土地生态学发展历程及中国土地生态学发展建议时间： 2016-09-06信息来源：郭旭东 谢俊奇 李双成 邱扬　作者：hjr_admin　责编：

    　摘要：研究目的：梳理总结国内外土地生态学发展历程。研究方法：历史分析法，对比分析法，文献总结法。研究结果：国际土地生态学发展可以分为三个阶段：一是19世纪后期的土地生态学的萌芽时期，二是从20世纪30年代到20世纪80年代以土地类型研究为标志的早期发展时期，三是20世纪七八十年代以来的以土地生态评价研究为标志的土地生态学近期发展。中国古代农业生产中蕴含着丰富的“土地生态”思想，中国现代土地生态学的早期研究集中在土地类型调查与制图方面，以后逐渐向土地生态评价方向发展。系统开始土地生态学研究是在20世纪80年代末至90年代中期，伴随着国际生态风险与生态安全评价、土地生态承载能力评价、生态系统服务评价等研究逐渐发展起来。研究结论：从国土资源管理的角度，提出推进中国土地生态学发展要树立土地“能力提升”和“功能发挥”的观点，发展土地生态评价技术方法体系，推进全国土地生态监测网络建设。
    　关键词：土地生态；发展历程；发展建议；中国；国土资源管理
    　中图分类号：X171  文献标识码：A  文章编号：1001—8158（2015）09—0004—07
    　收稿日期：2015—02—16
    　修稿日期：2015—08—05
    　基金项目：国土资源部公益行业科研专项经费项目（201211050）。
    　第一作者：郭旭东（1972—），男，辽宁铁岭人，研究员。主要研究方向为土地利用变化与土地生态。E—mail: guoxudong@mail.clspi.org.cn
    　doi: 10.11994/zgtdkx.2015.09.001
   
    　1 引言
 
    　土地生态学是应用生态学的一般原理，研究土地生态系统的能量流、物质流和价值流等的相互作用和转化，及开展土地利用优化与调控的学科。党的“十七大”提出要“建设生态文明，······，生态文明观念在全社会牢固树立。”“十八大”进一步提出“大力推进生态文明建设”，十八届三中全会进一步明确要“加快生态文明制度建设”。新的形势下，土地资源管理方式也正从单纯的数量管理向数量管控、质量管理和生态管护方面发展，如何将生态学的思想、理论和原理应用到土地管理实践中，越来越成为一个紧迫的课题。土地生态学越来越引起科学家、土地管理者、决策者和公众的关注。一些研究就土地生态学的一些基本的问题进行了探讨，本文在总结已有研究成果基础上，试图将土地生态学的基本发展脉络梳理清晰，明确相关问题，并从国土资源管理的角度，提出中国土地生态学可能的研究重点和促进其发展的相关建议，从而进一步推动土地科学及土地生态学的学科建设。
 
    　2 国外土地生态学的发展
 
    　2.1 国外土地生态学思想的萌芽
 
    　19世纪德国化学家李比希提出了植物矿质营养学说、养分归还学说和最小养分定律，指出植物的原始养分只能是矿物质，植物通过吸收土壤矿物质生长、发育，为了维持养分平衡，必须把从土壤中带走的矿质养分和氮素以施肥的方式归还给土壤，作物的产量受土壤中相对含量小的养分所控制。这种包括营养元素在植物、土壤与环境中循环的思想可以看作是现代土地生态学开始产生的一个标志。19世纪后半叶，George Mash、John Power、Patrick Geddes和道库恰耶夫等为代表的一批杰出的科学家的研究与实践，为土地生态学的产生奠定了重要的思想基础^[1]。
 
