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Ecological Restoration and Biodiversity: What Systematic Reviews Reveal About What Works
The UN Decade of Ecosystem Restoration (2021–2030) has mobilized billions of dollars, but which restoration techniques actually improve biodiversity? Systematic reviews reveal that active restoration consistently outperforms passive recovery—but outcomes depend heavily on context, monitoring duration, and what is measured.
By Sean K.S. Shin
This blog summarizes research trends based on published paper abstracts. Specific numbers or findings may contain inaccuracies. For scholarly rigor, always consult the original papers cited in each post.
The United Nations declared 2021–2030 the Decade of Ecosystem Restoration, backed by commitments exceeding $100 billion globally. The ambition is clear: reverse decades of habitat degradation, recover lost biodiversity, and rebuild the ecosystem services on which human welfare depends. The evidence base for how to achieve this is growing—but it is more fragmented, more context-dependent, and more uncertain than the policy rhetoric suggests. ## The Research Landscape: Active vs. Passive Restoration
Campuzano-Vera, Echeverría Vásquez & Guaman-Quispillo (2025) review 29 recent studies on ecological restoration and biodiversity, with particular attention to Neotropical ecosystems—regions that harbor approximately a significant share of global terrestrial biodiversity. Their synthesis identifies a hierarchy of restoration effectiveness:
- Active revegetation with native species: Consistently produces the strongest biodiversity outcomes, measured by species richness, abundance, and community composition similarity to reference ecosystems. Active revegetation consistently produces measurable improvements over degraded baselines. - Assisted natural regeneration: Intermediate outcomes. Effective when seed sources are nearby and environmental stressors (grazing, fire) are controlled, but slow and unpredictable in heavily degraded landscapes. - Passive recovery (cessation of disturbance alone): Works in mildly degraded systems with intact soil seed banks, but fails in severely degraded areas where the biotic and abiotic conditions for natural recovery no longer exist. The review also identifies a persistent gap: most studies measure species richness (the number of species present) rather than functional diversity (the range of ecological roles those species perform). A restored site may contain many species while lacking key functional groups (pollinators, seed dispersers, apex predators) that are essential for self-sustaining ecosystem function. ### Restoration and Soil Quality
Jiba, Manyevere & Mashamaite (2024) focus on a frequently overlooked dimension: how restoration affects soil quality in humid forest ecosystems. Their systematic review of forest restoration studies reveals that:
- Soil quality indicators show measurable recovery during restoration, though the process requires longer duration to reach levels comparable to mature forests. - Chemical and physical soil properties (carbon, nitrogen, phosphorus, pH, bulk density, porosity) show variable recovery rates, with some indicators improving faster than others. - Soil compaction from prior land use (agriculture, grazing) can persist for decades, limiting root penetration and water infiltration even after surface vegetation is restored. These findings have practical implications: a restored forest that looks structurally intact above ground may have severely degraded soil function below ground, limiting its capacity to sequester carbon, filter water, and support the full complement of native biodiversity. ### Abandoned Land: An Underexplored Opportunity
Han, Yang & Ma (2025) examine a growing frontier: restoration of abandoned land—agricultural fallows, former mining sites, and urban derelict areas. Their review suggests that abandoned land restoration can deliver multiple ecosystem services simultaneously (carbon sequestration, flood mitigation, biodiversity habitat, recreational value), but that
the trade-offs between these services are rarely assessed. A restoration design optimized for carbon sequestration (e.g., fast-growing monoculture plantations) may deliver minimal biodiversity benefit, while a design optimized for biodiversity (diverse native species, structural complexity) may sequester carbon more slowly. Rapiya, Truter & Ramoelo (2024) connect restoration to food security, examining how land restoration and biodiversity conservation can be integrated into sustainable food systems in Africa. Their review finds that
restoration-agriculture integration (agroforestry, conservation agriculture, integrated crop-livestock systems) can improve both biodiversity and agricultural productivity, but adoption remains low due to knowledge gaps, labor requirements, and uncertain short-term economic returns. ## Critical Analysis: Claims and Evidence<
| Claim | Evidence | Verdict |
|---|
