氣候變化的現(xiàn)象范文

時間:2023-12-22 18:02:00

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氣候變化的現(xiàn)象

篇1

關鍵詞:氣候變化 水文學 模型

近些年來,隨著極端氣候出現(xiàn)的頻率越來越高,氣候變化問題已經成為世界各國及社會公眾最普遍關注的環(huán)境問題之一。由于自然循環(huán)和地球氣候系統(tǒng)的擾動,引起水分循環(huán)的變化,從而引起水資源在時空上的重新分布以及水資源數(shù)量的改變,最終對社會經濟與世界各國的發(fā)展產生深刻的影響。研究氣候變化問題不但對氣候對水文系統(tǒng)的影響和建立大氣環(huán)流模型與水文模型的耦合有幫助,而且對未來水資源系統(tǒng)的運行管理、開發(fā)利用及規(guī)劃設計具有重要意義。

1 氣候變化對水文學的影響分析

通過降水變化和溫度兩個要素對各主要水文要素產生影響,氣候變化主要是依靠這兩個方面來影響至區(qū)域水文系統(tǒng)。

1.1 降水。降水是一切水資源的總來源。由此便會引發(fā)部分地區(qū)發(fā)生暴雨和干旱,從而導致蒸發(fā)和降水的增加,氣溫的升高會導致水文循環(huán)愈加激烈。

1.2 蒸發(fā)。實際情況下,蒸發(fā)還受其它因素的影響。通常情況下,當其它條件沒有太大變化,氣溫升高將導致區(qū)域潛在蒸發(fā)增加。

1.3 徑流。徑流是氣候變化中水文水資源系統(tǒng)響應研究的重點。

1.4 土壤水分。在氣候變化下,含量受到影響而改變現(xiàn)有的時空分布規(guī)律,土壤水分影響著區(qū)域蒸發(fā)和徑流的形成,在溫帶地區(qū),降水變化對土壤水分的影響相對較小。氣候變化下,土壤水分的響應程度低于徑流的響應程度。土壤水分的變化百分率比降水的變化百分率更大,但大多是集中于干旱流域。

氣候變化對水文系統(tǒng)有非常大的影響,而在傳統(tǒng)研究水文學時,僅僅是從降水開始以后加入研究,到流域出口斷面;同樣氣象學家的研究對象也是到降水時止。這樣便割裂了水的循環(huán),忽視了氣候-水文之間的相互作用。決定氣候變化因子不僅僅是大氣內部的過程,還有各種物理化學過程,包括下邊界(陸地水文- 生態(tài)、海洋系統(tǒng))和大氣上邊界(太陽行星系統(tǒng))等等。

正確認識氣候-水文的相互作用,對我們進行水文設計、開發(fā)利用和運行管理有重大意義。以往在陸地水文循環(huán)與氣候系統(tǒng)間存在一個誤區(qū),這就是氣候學者較少研究流域水文循環(huán)動力機制與反饋作用,氣候/ 天氣過程研究僅僅到降水為止,把陸地水文過程看作是靜態(tài)的,水利(水資源) 工程設計:要求的水文計算,未來被看作是過去的重復或外延。這種假定值得商榷。都是以幾十年-幾百年時間尺度的水文過程穩(wěn)定不變?yōu)榍疤帷?/p>

下面以長江中下游地區(qū)為例,簡要說明流域洪水頻率的變化。

南京下關水文站自1912年到1991年70年水位資料中(缺失1938-1946年資料),其中9.0m以上水位在1940年以前只有一次,1941年到1960年二十年間有2次,而1960-1991年三十年來已發(fā)生7次。

如果根據(jù)1912年至1991年70年最高水位資料分成一段及三段分別推算各段水位出現(xiàn)頻率,結果見下表。

由此可見,近年最高水位的統(tǒng)計特性有顯著的變化,最高水位的出現(xiàn)也越來越頻繁。盡管流域的下墊面條件發(fā)生很大改變是呈現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因之一,但是近年來溫度的升高無疑也是影響水位變化的重要因素,而且這種影響會越來越顯著。

據(jù)有專家分析,長江中下游地區(qū)在21世紀中后期由于受到溫室效應影響,氣溫在各種排放情景下都將持續(xù)增加,其中21世紀中期的年平均溫度將增加1.8-2.8℃,到21世紀末,增加值會達到3.1℃-4.3℃。氣溫的升高使得降水量也顯著增加。陳玲飛,王紅亞在《中國小流域徑流對氣候變化的敏感性分析》中根據(jù)模型計算得到,長江中下游地區(qū)氣溫每升高1℃、2℃,降水量增加4.1%、8.4%。

2 建立基于GCMs的流域水文模型

在全球氣候變暖的大背景條件下,全球的降水量分布必然發(fā)生改變,有些地區(qū)降水量增加,有些地區(qū)降水量減少,因此建立研究可靠穩(wěn)定的氣象/水文模型將是未來水文學發(fā)展的前沿。

在水文設計中,一般根據(jù)水文資料來建立適合本流域的水文模型,然后根據(jù)設計情況的降水來推求洪水過程,繼而對本流域提出相應的對策措施。同樣,水文氣象模型的建立也可以遵循這樣幾個步驟:其中水文模型的建立與未來氣候變化情景的生成是關鍵。

2.1 設計或選定未來氣候變化情景。

2.2 計算分析區(qū)域水文循環(huán)過程及水文變量,以選定的未來氣候變化情景作為模型輸入。

2.3 選擇、建立及驗證流域水文模型。

2.4 根據(jù)水文水資源的變化規(guī)律和影響程度,評價氣候變化對水文水資源的影響,提出相適應的對策和措施。

目前,生成未來氣候變化情景的方法有任意情景設置、長系列水文氣象資料的統(tǒng)計相關法和基于GCMs 輸出等3種基本方法。選擇和使用區(qū)域水文模型來評價氣候變化對水文水資源的影響時,應考慮下列幾個因素:模型的內在精度;模型率定和參數(shù)變化;現(xiàn)有的資料及其精度;模型的通用性和適用性;以及與GCMs的兼容性。目前,用于估算區(qū)域水文水資源對氣候變化響應的水文模型主要有以下三大類:經驗統(tǒng)計模型、概念性水文模型、分布式水文模型。

3 存在問題

基于GCMs的水文模型,存在以下不足:①研究內容主要集中在氣候變化對流域徑流平均變化的影響上,而有關氣候變化對水文極端事件的影響研究相對薄弱。②GCMs的輸出結果和水文模型耦合的研究法存在不足。主要存在由陸面水溫的降水與徑流過程都存在很強的次網格不均勻性產生的精度問題,已經缺乏對水文物理過程和大氣系統(tǒng)內部變化等的深刻認識,氣候情景的生成、水文模型的結構以及GCMs與水文模型在不同時空尺度的轉化等方面的不確定性因素而引發(fā)的不確定性問題。③模型的單向性問題,此氣候模型輸出的產品驅動流域水文模型,水文模型給出水文要素變化,而模型輸入僅僅只有生成的氣候情境,是一種被動式接受的反響型模型,此法并未體現(xiàn)水文過程-大氣相互作用互為反饋的功能,缺乏真正的水文模型與氣候模型的耦合研究。

4 結語

隨著計算機和觀測技術的快速發(fā)展,人們對全球氣候和區(qū)域氣候的研究更深入,通過新模型的建立和預測,氣候變化對水文學的影響研究更加完善。

參考文獻:

[1]陳濤.中國網民關于氣候變化的認知狀況調查[J].價值工程, 2011(32)

[2]郭慶春.全球氣候變化機理和預測研究[J].價值工程,2012(15)

篇2

關鍵詞:氣候變化;影響;適應;農業(yè)

一、嫩江縣氣候條件的基本特征

嫩江縣位于黑龍江省西北部,屬于中溫帶半濕潤大陸季風氣候,冬季長而寒冷,夏季短而多雨。年平均氣溫較低,無霜期80-130天,雨熱同季,年日照2,728.2小時,年平均氣溫為0.4℃,全縣從南至北積溫在2500-1600℃之間,相對濕度年變化明顯,夏冬季相對濕度大,均大于70%,春秋季相對濕度小,均小于70%,最大8月份79%,最小4-5月份達0。全縣降水多受季風影響,以冷鋒雨和氣旋雨為主,集中在6-9月份,南少北多,北在550-600毫米,南在500毫米左右,年降雪量140-150毫米。幅員面積150萬平方千米,耕地面積67萬平方千米。自然環(huán)境適宜大豆、小麥、甜菜和馬鈴薯等作物生長,是黑龍江省的麥豆主產區(qū),重要的商品糧基地縣。

近年來,由于全球氣候變暖趨勢越來越明顯,以及嫩江縣大規(guī)模開發(fā),再加上土地不合理利用,環(huán)境保護不力,區(qū)域性環(huán)境變化顯著,主要有:降水階段性明顯,暴雨次數(shù)增多,雨水量大,氣溫呈波動性上升,凍土層深度持續(xù)減少,自然災害逐年嚴重。

二、氣候變化的影響

全球氣候變化和高強度人類活動深刻改變了嫩江流域水文循環(huán)過程及其規(guī)律,加劇了水資源的短缺和時空變異性,相繼帶來支流河道斷流、水旱災害頻發(fā)、濕地退化和土壤次生鹽漬化等一系列突出的水與生態(tài)環(huán)境問題,已成為制約流域經濟社會可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。以及未來氣候變化對水資源影響的不確定性,必將對區(qū)域水安全、糧食安全和濕地生態(tài)安全帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。

1、降水變化

2012年嫩江縣降水量531.5毫米,比常年多49.1毫米,比去年多200.6毫米。降水分配不均,主要集中在初夏、秋季和冬季。其中,1-2月降水偏少,春季降水比常年偏少,夏季比常年偏少,秋季比常年偏多,11-12月比常年偏多;降水峰值月出現(xiàn)在6、9月,降水量6月為140.1毫米,9月為175.2毫米。

夏季高溫少雨、干旱

6月上旬降水偏多,降水量86.4毫米,同比多300%。后半月開始連續(xù)高溫天氣,直至7、8月持續(xù)降水偏少,8月降水僅26毫米,出現(xiàn)嚴重干旱,對農作物生長帶來不利影響。

秋季降水嚴重偏多,9月份出現(xiàn)二次暴雨洪澇災害。

秋季降水嚴重偏多,9-10月降水量為211.5毫米,比歷年多182%,秋季和9月降水之多均為歷史上最大值。9月份降水量為175.2毫米,比常年多228.7%。全縣基本普降暴雨二次,造成嚴重秋澇,對秋收工作帶來嚴重不利影響。

2、自然災害情況

嫩江縣近幾年來由于氣溫上升的影響,氣候變化不穩(wěn)定,異常氣候出現(xiàn)的概率將大大增加,氣候變化特別是由于氣候變化導致的極端氣候事件發(fā)生頻率和強度的增加使農業(yè)生產面臨產量波動增大、布局與結構調整、成本與投資增加等問題。氣候災害的時常發(fā)生嚴重影響了嫩江的農業(yè)生產。而產量不穩(wěn)定的主要原因是來自氣候災害特別是低溫、旱澇的綜合影響,是大幅度大面積減產的主要因素。

3、氣候變化對農業(yè)土壤生產力的影響

氣候變暖后,土壤有機質分解加快,化肥釋放周期縮短,要想保持原有的肥效,就需要加大施肥量,不僅增加了投入,對土壤和環(huán)境也不利。其揮發(fā)、分解、淋溶流失的增加對土壤和環(huán)境十分有害。因此,氣候變暖引起的農業(yè)成本投入的增加和對農業(yè)的影響也不可低估。

4、氣候變化使農業(yè)病蟲害發(fā)生的頻率增加、危害程度加劇

隨著氣候變暖,作物生長季延長,昆蟲在春、夏、秋三季繁衍的代數(shù)將增加,而冬溫較高也有利于幼蟲安全越冬。高溫還為各種雜草的生長提供了優(yōu)越的條件。因此,氣候變暖可能會加劇病蟲害的流行和雜草蔓延。氣候變暖后,各種病蟲出現(xiàn)的范圍可能擴大,即向高緯地區(qū)延伸。在高溫條件下,由于作物的生育期縮短,作物、雜草和病害之間的相互關系會以不同的方式對氣候變化做出反應,因而病害感染的方式有可能改變。氣候變暖還會改變作物和禽畜病原體的地理分布,目前局限在熱帶的病原和寄生組織將會蔓延到亞熱帶甚至溫帶地區(qū)。這意味著這些地區(qū)將不得不施用大量的農藥和除草劑,而這又將加劇環(huán)境污染。

三、適應氣候變化對農業(yè)影響的適應對策

1、不斷提高農業(yè)對氣候變化的應變能力和抗災減災水平。北方一些干旱和半干旱地區(qū)降水可能趨于更不穩(wěn)定或者更加干旱,這必將對農業(yè)生產造成不利影響。因而,這些地區(qū)要以改土治水為中心,加強農田基本建設,改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境,建設高產穩(wěn)產農田,不斷提高對氣候變化的應變能力和抗災減災水平。

