气候变化对水土保持生态建设的影响及对策

刘乃君

(甘肃林业职业技术学院,甘肃天水741020)

气候变化影响着人类的生存和发展,深度触及到农业和粮食安全、水资源安全、能源安全、生态安全、公共卫生安全[1],应对气候变化和防灾减灾已成为各国经济社会发展战略的重要组成部分。气候变化具有全球化特征和历史性根源,减缓气候变化必须从政治、经济、社会、科技等多方面作出努力,立足经济社会发展全局,采取科学有效的措施,积极做好应对气候变化的战略准备。

1 气候变化的趋势及特点

1.1 全球气候变化的趋势及特点

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第一工作组第四次评估报告显示,近100年来全球地表平均温度升高0.74℃,地球气候正经历以全球变暖为特征的显著变化,过去150年来全球最暖的9年出现在最近的11年中,全球变暖导致极端天气气候事件增多。

评估报告的分析表明:21世纪全球平均地表气温将会继续升高,到2100年将比1990年上升1.4～5.8℃,是20世纪增温值的2～10倍,海平面可能上升18～59 cm;高纬度地区的年降水量很可能增多,而多数副热带大陆地区的年降水量可能减少;21世纪高温、热浪及强降水频率可能增加,热带气旋(台风和飓风)强度可能增强。

1.2 中国气候变化的趋势及特点

中国是全球气候变暖特征最显著的国家之一,中国气象局国家气候中心的数据显示,在过去的50年里,中国年平均气温整体的上升趋势非常明显,升高幅度达到1.1℃,增温主要从20世纪80年代开始,且有加快趋势。图1反映了1951年以来中国年平均气温的变化趋势(相对于1961—1990年30年的气候平均值,据中国气象局国家气候中心资料)。

近50年来,中国年均降水量变化趋势不明显,但区域降水变化波动较大,降水年际变率较大,区域极端天气气候事件的频率和强度发生了明显的变化。据预测,21世纪中国地表气温将继续上升,降水量也呈增加趋势(见表1)。

图1 1951年以来中国年平均和冬季平均气温变化

表1 中国年平均地表气温、降水增加趋势

2 气候变化对水土保持生态建设的影响及对策

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第二工作组正式发布的第四次评估报告客观、全面而审慎地评估了气候变化已有的和未来的可能影响[2],报告强调指出,全球气候变暖对自然生态和人类生存环境会产生显著影响,并将对未来自然生态和经济社会发展产生长期的影响。我国是发展中的大国,与世界其他国家和地区一样,在全球气候变化的背景下,主要极端天气气候事件发生频率和强度明显增大,导致部分地区水资源短缺加剧、自然生态环境变差、粮食安全压力增大、海平面持续上升,相关重点工程建设受气候影响已经成为中国经济社会发展的突出问题。

2.1 气候变化对水资源的影响及对策

2.1.1 影响

21世纪我国强降水事件发生频率将会进一步上升,热带气旋(台风)和强对流、雷电天气可能更强,区域降水变化波动较大,降水年际变率增大。强降水是引发水土流失的主要因子,具有较高雨强的中到大雨造成的水土流失比雨强较小的大到暴雨还要严重得多。同时未来气候变化将加速水汽循环,改变降水时空分布,对我国水资源产生较大影响,松辽流域、海河流域和淮河流域是径流变化最为敏感的地区。模拟结果表明:未来50—100年,北方部分省份(宁夏、甘肃、陕西、山西、河北等)多年平均径流深将减少2%～10%,南方部分省份(湖北、湖南、江西、福建、广西、广东、云南等)将增加24%,北方(内蒙古、新疆、甘肃、宁夏等)水资源短缺现状还将继续,并将对我国农业产生不利影响;预计2050年西部冰川面积将比20世纪减少27.2%,冰川融水对河川径流的季节调节能力将大大降低。

