2024, Vol. 54
近十多年来，中国站在中华民族永续发展的战略高度，对加强生态文明建设进行了重大部署。其中，“实施重要生态系统保护和修复重大工程”被明确列为生态文明建设的核心任务，并作为落实党的十九大报告重要改革举措之一。此外，2019、2023和2024年的《政府工作报告》中均明确提出“加强生态系统保护和修复”、“持续实施重要生态系统保护和修复重大工程”以及“加快实施重要生态系统保护和修复重大工程”的要求。为深入贯彻落实党中央、国务院的决策部署，国家发展改革委、科技部和自然资源部等部门联合编制并出台了《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体计划(2021—2035年)》[1]，以指导全国范围内的生态系统保护和修复工作。
2021年世界环境日，联合国秘书长古特雷斯发表郑重致辞，警示我们“地球正在迅速接近不可逆的临界点”[2]。为应对这一严峻挑战，联合国当天还宣布启动“联合国生态系统修复十年(2021—2030年)”行动计划，致力于在全球范围内恢复数十亿公顷的生态系统，从森林到农田，从山峰到深海[3]。在中国，陆地和沿海地区的生态系统保护和修复工作正如火如荼地展开。尽管中国在矿山、森林、草原和荒漠等领域的生态修复已取得了显著的成果，但海洋环境与陆地的显著差异使得海洋生态修复更为复杂和困难。目前，国内、外在海洋生态修复方面既有成功的案例，也伴随着失败的教训。因此，为了更有效地推动海洋生态系统修复工作，本文拟对其中的若干关键科学问题进行探讨，期待与各位同仁共同商议，共同为海洋生态系统的健康与可持续发展贡献力量。
1 生态系统概念的形成与发展生态系统作为生态学的重要名词和研究内容，对于开展生态系统修复工作至关重要。因此，在开展生态系统修复之前，首先要对其概念进行深入阐释。生态系统概念的形成和发展经历了萌芽、提出、完善和拓展四个阶段。
1.1 萌芽1877年，德国学者Möbius在研究北海牡蛎产区时，首次提出了生物群落(Biocoenosis)的概念，它指的是一群相依为命的有机体与其赖以生活的基质及其周围的空间共同构成一个生命系统[4]。此后，通过对自然和植物群落的研究，学者们逐渐认识到这些相依为命的有机体(超级有机体)同周围的气候和物理环境存在着密切联系[5]。
1.2 提出1935年，英国植物生态学家Tansley以植物群落及其演替的“超级有机体”为对象开展研究。在前人研究基础上，他首次提出了生态系统(Ecosystem)这一生态学重要概念，并定义“生态系统是一个物理学意义上的完整系统，它不仅包括生物复合体，而且还包括了构成我们称为地表生物群落环境的物理因子，即广义上的生境因子。正是这种生态系统构成了地球表面上自然的基本单位，它们介于整个宇宙和原子的系列中的任何一级，具有最为多样的尺度和大小”[6]。
尽管Tansley提出的生态系统名词和概念受到广泛认可，但其表述比较模糊，因此后续研究不断对其内涵进行完善和修正，使得目前出版的生态学论著对生态系统的释义同Tansley的表述有差异。
1.3 完善一些学者对生态系统的内涵进行了深入补充和完善。其中，美国生态学家Odum[7]的贡献尤为突出，他将生态系统定义为“生物有机体和非生物环境紧密地相互联系、相互作用，包括在某一特定区域内与物理环境相互作用的所有生物(即群落)的任一单元。其中能量的流动导致明显的营养结构、生物多样性和物质循环(即生命部分和非生命部分的物质交换)”。
在Odum研究的基础上，一些生态学家对生态系统的定义进行了简化。如，“生态系统就是在一定空间中共同栖息着的所有生物(即生物群落)与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流转过程而形成的统一整体”[8]。
海洋生态系统(Marine ecosystem)实际上是在上述定义基础上进行了简化。如“海洋系统在海洋中由生物群落及其环境相互作用所构成的自然系统”[4]。另有定义指出，“生态系统是指在特定的空间内所有生物(生物群落)同其环境通过能量流动、物质循环和信息传递而相互作用和相互依赖构成的功能单元(Functional unit)”[9]。
1.4 拓展随着生态学研究的逐步深入，以及人类对生物圈的干扰和破坏日益加剧，生态系统的内涵得到了进一步丰富和拓展。
