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奇特的“天诛地灭”
CRU是研究气候变化的全球领先机构,在联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的全球气候评估报告工作中扮演重要角色。自2007年联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告公布以来,在气候变化问题上,为CRU所支持的一种主流理论就获得了“政治正确性”地位,它由3个主要环节组成:
首先,大气二氧化碳浓度从工业革命前的280毫升/立方米空气升至450~550毫升/立方米空气后,全球平均气温可能将上升2℃~3℃;
其次,如果全球平均气温上升2℃以上,将可能给人类带来重大影响,突出地表现为海平面上升、物种灭绝、极端天气事件频率增加、热带传染病北上、全球粮食短缺、水资源供应不足,地区冲突增加等;
最后,世界各主要国家必须立即采取各种行动,减缓全球变暖,使2050年二氧化碳排放量降低到1990年排放水平的5%,且越早采取行动损失越小。
论证这一理论的,是一系列“高级数学”气候模型,支持这些模型的科学理论,是由统计学博士、气候学者们通过精心研究、“发现”的重大气候规律。这些模型都使用了复杂的数学公式和计算,运行于各种高级电脑上。世界上多数气候专家和政治精英们都认可这些气候模型的推论,那就是“人造气候暖化”(AGW)将要造成“天诛地灭”的灾难性后果。2007年IPCC获得诺贝尔和平奖,主流理论就此摇身为近乎真理,进而成为政治家们在国际政治、外交博弈中的工具。
然而复杂多变、本应该属于混沌系统的地球气候系统,竟然能够被模型“模拟”出来,不再是一个不可预测的混沌系统;而那些专家们,就像古代的占星家一样,能够预知100年以后的地球平均温度(精确到9096的概率值)!这个貌似科学的理论,实在令人难以置信。《环球财经》记者注意到,在美国参议院“环境与公共建设委员会”网站上,有超过400位主流科学家明确表示反对“人类活动造成全球气候变化”的论调。
那么假设全球气候真的在变暖,是不是就真的会导致主流气候理论所预言的、被好莱坞灾难片演绎得惟妙惟肖的那些灾难性后果呢?未必!
尼玛扎西的美丽新世界
尼玛扎西是一位普通的藏族科学家,这位中国自治区农牧科学院副院长有着一个美丽的梦想:全球气候变暖会让气候恶劣的青藏高原变成一个物产富饶的美丽新世界。
在2009年9月拉萨召开的第十属中国西部科技进步与经济社会发展专家论坛上,尼玛扎西勾画了他的蓝图:
真正有开发利用空间的土地都在海拔较高的区域,气温升高使得这些地方可开发利用条件部分具备,可以在这些地区建立调温农业基地,利用沙培、水培等技术,再加上对光温水土气等农作物生长基本条件的调控,开展高科技设施农业的研究。比如通过温室农业,在这些区域开展水果、蔬菜、花卉、药用植物等种植,甚至可以适度建设温室种植优质高产饲草,解决牲畜冬春季饲料短缺的问题,同时减轻对草原放牧压力,实现草原生态环境恢复。
温度升高将对高原农作物生产产生积极影响:一是在高寒农区农作物播种期提前,无霜期延长,农作物产量提高;二是在海拔相对较低的河谷农区越冬作物早熟,可以进行作物复种;三是光合作用增强,植物生长旺盛。也就是说昔日气候恶劣、土地贫瘠的世界屋脊,将变成像江浙地区那样的鱼米之乡。
像尼玛扎西一样怀揣着美丽梦想的,还有加拿大丘吉尔小镇镇长迈克・斯彭斯。
丘吉尔位于加拿大曼尼巴托省。地处北极圈内,是哈德孙湾西南海岸一个港口小镇,人口仅有923人。小镇自诩为“世界北极熊之都”,几十年来,它基本仰仗每年秋季大约6个星期的旅游收入生存,期间北极熊聚集此地,开始一年一度的北行迁徙。丘吉尔建于上世纪30年代经济大萧条时期,如今仍是一片萧条景象。以至于加拿大政府觉得实在无利可图,于是在1997年将丘吉尔港口转让给美国运输公司OmniTrax,成交价是7美元。
