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【关键词】气候变暖;气象灾害;灾难建模;巨灾准备金
全球气候变暖已经成为事实。气候变暖增加了天气的不确定性,使气象灾害增加。IPCC的报告认为,气候变暖将导致更激烈或更频繁的极端天气和气候事件,包括洪水、风暴、雷雨、冰雹、暴风雪、森林火灾、干旱、热浪、雷电袭击、海岸侵蚀等。由于森林和灌木是主要的陆地碳汇,森林火灾还会大大增加大气中的碳含量。就全球而言,代价最高的与天气有关的保险损失是由热带气旋(也被称为飓风,在世界其他地区的台风)或冬季风暴造成的(慕尼黑再保险,2000年)。从气象的角度来看,极端气候事件热带风暴的严重程度可能不会远远超过每年定期发生的暴雨。不过,它们可以通过实现突破关键阈值使损失大幅增加。也就是说,事件的严重程度即使是小规模的增加,也可能导致损失大幅增加。一旦阵风达到一定水平,整个屋顶会被吹走,或造成树木被刮倒,但低于这个水平可能会损害微乎其微。同样,低于一定规模的冰雹不损害汽车面板,但超过一定尺寸,损害会突然增加。澳大利亚保险集团(IAG)的经验表明,阵风强度增加25%,可以造成的建筑索赔会增加6.5倍。
一、气候变化对保险业的负面影响
保险业是直接经营风险的行业,对于气候变化比任何其他经济部门都面临着更多的风险。气候变化和极端天气灾害的增加会影响保险公司的许多业务领域。
全球变暖和极端天气事件频繁发生引发的气象灾害使保险公司的承保业务面临巨大的潜在损失。包括财险、健康险、寿险、责任险等大多数承保业务对气候变化和极端天气事件是敏感的。在商业财产险方面,气候变化造成的损失不仅包括直接财产损失,而且包括保单所有人在修复和重新迁址过程的收入损失及额外费用等。农业是对气候和天气非常敏感的部门。农业保险面临的与气候有关的风险包括干旱、暴雨、洪水、冰雹、热浪、风暴、野火、虫害和植物病害等,干旱是最普遍的灾害之一。汽车保险对天气也比较敏感,风暴、冰雹和洪水等各种形式的恶劣天气引起车辆事故增加,损失索赔数量往往惊人。对于人身保险来说,气候变化也是影响死亡率和发病率的重要因素。热浪袭击造成的死亡人数会增加。气温上升,湿度增大,更多的野火以及更多的灰尘和微粒可能大大加剧上呼吸道疾病(过敏性鼻炎,结膜炎,鼻窦炎)和心血管疾病,特别是对老人和户外作业人员的威胁更大。随着气候变暖,热带疾病可能进入纬度高的地区。企业在脆弱的地区执行任务可能因极端天气关闭,若因气候灾害而遭受损失,可能要付出昂贵的重置成本。如果企业投保了商务中断保险,业务中断损失索赔包括闪电、洪水、野火。
传统上,保险公司依靠历史索赔数据确定未来保险产品价格和承保要求。鉴于极端天气事件有可能变得更加激烈与频繁,带来的巨灾损失频率和损失程度增加,过去的保险定价模型已经不再能够可靠地指导未来定价,并可能会产生误导的结果。这种风险在一定程度上可系统地被低估,保险索赔较预期高,从而显著影响该部门的盈利能力和资本充足率。一个单一年份的大额索赔可能对保险公司的偿付能力和财务稳定性构成严重威胁,甚至可能使其破产。气候变化也影响保险业的可承受能力和可提供能力,同时减缓其发展速度。把气候学纳入传统的保险定价模型是一个复杂而费时的任务,尤其是目前气候学还不能对极端气候事件发生方式和时间作出准确预测。对于中国保险业来说,随着保险密度和保险渗透率的提高,中国保险业受气候变化影响会放大。
气候变化对保险业的另一个直接影响是其投资业务。气候变化及其引发的自然灾害可能使保险业资产遭受损失或减值,特别是保险公司直接或间接投资的不动产面临的风险更大。保险业在一些受全球变暖效应影响较大的经济领域的长期投资也面临着同样的风险。寿险业所持有的资产以长期资产为主,对流动性要求比财险业相对较低,所受的影响更大。
二、保险业的商业机会