2.1.2 对策

要适应水资源的变化形势,就必须加强水利基础设施建设,实现水资源的优化配置,提高水资源供给的应变能力,将气候变化下各地区的水资源承载能力以及气候变化对水资源承载能力的影响作为约束条件考虑,同时完善水资源综合管理政策和法规建设,建设节水型社会,加强生态环境保护,提高水资源系统的适应能力。具体对策是:①科学认识洪水与干旱,发展适应洪涝与干旱条件下的避灾经济。②转变防洪思想,严格控制行蓄洪区的人口数量、经济规模与发展方式。③在缺水地区限制高耗水产业,压缩农业用水总量,压缩水稻田面积,扩大节水灌溉面积。④限制在断流江河和半干旱山区修建水坝,保障下游水资源平衡和山前地下水补给。⑤限制在干旱半干旱地区修建平原水库和经济性调水工程,控制内陆河湖间的调水。⑥积极保护天然绿洲,采取得力措施保证其生态用水。⑦提高城市生活污水处理效率,扩大中水利用范围,逐步实现水资源需求零增长。⑧鼓励雨水、微咸水的收集、开发、利用和海水的淡化利用。⑨严格控制地下水开采规模,确保地下水位逐步回升。⑩控制天然湿地开发,实行“占一补一”的做法。

2.2 气候变化对生态系统的影响及对策

2.2.1 影响

气候变化对森林、草原、山区与高原生态系统的影响显著,已观测到的有:中国东部亚热带、温带北界普遍北移,物候期提前;祁连山森林面积减少16.5%、林带下限上升400 m,覆盖度减少10%;四川草原的草产量和质量都有所下降;西南湿地面积减少,功能下降。分析表明:未来温度带的北界还将继续北移;森林生产力呈现不同程度的增加;主要造林树种将北移和上移;林火灾害的发生频率增高,地理分布区扩大,森林主要病虫害传播范围将扩大、程度将加重,降水及温度的变化很可能从根本上改变病虫害的空间分布格局;青藏高原森林面积可能增加6.4%,高山草甸的面积将显著减少,高原山地温性荒漠增加,多年冻土退化,山地雪线上升,冰川退缩。

2.2.2 对策

中国季风气候的特殊性造成了环境因素的变率较大,存在很大的不确定性,需进一步加强生态系统与气候之间的内在机理、模型研究和监测网络建设。要坚持科学发展观,重视生态自然恢复,控制人为不合理的经济社会活动,增强生态环境建设的针对性,提高生态系统的稳定性。具体对策是:①优先保护天然植被。②森林抚育更新应当选择乡土树种,防止外来物种入侵。③植被建设要因地制宜,做到宜林则林、宜灌则灌、宜草则草、宜荒则荒[3]。④干旱地区限制人工植被建设,半干旱地区原则上不依靠灌溉维持人工植被生长。⑤干旱半干旱地区要限制速生丰产林建设,25°以上的陡坡地要严格控制经济林建设。⑥国家要加大对生态公益林建设的投入,用材林、经济林建设要依靠市场机制,实行“谁受益谁投资”。⑦森林保育以封山育林、自然恢复为主。⑧压缩用材林面积,发展速生丰产林;压缩低效益林业用地面积,扩大生态公益林面积,控制经济林面积。⑨开发木材替代产品,以金属、塑料、玻璃、水泥、秸秆等替代木材,提倡非木材的生产加工和消费。

2.3 气候变化对区域生态建设的影响及对策

2.3.1 影响

国家气候中心的资料显示:在过去100年间,东北地区的温度升高了1.7℃,目前农作物低温冻害的发生几率已经明显降低,但许多湿地干涸、退化,一些岛状冻土也已开始融化或消失,未来50年内,春旱将加速东北平原西部沙地的荒漠化发展进程;华北地区20世纪60年代以来具有降水明显下降、气温升高的趋势,水资源严重亏缺,土地沙漠化十分严重,未来气候可能继续变暖变干;西北地区20世纪70年代以来,平均气温升高了0.7℃,内陆河径流量减少,气象灾害增多,未来50年西北地区气温可能上升1.9～2.3℃,冰川和多年冻土面积减少,模拟结果表明,受全球变暖影响,2010—2030年西北地区缺水量将达到200亿m3,2050年将缺水100亿m3;西南地区20世纪50年代以来,山地灾害的波动周期缩短,成灾频次和损失增多,近40年来青藏高原呈升温趋势,降水增加有利于干旱草场植被恢复,在未来气候变化背景下,山地灾害活动强度、规模和范围将加大,发生频率增大,水土流失将随极端天气事件的增多而加剧;华中洪涝灾害发生频率逐渐增高,华南近几十年来海平面上升明显,台风和风暴潮发生频繁[4]。

