生態環境變遷研究存在的主要問題盡管近年來生態環境變遷的研究呈現出“顯學”特征,科研成果取得了巨大成就,但歸結起來依然存在許多缺陷或者是需要盡快解決的問題。
《陜西環境》本刊是陜西省唯一的環境保護正式刊物,是宣傳陜西環境保護工作的重要窗口,始終立足陜西,體現陜西特色,研究環境問題和環境對策,放眼世界,開展環保學術交流,培養環境人才,普及環境教育,已成為陜西省環保系統權威性的環保刊物。
一、前言
生態環境變遷是指人類由于資源利用活動過程中對自然、社會、經濟系統較長時期相互作用最終導致該區域生態環境在時間、空間上產生的累積環境效應。國際上生態環境變遷研究主要歸屬到側重于自然科學的生態環境變化研究方面,尤其是關注近代工業革命以來由于全球氣候變暖、溫室效應、酸雨、臭氧層空洞等全球及區域性重大環境變遷的深入研究。在我國,生態環境變遷研究主要歸屬到環境史研究領域。主要涉及歷史上的農業經濟、土地利用與墾殖、草原與畜牧業發展、城鎮經濟、森林砍伐利用、沙漠化對生態環境變遷互動影響研究。本文在分析總結1994年以來有關生態環境變遷研究主要文獻基礎上,提出了至今為止我國生態環境變遷研究領域存在的一些主要并需盡快解決的研究熱點和難點問題,以及今后該研究領域需要重點關注的研究領域。
由于環境問題日趨嚴重,從歷史學、社會學、民族學、生態學、環境科學、(人文)地理學等學科背景出發研究人類歷史進程中的自然環境與經濟發展、社會變遷長期互動關系,已成為近20年來國內外研究的熱點和發展方向之一。這一領域的研究不僅對于進一步再現歷史時期的生態環境變遷原貌具有基礎研究意義,同時通過對歷史時期的生態環境變遷的內外驅動機制研究,對于解決當前世界環境危機、生存危機具有重要而現實的意義。
人類活動的環境效應及其引發的生態環境變遷是指人類由于資源利用活動過程中對自然、社會、經濟系統較長時期相互作用最終導致該區域生態環境在時間、空間上產生的累積環境效應。生態環境變遷的后果主要表現為對區域小氣候的影響、對生態系統結構和功能的影響、對全球環境的影響等。在發展中國家,區域環境的變遷、退化與貧困是一對孿生兄弟,它不僅是一個環境問題,而且更是一個社會問題。它涉及區域經濟模式、公共經濟政策、生態地質差異、生態補償機制、區域經濟差異以及區域民族人口素質、文化、心理、習俗、傳統等諸多自然、社會、經濟因素(IGBP,IHDP,WCRP,2001)。
人類活動的環境效應及其引發的生態環境變遷研究在國外主要以自然科學學科背景尤其是地理學、生態學、地理信息系統等學者從事該領域研究,研究區域和對象多在近幾百年來區域或全球環境變化,以及全球環境問題引發的全球生態環境變遷問題研究。最初對環境變遷研究主要集中在環境影響評價、森林開采活動的環境效應、人類活動對流域開發的環境影響等方面。直到20世紀90年代以來,國際眾多官方和非官方組織如IGU、UIS、IAH、IAG及學術界才對區域生態系統的人類活動的環境效應研究給予了高度重視。聯合國教科文組織(UNESCO)、國際地質學聯合會(IUGS)共同資助的國際地質對比計劃(IGCP)還專門設立了脆弱生態系統研究專門課題組。Mirco M(1991)還將人類活動影響的環境變遷、環境效應、土地利用與覆蓋等作為脆弱生態系統研究領域中的重要熱點之一。近10年來,隨著喀斯特區域以石漠化為主要特征的環境退化問題日益嚴峻,學術界對喀斯特脆弱生態區研究的重點和方法有了明顯變化,從原來的側重自然過程與機理的純技術研究轉變到人類活動綜合影響的環境效應、脆弱生態系統的生態恢復與重建等。從UNESCO和IGCP資助的眾多研究計劃中(如IGCP229、IGCP379、IGCP448等)都反映了這一趨勢。