这个阶段是生态恢复项目的承担单位，在获得委托或批准后需要开展的工作。计划的编制内容，应按合同书的要求，或者主管部门的统一要求逐项认真填报。如获得海洋公益性行业科研专项经费支持的海洋生态恢复项目需按照要求填报《海洋公益性行业科研专项经费项目实施方案》（见插文）。

《海洋公益性行业科研专项经费项目实施方案》

一、项目概述

二、项目必要性及需求分析

1.项目立项的必要性

2.项目实施能够产生的重大经济、社会效益等项目的重要意义

三、项目目标及主要研发、应用转化任务

1.总体目标和年度目标

2.研究内容（按子任务逐项填写）

3.预期成果及考核指标

4.技术路线

5.项目的关键技术

四、国内外技术现状、发展趋势

五、成果技术、经济效益，成果社会共享范围和方式

六、产学研结合情况及在科技兴海基地建设方面的作用

七、实施年限和年度工作计划

八、经费预算及来源渠道

九、国内现有工作基础、组织实施方式及组织管理措施

十、与863、973、支撑计划等科技计划联系与区分

十一、项目承担人员基本情况表

十二、项目承担单位意见

十三、项目推荐单位意见

十四、专家审查意见

十五、专项经费管理咨询委员会推荐意见

十六、国家海洋局海洋科学技术司意见

十七、项目组织情况说明

十八、其他情况说明

在实施方案的编制中，退化生境和生态系统的诊断是前提，恢复目标、时空尺度、恢复模式、技术路线和技术、方法措施的确定是关键，而经验丰富的人员、合理的经费预算和有效的管理是保障。

（一）退化生态系统的诊断

与健康生态系统相比较，退化生态系统是一类病态的生态系统。它是指在一定的时空背景下，在自然因素、人为因素，或者二者共同作用下，生态系统要素和生态系统整体发生不利于人类和其他生物生存的量变和质变（章家恩和徐琪，1998）。受损生态系统，是指生态系统在自然干扰、人为干扰（或二者的共同）作用下，发生了位移（或改变），打破了生态系统原有的平衡状态，改变或妨碍了系统的结构和功能，并使生态系统发生逆向演替（盛连喜，2002）。

要编制退化生态系统的恢复实施方案，首先必须对恢复对象的退化状态、程度、原因进行诊断，“对症下药”。如果症状不明，病要治好就很难了，甚至白花钱病却更糟。

退化海洋生态系统的科学诊断是恢复生态学的一大难题。这是因为导致生境、生态系统退化的原因往往既有自然因素，又有人类活动的干扰因素，这两大因素又互相叠加，很难区分。它们对海洋生态系统的干扰、压力与效应之间的关系又大多是非线性且具有时滞效应的，不是立即应答的关系。再者，海水是流动的，且在不断变化中。另外，不同类型的生态系统的退化衡量标准也不一致，而我们对上述知识的了解目前还很有限。但这并不能成为不进行海洋退化生态系统恢复的理由。路，毕竟是人走出来的。

1.生态系统退化诊断流程

对生态系统退化程度的诊断步骤，通常需要经过以下几个环节：诊断对象的选定、诊断参照系统的确定、诊断途径的确定、诊断方案的确定、诊断指标（体系）的确定（图9-3）。

图9-3　生态系统退化程度诊断流程图（引自董世魁等，2009）

2.生态系统受损过程

由于干扰因素和生态系统对干扰的抗性差异，因而在外界的干扰（压力）下，生态系统的受损过程也有多种形式。

（1）突发性受损：海洋生态系统受到突发性的强烈干扰，受损程度严重，受损后靠自然恢复时间长，如严重的石油泄露、海啸等导致的受损。

（2）跃变式受损：海洋生态系统最初受到干扰时，并未出现明显的损伤，但随着干扰的持续，达到或超过某种阈值，则系统呈现明显受损状态。这时，生态系统的抵抗力明显降低，恢复的代价明显加大。例如，重金属污染、持久性有机污染入海对海洋生态系统的影响，不断进行围填对海湾、河口所造成的影响，持续性砍伐对红树林湿地造成的影响。

（3）渐变式受损：干扰强度较均衡，强度不大但持续，对海洋生态系统的影响主要是累积性的；如海域的富营养化、全球气候变化对珊瑚礁的影响。

（4）间断式受损：指生态系统因周期性干扰而受到损害的一种形式。干扰停止后，生态系统能逐渐恢复。例如，每年夏季洪水季节大量淡水注入对河口生态系统的影响，海上倾废区的倾废活动对水体和底栖生物的影响。

