以创新驱动提升山水林田湖草系统治理能力

白春礼

　　白春礼，满族，1953年9月生，辽宁人。博士，化学家和纳米科技专家，研究领域包括有机分子晶体结构、EXFAS、分子纳米结构、扫描隧道显微镜。

　　现任中国科学院院长、党组书记，学部主席团执行主席，发展中国家科学院院长，中国科学技术大学和中国科学院大学名誉校长。中共十五届、十六届、十七届中央委员会候补委员，十八届、十九届中央委员会委员。第十三届全国人大常委会委员、全国人大民族委员会主任委员。

　　中国科学院院士，同时也是发展中国家科学院、美国国家科学院、美国艺术与科学院、英国皇家学会、欧洲科学院、俄罗斯科学院等20余个国家和地区科学院或工程院院士。国务院学位委员会副主任委员，国家科技奖励委员会副主任委员，中央教育工作领导小组成员、国家科技领导小组成员，国家林业和草原局专家咨询委员会委员。

　　“山水林田湖草”是一个生命共同体。党的十九大报告用科学、朴素的语言阐述了人与自然之间唇齿相依的共生关系，深刻揭示了山水林田湖草系统治理对人类健康生存与永续发展的意义，也为科学推进生态文明建设指明了方向。当前，生态文明建设正处于压力叠加、负重前行的关键期，已进入提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要的攻坚期，也到了有条件有能力解决生态环境突出问题的窗口期。在此“三期叠加”的大背景下，如何更好地统筹推进山水林田湖草系统治理，迫切需要我们对生态系统的自然规律、区域差异及其价值实现途径进行准确把握和科学认知，通过创新驱动实现治理能力的全面提升，为实现美丽中国和生态文明建设“2035目标”和“2050愿景”奠定坚实基础。

　　山水林田湖草系统治理是生态文明建设的重要内容

　　山水林田湖草构成了人类赖以生存发展的基础。山水林田湖草是生态系统的重要组成部分，在有机质生产、生态系统产品供给、生物多样性维持、气候调节、环境净化、涵养水源、土壤保持、防风固沙、文化休闲娱乐等方面发挥着重要作用，是人类生存及国家发展所依赖的重要基础。据估计，2015年，我国陆地生态系统生产总值为72.81万亿元，其中，湿地生态系统的生态服务价值最大，占42.4%；其次是森林、草地和农田，分别占30%、16.1%和9.2%。生态系统生产总值与当年国内生产总值基本相当，两者比值接近1:1，这充分体现了生态系统服务价值相对经济社会发展的重要性。加快推进山水林田湖草系统治理，将有助于提升生态系统健康与永续发展水平，增加生态系统服务与产品供给，满足人民日益增长的优美生态环境需要，并为我国经济社会发展提供重要支撑。

　　山水林田湖草的质量与功能决定了区域可持续发展的潜力与方向。山水林田湖草是“绿水青山”的基底，也是决定区域发展空间以及资源环境承载能力的重要因素。长期以来，我国区域经济发展更多依赖土地、资本、劳动力、技术等生产要素的投入，对生态要素在经济增长中的作用考虑不足。近年来，随着环境污染、土地退化、生物多样性丧失等问题的集中显现，社会各界开始反思并不断深化对生态环境与区域发展关系的认识。中国科学院始终秉承国土空间用途管制和生态修复必须遵循自然规律的原则，努力探索国土空间开发与生态保护之间的科学机制，为《全国主体功能区划》的编制提供了重要的技术支撑，也为全面诠释和深入贯彻山水林田湖草系统治理科学思想奠定了前期工作基础。二者都强调生态系统质量及其功能在规划区域发展和指导产业布局上的重要作用，不仅为细化落实主体功能区空间布局以及生态保护红线等指明了方向，还将与区域城市、产业、人口发展等相互促进，为拓展区域发展空间、提升区域资源环境承载能力奠定重要基础。