由IGBP、IHDP、WCRP委員會共同發起并組織,來自世界100多各地區和國家包括2500名代表參加于2001年7月在阿姆斯特丹召開的國際性會議“變化著的地球的挑戰”上,關于人類活動的環境變遷的學術專題幾乎占所有討論專題的1/3,在分會討論的三個單元中第二、三單元都主要是探討人類活動的全球或地區環境效應,這些專題大多為IGBP、IHDP、WCRP、PERSITAS的核心研究項目的主要研究內容。中國科協青年科學家論壇將“人地系統動力學和環境安全建設”作為第33屆活動的主題之一,認為環境變遷與安全不僅是當前地學、資源與環境科學的主要應用研究領域,而且也是經濟持續發展的首要前提。從這些國內外研究前沿內容和學術交流情況可以清楚地看出,加深對人類活動在對環境變遷(退化)過程中的作用機制的認識,在揭示人類活動與自然相互作用機理和過程的基礎上,建立人地系統動力學,正在成為當前環境變遷(退化)研究的一個重要而綜合的研究領域,也是探討有序人類活動模式的科學基礎。上述可見,國際上生態環境變遷研究主要歸屬到側重于自然科學的生態環境變化研究方面,尤其是關注近一個世紀由于全球氣候變暖、溫室效應、酸雨、臭氧層空洞等全球及區域性重大環境問題的深入研究。
二、我國生態環境變遷研究評述
然而,在我國,生態環境變遷研究主要歸屬到環境史研究領域。在我國環境史作為環境科學、地理學與歷史學的一個交叉邊緣學科,主要研究生態環境的歷史面貌及其演化變遷過程,包括生態環境的原始狀態、不同歷史時期生態環境的主要變遷,以及生態環境不斷變遷的原因和后果等(王利華,2006)。而在我國開展生態環境變遷研究(環境史)的目的也各不一致。我國環境歷史學者側重探討歷史時期環境變遷的過程,不僅僅研究考察歷史上自然生態環境的變遷,還要考察生態環境對社會文化及其演變的影響和制約,或者說從生態環境變遷探討對社會歷史問題的解釋。而社會學學者側重關注人類與環境互動關系來研究社會文化的歷史變遷演化。環境科學或生態學學者則側重于分析生態環境變遷過程來探討生態環境現狀的原因及其后果,其終極研究目的依然是當前的環境問題及其解決辦法和措施。而地質學家側重于通過地質環境的變遷來分析全球或局部區域氣候、災害、環境的變化機理及過程。
(一)關于文獻總量分析
通過輸入環境變遷關鍵詞并查詢搜索與生態環境變遷緊密相關的碩博論文及學術期刊論文,結果共有230篇相關文獻,其中中國期刊全文數據庫中共有203篇,中國優秀博、碩士學位論文全文數據庫中共有27篇。
在中國期刊全文數據庫203篇文獻中,屬于人文社科類學術期刊論文發表總量為140篇,歸屬于自然科學或者交叉學科并側重于自然科學的學術期刊論文發表總量有63篇,分別占69%和31%(見圖1)。從數量上看,我國目前研究生態環境變遷的文獻成果總量上,人文社會科學尤其是歷史學(環境史學)學者人數和成果總量占絕對優勢。這說明目前我國生態環境變遷研究從學科歸屬上依然處于歷史學下的一個分支邊緣交叉學科,而在自然科學研究方面成果還處于積累探索階段。通過分析文獻題目和內容,目前我國生態環境變遷研究文獻在研究內容和方法上看,屬于人文社會科學和自然科學(環境科學)之間還相對獨立,基本還未呈現出真正所謂的學科交叉融合現象。彼此之間鮮見自然科學和人文社會科學(更為核心的學科為歷史學和環境科學)之間的較好結合。從期刊種類分析看,以中國歷史地理論叢、史學月刊、古今農業、干旱區資源與環境,以及部分高等院校社會科學、自然科學版的學報為主。 在27篇碩士博士論文中,博士論文有10篇,碩士論文有17篇,各占其總量的37%和63%。從這一比例來看,我國目前研究生態環境變遷的人才培養層次上,博士研究生培養和成果占較大優勢(從我國每年畢業的碩士博士比例而言進行比較)。這說明生態環境變遷研究作為一項基礎性研究在人才培養層次和學術成果上而言亦具有較好基礎。從學位論文培養單位分析,北方高校或研究機構占絕對優勢,共有78%的(21篇)碩博論文屬于我國北方高校或研究機構培養,而南方高校或研究機構僅占22% (6篇)。這在一定程度上也就決定了研究對象和研究區域選擇上主要集中在歷史時期我國北方人類活動較為頻繁的區域和年代。在所有培養單位或研究機構中,陜西師范大學、西北大學、鄭州大學等高等學校人才培養和學位論文成果最為卓著,分別有7、4、4篇學位論文。尤其是陜西師范大學的學位論文就占了總量的26%,這說明陜西師范大學在生態環境變遷研究方面處于國內相對優勢的地位。
