作者:孙发政 来源:中国科学报 发布时间:2017/3/13 9:43:43
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孙发政:水土生态的哲学思考

 

■孙发政

任何一个生态系统,都是由生物和环境系统共同组成,植被是第一性生产者,是生物系统的关键因素,水土是环境系统的主导因素。

如何顺应自然、利用自然,保护生态系统的完整性和连续性,发挥系统的生态服务功能,保护、改善生态环境,需要抓住生态系统的关键要素或者说主要矛盾,这就是水、土、植被三大要素。从源头上讲,人类的一切活动都是在与水、土、植被打交道,不断地利用和改变着水、土、植被,进行物质资料生产和社会经济建设,进而影响和改变着自然环境。

生态环境的主要问题从本质上来说是由于人类活动对水、土、植被的干扰和破坏而引起的,对于像太阳光、昼夜变化、地球公转等自然现象和规律,人类无法操控和改变。

水土生态是水土保持认识观的深化和发展,是生态科学的创新与拓展。它是指地球上水土与植被相互联系、相互制约、相互促进的一种生态平衡关系,广义上讲,是指水、土、植被在其运动和演化过程中的一切关系的总和。从哲学的高度认知水土生态,深入了解水土生态理论在生态环境中的重要地位和作用,有利于正确认识人在自然界中的位置与关系,更加明确地找到当今生态环境问题的根源所在以及未来和方向,为维护地球生态环境和实现人类可持续发展提供重要理论支撑。

1生态问题的本质及其主要矛盾

生态系统是指在一定空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。一个完整的生态系统具有特定的结构和功能,进行着物质循环、能量流动和信息传递,生生不息。生态系统的重要特征是具有一定的生态服务功能。工业化、城市化以来,由于人类对生态环境的过度干扰和破坏,自然完整的生态系统已愈来愈少,人们寻求和建设新的人工生态系统,也在保护现有的自然生态系统。生态系统是高度复杂开放的系统,横向上看,有草原生态系统、森林生态系统、农田生态系统、湿地生态系统、海洋生态系统等等;纵向上看,有地球生态系统、生物圈生态系统、陆地生态系统、水生态系统、微生物生态系统,等等。任何一个生态系统,都是由生物和环境系统共同组成,植被(绿色植物)是第一性生产者,是生物系统的关键要素;水与土是环境系统的主导要素。如何顺应自然、合理利用自然,保护生态系统的完整性、连续性,发挥系统生态服务功能,需要抓住生态系统中的关键要素或者说主要矛盾,这就是水、土、植被三大要素。从源头上讲,人类的一切活动都是在与水、土、植被打交道,不断地利用和改变着水、土、植被,进行着物质资料的生产和社会经济建设。农业需要水利建设、改良土壤和选育作物品种;牧业需要改良草场,提高草地生产力;林业需要发展用材林、生态林、炭薪林;工业和商业需要将农田、河流、山川等原生地貌推平和硬化,筑路、盖厂房、建小区街道、盖商业大厦等。这些活动,无一不是与水、土、植被有关,利用和改变水、土、植被,获取经济利益,同时也改变着原生自然环境。从高一层次看,人类生产生活的资源,均来自于生物圈、水圈、土壤圈、岩石圈、大气圈。工业所需的金属材料、建筑业所需的石材水泥、高新产业所需的稀土有色、机器和交通所需的石化能源,甚至日常用的塑料、化纤,都来自于岩石圈;岩石圈中还保存着其他圈的运动演化信息,亿万年前的地球光景、古代事件,在岩石圈中留有印迹。土壤圈中还保存有人类史前史后文化遗迹。扰动岩石圈和土壤圈,就影响到生物圈、水圈,甚至大气圈。当今主要生态问题多是由于人类开发、建设、生产、生活对水、土、植被的干扰和破坏所引起的。对于像太阳光、昼夜变化、地球公转等,人类无法操控和改变。空气中的雾霾,属于次生的,其源头还在于人类生产、生活及其经济活动严重破坏了水土生态平衡所造成的后果,试想农田、森林、草地、湖泊是不会产生雾霾的,只会净化大气。在自然界,水有水的运动路径,如江河奔腾、刮风下雨、蒸腾蒸发、冰川雪原、云雾缭绕;土有土的存在状态,如肥沃农田、连绵山脉、雅丹地貌、七彩丹霞等,这里的土是广义的,包括岩土、矿石、地质地貌等;植被有植被的生存方式,如绿草如茵、森林茂密、藤蔓缠绕、山花烂漫等。水、土、植被三者之间相互联系、相互促进、相辅相成,构成了水土生态的生动景象。地球上大气圈、生物圈、水圈、土壤圈、岩石圈既独立又相互联系和运动的状态在一定空间尺度上表征为水土生态。