但在现实中，外界干扰对海洋生态系统的影响，大多是两种或两种以上的复合式损害。对海洋生态系统的干扰，主要包括自然和人为两大类，有时两者又相互叠加。自然干扰的因素，主要有台风、风暴潮、海啸、地震、冰冻、气候异常等。人为干扰，主要是污染、生态破坏和对海洋生物的过度捕杀，以及外来物种入侵。另外，有些海洋生物具有间隔时间较长的周期性（如几十年周期）暴发式繁殖现象，而我们尚不了解这一现象的机制。

3.退化生态系统诊断的标准

生态系统受到损伤后，原有的生态系统的动态平衡被打破，导致系统的结构、组分及功能的变化，使其结构趋于简单化、生产能力降低、种间关系发生变化、功能弱化。另一方面，退化或受损生态系统是相对于健康生态系统来说的，退化或受损是正向演替或进展演替的反方向过程，即系统的结构和功能发生了逆向演替。因此，用来衡量生态系统健康的标准也可用以诊断退化（受损）生态系统。由于生态系统类型具有多样性，所以不同类型生态系统的诊断、评价标准也各异。

Rapport等（1985）提出了以“生态系统危险症状（ecosystem distress syndrome，EDS）”作为生态系统非健康状态的指标。生态系统危险症状包括系统营养库（system nutrient pool）、初级生产力（primary productivity）、生物体型分布（size distribution）、物种多样性（species diversity）等方面的下降。随着这些症状发生，进而出现了系统退化（system retrogression）。生态系统退化的具体表现为生物贫乏、生产力受损、生物组成趋向于机会种、恢复力下降、疾病流行增加、经济机会减少、对人类和动物健康产生威胁等（Rapport et al.，1998）。同样地，也可用Costanza（1989）提出的度量生态系统健康状态的三个指标，即活力（vigor）、组织（organization）和弹性（resilience）及其综合评价来诊断退化生态系统。总体来说，上述指标在理论上都是有效的，可用于指导各类不同退化生态系统的诊断。

对于海湾生态系统，王文海等（2011）认为可以从以下几方面来分析海湾的健康状况，即水质指标、海湾面积减少速率及终极海湾面积指标、海湾滩涂存有率和天然岸线保有率指标、海水交换指标、生物种群变化率指标以及海湾富营养化程度指标。杨建强等（2003）采用结构功能指标评价分析方法，利用层次分析法确定了评价因子的重要度及其层次关系，建立了海洋生态系统健康综合评价指数模型，对莱州湾西部海域海洋生态系统健康状况进行了评价。评价指标体系包括三个子系统：①环境表征子系统，调查项目包括透明度、盐度、溶解氧、pH、COD、∑（N/P）、沉积物中的有机质和硫化物等；②生物群落结构子系统，内容包括浮游植物、浮游动物、底栖生物的多样性指数和优势度；③生态系统功能子系统，包括生态演替、光合作用和生产力等指标（杨建强等，2003）。

刘春涛等人（2009）提出了评价河口生态系统健康状况的指标体系（图9-4）。

图9-4　河口生态系统指标体系（引自刘春涛，2009）

陈彬等（2012）提出的海洋生态系统退化的诊断指标包括生物指标、生境指标、生态系统功能服务指标、景观指标、生态过程指标。

4.生态退化诊断方法

由于诊断的对象、指标的不同，因此所采用的方法也各不相同。杜晓军等（2003）把诊断的方法分为单途径单因子诊断法、单途径多因子诊断法、多途径综合诊断法。杨建强等（2003）对莱州湾西部海域海洋生态系统健康进行评价时，采用了结构功能指标评价分析方法。他们把海洋生态系统分为环境表征子系统、生物群落结构子系统和生态系统功能子系统，每个子系统又由诸多因子构成。他们给每个因子确定权重，将各因子相对上层权重进行乘积得到各因子对系统的权重，然后采用综合指数方法建立海洋生态系统健康综合评价模型：

Hj = ∑Wi Hi

其中，Hj为j号站的生态系统健康综合指数（总指数）；Wi为第i个评价因子相对于指标体系系统的权重；Hi为第i个评价因子分指数。

Hi=Ci/Cmax

其中，Ci为第i个评价因子实际测值，Cmax为所有站位（评价单元）中第i个评价因子中最大值。通过逐个对所调查海区的调查站位进行评价，所得健康综合指数越高表明该调查系统的健康状况相对越好，反之则越差。

郑耀辉等（2010）综合国内外的研究成果，提出了海滨红树林湿地生态系统健康的评价指标和诊断方法（表9-1）。另外，Xu等（2001）和刘永等（2004）评价湖泊生态系统健康水平的模式和方法，对于海洋等退化生态系统的诊断也有参考价值。

