再论可持续性科学: 新形势与新机遇

近10年来,可持续性科学蓬勃发展,已成为21世纪全球普遍关注的一个重要的新科学领域.然而,在大力提倡可持续发展和生态文明建设的中国,可持续性科学尚未引起科学家和实践者的足够重视.为促进可持续性科学在中国的发展,2014年邬建国等曾撰文介绍什么是可持续性科学.本文进一步探讨了这一问题,并补充阐述了可持续性科学与可持续发展研究的关系、可持续性科学的科学范式及其8个基本论题.基于对可持续性科学发展动态的分析,作者认为,一方面,可持续性科学已进入系统推进的成熟发展期;另一方面,虽然我国可持续发展研究、实践与教育的热情高涨,但在可持续性科学领域起步较晚,落后于主要发达国家和南非.为此,本文在文献综述的基础上,提出促进中国发展可持续性科学的“三位一体”策略:一是“请进来”以服务中国实践;二是“走出去”以贡献中国智慧;三是“中西医结合”以引领学科发展.     

什么是可持续性科学?

可持续发展是我们时代的主题,也是人类面临的最大挑战.自20世纪70年代,尤其是近20年来,可持续发展的概念日益频繁地出现在学术文章、政府文件以及公益宣传和商业广告之中.然而,为可持续发展提供理论基础和实践指导的科学——可持续性科学——是在21世纪初才开始形成的.该科学在短短的十几年中迅速开拓、不断发展,正在形成其科学概念框架和研究体系.中国是世界大国,是可持续性科学的哲学思想——"天人合一"——的故乡,有必要承担起时代之重任,在追求"中国梦"的同时促进全球可持续发展,并积极参与进而引领可持续性科学的研究和实践.为了帮助实现这一宏伟而远大目标,本文拟对可持续性科学的基本概念、研究论题和发展前景作一概述.可持续性科学是研究人与环境之间动态关系——特别是耦合系统的脆弱性、抗扰性、弹性和稳定性——的整合型科学.它穿越自然科学和人文与社会科学,以环境、经济和社会的相互关系为核心,将基础性研究和应用研究融为一体.可持续发展的核心内容往往因时、因地、因人而异.因此,可持续性科学必须注重多尺度研究,同时应特别关注50到100年的时间尺度和景观以及区域的空间尺度.景观和区域不但是最可操作的空间尺度,同时也是上通全球、下达局地的枢纽尺度.可持续性科学需要聚焦于生态系统服务和人类福祉的相互关系,进而探讨生物多样性和生态系统过程,以及气候变化、土地利用变化和其他社会经济驱动过程对这一关系的影响.我们认为,景观和可持续性是可持续性科学的核心研究内容,也将是可持续性科学在以后几十年的研究热点.     

什么是可持续性科学

可持续发展是我们时代的主题,也是人类面临的最大挑战.自20世纪70年代,尤其是近20年来,可持续发展的概念日益频繁地出现在学术文章、政府文件以及公益宣传和商业广告之中.然而,为可持续发展提供理论基础和实践指导的科学——可持续性科学——是在21世纪初才开始形成的.该科学在短短的十几年中迅速开拓、不断发展,正在形成其科学概念框架和研究体系.中国是世界大国,是可持续性科学的哲学思想——“天人合一”——的故乡,有必要承担起时代之重任,在追求“中国梦”的同时促进全球可持续发展,并积极参与进而引领可持续性科学的研究和实践.为了帮助实现这一宏伟而远大目标,本文拟对可持续性科学的基本概念、研究论题和发展前景作一概述.可持续性科学是研究人与环境之间动态关系——特别是耦合系统的脆弱性、抗扰性、弹性和稳定性——的整合型科学.它穿越自然科学和人文与社会科学,以环境、经济和社会的相互关系为核心,将基础性研究和应用研究融为一体.可持续发展的核心内容往往因时、因地、 因人而异.因此,可持续性科学必须注重多尺度研究,同时应特别关注 50到100年的时间尺度和景观以及区域的空间尺度. 景观和区域不但是最可操作的空间尺度,同时也是上通全球、下达局地的枢纽尺度.可持续性科学需要聚焦于生态系统服务和人类福祉的相互关系,进而探讨生物多样性和生态系统过程,以及气候变化、土地利用变化和其他社会经济驱动过程对这一关系的影响.我们认为,景观和可持续性是可持续性科学的核心研究内容,也将是可持续性科学在以后几十年的研究热点.     

