中國網/中國發展門戶網訊 生物多樣性喪失與生態系統退化是全球面臨的重大生態危機，為了預防、遏制和扭轉全球生態系統的退化趨勢，促進生計改善和人類福祉提升，國際社會發起了一系列生態保護修復行動計劃，包括“聯合國生態系統恢復十年”計劃、“昆明-蒙特利爾全球生物多樣性框架”。通過科技進步支撐生態保護修復已經成為全球的共識和行動。
我國西部地區由于其獨特且豐富的生物資源與脆弱的生態環境，一直是我國生態系統保護修復的主戰場。受氣候特征與地貌格局的影響，我國西部發育了地球上獨具特色的生態系統及其組合，是我國生物資源寶庫、生態產品主要供給區和生態安全屏障的主體，還是全球生物多樣性保護的熱點區。復雜的地貌與干旱、高寒的氣候環境導致西部地區生態系統脆弱，對人類活動高度敏感，形成我國最大的生態脆弱區。為有效提升全國特別是西部地區的生態系統質量，2000年以來我國實施了天然林保護工程、退耕還林還草工程，以及西藏生態安全屏障保護與建設工程、三江源生態保護和建設工程、巖溶地區石漠化綜合治理工程、祁連山山水林田湖草沙一體化保護和修復工程等區域重大生態系統保護修復工程，取得了明顯成效，為保障全國生態安全作出了重大貢獻。
然而，受地形、水分與土壤特征的影響，西部地區生態環境脆弱、穩定性低，可持續性差、修復困難。同時，生態系統對人類活動高度敏感，是我國土地沙化舞蹈教室、水土流失、石漠化的集中分布區，以及沙塵暴源區與泥石流等災害高風險區。此外，西部還是我國地質災害與森林火災的高風險區、氣候變化的高敏感區，未來生態安全還將面臨更嚴峻的挑戰。因此，亟待通過科學研究揭示自然與人類活動脅迫下生態系統的演變規律，通過科技投入開發新的保護修復技術，提升生態系統保護修復成效。
西部是我國重要的生態安全屏障
西部生態系統特征與變化
我國西部地區包括新疆、西藏、青海、甘肅、四川、云南、貴州、重慶、寧夏、陜西、內蒙古、廣西等12省（自治區、直轄市），自然生態系統有森林、灌叢、草地、濕地、荒漠等，約占西部地區總面積的85%。其中，草地是面積最大的生態系統類型，占西部地區總面積的39.62%，是我國草地的主要分布區，占全國草地總面積的95%以上；森林和灌叢占西部地區總面積的22.03%，荒漠占20.01%，濕地占3.15%；農田和城鎮等人工生態系統，分別占9.34%與1.24%。在生態系統空間分布上，受九宮格水熱組合條件決定，我國西北部主要由降水梯度決定，自東向西由草甸草原、溫帶典型草原向荒漠過渡；西南部主要由熱量決定，從低海拔到高海拔，由森林向高寒草原、高寒荒漠和冰川過渡。
2000—2020年，西部地區生態系統總體表現為森林、濕地、荒漠和城鎮生態系統面積增加。其中，森林生態系統增加6.18萬平方公里；濕地生態系統增加2.07萬平方公里；灌叢、草地和農田生態系統持續減少，農田減少幅度最大，這一趨勢與全國相同。從整體來看，城鎮擴張、農田開墾、生態保護恢復與氣候變化是西部地區生態系統變化的主要驅動因素。
西部是國家生態安全屏障的主體
西部的生態資產存量巨大。2020年，西部生態資產，即森林、草地、濕地、湖泊等各類自然生態系統總面積為601.17萬平方公里，占全國自然生態系統總面積的80.34%，2000年以來增加4.29萬平方公里。西部還是我國生物資源的寶庫，是全球生物多樣九宮格性保護熱點區，有野生維管束植物約2萬種，脊椎動物約2600種家教場地。生物多樣性極重要區面積為130.00萬平方公里，占全國生物多樣性極重要區面積的70.21%。西部的生態資產不僅是我國重要的生態財富，還是重要的經濟財富和社會財富。
西部是我國生態系統產品與服務的主要供給地。2020年西部地區生態系統的水源涵養量為7326.18億立方米，占全國生態系統水源涵養總量的51.82%；土壤保持量為1057.59億噸，占52.52%；防風固沙量為296.57億噸，占84.12%；2020年生態系統總碳匯6.40億噸CO2，占全國陸地生態系統總碳匯的55.01%。
