山水林田湖草生态保护修复技术框架研究

面对当前严峻的资源环境与生态压力,习近平总书记提出了山水林田湖草生命共同体的理念,截至2019年底全国共开展了25个山水林田湖草生态保护修复工程试点。虽然已有工作取得了一定成效,但也存在保护修复目标不明确、整体性与系统性不足、人工干预的工程措施过度、缺乏动态监测评价、难以实现人与自然和谐共生等诸多问题。鉴此,本研究在梳理景观生态学、恢复生态学相关理论,基于自然的解决方案、适应性管理、社会-经济-自然复合生态系统以及生态系统服务等相关理念的基础上,构建了包含有区域(省)、景观、生态系统以及子项目4个层次的山水林田湖草生态保护修复技术框架,并提出了项目实施全程监测管理的技术要求,以期为推进山水林田湖草生命共同体的整体保护、系统修复、综合治理提供理论与技术支撑。     

城乡融合与地上地下空间协同探测评价的理论与方法——以关中平原城市地质调查评价为例

城乡融合、地上与地下空间协同探测、评价、规划是节约集约利用空间与自然资源，增强城市韧性，促进人与自然和谐共生现代化建设的重要途径。针对中国新型城镇化与乡村振兴协同发展面临着“多规合一”的国土空间规划、地上与地下空间协调集约利用等新的重大科技问题，以关中平原城市群为研究对象，基于地球系统科学和地球关键带理论，汲取系统论、协同论、信息论等理论，提出了城乡融合、地上与地下空间协同探测、综合评价、统筹规划的新时期城市地质理论，以及城市强干扰环境下地下空间精细化探测和建模关键技术、基于地下水位控制的地上与地下空间风险防控技术、“取热不取水”的地下空间地热能绿色开发新技术，并在多个城市得到成功应用。     

榆林黄河中游粗泥沙区生态问题与生态格局构建

黄河中游粗泥沙是黄河下游地上悬河形成的最重要组成物质，从源头遏制粗泥沙入黄是保障黄河长久安澜的根本之策。笔者采用从大尺度向小尺度梯度分析、生态问题识别诊断与综合评判等方法，确定了陕西省榆林市北部7个黄河一级支流区为粗泥沙主要来源区，并在识别出粗泥沙主要来源区生态问题及其之间关联性、紧迫度、优先度的基础上，提出了榆林黄河中游粗沙区生态保护修复的系统性对策。即围绕2个核心目标、3个关键问题，将研究区划分为10个保护修复单元，提出布局7类工程和29个子项目，构建“1廊2带3区多点”的人与自然和谐共生的生态安全格局，从而达到提升粗泥沙集中来源区生态系统稳定性和韧性，实现从源头遏制粗泥沙入黄，缓解拦沙坝、水库和“地上悬河”泥沙淤积压力的目标。研究成果对于保障中国北方生态安全和能源资源安全等具有极为重要的意义。     

十九届四中全会《决定》与自然资源管理内容节选

<正>11月5日,《中共中央关于坚持和完善中国特色社会主义制度推进国家治理体系和治理能力现代化若干重大问题的决定》公布,提出要坚持和完善生态文明制度体系,促进人与自然和谐共生。(1)实行最严格的生态环境保护制度。坚持人与自然和谐共生,坚守尊重自然、顺应自然、保护自然,健全源头预防、过程控制、损害赔偿、责任追究的生态环境保护体系。加快建立健全国土空间规     

我国近海生态系统食物产出的关键过程及其可持续机理

围绕国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“我国近海生态系统食物产出的关键过程及其可持续机理”,介绍了海洋可持续生态系统研究对我国社会与科技发展的意义、研究现状和发展趋势、拟解决的关键科学问题和预期目标,以及研究实施计划。该项研究的最终目标是从人类活动和自然变化两个方面认识我国近海海洋生态系统服务与产出功能,量化其生态容纳量及动态变化,预测生态系统的承载能力和易损性,寻求我国近海海洋可持续开发利用与资源环境相协调发展的途径。     