2、選育抗逆品種,采用穩(wěn)產增產技術。針對未來氣候變化對農業(yè)的可能影響,分析未來光、溫、水資源重新分配和農業(yè)氣象災害的新格局,改進作物品種布局,有計劃地培育和選用抗旱、抗?jié)?、抗高溫和低溫等抗逆品種,采用防災抗災、穩(wěn)產增產的技術措施,預防可能加重的農業(yè)病蟲害。

3、科學地調整種植制度,適應氣候變暖。大氣中二氧化碳濃度上升,氣候變暖,生長期延長,對我國北方糧食生產可能有利,因而要充分利用這一機緣,科學地調整種植制度,大力發(fā)展黑龍江的糧食生產。

篇3

一、將氣候變化的內容及原因引入課堂,增強學生責任感

在有關氣候變化教育中,清晰的想學生闡述氣候變化的起因,才能讓學生從根源上去認識了解氣候變化,進而加強保護意識。目前存在的氣候問題有溫室效應、酸雨、臭氧層被破壞等,氣候變暖已經演變成了當前的一種自然現(xiàn)象了,它們形成的原因主要是因為人類無節(jié)制的焚燒化石燃料或者是樹木,造成過多的溫室氣體二氧化碳生成,從而吸收紅外線,經過長期的累計形成了氣候變暖。造成氣候變化的原因還有很多,包括人的急劇增多,致使生態(tài)環(huán)境失衡;人為造成的環(huán)境污染,生活垃圾的大量排放、丟棄、有毒害物質的大量涌入海洋,破壞了海洋生態(tài)環(huán)境等,這些都造成氣候的變化,造成了人類生存面臨極大的威脅。氣候變化會造成海平面上升,一種是由于海水受熱膨脹引起,另一種是由于北極南極洲上冰川的融化造成的。氣候變化會影響生態(tài)環(huán)境,對大自然造成危害。還會影響水循環(huán),致使自然災害等,不光這些,還影響農作物產量的,致使減產等等。通過對氣候變化的內容和原因進行分析,讓學生能將環(huán)境問題重視起來,激發(fā)學生的責任感,并通過學習了解這些,讓學生自覺的規(guī)范自己日常生活的行為,盡量從人為因素上去減少對環(huán)境的破壞,對氣候的破壞。

二、挖掘氣候變化的科學內涵,找去高中地理教學隱藏信息

由于教材的篇幅受到限制,很多知識表述并不能完全呈現(xiàn)在學生的面前,這就需要深入去課本中所隱藏的信息,從課本中挖掘出氣候變化的科學內涵,找出更深層次的內容,為學生提供思考空間。對于高中地理課本中沒有清晰的闡述的知識,教師可以對課本信息進行適當?shù)募庸こ鰜硎闺[藏在其中的內容呈現(xiàn)出來。如教材中將全球平均氣溫變化曲線圖和大氣中二氧化碳濃度增長曲線圖對比,找出差異,將有利于學生全方位的了解氣候變化之因,人類的活動會影響二氧化碳的濃度,二氧化碳的濃度會對氣溫的上升造成影響,從兩種曲線圖的波動規(guī)律進行分析,可以了解二氧化碳并非影響氣溫的唯一因素,氣溫還受其他因素影響;通過挖掘分析課本中的知識,有利于學生更透徹全面的了解知識,更科學的認識知識。合理科學的找出氣候變化的應對措施,是教育的終極目標。有效的挖掘教材中的隱藏信息,讓學生通過分析,去尋找緩解氣候變化的對策。如在課本中有關減少二氧化碳排放途徑的具體措施中,可以挖掘出減少排放二氧化碳的原材料和增加二氧化碳的吸收系統(tǒng)兩種有效措施。學生通過在這兩方面考慮,追溯到二氧化碳的來源,進而了解要使用清潔型能源、降低消費、增加摘種綠色植物等有效的方法來減少二氧化碳排除,增加二氧化碳吸收。從而真正的了解了知識,并運用知識解決問題,找出對策。

三、將有關氣候變化前后知識相關聯(lián)

篇4

關鍵詞:氣候變化;森林災害;法律防治

中圖分類號:F840.66 文獻標識碼:A

文章編號:1005-913X(2014)02-0051-02

在研究如何應對氣候變暖的過程中,森林生態(tài)系統(tǒng)起到了不可或缺甚至是中流砥柱的作用,尤其是利用森林碳匯應對氣候變暖是一個關鍵措施。然而,由于森林是一個極易遭受氣候變化等自然災害侵襲和意外事故影響的生態(tài)系統(tǒng),氣候變化必將對森林災害以及森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定帶來嚴重的影響。

森林災害是世界七大自然災害之一。森林災害主要是指由于自然變異或者人為因素引發(fā)的,并對森林資源的正常發(fā)育或者森林生態(tài)系統(tǒng)的平衡造成破壞或者損失,進而給林業(yè)產業(yè)造成經濟損失或人員傷亡的自然現(xiàn)象及人類行為。[1]研究已經表明全球氣候變化特別是CO2濃度增加和溫度升高的情況下,森林生態(tài)系統(tǒng)將受到嚴重的破壞,系統(tǒng)結構、空間格局、組織成分、分布范圍以及系統(tǒng)生產力等都將發(fā)生變化。此外,氣候變化還會使得部分物種的適生面積擴大,種群迅速擴張,一些生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)干旱的頻率加大,荒漠化加重,脆弱性增加等等。[2]森林是對氣候變化比較敏感的一類物種,作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,氣候變化將導致森林災害風險的增加。

一、氣候變化現(xiàn)狀

氣候變化已經成為當今全球普遍關注的國際化問題。自《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》生效以來,以氣候變暖為主要特征的氣候問題就引起了國際各界政府、社會組織和科學機構的高度重視。眾所周知,導致氣候變暖的關鍵因素就是大氣中CO2濃度的增加。相關研究成果顯示,全球大氣CO2的濃度已從19世紀60年代以來的280μmol/L增長到了現(xiàn)在的387μmol/L。并且,近十年大氣中CO2的濃度仍以4%的速度增長,到2050年以后,大氣中CO2的濃度將會是現(xiàn)在的兩倍。[3]因此,隨著氣溫升高,溫室效應的加劇,氣候變暖和極端氣候事件頻發(fā)的趨勢將會長期存在。

二、氣候變化對森林災害的影響

(一)氣候變化對森林生物災害的影響

森林生物災害主要可以從兩方面進行表述,即森林病蟲害和森林鼠害。據(jù)普查,我國森林年均病蟲害發(fā)生面積為934萬hm2,超過年人工造林面積,直接導致經濟損失和生態(tài)價值損失達880(億元/a)。全國森林鼠害的年均面積約為150萬hm2,其中以西部地區(qū)最為嚴重。[4]我國已經成為了世界上森林災害發(fā)生面積最大,損失最為嚴重的國家。在新的氣候背景下,氣候變暖將進一步加劇森林生物災害的嚴峻性。

1.氣候變化使有害生物的繁殖速率增加,種群快速增長

溫度對生物的繁殖發(fā)育有著至關重要的作用。由于氣候變暖,森林有效積溫增加,許多森林害蟲的生理過程、發(fā)育周期將大大提前,繁殖速率、適應能力和存活率也大大提高,從而導致世代數(shù)和群密度增大,種群快速增長。

2.氣候變化使病蟲害的適生區(qū)域擴大,危害程度加重

全球氣候變化對森林病蟲害的分布區(qū)系和危害范圍有著重要的影響。氣候變暖使森林害蟲的越冬代北移,越冬基地增加,遷徙范圍擴大,從而大大的拓寬森林有害生物的適生區(qū)域,主要呈現(xiàn)出向高海拔和兩極方向擴展,區(qū)系分布由南向北變遷的整體趨勢。[5]

3.氣候變化縮短病蟲害的發(fā)生周期,增大發(fā)生頻率

隨著氣候變暖,森林植被的物候期也在發(fā)生著相應的改變。由于有效積溫增加,許多昆蟲的物候期提前,從而導致世代數(shù)目增加,病蟲害的發(fā)生周期縮短。例如天幕毛蟲的發(fā)生周期一般為14或15年,但近些年曾于1971年、1985年、1995年在牡丹江,1965年、1974年、1984年、2002年在吉林白城相繼爆發(fā);安徽的潛山馬尾松毛蟲1973年以前爆發(fā)周期為10年,1973年以后則為3-5年。[6]由此可見,氣候變化使得許多森林病蟲害的發(fā)生周期縮短,發(fā)生頻率加大,進而導致森林生態(tài)系統(tǒng)的健康水平嚴重下降,抗災能力大幅降低。

4.氣候變化使森林鼠害面積明顯增加,危害程度嚴重加劇

我國森林鼠害主要發(fā)生在生態(tài)脆弱區(qū),以內蒙古林區(qū)以及西部干旱地區(qū)最為嚴重,每年發(fā)生約66萬hm2以上。[7]隨著氣候變暖,新的環(huán)境對老鼠的存活和繁殖提供了更為適宜的條件,活躍期延長,加之當前人們對綜合治理鼠害的疏忽,使得老鼠大量繁衍和種群密度急速增加,鼠害的危害程度將遠遠勝于過去。

(二)氣候變化對森林非生物災害的影響

1.對森林火災的影響

森林火災的發(fā)生是火源、可燃物、氣象等環(huán)境因子交互作用的結果,其中氣象因素是導致森林火災發(fā)生的關鍵因子之一。氣候變化對自然林火影響的范圍、 程度和頻率取決于森林經營歷史、干旱頻率及程度、病蟲害爆發(fā)以及其他因素等。氣候變化對森林火災的影響主要包括以下幾個方面,首先,氣溫升高,降水減少,蒸發(fā)加大,地被植物干燥,高溫、干旱、大風等極端氣候的頻率和發(fā)生強度加大,從而森林火險等級和森林火災發(fā)生的頻率將明顯提高;[7]其次,森林植被的種群組成和分布區(qū)域改變,使森林火災的發(fā)生與蔓延呈現(xiàn)出一定的時空規(guī)律性;再次,氣候變化導致病蟲害的頻發(fā),促進了可燃物條件的形成,加劇了極端高溫干旱區(qū)火災頻率及特大火災的可能性;并且,由于火源分布、氣象條件和可燃物的分布改變,林火的發(fā)生的準周期也將發(fā)生明顯的波動,并逐漸呈現(xiàn)出縮短的變化。[8]

2.對氣象災害和地質災害的影響

氣候變化導致的森林氣象災害主要有凍災、雪災、風災、旱災、洪澇、雹災、高溫等。其中冰雪、洪澇等災害又會進一步的引發(fā)水土流失、流泥石、滑坡等次生地質災害或者火災的發(fā)生。例如2008年,我國南方發(fā)生的低溫雨雪冰凍災害,導致林木大批折斷受損,并且地表可燃物大量增加,平均地表可燃物載量超過50(t/hm2),嚴重超過高強度大火的標準30(t/hm2)。[9]1987年的大興安嶺森林大火也是由于長期干旱引發(fā)的。目前,氣候變暖導致的旱災是我國影響面最廣的氣象災害,并且還常出現(xiàn)多種災害復合疊加的現(xiàn)象。

三、關于森林災害的法律防治

(一)加快完善森林災害法律防治體系的必要性

在氣候變化凸顯的今天,以“預防為主,防治結合”的環(huán)境方針為指導,從生態(tài)、經濟、社會等各方面加快建立切實可行的森林災害法律保障制度,完善森林災害法律防治體系,不僅有利于推動和實現(xiàn)森林生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展,對于防止氣候變暖也有著十分重大的意義。

首先,就環(huán)境保護而言,在應對氣候變化歷程中,森林對減緩氣候變化起著至關重要的作用,尤其是森林碳匯功能,是減緩氣候變暖的關鍵措施。應對氣候變化,森林資源是主力;其次,就推進經濟發(fā)展而言,氣候變化將增加林業(yè)災害的易發(fā)性和頻發(fā)性,從而增大林業(yè)產業(yè)的風險,保護森林是林業(yè)經濟可持續(xù)發(fā)展的基本保障;再次,就森林生態(tài)系統(tǒng)的自身特點而言,氣候變化所帶來的森林破壞在規(guī)模和程度上都會有一定的擴展,然而森林生態(tài)系統(tǒng)一旦遭到破壞,其恢復將是一個漫長的過程,控制森林災害的發(fā)生是維護森林生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要方面;最后,就森林資源的保護和管理體制而言,我國的森林災害防治法律機制嚴重滯后,不夠完善,在與經濟社會快速發(fā)展的客觀要求相比,仍存在不小的差距。加快完善森林災害法律保障機制的步伐,是促進森林資源可持續(xù)發(fā)展的關鍵。

(二)關于森林災害法律防治的幾點建議

1.將森林災害法律防治與應對氣候變化有機結合

森林災害的頻發(fā)與氣候變化有著必然的內在聯(lián)系,森林災害法律防治體系應該把災害防治與氣候變化結合起來。一方面,把防治森林災害作為應對氣候變化的一項重要措施,在制定森林災害防治的政策規(guī)劃和開展的法律活動中,把氣候變化因素考慮進去,跳出為防治而防治的定勢;另一方面,把應對氣候變化作為防治森林災害的戰(zhàn)略行動,提高應對氣候變化的主動性和緊迫性。其中,減緩和適應是應對氣候變化的兩個主要方面,減緩氣候變化與森林災害防治的結合就是:制定并完善相應的森林保護法律法規(guī),加大人工造林力度,充分利用森林資源的碳匯功能來減緩氣候變化;適應氣候變化與森林災害防治的結合就是:在更好的掌握氣候變化形勢的情況下,制定切實可行的森林災害防治政策,完善森林災害防治機構的建設,加強森林災害應急系統(tǒng)的構建,開展適應氣候變化的森林資源培訓和宣傳工作。

