为什么说生态学是“美丽中国”的隐形设计师?
发布时间: 2025-07-11
美丽中国建设以生态保护和绿色发展为核心,致力于实现人与自然和谐共生,构建生态文明国家。生态学作为研究生物与环境关系的科学,与美丽中国建设密切相关。《科技导报》邀请中国科学院生态环境研究中心、区域与城市生态安全全国重点实验室的李若男、郑华、朱永官从美丽中国建设中的生态学内涵出发,识别其中涉及的重点生态学领域,实施中的经验和成效,解析了美丽中国建设对生态学的需求,指出了其带给生态学未来发展的机遇和启示。
为解决生态环境对经济发展的制约问题,确保实现国家和人类社会的永续发展目标,党的十八大报告提出美丽中国建设理念,将其纳入“十三五”规划;随后,党的十九大和二十大报告进一步明确了分阶段的实践目标。美丽中国建设的核心不仅在于保护和恢复生态系统,还强调绿色发展的推广与资源的高效利用,其总体和阶段性目标明确体现了建成生态环境良好的生态文明国家,以及实现人与自然和谐共生的双重含义。
生态学作为研究生物与环境相互关系的科学,与美丽中国建设有着天然的联系。一方面,生态学研究为美丽中国政策制定与实施提供了理论支撑。另一方面,美丽中国建设为生态学理论和方法的发展提供了宝贵的实践机遇。为深入阐释生态学与美丽中国建设的相互作用,我们在识别美丽中国建设与生态学相关重点领域的基础上,梳理了国内外研究进展与治理成效;结合中长期目标,提出美丽中国建设对生态学研究的新需求与挑战。研究成果不仅为生态学领域的理论与实践发展提供了有益指引,也为全球生态治理体系的完善、人居福祉的提升,以及绿色经济和产业转型提供了重要支持。
1、美丽中国建设中的生态学意义
1.1 美丽中国的背景和内涵
为应对改革开放以来中国经济发展结构及发展模式的转变,从重发展的数量、速度变为向发展要质量和效益,并从根本上解决生态环境对经济发展的制约,维系中国乃至人类社会永续发展的目标,在党的十八大报告中提出了美丽中国建设奋斗目标,将其纳入“十三五”规划;并在十九大、二十大报告中,提出了分阶段的具体研究目标。
随着美丽中国概念的不断深化完善,其所坚持的让人类共享自然之美、生命之美、生活之美的主旨内涵也日益显现。享自然之美在于创造良好的生态空间,提供舒适宜居的生活环境,实现山清、水秀、天蓝的生态家园;享生命之美需遵循人与自然生命共同体的理念,尊重、顺应自然规律,坚持绿色及可持续发展,实现人与自然和谐共生;享生活之美则体现了为人类创造美好生活的价值引领,也是将美丽中国的具体目标转化为提升人类生活质量、结合幸福指数的重要保障。
1.2 美丽中国研究内容中的生态学内涵
中共中央、国务院在2024年1月11日印发了《关于全面推进美丽中国建设的意见》(下简称《意见》)。从《意见》的具体要求看,美丽中国是生态文明在生态环境领域的具象化,其建设过程中所涵盖的理论与方法覆盖了生态学中的各个分支。从生态要素上看,需要充分认知水、土、气等生态环境要素的迁移转化机理;从生态系统结构和功能上看,需要彻底阐明生态系统的空间分布和时间动态规律,以及影响因素;从生态产品的供需来看,需要厘清供需关系、传输路径及受益范围;从生态经济角度看,亟需完善相关法律法规,以及补偿和激励机制。
2、重点生态环境研究领域及经验成效
2.1 美丽中国建设中的重点领域识别
对中国知网数据库近5年含有美丽中国关键词的科研论文采用VOSviewer科学知识图谱软件进行网络分析(图1),结果可以看出,其中涉及生态环境领域呈现出4项主要类别:首先,针对大气领域的研究最为集中,其中重点关注与雾霾和京津冀相关的内容;第二类为生物多样性领域,包含了自然保护地、国家公园、国土空间、生态文明、生态系统服务等关键词;第三类聚焦绿色低碳和“双碳”目标领域,包含可持续发展、绿色金融、生态文明建设等关键词;第四类是水污染和土壤污染治理领域,二者协同或者与大气污染三者协同治理是该领域关注的重点。

图1 美丽中国建设中重点生态学领域网络分析
2.2 大气环境领域进展及经验成效
2.2.1 大气环境治理研究进展
人类对大气污染的关注始于20世纪欧美地区发生的严重烟雾事件。随着污染源的迁移、工业生产水平及污染物治理技术的提升,全球大气中甲烷、氮氧化物、硫化物和颗粒物的浓度已有明显降低。
