生态学是自然科学的重要分支，是人们观察和揭示生物有机体与其环境相互作用关系本质与内在规律的科学^［1-2］，核心是研究生物与环境的相互作用关系^［3］。在西方发达国家经济和社会的快速发展过程中，自然资源和生态环境的破坏，严重威胁人类生存。生态学科能够为生态环境保护提供理论支撑，因而得到高度重视和快速发展。这对中国生态保护与建设具有重要借鉴，激发了国内生态学学科建设与理论发展^［4］。1977年内蒙古大学创建了全国第一个生态学专业^［5］，开始了生态学学科建设、人才培养，指导生态保护与建设。近20年来，随着中国社会经济的快速发展和社会需求驱动带来的深刻变化，生态环境保护出现了新的问题和新的要求，生态学学科体系进行了再构建^［6］。2011年生态学学科被正式提升为一级学科^［6］，预示着生态学学科进入了快速发展的时期。生态学已成为解决当今生态环境问题和协调人地关系的重要学科，为人类认识、保护和利用自然，维持可持续生物圈提供理论基础和解决途径，在全球生态文明建设与可持续发展中具有核心战略地位与意义^［2］，日益受到全社会的广泛关注^［7］。

面向新时代国家和区域生态建设、生态文明建设国家战略，生态学学科呈现出内涵式特色发展趋势，承载着巨大的社会需求^［3，5］，不仅促进生态学学科自身的发展，对生命科学，乃至整个自然科学体系的发展也具有积极的推动作用^{［1，3，6］}，更是解决区域生态保护与环境治理的重要理论支撑，肩负重大使命和历史责任。2023年6月6日，在内蒙古巴彦淖尔召开的加强荒漠化综合防治和推进“三北”等重点生态工程建设座谈会上，习近平总书记强调，“实施‘三北’工程是国家重大战略”“要坚持科学治沙，全面提升荒漠生态系统质量和稳定性。”卢琦等^［8］认为全面统筹并一揽子解决“三北”面临的挑战，一个优化方案就是转型升级启动“新三北”工程，实现绿色“三北”、生态“三北”、美丽“三北”、幸福“三北”的目标。因而，在新时代荒漠化防治、三北工程建设中，面临需要重点解决的关键科学问题，对生态学学科理论发展提出新的要求，赋予了更为重要的学科地位。

在新时代，生态学已成为区域生态建设和生态文明建设的核心理论基础^［9］，也是指导荒漠化防治和“三北”工程建设的基础学科。生态学学科理论亦是支撑生态学学科的专业人才培养的核心，是生态学学科建设的基本点^［1］。本文立足“三北”区域特点，围绕“三北”地区的生态学特色学科方向形成及其发展优势^［3］，分析生态学特色学科方向建设与学科体系构建对荒漠化综合防治和“三北”等重点生态工程建设的重要支撑作用，同时对“三北”地区的生态学特色学科的新使命进行思考^［10］。旨在进一步明确生态学学科在中国荒漠化综合防治与“三北”等重点生态工程建设中的定位和角色，为国家生态安全与区域生态文明建设提供坚实的学科理论支撑、重要的科技支撑和人才智力支持。

“三北”地区指中国的东北、华北、西北地区，该概念来源于1978年中国正式启动“三北”防护林体系建设工程（简称“三北”工程，图1），覆盖范围包括13省（直辖市、自治区）551个县（市、旗），所辖土地面积共4.07×10⁶ km²，占国土面积42.4%^［8，11］。“三北”区位特点极为明显，显著特征是风沙危害和水土流失^［12］，主要生态问题包括荒漠区的荒漠化、草原区的草地退化、沙地草地的沙化、黄土高原的水土流失等。

荒漠化是“三北”地区最严重的问题。“三北”地区的荒漠化土地面积达到了约2.62×10⁶ km²，占该地区总面积的64.2%。根据宁夏第六次荒漠化和沙化监测结果^［13］，宁夏荒漠化土地总面积达2.63×10⁴ km²，占总监测面积的67.04%，占宁夏国土总面积的50.72%。

黄土高原是“三北”地区水土流失最严重的区域，水土流失面积3.90×10⁵ km²，占整个黄土高原总面积的70%^［14］。

草原区的草地退化也是一个重要问题。三北工程区草原面积1.46×10⁶ km²，退化草原的面积约占70%。其中，宁夏现有天然草原1.99×10⁶ km²，占国土总面积的30.1%，其中80%以上存在着不同程度的退化^［15］。

