孫發政：
任何一個生態系統，都是由生物和環境系統共同組成，植被是第一性生產者，是生物系統的關鍵因素，水土是環境系統的主導因素。
如何順應自然、利用自然，保護生態系統的完整性和連續性，發揮系統的生態服務功能，保護、改善生態環境，需要抓住生態系統的關鍵要素或者說主要矛盾，這就是水、土、植被三大要素。從源頭上講，人類的一切活動都是在與水、土、植被打交道，不斷地利用和改變著水、土、植被，進行物質資料生產和社會經濟建設，進而影響和改變著自然環境。
生態環境的主要問題從本質上來說是由于人類活動對水、土、植被的干擾和破壞而引起的，對于像太陽光、晝夜變化、地球公轉等自然現象和規律，人類無法操控和改變。
水土生態是水土保持認識觀的深化和發展，是生態科學的創新與拓展。它是指地球上水土與植被相互聯系、相互制約、相互促進的一種生態平衡關系，廣義上講，是指水、土、植被在其運動和演化過程中的一切關系的總和。從哲學的高度認知水土生態，深入了解水土生態理論在生態環境中的重要地位和作用，有利于正確認識人在自然界中的位置與關系，更加明確地找到當今生態環境問題的根源所在以及未來和方向，為維護地球生態環境和實現人類可持續發展提供重要理論支撐。
1、生態問題的本質及其主要矛盾
生態系統是指在一定空間內生物成分和非生物成分通過物質循環和能量流動互相作用、互相依存而構成的一個生態學功能單位。一個完整的生態系統具有特定的結構和功能，進行著物質循環、能量流動和信息傳遞，生生不息。生態系統的重要特征是具有一定的生態服務功能。工業化、城市化以來，由于人類對生態環境的過度干擾和破壞，自然完整的生態系統已愈來愈少，人們尋求和建設新的人工生態系統，也在保護現有的自然生態系統。生態系統是高度復雜開放的系統，橫向上看，有草原生態系統、森林生態系統、農田生態系統、濕地生態系統、海洋生態系統等等；縱向上看，有地球生態系統、生物圈生態系統、陸地生態系統、水生態系統、微生物生態系統，等等。
任何一個生態系統，都是由生物和環境系統共同組成，植被（綠色植物）是第一性生產者，是生物系統的關鍵要素；水與土是環境系統的主導要素。如何順應自然、合理利用自然，保護生態系統的完整性、連續性，發揮系統生態服務功能，需要抓住生態系統中的關鍵要素或者說主要矛盾，這就是水、土、植被三大要素。從源頭上講，人類的一切活動都是在與水、土、植被打交道，不斷地利用和改變著水、土、植被，進行著物質資料的生產和社會經濟建設。農業需要水利建設、改良土壤和選育作物品種；牧業需要改良草場，提高草地生產力；林業需要發展用材林、生態林、炭薪林；工業和商業需要將農田、河流、山川等原生地貌推平和硬化，筑路、蓋廠房、建小區街道、蓋商業大廈等。這些活動，無一不是與水、土、植被有關，利用和改變水、土、植被，獲取經濟利益，同時也改變著原生自然環境。從高一層次看，人類生產生活的資源，均來自于生物圈、水圈、土壤圈、巖石圈、大氣圈。工業所需的金屬材料、建筑業所需的石材水泥、高新產業所需的稀土有色、機器和交通所需的石化能源，甚至日常用的塑料、化纖，都來自于巖石圈；巖石圈中還保存著其他圈的運動演化信息，億萬年前的地球光景、古代事件，在巖石圈中留有印跡。土壤圈中還保存有人類史前史后文化遺跡。擾動巖石圈和土壤圈，就影響到生物圈、水圈，甚至大氣圈。