    　2.2 以土地类型研究为标志的早期土地生态学发展
 
    　早期的土地生态学研究主要集中在土地类型的研究上，这个时期大致从20世纪30年代到20世纪80年代。在这个阶段，前苏联、美国、英国、澳大利亚、加拿大、荷兰等国家都开展了土地（生态）分类的研究。1931年，前苏联著名地理学家Л.C. 贝尔格在《苏联景观地理地带》一书中给出了自然景观的定义，指出：“自然景观是这样的地区，在这里地形、气候、植被和土被的特征汇合为一个统一的、和谐的整体，典型地重复出现于地球上的一定地带内”。这里，虽然出现 的“景观”概念，实际上是一种自然土地的类型划分。1937年，美国学者J.O. 微奇（Veatch）在《自然土地类型的概念》一文中，则明确地提出了自然土地类型的概念，认为理想的土地类型应由一切具有人类环境意义的自然要素组成。他在综合研究土地与农作物生长的关系时，根据土壤类型与地表起伏形态（含坡度与地面排水状况）等的组合，将土地划分成不同的自然单元即土地类型，这是土地生态分类的雏形^[1]。土地分级与分类是土地类型研究的基础。这个时期，许多国家都开展建立了自己的土地分级系统。比如前苏联的“地方”、“限区”和“相”系统；英国、澳大利亚、荷兰的“土地系统”、“土地单元”和“立地”系统；加拿大的“生态省”、“生态区”、“生态县”、“生态组”、“生态点”和“生态素”系统，这些都是土地生态分类的基础。
 
    　从1935年到1940年，在生态学中产生了崭新的研究观点和方法，即“生态系统”概念出现，其包含着生物与非生物环境的整体统一性和以此为基础的物质循环和能量转化的思想。这种思想也促进了20世纪40—50年代后土地类型的研究转向实际应用，开始进行土地类型的调查并逐渐为土地评价、农业生产区划服务，各国为此也成立了一些土地资源调查机构^[2—3]。如英国海外发展部的土地资源开发中心（LRDC）在英联邦和其他一些国家开展了土地资源调查。加拿大在环境部土地局领导下，1969年成立了生物自然土地分类委员，1976年又成立加拿大生态土地分类委员会，在全国开展了大规模的生态土地调查，并于当年召开了生态土地分类的第一次会议，对生态土地分类的理论和方法进行了讨论，并出版了土地生态分类丛书^[4]。美国森林局也于1977年拟定了一个土地生态分析系统，提出土地生态单元（Ecological Land Units）的重要概念。荷兰的国际航测与地学研究所（ITC）将土地类型作为综合调查中的重要方法，把土地类型研究称为土地分析[5]。前苏联学者在20世纪30年代就曾广泛使用“土地生态学”一词来表示决定土地利用条件的自然因素的研究，20世纪60年代，他们将土地生态学基本概念应用于作物的种植业区划，以提高土地生产力。
 
    　2.3 以土地生态评价研究为标志的土地生态学近期发展
 
　　2.3.1 20世纪60—70年代的土地自然潜力评价时期    国外早期的土地评价是为土地征税发展起来的，以发展农业生产、开展规划设计为目的的评价主要在20世纪60年代后期发展起来^[6]。1961年，美国农业部土壤保持局正式颁布了土地潜力分类系统，这是世界上第一个较为全面的土地评价系统。它以农业生产为目的，主要从土壤的特征出发来进行土地潜力评价，分为潜力级、潜力亚级和潜力单位三级。该系统客观地反映了各级土地利用的限制性程度，揭示了土地潜在生产力的逐级变化，便于进行所有土地之间的等级比较。该系统自发布以来，不仅在美国，而且在加拿大、英国、印度、中国、巴基斯坦等许多国家得到了广泛应用。继美国之后，加拿大、英国也制定了自己的潜力分类系统。总的来说，这一阶段土地评价还是结合土地清查进行的，评价目的是为土地利用服务，考虑的是土地自然属性的变化，未涉及社会经济条件和技术因素的变化。
 
    　2.3.2 20世纪70—80年代的土地适宜性评价时期    20世纪70年代，世界许多国家都开展了土地评价研究，但标准不一，交流困难，为此，FAO联合荷兰瓦赫宁根农业大学和国际土地垦殖及改良研究所，于1972年10月在荷兰瓦赫宁根举行了专家会议，对土地的概念、土地利用类型、土地评价的方法与诊断指标等进行了讨论，并最终于1976年颁布了《土地评价纲要》，这是一个针对特定土地生态方式对土地的适宜性做出评定的土地评价方案^[7—8]。以后在此基础上，FAO针对灌溉农业、雨养农业、林业、畜牧业等不同的土地利用类型，陆续制订了相关文件，建立了系统、全面的土地评价体系，对推动土地生态评价发展起到了明显促进作用。
 
    　1976年，前苏联颁布了“全苏土地评价方法”，包括土地评价区划、土壤质量评价和土地经济评价三个部分。思路是以土地评价区划单位为背景，根据土壤特征确定土地评价单元—农业土壤组，然后按照经济指标评价土地质量，将土地的自然特征和利用特征（产量和生产费用）相结合，是一种较为综合的土地评价方法。
 