与此同时,地球开始变暖。过去的3个夏季,丘吉尔气候温和;对于2008年秋季,当地有着如此描述――“寒冷中透着温暖”。而到了冬天,雪也少了,居民基本不必用铁锹铲除门外台阶上的积雪。
面对全球变暖,51岁的镇长斯彭斯说:“问题在于,我们该如何利用气候变暖,成为赢家。”在斯彭斯的想像中。丘吉尔小镇前途光明,将成为世界级交通枢纽。
丘吉尔小镇是加拿大北极圈内惟一的深水港。目前,从欧洲或东北亚来的船,走的是穿越中大西洋的古老路线;气候变暖后。如走北冰洋路线,航程可以缩短40%。从此。世界航运版图将发生巨变,丘吉尔将从被世人遗忘的角落变成世界级交通枢纽。
除了镇长斯彭斯和922名居民的期待外,还有来自北冰洋彼岸的俄罗斯也对小镇表示出浓厚的兴趣。
俄罗斯驻加拿大大使格奥尔基・E・马梅多夫曾对丘吉尔这座小镇表达良好祝愿,他希望在丘吉尔镇和俄罗斯的摩尔曼斯克之间架起一座具有历史意义的“北极大桥”。
摩尔曼斯克位于俄罗斯北冰洋海岸,是一个面积比丘吉尔大得多、但同样萧条的城市。如今,从摩尔曼斯克驶向加拿大的船只需途径大西洋、圣劳伦斯海路、大湖区,才能最终到达安大略省的桑德贝,整个行程为期17天。如果摩、丘之间的航线能够打通,行程则可缩短到8天。
对于俄罗斯来说,气候变暖的好处绝非仅是沟通一条北冰洋航线那么简单,真正令俄国人感到兴奋的,是幅员辽阔的西伯利亚大荒原在变得气候宜人、雨量充沛后,可能释放出巨大开发价值,届时原本作为犯人流放地的西伯利亚严寒大地,将成为俄国人的“美丽新世界”。
400公里总比100公里多
回到中国来,气候变暖的福音不仅对高寒农区是个福音,说不定还可以惠泽黄河呢!
20世纪90年代我国学者曾钻取西昆仑山古里雅冰帽海拔6200米高处的冰芯,进行科学分析研究,得出结论:5.8~32万年前中国处于特殊暖湿气候,温度峰值在35万年前,高出现代4℃;其次的峰值在5.5万年前,高出现代3度;中间的冷期谷值温度低于现代5℃。
众多学者的研究表明,当时青藏高原与西北干旱区有许多淡水大湖,降水量远比现代丰沛,导致外流水系扩大,如青海境内黄河上游水系的形成。
季风降水所不及的西北干旱地区同样湿润化。在暖湿的气候条下,森林分布区向北、向西大范围扩展,华南热带喜湿热的陆均松北界移至北纬22℃~24℃;青藏高原南部为针阔叶混交林,针叶林西界到青藏公路附近;高原西部为草原与荒漠草原,局部有森林。据孢粉资料恢复的植被与现代植被相比较,森林与荒漠一草原界线北移4C0km,西移400~800km。
可见,气温变化高达9℃(从低于现代5℃到高于现代4度,生态环境并不会崩溃。而高于现代3~5度时,降水丰沛,森林分布区扩展。森林是物种的主要依托,这一状态对人类社会显然利多弊少。
现在惟一能想到的弊端是海平面上升造成的海侵。
3.6~2.5万年前,渤海西岸海岸线比现代西移100公里,到达今天河北霸州、献县附近;33万年前,长江三角洲地区海侵深入160公里,到达现在的太湖西岸;3.5~24万年前,珠江三角洲的海侵范围到达今天的石楼、顺德、江门。
最新科学研究成果表明:近一百多年来,全球平均气温经历了冷—暖—冷—暖两次波动,总的看为上升趋势。进入20世纪80年代后,全球气温明显上升。1981—1990年全球平均气温比一百年前上升了0.48℃(见下图)。中国气候变暖趋势与全球的总趋势基本一致。据中国气象局的最新观测结果显示,中国近百年来(1908—2007年)地表平均气温升高了1.1℃,自1986年以来经历了21个暖冬,2007年是自1951年有系统气象观测以来最暖的一年。近三十年来,中国沿海海表温度上升了0.9℃,沿海海平面上升了90毫米。
