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基于文献计量的长江保护研究特征与科技支撑建议

2022-04-01沈瑞昌李琴陈家宽马涛

人民长江 2022年1期
关键词:长江流域经济带长江

沈瑞昌 李琴 陈家宽 马涛

摘要:长江大保护战略是党中央做出的重要部署,对实现中华民族的永续发展具有重要意义。该战略的顺利实施需要学界强大的科技支撑。采用文献计量方法分析了1992~2019年23 019篇长江保护相关文献,探究了近30 a来长江流域保护的研究热点与前沿主题。结果表明:① 近30 a间,长江保护相关研究成果丰富,研究成果数量总体上呈递增趋势,2016年的研究成果数量呈现激增态势;早期以中文文章为主,2013年以后英文文章占多数;文章期刊来源多样,涉及环境、生物、生态、地理、地质、海洋、渔业、大气等众多学科;中英文文章的作者以中国大陆学者为主,科研机构集中于长江流域的省(市)和北京市。② 学界开展的长江保护研究领域主要有以下方向:三峡工程的生态环境影响与响应、长江上游生态治理、长江流域资源(水和生物等)开发利用与保护、长江流域水生生物多样性与保护、长江中下游湿地保护、长江流域生态环境风险与治理、长江水文过程与气候变化、长江流域地质与古气候、长江三角洲和河口生态环境、长江经济带保护与绿色发展等;中文文章的主题受国家政策和经济社会发展需求驱动显著,英文文章更侧重于基础科学研究。③ 目前的研究还缺乏社会科学和流域尺度保护治理综合研究等方面的理论与实践成果;在长江大保护的新形势与新机遇下,未来的研究可以围绕论证长江流域自然资本与中华文明发展的关系、基于生态系统整体性和流域系统性探讨“追根溯源、系统治疗”的方法、加强长江流域“山水林田湖草”综合研究以及拓展长江流域生态产品价值实现路径来展开,形成共抓长江大保护的科技支撑体系。

关 键 词:长江大保护; 流域生态学; 绿色发展; 科技支撑; 文献计量学; 长江流域

中图法分类号: Q14   文献标志码: A

DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.01.008

0 引 言

长江是中华民族的母亲河,也是中华民族发展的重要支撑。长江流域具有优越的生态要素配置,其气候资源、水资源、生物多样性资源、矿产资源和空间资源是中华文明起源、发展和繁荣的重要物质基础。然而,在不断加剧的人类开发活动下,长江的自然资源已不堪重负,生态环境问题频频出现[12]。2016年1月5日、2018年4月26日和2020年11月14日,习近平总书记3次主持召开推动长江经济带发展座谈会,明确指出“长江病了,而且病得还不轻”。习近平总书记强调推动长江经济带发展必须从中华民族长远利益考虑,共抓大保护、不搞大开发;并指出要从生态系统整体性和流域系统性出发,追根溯源、系统治疗,防止头痛医头、脚痛医脚;要找出问题根源,从源头上系统开展生态环境修复和保护。

