园是青藏高原屏障区的核心保护区域,也是中国主体功能区规划中禁止开发的区域,Dai等[32]基于机理性生态位模型中的MaxEnt(maximum entropy)模型和CT(circuit theory)模型,结合三江源国家公园内的伞护种分布点位、气象数据以及地理环境变量评价了当前三江源国家公园保护范围的合理性,该研究结果对于优化三江源国家公园的边界和青藏高原屏障区的范围具有一定的科学价值;Peng等[5]基于机理性生态位模型和生态系统服务模型,结合土地覆被、雷达地形测绘、净初级生产量以及土壤等数据,识别出了云南省生态安全空间格局。
表4 生态屏障布局和边界优化的主要方法及特点

Tab.4 Main methods of layout and boundary optimization for ecological shelters

模型类别 代表性方法 关键数据需求 特点 参考文献
多因素耦合模型 RUSLE (the revised universal soil loss equation) 土壤类型、地表径流和地下径流数据、水土流失量、DEM高程数据等 基于生态环境脆弱度和主导生态功能发展起来的多因素耦合模型是识别和评估关键生态功能区和重要生态屏障区的方法之一,通过模型预测能获得较准确的生态屏障的生态服务功能服务范围。模型主要考虑地理环境因素,通常忽略一些非常重要的社会环境经济因素,如生态持续、经济持续和社会持续之间的耦合关系及其关联因子,影响模型预测精度 [46]
CASA (Carnegie-Ames-Stanford approach) 气候数据、土壤数据、植被数据等 [47]
机理性生态位模型 MaxEnt (maximum entropy) 伞护种或旗舰种分布点位、地理环境变量、生物气候变量、人为干扰数据等 基于野外数据采集和室内分析发展起来的模型,该类模型主要通过分析生物多样性和生态系统对全球环境变化的敏感度和耐受度,同时预估生物多样性和生态系统在空间上受干扰的概率,进而识别关键生态保护区和生态脆弱区。机理性生态位模型要求环境变量数据的精度较高,因此该模型的评估结果相对准确。由于收集环境变量数据需要开展大量的实地调研和室内分析工作,因此机理性生态位模型在实际运用中耗时较长 [32,48-49]
CT (circuit theory) 地理环境变量、景观阻力数据等 [5,32,50]
ENFA (ecological niche factor analysis) 关键物种分布点位、地理环境变量、生物气候变量、人类干扰数据等 [51-52]
Marxan 自然保护地范围、环境阻力因子,如土地利用类型、道路、人类足迹等 [53-55]
生态系统服务模型 InVEST (integrated valuation of ecosystem services and trade-offs) 土地覆被、雷达地形测绘数据、净初级生产量、NDVI、土壤等 基于GIS平台和空间数据为基础的生态系统服务模型,其最大特点是不需用繁琐的数学公式和过多文字来量化生态系统服务功能,而是将生态系统服务功能以空间的形式展现出来,相对其他生态系统评估模型而言,InVEST模型导入数据少,输出数据量大,且优化了环境变量的选取。生态屏障的识别主要是利用该模型中的生境质量、水源涵养、水源供给、产水量、生物多样性、碳储存等模块来实现。由于该模型部分模块涉及专家打分,易受到各自专业背景和经验误导等影响,导致模型结果与客观实际存在一些偏差 [5,8,56-57]
目前,不同研究领域的学者针对类似生态屏障的保护开展了以生态模型为基础的跨学科研究,重点关注生态系统中的物质循环和能量流动,并基于地质学、地貌学、地理学、水文学、景观生态学等学科构建评价指标体系,为识别关键生态功能区、不同类型生态系统保护范围以及生态系统完整性的“跨域”保护提供了科学依据[44]。已有生态屏障识别体系和建设实践通常使用大尺度的遥感、气象、水文、土壤等环境变量数据来识别生态屏障的空间区位、边界范围以及保护空缺[43-44],然后通过跨行政区域或跨国界的合作机制,基于生态系统完整性对大尺度的重要生态功能区进行全面保护[41,45],诸如此类的跨域合作机制的大尺度生态屏障保护经验是值得肯定和借鉴的。然而,由于大尺度的二手数据精度相对较低,可能会对研究结果造成一定误差;另外,由于不同行政区划或国度的制度和国情不一样,合作保护机制和管理条约在付诸实践中可能会产生较大差异,不利于大尺度的生态屏障的保护。