全球气候不断增暖将改变各地的温度场,并影响大气的运行规律,各地蒸发量和降水量的时空分布亦随之改变;增温造成的海水、冰川融化和海水受热膨胀还会使海平面上升。这一切都必将给人类赖以生存的资源环境,包括水资源、能源、土地、森林、海洋、人类健康、物种资源、生态系统和农业生产等带来巨大冲击,并造成许多目前仍估计不到的重大影响。
一、全球气候变暖对农林业的影响分析
1.全球气候变暖将明显提高中国各地的有效积温,使无霜期延长,因而有利于复种指数的提高,并造成喜温作物的种植北界向高纬延伸以及作物产区的地理位移。这意味着我国目前的各种作物气候区划都可能发生变化:现在的一些作物适宜种植区将变得不再适宜,并出现一些新的适宜种植区。各地农事安排都将可能发生重大变动。种植区的北移固然有利于农用土地的扩大,但新开垦的土地因土壤贫瘠或水源不足,大多不易获得高产。而北移了的农作物更容易受到突降低温的威胁。
2.全球气候变暖,将使大量冰川逐渐融化,导致海平面上升。自19世纪以来,全球范围的山地冰川都几乎发生了大规模的后退。美国NOAA卫星观察到的雪盖资料表明:1980年以来,全球的雪盖面积减少了9%~13%。英国南极考察队的科学家们通过卫星观测发现,位于拉尔森冰架的一块像牛津郡那么大(约2 900平方公里)的冰山已从南极大冰原分离,并逐渐涌向大海。随着全球的进一步变暖,冰山融化,海平面上升,对中国来说,这可能会淹没东南沿海大片肥沃的低地,并造成地表水排泄受阻,地下水位提高,带来大片土地沼泽化。长江、珠江三角洲地区因海水倒灌,大片良田将盐渍化。
3.随着全球气候的不断增暖,气候变率势必也发生变化,极端气候频繁出现。研究表明,在气候要素平均值的变化与极端事件(灾害)发生概率的变化之间,往往存在着某种非线性关系:即使温度、降水平均值发生微小变化,也可能导致灾害性天气发生频率的显着增加。这意味着干旱、洪涝、台风、暴雨等发生频率将会增加。事实上,进入20世纪90年代以来,中国各种自然灾害就没有间断过:1991年的特大洪水曾肆虐江淮大地;1992—1993年的持续干旱更是横扫整个东部;1994年夏季华中出现了旷日持久的干旱和高温酷暑天气,而华南与东北则出现了严重的水患;1995年长江中下游地区和辽河平原又出现了建国以来罕见的暴雨洪水。据中国气象局公布的数字,仅1994年全国21个省市自治区的受灾面积就达0.5亿公顷,直接经济损失1 700亿元。新世纪以来,各种极端天气就没有间断过,特别是2010年更是反常,北方出现冬天暴雪奇冷天气,春季西南5省出现百年一遇的特大干旱,受灾耕地面积达到1.11亿亩,2 212万人出现饮水困难,持续干旱近五个月,仅云南一省就损失170亿元。
4.由于全球气候增温,寒冷季节将会缩短,温暖和炎热季节将会延长。这一定程度上会改善某些高纬地区温度条件较差的状况;但对那些夏季原本就很炎热的中、低纬地区来说,无疑是“火上加油”的灾难。高温将加快作物的生育进程,使生育期特别是灌浆期明显缩短,高温逼熟,极端高温对小麦、玉米、大豆等作物均有显着的减产效应,还会造成水稻花粉败育。
5.随着全球气候增暖,作物的各类病、虫、草害将会流行、激增和蔓延,出现范围也将由目前的中低纬地区向高纬延伸。增温将为各种害虫的生长、发育和大量繁殖提供更优越的条件,因而其越冬存活力将大大提高,雌虫产卵数将急剧增加,繁衍代数亦将明显增多。大气CO2浓度的增加还会提高作物生物量的碳氮比,从而刺激昆虫的食欲。大气环流的改变更为风播病原的大范围扩散提供了外部条件。
6.气候增暖后,土壤有机质的分解将会加快,积累量将会减少。长此下去,会造成地力下降。在某些降水量可能增多的地区,径流增大还会加剧坡地土壤可溶性养分与表土的流失。在某些降水量可能锐减的地区,植被将减少,表土易沙化,耕地更易于受到风蚀侵害,一旦遇到暴风袭击时,将产生“尘暴”效应;而遭遇暴雨冲洗时,又会造成严重的水蚀。
综上所述,全球气候变暖将对人类特别是农业生产产生极其深远的影响。这种影响或许有其有利的一面,但更多的、令人担忧的却是其不利的一面。因此,如何趋利避害,利用其有利的一面,克服其不利的一面,并寻求适应或延缓气候变化的对策,是摆在全人类面前的一道崭新的课题。