2.完善森林災害防治法律法規(guī)體系

氣候變化背景下,森林災害的發(fā)生往往出現(xiàn)新型災害、復合型災害、次生災害或者衍生災害跨區(qū)域發(fā)生或一起并發(fā)的現(xiàn)象,針對常規(guī)森林災害制定的的單行法現(xiàn)和政策制度已嚴重滯后。亟需制定綜合性的防災治災法或以森林保護法為統(tǒng)帥,再針對各種可能發(fā)生的森林災害制定更加具體、實施性強的單行法規(guī),從災害的預防、監(jiān)測、預警、應急處置、風險管理、恢復重建、救濟救助等各層面都做出具體規(guī)范,并在防災治災的各個環(huán)節(jié)提出應對氣候變化的一體化要求。

3.健全森林災害地方管理體制,確立區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控機制

氣候變化背景下,我國森林災害管理體制層次比較廣泛化,不夠具體細致,以致無法應對新的森林災害防治局面。因此,在各級政府設立由政府統(tǒng)一領導,綜合協(xié)調政府各相關部門的專門機構,根據(jù)災害發(fā)生的等級和特征,形成同一災害區(qū)域多個地方政府參與的聯(lián)合防控機制,協(xié)調建立森林災害跨區(qū)域防治的檢測預警系統(tǒng),實施資源和信息共享、應急響應聯(lián)動等措施。

4.加強森林災害的防治能力建設和法律救助機制

以法律手段為保障,高效運行救助機制是應對氣候變化帶來的新的森林災害風險的重要環(huán)節(jié)。由于森林災害后果嚴重,需要建立森林災害風險分擔和轉移機制,通過金融、保險等多元化機制實現(xiàn)森林災害的經濟補償和損失轉移分擔,如生態(tài)補償政策,森林保險制度和建立專門的森林災害保障基金等。風險分擔機制應與森林救濟、產業(yè)恢復等減災和適應手段相結合。此外,還可以進一步探索社會化的捐贈救助基金體制,充分的發(fā)揮公益慈善機構在森林災害保障中的作用,拓寬救助資金的來源和渠道,充分基層自治組織和社會組織的聯(lián)合防御、救助發(fā)揮的作用,彌補政府救助的不足。

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篇5

內容摘要:氣候變化引發(fā)了一系列自然災害,為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須要建設氣候變化適應性城市。對城市脆弱性的分析,有助于提高城市應對氣候變化的能力。本文以寧波市為例,根據(jù)當?shù)貧夂蜃兓白匀粸暮Φ谋碚魈攸c,分析城市脆弱性所在,提出規(guī)劃氣候適應性城市建設、構建減災防災體系的對策建議。

關鍵詞:氣候變化 城市脆弱性 氣候變化性適應城市 減災防災體系

“加強應對氣候變化能力建設,為保護全球氣候做出新貢獻”,“強化防災減災工作”,十七大報告明確了應對氣候變化和防災減災工作。氣候變化問題是全球面臨的重大共同挑戰(zhàn),應對氣候變化,涉及資源能源、生態(tài)環(huán)境、經濟社會、內政外交和國家安全的方方面面。全面提升應對氣候變化的能力,不斷提升氣候、生態(tài)、環(huán)境保護的層次和水平,同時在科學發(fā)展觀基礎上構建氣候適應性城市的防災減災體系,提升全社會防災減災能力。

城市脆弱性的內涵與構成

(一)城市脆弱性的認識

城市脆弱性包括城市生態(tài)脆弱性、城市環(huán)境脆弱性、城市鄰里關系脆弱性、城市能源脆弱性、城市安全脆弱性等(喻小紅等,2007)。從生態(tài)系統(tǒng)角度來說,城市脆弱性就是指城市生態(tài)系統(tǒng)在面臨外界各種壓力和干擾(包括人類活動的擾動和自然界的各種壓力),可能導致城市出現(xiàn)損傷和退化特征的程度的一個衡量。城市脆弱性有側重于從生態(tài)系統(tǒng)角度來分析的,也有側重于自然災害來研究城市脆弱性。其實這兩個方面對城市脆弱性的研究,都是從城市的風險源角度進行的分析,自然災害是城市脆弱性的風險源表現(xiàn)形式,而生態(tài)環(huán)境則是自然災害的根本原因。城市脆弱性研究的應該是承災體―城市面臨由于人類活動引起的生態(tài)環(huán)境變化所導致的自然災害的脆弱程度。

(二)城市脆弱性的內涵

本文研究的是氣候變化背景下的城市脆弱性,尤其是城市針對自然災害的脆弱性;氣候變化是人類活動引起的,氣候是城市里的生態(tài)系統(tǒng)所面臨的環(huán)境因素,氣候變化帶來了各種各樣的自然災害。因此,這里的城市脆弱性包括三個要素:第一,與氣候變化有關,第二,與氣候變化引起的生態(tài)環(huán)境問題有關,第三,與氣候變化引起的生態(tài)環(huán)境問題帶來的自然災害有關。

根據(jù)脆弱性概念的內因和外因分析,城市脆弱性的承災體主要包括城市自身,城市的基本設施、公共設施,城市內的社區(qū)、居民等(以下統(tǒng)稱“城市”),這是城市脆弱性的內因。由于不同城市的地理位置、地質結構、人口規(guī)模、基本設施、社區(qū)居民設置等各不相同,因此不同城市的脆弱性程度也各不相同。城市脆弱性的外因主要是城市的生態(tài)環(huán)境及其所引發(fā)的自然災害(詳見圖1);種類不同、強度不同,生態(tài)環(huán)境及自然災害作為風險源的危險性也不同,由此引發(fā)的城市脆弱性也不同。

(三)城市脆弱性的構成

脆弱性的結構經歷了從敏感性和應對能力組成的二元結構,到敏感性、暴露性、應對、適應能力等組成的多元結構;從內在風險的自然狀態(tài)、或可能受傷害程度的經濟社會狀態(tài)的單一維度,到自然、社會、經濟、環(huán)境、制度等組成的多維度結構。本文認為,城市脆弱性結構在脆弱性結構的基礎上,應該包括了敏感性、應對能力和恢復力。敏感性強調的是承災體的本身屬性,由其物理性質(結構)決定,在災害發(fā)生前就客觀存在;應對能力主要是城市的社會經濟系統(tǒng)在災害發(fā)生過程中表現(xiàn)出來的抵制能力,持續(xù)在災害發(fā)生過程中;恢復力是災害發(fā)生后表現(xiàn)出來的經濟社會系統(tǒng)的恢復能力,多用城市社會經濟系統(tǒng)盡可能恢復至災害發(fā)生前狀態(tài)所需的時間、精力和效率來衡量,偏重于災害發(fā)生以后(見圖2)。

氣候變化下的城市脆弱性

(一)氣候變化的界定

氣候是長時間內氣象要素和天氣現(xiàn)象的平均或統(tǒng)計狀態(tài),通常由某一時期的平均值和離差值表征。氣候變化是指氣候平均值和離差值兩者中的一個或兩者同時隨時間出現(xiàn)了統(tǒng)計意義上的顯著變化。平均值的升降,表明氣候平均狀態(tài)的變化;離差值增大,表明氣候狀態(tài)不穩(wěn)定性增加,氣候異常愈明顯。氣候變化不但包括平均值的變化,也包括變率的變化。氣候變化一詞在政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的使用中,是指氣候隨時間的任何變化,無論其原因是自然變率,還是人類活動的結果?!堵?lián)合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)第一款中,將“氣候變化”定義為:“經過相當一段時間的觀察,在自然氣候變化之外由人類活動直接或間接地改變全球大氣組成所導致的氣候改變。”UNFCCC因此將因人類活動而改變大氣組成的“氣候變化”與歸因于自然原因的“氣候變率”區(qū)分開來。

氣候變化(Climate Change)主要表現(xiàn)為三方面:全球氣候變暖(Global Warming)、酸雨(Acid Deposition)、臭氧層破壞(Ozone Depletion)。本文采用UNFCCC對氣候變化的定義,即側重研究人類活動所引起的氣候變化,暫且不考慮自然原因引起的氣候變率。

(二)氣候變化對城市的影響

IPCC第三次評估報告提供的預測結果是,本世紀末全球平均氣溫可能上升1.4℃-5.8℃。未來變暖的變幅取決于人類采取什么樣的生活和生產方式,但全球氣候總的變化趨勢仍繼續(xù)向變暖的方向發(fā)展。氣候變暖將對全球的生態(tài)系統(tǒng)、各國經濟社會的可持續(xù)發(fā)展帶來嚴重影響。氣候變化是事關生態(tài)與環(huán)境保護、能源與水資源管理、食物安全和人類健康以及人類社會可持續(xù)發(fā)展的重大問題,是人類社會生存和發(fā)展面臨的一個巨大挑戰(zhàn)。人類活動所引起的氣候變化主要表現(xiàn)人為增暖,溫度升高造成的影響表現(xiàn)為:北半球高緯地區(qū)的早春農作物播種,林火和蟲害對森林的影響;歐洲與熱浪相關的死亡率,某些地區(qū)的傳染病傳播媒介,以膠北半球中高緯地區(qū)的花粉過敏;在北極地區(qū)冰雪上狩獵和旅行,在低海拔高山地區(qū)的運動等。城市及其系統(tǒng)受到了氣候變化和氣候變異的影響,如山區(qū)人居環(huán)境遭受冰川湖泊爆發(fā)洪水的風險加大;海平面升高和人類的發(fā)展,增加了許多地區(qū)海岸帶洪水造成的損害。

(三)氣候變化引發(fā)的自然災害

氣象災害占了中國自然災害較高比例,而極端氣象現(xiàn)象與氣候變化、尤其是氣候變暖高度有關。又由于我國人口眾多、自然環(huán)境相對惡劣,自然系統(tǒng)和人類社會對氣候變化的敏感性高等因素,容易遭受自然災害的侵襲;同時,由于經濟發(fā)展相對落后,技術水平較低,基礎設施不完善,以及有效資源管理手段缺乏等原因,我國自然系統(tǒng)和人類社會在災害發(fā)生過程中對自然災害的應對能力相對低下,由此所致的災后重建恢復能力也較差。我國較易遭受的自然災害,包括:洪澇災害。據(jù)國家防汛抗旱總指揮部統(tǒng)計顯示,截止2009年8月24日,全年直接經濟損失711億元,共有29個省份不同程度發(fā)生洪澇災害。暴雨泥石流。2010年8月7日甘肅舟曲因特大暴雨引發(fā)的泥石流至今讓人觸目驚心;2010年8月12日起,由于連日的強降雨天氣,四川多地發(fā)生特大山洪泥石流災害,直接經濟損失達11.6億元。海平面上升。我國是世界上受海平面上升影響最嚴重的地區(qū)之一。中國全海域海平面平均上升速率為2.5毫米/年。2004~2006年,中國全海域海平面都高于常年,其中2006年比常年高71毫米。與2003年相比,2004~2006年中國全海域海平面呈起伏上升趨勢,各海區(qū)海平面變化趨勢與全海域一致。海平面上升不僅會造成我國沿海地區(qū)土地資源的嚴重損失,而且會嚴重影響沿海地區(qū)的重要工程設施和沿海城市發(fā)展。這些自然災害和其他氣候變化引發(fā)的自然災害都是城市脆弱性的外因,增加了城市脆弱性的強度。

適應氣候變化的城市脆弱性:以寧波為例

(一)寧波氣候變化的趨勢和特點

寧波氣候變化的趨勢。2010年初以來,歐洲各國遭遇“50年罕見暴風雪和寒冬”,美國發(fā)生“罕見冰暴天氣”,澳大利亞“火熱水深”,我國北方遭遇50年一遇嚴重旱災……作為地球村的一個“角落”,寧波市也出現(xiàn)了歷史同期罕見的冰雹天氣。IPCC(國際政府間氣候變化專門委員會)第四次評估報告(2007年)認為:最近100年地球經歷了以增暖為主要特征的氣候變化,從1906年至2005年全球年平均地表溫度上升了0.74℃,最近50年增暖趨勢更加明顯,達到每10年升高0.13℃。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,同全球氣候一樣,寧波市氣候也在發(fā)生明顯的改變,其中1980年至2005年,寧波每10年氣溫升高0.74℃,升溫幅度明顯高于全球平均。寧波的年降水量雖然沒有發(fā)生趨勢性改變,但降水日數(shù)明顯呈現(xiàn)減少趨勢,降水日數(shù)的減少主要是小雨日數(shù)的減少,而中雨以上降水日數(shù)呈現(xiàn)緩慢增加趨勢,這表明寧波出現(xiàn)強降水的幾率在增加。同時,寧波市年平均風速出現(xiàn)減小趨勢,8級以上大風天氣也呈現(xiàn)減少趨勢,但影響寧波市的臺風個數(shù)呈緩慢增多趨勢。此外,寧波市的大霧天氣減少,陰霾天氣增多,降雪日數(shù)明顯減少。