新时期榆林煤矿区生态保护修复与综合治理策略及路径探索

榆林作为陕北地区国家能源基地的重要组成部分，在过去30余年为中国经济社会发展作出了重要贡献。然而，煤炭资源开发不可避免地给当地生态环境带来了采空区塌陷、土地与水资源破坏、生态退化等诸多问题，且目前因煤炭规模开发的负面效应持续加剧着矿区水资源、土地资源的破坏以及生态系统韧性的下降，已然威胁到榆林经济社会的可持续发展及国家能源资源的长远安全。多年来，榆林煤矿区在地质环境治理方面形成了一批可复制、可推广的经验和模式，但目前仍然呈现出整体效果不显著、基金使用率低、实施阻力大、系统设计受限、顶层规划缺乏等“五个问题”的困境，多元化治理模式和相应的政策机制也尚未形成合力。为解决这一实际，本研究在剖析煤矿区生态问题现状及生态修复工作面临问题及原因的基础上，结合煤矿区治理现状及乡村高质量发展需求，创新形成了“1个目标、2个底线、3个空间、4种模式”的榆林市煤矿区综合治理系统性解决策略，建议了3项创新机制以及“三步走战略”的具体实践路径，总结了适用于榆林煤矿区生态修复+N的综合治理模式清单，最后从政策、技术、管理等方面提出了对策建议。研究结果有助于为下一步系统性、整体性指导榆林市各煤矿企业开展矿山生态保...     

湖泊蓝藻水华生态灾害形成机理及防治的基础研究

湖泊具有供水、渔业、旅游、维持区域生态系统平衡等功能,是支撑我国经济和社会发展的重要资源之一。但是近30年来,湖泊富营养化所导致的蓝藻水华频繁暴发,生态灾害事件频发,严重影响湖泊功能的发挥, 制约区域经济可持续发展。针对国家在保障区域水安全和生态安全、保护人民健康及建设和谐社会等方面的重大需求,国家重点基础研究发展计划项目“湖泊蓝藻水华生态灾害形成机理及防治的基础研究”于2008年7月正式立项。项目拟解决的关键科学问题包括：①湖泊蓝藻水华主要衍生污染物的形成机理、迁移转化规律和毒理效应;②蓝藻水华导致湖泊生态系统结构变化和功能退化的机理;③蓝藻水华生态灾害评估及调控机理。针对上述科学问题,项目以蓝藻水华污染物的产生、湖泊生态系统结构与功能的响应以及生态灾害的评估与调控为研究主线,重点开展以下几个方面的研究：①蓝藻水华衍生污染物的产生及其环境过程;②蓝藻水华衍生污染物的毒理效应与生态和健康风险;③蓝藻水华导致湖泊生态系统结构变化与功能退化的关键过程和机制;④蓝藻水华灾害治理和调控的的技术原理和途径。项目的实施和完成将为我国湖泊蓝藻水华生态灾害的预防与控制提供理论和技术原理支撑。     

新时代煤炭生态地质勘查产业链基本架构研究

进入新时代,生态文明建设作为中华民族永续发展的根本大计,对生态保护和国家能源保障提出了更高要求,重构煤炭地质勘查产业结构迫在眉睫。通过对煤炭地质勘查产业发展脉络的梳理,搭建了涵盖资源勘查、矿山建设、煤炭开采、矿山关闭等全生命周期的煤炭地质勘查产业链基本架构,包括煤系矿产资源勘查、矿山生产地质、地理信息与数字矿山、矿山修复与治理等四大板块。并对新的架构体系下不同阶段的煤炭地质勘查工作如何服务于矿山全生命周期、支撑煤炭资源绿色勘查和智能化开采对环境"近零损害"、保障国家能源安全和服务生态文明建设进行了研究和探讨。     

