生态建设还是自然恢复

生态建设还是自然恢复？张新时（中国科学院植物研究所）2009.09.08鄂尔多斯中华环境奖获奖者生态建设经验交流会2009生态建设vs自然恢复生态建设的英文是：EcologicalRestoration.其科学术语应该是：生态重建。国际生态重建学会(2002)的最新定义是：“生态重建是协助一个遭到退化、损伤或破坏的生态系统恢复的过程。”我国在上一世纪80年代译作：“生态恢复”是一个很大的误解。因为在西方学术文献中，生态恢复（recovery)是特指“自然回复到原来事物，即生态系统被干扰之前状态的生物地球化学过程。”“恢复”的发生是没有人的直接参预的自然发生过程,而“生态重建”却是在人为活动的辅助下实施的，这就是“恢复”与“重建”的根本区别，二者不容混淆。“生态重建”不仅英文释义不同于“恢复”，“其科学涵义与技术也要比“生态恢复”丰富得多，在生态管理中处于更高的层次。生态建设vs生态重建生态重建（ecologicalrestoration）是自上世纪80年代以来生态学领域最活跃的关键行动之一。尤其是进入21世纪，由于国际社会和学界对地球生态与环境退化和健康的关注，使生态重建受到极大重视，我国政府对生态建设有极大的投入，生态建设的学术用语就是生态重建。生态重建的原则生态重建在实际操作方面通常是以工程或财力的考虑为主的，但其主要的逻辑（机理）却必须是生态学的。在生态重建的实践和理论中都要涉及到重建结果的生态系统的质量和历史范畴，即生态系统的“整体性”（ecologlcalintegrity），包涵一个生态系统的生物多样性特征，如种类组成和群落结构，以及所有维持生态系统正常功能与过程因素的整体性。另一点是生态系统的“历史真实性”（historicalfedility），即要不要回复到“原生”的状态？自然恢复为主，还是人工重建为主？近年来生态重建（恢复）在我国社会层面引起关注,并形成两种对立的观念2.1、一种传统的观点认为:生态恢复（ecologicalrestoration）要以发挥生态系统的自我恢复能力为主，要从人工生态建设转向以自然恢复为主。例如，《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》第二十三章“保护修复自然生态”规定：“生态保护和建设的重点要从事后治理向事前保护转变，从人工建设为主向自然恢复为主转变，从源头上扭转生态恶化趋势。在天然林保护区、重要水源涵养区等限制开发区域建立重要生态功能区，促进自然生态恢复。···”自然恢复为主，还是人工重建为主？另一观点认为：由于人类破坏植被与环境的速度远超过自然恢复的能力，自然生态恢复的时间尺度与人为活动（利用、需求或破坏）的尺度有数量级上的差异，因此必须尽可能地人工促进生态重建，加强生态建设，不能旷日持久地消极等待自然恢复。自然恢复？“主要依靠生态系统的自我恢复能力进行生态系统的恢复与重建。”这是经典或传统生态学的观点，也是好心学者们常说的大道理。在自然生态系统退化不严重，基本上保持着原来的系统结构和环境条件的情况下，这样说在理论上是正确的。但在我国许多地区自然生态系统经过长期强度利用和开发而严重退化，其结构已遭到破坏，甚至环境（土壤和局地气候）都发生了很大变化，原来的自然生态系统基本上已不存在或已丧失了自我恢复能力的情况下，仍要强调“自然恢复”，甚至作为国策，就是不符合实际的教条，甚至是懒汉的推托和有悖于生态道德伦理，把人类不合理行为对自然造就的孽债和应负的责任推诿给自然去成千上万年地慢慢恢复，使之永无再生之日。生态重建和恢复的时间尺度人类的需求和行为与自然进化和发育之间存在着巨大的时间尺度上的差异。这是造成经济发展和生态保育相矛盾或不匹配的重要机制，也是人天不和谐的主要原因。生态重建和恢复应当有时间尺度观念，不可超尺度地依赖生态系统自我恢复能力。“一万年太久，只争朝夕”。