寧波氣候變化的特點:以2010年為例。2010年1~6月全市平均氣溫13.7度,比常年同期偏高0.6度;全市平均降水量912.4毫米,比常年同期偏多26.4%。2010年上半年寧波市天氣氣候有如下幾方面的特點:連陰雨天氣頻繁出現(xiàn)。2010年以來寧波市已出現(xiàn)5次長連陰雨過程,分別出現(xiàn)在1月31日~2月11日(雨日11天)、2月25日~3月9日(雨日12天)、3月30日~農歷2010年3月初二(雨日16天)、5月13日~23日(雨日9天)、6月14日~7月1日(雨日16天),比常年明顯偏多。寒潮天氣近年罕見。2010年1月份和2月份寧波市各出現(xiàn)了一次寒潮天氣,為近年來所罕見。1月20日~22日的寒潮過程,24小時降溫幅度10.7℃,48小時降溫幅度14.7℃,最低氣溫2.1℃。2月9日~11日的寒潮過程,48小時降溫幅度13.1℃,最低氣溫達到1.9℃。浮塵天氣影響空氣質量。受北方沙塵暴天氣影響,3月21日寧波市出現(xiàn)了自2007年4月2日以來最嚴重的浮塵天氣,寧波市區(qū)空氣污染指數(shù)高達500,空氣質量為重度污染。

(二)寧波氣候變化引發(fā)的自然災害及特征分析

1.寧波的自然災害。寧波的自然災害主要是由一些惡劣天氣(干旱、臺風)引起的,如洪水,洪澇,海水侵蝕及山體滑坡。臺風影響期主要集中在7月至9月,每年平均2.8次。超強臺風(雨量>= 200毫米)每隔幾年發(fā)生一次,給寧波帶來嚴重損害。1953年以來,共有四個超強臺風登陸寧波。由臺風引起的暴風雨給寧波造成了巨大損害,例如,第5612號強臺風給象山縣造成了巨大損失,第9711號臺風造成的損失超過45億元。暴風雨年均2-5場,集中在6月到7月初的雨季期和8月至9月的臺風期,其中9月暴發(fā)頻率較高。從空間分布來看,寧海縣的暴風雨比其他縣市區(qū)更多。暴雨通常會引起洪水災害,例如1988年7月30日由暴雨引起的洪水災害致100多人死亡。干旱通常發(fā)生在8月至9月,在梅雨期之后,特別是在寧海,象山等縣山區(qū)每2-3年發(fā)生一次,而其他地區(qū)一般4-5年一次。

2.氣候變化的頻率和強度分析。根據(jù)寧波城市的氣候變化趨勢和特征,現(xiàn)對寧波氣候變化及其所引發(fā)的自然災害的城市脆弱性進行分析。氣候變化及其自然災害可用變化頻率(Frequency)和變化強度(Severity)進行描述,臺風在寧波出現(xiàn)頻率不高,影響強度相對較小;而熱浪和暴風雨出現(xiàn)頻率較高,對城市的影響強度也大;干旱則屬于出現(xiàn)頻率高,影響強度相對??;暴風雪和洪水出現(xiàn)頻率較低,影響強度較大。

(三)氣候變化適應性城市建設:以寧波市為例

1.寧波城市脆弱性的總體分析。寧波的自然災害主要位于中國大陸東部海岸線中段長江三角洲南端,擁有漫長的海岸線,島嶼星羅棋布,歷史上有自然災害,如熱帶氣旋(臺風)和由其引起次生災害,如洪水、洪澇、滑坡和海水入侵。根據(jù)最近OECD的研究,寧波是世界前20個對于氣候變化高風險和高脆弱性的城市之一,并且從預測的暴露人口和資產角度而言是全球三大高危城市之一。一個有適應能力的城市是指了解其面對的災害并控制其發(fā)展,同時系統(tǒng)地通過災害風險管理和后續(xù)活動來適應氣候變化所帶來的影響。寧波旨在通過降低城市應對當前自然災害和預期氣候變化影響的脆弱性來提高城市適應氣候變化的能力(見圖3)。

2.寧波建設氣候變化適應性城市。規(guī)劃氣候變化適應性城市建設。寧波氣候變化適應型城市項目旨在建設城市準備和減少現(xiàn)有自然災害及氣候變化預期影響的能力,編制地方應對行動計劃以形成未來計劃的行動并將研究的成果融入到現(xiàn)有的規(guī)劃過程中,如十二五規(guī)劃。氣候變化適應型城市框架主張將氣候變化和災害風險管理納入城市規(guī)劃管理主流。鑒于氣候變化及其對最貧困社區(qū)的影響的明確證據(jù),氣候變化問題納入發(fā)展規(guī)劃是一個高度優(yōu)先事項。氣候變化與災害風險和貧困間的聯(lián)系強調要增強社會、經濟和環(huán)境的防御性,特別是在有高度密集資產和人口的城市。城市管理者需要具體的局部驅動戰(zhàn)略,以幫助他們通過規(guī)劃識別、減少、管理和應對風險。這種積極規(guī)劃的目的在于明顯減少其脆弱性,管理氣候變化和有關自然災害的潛在影響。

構建減災防災體系。寧波市政府高度重視發(fā)展防災減災體系。為了抗擊自然災害,過去幾年投入了大量的財力和物力用于高標準海塘、防洪、小流域綜合治理和城市災害應急體系建設。經過多年的努力,幾乎所有建成的海堤都達到了50年一遇標準。但隨著經濟的快速發(fā)展,新的事業(yè),遷移,城市規(guī)模都在不斷增加,越來越多的新災害和次生災害頻繁發(fā)生,例如2007年的洪澇致使部分城市交通癱瘓?,F(xiàn)有的防災減災系統(tǒng)無法滿足要求。研究如何在一個更宏觀的區(qū)域建設防災減災體系以促進城市的可持續(xù)發(fā)展能力是當前一項重要而且緊迫的課題。

構建減災防災體系和建設氣候變化適應性城市的路徑

(一)構建減災防災體系的建議

第一,提高城市對氣候變化和自然災害的災前適應能力。加強極端氣候變化和重大氣候現(xiàn)象及其影響的中短期預報和精細化預報,提高重大氣象災害預報的準確率和時效性,形成全國性、多層次、布局合理的氣象監(jiān)測預報網絡,實現(xiàn)災害性氣候事件的預警分析和風險分析。

第二,加強城市對氣候變化和自然災害的災中應對能力。建立不同級別自然災害應急處置制度和響應制度,建立分級響應、屬地管理的縱向組織指揮體系,構建信息共享、分工協(xié)作的橫向部門協(xié)作聯(lián)動體系,建立政府、企業(yè)、群眾共同響應的災害應急處置體系。

第三,加速城市對氣候變化和自然災害的災后恢復能力。充分發(fā)揮政府在災后重建中的重要作用,政府要從組織領導、保障措施、責任落實以及政策措施等方面,切實做好災后的重建恢復工作。政府加強資金和物資管理,強化督促檢查,統(tǒng)籌處理災后重建與做好日常工作的關系,確保災后恢復重建工作扎實推進。

(二)建設氣候變化適應性城市的路徑分析

首先,要厘清全球、全國以及本地區(qū)氣候特征、氣候變化趨勢,尤其是極端氣候現(xiàn)象,理清人類經濟社會系統(tǒng)與氣候變化之類的相互關系,從人類經濟社會活動角度減輕和減緩其對氣候變化的影響。因此,要加強對氣候變化專項規(guī)劃的制定和建設,充分運用規(guī)劃的提綱挈領作用統(tǒng)籌協(xié)調各部門(區(qū)域)的應對氣候變化行動。在規(guī)劃基礎上,加強國家層面上的氣候變化立法工作,以法律規(guī)范全社會的經濟社會活動,明確各自責任和義務,切實實現(xiàn)有利于人類可持續(xù)發(fā)展氣候安全。

其次,要充分發(fā)揮科技對氣候變化的支撐作用。通過利用科技加大氣候變化規(guī)律研究、氣候變化趨勢預測、氣候變化影響分析、提高氣候變化的預測性,增強應對氣候變化的針對性、有效性和科學性,以減輕已經存在或可能發(fā)生的氣候變化對人類經濟社會的負面影響。

最后,要提高氣候變化適應性城市的防災減災能力。應對氣候變化和防御極端氣候災害能力是體現(xiàn)未來20年和諧社會建設水平與國家綜合國力的一個重要方面,應把應對氣候變化和防災減災納入國家安全體系,動員全社會力量,共同增強防災減災、抵御極端氣象災害的能力,降低氣候變化的風險,提高農業(yè)生產、水資源保障、公共衛(wèi)生等領域適應氣候變化的能力。

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篇6

關鍵詞:氣候變化;社會主體;實踐

中圖分類號:R122文獻標識碼:A文章編號:16723198(2010)01007302

1 氣候變化及其原因分析

《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(UNPCCC)第一款中,將“氣候變化”(Climate Change)定義為:經過相當一段時間的觀察,在自然氣候變化之外由人類活動直接或間接地改變全球大氣組成所導致的氣候改變。氣候變化最典型的特征就是全球氣候變暖了。美國國家冰雪數(shù)據(jù)中心的報告以及挪威南森環(huán)境與遙感中心的監(jiān)測結果都表明,2009年9月北極地區(qū)海冰面積達到至今為止最小值,為510萬平方公里。

諾貝爾獎獲得者R K Pachauri表示:氣候變化是經科學證實的事實。降水變化、熱浪、洪水、干旱等的范圍和強度都在上升。尤其是這些變化對北極冰川的融化起極大的加速作用,導致海平面上升,對于珊瑚礁、大型三角洲地帶(如加爾各答、達卡、上海)以及一些沿海島國的影響十分不利。據(jù)有關專家估計,到2100年,全球氣溫預計會上升1.1℃到6.4℃,如果真是那樣,那后果將不堪設想。全球變暖引起一系列重大問題:大量動植物滅絕、農作物產量減少、生態(tài)系統(tǒng)失調、沿海洪災威脅等,還會導致人類某些疾病的分布范圍擴大和傳播速度加快,且因各種奇異病死亡率上升,由此引發(fā)的各種政治問題和暴力沖突也將越來越突出。

也許人類會歸咎大自然的無情,其實這很大一部分是由于人類對自然的掠奪式開發(fā)和利用,原因大概可分為兩方面:第一,自然原因(也可稱不可抗力因素)如火山爆發(fā),地球內部活動引起的一系列運動;還有太陽活動對地球的地表溫度有較大影響如耀斑爆發(fā)。另外存在著影響氣候的異常現(xiàn)象――厄爾尼諾現(xiàn)象。第二,人為因素。自工業(yè)革命以來,科技發(fā)達和文明進步導致人類以自我為中心,堅持“人類中心主義”以及我行我素的生產和消費觀念,過度地向大自然排放二氧化碳和其他溫室氣體。加之人類對森林的大肆破壞,世界人口的增加,人類所產生的溫室氣體是累積增加的,而自然因素是不規(guī)則的非周期性變化。

因此,雖然氣候變化的大趨勢難以改變,但是我們可以通過各種努力減緩氣候變化,至少不應該加快其惡化進程。如果僅僅把人類的全面發(fā)展理解為物質和精神的全面享受,一味走“人類中心主義”,最后只會導致自然界對人類的無情報復。恩格斯曾經指出:“我們不要過分陶醉于我們人類對自然界的勝利,對于每一次這樣的勝利,自然界都對我們進行報復。每一次勝利,起初確實取得了我們預期的結果,但是往后和再往后卻發(fā)生完全不同的、出乎意料的影響,常常把最初的結果有消除了?!边@就是警示我們不要只看眼前利益,必須為了人與自然的和諧發(fā)展而進行人類實踐活動,要不然,受到傷害的還將是人類自身。

2 減緩氣候變化的主體意愿及能力分析

氣候本身的全球性決定了減緩氣候變化必須全人類共同努力,不僅僅是某些國家或地區(qū)甚至某些政府或領導的事,這更是事關每個社會主體的問題,必須引起重點關注。當前,無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家都為減緩氣候變化作出了相應的政策和法規(guī),各國政府還積極地研究技術開發(fā)與創(chuàng)新,甚至設立專門的機構應對氣候變化,以加強防控和災后重建工作的進行。除了政府方面的努力,許多志愿團體也紛紛用自己的行動呼吁拯救地球。再者,許多關于氣候變化的會議不斷舉行,如近日正在哥本哈根舉行的氣候變化大會,是包括全球190多個國家在內的各國代表聚集商議減緩氣候變化,旨在制定一個彌補原來各國所達協(xié)議的不足的更加公平和有效的國際氣候制度。

然而,他們往往注重自上而下的政策、法規(guī)、會議的舉行和磋商,或者是集中在財政和技術方面,忽略了至關重要的一個方面,即作為社會主體的個人的行為對于減緩氣候變化的重要性。個人與社會是辯證統(tǒng)一的關系,它們相互制約,相輔相成。馬克思指出:“人的本質并不是但個人所固有的抽象物。在其現(xiàn)實性上,它是一切社會關系的總和。”因此如果過多注重“個人利益”“眼前利益”“人類中心主義”,而不同時強調“社會利益”“長遠利益”“人與自然和諧的生態(tài)主義”的有機統(tǒng)一,即使從人的“類”的本質來說也是互相矛盾的。和諧社會的構建是以人與人、人與自然的和諧相處為基礎的,因此,社會主體應該以強烈的社會責任感關注并積極地參與利于氣候的社會實踐。