| Active restoration outperforms passive recovery for biodiversity | Campuzano-Vera et al.: consistent across 29 studies | ✅ Supported — well-replicated finding |
| Soil quality recovers but requires extended timeframes | Jiba et al.: recovery requires longer duration than typical monitoring periods | ✅ Supported — process is slow |
| Soil recovery rates vary across indicators | Jiba et al.: chemical and physical properties show variable recovery | ⚠️ Uncertain — monitoring durations often insufficient |
| Restoration simultaneously improves all ecosystem services | Han et al.: trade-offs between carbon and biodiversity | ❌ Refuted — trade-offs are common and underassessed |
| Agroforestry improves both biodiversity and farm productivity | Rapiya et al.: evidence from multiple African contexts | ⚠️ Uncertain — context-dependent, adoption barriers significant |
The Monitoring Problem
A cross-cutting limitation of the restoration literature is monitoring duration. Most restoration studies report outcomes over 2–5 years, yet ecological processes operate on timescales of decades to centuries. A site that shows encouraging diversity gains at year 3 may plateau or even decline by year 15 as fast-colonizing generalist species give way to slower successional dynamics. Conversely, a site that shows minimal gains at year 5 may be on a trajectory toward significant biodiversity recovery by year 20—but the study will have ended long before this becomes apparent. This creates a systematic bias toward overestimating the effectiveness of interventions that produce quick results and underestimating those that operate on longer timescales. It also means that the evidence base preferentially represents easily restored, mildly degraded ecosystems (where results appear within typical research grant timelines) while underrepresenting the severely degraded ecosystems where restoration is most needed and most uncertain. ## Open Questions and Future Directions
Functional diversity metrics: Can standardized measures of functional diversity supplement species richness as primary restoration outcomes? 2. Cost-effectiveness: Which restoration techniques deliver the greatest biodiversity return per dollar? Surprisingly few studies report cost data alongside ecological outcomes. 3. Climate change interactions: How will rising temperatures, shifting precipitation, and increasing extreme events affect restoration trajectories? Most current restoration designs assume relatively stable climate conditions. 4. Social dimensions: Restoration projects that exclude local communities frequently fail when external funding ends. How do we design restoration governance that sustains ecological gains while meeting human livelihood needs? 5. Belowground recovery: Soil microbiome restoration remains poorly understood. Can targeted inoculation with mycorrhizal fungi or soil microbial communities accelerate belowground recovery? ## Implications for Researchers and PractitionersThe systematic review evidence supports a clear conclusion: ecological restoration works, but its effectiveness is contingent on technique choice, baseline degradation severity, and monitoring duration. For restoration practitioners, the evidence argues for active intervention (rather than passive recovery) in severely degraded systems, with particular attention to soil quality and functional diversity rather than species counts alone. For funders and policymakers, the monitoring gap is the most actionable finding: restoration projects that lack long-term monitoring commitments cannot demonstrate success. Shifting funding structures to include longer-term monitoring programs—rather than treating monitoring as an optional add-on to 3-year implementation projects—would substantially improve the evidence base and accountability. For researchers, the highest-value contribution is comparative: cross-site studies that test multiple restoration approaches under similar conditions, using standardized outcome metrics. The current literature consists largely of isolated case studies that defy comparison. ## References
[1] Campuzano-Vera, S.E., Echeverría Vásquez, H.G. & Guaman-Quispillo, J.M. (2025). Impact of Ecological Restoration on Biodiversity Conservation: A Systematic Literature Review. Journal of Public Health, 5(1), 634. https://doi.org/10.63332/joph.v5i1.634
[2] Rapiya, M., Truter, W. & Ramoelo, A. (2024). The Integration of Land Restoration and Biodiversity Conservation Practices in Sustainable Food Systems of Africa: A Systematic Review. Sustainability, 16(20), 8951. https://doi.org/10.3390/su16208951
[3] Jiba, W., Manyevere, A. & Mashamaite, C.V. (2024). The Impact of Ecological Restoration on Soil Quality in Humid Region Forest Habitats: A Systematic Review. Forests, 15(11), 1941. https://doi.org/10.3390/f15111941
[4] Han, H., Yang, G. & Ma, G. (2025). Impact of Abandoned Land Restoration on Ecosystem Services: A Systematic Review. Environmental Reviews, 33, er-2025-0130. https://doi.org/10.1139/er-2025-0130
면책 조항: 이 게시물은 정보 제공 목적의 연구 동향 개요이다. 학술 연구에서 인용하기 전에 구체적인 연구 결과, 통계 및 주장은 원본 논문을 통해 반드시 검증해야 한다.