(二)研究成果發表時段分析
通過對1994年以來的學術期刊論文以及1999年以來碩士博士學位論文發表時間統計(見圖2),總體趨勢上看,生態環境變遷研究從上世紀90年代中期以來,我國在此方面的研究呈加速上升趨勢,并逐漸開始成為基礎研究的熱點研究領域。尤其是2000年以來,每年在此方面的研究成果都是1994年的3~8倍。這說明生態環境變遷研究不僅成為我國歷史地理學研究里的重要研究內容和熱點,而且從學科參與范圍、研究人員的數量等等都呈加速上升的趨勢。
(三)研究進展評述
佳宏偉(2004)在史學月刊上發表的“近十年來生態環境變遷史研究綜述”,目前國內尤其是大陸地區有關生態環境變遷研究主要有如下幾個研究領域:(1)關于區域經濟活動與環境變遷互動關系研究。這一領域的研究不管從從事研究的學者數量、研究機構數量、研究成果數量還是質量上而言都是最為集中的,如羅寧、任保平(2006)文等。有關區域經濟發展與環境互動關系的研究主要集中在黃土高原即相鄰地區。(2)關于古代都城與生態環境之間互動關系研究。古代都城是古代人類活動的中心區域和縮影,是現代城鎮化的雛形,是古代人類經濟、社會、文化、政治活動最集中區域。通過研究古代都城人口、經濟、社會、環境、資源等結構和功能的研究,以及其對周邊區域生態環境變遷影響對于現代社會解決生態環境問題,指導城鎮化建設具有重要理論和實踐意義。古代都城與生態環境互動關系主要集中在商都殷墟和古都長安等重要古代都城區域。而古都長安城的研究一直是學術界研究的熱點。近年來學者們嘗試從生態學視角分析取得了大量頗具深度的學術成果。如史念海主編的“漢唐長安與黃土高原”是該方面的代表作。(3)關于人類活動引起動植物變遷與區域沙漠化研究。動植物作為人類生存發展息息相關的生存伙伴,同時也是人類生存過程中對于生態環境最為直接的影響對象和指示(監測)生物。因此通過分析歷史時期特定區域動植物某一種類或種群、群落、生態系統的發展、變化和消亡,對于復原歷史時期生態環境狀況具有最為直接和說服力的研究方法和手段。尤其是研究我國北方沙漠化問題具有最為直接的說服力。同時通過對動植物變遷原因、機理等研究,對于探討今天的生態環境退化問題如沙漠化、石漠化、沙塵暴等具有重要現實意義。然而,由于這一領域涉及到動物學、植物學及其分類、歷史學、生態學等較為廣泛的學科領域知識,而目前鮮見有從事當代生物分類學家參與這一行列研究,因此在這一領域的進一步深入還存在一些難以逾越的障礙。(4)關于氣候變遷、地質災害、疾病問題與環境變遷的研究。在生態環境變遷的影響因素中,既有內在的驅動因子,也有外在人為的影響因子,如人類的經濟活動、社會生產方式、人口增長、土地利用方式、生活方式、文化傳統、科技發展水平等等。然而,在內在和外在的驅動因子中,內在驅動因子有時起到重要甚至關鍵推動作用。例如氣候變化、地質變化、自然災害、非人為的傳染性疾病等等。因此,歷史氣候變化成為我國生態環境變遷的重要研究領域之一。近十多年來,生態環境變遷研究進一步深入,歷史文獻氣候記載、樹木年輪、地衣測量、植物孢粉分析、湖泊變遷、冰川變化等方法都得到了充分應用(佳宏偉,2004)。
