【原】【圖文課件】04-6 基于自然的解決方案：一個生態(tài)學新名詞

生態(tài)學時空 2021-11-20

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《生態(tài)學：管理大自然的經(jīng)濟學》

Ecology: The Economy of Managing Nature

復旦大學生命科學學院趙斌教授在中國大學MOOC網(wǎng)站上傾心打造的《生態(tài)學：管理大自然的經(jīng)濟學》。關注本公眾號，可在第一時間獲得課程的同步更新。

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同學們好！今天我們所要討論的這個概念——基于自然的解決方案，是本世紀初才出現(xiàn)在科學文獻中的。我們知道，隨著環(huán)境問題成為公眾意識的前沿，科學家們描述的有關氣候變化的災難性后果，其實也已經(jīng)深入人心了。決策者也需要找到一個長期有效的解決辦法?？纯茨壳暗囊恍┈F(xiàn)狀，雖然許多國家都承諾實現(xiàn)氣候目標，但是如何具體實踐，如何更好地利用現(xiàn)存的自然資源卻進展緩慢，甚至都沒有辦法分配專門的財政預算。我們以前其實也是在非常努力地在保護和恢復我們的自然環(huán)境，但許多科學家認為，單靠技術是無法拯救地球免受氣候變化影響的。所以，基于自然的解決方案這么一個表達方式一出現(xiàn)，就很快得到了大家的認同。

大多技術解決方案，采用的是灰色基礎設施，也就是人類工程結(jié)構(gòu)等傳統(tǒng)的應對策略。雖然類似海堤這樣的灰色基礎設施，可以保護土地免受氣候驅(qū)動的危害和極端天氣，抵御海嘯和大浪，但這種結(jié)構(gòu)維護成本高，缺乏靈活性，對生態(tài)系統(tǒng)也有著長期的不利影響。

城市中鋪設的地下管道，是一種很普遍的現(xiàn)象。大家看看這里右邊這張圖，就是灰色基礎設施中的地下管道，這個是污水管道，可以讓污水甚至有毒污染物直接流入其中，然后輸送到污水處理廠進行處理，但這顯然沒有充分利用大自然的服務。相比較而言，左邊的這張圖，將景觀變成了一種綠色過濾器，可以先過濾雨水中的污染物，然后慢慢滲入地下。而在灰色管道的上層，是城市不透水面，雨水基本上無法進入地下，管道中的水也僅僅限制在管道中，對地下水的補給沒有任何作用。那么，左邊這種就可以看做是基于自然的解決方案，可以面向具體的政策問題，從利用自然本身出發(fā)，那就避免采用灰色基礎設施。而且還可能帶來其他方面的收益，我們后面還會有具體的資料來說明這個問題。

2017年，Nature周刊也撰文專門評論了Nature-basedsolutions，認為這是最新的綠色術語，雖然聽起來有些模糊，但含義超出了想象，代表了真實而重要的概念，而且最新的綠色實踐也確實證明了這一點。這篇文章還強調(diào)，人們對于描寫自然的文章是特別喜歡的，現(xiàn)代生活方式，也鼓勵大家尋求與野外重新建立更多聯(lián)系。我們來看看這篇文章具體是怎么說的。

這篇文章說，我們以前在描述自然世界時，也使用了一些術語，但都有些笨拙，解釋起來很費勁。如果一幅圖能代替千言萬語，那么就不可能是出現(xiàn)“生態(tài)系統(tǒng)服務”這樣的詞，還有，“綠色-藍色基礎設施”和“自然資本”其實也沒有讓多少人感到振奮。那么，我們現(xiàn)在對生態(tài)詞匯的新見解就是基于自然的解決方案。對于大多數(shù)不是國際自然保護聯(lián)盟和歐盟委員會的某些團體工作的人來說，可能是第一次聽說基于自然的解決方案。這個詞一出現(xiàn)，什么生態(tài)工程呀，基于生態(tài)系統(tǒng)的緩解呀，可能都很快會消失。