水资源供需矛盾突出，尤其是在西北地区。宁夏回族自治区全区降水稀少，多年平均降水量289 mm，不足黄河流域平均值的2/3和全国平均值的1/2。全区多年平均年径流量为9.49×10⁸ m³，平均年径流深18.3 mm，是黄河流域平均值的1/3，是全国均值的1/15（http：//slt.nx.gov.cn）。宁夏是全国水资源匮乏的省份，人均水资源占有量只有570 m³，不足全国平均水平的1/3。

生物多样性减少。由于栖息地破坏、环境污染等原因，再加上气候变暖等因素，许多物种数量减少，部分物种濒临灭绝。

环境污染。工业、农业和生活污染源排放的污染物导致水体、土壤和大气污染。如内蒙古的污染物排放量在2019年达到210万t，对当地生态环境造成了严重影响。

气候变化影响。气候变化带来的极端天气事件频发，如干旱、洪涝等，对生态系统造成严重冲击，加剧了生态问题^［16］。

森林资源不足。森林覆盖率低，森林生态系统脆弱，导致生态系统的调节功能和服务功能减弱。根据国家林业和草原局公开信息，截至2020年底，“三北”工程区森林覆盖率为13.84%，仍然较低。

“三北”工程无论从规划范围、造林规模、工程期限还是工程进展的速度、持续的程度上，都堪称史无前例，举世无双^［11］。“三北”的区位生态特点体现了中国对荒漠化综合防治所做的巨大贡献，表征了其承载着改善生态环境、消减自然灾害、改善农牧业生产条件、提高人民生活水平的重大使命^［11］。更为重要的是，该区域生态环境极为脆弱，是重要的生态敏感区，是维护中国生态安全的关键地区。因而，“三北”的典型区位特点、存在的主要生态问题与新时代“三北”等生态工程建设目标的实现及可持续发展，对生态学学科发展均提出了新的要求。

当前，加强荒漠化综合防治和推进“三北”等重点生态工程建设已成为国家重大战略。在“三北”区域，已经长期开展了荒漠生物和荒漠环境间的相互作用关系研究，取得了一大批具有国际领先水平的研究成果^［17-20］。在新时期，生态学学科内容和“三北”区域生态特色的有机融合，有力促进了生态学特色学科方向的发展^［10］，例如沙漠生态学^［21-22］、荒漠生态学^［23］等。另外，基于学界上的“全学科、全方向、全领域”覆盖理念，面向荒漠化综合防治与“三北”等重点生态工程建设，生态学学科发展更是体现出了多学科的交叉融合新前景，包括林学、生态学、地质学、地理学、环境科学、生物学、水利科学、水土保持和荒漠化防治、防护林学等多个学科领域^［12］，已融入荒漠化防治和“三北”生态工程建设工作中，使得生态学学科发展呈现出新的特色学科方向和独有的形成特征。

概括来讲，生态学特色学科发展的形成特征包括区域性、独特性、特有性。具体表现为：荒漠环境的极端性决定了生态学学科研究范围的区域性，荒漠生物的独特适应性决定了生态学学科内容的独有性，凸显出生态学特色学科方向的学科理论特色和优势^［24］。具有标志性学科发展成果则是赵哈林^［22］编著的《沙漠生态学》专著问世和卢琦等^［23］编著的《荒漠生态学》研究生教材出版，表征了面向“三北”的生态学学科发展的新特征，为荒漠化综合防治与“三北”等重点生态工程建设奠定了重要的生态学特色学科理论基础。

习近平总书记在巴彦淖尔市考察时明确指出：“要坚持科学治沙，全面提升荒漠生态系统质量和稳定性。要合理利用水资源，坚持以水定绿、以水定地、以水定人、以水定产，把水资源作为最大的刚性约束，大力发展节水林草。要科学选择植被恢复模式，合理配置林草植被类型和密度，坚持乔灌草相结合，营造防风固沙林网、林带及防风固沙沙漠锁边林草带等。要因地制宜、科学推广应用行之有效的治理模式。”“要坚持系统观念，扎实推进山水林田湖草沙一体化保护和系统治理。”

综合分析表明，以水定绿，乔灌草配置，山水林田湖草沙系统治理，全面提升生态系统质量和稳定性，都是当前形势下面对荒漠化综合防治和“三北”工程建设的国家需求^［12］，也是生态学亟需研究解决的重要问题。主要体现在：①“三北”地区自然-人工生态系统的自然属性与气候变化间的多尺度和多过程耦合机制；“三北”地区生态系统稳态维持和可持续的系统动力学机制，及对地球环境系统的反馈、调节和影响机制^［25］。②“三北”地区极端环境条件下生物体演化、进化及其适应性；“三北”天然与人工生物系统生存、繁衍和生活史特征，以及共存、适应及对极端环境的响应机制。③全球环境变化和人为活动等多重因素驱动下的“三北”地区自然-人工生态系统演变规律，特别是“三北”生态工程建设提供的生态系统服务价值及对人类社会可持续发展的支撑作用^［26］。

