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1应对气候变化的国际法律规范分析
气候变化是在相对长时期里气候呈现出恶劣趋势,导致有害于人类的不良影响发生,主要由人类自身原因所造成,例如:过量排放温室气体,不合理开发土地,森林植被锐减等等。而气候变暖带来的是全球性的生态灾难:陆地面积减小,粮食减产,物种多样性遭受破坏,疾病流行等等。为此国际社会制定了5联合国气候变化框架公约6(U-nitedNationsFrameworkConventiononClimateChange)和5京都议定书6(KyotoProtocol)。为寻求和保持适应与减缓气候变化的平衡,建立了相应的国际合作机制。按照温室气体减排责任分担理论,实行共同但有区别的责任。依照各国商讨拟定的行动计划时间表削减排放量,其中发达国家承担更多的减排责任,其实际履行效果具有决定性作用。为此各国积极开展气候变化影响评价,依此提出气候变化政策建议,力图形成清洁发展机制,实现节能降耗,从而减少温室气体排放。例如,南非政府与企业签订/气候变迁协议0,政府更加精确地估计温室气体排放量,拟定温室气体清单,通过清洁能源行动计划提高政策实施力度,运用税收激励、排污费等市场手段的创新机制。德国执行年度5国家气候保护计划6,建立对于每年气候保护执行情况进行跟踪监督的机制,增强能源使用效率,确立政府燃料战略,成立二氧化碳削减部际工作组,编制政府温室气体减排报告,多方面、多途径、全方位地控制有害气体排放,清洁生产的实施和生活方式的转变从根本上防止了气候变化造成的不良影响。5联合国气候变化框架公约6提出:对于全球变暖,各国都应当承担责任,其中发达国家应当承担主要责任,确立了共同但有区别的责任原则。基于此,要求发达国家采取积极措施防止气候变化造成有害影响,并且给予发展中国家资金和技术的支持和援助,共同遏制全球变暖的趋势。5京都议定书6是框架公约的具体化,规定了美国、俄罗斯及欧盟等主要发达国家减少排放温室气体的具体额度,要求他们到2010年至少减少1990年排放总量的5%。提倡各国建立清洁发展机制(CDM)、排放贸易(ET)和联合履行(JI)。温室气体排放的数量与工业、交通等的行业规模、生产方式相关。发达国家经济规模和发展速度处于先进水平,与之相应的能源和原材料消耗量也是巨大的,因此其控制温室气体排放的压力也随之加大。减少排放也就意味着控制生产建设规模,势必影响到经济发展。这也是各国关注的焦点问题。怎样才能既有效控制温室气体排放又不有碍于经济发展呢?公约是各国利益和人类共同利益调和的产物,其间大国施加了更多的影响。美国对于减排采取强硬态度,没有遵守国际承诺,势必加重各国减排的负担,由此也使国际法的效力大打折扣。在国际法律机制的建立到执行的过程中,国家立场、国际政治格局、经济全球化等等因素掺杂综合,形成错综复杂的国际法律关系,其调整、整合及协调是博弈各方此消彼长、相互制约的结果。
2我国应对气候变化的研究与立法实践进展
我国对于气候变化的研究也是随着相关国际公约的起草和制定逐步开展起来的。气候变化本身具有不确定性,因而气候变化导致的影响也是具有不确定性的,这就增加了研究的难度和可变化性。目前我们已经开展了气候变化预测、影响评估、综合对策等方面的研究。制定5中国国家气候计划纲要6和5中国气候系统观测计划6,系统研究气候变化与生态环境的关系和相互影响,为科学决策提供客观、全面、真实的信息资料;建立大气环境监测预测,分析、模拟气象灾害及其危害后果,及时了解掌握大气、气象及气候发展变化状况,采取适应性技术措施,有效控制导致气候变化的有害因素;进行农业气象灾害预警及控制技术研究,在于防治气候变化对于农业生产的不良影响。着手研究编写气候变化国家评估报告,从宏观战略角度考察全国气候现状水平、气候资源潜力、气候变化趋势,结合经济、社会生活、文化、科技等限制因素,提出气候变化的对策措施;正确评估气候资源水平,合理开发利用气候资源优势,实现/资源气候0、/安全气候0。发挥国际和国内两种力量的作用,共同解决大气环境保护和气候变化问题。为此,中国、日本、韩国、印度、美国和澳大利亚确立了亚太地区清洁发展和气候变化伙伴关系,通过各国之间清洁能源技术的交流与合作,研究开发先进的清洁能源技术,减少有害气体排放,减轻对大气环境的污染危害。为控制大气污染造成气候有害变化,颁布实施了5中华人民共和国大气污染防治法6,为适应大气、气候环境变化该法已经进行了两次修改。将大气环境保护工作纳入国民经济和社会发展计划,合理规划工业布局,加强防治大气污染的科学研究,采取防治大气污染的措施,保护和改善大气环境。国家有计划地控制或者逐步削减各地方主要大气污染物的排放总量,即在限制排污总量指标的基础上实现逐渐削减。并且与大气污染物排放许可证制度结合实施,同时引进市场机制,逐步开展排污权交易,充分发挥市场因素的自觉调整功能,实现排放者之间排放量的余缺调配。地方各级人民政府对于本辖区的大气环境质量负责,制定规划,采取措施,使本辖区的大气环境质量达到规定的标准,即实行大气环境质量标准制度和大气污染物排放标准制度,实现量化、标准化的管理和监督。实行大气环境的区域控制制度,包括划定/两控区0、大气污染防治重点城市、主要大气污染物排放总量控制区。通过采取更加严格的制度措施,有效扭转上述区域大气污染恶化的趋势。改善能源结构,鼓励和支持开发利用太阳能、风能、水能等清洁能源。植树种草,因地制宜地采取有效措施做好防沙、治沙工作,改善大气环境质量。国家鼓励、支持消耗臭氧层物质替代品的生产和使用,逐步减少消耗臭氧层物质的产量,直至停止消耗臭氧层物质的生产和使用,从而有效遏制臭氧层空洞的扩大。我国现行的5大气污染防治法6主要是针对燃煤产生的气体、其他工业生产废气的排放、机动车船排放的尾气以及粉尘、恶臭气体排放而实施的法律控制,在进行末端治理的同时实行源头管理,包括清洁能源使用和清洁生产。立法鼓励清洁生产技术的开发和推广应用,实行落后工艺设备的强制淘汰制度,并且国家鼓励采用的生产设备和技术名录。
[关键词]气候变化经济学;减缓;适应性
[作者简介]傅东平,广西师范学院经济管理学院副教授,博士,广西南宁530001
[中图分类号]F08 [文献标识码]A [文章编号]1672-2728(2011)0l-0009-04
一、导论
气候变化经济学及经济政策是一个刚刚起步的研究领域,伴随着科学家们对气候变化认识加深和国际社会特别是联合国的大力推动,初步形成了自己独特的研究内容。目前气候变化经济学一般包括全球变暖、节能减排、对气候变化的适应性等内容。
气候变化经济政策的研究主要是在三个框架中进行的。一是收益一成本框架。气候变化政策成本即减少温室气体或增强对气候变化的适应性的机会成本。气候变化政策的收益指削减排放以降低气候变化风险以及在增强对气候变化的适应性方面所得收益。Cline(1992)和Stem(2007)认为富裕国家需支出其GDP的2%来采取行动。二是国际公共品框架。气候变暖源于跨国外部性效应的影响,但气候变化问题并不是传统外部性问题的一个简单拓展,一个国家的行为使其他国家获利或受损,无法通过市场来进行弥补(Sandier&Hart-ley,2001)。因此,气候变化需要国际间有效合作。“京都议定书”就是国际合作的一项成果。三是博弈论框架。该框架主要用于国与国之间气候变化责任与义务的确定,强调每一个参与主体都是自利的,只有一个有效合作博弈才是对所有参与者有利的策略(Schelling,2005;Carraro&Siniscalco,1993)。
气候变化政策分为适应性气候政策和减缓性气候政策。前者强调用低成本政策来适应气候的变化,后者强调用低成本政策来减缓气候变化(Stem,2007)。减缓性政策研究较多的是碳税和限额,限额有助于达到预定的政策目标,碳税则有利于减少碳排放价格的波动(Metealf,2009;Ka-plow,2010);适应性政策主要是在改善基础设施建设,完善气候变化信息,调整产业结构和调整经济的地理分布等方面展开(Stem,2007)。
近年来国内直接针对气候变化的研究有所增加,但集中在气候变化对敏感性行业的影响上(吕亚荣,2010;国家农业综合开发办公室,2010;刘恩财等,2010),经济政策方面的研究集中在财政和货币政策应对气候变化的必要性以及相应思路(刘晨阳,2010;张丽宾等,2010)。
气候变化对人类社会经济发展产生的影响越来越大,正在形成应对气候变化的新的国际经济和贸易规则。广西经济发展相对落后,农业占GDP比重较大,是气候变化的敏感地区。近50年来,年平均气温升高了O.69℃,冬季气温上升趋势明显。1986年到2009年间,广西经历16个暖冬。极端天气气候事件发生的频率和强度不断增加。研究广西应对气候变化的经济政策,主要是希望通过制定合理有效的财政、金融、产业政策,减少排放,提高广西对气候变化的适应性,促进广西经济的可持续发展,对广西抓住机遇、实现经济和外贸的可持续发展具有重要的理论和现实意义。