在研究自然生态系统时，除了强调其整体性，还进一步认识到生态系统是多要素、多层次、多功能且相互镶套的复杂系统。在关注系统的功能时，除了继续关注物流和能流，信息流、物种流和价值流的功能也日益受到重视[10-11]。
有些学者提出，地球已进入了“人类世”[12-13]，从高山到深海，人类活动的影响无处不在。1972年，由联合国教科文组织发起的人与生物圈计划(Man and the Biosphere Program，MAB)首次把人与自然作为一个整体进行研究。
1990年，在日本举行的第5届国际生态学会上，国际生态学会主席Frank Golley在开幕式致辞中强调，应加强人类对生态系统、生物圈和全球变化影响的研究[10]。同时，中国著名生态学家马世骏提出了社会-经济-自然复合系统(Social-economic-natural complex ecosystem，SENCE)的概念和模型[14]。
值得一提的是，1984年，美国生物海洋学家Sherman和海洋地理学家Alexander[15]从保护海洋生物资源的角度，提出了“大海洋生态系统”(Large marine ecosystem，LME)的概念，这推动了海岸带资源和环境的管理从行政区划管理向生态系统管理的转变。
中国工程院院士潘德炉[16]指出，现在的海洋已远非由海岸线、海岛和广袤海水构成的简单的空间组合概念，其构成元素日益丰富，涵盖了海洋载体中各种人类活动的总和，使得海洋已成为一种复杂的“物理+人类活动”的巨系统。当前，海洋生态的研究聚焦于人类活动对海洋生态过程和系统的影响，海洋生态学正逐渐跨越传统的科学界限，同经济和社会领域实现深度融合[17]。以黄河三角洲河口-滨海湿地生态系统为例，它已不再是1935年黄河改道入渤海时的状态，随着胜利油田的开发和东营城乡建设的发展，该系统已成为集自然、城市、工业、农村和农业于一体的复合系统。因此，在进行东营市的国土规划和生态系统修复时，应紧扣住黄河口“水-沙”关键要素，立足当前复合、镶套的生态系统，采取实际综合施策，进行科学设计、规划和实施。
此外，海洋生态系统的类型划分至今未有统一的标准和依据。不同的分类标准导致不同的划分类型。从能量来源角度来看，生态系统驱动力多种多样，有的来自太阳，有的来自化学能，有的则来自海洋上层的生物产物，甚至可能包括热能和放射能。因此，海洋生态系统可被划分为海洋光生态系统、深海暗生态系统和大洋底深部生态系统三大类型。由于能源不同，这些生态系统各具特色，其结构和功能也存在较大的差异[18]。
2 生态修复与退化生态系统生态修复(恢复)作为遏制生态系统退化和改善全球生态环境的有效手段，已引起广泛重视。然而，目前对于生态修复，其名词定义和内涵存在着多样和不同见解。这主要是因为生态修复尚处于探索和发展阶段，修复对象之间在时空、地域、目标、技术方法和类型方面差异很大。此外，从事生态修复研究者和从事修复实践者的专业背景各异，这也增加了准确定义这些关键科学名词的难度。因此，准确阐释这些关键的科学名词，对推进生态修复的研究和实践具有重要意义。
2.1 生态修复与生态恢复生态修复(Ecological rehabilitation)和生态恢复(Ecological restoration) 在学术领域常被混用，但二者在严格意义上有区别，“修复”一词通常包含整治和兴建的含义，而“恢复”多指向修复至原状或先前的状态。
早期，生态恢复一词较为流行，其核心理念在于将受损的生态系统恢复到先前或历史上(自然的或非自然)的状态[19]。1995年，美国自然资源委员会(The US Natural Resource Council)提出生态恢复是使一个生态系统恢复到接近其受干扰前的状态。在湿地开展的生态恢复，是指通过生物技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复与重建，再现干扰前的结构和功能，以及相关的物理、化学和生物学特征，使其发挥应有的作用[20-21]。但不少学者认为，要使受损生态系统恢复到原始状态，大多数情况下是难以实现的。如Lake[21]指出，恢复是诱导并协助环境的非生物和生物组成部分恢复到未受损或原始状态的过程，但在许多情况下，原始状态的认识很有限，要恢复到该状态是不可能的。因此，对于生态修复工作，更为实际和可行的目标是采用外界力量使受损生态系统得到恢复、重建和改进，而不一定要求恢复到湿地原始的、未经干扰的状态。Elliott等[22]也认为生态恢复不是将生态系统完全恢复到其原始的状态，而是使生态系统的功能不断得到恢复与完善。因此，国际恢复生态学会(Society for Ecology Restoration，SER)对生态恢复的定义进行了多次修订，最新定义强调了生态恢复是协助恢复生态完整性的过程。生态完整性是一个综合性的概念，它包括生物多样性、生态过程和结构、区域和历史背景及可持续的文化习俗[23]。