西部是國家生態保護修復的主戰場。綜合生態系統服務功能重要性與生態敏感性分布特征，確定生態保護重要性格局。西部生態保護極重要區與重要區的面積為412.20萬平方公里，占全國生態保護極重要區和重要區面積的72.35%。其中，西部生態保護極重要區面積為240.35萬平方公里，占全國的70.17%，主要分布在內蒙古東部大興安嶺林區、呼倫貝爾草原、秦巴山區、橫斷山區、三江源、祁連山、天山、藏東南等地區。
西部生態保護修復成效顯著
2000年以來，在國家生態安全屏障建設的總體目標下，西部一直是全國生態轉移支付與生態保護修復的重點投入區域，實施了天然林保護工程、退耕還林還草、濕地恢復工程、西藏生態屏障建設、三江源生態建設、塔里木河、黑河流域綜合治理、巖溶區石漠化治理等一系列重大生態工程，以及山水林田湖草一體化治理工程等，生態保護修復相關的總投資超萬億元。
西部生態保護工程取得了明顯成效。2000—2020年，西部地區森林覆蓋率持續上升，生態系統質量大幅提升，森林面積增加6.18萬平方公里，質量為中等及以上的森林、草地面積分別增加了163%、62%；生態問題得到有效改善，水土流失總面積減少了27%，中度及以上沙化土地面積減少了7%，石漠化面積減少了45%；部分珍稀瀕危物種如大熊貓、朱鹮、藏羚羊的種群與棲息地得到恢復。
在重點地區，如青藏高原放牧超載率降低了20%左右，約47%的草原綜合植被蓋度明顯增加，32%以上的草原凈初級生產力明顯增加，森林面積和森林蓄積量分別提高到2310.74萬公頃和24.40億立方米。西部生態安全屏障建設為保障全國生態安全作出了重大貢獻。
西部生態安全面臨的主要問題與挑戰
西部主要生態問題
西部生態脆弱、穩定性低。受地形、水分與土壤特征的影響，西部地區生態環境脆弱，是我國沙化、水土流失、石漠化土地的集中分布區，以及沙塵暴源區與泥石流高風險區。西部生態高度敏感以上區域面積131.13萬平方公里，占西部區域面積的19.51%，占全國生態高度敏感以上區域面積的93.02%。其中，西部風蝕、水土流失、石漠化和凍融侵蝕高度敏感以上區域面積分別為92.36萬平方公里、26.57萬平方公里、2.16萬平方公里和10.90萬平方公里，分別占全國的99.96%、73.36%、92.32%和100%；并形成了干旱半干旱區風沙區、黃土高原水土流失嚴重區、西南石漠化區、西南山地干熱河谷地質災害高發區、青藏高原高寒生態脆弱區等。這些區域對人類活動高度敏感，生態系統穩定性低，修復困難。
西部生態系統質量低、可持續性差。由于長期的開發與利用，西部地區森林生態系統質量低，優良等級森林生態系統面積僅占西部地區森林面積的28.38%，約50%的森林質量差或很差。西部地區草地生態系統退化也很嚴重，優良等級草地生態系統面積占西部地區草地面積的28.74%，55.58%的草地質量差或很差，質量低的草地主要分布在青藏高原西部、內蒙古西部與新疆。
西部土地退化面積廣、治理難度大。西部地區土地退化面積比例與退化程度遠高于全國其他地區。2020年，由于土地沙化、水土流失和石漠化，西部地區土地退化總面積247.47萬平方公里，約占區域面積的36.81%。2020年，西部地區土地沙化總面積173.01萬平方公里，約占區域面積的25.74%。其中，沙漠/戈壁面積達82.73萬平方公里，約占西部土地沙化總面積的47.82%；重度和極重度沙化見證面積為35.22萬平方公里，占西部沙化總面積的20.36%。2020年，西部地區水土流失總面積91.52萬平方公里，約占區域面積的13.61%。其中，重度和極重度水土流失面積為16.29萬平方公里，占西部水土流失總面積的17.80%。石漠化主要分布在貴州、云南、廣西、四川和重慶4省份的喀斯特地區，總面積為6.01萬平方公里，中度和重度石漠化面積分別占西部石漠化總面積的41.58%和6.55%，重度石漠化主要發生在云南東南部，以及云南東北與貴州交界處。