新时代煤炭绿色发展方向思考

煤炭仍是我国能源供给的根本保障,长期高强度开采带来了严重环境问题。新时代要求煤炭必须以绿色发展理念为引领,实现全产业链的绿色。依据我国绿色煤炭资源的特征,指出了煤炭资源的绿色勘查、绿色开发、绿色利用、恢复绿色过程中的核心问题与主攻方向:即绿色勘查的核心问题在于煤系多种能源矿产资源协同勘查的同时,减少对环境的扰动、破坏;煤矿绿色开采的核心是智能化开采;煤炭绿色利用的关键是要实现煤炭分级分质、梯级利用;恢复生态绿色要正确处理资源开采与生态环境保护之间的关系。     

论中国煤炭地质勘查工作在新条件下的定位与重大研究问题

煤炭是我国的主体能源和重要的煤化工原料,新中国成立70多年来煤炭地质勘查工作紧密结合国家战略需求,为国家探明了急需的煤炭资源,保障了国家煤炭能源供应。通过系统总结近年来我国煤炭地质工作取得的主要成果,分析了当前新条件下煤炭地质工作发展面临的重大研究问题,明确了煤炭地质勘查工作定位,提出“1个理论、10个主要技术”的重点攻关研究思路,拓展了煤炭地质勘查工作的研究范围,对保障煤炭资源在我国经济和社会发展中发挥好“稳定器”和“压舱石”作用具有重要研究意义。研究认为：(1)新条件下煤炭地质勘查工作已由以保障煤炭能源资源安全为主发展为既要保障煤炭能源资源安全供应,还要为绿色矿山建设、矿山智能化开采与生态安全服务的煤炭生态地质勘查新阶段。(2)提出了煤炭地质勘查工作今后的重点是资源勘查与利用、地质条件评价与动态地质事件预警、矿山环境治理修复与生态地质层功能作用复原、地质条件改性等方面的10大重点攻关问题。(3)针对煤、煤系及煤盆地多能源多矿产资源赋存特点,需研究建立煤与煤系共伴生矿产协同勘查模式,在关注“煤”的同时,加大对煤系、煤盆地全域性的多矿产聚集规律和各类资源研究,推动煤、煤系及煤盆地多能源...     

喀斯特石漠化研究存在的问题与发展趋势

喀斯特石漠化代表了世界上一个比较独特的荒漠类型，即湿润区石质荒漠化。目前石漠化面积快速扩展的总体趋势并没有得到有效遏止，因对石漠化发生机制与喀斯特生态系统稳定性机制还不清楚，同时缺乏比较完善的石漠化防治理论和技术体系也是重要的原因之一。较为详细地介绍了目前西南喀斯特山区石漠化过程和适应性生态修复研究方面存在的基础理论问题，包括喀斯特石漠化的时空格局变化与驱动力、喀斯特山地的侵蚀过程、驱动力与危险性、以水为纽带的喀斯特生态系统退化和石漠化过程中的生物地球化学过程、喀斯特受损生态系统的适应性修复、喀斯特生态系统的服务功能优化和综合调控等方面，阐述了上述几个研究领域的研究现状与可能的发展方向；强调喀斯特石漠化是一个非地带性问题，不是纯自然过程，而是与自然、社会与经济紧密相关，需要以喀斯特科学为主的多学科交叉与综合集成研究。     

从生态环境修复角度浅析矿产资源开发与环境保护关系

矿产资源的开发利用对自然环境和生态系统造成不同程度的负面影响,研究矿产资源开发与环境保护的关系具有重要意义。在此背景下,本文研究了矿产资源开发产生的环境污染与环境修复能力的关系,以及矿产资源开发产生的生态系统影响与生态系统修复能力的关系,分析如何利用环境自净化和生态的自修复能力,在成本最低情况下实现资源开发与生态保护的平衡,并定性与定量相结合给出了不同矿山保护性开采和非保护性开条件下的人工修复难度,从宏观层面指导绿色矿山建设。     

中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全

生态系统服务是国际生态学研究的前沿和热点,表现出向生态系统服务机理和区域集成方法两大方向发展的趋势.开展陆地生态系统服务研究,是生态系统恢复、生态功能区划和建立生态补偿机制、保障国家生态安全的重大战略需求.面向国家重大需求和生态系统服务研究的国际前沿,以主要陆地生态系统为对象,"中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全"项目拟解决3个科学问题:①生态系统结构-过程-服务功能的相互作用机理;②生态系统服务功能的尺度特征与多尺度关联;③生态系统服务功能评估的指标与模型.通过上述研究,发展生态系统服务研究的理论与方法,为国家的生态建设和环境保护提供科学支撑.     