在复杂的生态系统中,水、土、植被是所有生态系统的三种基本条件,其状态、联系、运动和变化决定了生态系统的结构和功能,构成了丰富多彩的生态系统,如草原生态系统、森林生态系统、农田生态系统、湿地生态系统等等。不同的生态系统具有不同的生境条件、不同的植被类型;由此也就衍生出不同的动物区系,草原上有雄鹰、森林里有伏虎、冰川上有企鹅。野生动物的生存和繁衍离不开特定的生存环境,反过来说,动物的生存环境被破坏了,动物也就无法生存和繁衍了。为什么地球上被列为濒危的动物愈来愈多,是因为其生存环境遭到人类干扰和破坏的范围越来越广、越来越严重了,保护生态环境和生存条件是保护野生动植物的关键。保护自然生态系统,以及建立人工生态系统,都需要从水、土、植被三大要素抓起。抓住事物的主要矛盾,其他问题也就迎刃而解。近代以来,工业化和城市化无休止地将众多山地、森林、草原、农田、湿地、湖泊等夷为平地,使之硬化,建大厦、小区、工厂、道路、机场等,不仅生物生境遭到破坏,生物多样性锐减,还污染环境,特别是大气雾霾。土地的硬化和温室气体的增多已引起全球气候变化和水循环变化。这些问题,其根源还在于破坏和改变了生态系统中三大关键要素即水、土、植被的原生状态及其水土生态平衡,致使生态系统破碎,生态功能失调。

生态问题十分广泛,众说纷纭。生态学对于数学、物理、化学等学科而言还是年轻的,源于动植物的研究,尽管发展很快,分支众多,应用广泛,但不乏有滥用、贴牌“生态”的现象。学科发展都是有“由头”的,如数学,无论如何发展,分支如何庞大,其由头就是数和形,数和形是数学的“本原”。如今生态学发展非常庞大,但它起源于多学科,没有它的“本原”来领悟生态学,因而生态学显得散乱。笔者认为,水、土、植被及其相互联系的水土生态,就是生态学的由头,水土生态概念的提出使生态学脱离多头学科的起源而找到了它的“本原”,所有生态学都可以溯源到水土生态,离不开水土生态的影子,也就是说,从水土生态出发,可以顺藤摸瓜,去找到其他生态学的脉络;反过来说,无论生态学分支如何庞大,每门分支学科都能找到水土生态的烙印。如今生态建设中,提法众多,形形色色,如生态城市、森林城市、宜居城市、山水城市、海绵城市、园林城市、田园城市等等,虽然各有侧重,但使人眼花缭乱,抓不住要点。那么,这些众多的提法中,有没有共同的、本质的东西呢?它们共同的理论基础是什么?从水土生态理论来看,处理好人与水的关系、人与土的关系、人与植被的关系,以及与这三大要素整体的关系,是生态问题的本质,是生态问题的核心。水土生态是这些众多提法的共同理论基础。此外,生态环境问题还可以归咎为三大原因:一是水土生态退化,二是环境污染,三是资源衰竭。三者之间有区别、有联系,水土生态是重中之重。无论是环境、还是资源,都离不开水、土、植被三大要素,这三大要素既是生态的主体,又是资源的载体。这样看来,纷繁复杂的生态问题,也就一目了然了。水土生态开辟了崭新的生态科学体系,同时使生态与环境有了结合点。

