黃丹雯++沈立
2月17日至19日,“暨南大學(xué)地理學(xué)與生態(tài)可持續(xù)性論壇”在廣州舉行,來自各大院校、研究院所的16位專家及暨南大學(xué)相關(guān)專業(yè)研究生、博士參加此次活動。此次論壇以座談會加實地考察的形式展開,與會專家就地理科學(xué)和生態(tài)學(xué)的概念、方法和技術(shù),不同區(qū)域可持續(xù)性研究和應(yīng)用等方面展開了精彩的演講,會議上也提出了不少好的問題及建議。
楊小軍 暨南大學(xué)/佛羅里達州立大學(xué)教授
地理學(xué)與生態(tài)可持續(xù)性研究:概念、方法與應(yīng)用
“可持續(xù)性科學(xué)這個概念,是我們地理人提出的。地理學(xué)研究人地關(guān)系,而可持續(xù)性科學(xué)沒有界限,是講人與自然的相互作用。”作為第一位演講者,楊小軍教授以國外一些報告和文章為例,深入淺出地解析了可持續(xù)性的相關(guān)概念及可持續(xù)性研究的理論基礎(chǔ)。
可持續(xù)性這個術(shù)語運用十分廣泛。在楊小軍看來,可持續(xù)性是一種思維方式??沙掷m(xù)性用水、垃圾可否循環(huán)、有機食品等都是可持續(xù)性思維的具體體現(xiàn),深入到我們的生活中??沙掷m(xù)性現(xiàn)在已經(jīng)是熱門,譬如大國之間的協(xié)議都和可持續(xù)性有關(guān)系,美國等發(fā)達國家很多城市都有專門負責可持續(xù)性發(fā)展的機構(gòu),對相關(guān)事件、項目進行評估等等。而我們經(jīng)常講的可持續(xù)性發(fā)展是一個相關(guān)的概念,兩者不完全是一回事??沙掷m(xù)性發(fā)展強調(diào)不光滿足現(xiàn)在的需求,還要滿足將來子孫后代的需求(1987年的概念)。如果要保持人類現(xiàn)在和將來的繁榮,不僅僅是關(guān)注經(jīng)濟和社會的進展,還應(yīng)有對生態(tài)環(huán)境、對地球母親的關(guān)注。
楊小軍說,“可持續(xù)性科學(xué),包羅萬象,著重研究人類、環(huán)境、和工程系統(tǒng)之間的相互作用,從而認識威脅人類未來以及地球生命,支持系統(tǒng)管理的復(fù)雜挑戰(zhàn),并提供關(guān)聯(lián)問題的解決方案?!?/p>
楊小軍還介紹了可持續(xù)性科學(xué)的幾個核心研究問題,包括如何將自然與社會的動態(tài)相互作用更好地納入到考慮地球系統(tǒng)、人類發(fā)展和可持續(xù)的新型模型中,環(huán)境與發(fā)展的長期趨勢如何與可持續(xù)性相關(guān)的自然社會互動等等,并結(jié)合他自己的研究給大家做了相關(guān)介紹。
陳亞寧 中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所荒漠與綠洲生態(tài)國家重點實驗室主任
絲綢之路關(guān)鍵區(qū)水資源利用與生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理
作為絲綢之路經(jīng)濟帶核心區(qū),新疆氣候復(fù)雜多樣,是全球氣候變化的敏感區(qū)和劇烈響應(yīng)區(qū)。在全球氣候變化和人類活動影響下,生態(tài)問題日益凸顯,生態(tài)隱憂日趨加大。陳亞寧指出,以新疆為主體的西北干旱區(qū),是資源性缺水的大區(qū),水資源時空分布不均,水資源有效性較低,面臨資源性缺水、工程性缺水、結(jié)構(gòu)性缺水、管理性缺水,水資源開發(fā)過程中的生態(tài)與經(jīng)濟的矛盾十分突出。
數(shù)據(jù)顯示,在過去10數(shù)年里,隨著耕地面積的擴大和灌溉需水量的不斷增加,生態(tài)需水量被強烈擠占,新疆水資源實際開發(fā)利用率已超過80%,遠超世界用水警戒線的40%,與此同時,當?shù)厣鐣?jīng)濟用水量也遠超規(guī)劃目標,地下水開采量超出紅線45%。
“由于上游大量引水,導(dǎo)致下游來水量減少,河道斷流,湖泊萎縮,地下水位大幅下降。加之受全球變暖的影響,土壤水分加速散失,地表生態(tài)過程減弱,物種多樣性減少。”
然而,西北干旱區(qū)承擔著我國石油、天然氣、煤炭、戰(zhàn)略性礦產(chǎn)四大資源開發(fā)的任務(wù),因此當?shù)厮Y源的合理利用以及生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展顯得相當重要。
