生态物联网与生态区块链

党双忍 原创 | 2020-07-11 17:47 | 收藏 | 投票
关键字:生态绿军 秦岭卫士 

  一个生态系统,也是一个生物体系、一张生态网络。比如秦岭生态系统,就是由4000种植物、600种脊椎动物和无数昆虫、微生物构成的秦岭生物体系、秦岭生物网络。生物互联网流动的信息,包括阳光、温度、空气、水、土壤、风、生命……而生命信息刻录于DNA中,在世代繁衍演替中复制绵延。一个物种,如同一根网线。一个物种丢失,如同一根网线缺失,必然影响生态网络稳定和生物体系功能。

  自然生态系统中的生物体系,有植物、动物、微生物(简称“三物”),“三物”以食物互联互通,构成了特色的生物互联网,也是生态物联网,无序而又有序。在生物体系中,植物是生产者,动物是消费者,微生物是分解者、还原者(简称“三者”),生产—消费—分解—再生产—再消费—再分解,这一循环往复、生生不息的过程中,太阳能提供了最根本的动力,而生物物质和生态信息在不断转移和传递。

  在生物互联网中,食肉动物处在食物网的中心和食物链的顶端。食肉动物的食物是动物,而动物的食物是植物,植物的食物是水、土壤、空气、阳光,营养元素包括碳、氧、氢,氮、磷、钾、钙、镁、锌、硼……也可简而言之,光、热、水、气、土,这些“自然因素”是自然帝的原创设计,常被称之为“自然条件”。

  生物链也是食物链,生物体系也是经济体系。自然生态过程从植物开始,而植物生产开始于自然条件。自然条件决定了植物群落结构,而植物群落结构决定着动物、微生物种群结构,以及生物体系和生物网络结构。松树较能适应土层较薄的自然条件,因此常在山顶陡坡生长,而栎林常存在于土层较厚的低平山地。地球表面的自然生态空间,并不是匀质空间,常常因自然条件差异,包括降水、海拔、坡度、坡向、土壤、土层等等,而表现出空间差异,并形成一个又一个“小生境”。在“小生境”里,多样的植物与多样的动物、微生物互联互通,匹配契合,自成生物体系和生态网络。植物不能像动物一样迁移,但是,携带植物生命信息的种子会在自然力,包括水力、风力、动物迁移力的作用下,从一个“小生境”迁移输入到相邻“小生境”,并进行群落建构,从而改变原来的生物体系,推进生物网络变格和生态系统演化。一般而言,个体小繁殖快的动植物率先到达,个体大繁殖慢的动植物晚期到达,但终究成为主导建群物种。生物是有寿命的,生物群落也是一样,主导建群物种死亡时,意味着生态位空缺,开始生物群落重建的进程。生长、均衡、衰亡、重组,生态过程一再演替,周而复始。采伐、放牧等人为干扰和火灾、风灾等自然干扰,可能改变自然演替过程。随着生物群落中植物种类变化,动物种类随之变化。由于人类总是采伐“好的木料”、牛羊采食“好吃的草”,必然使“好的”植物失去竞争优势,直接导致森林草原不能保持“好的”生物体系和“好的”生态网络,并走向“坏的”方向。

  生物体系的总产出量,就是生态网络的生产力,也称之为自然生态力。自然生态力决定于自然条件。如果自然生态空间的自然条件好,意味着供给植物的食物充足,植物发展充分,从草丛到灌木再到乔木,不断向高级阶段发展,呈现植物种类丰富多样的态势,同时,也意味着供给动物的食物充足、发展充分、种类丰富,生物体系发育完整,生态网络顿厚坚实,生态系统稳定高效。自然条件好的生态空间,对人类干扰具有较强的耐受性,自然修复能力强、周期短。相反,如果自然条件不好,则意味植物食物不足,种群稀疏、结构简单,生态网络敏感脆弱,生态系统缺乏活力,对人类干扰也就缺乏耐受性,自然修复能力差、周期长,这也是招致土地沙化、荒化的一个重要原因。不同地带的自然景观,其初始差异,多源于自然条件。陕西绿色版图南北呈带状分布特征,主要是自然条件差异所致。