2用统一的整体和联系动态的观点认识和把握生态问题

水土生态理论揭示了生态问题的本质,抓住了生态问题的主要矛盾,同时又阐明了生态系统中水、土、植被是统一的有机整体。水土生态系统是开放复杂的巨系统,各子系统之间形成复杂的生态网络系统。水、土、植被与水土生态整体的关系是辩证统一的关系,是局部与整体的关系。土壤是富有活力的生态系统,它是在母质、气候、生物、地形和时间五大成土因素作用下形成的历史自然体,在成土过程中,母质与环境之间经过一系列物理、化学和生物作用,形成层次分明、类型多样的土壤,它的形成是以千年、万年或百万年计,俗称“千年龟万年土”。如今土壤不仅是污染问题,还有土壤退化、土壤微生物群落结构破坏、土壤流失、土壤养分失衡、土壤硬化、土壤状态改变等问题。土壤微生物的还原作用和自然净化功能使废弃物循环再生,生态功能十分重要。水是可持续发展最为重要的因素,健康的水生态系统不完全在于水体本身,与流域内土地利用和各类景观要素紧密相联,如长江流域渔业资源面临枯竭,栖息地的减少和破坏威胁稀有水鸟的生存;我国西辽河支流老哈河上的红山水库的建设,虽然发挥了防洪灌溉作用,却导致下游土地的沙漠化。绿色植被在地球生态系统中作用巨大,地球上总的生物生产量中,植被占百分之九十九。植被还具有防风固沙、涵养水源、保持水土、净化大气等生态功效。恩格斯针对人类破坏生态环境的恶果时曾指出:“居民为了得到耕地,把森林都砍完了,但是他们梦想不到,这些地方今天竟因此成为荒芜不毛之地,因为他们使这些地方失去了森林,也失去了积聚和贮存水分的中心。”