本文作者從1994年以來發表的學術論文成果所涉獵的研究內容、研究對象、研究方法、技術手段等方面分析,多數學術論文主要針對特定地理區域的歷史生態環境進行個案分析。主要涉及歷史上的農業經濟、土地利用與墾殖、農牧業交錯變動、草原與畜牧業發展、城鎮經濟、森林砍伐利用、野生動物與石漠化、沙漠化、河流湖泊變遷及水資源利用、地質災害、氣候變化、地方流行病、傳染病等角度探討生態環境變遷。同時也有從社會制度、生態觀念、環境倫理、自然資源保護政策與法令、鄉規民約、民族傳統文化、喪葬習俗、生活方式、生產方式等角度探討生態環境的歷史變遷過程。在歷史時段上,上起殷商下至當代,尤其是對秦代以來我國部分文明發源地和經濟曾經繁盛的區域而同時生態環境朝著惡性方向發展的區域研究成果最為豐富和集中。其中,針對明清時代生態環境變遷的研究最為豐厚和深入。例如,1999年以來的27篇碩士博士學位論文選題中,其中有9篇論文就是直接選取明清生態環境變遷為研究對象進行選題的。由于流域往往是文明的起源地和繁榮昌盛區域,在研究地域上,絕大多數研究者都從流域的角度探討生態環境的歷史變遷。例如在1999年以來的博士論文中就有徐艷(2006)撰寫的“明清金沙江下游經濟開發與生態環境變遷”、張慧芝(2005)撰寫的“明清時期汾河流域經濟發展與環境變遷研究”、封玲(2006)撰寫的“瑪納斯河流域農業開發與生態環境變遷研究”、楊運來(2006)撰寫的“明代黃河水患發生的非自然原因及其對區域地理環境變遷的影響”、石超藝(2005)撰寫的“明以來海河南系水環境變遷研究”、王星光(2003)撰寫的“黃河中下游地區生態環境變遷與夏代的興起和嬗變探索”、陳茂山(2005)撰寫的“海河流域水環境變遷與水資源承載力的歷史研究”、謝麗(2001)撰寫的“綠洲農業開發與塔里木河流域生態環境的歷史嬗變”等博士論文。除此之外,研究者多從歷史時期我國經濟曾經繁榮的地理區域進行深入研究。例如“關中西部全新世的環境變遷”(侯春紅,2000)、“清代陜西南部的生態環境變遷”( 佳宏偉,2005)、“清代鄂爾多斯高原東部地區經濟開發與環境變遷關系研究”(周之良,2005)等等。
由于生態環境變遷研究涉及眾多的學科理論和研究方法,因此,國內在生態環境變遷的理論方法、技術手段等方面也開始呈現出多樣化。至今為止,學者們廣泛運用生態學、農業經濟學、歷史地理學、考古學、人類學、民族經濟學、民族生態學、民族學、經濟學、地質學、氣象學、災害生物學、醫藥學及傳染病學、地理信息系統(GIS)、遙感信息解譯(RS)、衛星定位系統(GPS)(統稱為3S系統)等傳統和現代的學科知識和技術手段進行全方位、多視角、多學科的交叉融合研究(王利偉,2006)。使這一領域呈現出典型的自然科學和人文社會科學的大融合趨勢。但就總體而言,我國在生態環境變遷研究方法上還是主要利用歷史學、歷史地理學、經濟史等方法進行描述性研究。利用現代自然科學中的地理信息系統、遙感信息解譯、生物學中的孢粉學、地質學等現代科技手段進行定量研究成果還相當少見。
三、生態環境變遷研究存在的主要問題盡管近年來生態環境變遷的研究呈現出“顯學”特征,科研成果取得了巨大成就,但歸結起來依然存在許多缺陷或者是需要盡快解決的問題。歸納起來有以下幾點:
1.自然科學與人文社會科學的交叉融合需要進一步加強,研究手段需要進一步更新,研究理論體系需要進一步創新。至今為止,我國在生態環境變遷研究方面還主要局限于環境史學方面的研究。由于歷史學和環境科學、地理科學、氣象學、地質災害學、經濟學、民族學等學科領域的差異性,各學科的學者往往對本學科比較擅長,而對于其他學科知識、方法、技術、手段都較為陌生,這就導致難以形成標志性成果,更難于推出在國際上都有巨大突出創新的學術成果。
2.研究對象和范圍應進一步擴大和提升。要盡快與國際研究領域接軌,通過對外交流與合作,引進國際更新的理論和研究技術、手段來加快該領域的加速發展。同時在研究對象上應從局部區域逐漸與一些全球性環境問題結合起來,而不是局限于我國現有的局部行政區域或自然地理區域。同時,我國學者也要充分認識到在該領域的優勢和特色,避免拋棄長處而一味地學習國外的研究理論和方法。由于經濟、社會和文化發展的差異,這就決定了我國在該領域研究手段方法上的差異。同時,我國學者尤其是歷史學學者也要善于接受、學習國外在這一領域的一些新理論、新方法和新手段。
