与任文伟博士见面、交谈后,我有相见恨晚的感觉,吸引我的是他现在的研究课题“区域生态安全研究”。区域生态安全近年来成为生态学的一个新方向和热点问题。该领域的研究不仅具有重要的学术意义,而且对中国日益严重的生态环境问题具有重大现实意义。如过快的城市化速度和不合理的土地利用/覆盖变化,会通过土壤生态系统影响到城市地表水的水质,进而威胁到城市的饮水安全,最终威胁我们的生存安全。
我是在上周日去复旦大学生命科学学院访问任博士的。由于学校已经放假,校园里很安静,但在立人生物楼的生物多样性研究所里,包括任博士在内的好几位教授、博士都在实验室里加班。以遗传学研究知名的复旦生命科学学院,除了在基因治疗、模式生物学等领域有不俗的表现外,近年来又在人类遗传学、生物多样性研究等领域崭露头角。其中生物多样性研究在陈家宽等教授的指导下,形成了一批学术上能挑大梁的中青年骨干,如钟扬、李博、赵斌、任文伟等人。可贵的是,他们不仅关注生态学中的一些理论问题,而且也开始关注国家和社会的重大需求,以回应中国当下社会经济快速发展引发的一系列生态环境问题。复旦大学生物多样性研究所近年来参与了崇明生态岛建设的整个过程,以及包括黄淮海平原区域生态安全(去年负责973项目“:黄淮海地区湿地水生态过程、水环境效应及生态安全调控”的第五课题研究)和长江流域的生态环境,提供了一批有价值的研究报告和论文。
任文伟告诉我,他是国内培养的“土”博士,从本科起就以生态学为业,且一直坚守在这一领域。自1994年获四川大学生态学学士学位后,任文伟同年考入复旦大学攻读硕士学位,师承郑师章教授,从事植物种群遗传分化机制的研究,1997年提前转博后师承金鉴明院士和陈家宽教授,从事江苏省扬中市生态示范区规划和广东省龙门县生态示范区规划课题(国家环保总局课题),2000年获生态博士学位。毕业后,任文伟主要从事生物多样性与区域生态安全方面研究。分别于2000年、2004年两度赴加拿大女王大学作短期学术访问,研究上海城市化与水资源关系课题;2001~2003年赴日本东京大学进行博士后研究,从事生态系统演化方面的研究。2004年起被聘为复旦大学生命科学学院副教授。
在东京大学进修两年后回复旦时,任文伟面临一个重要选择:是继续做纯理论的自然种群生态学研究,还是贴近现实需求,以社会经济发展的急切需要解决的问题为研究对象?事实上,并非只有任文伟个人在这样思考,一批生态学者都面临过这样的选择。美国前生态学会理事长JudyL.Meyer1996年在美国生态学会第81届年会上作了题为“超越黑暗,面向未来的生态学”报告后,给任文伟以强烈的震撼,影响了他以后的选择。Meyer在报告中认为:生态学要从(社会)批判者的角色转向(社会)建设者,并提出了生态学未来发展的五个新的方向,即生态工程、生态经济、生态设计、产业生态和生态伦理学。
正是在这样思考的基础上,任文伟研究的重点开始从偏纯学术的生态学问题转向更多的面向国家经济社会发展的实际需求引出的课题。
与此相应,任文伟所在的复旦大学生物多样性研究所已从多角度开展了区域生态学方面的研究工作。在陈家宽教授领导下,任文伟和同事们积极参与了崇明生态岛建设的研究,包括科技如何支撑崇明生态岛建设,他们提出生态岛三大内涵:人居生态、产业生态和自然生态。在崇明东滩,这块在全世界都具有重要份量的湿地,他们的构想已在付诸实施中。
