《包含土壤蓄水层与河流相互作用的水力-经济建模指导可持续流域管理》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2021-01-08
  • 干旱、半干旱流域地区的政策制定者在制定适应气候变化的水资源政策上面临困境。水力-经济建模是一种先进的方法,可用于指导流域管理相关政策的制定和实施。迄今为止,水力-经济建模面临的一个主要困难是对水资源实物表征及其应用(例如地下水和地表水资源之间的相互作用)整合能力较薄弱,难以为复杂流域的政策制定提供依据。本文提出了一个综合性的水力-经济建模框架用以解决这一问题,并在西班牙的一个重要且复杂的流域-胡卡河流域(Jucar basin)进行应用,用以评估不同气候变化情景和政策选择。结果表明,在缺乏足够的水资源和自然生态系统保护政策的情况下,用水者会战略性地消耗水库、含水层和河道水流,以短期适应气候变化,而无视这样做对环境和未来人类活动的影响。这些影响可以通过实施可持续管理政策来消除。但是,实施这些政策可能对某些利益群体带来额外的成本,他们的反对可能会破坏可持续发展政策的实施。在水资源政策选择上的权衡是针对整个流域为适应气候变化而进行政策设计的重要指南。

相关报告
  • 《粮食安全和可持续粮食系统:土壤的作用》

    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:金慧敏
    • 发布时间:2015-08-27
    • 本讨论是根据“2015年第三届全球土壤周对话会议“编辑而成。“全球土壤周”(GSW)是高层决策者、科学家、非政府组织、民间社会组织、农民、艺术 家、国际组织和私营部门的多方利益相关者的平台。“全球土壤周”一个主要目的是提高人们对土壤和土地问题认识。在“全球土壤周”倡导土壤管理在可持续发展的前提下,促进公平获得土地。“2015年第三届全球土壤周”于2015年4月19日至23日在柏林举行。这次会议主题是:“粮食安全和可持续粮食系统:土壤的作用”。 本次讨论的组织者包括:可持续发展中心、CENESTA(伊朗)、世界可持续发展中心、里约中心(巴西)、德国的为世界提供食物机构,献给世界报(德 国),共享生态土地使用管理协会(赞比亚)、欧洲社会的水土保持(西班牙),世界水土保持协会(中国),发展与环境中心(瑞士)、南部非洲土壤肥力联合会 (津巴布韦)以及高级可持续发展研究所(德国)。 摘要: 一个普遍共识是健康土壤是粮食安全的关键。粮食生产是健康土壤提供的主要生态系统服务之一,同时粮食生产也依赖于健康土壤。四大粮食安全支柱粮食供应、粮食获取、粮食利用和粮食稳定之间有着内在联系;同时也与土壤如何管理、获得和保护存在联系,特别是粮食不安全和弱势群体。另一方面,导致不平等和增加脆弱性贫困人口之间的社会、政治和经济进程通常会由于不可持续的土地使用和较差的农业实践形式增加土壤的压力,这导致了2015年的一些情景:“土壤贫瘠、空肚子(饥饿的人)和穷人的生计”。特别是当我们向已批准的“可持续发展目标”努力时,对发展融资的作用进行辩论并达成了一致,签署了一个新的气候协议-- 这三个政治层面定义了一个2015年后的新的议程如何需要人工智能和资源智能。但是如果在没有说明人、政策和制度的情况下,提出的可持续目标2(食品安全 和饥饿)是没有解决方案的。 理解土壤和粮食安全之间的联系 并非所有土壤和粮食安全之间联系都在食品辩论中进行了清晰阐述。健康土壤中生产的粮食更有营养吗?什么样的背景下的土壤是实现粮食安全的关键?哪些环境中 有更迫切的问题需要解决?这些问题和许多其他问题的出现说明需要更精确地进行概念层面理解:改进的土壤整治和土壤管理如何导致可持续的粮食安全。 此外,在围绕可持续发展更广泛的讨论范围内,特别是在可持续的粮食系统及其对可持续发展的三大支柱经济、社会和环境的影响力范围内,需要将土壤和粮食安全之间的联系进行集成。