二、气候变化对广西的主要影响
(一) 气候变化影响广西农林业
气候变化对广西农业生产的负面影响正在显现,农业生产不稳定性增加。广西局部干旱和洪涝的频率有所增加,危害不断加大。气候变暖引起农作物发育期提前,暖冬现象加大了病虫害现象。气候变化对广西农业未来的影响虽有正面效应,但可能仍以负面为主。气候变暖以及降雨量分布变化引起的干旱和洪涝将减少甘蔗的产量、蚕桑生产的产量和使其质量下降,水稻和玉米也可能以减产为主。广西农业生产布局和结构将出现变化。土壤有机质分解加快,农作物病虫害出现的范围可能扩大,畜禽生产和繁殖能力可能受到影响,畜禽疫情发生风险加大。
随着全球变暖,亚热带、温带北界北移,物候期提前,未来广西大部分地区可能进入热带地区,部分地区林带下限上升,广西北部的林业种类将发生变化,广西动植物病虫害发生频率上升,分布变化显著。
未来气候变化将使广西生态系统脆弱性进一步增加,主要造林树种和一些珍稀树种分布区缩小。森林病虫害的爆发范围扩大,森林火灾发生频率和受灾面积增加。广西境内湖泊将进一步萎缩,湿地资源减少、功能退化,生物多样性减少。
(二) 气候变化影响广西渔业和水产养殖业
广西是海洋大省,气候变暖导致海平面上升加剧,引发海水入侵、土壤盐渍化、海岸侵蚀,损害了滨海湿地、红树林和珊瑚礁等典型生态系统,降低了海岸带生态系统的服务功能和海岸带生物多样性;气候变化引起的海温升高、海水酸化使局部海域形成贫氧区,海洋渔业资源和珍稀濒危生物资源衰退。
人类食用的水生动物绝大多数属于变温动物,水温升高能够明显地影响到动物的新陈代谢、生长速度、繁殖情况以及对于疾病和毒素的抵抗能力。气候变化使广西依托海洋的水产养殖业将受到较大影响,可用于水产养殖的海域萎缩,养殖品种减少。由于气温升高,海水蒸发速度加快,表层海水中的盐分不断增加,引起鱼类的生理发生改变,进而影响到水产养殖业的种群和数量。
(三) 气候变化影响广西的水资源分布
气候变化已经引起了广西水资源分布的变化。就全国来看,近20年来,北方黄河、淮河、海河、辽河水资源总量明显减少,南方河流水资源总量略有增加。广西洪涝灾害更加频繁,但由于降水量分布不均,干旱灾害更加严重,极端气候现象明显增多。气候变化加大了水资源年内和年际变化,气候变暖使得中国西部地区的冰川融化加速,未来广西干旱的可能性进一步加大。水资源的供需矛盾将更加突出。
(四) 影响广西人的健康
气候变化对广西人健康的直接威胁包括由热应力引起的疾病和死亡、传染病(疟疾和登革热)、与水有关的疾病如腹泻和营养不良。气候变化会间接造成伤害甚至死亡,如泥石流、山洪爆发和热带气旋(强风)造成的结果。因日益恶化的空气污染造成的呼吸系统疾病也可能是气候变化引起的。
三、广西应对气候变化的政策思路
(一) 加大对气候变化问题科学研究的支持
科学研究是应对气候变化决策的基础和依据。现有关于气候变化经济学理论分析主要以适应和减少排放绝对量为目的,且宏观层面讨论为主,这为进一步研究应对气候变化经济政策提供了良好
的视角和方法。然而,气候变化的政策措施一定要考虑本地区的实际情况,结合广西的实际情况讨论气候变化的影响及相应的对策,才更具适用性。因此,广西要积极开展有关气候变化及其影响的相关科学研究,尽快取得相应的研究成果和基础数据,为政策决策服务,并在此基础上,制定适合广西自身特点的政策措施。
(二) 抓紧制定应对气候变化的政策措施
随着全球温室气体排放量的不断累积,全球气温呈缓慢上升态势,极端天气发生的概率不断加大,世界各国政府在应对气候变化方面的合作将不断加强,节能减排的政策措施将不断强化,能否降低能耗、提高资源利用效率将成为广西能否稳定发展的重要条件。目前,国际合作框架内,主要集中在减缓性行动,如发展低碳经济、减少碳排放。此外,广西应对气候变化既是国际、国内压力的体现,更是广西经济发展的一种内生要求。随着气候的不断变化,广西的发展环境正在不断变化,为了可持续发展,广西必须制定合适的政策措施,并不断地进行调整。在市场经济环境下,气候变化作为一种外部性,在时间和地域上已超出了经典经济学范围,需要用一种更大的视角进行研究。市场仍是配置应对气候变化资源的基础性方式,广西应抓紧制定应对气候变化的政策措施,影响和优化资源配置。由于气候变化的外部性特点,仅仅依靠广西自己并不能有效遏制气候变化,通过适应性政策影响资源配置,在较小的政策成本下,提高广西对气候变化的适应性尤为重要。
(三) 积极响应国家号召,推动减缓性行动
当前,全球将主要精力集中在减缓性行动上,广西应对气候变化的政策应积极响应国家号召,调整产业结构、发展低碳经济,减少温室气体排放。随着北部湾经济区和“两区一带”建设的不断推进,我区正处于资本密集型工业化和城市化加速发展阶段,投资规模在我国乃至世界历史上都是前所未有的,特别是资源富集区经济发展的加快,大的铝、锰等有色金属的冶炼厂的建设和扩能,能源消耗总量不断增加,温室气体排放量加大。如果只按传统常规技术的建设模式,一经投入,便有一个投资回报期技术和资金的锁定效应,将来大规模的二氧化碳排放不可避免。因此,我国未来发展技术路径的选择,对国家乃至全球节能减排、减缓气候变化具有重要意义。在节能减排的历史潮流面前,不论从对全球负责的角度,还是从实现我区可持续发展的角度,都必须积极探索节约发展、低碳发展之路,从法规制度、经济结构、能源利用、技术创新等多个层面,加快推进低碳经济发展。只有这样,才能以实实在在的事实,展现广西在应对气候变化问题上的决心和魄力。
(四) 把提高对气候变化的适应性放在突出位置
自气候变化问题提出来以后,在联合国的推动下,国际气候的努力主要集中在减缓,即减少温室气体的排放量,以防止危险的气候变化。广西也在外在压力下把发展低碳经济、完成减排任务作为应对气候变化问题的重中之重。实际上,由于气候变化的外部性特点,减缓性气候政策的效果取决于国际合作程度,哥本哈根、坎昆气候大会进展缓慢,“巴厘路线图”的谈判至今没有完成,“京都议定书”第二承诺期的实质性内容并未落实,国际气候谈判越来越艰难。此外,根据斯特恩报告,即使全球停止排放,由于气候变化的惯性,十年内全球气温仍将上升O.5-1度,减缓性行动不能根除气候变化问题。而且,减缓性行动的不断推进需要适应性的行动支持。在这样的背景下,广西应结合自己的实际情况,应对气候变化的政策要考虑提高广西对气候变化的适应性,以促进广西经济的可持续发展。
四、政策建议
(一) 加快结构调整步伐。切实转变发展方式
广西应加快结构调整,减少温室气体排放。大力发展服务业,推进循环工业,改善农业效益,提高林业的固碳效果。具体来说,广西应综合利用财税、产业、金融政策,积极推进产业结构,不断提高服务业的比例,降低工业比重。工业内部,应着力发展低碳经济减少温室气体排放。具体措施包括淘汰落后设备和产能,建立健全和完善节能、清洁生产、综合利用的各项机制,落实各级政府成立节能执法机构、加强执法队伍建设、节能工作常态化、市场化等。同时,积极承接东部沿海的高技术和高附加值、低能耗的产业必将向广西转移,如技术密集型产业、劳动密集型产业、新兴产业等。大力发展林业,提固碳效果。
(二) 加大财政资金在气候变化研究领域的投入
广西应对气候变化,关键依靠技术进步,通过新的技术降低排放,通过新的技术发展清洁能源,通过技术进步提高对气候变化的适应性。有关气候变化问题的科研工作在广西还没有引起足够的重视,科研资金严重不足,研究成果较少,与气候变化相关的基础数据和资料严重缺乏,与气候变化相关的新技术创新能力不足。广西应设立专门的研究资金,通过政府委托形式进行专题研究,加快共性技术进步。通过激励和约束机制,鼓励企业发展实用技术。同时,在各类科研经费的分配中,向气候变化问题的研究倾斜,提高广西区内关于气候变化的科研能力,为制定适合广西特点的气候变化政策打下良好基础。
(三) 提高广西对气候变化的适应性
广西应利用经济政策,优化气候变化的资源配置,提高广西对气候变化的适应性。一是要加快气候变化趋势和影响相关知识的研究。目前,对气候变化最大的共识就是气候变化的不确定性,即气候变化对经济所产生的影响及对未来气候变化的预测都存在很大的不确定性,使得气候变化政策的成本和收益难以确定,政策评价和选择变得非常困难。加强对气候变化趋势的研究,给公众提供更多的气候变化信息,有利于公众做好准备,提高自我适应能力。二是财政资金大力支持适应性技术的研发。如开发耐干旱的品种、推广适合较高温度的物种,通过新技术应用,提高应对极端天气条件的能力、提高对自然灾害的监测能力等。三是加大适应气候变化的基础设施建设。特别是对敏感地区和敏感行业,如加强农田灌溉设施、加高沿海的防水墙,激励和补贴农村建设储水设施等。四是推行有关气候变化的保险,以加强经济系统应对气候变化的稳定性。
[参考文献]
[1]国家农业综合开发办公室.农业综合开发适应气候变化的实践与探索[J].中国财政,2010,(4).
