| 为构建生态文明扛起山地科学大旗 |
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| 科学时报：中国山地科学发展战略研讨会综述 |
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泥石流冲毁铁路。
泥石流灾后铁路抢修。
成都山地所负责的新疆天池景区高山生态湿地公园项目虚拟图。
哪些山地研究的问题属于必须“有所为”？中国应该如何开展山地研究？今年1月17日～18日，中国山地科学发展战略研讨会在成都举行。和以往的学术研讨会不同的是，这次会议不是围绕某个具体问题展开，专家也不是简单作一下学术报告，而是围绕着一些看似简单的问题展开了热烈讨论：山地科学研究该如何为我国小康社会发挥科学的支撑作用？
“目前，中国山地科学已进入较成熟的时期，有必要对其未来发展进行研讨。”中国科学院资源环境科学与技术局副局长冯仁国指明了专家讨论的根本目的。
中科院水利部成都山地灾害与环境研究所所长邓伟说：“我们希望从国家战略需求和学科发展的角度去推动山地研究，希望能构建中国山地研究的科学体系。”
山地脆弱亟待保育
科技需求十分迫切
我国目前山区面积占陆域总面积的69.4%，全国2852个行政县中有1424个在山区，536个民族县中有520个在山区，90%以上的森林和水能资源、54%的耕地、50%以上的草地、76%的湖泊集中在山区。山区是我国矿产资源、生物资源的源头，是天然的生态屏障，是自然遗产的主要分布地和旅游产业的重点区。但同时山区也是智力资源短缺、财政投入严重不足、水土流失严重的地区，资源丰富与生活贫困成为中国山区发展的矛盾。
在介绍了中国山区的基本情况的同时，国家林业局发展计划与资金管理司全国山区综合开发协调小组办公室主任荆涛指出：山区迫切需要科学地开展综合开发。“在我们的山区综合开发中，依然存在生态建设与经济建设的突出矛盾、科技支撑薄弱、人才匮乏等问题，新时期的山区综合开发应该坚持生态优先、科技主导等基本原则。”荆涛的发言得到了与会专家的认同。
山地决定地球表层格局与演化。在亚洲，喜马拉雅山脉极大地改变了东亚地理格局与气候格局，是世界范围山地垂直地带性与纬度地带性、经度地带性相互作用、过程复杂的地理区域，也是长江、恒河等大河的发源地，蕴藏着巨大的水能资源和水资源。喜马拉雅造山运动导致青藏高原山脉群的形成，不仅塑造了陆域三大阶梯地势格局，还相应地形成了东部季风区、西北干旱区和青藏高寒区三大自然区域，奠定了中国生态地理大格局。
山地形态与结构决定水土演变过程。山地孕育了现代地貌系统，但在全球气候变化和不断加剧的人类活动影响下，山地系统正在受到巨大影响。人类活动导致流域涵养能力下降，径流变化加剧，山洪危害日益扩大。由于我国山地处在季风作用的强烈交互带上，其脆弱性极为明显，加上滑坡、泥石流、山洪等山地灾害的强烈影响，流域生态退化现象十分突出，也直接威胁山区重大基础设施建设与城镇安全。
成都山地所山地灾害与地表过程重点实验室主任崔鹏介绍，我国水电基地90%以上分布在山区，70%的道路干线穿过山区，1000多座城镇受到山地灾害威胁。
成都山地所原所长钟祥浩指出，多数山地生态已遭受到严重破坏，如山地石漠化面积仍处于有增无减的恶化状态；重度退化山地生态系统分布面积大，脆弱生态与贫困并存的局面迄今没有多大改变。山地生态安全屏障功能退化及相应的生态环境问题日趋突出，值得人们高度警觉。
“遗憾的是，无论是山地灾害发生机理，还是山地环境变化及其效应，这方面的基础性研究工作仍然十分薄弱，许多涉及山区发展需求的重大科学问题亟待破解。”邓伟说。
专家们从不同的角度深刻思考着山地科学体系建设的必要性、战略性、前瞻性和紧迫性。国家未来的发展，无疑会进一步向山区扩展，而目前所拥有的科学研究基础和成果将远不能满足需求。全面系统地发展山地科学，不仅仅是为了山地本身，而是通过加强山地科学研究与山地科学体系建设，不断深入认知山地科学规律，服务国家可持续发展，这对建设21世纪新山区和全面实现小康社会发展目标，具有重大而深远的科学价值和重大的社会意义。