當今主要生態問題多是由于人類開發、建設、生產、生活對水、土、植被的干擾和破壞所引起的。對于像太陽光、晝夜變化、地球公轉等，人類無法操控和改變。空氣中的霧霾，屬于次生的，其源頭還在于人類生產、生活及其經濟活動嚴重破壞了水土生態平衡所造成的后果，試想農田、森林、草地、湖泊是不會產生霧霾的，只會凈化大氣。在自然界，水有水的運動路徑，如江河奔騰、刮風下雨、蒸騰蒸發、冰川雪原、云霧繚繞；土有土的存在狀態，如肥沃農田、連綿山脈、雅丹地貌、七彩丹霞等，這里的土是廣義的，包括巖土、礦石、地質地貌等；植被有植被的生存方式，如綠草如茵、森林茂密、藤蔓纏繞、山花爛漫等。水、土、植被三者之間相互聯系、相互促進、相輔相成，構成了水土生態的生動景象。地球上大氣圈、生物圈、水圈、土壤圈、巖石圈既獨立又相互聯系和運動的狀態在一定空間尺度上表征為水土生態。
在復雜的生態系統中，水、土、植被是所有生態系統的三種基本條件，其狀態、聯系、運動和變化決定了生態系統的結構和功能，構成了豐富多彩的生態系統，如草原生態系統、森林生態系統、農田生態系統、濕地生態系統等等。不同的生態系統具有不同的生境條件、不同的植被類型；由此也就衍生出不同的動物區系，草原上有雄鷹、森林里有伏虎、冰川上有企鵝。野生動物的生存和繁衍離不開特定的生存環境，反過來說，動物的生存環境被破壞了，動物也就無法生存和繁衍了。為什么地球上被列為瀕危的動物愈來愈多，是因為其生存環境遭到人類干擾和破壞的范圍越來越廣、越來越嚴重了，保護生態環境和生存條件是保護野生動植物的關鍵。
保護自然生態系統，以及建立人工生態系統，都需要從水、土、植被三大要素抓起。抓住事物的主要矛盾，其他問題也就迎刃而解。近代以來，工業化和城市化無休止地將眾多山地、森林、草原、農田、濕地、湖泊等夷為平地，使之硬化，建大廈、小區、工廠、道路、機場等，不僅生物生境遭到破壞，生物多樣性銳減，還污染環境，特別是大氣霧霾。土地的硬化和溫室氣體的增多已引起全球氣候變化和水循環變化。這些問題，其根源還在于破壞和改變了生態系統中三大關鍵要素即水、土、植被的原生狀態及其水土生態平衡，致使生態系統破碎，生態功能失調。
生態問題十分廣泛，眾說紛紜。生態學對于數學、物理、化學等學科而言還是年輕的，源于動植物的研究，盡管發展很快，分支眾多，應用廣泛，但不乏有濫用、貼牌“生態”的現象。學科發展都是有“由頭”的，如數學，無論如何發展，分支如何龐大，其由頭就是數和形，數和形是數學的“本原”。如今生態學發展非常龐大，但它起源于多學科，沒有它的“本原”來領悟生態學，因而生態學顯得散亂。
筆者認為，水、土、植被及其相互聯系的水土生態，就是生態學的由頭，水土生態概念的提出使生態學脫離多頭學科的起源而找到了它的“本原”，所有生態學都可以溯源到水土生態，離不開水土生態的影子，也就是說，從水土生態出發，可以順藤摸瓜，去找到其他生態學的脈絡；反過來說，無論生態學分支如何龐大，每門分支學科都能找到水土生態的烙印。如今生態建設中，提法眾多，形形色色，如生態城市、森林城市、宜居城市、山水城市、海綿城市、園林城市、田園城市等等，雖然各有側重，但使人眼花繚亂，抓不住要點。那么，這些眾多的提法中，有沒有共同的、本質的東西呢？它們共同的理論基礎是什么？從水土生態理論來看，處理好人與水的關系、人與土的關系、人與植被的關系，以及與這三大要素整體的關系，是生態問題的本質，是生態問題的核心。水土生態是這些眾多提法的共同理論基礎。