2.3.2 对策

气候变化对不同区域生态环境有着重要的影响,因此要因地制宜地采取有效措施,以促进区域社会经济的可持续发展,保护和改善生态环境。具体对策是:①做好封山育林和水土保持工作,实行人工治理与生态自然修复相结合。②西部能源开发必须与生态保护相结合,将部分开发收入作为生态补偿费用于改善环境。③荒漠化防治重点应放置于农牧交错带、绿洲和西南山地丘陵区,坚持“宜治则治,宜荒则荒”的原则,保护沙漠周边地区地表结皮、固沙植物等,切忌盲目的“人进沙退”[5]。④科学划定农牧交错区,降低干旱区的垦殖指数。⑤对不适合发展的地方,鼓励实行生态移民。⑥畜牧业发展要优先保护天然草场,干旱地区限制人工草场建设,制止在天然草场开垦。⑦在水土流失重点防治区内建设滑坡、泥石流等山地灾害预警系统。⑧加强台风和风暴潮成灾规律研究,搞好台风和风暴潮灾害的监测预报。

2.4 气候变化对重点工程建设的影响及对策

2.4.1 影响

气候变化可能增加长江上游地区降水,引发三峡库区泥石流、滑坡等地质灾害,增加三峡水库运行风险;未来降水分布及强度的改变将带来南水北调工程可调水量的不确定性;气候变暖将引起青藏铁路沿线冻土退化、草场退化,影响某些地段铁路路基的稳定,使铁路运营环境恶化;未来气温和降水时空分布变化将造成植被分布的改变,对六大林业重点工程建设提出了新的挑战。据预测,到2050年,青藏高原冬季最低气温升高3.1～3.4℃,夏季最高气温升高1.8～3.2℃,青藏公路、铁路的安全运营将受到威胁。

2.4.2 对策

具体对策是:①做好三峡库区生态环境信息共享与生态监测网络建设,搞好三峡库区生态环境的重建与修复,完善库岸城乡生产建设洪灾安全保障体系建设。②大力植树种草,建立起遏制生态恶化的生态屏障。③研究重点工程建设对冻土环境、寒区生态环境的影响,布设研究点监测气候变化对多年冻土的影响。④建立模拟森林分布区,模拟气候变化对林业重点工程建设的影响。

3 结 语

我国气候变化所呈现出来的气温变暖、强降水事件频率上升、区域降水变化波动增大、降水年际变率增大等特点,已经给我国的生态建设和生态安全带来一定的影响。但是,气候条件却是相对稳定的,具有宏观的规律可循,认识气候变化规律,对搞好水土保持工作有着重要的意义。提高对气象因子的重视程度,在水土保持工作中充分考虑气象因子的作用,可以带来明显的、直接的水土保持效益。同时采取积极措施,趋利避害,大力推进循环经济,发展气象经济,促进经济社会和自然的协调发展,建立经济社会发展与生态环境保护综合决策机制,加强生态环境保护的宣传与教育,不断提高全民的生态环境保护意识和参与能力[6]。

[1]把应对气候变化放在重要位置抓紧抓好[N].中国气象报,2007-03-08.

[2]林而达,吴绍洪,戴晓苏,等.气候变化影响的最新认知[J].气候变化研究进展,2007,3(3):125-131.

[3]范英宏,陆兆华,程建龙,等.中国煤矿区主要生态环境问题及生态重建技术[J].生态学报,2003,23(10):2144-2152.

[4]季子修,蒋自巽,朱季文,等.海平面上升对长江三角洲附近沿海潮滩和湿地的影响[J].海洋与湖沼,1994,25(6):582-590.

[5]王苏民,林而达,佘之祥.中国西部环境演变评估:环境演变对中国西部发展的影响及对策[M].北京:科学出版社,2002.

[6]全国生态环境保护纲要[N].人民日报,2000-12-22(10).