山地问题全球关注
山地研究不仅受到中国的重视，近几十年来，国外重大研究计划都非常关注山地的综合性问题。
1973年，联合国教科文组织（UNESCO）在人与生物圈（MAB）研究计划中，就开展了“人类活动对山地生态系统影响”的专题研究。而后又在1974年发表了要加强山地环境研究的《慕尼黑宣言》。
在美国国家航空航天局（NASA）“固体地球科学未来25年研究设想”中也指出，地球表面一直处于变化之中——地震、火山喷发、破坏性洪水、滑坡、泥石流和其他自然灾害不时发生。认识地球表面的这些变化是一个重大的科学挑战，山地表层则是地球表面变化最关键的区域。
1992年，由联合国环境与发展委员会正式通过的《21世纪议程》明确指出，脆弱的生态环境对国际社会造成了严重威胁。地球表面20%以上的表面为山地所覆盖，世界上大约10 %的人口居住在山区(包括高地)。世界上绝大部分人们的生活都依赖着山区的资源，如水、农业、林业、采煤和生物多样性。
山地给人类提供了一半以上的淡水，是世界的“水塔”。山地也给人类提供了大量木材、矿产和牧地。联合国粮农组织报道：到目前为止，山地包容了最多的少数民族，包含了不同的传统文化遗迹和环境知识以及人类栖息地适应性变化的信息。山地展示的巨大而多姿多彩的地貌景观和传统文化，使其在旅游业——世界上最大的行业之一——具有极大的吸引力。这些宝贵的山区资源和旅游服务，对人类的未来具有十分重要的全球意义。
同时，《21世纪议程》鲜明地指出，全球山地的基础数据使人难以接受地少，而且所给出的数据常常不能令人信服。研究经费不足的问题亦愈发突出。
《21世纪议程》还强调山地生态系统的管理与实现山地可持续发展的重要性，并编制了21世纪山地可持续发展行动计划。2004年开始，每年的12月11日为国际山地日。
1998年11月10日，联合国大会第53次会议宣布，将2002年定为国际山地年，其主要工作就是促进山地国家的可持续发展。
“这些工作，已经在全球范围提醒人们要关注和研究山地问题、关注山区的环境和可持续发展问题。”邓伟说，而中国应当引领世界山地科学的发展。
国家自然科学基金委员会地学部主任、中科院兰州分院院长程国栋说：在地球上，我国处于上风上水上位的位置。“上风”，使全世界都关注我国的沙尘暴；中国乃至于亚洲，形成的很多自然灾害，比如以前出现过的黄河断流等，都和“上水”这一因素密切相关；“上位”，我国诸多山地的海拔都比较高，水土流失等严重地制约了山地的生态平衡和经济发展。我国绝大多数的贫困人口集中在山地，即便是东部，贫困人口也都在山地。发展山地不管是修路还是其他工程，其难度都大于平地。如果不先把这些问题从科学上解决，山地的发展就无从谈起。中国百姓要奔小康，就绝不能忽略山区百姓也要奔小康的问题。由于小康社会建设的难点在山区，所以未来山地的科学研究对支撑着我国未来的发展极为重要而又紧迫。
在党的十七大工作报告里，有好几处提到区域总体功能规划，还第一次提到了“生态文明”这个概念。程国栋认为，有别于物质文明、政治文明等人类圈子的文明，生态文明是涉及到人与自然能够和谐相处的更高层次的文明。我们应该以科学研究的敏锐眼光，深刻认识生态文明与经济发展的关系。有了好的区域总体功能规划，才能够比较好地解决生态与经济的关系。我看到的希望的曙光是，现在提出区域功能规划和生态文明，对地方各级领导干部的考核指标开始改变了，除了人均GDP以外，增加和注重的是水、土、污染排放等考核指标。“过去成都山地研究所围绕山区自然灾害机理与减灾技术和其预警、预报等已经做了很多卓有成效的工作，今后要更上一层楼，而当前能在建设山地、山区的‘生态文明’中作出贡献，那就是我国科学家既能满足国家的战略需求、又能引领世界山地科学的发展的‘抓住牛鼻子’的工作。”程国栋说。
山地研究亟待形成体系
1981年，成昆铁路利子依达沟暴发特大泥石流灾害，桥梁、列车被冲毁，死亡360人，中断行车15天；2005年6月10日，黑龙江沙兰暴发泥石流，众多生命被夺走；2006年1月14日，印尼爪哇省泥石流，死亡286人；2006年2月，菲律宾泥石流死亡2000人……
