傅伯杰理事长在中国地理学会第十一次全国会员代表大会的讲话

各位理事、各位会员代表,大家好! 在刘燕华理事长的领导下,中国地理学会第十届理事会开展了卓有成效的工作,为中国地理学的发展做出了重要贡献。按照新修订的学会章程,我们要特别邀请刘燕华前任理事长参加学会下届常务理事会的工作,尤其是和我们共同努力,办好2016年在北京举行的第33届国际地理大会。在此,我还要特别感谢刚刚离任的副理事长保继刚、史培军、宋长青和王涛教授，还有离任的常务理事、理事和一批关心和支持中国地理学会和支持中国地理学发展的科技工作者、教育工作者们，让我们以热烈的掌声来感谢他们对中国地理学发展做出的贡献。

关于设立面向全球科学研究基金的思考与建议

气候变化、健康危机和粮食安全等问题通常会超越国家间的地理边界,是典型的全球性挑战。随着不同挑战的日益加剧,设立全球科学研究基金已成为推动科技进步、探索创新解决方案和加强伙伴关系的重要手段。在此背景下,“研究设立面向全球的科学研究基金”是我国“十四五”时期(2021—2025年)完善科技创新体制的重要举措。为推进这一举措落实,本文在分析主要发达国家(美国、加拿大、英国、德国、日本、澳大利亚)和欧盟针对全球挑战的科研基金资助经验和广泛调研研讨的基础上,从人才项目、研究项目和大科学装置项目三个方面提出了我国未来设立面向全球的科学研究基金的建议,并探讨了相应的遴选、评估和管理机制,以期促进我国科研资助体系的创新发展,逐步提升我国在全球挑战研究中的国际影响力。

序言

生物多样性是人类赖以生存和发展的基础,是地球生命共同体的血脉和根基,提升生物多样性全球治理能力是构建现代全球治理体系的重要内容。2022年,《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)第二阶段会议通过《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》(简称“《昆蒙框架》”),为今后直至2030年乃至更长时期的全球生物多样性治理擘画了新蓝图。

生态修复留住绿水青山美丽中国绘就自然画卷

大自然是人类赖以生存发展的基本条件。在古老的中华大地上,为了实现国家富强、民族兴旺,炎黄子孙不得不向自然索取资源,特别是资源性产业的发展、粗放的开发模式,造成了山体坑洼、河流堵塞,自然灾害频发。生态环境的破坏致使整个生态链条发发可危,生态修复迫在眉睫。党的十八大以来,中国将生态文明建设提上日程。中国山水林田湖草沙一体化保护和系统修复工程(简称“中国山水工程”)在“三区四带”重要生态屏障区全面铺开,践行“山水林田湖草是生命共同体”理念,对山上山下、地上地下、陆地海洋以及流域上下游进行整体保护、系统修复、综合治理,着力增强生态系统的多样性、稳定性、持续性,构建从山顶到海洋的保护治理大格局。

气候变化和人类活动对中国北方旱区植被变绿的定量贡献

气候变化和大规模的生态恢复使中国北方旱区植被发生了显著变化,量化气候变化和人类活动对植被动态的相对贡献,对于旱区生态系统管理和应对未来气候变化具有重要意义。目前,中国北方旱区植被变化影响因素的时间动态(2000年大规模生态恢复工程实施前后)和空间异质性(沿干旱梯度)仍需进一步的定量研究。基于多源数据,采用趋势分析、偏相关分析和随机森林模型等方法,分析了1981-2018年中国北方旱区气候和植被的时空变化规律,量化了2000年前后气候变化和人类活动对植被动态的相对贡献并分析其在干旱梯度上的空间差异性。结果表明:(1)1981-2018年期间,中国北方旱区的叶面积指数(LAI)平均增加速率为(0.0037±0.0443)a^(-1),且增加速率沿干旱梯度增大。2000年前仅10.46%(P<0.05)的地区显著变绿,而2000年后达到36.84%,且植被变绿主要归因于非树木植被。(2)2000年后降水对植被变绿的正效应在不同干旱梯度均增加,而在半干旱区和亚湿润干旱区,温度对植被变绿由正向促进转为负向抑制,而辐射在干旱区由负效应转向正效应。(3)2000年前后,气候变化均主导着植被的动态,贡献率分别为96.07%和73.72%,人类活动的贡献在2000年后进一步增强(从3.93%增加到26.28%),且沿着干旱梯度而增加,其中人类活动对植被变绿的贡献在半干旱地区增加最显著(+0.0289 m^(2)m^(-2)a^(-1),P<0.05)。研究结果可为未来气候变化下中国北方旱区的植被恢复和可持续发展提供科学依据。

