连接人与自然,推动海岸带可持续发展

海岸带连接陆地与海洋,承载着紧密关联的生态与社会经济过程。它维系生物多样性、支撑区域经济,并为气候变化减缓与适应作出贡献。然而,气候变化和日益加剧的人类活动正在削弱海岸带生态系统及其提供的服务。理解这些系统如何变化,以及如何协调经济发展与生态保护、修复,是推动海岸带可持续发展的关键。

我们的研究聚焦海岸带社会—生态系统的可持续性,探究人与海岸带生态系统之间的相互作用和反馈,识别有效策略,为保护、修复及可持续利用提供决策依据。

理解海岸带社会—生态系统动态

生态修复往往主要通过生态指标进行评估,其经济与社会效益尚未得到充分理解。我们构建了评估框架,综合分析全球红树林修复研究中的生态与经济效益,并识别影响修复成效的因素,为在更广泛的社会—生态系统背景下研究修复提供基础。

在此基础上,我们在厦门湾、泉州湾和漳江口开展案例研究,结合遥感、大样本社会调查、访谈及选择实验,评估生态适宜性、生态系统服务价值及其对人类福祉的影响,同时探究红树林社会—生态系统长期演变路径的差异。这些研究为兼顾生态条件、经济因素和社会需求的修复规划提供依据。

目前,我们正在中国沿海地区收集长期生态数据并开展社会经济调查,旨在识别系统变化的驱动因素,评估不同环境与发展背景下的系统稳定性及其从扰动中恢复的能力。

探究耦合系统与反馈过程

红树林的退化与恢复同区域发展和社区生计密切相关。理解这些联系,需要关注连接红树林与人类社会的生态过程、资源利用决策及经济活动。我们运用大语言模型和复杂网络分析,对已有的关于红树林社会-生态耦合系统内部的相互作用与反馈机制的研究开展系统性整合梳理。

为应对红树林保护与水产养殖之间的冲突,我们结合空间分析与实地调查,追踪中国红树林—养殖系统的变化,并构建出红树林种养耦合(IMA)系统的分类体系。我们选取北海、湛江、福鼎、苍南、乐清作为典型案例点,覆盖不同IMA类型,通过长期生态监测与社会经济调查,评估不同IMA类型的生态效益、经济产出与社会价值。

这些数据将用于构建系统动力学与基于主体的模型,识别出影响上述效益的内在作用机制和反馈过程。我们尤其关注影响修复成效的各类反馈和阈值,明确哪些关键要素决定了红树林修复带来的生态、经济及社会效益能否长期稳定存续。

优化保护与修复规划

中国滨海湿地修复越来越强调在扩大修复面积的同时实现多重效益。然而,不同修复方式、地点与设计的成效存在差异。因此,规划需要考虑在哪里实施干预、哪些措施适宜,以及如何提高措施的有效性。

我们的一项研究通过成本最小化模型识别中国岸线保护的优先区域,探讨如何在考虑保护机会成本的同时实现保护目标。针对红树林修复与可持续利用,我们正在开发多目标空间优化模型,在气候与社会经济条件不确定的背景下,探索不同修复策略的空间配置方案,为兼顾多重目标并能应对未来变化的规划提供支持。

未来研究将结合气候与社会经济情景,探究海岸带系统对不同保护、修复及资源利用策略的响应。通过评估长期效益、风险与实施条件,我们希望能为在不确定性背景下推进生物多样性保护、气候韧性和可持续发展的规划提供精准的技术支撑。

发展面向海岸带可持续发展的基于自然的解决方案

基于自然的解决方案通过生态系统保护、修复与可持续管理,在促进生物多样性和人类福祉的同时应对社会挑战。我们目前重点研究气候变化减缓与适应、可持续生计和海岸带发展。

我们系统评估了三类海岸防护措施——传统硬质工程措施、基于生态系统的“软措施”以及软硬结合的复合防护方案的生态与经济效益。通过开展大样本元分析我们发现,生态软措施与复合防护方案的成本效益表现显著优于传统硬质海堤工程,其降低风险及减缓气候变化的效益取决于所在区域的生态本底与风险情景。这些研究帮助我们评估基于自然的方案的成效、效益与权衡,并探究它们如何与工程措施相互补充。

我们也研究了水产养殖价值链中的气候适应路径,识别出53种适应措施及其实施障碍。在此基础上,我们希望进一步识别有利于在海岸带保护与发展实践中采纳并持续实施基于自然的解决方案的条件。

未来研究将评估气候与社会经济条件变化背景下基于自然的解决方案的长期效益与权衡,并识别支持其采纳和持续有效实施的治理及资金条件。依托上述研究成果,我们将进一步探究上述方案如何支持生物多样性保护、气候韧性和可持续生计。