表9-1　红树林湿地生态系统健康评价指标（引自郑耀辉等，2010）

续表

5.生态系统退化程度的划分

对生态系统的评价结果，通常用定性或半定量的方法表示。不同类型生态系统的退化程度的划分，各有其标准。其中，最主要的元素是与原始状态加以比较。在比较时，不仅要注意生物的个体数量，还应关注生物的种类。比如草地生态系统，有时可能毒草增多，不可食的杂草增多，这对牧业来说是显著不利的。同样地，在海域中有毒单细胞藻大量暴发，虽然生物量大幅度增加，但对生态系统却有害。

李博（1991）提出了我国典型草原草地退化分级及其划分标准（表9-2） 。

表9-2　我国典型草原草地退化分级及其划分标准（引自李博，1991）

国家海洋局针对我国海湾、河口、滨海湿地、珊瑚礁、红树林和海藻床典型生态系统，设立了18个生态监控区。每年在定期监测的基础上，综合考虑生态系统自然质量的保持、生物多样性维持、生态系统结构变化、人类活动压力等方面的因素，把监控区生态系统健康状况分为三个等级（表9-3）。其中，亚健康可认为是生态系统轻度退化；不健康，实际上是比较严重的退化。

表9-3　不同健康等级生态系统特征（《中国海洋发展报告》，2010）

（二）生态恢复目标的确定

目标的确定，要综合考虑经济、社会、生态文明建设和科学的需求，有可操作性和可实现性。目标应明确、易懂，可分层次和阶段，但各层次、阶段要有紧密相关性和连续性，尽可能定量化，且可考核。

不少学者认为，生态系统恢复的目标是发展一种具有长期可持续性的生态系统，并使之具有保护性、生产性和美学效应。由于不同国家和地区的社会、经济、文化和生活需要的差异，人们往往针对不同的退化生态系统确定不同的恢复目标。比如，当水产品缺乏时，希望沿岸能开辟更多的养殖池塘，形成许许多多池塘养殖生态系统；但当水产品逐渐增多，人们生活水平提高时，则希望看到沿岸多姿多彩的景观。但是，无论对什么类型的退化系统，生态恢复目标的确定都应有以下几点基本要求：① 实现生态系统的地表基底稳定性，因为地表基底（地质地貌）是生态系统发育与存在的基础和载体；②提高物种组成的多样性；③恢复生物群落，提高生态系统的生产力和自我维持能力，从而增强生态系统的服务功能；④ 停止有害的人为干扰活动，减少或控制环境污染；⑤ 增加视觉和美学享受。

彭少麟（2003）认为，恢复目标一般应注重生物多样性、群落结构、生态系统功能、干扰体系以及生态服务功能，改善系统的结构和功能。结构恢复指标指乡土种的丰富度，即恢复所希望的物种丰富度和群落结构，使群落结构与功能间形成联结；而功能恢复指标包括初级生产力和次级生产力、食物网结构、重要生态过程的再建等非生物特征的恢复。

以我国台湾高雄市海岸景观及生态规划为例，其恢复目标有5项：①多样化生境的营造及保护；②沙滩保护、补偿及营造；③亲水游憩机会的增进；④ 营造美丽的海岸景观；⑤ 海岸防风林的恢复（郭一羽等，2006）。

（三）主要措施

首先应确定适宜的时、空尺度。空间尺度应以恢复对象的生境、系统考量，尽可能保证范围较大。但考虑到人力、资金有限，若恢复空间尺度太大，部门、单位的协调和资金筹集等均有难度。人们都希望在短时间内能看到生态恢复的效果。对于有些项目的恢复，如水产增殖放流、藻场的恢复，三年内即能看到效果。但对于有些生态恢复，如珊瑚礁生态系统修复、海域富营养化的治理、海域低氧区的改善、沉积物重金属和石油污染的清理，乃至互花米草的消除，都很难在短期内见到明显的效果。比如，日本琵琶湖的环境污染治理，其修复计划长达40多年。为此，对于规模大，恢复困难的项目，应分阶段、分层次，提出明确的阶段目标。

其次，根据生态系统受损的程度，采取不同的恢复模式。Platt等（1977）提出了退化生态系统恢复遵循的两个模式（图9-5）。一种是生态系统受损不超过负荷且可逆的情况下，在压力和干扰消除后，可以自然恢复。另一种是受损严重，靠自然力已很难或不可能将生态系统恢复到初始状态，则必须人为干预，帮助恢复。

图9-5　受损生态系统恢复的两种模式（引自Platt等，1977）

人为干预的恢复又依干预的程度分为人为促进生态恢复和生态重建（图9-6）。生态重建通常包括生境的改造和恢复，大多与工程措施相结合，不以恢复原始状态为主要目标。

再者，应根据恢复的目标、对象及资金投入等综合条件，采用相应的技术措施。尽可能采用新材料、新工艺、新技术。在指定的恢复实施计划中，应特别关注生态恢复全过程的监测工作，以便根据监测的结果，随时研究新措施，适时修订生态恢复实施计划，进行适应性管理。