發展區域生態學理論與方法,服務美麗中國生態文明建設
——第二屆全國區域生態學學術研討會述評

衛 偉,呂一河

1 中國科學院生態環境研究中心城市與區域生態國家重點實驗室, 北京 100085 2 中國科學院大學,北京 100049

在舉國上下深入踐行習近平生態文明思想、努力建成美麗中國、實現高質量與可持續發展之際,第二屆全國區域生態學學術研討會于2020年10月30日至11月2日在古城西安隆重舉行。來自全國50多家單位的近600名專家學者和研究生以線上線下相結合的方式參加了大會,其中約400人參加了線下現場交流,共話區域生態學的創新與發展。本次大會的主題是“區域生態保護與高質量發展”,由中國生態學學會區域生態專業委員會、中國科學院水利部水土保持研究所、西北農林科技大學和長安大學共同主辦,承辦單位包括中國科學院生態環境研究中心城市與區域生態國家重點實驗室、西北農林科技大學水土保持研究所、長安大學土地工程學院、陜西省生態學會、陜西省土地整治重點實驗室及延安大學生態學科等多家單位。大會由開幕式、特邀報告、分會場報告、閉幕式以及會后科學考察等多個環節組成,大會期間學術氣氛熱烈、場場爆滿、交流充分,成為一次成功而多元的學術盛會。

1 大會基本情況

1.1 開幕式

開幕式由中國科學院水利部水土保持研究所副所長許明祥主持,水保所馮浩所長和中國生態學學會副理事長、中國科學院生態環境研究中心城市與區域生態國家重點實驗室陳利頂主任分別致開幕詞。馮浩研究員介紹了水保所的歷史沿革及在黃土高原水土流失治理中的歷史貢獻與重要成就,期待國內外學者繼續關注和支持區域生態建設與水土保持領域的創新發展；陳利頂研究員代表中國生態學學會熱忱歡迎來自國內各單位的專家學者,并扼要回顧了最初成立區域生態專業委員會的設想與初衷,指出鑒于區域生態環境的復雜性,亟需多學科的交叉融合與創新發展、亟需區域生態學理論方法的革新與完善,號召青年科技人員在百年未有之大變局中勇挑區域生態學研究重擔,在生態文明、鄉村振興和美麗中國建設中勇于擔當,銳意進取,履行科學家的神圣職責與光輝使命。

1.2 特邀報告

本次大會邀請我國區域生態學領域6位著名科學家做了特邀報告。他們分別是中國科學院生態環境研究中心傅伯杰院士、國家生態環境部衛星環境應用中心主任高吉喜研究員、西北農林科技大學水土保持研究所李銳研究員、中國科學院地理科學與資源研究所劉彥隨研究員、中國科學院亞熱帶農業生態研究所王克林研究員、中山大學大氣科學學院袁文平教授。6位科學家的報告內容豐富、高屋建瓴、堪稱學術大餐,議題囊括了區域生態的理論方法與學科發展等信息,研究區域從黃土高原到西南喀斯特地區、從特定區域拓展到全球生態系統,給參會的專家學者和研究生以豐富而深刻的學術啟迪,留下了深刻印象。

傅伯杰院士以“社會-生態系統研究進展和展望”為題,基于人類世背景和人地系統耦合的理論框架,重點闡述了社會-生態系統的核心研究內容,結合典型案例深刻闡述了復合人地系統的基本結構、動態特點、彈性、恢復力與脆弱性演變、尺度效應和管理模式,最后提出了區域社會-生態系統亟待解決的關鍵科學問題和未來的主要方向。高吉喜研究員系統闡述了當前區域生態學學科發展的重要機遇與挑戰,探討了生態域-生態受體-生態供體的理論框架體系,指出鑒于生態環境問題的高度復雜性與交互影響,當前區域生態學的理論體系和技術方法尚不完善,有待結合現實需求、謀求技術進步和理論發展,以便提高解決復雜實際問題的綜合能力。李銳研究員圍繞黃土高原過去70年的區域水土流失治理成效進行了深入探討,并將治理階段劃分為因害設防(1949—1980年)、綜合治理(1980—2000年)和生態修復(2000年后)三個階段,系統闡述了不同階段的發展特點和生態保護成就,并提出了未來生態保護與建設中需要堅持的幾個要點。劉彥隨研究員圍繞黃土高原三生空間優化和高質量發展,回顧了黃土高原歷史治理措施和實踐,系統闡述了治溝造地和土地綜合整治的重要價值,提出了基于生態-生活-生產空間組合優化的綠色發展制度與格局優化模式。王克林研究員以喀斯特地區生態系統到區域生態治理為主要議題,闡述了區域可持續生態學在理論研究、生態恢復、石漠化綜合防治技術模式開發中搭建科學家、政府決策和居民福祉橋梁的理論創新和實踐探索。袁文平教授基于全球遙感視野和相關技術,以全球大氣水分虧缺變化對植被生長影響為題,深入闡述了全球尺度上大氣干旱的時空演變格局及其對全球植被生長與陸地生態系統生產力及相關主導生態功能的影響,為宏觀生態學研究做出了示范。