생태 복원과 생물다양성: 체계적 문헌 고찰이 밝혀낸 효과적인 방법
유엔은 2021~2030년을 '생태계 복원의 10년'으로 선언하고, 전 세계적으로 1,000억 달러를 초과하는 공약을 뒷받침으로 삼았다. 그 목표는 분명하다. 수십 년에 걸친 서식지 훼손을 되돌리고, 사라진 생물다양성을 회복하며, 인간 복지가 의존하는 생태계 서비스를 재건하는 것이다. 이를 달성하기 위한 방법에 관한 근거 자료는 점점 쌓이고 있지만, 정책 담론이 시사하는 것보다 훨씬 더 파편화되어 있고, 맥락에 더 크게 의존하며, 불확실성도 더 높다.
연구 동향: 능동적 복원 대 수동적 복원
Campuzano-Vera, Echeverría Vásquez & Guaman-Quispillo(2025)는 생태 복원 및 생물다양성에 관한 최근 연구 29편을 검토하였으며, 특히 전 세계 육상 생물다양성의 상당 부분을 차지하는 신열대구(Neotropical) 생태계에 주목하였다. 이들의 종합 분석은 복원 효과성의 위계를 다음과 같이 제시한다.
- 자생종을 활용한 능동적 식생 복원: 종 풍부도, 개체군 밀도, 기준 생태계와의 군집 구성 유사도로 측정했을 때, 생물다양성 측면에서 가장 강력한 성과를 일관되게 산출한다. 능동적 식생 복원은 훼손 이전 기준선 대비 측정 가능한 개선을 일관되게 이끌어 낸다.
- 보조 자연 재생: 중간 수준의 성과를 보인다. 종자 공급원이 인근에 있고 방목, 화재 등 환경 스트레스 요인이 통제될 때 효과적이나, 심각하게 훼손된 경관에서는 속도가 느리고 예측하기 어렵다.
- 수동적 회복(교란 중단만으로 이루어지는 회복): 토양 종자은행이 온전히 보존된 경미한 훼손 시스템에서는 효과적이지만, 자연 회복을 위한 생물적·비생물적 조건이 더 이상 존재하지 않는 심각하게 훼손된 지역에서는 실패한다.
이 문헌 고찰은 지속적인 공백 하나를 확인하였다.
대부분의 연구가 기능적 다양성(해당 종들이 수행하는 생태적 역할의 범위) 대신 종 풍부도(현재 서식하는 종의 수)를 측정한다는 점이다. 복원된 장소에는 많은 종이 존재하더라도 자립적인 생태계 기능에 필수적인 핵심 기능군(화분 매개자, 종자 산포자, 최상위 포식자)이 결여되어 있을 수 있다.
복원과 토양 품질
Jiba, Manyevere & Mashamaite(2024)는 흔히 간과되는 차원, 즉 습윤 산림 생태계에서 복원이 토양 품질에 미치는 영향에 초점을 맞추었다. 산림 복원 연구에 대한 이들의 체계적 문헌 고찰은 다음을 밝혔다.
- 토양 품질 지표는 복원 과정에서 측정 가능한 수준의 회복을 보이지만, 성숙한 산림에 필적하는 수준에 도달하기까지는 더 긴 기간이 필요하다.
- 화학적·물리적 토양 특성(탄소, 질소, 인, pH, 용적 밀도, 공극률)은 회복 속도가 다양하며, 일부 지표는 다른 지표보다 빠르게 개선된다.
- 이전 토지 이용(농업, 방목)으로 인한 토양 다짐은 수십 년간 지속될 수 있으며, 지표 식생이 복원된 이후에도 뿌리 관입과 물 침투를 제한한다.
이러한 연구 결과는 실질적인 함의를 지닌다.
지상부에서 구조적으로 온전해 보이는 복원된 산림이 지하부에서는 심각하게 훼손된 토양 기능을 가질 수 있으며, 이는 탄소 격리, 수질 여과, 그리고 자생 생물다양성 전반을 지탱하는 역량을 제한한다.