风险是发展的,保险也是发展的,风险的发展为保险的发展提供了空间。气候变化给保险业带来的并不完全是挑战。不断变化的气候,以及中国为努力减少温室气体排放而进行的经济结构的调整,都给保险业提供了新的商业机会。
在承保业务方面,气候灾害风险加大必将提高投保人风险转移的迫切性,而且清洁能源和低碳经济的发展也产生大量新的风险标的,保险公司可抓住发展机会,提供一系列与气候变化有关的保险产品。
在投资业务方面,减缓气候变化的一系列战略举措也给保险业带来投资机遇。当前全球经济正大踏步地向以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式转变,与之相关的技术创新、新能源开发、产业转型将产生巨大的资本需求和基础设施投入,这为保险资金运用提供了难得的机遇。
三、应对策略
保险业是直接经营风险的行业,处于气候变化威胁的最前沿,因此应当采取积极行动,制定全面的应对气候变化战略,以适应和减缓气候变化。积极应对气候变化不仅关系保险业自身的发展,同时也是对股东和消费者负责任的体现。通过与同行、客户和政府合作,保险公司可以帮助社会防止气候变化对社会的最坏影响。它们还可以对减少温室气体排放的技术和行为变化发挥重要的激励作用。
发挥保险的风险保障和社会管理职能。购买保险是减少气象灾害保险损失的一个有效途径,保险公司可以对原有的保险产品进行改进,使之具有应对气候风险功能。由于气候变化将导致极端天气事件影响新地理区域,保险公司可以发现这些变化,及时向新的市场推出覆盖这些风险并价格适当的保险产品。气候变化还将以不同方式影响大的经济部门,保险业要理解其客户不断变化的风险状况,满足其保险需求。保险公司可以发挥保险的社会管理职能,减少温室气体排放。气候变化可能对索赔和保险标的修复过程产生影响。巨大的气候灾害可能对理赔流程产生压力,因为保险公司可能无法应付大规模的索赔。此外,灾后被保险人重新建设面临资源紧张,维修成本往往迅速上升。索赔和维修过程存在以更可持续的方式重建的机会。使用环保建筑材料和领先的建筑技术进行重建,既可以防止保险人未来损失,又可以减少温室气体排放。
遏止温室气体排放造成气候变化,主要通过提高能源效率和增加无碳能源的使用。保险公司可以开发与气候变化有关的新保险产品。保险业一方面通过为绿色建筑设计、节能和可再生能源、环保汽车等项目提供新保险产品来规避气候风险,另一方面适应清洁发展机制对碳信用交割担保的需求,开发碳交易保险。碳排放市场增长迅速,但碳排放交易中存在着许多风险,例如价格波动、不能按时交付以及不能通过监管部门的认证等,都可能给投资者或贷款人带来损失,保险的介入可以帮助分散碳交易风险。
对消费者进行激励和引导,鼓励他们降低温室气体排放量。例如对使用小排量混合动力汽车的家庭和个人提供保险费率折扣。欧美国家流行的现驾现付的汽车保险(PAYD,Pay as you drive),鼓励被保险人少驾驶以减少排放,中国的保险公司也可推出类似产品。收集与天气有关的更全面的损失数据,提高灾难建模的标准。加强与监管机构在考虑气候变化因素的保险定价方面的协调。为了避免在未来的可怕灾难中破产的厄运,保险公司必须严控风险评估、理赔和分保的程序。通过资本市场和再保险市场进一步转移风险。例如通过巨灾债券把保险风险转移到资本市场,通过巨灾再保险将巨灾损失在全球更大范围内进一步分散。
保险监管的职责在于确保保险业的平稳健康发展以及保护被保险人的利益,因而监管部门有必要对全球变暖对保险业的影响进行全面评估。监管机构和政府部门应该鼓励那些旨在减轻气候风险的产品开发和创新,加快它们的批准,以便投保人可以投保。允许保险公司对这些产品收取适当的风险保费,以反映实际和预期由气候变化引起的威胁。个别公司不太可能主动提高保费,因为这会使它们在竞争中处于不利地位,监管机构很可能要在其中发挥主导作用。
参考文献:
[1]曾宇.全球气候变化及其对保险业的影响[J].中国保险管理干部学院学报,2001(3):1.
