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加快构建自然资源综合观测体系

2020-06-11 10:11:56    来源: 中国自然资源报    作者:郧文聚 宋长青

耕地是粮食生产的基础资源,坚守耕地红线是确保粮食安全的重要基础,在全球防疫常态化的大背景下,深入考思如何把耕地资源管理构建在科学技术支撑体系之上,有更深一层的实际意义。而这,就不能不提自然资源综合观测。因为它重点解答自然资源管理的两个难点问题: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担当两个安全的“哨兵”。通过实施自然资源综合观测,深刻理解山水林田湖草生命共同体理念、丰富和发展生命共同体的科学知识,为组织实施更好更严密的自然资源保护和利用提供解决方案。作为生命共同体不可或缺的“田”,耕地资源安全需要从更为宏观的科学认知层面探求保障路径。

笔者认为,“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。比如耕地资源在国家层面上是安全的,维持了国家粮食安全;但在区域层面,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,存在资源安全风险。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。区域资源安全了,也不等于国家资源安全。比如,黑龙江粮食安全了,国家层面的粮食安全就真的有保障了吗?显然不是。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。这一过程应有科学数据的记录,相关管理决策也应当前移。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,同样是一个国家自然资源安全水平的重要指标,这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,必须紧紧盯住,并通过科学设计的综合观测和模拟推演作出准确的预判、施以必要的对策措施。

进入21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。美国国家科学基金委员会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。德国、丹麦、澳大利亚等国也开展了相关基础研究。我国科学家与这一科学创新发展动向齐头并进,国家自然科学基金委员会启动的“黑河流域生态—水文过程集成研究”重大计划已于2019年全面完成,资助项目200多个,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,注重全流域的整体性和系统性,实现了从点到面研究的突破。同时,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。此外,全链条攻关做到了精细解剖,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科学探索完整系列,使我国流域科学研究进入了国际先进行列。在此基础上,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;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;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;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;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。

黑河流域综合观测的科学任务已经告一段落,而其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,黑河流域综合观测成果的深度转化应用,应该是一个长期任务。从自然资源利用侧讲,黑河流域的农场、牧场、林场如何可持续发展?从自然生态保护侧看,黑河流域的绿洲、冰川、沙漠、草原、森林能否得到更好保护?解决这些问题任务十分艰巨。同时,黑河流域综合观测体系本身也是一个长期工程。黑河计划已经完成了,下一个黑河计划在哪里,如何继续保持流域科学探索的国际领先地位?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。

《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”,并将之列为12个重大科技工程之首。其核心目标任务是面向自然资源管理需求,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,这一重大科技工程正式启动,笔者相信,有国家需求引领,有国际经验借鉴,有黑河流域综合观测为基础,我国自然资源综合观测重大科技工程一定能够为保障我国资源安全、自然安定和谐贡献力量。

(作者单位:自然资源部国土整治中心;北京师范大学地理学部)

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