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生态学领域中国人的原创研究 精选

已有 6758 次阅读 2022-3-31 09:57 |个人分类:作品|系统分类:观点评述

  

                生态学领域中国人的原创研究

   

生态学是研究宏观生命系统的结构、功能及动态的科学,它为人类认识、保护和利用自然,维持可持续生物圈提供理论基础和解决途径。 经典的生态学定义则是研究生物与环境、生物与生物之间关系的科学。

个体、种群、群落、生态系统、景观和全球尺度上的研究是生态学的核心分支。这些分支的概念提出、理论建立和应用,体现创新的01的研究是国外科学家完成的,我国学者也不断在这些学科分支开展研究工作,并做出自己的贡献。

但是我国学者也有以上述分支为基础发展起来的从01的创新研究,具体研如下:

1. 生态文明理论(Ecological civilization theory)。生态文明概念的提出和理论建立最早由中国学者完成,并且推动了生态文明建设的伟大实践。文明是指人类脱离野蛮的行为方式和成果。生态文明是物质文明、精神文明、工业文明、农业文明的对等概念,对牵引生态学发展具有重大意义。未来需要重视生态文明类型、评价指标体系、梯度演进-退化规律、不同生态文明水平种群-群落-生态系统-景观特征、不同生态文明水平能量变化规律等。

2. 两山理论(Two-mountain theory)。两山理论是通俗易懂、形象生动,并带有传统文化色彩,体现生态系统服务价值的理论,它类似盖亚假说、蝴蝶效应理论。生态系统服务价值指生态系统为人类提供某种程度的生态使用价值对应的价值定量,“绿水青山”提供了最高程度的使用价值,因此是最珍贵的“金山和银山”。两山理论研究未来需要重视生态服务(使用)价值转化成货币价值的途径、机理、生态服务(使用)价值市场需求量、供给侧、生态服务(使用)价值最大化的转化原理、方式和最佳尺度等。例如以村为单位进行服务价值转化可能是最佳尺度,因为在一个村,生态系统比较完整,是一天内个人活动能量可支持范围,在这个范围内,生态服务价值提升容易,可采取渐进式转化策略,如先修路,再修不收费停车场、改善服务设施等,当有一定的品牌效应后,再逐步收取服务费等。

3. 自然--社会复合生态系统理论(Natural economic ecological compound system theory)。自然生态子系统是由水、土、气、生、矿及其之间的相互关系来构成的人类赖以生存、繁衍的生存环境;经济子系统是指人类主动地为自身生存和发展组织有目的的生产、流通、消费、还原和调控活动;社会子系统是人的观念、体制及文化构成。这三个子系统是相生相克,相辅相成的。三个子系统之间在时间、空间、数量、结构、秩序方面的生态耦合关系和相互作用机制决定了复合生态系统的发展与演替方向。例如,中国和美国是两种截然不同的社会体制和文化,社会子系统和经济子系统作用于自然生态系统的方式差别比较大,因此自然生态系统的结构和功能就留下了不同的烙印,这些自然生态系统又对社会和经济系统产生反馈调节,形成独特的复合系统,如我国独特的黄土高原窑洞村落-土地-水资源利用系统、南方原始村落-梯田工程等(这些独特的系统随着现代化将逐渐消失,应该加以保护)。

4. 流域生态学(Watershed Ecology)。中国学者提出流域生态学概念、任务、流域生态系统结构、功能之前,就有很多关于流域生态学和水土保持学交叉的实践,如小流域水土流失综合治理、山水林田路综合治理、生物-农艺-工程三位一体治理措施等,小流域治理在发展中国家具有很高的示范作用,后来又发展了山水林田湖草沙综合治理,山水林田湖草生命共同体理念等。

5. 景感生态学(Landsenses Ecology)。景感生态学是指以可持续发展为目标,基于生态学的基本原理,从自然要素、物理感知、心理反应、社会经济、过程与风险等相关方面,研究土地利用规划、建设与管理的科学。自然要素包括光、热、水、土、地磁、放射性和地形地貌等,物理感知包括人们的视觉、嗅觉、听觉、味觉、光觉、触觉(风速、风向、温度、湿度等),心理感受反应包括宗教、文化、愿景、隐喻、安全、社区关系、福利等。其中一些要素从属自然要素、物理感知或心理反应等的多重属性。显然,这些要素的出现与否和不同组合会导致不同的土地利用效果。