关键词:气候变化;北方;作物生长;长期适应策略;短期响应方案
基金项目:陕西省教育厅项目(14JK1017)
中图分类号: S162 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2015.01.058
全球变暖加剧,严重威胁我国农业生产的可持续发展。诸多研究表明,中国北方地区是受气候变化影响最明显的区域,未来气候变化对该区的影响是不可忽视的。针对北方地区的气候特点及未来气候变化趋势,寻找农业生产的应对措施,最大限度减少气候变化带来的不利影响是亟需解决的问题。
1 北方地区气候变化趋势
北方地区气候变化主要体现在气温、降水的变化以及极端天气气候事件的发生频率上。数据表明,近100年我国地表年平均气温增加幅度为 0.5℃~0.8℃,到2020 年全国年平均气温将比 1950年升高 1.68 ℃[1]。唐国平等[2]选用 GCM 模型对未来中国气候变化的情景进行模拟,结论表明气候变化将使中国境内的平均气温普遍升高,并且气温升高的幅度在高纬度地区大于低纬度地区。北方地区未来温度会不断增高,最大增温区在东北,可达 0.192℃/10 年,其次是华北,为 0.104℃/10 年[3]。降水变化更为复杂,不同空间地域差异较大。受气温变暖影响,高纬度地区和一些湿润热带地区的降水量有增加趋势,但中纬度和干旱热带地区的降水将进一步减少。西北中部,青藏高原西南部、华中至华北地区和东北中部 4 个地区的降水则显著减少[4]。极端降水平均强度和极端降水值都有增强的趋势,干旱将进一步加剧。
2 气候变化对中国北方农业生产影响
北方地区自然条件差异很大,未来气候变化对各地影响也明显不同,总体趋势是不同生态区可多利用的积温均由北至南逐渐增多,本研究根据各地区热量资源变化情况、种植制度及作物品种划分原则,可以得出北方三区域的农业生产变化趋势。
2.1 东北区
在该区域未来春小麦面积将缩小,有向三江平原北部集中的趋势,而冬小麦面积增加,热量资源逐渐可以满足一年两作的需要,特别是辽宁省南部逐步可以进行冬小麦/夏玉米的轮作。受热量条件影响较大的喜温作物和越冬作物以及高原地区的冷凉气候区的作物种植面积将会迅速扩大,未来玉米种植品种也将由现在的早熟品种更替为晚熟品种。
2.2 华北区
该区温度增加较多的集中在山东东部和河北北部地区,较少的是华北平原中部地区。河北省北部地区未来积温增加幅度可满足冬小麦生长,种植制度可能由一年一熟(春小麦)或两年二熟(如冬小麦――夏大豆――春玉米)演变为一年两熟(麦+大豆或麦+棉等);山东省东南部和河南省南部复种指数提高,可由当前一年两熟(如麦+稻、麦+大豆或麦+棉等)演变为一年三熟,在水资源条件较好的地区亦可以种植冬小麦+双季稻[5]。
2.3 西北区
该区冬季气候变暖使得越冬作物种植区北界西伸北扩,喜温作物面积扩大,多熟制向北推移,作物品种的熟性由早熟向中晚熟发展,单产增加,品质提高;另外多熟制向北部和高海拔地区推移,复种指数提高[6]。农作物生长发育速度发生明显变化,春播作物提早播种,喜温作物生育期延长,越冬作物推迟播种,生育期缩短,如冬小麦,其生育期缩短的趋势大于春小麦[7],棉花产量明显增加。气候变暖使西北干旱区作物种植格局由春小麦为主转变为玉米、棉花、冬小麦为主;半干旱区由小麦为主转变为玉米、马铃薯、冬小麦为主[8]。
3 应对策略的制定
开展农业适应研究的目的是为了有效应对未来几十年气候变化带来的潜在风险。应对策略应从两方面考虑,一方面是短期响应方案,另一方面是长期的适应策略。
短期响应方案主要是指农民以及科研机构根据气候变化做出的努力保持农业系统现状的一些调整。它们是自主进行的,并没有政策性的变化或更深层次的研究。 短期调整在本质上是抵御气候变化的第一道防线。农业的长期适应策略是指在基础设施、生产技术、市场机制和在应对一些环境或经济刺激的政策政府的改变上,这种改变是从根本上应对气候的长远变化[9]。