二、从农林角度应对气候变化的思考
人们应对气候变化的思路主要包括两个方面:一是如何控制和减缓温室气体的排放。二是如何增强农业生产适应气候变化的能力。前者是长期、艰巨的任务,后者是现实而紧迫的任务。
(一)发展低碳农业,减缓温室气体排放
林业以及农业生产中的种植业主要是通过植物吸收空气中的二氧化碳,生成有机物,并放出氧气的过程,在地球大气碳循环中发挥重要的碳汇功能。但在水稻田及沼泽地、动物粪便要释放一定的温室气体甲烷。农业生产过程中的农业机械、农业投入品(化肥、农药)要消耗大量的石化能量。农业秸秆等废弃物焚烧产生二氧化碳气体排放。因此,提倡低排放或零排放的低碳农业是我们的选择。
农业节能减排主要有这样几个途径:
1.革新农业技术,大力发展节约型农业。发展节约型农业关键要在节地、节水、节肥、节药、节种、节工、节能等七个方面下工夫。“节地”,就是要高度重视土地资源的保护,大力发展高效设施农业,充分挖掘土、水、光、热资源的利用潜力,提高耕地的综合产出率。“节水”,农业特别是水稻,是高耗水产业,农业用水占全社会总用水量的70%。要加快培育新的耐旱品种,深入研究和大力推广节水栽培技术,加强现有节水技术的集成推广,大力推广覆盖技术、水肥一体化技术、保护性耕作技术、滴灌施肥技术等节水技术,节约用水。“节肥”,就是要加快建立科学施肥的测土、配方、示范、推广体系,根据不同区域、不同作物、不同种植制度,制定测土配方施肥技术规程,改善养分投入结构,优化肥料运筹,改进施肥方法,发挥养分协同作用,提高肥料利用率,减少化肥总施用量。“节药”,遏制不合理的过量使用
化学农药,大力开发抗病虫良种、进一步完善化学农药的使用技术,形成高效的综合防治配套技术。“节种”,就是提高种子质量,推广精量半精量播种、穴盘育苗等技术。 “节工”,即大力推广少免耕等轻简栽培和机械化生产技术,减少手工作业量,既可节约工本,又可促进农村劳动力的转移和农民增收。“节能”,大力开发农村太阳能,因地制宜开发利用风能、生物质能等清洁能源。 2.切实解决以农作物秸秆为主的生物资源的综合利用,大力开发生物质能源。农作物秸秆作为一种农业生产的副产品,产量大、分布广,同时也是一项重要的生物资源——其含氮、磷、钾、碳的平均含量分别为0.6%、0.3%、10%、45%。据统计,中国年产农作物秸秆6.2亿吨,资源拥有量居世界首位。江苏省秸秆年产量3 700多万吨。但是,近年来焚烧秸秆在一些地区愈演愈烈,造成资源的巨大浪费。最近的统计结果显示,中国年产农作物秸秆中30%用作农用燃料,25%用作饲料,2%~3%作工副业生产原料,6%~7%直接还田,还有35%约2.2亿吨剩余秸秆被白白焚烧了。笔者认为,中国正处于经济高速全面发展的时期,各种能源消耗量与日俱增,当务之急是要开展秸杆的回收利用。政府部门不仅要禁止农民焚烧秸秆,更要组织科研部门开展相关技术的攻关,解决秸秆综合利用的关键技术问题,挖掘秸秆利用的新途径。植物纤维可以通过汽化成为农用能源,也可以运用生化技术加工成肥料和饲料,植物纤维还可以作为包装材料、建筑材料、一次性餐具、家具等的替代资源。
3.加强畜禽粪便的无害化处理、资源化利用。目前农村畜禽粪便产生量巨大,但未得到有效利用,其污染日益严重,重污染区域在不断扩大,严重威胁水体和农田环境质量。据江苏省农调队调查,2004年全省畜禽粪总量已达7475.7万吨,尿总量达3 477.4万吨,粪便总量折合成猪粪当量为12 340.5万吨。畜禽粪便的大量排放,给环境造成了严重污染。近年来江苏省水体N、P等含量超标,除与工业和生活污水排放有关外,畜禽粪便污染已上升为非常重要的因素。
