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生态学领域的探索与开拓者
发表时间 2018-04-03 11:16 来源 本站原创

  ——记仲恺农业工程学院黄玉源教授

  黄玉源,男,1959年1月出生,广西钦州人,1978.9~1982.6 广西农学院(现广西大学)本科学习,毕业,获农学学士学位,留校任教;植物学教研室,助教;1985.9~1987.1西南师范大学(现西南大学)生物系硕士课程助教进修班学习,毕业;1987.2~1995.8广西农业大学植物学教研室任教,讲师,副教授;1993.9~1996.7 广西大学经济学院第二学历班学习,毕业;1995.9~1998.12在中山大学生命科学学院攻读博士研究生, 毕业,获理学博士学位。1999.1~2002.8在广西大学任教,2001年获教授职称,植物学教研室主任,广西教育厅学科带头人;生态学、植物学、作物栽培学等专业硕士生导师,南宁市政协委员;2002.9~现在,作为高层人才引进,在仲恺农业工程学院任教,园林植物与观赏园艺、森林培育等专业硕士研究生导师,森林培育学科带头人,生物科学系主任;同时兼任广西大学部分工作;中国植物学会苏铁分会理事,广东省生态学会理事、城市生态专业委员会副主任,中国野生植物保护协会苏铁保育委员会委员,深圳市环境监测中心站顾问,深圳市大鹏新区政府聘任专家。2005.1 墨西哥国民生态研究所、维拉克鲁斯州大学访学;2011.7~9 澳大利亚达尔文植物园、达尔文大学访学、合作研究。

  主要从事生态学、植物系统与进化方面的研究,主持2项、参加了6项国家自然科学基金项目,同时主持30多项、参加10多项省市级及其他各类科研项目的研究,取得了许多重要的研究成果。

  环境生态与植被生态学研究的开拓创新

  从上世纪80年代起,即主持进行植物叶片类型、结构与吸收净化大气污染物及抗性特点关系的实验研究项目;接着陆续开展了山地植物群落生态学、城市园林植物群落结构特征差异与其调节小气候、净化和消减大气污染物关系的研究;同时对多种植物进行了许多的SO2 、O3、酸雨等污染物熏气等实验处理,对叶片的外部症状及内部组织结构伤害症状、抗性强度,植物生理生化指标的变化规律进行测定与分析研究。较多探索领域为国内率先开展研究的学者之一。在城市园林植被与生物多样性方面,为我国最早开展城市植物群落生态学研究的学者之一,采用了与山地植物群落结构一样的测定研究方法和植物多样性的研究方法;而且在植物群落结构特征差异对城市的温度、湿度、光照、噪声、风速的影响作用,以及对大气污染物及P M2.5、P M10的消减和吸收净化作用的研究方面也是很早开展研究的学者。为我国后来较多、较全面地开展这方面的生态学研究提供了重要的理论基础和参考,为各地改进和优化植物群落的布局、结构组成、生物多样性,构建生态宜居城市,改善和提高旅游景观及舒适度方面做出了贡献。在山地和城市植物群落生态学研究中提出了群落重要值的概念、计算方法及公式,对于掌握区域内各群落间的相对重要性及其发挥的作用等方面具有重要意义;在植物多样性方面提出了新的科、属α-多样性和β-多样性计算公式,并进行了应用。

  生态监测评价国际领先

  在生态系统监测和评价方面,2006年即受委托为深圳市环境监测中心站进行技术设计和策划,撰写项目立项申报书,建立了全国第一个多监测站点的生态监测网络系统,率先开展生态系统中最为关键的组成部分的监测和评价,动态跟踪,提出改善和优化的策略,一改过去全国只进行大气、水、土壤的环境污染物监测的状况。全面开展了深圳市的植物群落的种类组成、结构与生物多样性;动物的种类组成、分布与生物多样性;植物群落结构特征与土壤微生物的关系的生态监测与研究;同时对各监测网络站点的土壤结构、成分等进行测定分析。研究路径采用了植被生态学、种群生态学、生物学特征分析等方法,而且采集大量的植物标本和主要的动物标本进行装订、鉴定和分类,建立了植物、动物标本数据库和土壤标本库。当时国际上少数几个同时开展这方面工作的发达国家在生态监测和研究方面采用同样的方法,甚至现在也还是少数发达国家能开展此项工作,而且没有见到方法上的突破,黄玉源教授是我国最早全面开展生态监测测定与研究工作项目的技术负责人,同时还提出和采用了多项新的研究和评价方法和策略。在这方面的研究一直处于国际领先的水平和地位。这些为我国后来陆续开展生态监测工作,实施生态文明建设的策略打下了重要的基础和起到了示范作用。

