中国多种草原恢复方法的系统性成本效益评估

《Agriculture, Ecosystems & Environment》:A systematic cost-effective assessment of multiple grassland restoration methods in China

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月29日 来源:Agriculture, Ecosystems & Environment 7.7

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   •草原恢复显著增强了生物多样性和生态系统多功能性;•中国的草原恢复方法往往成本高昂,尤其是一次性投资;•在中国,实施放牧管理是一种具有成本效益的草原恢复方法。引言中国不仅是世界主要的草原国家之一,也是草原退化最严重的国家之一(Sun et al., 2022, Wan et

  
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    草原恢复显著增强了生物多样性和生态系统多功能性;
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    中国的草原恢复方法往往成本高昂,尤其是一次性投资;
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    在中国,实施放牧管理是一种具有成本效益的草原恢复方法。

引言

中国不仅是世界主要的草原国家之一,也是草原退化最严重的国家之一(Sun et al., 2022, Wan et al., 2024b)。草原退化影响重大,包括生物多样性丧失和损害人类福祉(Dong et al., 2020, Bardgett et al., 2021)。恢复项目日益被公认为缓解草原退化的普遍且有效的管理策略(Bullock et al., 2011, Menz et al., 2013)。因此,为应对人类活动和气候变化带来的威胁,中国中央政府及多个省级政府实施了一系列旨在修复退化草原生态系统的生态恢复项目和土地利用政策(Wang et al., 2020, Wan et al., 2025d)。根据不完全统计,2000 年至 2020 年间,中国政府已向草原保护和恢复项目拨款约 2400 亿元人民币(Han et al., 2008, He et al., 2021)。这些恢复项目的目标是减轻人类活动和气候变化的影响,从而提高草原生态系统的生态条件。
尽管中国的草原恢复项目取得了一些进展,但研究人员和政策制定者对于政策制定者提出的最基本、最关键的问题之一——其成本效益究竟如何——仍然缺乏明确的答案。近年来,恢复科学家和实践者已开始讨论与恢复项目相关的成本和收益(Birch et al., 2010, Iftekhar et al., 2017, Brancalion et al., 2019)。然而,关于中国生态草原恢复成本效益的信息匮乏(Xu et al., 2019, Yu et al., 2020)。以往关于成本效益分析的研究主要依赖于对遥感数据的广泛分析(Lu et al., 2018, Cao et al., 2020b)。存在几个挑战:首先,精确划定生态恢复项目范围十分艰巨;其次,生态恢复项目遵循分阶段方法而非连续实施,导致恢复时间不确定;第三,当前评估恢复效果的方法依赖于绝对变化而非相对变化百分比,这使得在不同资源禀赋和退化水平下准确评估草原恢复功效变得困难(Wan et al., 2025a)。详细恢复方法的成本效益分析可以有效缓解上述问题(Bodin et al., 2022)。一些相关研究表明,恢复方法的实施对与恢复相关的成本和收益都有重大影响(Huang et al., 2019, Fu et al., 2023)。这些部分空白阻碍了我们全面理解与草原恢复相关的普遍效果和成本,从而阻碍了制定科学合理的生态恢复政策建议。
因此,必须解决中国草原生态恢复中的两个关键研究空白,以推进全球应对草原退化的努力(Shen et al., 2023, Niu et al., 2024)。第一,虽然全球研究已探索了恢复效果,但大多数关注单一方法或区域,而非系统性的跨情境比较(Wortley et al., 2013, Fischer et al., 2021)。在中国,数十亿元人民币被投资于恢复,但由于恢复地点、方法和实施时长的不同,结果从显著成功到完全失败差异巨大(Suding, 2011),这是由于恢复地点、方法和实施时长的不同(Fu et al., 2023)。尽管存在这种变异性,但整合生物多样性和生态系统多功能性的跨情境标准化评估仍然稀缺,导致政策制定者不清楚在不同条件下哪种方法最有效(Wan et al., 2025c)。第二,由于恢复实施成本存在显著差异,迫切需要解决与量化恢复方法相关的成本问题(De Groot et al., 2013)。一项先前研究表明,在巴西,补播成本为 788.52 ± 478 美元/公顷,但带围栏的自然再生成本为 344.07 ± 156 美元/公顷(Brancalion et al., 2019)。在中国,这种差距更加明显,成本数据往往缺乏方法特异性和全周期核算(实施和维护阶段)(Torrubia et al., 2014, Cao et al., 2020a)。一次性投入是初始设置的非经常性支出,如种子、机械和围栏,其规模因方法而异,而持续投入则是多年维护生态补偿和沉没成本的总和,取决于方法维护的持续时间(Yang et al., 2020, Gu et al., 2023)。恢复方法的实施途径(机械化或人工、操作规程和物种选择)、草原退化程度(覆盖度、生物量和物种组成)以及目标草原的环境条件(气候因素、土壤特性和人类活动强度)也是影响恢复成本和效果的关键决定因素(BenDor et al., 2015, Brancalion et al., 2016, Hamilton et al., 2020)。因此,弥补这些差距的严谨成本效益分析势在必行。这将支持中国中央和省政府规划恢复项目,并为全球部署经济有效的措施以应对人类引起和气候驱动的草原退化做出贡献(Suding et al., 2015, Strassburg et al., 2020)。
在“绿水青山就是金山银山”的理念下,生态系统恢复项目越来越被视为实现建设生态文明和美丽中国理念与目标的核心(Marinelli, 2018, Pan and Iop, 2018)。尽管已确立了雄心勃勃的国家目标,但应对中国草原管理相关的成本和收益进行全面评估。为解决这一空白,本研究呈现了一项涵盖中国多样化草原生态系统的全面全国分析,中国是草原面积和土地面积均排名第三的国家。我们系统地评估了 17 种不同草原恢复方法的生态效益和经济成本,重点关注它们在不同生态背景下的成本效益。我们的评估为优化草原生态恢复提供了有价值的见解,有助于政策制定者制定创新且具有成本效益的政策。

