长江流域多目标层级优化生态修复规划框架：兼顾全球环境目标与区域可持续发展需求

推荐：本研究针对生态修复规划(ERP)中全球目标与区域需求难以协同的问题，构建了基于层级优化模型的多目标生态修复框架。以长江流域(YRB)为案例，识别出165万公顷最优修复区，实现碳汇36.24×103吨、土壤保持52.34×103吨等综合效益，为区域尺度生态修复提供兼顾成本效益与多目标协同的决策支持。

　　

在全球生态危机加剧的背景下，如何平衡国际承诺与地方需求成为生态修复的核心难题。长江流域作为中国重要的生态屏障，面临土地退化、生物多样性丧失和水土资源压力等多重挑战。虽然全球倡议如"昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架"设定了30%退化生态系统修复目标，但过度强调气候变化 mitigation（缓解）和 biodiversity conservation（生物多样性保护）等全球目标，可能导致区域特色需求被忽视。这种矛盾在中国近年大规模植被恢复工程中尤为突出——例如三北防护林在提升植被覆盖的同时，引发了水资源减少等次生问题。

华中农业大学园艺林学学院景观学系的研究团队在《Global Ecology and Conservation》发表研究，创新性地提出 multi-tiered objective ecological restoration planning（多目标层级生态修复规划）框架。该研究以13782个流域单元为规划对象，通过历史土地利用转移矩阵识别潜在修复区，采用 InVEST 模型量化水 yield（产水）、sediment retention（泥沙滞留）等生态系统服务，结合层级优化算法，最终确定覆盖48.9%流域单元的最优修复区空间布局。

关键技术包括：(1)基于1980-2020年土地利用数据的 historically-based reference strategy（历史参照策略）识别修复目标生态系统；(2)利用 graph theory（图论）计算景观连通性指数 Probability of Connectivity (PC) 表征生物多样性效益；(3)采用 InVEST 模型评估水土保持服务；(4)构建 hierarchical optimization model（层级优化模型）处理全球与本地目标的优先级冲突。

研究结果
3.1 潜在修复区分布：全流域识别7.52万平方公里潜在修复区（占4.2%），西部以草地/疏林地退化为主，中东部多农田-湿地转换区。

3.2 修复效益与成本：碳汇与土壤保持效益在西部流域显著正相关（r>0.7），但与 water yield 呈负相关，证实植被恢复对水文过程的 trade-offs（权衡效应）。

3.3 最优修复区：四川西南部为核心优先区（占总量21.95%），需38.11亿元投资，可实现碳汇36.24×10³吨，但会减少15.2亿m³产水量。

该研究的创新性在于首次将 planetary boundaries（行星边界）理论融入区域修复规划，通过 lexicographic optimization（词典序优化）确保 global goals（全球目标）的优先性。实践层面提出的 catchment-based planning（流域单元规划）方法，与中国"生态清洁小流域"建设政策高度契合。研究特别指出，四川等 high-benefit-but-high-cost（高效益-高成本）区域在传统规划中易被忽略，而成本效益导向的优化能更合理分配有限资源。

讨论部分强调，该框架的灵活性允许不同地区自定义 local objectives（本地目标），如森林景观可增加木材生产指标。作者建议将 priority levels（优先级）Ⅰ-Ⅵ级流域纳入分级管理体系，这与我国"山水林田湖草沙"系统治理理念形成呼应。尽管存在未考虑永久基本农田政策限制等不足，但研究为落实"双碳"战略提供了空间精准的实施路径，证明通过科学规划可使30%修复目标同时贡献于13项SDGs（可持续发展目标）。