显然，生态修复与生态恢复在处理对象和目标上是一致的，都是针对退化、受损或毁坏的生态系统，致力于改善、改进系统的结构与功能。虽然两者没有本质上的差别，但许多学者认为生态修复这一术语更为严谨，且更贴近实际操作的现实需求。
在学术刊物中，与生态修复相关的术语还包括生物修复(Bioremediation)。生物修复特指用生物(主要是微生物)来催化降解污染环境中的有害、有毒物，这被认为是生态修复领域中最早且有效的一种修复方法和技术。除此之外，还有一系列术语描述了受损生态系统修复的不同目标和方法，如“改良”或“改造(Reclamation)”、“改进(Enhancement)”、“修补(Remedy)”、“更新(Renewal)”、“再植(Revegetation)”、“更替(Replacement)”和“重建(Reconstruction)”等，是对受损生态系统进行修复的目标和方式的具体体现，可以归属于生态修复的范畴[24]。
2.2 退化生态系统据估计，全球约有60%的生态系统正面临退化或不可持续的状态[25]。生态系统修复的对象是受损生态系统，是帮助退化、受损或毁灭生态系统恢复的过程[26]。生态系统的退化、受损和毁灭在损害的过程、严重程度上既相互联系，又有所区别。退化被视为生态系统逆向演化的过程，当累积到一定程度时，会表现出明显的损害，甚至会导致系统的彻底崩溃；而在自然或人为的突然高压之下，生态系统可能在短时间内遭受严重损害或毁灭。章家恩将退化生态系统形象地比喻为“病态生态系统”[27]。在治疗病态生态系统时，首先要明确导致其退化的驱动因素，并通过详细的检查识别出生态系统的症状，进而制定有针对性的修复方案，以达到康复的目的。
全球生态系统退化的驱动因素众多，包括土地/海洋利用的变化、生物资源的过度开发和开采、气候变化、环境污染(大气、水和土壤)以及外来物种入侵等。对于海洋生态系统而言，直接开采、海洋利用的变化、气候变化、污染和外来物种入侵等因素对其退化的驱动尤为关键[28]。事实上，导致海洋生态系统变化的因素十分复杂。以中国红树林生态系统为例，王友绍[29]列举其退化因素多达11项，包括城市化、开发建设、围塘养殖、污染、水产养殖、互花米草入侵、波浪冲击、病虫害、大型海藻旺发、过度捕捞和大规模海鸭养殖。当然，不同地区和海域的生态系统退化因素各有差异。
对于病态生态系统的症状，其表现形式各异，从轻微到严重、从外伤到内部损伤和从急性到慢性等。有的病因和症状相对容易进行诊断，如沿海风暴潮、海啸、地震、严重旱涝灾害会直接导致河口和近海生态系统的明显损害，同样，大片红树林被砍伐、珊瑚礁被采挖、局部海域渔业资源的掠夺或采捕、重大溢油污染事故、不合理的围海造地行为以及水体富营养化引发的生态灾害(赤潮、绿潮、白潮和褐潮等)，这些都会导致大量生物死亡，生物多样性急剧降低。然而，对于退化生态系统的驱动因素和症状的诊断却不易，因为退化往往是个累积和渐进的过程，在从量变逐渐演变为质变过程中，量变阶段难以引起人们的关注和觉察。
例如，生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(Intergovernmental Science-Policy Platform for Biodiversity and Ecosystem Services，IPBES)指出，土地退化是引起生物多样性、生态系统功能以及服务减少或损失的过程。该平台还总结了土地退化大致的6种状态，包括疑似退化(Appearance of degradation)、历史退化(Degraded in the past)、敏感退化(Susceptible to degradation)、弹性退化(Land recovers when stress removed)、持续退化(Temporal trend of increase in degradation)和永久退化(Stable degraded state)。针对持续退化和永久退化，如果没有人为恢复措施的介入，即使移除了导致退化的压力源，这些区域也难以恢复到未退化的状态；然而要实施生态恢复，不仅成本高昂，而且效率通常较低[30]。