海洋生态系统动力学研究与海洋生物资源可持续利用

围绕国家重点基础研究发展规划（973）项目“东、黄海生态系统动力学与生物资源可持续利用”，介绍了海洋生态系统动力学研究对我国社会与科技发展的意义、研究现状和发展趋势、拟解决的关键科学问题以及实施计划。该项研究的最终目标是弄清我国近海海洋生态系统的结构、功能及其服务与产出，量化其动态变化及生态容纳量，预测生物资源的补充量，寻求可持续开发利用海洋生态系统的途径。使集中多种机制于一体并具陆架特色的我国近海生态系统力学理论体系和研究队伍进行国际先进行列。     

基于地质建造的生态地质调查方法——以河北省承德市国家生态文明示范区综合地质调查为例

生态地质（学）是研究生态与地质环境相互关系及作用机理的科学。通过“承德市国家生态文明示范区综合地质调查”项目的实践，探索总结出一套适合山区、基于地质建造的生态地质调查思路和技术方法框架。按照全域背景（基准）调查—重点小流域调查—生态关键带解剖3个层次开展工作，逐步深化对承德市生态地质特征和作用规律的认知。通过全域1：25万地质建造分析与编（填）图，查明生态地质背景，划分生态地质单元，快速筛选生态资源优势区和生态环境问题区；针对筛选出的生态资源优势区和生态环境问题区，开展以小流域为单元的重点区1：5万调查，以查明优势资源特征，评价生态环境风险；开展重要地质建造典型生态关键带1：1万调查与研究，揭示生态地质系统三维结构特征和相互作用机理，为综合监测和生态系统演变趋势预测提供依据。构建了生态地质调查“需求—调查—转化”体系框架，依据生态地质调查成果，为承德市国土空间规划、生态产业发展和生态保护修复，提出了相应的地学建议。     

宜居黄河科学构想

黄河问题表象于河,形成于域,根植于地。针对于黄河流域高质量发展面临的地球科学问题特点及挑战,本文提出了“宜居黄河”科学构想,旨在构建一个包括“安全黄河”、“绿色黄河”、“生态黄河”、“和谐黄河”和“智慧黄河”5大核心内容的体系完善的宜居黄河研究科学架构,并对这5个方面的科学内涵和关键研究内容进行了阐述。其中,(1)安全黄河立足于工程地质学,研究黄河流域地质地表过程及其灾害效应,以保障地质安全需求,构建安全黄河体系;(2)绿色黄河立足于水文地质学,研究黄河流域水循环过程及其水土环境变化效应,构建绿色黄河体系;(3)生态黄河立足于环境地质学,研究黄河流域生态系统演化规律及其生态屏障效应,构建生态黄河体系;(4)和谐黄河立足于资源地质学,研究黄河流域资源开发与人地协调的发展模式,构建和谐黄河体系;(5)智慧黄河立足于大数据及信息科学,研究黄河流域地学信息集成与智慧决策平台,构建智慧黄河体系。这5个部分相互支撑融合,共同解决宜居黄河的核心关键问题,从而为保障黄河长治久安、促进全流域高质量发展,最终形成造福中华民族的“幸福黄河”起到科技支撑作用。     

陕北煤炭基地矿山生态修复成效评估体系构建与实现

煤炭资源是中国陕北地区社会经济发展的重要支柱，科学谋划矿山生态修复工作是维护陕北地区生态安全与能源安全的关键途径，而矿山生态修复成效评估是其中必不可少的环节，用以展现当地生态环境治理和自然资源保护的效益。笔者立足于矿山生态修复工作流程，通过遥感监测、物联网站点监测、人工实地调查与采样手段，基于矿山生态环境多源监测数据，从生态效益、社会效益及经济效益3大类别、12项指标出发，构建适用于陕北煤炭基地矿山生态修复成效评估体系。利用遥感、大数据、云计算等信息化技术，搭建矿山生态修复监管平台，实现修复成效智能评估功能，旨在形成高效、合理的矿山生态修复成效评估体系，全面展现陕北煤炭基地矿山生态修复工作的综合效益，以期为矿山生态修复工程监管提供理论指导和技术支撑。     