目前,大气环境治理目标已经由解决短期空气污染过渡到遏制失控的长期气候变化。虽然大气污染物的涵盖范围远超过导致气候变化的温室气体,但在治理大气污染的过程中,使得应对气候变化方面也取得了一定的效果。
现阶段,大气环境治理中还面临气候变化和污染物类型转换带来的新问题。近年全球平均地面风速下降,静息天气增加,近地面大气扩散条件变差;全球能源结构转型正持续展开,大气污染物类型也由传统的化石能源污染物转变为受国际公约管控的持久性有机污染物、内分泌干扰物等新兴污染物。为应对这些变化,全球各国从不同侧面探索大气污染、气候变化及经济发展三者之间的协同途径。大气污染的治理需要从顶层制度开始设计,推动产业变革、健全相关制度,协同应对气候变化与大气污染控制,才能在气候、健康和经济发展等多方面取得共赢。
2.2.2 中国大气环境治理经验成效
在美丽中国建设中,大气环境治理始终是生态保护的重要内容,并因其显著的感官效果成为污染防治的核心领域。2013年,国务院发布《大气污染防治行动计划》(“大气十条”),提出了涵盖重点行业整治、产业结构调整、能源优化、机动车污染治理等35项措施的综合治理方案。此后,《打赢蓝天保卫战三年行动计划》和《空气质量改善行动计划》等接续出台,通过因地制宜调整治理方案,取得了显著成果。通过美丽中国建设过程中的大气污染治理攻坚,京津冀及周边地区的重污染成因机理被全面辨识,北京市PM2.5的改善程度被联合国环境规划署评价为“北京奇迹”(图2)。

图2 北京市空气质量指数及PM2.5月均值
中国大气污染成功的防治经验来源于以下4大机遇和关键举措:(1)能源结构优化:2013—2020年,中国天然气消费量翻番,全国淘汰40多万台燃煤锅炉和窑炉,减少煤炭消费约5亿t。(2)供给侧结构性改革:淘汰落后产能、清理“散乱污”企业、调整化工产业布局等行动为区域环境改善奠定基础。(3)科技创新突破:通过自主研发高水平治理设施和精准预测系统,有效解决了跨区域污染和复杂污染问题。(4)完善督查机制:中央环保督察制度的推行确保地方政府对空气质量负责,实现治理闭环管理。
2.3 生物多样性保护领域进展及经验成效
2.3.1 生物多样性保护进展
较早的生物多样性保护主要针对人类捕杀较多的物种,如19世纪末期对野象的关注。随着人类对自然干扰的加剧,生物多样性保护理论与实践也逐渐发展成熟,为应对日益严重的生物多样性丧失,1992年,各国政府在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上共同签署了《生物多样性公约》。在后续几十年间,各国政府陆续设立并签署了多项与生物多样性保护相关的战略计划,但全球生物多样性丧失的趋势并未发生实质性改变。
在此种情况下,全球各地区自然保护地制度的设立及发展成为生物多样性保护过程中不可多得的亮点,为生态系统及生物多样性保护做出了贡献(图3)。

图3 全球主要地区保护地占国土陆地面积比例
目前,生物栖息地退化丧失、自然资源过度消费、环境污染、气候变化、外来物种入侵等严重威胁着生物多样性。联合国报告已指出,生物多样性的丧失会极大增加疾病从动物传播给人的风险;但也强调,虽然2010年在名古屋通过的“爱知生物多样性目标”并未完全实现,但几乎所有国家现在都在采取措施来保护生物多样性。
2.3.2 中国生物多样性保护经验成效
中国虽起步较晚,但已构建了以国家公园为核心,结合自然保护区和自然公园等多层级保护体系。中国国家公园体系建设取得了显著成效。(1)保护范围和物种增加:覆盖23万km2,保护近30%陆域国家重点保护物种。(2)制度逐步完善:构建了10余项管理标准,形成较为系统的制度框架。(3)旗舰物种恢复显著:如藏羚羊种群增至7万多头,东北虎和东北豹数量显著增长。(4)生态系统稳定性提升:长江、黄河、澜沧江源头等区域实现整体保护。
2.4 “双碳”目标及绿色经济领域进展及经验成效
2.4.1 “双碳”目标及绿色经济研究进展
“双碳”目标的设定源于人类对气候变化的关注。1992年,各国政府在巴西里约热内卢签署的《联合国气候变化框架公约》(以下简称《公约》)表明了全人类应对气候变化的决心。2015年《巴黎协定》,全球重要经济体均对碳中和做出了时间承诺。此外,为了有效降低实现碳中和的社会经济成本,各国在不同程度上运用了财税政策和市场机制进行调控。
