院士说 | 《环境保护》对话李文华院士：发挥生态学重要作用，助推生态环境协同保护
院士介绍
中共中央、国务院先后印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》（以下简称“两个意见”）共同就维护生态环境安全，持续提升生态系统质量，实施重要生态系统保护和修复重大工程、山水林田湖草沙一体化保护和修复工程提出明确要求。围绕两个意见提出生态系统保护和修复的重要意义是什么？对推动我国生态文明建设发挥着怎样的作用？我国的生态学学科建设应该如何加强等问题。近日，《环境保护》杂志记者专访了中国工程院院士、中国科学院地理科学与资源研究所研究员李文华，请他与读者分享他的思考与见解。
生态文明建设为生态学界催生了空前的科技需求
《环境保护》：两个意见提出生态系统保护和修复的重大意义是什么？研究生态系统保护和修复需要注意哪些问题？
李文华：我国经济社会迅猛发展，在对生态环境造成一定影响的同时，也对生态学工作者提出更高的要求。半个世纪的学科发展、知识储备和科技创新为我国生态学的发展和走向国际舞台奠定了坚实的基础。全球经济一体化和生态环境问题成为我国生态学研究走向世界的机遇和挑战。两个意见提出生态系统保护和修复的重大意义在于：森林、湿地、草原、海岸带等不同类型的生态系统具有巨大的碳汇能力，通过植树造林、植被修复、生物多样性保护、海岸带修复等生态系统保护和修复措施，不仅可以增强不同类型生态系统自身的韧性和可持续性，还能提升其碳汇能力，从而促进碳达峰、碳中和目标（以下简称“‘双碳’目标”）和污染防治目标的实现。
我认为，生态系统保护与修复的研究需要注意以下几个问题：
第一，对研究对象的重新定位。当代生态学的一个突出特点就是把人类社会与自然环境的关系包括在其研究范畴之内，用社会—经济—自然复合生态系统的观点，研究生态系统保护与修复的问题，注意与群众、与社会发展和生产实际的需要相结合，为政府的决策和行动提供服务。
第二，对研究范围和时空的扩展。生态学研究在空间尺度上向宏观和微观两个方向不断扩宽。在宏观方向上逐渐形成了景观生态学、区域生态学和全球生态学；在微观方向上与分子生物学、基因工程和生物工程相结合形成分子生态学。生态系统保护与修复的研究范围和时空应向更宏观、更长期的方向扩展，在空间上由典型生态系统向流域和区域尺度扩展，在时间尺度上也由短期调查研究向更长时段的回溯和未来演替预测扩展。
第三，研究设施和手段的现代化。生态学研究的手段正在发生新的变化，除了一些能准确地获取信息的手段[如遥感、地理信息系统、全球定位系统（简称“3S”系统）的应用以及连续、精密观测仪器的使用]外，还强调应用模拟和模型方法来研究大尺度、多因素的大系统。例如，通过建立自由大气富集实验系统（FACE）模拟研究大气CO2浓度升高对森林、草地和农田生态系统的影响，利用遥感卫星探测区域温室气体浓度变化，利用激光雷达测定大气气溶胶浓度，利用遥感反演模型反演陆地碳循环收支等。这些现代化装备和技术的不断完善为生态系统保护与修复的研究从定性走向定量、从短期监测走向长期定位、从描述走向实验奠定了坚实的基础。
第四，研究平台从孤立走向网络化。随着生态学的发展和全球生态问题的出现，生态学正在从相对孤立的局部地区研究逐渐向区域化和全球化发展，并形成网络，进行综合与对比的研究。例如，全球观测系统（GOS）、全球陆地观测系统（GTOS）、全球海洋观测系统（GOOS）、全球气候观测系统（GCOS）以及国际长期生态系统研究网络（ILTER）和全球通量观测研究计划（FLUXNET）都是这方面的标志性网络。我国已经建立的中国特色生态系统网络，把我国生态学的研究提高到一个新的水平。它不仅可以为生态系统保护与修复研究提供长期科学观测和实验研究的网络化平台，同时也加速了我国生态学研究的观测仪器和技术手段的现代化进程。
