北京城市生態(tài)站：在自然與社會間守望

    籌建于2001年的北京城市生態(tài)系統(tǒng)研究站，在中國科學(xué)院130個野外臺站中，大概是最年輕的一個，也是相當(dāng)特殊的一個。 

    這是一些年輕或剛剛轉(zhuǎn)型的臺站，在全球變化的大尺度背景下，它們承擔(dān)著新的使命，預(yù)示著某種趨勢——在多年力圖改造自然后，我們開始學(xué)習(xí)與自然和諧相處。 

    北京城市生態(tài)系統(tǒng)研究站副站長王效科研究員說，與其他野外臺站不同，北京城市生態(tài)系統(tǒng)研究站主要是關(guān)注城市生態(tài)系統(tǒng)的長期演變規(guī)律。 

    “第一，每一類生態(tài)系統(tǒng)都有其獨特的結(jié)構(gòu)、物流和能流特征以及演變規(guī)律，臺站無論在野外還是城市，都是關(guān)注當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)。相比較而言，城市生態(tài)系統(tǒng)是一類由人類根據(jù)自身的生存、生活和發(fā)展的需要而塑造和建立的人工生態(tài)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)與過程具有強(qiáng)烈人為特征。同時，城市生態(tài)系統(tǒng)的長期演變過程不僅受到生態(tài)系統(tǒng)一般規(guī)律的制約，還受到人類經(jīng)濟(jì)社會活動的強(qiáng)烈影響，城市生態(tài)系統(tǒng)實質(zhì)上是一類社會—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。由于受人類影響太大了，各種建筑物、綠地化、水體等幾乎都被人類改變了，而北京更是人類改變非常嚴(yán)重的城市之一。當(dāng)然，不管怎樣，城市都應(yīng)該還是由人、其他生物與環(huán)境構(gòu)成的生態(tài)環(huán)境。第二，關(guān)注的重點不太一樣，如果說森林、草地、濕地等生態(tài)系統(tǒng)的研究站更多是關(guān)注認(rèn)識自然生態(tài)規(guī)律的話，城市生態(tài)系統(tǒng)研究站的重點應(yīng)是人與自然相互作用關(guān)系及其長期演變規(guī)律。研究野外農(nóng)業(yè)臺站也許關(guān)心生態(tài)環(huán)境對農(nóng)作物的影響，怎樣才能多打糧食；而北京城市生態(tài)系統(tǒng)研究站主要關(guān)心城市發(fā)展和城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過程（能量物質(zhì)流動）和服務(wù)功能的演變對城市環(huán)境、城市居民生活和健康的影響，為城市建設(shè)和城市管理提供科學(xué)基礎(chǔ)。 

    緣由：城市化進(jìn)程提出的生態(tài)課題 

    說到北京城市生態(tài)系統(tǒng)研究站成立的緣由，北京城市生態(tài)系統(tǒng)研究站站長歐陽志云研究員認(rèn)為，是城市化催生了北京城市生態(tài)系統(tǒng)研究站。 

    城市化是人類社會近兩百年來最巨大的社會變動。據(jù)統(tǒng)計，1800年世界城市人口只占總?cè)丝诘?.5％，2003年達(dá)到48%，即兩百余年時間內(nèi)，世界已有近一半的人口從鄉(xiāng)村遷進(jìn)城市，目前城市人口正以1.8％的年平均速度增長。 

    隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在近20年，我國城市化進(jìn)程加快，全國有城市660個，已有4.56億的中國人口生活在城鎮(zhèn)中，占全國人口的36.1%，并創(chuàng)造了我國國內(nèi)生產(chǎn)總值的84％。城市化不僅為改善我國廣大人民群眾生活水平提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，也是我國解決農(nóng)村發(fā)展問題的根本出路。未來30～50年將是中國高速城市化時期。據(jù)預(yù)測，在今后50年內(nèi)，我國城鎮(zhèn)人口將占總?cè)丝诘?0%以上，城市創(chuàng)造我國85%的國內(nèi)生產(chǎn)總值、90%的工業(yè)總產(chǎn)值。 

    高速的城市化與城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)的滯后，不僅導(dǎo)致我國城市環(huán)境的急劇惡化，還對城市周邊地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境質(zhì)量帶來巨大的壓力。人口擁擠、水資源短缺與過度開發(fā)、能源利用效率低、城市空間發(fā)展與土地利用失控、環(huán)境污染、交通擁擠，城市生存與生活環(huán)境惡化。城市生態(tài)服務(wù)功能下降、城市人群健康與生態(tài)安全受到嚴(yán)重威脅，已成為我國經(jīng)濟(jì)社會生活可持續(xù)發(fā)展與城市化進(jìn)程所面臨的重大挑戰(zhàn)。 

