可持续生态学

可持续生态学系用生态学原理和方法解决自然与社会经济协调发展问题,或者说生态学不断将人类及其社会经济活动纳入研究范畴而形成的自然科学与社会科学的交叉学科。40年来,我国在可持续生态学研究和实践领域取得了丰硕的成果,一是提出了"社会-经济-自然"复合生态系统理论;二是构建了适应中国国情的可持续发展评价指标体系;三是推进实施了国家可持续发展战略,并在不同时空尺度进行了试点示范;四是将可持续发展的区域生态安全格局和生态风险管理理论与方法应用于城市与区域发展规划中,并利用生态补偿机制推进跨域的生态安全格局建设;五是为国家生态文明建设规划纲要的出台提供了重要的科学支撑,有力地推进了生态文明建设战略的实施;六是系统地研究了全球气候变化对中国生态系统的影响,科学评估了气候变化的现状、趋势及其影响,提出了气候变化的生态适应对策;七是不断推进国家和地方层面的生态省、生态市、生态县建设,创建了不同层次和规模的可持续发展实验区、国家可持续发展议程创新示范区、生态农业试点示范县、生态工业示范园区等。本文从宏观生态学与可持续发展、生态城市与可持续发展、生态产业与可持续发展三个方面评述可持续性生态学的研究进展。可持续生态学的重点研究内容随着时代发展而不断更新,生态文明建设、生态安全格局构建、落实联合国2030可持续发展目标、应对全球环境变化、新型城市化和工业化对生态系统的影响等是当前和未来一段时间的研究热点。     

生态整合与文明发展

探讨了快速发展中“不平衡、不协调、不可持续”问题的生态学成因,总结了社会-经济-自然复合生态系统概念提出30年来理论和方法的研究进展,阐述了生态整合的内涵、方法和将生态文明融入经济、政治、文化和社会建设的各方面和全过程的科学基础、系统方法和整合技术,指出新时期生态学的研究对象正从组分到关系、从物质到信息、从结构到功能、从学苑到社会转型;生态学的研究方法正从测量向测序、寻优向寻适的方向演化.提出社会小康、生态中和、科学大智是生态文明新时代美丽中国的新形象.     

大尺度陆地生态系统科学研究的理论基础及其技术体系之探讨

大尺度的陆地生态系统科学研究是在生物多样性保护、应对全球气候变化、区域生态环境治理及全球社会经济可持续发展的科技需求背景下应运而生的生态学及生态系统科学前沿领域,并在我国的生态文明建设社会实践中快速发展。本文在系统论述大尺度陆地生态系统科学研究的科技使命基础上,重点梳理和探讨了区域及大陆尺度的生态系统科学研究理论基础和方法学问题,进而基于宏生态系统生态学理论,新提出了宏观生态系统科学的基础理论、科学概念及其研究方法体系的逻辑框架。本文重点探讨了: 1) 基于生态系统的系统学特性,发展多维视角的“生态系统科学概念网络体系”;2) 基于生态系统整体性和涌现性理论,发展“生态系统状态变化分析理论体系”;3) 基于生态系统属性及状态概念,发展生态系统结构-过程-功能-服务级联关系的“整合研究方法学理论体系”的学科内涵及应用问题,进而论述了发展区域及大陆尺度宏观生态系统科学研究的方法体系,提出构建新一代大陆尺度生态系统观测研究实验网络,完善“联网观测-联网实验-数值模拟-知识融合”四位一体的科学研究技术体系的必要性。     

山水林田湖草生态保护修复的理论支撑体系研究

山水林田湖草生态保护修复关系到我国生态文明建设和美丽中国建设进程,关系到国家生态安全和中华民族永续发展。开展山水林田湖草生态保护修复是生态文明建设的重要内容,是贯彻绿色发展理念的有力举措,也是破解当前生态环境与经济发展之间难题的必然要求。通过总结梳理当前我国山水林田湖草生态保护修复工作的进展与概况,立足于“山水林田湖草是生命共同体”的理论核心,详细阐释了山水林田湖草生态保护修复的内涵及理论体系。山水林田湖草生命共同体的基础理论是以生态系统生态学为支撑,基于流域生态学、恢复生态学和景观生态学的理论诠释山水林田湖草生命共同体的时空区域尺度及流域内部各生态系统之间的耦合机制,通过复合生态系统理论构建山水林田湖草生命共同体的社会、经济、自然生态系统的“架构”体系,明确了流域可持续发展是山水林田湖草生命共同体的最终发展目标。在构建山水林田湖草生态保护修复理论支撑体系的基础上,进一步总结凝练了山水林田湖草生态保护修复的技术体系,包括生态保护、修复与恢复技术、生态建设技术、生态功能提升技术、生态服务优化技术与监督管理技术等,为我国山水林田湖草生态保护修复工作提供坚实的理论和技术支撑体系。     

