本篇内容是对于2018年7月12日在Nature上发表的题为“China’s response to a national land-system sustainability emergency”论文工作的介绍*。欢迎国内外同行对我们工作进行评论。

Nature链接：https://www.nature.com/articles/s41586-018-0280-2

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Nature长篇综述肯定中国在改善自然环境可持续发展与农村民生方面取得的巨大成就

皋磊，Brett A. Bryan

一、前言

7月12日，国际顶级期刊 Nature以长篇综述论文的形式发表了澳大利亚、中国、美国的16家单位19名科学家的合作研究成果——China’s response to a national land-system sustainability emergency（中国对国家土地系统可持续发展突发事件的响应）。

近四十年来，中国进行了人类历史上规模最大的土地系统可持续发展的干预活动，启动了包括三北防护林、天然林保护、退耕还林还草等一系列投资巨大、在国内甚至世界上都具有重要影响的生态环境建设工程。为了综合中国在设计和实施这些重大工程中所取得的经验，帮助世界上其它国家在实现联合国可持续发展目标方面取得进展，由澳大利亚迪肯大学Brett Bryan教授和联邦科学与工业研究组织的皋磊研究员领衔，来自三国家的19名科学家组成的科研团队，科学地审视了中国16个旨在提高环境与民生可持续发展的重大工程（三北防护林体系建设工程、国家水土保持重点建设工程、长江中下游地区等防护林体系建设工程、农业综合开发项目、长江上中游水土保持重点防治工程、国家土地整治工程、天然林保护工程、退耕还林还草工程、重点地区速生丰产用材林基地建设工程、中央财政森林生态效益补偿基金工程、京津风沙源治理工程、野生动植物保护及自然保护区建设工程、中国-全球环境基金干旱生态系统土地退化防治伙伴关系项目、岩溶地区石漠化综合治理工程、草原生态保护补助奖励项目、耕地质量保护与提升工程）。

二、研究成果 

该研究团队发现自1998年起，中国对可持续发展的投资急剧增加；至2015年，这16个工程在约624万平方公里的土地上（中国国土面积的65%）共投资了3785亿美元，并调动了5亿劳动力。这一努力在全球范围内都是史无前例的。尽管不完美，但确实给整个国家的自然环境与人民的生活环境带来了莫大的好处。联合国在2015年底才提出来17个可持续发展目标，而早在中国的这一系列重大工程已经致力于解决众多的可持续发展目标（图1）。

图1. 中国重大生态建设工程投资映射到17个联合国的可持续发展目标的投资额(单位：十亿美元)

这些工程的环境目标包括缓解长江和黄河的侵蚀、沉积及洪水，在干旱的北方防治沙漠化，在多石灰岩的西南部地区治理石漠化，减少沙尘暴对首都北京及附近地区的影响，保护天然林地，以及提高耕地生产力等（图2）。

图2. 中国可持续发展重大工程覆盖面积（自上而下分别为水土保持、沙漠化控制、耕地生产力提高、土地整治回收和开发、草原管理、野生动植物保护和自然保护区、森林管理、保护林种植、经济林种植。单位：万平方公里）

减贫和经济发展同等重要，特别是在中国西部。这些工程通过支付或补偿农民和牧民的方式来改善他们的生计，使得他们愿意在土地上实施可持续发展的干预措施（如退耕退草还林）；同时将一部分农村人口转移到城市从事非农职业，从而提高他们的家庭收入，并减轻土地的生态压力。

中国可持续发展的一个重要节点是在20世纪90年代末，在此期间国家对一系列环境突发事件的积极响应。中国已有8000多年的农耕历史，但到20世纪中期，由于低效的、不可持续的农业实践和过度开发自然资源的累积影响，导致了大面积的贫困和环境退化。灾难性的后果随之而来，如洪水、干旱和大饥荒。到了90年代，自然森林覆盖率低于10%，每年约50亿吨的土壤遭到侵蚀，造成严重的水质和沉降问题。在黄土高原，受影响最严重的地区每年每公顷土地会有100吨土壤遭到侵蚀（图3）。农业土壤生产力下降，草场过度放牧，沙漠化影响了中国四分之一以上的土地。90年代后期，中国经历了一系列的人们普遍认为是由不可持续的土地管理导致的自然灾害，包括1997年的黄河断流、1998年的长江水灾、2000年的北京沙尘暴（图4）等。