这些泥石流灾害触目惊心。崔鹏介绍，1995年～2006年，在泥石流灾害中死亡或失踪的人数，最高近2000人，最低也有近700人。
崔鹏详细介绍了我国目前山地灾害区域规律与信息系统，泥石流形成、运动与堆积规律，以及泥石流滑坡减灾理论与技术体系的发展情况。
程国栋在肯定泥石流研究者所做工作的同时说：“从体系的角度看，泥石流研究经过几十年发展已经有了比较清晰的研究脉络，但是能否考虑整个山地也能形成体系？”现实情况并不理想。山地学科和土壤学、地貌学、水文学、生态学等10多个地理学分支都有交叉，如果把地理学的很多东西搬出来山地都可以适用。以至于不少研究人员对“什么是山地”、“哪些研究属于山地研究”、“应该如何开展山地研究”这些看似简单的问题都十分模糊。
“如果仅仅把山地科学理解为山地占全国面积70%，那是不是说地理学70%的力量都在研究山地？”冯仁国提出了这样的疑问。他强调，山地科学体系的建设要从分析国家发展战略需求中，寻找更多的科学研究的切入点，抓住真正能够支撑山区发展的科学问题。
“山地对支撑我国今后的发展至关重要，如果山地问题不解决，山地的发展将会很困难。”程国栋说，“如果把山地作为整体研究对象开展研究工作，将会推动我国山地基础研究的发展。”程国栋说，而从科学发展来看，是否应该考虑将山地作为一个整体，认识山地整体演化的规律、环境变化、侵蚀等过程。从服务国家可持续发展的战略层面看，应该加强对山地科学研究的支持，这个关乎国家未来发展大局的紧要问题，应当引起整个国家对山地的重视。
早在1996年，著名地理学家丁锡祉老先生就提出，山地学是一个以山地为研究对象的学科群和复杂学科体系。研讨中，专家们认为要从多学科的理论和方法集成与综合来建立和发展山地科学体系，注意全球变化与山地响应方面的研究，包括山地灾害在环境变化和人类活动作用下频发的机制与规律的研究。
成都山地所党委书记关晓岗直抒胸臆：山地研究现在有两个动力，一是国家需求的牵引动力，另一个是学科本身发展的内驱动力。他认为山地科学应当以外动力牵引为主。内动力目前比较分散，如果仅仅靠学科内动力来驱动，远不及那些经典学科强势，内动力应该靠“双目标”激活。针对国家山区建设和发展的重大需求，涉及若干重大科技问题，应以重大科技问题牵引出激活出国家对山区的重视和投入。选择国际上共同关注的有关山地科学的重大科学问题，联合国内外的研究力量，激发科学家的研究兴奋点。
对于构建山地科学体系来说，弄清山地科学的定义、分类和边界十分必要，这是学科发展的基本问题，同时还要有一个对应的非法人组织，进行推动和促进，可以考虑初步构建国内外山体研究的网络平台，程国栋认为：“这是比较具体实在的工作。”
学科发展初具基础
如果说山地学科领域和土壤学、地貌学、水文学、生态学等10多个地理学分支都有交叉，那么从综合方面看，可以说在国内从事地貌学、水文学、生物学、生态学、环境学等研究人员都在山地方面的研究做出了多方面的工作，包括青藏高原研究，都取得了多方面的重大成果。我国已经拥有了较丰厚的山地科学积累和人才实力，许多科研单位都建立了山区特殊地理研究单元。
以泥石流研究为例，奥地利自然资源与应用生命科学大学山地风险工程研究所前所长、瑞士联邦科学研究院高级研究员、国际泥石流大会组委会委员Dieter Rickenmann教授曾对中国提出过一个“小小的希望”：“中国的泥石流研究成果非常多，我建议把这些研究成果翻译成英文，供全世界更多研究人员参考。”
20世纪50年代，由于铁路、公路建设向西部山区延伸，面临大量泥石流、滑坡等山地灾害问题，铁路、公路勘察、设计部门等率先开展泥石流、滑坡等山地灾害防治技术研究。50年代末、60年代初，铁道部在兰州、成都分别成立铁道科学研究院西北研究所和西南研究所，分别以铁路沿线的滑坡、泥石流为主要研究方向，服务于铁路建设。同时，中国科学院在兰州和成都分别成立了兰州冰川冻土研究所和成都山地灾害与环境研究所，分别设有泥石流研究室和泥石流滑坡研究室，以泥石流、滑坡等山地灾害为主要研究方向，从学科发展的层面开展系统研究。此后，有关大专院校也参与了调查研究，国家各有关经济建设部门，针对本部门的实际开展了泥石流、滑坡山地灾害防治技术的研究。尤其是90年代末期，国土资源部组织大量人力、物力，开展了包括泥石流、滑坡在内的全国地质灾害大调查，推进大范围群众性的减灾防灾活动。