因此,社會主體會面臨兩方面問題:

第一,社會主體(社會個人)是否愿意為減緩氣候變化做貢獻。假如通過網絡或者現(xiàn)場的做一個問卷調查:面對氣候變化的一系列嚴峻現(xiàn)狀,為了人類和自然的長遠發(fā)展,創(chuàng)造良好的氣候環(huán)境,你是否愿意為減緩氣候變化做貢獻呢?相信,95%的人的回答是肯定的。但是只憑著這個問卷調查并不能充分表明他們會在具體生活中身體力行。社會主體愿意并不代表就能去實踐或者說是積極地有益的實踐。

那么,針對沒有意愿的個體可通過宣傳和教育,培養(yǎng)其主體意識,主體意識是指公民作為社會主體所應當擁有的權利意識和義務觀念,他們之所以沒有意愿,是因為他們沒有意識到,當他們不斷地從自然界獲取資源和能源,實現(xiàn)自己權利的同時,還必須為自己向大自然排放的各種垃圾和有害氣體的行為履行義務。當然,有意愿也并不代表就能為減緩氣候變化作出正面的貢獻。

第二,社會主體是否有能力為減緩氣候變化做貢獻。目前,青少年對氣候變化的了解甚少,甚至現(xiàn)代大學生了解不夠多,還有廣大的農民朋友和務工人員更是“文盲”, 這就談不上做貢獻了。究其原因,還是我們教育體制的滯后性導致的,為了提高減緩氣候變化的能力,應該從中小學開始抓起,全面注重科普知識的普及。

這一點丹麥的做法是非常值得借鑒的,丹麥教育部要求各類在校教師和學生在2008至2009年間加強氣候方面的教育,所有教學大綱都要增加與氣候相關的內容。具體方法有如建立全國性傳播和宣傳網;在丹麥教育系統(tǒng)網站上設置了專項內容;氣候教育與“可持續(xù)發(fā)展教育”相結合等等。也許學生暫時不能為減緩氣候變化作出大的貢獻,但是,經過學校教育和學習,他們會把自覺地帶到家庭甚至社區(qū),在往后的生活和工作當中,在有一定的財力和人力情況下,會運用所學知識科學地進行節(jié)能減排的實踐活動。對于非在校學生的社會個體,可以通過廣大社會媒體(如影視、報紙、雜志)把環(huán)保知識逐漸大眾化,通過各種社會團體志愿活動,讓廣大個人熟知節(jié)能減排的基本技巧,徹徹底底地進行氣候變化知識的“掃盲運動”。這樣,才會在力所能及范圍內盡力實踐。

3 減緩氣候變化的個體實踐

俗話說:“說得好不如做得好”,在有意愿和有能力的情況下,還需要社會主體的親自實踐才能對減緩氣候變化有所作用。

一方面,對于國家,其實踐就是積極地開展國際合作、探索新技術、設立相關的機構。某些國家或地區(qū)因氣候變化引起的災害,其他國家應相互支援。尤其發(fā)達國家,同樣災害程度,他們的應變能力會比發(fā)展中國家和不發(fā)達國家強,可以避免巨大的財產損失和生命安全。且節(jié)能減排的措施他們完全有能力來控制,但他們?yōu)榱死鎱s不愿意去實踐。

另一方面,對于個人,其實踐涉及到生產和生活諸方面。假如舉行一場關于氣候變化知識的考試:如夏天空調一般應該設為多少度,是否應該使用一次性產品,是否應該減少駕駛及精明駕駛,等等。相信人們的答卷一定會非常準確,但這些具體考試內容又有誰會真正落到實處。

因此,我認為,要落實行動的話,作為社會主體應該從以下幾方面做起:

第一,樹立適度的“憂患意識”。 春秋史學家左丘明曾說過:“居安思危,思則有備,有備無患。”適度的憂患意識會給我們適當?shù)奈C感和壓力,從而時刻反思自身改變世界的活動,唐君毅認為:“憂患意識使人不再從無常的天那里祈求降幅,而反省自身之修德配天,把傳統(tǒng)宗教下的天德,轉化為自覺的人德,這正是理性的運用。”由此看來,憂患意識在應對氣候變化的實踐中十分重要。

第二,逐步形成有助于減少溫室氣體排放的生活方式和消費模式。社會主體的日常行為習慣雖然難以立刻改變,但是這可以通過主體的憂患意識和責任意識時刻提醒自己的細節(jié)行為。隨處可見主題對減緩氣候變化做的努力,例如,節(jié)約用火、熱水、冷氣,使用有能源效益的產品,關掉無需使用的電器,隨手關閉電源,減少待電狀態(tài),減少駕駛等都是個體力所能及的事,何樂而不為呢?

第三,充分發(fā)揮主觀能動性,積極地利用現(xiàn)有技術和自然規(guī)律改造世界。主觀能動性是人類所特有的,認識世界和改造世界中有目的、有計劃、積極主動的有意識的活動。既然氣候變化是大部分由于人類非科學地改造自然引起的,那么我們現(xiàn)在應該做的就是必須重新認識現(xiàn)實狀況,根據(jù)自然的發(fā)展變化規(guī)律,充分發(fā)揮主觀能動性,努力尋求和諧的人與自然發(fā)展關系的道路。

第四,一貫堅持“和諧”的天人合一觀念,并實踐于主體活動中?,F(xiàn)代生活中追求更好的物質條件是大多數(shù)人的理想。這本并沒有錯,但是要時刻注重平衡發(fā)展,就像我國在2006年把經濟發(fā)展思路由“又快又好”轉變?yōu)椤坝趾糜挚臁?充分顯示了把環(huán)境問題放在首位,發(fā)展經濟固然重要,但與自然的和諧更加重要。

恩格斯指出:“我們每走一步都要記住:我們統(tǒng)治自然決不像統(tǒng)治異族人類那樣,決不是像站在自然界之外的人似的,相反地,我們連同我們的肉、血和頭腦都是屬于自然界和存在于自然界之中的。”人類是自然界系統(tǒng)的一個重要組成部分,人類沒有理由去破壞這個整體的發(fā)展。氣候環(huán)境是自然界系統(tǒng)的另一個組成部分,氣候變化會直接影響整個自然界的惡性發(fā)展。而人的全面自由發(fā)展又是有賴于自然界系統(tǒng)的正常運轉的,如果自然界系統(tǒng)這個整體的運行受到破壞,又何來的人類的全面自由發(fā)展。雖然難以做到先天下之樂而樂,何不先天下之憂而憂,把減緩氣候變化的意識內化為自我的主導意識,這樣,大家一起攜手共進,相信往后和再往后的氣候環(huán)境會不斷地改善的。

參考文獻

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篇7

關鍵詞:氣候變化 水土保持因素 人類因素

中圖分類號:P46 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2010)09-103-03

氣候變化問題是當今世界非常重視的一個全球性熱點難題。氣候變化不僅和各種自然因素有關,例如太陽輻射的變化、宇宙沙塵濃度的變化、地球軌道的變化、大陸漂移、火山爆發(fā)和植被變化等,并且還受到各種各樣的人類活動的影響。人類對氣候的認識也經歷了一個從靜態(tài)到動態(tài),從穩(wěn)定到突變的過程,并且仍然處于發(fā)展階段。這是因為氣候變化的原因十分復雜,因為不僅每種影響因素都難于定量定性研究,而且這些復雜的影響因子還是多尺度重合的。

THOMAS研究了近一千年的全球氣溫變化,認為在工業(yè)革命之前的氣候變化主要由太陽輻射和火山爆發(fā)等自然因素控制,而工業(yè)革命之后人類活動的影響則成了主要原因。例如,人類的工業(yè)排放和土地,土地覆蓋變化等改變全球地表反照率和生物地球化學循環(huán)過程,進而改變大氣的成分和地表能量交換過程,最終對全球氣候產生了廣泛而且巨大的改變。另外拉迪曼認為,人類活動對于氣候的影響在農業(yè)誕生時就開始了,歐洲、印度和中國的早期農民砍伐森林是造成二氧化碳增加的原因,同時,種植稻谷和馴養(yǎng)牲畜產生的大量的甲烷,也在一定程度上增加了溫室氣體。而人類活動引起的氣候變化與自然變化的最大不同是他的變化趨勢是非周期循環(huán)和單調發(fā)展的,其積累效應是不可低估的。

在2009年,EOS發(fā)表了一份關于地球科學家們對于氣候變化的觀點的研究概要。有一個問題是:“你們認為人類活動是影響全球氣候變化的決定性因素嗎?”地球科學家們達成統(tǒng)一認識后認為,雖然自然因素造成氣候變化是毋庸置疑的,但是人類的影響也很重要,出了人類排放的二氧化碳以外,這些影響還包括各種各樣的第一級影響因素,并且這些關于人類對于區(qū)域和全球氣候的影響將會在接下來的幾十年中被持續(xù)關注。POGER PIELKE和KEITH BEVEN等在EOS中建議,在今后的氣候評估中要包含所有的人類對氣候的影響因素。這些影響因素除了溫室氣體排放之外,還包括人口膨脹、城市化、土地覆蓋和土地管理的變化、動物和昆蟲的動力學影響、區(qū)域和地區(qū)的水源可利用性變化、水污染和極端水文現(xiàn)象(洪水和干旱)等。實際上,水土保持對上述多個因素都有涉及,并且甚至會有重要的影響。比如在城市化的過程中的綠化與城市生態(tài)建設、土地植被的變化、土地利用、水污染和水土流失后激發(fā)的極端水文災害。

1、土地利用對區(qū)域氣候的影響

在我國,由于歷史上的長期墾伐,以及近代的過度開墾、放牧和深林砍伐等,引起了植被覆蓋狀況的巨大變化。土地利用變化引起的氣候變化的研究,是當今全球氣候變化研究中的熱點之一。在中國所有的土地利用情況中,四川的旱耕地又是其中很典型的情況之一。四川地域遼闊,地貌以山地和高原為主,農耕地分布廣泛,早耕地比重大,水土流失和與之相關的旱、洪災害等生產。生態(tài)問題突出,既導致農作物產量低而不穩(wěn),又給長江中下游帶來安全隱患。像這樣的土地利用不當而造成當?shù)厣鷳B(tài)破壞的例子在我國比比皆是,積小成多,這些土地利用情況的改變必將引起我國甚至全球氣候的改變,因此土地利用的變化一定是預測氣候變化時不得不考慮的因素。

如新疆地區(qū)的生態(tài)環(huán)境從過去的接近60年以來,已經迅速向荒漠化發(fā)展。雖然在這個過程中存在自然因素,但是人類活動在這個過程中極大的加快了荒漠化的發(fā)展,主要包括過度放牧和過度開墾、以及不合理的對自然資源的過度開發(fā),從而加劇了天然植被的破壞。水土流失、土地沙化和土壤鹽堿化。例如塔里木河下游泰特榪湖和瑪納斯河的瑪納斯湖的干涸,兩大沙漠的流沙面積和土地荒漠化面積的擴大以及天然植被的退化,均與人口的不斷增長、現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展、對水土資源的開發(fā)利用與日俱增等有密切的關系。根據(jù)對新疆地區(qū)氣候變化參數(shù)的分析表明,新疆的氣候增暖不僅與中國甚至于全球的氣候變暖趨勢基本一致,但是在年內變化中冬季升溫最明顯:另外新疆沙塵暴災害的發(fā)生頻率與強度也與全球的變化一致。因此可以看出,某一地區(qū)的環(huán)境變化,不僅對當?shù)兀踔習θ虻臍夂虍a生同步影響。然而這一地區(qū)的氣候變化較之全球又有其特殊性,比如新疆年內變化中冬季升溫最明顯,因此也反映出氣候變化的復雜性。

由于全國的土地利用情況在這些年發(fā)生了巨大的變化,為了探討其對我國氣候造成的變化,高學杰等使用RagCM3區(qū)域氣候模式,嵌套歐洲數(shù)值預報中心在分析資料,分別進行了中國區(qū)域在實際植被和理想植被分布情況下各15年時間長度(1987-2001)的積分試驗。他們估算的結果是:中國地區(qū)冬、夏季的季風環(huán)流加強;植被改變引起長江以南降水增多,黃淮、江淮氣溫降低,華南氣溫上升;中國北方降水減少,氣溫在西北部分植被退化的地區(qū)升高。這樣的結果和我國的氣候現(xiàn)狀基本一致,也可以看出土地利用的情況的變化在研究氣候變化時是不可忽視的,而且是相對重要的。