3.1 短期响应方案
应对暖干化的短期响应方案一般包括:农艺策略。包括作物品种和种植结构的变化、提前播种和收获、深耕深播等;保存水分策略。包括保护性耕作、耗水低的农作物轮作、小气候改造和灌溉调度。
东北地区是我国增暖最明显的区域,也是未来增温幅度最大的地区。增温使该地区春季回暖早,生长季延长,积温和持续天数增加,积温带北移,这些变化为当地农业带来了更多生产潜力,提高了复种指数,但同时也带来更多气象灾害的影响。未来应对气候变化的短期适应策略应重点在调整作物结构,提高作物复种指数,变更作物熟性等方面投入力量。调整作物结构是指可以将当地现有作物结构调整为以粮食、经济和饲料作物相结合的三元农业种植结构,在北部地区以培育大豆和水稻为主,中部地区以培育玉米、大豆为主,而在西南部地区以水稻、玉米为主,兼顾杂粮,这种混合种植结构有利于充分利用增加的热量资源并且取得更好的经济效益[10]。提高作物复种指数则主要通过逐渐种植产量较高的冬小麦,取代春小麦,以实现高产目标。变更作物熟性可通过引进或选育生育期相对较长、感光性弱、感温性强的中晚熟品种, 以增加作物产量;在熟制不变的地区培育生育期更长的晚熟品种,以充分利用增加的热量资源。
华北地区气候未来呈现暖干化趋势,水资源将成为该区农业生产的决定性因素。应合理调整当地作物种植结构,优化作物布局。即适当减少高耗水作物的种植面积,如不耐旱的玉米、春小麦种植面积可视情调整,培育和引进抗旱品种。在水资源能保证作物需求的区域,可维持当前耕作系统,提高农业生产效率,在水资源匮乏区地区,采取种植业、林果业、畜牧业等混作经营模式,发展多元经济模式,也可以充分利用增加的潜在热量资源,获得较好的生态和经济效益。从农艺措施层面而言,为了提高作物产量,可以对夏玉米进行适当晚收和晚播,冬小麦进行迟播。因为气候变暖导致冬前积温增加,暖冬现象加剧,小麦的播期可以延迟[11-12],而玉米延迟收获可以增加对光温资源的利用,有利于籽粒灌浆,提高千粒重,增加产量[13-14],夏玉米晚播则是因为气候增暖后,温凉且温差较大的秋季更适于玉米的灌浆,而且较长的生育期亦有利于产量形成[5]。从改变农业生产技术层面而言,气候变暖有利于设施环境下作物生长,可以进行高效率的农业生产,减小气象灾害的影响,最重要的是可以更好利用采用节水措施开展农业生产,所以可考虑在华北地区大力发展设施农业。
西北区地域广阔,气候多样复杂,总体来说未来气候变化趋势是由暖干向暖湿转型[15]。降水量的局部增加、极端气候事件减少对农业生产有利。但作物生长期气温升高,缩短了养分积累的时间,降低了品质,而且西北地区东部降水持续偏少,土壤水分蒸发加剧,由于水分亏缺抑制了热量资源增加所发挥的作用,部分地区粮食将大幅度减产。针对这些变化趋势,首先应确保该区域的生态环境安全。西北地区集中了大片荒漠区、水土流失严重的黄土高原区还有青藏高原的高寒区,还有内蒙古地区大片的草场资源,适合农业生产的区域主要集中在关中平原、河西走廊、河套平原和新疆地区的绿洲农业,在保证宜农地区农业生产的同时,更要兼顾其他不适宜农业生产地区的生态环境的保护,这样才能从整体上增强该区域应对气候变化的能力。其次,西北地区土地类型多样,应根据各地的具体气候情况调整种植结构,发展优质产品和特色农业[16]。新疆地区光热资源充足且温差大,适宜棉花、优质瓜果等经济作物的生产,减少耗水作物的播种面积。河西走廊夏季冷凉干燥,适宜发展蔬菜生产。在农牧交错带地区,主要以畜牧业为主,农业以旱作农业为主,在为数不多的宜农区需要培育和引进抗旱作物品种,大力发展节水农业,提高农业生产效率。甘宁地区可以结合地方优势发展药材种植[17]。陕西中部和南部作为重要的粮食生产基地,随着温度的增加,可以增加复种指数,开展多熟制度和混作制度,增加粮食产量。青海地区热量资源也有所增加,但增加幅度相对较小,还是以喜凉作物或经济作物为主。