章节摘要

恢复投入的信息收集

鉴于中国所有恢复项目均由政府主导并由公共资金资助,各省制定了自己的恢复计划并相应分配资源,而不是分别处理单个草原生态系统。因此,我们将每个省作为基本单位,并从草原主要分布的省份内的各县收集数据。我们使用三种组合方式评估了每种方法相关的成本

草原恢复的效果

计算每对数据的百分比变化,以代表从退化草原到恢复草原的生物多样性和生态系统多功能性的相对变化。根据主流理解,恢复后的草原相比退化草原表现出明显优势,与退化草原相比,生物多样性平均增加 9.5%(95% 置信区间:7.3–11.8%),生态系统多功能性大幅增强 45.0%(41.8–48.3%)与退化相比

生物多样性和生态系统多功能性之间的恢复效果差异

过去几十年来,对退化草原恢复进行了广泛的研究和实践努力,证明生态恢复是一种有效方法的有效性(Ren et al., 2016, Huang et al., 2019, Wan et al., 2025c)。我们发现,在中国草原修复努力的背景下,生态系统多功能性的恢复已被证明比生物多样性恢复更可行(图 2),鉴于主要目标是

结论

中国政府实施了一系列生态恢复项目来管理退化草原生态系统,然而,关于不同恢复方法成本效益的研究存在空白。我们的论文是首次尝试研究中国不同草原恢复方法的成本效益。我们进行了详细的恢复成本估算和恢复效果元分析的整合成本效益分析。我们的研究表明

CRediT 作者贡献声明

万凌帆(Lingfan Wan):写作 – 初稿,验证,数据整理,概念化。刘国华(Guohua Liu):写作 – 审阅与编辑,监督,软件。苏旭坤(Xukun Su):写作 – 审阅与编辑,数据整理。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系,这些利益或关系可能看起来会影响本论文报告的工作。

致谢

感谢所有参与帮助我们完成研究的人。本研究得到国家重点研发计划(项目编号:2024YFF1307903)、国家自然科学基金(项目编号:32301499)和中国博士后科学基金博士后基金计划(B 类)(项目编号:GZB20250090)的支持。
万凌帆|刘国华|苏旭坤
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