对畜禽粪便无害化处理、资源化利用的最直接途径,是发展商品有机肥产业。加强有机肥无害化生产技术与施用技术的开发及相关政策的研究,大力扶持商品有机肥行业和培育商品有机肥市场,对于推进循环经济、提高农业和农民收益、改善农村环境、建设社会主义新农村具有重要的意义。
4.大力开发种养一体化的循环农业。种植养殖一体化是实现资源综合利用、循环利用的有效途径。常规农业经营方式人为地把原本互为上下游的种植业与养殖业割裂开来,导致“资源—产品—再资源—再产品”的物质循环利用链断裂,不仅造成农作物秸秆、畜禽粪便等可利用资源的大量浪费和生产成本的提高,而且这些可利用资源的不当处理给生态环境造成巨大的负面影响。推进现代循环农业产业化必须把种植业与养殖业纳入到一体化经营的产业体系中,按照资源互补循环利用机理,合理配置种植养殖规模,形成物质、能量循环利用的产业链,使种植业生产的秸秆等废弃物成为养殖业的饲料,养殖业的牲畜粪便经无害化处理成为种植业的有机肥料,废弃物的资源化利用既解决秸秆焚烧和粪便污染的环境问题,又大大降低农产品的生产成本,并提升农产品的质量,实现经济效益与生态效益的协调提高。采用现代经营方式,实现农产品生产、加工、销售一体化经营,并多次增值,从而实现农业生产、生态和经济的可持续发展。
沼气是实现种植业、养殖业一体化循环的关键。通过发展沼气,上联养殖业快速发展,下促种植业优质高效,中改村容村貌,维护生态平衡。随着沼气技术体系的完善,沼气在农业生产乃至农村社会全面发展中的地位显得越来越重要。它能够有效地组织和调动农业生产各要素,促进农业生产各要素的协调发展,对控制农业面源污染,促进农业可持续发展 推进社会主义新农村建设具有重要意义。
5.大力开展植树造林。森林在应对气候变化中具有三大功能。一是吸收功能。森林是陆地上最大的吸碳器。它通过光合作用,吸收二氧化碳,放出氧气,形成碳汇。科学研究表明:森林每生长1立方米蓄积量,平均能吸收1.83吨二氧化碳,释放1.62吨氧气。二是贮存功能。森林是陆地上最大的储碳库。陆地生态系统一半以上的碳,储存在森林生态系统中。同时,木制品的储碳能力也很强。据日本《木材工业》报道,全球木制品碳储量每年约增加6 000万吨。三是替代功能。据国际能源机构测算,用木结构代替钢筋混凝土结构,单位能耗可从800降到100。由于森林在应对气候变化中具有这些特殊功能,因此,《京都议定书》规定了工业直接减排和森林间接减排两条途径。
要加快荒山荒地造林绿化步伐,加快速丰林、碳汇林、能源林、珍贵用材林、木本油料林等基地建设。要努力提高造林绿化质量。加强林木种子区划和良种基地管理,抓好区域性、示范性林木种苗基地建设,全面提高良种壮苗使用率。增加混交林和乡土树种比重,注重封山育林,强化自然恢复。加强森林病虫害防治和森林防火。
关键词植树造林;全球气候变暖;影响;作用;措施
1全球气候变暖的影响
全球气候变暖将给地球和人类带来复杂的影响,既有正面的,也有负面的。例如,随着全球温度的升高,副极地地区也许将更适合人类居住;在适当的条件下,较高的二氧化碳浓度能够促进光合作用,从而使植物具有更高的固碳速率,使植物生长增加,即二氧化碳的增产效应,这是全球变暖的正面影响。但是与正面影响相比,全球气候变暖对人类活动的负面影响将更为巨大和深远。例如,由于气候变暖的影响,珠穆朗玛峰的顶峰下降了1.3 m。祁连山冰川缩减危及河西走廊:近年来,祁连山冰川融化比20个世纪70年代减少了大约10亿m3,冰川局部地区的雪线正以年均2.0~2.6 m的速度上升。
1.1 海平面上升
过去的100年中海平面上升了14.4 cm,我国上升了11.5 cm。海平面升高的原因,主要是海水的热膨胀作用,当海洋变暖时,海平面则升高。全球升温会引起地球南北两极的冰山融化,这也是造成海平面上升的主要原因之一。
1.2对动植物的影响