在区域生态学研究中,任文伟等把视野拓展到长江流域和黄淮海平原,试图通过对这些区域的湿地和水质的退化的原因分析,找到遏制退化的解决之道。由于种种原因,目前整个长江流域的许多基础水文、水质数据无法共享,任文伟等人只得先从长江的支流黄浦江做起;而这也促成了此次任文伟的启明星项目———城市水源保护区不同土地利用/覆盖方式对地表水质影响的生态机理研究及调控途径探讨———以上海市为例。
在讲述上述启明星项目时,任文伟着重介绍了他们正在开展的对土地利用和土地覆盖与水质改善关系方面的研究。任文伟告诉我,土地利用/覆盖变化(LUCC)已和气候变化、生物多样性变化、臭氧层空洞变化和海平面上升变化一起被列为因人类活动加剧引发的全球五大变化之一。
任文伟以长江流域沿岸的情况为例介绍说,随着流域内人类经济活动的不断增加,上游地区的原始森林不断被砍伐,造成严重的水土流失,中下游地区大量湖泊、湿地被围垦占有,许多原来完整的生态系统被分割成互不相连的局部小块地,流域内原有的天然防洪、蓄洪能力大大降低。加之,沿江大中城市的不断扩张,大量生活、生产污水的排放,导致长江水质开始下降;另外,不合理的农业耕作方式(大量农药、化肥的投入),直接改变了土壤的生态环境,进而通过地表径流也改变了人们赖以生存的水质,引起一系列的生态环境问题。
任文伟说,他们这方面工作的目的之一也是希望优化土地利用格局,改善土壤生态结构,提高土地的自我生态修复功能。任文伟告诉我,土壤生态是一个生物多样性非常丰富多彩的世界,包括蚯蚓、线虫等底栖动物以及细菌、真菌等微生物,而且土壤中90%的微生物是难以离土培养的。许多微生物与地表上的植物根系处于一种共生共衰的关系,而由此构成的生态结构对地表径流的水质有很大影响。谈到优化土地利用格局时,任文伟介绍说,种植不同的植物、作物,对其土地上的地表径流的水质有很大影响,由于地表径流最终要汇流到河流中去,所以由不同植物种植的空间格局,建立适宜的生态缓冲带可以改善地表水质状况。
任文伟和他的同事正在青浦进行小范围(几亩水田地)的生态工程试验,主要通过种一些水生植物,达到净化水质的目的,并建立土地利用/覆盖与水质关系的空间分析模型。围绕黄浦江水质净化的启明星课题做完后,任文伟下一步将会考虑如何将模型扩展到整个长江流域。
听任文伟介绍生态学,你会被他不时提到的一些精彩观点所吸引。例如当我听到他说,全世界对生态学的研究出现了从地上往地下走的趋势。目前人类对几尺地表之下的了解还极为有限,地下土壤仍是一个存在着众多未解之谜的黑箱。事实上,土壤里存在着大量物种,各种生命活动极为丰富,由此土壤本身已成为会呼吸的生态系统。如果我们对农田(水稻田、旱地、蔬菜地等)、湿地、涵养林下面土壤生态的变化有更多的了解,那就有助于了解每一块土下面的生态类型,这些生态类型有哪些自净作用、何种类型的自净作用最大等,如何在空间上配置这些土地,使其更好地发挥生态服务功能等?
关于任文伟,还有一件值得一说的事。2004年初,针对海外一些学者主张大量移民到新疆,开垦绿洲的论点,任文伟发函给《自然》杂志提出了置疑,认为虽然新疆国土面积大,人口密度小,但却处于生态脆弱的干旱地区,实际的生态承载力已经饱和,过去不合理的开发已经导致大量的湖泊干涸,沙漠化加剧,危及当地特有的生物资源和文化传统。《自然》杂志很快刊出这篇商榷性文章。
也许是少见这种能就某个学术问题在国际一流刊物上直抒己见的中国学者,不久《,自然》杂志又主动联系任文伟,就他们正在筹划的中国科学增刊中涉及环境政策的专稿向其约稿。2004年11月18日,题为《中国之声》的《自然》增刊在评议专栏里以4整页篇幅,刊登了任文伟为主要作者的专稿:中国环境政策的变迁——中国大坝的过去、现在和未来。
江世亮采写自2007年1月31日