作者:郧文聚 宋长青 来源:中国科学报 发布时间:2020/6/5 20:51:48
选择字号:
加快构建我国自然资源综合观测体系

 

耕地是粮食生产的重要资源,保护耕地红线是确保粮食安全的重要基础,因而成为两会关注的热点。在全球化抗疫常态化的大背景下,深度考思如何把科学管理构建在科学技术支撑体系之上,更有实际意义。

自然资源综合观测,要回答的自然资源管理遇到的两个难点问题:一是资源安全保障水平如何?二是自然安定和谐状况怎样?从这个意义上说,自然资源综合观测是洞察自然系统与自然资源利用过程中的“双安哨兵”。通过实施自然资源综合观测,深刻理解生命共同体理念、丰富和发展生命共同体科学知识,为组织实施更好更严密的自然资源保护利用提供解决方案、应对策略。

资源安全,要从国家和区域两个层面加以落实。一方面是国家资源安全。国家资源安全了,不等于区域资源安全。比如耕地资源安全,国家层面整体上是安全的,维持了国家粮食安全,但区域层面,东北黑土地退化、华北地下水漏斗、南方农田土壤重金属污染等,有资源安全风险。国家层面的资源安全,是一国自然资源自给水平的科学的肯定性回答,是对于国情的重要判断,其重要意义不言而喻。

另一方面是区域资源安全。区域资源安全,也不等于国家资源安全。比如,“国家大粮仓,拜托黑龙江”,黑龙江粮食安全了,国家层面的粮食安全就有可靠保障了吗?显然不是这样。而事实是,我国粮食生产供给保障格局,近40年来发生了深刻变化,从南粮北运转变为北粮南运,与水土资源禀赋优势逆向而行。再比如,西北干旱区荒漠化、西南地区石漠化、南方土壤酸化、滨海内陆部分地区农田盐碱化等等,都是现实存在和不断发展变化的区域水平资源安全风险。区域层面的资源安全,同样是一国自然资源安全水平的重要指标,不仅制约本地区经济社会发展的安全保障,也深刻影响国家自然资源安全保障的未来,不能不睁大眼睛紧紧盯住,并通过科学设计的综合观测,进行不同情景下的模拟推演,做出准确的预判、施以必要的对策措施。

自然安定,是更深层次的问题,国际共识是把它表述为自然资源的可持续获得、可持续利用问题。如前所述,自然安定,也同样有国家层面的整体的自然安定问题,也有区域层面局部的自然安定问题。

经过40年来的改革开放、持续快速增长,我国的自然面貌发生了巨大变化,第二自然的特征日益增强,经济社会发展已经永别了求温饱阶段,正走在迈跨过小康奔向富强的新时代,中国变得更富裕了,也更拥挤了,而中国的自然安定状况整体上依然处于相对比较安定的区间里。当然,区域自然安定状况,有所改善的不多,有所恶化的较多。这个判断是定性的,迫切需要用科学数据和可靠模型进行分析验证。

探索人与自然的关系是一个既古老而又常新的课题。自上世纪,特别是进入新世纪以来,世界各国政府和科学家,对自然资源管理与区域可持续发展的关系更加重视,科学技术的发展也为深入探索这一复杂命题提供了工具。

美国科学基金委设立了耦合人与自然系统的研究计划(CHANS),旨在从整体出发,用地球系统科学理论方法来重新认识陆地表层系统中的水土气生人之间的相互作用,以期对地球系统获得新的更加深入的理解。2007年,美国地质调查局提出了全球第一个流域科学研究计划(CRS),该计划将流域过程模拟与预测、环境,以及河流恢复、沉积运移、地表水与地下水关系等列入调查优先领域,探索构建流域监测和数据集成的技术支撑体系。国际机构、欧洲、德国、丹麦、澳大利亚等也开展相关基础研究。

我国科学家几乎与这一科学创新发展动向齐头并进,2010年,国家自然科学基金委就启动了“黑河流域生态-水文过程集成研究”重大计划,资助金额达1.9亿元,资助项目200多个,“黑河计划”于去年全面完成,取得了一大批高水平研究成果。

黑河计划是科学探索导向的开创性研究,计划设计思想先进,一是注重全流域的整体性和系统性,既把握到边,又深入到块,很好地处理了黑河流域多要素耦合、多尺度依赖的科学难题,实现了从点到面研究的突破。二是突出水资源纽带作用研究,上至大气、冰川,下至草原、森林、绿洲、湖泊、沙漠,一水串联多个自然资源系统。三是全链条攻关,建立了指标观测、指数计算、情景模拟、对策生成和集成示范的完科学探索完整系列,真正做到了精细解剖麻雀,使我国流域科学研究进入了国际先进行列。

黑河流域综合观测科学探索,破解了五大难题:一是人类活动对流域复杂系统中水资源变化的影响规律难题;二是局部水资源开发利用对上一级系统(生态-水文)以及整个流域系统的耦合作用关系难题;三是多相多态水资源转化循环及其所引致的生态响应效果难题;四是如何基于现代技术构建流域级生态-水文观测新范式、,搭建指标计算-情景分析-对策生成的模型集成平台难题;五是如何加强和改善对气候变化科学应对、对人类活动科学管控,提高流域自然资源优化配置能力、实现高质量发展的管理科学难题。

从马克思主义认识论来看,做到了科学认识自然,只是完成了整个认识发展的一半路程,更重要的一半是运用新的科学认识去改造自然。从这个意义上说,黑河流域综合观测的科学任务已经告一段落,而服务于自然资源管理任务才刚刚开始。

从自然资源管理需求出发,在我看来,至少还有三大任务:一是黑河流域综合观测成果的深度转化应用,这应该是一个长期任务。从资源利用侧讲,黑河流域的牧场、林场、农场如何可持续发展?从自然生态保护侧看,黑河流域的冰川、沙漠、草原、森林、绿洲能否得到更好的保护?任务十分艰巨。二是黑河流域综合观测体系本身的长期工程建设。黑河计划已经完成了,下一个黑河计划在哪里?能如何继续保持流域科学探索的国际领先地位?三是黑河流域综合观测理论技术体系的可复制问题。在我国国家治理体系中,建立和完善生态文明制度体系是一个重大领域,建设生态文明,应对全球气候变化挑战,科学谋划和组织实施重大人类活动,迫切需要黑河流域综合观测成果的快速有效转化,成为改造中国、建设美丽中国的第一生产力。

2018年发布的《自然资源科技创新发展规划纲要》,谋划了“自然资源要素综合观测网络工程”,并列为十二个重大科技工程之首。这一重大科技工程的核心目标任务是面向自然资源管理需要,布局全国范围和重点地区、重大项目的综合观测,研发有针对性的关键技术和工程模式,为自然资源的开发利用和保护提供支撑。2019年末,在自然资源科技工作会议上,部科技司负责人宣布启动了这一重大科技工程。让我们共同期待。我相信,有国家需求引领,有国际经验借鉴,有黑河流域综合观测筑基,我国自然资源综合观测重大科技工程目标一定能够实现。自然资源综合观测重大科技工程,一定能够为实现我国资源安全保障、自然安定和谐做出贡献。

(郧文聚系自然资源部国土整治中心研究员。宋长青系北京师范大学地理学部教授)

 
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
天堂还是陷阱?深海海底发现塑料“绿洲” 2020年度中国科学十大进展发布
科学家发现电子角动量对化学反应的影响 中国科学家利用新技术发现新生肝细胞来源
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文