氣候變化對水土保持生態建設的影響及對策

劉乃君

(甘肅林業職業技術學院,甘肅天水741020)

氣候變化影響著人類的生存和發展,深度觸及到農業和糧食安全、水資源安全、能源安全、生態安全、公共衛生安全[1],應對氣候變化和防災減災已成為各國經濟社會發展戰略的重要組成部分。氣候變化具有全球化特征和歷史性根源,減緩氣候變化必須從政治、經濟、社會、科技等多方面作出努力,立足經濟社會發展全局,采取科學有效的措施,積極做好應對氣候變化的戰略準備。

1 氣候變化的趨勢及特點

1.1 全球氣候變化的趨勢及特點

聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第一工作組第四次評估報告顯示,近100年來全球地表平均溫度升高0.74℃,地球氣候正經歷以全球變暖為特征的顯著變化,過去150年來全球最暖的9年出現在最近的11年中,全球變暖導致極端天氣氣候事件增多。

評估報告的分析表明:21世紀全球平均地表氣溫將會繼續升高,到2100年將比1990年上升1.4～5.8℃,是20世紀增溫值的2～10倍,海平面可能上升18～59 cm;高緯度地區的年降水量很可能增多,而多數副熱帶大陸地區的年降水量可能減少;21世紀高溫、熱浪及強降水頻率可能增加,熱帶氣旋(臺風和颶風)強度可能增強。

1.2 中國氣候變化的趨勢及特點

中國是全球氣候變暖特征最顯著的國家之一,中國氣象局國家氣候中心的數據顯示,在過去的50年里,中國年平均氣溫整體的上升趨勢非常明顯,升高幅度達到1.1℃,增溫主要從20世紀80年代開始,且有加快趨勢。圖1反映了1951年以來中國年平均氣溫的變化趨勢(相對于1961—1990年30年的氣候平均值,據中國氣象局國家氣候中心資料)。

近50年來,中國年均降水量變化趨勢不明顯,但區域降水變化波動較大,降水年際變率較大,區域極端天氣氣候事件的頻率和強度發生了明顯的變化。據預測,21世紀中國地表氣溫將繼續上升,降水量也呈增加趨勢(見表1)。

圖1 1951年以來中國年平均和冬季平均氣溫變化

表1 中國年平均地表氣溫、降水增加趨勢

2 氣候變化對水土保持生態建設的影響及對策

聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第二工作組正式發布的第四次評估報告客觀、全面而審慎地評估了氣候變化已有的和未來的可能影響[2],報告強調指出,全球氣候變暖對自然生態和人類生存環境會產生顯著影響,并將對未來自然生態和經濟社會發展產生長期的影響。我國是發展中的大國,與世界其他國家和地區一樣,在全球氣候變化的背景下,主要極端天氣氣候事件發生頻率和強度明顯增大,導致部分地區水資源短缺加劇、自然生態環境變差、糧食安全壓力增大、海平面持續上升,相關重點工程建設受氣候影響已經成為中國經濟社會發展的突出問題。

2.1 氣候變化對水資源的影響及對策

2.1.1 影響

21世紀我國強降水事件發生頻率將會進一步上升,熱帶氣旋(臺風)和強對流、雷電天氣可能更強,區域降水變化波動較大,降水年際變率增大。強降水是引發水土流失的主要因子,具有較高雨強的中到大雨造成的水土流失比雨強較小的大到暴雨還要嚴重得多。同時未來氣候變化將加速水汽循環,改變降水時空分布,對我國水資源產生較大影響,松遼流域、海河流域和淮河流域是徑流變化最為敏感的地區。模擬結果表明:未來50—100年,北方部分省份(寧夏、甘肅、陜西、山西、河北等)多年平均徑流深將減少2%～10%,南方部分省份(湖北、湖南、江西、福建、廣西、廣東、云南等)將增加24%,北方(內蒙古、新疆、甘肅、寧夏等)水資源短缺現狀還將繼續,并將對我國農業產生不利影響;預計2050年西部冰川面積將比20世紀減少27.2%,冰川融水對河川徑流的季節調節能力將大大降低。