图3. 2007年中国陕西省黄土高原深度细黄土的侵蚀。照片由Jim Richardson提供。https://www.flickr.com/photos/jimrichardsonphotography/3568091419

图4.这是通过谷歌地球引擎获得的NASA的MODIS传感器的图像，右图显示2015年3月15日，一场沙尘暴袭击了北京。左图为作为对比的同一地区无云的情况。

1998年之后，这一系列的事件触发了中国的可持续发展投资加速，中国启动了众多的生态建设工程（图5），包括退耕还林还草工程和天然林保护工程，并且加速了旨在减缓和逆转荒漠化的三北防护林工程项目的投资，形成了一条4500公里的绿色长城。

图5. 1978~2015年，在中国各省进行的16个可持续发展工程的投资。

中国的可持续发展投资的成果是非常积极的。森林砍伐率下降，覆盖率上升到22%；草原获得再生和扩大；荒漠化趋势在许多地区都得到了控制（尽管这主要是受气候变化的影响，但是恢复植被的努力也起到了一定的作用）。水土流失大幅度减少，水质和河流沉积明显改善。例如，黄河泥沙负荷下降了90%，长江也有明显的改善。通过技术进步和提高效率，农业生产率得到了提高，农村家庭生活水平有了很大的提高，饥饿也基本消失。

中国可持续发展工程的具体影响也受到其他因素的制约，如独生子女政策、家庭责任制政策、城市化的发展进程以及环境变化等。因此现在需要对这些工程进行详细而又全面的总结，以确定它们的真正影响。此外，还可以采取更多措施来保护生物多样性，特别是优先考虑当地自然森林的恢复和再生，而不是进行单一树种的种植。

当然，这些可持续发展投资也产生了一些较为严重的意外后果。例如种植不适宜的乔木和灌木树种造成了水资源的枯竭，并导致了大面积的种植失败。例如在退化最严重的地区，对整个社区的生态迁移可能会造成重大的文化破坏。

三、供其它国家借鉴的中国经验

尽管中国的可持续发展道路是独一无二的，但其它国家也可以从中借鉴经验。各国必须把可持续发展视为一项长期的、大规模的公共投资，等同于教育、卫生、国防和基础设施。可持续性是复杂的，因此其解决方案必须针对关键的问题，比如打破在贫困和环境恶化之间的恶性循环。我们需要采用集成的方法，同时兼顾可持续发展的多个方面，尽量减少这些方面的权衡制约；这些方法必须是基于实证的、协调的、并能适应新的信息。有时需要采取果断行动，但这同时需要对受影响的人提供适当的社会和经济支持。

四、展望

我们并非在此谈论中国是全球可持续发展的典范，中国目前仍然有不少非常严重的问题，例如空气、水和土壤的污染，城市扩张，以及非法野生动物贸易。但是，必须承认并且肯定的是——中国的巨额投资已经在改善农村民生和自然的可持续发展方面取得了巨大的成就。随着中国人口的持续增长，国民财富以及消费的增长，可持续发展问题将继续挑战着中国和全球。

五、研究团队

该研究工作是由来自澳大利亚、中国、美国的16家单位的19名科学家组成的科研团队（澳大利亚迪肯大学Brett Bryan教授、联邦科学与工业研究组织的皋磊研究员、Mark Stafford Smith研究员、华南农业大学叶延琼副教授、西南大学孙秀锋博士、南澳大学Jeffery Connor教授、阿德莱德大学Neville Crossman教授、美国亚利桑那州立大学及北京师范大学邬建国教授、北京师范大学何春阳教授、于德永教授、刘志峰博士、黄庆旭副教授、中国科学院植物所李昂博士、中国科学院华南植物园任海研究员、中国科学院地理科学与资源研究所邓祥征研究员、中国科学院生态环境研究中心郑华研究员、内蒙古大学牛建明教授、内蒙古农业大学韩国栋教授、中国农业科学院侯向阳研究员）完成。

*本文也在科研圈微信公众号推出，略有修改。

皋磊博士简介：皋磊博士目前是澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）高级研究科学家。2015年获得大洋洲建模与仿真学会青年学者杰出研究奖，以及CSIRO农业部长奖。2017 年获得 CSIRO Julius 职业生涯奖（表彰 CSIRO 异常杰出的中青年科学家）。皋博士的研究领域主要为：复杂系统建模、水土资源管理、不确定分析、鲁棒决策、机器学习。欢迎国内学者联系访问交流（Email: lei.gao@csiro.au）