在重建生态学范畴主要考虑三类时间尺度：生态重建和恢复的时间尺度①地质年代尺度:千年-百万年-亿年(103-106-109年),例如生态系统中的土壤亚系统形成和恢复通常需要千年到万年，甚至更长的时间过程；②生态系统时间尺度:十年－百年-千年(10－102-103年),例如北方寒温针叶林的世代天然更新通常需要400－500年或更多时间；③人类活动时间尺度:1年－10年－100年(1-101-102年)，人类的世代更替不过30－50年，社会经济活动则是以5－10年计的。生态重建和恢复的时间尺度自然恢复的时间尺度是在百年--千年--万年以上，甚至是数十--百万年的数量级。尤其是要恢复生态系统的整体性：即包括其结构与功能的完全恢复所需时间比仅仅出现一些先锋性的植物要长得多，还要决定于有无生态系统繁殖体来源、世代更替周期、动植物群落演替过程与阶段、以及适宜的环境资源条件等。一旦生态系统的整个结构，包括土壤基质都遭到破坏的情况下，则其自然恢复通常在103年—106年以上。生态重建和恢复的时间尺度例如：东北红松林的自然更新在最顺利的条件下至少需要300-400年，长则上千年。北京西山原属温带落叶阔叶林，经破坏其上的的次生灌丛大致已有2000年以上的历史，在土壤完全被冲刷流失殆尽，露出基岩的情况下，则永远不能恢复。同是温带落叶阔叶林的山东沂蒙山区的花岗岩与石灰岩山地，从春秋战国至今已有2000余年的破坏史，童山濯濯、裸岩纍纍，其森林自然恢复遥遥无期。内蒙古草原的自然恢复：四大沙地在台地上需要50—100年，在流动沙丘情况下,可能要500—1000年以上，黑钙土草甸草原地带1m厚黑土层的形成约需10000年。极端的情况是岩溶（喀斯特）石灰岩上形成1cm的原生土层要106年,20-30cm土层要2-3x107年。生态重建和恢复的时间尺度而人口增长，经济发展与工农业开发，如森林采伐，土地开垦，草原过牧等人类活动的速度与强度则是以日，月，年计的，其作用过程是快速度，高强度，高频率和短周期的，与生态系统自我恢复的时空尺度极不相容。一般来说，生态系统自我恢复的速度和规模远不能适应，赶上和满足人类社会的需求和消耗速度，现代人类先进生产力和发展速度对资源利用（包括破坏）的时间尺度要超过自然恢复能力大致2－3个数量级。这种自然与人类的时间尺度的不匹配或超尺度地依赖生态系统和环境的自然恢复能力，就是自然恢复难以满足当前社会生态需求的根本原因，也决定了自然恢复主义者乌托邦的必然幻灭。生态重建和恢复的时间尺度美国西北的天然红杉林和花旗松林采伐后，法律规定必须在两年内人工植苗更新，45年后即可成林再伐；如靠天然下种更新，至少需要200－300年以上。北美西部森林自然更新条件十分优越，尚且立法必须人工更新森林。我国大部天然森林的自然更新和生长条件远不及北美西部，却在政府发展纲要中明令以“自然恢复”取代人工建设！？如果我国仍处于经济十分贫困落后、饿殍遍野、民不聊生的状况，那就只能实行“封山育林”，旷日持久地等待自然恢复，是可以理解的无奈之举；但我国目前经济发展已具一定实力；在中央领导决心改变我国自然环境和生态系统严重退化的状态，大力发展生态建设之际却提出如此消极的生态战略，实令人难以领会，只能认为是对生态重建理念的严重缺失。可喜的是，胡锦涛主席在党的十七大报告（2007）中，多次强调生态文明和加强生态建设：“加强水利、林业、草原建设，加强荒漠化石漠化治理，促进生态修复。加强应对气候变化能力建设，为保护全球气候做出新贡献。”温家宝总理则在2009年的政府工作报告中，充分具体地落实了国家今后的生态建设任务。这是党中央和政府从科学发展观出发，把生态建设作为建设和谐社会的重要组成部分和核心内容，是对生态重建的肯定和极大重视。自然恢复为主，还是人工重建为主？自然恢复为主，还是人工重建为主？可喜的是，胡锦涛主席在党的十七大报告（2007）中，多次强调生态文明和加强生态建设：“加强水利、林业、草原建设，加强荒漠化石漠化治理，促进生态修复。