国际景观生态学研究新进展

20世纪90年代中期以来,国际景观生态学发展迅速.景观生态学研究最为活跃的地区集中在北美、欧洲、大洋洲(澳大利亚)、东亚(中国),表明景观生态学理论、方法和应用的广泛性和越来越高的认知度.从研究内容上看,景观生态评价、规划和模拟一直占居主导地位,其次是景观生态保护与生态恢复、景观生态学的理论探讨.随着景观生态学研究的深入,以科学和实践问题为导向的学科交叉与融合不断加强,促进了景观生态学新的学科生长点的形成和发展,主要包括水域景观生态学、景观遗传学、多功能景观研究、景观综合模拟、景观生态与可持续性科学.在全球化背景下,中国的景观生态学研究也已经取得了长足进展,国际同行开始关注并在重要学术刊物上评介中国的景观生态学研究,标志着中国景观生态学已逐步走上国际舞台.然而,中国景观生态学进一步发展的挑战和机遇并存.中国科学家需要抓住人类对可持续发展和可持续性科学的共同夙求,放眼国际前沿、服务本土需求,从中国自身的特色出发,关注受人类干扰的和以人为主导的景观,以景观格局与生态过程的多尺度、多维度耦合研究为核心,区域综合与区内分异并重,推动综合整体性景观生态学的建立和完善.     

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。     

区域资源环境承载力科学概念及其生态学基础的讨论

资源环境承载力是生态学领域的一个重要概念,其理论和实践研究已成为衡量区域可持续发展的重要依据.但是有关生态学基础与资源环境承载力的科学联系仍未明确,其中有哪些生态学理论对资源环境承载力的发展起到了支撑作用还没被厘清,这使得资源环境承载力的科学概念十分模糊.本文在讨论资源环境、生态系统承载力科学概念及其发展的基础上,系统...     

协同应对全球变化, 促进可持续发展——"未来地球2025愿景"

2014年11月,国际科学联盟发布了"未来地球2025愿景"。愿景制定了未来十年该计划的学科发展体系,提出将推进以解决问题为导向的科学研究,加强交叉学科发展,贯彻"协同设计、协同实施、共享成果"的创新思路,发展新知识应对全球变化挑战,向可持续性转变。从总体构想、学科发展、创新思路、预期成果四个方面阐述了"未来地球2025愿景"。同时,认为我国应以"未来地球"计划为契机,深刻理解可持续发展内涵,转变发展观念;在自然科学和社会科学方法的基础上发展综合集成研究,构建"经济-社会-环境"健康发展系统;重视交叉学科与前沿领域研究,发展新知识,应对全球变化挑战。     

“2007世界生态高峰会”将于2007年在京召开

由中国生态学学会和Elsevier出版集团共同发起并由国际生态学会、美国生态学会、东亚生态学联盟等23个国内外学术机构共同组织的“2007世界生态高峰会”将于2007年5月22~27日与“东亚生态学会联盟第三次国际学术大会”在中国北京国际会议中心联合举行。会议主题为“生态复杂性和可持续性:21世纪生态学的机遇和挑战”。内容覆盖当前国内外社会、经济、环境可持续发展领域中急待解决的交叉性基础理论和应用研究议题。会议将针对不同大陆的多元性生态、经济、社会文化影响机理和实现生态可持续性多样化目标的技术手段开展学术交流,对相关科学、政策及实践方面的生态问题进行深层探讨。其目的是推动人类对生态系统复杂性的理解,为解决可持续发展领域中急待解决的环境问题提供科学依据。会议将特邀十几位全球知名的科学家做主题报告,将向全世界展示中国生态建设和可持续发展领域的研究成果。出席本届大会的代表预计千余人,是生态和可持续发展领域在我国举行的规模较大的一次多学科交叉的学术大会。会议详细信息请见相关网站http://www.ecosummit2007.elsevier.com/和生态学会网站http://www.esc.org.cn,欢迎大家...     

城市可持续发展新型定量研究方法进展

城市体现了集约化的发展方式,以仅占陆地3%的面积承载了世界一多半的人口,因此城市是人类社会可持续发展的主阵地,城市可持续发展是区域可持续发展的重要实践。研究试图从可持续发展的基本内涵着手,聚焦于城市尺度的研究,梳理了相关理论和概念演变历程,着重对新型定量方法——评价指标体系法、复杂系统建模、资源环境可持续性探索等进行综述。研究发现指标体系法常用于传统的城市可持续发展评估,大多是针对表象的分析,隔离了系统内部的组织关联,对系统机理探索不够。资源环境对人类社会的发展起到基础支撑作用,从资源环境可持续性出发研究可持续发展诞生了一些较为创新的方法,但研究集中在描述人类对自然的压力和影响,而对于自然对人类的反馈以及人对自然的积极改造探索不足,也很难直接表达系统整体的可持续性。弹性思维和复杂系统科学近年来被多次用于解释城市运行的灰箱模型,但研究稍浅。研究提出可将弹性思维和复杂系统科学结合起来,借助数据科学和计算科学的新兴方法,分析城市的可持续发展,深入探索可持续性的科学表达和深层机理,为解决复杂的城市问题提供科学指导,为城市可持续发展提供理论依据。     