海洋退化生态系统(Marine degraded ecosystem)主要是指在自然和人为干扰下形成的偏离原来状态的海洋生态系统，是系统在超载干扰下的逆向演替。其主要特征表现在以下几个方面：生态系统环境质量下降，空间异质性程度随之降低；生物个体小型化，且种群密度降低；群落物种组成简单，生物多样性随之减少；生物生产力下降，生态效率随之降低；生态系统服务功能降低，稳定性随之下降[24]。
当前，近海生态系统正面临多重压力。这些压力既来源于全球气候格局的显著变化，也来源于各种人类活动的不断加剧。在众多压力因素的作用下，近海生态系统发生了显著变化。近海生态系统在功能上的变化中有一些是我们能够感受到的，如海洋生物资源的减少、生境破坏以及海洋生态灾害频发。但生态系统结构上的变化、内在关系的改变往往不易察觉，如海洋生物多样性组成的变化、关键生物种类的替代、生物分布格局的变化和海洋生产力的波动等。然而，正是这些不易察觉的变化，逐步累积并引发了我们能够感受到的生态系统功能的变化。这些变化积累到一定程度，就会导致整个海洋生态系统的改变，而这种改变往往需要相当长的时间来恢复，有些改变甚至是不可逆的，因此会引发一系列的资源、环境、经济和社会问题[31]。
因此，针对河口、海湾、滨海湿地和海岸带，以及红树林、珊瑚礁等受损和破坏严重的典型生态系统，开展有计划、有针对性的生态修复工作尤为重要。这不仅对海洋生态文明建设和美丽中国建设具有重要意义，也直接关系到全民的福祉。同时，对于目前表观上尚处于“正常”状态的生态系统，也应加强保护、开展科学研究，加强生态监测，及早发现并遏制系统逆行演替的趋势。
3 退化海洋生态系统修复海洋生态修复是项复杂、系统的工程[24, 32]。为取得更好的修复效果，建议努力提高科学认知，积极采用先进技术，并加强适应性管理。
3.1 努力提高科学认知对于参与海洋生态系统研究和修复实践的人员来说，首先应努力提高自身的科学认知水平，多学习、多思考、多实践。
3.1.1 学习海洋学和生态学的基础知识由于海洋环境与陆地环境存在显著差异，因此首先要深入了解海洋的特性，学习海洋学知识，特别是物理海洋(海流、波浪、潮汐等)，以及海洋化学和海洋地质的基础知识。同时，要对拟修复海域(河口)的水文、化学、生物和地质的自然背景和现状有全面了解。此外，还要深入学习海洋生态学、海洋生态恢复、生态演替以及生物多样性的知识[24, 32-33]，并在学习和生态修复实践中努力创新理论。
3.1.2 学习陆地生态系统修复的经验虽然海洋与陆地生态系统在结构和功能上存在显著差异。如海洋生物生活在盐分高的海水中，面临不断的海水流动，海洋初级生产者主要是微小的浮游植物，次级生产者(草食者)也多为个体较小的浮游动物，且海洋还有众多固着生活的动物。此外，某些绿潮生物，如石莼属，在特定条件下会由固着状态转变为自由漂浮状态，尽管目前对此机制尚不完全清楚，但这却对防控绿潮至关重要。然而陆地与海洋生态系统在保护和修复的指导思想、原则、理论基础和目标等方面是一致或基本一致的[34]。
在中国，从20世纪60年代起就启动了针对废弃矿山、荒山和沙漠的生态修复工作。其中，“塞罕坝”项目就是一个杰出例子，它将沙漠变绿洲，创造了人间奇迹，还被联合国授予“地球卫士”的殊荣，成为生态修复领域的光辉榜样，值得我们深入学习和借鉴。
2020年，自然资源部办公厅、财政部办公厅和生态环境保护部办公厅联合印发了《山水林田湖草生态保护修复工程指南(试行)》，该指南明确规定了开展生态保护修复的指导思想、原则和目标任务。它要求深入调查现状并查清区域生态本底情况，以加强对生态系统诊断并提升修复的针对性。同时，强调远近结合、因地制宜，合理选择保护修复措施，并动态监测。此外，还提出在生态保护修复工程中要开展风险评估与适应性管理。这份指南对海洋生态系统修复同样具有重要的指导意义，有助于确保修复工作的科学性和有效性。