陳亞寧在談到生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理時表示,我們應(yīng)該盡快開展絲綢之路生態(tài)保護規(guī)劃,營造生態(tài)安全格局,提高區(qū)域生態(tài)保障能力;盡快開展水資源承載能力評估,通過區(qū)外調(diào)水,破解新疆資源性缺水難題;明確絲綢之路經(jīng)濟帶戰(zhàn)略發(fā)展方向,構(gòu)建絲綢之路經(jīng)濟帶政府間生態(tài)保護與可持續(xù)發(fā)展協(xié)調(diào)合作機制,共同應(yīng)對生態(tài)環(huán)境問題和氣候變化;建立區(qū)域生態(tài)環(huán)境立體監(jiān)測體系,設(shè)立可持續(xù)發(fā)展科學(xué)聯(lián)盟和絲綢之路經(jīng)濟帶國際聯(lián)合基金,促進合作研究。
楊軍 山西大學(xué)副校長兼綠色發(fā)展研究中心主任
山西綠色發(fā)展戰(zhàn)略思考
“綠色發(fā)展是一種新的發(fā)展觀?!睏钴姳硎?,我們對綠色發(fā)展的傳統(tǒng)認識主要集中在環(huán)境保護、生態(tài)治理和可持續(xù)發(fā)展等方面,主要是資源和環(huán)境領(lǐng)域。而他向大家展現(xiàn)的綠色發(fā)展,是一個新的概念,指經(jīng)濟增長擺脫對資源使用、碳排放和環(huán)境破壞的過度依賴,通過創(chuàng)造新的綠色產(chǎn)品市場、綠色技術(shù),綠色投資以及改變消費和環(huán)保行為來促進增長的發(fā)展。
楊軍用關(guān)系圖的形式向大家展示了兩種綠色發(fā)展——農(nóng)業(yè)社會和福利社會。他表示,農(nóng)業(yè)社會的綠色發(fā)展是原始的、被動的、低效率的,而福利社會的綠色發(fā)展是現(xiàn)代的、主動的、高效率的另外一種綠色發(fā)展。從農(nóng)業(yè)社會到福利社會,中間需要一個過渡,處于灰色地帶的工業(yè)社會。而我們現(xiàn)在,需要從工業(yè)社會的破壞,到重新尋找發(fā)展模式、發(fā)展技術(shù)、發(fā)展道德的潮流,征求自然、征求生態(tài)、講究道德這樣一種模式。
“綠色發(fā)展的三圍模型,經(jīng)濟系統(tǒng)、自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng),其中,綠色增長是三大系統(tǒng)的共生、相互促進的發(fā)展途徑和發(fā)展模式?!睏钴娨陨轿鹘?jīng)濟發(fā)展模式為例子進行剖析,他表示,煤礦是山西不能丟的,山西想要綠色發(fā)展,必須將要素構(gòu)成由單一的不可再生資源——煤礦,向多元的可再生能源轉(zhuǎn)變,充分發(fā)揮土地資源優(yōu)勢、圍繞山西產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點領(lǐng)域進行產(chǎn)業(yè)升級、建立規(guī)模化的人才隊伍。除此之外,還應(yīng)最大限度地減少經(jīng)濟活動的負外部性,從源頭治理、節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、廢物利用、循環(huán)經(jīng)濟等進行過程控制,通過生態(tài)建設(shè)提升自然生態(tài)系統(tǒng)的整體功能,增加環(huán)境容量、提升資源價值。
陳利頂 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室主任兼中國生態(tài)學(xué)會秘書長
區(qū)域生態(tài)安全:理論與思考
“生態(tài)安全是人類發(fā)展的宏偉目標,而區(qū)域安全格局設(shè)計是現(xiàn)實的,需要面對實際問題,制定有限目標?!?/p>
據(jù)陳利頂介紹,我國國土荒漠化面積達262.2km2,約占國土面積的27.4%,荒漠化直接影響到生態(tài)系統(tǒng)演變和區(qū)域生態(tài)安全。與此同時,區(qū)域性泥石流、城市洪澇等環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生。以城市洪澇為例,近年來“出門觀海”的現(xiàn)象已經(jīng)十分普遍,據(jù)住建部數(shù)據(jù)顯示,全國62%的城市發(fā)生過內(nèi)澇,北京、天津、武漢、廣州、深圳、杭州等大城市均受影響,且頻率普遍呈上升趨勢。內(nèi)澇發(fā)生后,城市交通陷入癱瘓,城市生態(tài)安全受到影響——生態(tài)安全已經(jīng)成為我們不得不考慮的課題之一。
