国家重大出版工程中国资源与环境科学2035发展战略(国家重点出版工程)

2023年5月26日，由中国科学院和国家自然科学基金委员会联合部署、学科领域知名院士专家共同研究编撰的《中国资源与环境科学2035发展战略》正式发布，该报告是“十四五”国家重大出版工程“中国学科及前沿领域2035发展战略丛书”的分册之一，为资源与环境科学的未来发展指明了方向。报告中，至2035年的“重点发展方向”和“关键科学问题”，值得我们特别关注。
资源与环境科学是以人地耦合的地球系统为核心研究对象，综合运用地球科学、化学、生物学、计算机科学、工程技术科学和社会科学等学科的知识和技术手段，研究在自然条件和人类活动影响下地球系统资源和环境的演变过程、相互关系及其调控原理，揭示地球系统资源的形成和演化规律、各类环境问题的发生发展规律及区域可持续发展规律的应用基础科学。资源与环境科学强调综合集成和交叉研究，为人类合理利用自然资源、加强生态建设和环境保护、推动实现可持续发展，提供了关键理论、方法和技术。全球变化背景和生态文明建设为资源与环境科学发展提供了重要历史契机，资源与环境科学正在发生着深刻变革：研究内容从原本描述区域性的资源环境特征，转变为关注全球性的环境变化与人类福祉；研究主题从传统的资源环境格局向格局与过程耦合、可持续发展议题延展；研究方法、研究手段走向综合性、系统性与定量化。总的来说，资源与环境科学正在实现微观过程机理与宏观格局相结合，历史脉络把控与未来情景预测相结合，呈现出丰富繁多的发展趋势。2021～2035年是我国迈向社会主义现代化强国的关键时期。其间，资源与环境科学领域应面向国家重大战略需求，聚焦重大资源、环境与灾害问题，深化学科交叉，强化理论与技术创新，为国家生态文明建设与可持续发展做出新的重要贡献。为推动资源与环境科学发展、服务国家重大战略需求，国家自然科学基金委员会、中国科学院于2020 年启动了学科发展战略研究项目“资源与环境科学发展战略研究（2021—2035）”。该项目旨在探索资源与环境科学内在发展规律和特点，系统梳理和分析学科发展态势，提炼重大科学问题，提出学科发展方向与布局，形成推动学科发展的政策建议。项目研究过程中，项目组在系统分析资源与环境科学内涵，研究资源与环境科学总体发展战略的基础上，以“水、土、气、生、矿、人”等地球系统要素和观测技术为基本框架，划分了水循环与水资源、土壤与土地科学、油气与煤化石能源资源、矿产资源、气候变化影响与适应、生态系统科学、环境科学与技术、区域可持续发展、自然灾害风险、遥感与地理信息十个学科领域，开展分支学科或前沿领域的发展战略研究。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?至2035年重点发展方向
（一）深化学科交叉地球陆地表层作为地球大气圈、岩石圈、土壤圈、水圈、生物圈相互作用的界面，与人类的生存和发展息息相关。地球系统的“水、土、气、生、矿、人”各大子系统并非孤立存在，而是通过物理、化学、生物等多种过程的耦合机制相互紧密地联系在一起。以陆地表层系统及其形态、过程、功能和演化作为纽带，既能扩大各个分支学科的研究深度，又能充分深化它们之间的关联和交叉。随着学科交叉的进一步深化，可以解析全球变化影响下多尺度、多过程的人地系统耦合机制，提高资源利用效率，从而服务于国家发展战略和人类命运共同体的需求。
（二）面向重大环境与灾害问题
地球进入“人类世”以来，人类长期的农业生产、工业化和城镇化过程导致环境污染问题日益突出，引起不同程度的水、土壤和大气污染，严重影响生态系统和人类健康。同时，全球气候变化导致极端天气事件的频率和强度越来越高，自然灾害对人类社会的影响日益加深。因此，加强