此外，生態環境問題還可以歸咎為三大原因：一是水土生態退化，二是環境污染，三是資源衰竭。三者之間有區別、有聯系，水土生態是重中之重。無論是環境、還是資源，都離不開水、土、植被三大要素，這三大要素既是生態的主體，又是資源的載體。這樣看來，紛繁復雜的生態問題，也就一目了然了。水土生態開辟了嶄新的生態科學體系，同時使生態與環境有了結合點。
2、用統一的整體和聯系動態的觀點認識和把握生態問題
水土生態理論揭示了生態問題的本質，抓住了生態問題的主要矛盾，同時又闡明了生態系統中水、土、植被是統一的有機整體。水土生態系統是開放復雜的巨系統，各子系統之間形成復雜的生態網絡系統。水、土、植被與水土生態整體的關系是辯證統一的關系，是局部與整體的關系。土壤是富有活力的生態系統，它是在母質、氣候、生物、地形和時間五大成土因素作用下形成的歷史自然體，在成土過程中，母質與環境之間經過一系列物理、化學和生物作用，形成層次分明、類型多樣的土壤，它的形成是以千年、萬年或百萬年計，俗稱“千年龜萬年土”。
如今土壤不僅是污染問題，還有土壤退化、土壤微生物群落結構破壞、土壤流失、土壤養分失衡、土壤硬化、土壤狀態改變等問題。土壤微生物的還原作用和自然凈化功能使廢棄物循環再生，生態功能十分重要。水是可持續發展*為重要的因素，健康的水生態系統不完全在于水體本身，與流域內土地利用和各類景觀要素緊密相聯，如長江流域漁業資源面臨枯竭，棲息地的減少和破壞威脅稀有水鳥的生存；我國西遼河支流老哈河上的紅山水庫的建設，雖然發揮了防洪灌溉作用，卻導致下游土地的沙漠化。綠色植被在地球生態系統中作用巨大，地球上總的生物生產量中，植被占百分之九十九。植被還具有防風固沙、涵養水源、保持水土、凈化大氣等生態功效。恩格斯針對人類破壞生態環境的惡果時曾指出：“居民為了得到耕地，把森林都砍完了，但是他們夢想不到，這些地方今天竟因此成為荒蕪不毛之地，因為他們使這些地方失去了森林，也失去了積聚和貯存水分的中心。”
生態問題復雜多樣, 如土地沙化、水土流失、石漠化、酸雨、土壤鹽漬化等典型問題, 但現今突出的生態問題，是大氣污染，從源頭上看這也是由于人類活動對水土生態的干擾和破壞所造成的惡果。為了治理霧霾，國家下大決心、花費巨額資金，甚至不惜將大型水泥廠炸掉。從2014年到2016年北京治霾巳花費360億元，而冬季霧霾依然嚴重，成為民生焦點。霧霾產生的原因不外乎有：燃煤、工民排放、機動車、揚塵、秸桿焚燒及土地板結硬化等其他一些因素。煤炭開采、運輸與燃燒占污染物總量的一半之多。但無論什么原因，其根源還在于這幾十年來為了經濟高速發展，無視水土生態平衡，礦山無序開發，道路越修越寬，機場越建越多，大廈越蓋越密，各類工業區、生活小區、市區、街區，無休止地擴張，城市擴張了幾倍，甚至幾十倍，表面上看很光鮮，而無數農田、河流、湖泊、青山、草原、森林被開挖和填平，被鋼筋水泥硬化，這些建設和經濟活動不僅在其過程中排放二氧化碳和塵粒，建成后的各種交通工具、生活設施、生產過程，也持續不斷地向大氣中排放二氧化碳和污染物，這是大氣霧霾的根本原因。為什么我國三十多年前沒有如此嚴重和大范圍的霧霾危害？因為青山綠水、森林草原、農田湖泊是不會產生霧霾的。綠色植物還吸收大氣中的二氧化碳以及土壤中的水和無機鹽，在葉綠素和光照的條件下，生成有機物，放出氧氣，凈化大氣。