3 生态屏障建设实践

中国生态屏障建设是随着部分区域对于生态功能的特定需求,从区域尺度到全国尺度政策推进而发展起来的(表5)。早期主要侧重于水土保持和植树造林,第二阶段为了应对北方风沙、洪水灾害启动了“三北”防护林,建设了长江流域的长江防护林、天然林保护、退耕还林工程以及沿海防护林体系建设工程;第三阶段到第五阶段着力建设生态屏障,开始从单一的生态保护工程转向综合的生态系统建设,同时开始注重生态保护与经济社会发展的协调。中国生态屏障建设进一步优化了国家生态安全格局,提升了生态安全水平。如青藏高原针对西藏湿地、草地等生态系统的保护与建设,在水源涵养、生物多样性保护、水土保持和发挥碳汇作用等方面取得了较高的生态及社会经济效益[25];“三北防护林”工程在防风固沙方面发挥了重要作用,农田防护林也有效改善了农业生产环境,提高了低产区粮食产量,一定程度上缓解了地方生态保护与经济发展之间的矛盾[58];长江上游生态屏障在水土流失治理方面成效显著,区域生态环境质量得到了明显改善[9]
表5 中国生态屏障建设实践大事年表

Tab.5 Chronology of events associated with the practice of ecological shelter in China

阶段 时段 演变过程 主要相关事件
第一阶段 1949—1977年 生态保护萌芽期 1953年建立中国第一个自然保护区广东鼎湖山自然保护区;1956年实施“绿化祖国”“12年绿化运动”“绿化长江”等行动计划;1973年召开第一次全国环境保护大会
第二阶段 1978—1992年 启动重大生态保护工程 1978年,环境保护首次列入新修订的《宪法》,并上升为国家发展战略规划;启动“三北”防护林、长江防护林、退耕还林等重大生态工程;开始建设长江流域防护林和沿海防护林。《海洋环境保护法》《中华人民共和国森林法》《草原法》《水土保持法》《森林和野生动物类型自然保护区管理办法》出台,生态环境保护的法律框架基本形成;保护环境确立为基本国策,环境保护开始纳入国民经济和社会发展计划;建立环境保护目标责任制等环境管理制度;签署《联合国气候变化框架公约》
第三阶段 1993—2002年 地方生态屏障建设实践 1996年林业部部长徐有芳曾在视察四川时,提出建设长江上游生态屏障的设想;青海建立三江源自然保护区;四川、重庆、西藏等地建设长江上游生态屏障,启动了天然林保护、退耕还林、长治工程等重大生态工程;启动了京津风沙源治理工程。建立三江源省级自然保护区;国务院发布了《全国生态环境保护纲要》,提出“维护国家生态环境安全”的目标。全面启动退耕还林(草)工程,十六大提出构建资源节约型和环境友好型社会
第四阶段 2003—2012年 生态屏障建设的尺度上升到国家层面,生态屏障的目的由生态环境保护转向国家生态安全 出台了《全国生态功能区划》,划定了国家重要生态功能区;《全国主体功能区规划》确立了“两屏三带”为主体的生态安全战略格局;首次提出了划定生态保护红线;国家层面出台《青海三江源自然保护区生态保护和建设总体规划》《青海湖流域生态环境保护与综合治理规划》《全国生态功能区划》《全国生态脆弱区保护规划纲要》《西藏生态安全屏障保护与建设规划》《鄱阳湖生态经济区规划》《青藏高原区域生态建设与环境保护规划》《三峡库区生态屏障区土地生态功能建设专题规划》,重点建设青藏高原、长江上游生态屏障等十大国土生态安全屏障,甘肃全力打造国家生态屏障试验区
第五阶段 2013—2020年 生态安全被纳入总体国家安全观体系,生态屏障体系建设上升到国家安全大局的地位 十八大提出生态文明建设,生态安全已纳入国家安全体系;确立了中国“两屏三带”为主体的陆地生态安全格局和“一带一链多点”海洋生态安全格局
然而,在生态屏障建设实践中也存在统筹机制不健全、行政区域分割以及区域生态系统评估体系欠缺等问题。第一,生态屏障是巨型生态系统,由于对生态系统演化的自然规律认识不足,其建设实践的科学性有待提升,例如“三北”防护林工程未能形成乔灌草复合防护林体系,生态效能没得到有效发挥。第二,生态屏障通常分属不同的行政单元,在局部地区、部分领域初步建立了生态保护和环境治理合作机制,但与生态屏障治理的系统性、整体性、协同性要求有较大差距。第三,生态屏障建设内容涵盖面广、综合性强,涉及发改委、财政、自然资源、生态环境、农业农村以及林业等多部门,仍处于条块分割的状态。第四,生态屏障建设要兼顾生态—经济—社会多重目标,但由于生态产品价值实现的机制、路径不尽完善,生态优势不能充分转化成经济、市场优势,导致局部地区生态屏障建设与经济民生矛盾突出,如自然地保护内的原住民生计、草畜竞争、人兽冲突等[42,59]