3.1.3 学习国外海洋生态修复的经验西方一些国家，如美国和日本，自20世纪70年代就开始对一些海湾和河口进行生态修复。如对美国切萨皮克湾(Chesapeake Bay)、纳拉甘西特湾(Narragansett Bay)和旧金山湾(San Francisco Bay)以及日本的东京湾(Tokyo Bay)等都是典型的修复案例[24, 31]。
切萨皮克湾是北美最大且生物多样性最高的河口区，拥有超过3 600种生物，其渔业生产力极高。然而，由于沿海人口的快速增长和人类开发活动的加剧，自20世纪50年代起，海湾的水质严重富营养化，溶解氧逐年降低，有毒有害的赤潮频发，导致鱼类大量死亡，成为海湾生态系统退化的典型案例。为挽救切萨皮克湾，1967年美国成立了切萨皮克湾基金会，推动对该海湾的保护与修复工作。经过20多年的努力，虽取得了一些阶段性成果，但如何有效遏制生态系统的进一步恶化仍处于探索之中[35]。旧金山湾是美国西海岸最大的河口，也是太平洋最具生物价值的海湾，面积约为1 160 km2，该地区自19世纪以来，滨海湿地丧失严重，水质恶化，鱼类资源日趋衰退。加利福尼亚州政府和美国联邦政府于1994年合作制定并发起“加利福尼亚湾三角洲项目”(California Bay-Delta Program，CALFED)，该项目包括1 000多个计划和工程，主要关注水质改善、供水保障、生态文化恢复和流域水利工程4个领域的问题。通过修复，旧金山湾在生境恢复、生态系统恢复和水质的恢复等方面均取得了较好的进展[24]。
3.1.4 认真总结中国海洋生态修复成功经验中国从20世纪90年代起，陆续在河口、海湾、滨海湿地、海岛和海岸带开展了生态修复研究和实践工作。如：陈亚瞿等[36-37]为了修复长江河口生态系统，率先在长江口开展河口生境的重建与修复，选择长江口深水航道整治工程和水下建筑物南北导堤工坝作为礁体底物，并筛选和优化适宜生长于长江口的放流物种，通过直接放养人工培养的成年巨牡蛎(Crassostrea)来补充牡蛎种群数量，从而构建了面积约为14.5 km2的特大型人工牡蛎礁系统。据估计，该系统每年能净化污水总量超过700万t。陈刚等[38]于1995年便开始在海南三亚海域进行石珊瑚移植试验；黄晖等[39]和梁宇娴等[40]进行了大量珊瑚礁修复试验，在珊瑚繁育与幼体发育、底质稳固技术和珊瑚生物资源的恢复等方面均取得了可喜的成果，龙丽娟等[41]对南海珊瑚礁生态系统的修复工作进行了较好的总结。
此外，王友绍[29]、林鹏等[42]、范航清等[43]、卢昌义等[44]和叶功富等[45]对中国红树林生物学、生态学和生态修复做了大量的研究与实践工作。近几年王友绍还在浙江南部海区进行多种红树植物北移试验，已取得了重要进展，为中国南部海区红树林生态系统的修复积累了宝贵的经验[46]。截至2023年底，全国已营造红树林约70 km2，修复现有红树林56 km2。
杨红生等[47]近十多年在中国北方沿海开展了多项典型海域生境与生物的修复研究。近几年，本文作者之一还实地调访了多个海洋生态修复项目，包括：中科院南海海洋研究所黄小平团队在海南省陵水黎族自治县海湾进行的海草修复项目；华东师范大学丁平兴团队在上海崇明岛进行湿地生态修复项目；中国海洋大学唐学玺团队在山东省烟台市小黑山岛、褚岛和潮里岛礁进行的海草移植和扩繁的生态修复，以及渤海湾河口三角洲盐碱地生态修复研究项目[48]。这些项目都取得了令人鼓舞的进展。
中国已开展的海洋生态修复实践具有极其重要的意义和价值，不仅为中国的海洋生态系统保护与修复提供了丰富的经验，也为全球范围内的海洋生态保护提供了宝贵的借鉴。2021年，自然资源部印发了《海洋生态修复技术指南(试行)》，针对中国广泛分布的红树林、盐沼、海草床等典型生态系统及海湾、河口等综合生态系统特征，明确了生态修复的目的、原则、一般要求和技术流程。有效提升了中国海洋生态修复的科学化和规范化水平[49]。
2024年，中国国务院新闻办公室发布《中国的海洋生态环境保护》白皮书明确了“有规划引领、有制度保障、有资金支持、有基础支持”的海洋生态修复格局的初步形成，并以红树林修复为例介绍了主要进展。该白皮书以8个语种发布，极好地展示了中国在海洋生态系统修复等海洋环境保护中的实际行动和世界贡献。