环境污染治理能力和灾害风险应对能力是人类社会的当务之急。资源与环境科学应充分发挥其在环境与灾害问题方面的显著优势，以提供环境污染治理与修复方案， 发展灾害风险预警、防范与应急管理模式，从而推动生态文明建设。
（三）服务全球和区域可持续发展
联合国提出的可持续发展目标是当今世界各国关心的重要议题，其由17 项目标、169 项具体目标以及232 项指标构成。17 项目标涵盖了自然环境（如目标13 气候、目标14 海洋、目标15 生物多样性等）、基础条件（如目标2 粮食、目标6 水、目标7 能源等）以及人类福祉（如目标1 贫困、目标3 健康、目标4 教育等）各个方面。资源与环境科学在实现可持续发展目标的进程中一直扮演十分关键的角色，因为气候、土壤、水、能源、生物多样性等皆是资源与环境科学的核心研究内容。因此，我国资源与环境科学的未来发展应在全球可持续发展目标的启示下，创新区域可持续发展模式，并为全球可持续发展提供中国方案。
（四）突破“卡脖子”技术
遥感与地理信息系统是资源与环境科学的两项关键技术。遥感监测是一种快速了解区域自然资源演化的重要手段。通过自然资源数量、质量、生态一体化监测和山、水、林、田、湖、草、沙持续性监测，掌握自然资源现状及其动态变化规律是有效保护、管理自然资源的必要前提，可为自然资源管理提供全天候、全方位和全流程的支撑保障服务。同时，地理信息科学是地理信息系统技术及其应用发展到一定水平后的必然要求，它不是只满足于利用计算机技术对地理信息进行可视化表达及空间查询，而是强调了地理信息系统的空间分析能力。在此背景下，资源与环境科学的发展应聚焦于遥感与地理信息“卡脖子”技术，力求提供具有自主知识产权的地球表层高分辨率时空监测数据和智能化空间信息分析系统。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?至2035年关键科学问题
根据学科发展的指导思想和总体目标，结合国内外各分支学科的发展现状，分四大类凝练出十个学科方向的关键科学问题。
（一）探索学科前沿并深化学科交叉
水循环与水资源领域的关键科学问题包括：全球变化下陆地水循环演变机制、极值特征和可预测性；气候—生态—水文耦合机理，极端气候条件下生态水文过程与水旱灾害的相互作用；流域生态水文过程、生物地球化学过程、社会经济之间的耦合与集成；人—水耦合系统与水资源可持续利用；水—粮食—能源—生态环境之间的耦合互馈关系与流域综合管理。
土壤与土地科学领域的关键科学问题包括：多尺度土壤时空变异及其表征；土壤污染过程、作用机制及生物效应；土壤环境质量演变与食物安全、生物健康的内在关系；作物根系生长的适宜物理状况及土壤—植物—大气连续体系统水分/养分运输模拟；土壤养分库增容与养分循环过程的耦合机制；土壤有机质驱动土壤生产力形成的机制及有机质提升目标和途径；土地系统认知与时空演变机制；土地利用对生态环境的影响；国土空间优化与资源要素耦合机理；土地资源安全、耕地质量提升和土壤健康环保等多元目标的协同与权衡。
油气与煤化石能源资源领域的关键科学问题包括：全球大陆聚合裂解及多重构造应力作用下盆—山耦合、含油气盆地形成与演化机制；含油气盆地沉积—成岩—改造过程与源—储—盖发育机制及分布规律；地球各圈层相互作用及高温高压条件下物质和能量传输—转换动力学与油气生成—运移—聚集成藏与保存机制。
矿产资源领域的关键科学问题包括：地球多圈层成矿元素循环机制；巨量成矿物质聚集机制；找矿模型与勘查技术；矿产资源高效、清洁、循环利用技术的相关理论基础。