3.2 长期适应策略
长期适应策略是一个有机体或群落或系统,通过改变自身形式或功能去强化响应外界重复扰动的能力[9]。在农业生态系统中,当一个基本生产要素缺乏时,那么作为一个长期的适应机制则意味着作物种植制度形态和功能的变化。例如,日益稀缺的灌溉用水可能会改变旱地农业的耕作技术、设备需求和市场基础设施。
长期适应策略需要从管理策略、政策制定、经济因素和技术因素上进行考虑,包括:减缓气候变暖,这要求政府部门从根本上制定策略来延缓气候变暖的发生,主要通过减少碳排放等途径;改进基础设施,主要体现在农业生产资料的改进,农艺器具的更新;建立可持续能源体系,农业生产过程中需要使用多种能源设施,随着时间的推移,现存的各种能源可能面临供应紧张或枯竭的局面,如何提高能源转换和利用效率,减少能源消费,开发利用可再生能源,优化能源结构这些都将是未来需要考虑的方面。从长远来看,全球应对气候变化行动也将成为推动能源等领域技术创新的重要驱动力。
4 结论
从不同纬度地区将来应对气候变化带来的热量资源变化的潜力上来分析,我国高纬度地区农业适应性较强,存在较大的适应空间;中纬度地区适应性较差,但通过科技进步,调整农业管理措施,可以减少气候变化带来的负面影响;在低纬度地区,由于本来基础温度就高,未来增温幅度也不大,农作物对温度变化的响应不明显,另外随着该区域耕地面积的迅速减少也将威胁该区域的粮食安全[18]。在不同区域应对未来气候变化时,需要从短期响应和长期适应两方面来考虑,这样才能从根本上应对气候变化的负效应。
参考文献
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从去年冬天美国的桑迪飓风,到连续四年的云南等西南地区连旱。一系列反常的极端事件频繁发生,让学术界对于全球气候变化的严峻后果愈加忧虑。与此同时,这些案例警示人们,全球气候变化带来的后果不仅有渐进、缓慢的气候演化,更有灾难性极端事件发生频率的增高和灾害损失的增大;更暴露了过去二十年全球气候变化研究中对过度侧重“温室气体减排”(mitigation)而“应对气候变化问题和策略”(adaptation)的研究不足的问题。
作为能源产业,不管是电力系统还是油气和煤炭产业,不再仅是降低温室气体排放的排头兵,也是面对气候变化的脆弱行业。
因此,能源行业不仅要继续探索节能减碳的技术进步路径;也要重视能源系统适应气候变化的技术研发;更要在投资和布局时,将气候变化带来的不确定性纳入思考。
减排努力已成“鸡肋”
由京都议定书界定的现行气候变化管理和谈判框架,一直讲降低温室气体排放作为首要议题,而视应对气候变化为较为次要的话题。这是基于1990年代末,研究界普遍认为气候变化是相对较为缓慢的过程,其负面后果需要几十甚至上百年才会显著呈现。
相应而言,如果温室气体排放得不到及早控制,等到负面后果呈现后,削减大气中的温室气体含量不仅成本昂贵而且社会损失巨大。因此,当时学界普遍认为,除农业外,在短期内尚无大规模推进和研发应对气候变化技术的需要,但降低排放却迫在眉睫。
依据此判断,过去十余年,世界各国的政策焦点都集中在到了鼓励新能源发展上。京都议定书签订后,以风电、太阳能发电技术等为代表的新能源发电技术得到各国政府的青睐,被寄予厚望。相较之下,保证能源系统更好的应对全球气候变化所带来挑战的相关技术和策略却没有得到足够重视。
能源产业作为最主要的温室气体排放产业,既是现有气候变化框架管制的重点对象,也是技术研发投入的重点领域。然而随着时间推移,人们发现,由于对减排技术的认知不足,政策设计的失误使减排技术发展速度快、但减排效果不理想。
