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【專家視角】傅伯杰：北方生態(tài)安全屏障建設的四大科學問題
北方生態(tài)安全屏障建設的四大科學問題
傅伯杰
“生態(tài)安全屏障”一詞是從人類社會視角出發(fā)對生態(tài)系統(tǒng)保護、防御、連通、阻隔等作用的形象描述，良好的生態(tài)安全屏障不僅能夠保障本地生態(tài)系統(tǒng)的安全和生態(tài)系統(tǒng)服務供給，并且有助于支撐周邊地區(qū)生態(tài)安全及人類社會的可持續(xù)發(fā)展。因此，為了使生態(tài)安全屏障的區(qū)域內外生態(tài)功能和社會功能得以充分發(fā)揮，在構筑生態(tài)安全屏障中夯實科學基礎，正確理解人類社會和生態(tài)系統(tǒng)之間要素、格局、功能和福祉的關系是非常必要的。
內蒙古自治區(qū)位于我國北部邊疆，占我國陸地國土面積的１２％，全境處于干旱半干旱氣候區(qū)，高原和山地地貌占總面積７０％以上。一方面，重要的地理區(qū)位和地貌格局使內蒙古生態(tài)狀況和生態(tài)建設關系到華北、東北、西北乃至全國的生態(tài)安全，穩(wěn)定發(fā)揮其生態(tài)安全屏障功能是內蒙古生態(tài)建設服務國家可持 續(xù)發(fā)展的重要使命；另一方面，干旱生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化和人類活動高度敏感且易于退化，為內蒙古構筑生態(tài)安全屏障提出了科學和實踐的挑戰(zhàn)。面向將內蒙古建設成為我國北方重要生態(tài)安全屏障的戰(zhàn)略目標，需要從人類社會和生態(tài)系統(tǒng)關系的角度認識以下四大科學問題。
一是認識國土生態(tài)空間格局與生態(tài)系統(tǒng)過程的關系。這里格局一詞描述著各類生態(tài)系統(tǒng)的面積占比和空間分布兩方面屬性。內蒙古生態(tài)系統(tǒng)類型多樣，“山水林田湖草沙”在空間廣泛分布。在生命共同體思想指引下，不同位置的這些生態(tài)系統(tǒng)在空間中如何發(fā)生聯(lián)系，是生態(tài)保護和修復中必須明確的科學問題。為了從系統(tǒng)的角度理解生態(tài)系統(tǒng)在國土空間中的聯(lián)系，有必要從生態(tài)系統(tǒng)過程的刻畫人手進行分析。舉例來說，土壤侵蝕過程、風沙運移過程、污染物傳輸過程等造成物質空間運移，其運移方向、強度、時間與“山水林田湖草沙”的空間分布格局直接相關。在內蒙古沙漠化防治、大型湖泊水質提升、礦區(qū)生態(tài)修復、草原和森林生態(tài)系統(tǒng)保護等方面，都有必要在較大空間尺度上先理解生態(tài)系統(tǒng)過程的形成原因和空間傳導機制，從而為“山水林田湖草沙”在生態(tài)保護和修復中的空間配置提供科學依據。
二是認識自然環(huán)境變化與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的關系。生態(tài)系統(tǒng)是動態(tài)平衡的，其往往具有一個穩(wěn)定邊界條件，超出這個邊界，整個系統(tǒng)就會發(fā)生巨大的變化，且無法自行恢復。例如，干旱少雨的氣候條件本身一般不會造成草原快速退化，草地生態(tài)系統(tǒng)的生物量等指標隨氣候波動產生偏移是正常的自然規(guī)律。但隨著全球氣候變暖背景下極端干旱事件的增多，加之人類過度放牧破壞了天然草地生態(tài)系統(tǒng)結構，草地生態(tài)系統(tǒng)更易于突破穩(wěn)態(tài)條件，導致了草地沙漠化和草地灌叢化等退化現象。在內蒙古大部分地區(qū)水分限制條件下，堅持減少人類活動影響，以自然恢復為主的方針是生態(tài)建設的必然要求，在部分生態(tài)系統(tǒng)已經發(fā)生不可逆轉的地區(qū)，則需要進行人工修復與重建。那么，如何判斷生態(tài)系統(tǒng)變化是否突破了穩(wěn)態(tài)？這就需要通過長時間監(jiān)測數據序列的構建，識別影響生態(tài)系統(tǒng)恢復能力的關鍵結構參數，判讀生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉換的臨界點，從而為生態(tài)系統(tǒng)保護、修復和重建提供明確指標和閾值。
三是認識生態(tài)功能近程效應與遠程效應的關系。生態(tài)系統(tǒng)服務功能被定義為生態(tài)系統(tǒng)要素與過程所形成及維持的人類賴以生存的自然壞境條件與效用，可以簡單理解為生態(tài)系統(tǒng)給人類提供的各種惠益。該定義一方面強調著需要從結構認知走向功能認知，不能簡單的以森林、草原、湖泊的面積和數量規(guī)模作為評價標準，而有必要進一步刻畫生態(tài)安全屏障的防風固沙、碳固定、水源涵養(yǎng)、水質凈化、生境質量維持等生態(tài)功能；一方面也預示著這些生態(tài)功能對應的效益是空間流動的，有必要全面認知生態(tài)安全屏障建設的本地效應、鄰域效應和遠程效應。正是由于生態(tài)安全屏障建設的功能效應并不一定完全發(fā)生在本地，所以在科學上需要強化調査指標的空間精確性、監(jiān)測時間序列的對應性、情景模擬的時空參數匹配性，從而為諸如上游生態(tài)保護的下游產水輸沙效應、旱區(qū)風沙源治理的城市空氣質量維持效應、大規(guī)模造林的固碳效應等生態(tài)建設異地功能效應評估提供定量支持，為生態(tài)安全屏障功能優(yōu)化提供全域視野。
四是認識生態(tài)系統(tǒng)服務功能與民生福祉的關系。生態(tài)安全的主體是人，目標是在保持生態(tài)系統(tǒng)功能的基礎上維持和提升人類福祉，因而民生福扯的概念從需求側的角度進一步明確了生態(tài)安全屏障建設的目標和效益。在不同社會發(fā)展階段和地域文化下，民生福祉的表現形式可能是多樣的，內蒙古不僅不能直接照搬國際經驗，并且在狹長的地理格局下也不宜劃定自治區(qū)內部的統(tǒng)一標準。例如：地處黑河下游的居延海通過生態(tài)輸水不僅維持了湖泊，提升了生物多樣性，而且?guī)恿吮镜氐谌a業(yè)的發(fā)展；巴彥淖爾市“山水林田湖草沙”生態(tài)保護修復工程為綠色發(fā)展提供生態(tài)基石，提升了“天賦河套”農產品區(qū)域公用品牌形象。為了認識綠水青山持續(xù)發(fā)揮的生態(tài)效總和經濟社會效益，有必要從社會＿生態(tài)系統(tǒng)的科學原理出發(fā)，進一步規(guī)范資源環(huán)境效益和經濟社會效益的度量標準，確定增強區(qū)域民生福祉的代表性生態(tài)功能和社會效益指標，用于生態(tài)建設的效應評估和監(jiān)測預警，從而有機串聯(lián)資源－資本－資產三者的關系，為綠色發(fā)展目標下的生態(tài)安全屏障建設架起從自然到社會、從科學到決策的橋梁。