围绕“三北”区域突出的重大生态科学问题，生态学特色学科方向主要包括以下具有区域特色的研究内容^［22］：①“三北”地区环境、植物、动物和微生物间的相互作用关系及其对极端环境的响应与适应；②“三北”地区自然-人工生态系统结构、功能与调控、景观格局与过程及对气候变化的响应；③“三北”等固沙植被生态工程与生态设计；④“三北”自然-人工生态系统的服务价值；⑤“三北”等重点生态工程建设区的生态经济与人文生态学等（图2）。

面向新时代、新任务，要扎实推进山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，全力打好三大标志性战役（“要全力打好黄河‘几字弯’攻坚战”，“要全力打好科尔沁、浑善达克两大沙地歼灭战”，“要全力打好河西走廊-塔克拉玛干沙漠边缘阻击战”，图3），全面提升荒漠生态系统质量和稳定性，就必须有先进的生态学学科理论和完善的学科内容作为基础性指导，必须有学科建设方向为统领的人才培养体系作为智力支撑^［12］。总的来看，在地球系统科学框架下，面向“三北”的生态学研究和特色学科体系建设具有自然科学范畴的重要学术价值，同时也是一个自然科学与人文科学学科交叉、并与人类“五生”（生存、生活、生产、生计、生态）密切相关的一个学科领域^［3］，呈现出基础研究—应用基础研究—应用研究—社会经济研究为一体的研究内容框架。

面向“三北”的生态学特色学科方向设立，结合“三北”区域的生境特殊性，依据生态学学科体系，可以考虑以下研究领域：荒漠生态学或沙漠生态学、荒漠植物生态学、荒漠动物生态学、荒漠微生物生态学、荒漠生物结皮生态学、三北防护林生态学、三北防护林生态经济学、人文生态学等^［22-23］。

从生态文明建设融入宪法的战略高度，需要在更宏大的生态概念和范畴下进行思考和建设。需要结合“新工科、新医科、新农科、新文科”建设的大背景^［27］，将生态学学科建设融入现代科学技术，与不同学科专业进行交叉，开展跨学科合作建设，促进多学科融合，可以产生新的生态学研究领域^［28］，包括沙漠化防治学、防护林生态工程学、智能沙漠学、沙漠信息学、荒漠社会学等。比较成功的当属《农田防护林学》《防护林经营学》《防护林生态学》系列学术专著的出版，成为面向“三北”的生态学与其他学科交叉融合与理论创新的代表性成果^［29］。

立足“三北”的生态文明建设及经济社会发展需要，生态学特色学科体系建设需要紧密结合生态学学科前沿，重点凸显“三北”特色生境下的生态学理论特色和特点，主要是要围绕干旱、半旱区生态学理论技术，立足自然-人工生态系统，开展创新性和原创性研究，提出新理论、新思想，增加对荒漠化综合防治与“三北”等重点生态工程建设新的认知，提升具有区域特色的生态学学科整体实力^［26］。这也是面向“三北”的生态学特色学科系统建设的理念与目标。

同时需要关注荒漠化综合防治与“三北”等重点生态工程建设实践中的新问题，用学科理论指导生态建设实践，研发新技术、新模式。设计理念关键要突出学科特色，强化实践创新育人，深化创新专业发展模式，用生态学特色学科理论指导荒漠化综合防治与“三北”等重点生态工程建设实践，促进脆弱生态系统结构和功能恢复与稳定性，保障区域生态安全，服务于中国乃至全球的可持续发展^［1，18］。因而，面向“三北”的生态学特色学科体系建设的基本思路与目标包括：从基础研究、应用基础研究，到应用研究，再到社会经济、管理研究，构成了生态学学科体系建设全面支撑“三北”生态文明建设与维持国家生态安全的重要组成部分。

高层次的生态学专业技术人才培养是实现荒漠化综合防治与推进“三北”等重点生态工程建设的基础性保障，而培养合格的生态学专业人才是生态学学科的核心使命。因而，构建符合实际、能够解决面向“三北”生态问题的人才培养体系至关重要^［6］。