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关键词:森林;林业;低碳经济;作用低位
低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是通过当前各种先进的手段和先进的设备在经济发展的过程中提高能源的利用率,增加清洁能源的开发过程,追求绿色环保经济增长为前提基础的经济发展水平。其在发展的过程中,核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变,是通过各种先进的理念来实现经济快速稳定发展的前提和基础。在发展低碳经济中,林业大有作为,在制定低碳经济规划时,是通过正确的林业发展手段和措施来实现经济发展过程中的重要手段和保证措施,对我国低碳经济制度发展有着不可提到的作用。现阶段,要生产和发展,就不可避免地会造成碳的排放。低碳经济是基于当前环境问题和生态问题为手段提出的,而在生态问题与环境问题中,最为严重的是当前的气候问题,在应对气候变化中,林业占有特殊地位。发展低碳经济,既要重视节能减排,通过对各种污染气体的减少排放和新能源的追求来实现其发展中的主要控制措施和有序健康发展的过程。在这种背景的影响之下,必须重视发挥森林的固碳作用,重视森林在低碳经济发展中所带来的效益。
一、森林是最大的储碳库和吸碳器
作为陆地生态系统的主体,森林通过光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,并把大气中的二氧化碳固定在植被和土壤中。所以,森林具有碳汇功能。森林以其巨大的生物量储存了大量的碳。作为陆地生态系统中最大的碳库,森林被公认为最有效的生物固碳方式,同时又是最经济的吸碳器。与工业减排相比,森林固碳投资少、代价低、综合效益大、更具经济可行性和现实操作性。森林的碳汇功能和其他许多重要的生态功能一样,对维护全球生态安全和气候安全一直起着重要的杠杆作用。
二、森林是适应气候变化的重要措施之一
森林是适应气候变化的重要措施,如大规模植树造林、治理荒漠化等,具有涵养水源、保持水土、防风固沙的作用;建设农田林网,起到了改善农业生产条件、提高粮食产量的作用;建设沿海防护林、恢复红树林生态系统,对抗御海洋灾害,保护沿海生态环境具有重要价值。而采用抗旱抗涝作物品种、加固海岸提防、减少森林火灾和病虫灾害、加快优良林木品种选育等,有助于提高森林本身适应气候变化的能力,森林适应气候变化能力的增强,反过来又会提高森林减缓气候变化的能力。
三、木制林产品与林业生物质能源具有固碳减排作用
增加木质林产品使用、提高木材利用率、延长木材使用寿命等都可增强木制林产品储碳能力。中国林科院专家研究得出:用1m3木材替代等量的水泥、砖材料,约可减排0.8 t二氧化碳。这既节约能源又减少污染。
四、林业在发展低碳经济中的地位与作用
根据目前中国经济发展的阶段来看,由于受制于能源结构、资金技术等,发展低碳经济存在着一些障碍:一是现阶段中国以煤为主要能源的局面很难迅速改变。实施低碳经济需要比较长的周期;二是需要大量资金和先进技术。需要技术的创新、技术进步和突破,才能改变以煤为主的能源结构;三是高排放的问题短期内难以解决。中国处于城镇化和工业化发展的阶段,尽管通过优化结构和节能能够相应地减少碳的排放,但是总体低碳仍面临较大困难和挑战。因此,对于现在国内发展低碳经济的过热炒作和许多省(区)和城市提出建立低碳省(区)、低碳城市的构想,专家提出要防止“新瓶装旧酒”,避免“赶时髦、贴标签”等现象的出现。
五、建议
林业在应对气候变化、发展低碳经济中的独特作用已得到公认,增加森林面积和提高森林覆盖率及森林蓄积量,是控制温室气体减排重要因素之一。面对我国经济高速发展、能耗高、温室气体排放量大的现实,要充分重视和发挥林业在发展低碳经济中的特殊作用,必须做好以下工作。
1.加快造林绿化步伐,全面推进生态建设
实施天然林保护、退耕还林、制定和实施造林绿化规划纲要,发展林业生物质能源、油茶等木本粮油等林业重点工程;健全生态效益补偿机制,开展湿地生态效益补偿试点,实行木材加工产品“下乡”补贴试点,推动低碳经济和劳动密集型产业发展。在增加森林面积的同时,增加森林碳汇。
2.启动实施森林经营工程
目前,我国大多数森林属于生物量密度较低的人工林和次生林,森林蓄积很低,这是增加森林碳汇的最大潜力之所在。在当前及今后一个时期,将森林经营作为我国林业建设的重中之重,这既符合国际林业发展的趋势和要求,也是中国未来气候谈判增汇减排的重要筹码。因此,应积极发展农林复合经营,提高森林蓄积量,增加森林碳汇。
3.开展碳汇造林试点及计量监测
在现有造林规划的基础上,开展碳汇造林试点。碳汇造林即在设定了基线的土地上,对造林和森林经营以及林木生长的全过程都进行碳汇计量和监测的营造林活动,探索具有中国特色并与国际规则接轨的营造林模式。建立与“三可”相匹配的碳汇计量监测技术体系,为中国森林生态系统增汇固碳和中国温室气体减排开展“三可”奠定基础。
4.加大科学研究,提供科技支撑
深入开展森林对气候变化响应的基础研究。加强林业减排增汇的技术潜力与成本效益分析;继续加强森林灾害发生机理和防控对策研究;加强气候变化情景下森林、湿地、荒漠、城市绿地等生态系统的适应性问题研究并提出适应技术对策;加强森林作为重要可再生能源库的研究和开发利用。通过科研,推进科技兴林、科技富林、科技强林的进程,为建设创新型国家作出积极贡献。
5.加强宣传,引导全社会参与低碳发展
森林在维护气候安全、生态安全、物种安全、木材安全、淡水安全、粮食安全等方面具有特殊作用,在全球高度关注气候变化的背景下,林业被提到了事关人类生存与发展、前途与命运的战略高度。联合国粮农组织前总干事萨乌马指出:“森林是人类之前途,地球之平衡”。因此,应广泛宣传林业在发展低碳经济中的优势,充分调动企业、公众参与植树造林、保护森林等活动的积极性,通过林业措施,实践低碳生产和低碳生活。
关键词 气候变暖 发展中国家 政策 经济
中图分类号:Q93 文献标识码:A
1气候变暖的原因
以前地球一年四季的气候变化基本保持恒定,生物得已生存。地球适宜生物生存这是由于大气层和地球表面这一系统就像是一个“玻璃温室”,这“玻璃温室”让地球表面始终保持着相对稳定的状态。工业时代的到来,人类为了经济的发展,肆无忌惮的使用石油、煤等还有乱砍滥伐造成树木数量的减少,使得原来的绿洲变成了荒漠,一系列的人为因素造成气温提高,在21世纪的今天越发明显。人类的活动产生大量的二氧化碳、甲烷等气体,打破了这个“玻璃温室”的内部平衡,促使地球升温,以至于生态结构发生了翻天覆地的变化。空气中各种气体的含量发生了改变,人类的活动造成大气中二氧化碳急剧增加,其含量比之前提高25%。大量的砍伐让森林面积急剧减少,绿色植物进行光合作用的数量也随之减少,造成二氧化碳量的吸收量降低。人类的无节制索取是导致全球气候变暖的主要原因,缓解和解决这一问题已变成刻不容缓的事情。
2气候变暖带来的影响
气候变暖给生态环境带来了不可忽视的影响。首先气候变暖让冰川融化,比如美国蒙大拿州冰川国家公园博尔德冰川是美国30年代的一个著名的旅游景点,现在冰雪所剩无几,同样中国的珠穆朗玛峰的高度也在下降,专家预测到2050年全球1/4的冰川将消失。南极和北极对气候变化最为敏感,气候的变暖使得这两个地方的冰雪也在融化而且速度一直在加快。冰川的融化会带来一系列的影响――淡水资源减少、冰川动物的生态环境改变等。众所周知,冰川还有地球70%的淡水资源,冰川的融化会造成淡水资源的流失,这意味着数以百万的人口将面临着洪水、干旱以及饮用水减少的威胁。其次气候变暖造成炎热,近20、30年来地球表面温度增长趋势,尤其几年来气候开始持续飙升。比如欧洲2003年的夏天遭受了一股强大的热浪,35000人因此丧生,现在的非洲也正面临着严重的炎热带来的干旱。气候变暖造成海平面的升高。海平面的升高可能会导致一些岛屿国家消失以及沿海地区受到洪水、海水入侵、海水侵蚀海岸线等一系列的问题,这些问题会造成数以万计甚至跟多的人没有家园。最后气候变暖造成珊瑚白化、干旱、洪涝、疾病的传播、生物锐减等等。
3应对气候变暖采取的措施
3.1积极参与国际组织