换句话说,我们首先要设想土壤和粮食安全的作用,然后讨实现论战略转型的目标。 想象土壤可持续发展的未来,并创建策略实现目标 解决这个问题的一个有希望的方式是深入讨论食品可持续性这一新概念,这一概念超越环境的完整性和粮食安全、食物权、扶贫理念和差异减少、剥夺观念,以及它对粮食系统的社会生态适应能力的影响。 起初,会议将讨论土壤和粮食安全之间的联系,触及它们不同的尺度和背景中是如何阐述的。此外,我们还将在战略层面处理这些问题,寻求在全球范围内正在进行 的相关政治辩论相关的讨论点,特别是围绕:(i)粮食安全和农业生态(ii)粮食安全和气候智能型农业。 预期成果: •建立土壤与粮食安全的四个维度之间联系的深层次共识。 •阐明资源不平等、人工智能途径和三赢粮食安全之间的联系。 •确定“可持续发展目标”(SDG’s)内容背景下促进粮食安全行动的关键的研究内容和实施差距。 •确定潜在的新联盟,以转变方法实现2030年可持续粮食安全 讨论概要 第1部分:了解土壤和粮食安全之间的联系 会议开幕由马修斯主持,他介绍了分会讨论的两个主要目标: (一)明确四个维度(供给,获取,利用和稳定性)范围内土壤和粮食安全之间的联系。 (二)讨论如何让这些联系在全球水平正在进行相关政治辩论中得到体现,尤其是辩论:粮食安全和农业生态及(ii)粮食安全和气候智能型农业(CSA)。 何塞•路易斯•卢比奥(ESSC&WASWAC)提供了与土壤相关的粮食安全概况,重点是关于粮食获取部分。将不安全土地和养分获取、市场和体制的不安全性(不利于或针对穷人的政策)作为可用性、获取和粮食安全稳定方面的重要制约因素进行了讨论。卢比奥教授还认为,土壤退化过程(如荒漠化)是贫困和粮食安全的最终原因和结果,并且这些过程的发生后果常常遵循一个非线性的相互关系。在卢比奥教授总结发言中,针对如何将土壤提上政治议程进行处理,他的总结平衡了乐观和现实悲观愿景。虽然一方面是土壤越来越多地被视为未来可持续发展的重要组成部分,但面临的挑战仍然是巨大的,甚至更多的考虑到的问题以及解决方案是一个政治问题。他建议土壤学界应离开贫民窟,增加宣传倡导能力。 第2部分:想象土壤的可持续发展的未来,并实现其创建策略 (工作组1 ) 玛丽亚姆女士(伊朗)和卡罗琳女士(世界报)共同主持“农业生态学、可持续的粮食系统和土壤”,大约参会人数的三分之二(50人)参加讨论。 (工作组2) 雷斯女士(巴西)和马修斯(德国)共同主持“气候和农业议程:资源平等和人工智能农业”, 大约参会人数的三分之一(25人)参加讨论。 玛丽亚姆女士建议生态农业可以理解为当地现有土壤肥力和生物控制资源优先于昂贵外部投入(如化肥和农药)的多样化生产系统。农业生态学是通过全球农民的行动积极参与,获取全球的政治冲击力。因此,工作组的目的是讨论与“活动家镜头”相关的话题,即寻找政治参与的切入点。 雷斯女士评论说,可持续发展议程当前的主要挑战之一是有关如何通过以人为本的方法解决气候与农业之间的关系。技术解决方案一定是必要的,但这些都必然要被嵌入社会和政治的有关方面,例如促进更大的资源平等,否则有明显失败的风险。这种方法就是她提到的“气候智能型和人工智能农业”,并且工作组目地是在说明世界土壤政策和背景时,讨论这一观点是否应在世界各地加以考虑。 结论和后续 在会议的最后部分,有一个简短的报告,各组全体会议对可能的后续活动进行讨论。提出两个建议: 1、 在全球土壤周工作计划框架内,保持了具体的和专用的工作流,以全面的方式进一步提炼粮食安全和土壤之间的关系,而不只是作为附件发送给其他主题组来解决问题。该会议是参加人数最多议题会议之一,这清楚地表明全球土壤周参与者的需要深入讨论生态农业、可持续粮食系统和粮食安全。 2、要发起阐述土壤、可持续的粮食系统和粮食安全之间联系的观点论文的程序。这些文献可能会挑起高级可持续发展研究所(IASS,德国)和其合作伙伴在这些问题上形成立场所需要的讨论。
  • 《德国新版国家生物经济战略》

    • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
    • 编译者:陈方
    • 发布时间:2020-09-11
    • 德国是世界上较早发布国家生物经济战略规划的经济体之一。2010年,为了推动能源、气候、健康以及营养方面的科研创新,德国教育与研究部(BMBF)发布了《国家研究战略:生物经济2030》,提出了在自然物质循环基础上建立可持续生物经济的愿景。在此基础上,德国近年采取多种措施促进生物经济发展,根据新的研究成果和发展情况,不断扩大生物经济,确定新的发展重点,并综合考虑可持续发展和避免不良发展方面,不断挖掘生物经济潜力。2020年1月15日,德国联邦政府内阁正式通过了新版《国家生物经济战略》,联邦政府将任命一个独立的、成员广泛的咨询委员会机构,在多个相关团体的参与下针对多项目标和实施计划提出具体建议。同时,联邦政府通过了至2024年投入36亿欧元的生物经济行动计划,以帮助可持续资源取代日常产品中的化石原料。 根据联邦政府的定义,生物经济包括生产、开发和利用生物资源、过程及系统,以便在可持续的经济体系框架内为所有经济领域提供产品、技术和服务。随着生物经济的发展,经济发展的资源基础将向着可持续方向调整,化石原料将逐渐被取代。以联合国“2030年可持续发展议程”的可持续性目标为导向,生物经济本身为正在进行的有关可持续发展具体设计方案讨论提供了重要贡献。 1 战略指导方针 可持续的生物经济是我们社会未来的重要基础。德国政府通过其生物经济战略,致力在所有经济领域内生物资源的可持续开发和利用,以及环境和自然友好型生产过程。新的生物经济战略提出两条总指导方针,其目标在于挖掘生物经济的潜力,并为实现可持续发展和气候目标而利用这种潜力,这两条方针是执行战略所有措施的基础。 指导方针1:利用生物知识和负责任的创新实现可持续的、气候中立的发展 生物知识的不断扩展为创新和可持续的解决方案提供了新机遇,并推动了向生物经济的转型。越来越多的创新生物技术和产品不断出现。未来,工业和消费者对这些技术和产品的需求将持续增长。为了使这些有希望的前景体现在可持续发展方面,生物知识必须与生物经济所处的社会和生态系统研究联系起来。社会经济进程,例如对稀缺资源的竞争、人口增长或价值观、生活方式和消费模式的变化等,都会对向生物经济的转变产生影响,反之亦然。在研究和转型过程的政策制定方面,必须考虑到这种相互作用。尤其在涉及道德原则和社会价值观的问题上,也需要考虑到这种相互作用,例如在使用新技术、获得资源、全球分配正义或自然价值等方面。因此,必须进行有广泛社会参与的公开讨论,阐明生物经济可能的发展道路,以权衡机遇和挑战,确定优先事项。 指导方针2:利用生物原料实现可持续的循环经济 生物原料的特性使其具有特殊的价值和优势。与化石原料相比,它们是可再生的,但同时也受到生物质生产所需土地的限制。由于其化学和物理特性,生物原料特别适合在级联或循环中使用。生物经济并不仅仅在于用可再生原料替代化石原料,还包括在更多不同的领域开发新产品和新工艺。充分挖掘生物经济的潜力意味着开放和扩展传统价值链,或在必要时取代传统价值链。遵循级联和循环利用的指导原则,将价值链链接起来,形成新的高效价值创造网络。为了使生物经济在气候、生物多样性、环境和福利方面取得积极效果,必须以可持续的方式生产基础生物资源,包括可持续地提高现有农业用地的产量,并以最有效和负责任的方式使用以这种方式生产的原料。此外,还需要考虑新的生产系统,例如在技术环境中或在退化土地上生产生物质的系统。即使存在竞争性用途,也要始终将粮食安全放在首位。同时,必须保护生物多样性,加强森林生态系统服务作为温室气体吸收汇。 2 战略目标 生物经济对实现可持续发展目标极为重要。生物经济涉及联合国“2030年可持续发展议程”综合发展目标的许多方面,预计将对消除饥饿、良好健康与福祉、清洁饮水与卫生设施、经济适用的清洁能源、体面工作和经济增长、工业、创新和基础设施、可持续城市和社区、负责任消费和生产、气候保护等可持续发展目标做出贡献。