然后，這篇文章，還對這一概念是否會流行起來表達了關切，但對于基于自然的解決方案所代表的概念是有重要而緊迫意義的，充滿了信心。雖然現(xiàn)在咋聽起來是一個人造的詞，但想一想，現(xiàn)在許多被廣為接受的概念，比如，可持續(xù)發(fā)展、生物多樣性，剛開始也是如此呀，沒啥用，但現(xiàn)在不是特別流行么？而且也非常有用。如果這個概念是可靠的，那么這個術語很快就會成為一種習慣，大家都熟悉起來并融入日常話語之中。我們之前說過，在中國還有"生態(tài)環(huán)境"、"生態(tài)平衡"這些也是很快成為婦孺皆知的術語。雖然國際上沒有這樣的概念，但在中華大地上照樣流行，因為很容易讓人達成共識并理解一些事兒，也非常有利于政策的解讀和執(zhí)行。

當然，在科學上，在學術界，基于自然的解決方案，簡稱NBS，我們后面可能會混用NBS和“基于自然的解決方案”這兩種說法。NBS必須定義清楚，概念明確，這也正是科學家們的切入點?，F(xiàn)在給大家展示的這篇文章，就從跨學科視角，仔細解讀了NBS概念對科學、政策和實踐的影響。下面，我們將根據(jù)這篇文章，來看看其他一些相關術語出現(xiàn)的歷史背景。

20世紀80年代末，聯(lián)合國布倫特蘭委員會定義了“可持續(xù)發(fā)展”一詞，幾乎在同一年，由于威爾遜整理的這本專輯，“生物多樣性”一詞也開始在保護生物學領域出現(xiàn)。1992年，在應用生態(tài)學和生態(tài)經(jīng)濟學領域，Costanza提出了“自然資本”的概念，1997~1998年提出的“生態(tài)系統(tǒng)服務”的概念，現(xiàn)在都已經(jīng)變得十分流行了。

這些概念最后還導致了一些政策和協(xié)議的產(chǎn)生，比如，1992年通過的《生物多樣性公約》，還有之后幾年，與其相關的生態(tài)系統(tǒng)方法的發(fā)布，以及聯(lián)合國千年生態(tài)系統(tǒng)評估。這都說明了一些好的名詞或者術語對于科學發(fā)展的重要意義。

還有很多的后續(xù)活動，比如2010年的生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務政府間平臺（IPBES），它們也塑造了一些研究計劃。直到2014年，在歐盟的研究框架中，他們的項目支持還是側(cè)重于生態(tài)系統(tǒng)服務的項目。所以，在過去20多年中，主要還是對自然資源的管理，這里也包括生物多樣性和環(huán)境。比如，在這本書中，有篇文章評價，這樣的管理是基于人類中心主義觀點的管理，重點考察的是自然可能給人類帶來的好處，而沒有考慮自然本身可能受到的干擾，或者自然的可持續(xù)性所受到的影響。

我們現(xiàn)在討論基于自然的解決方案，是專門引入的一個新概念。主要是為了促進自然，并將其作為解決氣候緩解和適應挑戰(zhàn)的手段。在歐洲，決策者已將這一概念納入其新的研究和創(chuàng)新框架計劃“地平線2020”之中。這不僅涉及生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務的重新描述，還與創(chuàng)新促進增長和創(chuàng)造就業(yè)機會的目標一致，在中國我們提倡“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”，其實也與這個目標一致。這有可能開辟通往可持續(xù)社會發(fā)展的轉(zhuǎn)型道路。

到目前為止，我們對這一概念的研究還非常有限，但已經(jīng)出現(xiàn)多樣化的情況。例如，在美國，基于自然的基礎設施和利用自然的工程可能更為常見一些，但與NBS這個概念有很多重合之處。