气候是决定生物群落分布的主要因素,气候变化能改变一个地区不同物种的适应性并能改变生态系统内部不同种群的竞争力。自然界的动植物,尤其是植物群落,可能因无法适应全球气候变暖的速度而作适应性转移,从而惨遭厄运。以往的气候变化(如冰期)曾使许多物种消失,未来的气候将使一些地区的某些物种消失,而有些物种则从气候变暖中得到益处,其栖息地可能增加,竞争对手和 天敌也可能减少。例如,扬子鳄只能生活在宣城、泾县和南陵等地,如果北界线北移,扬子鳄可能会自然绝种。
1.3对农业的影响
一年中温度和降水的分布是决定种植何种作物的主要因素,温度及由温度引起降水的变化将影响到粮食作物的产量和作物的分布类型。气候的变化曾经导致生物带和生物群落空间(纬度)分布的重大变化。如公元800—1200年,北大西洋地区的平均温度比现在高1 ℃,使玉米在挪威种植成为可能;但到了公元1500—1800年,西欧出现小冰川期,平均气温只比现在低1~2 ℃,造成了挪威50%的农场弃耕,冰岛的农业耕种活动则几乎全部停止。除此之外,全球气候变暖还会使高温、热浪、热带风暴、龙卷风等自然灾害加重。因此,全球气温升高后,世界粮食生产的稳定性和分布状况将会有很大变化。
1.4对人类健康的影响
人类健康取决于良好的生态环境,全球气候变暖将成为影响22世纪人类健康的一个主要因素。极端高温将对22世纪人类健康造成极大困扰,主要体现为发病率和死亡率增加,尤其是疟疾、淋巴腺丝虫病、血吸虫病、钩虫病、霍乱、脑膜炎、黑热病、登革热等传染病将危及热带地区和国家,某些目前主要发生在热带地区的疾病可能随着气候变暖向中纬度地区传播。
2森林在气候变化中发挥的作用
针对导致气候变化的两大主要因素,国际社会在应对气候变化中,正在采取2项战略措施:一是直接减排。即通过工业、能源领域的技术改造,提高能源利用效率,来减少二氧化碳等温室气体排放;二是间接减排。即通过以森林为主体的生物吸收大气中的二氧化碳,将已排放到大气中的温室气体吸收固定下来,以达到减少大气中温室气体含量的目的[1]。在2项战略措施中,直接减排十分重要,必须长期坚持;而通过森林来实现间接减排,成本低、易施行、综合效益大,是目前应对气候变化最经济、最现实、最有效的重要途径。
2.1森林是陆地上最大的储碳库
森林是陆地生态系统的主体,因其具有吸收二氧化碳、放出氧气的特殊功能,而被称为“地球之肺”。森林以其巨大的生物量储存着大量的碳,是陆地上最大的储碳库[2]。据联合国政府间气候变化专门委员会估算:全球陆地生态系统中约储存了2.48万亿t碳,其中1.15万亿t碳储存在森林生态系统中。2000年,联合国政府间气候变化专门委员会又发表报告指出,森林面积占全球面积的27.6%,森林植被的碳储量约占全球植被的77%,森林土壤的碳储量约占全球土壤的39%,森林生态系统碳储量占陆地生态系统碳储量的比例为57%。
2.2森林是最经济有效的吸碳器
森林通过光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,把大气中的二氧化碳以生物量的形式固定下来,这个过程被称为碳汇。科学研究表明:林木每生长1 m3,平均吸收二氧化碳1.83 t,放出氧气1.62 t。全球森林对碳的吸收和储量占全球每年大气和地表碳流动量的90%。国内专家研究指出,在中国种植1 hm2森林,每储存1 t二氧化碳的成本约为122元人民币,这与非碳汇措施减排每1 t碳成本高达数百美元形成了鲜明反差。据专家测算:一个20万kW机组的煤炭发电厂每年约排放87.78万t二氧化碳,可与3.2万hm2人工林在1年中吸收的二氧化碳当量抵消;1驾波音777飞机从北京到上海来回旅程约4 h,1 d进行1个来回,1年约排放28 032 t二氧化碳,可与1 000 hm2人工林在1年中吸收的二氧化碳当量抵消;1辆奥迪A4汽车1年的二氧化碳排放量约为20.2 t,可与0.7 hm2人工林在1年中吸收的二氧化碳当量抵消。
2.3森林固碳已经成为缓解气候变化的根本措施之一