  生态农业战略富民增效

  在生态农业方面,在2001年受委托,作为地方政协委员及广西民进区委员会项目技术负责人,带领课题组进行调研,开展“沿南昆线建设和发展生态农业经济带的战略研究”项目,并执笔撰写了全国政协大会发言,在呼吁积极推进西南地区生态农业的同时,呼吁要在全国范围内全面铺开生态农业的技术措施和经营策略。在当年的全国政协大会上作为大会发言和集体提案提交,获得了农业部的高度重视,在给予的回复中予以高度评价和表示将采取一些列措施和发展策略,积极推进生态农业的工作;中央电视台还专门到提案所列的优秀案例地方进行采访和拍摄专题片,连续多集播放进行推广。后来,民进中央即选取了这个主题内容作为民进今后10年的主要工作,积极参与推进农业部推出的在我国西部地区实施的“生态家园富民工程”,而且民进提出了要在全国范围内推进这项工程。在10年里,民进派出大量人员到西部地区及其他一些地区开展调研和推进生态农业的建设工程,取得了很大的生态效益和经济效益。在中央电视台对8个民主党派和工商联进行采访关于各党派近10年的主要重大成绩的报道中,民进中央负责人主要介绍了这项工程的工作和业绩。同时在生态农业研究方面,黄教授还进行了农作物对水、土壤中重金属和其他污染物的吸收、受害程度比较研究;采用生态农业方式耕种的土壤与采用无机农业耕种的土壤结构、成分和肥力,以及农产品质量等方面的比较研究。

  在2010年4月至9月,针对当时各地较广泛地宣传农民进城,搬入城镇,把多数农村居住区改为农田,农村的许多老建筑也受到破坏等现象。利用网络更为便捷的优势,在中国科学报主办的《科学网》上连续撰写多篇署名文章,指出:任何一个国家要实现文明、发达和富裕的目标都必须要实现其农村、或者农业区域的文明与富裕。更何况我国是一个人口大国,粮食、水果,蔬菜、各种禽畜的需求很大,不能像少数发达国家那样靠进口。所以,食品供给必须主要由我国自己把握和产出。因此,我国必须改变对于城市的道路、绿化、给排水、垃圾处理等市政工程就高度重视,由政府投资,朝着最好的方向不断地更新和优化;而农村的任何与居住相关的基础设施和管理都不愿或者不投入,而是要求农民自己出资的状态。这样势必导致农村的脏乱差,道路破旧、泥泞、没有照明、污水横流、垃圾乱堆的现象。因为,假如城市只是叫市民自愿投资的话,也必然会如此。提出,必须从现在起,政府对各地农村的道路、规划、绿化、供水和排水管道、污水处理、垃圾的回收与处理,日常道路和各区域的保洁维护等都要进行实际的资金投入,而且要进行组织协调与管理;同时这些村政工程也要按比例吸纳部分农村集体资金的投入。指出,这些还涉及到农村的生态系统的改善,以及农村传统文化的保留和传承,也涉及到生态旅游和乡村旅游等经济发展问题。