基于生态系统服务的生态安全研究进展

生态安全是全球环境变化背景下人类可持续发展面临的重要问题之一。生态系统服务作为自然环境中人类赖以生存的环境条件与效用,成为人们感知和评价生态系统结构或功能变化的重要指标,同时为研究自然生态与社会-经济两大系统之间的交互作用提供了连接路径。目前,国内外对基于生态系统服务的生态安全研究尚处于起步阶段。在大量查阅国内外相关文献的基础上,总结了生态安全的理论内涵及方法体系,并从基于生态系统服务内在关系和基于生态系统服务拓展的生态安全研究,以及将生态系统服务与生态安全结合应用的综合研究等3个方面系统性梳理了目前国内外基于生态系统服务的生态安全研究进展。结果表明,发展初期的生态安全研究主要基于各种生态系统服务之间的供需关系、权衡/协同关系和服务重要性等内在关系,二者的结合效果能通过耦合生态系统服与生态系统状态指标和相关模型得到改善,近年来将生态系统服务与生态安全结合应用的综合研究在区域规划管理等领域已呈现良好的发展趋势。在此基础上,本文指出了目前研究过程中所存在的一些不足与未来发展的方向,为进一步深入开展生态系统服务与生态安全的耦合研究提供理论依据。

不同疏伐强度下黄土丘陵区刺槐林的水分利用特征

造林是生态恢复的重要措施,但由于种植密度过高,导致土壤干燥化,林木生长衰退,严重制约其生态功能的提升。疏伐是人工林改造的重要手段,水分利用特征是确定适宜疏伐密度的关键因素,但目前缺少疏伐对人工林水分利用特征影响的系统研究。基于此,以黄土丘陵区刺槐林为研究对象,设置疏伐55%(P1)、28%(P2)、16%(P3)和对照(P4)四个处理,通过0—500 cm深度的土壤水与茎秆水δ^(2)H和δ^(18)O、叶片δ^(13)C的采样分析并利用MixSIAR模型,比较了不同疏伐强度下刺槐林水分来源和水分利用效率的差异,建立了水分来源比例与叶片δ^(13)C的定量关系。结果表明:(1)疏伐样地在不同深度的土壤含水量均高于对照样地,表明疏伐对缓解土壤水分胁迫具有重要作用。(2)随着疏伐强度的增大,浅、中层(0—100 cm、100—300 cm)土壤水对刺槐的贡献比例呈增加趋势(P1:80.4%;P2:78.1%;P3:76.3%;P4:67.8%),而深层土壤水分(300—500 cm)的贡献比例相对降低,表明疏伐促进了刺槐对浅层及中层土壤水的吸收利用,减少了对深层土壤水的过度消耗。(3)疏伐样地的叶片δ^(13)C均大于对照样地,表明疏伐提高刺槐了的水分利用效率,且刺槐叶片δ^(13)C与浅层土壤水分贡献比例呈线性正相关(P<0.01),而与中深层土壤水贡献比例呈线性负相关(P<0.05)。研究结果初步反映了疏伐对刺槐林水分利用特征的影响,可为黄土高原刺槐林改造和功能提升提供科学依据,未来需开展疏伐后长时间序列的观测研究。