西部動植物瀕危物種數量多、喪失風險大。我國西部地區生物多樣性豐富，西南山地、喜馬拉雅山脈都屬于全球生物多樣性熱點地區。但由于長期以來人類開發利用與干擾，棲息地喪失與破碎化嚴重，野生動植物瀕危物種數量多，少數瀕臨滅絕。據不完全統計，西部地區列入受威脅等級的物種數達2325種，占全國受威脅等級物種總數的49.5%。其中，綠孔雀、白頭葉猴、云南閉殼龜等82種物種野外數量稀少，被列為極度瀕危物種。
西部生態保護修復面臨的挑戰
西部生態保護修復仍面臨許多挑戰，西部是我國地質災害與森林火災的高風險區，還是氣候變化的生態高敏感區，而更多的挑戰是由于人類活動對生態系統的不利影響與科技支撐不足等問題，主要挑戰包括以下5個方面。
發展與生態保護的沖突嚴重。西部經濟社會發展滯后于中東部地區，城鎮化率、人均地區教學場地生產總值（GDP）、收入均明顯低于全國平均水平，經濟社會發展需求與脆弱生態環境的矛盾，將可能是今后很長一段時期發展與生態保護修復面臨的挑戰。同時，西部是我國礦產資源的重要產地。例如，2023年西部12省份原煤總產量為28.24億噸，占全國原煤總產量的60.62%。礦產資源開發帶來的生態環境破壞和環境污染嚴重舞蹈場地，地面沉降、滑坡、裂縫和潰壩等次生地質災害頻發，對生態系統與人民生命財產帶來巨大風險。
草地過度放牧問題仍然普遍。西部12省份2020年實際載畜量5.086億羊單位，扣除種植飼料作物與其他來源飼料支撐的1.762億羊單位，西部草地實際載畜量3.324億羊單位；西部草地理論載畜量2.039億羊單位，草地實際載畜量總體超載1.285億羊單位，草地超載問題突出，這是西部草地退化、沙化和沙塵暴問題加劇的重要原因。
耕地開墾與生態安全矛盾仍然尖銳。根據遙感數據分析，2000年以來，西部12省份共新開墾耕地360萬公頃，將草地、森林、灌叢和濕地轉化為耕地。新開墾耕地主要分布在生態功能重要區和生態高敏感區，大多分布于內蒙古東部科爾沁草原、云南南部等生態系統調節服務和生物多樣性保護重要區域，以及新疆準噶爾盆地、塔里木河流域等生態脆弱區域。分布于極重要和重要生態保護區域的新開墾耕地分別占總開墾面積的59.5%和28.1%。耕地開墾造成生態產品供給能力受損，降低了2678.01萬噸固沙量、834.36萬噸固碳量、10.64億立方米水源涵養量、842.86萬噸土壤保持量；抵消了部分生態保護恢復帶來的生態產品供給能力提升，對防風固沙、固碳、水源涵養、土壤保持和生物多樣性保護提升的抵消比例分別為56.12%、26.62%、50.39%、5.32%和127.37%。
缺乏科學的生態保護評估和績效考核機制。長期以來，西部生態保護成效的考核只注重單一生態要素，生態建設工程與實施成效自我評估的現象普遍。沒有從保障國家和區域生態安全的要求出發設計考核指標和考核機制，導致不合理資源開發得不到追責，保護行為得不到合理的激勵，并將人工造林種草等生態建設簡單等同于生態保護與恢復，從而加劇生態系統的人工化。
科技支撐不足。西部當前面臨的各種生態問題，以及發展與生態保護之間矛盾，本質上是科技支撐不足。理論上，對西部生態系統與人類活動的相互作用規律與耦合機制認識不足；技術上，未能提供有效的西部退化生態系統恢復與治理的技術和模式。
提高西部生態系統穩定性與持續性的對策
西部是我國優質生態產品主要供給區，也是預防生態問題與生態風險的關鍵區，在一定程度上，西部的生態安全決定了全國的生態安全與社會安全。針對促進西部生態系統穩定性與持續性提升，提出8點對策建議。
形成與生態承載力相適應的產業發展方向與布局。應充分認識西部生態保護在國家生態安全的地位，是我國水資源安全、社會安全和經濟安全等的重要基礎，應協調好各相關安全的關系。堅持尊重自然、順應自然理念，實行嚴格的生態保護制度，根據資源、環境與生態承載力編制西部經濟社會發展規劃、區域發展戰略、產業布局與城市規劃，形成與生態承載力相適應的產業發展方向與布局，從源頭上降低生態風險。