    中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心王如松研究員也曾提出綠色奧運要生態(tài)先行，要加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)研究與生態(tài)監(jiān)測監(jiān)理。他介紹說，北京城市生態(tài)系統(tǒng)的運行機(jī)理，“六五”期間曾開始研究，但“七五”以后，單項環(huán)境因子研究多，生態(tài)系統(tǒng)尺度的機(jī)理研究和系統(tǒng)積累少。要充分利用京城中央科研院校多、人才濟(jì)濟(jì)的有利條件，在適當(dāng)資助科研經(jīng)費的前提下，利用中央各部門的資源開展北京城市生態(tài)建設(shè)機(jī)理、方法和信息積累的攻關(guān)研究。當(dāng)前特別要優(yōu)先開展北京城市生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和過程的系統(tǒng)研究和生態(tài)北京評價的指標(biāo)體系研究。建立綠色奧運建設(shè)項目的生態(tài)監(jiān)理和審計制度，有效利用納稅人的每一分錢。建立城市生態(tài)系統(tǒng)研究定位站，全面跟蹤監(jiān)測城市的自然生態(tài)、經(jīng)濟(jì)生態(tài)和人文生態(tài)狀況。 

    任務(wù)：幫助我們認(rèn)識城市的生態(tài)系統(tǒng) 

    歐陽志云研究員說北京城市生態(tài)系統(tǒng)研究站的主要任務(wù)是通過系統(tǒng)監(jiān)測北京城市生態(tài)系統(tǒng)的自然條件與社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)演化過程，研究城市生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與生態(tài)過程、生態(tài)功能及其相互作用關(guān)系，認(rèn)識人類控制下的生態(tài)系統(tǒng)的演變規(guī)律，闡明城市生態(tài)環(huán)境問題形成機(jī)制與城市環(huán)境變化與健康的關(guān)系，為城市規(guī)劃、城市發(fā)展與城市管理提供科學(xué)依據(jù)。北京城市生態(tài)系統(tǒng)研究站還將為環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)的相互滲透提供研究平臺與綜合研究基地，促進(jìn)自然科學(xué)與社會科學(xué)交叉領(lǐng)域的發(fā)展。 

    經(jīng)過多年的努力，北京城市生態(tài)系統(tǒng)研究站已經(jīng)初步建設(shè)成一個設(shè)備先進(jìn)、觀測與研究力量強(qiáng)大的綜合性城市生態(tài)長期觀測與定位研究站。建設(shè)了現(xiàn)場觀測站，作為長期定位觀測的試驗場所，觀測和研究城市氣候、城市動植物、微生物生物群落、城市大氣化學(xué)組分、城市水文、城市水體、城市土壤與室內(nèi)環(huán)境，城市水、能量、重要元素、建材與居民生活物質(zhì)的代謝等主要生態(tài)過程，以及城市土地利用和景觀格局、城市空氣環(huán)境和水環(huán)境的演變等及其與北京社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，初步認(rèn)識了北京城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和過程特征。 

    王效科表示，研究站正籌劃在大興或通縣建立一個更大的綜合性的觀測場所，那樣將擴(kuò)大觀測范圍，增加觀測數(shù)據(jù)的全面準(zhǔn)確程度，并為城市生態(tài)系統(tǒng)的實驗研究提供設(shè)施和平臺。 

    成果：原來北京生態(tài)是這樣的 

    北京城市生態(tài)系統(tǒng)研究站一直將城市生態(tài)系統(tǒng)研究與北京城市發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)緊密結(jié)合，在系統(tǒng)研究北京城市生態(tài)系統(tǒng)特征和演變規(guī)律的同時，圍繞北京城市發(fā)展中的重要科學(xué)問題開展了綜合研究，取得了一系列重要成果。如北京城市空間發(fā)展生態(tài)策略，為北京確定未來發(fā)展格局和城市擴(kuò)展方向提供了科學(xué)基礎(chǔ)；北京生態(tài)功能區(qū)劃，分析了北京發(fā)展的生態(tài)適宜性空間范圍，明確了對北京生態(tài)安全具有重要意義的地域單元，為北京城市發(fā)展、土地利用規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)提供了科學(xué)依據(jù)；北京生態(tài)保護(hù)規(guī)劃，探討了北京水資源和水環(huán)境、空氣環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)等的保護(hù)目標(biāo)和措施；北京人口承載力、北京第二綠化隔離帶規(guī)劃等也在不同層面研究北京城市發(fā)展的人口規(guī)模、空間范圍和生態(tài)屏障的建設(shè)框架，這些研究成果為2004年北京城市規(guī)劃和城市發(fā)展提供了重要的科學(xué)基礎(chǔ)。