长江流域保护一直是学界关注的热点。在新形势和新机遇下,长江大保护战略需要科技支撑,科研是长江治理和保护的探路先锋。对于长江大保护,各级政府已纷纷出台相应政策和举措方案、主流媒体高密度报道。近30 a来,学界关于长江保护的各领域研究成果逐年增加,科学家们建言献策[3-6]。已有的研究主要集中在不同区域和尺度、干支流和二级三级子流域、长江流域湖泊河流湿地或沿江省份,例如长江源区[7-9]、金沙江流域[10]、洞庭湖流域[11-12]、鄱阳湖流域[13-15]、太湖流域[16]、三峡库区[17]、汉江流域、长三角和河口地区[18],以及全流域保护面临的问题和政策成效[19-20]等。开展长江流域全流域尺度的整体研究和思考非常必要。目前,依然急需在科学与技术层面开展有深度的系统性思考,制定在科学与技术上能够有力支撑长江大保护的推进方案[6]。客观上,长江大保护涉及范围之广和问题之复杂前所未有;主观上,长期以来重发展、轻保护或将发展与保护对立的惯性思维与行为根深蒂固,短时间难以改变;另外,科学家们在各自熟悉专业领域开展的科学或技术研究,较少从流域尺度聚焦长江大保护的重大需求和重大科学问题,缺乏在关键技术集成上多学科协同创新的举措,忽略山水林田湖草等各种生态要素的协同治理。中国学界应认真理解与科学解读长江大保护战略的科学内涵,避免现有的片面认识,为长江大保护和长江经济带高质量发展提供科技支撑。为更好地理解和把握这一战略,为未来的科技创新提供思路,本研究运用文献计量学方法分析了1992~2019年长江保护相关研究的特征和关注科学问题的演变,探讨了目前研究中的空缺,并对未来研究的重点问题提出了建议。

1 研究方法与数据来源

运用文献计量学方法,对1992~2019年间长江保护相关研究进行了全面梳理,并分析过去文章数量、科研经费、期刊、作者、科研机构和主题词的变化规律。本文分析的文章与长江及其主要区段有关(搜索关键词包括长江流域、长江、扬子江、通天河、金沙江和三峡),其内容包括生态保护、环境保护与治理、资源保护和水土保持与风险控制等四大方面(见表1)。中文文章的元数据在中国知网(CNKI)中搜索并下载。搜索的期刊范围为EI来源、核心期刊、CSSCI和CSCD期刊集。英文文章的元数据在Web of Science(WOS)网站的WOS核心合集中检索并下载。本研究共搜索到相关文章23 019篇,其中,中文和英文文章分别为11 788篇和11 231篇,能够很好地反映过去30 a间长江大保护相关研究的特征。运用CiteSpace 5.7.R2[21]、SATI 4.0网络版[22]以及CNKI和WOS自带的统计工具进行文献计量学分析。

2 长江保护研究的特征

2.1 长江保护学术成果年度变化趋势

近30 a来,科学家们始终十分关注长江保护方面的研究,但是中英文文章的发表数量变化规律明显不同(见图1(a))。2010年以前,中英文文章的发表数量都在迅速增加。中文文章数量多于英文文章,但英文文章数量增长速率明显高于中文文章。中文文章的发表数量在2011年達到最大值(689篇)后逐年下降,只有在2019年明显上升。英文文章的发表数量在2011年后快速增长,并在2013年超过了中文文章的发表数量。2010年以前,中英文文章发表数量的增长率保持相似的规律,增长率高峰在1996,1998,2001,2003年和2006年(见图1(b))。1998年中英文文章发表数量的增长率达到最高,这可能与当年长江流域性大洪水有关。2011年以后,中英文文章发表数量的增长率保持相对稳定,中文文章发表数量呈负增长,英文文章发表数量呈快速正增长。

发表的长江大保护相关中文文章的经费来源主要是国家级和长江流域相应省份的科研项目经费。国家自然科学基金的资助文章数量最多,达到3 173篇,占中文文章总数的26.9%(见图1(c))。资助中文文章数量最多的五类项目中,国家自然科学基金和国家社会科学基金的资助数量在持续增加,国家重点基础研究发展计划、国家科技支撑计划和中国科学院知识创新工程项目的资助数量先增加后减少(见图1(c))。国家社会科学基金的资助数量存在2个明显的跃升年,分别为2006年和2016年。重庆市自然科学基金是中文文章资助最多的省(直辖市)级项目。英文文章的资助项目更多集中于国家级项目。国家自然科学基金资助的英文文章达到6 476篇,占比达57.7%(见图1(d))。国家自然科学基金和国家重点研发计划的资助数量在逐年增加。中国科学院和中央高校基本科研业务费专项资金的资助数量也在增加,但增幅较小(见图1(d))。国家重点基础研究发展计划的资助数量先增加后减少(见图1(d))。