事實上,生態(tài)安全的概念大家并不陌生。然而,什么是生態(tài)安全,如何去做,做到什么程度,目前大家各抒己見,存在爭議,沒有一個標準答案,現(xiàn)場各位專家也對此展開激烈的討論。
在陳利頂看來,生態(tài)安全強調(diào)自然和生態(tài)的平衡,但其主要目的應(yīng)該是為了人類長遠發(fā)展,生態(tài)安全必須以人的需求為主導(dǎo),沒有人類的干擾破壞和生存安全需求,生態(tài)安全就無需討論。生態(tài)安全是抽象的,涉及到社會、經(jīng)濟與自然方方面面,它是一個理想的奮斗目標,而區(qū)域生態(tài)安全格局設(shè)計是個現(xiàn)實的問題,需要結(jié)合區(qū)域特點,針對具體問題和有限目標,提出切實可行的措施。生態(tài)安全保障是個綜合性的復(fù)雜問題,更多側(cè)重于管理和政策方面的研究,需要從政策、法規(guī)、資金、技術(shù)等方面提出一個宏觀的生態(tài)安全保障體系,然后結(jié)合區(qū)域生態(tài)規(guī)劃和安全格局設(shè)計,一步一步去落實執(zhí)行。
“我國是一個國土遼闊的國家,任何生態(tài)安全格局范式均具有區(qū)域特點和局限性。在開展安全格局構(gòu)建與保障體系設(shè)計時,需要結(jié)合區(qū)域特色和面臨的突出問題,開展有針對性的工作,切忌一概而論?!?/p>
吳志峰 廣州大學(xué)地理學(xué)院院長
從“城市遙感”到“城市感知”
“用城市遙感技術(shù)可以很清楚地監(jiān)測珠三角、長三角、京津冀的空氣質(zhì)量情況,廣州去年330多天的空氣質(zhì)量,將全年的情況做成圖表,可以很直觀地展示這些數(shù)據(jù)信息。”
吳志峰向大家介紹了有趣的城市遙感,他以復(fù)雜城市地表結(jié)構(gòu)的熱環(huán)境遙感、以大學(xué)城空氣質(zhì)量的無人機(UAV)遙感監(jiān)測、城市化區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量遙感監(jiān)測等影像和解說,生動地為大家介紹城市遙感的廣泛應(yīng)用。
“這些事情遙感都可以干,白天干晚上也可以干,像是夜間燈光數(shù)據(jù)等等。城市遙感可以獲取的信息越來越多了,基于多元,天空、地、甚至地下,通過無人機等每個六秒或者十秒就有一個數(shù)據(jù)?!?/p>
在吳志峰看來,城市遙感的應(yīng)用非常廣泛,可用于城市、生態(tài)等等。而城市遙感信息源從可見光到近紅外、微波、光學(xué)雷達(Lidar);多光譜到高光譜,可以獲取城市的信息,發(fā)展十分迅速,這就為我們?nèi)ソ鉀Q城市各種維度的問題,包括生態(tài)問題,提供了更為便利的條件。
基于城市遙感可以快速、準確、精細、全面地獲取城市與城市化復(fù)雜地表格局過程的時空信息,如何更好地去感知?各種數(shù)據(jù)問題拋出來:垃圾處理、城市環(huán)境、三舊改造、住房保障……各自復(fù)雜的東西、生態(tài)的維度,怎么去解決?“例如可以利用遙感將廣州市的停車場和住宅用地統(tǒng)計出來,這種密度的不匹配,可以給我們很多潛在信息。這種新型的感知和發(fā)掘城市,就可以解決很多棘手的問題了?!?/p>
吳志峰指出,城市遙感的對象,從簡單的土地覆蓋到復(fù)雜的城市地表格局—功能與過程,從城市自然、環(huán)境、生態(tài)要素到城市人文、社會、經(jīng)濟要素,是未來城市遙感的發(fā)展趨勢。
孫然好 中科院生態(tài)環(huán)境研究中心副研究員
大尺度流域景觀配置對污染物遷移的影響
“優(yōu)化景觀配置是提升流域生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量的重要手段?!?孫然好表示,通過分析流域景觀格局與污染物之間的關(guān)系,識別影響河流生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵景觀類型及空間配置,探討河流生態(tài)系統(tǒng)的退化機制,預(yù)測河流生態(tài)系統(tǒng)的退化程度,有利于流域景觀格局優(yōu)化管理以及河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)。
