作者:傅伯杰 来源:中国科学报 发布时间:2021/4/4 15:39:00
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启动全球干旱生态计划 共同应对全球环境变化

 

最近,在我国北方发生的沙尘暴影响很大,荒漠化及治理再次进入公众视野。

值得注意的是,沙尘暴的沙源地在蒙古国,在境外,包括蒙古国在内的周边国家的国际合作非常重要。去年在中亚等国还出现了飞蝗事件,也与干旱及干旱生态系统有直接的关系。推进干旱生态系统的全球合作,启动全球干旱生态系统国际科学计划,是科学共建旱区人类命运共同体、共同应对全球环境变化、促进全球旱区可持续发展的重要举措。

我们为什么要做“全球干旱生态系统”国际大科学计划?

全球旱区包括极干旱区、干旱区、半干旱区和易干旱半湿润区,占了全球陆地面积的41%,全球约38%的人口居住于此。该区域具有丰富而独特的植物、动物和土壤微生物多样性和生态系统类型,包括全球1/3的生物多样性的热点地区和28%的濒危物种。

这个区域给人们提供多种的资源和生态系统服务,比如粮食、矿产、畜牧产品和农产品等。旱区是保障我国生态安全和粮食安全的重要战略地带。当前,在全球气候变化和人类活动的影响下,旱区面临着非常严峻的挑战。水资源短缺、干旱和极端气候事件频发、土壤肥力下降、沙漠化和水土流失严重等资源环境问题使居民生产、生活和健康受到严重威胁,也影响着区域、国家和全球的可持续发展。

北京今年三月份刚刚经历的沙尘暴是近十年来最严重的一次,它的沙源就起源于干旱地区,特别是蒙古国。经过近十年来的生态修复,我国干旱和半干旱地区的生态状况有所改善,但是目前仍然处于非常脆弱的阶段。

旱区是地学工作者和生态学工作者一个重点的研究区域,但是目前还没有一个系统性的、完整的研究计划。早在2017年,我们向中国科学院提出了启动全球干旱生态系统国际大科学计划的申请,来引领全球生态系统的研究。

科学计划申请以后就得到了中国科学院国际大科学计划培育项目的资助,在2017年的8月份正式批准。这之后,我们就开始组建国际化研究团队。

我们项目计划的构想一经提出就得到了国际科学界的热烈的响应,来自澳大利亚、美国、欧洲和非洲的科学家来参与到我们的科学计划中间来。我们成立了科学计划的科学委员会,其中包括四位中国学者和九位外国学者。在此基础上,我们把主题研究和区域研究紧密地结合,组建了主题工作组和五个区域工作组(包括亚洲、非洲、大洋洲、北美洲以及欧洲地中海沿岸等干旱和半干旱地区)。

在三年多的研究中,经过科学委员会的反复讨论,以及在澳大利亚干旱区、非洲干旱区、中亚干旱区域以及相关的区域开展实地考察和调研,在科学委员会和中国科学家的共同努力下,起草完成了全球干旱区生态系统大科学计划的《科学报告》。

《科学报告》建立了全球干旱生态系统研究的概念框架。这个概念框架把生态系统和社会系统作为一个整体的耦合系统,即社会-生态系统,把生态系统结构和功能的变化、生态系统服务的变化和人类福祉紧密相连,并联系了干旱区生态系统的可持续管理、干旱区可持续发展目标和干旱区居民的生计。

《科学报告》提出了两项总体目标:提高对旱区社会-生态系统如何响应全球环境变化的科学认识;研究旱区生态系统韧性提升、可持续发展路径,以达成旱区可持续发展目标。

与之对应的四项具体研究目标包括:量化旱区生态系统对地球系统过程和社会过程的变化响应幅度和方向;识别自然和人类扰动下旱区社会-生态系统脆弱性和韧性的控制因素;揭示全球环境变化对旱区生态系统服务、人类福祉和社会-生态系统动态的影响;以科学研究为基础,促进提出旱区生态系统管理解决方案和旨在实现全球旱区可持续发展的政策。《科学报告》列出了四个研究主题及其各自的优先研究领域。四大主题分别是旱区社会-生态系统的变化及其驱动机制、旱区社会-生态系统结构和功能及其相互作用、旱区生态系统服务变化及人类福祉、以及旱区生态系统管理和可持续生计。

优先研究领域包括旱区社会-生态系统的关键指标,旱区社会-生态系统宏观动态变化的驱动力和未来情景,旱区社会-生态系统稳态转换的机制,旱区生态系统服务权衡和供需关系及其与人类福祉的内在联系,旱区社会-生态系统的可持续治理策略等。

《科学报告》还制定了区域咨询应遵循的程序和原则,包括磋商小组人员构成(研究人员、从业者和决策者)、研讨会议程(向磋商小组成员阐释科学计划的总体目标,征询参与者对于研究主题的见解和意见,讨论不同层级的潜在对策)、实地考察计划等,以使得科学计划能够吸纳不同地区和不同利益相关方的经验和知识,并采取持续的方式促进自身的能力建设和青年学者的发展。

我们的科学计划有三个特点:首先是把生态系统和社会系统进行耦合;其次是把全球和区域研究相结合;最后是将观测研究和应用结合。科学计划将会推出生态系统管理案例库,就是将经典案例和数据库相结合,为生态系统管理提供科技支撑,以实现全球可持续发展目标和干旱区可持续发展。

近期,国际杂志《当代环境可持续性论评》正式出版了该国际科学计划相关的系列文章,详细介绍了科学计划的概念框架、理论进展和区域案例研究。未来我们将进一步深化区域调研和科学咨询,在2021年底正式推出该科学计划的英文版。

目前,全球干旱生态系统国际大科学计划已在国际上产生了很好的反响,起到了引领作用。今后,准备将该计划申请纳入“一带一路”国际科学组织联盟的首批国际科学计划,引领全球旱区生态系统研究,推动“一带一路”国家实现全球可持续发展目标。

(作者系中国科学院院士、中国科学院生态环境研究中心研究员)

 
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