后疫情時代生態保護與可持續發展
——中國生態文明與可持續發展 2021 年學術論壇述評

徐苡珊, 趙文武,*,韓 逸,胡寶清

1 北京師范大學地理科學學部地表過程與資源生態國家重點實驗室,北京 100875

2 北京師范大學地理科學學部陸地表層系統科學與可持續發展研究院,北京 100875

3 南寧師范大學北部灣環境演變與資源利用教育部重點實驗室,南寧 530001

1 大會概況

新冠肺炎疫情的爆發,對我國乃至全球人民的生命安全,社會的安定造成了深刻的影響。人類意識到新冠疫情爆發其背后的必然性,便是人類發展與生態環境的矛盾和沖突日益加劇[1]。如今,疫情這片籠罩在全人類命運上的烏云還未完全消散。因此,在當前乃至后疫情時代,保護生態環境,實現人與自然和諧共生,進而實現人類的可持續發展是一個重大科學命題。

2015年,第70屆聯合國可持續發展峰會通過了《變革我們的世界：2030 年可持續發展議程》[2],確定了17項全球可持續發展目標(SDGs)。全球可持續發展目標的確定不僅從社會、經濟、環境3個方面為世界可持續發展指出了方向,還為我國生態文明建設這一本土化的可持續發展實踐提供了指引。我國高度重視生態文明建設,自黨的十八大將保護生態環境、建設生態文明納入“五位一體”總布局以來,中國一直致力于生態修復、統籌生態系統綜合治理及其生態文明制度建設等領域,為推動全球的可持續發展提供了一條具有中國特色的可持續之路。

為促進區域間、學科間協同創新和學術交流,由中國行政區劃與區域發展促進會、南寧師范大學主辦,中國行政區劃與區域發展促進會生態文明與可持續發展專業委員會、北部灣環境演變與資源利用教育部重點實驗室承辦的“中國生態文明與可持續發展2021年學術論壇”于2021年11月20日至21日在南寧、南昌、濟南、昆明4地召開。本次論壇的主題為“后疫情時代生態保護與可持續發展”,采用線上和線下相結合的形式召開,論壇設立了大會主會場、9個專題分會場和研究生論壇。論壇圍繞以下專題進行了充分的研討：(1)人地系統耦合與可持續發展；(2)國土空間規劃與生態修復；(3)生態系統服務與生態產品價值實現專題；(4)農村宅基地退出與鄉村發展；(5)山地水土保持與鄉村振興；(6)生態保護修復與可持續發展；(7)流域生態文明建設與高質量發展；(8)喀斯特區生態文明建設與可持續發展；(9)海洋生態文明建設與向海經濟高質量發展。

本文圍繞新冠肺炎疫情對生態環境的影響、生態文明建設視角下的生態環境保護、生態保護推進可持續發展等議題對論壇進行述評,以期為協同推進經濟高質量發展與生態環境高水平保護提供理論依據和創新視角。

2 后疫情時代生態保護與可持續發展研究進展

2.1 新冠肺炎疫情對生態環境的影響

自2019年底新冠肺炎疫情爆發以來,全球累計死亡病例已達到534萬例(截至2021年12月17日),疫情已經在大約216個國家/地區擴散,疫情的擴散不僅影響了全球的公共衛生安全和社會經濟發展,也對生態環境帶來了直接或間接的影響。

部分研究發現新冠肺炎疫情在有效減少空氣污染和溫室氣體排放[3]、減少噪聲污染[4]、改善水質[5,6]等方面起到了一定的積極作用。為了抑制疫情的擴散蔓延,相關政府部門都采取了相應的措施來限制人員流動、運輸服務以及經濟活動[7]。國際能源機構報告稱,2020年第一季度全球煤炭使用量下降了8%[3]。中國生態環境部的統計數據顯示,與2019年相比,2020年中國約330個城市的優質空氣量估計為11.4%[3]。由于交通運輸的減少,噪音污染也隨之減少,例如巴塞羅那的聲壓在疫情期間下降了50%[4]。此外,由于工業、經濟活動的減少,水質也在此期間得到了改善。研究發現,印度的恒河流域不僅水量大幅增加[5],且大部分監測站所測得的物理化學參數(pH、溶解氧、生化需氧量、總大腸菌群)均達到了國家飲用水水質標準[6]。