4 结论与建议

生态屏障理论内涵的准确认识和识别体系的科学构建为生态屏障建设实践提供理论指导,对于维护国家生态安全意义重大[25]。在生态屏障理论内涵方面,本文在强调生态系统结构、功能和过程的基础上,进一步拓展了生态屏障的社会和经济方面的内涵,同时强调了生态屏障的公共产品属性和生态系统的整体性。在生态屏障识别体系方面,不同区域的主导生态功能具有差异,很难客观反映局部生态屏障的保护范围,如高山草甸生态系统、森林生态系统、湿地生态系统以及荒漠生态系统之间的生态屏障应有所区别。因此,本文认为生态屏障识别体系需根据生态屏障的地理区位、主导功能、生态胁迫以及不同尺度构建识别指标体系,有必要纳入具有社会和经济属性的一些重要变量;不仅要结合地理空间分析技术,还应当注重实地调研,收集一手数据,提高识别体系的准确性和科学性。
当前,中国生态安全形势依然艰巨,未来生态屏障建设应当关注以下内容:① 生态屏障建设应当尊重生态系统的自然属性和自然规律,综合地方生态系统评估结果及区域主导服务功能,识别不同环境下的压力源和优先生态屏障保护区,科学建设生态屏障;② 推进生态屏障建设的“跨域”协作,建立生态屏障“跨域”合作制度,如建立一体化发展联席会议制度,协同推进生态环境标准体系、信用体系建设,深化“跨域”生态环境联防联控,健全横向联动、纵向衔接、定期会商、高效运转的生态环境联防联控工作机制;③ 推进生态屏障建设系统治理,生态屏障建设要与主体功能区规划、流域开发规划等国土空间规划相衔接;④ 研究制定专项规划,明确生态屏障的核心内涵、基本功能、建设内容及空间布局,合理确定山水林田湖草沙等各专项的生态功能和目标,统筹安排确定重点突破口与重点工程,确保建设的系统性;⑤ 统筹生态屏障建设与经济社会发展,探索省际间、流域间的生态补偿机制,完善碳排放权、排污权、水权、林票等交易,建立市场化生态补偿机制。

感谢彭国川研究员对文章的指导,感谢匿名审稿专家对文章提出的宝贵意见。

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