我国区域尺度生态系统管理中的几个重要生态学命题

生态系统管理学是研究生态系统管理的理论与实践技术,相关政策和管理策略的综合性应用生态学。当前,综合研究全球或区域尺度生态系统管理模式及其相关的重大科学问题不公是人类社会可持续发展的迫切需要,也是生态系统管理学的重要发展方向和科学任务,为此,本文系统地论述了生态服务功能、可持续性、复杂性和不确定性的综合评价与生态学机制,自然资源保护、生态系统健康以及退化生态系统恢复的生态学基础,生态系统管理的基础生态学过程,生态系统适应性管理的理论与实践,生态系统网络研究,监测和成果集成,区域尺度生态系统管理的综合性专题研究等一系列重要生态学命题,讨论了这些生态学命题的国内外研究进展及其发展方向。     

大尺度区域生态环境治理及国家生态安全格局构建的技术途径和战略布局

陆地生态系统是地球生物圈系统的核心组分,是人类生活、生产及社会经济活动的场所。然而,人类文明发展和科学技术进步在不断地扩大对资源的利用规模和强度,也导致了严重威胁社会可持续发展的全球气候变化、生物多样性丧失、环境污染、资源枯竭、生态系统退化等环境问题。社会公众期望生态学研究能够为区域、大陆及全球尺度的生态系统的利用和保护、维持人类社会可持续发展提供科学理论及系统性的解决方案。本研究以服务中国生态文明建设、生态安全格局构建、区域生态环境治理,以及宏观生态系统科学发展为目标,回顾了中国的区域生态环境治理成效及经验;分析了我国生态文明建设对大尺度生态系统科学研究的科技需求与时代特征,提出了利用基于自然的宏生态系统途径的新思路提升区域生态环境治理及安全格局构建的设想。在此基础上,讨论了中国的大尺度区域安全格局构建及生态环境治理的新思路、战略布局、技术途径与科技支撑体系,为中国安全、健康和美丽的国土空间利用及生态文明建设进步提供理论参考。     

面向生态监管的多等级生态功能网格概念与框架

科学有效的生态监管是落实我国生态文明建设、保障区域生态安全、实现城市可持续发展的必要途径和重要抓手。生态系统的监管涉及到社会、经济、自然等多个维度,水、土、气、生等多类要素,国家到局地等多个尺度。目前,已有生态监管常存在生态系统、生态要素、行政单元的割裂。如何整体考虑以上特征,开展科学的、系统的、空间显性的生态监管亟需理论技术的创新。通过整合等级斑块动态范式、复合生态系统理论、多功能景观理论,构建了多等级生态功能网格框架,以期为生态监管提供一个综合的概念与技术框架。等级斑块动态范式从等级作用的角度构建了多等级网格骨架,复合生态系统理论从多个维度丰富了多等级网格内涵,多功能景观理论明确了网格的功能。通过耦合多等级生态功能网格的划分、评价和监管,可实现系统、整体、差异化的生态监管,为生态文明建设提供有力支撑。     

自豪 自信 自省——寄语中国生态学

生态学已经不仅是当今发展最快的科学领域 ,同时还逐步成为普通公民行为和政府决策的重要科学基础。我国自然环境复杂 ,几千年的文化 ,蕴涵着深邃的生态学思想。生态系统类型十分丰富为我国生态学者提供了独有的科研舞台。近年来生态学发展很快 ,有的领域正在走向世界生态学研究的前沿。我国政府对生态建设愈来愈重视 ,并提出全面、协调、可持续的科学发展观 ,它不仅为我国今后社会发展提出了方向 ,同时也必将为生态学的发展起到重大的指导和推动作用。我国生态学界应积极面向社会经济发展的需要 ,为社会经济的可持续发展作出重要贡献     