  同时指出,对各地的自然村要有计划地列入建设的时间进程表,分批进行建设。省一级有关部门直接负责做计划和备案,县一级部门负责实施。要确保资金的到位和建设的质量和成效。要做好村建设的规划。这方面要因地制宜,多引导,在基本符合农民的心愿的基础上,结合当地的自然特点和文化习惯,力求达到整洁、美观,具有民族文化特色的效果;一些老的具有历史文化价值的建筑要保留,修旧如旧,新的建筑的布局和风格也要与老的建筑适当的协调、统一,而且符合生态学原理。实现农村生态环境和景观的很大的改善和优化、居住舒适、促进生活的富裕和当地传统文化更好的传承的目标。这些建议得到学界和社会的广泛关注和赞扬,为后来各地陆续重视农村的上述村政工程、生态环境与文化建设、乡村旅游经济的发展方面起到了很好的促进作用,也为国家的建设美丽乡村、乡村振兴战略的构建与实施方面提供了参考、贡献了力量。

  研究取得基础原创成果

  在植物系统学与进化研究方面开展了较多研究,具有多项科学发现成果,首次在现存最原始的裸子植物苏铁类植物中发现了导管,这项发现立即引起国际学术界的高度重视且极为关注;接着在银杏纲、松柏纲等除买麻藤纲以外的所有的裸子植物纲的植物中发现了导管。以往理论认为只有进化的被子植物才有导管,而原始的裸子植物中仅有最进化的买麻藤纲才有较原始结构的导管,其它所有各纲的裸子植物均没有导管只有原始的管胞。上述系列研究成果,对于这一理论是一个重大的突破。由于导管输送水溶液(含无机营养及有机营养物质)的能力是管胞的50至100倍,因此,这些系列研究发现,对于揭示古老植物及裸子植物对逆境的适应和进化方面的机制等理论方面具有很重要的意义,对于植物学、生态学等研究方面也具有很重要的意义。同时,发现了维管植物新的中柱类型、新的维管束类型、新的孢子类型和新的木质部分化方式;在约26万种维管植物中,以往的研究发现共可被归纳为9种中柱类型,其它的各类型也是仅仅为几种至20多种。因此,这些发现对于植物系统发育及与结构的关系、生物进化与生物多样性研究方面具有很重要的意义。

  高屋建瓴首提生态城市与生态工业重要战略

  在生态经济学的研究方面,早在1997年初黄玉源教授参加“首届全国企业可持续发展研讨会”,在提交执笔撰写的论文提出:在符合生态学要求的地理位置建立大型的工业园,把各地城市混杂在市区各处的各类工业企业大规模地搬迁进去;各企业按照相互关系重新组合成物料和产品相互关联的企业链、环及网,在工业园内建设大型工业废水处理厂,集中处理工业废水,各企业努力建成低污染、无污染的生态企业;把各街区大批工厂搬迁后让出的区域,建成商业、文化、生活住宅、旅游及管理等部门运作的区域,从而大幅减少、甚至彻底消除城市中由于各处各方向都有工厂而造成的大气、水和废渣等污染,进而把各地城市建设成为商业和旅游经济发达、文化丰富与繁荣、人居环境优美,同时工业企业又有更好发展空间,能取得更大经济和生态效益的生态型城市。这一重大策略在会上被黄玉源教授系统、全面地提了出来,在全国属首次。策略提出后立即被全国各地乃至其他部分国家和地区陆续采纳和应用。对于我国经济从高污染、高能耗、低效益的粗放经营模式,走向绿色的、环境友好型、高效益的模式,实现生态、经济与社会协调、高效、可持续发展目标做出了重大贡献。

