生態學體系的源頭是什么？——淺談水土生態理論

來源：廣東科技報（2026年5月22日 南粵智庫版）

一、從遇見的幾個生態問題說起

最近看到有座水庫在建設人行鐵架橋，春天里水庫草灘上原本成群的飛鳥，已無影無蹤。出發點是建設生態，結果往往毀了生態。這樣的事情并不少見。

有山才能有水，該水庫南側原來還有一座山丘，多年前被挖平并建樓。山丘地貌的形成，甚至比人類的歷史還要久遠。挖平山丘從根本上破壞了原有水土生態平衡。水庫質量下降、生存遭到威脅是必然的。

筆者曾經有一座花果場，山地、果林、水塘等自然景色優美，空氣清新。前些年已被推平建廠房、酒店。原生水土生態被徹底破壞。這些城市化的擴張，是引起溫室氣體升高、生物多樣性銳減的主要原因之一。

在中國科學家論壇上，筆者曾講過一個實例：呼倫貝爾大草原某地將雙向2車道改造為雙向8車道，兩側種植數排高大喬木。這些建設違背了水土生態規律，破壞了美麗草原的自然風光。草原旅游資源價值銳減，草原生態文化深受傷害。

2026年5月16日水土生態理論創始人孫發政在（廣州）研討會上作報告

二、用水土生態理論看現實生態問題

（一） 水土生態概念

水土生態是指地球上水、土、植被三大要素之間相互依存、相互制約、相互促進所形成的動態平衡關系及其整體系統。廣義上涵蓋了水、土、植被在其運動和演化過程中的一切關系的總和，包括冰川、沙漠、荒原等。該概念強調水（地表水、地下水、大氣水等）、土（土壤、巖石、礦藏、地貌等）與植被（包括植物、微生物及依賴植被的動物）共同構成生命支持系統的基礎框架。

水土生態并非是“水土”與“生態”簡單相加，它揭示了自然界中水、土、植被三大要素相互聯系的一般規律。在農業、林業、水利、城建、規劃等方面具有重要的現實意義。

（二）水土生態理論體系

水土生態理論體系統一了資源、環境與生態三者關系，即資源、環境、生態是“一體三面”的關系，是生態環境領域共同的理論基礎。該理論體系以水、土、植被三大要素為核心，強調其相互依存、相互制約與相互促進的系統觀和“既見森林，又見樹木”的整體自然觀。

（三）地球生態危機與水土生態理論

當今地球上生態危機與水土生態理論之間存在根本性與指導性的關系。

水土生態理論為認識、解釋和解決生態危機提供了系統性、整體性的理論基礎，生態危機是該理論提出與實踐的現實動因。

水土生態理論揭示了氣候變化、土地退化、生物多樣性喪失、環境污染等生態危機的根本原因，是人類對地球水土生態的過度改變和破壞。

水土生態理論揭示了生態危機的底層邏輯，而生態危機的緩解最終依賴于水土生態系統的恢復與穩定。

水土生態理論為水土保持、生態修復、自然資源管理等提供了理論向導，是基于自然解決方案（NbS）的理論升華。

2026年4月4日孫發政從丹麥來到冰島考察去年4月1日火山噴發跡地

三、水土生態理論是生態學的干流

將“水土生態”比作生態學體系的“干流”，是因為它抓住了生態系統的核心。打個比方：生態學體系像一棵大樹或一張河流網，而水土生態就是那個貫穿始終、連接所有部分的“主干”。

（一）物質循環的通道

水是溶劑和搬運工，土是載體和倉庫。所有營養物質（如碳、氮、磷）都必須依賴水土介質的流動與交換才能循環。沒有這條“干流”，物質循環就中斷了。

（二）能量流動的基地

綠色植物（第一性生產者）必須扎根于土壤、吸收水分進行光合作用，才能將太陽能轉化為化學能。水土條件直接決定了生態系統的能量基礎，是食物鏈的源頭。

（三）連接所有子系統

森林、草原、濕地、農田等具體的生態子系統都建立在水土之上。水把大氣、陸地、海洋串聯起來，土壤則連接了地質與生物。例如，嚴重的水土流失，森林會退化成草地、再變成荒漠，整個森林系統就退化了。

（四）生物多樣性的載體

一方水土孕育著一方生命。從濕地到雨林，生物多樣性最豐富的地方，無一不是水土資源最優越的地方。

（五）生態問題的集中體現

全球性的生態危機，如荒漠化、水資源短缺、污染等，本質上都是水土生態問題；山水林田湖草沙系統治理本質上是水土生態的系統治理。

其他生態要素都是“支流”，它們最終都要匯合到水土這個載體上發揮作用。

農業生態學、森林生態學、草地生態學、園林生態學等“支流”，都是水土生態這個舞臺上的不同角色而已。

水土生態一旦退化，就像干流斷流，依賴它的所有生態分支都將枯竭、崩潰。

所以，水土生態是整個生態學體系的基礎性和全局性核心。水土生態理論是生態學的干流這個比喻，反映了水土生態在維持地球生命支持系統中的主干作用。

2026年4月4日孫發政在冰島藍湖溫泉游泳，頭頂上天空中雪花飄飄。

四、水土生態理論是生態環境科學體系的源頭

水土生態三大要素——水、土、植被，三者的協同關系貫穿于森林、草原、農田、濕地等各類生態系統中，抓住水土生態這一主要矛盾，可以從根本上理解和治理生態環境問題，如水土流失、土地退化、生物多樣性喪失、環境污染、霧霾等。

水土生態可被視為生態學的“由頭”或本原，如同龐大的數學體系之于數與形。雖然生態學學科體系名義上始于1866年德國動物學家恩斯特·海克爾（Ernst Haeckel），但生態ecology這個詞來自希臘語oikos，意思是“家”，而水土生態正是地球上所有生物的“家”。

生態與環境是兩個不同的概念。環境科學體系的源頭可追溯至1950年至1960年，由美國學者提出。1982年，我國地理學家黃秉維院士建議將有關草案中的“保護生態平衡”改為“保護生態環境”，被采納。現在從水土生態理論來看，“保護生態平衡”實質是保護地球水土生態，這是更加科學的表述。

水土生態理論統一了生態與環境，使生態學與環境科學實現融合，由此，生態環境科學體系有了生態學與環境科學融合后的新源頭。

水土生態是生態文明和可持續發展的基石，是“綠水青山就是金山銀山”科學論斷的學理化支撐，是生態環境科學體系的源頭，需要重視水土生態基礎理論研究。

（本文是中國水土保持學會生態修復專業委員會副主任委員、廣東省生態學會副理事長孫發政研究員于2026年5月16日在華南農業大學召開的“生態學基礎學科創新研究暨廣東省‘長基計劃’生態學專業建設與人才培養研討會”上的報告。）

2026年4月5日孫發政在冰島瓦特納冰川考察，千年冰塊漂浮湖面上。