但是新冠疫情對生態環境的負面影響對全球可持續發展造成了巨大的挑戰。由于新冠疫情的爆發,醫院在進行疑似病例的核酸檢測、診斷、確診患者的治療以及日常消殺工作中產生了大量的醫療廢棄物[8,9]。同時,居民在疫情期間使用的醫用口罩、手套等防護設備,也大大增加了醫療廢棄物的數量。由于缺乏醫療廢棄物的處理知識,公眾大多直接將醫療廢棄物與家庭垃圾一起處理。這種行為造成了水路堵塞風險,加劇了環境污染[5,8]。此外,由于隔離政策限制了人們的出行,人們對網購的需求急劇上升,這最終增加了快遞包裝垃圾的數量[8,9]。新冠疫情肺炎在其他方面也造成了一定的負面影響,如過度使用消毒劑可能會造成生態失衡[10],病毒可能會通過污水進一步傳播。

2.2 生態文明建設視角下的生態環境保護

2.2.1 生態要素的系統治理

隨著社會經濟的快速發展,自然資源被人類過度開發和使用,三生空間結構性矛盾日益加劇,生態系統在數量和質量上均呈退化趨勢,嚴重威脅了國土空間的生態安全,因此國土空間生態修復迫在眉睫。然而,以往的生態修復研究大多關注水、土等單一生態要素或水土流失等單一自然過程,這就使得“治標不治本”“事后處理”的現象頻頻發生[11],最終導致修復成本較高但生態修復效果不佳。因此,新時期的國土空間生態保護修復應從生命共同體的角度出發,根據各要素之間的相互關聯程度、耦合機制等進行優化協調配置,以可持續發展目標為導向進行綜合分析,打造多方協作、多生態要素協同、多尺度融合的系統治理框架,實現生態系統的可持續發展。本次論壇進一步明確了國土空間生態修復的前沿理念——基于自然的解決方案(NbS)。NbS是指基于自然并模擬自然的解決方案,通過適應性管理等方式建立具有適應性和恢復力的自組織系統,從而應對多種社會挑戰,實現經濟、社會和生態環境效益的綜合提升。會議中與會學者以喀斯特山區為研究區,從“山水林田湖草”生命共同體視角出發,構建了“三軸五帶、六區多核”的生態保護修復格局[12],為未來如何基于NbS解決喀斯特生態脆弱敏感區的生態保護修復難題提供了現實路徑。其他與會學者根據桂西南喀斯特-北部灣海陸交互關鍵帶提出了山江海過渡性空間這一概念,并圍繞該區開展了山水林田湖草空間格局和生態變化分析,為形成山江協作、江海聯動、山江海綜合發展模式提供了科學依據[13]。

