院士說 | 《環(huán)境保護》對話李文華院士:發(fā)揮生態(tài)學(xué)重要作用,助推生態(tài)環(huán)境協(xié)同保護
院士介紹
中共中央、國務(wù)院先后印發(fā)的《關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》《關(guān)于深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》(以下簡稱“兩個意見”)共同就維護生態(tài)環(huán)境安全,持續(xù)提升生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量,實施重要生態(tài)系統(tǒng)保護和修復(fù)重大工程、山水林田湖草沙一體化保護和修復(fù)工程提出明確要求。圍繞兩個意見提出生態(tài)系統(tǒng)保護和修復(fù)的重要意義是什么?對推動我國生態(tài)文明建設(shè)發(fā)揮著怎樣的作用?我國的生態(tài)學(xué)學(xué)科建設(shè)應(yīng)該如何加強等問題。近日,《環(huán)境保護》雜志記者專訪了中國工程院院士、中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員李文華,請他與讀者分享他的思考與見解。
生態(tài)文明建設(shè)為生態(tài)學(xué)界催生了空前的科技需求
《環(huán)境保護》:兩個意見提出生態(tài)系統(tǒng)保護和修復(fù)的重大意義是什么?研究生態(tài)系統(tǒng)保護和修復(fù)需要注意哪些問題?
李文華:我國經(jīng)濟社會迅猛發(fā)展,在對生態(tài)環(huán)境造成一定影響的同時,也對生態(tài)學(xué)工作者提出更高的要求。半個世紀的學(xué)科發(fā)展、知識儲備和科技創(chuàng)新為我國生態(tài)學(xué)的發(fā)展和走向國際舞臺奠定了堅實的基礎(chǔ)。全球經(jīng)濟一體化和生態(tài)環(huán)境問題成為我國生態(tài)學(xué)研究走向世界的機遇和挑戰(zhàn)。兩個意見提出生態(tài)系統(tǒng)保護和修復(fù)的重大意義在于:森林、濕地、草原、海岸帶等不同類型的生態(tài)系統(tǒng)具有巨大的碳匯能力,通過植樹造林、植被修復(fù)、生物多樣性保護、海岸帶修復(fù)等生態(tài)系統(tǒng)保護和修復(fù)措施,不僅可以增強不同類型生態(tài)系統(tǒng)自身的韌性和可持續(xù)性,還能提升其碳匯能力,從而促進碳達峰、碳中和目標(以下簡稱“‘雙碳’目標”)和污染防治目標的實現(xiàn)。
我認為,生態(tài)系統(tǒng)保護與修復(fù)的研究需要注意以下幾個問題:
第一,對研究對象的重新定位。當代生態(tài)學(xué)的一個突出特點就是把人類社會與自然環(huán)境的關(guān)系包括在其研究范疇之內(nèi),用社會—經(jīng)濟—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的觀點,研究生態(tài)系統(tǒng)保護與修復(fù)的問題,注意與群眾、與社會發(fā)展和生產(chǎn)實際的需要相結(jié)合,為政府的決策和行動提供服務(wù)。
第二,對研究范圍和時空的擴展。生態(tài)學(xué)研究在空間尺度上向宏觀和微觀兩個方向不斷擴寬。在宏觀方向上逐漸形成了景觀生態(tài)學(xué)、區(qū)域生態(tài)學(xué)和全球生態(tài)學(xué);在微觀方向上與分子生物學(xué)、基因工程和生物工程相結(jié)合形成分子生態(tài)學(xué)。生態(tài)系統(tǒng)保護與修復(fù)的研究范圍和時空應(yīng)向更宏觀、更長期的方向擴展,在空間上由典型生態(tài)系統(tǒng)向流域和區(qū)域尺度擴展,在時間尺度上也由短期調(diào)查研究向更長時段的回溯和未來演替預(yù)測擴展。
第三,研究設(shè)施和手段的現(xiàn)代化。生態(tài)學(xué)研究的手段正在發(fā)生新的變化,除了一些能準確地獲取信息的手段[如遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)(簡稱“3S”系統(tǒng))的應(yīng)用以及連續(xù)、精密觀測儀器的使用]外,還強調(diào)應(yīng)用模擬和模型方法來研究大尺度、多因素的大系統(tǒng)。例如,通過建立自由大氣富集實驗系統(tǒng)(FACE)模擬研究大氣CO2濃度升高對森林、草地和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的影響,利用遙感衛(wèi)星探測區(qū)域溫室氣體濃度變化,利用激光雷達測定大氣氣溶膠濃度,利用遙感反演模型反演陸地碳循環(huán)收支等。這些現(xiàn)代化裝備和技術(shù)的不斷完善為生態(tài)系統(tǒng)保護與修復(fù)的研究從定性走向定量、從短期監(jiān)測走向長期定位、從描述走向?qū)嶒灥於藞詫嵉幕A(chǔ)。