2.2 期刊和学科领域特征

长江大保护相关研究涉及的中文期刊杂志约有1 000份,英文期刊杂志约1 200份。绝大多数研究论文集中发表在少数期刊杂志上。发文数量排名前10和前30的中文期刊共发表相关文章3 207篇和5 171篇,分别占中文文章总数的27%和44%。发文数量排名前10和前30的英文期刊共发表相关文章1 880篇和4 062篇,分别占英文文章总数的17%和36%(见表2)。发文量排名前10的英文期刊中没有中国期刊,但排名前30的英文期刊中有5个中国期刊,分别为:Science Bulletin、Acta Oceanologica Sinica、Journal of Environmental Sciences、Journal of Geographical Sciences和Chinese Journal of Oceanology and Limnology。

通过对期刊杂志的学科分类可以分析相关研究的学科分类。刊载长江保护相关文章的期刊杂志的学科领域非常丰富(见表3)。中文期刊的学科领域涉及水利水电、环境科学、生物学、农业、水产科学、自然地理学、海洋学、地球物理学、经济学、交通运输和医学等。英文期刊的学科领域涉及环境科学、地学、水资源科学、气象学、生物学、湖沼学和水产科学等(见表3)。结果表明:众多学科的学者已经积极投入到长江大保护相关的研究工作,这为开展更系统深入的合作研究奠定了良好的基础。

2.3 长江保护学术合作分析

近30 a来,长江大保护相关中文文章涉及大约20 000名作者,但大部分作者只发表了数量很少的文章,有400余位作者的发文量超过了10篇。发文量排名靠前的作者包括肖文发、刘德富、陈大庆、段辛斌、刘绍平、郭劲松、谢德体和陈进等。中文文章作者之间合作并不多,以单位内部合作为主(见图2)。发文量最大的跨院校合作网络包括湖北工业大学(刘德富)、西南大学(谢德体)、西南大学(倪九派)、三峡大学(纪道斌)和中国环境科学研究院(郑丙辉)等单位学者(见图2)。他们的文章主要关注三峡水库及香溪河水体的环境污染问题。长江科学院的陈进和黄薇、武汉大学的郭生练和中国地质大学(武汉)的李长安主要关注长江水文和水资源问题。其他重要团队包括中国林业科学研究院的肖文发、黄志霖和曾立雄团队(三峡库区污染问题);长江水产研究所的陈大庆、段辛斌、刘绍平和危起伟团队(长江鱼类资源问题)以及重庆大学的郭劲松、方芳和李哲团队(三峡水库水质问题)等(见图2)。

长江大保护相关英文文章发表量排名靠前的学者主要为中国大陆学者(见图2)。这些学者包括华东师范大学的张经(Zhang Jing)、陈中原(Chen Zhongyuan)和刘敏(Liu Min),北京师范大学的沈珍瑶(Shen Zhenyao),中国科学院水生生物研究所的王丁(Wang Ding)、复旦大学的李博(Li Bo)等。文章发表量前10的作者中只有一名中国大陆以外机构的学者,即挪威奥斯陆大学的Xu Chongyu。其他国家或地区的代表性学者还包括新加坡国立大学的Lu Xixi、日本岛根大学的Saito Yoshiki,美国德州农工大学的P.Singh Vijay和日本庆应义塾大学的Watanabe Masataka等。英文文章的作者合作关系强于中文文章。最大的合作网络包括了华东师范大学的张经(Zhang Jing)、陈中原(Chen Zhongyuan)、刘敏(Liu Min)和杨世伦(Yang Shilun)等,复旦大学的李博(Li Bo)和陈家宽(Chen Jiakuan)等,中国海洋大学的于志刚(Yu Zhigang)和杨桂朋(Yang Guipeng),新加坡国立大学的Lu Xixi以及日本岛根大学的Saito Yoshiki等(见图2)。这些学者主要关注长江河口生态系统的生态过程。其他重要的合作网络包括挪威奥斯陆大学的Xu Chongyu、中国科学院南京地理与湖泊研究所的张奇(Zhang Qi)、武汉大学的郭生练(Guo Shenglian)和美國德州农工大学的P.Singh Vijay等重点关注长江水文过程;中国科学院水生生物研究所的王丁(Wang Ding)、王克雄(Wang Kexiong)和郝玉江(Hao Yujiang)等关注长江水生动物(特别是长江江豚)问题;北京师范大学的沈珍瑶(Shen Zhenyao)和刘瑞民(Liu Ruimin)关心长江污染问题;长江水产研究所的危起伟(Wei Qiwei)和杜浩(Du Hao)关注长江珍稀鱼类,特别是中华鲟的保护问题(见图2)。