恢复和保护森林作为减排的重要措施,受到了国际社会的高度重视,并被写入了《京都议定书》。联合国政府间气候变化专门委员会在2010年的第四次全球气候变化评估报告中指出:与林业相关的措施,可在很大程度上以较低成本减少温室气体排放并增加碳汇,从而缓解气候变化。目前,许多发达国家已在实行森林间接减排。如,日本承诺减排6%,其中3.9%由森林固碳间接减排,2.1%由工业直接减排。围绕后京都议定书的国际谈判,许多国家和国际组织都在积极推动森林间接减排政策的制定,以进一步发挥森林在应对气候变化中的特殊作用。
3我国传统植树造林的弊端
建国以来,我国营造的大量人工林已成为经济建设所需木材的主要来源,并对保护生态环境起到了重要作用。但随着时间的推移,大面积营造单一树种的造林方式,逐渐显露出弊端。
人工林在我国占有十分重要的位置,它不仅是经济建设所需木材的主要来源,对保护生态环境也起着重要的作用。多年来我国对营造人工林十分重视,目前全国人工林的面积大约有4 139万hm2,其中大多数是用材林,防护林只占很少部分。总结我国几十年来营造人工林的作法,有些很明显的特点:人工林主要分布于山区和重要河流的中上游;树种以针叶树为主,全国人工林针叶树占68%、阔叶树占32%,而南方各省针叶树的比例更大,在90%以上,而且集中连片,大面积连片种植单一树种、品种的人工林在很多地方都可以看到。南方一些杉木产区县,杉木人工林面积占森林总面积的70%~80%。有些平原地区还存在着单一无性系连片造林的状况。这些人工林采伐后又常常更换同一树种,造成多代连作。随着时间的推移,我国人工林的营造方法显露出不少弊端,目前已造成许多不良后果。
除了病虫害的严重威胁外,单一树种和成片连作造成地力严重衰退,这已在杉木、桉树、柳杉及落叶松人工林中有明显表现。杉木人工林由于土壤肥力下降,2代和3代20年内人工林损失蓄积量30~45 m3/hm2。在花岗岩发育的土壤上地力衰退情况更为严重。天然森林的植被是复杂而多样化的,一个山坡上可以出现多种森林植被类型。任何一片森林都是多树种混交,如贵州梵净山的栲树林,参与构成乔木层的就有182种,整个森林有4个层次构成,维管束植物有407种。这种环境为多种生物提供了栖息地,也使森林具有涵养水源等多种功能。但现在单一树种或少数几个树种的大面积人工林,由于生物多样性严重下降,林区的生态环境恶化,森林各种功能与生产力得不到充分发挥,森林的适应能力和稳定性也大大下降。造成生态环境恶化与生物多样性严重下降。
4科学植树造林的措施
4.1营造由多树种组成的混交林
首先要转变人们的观念,特别是领导者的认识,科学地对待植树造林,每个工程都要因地制宜做好规划,适地适树,采用多树种营造各种方式的混交林,逐渐恢复自然界丰富多样的生态系统[3]。因经济建设的需求是多方面的,经济林同样不能搞单一品种,其不能适应多方面的需要。
4.2提高造林工程的科技含量
植树造林是一项科学性很强的工程,不能认为造林是简单的挖坑栽树,高标准的造林工程,从前期规划到选种育苗、培育养护,每个环节都要有先进技术和科学方法做支撑[4]。另外,还应改进人工林的育林方法。目前采用的高强度林地清理、整地等措施既不经济,也不符合生态系统管理的要求,要逐渐推广不炼山或整地造林,提倡局部抚育和割草抚育,以减少水土流失。人工林的密度应适当降低,使人工林形成多层结构的森林群落,这样才有利于人工林多种功能的发挥,提高人工林维护地力稳定性的能力。
4.3提倡封山育林
还应充分利用自然力发展森林,保护好现有的次生阔叶林。我国南北方的用材林基地,都存在着许多天然更新能力很强的次生阔叶林,这些次生阔叶林树种组成多,群落结构复杂,生产力高,对保护物种资源有重要价值。要营造这些森林并非易事,但如果采取保护或封山育林措施,营林效果将会很好。
5参考文献
[1] 张玲.试谈林业经济发展前景及植树造林相关技术[J].科技信息,2007(11):390.