中国作为最大的发展中国家,始终坚持着正确的价值观和利益观,积极主动地参与关于气候变暖的国际合作与国际组织。中国一直以来以高要求高标准严格要求自己,在经济飞速发展的今天一直承担着属于自己的那一份责任与义务。无论是古代所说的天人合一,还是现在主席提出的“APEC蓝”,都是我国出于对自然的尊重,追求的人与自然和谐相处的关系。在气候变暖的问题上中国政府给予很大的重视,并于1998年签署《联合国气候变化框架公约》和2002年批准《京都议定书》这两项决策。《联合国气候变化框架公约》中有两条基本的核心原则:其一为共同但有区别的责任原则,发展中国家为了自己的经济考虑谋求发展也是合理的,发达国家在工业时代用环境换取经济应该主动地承担节能减排的责任,两者都为保护环境节能减排只是要区别对待。其二为减排义务应遵循分担原则,发达国家和发展中国家的经济状况截然不同,因此在减排方面,对发达国家和发展中国家的要求也不尽相同,发达国家应当主动承担起自己的责任积极响应联合国的号召。而发展中国家由于资金技术缺乏,一直以来依靠与发达国家的合作通过技术转让和资金合作等手段,以达到节能减排的任务。
3.2根据自己的实际情况制定方案
2007年中国根据《联合国气候变化框架公约》的相关规定并结合我国基本国情,编制了中国第一部应对气候变暖的方案――《中国应对气候变化国家方案》。此方案回顾了我国气候变暖的原因、现状以及解决措施,《国家方案》是发展中国家第一个颁布应对气候变暖问题的方案。气候变暖造成大面积、长时间的干旱、洪涝使得农业经济下降。突然的降温使得牛羊等动物造成大规模的死亡。我国政府针对气候变暖采取一系列的政策措施改善,其中包括生态建设工程,大力发展太阳能、风能、潮汐能等可再生自然,尽最大可能改善气候变暖问题。与此同时,政府加强对各地政府、部门的领导,了解《中国应对气候变化国家方案》中各项政策措施,贯彻落实方案中的措施与解决方案,不断提高与改善应对气候变暖的能力。以此同时加强对气候变暖的宣传,提高全民保护环境的意识。中国一直坚持在气候变暖方面有五大原则:一是一切坚持在经济可持续发展的基础上,二是坚持“共同但有区别的责任”,三是坚持减缓与适应并重。四是坚持综合治理。五是坚持广泛合作。气候变化无国界,全球气候变暖是国际问题,需要世界各个国家和地区的共同努力。
3.3中国在气候变暖的努力与成就
中国一直在气候变暖问题上面努力尽自己的责任,近些年来,中国政府积极认真落《联合国气候变化框架公约》的相关条约,在气候变暖上加大支持力度。国家提出的“十三五”规划,将生态文明建设作为重要内容,其贯穿落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,通过科技创新型和体制机制创新型的技术,形成天人合一、人和自然和谐发展的现代化建设新格局。
中国在面对气候变暖这一国际问题上,强制企业进行改革,加快了第三产业发展,优化第二产业,使我国产业结构发生了显著变化。中国将改革的重点放在发展低碳能源和可再生能源、改善能源结构上来,政府的过强硬态度,使得重污染的企业必须进行技术改革否则将面临破产、关门等这能行,这样一来,越来越多的企业注重自己的技术避免关门整改。在治理环境问题上,国家在政策上进行引导,资金大量的投入,加强了水能、太阳能、风能等可再生资源的使用,在核能、石油、天然气和煤层气等方面提高利用率以及后续的治理。中国政府大力开展植树造林事业尤其是我国西部地区,与此同时加强生态建设与保护。随着中国对林业生态工程的重点实施,政府在植树造林、退耕还林、退耕还草等这方面取得巨大成效。除这些政府还积极主动的保护原始森林等天然林、草原建设和管理、自然保护区建设、沙漠改造等生态建设与保护政策,进一步增了林业。与此同时,城市绿化方面政府也加大投入,公路两侧的数目,小区的绿化也加大要求还有就是增加公园的数量,这使得城市绿化也越来越好
4结语
缓解气候变暖不是只单靠一个护着几个国家就可以完成的事情,中国作为一个负责的国家一直在各方面进行减排,并且是第一个主动提出减排的国家,对中国的经济造成很大的损失。缓解气候变暖是中国进行经济改革的一个重要的机遇,中国及时抓住这个机会。为解决气候变暖、能源可持续发展的问题,中国政府不断进行尝试。通过一系列的措施,中国一直坚守着自己作为大国的责任,主要承担起自己的责任。主要节能减排,这既是对大自然的一个解释,同时也是为一些发转中国家甚至发达国家做一个表率。根据“十三五”制定的减排计划,是对我国技术的一个重要挑战,同时也是一个机遇,使我国的产业结构发生改变。中国作为一个有五千年文化的大国,始终坚信天人合一,用自然换取经济实物时代已经过去了,而且中国乃至整个世界也受到的相应的惩罚,为了地球的更好发展解决气候变暖问题已迫在眉睫。
参考文献
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关键词 适应;增量型;发展型;手段;经济分析
中图分类号 X22;F061.3 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2010)10-0001-05 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.10.001
气候变化风险对中国提出了严峻的挑战,适应成为一种必须的选择。然而,中国目前在适应气候变化的理论框架、分析方法、适应政策的规划与实施等方面还处于前期探索阶段。为此,我们针对中国适应气候变化的现状、问题和基本需求,提出了中国适应气候变化的分析框架,指出需要明确发展型和增量型两类适应挑战,以及工程型、技术型和制度型三种适应手段。适应气候变化,需要有针对性的政策选择和经济分析。本文在方法论上,结合典型适应问题进行了讨论,提出了适应气候变化的基本框架、分析方法与政策建议。
1 适应气候变化的理论分析构架
适应是自然或人类系统在实际或预期的气候演变刺激下作出的一种调整反应[1]。适应有三个主要目的,一是增强适应能力,二是减小脆弱性,三是开发潜在的发展机会。适应的短期目标是减小气候风险,增强适应能力,长期目标应当与可持续发展相一致[2]。可见,适应与可持续发展密不可分。社会经济的脆弱性不仅来自气候变化的挑战,还取决于发展的现状和路径。可持续发展可以降低脆弱性,适应政策只有在可持续发展的框架下实施才能取得成功。然而,目前一些文献中将适应气候变化与发展混为一谈,使适应气候变化的概念泛化,无所不包,但多有牵强之嫌。显然,适应气候变化的分析,必须要有一个明确的概念界定,使得分析得以深入,政策含义得以明确。在此,我们提出,适应气候变化涵盖增量型适应和发展型适应两大类别,严格意义上的适应主要针对增量部分。从适应手段看,主要有工程性、技术性和制度性适应三种。对某一特定适应活动,可能需要两种或三种手段。
增量型适应是在系统现有基础上考虑新增风险所需的增量投入。由于气候变化,使得风险增大,原有的设施或投入不足以抵抗气候变化所引起的灾害频次和强度,因而需要额外的投入来化解。这种适应所针对的是发展需求基本得到满足,仅仅需要应对新增的气候风险所需的适应活动。例如,在发达国家或发达地区,抵御极端自然灾害的基础设施如堤防、泄洪抗旱设施已经基本建成,但这些设施没有考虑气候变化所引发的新的风险。例如海平面升高20 cm,现有的堤防需要加高加固。这时需要额外的新增投入,以弥补原来基础设施设计的不足部分,称之为增量的适应投入。
但是,对于发展中国家和欠发达地区,在多数情况下,抵御气候风险的基础设施远不完善。例如防洪抗旱的工程设施尚未建立,耐旱新品种尚未选育,茅草房根本不能抵抗台风。此时的适应气候变化,需要抵御极端气候时间的硬件设施,新品种的研发,高品质房屋建筑。即使没有气候变化,由于自然气候存在变异,经济发展也必然会有这些工程和技术的投入。但由于发展阶段滞后、发展能力低下,这些投入并没有到位。此时的适应气候变化变成一个发展问题,需要考虑正常的发展需求和新增的气候风险,不可能也不应该将二者分开考虑。例如在海平面升高20 cm的情况下新建的海堤,需要一次性设计、一次性投入。此时的适应,便是一种发展型适应,即:由于发展水平滞后,使得系统应对常规风险的能力和投入不足,因而在适应行动中需要协同考虑发展需求及应对新增的气候风险。
通过适应投入的成本和效益分析,可以解释增量型适应与发展型适应的不同(见表1)。假设系统面临常规风险与气候变化风险,在基准情景下,发达地区能够充分应对常规气候风险,而欠发达地区由于发展水平的限制,应对常规风险的投入不足。在气候变化情景下,发达地区所需的只是应对新增气候风险的增量适应投入,而欠发达地区需要协同考虑新增风险,并弥补欠缺的常规风险投入。上述分析表明了发展水平不足导致的“适应赤字(Adaptation Deficit)”[3],也从一个侧面说明了为什么适应气候变化被认为是发达国家给发展中国家带来的一种额外的发展成本[4]。