“2007世界生态高峰会”将于2007年在京召开

由中国生态学学会和Elsevier出版集团共同发起并由国际生态学会、美国生态学会、东亚生态学联盟等23个国内外学术机构共同组织的“2007世界生态高峰会”将于2007年5月22-27日与“东亚生态学会联盟第三次国际学术大会”在中国北京国际会议中心联合举行．会议主题为“生态复杂性和可持续性：21世纪生态学的机遇和挑战”．内容覆盖当前国内外社会、经济、环境可持续发展领域中亟待解决的交叉性基础理论和应用研究议题．会议将针对不同大陆的多元性生态、经济、社会文化影响机理和实现生态可持续性多样化目标的技术手段开展学术交流,对相关科学、政策及实践方面的生态问题进行深入探讨．其目的是推动人类对生态系统复杂性的理解,为解决可持续发展领域中亟待解决的环境问题提供科学依据．会议将特邀十几位全球知名的科学家做主题报告,向全世界展示中国生态建设和可持续发展领域的研究成果．出席本届大会的代表预计千余人,是生态和可持续发展领域在我国举行的规模较大的一次多学科交叉的学术大会．     

中国可持续发展政策试点文献计量研究——以可持续发展实验区和可持续发展议程创新示范区为例

可持续发展实验区（以下简称"实验区"）是一项地方试点示范工作,倡导实验区基于自身特点设计实验主题,自行探索可持续发展的典型做法,依靠科技创新解决制约可持续发展的问题。作为可持续发展领域建设时间最长、覆盖规模最广、实验主题最为多样的政策试点,实验区已经积累了一定的研究,现有文献多集中于对发展理念的概念和框架探讨、可持续发展水平综合评估、区域发展耦合度和协调度计算、以及可持续发展投入产出效率差异等,为实验区理论研究和政策实践打下基础。为了系统梳理实验区研究的整体演进情况,为未来研究提供一个较为全面的参考,从文献计量的视角,对实验区和可持续发展议程创新示范区（以下简称"创新示范区"）为主题的研究进行科学知识图谱分析,厘清实验区研究的阶段性特点、研究领域、核心问题、前沿热点和科学合作网络结构,基于此提出未来可能的研究方向。研究结果表明实验区主题的发文量总体上呈波动趋势,研究者和研究机构的局部性合作较强;研究的核心问题始终围绕可持续发展在实验区的政策实践;研究前沿与宏观经济社会发展背景相呼应,其中可持续发展战略实施一直都是热点问题;经历了从可持续发展理念普及到可持续发展实践模式的历程。在可持续发展目标（SDGs）这一全球新形势下,为了更好地发挥实验区和创新示范区作为政策试点的作用,提出未来的研究方向：一是加强与SDGs研究的衔接;二是增加科技创新驱动可持续发展的研究;三是推进可持续发展典型问题和解决方案的系统研究。     

未来地球——全球可持续性研究计划

全球环境变化与可持续发展是当今人类社会面临的两大重要问题,为了运用新的科学知识应对全球变化产生的重大问题,实现可持续发展,国际科学联盟提出了“未来地球”计划。该计划整合了现有四大国际研究计划(IGBP、IHDP、WCRP和DIVERSITAS),成为应对全球环境变化、推动全球可持续发展的科学联盟。计划宗旨是发展有效应对全球环境变化所带来的风险与机遇的知识,支持向可持续性转变。该计划重视科研项目的协同设计、侧重不同尺度的研究、提供有力的决策支持和科学的政府间评估,并将围绕动态星球、全球发展、可持续性转变三个主题开展研究。中国当前发展也面临诸多问题,应对全球变化对中国既是挑战也是机遇,中国将积极参加“未来地球”计划,结合中国国情与特色科学问题,加强与国外科研单位的沟通,探索适合自身的可持续发展道路。     

景观可持续性与景观可持续性科学

人类活动已经剧烈地改变了自然环境,全球气候变化、生物多样性丧失、环境污染等种种迹象表明当今世界正处在一个不可持续的运行轨迹上,实现可持续发展成为21世纪人类面临的巨大挑战。景观是理解与塑造人类社会和环境关系最具操作性的尺度,也是提供景观服务,实现人类福祉最重要的场所。景观可持续性研究对于人类具有重要意义。景观可持续性是指特定景观所具有的、能够长期而稳定地提供景观服务、维护和改善本区域人类福祉的综合能力。景观可持续性具有跨学科、多维度特征,强调景观弹性和可再生能力;景观服务是景观可持续性研究中的重要概念,它是连接自然资本与人类福祉的关键桥梁,也是将景观可持续性与景观生态学紧密联系在一起的纽带。格局-过程-设计新范式的产生是景观可持续性研究的新发展。在景观可持续性快速发展的同时,聚焦于景观和区域尺度的景观可持续性科学应运而生。景观可持续性科学以景观格局、景观服务、人类福祉三者之间的动态关系为主要研究内容,充分融合了景观生态学空间显示方法、可持续性指标体系和GISRS等方法技术,其理论框架和研究方法体系正在逐步形成和完善之中。景观可持续性科学是可持续性科学的重要组成部分,虽然处于刚刚起步阶段,它必将成为未来十多年可持续性科学的研究热点。     