加强应对气候变化能力建设，为保护全球气候做出新贡献。”温家宝总理则在2009年的政府工作报告中，充分具体地落实了国家今后的生态建设任务。这是党中央和政府从科学发展观出发，把生态建设作为建设和谐社会的重要组成部分和核心内容，是对生态重建的肯定和极大重视。自然恢复为主，还是人工重建为主？另一方面，人类造成了自然生态系统与土地的退化和破坏之后，用一句学术气岸然，却有失生态文明原则的话说：“利用生态系统的自我恢复能力”，或“利用自然力恢复自然，”就把生态重建的责任推诿给自然自己去旷日持久地恢复，是极端不负责任和消极有害的态度与观念。按照“谁破坏，谁补偿；谁污染，谁治理;谁享用,谁买单”的全球环保原则，人类社会就应当以相应于经济发展与人口增长的速度，强度与规模投入必需的能量、物质、人力、智力、技术与资金以辅助和加速自然生态系统和环境的恢复重建，弥补对自然的巨大亏欠和时空差距。必要时以工程措施促进生态系统与生物多样性的恢复重建。在自然环境恶劣和生态系统遭到过度破坏的情况下，尤须人工重建。草地的自然恢复和生态重建大面积过牧草原和被破坏的荒漠难以全用人力重建，可以一方面通过退牧封禁使天然植被和野生动物群得以休养生息，但其前提和保证是积极的人工重建：择地建设高产优质的人工饲草基地，采用现代化舍饲畜牧业的集约产业化生产方式，以取代粗放、低生产力和对生态不友好的天然草地放牧生产方式。而不是毫无作为地坐等自然恢复。森林的自然恢复和生态重建我国天然林虽已明令保育禁伐，但通过封山育林自然恢复的次生林质量甚低，不论其经济价值和生态功能均远远不及顶极树种的原始林；且其自然恢复，因不同情况需要数百年到上千年的时间。因此在有经济和技术能力的情况下，应通过培育目的树种育苗人工更新的方式辅助和加速天然森林的重建。生态重建的两类发展途径第一类型的生态重建试图重新建造真正的过去的生态系统，尤其是那些曾遭到人类改变或滥用而毁灭或变样的生态系统。在重建中强调原有系统结构与种类的重新建造，其重要价值在于维持当地重要的基因库。生态重建的两类发展途径第二类型的生态重建是对于那些由于人类活动已全然毁灭了原有生态系统和生境而代之以退化的系统。在这里，生态重建的目的是要建立一个符合于人类经济需要的系统，重建的生物种类可以是，也可以不是原来的种类，往往所采用的植物或动物种不一定很适于环境但具有高的经济价值，或采用各种先进的工程措施以加速生态系统的恢复。也许，只有这种把重建自然的需要与人类的经济需要结合起来的途径才是恢复地球陆地植被的唯一方法生态重建的前景－人工设计的生态方案（designedEcologicalSolutions）2004年美国生态学会生态远景委员会提出：“人类赖以生存的自然服务功能将越来越难以维持，人类未来的环境很大一部分将由不同程度人工影响的生态系统所组成。一个可持续的未来要求科学在设计生态方案方面取得更大的进展，这种方案不止是通过自然保育和恢复，更需要通过人类对生态系统有目的地干预而提供积极的服务。从研究现有未被扰动的原生生态系统向以人类为重要组分、聚焦生态系统服务和生态设计的新生态系统的研究转型，将为维持地球生命的质量和多样性奠定科学基础。”生态重建的前景－人工设计的生态方案（designedEcologicalSolutions）“这种公然倡导人工设计生态系统的的作法可能会引起一些自然保护主义者和自然生态学家的反感。我们当然不提倡用这种人工设计的系统去代替自然生态系统，但它们将成为未来可持续世界的一部分。”(PalmerMAetal.,2004)。人工设计的生态系统已超越了将生态系统修复到过去状态的传统理念，它要求创造一个功能完善的生物群落，并与人类耦合成自然－社会复合生态系统，使其为人类提供最优的生态服务。这种系统可以设计成通过组合各种技术手段，并搭配以新型的物种组合来减缓不利的生态影响，并有利于形成特定的生态服务功能。设计生态方案观念和方法的发展使生态重建进到更高的层次。