　　1981年，美国联邦政府提出《农地保护政策法》，作为农地保护的法律依据。为适应联邦政府保护农地的行动，原美国农业部土壤保持局与州、县政府合作，提出了“土地评价和立地评价”（LESA）系统^[9]。土地评价子系统包括土地潜力分类、重要农田鉴定和土壤生产力；立地评价子系统主要是对土壤以外的其他自然和社会经济因素的评价，如土地的分布、位置、适应性和时间性等。该系统虽为耕地保护而发展，但可以用于执法依据、土地生态规划、税收以及土地管理的诸多方面。
 
    　20世纪70—80年代，FAO又组织开展了农业生态区计划的研究，从气候和土壤的生产潜力分析入手进行土地适宜性评价，并考虑对土地的投入水平，反映土地用于农业生产的实际潜力和承载能力，该方法在非洲、东南亚、西亚和中国都有应用^[10—11]。

　　这段时期的土地评价由一般目的的土地评价转向特殊目的的土地评价，评价不仅仅是土地自然潜力的反映，还反映了适宜的土地利用方式、土地实际的生产潜力、承载人口能力以及生态区划等。

　　2.3.3 20世纪90年代到现在的土地生态评价全面发展时期    土地评价的进一步发展是土地生态评价，土地生态评价以土地生态类型为基础，着重生态价值和功能的评价^[6]。同传统的土地评价相比，土地生态评价更加全面。进入20世纪90年代，尤其是1992年在巴西召开了世界环境与发展大会后，“可持续发展”的理念渐渐深入人心。1993年，FAO颁布了《可持续土地利用评价纲要》，确定了土地可持续利用5项评价标准，即土地生产性、土地安全性、土地保护性、经济可行性和社会接受性^[12]。在《可持续土地利用评价纲要》指导下，世界各国都开展了土地可持续利用评价，极大促进了土地生态评价的发展。随后，在世界银行、FAO、UNEP、UNDP 等一些国际组织的推动下，提出了土地质量指标的研究计划^[13]，和FAO的《可持续土地利用评价纲要》相比，土地质量指标计划更具有操作性^[14]。这个时期，国际景观生态学的发展也推动了土地生态学，特别是土地生态评价的发展。曾担任第一届国际景观生态学会（IALE）主席的伊萨克·桑那沃尔德认为景观生态学是土地评价、土地管理和保护的基础，并从这个角度撰写了“Land Ecology”的著作^[15]。
 
    　随着人口、资源和环境对人类社会经济发展的压力越来越大，出于对自身安全的考虑，这时“土地生态”引起了世界各国政府和科学家的广泛关注。开展生态系统服务评估以及在此基础上加强生态系统的管理日益已成为大家的共识^[16—18]。土地生态评价也扩展到生态风险与生态安全评价、土地生态承载力评价、生态系统服务评价等多个方面。这个时期，以“土地生态评价”为核心的土地生态学研究呈现了蓬勃发展的趋势，不仅仅是上述提及的各种土地生态评价的研究、文章、国际会议、国际组织、国际期刊等大量涌现，而且以土地生态评价为基础的土地生态规划与设计、土地生态恢复与重建、土地生态管理等技术也在许多国家得到充分落实与应用^[19]。
 
    　3 中国土地生态学的发展
 
    　3.1 中国古代农业生产中土地生态学的思想
 
　　中国古代农业生产中蕴含着丰富的“土地生态”思想。商代大力推行区田种植，用肥水来改良土地。这种区田法，可以看作是中国创造的最古老的土地生态保护措施之一。西周时期的《周礼》把全国土地划分为山林、川泽、丘陵、坟衍、原隰5类，并采用井田制的方法对耕地进行规划，休耕时间不同，分配给农民的耕地数量不同。可以说，《周礼》是中国最早的具有土地生态思想萌芽的著作。《尚书·禹贡》是中国第一篇区域地理著作。《禹贡》将全国分为九州，根据土地的土色、质地和水分等差别将九州土地分为三等九级，并按土地等级规定田赋标准。这是中国最早的为规定赋税而进行的土地评价工作。春秋战国时期的《管子·地员》指出“凡草土之道，各有各造；或高或下，各有草土，”体现出明确的地宜观，是中国最早的一部有关地植物生态学方面的著作。北魏时期的《齐民要术》将农业生产中的“土地生态”思想进一步推向一个新的高度，从人们以往对“地宜”的认识，延伸到对“天时”的认识和重视。 到了宋、元、明、清时代，主要的农业书籍如《农桑辑要》、《王桢农书》、《农政全书》、《沈氏农书》、《补农书》和《授时通考》等，都论述了一些土地利用和培肥养地的技术方法，涉及了农业生产根本关键所在的时宜、地宜、土宜，明确提出土地集约经营思想。
 