  人类社会系统深刻影响了自然生态系统,从自然条件,到植物群落,再到动物种群,生物体系和生物网络。生态空间萎缩、生物物种减少、生物网络残破,都是人类社会系统膨胀过度提取自然生态系统资源造成的严重伤害。生态系统中的生物体系和生物网络,具有调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙、维护生物多样性等生态功能,损伤生物体系和生物网络就是减损生态功能,必然招致生态灾难。生态保护修复,就是要修复受伤的栖息地,受伤的生物体系和生物网络。生态保护修复,就是要从保护修复自然条件开始。在特定的自然生态空间上,宜林则林,宜草则草,重建植物群落,推进绿色革命,林木草丛招引动物、发育微生物,三者齐聚、三物并生,相互适应,共同进化,把自然因素转变为生态产出,形成有活力、可持续的生态系统。

  在人类社会系统出现以前,地球生物圈原本是一个原生的自组织的自然生态空间。当农业文明出现后,人们清除了河流塑造的低地平原、平缓丘陵、河谷坡脚上的原生植被,种植庄稼、饲养家畜、经理手工,田园、果园、菜园、棚圈、村舍……形成了以农业生态系统为特征的农业空间。须要特别指出,人工栽培的经济林、用材林,不属于自然生态系统,而属于农业生态系统。工业化、城镇化以来,矿产业、加工业、贸易业、服务业兴起,住宅、学校、医院、工厂、商场、公园、银行、机关、街道……形成了以城市生态系统为特征的城镇空间。自然生态空间是自组织和自给自足的国土空间,而农业空间和城镇空间需要大量外部资源输入的国土空间。因此,交通道路、给排水渠道、输油汽管线、电力通讯网线……遍地穿越,形成了特别的线性空间。从某种意义上来说,线性空间其实就是不同空间的链接。然而,后发的农业空间、城镇空间、线性空间侵蚀侵占、分离分割了原生的自组织的自然生态空间,由此导致自然生态空间碎片化、岛屿化,并且形成了不同国土空间上迥然异样的景观面貌。

  依法设立各类自然保护地,就是依法锁定了残留的、也是幸存的碎片化、岛屿化的自然生态空间。陕西秦岭范围内,从1960年代设立太白山国家自然保护区起步,目前已建立各类自然保护地118个。各类自然保护地,无论是自然保护区还是自然公园,皆是依法锁定的自然生态空间中具有原真性的“区块”。中国生态保护事业中,已经走过了区块保护阶段,目前已经进入区块链保护阶段。所谓区块链保护,就是把众多的碎片化、岛屿化的保护区块链接起来,形成互联互通互惠的空间更大的自然保护地。区块链中的生态空间,是依法锁定的不可分割不可转用的永久生态空间。

  进入新时代,国家公园成为中国实施最严格保护政策的自然保护地,同时也是中国实施区块链保护的自然保护地。设立国家公园,就是把碎片化、岛屿化的自然保护区块链接为一个更大空间的自然保护地。建设秦岭国家公园,就是把秦岭范围内已经设立的若干自然保护区及其周边的生态空间链锁成一体,实施整体性保护、永久性保护。

  其实,在人类生态保护史上把一座山脉进行整体保护的第一例法规,就是《陕西省秦岭生态环境保护条例》。新修定的《条例》中,在核心保护区和重点保护区设计上,比较好的体现了区块链保护的原理。比如,秦岭的核心保护区,可以分为两个部分(1)保护区块,包括国家公园、自然保护区的核心保护区、世界遗产、饮用水水源一级保护区、自然保护区一般控制区中珍稀濒危野生动物栖息地与其他重要生态功能区集中连片需要整体性、系统性保护的区域;(2)保护链接,实际表现为“海拔2000米以上区域,秦岭山系主梁两侧各1000米以内、主要支脉两侧各500米以内的区域”。