2.4.2 中国绿色低碳发展经验成效
中国自加入《巴黎协定》以来实施了一系列应对气候变化战略、措施和行动,积极参与全球气候治理,在应对气候变化方面取得了积极成效。借助美丽中国理念,中国积极推进应对气候变化的国家战略,积极减缓并主动适应气候变化。《中国应对气候变化的政策与行动2023年度报告》显示,中国2022年碳排放强度比2005年下降超过51%,非化石能源占能源消费比重达到17.5%(图4);《中国电力发展报告2023》显示,2022年全国发电量8.7万亿kW·h,非化石能源发电量达到36.2%;中国还积极推进产业结构调整优化升级,新能源车产销量已连续8年位居全球第一(截至2023年6月底,全国新能源车保有量达1620万辆,占全球1/2以上)。此外,中国还协同其他国家,积极推动全球可再生能源的商业化,例如经由技术突破,使得全球风电和光伏发电成本分别下降了80%和90%;在协助其他发展中国家应对气候变化方面,中国已与40个发展中国家签署48份气候变化南南合作谅解备忘录,通过合作建设低碳示范区、开展减缓和适应气候变化项目、组织能力建设培训等方式,为其他发展中国家提供支持。

图4 中国能源消耗占比
2.5 水、土污染治理研究进展及经验成效
2.5.1 水、土污染治理领域研究进展
随着经济发展及人口扩张,人类对水量及水质的需求日益增加,对土壤安全的要求也日趋提升,世界各国都十分注重水、土资源的综合性统筹规划和管理。欧美等工业化国家在发展过程中均经历过地表水黑臭、土壤和地下水污染的治理改善过程,但解决途径和侧重点各有不同。
目前,全球水、土污染正面临着气候变化和人类活动的双重压力。频繁且严重的旱涝,一方面造成了环境容量的下降,同时还加剧了可利用水、土资源的短缺;另一方面不断出现的新型污染物也极大提升了污染治理的经济成本和技术难度。为应对新的情势,各国政府均在激励工业和经济部门通过改变工艺和材料减少新污染源,并研发诸如土壤蒸汽提取等物理技术,以及旨在降解或固定土壤、水体污染物的化学生物处理技术,从源头和过程两方面对水、土污染进行控制及治理。
2.5.2 中国水、土污染防治经验成效
近年来,中国陆续修正了《中华人民共和国水污染防治法》、实施了《水污染防治行动计划》《土壤污染源头防控行动计划》《全国地下水污染防治规划(2011—2020)》等政策方案,并取得了一定的成效。
“十三五”期间,全国地表水水质优良断面比例提高到83.4%,劣Ⅴ类断面比例下降到0.6%,地级及以上城市黑臭水体消除比例达98.2%(图5);2023年,全国主要水污染物排放总量继续保持下降,国家地表水优良水质断面比例达到89.4%,地下水水质总体保持稳定;农用地土壤环境状况总体稳定,受污染耕地安全利用率达到91%以上。

图5 全国地表水水质类别占比
3、美丽中国建设对生态学研究的需求
3.1 对环境监测与数据分析新兴技术的需求
美丽中国建设要求更高效、精准的生态环境监测技术,以实时掌握生态环境动态,为科学决策提供有力支持。新兴技术的应用能够为公众参与创造条件。通过便捷的环境监测平台,公众能够实时获取环境数据,参与环境治理,增强环保意识。同时建立由政府、科研机构、企业及社会组织共同组成的多层次生态监测体系至关重要。协同合作可以实现全国范围内环境数据的高效共享与利用,提升整体生态管理能力。
3.2 对跨学科研究理论与方法创新的需求
实现美丽中国建设的目标需要多学科的深度协作。生态学、环境科学、经济学、社会学等需形成合力,共同解决复杂的生态问题。此外,研究方法的创新对于应对复杂环境问题也尤为重要。在自然–社会复合生态系统的研究中,需要开发更具预测性的综合模型。这些模型通过整合多学科知识,能够模拟不同情境下生态系统的变化,为生态治理与政策设计提供更加科学的依据。
3.3 对标准化评估与决策支持系统的需求
完善的生态系统健康评估体系对于美丽中国建设具有重要意义。基于多维度指标的评估体系不仅为生态修复提供了科学依据,也为政策决策提供了坚实支持。智能化决策支持系统可以整合大数据、人工智能等技术,对生态系统的状态进行实时评估与优化,帮助决策者及时发现问题并制定差异化政策。结合数据融合、高性能计算等功能的标准化决策支持系统,能够实现参数统一化、评估方法标准化和决策智能化,为解决评估结果不可比、决策不实用等问题提供途径,有助于美丽中国建设效果的评估及政策应用。