2.2.2 復合生態系統的協調平衡

人類社會是以人為本、自然為底、資源流動為徑、社會文化為蘊的社會-經濟-自然復合生態系統。自然、經濟、社會這三個子系統是相輔相成的,其在時空尺度、數量質量、結構順序等方面的關聯耦合和協調機制決定了復合生態系統的發展與演化方向[14]。近年來,工業化和城市化的快速發展引起的生態系統退化等自然連鎖反應引發了學者的廣泛關注。因此,如今人們不再單一關注自然系統,而是深入探究社會、經濟系統與自然系統的耦合關系[15]。社會-經濟-自然復合生態系統耦合視角為新時代生態文明建設提供了新思路。新的思路在構建山水林田湖草生命共同體的基礎上,注重“人”這一要素與生態系統各要素間相互影響與制約的重要作用,學者們開始將視角轉移到“人-山水林田湖草生命共同體”[16]。本次論壇有學者就黃土高原退耕還林還草效應引起的遷移變化提出了效應遷變假說[17]。該假說認為在人地關系研究中,人類活動對于自然界的干擾能夠為自然生態過程帶來積極影響,同時直接或間接影響其他生態過程,并在不同尺度上對復合生態系統造成其他干擾[18]。目前該假說已在黃土高原、黑河中下游等地得到了驗證。其他學者結合以往研究,建立了全程耦合的框架,即整合域內(如當地經濟發展、城市化水平等)和域外(如居民遷移、貿易等)兩方面的因素,探討其直接或間接地影響居民的生計、收入水平等[19]。西南喀斯特地區因其社會經濟發展受地形地貌等生態要素限制,被視為典型的脆弱生態區域。與會學者依據喀斯特陸地表層系統與社會系統耦合機理,探討了人為干擾對喀斯特土壤有機碳積累和土壤微生物多樣性的影響機制,揭示了不同干擾梯度下土壤養分的空間分布規律,并從提高土壤生態服務功能的角度出發提出了可持續發展的建議,為喀斯特人地關系和諧調整提供了科學支撐[20]。

2.3 系統性推進可持續發展

2.3.1 模型驅動的可持續發展空間模擬

全球土地利用/覆被的變化對自然生態系統和人類可持續發展產生了重要影響。然而當前對全球城市用地變化如何影響可持續發展目標機制的理解還不完善,多數研究都側重于提取歷史時期的城市用地信息,以及進行初步的可持續發展影響分析,對于城市發展的空間格局和過程趨勢的分析需要理論和模型進一步提供科學支撐。與會學者將知識遷移技術融入土地利用模擬模型提出了MSTra CA模型,有效提高了大尺度模擬的精度[21]。此外,為了對接聯合國提出的2030全球可持續發展目標,與會學者構建了耦合“環境生態過程-人類決策-土地”的關聯影響來進行未來土地利用模擬的新框架,并耦合了地理模擬和空間優化等模型,研發了地理模擬優化系統(GeoSOS)[22],通過結合氣候變化對未來可持續發展目標建立空間模擬與評估,以促進人與自然和諧共生。這對于國家發展戰略的實現,包括碳中和路徑等也具有重要的參考價值。

2.3.2 地球大數據支撐可持續發展

自《2030 年可持續發展議程》通過以來, SDGs指標的量化得到了逐步發展。然而,截至2020年12月,仍有42%的指標處于有方法、無數據的狀態[23],而有方法、有數據的指標量化主要以統計方法為主,缺乏有效空間分布信息。由于缺少充分有效的數據支持,全球范圍內約68%的SDGs指標難以進行及時有效地監測[24]。此外,新冠肺炎疫情的爆發也危及有關實現SDGs的數據實地采集,這使SDGs如期實現面臨更為嚴峻的局面,對科技創新提出了更高的需求[25]。面對這些挑戰,中國于2021年11月5日發射了全球首顆專門服務聯合國2030年可持續發展議程的衛星——可持續發展科學衛星1號(SDGSAT—1)[26]。與會學者就衛星的立項背景、科學需求與載荷指標論證、載荷技術與觀測模式以及目前衛星狀態和今后的應用情況做了詳細介紹。該衛星由中科院地球大數據工程先導專項研制,是可持續發展大數據研究中心規劃的首發星,搭載了熱紅外、微光和多譜段成像儀三個有效載荷。SDGSAT-1可以通過3個載荷實現全天候協同觀測,從而精細刻畫人類活動痕跡[26],可以對全球可持續發展目標的監測、評估提供有力的數據支撐。還有學者針對單一衛星在對地觀測過程中存在時間、 空間的局限性問題, 結合遙感科學、計算機科學、認知科學、信息科學等領域的知識提出了“智能對地觀測衛星網系統”[27],這一系統使地球觀測衛星系統能及時監測空間變化并反映有效信息給所需用戶,同時提高數據的精度和獲取效率,以應對可持續發展對數據的重大需求。