歐盟和自然保護聯(lián)盟，對NBS的定義也有一些差異。對歐盟來說，NBS被理解為，旨在幫助社會以可持續(xù)的方式應對各種環(huán)境、社會和經(jīng)濟挑戰(zhàn)的行動，它們是受自然的啟發(fā)、受自然的支持，或者是復制來自自然的行動。而自然保護聯(lián)盟認為，基于自然的解決方案其基本方法，是積極主動地應用自然資源的可持續(xù)管理和養(yǎng)護，以應對重大的全球挑戰(zhàn)，比如糧食安全問題，減少災害風險問題，還有經(jīng)濟問題等等。

無論誰的定義，我們看到，NBS的概念都將社會的正面成果，也就是“解決方案”與“自然”聯(lián)系起來，并有助于實現(xiàn)某些目標。其實，目前最常用的關于生態(tài)系統(tǒng)、可持續(xù)性發(fā)展、社會效益和人類福祉的管理方法中，沒有一個概念是毫無爭議的定義，但仍然在科學、政策和實踐中使用。所以，概念有爭議并不是問題。我們再來比較幾個與NBS有非常緊密關系的概念。

首先是生態(tài)工程和流域系統(tǒng)工程。雖然生態(tài)工程的最早的定義可以追溯到Odum，但現(xiàn)在已經(jīng)被重新定義為：為了人類社會和自然環(huán)境的共同利益而設計的可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)，是利用或為自然而行動的。而流域系統(tǒng)工程，則是通過操縱水流路徑，以可持續(xù)方式來管理水質(zhì)和水量，改變流域尺度的徑流和營養(yǎng)動態(tài)。我們可以看到，在更廣泛的背景下，生態(tài)恢復的概念和實踐也可以在這里聯(lián)系起來。這兩個方法，涵蓋了各種活動和干預措施，顯然尋求應用自然替代方案來補充以基于技術的基礎設施，因此可以被看做是NBS的應用。

再就是綠色-藍色基礎設施，這是解決特定活動或土地利用問題的目標方法。綠色基礎設施主要是指陸地上的，包括陸地保護區(qū)、集約農(nóng)業(yè)用地的農(nóng)田、為動物而建立的生態(tài)廊道和地下隧道，還有城市公園和綠色屋頂?shù)鹊取６{色基礎設施，則主要是與水相關的，包括濱海、河流、湖泊、濕地，也包括一些人類所的設計元素，如人工渠道、池塘、水庫和蓄水池，以及城市污水。一般藍色基礎設施總是與綠色基礎設施一起出現(xiàn)的，所以稱為藍-綠色基礎設施。這也是通過自然解決方案，提供生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益，有助于理解大自然給人類社會帶來的福利。有了這些設施，我們就可以避免建造成本高昂的灰色基礎設施，因為自然往往可以提供更便宜、更持久的解決方案。

生態(tài)系統(tǒng)的方法和基于生態(tài)系統(tǒng)的適應，認識到人類及其文化多樣性是生態(tài)系統(tǒng)的一個組成部分，保護和利用是平衡的。而土地、水和生物資源管理的目標，涉及到不同群體的管理目標的權(quán)衡，因此是一個社會選擇的問題。生態(tài)系統(tǒng)管理者應考慮其活動對鄰近生態(tài)系統(tǒng)和其他生態(tài)系統(tǒng)的影響，這包括實際的，或者是潛在的影響。而且，保護生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，維持生態(tài)系統(tǒng)服務，應該成為生態(tài)系統(tǒng)方法的優(yōu)先目標，生態(tài)系統(tǒng)必須在其功能范圍內(nèi)加以管理。這一概念能夠指導和實現(xiàn)對自然資源的公平管理，以反映和維持不同的需要和價值。