2.4 科研机构和地区分析

长江保护相关中文文章发表量排名前5的科研机构为中国科学院大学(含原中国科学院研究生院)、长江水利委员会水文局、西南大学资源环境学院(含原西南农业大学资源环境学院)、中国科学院南京地理与湖泊研究所和中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所(见图3)。对中文文章发表量排名前30位的科研机构进行统计发现,这些机构只来自于7个城市,分别为武汉市、重庆市、北京市、南京市、宜昌市、成都市和上海市。结果表明,长江流域的科研机构在长江大保护相关研究中占有突出地位。北京作为许多国家级科研机构的所在地,也在长江保护相关研究中发挥了重要作用。

中国大陆的科研究机构参与了绝大多数英文文章的发表,总数达到10 305篇,占英文文章总数的92%(见图4)。其他国家或地区的科研机构主要是与中国大陆的科研机构合作完成相关研究。英文文章发表量排名靠前的其他国家或地区有美国、澳大利亚、德国、日本、英格兰、加拿大和中国台湾等(见图4)。具体来讲,中国科学院的英文文章发表量远远高于其他机构,达到3 382篇(见图3)。其他英文文章发表量较高的国内研究机构有华东师范大学、中国科学院大学、南京大学、中国地质大学、中国海洋大学、武汉大学、北京师范大学和河海大学等(见图3)。发文较多的中国大陆以外的科研机构包括中国香港大学、中国台湾中央研究院、新加坡国立大学、路易斯安那州立大学和东京大学等。

2.5 长江保护研究热点和主题演化

科技论文关键词的年份变化反映了文章的研究主题演化。1992~2019年间,长江保护相关中文文章中出现频次较多的关键词分别为:长江流域、长江、三峡库区、三峡水库、三峡工程、长江口、长江经济带、长江三角洲、长江上游、消落带、长江中游、长江中下游、生态环境、可持续发展、水资源、资源、水土保持、水质、生物多样性和长江中游城市群等(见图5(a))。除长江流域和长江外,绝大部分重要的关键词与长江流域不同地区或三峡工程有关,表明长江流域上、中、下游不同地区的生态环境保护和受人类活动干扰影响的差异很大,而且极为复杂,需要分区专门研究;另一方面,说明学界非常关心三峡工程对长江流域水文过程和生态环境的影响。基于CiteSpace 5.7.R2和SATI 4.0,根据关键词的共现性特征进行聚类分析的结果,可以将中文文章的研究热点归为3个阶段8个重要类别。

研究初期阶段包括:

(1) 三峡水利枢纽的影响,研究热点集中在三峡工程影响下的长江流域水文径流过程,特别是中下游湿地和大型湖泊(洞庭湖、鄱阳湖等)的水文过程受水利工程和气候变化等因素的影响。

(2) 长江上游生态治理,以长江上游为核心区域,探讨上游水土流失及其综合治理问题,研究结果表明了天然林保护工程和“长治”工程等林业政策的驱动与成效。

研究中期阶段包括:

(1) 金沙江水能开发,研究突出了长江作为河流的属性,重点关注长江上游水资源、水能资源开发利用和水利工程的影响。

(2) 长江中下游湿地保护,着重研究长江中下游湿地生态系统的特征及其在人类活动干扰和威胁下的演变趋势。

(3) 长江水生生物保护,围绕流域生物多样性、鱼类资源养护与管理等主题展开,主要聚焦长江水生生物多样性特别是鱼类保护研究。

(4) 长江水环境治理,围绕长江流域、三峡库区和长三角等重点区域的水环境问题展开研究。

(5) 三峡库区生态环境风险,着重探讨三峡水库蓄水进程中的土地利用变化、消落带和土壤侵蚀与地质灾害等风险和科学问题。

研究近期阶段包括:长江经济带高质量发展,以长江经济带为核心,围绕生态环境保护、城镇化进程和生态补偿等问题,对长江经济带生态优先绿色发展以及生态文明建设开展理论和实践探索研究。

研究主要类别的平均开始年份和主要关键词如表4所列。

1992~2019年间,长江保护相关英文文章中出现频次较多的关键词分别为:Yangtze river、China、sediment、Yangtze estuary、heavy metal、east China sea、climate change、precipitation、eutrophication、phosphorus、source apportionment、land use、impact、south China、fish、conservation、Yangtze river delta、water、Three Gorges dam和Yangtze platform等(见图5(b))。英文文章关键词更侧重于基础研究科学问题的主题。根据关键词的共现性特征进行聚类分析,英文文章的关键词随时间变化并不显著,可以将英文文章的研究热点归为8个主要类别,分别为:① 长江河口与古气候,着重研究长三角、全新世、晚更新世等时期的古气候和环境变化;② 扬子地块地球化学;③ 长江流域地质过程,研究重点关注长江流域的地质过程和特征;④ 长江河口的生态过程,聚焦研究长江河口的生态与环境问题,如互花米草入侵的生态影响与机制,以及湿地生态系统生物地球化学循环等;⑤ 长江水生生物保护,围绕长江流域水生生物包括鱼类和水生植物等的群落结构和遗传特征等展开研究,并探讨生物多样性面临威胁和保护策略;⑥ 长江流域环境风险,重点围绕长江流域水体和底泥等的污染问题,比如湖泊的富养化、有物机和重金属污染及其环境风险等展开研究;⑦ 长江水文与气候变化,重点关注了气候变化背景下长江流域降水与径流过程、人类活动干扰下的江湖关系演变,以及水利工程对水文过程的影响特征等;⑧ 长江三角洲空氣污染,围绕近年来长三角特别是上海大气污染问题展开来源解析和大气成分及其影响研究。研究主要类别的平均开始年份和主要关键词如表5所列。聚类分析结果显示,英文文章的主题主要聚焦于长江流域的基础科学研究。

长江保护相关中文文章的关键词随时间发生着明显变化(见表6)。对研究领域的关键词进行突现性分析,可发现该领域的前沿进展,突现强度越高的关键词表明其在某一时期所受的关注度越高。在1992~1997年,突现性较高的关键词是三峡水利枢纽、三峡工程和三峡库区移民(见表6)。这一时期,学界非常关注三峡工程建设对生态环境的综合影响。1998年发生长江流域性大洪水之后,国家十分重视长江上游的生态环境建设,退耕还林和天然林保护工程等政策和重大工程开始在长江上游实施。学界对可持续发展、洪涝灾害、水土保持、生态环境和特大洪水等的关注迅速增加,“可持续发展”作为关键词的突现性强度为42.91,分析结果表明,这一时期大量研究开始关注长江的洪水和长江上游生态环境治理与可持续发展。从2001年起,长江三角洲、消落带、富营养化、GIS、三峡水库、群落结构和风险评估等与生态环境相关研究迅速增加,水资源、水环境、江湖关系、生物多样性、河口生态系统及其相关的关键词相继受到关注,学界关注的区域也从长江上游扩展到整个长江流域。自从长江经济带建设上升为国家战略后,长江经济带和绿色发展也迅速成为热点关键词,“长江经济带”作为关键词的突现强度高达142.71(见表6)。近年来,长江生态环境保护和生态修复持续受到重视。这一变化趋势反映了长江保护相关中文文章的研究主题受国家政策和经济社会发展需求的强烈影响。对比分析各研究热点的文献,学科交叉的综合性研究文献呈增加趋势。