2、植被覆蓋變化對于區(qū)域和全球氣候影響的預測

植被對氣候的影響已經得到了廣泛的認識,研究認為全球氣候中已經包含了植被對氣候的反饋作用。就全球來說,植被的存在降低了反射率,增大了對太陽輻射的吸收,同時,蒸發(fā)的增大,加強了全球水循環(huán),在行星尺度上,植被的存在加強了經圈環(huán)流,還影響了季風環(huán)流。目前各國科學家都對各地的氣候變化做了各種各樣的預測,使用的模型主要有美國的NCAR模型和陸氣雙向耦合模式等。例如呂世華等對三江源的草地荒漠化做的預測。他們利用美國NCAR中尺度非靜力平衡模式MM5V36模擬分析了三江源區(qū)草地荒漠化對局地氣候的影響。三江源位于我國青海省南部,是長江、黃河、瀾滄江的發(fā)源地,總面積31萬km2,占整個青海省的總面積的43%,是世界上海拔最高、面積最大的濕地生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)預測,草地荒漠化后,地表反照率增加引起地面輻射平衡變化,晝夜溫差加大:土壤濕度和空氣濕度明顯減小,不利于現(xiàn)有植被生長:潛熱通量減小??偟膩碚f,三江源的草地荒漠化后區(qū)域氣候變得更加干燥,不利于植被生長和水土保持,氣候變得更加惡劣。陳玉春等也使用NCAR區(qū)域氣候模式RegCM2研究了西北植被覆蓋面積變化對我國區(qū)域氣候變化的影響,他們分別設計了三組試驗,植被面積擴大試驗、控制實驗和植被面積縮小試驗。結論認為,植被變化對氣候的影響是明顯

的,它對地面溫度、環(huán)流場、降水和土壤濕度、徑流量等都有明顯的影響。植被擴大,有利于高原及華北地區(qū)的降水,改善氣候環(huán)境,其模擬結果符合實際情況,比較可信,對于開展水土保持有一定的參考意義。

實際上,植被不僅會影響區(qū)域的氣候,還會對全球氣候造成影響。曾紅玲等利用陸氣雙向耦合模式R42 AVIM,通過有無植被覆蓋的對比試驗分析,總結了全球植被分布對氣候和大氣環(huán)流產生的潛在影響。認為全球植被的變化會對氣候和大氣環(huán)流產生影響。而且這種影響不只是局限在陸地表面及近地層,還可以向上延伸到對流層的中高層。植被的存在還增強了三圈環(huán)流,從而使現(xiàn)有的氣候和植被分布更加穩(wěn)定。

3、生物土壤結皮對全球氣候的響應

作為一種特殊的生態(tài)現(xiàn)象,生物土壤結皮在干旱、半干旱和極地、亞極地區(qū)等脆弱生態(tài)區(qū)廣泛存在,生物土壤結皮對脆弱生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定、碳氮循環(huán)和生態(tài)平衡都具有重要意義。在沙地生態(tài)系統(tǒng)中,生物結皮是隨著沙地的逐漸固定而漸漸出現(xiàn)的,它的形成過程是:沙地中的藍藻隨風流動,先是流動性較大的絲狀藍藻在不穩(wěn)定的沙地上定居,隨著沙地的固定,形狀較小的藍藻出現(xiàn),然后早期的地衣和苔蘚出現(xiàn),然后隨著沙地固定時間的延長,演替進一步發(fā)展,最終形成地衣、苔蘚伴隨著藻類結皮的生物結皮。雖然在沙地生態(tài)系統(tǒng)中,苔蘚不是最初的沙丘定居者,但是它確實固沙的主要貢獻者,一次有人提出可以將苔蘚植物作為生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定或者退化的重要指針之一。

實際上,在全世界的干旱與半干旱地區(qū)都廣泛存在著生物結皮系統(tǒng),在那些植物生產力較低的生態(tài)系統(tǒng)中,結皮的常常成為當?shù)氐闹饕脖桓采w,因此它對生態(tài)脆弱區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)的維持和發(fā)展起著重要的作用。另外,許多研究者都認為生物結皮是干旱與半干旱生態(tài)系統(tǒng)至關重要的碳源和氮源,例如在阿拉斯加的北極海岸的苔蘚和地衣組成的結皮的平均覆蓋度達到25%,在極地地區(qū)他們因其產生的大量的泥炭更成為了陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要碳源:究指出,在北極和亞北極地區(qū),地衣的種類已經由于氣候變暖而減少,這更說明了生物結皮各項生理功能和新陳代謝與氣溫變化密切相關;隨著人類活動對臭氧層的破壞,進入到大氣層之類的紫外線也大量增多,而其中的UV-B對地衣會有較強的影響,因為有研究表明UV-B會對脫水地衣的光和作用、色素系統(tǒng)及DNA造成損傷:面對當前的氣候變化,特別是降水的改變,對生物土壤結皮也有重要的影響,因為土壤結皮僅在合適的水分條件下才能進行正常的新陳代謝。研究證明,在美國、澳大利亞和中亞,隨著氣溫的升高和夏季降水頻率的增多,地衣的生態(tài)多樣性急劇下降。

現(xiàn)在沙地和荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)的研究成為了國內外研究的特點。而一方面,結皮在沙地草原和荒漠生態(tài)系統(tǒng)中具有極其重要的作用:另一方面,生物土壤結皮的生長極其緩慢,需要幾十年甚至幾百年。一旦破壞,荒漠和沙地生態(tài)系統(tǒng)將在很長一段時間內難以恢復,對區(qū)域乃至全球的生態(tài)系統(tǒng)產生不可估量的影響。因此研究土壤結皮和氣候的關系具有十分重要的意義。所以,解決干旱與半干旱區(qū)域尺度下生物土壤結皮空間分布特征和規(guī)律極其對全球氣候的影響也成了一個亟待研究的問題。

4、結 語

由于當前世界上大部分的氣候變化的風險評估都是基于全球氣候模型的,是不全面的,因此我們今后應該加入基于環(huán)境和社會資源的地區(qū)性的風險評估。比如說,通過提高洪水頻繁地區(qū)或者臺風地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃和調整,做到不管發(fā)生什么樣的氣候變化,我們都能成功的有效適應。

篇8

全球氣候的任何異常變化,無一不對農業(yè)產生影響。而中國的農業(yè)更是容易受到氣候變化的影響,尤其是西北地區(qū),農業(yè)對氣候變化響應的脆弱性更加突出,研究應對氣候變化的技術對策表現(xiàn)得十分迫切。針對西北旱區(qū)農業(yè)應對氣候變化的技術難點問題,寧夏大學、中國氣象局蘭州干旱氣象研究所等單位組成的“農業(yè)應對氣候變化研究”團隊。旱區(qū)農業(yè)應對氣候變化研究者肖國舉博士便是其中的負責人之一,肖國舉是寧夏大學新技術應用研究開發(fā)中心研究員,多年來一直致力于西北農業(yè)應對氣候變化的影響及其技術對策研究。

肖國舉和他的團隊,長久以來堅持觀察和試驗,進行著積極而卓有成效的潛心研究,提出了創(chuàng)新性的研究成果。

首先,肖國舉和他的團隊,圍繞西北干旱半干旱區(qū)作物對氣候變化的響應方式、響應機制及其評價技術進行了深入的研究。通過代表區(qū)域野外定位試驗和資料分析,揭示了西北地區(qū)作物生理生態(tài)對氣候變化的響應特征。指出氣候變暖導致西北半干旱地區(qū)春小麥葉片的氣孔導度、光合作用和干物質積累減小而蒸騰速率增加,輪作種植的水分利用效率呈指數(shù)曲線減小,而增加灌溉后則呈直線減小;CO2濃度升高與補充灌溉組合可提高春小麥邊緣效應。研究成果為農業(yè)適應氣候變化提供了理論基礎。

其次,他們還系統(tǒng)研究了氣候變暖對西北地區(qū)作物播種期、發(fā)育期、產量、越冬作物的死亡率和病蟲害等的影響及成因和機理。發(fā)現(xiàn)氣候變暖使西北地區(qū)秋播作物播種期推遲,春播作物播種期提前;使有限生長習性的作物生長期縮短,使無限生長習性的作物生長期延長;干旱灌溉區(qū)棉花、玉米和春小麥對變暖響應的敏感性存在“熱量效用遞減”現(xiàn)象。研究成果為當?shù)卣才呸r業(yè)生產提供了科學依據(jù)。

第三,他們有針對性地研究適應西北半干旱地區(qū)氣候變化的農業(yè)技術對策。在半干旱地區(qū),全球變暖給春小麥生長發(fā)育和產量帶來不利影響,采用“覆膜壟上穴播”和“覆膜壟間播種”兩種栽培技術措施,進行了田間壟溝微集雨技術和春小麥生育期補充灌溉技術的研究。同時,進行田間壟溝集雨、地膜覆蓋、抗旱品種和集雨補灌等技術的組合研究。

第四,肖國舉通過系統(tǒng)分析氣候變化和人類活動,及其對西北地區(qū)農作物種植結構的影響及其關系。他發(fā)現(xiàn),近30年來,氣候和人類活動使得甘肅河西走廊干旱灌溉區(qū)作物種植格局,從以小麥為主轉變?yōu)橐悦藁ê陀衩诪橹?;西北半干旱區(qū)作物種植格局則從以小麥為主轉變?yōu)橐杂衩住⒍←?、馬鈴薯為主。

第五,肖國舉通過研究,確定了西北地區(qū)氣候變化對農作物生長、種植結構、地理分布和氣象災害等影響的評價指標,建立了評價方法,形成了評價體系,開發(fā)了操作簡單、界面友好的綜合評價服務系統(tǒng)。

第六,他還創(chuàng)新性的研究了氣候變暖對土壤環(huán)境的影響,確認了氣候變暖加速了微生物對土壤有機質的分解和植物-土壤養(yǎng)分循環(huán),土壤鹽堿化加劇,造成土壤肥力下降,導致耕地土壤質量退化。確定冬季增溫雖然有利于增加土壤有機質和有效磷,但是引起土壤過氧化氫酶、脲酶、磷酸酶活性明顯下降,土壤有效氮明顯減少,土壤PH值和全鹽含量明顯增加,直接影響春季作物的出苗和生長。

同行專家認為這些研究成果具有明顯的創(chuàng)新性,特別在氣候變化對作物生理生態(tài)、生長發(fā)育、種植結構、土壤鹽堿化的影響等方面有所突破,豐富了我國農業(yè)氣象學的內容,為國內外干旱農業(yè)氣象業(yè)務、科研和教學工作提供了新的科學基礎和重要參考。

肖國舉及其團隊的研究成果得到國家的肯定,國家正在逐步增加對研究的相關投入。他們還積極向地方政府,業(yè)務科研單位介紹和推薦研究成果,為地方政府出臺應對氣候變化決策提供了重要參考依據(jù),為業(yè)務科研單位應對氣候變化對策提供了理論基礎和技術支撐,取得了明顯的社會和經濟效益。

西北地區(qū),幾千年前曾經郁郁蔥蔥,植被茂密,孕育了華夏民族的祖先――炎帝和黃帝,開創(chuàng)了中華五千年文明;還孕育了光輝燦爛的西夏文明……如今,這里的農業(yè)該如何面對變化莫測的氣候?顯然,肖國舉等人的研究,為其提供了借鑒。

篇9

關鍵詞:氣候變化;糧食生產;影響與適應;敏感性;脆弱性;暴露度;恢復力

中圖分類號 X196;F062.2 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2014)05-0025-06

一般認為,敏感性是指氣候變化對系統(tǒng)的正負兩方面影響程度,影響可以是直接的,也可以是間接的;脆弱性是指系統(tǒng)易于遭受氣候變化(包括與氣候變率和長期氣候變化有關的極端事件)不利影響的程度及其恢復能力,它隨著系統(tǒng)所受到的氣候變化的特征、幅度、快慢以及系統(tǒng)的敏感性和適應能力而改變,是系統(tǒng)對氣候變化的敏感性和適應能力的綜合體現(xiàn)[1]。糧食生產系統(tǒng)對氣候變化的敏感性即糧食種植制度和布局、產量和品質等對氣候情景的響應程度。在相同的氣候情境下,響應的程度越大則敏感性越高。糧食生產系統(tǒng)對氣候變化的脆弱性是指糧食生產容易受到氣候變化的不利影響,且無法應付不利影響的程度水平,關注的是可能受到威脅和侵害的結果而非原因。由于中國幅員遼闊,氣候差異顯著,糧食生產系統(tǒng)對氣候變化敏感性區(qū)域特征復雜而明顯[2]。

需要特別注意的是,農業(yè)種植和養(yǎng)殖在長期栽培和馴化過程中對氣候變化的適應能力遠遠低于野生動植物,農作物和家畜家禽對氣候要素變化更為敏感[3]。IPCC 第五次評估報告不僅進一步明確了人類活動對氣候變化的影響,也更清晰地表述了氣候變化對經濟社會發(fā)展的影響[1]。種植業(yè)是氣候變化最敏感的領域之一,氣候變化引起了作物生育期、耕作制度等的改變,災害發(fā)生頻率和強度更加嚴重,給全球糧食生產系統(tǒng)和糧食安全帶來風險和壓力。保證農業(yè)可持續(xù)發(fā)展和糧食安全是應對氣候變化的重要目標之一。

1 糧食生產系統(tǒng)對氣候變化的響應

大量觀測資料及研究成果表明,氣候變化已經對作物生長發(fā)育、種植制度和產量品質都產生了不同程度的影響,利弊并存,但負面影響更多[4-6]。區(qū)域變暖延長了作物適宜生長季,溫度升高加快了作物發(fā)育速度, 縮短了實際生育期,大部分作物表現(xiàn)為全生育期縮短[6-7]。30%的農業(yè)氣象站點觀測到整個生育期(播種到成熟)和營養(yǎng)生長階段(播種到抽穗)呈縮短趨勢,水稻的移栽、抽穗和成熟期總體提前,隨著溫度升高,許多作物的種植界線向高緯度和高海拔移動[8-10]