    　从中国传统农业发展历程来看，土地利用水平是不断提高的, 其过程是与人地关系协调、合理利用土地的“土地生态”思想发展相一致的，正是以这种“稼、天、地、人”整体思想为指导，形成了中国古代集约的精耕细作的不断发展的土地利用方式，使中国传统农业的土地利用率和单位面积产量达到了古代世界农业的最高水平。
 
    　3.2 中国现代土地生态学的发展
 
    　早期中国土地生态学的研究也集中在土地类型调查与制图方面^[20—22]。一些学者认为土地类型的研究如果从生态学方面来深化，就是土地生态学[23]。从20世纪70年代起，随着中国区域综合考察的陆续完成，土地评价研究逐步兴起^[24]。20世纪80年代初期，中国土地评价研究基本成熟，主要表现是开始《中国1∶100万土地资源图》的编制^[25—26]。中国1∶100万土地资源图分类系统的提出，推动了土地评价的迅速发展^[3]。20世纪80年代中期，土地评价主要结合国土整治和区域、地方治理而进行^[27—29]。20世纪90年代以来，伴随国际生态风险与生态安全评价、土地生态承载力评价、生态系统服务评价的发展，中国土地评价范围、内容进一步扩展，逐渐发展为真正意义的土地生态评价。
 
    　中国开始系统的土地生态学研究是在20世纪80年代末至90年代初，较早明确提出进行土地生态研究的是景贵和，他指出土地生态评价除一般土地评价外，应着重考虑几种生态特性才能更好地为国土规划中环境综合整治服务，并应在总结群众经验的基础上，利用景观生态学的原理，建立理想的人工控制的自然、社会、经济复合系统，即开展土地生态设计^[5]。傅伯杰就土地生态系统的特征和主要研究内容进行了论述^[30]。1990年，何永琪提出了土地生态学的概念^[31]。此后，一些学者对土地生态学的产生背景和发展历史、研究对象和定义、研究内容和方法以及在土地科学学科体系中的地位等进行了论述^[32—35]。2003年出版了中国第一部《土地生态学》著作^[1]。2004年，谢俊奇在“未来20年土地科学与技术的发展战略问题”一文中指出土地科学的4大基础学科是土地资源学、土地经济学、土地生态学和土地规划学^[36]。进一步系统地勾画了土地生态学发展的战略目标，即建设土地生态学知识体系。此后，又进一步探讨了中国土地生态学的一些基本问题，总结了土地生态学的研究进展，提出了下一步的发展建议^[19]。
 
    　中国土地学会也一直在积极推动和促进土地生态学的发展。1987年在成都召开的中国土地学会学术年会上，将土地生态学列为土地科学的10个分支学科之一。2002年，中国土地学会学术工作委员会决定出版的《土地科学丛书》，土地生态学也列为第一批出版著作之一。从2006年开始，中国土地学会组织开展的土地科学蓝皮书中，每年系统跟踪土地生态学的研究进展^[37—39]。2008年4月26日，在中国科协和中国土地学会的组织下，“土地生态学－生态文明的机遇与挑战”的新观点新学说学术沙龙会议在北京召开，这是中国第一次举办的关于“土地生态学”的学术研讨会。傅伯杰院士和谢俊奇研究员是会议的首席科学家。来自全国各地高校、科研院所等单位的20余名专家参加了会议，涉及领域包括土地利用、土地管理、自然与人文地理、生态、环境、农学、矿山整治、土地复垦、规划、系统建设等各方面。大家就土地生态学的概念、对象、目标、任务、内容、技术方法、发展方向以及存在问题等进行了深层次的交流与思考，一致认为土地生态学发展前景广阔，需求旺盛，要加大加快土地生态学的发展。会议还提出建立土地生态学的研究机构，在土地学会和生态学会建立土地生态专业委员会，建立土地生态学的专业期刊等推进土地生态学发展的制度措施。这次会议的召开，统一了思想，为土地生态学的良性发展奠定了坚实基础。
 
