人類社會(huì)的快速發(fā)展，造成了資源環(huán)境的消耗愈加明顯。全球變化背景下，人類面臨著一系列重大問題，成為可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
　　針對(duì)日益嚴(yán)峻的環(huán)境與發(fā)展問題，倡導(dǎo)人類命運(yùn)共同體理念，維護(hù)山水林田湖草系統(tǒng)安全，成為應(yīng)對(duì)氣候變化、提升環(huán)境質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的重要途徑。人類越來(lái)越受到自身發(fā)展需求帶來(lái)的嚴(yán)峻環(huán)境挑戰(zhàn)，為此必須遵循可持續(xù)發(fā)展共識(shí)，維護(hù)人類賴以生存的地球環(huán)境。中國(guó)國(guó)家公園建設(shè)為生態(tài)環(huán)境保護(hù)注入了新的活力，為踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)提供了新機(jī)遇。隨著應(yīng)對(duì)氣候變化《巴黎協(xié)定》的實(shí)施，人們感悟到應(yīng)對(duì)氣候變化的艱巨性。“一帶一路”倡議的廣泛認(rèn)同，也為“人類命運(yùn)共同體”理念的共識(shí)提出了中國(guó)方案。
　　科技的發(fā)展，特別是人工智能（AI）的發(fā)展超出人們的想象。在人類與自然博弈的過程中，善待自然與自然和諧相處，永遠(yuǎn)是人類資源開發(fā)與社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是最根本的出發(fā)點(diǎn)。在大數(shù)據(jù)（BD）、云計(jì)算（CC）、物聯(lián)網(wǎng)（IOT）、人工智能（AI）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）快速發(fā)展的新時(shí)代，資源環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)都打下了技術(shù)發(fā)展的烙印。科技進(jìn)步是時(shí)代的重要特征，科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展極大地改變了人們認(rèn)識(shí)世界的理念．也提升了人們認(rèn)識(shí)世界的能力。資源及能源如何做到可持續(xù)發(fā)展，生態(tài)環(huán)境如何實(shí)現(xiàn)綠色低碳，社會(huì)經(jīng)濟(jì)如何穩(wěn)步提升，自然及人為要素如何配置才能實(shí)現(xiàn)“山水林田湖草生命共同體”的和諧統(tǒng)一，現(xiàn)代信息技術(shù)、AI、“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù)如何助推科技創(chuàng)新，人類如何適應(yīng)來(lái)自自然與技術(shù)進(jìn)步的挑戰(zhàn)……一切都蘊(yùn)含著新時(shí)代的特點(diǎn)，也都打下了新時(shí)代的烙印。要解決上述問題，需要人類的聰明智慧共同應(yīng)對(duì)一切不確定性所帶來(lái)的挑戰(zhàn)。在這種背景下，無(wú)疑此時(shí)所關(guān)注的全球氣候變化問題，探討的水資源合理利用，植被與水碳耦合關(guān)系與生態(tài)安全問題，是生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域及應(yīng)對(duì)氣候變化領(lǐng)域的熱點(diǎn)，也是全球變化科學(xué)、生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、環(huán)境學(xué)以及水文學(xué)、土壤學(xué)、植物學(xué)等諸多學(xué)科領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，對(duì)于人們理性評(píng)價(jià)自身行為，合理約束自身行為，不斷規(guī)范自身行為具有重要理論價(jià)值與重大現(xiàn)實(shí)意義。