作物產量已經對氣候變化顯示出較強的響應。1980年代以來的氣候變暖對東北地區(qū)糧食總產增加有明顯的促進作用,但是對華北、西北和西南地區(qū)的糧食總產增加有一定抑制作用 [11-12]。由于生長季內積溫增加,促進了作物產量提高[12]。1951-2002年間全國糧食總產量每10年大約增長3.2×105 t,其中小麥、玉米表現(xiàn)出對氣候變化的響應更顯著[13-14]。但是雨養(yǎng)農業(yè)比灌溉農業(yè)更易于遭受極端事件的影響,并且水分供應難于與熱量資源匹配,限制了增產潛力的實現(xiàn)[7]。氣候變化通過生物脅迫和非生物脅迫,給作物品質帶來一定的負面影響,包括改變碳含量和養(yǎng)分攝入量。CO2濃度增高,谷物蛋白質含量呈下降趨勢,其中小麥、水稻等降低10%-14%,大豆降低1-5%。與氮含量相同,礦物質含量也有相應程度的降低。極端氣溫和CO2的協(xié)同增加了水稻堊白度,降低水稻加工品質[14-15]。

氣象災害與病蟲害也呈現(xiàn)出新的變化。全國每年由于氣象災害造成的農業(yè)直接經濟損失達1 000 多億元,約占國民生產總值的 3%-6%[16]。影響中國農業(yè)經濟的最為嚴重的是干旱,其次是澇漬。2000-2007年間,每年干旱和洪澇的共同作用會使收獲產量損失相當于5萬hm2的播種面積。氣候變暖對越冬病蟲害有利,病蟲害侵擾的耕種面積大約由1970年的100萬hm2增加到2005年的345萬hm2,每年因病蟲害造成的糧食減產幅度約占同期糧食產量的9%[5,15]。

2 糧食生產系統(tǒng)對氣候變化的敏感性分析

2.1 作物布局與生長季

氣候變暖將延長作物的適宜生長季,縮短作物的實際生育期。如果氣溫增高l℃,水稻生育期日數(shù)平均縮短7-8 d,冬小麥平均縮短17 d左右,玉米平均縮短7 d左右,但地區(qū)之間存在差異。如果氣溫增高2℃,水稻生育期日數(shù)平均縮短 14-15 d,小麥平均縮短 34 d[16-17]。隨氣溫升高,主要作物品種布局也將發(fā)生變化。比較耐高溫的水稻品種將在南方占主導地位,還將逐漸向北方稻區(qū)發(fā)展;華北強冬性冬小麥品種,將被半冬性或弱春性的冬小麥品種取代;東北地區(qū)玉米的早熟品種逐漸被中、晚熟品種取代[3]。氣候變化將使西北地區(qū)復種指數(shù)繼續(xù)增加,復種作物適宜區(qū)海拔高度將升高 200 m 左右,復種面積將擴大 4-5 倍[18]。到2050年作物三熟制的北界北移500 km,從長江流域移至黃河流域,目前大部分兩熟制地區(qū)將被三熟制地區(qū)所取代,而兩熟制地區(qū)將北移至目前一熟制地區(qū)的中部[9,19]。在僅考慮熱量條件的基礎上,假設品種和生產水平不變,2050年一熟制區(qū)的面積將由現(xiàn)在的 62.3%縮小到 39.2%,三熟制區(qū)的面積將由目前的 13.5%擴大到 35.9%,二熟制區(qū)的面積基本保持不變 [19]。

2.2 作物產量與品質

作物產量和品質是反映糧食生產系統(tǒng)質量的核心指標。雖然氣候對作物產量的影響存在不確定性,但可以肯定的是,氣候變化影響作物產量穩(wěn)定的風險在增加,并且隨著時間的推移,這種威脅將繼續(xù)擴大[15]。產量對氣候變化的敏感性分析依據(jù)方式、情景和作物等的不同而不同。王馥棠在三種平衡GCM模式(GFDL, MPI和UKMO-H)產生的2050年氣候變化情景的基礎上,利用改進的三種作物模型(ORIZA1水稻模型,CERES-wheat和CERES-maize模型) 模擬出了作物產量的變化范圍[19](見表1)。除春玉米存在輕微增產的可能,其他作物均呈現(xiàn)不同幅度的減產,雨養(yǎng)春小麥下降幅度最大,對氣候變化的敏感性最強。

溫度升高及晝夜溫差縮小不利于作物品質形成,大氣中CO2 濃度增高也對品質造成負面影響。二者的交互作用對不同作物品質的影響盡管不同,但負面影響居多,并直接影響營養(yǎng)品質。比如大氣中CO2濃度增加,冬小麥、水稻和玉米品質均有所下降[22-23]。CO2濃度倍增環(huán)境下,冬小麥籽粒粗淀粉含量增加2.2%,而蛋白質和賴氨酸含量卻分別下降12.8%和4%;玉米籽粒氨基酸、直鏈淀粉、粗蛋白、粗纖維和總糖含量均呈下降趨勢;大豆籽粒粗蛋白含量下降0.83%。在溫度和CO2濃度均增加的環(huán)境中水稻籽粒蛋白含量降低,高CO2濃度使稻米的堊白率、堊白度極顯著提高,整精米率極顯著下降,蛋白質和氨基酸含量明顯下降[24-25]。

2.3 極端天氣事件和病蟲草害

未來北方大部分地區(qū)將持續(xù)暖干化,短期內干旱強化的趨勢不會根本緩解。亞熱帶地區(qū)將面臨高溫、熱害和伏旱的不利影響。同時極端天氣事件出現(xiàn)的頻率將有所增加。CO2的影響不僅與C3、C4類型有關,還與作物品種有關。同樣在CO2 濃度增高200 ppm試驗中,不同品種水稻產量增加幅度在3%-36% 之間[25]。FACE研究還表明,CO2的影響還因溫度、水分和養(yǎng)分供應情況的不同而不同。大氣中CO2與O3、溫度、土壤水分、光照等環(huán)境因子的協(xié)同影響也非常重要,作物的病蟲害地理范圍將向高緯度地區(qū)延伸,病蟲害發(fā)生頻度和危害程度將更為頻繁和嚴重[26-27],溫度升高還將造成雜草蔓延[15]。在氣候變化的大背景下,氣象災害和病蟲害現(xiàn)象的加劇,增加了糧食生產系統(tǒng)對氣候變化的脆弱性,導致了糧食生產系統(tǒng)的不穩(wěn)定性增加,同時需要增加殺蟲劑的使用,提高了糧食生產的經濟成本和環(huán)境成本[15]。

3 糧食生產系統(tǒng)對氣候變化的脆弱性和風險分析

脆弱性指系統(tǒng)易于遭受氣候變化不利影響的程度及其恢復能力,是敏感性和適應能力的綜合體現(xiàn)。討論脆弱性至少需要關注四個方面,即敏感性、暴露度、恢復力和適應。敏感性多是系統(tǒng)本身特性所決定的,與恢復力含義相近,但恢復力強調影響后的反應;暴露度既涉及系統(tǒng)本身也與外界因素相關;適應能力則更強調外界干預。

由于中國氣候類型多樣,農業(yè)具有較強的區(qū)域性特征,與自然生態(tài)、地理環(huán)境密切相關,對氣候變化的反應不同,但均表現(xiàn)出較強的敏感性[28-29]。農業(yè)生產系統(tǒng)具有相當高的復雜性,對環(huán)境要求表現(xiàn)在綜合性和系統(tǒng)性上。比如東北地區(qū)并不是單單因為熱量資源的改善,就可以帶來作物產量的明顯增加。其中水分供應以及水熱匹配至關重要,只用綜合條件滿足需求,才可以實現(xiàn)最大產量潛力[7]。一般而言雨養(yǎng)農業(yè)的暴露度明顯高于灌溉農業(yè),中國目前灌溉農業(yè)約占三分之一,大部處于雨養(yǎng)階段,這也是受干旱、洪澇等極端事件影響損失嚴重的主要原因[30-31]。總體上糧食生產系統(tǒng)對溫度、降水等指標的均態(tài)變化響應幅度較小,適應能力較強;但是對極端事件的響應和適應程度不一樣,事實上也非常復雜[32]。未來糧食生產系統(tǒng)的脆弱性主要是面對極端事件的影響,特別是在減小暴露度和提高適應能力兩個方面。減小暴露度的壓力也越來越大,不僅源于保證耕地面積數(shù)量的需要,還由于提高耕地質量的需要。所以適應能力建設需要不斷完善,不斷加強,對氣候變化而言,糧食生產系統(tǒng)的適應能力建設沒有完成時,只有進行時。

受到氣候變化特別是極端事件沖擊之后,系統(tǒng)本身的承受力、抵抗力以及應急措施是恢復力的直接表現(xiàn)。目前大多作物生產的恢復力不強,既與作物生產系統(tǒng)內部要素有關,也與人為調控能力有關。作物生產上可以從作物品種本身和環(huán)境條件兩方面著手加以改進,把作物抗逆性選擇、田間管理措施改進包括到應急對策中,也是提高適應能力的措施和手段。

4 降低糧食生產系統(tǒng)對氣候變化脆弱性的建議

4.1 加強對敏感性的評估能力建設

科學準確地評價糧食生產系統(tǒng)對氣候變化的敏感性是有效應對氣候變化的前提條件,對于制定合理有效的應對策略具有重要意義。IPCC第四次評估報告以來,敏感性和脆弱性問題越來越引起廣泛關注,嘗試利用指標、模擬等不同方法和手段開展研究,或者利用農業(yè)統(tǒng)計產量定量反應 [29-32]。然而,目前還沒有統(tǒng)一的研究方法和指標對敏感性和脆弱性進行評估。一方面由于糧食生產系統(tǒng)的復雜性,另一方面氣候變化又是漸進的,而其引發(fā)和強化了的極端事件又缺乏內在的規(guī)律性,氣候情景以及社會經濟情景存在不確定性,加之研究方法和手段還不夠完善,案例研究和評價模式都不夠充分。因此,要完善和改進各類評估指標體系和模型,創(chuàng)新和發(fā)展評估方法和工具,結合實地觀測和案例研究,科學評估氣候變化的影響與敏感性,識別和降低研究中的不確定性。開展作物品種抗逆性、生長發(fā)育、光合效率、產品形成與品質特性,作物種植制度和布局,農業(yè)災害、病蟲害等科學問題研究,提高人類對氣候系統(tǒng)及其變化的認識,提高氣候變化影響及相應領域敏感性的認識。

4.2 加強糧食生產系統(tǒng)適應能力

對于糧食生產系統(tǒng)而言,加強適應能力建設是緊迫的、急需的要求,是減小脆弱性的有效措施。適應能力的增強,客觀上減小了農業(yè)系統(tǒng)的暴露度,增加其恢復力。適應可以在多個層面上進行[33]:一是對已有的農田基礎設施進行改造,增強對氣象災害的防御能力;加強對天氣氣候及農業(yè)災害的監(jiān)測、預測和響應能力建設,做好防范措施, 最大限度降低自然災害和氣象災害的脆弱性[34]。二是通過調整農業(yè)生產結構,有計劃地選用抗旱澇、抗高低溫和抗病蟲害等抗逆品種和新品種。充分利用氣候變化帶來的熱量資源增加、復種指數(shù)增加等優(yōu)勢,避免干旱、高溫熱害等氣候變化帶來的不利因素,進而改進作物布局,科學合理確定種植制度。對于原有種植作物,也要針對氣候變暖現(xiàn)象,適當調整播種期。三是發(fā)展節(jié)水農業(yè),加強推廣旱作農業(yè)技術。改造老化農業(yè)灌排工程設施,采用新的排灌措施,灌溉系統(tǒng)和方式,推行畦灌、噴灌、滴灌和管道灌等灌溉技術,高效利用灌溉水。四是綜合多學科的理論方法,加強糧食生產系統(tǒng)和其它系統(tǒng)及領域的交互影響的辨析與識別,開展農業(yè)及相關科學問題的試驗研究,進一步開展糧食生產系統(tǒng)與氣候變化有關的影響和適應研究,包括各生產要素以及加工、分配、零售和消費模式等非生產但同樣重要要素的氣候影響和適應[7]。

4.3 加強自然和社會系統(tǒng)體系和功能建設

糧食生產是第一產業(yè),與社會經濟系統(tǒng)關系密切,更與自然生態(tài)系統(tǒng)緊密相連。自然生態(tài)環(huán)境的改善有利于糧食生產條件的改善,從而降低糧食生產系統(tǒng)對氣候變化的暴露度,增強恢復力,有利于糧食生產系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展[35]。一是加強糧食生產高新技術和適用技術的推廣,加快科技創(chuàng)新和技術引進步伐,在單一技術發(fā)展的同時,建立和完善適應技術體系的集成創(chuàng)新機制[34],使適應氣候變化不同主體的資源、技術、能力等得到優(yōu)化配置,使各種單項和分散的相關技術成果得到集成,降低農業(yè)對氣候變化的脆弱性。二是通過立法、行政、財政稅收等方式,積極推進農業(yè)保險,探索農業(yè)政策保險與商業(yè)保險相結合的風險分擔機制,加大社會宣傳和領導,采取政策激勵措施等,創(chuàng)造良好的社會保障機制和反饋機制[33]。三是通過調整經濟結構、提高能源效率、開發(fā)利用水電和其他可再生能源、大力開展植樹造林等措施,減少糧食生產系統(tǒng)溫室氣體排放源,增加糧食生產系統(tǒng)固碳減排能力,提高其碳匯庫容潛力,維護良好的生態(tài)環(huán)境。在應對病蟲害和雜草害時,充分考慮生態(tài)、環(huán)境的保護和維護,使用高效低毒無污染的新型農藥,開展生物防治,發(fā)揮自然天敵對病蟲害的調控作用。