黄土区草地不同组分与土壤侵蚀关系及其对降雨情景的响应

随着气候变化黄土高原植被与坡面侵蚀关系面临更多复杂和极端降雨情景的挑战。以黄土丘陵区草地坡面为对象,选择3场当地典型降雨事件,研究植物冠层、枯落物和根系与土壤侵蚀的关系及其对不同降雨情景的响应规律。事件-Ⅰ为短历时、高强度和大雨量,事件-Ⅱ为中等历时、强度和雨量,事件-Ⅲ为长历时、低强度和小雨量,3场事件分别代表2015—2017年侵蚀性降雨事件聚类分析后的3种情景。从多年次降雨事件尺度来看,冠层主要作用于降低泥沙浓度,减少了48.20%的径流含沙量,占总贡献率的53.03%,并贡献了约1/3的减流和减沙效应;枯落物的减流效应最高,减少了28.43%的径流量,占总贡献率的50.75%,其减沙的相对贡献率仅为26.41%;根系的减沙效应最高,减少了36.33%的土壤流失量,占总贡献的37.95%,远高于其减流相对贡献率(15.58%)。说明草地植物对土壤侵蚀的作用机制受到冠层、枯落物和根系的影响,各组分越完整,减流减沙能力越高。单次事件分析表明,由事件-Ⅰ、事件-Ⅱ到事件-Ⅲ,冠层的减流率和减沙率均为负值(-77.97%至-0.91%),相对贡献呈逐渐减小趋势;而枯落物和根系的减流率和减沙率却分别高达12.05%—57.70%和86.90%—95.51%,相对贡献则逐渐增大。说明草地不同组分控制土壤侵蚀的主要途径受到降雨情景的影响,长时间尺度的统计性结论不一定适用于特定降雨情景。研究对比分析了草地植物在单次和多年尺度降雨事件中的保水保土功能,可为黄土高原植被恢复和气候变化加剧背景下,降雨-植物-侵蚀关系研究提供科学依据。

变化环境下火干扰研究进展

火是地球系统的重要过程,也是一种剧烈的环境干扰因素。火是生态系统变化的驱动力和催化剂,调节着生态系统的结构和功能,同时反馈给气候系统。近年来,世界多个国家相继爆发了历史上罕见的极端火事件,使得火干扰、气候变化和人类活动之间的相互作用关系得到了空前的关注。主要从3个方面回顾了变化环境下火干扰研究的进展,包括(1)火干扰的时空格局;(2)火干扰的驱动机制;(3)火干扰的生态效应。概括起来,遥感技术的发展使得火监测精度不断提高,对火时空格局的刻画由过去侧重火燃烧面积单一因素转向具有多重属性的火干扰体系。气候变化和人类活动共同决定着火干扰的分布格局、频率和强度,考虑气候的季节性能够提高火干扰的预测能力。火干扰调节着生态系统的草木平衡,对于生物多样性和生境的维持非常重要。此外,火干扰通过生物质燃烧释放的大量温室气体影响大气组成和空气质量,同时通过改变地表状况和陆-气相互作用来影响气候系统。正确理解气候-植被-火之间的相互作用和反馈机制有助于未来火干扰体系的预测。随着高温、大风、干旱等极端气候事件增多,未来全球大部分区域火发生的风险增加,但是人类活动可能会使火和气候之间的关系发生解耦。可持续的火管理应充分结合生态学知识和土著居民火文化,以保护生物多样性、维持重要生态系统服务和减缓气候变化为目标,减少极端火灾的风险。

中国生态区划方案

生态区划是生态系统和自然资源合理管理及持续利用的基础 ,它可为生态环境建设和环境管理政策的制订提供科学依据。在综合分析我国生态环境特点的基础上 ,探讨了生态区划的原则和依据 ,建立了各级生态区单元划分的指标体系和命名系统 ,最后对我国生态环境进行了区域划分。将我国划分为 3个生态大区、1 3个生态地区和 57个生态区。