1.3 分會場報告

本次會議在主題設計時兼顧了區域生態學的理論方法創新和不同區域宏觀生態環境的差異性與特色,共設有“區域生態學的進展與方向”、“黃河流域生態保護與高質量發展”、“長江經濟帶發展與流域生態安全”、“高原山地生態安全與高質量發展”、“農業主產區高質量發展與生態安全”、“城市化生態環境效應與區域生態安全”、“灣區與海岸帶生態安全及高質量發展”、“西南脆弱區生態安全與高質量發展”8個分會場。來自全國45家科研院所及高校的近百名專家學者分享了自己的科研進展,開展了熱烈的學術討論和交流互動。

其中,第一分會場的13位報告人圍繞區域生態學前沿熱點及理論方法體系,從土地利用動態模型及預測方法、區域人地耦合關系、典型縣域景觀變化與生態系統服務響應、區域水足跡與植被動態變化的驅動機制、北方旱區生態變化與區域效應等多個方面開展了深入研討,案例區涉及西南山地、陜北與甘肅黃土高原、陜南秦巴山地以及蒙古高原等多個重要地區,方法學層面囊括了資料集成、文獻計量、遙感解譯、野外觀測、定位模擬、模型推演和大數據集成等多種技術手段。

第二分會場共有20位報告人,分別來自中國科學院地球環境研究所、中國科學院生態環境研究中心、中國地質大學、西北大學、北京師范大學、西北農林科技大學、蘭州大學、山東大學以及地方學會,報告聚焦黃土高原和黃河流域水沙變化、荒漠化防治、水土保持、社會-生態系統脆弱性、徑流衰減、土壤水分布、生物結皮、農戶生態保護行為、黃河三角洲區域鹽分養分耦合遷移及調控等多重視角,研究尺度從小區、縣域、流域到區域,探討了黃河流域生態保護和高質量發展的對策措施,強調面對黃河流域高質量發展需求,后續不僅需要加強生態過程和格局的多尺度研究,也需要加強社會-生態系統的綜合集成研究。

第三分會場的10位報告人重點圍繞長江經濟帶發展與流域生態安全進行交流。研究內容涉及湖泊富營養化天空地一體化監測、流域景觀結構與水質的關系、水生態系統凈化能力對生物配置的響應、特定城市生態系統服務權衡與情景模擬、水庫消落帶生態演變與功能重建、生態網絡構建與風險管控、山區植被水分利用策略與調控機制、城市河流浮游動物與環境關系、太湖水華風險與污染負荷治理等多個方面。

第四分會場則聚焦青藏高原生態安全與高質量發展,主要包括高寒山區生態水文觀測網絡、高寒草地生態系統多功能性與海拔梯度特征、圍欄效應及對策、高寒凍土區生物結皮與土壤水關系、土壤可溶性氮格局對不同水熱梯度的響應、藏東南植被動態及其驅動、青藏地區植物樣帶化學計量穩定機制、農牧業發展碳足跡、不同草地碳儲量評估模擬、土壤酶活性響應格局、青藏高原社會生態系統與極端氣候、植被地理格局邊界遷移等重要議題,內容寬廣而系統,對于認識青藏高原自然-社會-生態系統運轉規律具有重要推動意義。

第五分會場主要圍繞農業主產區高質量發展與生態安全進行深入研討,議題包括黃土高原蘋果產業發展與環境影響、新鮮葡萄產業高品質調控與可持續發展、東北地區生態系統與干旱脆弱性、流域面源污染協同治理實踐、旱區農田鹽漬化危害與調控、西北地區微塑料污染及環境界面過程、全球旱地作物水分利用效率對干旱響應的整合分析、礦區周邊農田土壤重金屬污染的光譜測定、特定地區金屬礦產含量的遙感反演模擬等重要內容。

第六分會場集中探討了城市化地區生態環境效應與生態安全問題。來自中國科學院生態環境研究中心、廈門大學、天津城建大學和成都理工大學等單位的學者們圍繞城市與城市群地區生態安全辨析方法、生態安全視角下主城區職住空間格局、城市海岸帶生態敏感區管控、城市道路塵土重金屬污染及溯源、京津冀城市群氣候環境效應、生態網格構建及格局優化、新冠疫情對閩三角城市群空氣質量的影響、城市群游憩服務效率評價及其多層次生態安全動態評估等具體內容,為打造安全舒適、生態宜居的城市群提供智力支持。

第七分會場以灣區與海岸帶生態安全及高質量發展為主題,針對濱海濕地、東南沿海、粵港澳大灣區以及南海陸海交接區的突出生態風險與環境問題,開展深入系統研討與分析。來自廣州海洋大學、暨南大學、中國科學院生態環境中心、廣州工業大學、浙江理工大學、上海海洋大學和中國科學院東北地理與農業生態研究所的專家教授們分別展示了在南海西北高污染海域的水體光譜控色分析、基于沉積記錄的生態系統動態特征、大灣區城市群可持續發展能力評估與實施路徑、紅樹林強碳匯恢復模式、土壤重金屬污染的生態修復方式、大灣區野生動物聲紋在線監測技術應用、中國沼澤濕地退化與氣候變暖的關系、河口咸水入侵對城市群宜居性及生態系統的挑戰、特定植物在灣區生態修復中的使用、濱海鄉村社會生-態系統供給服務與社會生態位研究等眾多議題和內容,為灣區和涉海陸地生態安全和發展服務。