事實上純凈的霧是一種自然現象，有利于萬物的生長，雨露滋潤禾苗壯，而塵粒等有害物質進入大氣，就成了有害的霾。如今清潔的霧已經越來越少，反而不利于地球上植物的生長。為了獲取物質財富，發展經濟，人們源源不斷地從自然界中獲取資源，不斷地利用和改變著水、土、植被，特別是快速的土地城市化，使釋氧、涵水、蓄能、碳匯的山體、丘陵、農田、湖泊等一去不復返了，變成了連片的排碳、耗能、耗水、產污的玻璃、鋼筋混凝土構筑物。水循環路徑改變了，清潔的霧少了，熱島效應凸顯，甚至引起氣候變異；動植物生境數量下降及生境變遷，很多物種隨之消失。人是自然的產物，在人類社會存在之前只有自然界，自然界是人類孕育繁衍、滿足需要的物質源泉。農業革命以前，地球上人口少，人類活動范圍小，只能依賴于水土生態自然環境；農業革命以后，人口出現歷史上第一次迅速增長，對地球水土生態環境的影響范圍和程度迅速增大。
工業化之前，人類僅僅改變著植被類型，將森林改變成牧場，將草地改變為農田，水土生態平衡沒有顛覆性地破壞；工業化特別是城市化以來，人類社會從來沒有像今天這樣，對水、土、植被大動干戈，生機勃勃的陸地生態系統逐步被蠶食為水泥、鋼筋、戈壁，雖然發展了經濟，提高了生活水平，但對自然生態的改變和破壞是史無前列的。人類為了一己之利，將屹立于地球上億萬年之久的山川河湖在極短的時間內挖平使其消失，有多少生物的世代家園被破壞？誠然，城市化是社會發展趨勢，但我們絕不能僅理解為土地快速城市化。協調經濟發展與生態環境矛盾，必須確立水土生態理念，需要水土生態哲學大智慧。
3、處理好人與水土生態關系促進人類社會可持續發展
生態問題已不是哪個國家和地區的問題，而是全球性的問題。為了發展經濟，世界各國都在爭先恐后地推進工業化、城市化。這種情形下，如果沒有正確的理論指導，地球生態環境前景令人擔憂。水能載舟也能覆舟，生態能育人也能毀人。人類所作所為如果危害了地球生命支持系統，*終危害的是人類自己。如今森林銳減、沙漠擴展、濕地干涸、海平面上升。撒哈拉沙漠原來是生命綠洲，曾經雨量充沛、河川涌動、溪澗潺潺、草木繁茂，只因水生態平衡遭到破壞，成為滿目凄涼的大沙漠。近百年來地球氣溫升高了0.8℃，2014年以來全球升溫在不斷打破紀錄，今后100年全球平均氣溫將繼續升1.4℃～5.8℃；海岸每年以0.5米的速度向后退縮已持續90年之久。在未來50年到100年，南太平洋島國圖瓦盧這個美麗的國家將因海水上漲沉沒于大洋之中。羅布泊曾是我國第二大咸水湖，面積達2萬平方公里，湖水澄碧、草木繁茂、牛羊成群，但是不合理的開發，導致昔日的羅布泊終于被耗盡了后一滴水，而今沙漠戈壁、黃沙飛揚。我國曾一味強調經濟跨越式發展，結果造成產能嚴重過剩，2015年全國粗鋼總產能約為11.3億噸，國內鋼材消費量約為6.6億噸，鋼鐵產能利用率尚不到71％。這些產能過剩的重復建設，開采了多少礦山，占用和破壞了多少農田、森林、草原；青山推平了建設水泥廠，水泥廠倒閉了，再也恢復不了青山。遼闊大地上青山綠水少了，鋼筋水泥多了，霧霾肆虐和氣候變暖不足為奇。我國巳高度重視發展中的生態問題，提出了綠水青山就是金山銀山的科學論斷，認識到人以田為脈，田以水為脈，水以山為脈，山以林為脈；山水林田湖是生命共同體。