　　本研究承蒙國(guó)家973計(jì)劃“溫室氣體提高石油采收率的資源化利用及地下埋存”項(xiàng)目“二氧化碳減排林區(qū)水土資源可持續(xù)利用及生態(tài)安全”（2006CB705809）課題的支撐，也得到了中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“泛第三極環(huán)境變化與綠色絲綢之路建設(shè)”中“中亞-西亞荒漠化防治與關(guān)鍵要素調(diào)控”（XDA20030101-02）課題資助，以及國(guó)家科技支撐計(jì)劃（2012BAD1680305，2012BAC23B01）的支持；南京信息工程大學(xué)作為國(guó)家“雙一流”建設(shè)高校，江蘇省也給予了“雙一流”學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目大力支持，為本專著成果的集成提供了重要的人力資源與平臺(tái)保障。同時(shí)，本專著成果也凝練了相關(guān)合作研究及地方委托項(xiàng)目的研究思路與方法，為本成果的集成發(fā)揮了積極促進(jìn)作用。本專著的主要成果已在多年前完成，并得到了同行專家的一致認(rèn)可；項(xiàng)目依托單位原擬定總體出版工作進(jìn)展報(bào)告及文集，后來(lái)由于參與單位工作進(jìn)展不同步，凝練成為本專著的時(shí)間被幾次推后。目前所集成的研究進(jìn)展，更多的是南京信息工程大學(xué)及新疆林業(yè)科學(xué)院的部分研究工作，王讓會(huì)教授等集成、凝練、撰寫完成了最終書稿。在相關(guān)研發(fā)工作中，南京信息工程大學(xué)王讓會(huì)、徐德福、李琪、孑L維才、呂妍、吳明輝、王龔博、陸志家、姚健等開展了相關(guān)野外工作；李成、鐘文、丁玉華、左成華、吳可人、趙文斐、彭擎等團(tuán)隊(duì)成員，先后圍繞著水資源利用、植被生產(chǎn)力、土壤碳儲(chǔ)量、生態(tài)安全評(píng)價(jià)、地理信息圖譜、水土耦合研究的學(xué)科特征等方面開展了相關(guān)信息搜集與文獻(xiàn)梳理工作；同時(shí)，鐘文、丁玉華、左成華針對(duì)相關(guān)科學(xué)問題，也開展了相關(guān)實(shí)際研究工作。相關(guān)研究歷程都成為本成果的重要基礎(chǔ)，豐富了本成果的研究思路與現(xiàn)實(shí)結(jié)果。新疆林業(yè)科學(xué)院寧虎森研究員作為項(xiàng)目發(fā)起人與課題研究負(fù)責(zé)人之一，在項(xiàng)目實(shí)施過程中做出了重要貢獻(xiàn)。其團(tuán)隊(duì)成員吉小敏、盧筱莉、郭靖、古麗尼莎·卡斯木等在樣地監(jiān)測(cè)與調(diào)查分析等方面，為本項(xiàng)目的完成發(fā)揮了不可替代的作用。中國(guó)科學(xué)院生態(tài)與地理研究所張慧芝高級(jí)工程師在土壤、水文要素分析評(píng)價(jià)及制圖等方面，也開展了諸多工作。項(xiàng)目依托單位中國(guó)石油新疆油田分公司為項(xiàng)目實(shí)施開展了大量前期工作，建設(shè)了二氧化碳減排林（CDRF），提供了項(xiàng)目實(shí)施的基礎(chǔ)，確保了項(xiàng)目的順利進(jìn)展。趙福生、張福海、胡偉江等為保障項(xiàng)目實(shí)施做出了積極貢獻(xiàn)。
　　水是生態(tài)環(huán)境保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可替代的重要自然資源和環(huán)境要素。在全球范圍內(nèi)，水資源不合理利用及水污染等問題，嚴(yán)重地影響了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，威脅著人類的福祉。在這種背景下，水土耦合關(guān)系、水熱耦合關(guān)系、水碳耦合關(guān)系以及與之密切關(guān)聯(lián)的生態(tài)安全等問題備受學(xué)者們關(guān)注。2020年3月22日，是第28屆世界水日，3月22-28日是第33屆中國(guó)水周；中國(guó)以“堅(jiān)持節(jié)水優(yōu)先，建設(shè)幸福河湖”為主題倡導(dǎo)資源節(jié)約型綠色發(fā)展理念。2020年3月23日，是第60個(gè)世界氣象日，其主題為“氣候與水（Climate and Water）”，力圖讓各國(guó)人民了解和支持WMO（世界氣象組織）的活動(dòng)，喚起人們對(duì)氣象工作的重視和熱愛，推廣氣象學(xué)在相關(guān)行業(yè)及領(lǐng)域的應(yīng)用。2020年初，世界范圍內(nèi)的COVID-19（2019新型冠狀病毒）嚴(yán)重肆虐，200多個(gè)國(guó)家和地區(qū)受到了病毒影響，給人類的可持續(xù)發(fā)展提出了嚴(yán)重挑戰(zhàn)；重新審視人類的發(fā)展理念，遵從生態(tài)倫理，深刻體會(huì)“人類命運(yùn)共同體”理念，比任何時(shí)候都更有現(xiàn)實(shí)意義。我們必須以守望地球的情懷，遵循自然規(guī)律，團(tuán)結(jié)協(xié)作，科學(xué)應(yīng)對(duì)當(dāng)前以及未來(lái)地球系統(tǒng)發(fā)生的任何問題，為共筑人類美好未來(lái)不懈努力！