　　山水林田湖草系统治理与绿色经济发展具有高度一致性。当前，绿色经济在世界范围蓬勃发展，很多国家已经将其作为经济发展的制高点，以提升国家竞争力、促进可持续发展的战略思维，确立绿色经济发展的重点领域，优先加强绿色技术的研发。谁在绿色经济中占据优势，谁便能为自身的生存发展奠定更为牢靠的基础，创造更大的发展空间与机遇。山水林田湖草系统治理是发展绿色经济的重要基础，一方面山水林田湖草作为“绿水青山”的重要组成部分，将通过合理开发利用变为“金山银山”，实现其生态经济价值；另一方面，山水林田湖草系统治理将有效拉动绿色技术、绿色产业的发展，助力乡村振兴，形成新的经济增长点。例如，中国科学院在江西省吉安市千烟洲红壤丘陵综合开发试验站因地制宜，充分利用多种自然资源及每一寸土地，在土层瘠薄的山上种草种树、保持水土，在土壤条件较好的河谷滩地种植果树和粮食作物，在河谷间筑坝成塘、灌溉养鱼，成功打造了“丘上林草丘间塘，河谷滩地果鱼粮”的“千烟洲模式”。这一模式只用了7-8年时间就控制了水土流失，并使得千烟洲居民收入达到当地农民收入的2-3倍，实现了生态环境与经济协同发展。因此，在全球积极推进绿色经济发展的重要历史时刻，我们加快推进山水林田湖草系统治理，积极发展绿色技术和产业，将为打赢精准脱贫、污染防治攻坚战，实施乡村振兴战略奠定重要基础，为中国乃至全球绿色经济发展与转型作出重要贡献。

　　统筹推进山水林田湖草系统治理应坚持创新导向

　　把握整体性特征，急需科学认识生态系统交互过程与机理。2018年中共中央、国务院印发的《中共中央、国务院关于全面加强生态环境保护，坚决打好污染防治攻坚战的意见》提出要坚持山水林田湖草是生命共同体，生态环境是统一的有机整体，要全方位、全地域、全过程开展生态环境保护。然而，传统资源生态环境科学工作一般从水、土、气、生单方面展开，碎片化的研究成果很容易顾此失彼，无法顺应自然规律实现对生态环境整体保护和系统修复。中国科学院长期以来以野外台站为依托，通过对典型脆弱生态系统物质能量循环过程、机理开展全面深入研究，为区域生态系统修复与经济社会可持续发展提供了重要的科学依据。例如，在黄土高原水土流失与生态综合治理方面，中国科学院以安塞水土保持综合试验站等野外台站为依托，系统开展了黄土高原生态环境特征、演变规律及其对生态环境的影响，水土保持型生态农业系统结构功能及调控原理，流域健康诊断与管理理论及方法等研究，提出合理开发利用农业资源、改善生态环境、恢复重建退化生态系统的途径和措施，为黄土高原建立稳定、高效、持续发展的农业生态系统提供科学依据、途径和模式。因此，要在把握山水林田湖草整体性特征的前提下，进一步加强基础研究，科学认识生态系统内部以及不同生态系统之间物质、能量交换过程，识别生态系统对气候变化和人类活动的响应机制、弹性与阈值，解析不同尺度下生态系统协同演化规律、退化机理与主控因素，为实现山水林田湖草系统的统筹共治提供科学依据。

　　把握区域性特征，急需因地制宜发展生态修复绿色技术。我国幅员辽阔，山水林田湖草及其退化成因具有明显的空间分异特征，所需要的修复治理技术差异也很大。因地制宜地发展生态修复绿色技术既是我国国情的客观需要，也是山水林田湖草生命共同体科技创新的重要内容。相对来说，我国东部地区生态资源丰富，社会经济发展条件相对较好，但人口密集、工业高度集聚，土水气多介质复合污染问题突出，已经对生态环境造成巨大压力；中西部地区分布大量生态脆弱区，其中以西南喀斯特石漠化、西北干旱区沙漠化、北方农牧交错带土地沙化、青藏高原高寒草地退化为代表的生态脆弱区最为典型，占国土陆地面积70%以上；其生态系统表现出对气候变化和人类活动的双重高敏感性。尽管我国生态治理取得积极进展，但是按目前的治理速度，与实现美丽中国目标尚存差距。因此，迫切需要针对不同区域，在系统治理及工程建设的总体要求下，因地制宜发展生态修复绿色技术与装备，为不同区域统筹推进山水林田湖草系统治理提供技术支撑。