  继而言之,生态保护红线范围内的生态空间,则是更大范围的区块链保护。生态保护红线的确定,本来就体现了区块链保护的原理。生态保护红线范围内的生态空间,其实就是永久生态空间。永久生态空间,包括两类(1)生态功能重要区域:水源涵养、生物多样性维护、水土保持、防风固沙等;(2)生态环境敏感脆弱区域:水土流失、土地沙化、石漠化、盐渍化等。这两类区域也是两类空间,进行空间叠加后,一并划入生态保护红线。永久生态空间涵盖所有国家级、省级禁止开发区域,以及整合优化后的各类自然保护地。

  建立国家公园体制,整合优化自然保护地体系,生态保护红线勘界落地,后浪推前浪,后浪高前浪,这标志着中国自然保护事业正在进入区块链保护新时代。

  永久生态空间是生态空间的核心部分,在永久生态空间之外还有一般生态空间。一般生态空间与永久生态空间互联互通,构成了相对完整的自然生态空间,也构成了更大空间的生物互联网、生态物联网和区块链。

  “绿水青山就是金山银山”蕴涵的真理力量,在于“绿水青山既是生态财富,又是经济财富”。绿水青山就在生态空间,不是被独占独享的财富而是共有共享的财富。“绿水”是“青山”的生态产出,而“青山”是“山清水秀”生态空间的“表征”。食物和纤维是农业空间的产出,工业品和服务品是城镇空间的产出。城镇空间需要农业空间提供的食物和纤维,而农业空间和城镇空间皆需要生态空间产出的水、空气、景观等生态产品,以及生态空间提供的消纳生产、生活废弃物的生态服务。生态空间是自组织空间,并不依赖农业空间和城镇空间,而农业空间和城镇空间却依赖于生态空间。生态空间所提供生态产品和生态服务的规模与质量,取决于生态空间的规模与质量。因此,要保持三大国土空间互联互通、适量匹配,实现需要与供给之间的平衡。就好比一棵大树,要获得持久的生命力,就要在树根、树干、树冠之间保持均衡协调的生长能力。事实上,经过长期开发,农业空间和城镇空间过度扩张,严重透支了生态空间的自然资本,减损了生态服务功能。如何合理规划三大国土空间,已经成为可持续发展最重要的生态考题。

  “人不负青山,青山定不负人。”新时代林业人奉绿水青山之命,举生态空间之治,把生态空间上的绿色革命引向深入,全面提升生态空间的服务功能,就要深刻认识和精准把握生物互联网、生态物联网、区块链保护规律,这是自然生态空间治理的根本依据。

        万物互联,自然永恒。我们需要“好的”自然,而不是“坏的”自然。小心翼翼的崇拜自然、敬畏自然,也许自然永远是“好的”,我们可永享自然之利。人类与自然同处一个地球生物圈,同在一张生态物联网,人类活动会在生态系统中产生因果链式反应,师法自然、道法自然、法法自然,也许就是我们永享自然之利的聪明智慧。

        自然永恒,万物有灵。巍巍乎,荡荡乎,已故先祖有亡灵,世间万物皆生灵。生灵即神灵,居住于植物、动物、微生物体内,刻录于DNA之中,与河山为殿,与日月为伴,与宇宙洪荒共享绵远……

  注:本文转用物联网和区块链两个词,以期让更多的人有兴趣认识自然生态系统和自然保护真相。生态空间治理是时代考题,我们都是应考者、答卷人。2020年7月11日成稿于磨香斋,12日修定。

个人简介
党双忍,生态文化学者、经济学教授。西北农林科技大学毕业。现任陕西省林业局(大熊猫国家公园陕西省管理局)局长、党组书记。先后在省农业厅,宝鸡市委、市政府任职。出版《秦岭简史》《中国秦岭》《中国树文化》(四卷本)《…
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