傅伯杰
(中國科學院生態環境研究中心,北京100085)
1962年,人類首部關注環境問題的著作——《寂靜的春天》出版,喚起了人們對環境保護問題的關注。1972年,第一次人類環境會議——聯合國人類環境會議舉辦,會議通過了《人類環境宣言》。之后,各國政府對環境問題愈發重視。進入21世紀,全球化發展越來越快,環境問題更加突出。2000年,聯合國千年首腦會議召開,確定了聯合國千年發展目標。2015年,聯合國可持續發展峰會召開,發布了《2030年可持續發展議程》,全球發展目標朝著可持續發展目標邁進。
在20世紀80年代,國際上就對全球環境變化開展了科學研究。2013年,國際科學理事會和國際社會科學理事會發起了為期10年的大型科學計劃——未來地球計劃,期望引導一條可通向可持續發展的路徑。
1994年,中國在國際上率先頒布了《中國21世紀議程》,制定了可持續發展的總體戰略和政策。2017年,黨的十九大報告更加明確地指出,堅持人與自然和諧共生,建設生態文明是中華民族永續發展的千年大計。
地理學從誕生起就是一門綜合性的學科,是研究地理要素(水、土、氣候、生物和人)和地理綜合體的空間分異規律、時間演變過程及區域特征的學科,研究地球表層人與環境相互作用的機理。它具有綜合性、交叉性、區域性的特點,旨在“探索自然規律,昭示人文精華”。地理學具有多維視角和綜合的理念,在推動實現全球可持續發展目標方面具有天然優勢。地理學的使命是要解決資源、環境、發展面臨的復雜問題,它不僅希望解釋過去,更重要的在于服務現在和預測未來。
在區域和全球尺度上,環境、資源利用和可持續發展問題正在成為人類社會發展面臨的重大挑戰。近幾十年來,地理學的理論、方法和技術得到快速發展,研究范式從過去地理學的知識描述、到格局與過程耦合,發展到對復雜人地系統的模擬;研究方法從以記述性為主發展到綜合性、定量化,從概念模型走向定量表達,從統計模型走向模式模擬;研究主題從“多元”走向“系統”,以地球表層系統為重點,分析和理解當今人類社會面臨的重大問題;研究的途徑和方法上耦合地理格局和過程等。地理學的發展能夠更好地為全球可持續發展提供堅實的科學基礎和技術支撐,在國家經濟、社會和生態文明建設中扮演愈來愈重要的角色。
地理學的研究前沿與熱點聚焦在人地系統耦合理論與方法,需要發展要素集成、過程耦合以及注重數據融合與模式發展。
1)人地耦合系統要素關聯。研究地表圈層之間的要素交互作用、人類與自然環境要素交互作用、要素關聯的空間特征尺度以及長時間序列要素作用過程演化。
2)人地耦合系統承載力預警。通過不同評價途徑,明晰地球生命承載能力的極限和臨界點;通過系統集成,對全球環境變化進行早期預警。
3)全球綜合風險的系統應對。明晰風險的相互鏈接,關注風險的級聯效應,多學科交叉填補知識缺口,多部門參與應對網絡化的風險。
1)人類活動對氣候變化的綜合影響。研究大氣成分的改變對氣候變化的影響、下墊面性質的變化對氣候變化的影響以及人為熱的釋放對氣候變化的影響。
2)食物—能源—水綜合可持續利用。評估并預測人類對食物、能源、水的需求,面向糧食安全、水安全、能源安全的可持續土地利用配置方案。
3)生物多樣性保護與生態系統服務管理。明晰“生物多樣性—生態系統結構—過程與功能—服務”的級聯關系,為面向人類福祉提升的生態系統管理提供決策依據。
4)區域及全球環境污染的健康效應。研究空氣、水體、土壤污染對人體健康的影響,研究海洋污染的生物多樣性響應及對人類健康的影響。
5)可持續的城鎮化與鄉村復興。構建跨基礎研究、技術模式與政策咨詢的綜合研究體系,關注城鄉土地資源配置的矛盾、城鄉產業布局的協調、城鄉生產要素的流動以及城鄉政策制度的公平等。
海量地理數據處理方法與模型系統需要多要素地表環境立體觀測系統、地表過程耦合模型系統以及面向可持續發展的決策支持系統的建立,需要地理數據融合、集成技術與方法。
地理學仍在不斷向前發展,它的發展正在從格局研究向過程研究轉變、從要素研究向系統研究提升、從理論研究向應用研究鏈接、從知識創造向社會決策貫通,它已成為可持續發展的基礎學科,將在全球和區域環境與發展中發揮舉足輕重的作用。