推进生态文明建设,促进区域可持续发展——中国生态文明与可持续发展2020年学术论坛述评

中国生态文明与可持续发展2020年学术论坛于2020年11月11日至15日在江西省南昌市举行，论坛吸引了来自国内70余所高校和科研院所的近360名专家学者参与。本次论坛的主题是"推进生态文明建设，促进区域可持续发展"。论坛围绕9个专题展开，分别是：（1）流域生态环境保护与可持续发展；（2）生态文明建设与乡村可持续发展；（3）高原生态保护与可持续发展；（4）生态经济与区域发展；（5）生态文明与国土空间规划；（6）生态文明背景下的国土综合整治与生态修复；（7）喀斯特地区生态文明建设与可持续发展；（8）湿地监测评估与规划管理；（9）生态系统服务与生态产品供给。对我国生态文明建设与区域可持续发展研究的启示有：（1）加强生态文明建设，深化生态系统服务与可持续发展之间的动态连接；（2）注重社会-生态系统的耦合；（3）关注区域间的平衡，协同促进区域可持续发展；（4）开展国土空间生态修复、推动生态文明建设与可持续发展。     

景感生态学在流域生态系统保护与修复实践中的应用——以大凌河流域北票段为例

生态系统保护与修复已成为我国生态文明建设的一项核心内容，自2016年以来，在全国24个省（自治区、直辖市）已开展了25个山水林田湖草生态保护修复工程试点工程。以大凌河流域北票段为研究区，探讨了景感生态学理论在山水林田湖草生态系统保护与修复实践中的应用。基于景感生态学理论，构建大凌河流域北票段生态系统保护与修复综合治理框架，以保持、改善和提升生态系统服务，实现可持续发展为目标，构建了"一中心、二重点、五要素、六工程"的生态系统保护与修复景感空间体系，并基于此将大凌河流域北票段生态系统保护与修复分为5个重要治理区域，形成"一带四区"的生态安全格局，提出了应用景感生态学理论，构建区域居民的共同行为规范，引导并实现人类对自然生态系统的有利影响，进一步提升生态系统保护与修复效果的对策建议。通过大凌河流域北票段的分析案例，以景感营造的理念开展区域生态系统保护与修复顶层设计，为促进区域可持续发展提供思路和途径。     

创新生态科学,建设美丽中国——2016年第十五届中国生态学大会综述

综述了2016年8月25日至27日在兰州大学举行的第十五届中国生态学大会的8场特邀报告,29个主题会场和“全国生态学研究生论坛”的多个报告,内容包括全球变化生态学、景观生态学、保护与恢复生态学、生态系统管理、动植物行为与生态功能、人文与农业生态学等6个分支领域。内容从微生物到动植物,从微观尺度到宏观尺度,从自然生态到人文生态均有涉及。报告内容表明,单纯的基础研究比例在减少,应用型基础研究和应用研究的比重较前几届有增高,多学科交叉研究报告显著增加,未来生态学的发展不断贴近生产实践、朝向“多学科交叉的应用型研究”方向发展,可持续性和绿色发展趋势明显。另外,本文还结合现代生态学100个关键科学问题进行了探讨和总结。会议围绕“创新生态科学,建设美丽中国”的主题,旨在探讨生态文明建设的新途径,绿色发展的新道路,为我国生态学领域各类成果搭建了充分的展示平台,为生态学及其相关领域的交流和合作提供了重要渠道,其中华东地区和华北地区（含北京）的报告和参会人数一直维持较高比例。总之,此次会议不仅促进了我国生态学领域专家、学者的交流与合作,也充分展现了我国生态学的研究水平,扩大了我国生态学的影响,对促进我国生态学发展起到了积极作用。     

设计生态系统绩效研究专题导读

面对全球,特别是中国大范围的生态与环境问题,设计生态学应运而生:通过人工设计生态关系,修复、重建甚至创造基于自然的生态系统,已经成为当下生态文明和美丽中国建设的关键途径。人类有关生态科学的研究成果、古老文明的生态智慧积累和当代人对美好生活的向往是设计生态的三大灵感源泉,使设计的生态具有基于自然的、以综合生态系统服务为导向的、科学和艺术完美结合的特质。本专栏发表了对若干人工设计生态系统的绩效研究,研究结果已经给设计生态学在解决中国当下生态与环境问题的前景带来希望,尤其在城乡大规模生态修复方面显示出广泛的应用前景。设计生态学必将成为生态文明时代的一门崭新而极富挑战的新学科。     