更为严峻的是,过去十余年遏制温室气体排放的努力对放缓全球气候变化进程效果极为有限。最新的研究指出,基于过去十余年的国际数据分析,不可调控的新能源——如太阳能、风电——和传统能源并非替代关系。
相反的,一些证据还显示新能源和传统能源的关系更类似于互补品。即更多的太阳能和风电补贴,激励了更多的传统能源投资而非鼓励储能等清洁技术的发展。这就导致过去十余年的大规模新能源投资,带来的减排效果远远不及预期。而中长期内,这种鼓励新能源却减排效果堪虞的局面也难以得到改善。
越来越多的证据表明,气候变化的后果已经越来越明显的呈现,气候变化后果呈现的速度远远快于人们早期的预计。从去年印度因为雨季的异常高温和干旱,造成电力供求出现了巨大不平衡,最后导致大面积停电;到美国桑迪飓风冬天袭击高纬度的纽约等地区,造成数十万居民长达数周甚至数月停电的严峻后果;再到中国西南四年降水时空分布高度不均,造成对水力发电的挑战。
这些都显示,能源系统不仅需要减排,更迫切的需要一套完整有效的应对全球气候变化策略框架。现行的国际气候管理框架亟需调整;而中国作为有大面积气候变化脆弱地区的过渡,更需及早的重视能源系统气候变化应对策略以及技术的研发和应用。
应对之道
由于能源系统不同行业特点各异,全球气候变化对不同行业的可能影响是有差异的。但是,总结起来,全球气候变化可能对能源系统带来的影响包括以下几类:
首先,极端天候(如突发性强降水)频发对能源基础设施(如输配电设备)和系统安全的威胁。
其次,气温反常频发造成的能源消费总量、地理和时间分布的异常以及由此造成的对基础设施(如输电线)的损害。
再次,反常气候频发造成的能源生产和供给能力下降(如干旱频发导致水电发电能力下降、水资源稀缺导致的煤电发电紧张和石化用水不足等)。
这些影响不仅仅会让各个能源行业面临更高的事故风险,还会造成能源系统、水资源供应系统和全社会能源、水资源消费之间的混乱。
面对这些可能的挑战,需要政策制定者设计完整和合理的政策,将气候变化导致的极端天气对电网稳定和安全性的影响、气温异常对需求的影响和因全球气候变化导致的预测误差长尾等问题纳入对能源布局、技术选择和政策框架设计中。
具体来说,政策制定者应加大对能源系统如何应对气候变化的研究和技术开发的投入;将目前的着重强调鼓励新能源等缓减气候变化技术的政策体系,转变为缓减和应对技术并重的政策体系。
例如,应当对不同地区输配电设备和系统在极端天候事件中的稳定性进行摸底和分析;对暴雨、暴雪和大风发生频率升高后,电网安全监管和应急体系设计进行研究;设计补贴,鼓励降低地下输电、分布式应急供电体系等提升电网应急能力的相关技术成本等。
除了新技术鼓励政策上的调整,对未来能源系统发展模式和路径的选择,也应纳入适应全球气候变化的考量。在推进相关改革进程时,不仅要考虑到更加有利于新能源的利用,还要重视气候变化背景下的能源战略布局问题。
例如,在权衡大电网模式和分布式模式的决策中,应当纳入适应气候变化的视角,将气候变化进程中发电和输配电系统的稳定和安全问题纳入对大电网的稳定和分布式的灵活的权衡中。又比如,在中国石油产业布局时,充分纳入对气候变化可能造成的区域水资源分布变化的评估。
与此同时,将一些已有的政策框架,如电力行业的节能节水鼓励和管制政策体系,加入应对气候变化的短中长期部署。
全球气候变化对中国的影响复杂,不同地区面对的气候变化后果不尽相同。中国应对气候变化对中国而言是艰巨的任务。作为对全球气候变化敏感的国家,中国已经并将遭受到因气候变化带来的各种严峻挑战。气象灾害和天候反常等发生频率的增加和更加无序,将给中国电网等能源系统设施带来威胁,也会对中国已定的能源布局带来新的变数。
一、注重政策制度先行
