院士說 | 《環(huán)境保護》對話李文華院士:發(fā)揮生態(tài)學重要作用,助推生態(tài)環(huán)境協同保護
院士介紹
中共中央、國務院先后印發(fā)的《關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)質量,實施重要生態(tài)系統(tǒng)保護和修復重大工程、山水林田湖草沙一體化保護和修復工程提出明確要求。圍繞兩個意見提出生態(tài)系統(tǒng)保護和修復的重要意義是什么?對推動我國生態(tài)文明建設發(fā)揮著怎樣的作用?我國的生態(tài)學學科建設應該如何加強等問題。近日,《環(huán)境保護》雜志記者專訪了中國工程院院士、中國科學院地理科學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)文明建設為生態(tài)學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)保護和修復的重大意義是什么?研究生態(tài)系統(tǒng)保護和修復需要注意哪些問題?
李文華:我國經濟社會迅猛發(fā)展,在對生態(tài)環(huán)境造成一定影響的同時,也對生態(tài)學工作者提出更高的要求。半個世紀的學科發(fā)展、知識儲備和科技創(chuàng)新為我國生態(tài)學的發(fā)展和走向國際舞臺奠定了堅實的基礎。全球經濟一體化和生態(tài)環(huán)境問題成為我國生態(tài)學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、生物多樣性保護、海岸帶修復等生態(tài)系統(tǒng)保護和修復措施,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。
我認為,生態(tài)系統(tǒng)保護與修復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)學的一個突出特點就是把人類社會與自然環(huán)境的關系包括在其研究范疇之內,用社會—經濟—自然復合生態(tài)系統(tǒng)的觀點,研究生態(tài)系統(tǒng)保護與修復的問題,注意與群眾、與社會發(fā)展和生產實際的需要相結合,為政府的決策和行動提供服務。
第二,對研究范圍和時空的擴展。生態(tài)學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、區(qū)域生態(tài)學和全球生態(tài)學;在微觀方向上與分子生物學、基因工程和生物工程相結合形成分子生態(tài)學。生態(tài)系統(tǒng)保護與修復的研究范圍和時空應向更宏觀、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查研究向更長時段的回溯和未來演替預測擴展。
第三,研究設施和手段的現代化。生態(tài)學研究的手段正在發(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))的應用以及連續(xù)、精密觀測儀器的使用]外,還強調應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。這些現代化裝備和技術的不斷完善為生態(tài)系統(tǒng)保護與修復的研究從定性走向定量、從短期監(jiān)測走向長期定位、從描述走向實驗奠定了堅實的基礎。
第四,研究平臺從孤立走向網絡化。隨著生態(tài)學的發(fā)展和全球生態(tài)問題的出現,生態(tài)學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,并形成網絡,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)研究網絡(ILTER)和全球通量觀測研究計劃(FLUXNET)都是這方面的標志性網絡。我國已經建立的中國特色生態(tài)系統(tǒng)網絡,把我國生態(tài)學的研究提高到一個新的水平。它不僅可以為生態(tài)系統(tǒng)保護與修復研究提供長期科學觀測和實驗研究的網絡化平臺,同時也加速了我國生態(tài)學研究的觀測儀器和技術手段的現代化進程。
生態(tài)文明與生態(tài)城市是靈魂與實體的關系
《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)服務和生態(tài)補償領域的研究與發(fā)展。其中,生態(tài)省、生態(tài)市和生態(tài)示范區(qū)建設對我國生態(tài)文明建設發(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)建設是我國生態(tài)文明建設的重要體現。在生態(tài)文明理念的指導下,以人與自然和諧共生為理念,了解、重視和科學管理生態(tài)系統(tǒng),發(fā)揮其綜合效益和服務功能,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,國內生態(tài)城市的相關創(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)學的內涵。一般來說,這些工作多側重城市生態(tài)建設與發(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—經濟—自然復合系統(tǒng)為規(guī)劃對象,融會城市規(guī)劃學、生態(tài)學、經濟學、社會學等多學科知識以及多種技術手段,合理配置空間資源、社會文化資源,提出社會、經濟、自然整體協調發(fā)展的時—空結構及調控對策。
我國開展生態(tài)城市建設的時間并不長,關于生態(tài)城市建設的理論、規(guī)劃、設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)建設中,應當對以下幾項內容加以重視。