佳芦河流域山水林田湖草沙生态保护修复实践研究

流域生态系统是以地表水和地下水为主要纽带，具有明确边界的国土空间地理单元，是国土空间生态修复的最佳实施单元。基于流域生态恢复理论，以黄土高原地区佳芦河流域为研究对象，在全面客观了解流域生态环境现状与生态问题的基础上，按照“保持水土资源，恢复自然生态”的理念，突出水资源涵养和科学利用措施，以保水为主线的基于自然的解决方案，将流域划分为8个修复单元，实施13类工程措施，部署4个子项目，形成小流域山水林田湖草沙一体化保护和修复体系，对流域山水林田湖草沙生命共同体进行系统保护和修复。研究结果表明，开展流域山水林田湖草沙生态保护修复，有助于控制佳芦河流域及沿岸生态系统脆弱、水土流失严重、工矿与城镇水污染凸显、历史遗留矿山、农用地质量较低、生态保护和修复能力较弱等问题，有效缓解水土流失状况和减少入黄泥沙，持续提升流域生态环境质量，增强山水林田湖草沙生命共同体的稳定性，提高生态系统服务功能，筑牢中国北方生态安全屏障，对黄土高原地区流域生态保护修复具有启示意义。     

基于连通性恢复的潜流带生态修复研究进展

潜流带是流域生态修复的关键区域之一, 潜流带修复的根本目标是恢复水系间的能量流通、物质传递和信息流动, 即恢复潜流带的连通性。对于潜流带连通性恢复而言, 应统筹考虑水文连通性、生态连通性和功能连通性等多层次的内容。潜流带生态修复相关研究主要基于流体动力学、地质学和生态学等基础理论, 剖析潜流驱动的生物地球化学耦合机制, 研发可促进潜流交换和恢复生物多样性的生态修复技术, 实现潜流带水文条件的改善与生物物种的恢复, 进而达到潜流带生态系统结构和功能综合性修复的目的。本文从潜流带水文连通性、生态连通性和功能连通性等多层次出发, 从潜流带流体动力学性能、介质性能、生物群落组成、食物网结构及环境生态功能等方面, 综述基于生态修复目标的潜流带连通性恢复理论与技术进展, 以实现潜流带生态系统整体稳定性的提升。在未来潜流带生态修复理论与应用研究中, 需发挥多学科交叉的优势, 耦合多组学方法对潜流带生态过程进行微观探索, 系统探究时间和空间尺度上潜流带生态修复过程的演替规律, 进一步构建多因素作用下的潜流带生态修复框架体系。     

生态地质环境承载力研究进展

生态地质环境从生态地质学和环境地质学发展而来,由地质环境、生态环境和社会经济环境三个子系统构成一个有机整体,它与环境类承载力结合形成生态地质环境承载力,表征环境能够承受的人类活动阈限。国内的生态地质环境承载力研究分为2000年以前的准备阶段、2000-2010年探索前进阶段、2011年至今的稳定发展阶段,国家重大方针政策实施和重大生态地质环境事件影响了承载力的研究方向。生态地质环境子系统和系统的承载力发展程度存在差异,生态环境承载力研究较多、地质环境承载力研究次之、社会经济环境承载力研究相对较少,系统承载力研究处于不断整合之中。已有研究在学科交叉融合、耦合机制、模拟预测模型集成和国家重大需求服务响应等方面存在不足。未来生态地质环境承载力研究应坚持系统观,统合子系统和系统两个尺度,从拓展学科纵深关联、深化多维耦合机制、发展集成模拟预测模型、面向国家与社会需求等方面将研究推向新高度。