第四,研究平臺從孤立走向網(wǎng)絡(luò)化。隨著生態(tài)學(xué)的發(fā)展和全球生態(tài)問題的出現(xiàn),生態(tài)學(xué)正在從相對孤立的局部地區(qū)研究逐漸向區(qū)域化和全球化發(fā)展,并形成網(wǎng)絡(luò),進行綜合與對比的研究。例如,全球觀測系統(tǒng)(GOS)、全球陸地觀測系統(tǒng)(GTOS)、全球海洋觀測系統(tǒng)(GOOS)、全球氣候觀測系統(tǒng)(GCOS)以及國際長期生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)(ILTER)和全球通量觀測研究計劃(FLUXNET)都是這方面的標志性網(wǎng)絡(luò)。我國已經(jīng)建立的中國特色生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),把我國生態(tài)學(xué)的研究提高到一個新的水平。它不僅可以為生態(tài)系統(tǒng)保護與修復(fù)研究提供長期科學(xué)觀測和實驗研究的網(wǎng)絡(luò)化平臺,同時也加速了我國生態(tài)學(xué)研究的觀測儀器和技術(shù)手段的現(xiàn)代化進程。
生態(tài)文明與生態(tài)城市是靈魂與實體的關(guān)系
《環(huán)境保護》:您在中國可持續(xù)發(fā)展方面的研究和實踐,已取得了顯著成效和豐碩成果,促進了我國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和生態(tài)補償領(lǐng)域的研究與發(fā)展。其中,生態(tài)省、生態(tài)市和生態(tài)示范區(qū)建設(shè)對我國生態(tài)文明建設(shè)發(fā)揮了怎樣的重要作用?還存在哪些不足,您又有怎樣的建議?
李文華:生態(tài)省、生態(tài)市和生態(tài)示范區(qū)建設(shè)是我國生態(tài)文明建設(shè)的重要體現(xiàn)。在生態(tài)文明理念的指導(dǎo)下,以人與自然和諧共生為理念,了解、重視和科學(xué)管理生態(tài)系統(tǒng),發(fā)揮其綜合效益和服務(wù)功能,對于我國區(qū)域生態(tài)安全保障體系的建立和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施,具有重要意義。
目前,國內(nèi)生態(tài)城市的相關(guān)創(chuàng)建工作有很多。如“園林城市”“生態(tài)園林城市”“山水城市”“生態(tài)城”“生態(tài)市”“綠色城市”“國家森林城市”“花園城市”“生態(tài)文明先行示范區(qū)”等。這些稱謂雖然各不相同,但都包含著生態(tài)學(xué)的內(nèi)涵。一般來說,這些工作多側(cè)重城市生態(tài)建設(shè)與發(fā)展的某一方面或某幾項因子。然而,隨著實踐與發(fā)展,在城市可持續(xù)發(fā)展思想的指導(dǎo)下,這些生態(tài)城市發(fā)展的理念逐漸趨同,都將城市作為一個整體進行規(guī)劃,以生態(tài)價值觀為出發(fā)點,以社會—經(jīng)濟—自然復(fù)合系統(tǒng)為規(guī)劃對象,融會城市規(guī)劃學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、社會學(xué)等多學(xué)科知識以及多種技術(shù)手段,合理配置空間資源、社會文化資源,提出社會、經(jīng)濟、自然整體協(xié)調(diào)發(fā)展的時—空結(jié)構(gòu)及調(diào)控對策。
我國開展生態(tài)城市建設(shè)的時間并不長,關(guān)于生態(tài)城市建設(shè)的理論、規(guī)劃、設(shè)計和管理機制還不夠成熟,許多問題尚處于探索階段。在今后的區(qū)域生態(tài)建設(shè)中,應(yīng)當對以下幾項內(nèi)容加以重視。
第一,生態(tài)文明與生態(tài)城市是靈魂與實體的關(guān)系。對于已經(jīng)制定生態(tài)城市規(guī)劃的城市應(yīng)該用生態(tài)文明理念進一步補充與完善其規(guī)劃,對于正在開展或準備開展生態(tài)城市規(guī)劃編制的城市要站在高起點上進行規(guī)劃和設(shè)計。
第二,生態(tài)城市是一種發(fā)展模式。無論是發(fā)達地區(qū)還是欠發(fā)達地區(qū)都可以建設(shè)生態(tài)城市,差別只是發(fā)展的道路不同。指標的設(shè)定無論是對基礎(chǔ)好的區(qū)域還是基礎(chǔ)弱的區(qū)域都應(yīng)是“切實可行、適度提高”,促進區(qū)域進一步的發(fā)展。
