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user: 1. 引言 目前我们面临着各种各样的挑战，例如不可持续的城市化和相关的人类健康问题、自然资源的退化和损失以及它提供的生态系统服务(净化空气、水和土壤)、气候变化和自然灾害风险的惊人增加。目前，70%以上的欧洲人口居住在城市，预计到本世纪中叶将增长到80%以上。这意味着到2050年，需要住房、就业和照料的新城市公民有36万人 [ 1 ]。 人们日益认识到，自然可以帮助提供可行的解决方案，利用和部署自然生态系统的特性及其以智能、“工程”的方式提供的服务。这些基于自然的解决方案为各种目标提供了可持续的、成本效益高、多用途和灵活的备选方案。与自然合作而不是反对自然，可以进一步为资源效率更高、更具竞争力和更环保的经济铺平道路。它还可以通过制造和提供新的产品和服务来帮助创造新的就业机会和经济增长，这些产品和服务加强了自然资本，而不是耗尽了自然资本。 1.1. NBS的概念 基于自然解决方案(Based On Natural Solutions，简称NBS)这个术语最早是在2002年提出，在2005年发表的《千年生态系统》这篇文章中重点地强调了基于自然解决方案的重要性，在这之后其引起了各国专业学者的重视，纷纷参与了NBS的研究当中，并逐渐给予实践。迄今为止，NBS一词主要用于针对决策者的交流，除两份科学简报外 [ 2 ] [ 3 ]，直到最近几年开始在科学文献中广泛出现。 自然保护联盟和欧盟委员会等其他组织越来越多地发展和应用NBS的概念。自然保护联盟在其2009年关于“联合国气候变化框架公约”(“气候公约”)缔约方会议第十五届会议的立场文件中积极宣传了NBS的概念，并于2012年正式通过了NBS，作为其2013~2016年方案的三个工作领域之一。欧盟委员会已将NBS纳入其Horizon 2020研究和创新计划，并投资于一系列项目，以加强NBS的证据基础(Maes & Jacobs， 2015) [ 4 ]。 自然保护联盟和欧洲联盟委员会为NBS制定了各自的定义，虽然它们大致相似(它们的总体目标是通过有效利用生态系统和生态系统服务来应对重大社会挑战)，但有一些显著差异。国际自然保护联盟(IUCN)的定义强调，一个管理良好或恢复良好的生态系统必须成为任何NBS的核心，而欧盟委员会的定义则更为宽泛，更强调应用不仅利用自然，而且受到自然启发和支持的解决方案。 自然保护联盟认为基于自然的解决方案是为保护、可持续地管理和恢复自然或经过修改的生态系统的行动，这些行动能够有效和适应性地应对社会挑战，同时提供人类福祉和生物多样性利益。 并且自然保护联盟(IUCN)与相关专业的专家根据NBS的概念制定的以下8调原则，以便于了解NBS的重要性。 1) 接受自然保护规范(和原则)； 2) 可以单独实施，也可以与解决社会挑战的其他解决办法(例如技术和工程解决方案)相结合； 3) 由包括传统、地方和科学知识在内的特定地点的自然和文化背景确定； 4) 以促进透明度和广泛参与的方式，以公正和公平的方式产生社会利益； 5) 维持生物和文化多样性以及生态系统随时间演变的能力； 6) 在景观尺度上应用； 7) 认识到并处理为发展带来的一些直接经济利益的生产与生产各种生态系统服务的未来备选方案之间的权衡； 8) 是应对具体挑战的政策、措施或行动的总体设计的一个组成部分 [ 5 ]。 1.2. NBS相关的应用 基于自然解决方案的干预措施具有多种形式，例如：恢复和可持续地管理湿地和河流，以维持或增加鱼类种群和以渔业为基础的生计，减少水灾风险，并提供娱乐和旅游效益；保护森林以支持粮食和能源安全、地方收入、适应和缓解气候变化以及生物多样性；恢复旱地，以加强水安全、当地生计和抵御气候变化影响的能力；在城市环境中发展绿色基础设施(例如绿墙、屋顶花园、街道树木、植被排水系统)，以改善空气质量、支持废水处理、减少雨水径流和水污染以及改善居民的生活质量；利用天然沿海基础设施，如屏障岛、红树林和牡蛎礁，保护海岸线和社区免受沿海洪水的影响，并减少海平面上升的影响 [ 5 ]。 1.3. NBS与其它相关生态系统管理方法 NBS的概念旨在明确地将社会的积极结果(“解决方案”)与“自然”的概念联系起来，作为对这些目标有帮助的东西。因此，它可能涉及或重叠了为社会利益而对生态系统管理提供信息的其他定义和概念，尽管这些生态系统管理方法之间的关系很少得到明确承认 [ 1 ]。表1分析了5个这类概念以及相关的定义、目标和实例。我们把重点放在当代文献中最常用的关于可持续性、社会效益和人类福祉的生态系统管理方面。它们都没有一个确定的不可争辩的定义，但它们通常在科学、政策和实践中使用 [ 6 ]。包括：生态工程(EE)和集水系统工程(CSE)、蓝绿色基础设施(GI/BI)、生态系统方法(EA)、基于生态系统适应(EBA)、生态系统服务方法(ES)。 