“事實上,目前河流生態(tài)系統(tǒng)評價和河流健康評價中,對于大面積流域,需要布設(shè)大量采樣點,以獲取較全面的信息,其成本較高?!被诘乩硇畔⑾到y(tǒng)獲取流域景觀特征,存在GIS數(shù)據(jù)比實地監(jiān)測數(shù)據(jù)更易獲得、指數(shù)更方便應(yīng)用于流域規(guī)劃與管理等等的優(yōu)勢。
就目前而言,大尺度流域景觀配置仍存在很多問題,如景觀類型的研究多于景觀配置的研究;更多時候僅在樣地尺度進行控制實驗,很少在實際流域開展對照監(jiān)測研究;缺乏適用于大尺度的評價模型等等。“總的來說,通過分析大尺度流域景觀配置的方式獲得生態(tài)系統(tǒng)與污染物的因果關(guān)系,仍有很大的潛力等待發(fā)掘?!?/p>
肖榮波 廣東省環(huán)境科學(xué)研究院總工程師
珠江三角土壤安全使用區(qū)劃與空間管制研究
“目前,珠三角土壤重金屬污染不容樂觀,農(nóng)產(chǎn)品安全問題形勢嚴峻,農(nóng)田、農(nóng)產(chǎn)品安全等問題都加劇了環(huán)境壓力?!毙s波在會上表示。
“土壤超標并不等同于農(nóng)產(chǎn)品超標?!毙s波介紹,由于土壤重金屬生物有效性會直接影響到作物對重金屬的吸收程度,而有研究表明在珠三角地區(qū),即使土壤重金屬超標的區(qū)域很大一部分農(nóng)產(chǎn)品也會達標安全。因此,我們應(yīng)該選擇土壤污染風(fēng)險分區(qū),而不是污染等級分區(qū),并對應(yīng)采取有關(guān)風(fēng)險防控措施,是應(yīng)對珠三角土壤大范圍重金屬超標一種重要的環(huán)境管理手段。
對于土壤區(qū)域污染分析,肖榮波指出,可以借助空間格局分析方法研究重金屬等污染物環(huán)境過程的區(qū)域特征,需要重點了解不同景觀單元中污染物多介質(zhì)分配過程、生物有效性和生物積累作用等。而現(xiàn)有的有關(guān)區(qū)域污染物基礎(chǔ)信息嚴重不足,需要建立有區(qū)域代表性、且潛在毒害大的污染物清單。
在肖榮波看來,人地關(guān)系是可持續(xù)科學(xué)研究中的重要組成部分,土壤環(huán)境風(fēng)險管控是解決我國農(nóng)用地土壤污染問題的必然選擇,土壤環(huán)境風(fēng)險管控應(yīng)該是人地關(guān)系研究的關(guān)注重點,也是我國未來土壤污染防治的重要手段和基礎(chǔ)性工作,應(yīng)當?shù)玫匠浞种匾暋?/p>
付東洋 廣東海洋大學(xué)電子與信息工程學(xué)院副院長
廣東省高污染海域水質(zhì)關(guān)鍵要素遙感監(jiān)測研究
“隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,人口與工業(yè)越來越向沿海地區(qū)密集,給我國海洋環(huán)境造成巨大壓力。尤其是廣東省作為中國經(jīng)濟發(fā)展的火車頭,近年來近海環(huán)境污染日趨嚴重,甚至影響廣東省可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略?!备稏|洋從技術(shù)的角度,就廣東近海高污染海域及其水質(zhì)情況、水質(zhì)遙感技術(shù)路線、珠江口及雷州半島海域水質(zhì)要素遙感監(jiān)測、主要研究結(jié)果及結(jié)論四個方面向大家介紹了廣東近海水質(zhì)環(huán)境的遙感監(jiān)測研究。
據(jù)我國及廣東省海海洋環(huán)境質(zhì)量公報介紹,近十年來,廣東近海環(huán)境污染日益突出,主要是污染物是活性磷酸鹽和硝酸鹽。這些污染主要集中在珠江口和雷州半島海域。
據(jù)介紹,從技術(shù)角度來看,海表溫度遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量較高,精度可優(yōu)于0.5度。而廣東近海的葉綠素及懸浮泥沙濃度遙感,若各季度采用單一模型,則反演誤差較高,當各季度分別建模,則模型精度可以提高到30%以內(nèi),而氮、磷濃度遙感經(jīng)驗?zāi)P途葎t相對較低,且其物理機理解釋上還存在困難,有待更進一步深入研究。
付東洋表示,隨著衛(wèi)星、航空、傳感器等技術(shù)手段的不斷提高,基于遙感方式開展近海水質(zhì)監(jiān)測與生態(tài)評估具有可行性,且可大幅擴大監(jiān)測范圍、提高監(jiān)測頻次、拓展監(jiān)測要素降低監(jiān)測成本,這對于廣東以及我國近海水質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測研究有極大的幫助。