生态问题复杂多样, 如土地沙化、水土流失、石漠化、酸雨、土壤盐渍化等典型问题, 但现今突出的生态问题,是大气污染,从源头上看这也是由于人类活动对水土生态的干扰和破坏所造成的恶果。为了治理雾霾,国家下大决心、花费巨额资金,甚至不惜将大型水泥厂炸掉。从2014年到2016年北京治霾巳花费360亿元,而冬季雾霾依然严重,成为民生焦点。雾霾产生的原因不外乎有:燃煤、工民排放、机动车、扬尘、秸杆焚烧及土地板结硬化等其他一些因素。煤炭开采、运输与燃烧占污染物总量的一半之多。但无论什么原因,其根源还在于这几十年来为了经济高速发展,无视水土生态平衡,矿山无序开发,道路越修越宽,机场越建越多,大厦越盖越密,各类工业区、生活小区、市区、街区,无休止地扩张,城市扩张了几倍,甚至几十倍,表面上看很光鲜,而无数农田、河流、湖泊、青山、草原、森林被开挖和填平,被钢筋水泥硬化,这些建设和经济活动不仅在其过程中排放二氧化碳和尘粒,建成后的各种交通工具、生活设施、生产过程,也持续不断地向大气中排放二氧化碳和污染物,这是大气雾霾的根本原因。为什么我国三十多年前没有如此严重和大范围的雾霾危害?因为青山绿水、森林草原、农田湖泊是不会产生雾霾的。绿色植物还吸收大气中的二氧化碳以及土壤中的水和无机盐,在叶绿素和光照的条件下,生成有机物,放出氧气,净化大气。事实上纯净的雾是一种自然现象,有利于万物的生长,雨露滋润禾苗壮,而尘粒等有害物质进入大气,就成了有害的霾。如今清洁的雾已经越来越少,反而不利于地球上植物的生长。为了获取物质财富,发展经济,人们源源不断地从自然界中获取资源,不断地利用和改变着水、土、植被,特别是快速的土地城市化,使释氧、涵水、蓄能、碳汇的山体、丘陵、农田、湖泊等一去不复返了,变成了连片的排碳、耗能、耗水、产污的玻璃、钢筋混凝土构筑物。水循环路径改变了,清洁的雾少了,热岛效应凸显,甚至引起气候变异;动植物生境数量下降及生境变迁,很多物种随之消失。人是自然的产物,在人类社会存在之前只有自然界,自然界是人类孕育繁衍、满足需要的物质源泉。农业革命以前,地球上人口少,人类活动范围小,只能依赖于水土生态自然环境;农业革命以后,人口出现历史上第一次迅速增长,对地球水土生态环境的影响范围和程度迅速增大。工业化之前,人类仅仅改变着植被类型,将森林改变成牧场,将草地改变为农田,水土生态平衡没有颠覆性地破坏;工业化特别是城市化以来,人类社会从来没有像今天这样,对水、土、植被大动干戈,生机勃勃的陆地生态系统逐步被蚕食为水泥、钢筋、戈壁,虽然发展了经济,提高了生活水平,但对自然生态的改变和破坏是史无前列的。人类为了一己之利,将屹立于地球上亿万年之久的山川河湖在极短的时间内挖平使其消失,有多少生物的世代家园被破坏?诚然,城市化是社会发展趋势,但我们绝不能仅理解为土地快速城市化。协调经济发展与生态环境矛盾,必须确立水土生态理念,需要水土生态哲学大智慧。