中国作为快速城市化工业化阶段的发展中国家,地区间存在着较大的发展水平差距,这导致中国既面临着巨大的发展型适应需求,也存在相当的增量型适应需求。对于沿海发达地区,经济财富总量很大,基础设施较为完善,但是日益增加的气候风险使得这些发达地区和城市的脆弱性显著提升,因此有必要增强其增量型的适应活动,如加固现有的基础设施如水库大坝等。对于发达地区而言,许多适应具有增量特性。但对于欠发达地区,需要依靠政府财政投入推动发展型适应,包括:修建海防堤坝,增加水利设施投入,加强气象监测台站覆盖面,加强交通、能源等基础设施建设力度,推动政策保险,加强脆弱群体的社会保障覆盖面等等。
适应气候变化是一项复杂系统的工程。一般而言,适应的方法有工程性适应、技术性适应和制度性适应。在不同的气候风险区和不同的部门与产业,可以根据适应需求选择不同的适应手段。
(1)工程性适应是指采用工程建设措施,增加社会经济系统在物质资本方面的适应能力,包括修建水利设施,环境基础设施,跨流域调水工程,疫病监测网点,气象监测台站等。
(2)技术性适应是指通过科学研究、技术创新等手段,增强适应能力,例如开展气候风险评估研究,研发农作物新品种,开发生态系统适应技术,疾控防控技术,风险监测预警信息技术等。
(3)制度性适应是指通过政策、立法、行政、财政税收、监督管理等制度化建设,促进相关领域增强适应气候变化的能力,例如,借助在碳税、碳汇林业、流域生态补偿、气候保险、社会保障、教育培训、科普宣传等领域的政策激励措施,为增强适应能力提供制度保障。
2 适应气候变化的经济分析
适应气候变化是一项长期的行动。适应政策和行动需要综合考虑气候风险、社会经济条件及地区发展规划等多项内容。世界资源研究所开发的“国家适应能力框架(NAC)”,提出适应行动应当注意以下原则:在能力建设的过程中推进适应行动,采用边干边学的方法,平等透明的决策参与过程,考虑国情因地制宜,及灵活的适应选择[5]。经济合作组织在2009年新的适应政策指南中提出了适应的四个基本步骤:①界定当前及未来面临的气候风险及脆弱性;②甄别各种可能的适应对策;③评估并选择可行的适应措施;④评估“成功”的适应行动[6]。上述步骤中都需要对适应问题进行社会经济分析。
界定气候风险及脆弱性的方式之一,就是估算气候风险的经济成本。针对不同领域的气候风险,可以有多种不同的损失评估方法。从经济学的角度来看,主要是自下而上的微观分析方法和自上而下的宏观分析方法[7]。微观分析方法是从行业、部门、个体出发,通过经验数据和统计方法推断气候风险给某一区域特定行业或人群带来的经济损失,例如实地调研方法、计量经济学方法、环境价值评价方法等。宏观分析方法则是借助宏观层面的数据和信息揭示气候风险与经济影响之间的内在关联,例如可计算的一般均衡分析模型(CGE),投入产出方法、线性规划方法等。
基于对气候变化事实的不同认定,适应可分为“无悔(No regrets) 或微悔(Less regrets)” 的适应行动与“有气候变化依据(climate justified)”的适应行动[6]。事实上,发展型适应中包含很多旨在增进适应能力的无悔措施,例如,减小贫困、降低空气污染、减低生物多样性损失、水资源保护、增进公共卫生体系建设等政策措施,即使过高估计了气候风险,也是社会经济发展过程中所不可或缺的投入。增量型适应则需要基于对未来气候变化的科学认定,根据社会经济发展的不同情景,制定有针对性的适应对策,例如根据海平面上升幅度的预测,增加海塘堤坝的高度,迁移淹没地带的居住人口,改变受威胁地区的土地利用方式等。
适应措施的选择需要进行成本-效益分析(Cost Benefit Analysis)或成本-有效性分析(Cost Effectiveness Analysis)[8]。成本-效益分析是指通过估算某一特定适应投资的各种经济成本及非经济成本,并与不采取适应措施的结果进行比较,如果净收益大于0,则该适应措施是符合成本效益的,可以实施,反之则不可。成本-有效性分析是指面对多样化的适应政策选项时,判断某一适应措施是否能够更有效地减小脆弱性。有效的适应措施必须具备一定的灵活性,即在气候变化情景和社会经济条件发生变化时,也能够实现预计的适应目标。同时,适应措施的协同效应(Cobenefit Effect)也很重要,例如植树造林既可以涵养水源,净化空气,还可以发展林副产业增加居民收入。此外,符合成本效益的适应措施,还需要具备一定的现实可行性,包括实施这些措施是否具备相应的政策、立法、制度环境,现实的技术条件是否满足,是否契合该地区的决策者的需要,是否具有现实紧迫性等等。[KG)]
尽管适应行动不可能消弭所有的风险损失,但是通过采取有计划的适应行动可以避免许多风险损失[9]。图1表明了气候风险损失将随着适应投资的不断增加而逐渐下降的规律[8-10]。在实际的适应政策研究中,需要对具体的适应措施进行成本与效益分析,对于符合成本效益原则的适应措施可以积极实施。对于成本大于收益的适应投资,需要判断其是否具有潜在的协同效应或长远效益,例如促进减贫、可持续生计、生态保护等等。
总之,对适应气候变化行动的经济分析,需要在行业或项目水平上进行评估并选择适应性措施,分析适应性政策所需的成本及可能的效果,明确政策措施的组合与顺序,估算资金需要。以沿海地区为例,在进行成本收益分析时需要考虑这些地区的人口与经济总量,人居环境,生态支撑能力,同时关注包括台风、洪涝、海平面上升在内的多种气候变化效应的影响。分析措施包括保护性措施、适应性措施和有计划从沿海将某些社会、经济活动撤走所带来的成本-收益分析。例如,不能仅仅考虑台风、洪涝、海平面上升造成的直接经济影响(如房屋倒塌,人员伤亡,道路毁损,庄稼绝收等),还需要考虑灾害引发的一系列间接效应,包括灾后疫病流行,心理冲击,社会失稳,失业及物价上涨等的影响。此外,考虑到增量型和发展型的适应活动,其投融资主体和资金来源可能有所不同,例如,沿海基础设施投入往往来自国家公共支出,灾害保险、生态补偿则可以考虑引入市场资金机制。
3 适应气候变化的政策选择
联合国气候变化专家委员会(IPCC)指出,气候变化将使得越来越多的人口暴露于气候风险的威胁之下。巨大的发展赤字和新增的气候风险,使得发展中国家和地区面临着更加迫切的适应需求[11-12]。适应气候变化,无论是增量还是发展类型,无论采取工程、技术还是制度措施,都需要相应的适应政策和制度保障。根据IPCC提出的适应优先领域,结合《中国气候与环境演变》开展的科学评估[13],我们认为中国应该在以下领域着重推进适应政策:
3.1 农业适应能力建设
相对于城市地区,中国农村大部分地区存在着收入水平低、经济结构单一,水利、环境和公共卫生等相关的基础设施相对落后,社会保障覆盖面严重不足等问题。由于缺乏必要的资源保护自己,一旦发生台风、洪涝、干旱等极端气候事件,农作物和人员财产都会受到威胁,抵抗灾害的能力较弱。对此,首先,继续完善农业生产基础设施建设,利用财政转移支付、发展农村民间金融投资等方式,提高地方投资农田水利、灌溉设施、气象监测台站等基础设施的积极性,增强农业抵御气候风险的能力;其次,通过相关制度改革和政策措施调整农业生产结构,总结推广节水、防旱、防寒、抗虫虫害等具有适应性的农林畜牧业品种;第三,积极推进农业保险,探索农业政策保险与商业保险相结合的风险分担机制;第四,注重开发多种可持续生计产业,开发农村小额贷款,提高农村地区的经济能力,如能源林业、生物质能产业、农产品加工、生态旅游业等。
3.2 水资源管理与生态保护
气候变化将减少中国主要流域的径流量,加剧中国干旱地区的生态系统退化和土地荒漠化程度,直接威胁到水资源安全问题。中国已经开展了大规模的生态造林、退耕还林还草和节水灌溉等措施,需要进一步评估这些措施对干旱地区农村人群所带来的社会、经济影响以及生态影响,从而总结经验和教训,旨在发现和制定更多更有效的预防和应对措施。在水资源管理和生态保护领域,工程性适应措施包括河道疏浚、植树植草、采用生态系统方式保护湿地、净化水污染等。此外,制定科学合理的水费定价机制,开发节水产品,改善需求侧管理;以全国主要江河流域为主体,将水资源管理与区域经济发展、生态保护、可持续生计等内容结合起来,开展流域生态系统综合治理,积极推进流域生态补偿机制,拓宽适应资金渠道等,能够从制度环境上增强能力建设。
3.3 健康风险管理及城乡医保体制