3.2 积极采用先进技术国内、外已启动了大量生态修复项目，采用了大批适用的生态修复和治理的技术。这些技术既有以单一目标为主的生态修复技术，也有兼顾生态、经济和民生等多目标的复合生态修复和治理技术[24, 32, 50-53]。已有的修复技术大致可分为生物、物理、化学以及生态工程技术，规模较大的项目往往采用多种技术的综合应用。根据生态系统退化和受损程度以及持续时间，可将生态修复分为“辅助自然再生”(即以自然修复为主，人工修复为辅)和“重新构建”(人工干预为主)两类[54]。
在选择海洋生态修复方法时，应充分考虑海域、修复目标和对象等的实际状况，选择适宜的方法。例如，红树林生态系统修复中，相关配套技术包括造林选地、造林树种选择、造林密度和造林配制等[29]。对于海藻床的修复，选择适宜所在海域生长的藻种至关重要。王云龙等[55]为构建浙江象山港人工藻场，在室内生态条件下对当地15种海藻开展相关培养实验，筛选出坛紫菜、龙须菜和海带等作为该海域适宜的目标种。
2013年，上海崇明东滩国家级自然保护区在获得国家林业局和环保部批准后，启动了“互花米草生态控制及鸟类栖息地优化工程”。该工程采用了以物理和生物方法为主的综合方案，主要施工内容包括：①围绕已基本被互花米草大面积侵占的盐沼植被带。修建一道长达26.9 km的海堤；②利用“刈割+水体调节”技术，清除新建堤内的所有互花米草；③在新建海堤区域内，建设一个面积为1 858 hm2半自然湿地，主要由水面芦苇群落组成，旨在为保护区主要鸟类创造多样化的栖息地。该工程实施后，不仅有效控制了互花米草的扩散，还显著增加了鸟类多样性，因而该项工程在2016年荣获“中国人居环境范例奖”[56-57]。
海洋科学的发展离不开海洋技术的支持。要取得更好的海洋生态系统修复效果，应当积极采用先进的海洋技术。目前，对于海湾生态系统的研究和修复，大多数仍依赖于定期或不定期科学调查船进行海上观测和生物样本采集，然后带回室内分析。然而室内所看到的生物样本多为死亡状态，无法准确反映大量的个体生长情况、种群之间的行为、生态工程和生长状态等实际信息。因此，无论是进行海洋生态系统研究，还是实施生态修复项目，都要在很大程度上依赖于海洋观测和探测技术的不断进步。
孙松和于志刚指出，为了更好地感知海洋并建立海洋信息大数据系统，应着重发展以下三个方面的技术：第一，是用于获取数据的传感技术，目前，对于海洋化学环境和生物环境的观测技术相对滞后，尤其是对生物生态的观测，能达到使用标准的手段很少；第二，是研发搭载传感器的运输工具和搭载平台，其重点是自主无人设备的研发和完善；第三，是研发具有自主学习能力和应变能力的智力数据系统[58]。美国国家海洋与大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA)在《2020—2026年研究与发展愿景重点领域》报告中，针对海洋和沿海资源的可持续利用管理提出了七个关键问题，其中关键问题之一是如何利用知识、工具和技术来更深入地理解、保护和恢复生态系统。还提出要开发和利用新兴技术，如无人驾驶飞机、水下和水面交通工具，环境DNA(Environmental DNA，eDNA)以及被动和主动声学测图，以增强勘测能力，并为关键海洋渔业和受保护物种的种群栖息地提供更准确、更精确和更全面的信息，同时改进生物量和死亡率估计等[59]。
在国土空间生态修复方面, 吴次芳等[60]强调要利用卫星遥感和人工智能相关先进技术设备，采用大数据和云计算的技术手段，结合大数据与小数据，建立多层次国土空间生态修复检测体系，以监控各类资源与生态环境的动态变化，同时，建立生态修复综合检测监督工作技术平台，为监督和监管提供技术支持。
还有学者强调，在河口和近岸生态修复的设计和计划中必须重视水动力模型的运用。如，普吉特湾(Puget Sound Bay)高分辨率的水动力模型在近岸生态修复中发挥了重要作用。通过建立潮水交换、沉积物和营养盐供应，乃至鱼类洄游通道等方面的模型，可为生态修复提供有力支持，从而降低修复过程中的不确定性[61]。
3.3 加强适应性的管理海洋管理是指政府以及海洋开发主体针对海洋资源、海洋环境、海洋开发利用活动及海洋权益所进行的一系列调查、决策、计划、组织、协调和控制工作。其本质在于在政府政策和有关法律法规指导下，对海洋资源、环境及开发利用活动进行计划、组织、协调和控制[62]。