構建西部地區生態空間保護體系。在川西北、川滇干熱河谷、怒江源、天山、渾善達克沙地、秦嶺等西部地區仍有110多萬平方公里的生態功能極重要區與生態極敏感區沒有劃入生態保護紅線。需要進一步優化完善重點生態功能區與生態保護紅線范圍，加快推進以國家公園為主體的自然保護地體系建設，從區域發展戰略、地區空間管控與自然資源保護等多層次構建西部地區空間保護體系。嚴格控制在生態功能重要區與生態高度敏感區開墾新的耕地，增強西部生態屏障對國家生態安全的保障能力。同時，全面實施西部耕地開墾的生態影響評價，評估開墾對土壤保持、防風固沙與生物多樣性保護等生態產品供給能力的影響，避免導致土地沙化、鹽堿化等新的生態問題，加劇生態風險。
堅持保護優先，自然恢復為主的方針，提高生態系統穩定性。西部地區自然環境條件比較惡劣，尤其要重視遵循生態系統的演替規律，充分發揮生態系統自生功能。以提高生態系統穩定性、增強生態系統提供產品和服務能力為目標，堅持保護優先、自然恢復為主的方針，宜林則林、宜草則草、宜荒則荒，科學規范生態建設與生態恢復。在重要的生態功能區采用“退人工用材林和經濟林還生態林”的做法。完善生態建設相關政策，提高封山育林、草地封育的經濟補貼標準，促進自然恢復。
大力發展生態農業，統籌糧食生產與生態保護。針對西部水資源剛性約束，堅持因地施策、以水定糧，加大西部已有耕地的基礎設施建設，加大建設高標準基本農田的力度，提高現有耕地糧食生產能力。大力發展以增強生態功能為目標的生態農業，增強耕地的防風固沙、土壤保持、水源涵養等功能，統籌糧食生產與生態保護。同時，西部干旱半干旱區具備豐富的土地資源、光熱資源，耕地開墾與農業開發主要受制于水資源。建議加強重大水利設施建設，改善水資源條件，提升西部后備耕地潛力。
系統布局山水林田湖草沙冰一體化生態保護修復工程。以落實《全國重要生態系統保護和修復重大工程總體規劃（2021—2035年）》為指導，“堅持保護優先，自然恢復為主”的基本原則，整合生態屏障功能關鍵區、生態問題區域、氣候變化影響和未來生態風險；根據各重點區域的自然生態狀況、主要生態問題，系統布局生態保護修復工程，提出可操作性強、符合生態學規律的治理措施。
推進生態產品價值實現機制。落實“綠水青山就是金山銀山”理念，加快推進制度創新、技術創新，建立生態產品價值實現機制，推進生態產業化，將生態價值轉化為經濟效益，保障生態產品（尤其是調節服務）提供者的經濟利益，促進優質生態產品的供給與生態公平。
降低重點生態功能區與生態脆弱區的人口壓力。利用城鎮化和工業化帶來的人口轉移機遇，完善城市戶籍管理政策、農村土地流轉政策、農牧業產業化政策，并統籌扶貧移民、避災移民和生態保護，引導人口向城鎮集聚，降低重點生態功能區與生態脆弱地區的人口壓力，從根本上解決生態脆弱區保護與發展的矛盾。
加快推進將生態效益納入經濟社會評價體系。建立生態資產與生態產品總值核算機制，把生態效益納入經濟社會發展評價體系，實施GDP與GEP（生態產品總值）雙考核制度，引導各級政府加強生態保護，促進保護與發展協同，預防犧牲生態環境發展經濟。
加強科技創新，增強西部生態保護修復科技支撐能力
實施區域生態系統保護修復，是全球預防和扭轉生態系統退化、應對全球氣候變化的迫切需求和共同行動。新時期生態系統保護修復面臨國分享內外的新形勢和重大機遇，需順應生態系統保護修復領域發展態勢，加強多學科交叉，根據國家戰略需求來推動重大應用基礎研究、自主創新和跨越式發展，助力西部地區的生態系統保護修復與高質量發展。