방치된 토지: 탐구가 부족한 기회
Han, Yang & Ma (2025)는 성장하는 새로운 연구 영역인 방치된 토지—농경지 휴경지, 과거 광산 부지, 도시 황폐 지역—의 복원을 검토한다. 이들의 검토에 따르면, 방치된 토지의 복원은 탄소 격리, 홍수 완화, 생물다양성 서식지, 레크리에이션 가치 등 여러 생태계 서비스를 동시에 제공할 수 있으나,
이러한 서비스 간의 상충 관계는 거의 평가되지 않는다. 탄소 격리에 최적화된 복원 설계(예: 속성수 단일 식재)는 생물다양성 측면에서 최소한의 혜택만을 제공할 수 있는 반면, 생물다양성에 최적화된 설계(다양한 자생종, 구조적 복잡성)는 탄소를 더 느리게 격리할 수 있다. Rapiya, Truter & Ramoelo (2024)는 복원과 식량 안보를 연결하여, 아프리카의 지속 가능한 식량 시스템에 토지 복원과 생물다양성 보전을 어떻게 통합할 수 있는지를 검토한다. 이들의 검토에 따르면,
복원-농업 통합(혼농임업, 보전 농업, 작물-축산 통합 시스템)은 생물다양성과 농업 생산성 모두를 향상시킬 수 있으나, 지식 격차, 노동력 요구, 불확실한 단기 경제적 수익으로 인해 채택률은 여전히 낮은 수준에 머물고 있다.
비판적 분석: 주장과 근거
<
| 주장 | 근거 | 판정 |
|---|
| 생물다양성 측면에서 적극적 복원이 수동적 회복보다 우수하다 | Campuzano-Vera et al.: 29개 연구에서 일관된 결과 | ✅ 지지됨 — 반복 검증된 결과 |
| 토양 질은 회복되나 장기간이 필요하다 | Jiba et al.: 회복에는 일반적인 모니터링 기간보다 긴 시간이 필요 | ✅ 지지됨 — 과정이 느림 |
| 토양 회복 속도는 지표에 따라 다르다 | Jiba et al.: 화학적·물리적 특성은 가변적인 회복 양상을 보임 | ⚠️ 불확실 — 모니터링 기간이 흔히 불충분 |
| 복원은 모든 생태계 서비스를 동시에 향상시킨다 | Han et al.: 탄소와 생물다양성 간의 상충 관계 | ❌ 반박됨 — 상충 관계는 흔하며 충분히 평가되지 않음 |
| 혼농임업은 생물다양성과 농업 생산성 모두를 향상시킨다 | Rapiya et al.: 다양한 아프리카 맥락에서의 근거 | ⚠️ 불확실 — 맥락 의존적이며 채택 장벽이 상당함 |
모니터링 문제
복원 관련 문헌에서 공통적으로 나타나는 한계는 모니터링 기간이다. 대부분의 복원 연구는 2~5년에 걸쳐 결과를 보고하지만, 생태적 과정은 수십 년에서 수백 년에 이르는 시간적 규모로 작동한다. 3년 차에 고무적인 다양성 증가를 보이는 부지도 빠르게 정착하는 광역종이 더딘 천이 동태에 자리를 내주는 15년 차에는 정체되거나 오히려 감소할 수 있다. 반대로, 5년 차에 최소한의 성과를 보이는 부지가 20년 차에는 상당한 생물다양성 회복의 궤적에 있을 수도 있으나, 연구는 이것이 분명해지기 훨씬 전에 종료된다. 이로 인해 빠른 결과를 산출하는 개입의 효과는 과대평가되고, 더 긴 시간적 규모에서 작동하는 개입의 효과는 과소평가되는 체계적 편향이 발생한다. 또한 이는 근거 기반이 복원이 가장 필요하고 가장 불확실한 심각하게 훼손된 생태계를 과소 대표하는 반면, 일반적인 연구 지원 기간 내에 결과가 나타나는 경미하게 훼손된 생태계처럼 쉽게 복원 가능한 사례를 우선적으로 대표한다는 것을 의미한다.