土地利用结构与生态过程

本文从土地利用与土壤水分、土地利用与土壤养分、土地利用与水土流失 3个方面系统讨论了土地利用结构与生态过程研究的现状和特征 ,指出 :1 )土地利用结构对土壤水分的影响涉及生态系统、坡面、小流域和区域等系列尺度 ,土地利用的分布及景观特点影响土壤水分的时空变异 ;2 )土地利用对土壤养分的影响表现在土地利用的镶嵌格局影响土壤养分的分布和迁移 ,土地利用的变化可以引起土壤养分的变化 ;3)土地利用与水土流失关系密切 ,土地利用的改变能够减少或增加径流和土壤侵蚀。尺度不同 ,土地利用与水土流失的机制也不尽相同。土地利用结构与生态过程的研究 ,还需要注重大尺度和多尺度上的综合研究。

国际景观生态学研究新进展

20世纪90年代中期以来,国际景观生态学发展迅速。景观生态学研究最为活跃的地区集中在北美、欧洲、大洋洲(澳大利亚)、东亚(中国),表明景观生态学理论、方法和应用的广泛性和越来越高的认知度。从研究内容上看,景观生态评价、规划和模拟一直占居主导地位,其次是景观生态保护与生态恢复、景观生态学的理论探讨。随着景观生态学研究的深入,以科学和实践问题为导向的学科交叉与融合不断加强,促进了景观生态学新的学科生长点的形成和发展,主要包括水域景观生态学、景观遗传学、多功能景观研究、景观综合模拟、景观生态与可持续性科学。在全球化背景下,中国的景观生态学研究也已经取得了长足进展,国际同行开始关注并在重要学术刊物上评介中国的景观生态学研究,标志着中国景观生态学已逐步走上国际舞台。然而,中国景观生态学进一步发展的挑战和机遇并存。中国科学家需要抓住人类对可持续发展和可持续性科学的共同夙求,放眼国际前沿、服务本土需求,从中国自身的特色出发,关注受人类干扰的和以人为主导的景观,以景观格局与生态过程的多尺度、多维度耦合研究为核心,区域综合与区内分异并重,推动综合整体性景观生态学的建立和完善。

黄土丘陵小流域土地利用变化对水土流失的影响

在土壤侵蚀模型LISEM(Limburg Soil Erosion Model)校正的基础上,模拟了陕北黄土丘 陵沟壑区大南沟小流域5种土地利用方案的水土流失效应,旨在探讨土地利用变化对流域出口水土流失的影响.研究结果表明:流域出口的洪峰流速、径流总量和侵蚀总量的大小顺序为: 1975年＞1998年＞25度退耕＞20度退耕＞15度退耕.1975年和1998年25度以上的陡坡耕地和休闲地均退耕还林还草,这2种土地利用格局的径流和侵蚀模拟值都显著大于3种退耕方案.在3种退耕方案中,20度和15度以上的陡坡耕地和休闲地逐步转变为果园/经济林地,3种退耕方案之间的水土流失差异不显著.相对于1975年土地利用来说,1998年土地利用能降低洪峰流速、径流量和侵蚀量约5%～10%;3种退耕方案的减流减沙效益更加显著,可以降低洪峰流速、径流量和侵蚀量约40%～50%.

土地利用变化与土壤养分的变化——以河北省遵化县为例

土地利用变化可以引起土壤养分的变化。以河北省遵化县为例 ,研究该县 1 980年到 1 999年土地利用变化及土壤养分的变化。结果表明 ,近 2 0 a来 ,旱地、草地、水田面积大幅度减少 ,林地和村镇用地大幅度增加。旱地转换为林地 ,土壤有机质提高了 2 1 % ,全氮提高了 1 0 % ,碱解氮提高了 65% ,速效磷提高了 1 7% ,速效钾提高了 1 7%。旱地转换为草地 ,土壤有机质提高 3 8% ,全氮提高了 3 7% ,碱解氮提高了 71 % ,速效磷提高了 2 % ,速效钾提高了 2 8%。退耕还林还草不仅改变了土地覆被 ,而且提高了土壤养分。

