综述:1991年至2024年中国生态恢复工作的系统回顾:一项文献计量分析

《Ecological Engineering》:A systematic review of ecological restoration in China from 1991 to 2024: A bibliometric analysis

【字体: 时间:2025年10月02日 来源:Ecological Engineering 4.1

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  中国生态恢复研究历经政策驱动(1991-2000)、技术积累(2000-2015)和系统整合(2015至今)三阶段,聚焦森林、湿地、矿山等退化生态系统。研究从工程措施转向功能恢复,热点包括碳汇评估(年增30%)、多污染物协同修复(占比达25%)、智能监测网络构建(卫星-无人机-地面融合)及社会-生态耦合机制(覆盖17%论文)。当前存在跨学科整合不足(合作网络密度仅0.0005)、长期监测体系缺失(仅12%研究含持续跟踪数据)等挑战,未来需强化多尺度协同治理和原位修复技术研发。

  中国在生态修复领域的研究与发展,已经成为全球可持续发展议题中的重要组成部分。随着国家政策的不断推进和生态环境问题的日益突出,中国在生态治理方面积累了丰富的经验,并在实践中不断探索和创新。生态修复不仅有助于恢复生态系统的功能,还为实现碳中和、应对气候变化、改善水资源状况等提供了重要支持。这一研究领域的发展轨迹体现了政策引导与技术进步的双重驱动,同时也反映了研究重点从单一生态要素向综合生态系统功能转变的趋势。

### 研究的发展阶段

中国生态修复研究的发展可以大致划分为三个阶段:政策响应阶段、技术积累阶段和系统整合阶段。在政策响应阶段(1991–2000年),随着社会经济的快速发展,生态环境问题日益显现,国家逐步认识到生态修复对可持续发展的重要性,并启动了一系列大型生态修复项目,如“退耕还林”工程。然而,由于当时理论体系尚不成熟,研究基础较为薄弱,相关论文数量相对较少,仅占总量的约6.8%。这一阶段的研究主要关注于工程措施的应用,如植树造林、土地复垦和防沙工程,旨在通过改善地表结构来恢复生态功能。

进入技术积累阶段(2000–2015年),中国生态修复研究进入了快速发展的时期。全球范围内对环境保护的重视,以及中国政府实施的一系列重要生态政策,如国家生态功能区划和生态保护红线,为研究提供了良好的政策环境和资金支持。这一时期的研究成果显著增加,尤其在中文文献中表现突出。研究内容从单一的生态要素扩展到综合性生态修复,涵盖了植被恢复、土壤和水土保持、退化土地管理等多个方面。研究逐渐从单纯的结构恢复转向对生态过程和功能的深入探索,推动了生态修复从工程实践向科学理论的转变。

自2015年起,中国生态修复研究进入系统整合阶段,论文数量持续增长,达到新的高峰。这一阶段的研究强调生态系统的整体性和功能性的提升,推动了跨学科整合和系统化解决方案的探索。例如,国家重大生态保护与修复工程(NEPRMP)的发布,为未来生态修复的顶层设计和研究重点提供了明确的指导。研究不仅关注生态修复的理论框架,还强调其在多尺度人类-自然系统中的协同作用,以及在提升生态系统服务和适应能力方面的潜力。

### 研究热点与前沿

在这一研究过程中,中国生态修复的研究热点经历了从传统的水土保持项目向生态系统服务的定量评估转变。早期研究主要集中在土壤和水土保持,而近年来的研究则更加注重生态系统服务的评估和优化,包括碳中和与碳汇功能、气候变化适应与脆弱生态系统管理、多污染物协同修复与土壤功能重建、水生生态系统与蓝碳系统修复、生态系统服务优化与空间格局重构等。这些研究不仅在技术方法上不断创新,还不断拓展研究的范围、空间尺度和参与模式。

在研究方法上,生态修复研究逐步从单一的工程干预转向集成的“工程+生物”模式,强调生物修复技术的应用,如植物修复、土壤改良和微生物刺激等。同时,随着遥感技术和地理信息系统(GIS)的发展,生态修复研究开始引入动态和大尺度的评估方法,以更全面地理解生态修复的效果。近年来,研究还引入了人工智能和大数据技术,推动了生态修复的智能化监测和管理。

在研究内容上,生态修复的研究范围逐渐扩大,从传统的陆地生态系统扩展到水体和湿地等生态系统。例如,针对采矿区、工业棕地和污染农田等严重退化的生态系统,研究逐渐从单一污染物治理转向多污染物协同管理,同时关注生态系统功能的恢复和优化。此外,生态修复研究还开始关注生态系统服务的提升,如水土保持、碳储存和生物多样性保护,以实现生态与经济的协同发展。