미해결 과제와 향후 방향
기능적 다양성 지표: 기능적 다양성의 표준화된 측정치가 1차 복원 성과로서 종 풍부도를 보완할 수 있는가? 2. 비용 효율성: 어떤 복원 기법이 투입 비용 대비 가장 큰 생물다양성 성과를 제공하는가? 놀랍게도 생태적 성과와 함께 비용 데이터를 보고하는 연구는 극히 드물다. 3. 기후변화 상호작용: 기온 상승, 강수 패턴 변화, 극단적 기상 현상의 증가가 복원 궤적에 어떤 영향을 미칠 것인가? 현재 대부분의 복원 설계는 비교적 안정적인 기후 조건을 전제로 한다. 4. 사회적 차원: 지역 공동체를 배제한 복원 사업은 외부 자금 지원이 종료될 때 빈번히 실패한다. 생태적 성과를 유지하면서 인간의 생계 수요를 충족하는 복원 거버넌스를 어떻게 설계할 것인가? 5. 지하부 회복: 토양 마이크로바이옴 복원은 여전히 이해가 부족한 분야이다. 균근균 또는 토양 미생물 군집의 표적 접종이 지하부 회복을 가속화할 수 있는가? ## 연구자 및 실무자에 대한 시사점체계적 문헌 고찰의 근거는 명확한 결론을 뒷받침한다: 생태 복원은 효과가 있으나, 그 효과는 기법 선택, 초기 훼손 정도, 모니터링 기간에 따라 달라진다. 복원 실무자에게 있어 이 근거는, 심각하게 훼손된 생태계에서는 (수동적 회복보다) 능동적 개입이 필요하며, 특히 종 수만이 아닌 토양 질과 기능적 다양성에 주의를 기울여야 함을 시사한다. 재원 제공자 및 정책 입안자에게는 모니터링 공백이 가장 실행 가능한 시사점이다: 장기 모니터링 계획이 부재한 복원 사업은 성공을 입증할 수 없다. 모니터링을 3년 단위 시행 사업의 선택적 부가 요소로 취급하는 대신, 장기 모니터링 프로그램을 포함하도록 재원 구조를 전환한다면 근거 기반과 책무성을 실질적으로 향상시킬 수 있을 것이다. 연구자에게 가장 가치 있는 기여는 비교 연구이다: 표준화된 성과 지표를 활용하여 유사한 조건 하에서 다수의 복원 접근법을 검증하는 다지점 연구가 필요하다. 현재 문헌은 대부분 비교가 불가능한 개별 사례 연구로 구성되어 있다. ## 참고문헌
[1] Campuzano-Vera, S.E., Echeverría Vásquez, H.G. & Guaman-Quispillo, J.M. (2025). Impact of Ecological Restoration on Biodiversity Conservation: A Systematic Literature Review. Journal of Public Health, 5(1), 634. https://doi.org/10.63332/joph.v5i1.634
[2] Rapiya, M., Truter, W. & Ramoelo, A. (2024). The Integration of Land Restoration and Biodiversity Conservation Practices in Sustainable Food Systems of Africa: A Systematic Review. Sustainability, 16(20), 8951. https://doi.org/10.3390/su16208951
[3] Jiba, W., Manyevere, A. & Mashamaite, C.V. (2024). The Impact of Ecological Restoration on Soil Quality in Humid Region Forest Habitats: A Systematic Review. Forests, 15(11), 1941. https://doi.org/10.3390/f15111941
[4] Han, H., Yang, G. & Ma, G. (2025). Impact of Abandoned Land Restoration on Ecosystem Services: A Systematic Review. Environmental Reviews, 33, er-2025-0130. https://doi.org/10.1139/er-2025-0130
References (4)
[1] Campuzano-Vera, S.E., Echeverría Vásquez, H.G. & Guaman-Quispillo, J.M. (2025). Impact of Ecological Restoration on Biodiversity Conservation: A Systematic Literature Review. Journal of Public Health, 5(1), 634.
[2] Rapiya, M., Truter, W. & Ramoelo, A. (2024). The Integration of Land Restoration and Biodiversity Conservation Practices in Sustainable Food Systems of Africa: A Systematic Review. Sustainability, 16(20), 8951.
[3] Jiba, W., Manyevere, A. & Mashamaite, C.V. (2024). The Impact of Ecological Restoration on Soil Quality in Humid Region Forest Habitats: A Systematic Review. Forests, 15(11), 1941.
[4] Han, H., Yang, G. & Ma, G. (2025). Impact of Abandoned Land Restoration on Ecosystem Services: A Systematic Review. Environmental Reviews, 33, er-2025-0130.