生态系统综合评价的内容与方法

生态系统综合评价是系统分析生态系统的生产及服务能力 ,对生态系统进行健康诊断 ,做出综合的生态分析和经济分析 ,评价其当前状态 ,并预测生态系统今后的发展趋势 ,为生态系统管理提供科学依据。从总体上讲 ,综合评价更强调生态系统一系列产品与服务功能之间的权衡 ,具有很强的实践意义。许多学者对不同的生态系统服务功能进行了经济价值评估 ,但缺乏对生态系统的产品、服务、健康与管理之间关系的进一步探讨。对生态系统服务功能评价、健康评价和生态管理与预测进行了系统论述 ,目的是提出生态系统综合评价的框架 。

中国生态区划的目的、任务及特点

生态区划是对生态地域和生态单元的划分和合并研究。在分析了生态区划的发展过程及其我国各种区划特点的基础上,提出了中国生态区划的目的、任务和特点。研究认为:中国生态区划的目的是通过开展全国生态区划和建立区划信息系统,为区域资源开发与环境保护提供决策依据,为全国和区域生态环境综合整治服务。其突出特点是将特征区划与功能区划相结合,自然环境特征与人类活动相结合,生态与经济相结合。在要素区划的基础上。

黄土丘陵区小流域土地利用变化对生态环境的影响——以延安市羊圈沟流域为例

选择黄土丘陵沟壑区的羊圈沟流域，应用地理信息系统和野外采样分析，从小流域、坡面和单一土地利用类型三个尺度层次研究土地利用变化对流域土壤侵蚀、土壤养分和土壤水分的影响。结果发现：１９９６年比１９８４年该流域坡耕地减少了４３％，林地增加了４２％，草地增加了５％，土壤侵蚀量减少了２４％。坡耕地—草地—林地土地利用结构具有较好的土壤养分保持能力，且前期土壤含水量低，是黄土丘陵区梁峁坡地上较好的土地利用结构类型。该流域土壤养分含量林地＞草地＞坡耕地。

新时期地理学的特征与任务

地理学是"探索自然规律,昭示人文精华"的一门学科,具有综合性、交叉性特点。20世纪80年代以来,地理学在全球环境变化研究计划中扮演了重要角色,地理学的理论、方法和技术已经成为解决人类社会面临的可持续发展问题的基础。起源于全球环境变化研究,并结合了社会科学研究的"未来地球"研究计划,代表了新时期地理学发展的方向。当代地理学研究方法已经从勘察、观测、记录、制图等传统的研究方法向空间统计、对地观测、GIS、室内外模拟、建模、决策系统等现代科学方法转变,逐渐走向综合性、定量化;随着地理学面临的问题更加复杂、更加综合,地理学研究议题变得更为综合和多元,吸引了更为广泛的学科参与,地理学视角在越来越多的领域得到重视,概念和工具所属的学科边界正变得模糊。新时期的地理学正在走向地理科学。中国是研究人类社会的可持续发展问题的一个理想的地理科学试验场所,中国地理科学未来的发展需要以综合的角度加深对人地复杂系统全面而综合的理解,需要加强全球性问题的研究,全面提升中国地理科学国际化水平,普遍提高先进技术解析地理现象的能力,系统实现地理科学的社会服务价值,促进中国从地理学大国走向地理学强国。

中国生物多样性与生态系统服务评估指标体系

生物多样性和生态系统服务评估是生态系统管理与决策制定的重要依据,指标体系是开展评估的主要工具。中国在生物多样性与生态系统服务评估指标体系建设方面,由于没有形成统一的指标体系和技术方法,导致不同区域间的评估结果可比性差,区域和国家尺度上的集成研究难以开展。因此,构建一套适用于中国国家尺度的科学化、系统性和规范化的生物多样性和生态系统服务评估指标体系,便成为当前迫切需要研究解决的问题。本文参考国内外生物多样性与生态系统服务评估的主要研究成果,在充分考虑"生物多样性—生态系统结构—过程与功能—服务"级联关系基础上,建立了生物多样性与生态系统服务评估指标体系构建的主要原则,构建了中国生物多样性与生态系统服务评估指标体系。