可持续发展研究的学科动向

近40年来,可持续发展的概念、理论和方法不断拓展,已成为当今国际社会普遍关心的热点问题。利用中国知网(http://epub.cnki.net)的网络平台,分别以"生态学"、"经济学"、"社会学"以及"可持续发展"为关键词,对6个数据库跨库检索1993年至2011年的所有文献。分别从以上3个学科的角度,对这些文献的研究内容、研究方法进行了统计,分析国内可持续发展研究的趋势。结果表明,可持续发展的研究在3个学科方向上都表现出多学科交叉性、领域综合性、方法定量化的总体趋势;其中生态学在研究方法上较为突出。     

2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

生态脆弱区生态工程效益评价的比较研究

改革开放40年以来,我国经济快速发展,人民生活水平不断提高,但生态环境持续遭到破坏,已成为阻碍经济社会可持续发展的主要瓶颈。为了解决出现的生态环境问题,我国实施了一系列生态工程。国内外学者关注中国生态工程实施的效果,对工程效益进行了各自的评价研究。通过文献整理法和比较研究法,从评价指标、评价对象、评价理论方法3个方面对评价中国生态工程效益的国内外研究进行了比较分析。结果表明:1)国内研究存在"过定量化"和不评价效益可持续性的不足;2)国外研究有指标贴近实际、评价效益可持续性、借鉴多学科的优点;3)国内外研究的差异来源于其思维方式和关注重点的不同,即国内偏重理论评价,而国外关注实际效益;4)国内研究可以从以下方向来改进:定性定量相结合、评价效益可持续性、借鉴其他学科。以期有助于美丽中国的建设。     

新时代,新征程,与中国科学同行

正《中国科学》《科学通报》(简称"两刊")自1950年创刊以来,曾经发表了大量重要的科研成果,见证和推动了中国科学技术的不断进步和发展,并为促进我国科学家与国际学术界的交流发挥了重要的作用.自2008年以来,在中国科学院学部的支持下,"两刊"从办刊理念和目标、管理体系、体制机制、办刊队伍等方面进行了一系列改革,目前已经初见成效,呈现出良好的发展态势.《中国科学:生命科学》(中、英文版,下同)为"两刊"系列期刊之一,力求及时报道生命科学研究领域的     

可持续性科学研究热点及其知识基础——以Sustainability Science载文数据为例

以Sustainability Science 2006—2015年间刊载的论文为基础数据,应用Cite Space软件,采取文献共被引分析、关键词共现分析、突现词分析等方法对可持续性科学研究现状进行可视化分析。研究发现,Sustainability Science载文质量和国际影响力逐年上升;日、美、德、澳、加5国及东京大学、联合国大学、亚利桑那州立大学、茨城大学、京都大学、大阪大学、中国科学院等研究机构发文量位居前列,具有较强的研究实力。Komiyama H、Lang D J、Miller T R、Talwar S、Clark W S等是期刊载文引用较多的作者,显示了这些学者在可持续性科学领域的权威性。可持续性科学研究主要聚焦"可持续性"、"气候变化"、"概念框架"、"管治"、"脆弱性"、"适应性"、"恢复力"等热点问题。可持续性科学研究的知识基础主要包括"学科发展"、"跨学科研究"、"规划机制"、"灾害管控"、"信息管理"、"海岛环境"、"沿海脆弱性评估"、"土地利用"和"生态景观"等研究领域。     

面向可持续未来的生态系统服务——第十届生态系统服务伙伴关系全球大会述评

第十届生态系统服务伙伴关系全球大会（10th Ecosystem Services Partnership World Conference）于2019年10月20日-10月26日在德国下萨克森州首府汉诺威市召开。本次会议主题为"生态系统服务科学、政策与实践前进中的十年：面向一个可持续的未来",旨在探讨生态系统服务科学研究、政策支持、实践等方面的热点问题,交流最新研究成果,并寻求未来可持续发展的绿色解决方案,进一步推动生态系统服务研究与生态环境保护政策及实践的有机结合。本文对本次会议的开幕式、7场特邀报告,48个主题会场、160个海报展览等内容进行述评,大会内容围绕当前生态系统服务领域的前沿与热点领域展开,包括生态系统服务评估方法与模型,生态系统服务与可持续性、生物多样性、气候变化、土地利用变化与景观格局、区域政策分析与决策支持、城市绿色基础设施等方向。