2.1.2 對策

要適應水資源的變化形勢,就必須加強水利基礎設施建設,實現水資源的優化配置,提高水資源供給的應變能力,將氣候變化下各地區的水資源承載能力以及氣候變化對水資源承載能力的影響作為約束條件考慮,同時完善水資源綜合管理政策和法規建設,建設節水型社會,加強生態環境保護,提高水資源系統的適應能力。具體對策是:①科學認識洪水與干旱,發展適應洪澇與干旱條件下的避災經濟。②轉變防洪思想,嚴格控制行蓄洪區的人口數量、經濟規模與發展方式。③在缺水地區限制高耗水產業,壓縮農業用水總量,壓縮水稻田面積,擴大節水灌溉面積。④限制在斷流江河和半干旱山區修建水壩,保障下游水資源平衡和山前地下水補給。⑤限制在干旱半干旱地區修建平原水庫和經濟性調水工程,控制內陸河湖間的調水。⑥積極保護天然綠洲,采取得力措施保證其生態用水。⑦提高城市生活污水處理效率,擴大中水利用范圍,逐步實現水資源需求零增長。⑧鼓勵雨水、微咸水的收集、開發、利用和海水的淡化利用。⑨嚴格控制地下水開采規模,確保地下水位逐步回升。⑩控制天然濕地開發,實行“占一補一”的做法。

2.2 氣候變化對生態系統的影響及對策

2.2.1 影響

氣候變化對森林、草原、山區與高原生態系統的影響顯著,已觀測到的有:中國東部亞熱帶、溫帶北界普遍北移,物候期提前;祁連山森林面積減少16.5%、林帶下限上升400 m,覆蓋度減少10%;四川草原的草產量和質量都有所下降;西南濕地面積減少,功能下降。分析表明:未來溫度帶的北界還將繼續北移;森林生產力呈現不同程度的增加;主要造林樹種將北移和上移;林火災害的發生頻率增高,地理分布區擴大,森林主要病蟲害傳播范圍將擴大、程度將加重,降水及溫度的變化很可能從根本上改變病蟲害的空間分布格局;青藏高原森林面積可能增加6.4%,高山草甸的面積將顯著減少,高原山地溫性荒漠增加,多年凍土退化,山地雪線上升,冰川退縮。

2.2.2 對策

中國季風氣候的特殊性造成了環境因素的變率較大,存在很大的不確定性,需進一步加強生態系統與氣候之間的內在機理、模型研究和監測網絡建設。要堅持科學發展觀,重視生態自然恢復,控制人為不合理的經濟社會活動,增強生態環境建設的針對性,提高生態系統的穩定性。具體對策是:①優先保護天然植被。②森林撫育更新應當選擇鄉土樹種,防止外來物種入侵。③植被建設要因地制宜,做到宜林則林、宜灌則灌、宜草則草、宜荒則荒[3]。④干旱地區限制人工植被建設,半干旱地區原則上不依靠灌溉維持人工植被生長。⑤干旱半干旱地區要限制速生豐產林建設,25°以上的陡坡地要嚴格控制經濟林建設。⑥國家要加大對生態公益林建設的投入,用材林、經濟林建設要依靠市場機制,實行“誰受益誰投資”。⑦森林保育以封山育林、自然恢復為主。⑧壓縮用材林面積,發展速生豐產林;壓縮低效益林業用地面積,擴大生態公益林面積,控制經濟林面積。⑨開發木材替代產品,以金屬、塑料、玻璃、水泥、秸稈等替代木材,提倡非木材的生產加工和消費。

2.3 氣候變化對區域生態建設的影響及對策

2.3.1 影響

國家氣候中心的資料顯示:在過去100年間,東北地區的溫度升高了1.7℃,目前農作物低溫凍害的發生幾率已經明顯降低,但許多濕地干涸、退化,一些島狀凍土也已開始融化或消失,未來50年內,春旱將加速東北平原西部沙地的荒漠化發展進程;華北地區20世紀60年代以來具有降水明顯下降、氣溫升高的趨勢,水資源嚴重虧缺,土地沙漠化十分嚴重,未來氣候可能繼續變暖變干;西北地區20世紀70年代以來,平均氣溫升高了0.7℃,內陸河徑流量減少,氣象災害增多,未來50年西北地區氣溫可能上升1.9～2.3℃,冰川和多年凍土面積減少,模擬結果表明,受全球變暖影響,2010—2030年西北地區缺水量將達到200億m3,2050年將缺水100億m3;西南地區20世紀50年代以來,山地災害的波動周期縮短,成災頻次和損失增多,近40年來青藏高原呈升溫趨勢,降水增加有利于干旱草場植被恢復,在未來氣候變化背景下,山地災害活動強度、規模和范圍將加大,發生頻率增大,水土流失將隨極端天氣事件的增多而加劇;華中洪澇災害發生頻率逐漸增高,華南近幾十年來海平面上升明顯,臺風和風暴潮發生頻繁[4]。