生态文明与生态城市是灵魂与实体的关系
《环境保护》：您在中国可持续发展方面的研究和实践，已取得了显著成效和丰硕成果，促进了我国生态系统服务和生态补偿领域的研究与发展。其中，生态省、生态市和生态示范区建设对我国生态文明建设发挥了怎样的重要作用？还存在哪些不足，您又有怎样的建议？
李文华：生态省、生态市和生态示范区建设是我国生态文明建设的重要体现。在生态文明理念的指导下，以人与自然和谐共生为理念，了解、重视和科学管理生态系统，发挥其综合效益和服务功能，对于我国区域生态安全保障体系的建立和可持续发展战略的实施，具有重要意义。
目前，国内生态城市的相关创建工作有很多。如“园林城市”“生态园林城市”“山水城市”“生态城”“生态市”“绿色城市”“国家森林城市”“花园城市”“生态文明先行示范区”等。这些称谓虽然各不相同，但都包含着生态学的内涵。一般来说，这些工作多侧重城市生态建设与发展的某一方面或某几项因子。然而，随着实践与发展，在城市可持续发展思想的指导下，这些生态城市发展的理念逐渐趋同，都将城市作为一个整体进行规划，以生态价值观为出发点，以社会—经济—自然复合系统为规划对象，融会城市规划学、生态学、经济学、社会学等多学科知识以及多种技术手段，合理配置空间资源、社会文化资源，提出社会、经济、自然整体协调发展的时—空结构及调控对策。
我国开展生态城市建设的时间并不长，关于生态城市建设的理论、规划、设计和管理机制还不够成熟，许多问题尚处于探索阶段。在今后的区域生态建设中，应当对以下几项内容加以重视。
第一，生态文明与生态城市是灵魂与实体的关系。对于已经制定生态城市规划的城市应该用生态文明理念进一步补充与完善其规划，对于正在开展或准备开展生态城市规划编制的城市要站在高起点上进行规划和设计。
第二，生态城市是一种发展模式。无论是发达地区还是欠发达地区都可以建设生态城市，差别只是发展的道路不同。指标的设定无论是对基础好的区域还是基础弱的区域都应是“切实可行、适度提高”，促进区域进一步的发展。
第三，近年来，我国政府非常重视节能减排和循环经济等方面的工作。然而在科学研究方面，尤其是在如何实现城市的节能减排以及物质循环利用、能源有效利用方面，还需要找到适应不同自然、经济、社会条件的有效模式。
第四，环境与经济利益关系的扭曲，使生态保护缺乏激励，也威胁着地区间和人群间的和谐发展。保护者得不到应有的经济回报，破坏者未能承担破坏环境的责任和成本，受害者得不到应有的经济赔偿，生态系统服务功能未进入经济核算体系。同时，需要加快推进生态保护补偿和生态产品价值实现。
第五，生态文明建设不是一蹴而就的，而是一个非常复杂、非常艰巨的长期性工作。从原始社会、农业文明社会、工业文明社会到生态文明社会，这是一个巨大的改变。它不仅包括物质方面，还包括精神方面。此外，我们处在一个全球化的时代，国际环境和形势会对我们产生极大的影响。生态环境问题存在弹性、外部性和滞后性。这些错综复杂的形势都使得我国在进行生态文明建设的过程中面临着极大的困难和挑战。我们一定要认识到工作的艰巨性、复杂性和长期性。
总之，生态城市建设是一项带有全局性、紧迫性、长期性的战略任务，也是保证国民经济全面协调持续发展，统筹人与自然的和谐关系，实现我国社会经济可持续发展的必然选择。
“双碳”目标为生态学的发展创造了新的历史机遇
《环境保护》：请问您当初投身生态学事业，是什么契机呢？您从事生态学研究这几十年来，最具有标志性的成果是哪些？