把循环经济科技工作作为自主创新的重要内容,纳入《浙江省科技强省建设与“十一五”科学技术发展规划纲要》和《浙江省“十二五”科学技术发展规划》,将节能环保、资源综合利用技术作为全省科学技术发展的战略重点,放在优先位置,实施循环经济科技创新工程。针对目标,制定政策措施,统筹组织实施循环经济科技创新,并研究制定了《浙江省推进循环经济发展科技实施方案》、《推进节约资源科技进步实施意见》,开展循环经济科技攻关,组织实施循环经济科技示范工程。
二、狠抓科技项目实施
浙江省循环经济科技工作瞄准重点区域、重点领域、重点行业、重点企业,整合科技资源,抓攻关、抓示范、抓突破。
(一)推进生态环保技术重大专项实施。“十一五”期间与循环经济有重大关联的科技专项数占专项总数近三分之一。设立了高效节能技术、再生能源利用技术、绿色化工技术、水污染防治与水资源综合利用技术、固体废物综合处置技术、海水淡化与海水综合利用技术、农产品质量安全与标准化技术等重大科技专项。“十二五”继续设立节能环保等重大科技专项、减排技术转化工程等,为循环经济科技攻关项目的及时立项,增加科研投入提供了保障。2008年以来,厅市会商、部门会商、重大科技专项等实施的循环经济相关项目400余项,投入循环经济科技项目的省级财政科研经费逐年增加,平均达到每年5000万元。经过长期不懈的科技攻关,突破了一大批关键共性技术,建设了一大批循环经济科技示范基地。顺利实施了“集中式综合污水处理厂提标减排关键技术推广研究与工程示范”、“城镇污水处理厂污泥过程减量关键技术开发与示范”、“城市中水综合利用深度脱氮技术研究和工程示范”等有重大社会影响的科技项目,成功突破了“水蚯蚓原位消化污泥技术”、“基于电凝聚及新型电源的PM2.5控制技术”等一批关键技术。 (二)推进生态环保重大技术成果转化。通过各类科技应用项目的的实施,加强循环经济先进适用技术成果的推广应用。发挥中国浙江网上技术市场的作用,加速循环经济科技成果新产业化步伐。组织编制了《浙江省“十二五”环保领域重大科技成果汇编》,重点推广污泥干化、垃圾焚烧、农业面源污染控制、污染场地修复、城镇和工业废水治理、污水处理厂提标改造等技术。2011年11月,省科技厅专门组织召开了浙江省“十一五”环保领域重大科技成果展示会,推介本省成熟适用的节能环保技术成果。 (三)推进典型项目和示范工程实施。通过列入《浙江省循环经济试点实施方案》的8个循环经济科研项目,大多数都较好地完成了任务,取得了很好的示范作用。如“夏热冬冷地区建筑节能新技术及工程示范”、“PTA残渣回收方法研究与应用”、“全湿法电解还原再生废铅酸蓄电池中的铅资源”、“聚四氟乙烯生产废弃物回收利用的关键技术研究示范”、“利用废弃煤矸石生产建筑节能自保温砖技术开发”项目“萘系硫酸盐工业废渣综合利用技术研究与产业化”项目的成功开发利用,取得了良好的生态效益、经济效益和社会效益。
【关键词】农业生态系统 气候因子 营养性能 净光合作用速率
一、引言
全球气候变化是自二十世纪七,八十年代以来最吸引人类眼球的环境和科学问题之一,它引起了各国的环境科研学者和政府的重视。而气候变化是直接作用在农业生态系统,所以农业生态系统是气候变化的直接反应机制,然而以半干旱为主背景的我国西北地区,对气候变化的反应十分敏感,这是由于该地区特殊的水文和地理条件,所以西北地区对气候变化后的适应性能力十分有限,这样使得农作物受气候变化的影响会更加严峻,特别是对农业生态系统的经济损失巨大。本文在以往的各研究成果的理论基础之上,针对性地改变单方面的影响因子,模拟气候变化的影响因子加深对农作物生长规律的探讨,从而在原有的基础上系统地概括和综合气候变化对西北半干旱地区农作物的基本影响特征和规律,这对西北半干旱的农业生产活动具有十分明显的现实意义。