长江保护相关英文文章发表的时间比较集中,从突现强度看,各个研究主题的出现时间差异并不明显(见表6)。长江保护相关英文文章中最早的高突现性关键词是与地质和古气候相关的neoproterozoic、Yangtze craton、rodinia、geochronology和mantle plume等,接着与长江生态和环境过程相关的microsatellite,Xiangxi bay,taihu lake,hypoxia和ecological risk assessment等开始大量出现。从2016年起,source apportionment,chemical composition,PM2.5和air quality等与空气污染相关的关键词不断出现。这个规律反映了长江保护英文文章受相关政策影响相对中文文章而言小得多,更聚焦于基础科学问题的持续研究。

3 长江保护的科学研究进展与讨论

基于近30 a长江保护文献分析,本研究将学界对于長江流域保护研究概括为“状态”-“压力”-“响应”3个方面。

(1) 从长江流域保护“状态”看,大量研究通过对长江流域陆域和水域生物多样性分布格局、生物特别是鱼类资源保护及其面临威胁、遗传资源及其保护等的研究,为流域生物多样性优先保护、生态保护红线划定和自然保护地体系建设和优化等提供了科技支撑和对策建议[23-26]。流域水资源开发与利用始终是研究的重点,学界评估了长江水资源的现状、水资源需求、水资源保护的成效和利用效率等,剖析了长江水资源保护和开发中存在的问题[27-28]。长江流域各种水问题相互交织存在,工业污染、农业面源污染、水利工程、气候变化等多因素同时影响着长江流域的水环境、水资源和水生态[29]。诸多研究从宏观上找出了长江流域主要的水生态环境问题[30],分析其直接和间接原因,评估风险并给出了解决长江流域水生态环境问题和促进流域生态系统健康的思路。研究表明:流域具有丰富的湿地资源和生物多样性,但它们普遍受到人类活动的强烈干扰[31]。已有研究调查了长江流域湿地资源的家底与保护现状,分析了各类湖泊湿地(特别是鄱阳湖、洞庭湖和太湖)和长江河口湿地面临的生态环境问题,如富营养化、生物多样性丧失等,并为保护长江流域湿地提出了意见和建议[32]。

长江流域经济社会发展给水资源、土地资源、环境容量等带来严峻挑战,大量学者对长江流域(长江经济带)的生态系统健康、生态环境风险、生态安全、生态敏感性等开展了研究,评估现状并厘清问题,提出了未来应对的方向和工作重点[33-34]。同时,分析了长江经济带以水资源为核心的生态承载力及其区域特征,识别了主要问题和影响因素[35]。部分研究关注了长江流域主要饮用水源地安全,对饮用水源风险进行了整体评估,包括水质状况、主要污染源、风险水平和保护对策等,为长江饮用水源地的保护提供技术支撑[36]。

(2) 从长江流域保护面临的“压力”来看,不同来源的污染排放是导致和加剧长江流域生态环境问题的重要因素。众多学者分析了长江流域主要污染物的时空特征,以及水污染的原因和解决方案[37]。此外,长江干支流水利工程建设特别是三峡工程对长江流域生态系统产生了强烈的干扰,研究从多个方面分析了水利工程对长江的影响,例如,生物多样性、径流、水文水沙过程以及污染物扩散过程等[38-39]。