气候变化需要建立疫病风险的预警和防控机制。气候变化导致的高温热浪、媒介传染病、灾后健康风险等问题,会诱发人群的某些疾病,导致发病率和死亡率增加,影响到城乡人居环境和健康安全,这对增加现有的疾病监控、预防和治疗体系的压力。中国的疾病防控体系同时存在着发展型适应与增量型适应的需求。以流行病防控为例,中国经过几十年的积累和建设,在登革热、疟疾等传染病高发区域已经具备了较好的监测和防控能力,但是面对未来潜在的疫病风险, 还需要进一步评估潜在的疫病风险并采取相应的适应对策。此外,有效的公共卫生体系除了建立疾病监测网点、增加卫生机构的人员和设备投入等“硬适应”措施之外,还应当包括相关的体制保障和政策设计等“软适应”措施。例如,由于农村地区公共卫生医疗机构和医疗人员不足,卫生条件差,居住环境恶劣,农村人口不仅生命健康受到危险,由于社会公共医疗资源分配不均、看病难等现象也进一步加剧了农村群体的生存压力。对此,需要从加强社会保障、改革现有公共医疗体系的角度制定政策,切实保障农村和偏远地区的卫生事业,切实提高这部分脆弱群体的适应能力。
3.4 沿海基础设施和人居环境建设
中国有70%以上的大城市、50%以上的人口分布在东部和沿海地区,在气候变化的影响下,沿海地区人居环境的脆弱性日益凸显。在过去50年,中国沿海海平面平均每年上升2.5 mm,速率高于全球平均值,对沿海地区人口的生产生活造成极大的负面影响,如海水倒灌,农田盐碱化、甚至出现沿海防护堤坝坍塌的危险。同时,东部沿海地区还遭受到台风、洪涝等气象灾害的频繁袭击。经济合作组织(OECD)的一项研究表明,如果对全球暴露于洪水风险中的沿海城市按照社会资产总量排序,中国的广州、上海、天津、香港、宁波、青岛等城市均位列风险最大的前20个城市之中[14]。在沿海地区,适应性措施可以采取各种广泛形式。工程型措施包括构建海堤、防洪措施、加固建筑物以及转移人员财产等;技术性手段如水资源管理模式的改进、改变沿海地区农业和渔业的生产方式(例如推广抗洪水、抗盐碱的作物),采用新型的透水地面材料等;制度性内容涉及建筑标准、立法、税收补贴、财产保险、社会保障体系建设等。此外,还需要研究海平面上升带来的人口迁移和城市规划问题,探讨公共设施的预防成本以及提升政府风险管理能力的具体措施等。
4 结论与讨论
适应气候变化的确很宽泛,以至于现有多数文献将所有与气候或气象相关的问题皆纳入适应气候变化的范畴。这一思路有其操作简化的优点,但在概念上背离了气候变化的事实。因此,本研究在分析框架上明确区分增量型和发展型适应,有助于厘清气候变化的责任、资金来源、适应主体等基本问题。不仅如此,本文还对适应手段进行了分类,涵盖工程性、技术性和制度性适应三大类别。这样,我们在讨论时应行动时,就可以避免空泛,将适应气候变化落在实处。
在分析框架得以明确的基础上,政策选择和经济分析就可以有针对性进入实际操作阶段。本文在政策层面和经济考察中,选取了一些典型个案加以概念解析,从而说明,在明确的概念构架下,适应行动需要政策引导与保障。但是,本文没有在案例水平,进行具体的量化成本收益分析,需要在今后的研究中,通过实证性的案例解析,检验这一分析框架的有效性。
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关键词:森林 林业 低碳经济
一、森林是最大的储碳库和吸碳器
作为陆地生态系统的主体,森林通过光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,并把大气中的二氧化碳固定在植被和土壤中。所以,森林具有碳汇功能。森林以其巨大的生物量储存了大量的碳。作为陆地生态系统中最大的碳库,森林被公认为最有效的生物固碳方式,同时又是最经济的吸碳器。与工业减排相比,森林固碳投资少、代价低、综合效益大、更具经济可行性和现实操作性。森林的碳汇功能和其他许多重要的生态功能一样,对维护全球生态安全和气候安全一直起着重要的杠杆作用。
二、森林锐减造成大量温室气体排放
毁林和森林退化以及灾害导致森林遭受破坏后,储存在森林生态系统中的碳被重新释放到大气中。联合国《2000年全球生态展望》指出,全球森林已从人类文明初期的约76亿hm2减少到38亿hm2,减少了50%,难以支撑人类文明的大厦,对全球气候变暖造成了严重影响。联合国粮农组织(FAO)的数据,2000~2005年,全球年均毁林面积为730万hm2。IPCC第四次评估报告指出,2004年,源自森林排放的温室气体约占全球温室气体排放总量的17.4%,仅次于能源和工业部门,位列第三。而且,目前全球森林减少的趋势仍在继续。围绕哥本哈根乃至今后的国际谈判,许多国家和国际组织都在积极倡导通过恢复和保护森林生态系统,以推动“减少毁林和退化林地造成的碳排放(REDD+)”等政策的制定,以控制温室气体排放,减缓气候变暖。
三、森林是适应气候变化的重要措施之一
森林是适应气候变化的重要措施,如大规模植树造林、治理荒漠化等,具有涵养水源、保持水土、防风固沙的作用;建设农田林网,起到了改善农业生产条件、提高粮食产量的作用;建设沿海防护林、恢复红树林生态系统,对抗御海洋灾害,保护沿海生态环境具有重要价值。而采用抗旱抗涝作物品种、加固海岸提防、减少森林火灾和病虫灾害、加快优良林木品种选育等,有助于提高森林本身适应气候变化的能力,森林适应气候变化能力的增强,反过来又会提高森林减缓气候变化的能力。
四、木制林产品与林业生物质能源具有固碳减排作用
作为中国人民大学环境专业的博士生导师,马忠玉副主任对“十一五”降低主要污染物排放约束性指标的实现感触很深。“如果没有应对气候变化这个大的构架,没有节能减排这个指标,污水处理厂就建不了那么多、那么快,因为有了这些约束性指标,所以我们每个县都把污水处理厂建立起来了,而在过去,污水是直排到河里的。”
据初步估算,“十一五”时期宁夏回族自治区GDP年均增长率预计超过10%,国内生产总值将突破5000亿元,人均GDP也将超过24000多元。5年累计完成固定资产投资4500亿元,年均增长24.5%,是“十五”时期的5倍。
“要说石嘴山的变化那就太多太大了,最大的变化就是城市美了,天蓝了,水多了,树绿了,原先呆在家里呛嗓子,现在就是在郊外也不会闻到呛人的气味,这都是咱们宁夏应对气候变化,推行节能减排带来的变化。”石嘴山市大武口区的袁志国老人如是说。他说:“1998年自治区成立40周年时,因为这里环境污染越来越严重,老伴儿和孩子都劝我早些退休,搬到银川去住,可是没钱搬不动哟,想不到没过几年石嘴山的天竟渐渐变好了,现在就是让我走我也不走了。”
工业革命以来,温室气体大量排放,导致全球气候变暖,灾害频发,给人类社会的生存发展带来严峻挑战。中国政府高度重视气候变化问题,颁布了《中国应对气候变化国家方案》。位于中国西部的宁夏,采取一系列政策措施,为减缓和适应气候变化作出了积极的努力。
宁夏总面积6.64万平方公里,人口618万,回族人口大约占三分之一,是中国最大的回族聚居区。黄河从宁夏境内穿过,在鄂尔多斯高原和黄土高原之间形成了宁夏平原。宁夏平原沟渠密布,灌溉条件优越,是农业主产区和产业集群区,自古就有“塞上江南”的美誉。和富庶的宁夏平原不同,在远离黄河的宁夏中南部,自然条件恶劣,生态脆弱,水资源紧缺,十年九旱,尚有110万贫困人口,近百万人饮水困难。宁夏是富煤省区,已探明煤炭储量310亿吨,居中国第六位。宁夏是经济欠发达地区,2005年单位GDP能耗居全国之首,传统的工业结构呈现高耗能、高污染、资源型特征,面临着加快发展、改善民生和适应气候变化的巨大压力和挑战。
宁夏把应对气候变化的内容纳入了自治区第十一个五年规划,制定颁布了《宁夏应对气候变化方案》,还配套制定了《建设节水型社会规划》《宁夏“十一五”太阳能开发利用规划》《宁夏循环经济“十一五”规划》《宁夏节能“十一五”规划》,用一系列政策措施,推动资源节约型、环境友好型社会的建设。宁夏风能、光热资源丰富,硅石储量大,境内分布着大面积的可利用荒漠荒地,为发展新能源产业提供了极大空间。宁夏制定了《新能源产业发展规划》,出台了《关于加快发展新能源产业的若干意见》等配套措施,建设新能源产业基地。2007年建设了第一个光伏并网电站。2009年6月一次开工建设12个光伏并网电站,总规模17万千瓦,已并网发电5万千瓦。宁夏还建设了贺兰山、青铜峡、宁东、红寺堡、永宁、麻黄山等10个风电场,风电装机容量已达60万千瓦。到2010年太阳能光伏发电将达到17万千瓦,减排温室气体30万吨;风电装机将达到100万千瓦,减排温室气体219万吨;加上水电等再生能源,共减排温室气体约483万吨。宁夏还积极开展与英国、德国、瑞典、日本等国家在风电、水电、太阳能利用等领域的国家合作。在广大农村地区,大力推广沼气、太阳能利用、秸秆综合利用的生态模式,实现资源循环,高效利用,改善村容村貌和环境卫生,150多万农民感受到清洁能源带给他们的巨大变化。可持续发展理念的确立,让宁夏在生产过程中,更加注重低消耗和资源的循环利用。高起点、高水平建设的宁东能源化工基地,加快煤炭的清洁高效利用,固体废弃物全部进行综合利用。新建火力发电厂全部采用空冷发电机组。用空气冷却的方式代替传统水冷方式,仅此一项就可节约70%的用水量。坚决淘汰了高耗能行业,一些规模小,资源利用率低的小火电、焦碳厂、水泥厂等被先后关停,通过循环经济模式,回收利用废气、废水、废渣的做法被普遍采用。曾是中国空气污染十大城市之一的石嘴山市,通过发展循环经济,实现资源城市的成功转型,进入中国环保先进城市行列。