　　把握可持续性特征，急需促进生态治理与产业融合发展。党的十九大报告提出，我们要建设的现代化是人与自然和谐共生的现代化，既要创造更多物质财富和精神财富以满足人民日益增长的美好生活需要，也要提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要。实质上，山水林田湖草把生态文明建设与广大人民的民生问题联系在了一起。我国生态脆弱区覆盖了75%的贫困区，多分布在江河源头地区和内陆地区，长期面临贫困和生态环境保护的双重压力。这些区域资源环境系统稳定性差，抗干扰能力弱，在全球变化和人为活动双重影响下，生态系统服务功能逐渐减弱，严重威胁着区域生态安全和可持续发展。只有认真贯彻习近平总书记“两山”理论，促进生态治理与产业融合发展，才能实现山水林田湖草的可持续治理。因此，如何通过提质增效来守护“绿水青山”，促进地方社会经济发展已经成为统筹山水林田湖草系统治理的难点，而这不仅需要技术创新，还需要制度创新、模式创新等，合力推动“绿水青山”转变为“金山银山”。近年来，中国科学院联合相关院所及高校力量，不断深化与地方、企业等合作，持续推进区域生态治理与产业融合发展，在“渤海粮仓”“海洋生态牧场”“生态草牧业”等方面取得显著进展，可以为山水林田湖草系统治理与生态产业发展提供支撑与示范。

　　创新驱动山水林田湖草系统治理的三个重点任务

　　突破一批生态治理领域的“卡脖子”技术。要进一步优化研发布局，加大投入力度，提升我国生态治理领域的技术保障能力，实现山水林田湖草系统治理的自主可控。例如，在生态系统数据采集与检测分析方面，要进一步完善野外台站布局，实现关键观测设备仪器及核心元器件的国产化，发展野外台站-无人机-航空航天立体观测网络以及多源数据同化融合算法与模型，建立山水林田湖草大数据平台，为山水林田湖草生态系统监测、演化机制与交互作用解析、生态系统弹性与阈值识别等基础研究提供支撑。在典型脆弱生态系统恢复重建方面，积极推动与新材料、高端制造、人工智能等领域先进技术的有机融合，发展流域水生态水环境治理修复技术、不同类型退化生态系统恢复技术等，为不同区域山水林田湖草的系统治理提供技术支持。在生态系统空间优化布局方面，大力推进水-土-气-生多要素综合作用模拟技术、资源环境承载力安全评估与预警技术、区域可持续发展决策支持系统等研发，为实现人与自然和谐共生提供技术保障。

　　实施一批区域生态综合治理示范工程。根据《全国主体功能区规划》《全国生态功能区划》以及国家重大战略布局，选择青藏高原、西南喀斯特石漠化地区、西北干旱沙漠化地区、内陆河山地-绿洲-荒漠过渡带、东北农牧交错带、三江源地区、黄土高原、南方丘陵山区、冰冻圈等典型生态脆弱区以及京津冀协同发展区、长江经济带、粤港澳大湾区等国家优化开发区域，开展山水林田湖草系统治理示范工程建设；针对不同区域生态系统退化主控因素，研发、集成、装配一批针对性强、效率高、环保型、稳定性好的生态治理和恢复技术，通过技术示范、成果催化和科学引导，加快生态脆弱区及国家优化开发区域山水林田湖草系统治理速度；同时注重与区域可持续发展、精准脱贫、乡村振兴有机结合，积极发展生态产业，创造绿色就业岗位，推动生态脆弱区脱贫致富，集中建设一批典型区域的山水林田湖草生态综合治理示范工程，向实现美丽中国目标方向挺进。

　　持续推进生态文明制度创新。实现山水林田湖草系统治理的可持续性，将“绿水青山”转换为“金山银山”，除了技术创新以外，还需要大力推进制度创新，通过关键领域的改革来最大限度地促进山水林田湖草生态价值的实现。在国家《生态文明体制改革总体方案》的指导下，针对山水林田湖草系统治理的需求，要尽快健全自然资源资产产权制度与空间规划体系，明确中央政府、地方政府、村集体、农户行使所有权、使用权的资源清单与空间范围，并依托遥感、无人机等空间信息技术推动山水林田湖草的确权进程以及用途的空间管制规划；尽快完善生态补偿制度，依据不同区域山水林田湖草的生态系统服务价值、流转过程以及消费影响，科学确定补偿标准与资金筹措方案；尽快推动绿色金融发展及服务体系建设，以生态空间使用权、生态系统服务收益权等为对象拓展绿色金融产品，着力解决绿色产业发展中的融资问题，实现山水林田湖草系统的可持续治理。