气候变化影响与适应领域的关键科学问题包括：气候系统一体化观测技术、气候变化尤其极端事件的检测与归因、更先进的地球系统模型研发，提高预测预估能力；气候变化与自然系统和社会经济系统的多尺度和多过程耦合机制及其致灾与致利影响；气候变化减缓与适应策略；具有气候恢复力的可持续发展路径。
生态系统科学领域的关键科学问题包括：生态系统稳态维持和可持续的系统动力学机制；全球环境变化和人为活动等多重因素驱动下的生态系统演变规律；生态系统变化对地球环境系统的反馈、调节和影响机制；生态系统对人类社会的可持续发展的支撑作用。
（二）应对重大环境与灾害问题
环境科学与技术领域的关键科学问题包括：污染物迁移转化机制；污染物区域环境过程；污染物生态毒理效应；污染物环境暴露与健康；污染物分析与监测；污染物控制与削减；受污染环境修复；环境系统模拟与风险管理。
自然灾害风险领域的关键科学问题包括：多圈层相互作用孕灾机制与风险源判识；内外动力耦合灾变机制；自然灾害演化规律与复合链生机制；灾害风险时空演进规律；灾害风险综合管理理论与机制；人与自然和谐的韧性社会模式构建；灾害精准感知与智能监测技术；自然灾害精准预测预报预警技术；灾害风险精细化动态评估技术；重大灾害风险综合防控技术；高效应急救援技术与专业装备；灾后恢复与重建关键技术。
（三）推动区域可持续发展
区域可持续发展领域的关键科学问题包括：全球可持续发展目标及其中国实践的理论与方法学；全球环境变迁的区域响应；可持续城镇化与乡村振兴的协调发展；水—土地—能源—粮食—材料的关联关系与调控机制；资源型城市/地区转型发展与可持续生计；特大城市与城市群发展的生态环境效应与综合治理；经济发展的环境效应及其自然承载能力的时空演化；陆基人类活动对海岸带生态系统的影响；典型流域/区域的环境与发展问题；区域社会生态与可持续发展模式。
（四）突破“卡脖子”技术
遥感与地理信息领域的关键科学问题包括：复杂地理系统的表达、分析、模拟和预测；地理时空大数据管理、分析和决策的高效智能化；地理时空信息服务的社会化和大众化；资源环境动态监测关键技术。
本文摘编自《中国资源与环境科学2035发展战略》，项目组组长为中国科学院院士傅伯杰，标题和内容有调整。



内容简介
资源与环境科学为人类合理利用自然资源、加强生态建设和环境保护、推动实现可持续发展，提供了关键理论、方法和技术。《中国资源与环境科学2035发展战略》系统阐述了该学科的科学意义与战略价值、发展规律与研究特点、发展现状与发展态势、发展思路与发展方向，论述了水循环与水资源、土壤与土地科学、油气与煤化石能源资源、矿产资源、气候变化影响与适应、生态系统科学、环境科学与技术、区域可持续发展、自然灾害风险、遥感与地理信息等分支学科或研究领域的发展战略，提出了推动中国资源与环境科学发展的资助机制与政策建议。
本书为相关领域战略与管理专家、科技工作者、企业研发人员及高校师生提供了研究指引，为科研管理部门提供了决策参考，也是社会公众了解资源与环境科学发展现状及趋势的重要读本。
项目组组长简介
傅伯杰，中国科学院院士、第三世界科学院院士、英国爱丁堡皇家学会外籍院士、美国人文与科学院外籍院士、英国皇家地理学会荣誉会士、国际地理联合会副主席。现任中国科学院生态环境研究中心研究员、北京师范大学地理科学学部名誉部长。长期从事自然地理学和景观生态学研究，在土地利用结构与生态过程、景观生态学和生态系统服务等方面取得了系统性创新成果。已发表学术论文600余篇，出版著作10余部，2005年、2020年获国家自然科学奖二等奖（排名第1）, 2016年获中国科学院杰出科技成就奖（排名第1），2020年获欧洲地球科学联合会亚历山大·冯·洪堡奖章，2022年获发展中国家科学院-联想科学奖、陈嘉庚地球科学奖等。