第三,近年來,我國政府非常重視節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟等方面的工作。然而在科學(xué)研究方面,尤其是在如何實現(xiàn)城市的節(jié)能減排以及物質(zhì)循環(huán)利用、能源有效利用方面,還需要找到適應(yīng)不同自然、經(jīng)濟、社會條件的有效模式。
第四,環(huán)境與經(jīng)濟利益關(guān)系的扭曲,使生態(tài)保護缺乏激勵,也威脅著地區(qū)間和人群間的和諧發(fā)展。保護者得不到應(yīng)有的經(jīng)濟回報,破壞者未能承擔(dān)破壞環(huán)境的責(zé)任和成本,受害者得不到應(yīng)有的經(jīng)濟賠償,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能未進入經(jīng)濟核算體系。同時,需要加快推進生態(tài)保護補償和生態(tài)產(chǎn)品價值實現(xiàn)。
第五,生態(tài)文明建設(shè)不是一蹴而就的,而是一個非常復(fù)雜、非常艱巨的長期性工作。從原始社會、農(nóng)業(yè)文明社會、工業(yè)文明社會到生態(tài)文明社會,這是一個巨大的改變。它不僅包括物質(zhì)方面,還包括精神方面。此外,我們處在一個全球化的時代,國際環(huán)境和形勢會對我們產(chǎn)生極大的影響。生態(tài)環(huán)境問題存在彈性、外部性和滯后性。這些錯綜復(fù)雜的形勢都使得我國在進行生態(tài)文明建設(shè)的過程中面臨著極大的困難和挑戰(zhàn)。我們一定要認識到工作的艱巨性、復(fù)雜性和長期性。
總之,生態(tài)城市建設(shè)是一項帶有全局性、緊迫性、長期性的戰(zhàn)略任務(wù),也是保證國民經(jīng)濟全面協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展,統(tǒng)籌人與自然的和諧關(guān)系,實現(xiàn)我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
“雙碳”目標為生態(tài)學(xué)的發(fā)展創(chuàng)造了新的歷史機遇
《環(huán)境保護》:請問您當初投身生態(tài)學(xué)事業(yè),是什么契機呢?您從事生態(tài)學(xué)研究這幾十年來,最具有標志性的成果是哪些?
李文華:在中學(xué)時期,我看到一本介紹美國國家公園的圖書,被書中著名的巨杉和花旗松森林激起對大自然的向往。1957年,我在留學(xué)期間師從著名的生物學(xué)家和森林生態(tài)學(xué)家蘇卡切夫(Sukachev)院士。后來,在研究工作過程中,我受到了侯學(xué)煜、陽含熙、馬世駿、吳征鎰、黃秉維、任繼周等多位學(xué)界大師的指導(dǎo)和幫助?梢哉f,大學(xué)求學(xué)經(jīng)歷以及留學(xué)經(jīng)歷成為我終身從事生態(tài)學(xué)研究事業(yè)的起點和契機。
我多年來對生態(tài)學(xué)的研究可歸納為以下幾個方面:第一,基于科學(xué)考察的生態(tài)學(xué)研究工作,尤其是從1973年開始,我參與了青藏高原綜合科學(xué)考察,分別擔(dān)任了第一階段的林業(yè)組組長、第二階段(橫斷山)的常務(wù)副隊長職務(wù),以及西南地區(qū)綜合科學(xué)考察隊隊長。第二,生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)理論研究,包括暗針葉林、森林生物生產(chǎn)量、森林可持續(xù)經(jīng)營、自然保護區(qū)等方面的研究工作。第三,面向現(xiàn)實需求的研究工作,主要包括生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與生態(tài)補償、生態(tài)農(nóng)業(yè)工程、農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)等可持續(xù)發(fā)展方面的研究與實踐工作。
《環(huán)境保護》:您作為我國生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的權(quán)威專家,曾說過“生態(tài)學(xué)已經(jīng)從一只不被承認的‘丑小鴨’向‘白天鵝’蛻變,并日益展現(xiàn)出蓬勃的生機”。未來,在推動生態(tài)學(xué)學(xué)科建設(shè)過程中需要注意哪些方面?重點工作是什么?您想對年青一代的生態(tài)學(xué)研究者說點什么?