二、气候变化因子温度对农作物的影响
由于大气环境中有温室效应,而造成温室效应的气体主要集中在大气圈层对流层的下垫面,从而使靠近土壤圈的温度升高,在西北地区气温升高使农作物的生长周期发生了改变,以中国气象局定西干旱气象与生态环境试验基地春小麦为例,气候变化使春小麦的种植期平均提高了10d左右,使春小麦的生长周期缩短了11―42d,而当地的农作物由于对新环境的适应能力比较差,这从而直接影响农作物的产量在原有的基础之上减少了3.2--9.4。同时气候变化会造成农作物的营养性能降低,由于温度的变化使农作物对体内必须微量元素和痕量元素的吸收能力的影响,使农作物体内的金属元素的比例失调,这将直接导致西北半干旱地区农作物的营养性能水平下降。
三、气候变化对土壤水分的影响
由于实验地区的平均降水量都在500mm左右,而且降水多集中在夏秋两季,用Peman-monteith公式计算西北半干旱地区水分的蒸发率。由于太阳辐射强度大,光照强烈,光照日时间长,大气中的CO2浓度升高和大气环境温度的升高使土壤上层的水分的蒸发率会有明显的变化,从而直接影响农业生态系统的规律。通过对大气降水量和土壤的水分蒸发量的比较,发现在全年土壤水分属于负盈亏的状态,如果常年处于这种负盈亏的状态可能是半干旱土壤变为干旱土壤,所以气候变化对当地土壤的水分的影响不容小觑。
四、气候变化因子CO2浓度对农作物的影响
大气环境中的CO2浓度直接影响农作物的光合作用速率,在以往的科研结果的分析得出,一般情况下CO2浓度的升高会使光合作用速率提高,但在不同的生态环境中,由于一系列大气和土壤条件控制,农作物的增长速率不一。在模拟大气环境OTC试验(相同的气象背景不同的CO2浓度条件)中分析出,大气中的CO2浓度为780umolco2/mol左右比正常条件下CO2浓度400umolco2/mol的净光合作用速率提高1.5倍,叶绿素含量提高1.78倍左右,但是有大量的研究表明,大气环境中CO2浓度升高,在相对较短的时期内会使农作物的的净光合速率上升,但随着时间的推移,农作物的净光合作用速率将会恢复到原有的基础,甚至可能会有所下降,这可能是光合驯化的的作用,导致农作物体内的叶绿素的核酮糖二磷羟化酶(rubisco)活力下降以及光合作用产物的“源―库”平衡受到破坏,所以CO2浓度的变化可以破坏农业的生态平衡。同时CO2浓度的升高,会使农作物的营养性能的降低,由于在环境中存在大量的CO2,而农作物的光合作用吸收环境中大量CO2,使农作物体能的营养C大量增加,而营养N在原有的基础上有所下降,这样使农作物体内的C/N比升高,从而是蛋白质含量降低,导致农作物的营养性能降低。
五、在气候变化下的农业生态的研究措施
(一)在现有的农作物的品种之中,培育优质,抗温性强的的品种进行选育培养,调整农业布局和提高复种指数,从而抗御气候变化带来的不良因子。
(二)在当地农业的基础设施之上,合理地发展现代化的农业基础设施。根据当地农作物在气候变化因子的条件下有助于最大产量化,可以合理的利用现代化的科技农业设备,根据试验地区农作物最佳生长客观需要,合理改变或调整环境气象条件,营造出一个生态循环条件从而有助于农作物的生长。通过改变生长环境来充分利用气候变化带来的有利因素。
(三)因为气候变化容易造成土壤中有机物质的加速分解,而植物在一定生长时期内对有机物质的吸收利用的能力有限,所以会造成土壤的肥力下降,所以在种植的应在土壤里施用有机肥料,保证土壤的有机肥力。
(四)由于在实验地区的当下农业种植模式是广种薄收,经营粗放,低投入,低产量和多品种的种植模式,我们可以在它现有的种植模式上增加重点经营,广种丰收的运营模式。
参考文献:
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