(3) 从长江流域保护“响应”来看,学界对长江大保护的战略内涵以及长江经济带发展与保护之间的关系开展了深入解读,提升了各级政府和社会公众对长江生态环境问题理解的深度和广度[6,40]。长江流域生态修复受到学者们的高度关注。针对长江流域存在的生态环境问题,特别是水生态环境问题,提出了长江流域生态修复的原则和举措建议[41]。建立和完善长江流域生态补偿机制,是避免污染转移和促进区域可持续发展的重要途径之一。学者们在局域和跨界等层面,考虑纵向财政支付和横向生态补偿2种途径,对补偿主体和客体、可采取的补偿方式和途径及确定补偿标准都进行了讨论,并提出了相关的政策建议以保障生态补偿机制的有效实施[42]。绿色发展和创新对于长江经济带的高质量发展至关重要。研究者非常关注长江流域的绿色发展和创新水平,包括绿色经济效率、环境绩效与治理效率、城镇化集约用地、资源利用效率、区域协调发展等,探讨如何实现经济发展与资源环境相适应[2]。

文献计量学分析结果表明:目前的长江大保护相关研究已经有了非常好的基础,跨学科研究呈增加趋势。然而,从社会需求和科研规律看,过去的长江大保护相关研究依然存在着以下2个空缺。

(1) 社会科学和多学科交叉的研究成果相对较少。从主题词和期刊来源的分析结果来看,过去30 a间,长江保护相关研究主要针对长江流域自然生态环境特征及演变驱动因素的自然科学研究,跨领域开展重大科学问题系统研究仍然不足,社会科学的研究成果相对较少。这种局面在近几年的中文文章中才有所改观,明显的证据是国家社会科学基金的资助文章数量近年来有明显的增加,长江经济带和绿色发展成为近年来的热门关键词,学科交叉融合文献开始增加。但是,英文文献尚未见到这种变化趋势。目前专门从事长江大保护战略的社会科学集成创新团队较少。“长江共抓大保护”跨领域、跨学科、跨部门,涉及诸多流域重大科学问题,该战略并不是凭空产生的,它是践行习近平生态文明思想的重要举措行动之一,有其酝酿发生发展的过程[43]。这个空缺导致推进长江“共抓大保护、不搞大开发”的体制机制改革、自然保护地体系优化整合与管理机制和区域经济社会可持续发展等还缺少精准、有效的科技支撑。因此,需要各学科共同参与进行创新性的系统科学研究,为保护治理提供科学指引和决策支持。

(2) 流域是一个完整的自然地理单元,但现有研究尚缺乏从生态系统整体性和流域系统性视角开展的研究。① 现有的研究主要反映了长江流域部分区域性特征,如长江上游水土保持、三峡库区环境风险、长江中下游湿地保护以及长江河口生态过程等,或某个领域的特征,如水文、环境、水生生物保护、空气污染等,少有研究能够从长江流域的整体性出发,系统阐明长江流域上下游之间、各个领域之间的协同联系。针对某个区域或某个领域的政策建议并不一定是对整个流域最有利的。② 长江流域陆域与水域的联系还不清楚。长江流域是一个由“山水林田湖草”组成的生命共同体[19]。河流和湖泊湿地承接着流域内大量的物质-能量-信息流,是长江生态与环境问题的集中爆发区。但是,长江水问题的病根很可能是流域内陆域人类活动与全球气候变化等因素。只关注“水”本身,往往并不能很好地解决长江的水问题。

4 结论及建议

长江流域有着显著的地理区位优势、丰富的自然资源、多样的经济社会文化,在中国生产力区域布局中具有极其重要的战略地位。随着近年来人类对流域资源利用和生态环境影响的加剧,协调长江流域自然-经济-社会复合生态系统的保护和高质量发展,需要更深层次的科学认识和科学依据。针对现有研究中的空缺,本研究认为,仍需从以下4个方面提升对长江大保护的认识。