区域生态学时代来临——第十八届中国生态学大会区域生态专题研讨会述评

在简要分析区域生态从松散研究向学科方向演进历程的基础上,介绍了第十八届中国生态学大会区域生态专题研讨会的主要内容和特点,认为该次研讨体现了理论、方法和应用的融合,国家需求与学术前沿的结合,区域特色鲜明,较以往在学术水平和国际视野上都有所提升。国际生态学也正在经历着研究范式的不断丰富和发展,区域生态学在这个转型发展的过程中发挥了重要推动作用。区域生态学的兴起,恰逢生态文明建设和可持续发展转型的重大机遇。学科未来发展中要抓住这一机遇,面向区域生态文明建设和可持续发展的现实需求,深化学科的理论与方法体系,形成宏观生态学与社会需求相联接的前沿和桥梁。     

基于文献计量分析的中国乡村生态学研究综述

我国已全面建成了小康社会，新发展阶段对乡村生态环境保护治理提出更高要求，乡村生态振兴既要提升生态环境质量，又要促进农民农村共同富裕的实现。在时代发展需求中，乡村生态学的研究成果不断丰富，概念内涵不断扩展，有必要对过去20年中国乡村生态学研究进行梳理和总结，为美丽乡村建设、自然资源保护、乡村可持续发展提供理论依据。对中国乡村生态学研究进行文献计量和可视化分析，通过绘制可视化知识图谱，梳理了20年以来中国乡村生态学研究的发展脉络，提出人类感知与社会需求的层级递进是推动乡村生态学研究发展的一个主要驱动力；针对乡村生态热点，提出4个方面的研究趋势，即乡村生态环境精细化治理与预警、乡村建设中的生态环境政策和制度、乡村景观规划与乡村生态文化建设和农村生产生活消费绿色化发展与可持续性；最后，围绕需求层级理论和乡村生态系统服务，构建了乡村生态学学科边界框架，强调在多学科交叉的基础上，针对乡村生态研究的多层次多尺度的特征，重点开展乡村生态系统中社会、经济、生态多要素对乡村生态系统的综合作用及其之间相互影响关系的研究。     

宏观生态系统科学整合研究的多学科知识融合及其技术途径

综合认识大尺度的宏观生态系统结构功能、空间变异和动态演变的过程机理和模式机制,实现对生态系统变化及其对人类福祉影响的定量模拟、科学评估和预测预警,服务生态系统的利用保护及调控管理,是当代宏观生态系统科学的重要发展方向,正在孕育并形成大尺度的宏观生态系统科学整合生态学(IEMES)研究新领域。本研究通过对宏观生态系统科学整合生态学研究的基础理论、多学科知识融合途径及其关键技术问题的系统分析,形成以下几个基本认识: 1)宏观生态系统科学整合生态学研究是以区域、大陆和全球尺度的宏观生态系统为研究对象,采用多学科知识融合方法和技术,致力于解决人类社会发展的食物安全、资源安全、生态安全、环境安全等重大资源环境问题。2)宏观生态系统科学整合生态学研究的基本科技任务是: 理解宏观生态系统的结构功能基本属性,监测生态系统状态变化,解释生态系统时空演变规律,认知生态系统运维过程机理,定量评估生态系统功能状态及服务能力,预测生态系统动态演变及地理格局,预警生态系统变化及生态环境灾害。3)宏观生态系统科学整合生态学研究需要重新构造“多源数据分析-多模型模拟-多学科知识融合”的理论和方法学体系,发展“多尺度观测、多方法印证、多过程融合、跨尺度模拟”的多学科知识融合关键技术。4)大陆尺度的地基-空基-天基多时空尺度生态系统观测试验网络是承载多学科知识深度融合研究的基础科技设施,需要围绕区域、大陆和全球尺度的宏观生态系统科学问题,发展多要素-多过程-多界面-多介质-多尺度-多方法的多学科维度生态学知识融合关键技术。     

生态系统质量及其状态演变的生态学理论和评估方法之探索

生态文明建设和生态环境治理是国家治理的基本任务之一,我国已经明确提出了提升生态系统质量和稳定性的目标。然而,生态系统质量的科学概念及其状态演变的评估理论和方法却是一直困扰学术界且尚未形成广泛共识的难题。本文在梳理生态系统质量的科学概念及其状态演变研究进展基础上,借鉴物质生产的产品质量、质量管理和质量评价概念,论述了生态系统质量概念及生态学理论基础,从生态系统的自然属性-社会属性-经济属性及其相互关系,生态系统组分-结构-过程-功能-服务-功效的级联关系,系统要素-系统-环境互馈关系,以及生态系统的状态波动-数量变化-质量改变的逻辑关系等视角,讨论了生态系统质量及演变的科学内涵,进而从自然资源环境系统、典型生态系统、区域宏观生态系统、生态工程效应/功效等方面,提出了多应用目标的生态系统质量变化评估的视角和方法。     