    　4 中国土地生态学发展建议
 
    　4.1 树立土地“能力提升”和“功能发挥”的观点
 
    　土地是多功能的，概括为生产、生活和生态三种功能。从生态系统服务的角度，认为土地具有支持、供给、文化、调节等功能。土地管理的核心是珍惜和合理利用土地。然而，怎样才能算合理利用土地呢？从土地生态学的观点来看，是基于某种目标，在一定区域内，保证和维持土地功能的发挥。当前，国际地学和生态学研究的一个重要领域就是生态系统服务的权衡和区域集成^[40]。其核心思想是：土地是多功能的，这些功能在有些时候可以相互促进，但有些时候是相互抵消的，所以，怎样权衡不同的生态系统服务，并在一定区域内集成各种服务就成为一个关键的科学问题。反映到管理决策中，就是如何更好地规划和利用好土地，保证土地整体功能的有效发挥。如谈到的“占补平衡”，“占补平衡”是单纯从耕地生产的角度而言的，实际上耕地还具有调节小气候、固碳、文化等生活和生态功能，而这些是没有被考虑的。如果再“占优补劣”，那土地的生产能力也下降了。再比如要大力推进土地的节约集约利用，事实上，土地集约利用到一定的程度，土地生态系统文化、调节等功能都会下降^[41]。可见，生态文明建设的背景下，按照土地生态学的观点，可能某些集约利用的土地由于生活功能和生态功能的降低反而限制区域土地整体功能的发挥。因此，牢固树立土地“能力提升”和“功能发挥”的观点，在国土资源管理实践中，更多从土地“能力”或“功能”的角度出发，才能保证更加合理和精细地利用好土地。
 
    　4.2 发展土地生态评价技术方法体系
 
　　土地生态评价可以包括土地生态系统健康评价、土地生态风险与生态安全评价、建设用地适宜性评价、土地综合承载能力评价、生态系统服务评价等。当前土地管理已经形成了土地调查、监测、评价、规划、利用、整治等一整套比较完整的业务流程。但是，从目前的工作来看，各个环节体现出的重要性和显著度是不一样的。在所有的链条中，最为薄弱的就是评价。然而，事实上，评价处于调查、监测和规划、利用的中间环节，起着承上启下的作用，应该是整个土地业务流程中最关键的环节。如果没有对取得的第一手数据进行深入分析，如果不把调查监测数据和其他相关联数据联系起来进行综合分析，就不可能对土地资源现状、变化和原因等有深刻的认识，也很难有比较科学的规划和利用，很难起到管理的效果。因此，在做好现有的集约利用、地价评估、农用地分等定级等评价工作基础上，重点需要开展土地质量评价、土地资源综合承载能力评价、土地资源价值评价、土地生态安全评价、生态系统服务评价、土地生态状况评估等工作。建立多源、多尺度、不同土地利用情景下的土地生态评价集成方法、区域集成模型和数据库，为揭示全国和区域生态状况变化和空间分异规律提供支撑。
 
    　4.3 推进全国土地生态监测网络建设
 
　　土地生态的变化不是一朝一夕发生的，是有一个量变到质变的过程。要想掌握这种量变到质变的过程，就要开展长期、定点、系统的观测。建立和推进野外科学研究观测基地是实现对关键科学问题和科学现象有效观测的重要途径。当前，生态系统监测、评价与模拟已经成为中国生态系统研究的优先领域^[42]。国土资源部从2010年开始开展野外科研基地建设任务，目前在土地领域已经批准命名了16个野外科学观测研究基地。这些基地的建设目前已经取得了长足的进展，下一步需要进一步完善基地建设的机制，增加投入，保证基地建设的顺利推进。针对土地生态野外科研基地，需要进一步研究土地生态监测的指标体系，建立地面调查和遥感相结合的土地生态调查监测技术体系，发展多尺度和多源数据土地生态遥感监测技术，开展针对关键生态因子的遥感监测方法和空间化表达技术研究，研究基于空间采样技术的野外站点和样点布设方案，研究制订全国土地生态监测网络布局。
 
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