[2] 田书忠.开发闲散荒废土地资源实施植树造林绿化工程[J].中国林业,2003(10B):32-33.
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制图 | 郝鹏飞
A冰川消融
冰川被视为淡水的储存地,山地冰川的后退,特别是在北美、阿尔卑斯、亚洲中部、非洲中部著名冰川的消融,应当引起人们对当地未来水资源问题的重视。南北极的冰川也开始出现回退现象,西格陵兰的雅各布港冰川是公认的世界流动最快的冰川,它至少从1950年起就持续地以大于24米/天的速率流动,但在2002年就开始快速后退、瓦解。冰川移动变缓将使更多的冰山断裂、融化,释放出更多的二氧化碳。
B飓风南移
飓风曾被认为是一种纯粹的北大西洋现象,在2004年4月,第一次有飓风在南半球的大西洋形成。有关于气候变暖导致飓风南移的研究认为,气候变暖、特别是北冰洋浮冰的融化,使得北极的大气压降低,冷高压的消失会带来更多的风暴。
C水温升高
1950年代至1980年代间,环南极的南大洋水温升高了0.17℃。水温的升高影响了生态系统,同时降低了海洋吸收CO2的能力。
D海水酸化
目前,海洋的吸收量约为每人每年一吨的CO2,据估计自1800年以来海洋已经吸收了几乎一半的人类活动所释放的CO2。不过CO2溶解在水中将导致海水酸化加剧,这会直接影响到鱼类的生长与繁,影响珊瑚礁的形成。
E破坏生态生产力平衡
在高CO2浓度下,缓慢生长的树种只能在短期内得到生长的推动,而长期的获益者是藤类等快速生长的植物。一般而言,特别是在雨林中,这意味着藤类将成为占优势的物种;而由于生长周期很短,它们所积聚的碳很快就会因为腐枝的分解而重新回到大气中。相反的,缓慢生长的树木可以将空气中的CO2固化数十年。
F厄尔尼诺
厄尔尼诺现象,是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象。这种现象出现时会使风向和洋流发生逆转,太平洋表层的热流就转而向东走向美洲,随之带走了热带降雨,造成流经之处的天气异常。由于近年全球变暖日益严重,厄尔尼诺现象越发频繁。
G拉尼娜
拉尼娜是指赤道太平洋东部和中部海面温度持续异常偏冷的现象,从它的特征来看,正好是厄尔尼诺的反面,又称“反厄尔尼诺现象”。一般出现在厄尔尼诺现象出现后的一两年,并同样伴随着全球大区域内的气候混乱。近年由于气候变暖增强,拉尼娜逐渐减弱。不过,由于拉尼娜是影响北太平洋区域的重要气候现象,对中国造成的影响很大。2008年的南方雪灾,多数的研究认为与拉尼娜现象密切不可分离。
H北大西洋暖流中断
北大西洋暖流是热盐循环的一部分,热盐循环是一股环流,从北太平洋发轫,穿过印度洋、赤道来到大西洋,在北大西洋由于水温降低和蒸发后盐分密度变大而下沉,变成深层洋流,在海洋深层顺着来路返回。它充当了在不同纬度之间运送热量和水汽的角色,造成了北欧、北美大陆的温和气候。