基于生态系统服务视角的人类福祉评估技术方法体系

不管是联合国2030可持续发展目标,还是我国的生态文明建设,最终的目标都是协调好人与自然的关系,保证生态系统服务的可持续供给以提高人类福祉。过去二十年来,随着生态系统服务成为国际生态学研究的前沿和热点,生态系统服务与人类福祉之间的关系也得到越来越多的重视。而定量刻画二者之间关系的前提是在一个统一的概念框架下建立各自的量化评估指标体系。不过,目前大部分的研究集中在生态系统服务的评估,而对人类福祉评估的研究相对匮乏,因此急需一套对人类福祉进行评估的技术方法。笔者结合多年的理论和实践,对人类福祉评估的理论基础与技术方法进行了系统地归纳与整理,以期为生态系统服务与人类福祉之间量化关系的研究提供参考。     

城市生态系统修复研究进展

城市生态系统是社会-经济-自然复合生态系统。城市生态系统修复的实质是协调好城市复合生态系统的自然过程、经济过程和社会过程之间的关系,促进复合生态系统的各方面协调高效可持续发展。以城市绿地、城市湿地、城市废弃地三类主要的城市生态空间为对象,论述了城市生态系统修复的研究进展,提出当前城市生态系统修复存在以人工修复技术为主、自然修复不足、机理和量化研究缺乏、理论和应用脱节、管理机制不健全、复合生态系统理论体现不足等问题。梳理了当前城市生态系统修复的研究热点,包括城市生态系统修复机理、城市生态资产与生态系统服务、城市生态系统质量和健康、问题导向的生态修复、面向人类福祉的生态修复、生态修复多学科融贯,以及新方法和新技术的应用等几个方面。提出了城市生态修复与管理的相关对策和建议,可为我国城市生态系统修复的研究和实践提供参考。     

区域尺度生态修复空间辨识研究进展

区域尺度辨识生态修复空间是进行生态恢复与重建的重要前提,对区域生态文明建设和可持续发展具有重要作用。如何构建科学合理、面向政策和民众需求的生态修复空间辨识指标体系,目前已成为生态学研究的热点问题之一。系统梳理生态空间评价理论,综合构建生态修复空间辨识框架,包括评价对象的选择、评价指标筛选的原则、指标体系构建的主要方法和评价指标权重设定等方面,在区域生态评价的基础上,强调政策目标、民众需求,构建了生态质量、生态系统服务、生态系统健康3个方面18个指标,能够较全面反映区域生态空间主要特征,以期为构建区域尺度生态修复空间辨识指标体系提供参考,为生态恢复和重建提供科学依据。研究还展望了区域尺度下生态修复空间辨识的重点发展方向,即加强复合生态系统理论的应用,统筹社会、经济、自然因子开展综合评价,并推动多尺度评价结果的融合与应用。     

区域生态文明建设水平综合评估指标

2007年中国政府提出"生态文明"建设以来,已批准了三批52个生态文明建设试点。生态系统与社会经济发展的复杂性要求科学、客观地评估区域生态文明建设,以便科学地决策和行动。区域生态文明建设是一个复合的过程,其核心在于社会-经济-自然复合生态系统各组分的和谐进步。因此,基于生态系统服务(ES)、生态足迹(EF)和人均GDP3个指标,以及这3个指标所代表的资源禀赋、人类对自然生态系统的占用、经济增长之间的线性逻辑关系,构建综合性相对指数;并以此对2010年中国大陆各省(市、直辖市)的生态文明建设水平进行了综合评估,其中,海南省的生态文明建设指数最大,为0.5091,北京市的指数最小,为0.0377;最后,分析了2010年中国大陆各省(市、区)生态文明建设的生态压力和生态效率,北京、天津和上海3个直辖市处于低资源禀赋高资源消费状况,全国大多数省(市、区)处于低消耗和低产出的阶段,经济增长尚有较大的潜力。