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篇10

關鍵詞:氣候變化;北方;作物生長;長期適應策略;短期響應方案

基金項目:陜西省教育廳項目(14JK1017)

中圖分類號: S162 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/ki.jlny.2015.01.058

全球變暖加劇,嚴重威脅我國農業(yè)生產的可持續(xù)發(fā)展。諸多研究表明,中國北方地區(qū)是受氣候變化影響最明顯的區(qū)域,未來氣候變化對該區(qū)的影響是不可忽視的。針對北方地區(qū)的氣候特點及未來氣候變化趨勢,尋找農業(yè)生產的應對措施,最大限度減少氣候變化帶來的不利影響是亟需解決的問題。

1 北方地區(qū)氣候變化趨勢

北方地區(qū)氣候變化主要體現(xiàn)在氣溫、降水的變化以及極端天氣氣候事件的發(fā)生頻率上。數(shù)據(jù)表明,近100年我國地表年平均氣溫增加幅度為 0.5℃~0.8℃,到2020 年全國年平均氣溫將比 1950年升高 1.68 ℃[1]。唐國平等[2]選用 GCM 模型對未來中國氣候變化的情景進行模擬,結論表明氣候變化將使中國境內的平均氣溫普遍升高,并且氣溫升高的幅度在高緯度地區(qū)大于低緯度地區(qū)。北方地區(qū)未來溫度會不斷增高,最大增溫區(qū)在東北,可達 0.192℃/10 年,其次是華北,為 0.104℃/10 年[3]。降水變化更為復雜,不同空間地域差異較大。受氣溫變暖影響,高緯度地區(qū)和一些濕潤熱帶地區(qū)的降水量有增加趨勢,但中緯度和干旱熱帶地區(qū)的降水將進一步減少。西北中部,青藏高原西南部、華中至華北地區(qū)和東北中部 4 個地區(qū)的降水則顯著減少[4]。極端降水平均強度和極端降水值都有增強的趨勢,干旱將進一步加劇。

2 氣候變化對中國北方農業(yè)生產影響

北方地區(qū)自然條件差異很大,未來氣候變化對各地影響也明顯不同,總體趨勢是不同生態(tài)區(qū)可多利用的積溫均由北至南逐漸增多,本研究根據(jù)各地區(qū)熱量資源變化情況、種植制度及作物品種劃分原則,可以得出北方三區(qū)域的農業(yè)生產變化趨勢。

2.1 東北區(qū)

在該區(qū)域未來春小麥面積將縮小,有向三江平原北部集中的趨勢,而冬小麥面積增加,熱量資源逐漸可以滿足一年兩作的需要,特別是遼寧省南部逐步可以進行冬小麥/夏玉米的輪作。受熱量條件影響較大的喜溫作物和越冬作物以及高原地區(qū)的冷涼氣候區(qū)的作物種植面積將會迅速擴大,未來玉米種植品種也將由現(xiàn)在的早熟品種更替為晚熟品種。

2.2 華北區(qū)

該區(qū)溫度增加較多的集中在山東東部和河北北部地區(qū),較少的是華北平原中部地區(qū)。河北省北部地區(qū)未來積溫增加幅度可滿足冬小麥生長,種植制度可能由一年一熟(春小麥)或兩年二熟(如冬小麥――夏大豆――春玉米)演變?yōu)橐荒陜墒欤?大豆或麥+棉等);山東省東南部和河南省南部復種指數(shù)提高,可由當前一年兩熟(如麥+稻、麥+大豆或麥+棉等)演變?yōu)橐荒耆?,在水資源條件較好的地區(qū)亦可以種植冬小麥+雙季稻[5]。

2.3 西北區(qū)

該區(qū)冬季氣候變暖使得越冬作物種植區(qū)北界西伸北擴,喜溫作物面積擴大,多熟制向北推移,作物品種的熟性由早熟向中晚熟發(fā)展,單產增加,品質提高;另外多熟制向北部和高海拔地區(qū)推移,復種指數(shù)提高[6]。農作物生長發(fā)育速度發(fā)生明顯變化,春播作物提早播種,喜溫作物生育期延長,越冬作物推遲播種,生育期縮短,如冬小麥,其生育期縮短的趨勢大于春小麥[7],棉花產量明顯增加。氣候變暖使西北干旱區(qū)作物種植格局由春小麥為主轉變?yōu)橛衩住⒚藁?、冬小麥為?半干旱區(qū)由小麥為主轉變?yōu)橛衩?、馬鈴薯、冬小麥為主[8]。

3 應對策略的制定

開展農業(yè)適應研究的目的是為了有效應對未來幾十年氣候變化帶來的潛在風險。應對策略應從兩方面考慮,一方面是短期響應方案,另一方面是長期的適應策略。

短期響應方案主要是指農民以及科研機構根據(jù)氣候變化做出的努力保持農業(yè)系統(tǒng)現(xiàn)狀的一些調整。它們是自主進行的,并沒有政策性的變化或更深層次的研究。 短期調整在本質上是抵御氣候變化的第一道防線。農業(yè)的長期適應策略是指在基礎設施、生產技術、市場機制和在應對一些環(huán)境或經濟刺激的政策政府的改變上,這種改變是從根本上應對氣候的長遠變化[9]。

3.1 短期響應方案

應對暖干化的短期響應方案一般包括:農藝策略。包括作物品種和種植結構的變化、提前播種和收獲、深耕深播等;保存水分策略。包括保護性耕作、耗水低的農作物輪作、小氣候改造和灌溉調度。

東北地區(qū)是我國增暖最明顯的區(qū)域,也是未來增溫幅度最大的地區(qū)。增溫使該地區(qū)春季回暖早,生長季延長,積溫和持續(xù)天數(shù)增加,積溫帶北移,這些變化為當?shù)剞r業(yè)帶來了更多生產潛力,提高了復種指數(shù),但同時也帶來更多氣象災害的影響。未來應對氣候變化的短期適應策略應重點在調整作物結構,提高作物復種指數(shù),變更作物熟性等方面投入力量。調整作物結構是指可以將當?shù)噩F(xiàn)有作物結構調整為以糧食、經濟和飼料作物相結合的三元農業(yè)種植結構,在北部地區(qū)以培育大豆和水稻為主,中部地區(qū)以培育玉米、大豆為主,而在西南部地區(qū)以水稻、玉米為主,兼顧雜糧,這種混合種植結構有利于充分利用增加的熱量資源并且取得更好的經濟效益[10]。提高作物復種指數(shù)則主要通過逐漸種植產量較高的冬小麥,取代春小麥,以實現(xiàn)高產目標。變更作物熟性可通過引進或選育生育期相對較長、感光性弱、感溫性強的中晚熟品種, 以增加作物產量;在熟制不變的地區(qū)培育生育期更長的晚熟品種,以充分利用增加的熱量資源。

華北地區(qū)氣候未來呈現(xiàn)暖干化趨勢,水資源將成為該區(qū)農業(yè)生產的決定性因素。應合理調整當?shù)刈魑锓N植結構,優(yōu)化作物布局。即適當減少高耗水作物的種植面積,如不耐旱的玉米、春小麥種植面積可視情調整,培育和引進抗旱品種。在水資源能保證作物需求的區(qū)域,可維持當前耕作系統(tǒng),提高農業(yè)生產效率,在水資源匱乏區(qū)地區(qū),采取種植業(yè)、林果業(yè)、畜牧業(yè)等混作經營模式,發(fā)展多元經濟模式,也可以充分利用增加的潛在熱量資源,獲得較好的生態(tài)和經濟效益。從農藝措施層面而言,為了提高作物產量,可以對夏玉米進行適當晚收和晚播,冬小麥進行遲播。因為氣候變暖導致冬前積溫增加,暖冬現(xiàn)象加劇,小麥的播期可以延遲[11-12],而玉米延遲收獲可以增加對光溫資源的利用,有利于籽粒灌漿,提高千粒重,增加產量[13-14],夏玉米晚播則是因為氣候增暖后,溫涼且溫差較大的秋季更適于玉米的灌漿,而且較長的生育期亦有利于產量形成[5]。從改變農業(yè)生產技術層面而言,氣候變暖有利于設施環(huán)境下作物生長,可以進行高效率的農業(yè)生產,減小氣象災害的影響,最重要的是可以更好利用采用節(jié)水措施開展農業(yè)生產,所以可考慮在華北地區(qū)大力發(fā)展設施農業(yè)。

西北區(qū)地域廣闊,氣候多樣復雜,總體來說未來氣候變化趨勢是由暖干向暖濕轉型[15]。降水量的局部增加、極端氣候事件減少對農業(yè)生產有利。但作物生長期氣溫升高,縮短了養(yǎng)分積累的時間,降低了品質,而且西北地區(qū)東部降水持續(xù)偏少,土壤水分蒸發(fā)加劇,由于水分虧缺抑制了熱量資源增加所發(fā)揮的作用,部分地區(qū)糧食將大幅度減產。針對這些變化趨勢,首先應確保該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境安全。西北地區(qū)集中了大片荒漠區(qū)、水土流失嚴重的黃土高原區(qū)還有青藏高原的高寒區(qū),還有內蒙古地區(qū)大片的草場資源,適合農業(yè)生產的區(qū)域主要集中在關中平原、河西走廊、河套平原和新疆地區(qū)的綠洲農業(yè),在保證宜農地區(qū)農業(yè)生產的同時,更要兼顧其他不適宜農業(yè)生產地區(qū)的生態(tài)環(huán)境的保護,這樣才能從整體上增強該區(qū)域應對氣候變化的能力。其次,西北地區(qū)土地類型多樣,應根據(jù)各地的具體氣候情況調整種植結構,發(fā)展優(yōu)質產品和特色農業(yè)[16]。新疆地區(qū)光熱資源充足且溫差大,適宜棉花、優(yōu)質瓜果等經濟作物的生產,減少耗水作物的播種面積。河西走廊夏季冷涼干燥,適宜發(fā)展蔬菜生產。在農牧交錯帶地區(qū),主要以畜牧業(yè)為主,農業(yè)以旱作農業(yè)為主,在為數(shù)不多的宜農區(qū)需要培育和引進抗旱作物品種,大力發(fā)展節(jié)水農業(yè),提高農業(yè)生產效率。甘寧地區(qū)可以結合地方優(yōu)勢發(fā)展藥材種植[17]。陜西中部和南部作為重要的糧食生產基地,隨著溫度的增加,可以增加復種指數(shù),開展多熟制度和混作制度,增加糧食產量。青海地區(qū)熱量資源也有所增加,但增加幅度相對較小,還是以喜涼作物或經濟作物為主。

3.2 長期適應策略

長期適應策略是一個有機體或群落或系統(tǒng),通過改變自身形式或功能去強化響應外界重復擾動的能力[9]。在農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,當一個基本生產要素缺乏時,那么作為一個長期的適應機制則意味著作物種植制度形態(tài)和功能的變化。例如,日益稀缺的灌溉用水可能會改變旱地農業(yè)的耕作技術、設備需求和市場基礎設施。

長期適應策略需要從管理策略、政策制定、經濟因素和技術因素上進行考慮,包括:減緩氣候變暖,這要求政府部門從根本上制定策略來延緩氣候變暖的發(fā)生,主要通過減少碳排放等途徑;改進基礎設施,主要體現(xiàn)在農業(yè)生產資料的改進,農藝器具的更新;建立可持續(xù)能源體系,農業(yè)生產過程中需要使用多種能源設施,隨著時間的推移,現(xiàn)存的各種能源可能面臨供應緊張或枯竭的局面,如何提高能源轉換和利用效率,減少能源消費,開發(fā)利用可再生能源,優(yōu)化能源結構這些都將是未來需要考慮的方面。從長遠來看,全球應對氣候變化行動也將成為推動能源等領域技術創(chuàng)新的重要驅動力。

4 結論

從不同緯度地區(qū)將來應對氣候變化帶來的熱量資源變化的潛力上來分析,我國高緯度地區(qū)農業(yè)適應性較強,存在較大的適應空間;中緯度地區(qū)適應性較差,但通過科技進步,調整農業(yè)管理措施,可以減少氣候變化帶來的負面影響;在低緯度地區(qū),由于本來基礎溫度就高,未來增溫幅度也不大,農作物對溫度變化的響應不明顯,另外隨著該區(qū)域耕地面積的迅速減少也將威脅該區(qū)域的糧食安全[18]。在不同區(qū)域應對未來氣候變化時,需要從短期響應和長期適應兩方面來考慮,這樣才能從根本上應對氣候變化的負效應。

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