3.在研究內容上,目前我國學者主要集中于個案實證研究,而理論研究及其成果相對較為薄弱。因此,今后應加強理論體系、理論方法的深入研究和探索。只有在完善的理論指導下,實證研究才能少走彎路,多出成果,出好成果。尤其是針對環境變遷的內在驅動力機制和外在影響因素,以及區域在歷史時期的環境承載力、資源承載力、人口變化與環境變遷互動聯系起來進行研究。另外,從總體上看,歷史時期政府和民間的經濟社會活動對于生態環境變遷處于負面消極的影響作用。然而,不可否認,我國在生態環境變遷及其成因分析中,從正面探討歷史時期對于生態環境保護和生態建設方面的積極制度、政策和措施,尤其是歷史時期一些政府所采取的積極政策。如果僅僅看到生態環境變遷的一個方面而忽略另一方面,這對于科學研究而言是有失偏頗的。因此,建議今后應加強這一方面的積極探索。
4.在研究區域上,目前還存在一些尚待進入或尚待深入研究的領域。到目前為止,我國對黃河流域、中原地區歷史時期的生態環境變遷研究較為全面、深入,其成果也可謂汗牛充棟。然而,作為自然地理分異性極大的我國,不同河流流域、不同行政區域、不同自然地理區域、不同民族地區由于歷史原因,其人口、資源、環境、經濟發展的模式、路徑、程度都非常不同,許多區域或流域在生態環境變遷研究方面幾乎還處于空白。例如,西北地區由于歷史原因,目前研究成果主要集中在這一區域,而西南地區尤其是目前石漠化、水土流失嚴重區域,由于歷史發展和自然因素,該區域少數民族經濟與生態環境變遷研究一直徘徊不前,即便零星有一些成果,也難以解釋其根究。同樣,黃河流域、長江流域的歷史環境變遷研究較為完善,而珠江流域尤其是珠江上游流域由于歷史形成的多民族特征,加上先天的喀斯特巖溶地貌和歷史上閉塞的交通等因素,使得該區域的人口、資源、環境、經濟的互動影響和變遷研究尤顯特殊和迫切。
5.近現代生態環境變遷研究問題。自鴉片戰爭以來至1949年,我國長期處于戰亂時期。而戰爭是歷史時期影響自然生態環境變化的重要影響因素之一。這一階段戰爭對生態環境變遷的影響機理、機制以及后果的研究還尚待深入。同時,1949年以來,由于我國的人口政策、經濟政策、政治導向等眾多制度性的影響因素,成為新中國成立以來我國生態環境變遷的重要影響因素。而從全國的視角來分析這些影響因素的貢獻份額,由于種種原因,至今還鮮見成果出現。例如,20世紀50年代我國推行的以糧為綱、毀林開荒、圍湖造田、毀草開荒、大煉鋼鐵以及重采輕育的林業政策對生態環境變遷的負面影響研究。同時,上世紀80年代以來,我國先后推行和實施“三北”(東北、華北、西北)防護林體系和長江中、下游地區等重點防護林建設工程、環北京地區防沙治沙工程、野生動物保護及自然保護區建設工程,1998年我國全面實施天然林保護工程、退耕還林工程、退耕還草工程,這些工程實施以來,其對全國范圍以及局部區域生態環境變遷(變化)的正面積極影響的研究、評估的學術成果還不多見,這就難于較好地指導當前的生態環境保護和有效解決環境問題。
鑒于以上分析,當前在如下研究領域應引起重視并有可能成為今后我國生態環境重點研究領域:(1)生態環境變遷研究理論體系創新研究;(2)生態環境變遷研究方法創新研究;(3)跨境流域(如云南瀾滄江、湄公河)生態環境變遷與經濟社會發展協同影響研究;(4)西南石漠化地區脆弱生態區域生態環境變遷與經濟社會發展協同影響研究;(5)少數民族聚居地(尤其是尚未被專家學者重視的原生態小民族)生態環境變遷與民族經濟社會發展協同影響研究;(6)生態環境變遷的歷史制度、政策、文化傳統、鄉規民約研究等領域(尤其是少數民族區域);(7)關鍵生態系統區域(如珠江上游流域、長江源頭、黃河源頭流域)生態屏障建設與生態環境變遷研究。
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