3.4 对完善法律法规及市场机制的需求
现阶段,地方生态治理缺乏统一标准,环境违法成本低、公众参与机制薄弱。在美丽中国建设中,国家公园体系和生态产品价值实现机制等方面的法律和制度短板日益明显。
对国家公园体系来说,国家层面目前仍无专项立法。制定国家公园法,是高质量推进国家公园建设,科学保护和合理利用自然资源,促进人与自然和谐共生,推进美丽中国建设的客观要求和迫切需要。
在绿色金融及生态产品价值实现方面,现有的市场机制并不健全,碳排放权交易、用能权交易、水权交易、林权交易、碳汇交易等市场交易活跃度有待提升。目前中国生态产权交易立法仍滞后于交易实践,明确权属、摸清底数、查清边界、发放权属证、确定经营管理模式等方面的政策尚不完善。此外,现有生态产品价值实现的制度严重滞后,适应生态产品价值实现的金融创新面临较多障碍,迫切需要国家进行涉及产权制度和市场交易规则的顶层设计。
4、美丽中国建设带给生态学的发展机遇与启示
4.1 促进生态学概念的扩展
随着中国对生态环境问题和生态文明建设的日益重视,见诸报端和人们口中的生态学与传统的生态学科定义已然大相径庭。美丽中国及生态文明建设等概念的提出,使得生态学提升为对大自然的认识论与保护和改造自然的实践论的统一体,成为一种价值观的体现形式,但尚缺乏系统性的理论支持,美丽中国建设为现代生态学概念的完善和延伸提供了机遇。
4.2 激励突破现有理论与技术壁垒
实现美丽中国战略目标的过程中,尚存在如气候变化、污染物类型转化等诸多不确定因素,使得现有修复的效果并不稳固,未来的保护目标还未明晰,大气、水、土壤等生态要素保护与治理的技术壁垒仍需不断突破;在中国人民对优质生态产品日益增长的需求下,保障生态系统质量及提升生态系统服务的理论和方法仍存在不足。因此,迫切需要深入展开相关理论和技术的研究,否则势必影响美丽中国目标的达成与实现。
4.3 促使提出差异化的可持续发展模式
美丽中国战略目标中的重点发展区、转型区、生态脆弱区存在显著空间差异,面临的生态环境和社会经济特点、问题各具特色。因此,针对不同区域间的地理特征和生态环境问题,统筹保护与发展的关系,从而解决人居福祉的公平和均衡问题,是美丽中国建设过程中带给生态学研究方法的启示。
4.4 深化应对气候变化对自然−社会系统的影响
生态系统结构的空间分布和时间动态与气候变化密切相关,生态系统功能及多样性都会直接或间接受到气候变化的调控。因此,在美丽中国远期目标的实施过程中,需要在考虑气候变化整体趋势及局部特征的差异下,对重点领域和主要区域进行动态调整,保障整体目标的有效达成。
4.5 促使建立完善符合国情的法规及机制
在美丽中国建设过程中,中国与国际上大部分国家在自然及社会资产权属和管理方式上存在较大差异的问题会愈发明显。因此,急需完善符合中国国情的法律法规的建设,加快各类机制的研究与实践。相比于欧美等发达国家,中国开展生态建设的时间虽然较晚,但正逐渐摆脱“先污染、后治理”的传统路径,形成一套能够为世界其他欠发达地区借鉴的、协调经济发展与生态环境保护的模式与经验。
5、结论
生态学作为一门研究生命与环境关系的科学,与美丽中国建设目标高度契合。在推动人与自然和谐共生的过程中,生态学不仅为政策的科学制定与实施提供了理论支撑,还通过技术创新和多学科融合为生态修复和可持续发展注入了强劲动力。同时,美丽中国建设实践为生态学研究提供了宝贵的试验场,促进了生态学理论的深化与方法的创新。在未来,需要进一步强化生态学与绿色发展的互动,加强公众参与和国际合作,为建设美丽中国提供坚实的科学基础,并为全球生态治理贡献“中国智慧”。
本文作者:李若男、郑华、朱永官
作者简介:李若男,中国科学院生态环境研究中心、区域与城市生态安全全国重点实验室,研究员,研究方向为流域生态系统服务;郑华(通信作者),中国科学院生态环境研究中心、区域与城市生态安全全国重点实验室,研究员,研究方向为生态系统过程与服务。
文章来源:李若男, 郑华, 朱永官. 生态学在美丽中国建设中的作用[J]. 科技导报, 2025, 43(11): 22-33.