中国科学院院士 刘丛强

今年，一首叫做《时间都去哪了》的歌风靡全国。除了时间的“去向”，人们也想知道，新鲜的空气去哪儿了？美丽的农村去哪儿了？甚至浪漫的爱情去哪儿了？这些问题的背后则是我们面临的大气污染问题、城市化问题，乃至影响到中国社会可持续发展的一系列社会、经济、环境生态等问题。

人类可持续发展必须具备对生态环境友好的、可利用的物质基础，必须有和谐、稳定、公平社会的支撑。而中国可持续发展面临着人口三大高峰相继来临、能源和资源超常规利用、生态环境恶化等问题。比如，过去的十几年，我国出现了从西部到东部、从农村到城市、从贫穷到富裕的大迁徙，人口向东部集中等现象，城市化推动了国家GDP的快速增长，但同时也带来了一系列的问题。

要解决这些问题，科学家与政府、决策者之间的沟通和联系非常关键。我们必须要对未来地球变化做好准备，如果没有准备、没有科学应对，那就是对我们的子孙后代不负责任。当前，科学决策和科学研究之间存在一些不协调、沟通不畅通的问题。我认为，科学家应该关心国家需求，政府也应该关心科学发展。近年来，科学家提出了更加综合、更加突出自然科学和社会科学交叉的全球可持续发展的科学计划。

地球系统现在是怎么样的系统，状态怎么样，如何变化？自然和人类活动对人类可持续发展产生什么作用，产生什么冲击？人类该如何应对？这些都是重要的研究主题。因此，我们要关注地球关键带的研究。地表岩石-土壤-生物-水-大气相互作用带被称为地球关键带，传统的风化壳是其主要组成部分。在这一关键带中，岩石和矿物的风化与成土过程是大气圈、生物圈、岩石圈和水圈相互作用的主要形式，是控制地表环境、改变地球表面形貌和维持生命资源的重要物理、化学和生物过程。地球关键带中的岩石矿物化学风化与成土消耗大气和土壤中的二氧化碳，在风化与成土过程中释放着植物所需的营养元素，维持着陆地生态和水生生态系统的运行，并影响着全球生物地球化学循环。此外，地球关键带还包括我们的生活圈。可以说，地球关键带是人类可持续发展的关键因素。

地球关键带为整个生态系统提供营养，维持整个生态系统的运行。同时，地球关键带过程与人类生存的大气环境和居住环境都是有关的。地球关键带对人类很关键，但科学家对其形成演变预测方面的研究很少。目前，科学家对地球关键带科学研究主题包括其结构形成演化是由哪些因素控制的，关键带里的物理、化学、人类活动是如何进行物质能量循环的。

地球关键带的科学研究提出了一个系统科学的理念，有助于提高对环境变化的预测能力，提高应对我国资源、环境灾后问题的能力，可更好地服务于我国的生态文明建设和发展。比如，在解决城市面临的一些问题时，城市生态学将对城市化的科学管理提供很好的科学基础。城市生态学主要研究复杂的生态系统，而受人类活动高度干预的物质能量流动是相当复杂的。在城市化过程中，目前在自然科学的基础上进行的城市规划还不够，应充分考虑城市生物地理化学问题，比如生物地理结构、城市土壤学、地理学等关系。

本篇文章来源于 中国气象报 （2014-07-23）|（记者赵晓妮 杨春竹整理）

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