2000年以来,宁夏还实施了退耕还林、退牧还草、天然林保护、水土流失治理、湿地保护等重大生态工程。2003年在全国率先实行全区范围封山禁牧,244万亩草原实现修养生息。如今,宁夏林地面积已达196.7万公顷,年吸收二氧化碳102万吨。宁夏致力于建设中国防沙治沙示范区,构筑中国西部重要的生态安全屏障。50年前,宁夏人发明了草方格固沙法,保障穿行于沙漠的包兰铁路畅通无阻。从那时起宁夏人防沙治沙的脚步就没有停止过。涌现出了白春兰、王有德等诸多治沙模范。白春兰十几年来仅凭一己之力坚持在毛乌素沙漠边缘治沙,那曾经叫做一棵树的地方,如今已经呈现了一片绿洲。王有德,宁夏灵武白芨滩防沙林场场长,20多年来,他带领林场职工治理荒漠40万亩,有效防治了毛乌素沙漠对宁夏平原的侵袭,这个成果被国内外专家称为世界综合治理沙漠的典范,王有德也被授予全国治沙英雄的称号。如今,宁夏已累计治理沙漠18.9万公顷,成为中国第一个治理速度大于沙化速度的省区。
关键词:环保;低碳;气候变化教育;大学生
一、引言
随着工业化程度加深,人口大量增加,城市化水平不断提高,给我们的环境带来了巨大压力,环境问题也日益成为一个全球性问题。保护环境是一件功在当代,利在千秋的好事。在气候变化教育的专门方面,我国目前研究较少,主要包含在环境教育中。1992年11月,国家环保局和国家教委联合召开的全国环境教育会议上就提出了“环境保护,教育为本”,将环境教育提上日程。《21世纪议程》中也指出教育是促进可持续发展和提高民众素质的关键。这些都说明只有通过教育,才能达到保护与改善我们环境的目的。同时,“低碳”的提出,也为解决进一步严重的环境问题带来了曙光。做好“低碳”理念的引领下进行当代大学生的气候变化教育工作,是有十分积极的意义的。总体来说,“中国的环境教育,观念终于实践、政府行为终于民众行为、政策终于自觉性、宣传性终于教育性、知识传授终于素质培养、课堂教育终于社会参与”。
二、以低碳理念为指导,加强大学生气候变化教育的必要性
(一)日益突出的环境问题,低碳时代的来临
环境是人类赖以生存和生活的客观条件,人类是环境的产物,又是环境的创造者。人类为了生存发展,对自然进行改造,在这一过程中,对环境造成了污染和破坏,如果我们不及时采取有效措施,人类的基本生存都将是一个问题。目前,很多环境问题的产生都或多或少与温室气体的排放有关,目前各国都在采取各种方式减少碳排放量,提高能源利用率。在这一背景下,低碳的概念被提出。低碳包括我们生活的方方面面,低碳经济和低碳生活为其核心。发展低碳经济,一方面是积极承担环境保护责任,完成国家节能降耗指标的要求;另一方面是调整经济结构,提高能源利用效益,发展新兴工业,建设生态文明。
(二)环保意识和环保行为发展的不平衡性
据2010中国公众环保指数显示:中国公众环保指数为69.5分。公众的环保意识表现不一,人们的高环保意识主要集中在家庭生活层面,办公场所和社会参与层面的环保意识相对较低。落实在行为层面,尤其是社会参与方面,环保行动力明显弱化。低碳作为减缓气候变暖的最直接行为,公众接受度较高,比如在生活中可以实现低碳的行为方面,公众的行为采取率均相对较高。可以看到,环保的行为相对于意识是滞后的。环境保护是我国的一项基本国策,气候变化教育作为环境保护的重要组成部分,是各级政府和企业搞好环境保护工作的基础和前提。
(三)大学生是减缓气候变化的主力军
2010年的国家中长期人才发展规划纲要中,将生态环境保护作为社会经济发展的重要领域,并在战略目标中指出要在这一领域建设成人才高地。当代大学生作为一个重要的群体,未来是国家的中坚力量,对于保护环境、减缓气候变化有着不可推卸的责任。从长远观点看,未来环境改善的最大希望很大程度生取决于决策层和决策实施层这部份人群,而当代的大学生将来会有很大一部分人进入到制定国家政策的决策层和决策实施层中去,因此,大学生的气候变化意识与行为的改善和提高,对于我国减缓气候变化,继续走可持续发展的道路有非常重要的意义。
三、目前我国高校气候变化教育存在的一些问题
(一)高校本身气候变化教育的相对滞后
高等教育是环保教育的主要阵地之一,大学阶段是在校教育的最后一站,是大学生最终形成世界观、人生观和价值观的最重要的阶段。在此阶段对大学生进行相关环境保护知识的教育,对于他们环境意识和素质的提高具有十分重要的作用。现阶段,我国很多高校都设有环境类专业,大多培养专门的应用型人才,这部分学生对于环境知识了解较多。但高校中更多非环境类专业的大学生成了气候变化教育的重点与盲点。据有关调查,非环境类专业的大学生获得环境知识的主要来源是电视、报刊、网络等媒体,学校教育很少对他们获得相关知识提供有效的帮助,而这也是大学生缺乏较好环境意识的主要原因。在高校自身的建设中,本身存在破坏环境的行为。目前国家对于高校的生活污水的排放采取了优惠政策,一些高校无视生活污水的污染,任意排放。同时,一些有利于环保的基础设施不到位,比如公共场所的节能电器的采购与使用等,对于生活在其中的大学生的影响不可忽视。
(二)高校教师环境素养的缺乏
教师对于气候变化教育的开展有着不可替代的作用。教师要“教”,更要“学”。目前很多高校对于教师本身的环境素质的提高并不重视,认为没必要花费时间精力去进行专门培训。对于非环境类专业的学生进行气候变化教育,更多的需要进行渗透式教育,但教师本身环境知识缺乏,无法对于已有的知识进行更新,是不能在课堂上教授给学生正确的环保知识与理念的。当前,不仅在高校,整个社会对于气候变化教育的重视程度不够,直接导致的就是有关气候变化的教材建设推进缓慢,现有相关教材中,精品较少,不符合当今新形势下环境教育的要求,对于大学生的吸引力更无从谈起。在现有的教材中,很多与环境教育、气候变化教育相关的教材中,把更多的重点放在环境污染问题的现状与治理上,而没有很好的与现实结合。
(三)教学方式的单一
目前,高校进行气候变化教育的主要方式是以教师的课堂讲授为主,学生很少有机会能够真正亲身参与到其中,使教学的过程往往流于形式。气候变化教育实践性很强,而“低碳”的一个核心就是“低碳生活”,要真正做到低碳的生活,必须要把课堂和实践相结合,在实践中的气候变化教育才是有意义的,才能使学生在离开校园以后把“低碳生活”成为自己生活的一部分。除了课堂上讲授,高校也会组织一些相关的宣传、讲座等活动,但学生的参与热情不高,无法取得预期的效果。在这些活动中,有很大一部分都是应急性的,属于一些“面子活动”,而且在举办这些活动本身的过程中就产生了一些破坏环境的现象,这与其举办的初衷背道而驰,对于低碳理念的践行更是无从谈起。
四、改善高校气候变化教育的途径
(一)加强高校领导的环境意识,健全相关制度
在高校进行气候变化教育,培养大学生的“低碳”理念,最主要的是高校领导观念的转变。高校领导也应当接受专门的培训,使其了解当今环境的真实状况,以及环境与自身发展之间的联系,增强责任感和使命感,根据“低碳经济”的理念,培养适应社会经济发展的高素质的人才。制定相关的制度章程,比如可以把环境保护的行为等纳入高校大学生日常行为守则,作为德育考核的一项重要内容,与评定奖学金、评优等荣誉挂钩;设立明确的奖罚机制等,把对于学生进行气候变化教育作为一项关系未来的重要工作来抓,保证学生有足够的时间去接受相关的教育。
(二)加强校园环境的建设,构建“低碳校园”
在对校园进行新的建设的过程中,要把低碳与环保放在突出的位置考虑。比如在教学楼与办公楼中,就可以利用一些新技术,采购低碳环保的办公设施;对于宿舍、食堂等所产生的生活污水,应该投入资金和设备,减少其排放;在校园中还可以设立专门通道,鼓励学生步行和骑自行车,减少机动车进入校园等等。如果在高校建设时注意这些地方,就能够使大学校园成为一个人与自然和谐相处的示范区,也能够让一些清洁技术率先在高校中得到时间的检验,最终能使学生在这样一个处处体现低碳理念的环境中,潜移默化的接受气候变化教育,对于激发他们的环保意识,并最终形成良好的环保习惯具有一定的积极作用。
(三)加强高校气候变化教育教学资源的建设
实施环保教育,提高全民的环保意识,关键在于教师的环境素质。因此首先应充分利用已有资源,在学校内部开有关活动,初步提高教师的气候变化教育水平;其次加强校际间交流合作,向水平较高的学校借鉴学习;再次要与相关部门合作,指派教师进行实地考察。最后对教师进行专门的培训,分批次有计划的组织教师进行培训,培训的内容除了一般的气候变化教育基础知识外,更应该以低碳理念为指导,介绍当今最新的环保信息,学习先进的教学手段与方法,更好的把知识传授给学生。