李文华：在中学时期，我看到一本介绍美国国家公园的图书，被书中著名的巨杉和花旗松森林激起对大自然的向往。1957年，我在留学期间师从著名的生物学家和森林生态学家苏卡切夫（Sukachev）院士。后来，在研究工作过程中，我受到了侯学煜、阳含熙、马世骏、吴征镒、黄秉维、任继周等多位学界大师的指导和帮助。可以说，大学求学经历以及留学经历成为我终身从事生态学研究事业的起点和契机。
我多年来对生态学的研究可归纳为以下几个方面：第一，基于科学考察的生态学研究工作，尤其是从1973年开始，我参与了青藏高原综合科学考察，分别担任了第一阶段的林业组组长、第二阶段（横断山）的常务副队长职务，以及西南地区综合科学考察队队长。第二，生态学基础理论研究，包括暗针叶林、森林生物生产量、森林可持续经营、自然保护区等方面的研究工作。第三，面向现实需求的研究工作，主要包括生态系统服务与生态补偿、生态农业工程、农业文化遗产等可持续发展方面的研究与实践工作。
《环境保护》：您作为我国生态学领域的权威专家，曾说过“生态学已经从一只不被承认的‘丑小鸭’向‘白天鹅’蜕变，并日益展现出蓬勃的生机”。未来，在推动生态学学科建设过程中需要注意哪些方面？重点工作是什么？您想对年青一代的生态学研究者说点什么？
李文华：生态学作为一门学科，出现在科学的舞台上已经有一个半世纪的时间。作为一门研究生物有机体与环境相互关系的科学，生态学与大自然以及生产生活紧密联系。对生态学进行调查和定位研究，可以积累大量基础性的资料，同时也能为农学、林学、畜牧学和水产学的发展及自然资源的开发利用与保护奠定基础。
在推动生态学学科建设的过程中，应当着重开展以下五个方面的工作。第一，生物多样性及其保护研究，包括生物多样性的调查、评价与监测，生物多样性保护与生物产业发展，有害生物入侵的预警、监测与防治，生物多样性可持续利用与惠益分享。第二，生态系统结构、功能和格局变化的监测、评估与管理研究，包括生态系统的类型及其区域空间格局、生态系统的网络监测和长期定位、生态系统服务功能定量评估与价值核算、全国的生态系统生态功能分区、典型和区域生态系统管理。第三，退化生态系统的恢复与重建研究，包括退化生态系统恢复的理论和方法、典型地区生态系统恢复技术、大型生态建设工程。第四，全球变化生态学与应对气候的科学研究，包括全球变化科学国际合作研究，我国区域的历史气候变化过程的研究，生态系统碳储量、循环过程机制及其碳收支研究，陆地生态系统碳通量与循环过程机理和过程模拟分析研究，生态系统对全球变化的响应和适应性试验研究，全球气候变化对农林业影响和适应对策研究。第五，可持续发展的生态学研究，包括可持续发展的理论研究、生态产业理论与实践研究、循环经济理论与实践研究、城市生态与区域可持续发展研究、“五位一体”总体布局下的生态文明建设研究。
最后，我想对青年人说，生态学之所以能在一个半世纪完成从不被承认的“丑小鸭”向“白天鹅”的蜕变，是因为在环境问题出现后，生态学主动参与了社会变革并在变革中改造了自己，从而展现出蓬勃的生机。实现碳达峰、碳中和，是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策。如何充分发挥生态学在推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的作用，是生态学再次腾飞的契机所在。我殷切希望一线的青年生态学工作者要不断开拓创新，扎扎实实做好基础研究工作，发扬团队精神，群策群力、协同攻关，勇攀科学高峰。
文/本刊记者 郭媛媛 于宝源
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