從水土生態來看，青山、丘陵、田地是巖土在空間上的存在狀態；雨水、河流、湖泊是水在自然界的運動路徑；森林、農作物、草地是不同植被的生存方式。順應這些自然規律進行開發和建設，才能實現金山銀山和綠水青山的雙豐收。這是水土生態理論的落腳點之所在。盡管道理如此，但社會實踐中還是常常將水和土割立開來，缺乏綜合管理和治理條例，水土保持、城市規劃、項目建設等還沒有自覺地融入水土生態理論，自說自話。理念決定思路，思路決定出路。沒有正確的理論指導，實踐往往是盲目的，有時出發點是好的，但結果卻事與愿違。缺乏理論支撐的一些政策、導向，也不一定有好的效果。在生態保護和治理的有關條例中，常常分防風固沙、水土保持、水源涵養、生物多樣性維護等生態功能類型，而其要點還在于解決生態植被問題。在生產力水平低下的古代，人類生活和人口分布受著水土生態環境特別是河流影響極大，河流提供著天然的通訊和交通工具及肥沃的土地和充足的水源，人口在這些寬闊平坦而肥沃的地方繁衍起來。因此，自古以來城鎮大多處于河海之濱，是水土生態良好的地帶。
如今城鎮化建設大規模擴張，破壞和硬化的正是山清水秀的自然環境。筆者在西藏、新疆等地考察，看到建筑、集鎮、公路等幾乎全都建設在寶貴而平坦肥沃的農田里，為什么不把這些建設放在周邊荒漠戈壁地帶？有觀點認為，中國生態環境脆弱區既是生態退化區域, 也是貧困人口集中分布區，要把這些極易出現生態問題的區域作為生態保護與修復的重點區域, 禁止人類干擾和準入, 要納入生態紅線控制范圍。其實，生態脆弱區域的生態問題，主要表現在土地沙化、水土流失和石漠化等問題。從水土生態理論來看，可以在這些區域開展更多的建設項目，如生產生活設施、城鎮化建設等，在這些區域進行鋼筋水泥化建設及配套生態綠化，反而有助于這些區域的生態改善和經濟發展。相反，在植被繁茂、生態良好的地區應該減少工程建設，保護良好水土生態，更好地發揮生態系統的服務功能。
中國古典哲學強調審美中的“寄情”與大自然中景物的“擬德”，對大自然的和諧、統一不斷發出由衷的贊嘆。孔子“仁者樂山，智者樂水”，老子“道恒無為，而無不為”，孟子“知其性則知天矣”，莊子“天地與我并生，萬物與我為一”，董仲舒“天人感應”等。我們不要過分地陶醉于我們的經濟發展，對于每一步的經濟發展，我們犧牲了多少環境代價？與其說我們占用的資源是從祖先那里繼承來的，不如說是從子孫那里透支過來的。地球是生物界的共同家園，各種生物的崇高目標都是為了傳宗接代，而我們人類現今**的目標只是發展經濟，值得反思。人類文明不管如何繼續，不管是古代文明還是現代文明，都離不開賴以生存的水土生態環境和自然資源的支撐；人類文明只有在保持與水土生態平衡的前提下才能不斷前行。中國傳統哲學主張“道法自然”，倡導人和自然和諧統一、和諧發展。
在當代迅猛發展的城鎮化面前，我們不能見利忘本，要維護水土生態及文化的完整性和連續性，強調水土生態基礎設施規劃和建設，保障城鎮生態系統服務功能，要金山銀山，也要綠水青山；要城鎮繁榮，也要藍天白云，努力實現生態環境的可持續維護和經濟社會的可持續發展。
【作者系深圳市大自然生態園林技術有限公司董事長（研究員）、深圳市生態學會副理事長（法人代表）、南方水土保持研究會副理事長（國家一級學會）、中國水土保持學會理事、中國系統工程學會草業系統工程專業委員會常務副主任、中國科學家論壇副理事長】
《中國科學報》 (2017-03-13 第7版 專題)
來自：科學網 作者：孫發政 來源：中國科學報