李文華:生態(tài)學(xué)作為一門學(xué)科,出現(xiàn)在科學(xué)的舞臺上已經(jīng)有一個半世紀的時間。作為一門研究生物有機體與環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué),生態(tài)學(xué)與大自然以及生產(chǎn)生活緊密聯(lián)系。對生態(tài)學(xué)進行調(diào)查和定位研究,可以積累大量基礎(chǔ)性的資料,同時也能為農(nóng)學(xué)、林學(xué)、畜牧學(xué)和水產(chǎn)學(xué)的發(fā)展及自然資源的開發(fā)利用與保護奠定基礎(chǔ)。
在推動生態(tài)學(xué)學(xué)科建設(shè)的過程中,應(yīng)當著重開展以下五個方面的工作。第一,生物多樣性及其保護研究,包括生物多樣性的調(diào)查、評價與監(jiān)測,生物多樣性保護與生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展,有害生物入侵的預(yù)警、監(jiān)測與防治,生物多樣性可持續(xù)利用與惠益分享。第二,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和格局變化的監(jiān)測、評估與管理研究,包括生態(tài)系統(tǒng)的類型及其區(qū)域空間格局、生態(tài)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測和長期定位、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能定量評估與價值核算、全國的生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)功能分區(qū)、典型和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)管理。第三,退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建研究,包括退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的理論和方法、典型地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)技術(shù)、大型生態(tài)建設(shè)工程。第四,全球變化生態(tài)學(xué)與應(yīng)對氣候的科學(xué)研究,包括全球變化科學(xué)國際合作研究,我國區(qū)域的歷史氣候變化過程的研究,生態(tài)系統(tǒng)碳儲量、循環(huán)過程機制及其碳收支研究,陸地生態(tài)系統(tǒng)碳通量與循環(huán)過程機理和過程模擬分析研究,生態(tài)系統(tǒng)對全球變化的響應(yīng)和適應(yīng)性試驗研究,全球氣候變化對農(nóng)林業(yè)影響和適應(yīng)對策研究。第五,可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)學(xué)研究,包括可持續(xù)發(fā)展的理論研究、生態(tài)產(chǎn)業(yè)理論與實踐研究、循環(huán)經(jīng)濟理論與實踐研究、城市生態(tài)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究、“五位一體”總體布局下的生態(tài)文明建設(shè)研究。
最后,我想對青年人說,生態(tài)學(xué)之所以能在一個半世紀完成從不被承認的“丑小鴨”向“白天鵝”的蛻變,是因為在環(huán)境問題出現(xiàn)后,生態(tài)學(xué)主動參與了社會變革并在變革中改造了自己,從而展現(xiàn)出蓬勃的生機。實現(xiàn)碳達峰、碳中和,是以習(xí)近平同志為核心的黨中央統(tǒng)籌國內(nèi)國際兩個大局作出的重大戰(zhàn)略決策。如何充分發(fā)揮生態(tài)學(xué)在推動減污降碳協(xié)同增效、促進經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善由量變到質(zhì)變的作用,是生態(tài)學(xué)再次騰飛的契機所在。我殷切希望一線的青年生態(tài)學(xué)工作者要不斷開拓創(chuàng)新,扎扎實實做好基礎(chǔ)研究工作,發(fā)揚團隊精神,群策群力、協(xié)同攻關(guān),勇攀科學(xué)高峰。
文/本刊記者 郭媛媛 于寶源
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