2.3.2 對策

氣候變化對不同區域生態環境有著重要的影響,因此要因地制宜地采取有效措施,以促進區域社會經濟的可持續發展,保護和改善生態環境。具體對策是:①做好封山育林和水土保持工作,實行人工治理與生態自然修復相結合。②西部能源開發必須與生態保護相結合,將部分開發收入作為生態補償費用于改善環境。③荒漠化防治重點應放置于農牧交錯帶、綠洲和西南山地丘陵區,堅持“宜治則治,宜荒則荒”的原則,保護沙漠周邊地區地表結皮、固沙植物等,切忌盲目的“人進沙退”[5]。④科學劃定農牧交錯區,降低干旱區的墾殖指數。⑤對不適合發展的地方,鼓勵實行生態移民。⑥畜牧業發展要優先保護天然草場,干旱地區限制人工草場建設,制止在天然草場開墾。⑦在水土流失重點防治區內建設滑坡、泥石流等山地災害預警系統。⑧加強臺風和風暴潮成災規律研究,搞好臺風和風暴潮災害的監測預報。

2.4 氣候變化對重點工程建設的影響及對策

2.4.1 影響

氣候變化可能增加長江上游地區降水,引發三峽庫區泥石流、滑坡等地質災害,增加三峽水庫運行風險;未來降水分布及強度的改變將帶來南水北調工程可調水量的不確定性;氣候變暖將引起青藏鐵路沿線凍土退化、草場退化,影響某些地段鐵路路基的穩定,使鐵路運營環境惡化;未來氣溫和降水時空分布變化將造成植被分布的改變,對六大林業重點工程建設提出了新的挑戰。據預測,到2050年,青藏高原冬季最低氣溫升高3.1～3.4℃,夏季最高氣溫升高1.8～3.2℃,青藏公路、鐵路的安全運營將受到威脅。

2.4.2 對策

具體對策是:①做好三峽庫區生態環境信息共享與生態監測網絡建設,搞好三峽庫區生態環境的重建與修復,完善庫岸城鄉生產建設洪災安全保障體系建設。②大力植樹種草,建立起遏制生態惡化的生態屏障。③研究重點工程建設對凍土環境、寒區生態環境的影響,布設研究點監測氣候變化對多年凍土的影響。④建立模擬森林分布區,模擬氣候變化對林業重點工程建設的影響。

3 結 語

我國氣候變化所呈現出來的氣溫變暖、強降水事件頻率上升、區域降水變化波動增大、降水年際變率增大等特點,已經給我國的生態建設和生態安全帶來一定的影響。但是,氣候條件卻是相對穩定的,具有宏觀的規律可循,認識氣候變化規律,對搞好水土保持工作有著重要的意義。提高對氣象因子的重視程度,在水土保持工作中充分考慮氣象因子的作用,可以帶來明顯的、直接的水土保持效益。同時采取積極措施,趨利避害,大力推進循環經濟,發展氣象經濟,促進經濟社會和自然的協調發展,建立經濟社會發展與生態環境保護綜合決策機制,加強生態環境保護的宣傳與教育,不斷提高全民的生態環境保護意識和參與能力[6]。

[1]把應對氣候變化放在重要位置抓緊抓好[N].中國氣象報,2007-03-08.

[2]林而達,吳紹洪,戴曉蘇,等.氣候變化影響的最新認知[J].氣候變化研究進展,2007,3(3):125-131.

[3]范英宏,陸兆華,程建龍,等.中國煤礦區主要生態環境問題及生態重建技術[J].生態學報,2003,23(10):2144-2152.

[4]季子修,蔣自巽,朱季文,等.海平面上升對長江三角洲附近沿海潮灘和濕地的影響[J].海洋與湖沼,1994,25(6):582-590.

[5]王蘇民,林而達,佘之祥.中國西部環境演變評估:環境演變對中國西部發展的影響及對策[M].北京:科學出版社,2002.

[6]全國生態環境保護綱要[N].人民日報,2000-12-22(10).