生態(tài)系統(tǒng)服務與自然資本，我們前面學習過，現(xiàn)在再復習一下。生態(tài)系統(tǒng)服務包括供應服務、文化服務、調(diào)節(jié)服務和支持服務。據(jù)估計，在全球范圍內(nèi)，大自然每年提供的服務價值約為125萬億美元。如果自然資本是資產(chǎn)存量，那么生態(tài)系統(tǒng)服務就是從這些資產(chǎn)中獲得的利潤流量。生態(tài)系統(tǒng)服務與自然資本都有助于說明生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的各種物品和服務，這取決于自然系統(tǒng)的保護和管理方式。

那么，我們再回到城市基礎設施的建設。比如，在左邊這幅圖中，傳統(tǒng)的的城市，大量覆蓋了不透水面，是非常堅硬的表面。經(jīng)過改造后，用植被代替不透水面，水可以通過植被滲透，使雨水自然滲入到地下。經(jīng)過這樣的改造，不僅創(chuàng)造了一個美觀的空間，還可以為本地授粉者和野生動物提供棲息地，可以減少洪水。而過去，灰色基礎設施項目往往是城市規(guī)劃中各種問題的首選解決方案，可見，現(xiàn)在我們采用NBS，它所提供的好處，不僅僅是氣候和生物多樣性，還涉及到更廣泛的社會問題。

簡單地說，NBS有可能實現(xiàn)各部門的多項目標。首先，提醒大家注意：NBS的概念沒有明確說明保護生物多樣性是NBS的目標，所以，我們可以認為，雖然NBS側(cè)重于提供多種生態(tài)系統(tǒng)服務，但并不是專門針對生物多樣性保護的行動。NBS目前在國際上，除了正被用于生物多樣性保護，還在氣候變化適應和減緩，以及自然資源可持續(xù)性利用等方面的問題，都有大量相關研討和實踐。除此之外，NBS還可以創(chuàng)造就業(yè)機會、幫助農(nóng)民維持生計、增加收入，減輕貧困，改善空氣質(zhì)量和水的質(zhì)量，從而最終提高人們的生活質(zhì)量，這對所有人都是有好處的。總體上，NBS提供了更大的糧食安全，提供了精神健康方面的諸多好處，讓我們生活的地區(qū)，不管是城市還是農(nóng)村，更具吸引力。

當然，在沒有NBS這個詞之前，有些地方其實也有類似的做法。比如，上世紀60年代，韓國政府在朝鮮戰(zhàn)爭破壞后，開始了世界上最大的樹木修復項目。數(shù)以百萬計的樹木被種植，隨之而來的是土地的保護和管理。該項目推動了森林生物多樣性的增加，結(jié)果導致土壤質(zhì)量和物種數(shù)量都有所增加?；謴偷纳譃檗r(nóng)村的工人創(chuàng)造了就業(yè)機會。在第一個十年植樹期結(jié)束后，國內(nèi)生產(chǎn)總值就達到了1953年的11倍，最后增長了108倍。這就是一個典型的NBS創(chuàng)造的多部門利益。

澳大利亞的大堡礁（GBR）是一個自然奇跡，也是世界上面積最大的珊瑚礁系統(tǒng)。大堡礁的生物多樣性和組成非常豐富，包括一千五百多種魚類、四百多種珊瑚和240種鳥類。但海水溫度的上升導致了珊瑚礁的白化，大堡礁北部有67%的珊瑚死亡了。在這個地方開展的基于自然的解決方案，也是應對氣候變化的最佳防御措施之一。

2018年，澳大利亞政府發(fā)布了“珊瑚礁2050長期可持續(xù)發(fā)展計劃”，就是希望能把大堡礁打造成世界上管理最好的海洋生態(tài)系統(tǒng)。計劃還是很舍得下本的，撥出了12億多美元，就是為了確保大堡礁能進行可持續(xù)管理，讓這里的生物多樣性和物種得到保護，水質(zhì)得到改善。大堡礁的保護，是基于自然的解決方案的一個非常好的案例，是一項集保育、恢復、保護和可持續(xù)管理為一體的。這個案例，是面向因人類活動而受到破壞的自然棲息地、物種和生態(tài)系統(tǒng)，最終將實現(xiàn)環(huán)境和社會利益雙贏。