第八分會場瞄準制約西南脆弱區生態安全和高質量發展的重大問題,重點聚焦喀斯特山地石漠化風險及其防治、土壤生態系統服務功能提升與生物調控機制、植被恢復與人工造林對喀斯特土壤碳匯的影響、基于遙感的地表水供給服務量化分析、喀斯特地貌土壤有機碳時空分異特征、頁巖氣開發對植被和土壤侵蝕的影響機制等重要內容和議題開展系統探討,部分內容還涉及到云南國際河流流域水文模擬與極端降水分析,為實現西南脆弱區生態環境保護和區域可持續高質量發展貢獻了思路和智慧。

1.4 閉幕式與野外科考

閉幕式由區域生態專業委員會主任呂一河研究員主持,專委會秘書長衛偉研究員對本次會議做了扼要回顧與總結。經過一天半集中研討和充分交流,會議取得圓滿成功,達到預期交流效果。會議宣布第三屆全國區域生態學學術研討會將于2022年在南京大學舉辦。同時,本次會議在國內著名期刊《生態學報》和《陜西師范大學學報(自然科學版)》分別設立“區域生態學學術研討會”專題和“黃河流域生態安全與高質量發展”專題,接收與區域生態保護和可持續發展密切相關的高質量稿件。會議期間還召開了區域生態專委會委員會議,討論下一步區域生態學的發展、平臺建設問題以及活動安排等其他重要事宜,大會閉幕式后還開展了秦嶺科考與區域生態調查等活動,實現了理論探討和外業實踐的有機結合。

2 會議亮點與學術啟示

本次會議是中國生態學學會區域生態專業委員會成立以來舉辦的第二次全國性學術盛會。從會議的規模和參會人員組成來看,總體可以研判我國區域生態學在新的時期得到了快速發展,從事相關領域研究的科研隊伍也在迅速增長；研究范圍和涉足空間也有較大拓展和豐富,研究手段亦呈現更加多樣和更趨先進之趨勢。事實上,由于區域生態環境問題本身的高度復雜性、強烈的時空異質性和多要素錯綜交互的耦合性[1- 4],尤其在當前全球百年未有之大變局和新冠疫情疊加影響的大背景下,區域生態環境和社會-生態系統的交織作用或將產生更多難以預測和更加棘手的新問題[5]。定量揭示區域生態運行發展規律仍然面臨嚴峻挑戰,亟待發展更有效的綜合手段和分析方法,以提升綜合解決關鍵問題的能力,并服務國家發展和區域實踐需求[6-7]。

結合大會特邀報告專家視野和各分會場科學家及部分研究生的報告,我們能夠看到本次會議大致呈現以下幾大亮點和進展。第一,多學科交叉和多方法運用的特征更趨明顯。鑒于越來越多的科學家認識到區域生態問題的復雜性和耦合效應,在考慮解決區域生態問題時,需要綜合考量自然過程和人文驅動力的綜合作用,并以此為視角,發展面向多元實際的綜合集成技術和模型預測方法。實踐中,需要充分發揮自然生態、社會學、經濟學、地理學、人文政策等多種背景人員的積極參與,并將科學認知、技術進步與區域乃至國家宏觀政策有機融合。第二,以區域異質性和空間規劃為基礎,開展有針對性的特定區域生態保護與修復研究,融合國家和區域發展戰略,探討高質量發展與生態文明建設高度融合之路。譬如,本次會議涉及到的我國幾大重要區域主要有以黃土高原為主體的黃河流域、地處我國政治文化核心的京津冀城市群地區、以中華水塔著稱的青藏高原為主體的西南生態脆弱區、以農業高效產地為主體的涉及我國多個省市的糧食主產區、以海岸帶和濱海濕地為特色的東南沿海與粵港澳大灣區、以經濟高速發展和人口稠密為代表的長江經濟帶地區等,具有極強的區域分異特色和針對性。第三,以中青年科學家為主體的區域生態學研究隊伍正在加速壯大和成長。從本次與會的人員來看,超過80%的與會人員為青年科學家和研究生代表,顯示出越來越多的青年學者正在積極榮加入到區域生態學的研究中來,從而為我國區域生態學科的發展提供了廣闊空間與強勁動力。

展望未來,我們殷切期待區域生態學研究能夠更加緊密結合國家與重點區域重大發展戰略的理論及實踐需求,進一步明確學科定位和研究邊界,豐富完善理論框架與技術體系,創新研究方法,深入強化自然科學、社會學、生態經濟學、區域政策與可持續性科學等多學科的交叉融合和人才隊伍培養,在促進區域生態學不斷深化的同時,實現為國家生態文明建設、城鄉環境保護和區域人-地和諧可持續發展提供高水平科技支撐與決策依據的既定目標。