第一,生態(tài)文明與生態(tài)城市是靈魂與實體的關系。對于已經制定生態(tài)城市規(guī)劃的城市應該用生態(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)都可以建設生態(tài)城市,差別只是發(fā)展的道路不同。指標的設定無論是對基礎好的區(qū)域還是基礎弱的區(qū)域都應是“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)經濟等方面的工作。然而在科學研究方面,尤其是在如何實現城市的節(jié)能減排以及物質循環(huán)利用、能源有效利用方面,還需要找到適應不同自然、經濟、社會條件的有效模式。
第四,環(huán)境與經濟利益關系的扭曲,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。保護者得不到應有的經濟回報,破壞者未能承擔破壞環(huán)境的責任和成本,受害者得不到應有的經濟賠償,生態(tài)系統(tǒng)服務功能未進入經濟核算體系。同時,需要加快推進生態(tài)保護補償和生態(tài)產品價值實現。
第五,生態(tài)文明建設不是一蹴而就的,而是一個非常復雜、非常艱巨的長期性工作。從原始社會、農業(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。這些錯綜復雜的形勢都使得我國在進行生態(tài)文明建設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、復雜性和長期性。
總之,生態(tài)城市建設是一項帶有全局性、緊迫性、長期性的戰(zhàn)略任務,也是保證國民經濟全面協調持續(xù)發(fā)展,統(tǒng)籌人與自然的和諧關系,實現我國社會經濟可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
“雙碳”目標為生態(tài)學的發(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)學事業(yè),是什么契機呢?您從事生態(tài)學研究這幾十年來,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,我在留學期間師從著名的生物學家和森林生態(tài)學家蘇卡切夫(Sukachev)院士。后來,在研究工作過程中,我受到了侯學煜、陽含熙、馬世駿、吳征鎰、黃秉維、任繼周等多位學界大師的指導和幫助?梢哉f,大學求學經歷以及留學經歷成為我終身從事生態(tài)學研究事業(yè)的起點和契機。
我多年來對生態(tài)學的研究可歸納為以下幾個方面:第一,基于科學考察的生態(tài)學研究工作,尤其是從1973年開始,我參與了青藏高原綜合科學考察,分別擔任了第一階段的林業(yè)組組長、第二階段(橫斷山)的常務副隊長職務,以及西南地區(qū)綜合科學考察隊隊長。第二,生態(tài)學基礎理論研究,包括暗針葉林、森林生物生產量、森林可持續(xù)經營、自然保護區(qū)等方面的研究工作。第三,面向現實需求的研究工作,主要包括生態(tài)系統(tǒng)服務與生態(tài)補償、生態(tài)農業(yè)工程、農業(yè)文化遺產等可持續(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)學領域的權威專家,曾說過“生態(tài)學已經從一只不被承認的‘丑小鴨’向‘白天鵝’蛻變,并日益展現出蓬勃的生機”。未來,在推動生態(tài)學學科建設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)學研究者說點什么?
李文華:生態(tài)學作為一門學科,出現在科學的舞臺上已經有一個半世紀的時間。作為一門研究生物有機體與環(huán)境相互關系的科學,生態(tài)學與大自然以及生產生活緊密聯系。對生態(tài)學進行調查和定位研究,可以積累大量基礎性的資料,同時也能為農學、林學、畜牧學和水產學的發(fā)展及自然資源的開發(fā)利用與保護奠定基礎。
在推動生態(tài)學學科建設的過程中,應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查、評價與監(jiān)測,生物多樣性保護與生物產業(yè)發(fā)展,有害生物入侵的預警、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)結構、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)的網絡監(jiān)測和長期定位、生態(tài)系統(tǒng)服務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)的恢復與重建研究,包括退化生態(tài)系統(tǒng)恢復的理論和方法、典型地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復技術、大型生態(tài)建設工程。第四,全球變化生態(tài)學與應對氣候的科學研究,包括全球變化科學國際合作研究,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)對全球變化的響應和適應性試驗研究,全球氣候變化對農林業(yè)影響和適應對策研究。第五,可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)學研究,包括可持續(xù)發(fā)展的理論研究、生態(tài)產業(yè)理論與實踐研究、循環(huán)經濟理論與實踐研究、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)文明建設研究。
最后,我想對青年人說,生態(tài)學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)境問題出現后,生態(tài)學主動參與了社會變革并在變革中改造了自己,從而展現出蓬勃的生機。實現碳達峰、碳中和,是以習近平同志為核心的黨中央統(tǒng)籌國內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)學在推動減污降碳協同增效、促進經濟社會發(fā)展全面綠色轉型、實現生態(tài)環(huán)境質量改善由量變到質變的作用,是生態(tài)學再次騰飛的契機所在。我殷切希望一線的青年生態(tài)學工作者要不斷開拓創(chuàng)新,扎扎實實做好基礎研究工作,發(fā)揚團隊精神,群策群力、協同攻關,勇攀科學高峰。
文/本刊記者 郭媛媛 于寶源