從一些資料來看，大堡礁的經(jīng)濟、社會和標志性資產(chǎn)價值為560億美元。大堡礁在2015-16年間為澳大利亞經(jīng)濟貢獻了64億美元的附加值，有超過6萬4千多個工作崗位，這些工作大多來自大堡礁帶來的旅游活動，但漁業(yè)、娛樂和科學活動也有重要的經(jīng)濟貢獻。考慮到這一點，珊瑚礁對于支持澳大利亞的經(jīng)濟活動和就業(yè)至關重要，尤其是在昆士蘭，一半以上的就業(yè)機會來自大堡礁的故鄉(xiāng)。

中國的黃土高原，生態(tài)環(huán)境的本底是很脆弱的，從上個世紀80年代開始，就有大量的露天煤礦開采活動了。采煤活動，使得原有的地貌、土壤和動植物群落幾乎全部消失殆盡了，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)遭到了破壞，其功能也隨之完全喪失，整個生態(tài)系統(tǒng)是極度退化的。在這種情況下，要想依靠礦區(qū)本身的生態(tài)系統(tǒng)，估計是難于在自然條件下進行恢復演替的，所以就必須借助人工工程的支持和誘導，重建一個人工、半人工的生態(tài)系統(tǒng)。這是一個借助大型工程手段重建生態(tài)系統(tǒng)的NBS實踐。目前的重建工作成效顯著，礦區(qū)的生態(tài)功能正在持續(xù)的提升。

大家看到，在NBS實踐中，有很多的人類干預措施，這可能涉及到對生物體和生態(tài)系統(tǒng)過程的具體方面，因此需要對人類的干預水平作出判定，也就是說，自然的邊界究竟在哪里？例如，轉(zhuǎn)基因生物，是否可以看做為NBS呢？按照歐盟委員會2015年的定義，人為改變的自然，如轉(zhuǎn)基因生物，那是排除在基于自然的解決方案之外的。此外，利用自然的解決方案，其尺度也有很大不同，可以從小規(guī)模的土地管理到生態(tài)系統(tǒng)的恢復，城市系統(tǒng)中的綠色屋頂或者綠色墻壁等人造表面的綠化，都是NBS所關注的；還有大規(guī)模的氣候變化緩解和適應措施，比如植樹造林、自然防洪，以及地球工程，也都被認為是NBS。

NBS也關注可持續(xù)性方案，稱為可持續(xù)的NBS。那么，在可持續(xù)的NBS設計中，還需要考慮好幾個方面的問題。首先，應該說明需要“解決”問題的范圍和性質(zhì)，這包括許多方面，比如，這些問題是短暫的呢？還是持久的呢？有哪些利益相關者呢？解決方案中特殊意義的問題是什么？其次，是有關我們剛剛所說的自然的邊界，這具體包括，應考慮生態(tài)系統(tǒng)中的生物和非生物組成的哪些方面？生態(tài)系統(tǒng)是否可以看做為一個整體，包括其中的水、物質(zhì)循環(huán)和能量流動呢？是否可以包括具有人工結(jié)構(gòu)和人類的景觀和城市環(huán)境？而且，生態(tài)系統(tǒng)自我維持潛力~是否可以看做是自然屬性和可持續(xù)性的一個方面呢？大多數(shù)NBS可能會對自然進行某種程度的改變，比如選擇某些生態(tài)系統(tǒng)服務和某些物種組合，這就需要進行權(quán)衡。這樣，生態(tài)系統(tǒng)的完整性或自然屬性的程度究竟是多少呢？這其實是一些多重~復雜性的問題。我們打個比方，為了防洪而恢復濕地~可能對多種生態(tài)系統(tǒng)服務來說是正面影響，如氣候調(diào)節(jié)、水凈化、提供生境和生態(tài)旅游，但同時對當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)肯定是負面影響，這就可能涉及到權(quán)衡。權(quán)衡，這是我們生態(tài)學中經(jīng)常采用的方法。