  同时,还多次执笔撰写报告、政协提案给广西、广东省区最高层领导提出方案,在生态工业、区域产业布局调整和如何构建社会、经济和生态协调发展格局方面提出了重大的策略,均被全部采纳,取得了很好的、重大的效益。如1997年,南宁市确定在江南区建设大型工业区,设置大量污染型重工业企业群。黄教授了解情况后,撰写报告提交给广西自治区党委书记、主管环保与旅游的自治区副主席和南宁市长,阐明这个大型工业区地理位置的严重错误,如建设,将大幅度严重污染南宁市的生态环境,建议把该区域建成商贸、住宅和文化区域;工业园改建在距市区足够远的当地不同季节主要风向都不能把大气污染物带到南宁市区的东侧及邕江的下游,达到城区商贸、居住、旅游等与工业发展协调共进的目的。报告获得上述所有领导的批示,报告的建议被全面采纳,避免了南宁市由于大范围污染导致经济、环境等各方面的损失。报告同时提出,把市内绝大多数的工业企业陆续搬迁到城外的工业园中,把让出的区域建成旅游、观光、文化、行政、居住和商贸区域,实现各项产业、事业与工业企业的相互促进,协调、蓬勃发展。南宁市从此后即朝着生态优美、工业与旅游等经济快速、稳步发展的方向前进。为南宁市后来获得“迪拜国际改善居住环境最佳范例奖”以及“联合国人居环境奖”做出了重要的贡献。后又带队调研和撰写提案,提出要把南宁市西部的相思湖区域建成科技、文化和商贸共同繁荣的生态经济区,与东部琅东区域繁华的商贸新区形成对称的格局,拉动位于中间区域老城区及全市平衡发展。这一提案获得市党委和政府的高度赞誉,全面采纳,被誉为“一条金扁担挑起两个金箩筐”,后来南宁市大力建设西部的相思湖生态经济型新区,在南宁市全市的平衡发展,经济和生态协调、全面、跨越式发展方面起到了重要的作用。

  2008年3月至4月,由黄玉源教授提出的提案思路、案由和建议构想,受民进广东省委会指派,作为省政协提案的初稿撰写者,撰写了《推动构建粤港澳经济合作区,加快三地经济从合作迈向融合》的提案(题目及一些内容经部分其他人员进行了修改),作为参加各界别的供广东省委书记遴选督办的提案,受到了省委书记的高度重视,选为唯一的一个、也是广东省历史上第一个由省委书记亲自督办的政协提案。提案中提出把当时分布在珠三角的各类众多的技术含量低、污染严重的企业全部进行调整,大部分搬迁到粤北、粤东和粤西的产业少、生态容量大的地区,改善那里的产业较少的状况,解决全省发展不平衡的问题;同时所要搬迁进驻的地区也应该按照生态经济学原则建立工业园,产业也要进行技术升级,最大限度地减少对当地的污染,促进当地经济、社会与文化方面的发展。同时,疏解当时珠三角地区因粗放型经营,产业过于密集造成的灰霾很严重的环境污染问题(当时该地区每年平均三天有约两天受灰霾污染),保留部分高技术含量的产业,进行技术改造和升级,提升产品科技含量和质量,对产业的工艺进行更新、重组,进而实现当地工业的生态化,实现大气、水等环境的改善和优化。同时,加强粤港澳在高技术和金融等方面的合作,加快港珠澳大桥的建设;加快帮助澳门实现产业的多样化,促进其经济的多元化,以更好确保其能够形成较稳定的产业结构而稳步发展等重要策略。该提案受到省委、省政府的高度重视,获得广泛好评,并获得省政协优秀提案奖。这个提案中重大策略的实施,为立刻消除困扰珠三角地区几年的严重灰霾污染问题,为后来10多年珠江三角洲地区的产业结构调整、转型升级、工业布局的调整,走新型、绿色经济发展道路,在全国树立好的具有带头作用的榜样(中央电视台多次在新闻联播进行报道),以及改进广东与港澳全面合作的方式及提高效益,为广东的经济、生态和社会协调发展方面做出了重大贡献。提案获得了中央统战部、人力资源和社会保障部及8个民主党派中央委员会和工商联主办的“为全面建设小康社会做贡献表彰评比活动”的“建言献策成果奖”。