涵盖本科-硕士-博士-博士后的合理的人才培养体系构建至关重要^{［1，5-7］}。要突出基础性生态学专业技术人才培养，加强高层次人才培养使用。这样才能够充分保障面向国家需求的战略性人才和能够解决区域实际问题的基层专业技术人才。面向“三北”，生态问题既突出，又复杂。加强高端人才的培养，突出原创性成果产出目标，是未来人才培养系统构建的首要目标。

需要有固定的点、线、面相结合的荒漠化综合防治与“三北”等重点生态工程建设的研究试验基地和实践场所。所有的面向“三北”的生态问题解决，需要既有科研实验场所提供科技支撑条件，这将为生态学专业人才培养和作用发挥提供重要的科研平台和实践基地。既能够创新生态学学科理论，将科技论文写在“三北”大地上，又能够培养“顶天立地”的生态学专业人才，为国家重大战略可持续发展奠定重要人才智力基础。

需要立足“三北”的长期性系列成果积累和增强人民群众的科普认识。充分挖掘、积累面向荒漠化综合防治与“三北”等重点生态工程建设的相关研究成果，梳理总结生态学特色学科方向理论与实践成果，积累沉淀研究成果，加强原创性、实践性成果的应用推广。通过加强公众的生态学科普教育，加深民众对荒漠化综合防治与“三北”等重点生态工程建设成果的认识和认知，传承和传播面向“三北”的生态学特色学科方向的优秀研究成果。

加强荒漠化综合防治，深入推进“三北”等重点生态工程建设，事关中国生态安全、事关强国建设、事关中华民族永续发展，是一项功在当代、利在千秋的崇高事业^［8，12］。立足于国家重大战略，全面、完整地发展和建设生态学特色学科方向具有重要的理论意义和实践价值，对丰富整个生态学科学体系建设内容具有重要贡献，能够对国家、社会和民众具有重要促进作用^［6］。立足于“三北”地区，生态学特色学科方向的发展，既需要有相对独立的知识体系和科学内涵，需要与生态学学科基本内涵保持密切联系，又需要在整个科学体系中体现出其特定位置和独特研究优势^［6，28］。面向国家重大战略，提出新时代生态学学科发展的独特使命和发展目标，主要包括以下几个方面：

在“三北”范围内的科研院所和高校，需要建设荒漠生态学/沙漠生态学、三北防护林生态学等特色学科方向，丰富生态学特色学科内涵和理论内容；以生态学特色学科体系建设为统领，建设一批国家级、省部级科技研发平台和野外观测研究基地（如三北工程研究院等），加强对北方生态屏障不同地理单元和类型尤其是八大沙漠、四大沙地“三北”人工林变化特征的基础研究^［8］；构建完善的人才培养体系，科技支撑中国防护林生态工程建设，为国家重大战略实现提供理论支撑和智力支持^［28］。

目前生态学特色学科方向研究内容涵盖基础研究、应用基础研究、应用研究和社会经济研究。在未来更需重点关注面向“三北”的区域性自然-社会-人类系统研究内容的交叉，突出区域荒漠化综合防治和“三北”防护林生态工程研究的溢出效应对生态安全屏障构建的重要作用^{［1，3，17-18］}，在系统性、综合性、可持续性方面深入分析生态学特色学科方向研究成果对国家重大战略的科技支撑作用。例如，逆境生态学理论方面包括环境胁迫下生物的响应、适应机制，荒漠化综合防治后的自然-人工生态系统功能恢复与生态系统服务价值，“三北”地区人与自然耦合机制与协同发展及调控路径等，为荒漠化综合防治和“三北”防护林生态效应评价和恢复奠定基础。

用先进的生态学学科理论指导荒漠化综合防治和“三北”生态工程建设实践，可以实现从防沙、治沙、用沙，到知沙、养沙、护沙，由荒漠开发、荒漠化防治延伸拓展到生态治理、全域治理、全面治理、全民治理^［12］。以人工林生态工程建设促进荒漠化综合防治，可以实现自然-人工生态系统耦合发展促进生态系统功能提升，从加强“三北”地区的生态系统服务功能到面向全球的绿色发展和生命共同体建设。因而，面向“三北”的生态学特色学科理论发展，服务保障高质量的中国“三北”等重点生态工程建设，能够极大地提升生态文明建设水平，保障国家生态安全。同时，又可以促进跨境治理，为全球防治荒漠化提供科技支撑、决策支持和智库服务，引领全球荒漠化综合防治，可以为全球类似区域提供“中国方案”，构建命运共同体，共建地球绿色家园。