已有大量的生态恢复实例表明，有效管理是海洋生态系统恢复成功与否的一个关键因素，而适应性管理是管理成败的决定性环节[63-64]。由于海洋环境在不断变动中，因此海洋生物之间及其同环境的相互关系大多是非线性的，而我们对有关海洋生态系统的科学认知仍相对有限。此外，海洋生态系统稳态和演替方向往往具有多样性[65-66]，因此，即使执行修复的计划和措施，也不一定能完全达到预期目标，尤其是面对当前气候变化，尤其是多变的极端天气，我们仍难以准确预测其对海洋生态修复的具体影响[67]。Collier[68]指出，修复项目是在有限的时间和资金条件下进行的，而管理是一个长期进行的项目。Schaefer等[69]曾说过，描绘生态修复的不确定性是一个挑战，来自生物与环境之间的未知协同效应有许多不确定性。
海洋适应性管理主要指从退化(受损)海洋生态系统的实况出发，制定修复规划和计划，并在实施过程中加强动态监测，随时根据生态过程的变化，科学、合理地调整原定计划和措施，以期能达到期待的效果。国土资源部国土整治中心范树印[70]指出，鉴于生态系统演替的不确定性，实施适应性管理是山水工程的重要内容，“经评估，应在结果和风险可控的原则下，借鉴已有经验做法，对可能导致偏离生态保护修复目标或者对生态系统造成新的破坏的保护修复措施和技术、子项目的空间布局和时序安排等按规定程序报批后，进行相应调整修正。对技术成熟、风险可控、结果有效的工程和措施，要及时实施，避免延误时机、增加修复成本；对评估后难以预测后效的工程和措施，要加强研究和实验，暂不实施”[70]。
除此之外，中国海洋生态系统保护与修复项目应积极同沿海相关重大规划和计划相协调、相融合，如国家海洋自然保护地建设、海洋牧场建设以及长江经济带、渤海和黄河三角洲的建设，都需要与环境整治密切结合。要遵循计划共商、信息共享的原则，确保各有关部门、地方共同为海洋生态文明建设贡献力量。同时，还应积极参与国际、区域性海洋生态修复行动，以展现中国的智慧, 为全球的海洋生态保护事业做出贡献。
4 结语与展望(1) 随着生态修复研究和修复实践的深入，在准确阐述生态修复相关的关键科学名词基础上，应进一步充实和拓展其内涵，力争在理论方面有所创新。
(2) 中国海洋生态修复在经验借鉴和探索实践基础上，辅助以大批适用的生态修复技术，已在河口、海湾与海岸带生态修复均取得了可喜的成果。未来，应进一步全面、深入的总结海洋生态修复实践，为世界的海洋生态系统保护与修复提供中国的智慧。同时，需加强海洋观测和探测技术的开发，着力开展对于eDNA、大数据与云计算、水动力模型等新兴技术的应用与实践，以助力高水平海洋生态修复工作。
(3) 中国海洋生态系统保护与修复项目应注重适应性管理，建立监测与反馈、项目调整以及修复经验学习等动态管理机制。此外，还需配合加强沿海相关重大规划与计划，协同实施海洋生态系统保护与修复工程。同时，应该深化海洋生态修复领域的国际合作，传播中国的方案，为世界海洋生态保护与修复做出中国的贡献。
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中华人民共和国国家发展和改革委员会, 中华人民共和国自然资源部. 全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021—2035)[EB/OL]. [2020-06-03]. https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202006/P020200611354032680531.pdf. National Development and Reform Commission of the People's Republic of China, Ministry of Natural Resources of the People's Republic of China. Master plan for major projects to protect and restore important national ecosystems (2021—2035)[EB/OL]. [2020-06-03]. https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202006/P020200611354032680531.pdf. (  0) |
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