经过几十年的不懈努力，中国的泥石流研究取得了重要进展。据不完全统计，全国已累计发表泥石流、滑坡等山地灾害的研究论文3000多篇，发表《中国泥石流》、《滑坡学与滑坡防治技术》等研究著作30多部，涵盖泥石流、滑坡等山地灾害研究的各个领域，在泥石流启动机理、运动力学、区域预测和临灾预报等的研究上已经赶上或超过国际先进水平。
Rickenmann说：“中国在泥石流监测、防治技术方面都做了很多工作，世界各国都能从中得到很多经验，中国的泥石流研究力量不可忽视。”
已构建的山区特殊地理研究单元、已经建立起来的人才队伍以及各个领域取得的科研成果都为山地科学体系的构建奠定了重要基础。
不过从现状看，分散的山区研究因缺少整体规划，还不能全面满足国家对山区发展的战略需求，也无法给山地研究提供更多更大的支持。目前，中国山地科学已进入较成熟的时期，有必要对其未来发展进行研讨。
走上征途从基础做起
作为最古老的自然科学学科之一，天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代，但早期天文学的内容就其本质来说只是天体测量学。如果从16世纪中哥白尼提出日心体系学说开始，到天体力学、天体物理学、宇宙学等天文学分支相继诞生，天文学也走过了400多年的历史。
“一个学科的建立不是一朝一夕的事情。”国家自然科学基金委员会地学地球科学一处处长宋长青认为，学科是人类知识体系的重要单元，学科发展进步是国家科学发展水平的重要标志；学科是人类真知识的总结，是经过千锤百炼形成的人类智慧的结晶；学科是人才培养的摇篮；学科交叉是科学突破的重要途径。不过他同时也指出，要规范一个学科最基本的概念和做法，不单单是科学研究，而是基于对过去成果的总结；学科基本概念的推行也不能靠个人，而要依靠群体，通过科学协会组织一帮科学家对大家共同关心的概念问题进行探讨和推广。
在本次中国山地科学发展战略研讨会上，与会专家曾一度陷入了“开展山地研究必须首先给山地下个定义”、“到底什么是山地，哪些属于山地研究”、“山地的功能是什么”的讨论中。
宋长青认为，要扛起中国山地科学建设的大旗，应联合全国有志于山地研究及已经开展山地研究的科学家，大家共同探讨山地研究的基础问题，才有可能把以往的研究积累从学科的角度进行基础性的总结，这种总结包括基本概念、基本框架，而不仅仅是一些基本理论的概括。建设一个学科，首先要有一个学科整体的构架，这是长期的任务。
“青藏高原有多大，不同的人也许有不同的看法，但这丝毫不影响我们对青藏高原的研究。山地也一样。”冯仁国说，现在做起来才是最重要的，通过做来明确我们的界限、定义。山地研究可以从学科研究的角度进行探讨。但是，当务之急应该是从典型的山区开展工作，做出几个典型或样本，在国内产生比较大的影响。
冯仁国提出，成都山地所在四川的贡嘎山和云南的东川开展了长期定位观测研究工作，可以在已有的基础上，以巨大的山地垂直梯度变化和独一无二的典型天然泥石流原形观测与研究场所，开展有特色的山地研究标志性工作，来促进山地科学研究的进展。
中科院山地灾害与地表过程重点实验室主任崔鹏认为，尽快联合目前散落在国立科研机构和大学等的科研力量，将山地特点、表层过程、驱动力和调控这四个方面的问题先搞清楚，我国的山地科学研究完全可以做出自己的特色来。
“也就是说，中国科学家首先要达成共识，争取国家决策部门的支持，建立一个国家层面的大的山地综合研究规划与行动计划，让更多的研究力量联合介入山地研究，从而整合目前所有的山地研究工作，促进研究的互补，实现创新性、系统性、综合性的集成。”邓伟建议。
专家们对发展山地科学发出了响亮的呼声：关注山地，支撑未来。这也是本次研讨会所展现出的科学家们富有科学使命感的战略眼界。