3处理好人与水土生态关系促进人类社会可持续发展

生态问题已不是哪个国家和地区的问题,而是全球性的问题。为了发展经济,世界各国都在争先恐后地推进工业化、城市化。这种情形下,如果没有正确的理论指导,地球生态环境前景令人担忧。水能载舟也能覆舟,生态能育人也能毁人。人类所作所为如果危害了地球生命支持系统,最终危害的是人类自己。如今森林锐减、沙漠扩展、湿地干涸、海平面上升。撒哈拉沙漠原来是生命绿洲,曾经雨量充沛、河川涌动、溪涧潺潺、草木繁茂,只因水生态平衡遭到破坏,成为满目凄凉的大沙漠。近百年来地球气温升高了0.8℃,2014年以来全球升温在不断打破纪录,今后100年全球平均气温将继续升1.4℃~5.8℃;海岸每年以0.5米的速度向后退缩已持续90年之久。在未来50年到100年,南太平洋岛国图瓦卢这个美丽的国家将因海水上涨沉没于大洋之中。罗布泊曾是我国第二大咸水湖,面积达2万平方公里,湖水澄碧、草木繁茂、牛羊成群,但是不合理的开发,导致昔日的罗布泊终于被耗尽了最后一滴水,而今沙漠戈壁、黄沙飞扬。我国曾一味强调经济跨越式发展,结果造成产能严重过剩,2015年全国粗钢总产能约为11.3亿吨,国内钢材消费量约为6.6亿吨,钢铁产能利用率尚不到71%。这些产能过剩的重复建设,开采了多少矿山,占用和破坏了多少农田、森林、草原;青山推平了建设水泥厂,水泥厂倒闭了,再也恢复不了青山。辽阔大地上青山绿水少了,钢筋水泥多了,雾霾肆虐和气候变暖不足为奇。我国巳高度重视发展中的生态问题,提出了绿水青山就是金山银山的科学论断,认识到人以田为脉,田以水为脉,水以山为脉,山以林为脉;山水林田湖是生命共同体。从水土生态来看,青山、丘陵、田地是岩土在空间上的存在状态;雨水、河流、湖泊是水在自然界的运动路径;森林、农作物、草地是不同植被的生存方式。顺应这些自然规律进行开发和建设,才能实现金山银山和绿水青山的双丰收。这是水土生态理论的落脚点之所在。尽管道理如此,但社会实践中还是常常将水和土割立开来,缺乏综合管理和治理条例,水土保持、城市规划、项目建设等还没有自觉地融入水土生态理论,自说自话。理念决定思路,思路决定出路。没有正确的理论指导,实践往往是盲目的,有时出发点是好的,但结果却事与愿违。缺乏理论支撑的一些政策、导向,也不一定有好的效果。在生态保护和治理的有关条例中,常常分防风固沙、水土保持、水源涵养、生物多样性维护等生态功能类型,而其要点还在于解决生态植被问题。在生产力水平低下的古代,人类生活和人口分布受着水土生态环境特别是河流影响极大,河流提供着天然的通讯和交通工具及肥沃的土地和充足的水源,人口在这些宽阔平坦而肥沃的地方繁衍起来。因此,自古以来城镇大多处于河海之滨,是水土生态良好的地带。如今城镇化建设大规模扩张,破坏和硬化的正是山清水秀的自然环境。笔者在西藏、新疆等地考察,看到建筑、集镇、公路等几乎全都建设在宝贵而平坦肥沃的农田里,为什么不把这些建设放在周边荒漠戈壁地带?有观点认为,中国生态环境脆弱区既是生态退化区域, 也是贫困人口集中分布区,要把这些极易出现生态问题的区域作为生态保护与修复的重点区域, 禁止人类干扰和准入, 要纳入生态红线控制范围。其实,生态脆弱区域的生态问题,主要表现在土地沙化、水土流失和石漠化等问题。从水土生态理论来看,可以在这些区域开展更多的建设项目,如生产生活设施、城镇化建设等,在这些区域进行钢筋水泥化建设及配套生态绿化,反而有助于这些区域的生态改善和经济发展。相反,在植被繁茂、生态良好的地区应该减少工程建设,保护良好水土生态,更好地发挥生态系统的服务功能。

中国古典哲学强调审美中的“寄情”与大自然中景物的“拟德”,对大自然的和谐、统一不断发出由衷的赞叹。孔子“仁者乐山,智者乐水”,老子“道恒无为,而无不为”,孟子“知其性则知天矣”,庄子“天地与我并生,万物与我为一”,董仲舒“天人感应”等。我们不要过分地陶醉于我们的经济发展,对于每一步的经济发展,我们牺牲了多少环境代价?与其说我们占用的资源是从祖先那里继承来的,不如说是从子孙那里透支过来的。地球是生物界的共同家园,各种生物的崇高目标都是为了传宗接代,而我们人类现今唯一的目标只是发展经济,值得反思。人类文明不管如何继续,不管是古代文明还是现代文明,都离不开赖以生存的水土生态环境和自然资源的支撑;人类文明只有在保持与水土生态平衡的前提下才能不断前行。中国传统哲学主张“天人合一”“道法自然”,倡导人和自然和谐统一、和谐发展。在当代迅猛发展的城镇化面前,我们不能见利忘本,要维护水土生态及文化的完整性和连续性,强调水土生态基础设施规划和建设,保障城镇生态系统服务功能,要金山银山,也要绿水青山;要城镇繁荣,也要蓝天白云,努力实现生态环境的可持续维护和经济社会的可持续发展。

[作者系深圳市大自然生态园林技术有限公司董事长(研究员)、深圳市生态学会副理事长(法人代表)、南方水土保持研究会副理事长(国家一级学会)、中国水土保持学会理事、中国系统工程学会草业系统工程专业委员会常务副主任、中国科学家论坛副理事长]

《中国科学报》 (2017-03-13 第7版 专题)
 
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