新战略更加强调可持续发展和可循环利用,同时重申了此前战略的五个核心目标——确保粮食供应、可持续地管理自然资源、减少对不可持续的原料的依赖、应对和适应气候变化、提高竞争力以及确保和创造就业机会。同时,鉴于越来越多的国家对生物经济解决方案的潜力寄予厚望,战略还提出,联邦政府将在未来几年里加强包括在德国国内和欧盟以及与其他国际伙伴的合作。 3 研究资助优先领域 研究是发现、开发和利用生物经济潜力的重要关键。关于生物经济的研究包括生产、开发和利用生物资源、过程和系统,以便创造科学和技术条件,能够实现在可持续经济体系框架内,在所有经济领域提供可持续产品、技术和服务。战略提出五个研究资助的优先领域,包括: 1)通过研究拓展生物知识 生物经济的基础是生物原理、系统和过程的知识。因此,联邦政府打算不断推进研究和开发,进一步加强不断获取生命科学领域的知识。 2)通过生物知识创造以生物为基础的创新 生物知识的扩展、智能利用和网络化构成了生物经济发明和创新的基础。只有深入了解生命的基本机制,才能挖掘生物知识在生物经济创新方面的巨大潜力。为此,必须加强研究,从基础研究转向以应用为导向的研究,加强试验工厂和示范点技术开放研究。 3)通过生物创新保护自然资源 在实施生物创新时,必须考虑到生态系统承受极限范围内自然资源的可用性。保护、可持续和负责任地使用生态系统及其对社会的服务,如保护生物多样性、提供清洁饮水和健康的土壤以及气候调节等。 4)通过资源节约实现生态与经济的结合 生物经济提供了生态与经济相结合的机会。为了使经济繁荣与资源消耗脱钩,所有的资源必须得到有效和可持续地利用,并且在循环经济中,必须尽可能地形成能源和物质循环。因此,生物经济研究的重点是对以生物为基础的过程进行整体观察----从原材料的生产、加工和转化,到产品及其使用后的使用。资源回收包括副产物、残余物和废物流的再循环或再利用。研究成果应链接跨行业的价值链,以创造出资源节约型、具有生态优势和可盈利的价值创造网络。 5)通过生物经济解决方案确保可持续发展 发展生物经济的首要目标是可持续发展。由于生物经济的复杂性,在寻求可行的解决办法时必须考虑技术、生态、经济和社会因素之间的相互关系。一旦可持续发展目标转化为具体措施,在这些方面之间通常会产生目标冲突。为了及早发现这种目标冲突,防止负面影响,生物经济研究必须是跨学科的,并密切关注全球发展。完整的观点应当包括自然科技、技术科学以及社会科学和道德问题。 4 战略行动优先领域 生物经济涉及经济的所有部门,需要通过不同政策领域之间明智而协调的联系来解决。除创新研究政策外,还涉及工业和能源政策、农业、林业和渔业政策、气候、环境和自然保护政策等。新版生物经济战略整合了德国不同的政策领域,并为德国的生物经济政策提供了一条战略路径,其主要目的是创造有利的基础条件,以支持向生物经济的过渡,并有助于缓解目标和使用的冲突。联邦政府将通过调控措施、支持措施以及沟通与合作来影响生物经济的实施。战略提出了7点有助于改善可持续生物经济基础条件的行动领域,包括:1)减轻土地压力;2)确保生物原料的可持续生产和供应;3)建立和进一步发展生物经济价值链和网络;4)完善生物基产品、技术和服务的市场引入和支持机制;5)发展确保向更以生物为基础的经济过渡的连贯政策框架;6)利用生物经济潜力发展农村地区; 7)数字化在生物经济中的应用;等。 5 相关活动安排 除了采取措施以推动研究和改善总体条件外,联邦政府还计划进一步全面开展活动,以落实其生物经济战略。具体包括:1)设立能够实现广泛社会参与的咨询机构;2)推动联邦政府与各州合作并进;3)扩大欧洲合作和国际合作;4)促进公众交流与对话;5)培养专业资质及专业力量;6)强化生物经济发展监测与评估;等。 编译整理 | 陈方 生物科技战略研究中心 参考文献 | Nationale Bioökonomiestrategie 2030