(1) 科学论证长江流域的自然资本及其与中华文明发展的关系。学界需要通过与全球主要大江大河流域的生态学、历史学、社会学和经济学的比较研究,来系统回答长江流域的独特生态系统与自然资本的特征,更有力地证明长江流域是中华民族的发源地、摇篮、生命河和生态宝库的判断,提高世世代代保护长江流域的自觉性。相关研究表明,长江流域农耕文明农作物起源与流域内生物多样性密切关联,农作物的出现和与之配套的农业生产方式的形成促成了农耕的兴起,进而加速了文明的发展[10]。长江流域农耕文明以稻作为最主要的生产方式,驯化了大量果树与水生蔬菜,反映出对本地亚热带常绿阔叶林与湿地的依赖与适应[26]。

(2) 基于生态系统整体性和流域系统性,探讨“追根溯源、系统治疗”的方法。长江流域生态系统结构复杂,生态环境问题及影响因素多元,演化机理规律独特,“长江共抓大保护”仍缺乏系统的治理方案。习近平总书记曾指出“长江病了,而且病得还不轻”。他还强调“治好‘长江病’,要科学运用中医整体观,追根溯源、诊断病因、找准病根、分类施策、系统治疗”。学界不能让决策者和公众停留在“长江病了”的表观或直觉的认同上,需用大量的科学数据与严密论证,统筹整个流域上中下游、江河湖库、左右岸和干支流的协同治理的需求,研究长江流域的病症、病因和后果。因此,需加快研究长江流域生态系统和上中下游子系统结构功能及其相互作用和演变规律,只有深入研究子系统各自的演化机理,全面掌握全流域的生态系统结构和功能,把握好整体与局部、长期与阶段、现状与趋势,才能对症下药、分区施策、有效治理修复,提升流域生态系统质量和稳定性。

(3) 加强长江流域“山水林田湖草”综合研究。长江流域“山水林田湖草”生命共同体内部存在着广泛的联系。在关注流域中大江大河和大中型湖泊的同时,应对流域陆域的森林、草地和农田生态系统过程,以及陆域人类活动如农业、工业和城镇化等对长江流域水资源、水生态、水环境、水灾害和水管理影响等问题给予足够重视。突出水资源、水生态、水环境、水灾害和水管理主线,核心是水生态,特别是水生生物中的鱼类生物多样性保护,是流域生态系统健康状况的指示。在重视流域中大中型湖泊和重要支流的同时,秉承“山水林田湖草”生命共同体理念,从流域地理学、流域水文学和流域生态学等多学科角度,考虑水陆界面间的综合作用,综合流域内的人类活动及气候变化的影响角度,更好地解决长江目前面临的生态与环境问题。同时,复杂因素影响下的长江口是“江海”交汇重要生态敏感区,长江口生态系统演变及保护成效对于长江保护治理整体效果具有重要参考意义。

(4) 拓展长江流域生态产品价值实现的路径。长江经济带是中国生态优先绿色发展的主战场之一。处理好绿水青山和金山银山的关系,促进长江流域生态产品价值实现是一项系统工程,需从运行机制、转化模式和政策保障等方面创新和突破。学界应当全面、深入理解和解读政策文件和区域经济社会发展需求,从经济学、生态学、社会学等多学科交叉,科学认知长江流域生态系统特征及其自然属性和社会功能的变化。基于生态系统服务价值实现的目标,探讨如何因地制宜、差異化地明确森林、湿地、水、生物多样性和自然保护地等重点领域的生态与资源环境权益,以及对其有偿使用、购买服务、生态补偿等生态产品价值实现机制;进一步探讨森林碳汇、排污权、林权、水权、用能权等现有生态产品交易机制和市场化的交易制度体系,科学确定进入市场交易的生态权益品种类型,将长江流域生态资产转化为资本和财富,促进生态产品的供给。

参考文献:

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(编辑:赵秋云)

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