  2006年至2009年初,经过多次洽谈与筹备,在各高校、研究院所、环保部门等绝大多数人员的支持下(虽然极少数人大代表等人士也提出缓建和不同意见,但是由于理由不够充分,因此没有被采纳)投资500亿元的中石化与科威特合资的亚洲最大炼油项目,准备在广州的南沙开工建设。第一期政府拟投资10亿元进行三通一平等工程。2009年3月,广东省民进副主委即将出席广东省委、省政府与各民主党派共同讨论实施《珠江三角洲地区改革发展规划纲要(2008-2020)》所召开的座谈会前,要专门听取黄玉源教授在关于“发展纲要”方面意见。黄教授从生态经济学方面把上述项目不能进行的原由进行了细致和系统的说明,并通过电子邮件给民进参会负责人。邮件指出:“那个中科合资大型炼油厂项目,所选地点在南沙,是广州市区的正南面,广州一年有8个月吹东南风,所以这个炼油厂地理位置是一个不符合生态学原则的位置,炼油厂若建成正好将大量炼油的废气和烟尘盖向广州的大部分地区;因为现在炼油企业的工艺都远远没有达到零排放、低排放的要求,这样大型的排放企业,肯定就会构成广州大范围污染。惠州的壳牌炼油企业原来说采用什么先进的设备,空气污染会少,可是现在在大亚湾的炼油厂只是小部分地投产,就造成烟尘笼罩,污染已经成为了问题。如果存在这样全国大型排污企业的不合理的地理分布,则会造成今后长期的社会、生态和经济的复杂矛盾和激烈的冲突,因此必须慎重。要争取做全面、协调发展的经济。这方面,希望民进一定要抓住机遇,给省领导提出问题的重要性,这关系到百年大计,要认真、多方统筹考虑。如非要上这样的企业,也要改厂址。只要在广东境内就可以了,选择人口较少,靠近海岸,生态容量大的地区即可”。此建议内容由民进广东省委代表在会上进行阐述和提交后,得到开明的、具有科学发展眼光的广东省委书记和省长的高度重视和大力支持,会后第三天,省委书记即到惠州的壳牌炼油企业考察,当即对随行人员指出:“好项目很多,大家不要都搞到重石化上去”。几个月后,经过与投资方协商和新址探索,正式决定这个大型石油项目迁址到广东的湛江市。这样就保护住了广州,又可以保全、改善现有的生态环境,具备努力朝着生态城市的目标前进的基础和前提了。后来黄玉源教授又在民进广东省委会举行的关于对《广东省“十二五”规划》提建议的会议上提出,应该把南沙建设成高新科技研究、新技术产业、贸易、港口运输及教育、文化和旅游的生态经济型新区,使之具备连接香港和珠海、澳门的中心枢纽区域之一的功能。2011年,南沙,被列入国家“十二五”发展规划,成为国家级开发区;2015年,南沙又被国家选为“国家级自由贸易区”。南沙,这个新的、具有无比广阔发展前景的区域,将迎来各类生态型企业或低污染企业蓬勃发展、海产丰富、环境与景观优美宜人的新型现代化新区的美好景象。

  黄玉源教授还在著作中提出:建设多楼层的农作物、草地、木本植被以及动物养殖和自由进出的生态系统区(各楼层可以是步行通道及电梯连接),这样就可以大幅度地增加可利

  用的土地面积,缓解今后人口增加带来的土地和植被、粮食缺少的压力,为人类可持续发展提供保障。这个理念经过近10年的传播和影响,目前一些机构正在积极研究,解决多楼层动植物空间生态系统最难解决的底部和中间楼层的光照问题。因为如果下面的楼层解决了不用依赖太阳的直接照射,而同样能满足植物生长对光能需要问题的话,则这个理论构想就可以全部实现。可喜的是目前我国已经研究出只用人工提供的光能(通过风能、水能等多种途径发电形成电能后提供光能),即可满足部分农作物生长发育的重大科技成果。因此,给此项计划的实施提供了很好的基础和发展前景。

  黄玉源教授上述大量研究成果获得了国际学术界的重视和好评。多个国际最权威学术团体主办的国际学术大会曾多次邀请他前去做学术报告,如获得邀请出席由国际生物科学联盟(IBUS)、国际植物学与真菌学联盟(IABMS)联合主办的“第18届国际植物学大会”(I B C)并在会议上做口头报告;由国际生物科学联盟主办的“第31届国际生物科学暨生物产业大会”并做口头报告;由世界自然保护联盟(IUCN)苏铁专家组主办的“国际苏铁生物学会议”并做口头报告等;共获得政府、高校、学会等授予的奖励22项。黄玉源教授作为主编和副主编,已出版著作6部,代表作有《中国苏铁科植物的系统分类与演化研究》、《生态经济学》等,发表论文160多篇。