2.3.3 可持續發展促進人類福祉

本次論壇在關注模型模擬、多源數據支撐可持續發展目標實現的同時,也聚焦了可持續生計這一主題。可持續生計方法是可持續發展研究和實踐中應用的一種思考方法或手段,它把人放在發展的中心,去分析確定發展的目標、范圍和優先重點,從而達到發展項目、計劃的效果[28]。在眾多可持續生計框架中,英國國際發展機構(DFID)建立的可持續生計框架——DFID 模型[29]較為典型。該框架把農戶看做是在一個脆弱性的背景下生存或謀生。資產的狀況決定于占優勢的組織機構、程序規則及其變革過程,同時又決定了行為主體(農戶)應對這些程序背景的能力,并影響著農戶的生計策略。自退耕還林工程實施后,黃土高原的社會-生態系統發生了巨大的變化。不僅變綠趨勢向好,土壤保持、固碳等一系列生態系統服務得到了提高；同時,當地的糧食產量、城市化率迅速提高,居民的從業結構、生產生活方式也得到了較大改變。針對黃土高原社會生態系統變化,與會學者分析了黃土高原退耕工程對農村居民收入的影響路徑[30]。廣西防城金花茶國家自然保護區既是水源涵養與生物多樣性保護的重要功能區,也是廣西北部灣經濟區,同時面臨社會經濟發展和生態環境保護的雙重壓力[31]。學者針對當地社區農戶的可持續生計進行了定量和定性的分析,為促進當地居民福祉、協調自然保護和經濟發展的關系起到了積極作用。

3 論壇啟示

本次論壇重點關注了生態文明建設逐漸向整體性、系統性、綜合性演進的發展方向,交流了在可持續發展目標驅動下的模型模擬、精確觀測、多源數據獲取等方面的研究進展,展望了未來生態保護、人地互動空間建設、信息技術動態管控等方向的發展創新。對未來研究的啟示如下：

(1)將基于自然的解決方案納入生態文明建設。面對快速城市化所帶來的生態破壞等一系列問題,基于自然的解決方案對當前我國開展國土空間生態修復以及城市化轉型具有重要指導意義。在生態文明建設的時代背景下,我們從對生態污染區的單一治理到山水林田湖草統籌治理；未來,應更加強調全域社會-生態要素的互聯關系,優化城市基礎設施和生態格局,推進特色景觀建設,實現人類福祉。

(2)深化多源數據和多模型耦合支撐的可持續發展評估。人地系統是一種典型的復雜自適應系統,而這種系統主導正反饋過程中形成的趨勢短期內難以被改變,對人地系統要素進行長期趨勢探索及其適應性的研究是可持續發展的重點,而模型模擬是主要的實現手段。因此,未來針對可持續發展目標的評估需要加強多模型耦合與集成研究。此外,可持續發展目標的量化仍存在數據缺口,有必要構建基于精確觀測的地球大數據平臺,服務于可持續發展目標的數據獲取、數據共享、成果可視化等。

(3)建立健全基于生態系統服務的生態產品價值核算體系。目前,尚未形成統一的生態產品價值核算,各指標體系有所差異,核算方法多樣,最終導致核算結果爭議較大,核算方法不具有可推廣性。生態系統服務是由生態系統提供的、能直接或間接提升人類福祉的產品和服務[32]。基于生態系統服務的生態產品價值評估能更客觀地反映和顯化生態系統為人類所提供的巨大價值,因此,將生態系統服務納入生態產品價值核算體系,通過建立科學規范的生態產品價值核算體系,推動經濟社會向綠色低碳發展轉型,從而拓展具有中國特色的生態文明建設新模式。