生态工程(EE)和集水系统工程(CSE)以及蓝绿色基础设施(GI/BI)属于解决具体活动或者土地利用问题的有针对性的方法，它们涵盖了各种活动和干预措施，显然寻求采用自然替代办法来补充以技术为基础的基础设施，因此可被视为NBS的应用程序。 生态系统方法(EA)和基于生态系统的适应(EBA)属于管理方法，其概念也是设法以平衡自然和社会利益的方式管理自然环境的方法。与前两个概念不同，EA和EBA采用了一种系统的方法来理解这些关系。因此，更加强调生态系统的复杂性、变化和复原力。 表1的最后一栏表明NBS与这5个概念是相互包含的，EE和CSE以及GI属于解决具体社会生态问题的手段和方法，而EBA和EA则为NBS提供思维框架和管理方法，作为考虑解决方案的一个好方法。 Table 1 Overview of different concepts related to natural-based solutions [6 问题解决方法 管理方法 概念 生态工程(EE)和集水系统工程(CSE) 蓝绿色基础设施(GI/BI) 生态系统方法(EA) 基于生态系统适应(EBA) 生态系统服务方法(ES) 定义 生态工程最早的定义来自于ODUM，在这种情况下，人类所提供的能量相对于天然资源来说是很小的，但足以在所产生的模式和过程中产生很大的影响。此后，它被重新定义为将人类社会与其自然环境结合起来的可持续生态系统的设计，以造福两者(Mitsch和Jorgensen，1989年，第365页)。它也被定义为“行动”利用和/或为自然采取行动(Rey等人，2015年，第1336页)。由Quinn等人开发的CSE。，被定义为“通过操纵水文流动途径以可持续方式管理水质和水量来改变汇水规模径流制度和养分动态的干预性方法”(Wilkinson等人，2014年)第1247页)。在更广泛的背景下，生态恢复的概念和做法也可以在这里联系起来(Aronson等人，2007年)。 绿色基础设施(陆地基础设施)可以包括陆地保护区、密集农田的农田边缘、城市中动物、公园和绿色屋顶的管道和隧道。蓝色基础设施(与水有关)包括沿海地区、河流、湖泊、湿地，但也包括设计要素，如人工渠道、池塘、水库、蓄水池和蓄水池以及城市废水网络。 一项权力下放、参与性和系统性自然资源管理的战略。它的基础是应用适当的科学方法，将重点放在生物组织的层次上，其中包括生物体及其环境之间的基本过程、功能和相互作用。它认识到，人类由于其文化多样性，是生态系统的一个组成部分。 以多部门和多尺度的方式考虑到生态系统服务在减少社会对气候变化的脆弱性方面的作用的适应政策和措施。国家和地区政府、地方社区、私营公司和非政府组织参与应对土地使用变化和气候变化等生态系统服务面临的不同压力，并管理生态系统，以提高人民和经济部门对气候变化的适应能。 通过“生态系统结构与过程功能之间的联系以及由此产生的直接或间接导致人类福祉(得失)的结果”，理解自然系统如何造福人类。生态系统提供的这些商品和服务是“生态系统服务”。生态系统提供的这些货物和服务是“生态系统”服务(ESS)。它们包括供应服务(例如，食物、水、从生态系统中加热和建筑材料)、文化服务(例如娱乐、旅游、教育、地方意识)、监管服务(例如防止洪水或侵蚀、气候调节)和支助服务(例如，土壤形成或营养循环)。如果说自然资本是资产存量，那么生态系统服务就是从这些资产中获得的利益流。 例子 植被被用来缓解山坡不稳定，从而减少了一些生态和人类问题。Belford Catchment，英国使用一系列不同的自然洪水风险管理措施，在提供多种好处的同时减少洪水风险。 比利时Scheldt河口利用天然湿地吸收和减缓强降雨的流动，从而降低洪水风险。 多利益攸关方系统管理Thanet Natura2000网站 德班“城市气候保护方案”。 西班牙多纳的生态系统服务框架下保护区管理规划。 西班牙维托利亚-加斯泰兹的规划者恢复了城市主要干道之一的河流生态系统，改善了城市的污水系统，增强了城市的生态恢复能力。这一河流修复将减缓暴雨水的流动，并防止干净的雨水进入污水系统。 与NBS的潜在关联 CSE是NBS的一个版本：两者都专注于应对社会挑战，但CSE特别关注流域规模的工作和操纵水文过程，以造福人类。 与一些地区的NBS类似，有时也可能是“基础设施”与“解决方案”之间的差异的同义词。 EA的目的是平衡对人类需求的保护和管理。它不等同于NBS，但它的原则可用于NBS的设计，以改善参与的利益相关者的范围并平衡不同的利益。 EBA应该是NBS的一部分，以确保解决方案适应气候。 在NBS设计和评估期间，ES概念可以是考虑解决方案的极好方法；然而，它们的使用不应局限于单个或少数ES及其受益人。 表1. 基于自然的解决方案相关的不同概念的简略概述 [ 6 ]