生态系统退化成为世界面临的主要生态环境问题之一，生态修复可以显著提 高生态系统服务并改善人类福祉，是实现区域协调发展、保障区域生态安全的基 础。为了修复受损的生态系统，提高区域生态系统服务供给，迫切需要研究生态 系统特征与时空演变，识别生态修复区域，并评估生态修复效益确定生态修复优 先区。区域生态系统主要关注自然生态系统的退化，修复方向为将自然生态系统 修复到健康的状态，保障其生态系统服务的持续供给；而城市生态系统主要是以 人为主体，关注的是居民对生态系统服务的需求，修复方向应以保障居民的健康 和安全为主。因此，可以根据区域和城市不同的特点，开展多尺度的生态修复识 别和效益评估。北京市是我国城市化程度最高的城市之一，城市化也造成了区域 生态系统退化，开展北京市生态修复识别和效益评估，不仅可以为修复退化的生 态系统与保障生态安全格局提供依据，还可以为其他地区的生态修复提供参考。

      为了开展以北京市为案例的生态修复研究，首先，本研究评估了 2000-2015 年生态系统格局演变，以及城市化作用下生态系统服务和质量的变化。其次，基 于生态系统服务和质量的变化、现状生态系统质量和生态问题，识别区域尺度的 生态修复重点区域；同时基于北京城六区生态系统服务供-需失衡现状，识别城 市尺度的生态修复区。最后，在区域尺度上，本研究通过评估生态修复区的修复 效益和生态退化程度，设置三个情景，识别生态修复优先区；在城市尺度上，基 于生态系统服务供-需关系，绘制了北京市城六区的生态重建格局，并增加城市 绿地来改善生态系统服务供-需关系。主要结果如下：

      （1）北京市自然生态系统类型以森林和灌丛为主，分别占北京市总面积的 28.72%和 22.27%；人工生态系统中，城镇和农田占比分别为 20.32%和 21.41%。 2000-2015 年，北京生态系统变化以城镇和森林的增加、农田减少为主，其中， 城镇的增加主要来源于农田，森林增加主要来源是农田和灌丛。城市化是北京生 态系统变化的主要因素，城镇化导致了 1186 km2 的生态系统发生了变化；北京 开展的一系列生态工程是森林面积增加主要原因。

      （2）2000-2015 年，北京市生态系统服务与质量均呈上升趋势，其中生态系 统质量上升最快，林灌草的生态系统质量平均上升 39%。生态系统服务中，水源涵养、土壤保持和洪水调蓄服务分别上升了 2.33%、3%和 10.31%。空间相关分 析发现，城市化与生态系统服务和质量在空间上呈负相关关系，2000-2015 年， 人口城市化和土地城市化与生态系统服务和质量的负相关关系增强，而经济城市 化与生态系统服务和质量的负相关关系降低。基于斯皮尔曼相关分析发现，城市 化与生态系统服务和质量呈显著负相关关系，2000-2015 年，城市化与生态系统 服务和质量的负相关程度增加，土地城市化对生态系统服务和质量的负相关程度 增长最快。基于脱钩分析发现，强脱钩和弱脱钩是城市化与生态系统服务和质量 的主要脱钩状态，说明随着城市化的发展，生态系统服务和质量呈增长趋势或少 量降低趋势。

      （3）区域尺度上，基于生态系统服务和质量退化、生态系统质量低下和生 态问题，本研究识别北京市生态修复面积约5380 km2，占北京市总面积的32.78%。 其中 2000-2015 年生态系统服务和质量退化面积为 666.8 km2，生态系统质量“劣” “差”面积为 4788 km2，水土流失问题严重区面积为 128.4 km2。城市尺度上， 基于降温、洪水消减和休憩三个生态系统服务的供需赤字区域，本研究确定生态 修复区面积约 1262 km2，占城六区面积的 93%。

      （4）北京市区域尺度的生态修复总效益为 52.71 亿元。本研究设定到 2050 年修复 30%的退化区域，也就是修复 1531 km2 的退化区，并确定了 3 个情景开 展生态修复优先区的识别。情景一是基于生态修复重要性识别生态系统修复优先 区，该情景下主要的修复目标为提高森林和灌丛的质量，生态效益为 28.28 亿元， 生态系统退化指数降低了 63.32%。情景二是基于生态效益识别生态系统修复优 先区，该情景的主要修复目标为提升森林质量，生态效益为 51.76 亿元，生态系 统退化指数降低 35.77%。情景三是综合生态修复重要性和生态修复效益，该情 景的主要修复目标为提升森林和灌丛质量，生态效益为 50.36 亿元，生态系统退 化指数降低了 58.85%。

      （5）北京市城六区内，东城区、西城区、丰台区的中部的生态系统服务供 需赤字较高，朝阳区北部、海淀区北部呈生态系统服务供-需平衡状态。本研究通 过重建 100 km2 城市绿地增加生态系统服务供-需平衡，生态重建的城市绿地主 要来源是农田，面积为 58.78 km2，超过生态重建绿地面积的 50%；其次是城市 总体规划中腾退的人工表面和建筑，面积约 33.59 km2；还有部分来源于现存城 市绿地，面积为 7.56 km2。生态重建 100 km2的城市绿地后，生态系统服务供-需匹配程度提升，新增的城市绿地占城六区面积的 7.24%，降温服务、洪水消减和 休憩服务的供需赤字程度分别降低 10.2%、14.71%和 48.38%。