### 国际与国内研究的比较

尽管中国在生态修复研究方面取得了显著进展,但与国际研究相比,国内研究在合作网络、研究方法和内容上仍存在一定的差距。国际生态修复研究形成了较为密集的合作网络,涵盖了610个机构节点和4008个合作链接,网络密度为0.0216。这种紧密的合作网络有助于促进科学研究的持续发展和创新。相比之下,中国生态修复研究的合作网络较为松散,仅有789个机构节点和197个合作链接,网络密度仅为0.0005,明显低于国际水平。虽然近年来中国在英文文献中的合作网络密度有所提升,但与国际研究相比仍有较大差距,这表明中国在构建高效的科研合作机制方面仍需加强。

在研究方法上,国际生态修复研究更注重生态系统过程和机制的探讨,利用结构方程模型(SEM)和生态系统服务评估模型(如InVEST)等定量工具进行多情景预测和气候风险评估。而中国生态修复研究则更侧重于典型生态退化类型,如露天矿、黑臭水体、煤矿沉陷区和退化草地,强调工程措施的设计、实施和评估,体现了较强的区域性和政策导向性。中国研究在方法上更倾向于定性分析、指标体系构建和案例研究总结,而国际研究则更关注理论创新和全球性挑战的解决。

### 未来研究方向

尽管中国在生态修复领域取得了显著成就,但仍面临诸多挑战。首先,国内研究网络较为分散,缺乏系统的跨机构合作,这限制了科研成果的整合与共享。其次,技术创新动力不足,关键技术和方法如生物修复和智能化监测仍处于发展阶段,亟需进一步完善。此外,生态修复评估和监测体系尚不健全,许多项目在初期缺乏系统的基线调查和生态背景数据,导致评估结果难以量化和可比。因此,未来研究应着重于以下几个方面:

1. **深化多学科整合与国际合作**:中国生态修复研究应从简单的多学科合作转向更深层次的跨学科整合,引入气候科学、土壤微生物学、生态基因组学等领域的知识,以更全面地应对复杂的生态退化问题。同时,应加强与国际研究机构的合作,利用全球长期生态研究(LTER)网络平台,提升数据共享和国际合作水平,从而改善大型生态修复评估和管理的不足。

2. **构建国家层面的生态修复框架**:目前,中国生态修复研究存在一定的碎片化现象,研究资源主要集中在少数区域,如黄土高原和青藏高原,而同样重要的沿海湿地和城市边缘地带则关注较少。这种区域分布不均可能导致对生态过程和生态服务的评估出现偏差,阻碍跨区域协调和政策整合。因此,未来研究应采用国家层面的视角,推动综合规划和优化生态修复的空间策略,加强生态脆弱地区的研究基础设施和合作机制,促进跨区域协同创新。

3. **创新本土化修复理论和技术**:中国生态修复研究在理论和技术方面缺乏原创性,多数研究基于国外理论框架的应用和验证,缺乏本土化的理论体系。因此,未来研究应注重发展符合中国独特生态背景和人地关系的本土化理论,同时探索更有效的生态修复技术,如引导群落演替、生态位补偿和生态网络修复,以增强生态系统的自我维持能力。

4. **完善修复评估与监测系统**:当前生态修复项目的评估体系存在明显不足,许多项目在初期缺乏系统的基线调查和生态背景数据,导致评估结果难以量化和可比。此外,监测工作在空间和时间覆盖方面也存在局限,通常仅限于短期、局部采样,难以全面理解修复过程。因此,未来研究应建立科学、标准化和动态的评估与监测体系,推动修复效果的精准评估和适应性管理。通过整合高分辨率遥感、无人机、物联网传感器和环境DNA(eDNA)等多源技术,可以实现对生态修复效果的全方位监测,同时建立多层次的评估指标体系,涵盖从物种到景观的不同生态层面,以支持长期、系统的生态修复研究。

### 结论

综上所述,中国在生态修复领域的研究和发展取得了显著进展,从早期的政策响应逐步演变为技术积累和系统整合。这一过程中,研究重点不断拓展,从单一的水土保持扩展到生态系统服务的定量评估,同时强调跨学科整合和多尺度协同治理。然而,国内研究在合作网络、技术创新和评估体系等方面仍面临诸多挑战。未来,生态修复研究需要进一步加强多学科合作,推动理论和技术创新,完善评估和监测体系,以实现生态修复的科学化、精准化和可持续化。通过这些努力,中国有望为全球生态修复知识体系贡献更多本土经验和优化模型,助力实现可持续发展目标。
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