還有啊，我們還要分析這些解決方案是否依賴于技術或者物理方面的創(chuàng)新，在多大程度上需要考慮人類智力和社會創(chuàng)新？如何確保社會凝聚力和公平性，又如何判斷這種公平性？在大多數(shù)情況下，關于NBS設計、成本、位置和規(guī)模，以及管理強度水平的關鍵決定，會涉及到廣泛的利益相關者，他們可能有不同的想法和管理這些問題的方式。那么，就應該確保多個利益相關者的參與。因為利益相關者的觀點、條件和知識，可以為規(guī)劃提供信息并完善規(guī)劃，從而得到更好的支持，而且也因為利益相關者的參與，增加了這一過程的合法性。

NBS的項目，還需要與多學科和跨學科領域相結(jié)合。在許多修復項目中，生態(tài)科學與工程之間需要緊密合作，生態(tài)科學和社會科學也需要共同處理~如何利用生態(tài)系統(tǒng)服務的問題。社會科學可以幫助我們了解NBS的潛力是什么，但也可能提前發(fā)現(xiàn)一些陷阱，提高我們對環(huán)境治理的總體認識。盡管我們現(xiàn)有的生態(tài)學知識十分豐富，但要將其轉(zhuǎn)化，成為有助于生物多樣性和自然資源可持續(xù)管理活動，變成一個行動，仍然存在著相當大的差距。NBS的發(fā)展，對于跨學科和多學科的整合，可能有更多需求。

例如，在歐盟地平線2020計劃中，就鼓勵跨學科的科學。他們計劃中所倡導的“智能和可持續(xù)城市”，就是將綠色增長與生態(tài)創(chuàng)新聯(lián)系起來。目前的挑戰(zhàn)是，處理復雜的社會環(huán)境問題往往會導致不同利益或部門之間的沖突。

另外，NBS作為一項雄心勃勃的政策，需要戰(zhàn)略設計，而大規(guī)模的NBS可能是需要跨越數(shù)年甚至數(shù)十年的管理，如果政局或者政治議程總是在發(fā)生變化，那就很難保證NBS的有效執(zhí)行，所以必須要保持政策的穩(wěn)定性。

最后，我想告訴大家的是，2019年9月，在聯(lián)合國氣候行動峰會期間，中國和新西蘭共同牽頭推進了峰會中基于自然的解決方案領域的工作，并將NBS確定為一個全球重要行動。作為牽頭國之一，中國將積極推動各方系統(tǒng)理解人與自然的關系，充分認識人類賴以生存的地球家園的生態(tài)價值，推動生物多樣性保護、林業(yè)和草原、農(nóng)業(yè)、海洋、水資源等領域~依靠自然的力量來應對氣候變化。

經(jīng)過這段時間的學習，大家應該會想到，基于自然的解決方案，與生態(tài)文明思想和十九大報告中的“人與自然和諧共生”、“綠水青山就是金山銀山”、“山水林田湖草是一個生命共同體”這些理念是一脈相承的。

中國在基于自然的解決方案領域也開展了各種探索和實踐，包括生態(tài)保護紅線制度、河長制-湖長制、“一帶一路”綠色發(fā)展國際聯(lián)盟。

還有林業(yè)領域的天然林保護、植樹造林和可持續(xù)森林管理、城市生態(tài)修復等等。但是這任何一個方面，只要一打開話匣子，就是一節(jié)課。如果以后有機會，我會用專門的課程為大家仔細講解。那么今天的課呢，就到這里。同學們，再見！

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