生態系統保護修復的戰略科技方向。圍繞西部生態安全、生物多樣性保護、經濟社會可持續發展等國家重大戰略性和全局性需求，以西部生態安全與其他安全要素的協同保障、生態安全格局構建與優化、協同推進生物多樣性保護與應對氣候變化戰略、生態保護修復與高質量發展、水資源開發與生態風險、生態系統對全球變化的響應與適應等為重點方向，布局科技資源。同時，加強生物多樣性保護與自然保護地體系構建技術、生態保護修復一體化治理技術與模式、生態系統固碳增匯技術研發，強化生態系統監測網絡建設、生態系統大數據平臺構建、生態系統與野生動植物物種調查等方面的基礎性科研工作。
加強西部生態保護修復基礎科學問題研究。西部生態系統長期演變趨勢。研究與預測全球變化背景下，資源開發、農牧業生產等人類活動影響下西部生態系統格局、結構與功能長期演變趨勢。西部生態系統對全國生態安全的貢獻與風險。重點研究西部生態產品與服務對全國生態安全的貢獻，評估與預測西部生態承載力與生態風險，明確西部生態系統對全國生態安全的貢獻與影響。西部山水林田湖草沙冰之間的相互作用機制。以流域為功能單元，重點研究山、水、林、田、湖、草、沙、冰之間的生態關聯、協同或制約關系，及其相互作用機制。
加強西部生態保護修復關鍵技術與模式的科技創新。退化生態系統治理關鍵技術與模式。重點研究沙化、鹽堿化與石漠化土地近自然治理技術，以及退化草地恢復與可持續管理技術。西部退化生態系統質量提升技術。重點研究西部退化森林、草地與濕地的生態系統質量提升的技術與管理措施，增強生態系統的穩定性與可持續性。西部退化生態系統山水林田湖草沙冰一體化保護修復技術。重點圍繞西部地區生態修復與經濟社會協同發展、不同生態系統服務的權衡、山水林田湖草沙冰一體化修復模式、人工草地的穩定演替和人工林的自我更新技術、多功能協調提升恢復技術等開展研究。西部糧食生產與生態產品供給能力協同提升的生態農業技術與模式。針對糧食生產與生態調節服務產品供給沖突的問題，研究干旱區半干旱區、西南山地耕地提高糧食產量、增強耕地土壤保持、水源涵養、防風固沙與預防土壤鹽堿化的關鍵技術與生態農業新模式。西部地區生態系統固碳增匯技術。針對西部自然生態系統面積大、生態系統質量低，增匯潛力大的優勢，重點研究西部森林、草地、濕地等生態系統的碳匯現狀、生態系統固碳機制、固碳增匯技術、以增匯為目標的生態系統恢復與管理的模式，并開展示范等。西部生態安全與生態風險監測預警技術體系。重點研究西部生態系統格局與結構、生態問題、生態產品供給的空天地一體化監測技術，以及西部生態安全與生態風險評估方法與應對措施，為西部生態保護修復、生態風險預警和應對，以及將生態效益納入經濟社會考評體系提供技術與數據支撐。
加強西部生態保護修復政策措施的科技創新。西部地區生態安全屏障構建與管理。重點研究生態系統服務供給與生態安全的關系、生態安全屏障的構建與優化方法、生態空間與生態保護紅線、以國家公園為主體的自然保護地體系優化與管理措施等。西部地區協同推進生態保護與應對氣候變化策略。研究重點包括氣候變化與生物多樣性喪失的關系、生物多樣性對氣候變化的響應與適應、生物多樣性保護與應對氣候變化戰略的協同推進機制等。西部生態產品價值實現機制。重點研究西部基于生態資源優勢推進綠色發展的措施與政策、生態資產與生態產品價值轉化的政策機制、金融機制和關鍵技術，推進將生態效益轉化為經濟效益，造福西部人民。
系統性提升西部生態屏障建設的科技支撐能力。開展跨領域協作，整合多方科研力量，推動學科交叉融合，強化產學研協同，促進技術研發與生態工程銜接。優化多元投入，構建多層次投融資體系，加大財政支持，吸引社會資本參與生態修復示范項目。強化平臺與監測升級，組建國家級實驗室群，建設科研示范基地；構建生態監測網絡，強化生物多樣性監管與數據共享。推動人才引育并重，依托重大任務培養領軍團隊，實施青年專項計劃，吸引海外頂尖人才，推動跨學科合作。深化國際合作，圍繞生物多樣性保護與共建“一帶一路”需求，搭建國際平臺推廣中國技術，加強跨境生態合作，參與全球科學治理。
（作者：歐陽志云、孔令橋、黃斌斌、徐衛華、傅伯杰，中國科學院生態環境研究中心區域與城市生態安全全國重點實驗室。《中國科學院院刊》供稿）