6. 生态屏障概念(Ecological buffer zone)。生态屏障是在某特定区域,生物、土壤、地质、水分和大气相互作用、相互影响,形成具有一定结构和功能并对人类不利环境问题具有阻截、缓冲、过滤、固定、消除、净化和稳定作用的复合生态系统。生态屏障概念是中国生态地球环境科技工作者和管理者长期实践提出来的,具有中国特色和世界首创性。目前生态屏障概念需要进一步发展建立理论体系,包括生态屏障类型、结构、功能、稳定、阈值等。

7. 生态功能区(Ecological function zoning)。生态功能区划是实施区域生态环境分区管理的基础和前提。是以正确认识区域生态环境特征,生态问题性质及产生根源为基础,以保护和改善区域生态环境为目的,依据区域生态系统服务功能的不同,生态敏感性的差异和人类活动影响程度,分别采取不同的对策。它是研究和编制区域环境保护规划的重要内容。目前我国已经在世界上率先完成了生态功能区划。

8. 生态保护红线(Ecological red line)。生态保护红线的实质是生态环境安全的底线,目的是建立最为严格的生态保护制度,对生态功能保障、环境质量安全和自然资源利用等方面提出更高的监管要求,从而促进人口资源环境相均衡、经济社会生态效益相统一。生态保护红线具有系统完整性、强制约束性、协同增效性、动态平衡性、操作可达性等特征。具体来说,生态保护红线可划分为生态功能保障基线、环境质量安全底线、自然资源利用上限。

 

上述这些原创理论常常带有中国文化符号。由于是中国原创,以中文发表的文献很多,在国际杂志上比较难发表,发表比较少。为了宣传中国的生态学原创,需要大量在国际发表这些领域的英文论文,即使是影响因子小的杂志,以扩大我国生态学原创的影响力。可以想像当生态文明、两山理论、复合生态系统理论、流域生态、景感生态等术语和深化的理论体系在国际杂志高频出现,国外学者也加入研究并大量引用时,我国生态学的影响力就不一般了。

相反,对于国外原创的种群、群落、生态系统、景观生态学领域,中国学者在国际上发表的论文非常多,未来有必要在国际上少发表在国内完成的、重复别人方法和内容并没有多少应用前景的研究(有应用前景的研究,即使是重复研究,也具有重要价值),多用中文发表这些分支国外的最新研究成果和进展,努力在国外高分杂志发表这些生态学分支方法和内容上创新的研究,实现弯道超车。


对北京航空航天大学胡大伟博士的回复:

上述这8个方面,由于理论体系建立还不完备,肯定有这样那样的缺陷,就像你说的"乏善可陈"。然而,这些理论都闪耀着智慧的光辉。例如生态文明理论的建立,这是对自然和生态伦理的高度尊重,是农业文明、工业文明、物质文明、精神文明发展到一定阶段的产物,它的意义在于全方位改变人类适应和改造自然的方式,实现人与自然和谐,推动人类社会的可持续发展。这并不是发表一些CNS文章,报几个大奖可比拟的。而且从生态学科发展来说,由于生态文明建设的长期性和未来性,为生态学科发展提供了战略需求和研究任务。又如两山理论,这对改变人民群众的生态环境观及其价值定位起着关键的引导作用,并促进生态使用价值转化成价值的实践。

   复合生态系统理论则对我们认识社会、认识自然、认识经济以及它们之间的关系提供了新视角;流域生态学从一个客观的水文单元来进行生态系统结构、功能和修复研究,从整体观和系统观出发,提高了生态修复的效率。景感生态学理论从主观感受出发,对客观存在的感知进行理论思考,再对客观土地利用进行规划实施。生态屏障、生态功能区划和生态红线是国土利用和保护的理论基础,我国完成生态功能区划和植被志编研究,为建设美丽中国提供了路线图。




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