引进符合时代特征的教材,必要时可以组织有关老师专家进行编写,以符合本校的要求。对于教材内容的选择和编写,要掌握当代大学生的心理,不能一味的用专业枯燥的文字去阐释气候变化教育的重要性以及如何保护环境,要增加教材的趣味性和实用性。
(四)改进气候变化教育课程的设置
充分利用已有的教师资源,在其他专业中开设有关气候变化教育的公共选修课和必修课,并把这作为一项制度落实下来。同时充分利用“两课”,通过思想品德修养与法律基础、哲学等课程中有关的内容作重点阐释,使得学生通过这些课程的学习后,不仅能提高减缓气候变化的意识,还能最终把学到的知识落实到自己的日常生活中,使减缓气候变化能够真正成为一个自发行为。此外,还应把气候变化教育渗透到其他学科之中,可以使学生的印象更为深刻,也能借此扩大学生的知识面。同时花大力气推进相关边沿学科的研究建设,与气候变化教育公选课和必修课相呼应,形成完善的气候变化教育体系,培养专门研究人才,从根本上解决气候变化教育人才短缺问题,也给未来高校的气候变化教育带来曙光。
(五)拓展气候变化教育的形式
高校气候变化教育最终还是以课堂讲授为主,但气候变化教育并不是一个孤立的学科,它跟很多学科都有密切联系,因此要做好渗透式的气候变化教育,把气候变化教育融入到各个学科的学习之中去。利用好与环保相关的节日,举办环保图片展、演讲比赛、讲座、书法绘画、废旧物再利用等活动,号召大学生的参与,宣传环保知识,倡导低碳生活。此类活动可作为经常性的活动固定下来,让大学生不断受到环保与低碳理念的提示,形成浓厚的环境保护就在我身边的校园氛围。不定期组织学生去相关化工厂、环保产品生产企业,进行实地考察,了解环境是如何遭受污染以及如何通过开发新的环保产品去预防这一污染。利用寒暑假,组织学生到乡村、生态保护区,去感受大自然的美好,以及由于环境的恶化所带来的后果,使学生受到心灵上的震撼,以唤起他们深层次的环保意识,激发其自觉形成低碳环保的行为习惯。
参考文献:
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1甘肃省气候变化的特征
1.1整体暖干化,局部暖湿化
甘肃省气候总体上呈暖干化变化趋势,变化的分界线与黄河走向基本一致,黄河以东地区(简称河东,下同)呈显著暖干化趋势,以西地区(简称河西,下同)呈微弱暖湿化趋势[9-11],温度升高、降水减少,冬暖夏干是甘肃省现代气候变化的基本特征[14].1951—2010年甘肃省气温一直在波动中上升,气温增长率为0.175℃·10a-1,以冬季升温最快,为0.371℃·10a-1,是平均增长率的2.2倍[8].从图1可以看出,1986年为气候向暖干化转型的突变点,转型后1987—2010年与1960—1986年相比,全省年平均气温升高了1.1℃,其中河东和河西地区分别升高了0.9和1.4℃,全年以冬季气温升幅最大,平均为1.3℃,已连续经历了23个暖冬[9-10,14].年最低气温升高是全年气温升高的主要原因[15],气候变暖使极端气候事件增多,加剧了农业生产的波动性和不确定性[16-17].伴随着气温的持续升高,甘肃省降水总体上呈持续减少趋势,年降水分布由东南向西北递减,年降水量河东为减少趋势,河西为增多趋势,分界线也与黄河走向基本一致[10,18].1961—2008年全省平均年降水量总线性趋势变化率为-10.1mm·10a-1.其中,河西为3.4mm·10a-1,河东为-11.0mm·10a-1,全省冬、春、夏、秋四季平均降水量的线性趋势变化率分别为1.02、-2.94、-1.38和-6.77mm·10a-1,秋季降水量减少的趋势更加明显[19].近50年来,全省年平均降水量减少了28mm,河西平均增多12mm,河东平均减少51mm;近37年来河东雨养农业区3月上旬、4月中旬、9月上旬和11月上旬的降水量呈显著减少的变化趋势,但河西西部、陇中北部、陇南、陇东部分地方等区域性地区夏季降水则呈增多趋势,全年降水的不确定性显著增加,使农业生产的风险增大[20].
1.2旱区南移扩大,干旱频发
气候变化使甘肃省河东湿润塬区降水量逐年减少,向暖干化发展,半干旱川区逐年增多,向湿润化发展[21],使河西疏勒河、黑河和石羊河三大河流年出山径流量逐年缓慢下降[22].研究表明,年平均气温每增加1℃,≥0℃的积温等值线将向北推移50km[23],气候变化使甘肃省400mm降水量分界线和年蒸发量1550mm等值线向南扩张,干旱半干旱区整体南移扩大,面积增大[8,19-20,24-25].在祁连山以及青藏高原东侧,陇东西侧,自景泰经定西到陇西、天水、武都和文县,年均降水量200~400mm的区域形成中部由北向南伸展的干舌,成为甘肃旱灾最严重的区域[9].在河西走廊形成了“非灌不植”、“地尽水耕”现象,即没有灌溉就没有农业[26].气候变暖使甘肃省自20世纪90年代以来旱灾频率呈持续上升趋势.近60年来发生率达65%,其中重旱发生率为44%,特大旱灾发生率为21%[9].特大干旱一般都发生在降水年代际变化的少雨时期和年际变化的少雨时期同时出现的阶段,旱灾往往是多个时段连续发生,呈现多季连旱、旱冻叠加、多样化变化趋势[10].干旱发生频率由近500年的志书记载中的平均3.4年出现一次小旱,9年出现一次大旱,发展为近50年来的平均1.7年出现1次小灾,3.5年出现1次大旱的变化趋势和“两年一小旱、三年一大旱、二十年一特大旱”的灾害特征[27-28],旱灾频发与同期气温升高和降水减少密切相关.根据IPCC-AR4模式对中国21世纪气候变化的预估结果综合分析得出,在A1B温室气体排放情景下,预计到2020年,甘肃省平均气温增幅在0.68~0.95℃;到2050年,增幅达1.93~2.45℃,且都以河西西部增温略高,冬季升温最为明显,幅度达2.17~2.82℃.同期降水则呈现出一致的增加趋势,也以河西增加较为明显,达6%~7.6%.预计到2050年,除陇东的降水减少0.04%~1.68%外,其余地方的降水普遍增加5.36%~9.01%,但季节降水变化的不确定性也很大.降水增加、蒸发量剧增,甘肃省特别是极端干旱区和干旱气候区的基本现状没有根本改变.
2气候变化对甘肃省粮食生产的影响
2.1对农业自然资源要素时空变化的影响
气候变化直接导致光、温、水、土等主要农业资源要素时空格局发生变化.1986年气温突变后,全省平均≥0℃积温平均增加了161℃,≥10℃积温平均增加了151℃,热量资源显著增加使生长季延长了10~20d.从地域分布看,河西地区平均增温141℃,河东地区平均增温156℃[14].就河东地区而言,平均气温每增加1℃,≥0℃的积温等值线将向北推移50km[23].气候变化使甘肃农业可利用的水资源量急剧减少.甘肃境内7条主要河流年径流量以每年0.4851×108m3的速度下降[29],1990年代以来的年均径流量比1960年代减少了14.7%~57.1%[10].境内河西内陆河流域冰川面积和冰储量1956年至今分别减少了12.6%和11.5%,冰川厚度减薄5~20m,雪线(平衡线)上升幅度达100~140m,冰川积雪的“固体水库”作用削弱,除黑河和疏勒河外,大部分河流径流量呈减少趋势,使得依靠祁连山雪水灌溉的河西绿洲逐渐成为一条极度干渴的走廊[9,11,25].气候变暖加剧了农业对土壤水分的消耗.水分亏缺成为农田水分平衡的主要特征,导致作物生长发育关键期水分供需错位[30],在作物旺盛生长的6月上旬至7月上旬出现土壤含水量的低值槽区[31-33],在120~130cm土层出现干化现象,土壤含水量与最适宜状态水分含量夏季相差最大为50~100mm,秋季相差最小为20~40mm[34].河西内陆河流地表水资源开发利用率高达95%以上,气温升高、降水减少引发的干旱机率逐年增大[29].气候变化改变了土壤水热环境,进而影响土壤有机质、气体、水分、矿物质、微生物活动和繁殖,从而影响土壤肥力[35].气温升高或降水量减少将导致土壤有机碳含量的降低;降水减少通过影响土壤水分条件和通气性而影响土壤固有有机碳的矿化分解和外源有机碳的降解,进而影响土壤有机碳含量.土壤水分充足,则透气性差,有利于提高土壤有机碳含量;土壤水分不足,孔隙度大,则促进了有机碳的矿化分解.气候变暖影响土壤微生物生物量和微生物活动,改变土壤中养分利用和C、N循环,也加快了土壤有机质的分解和氮的流失[36].降水减少是黄土高原土壤有机质变化的主要原因[37],气候变化导致高温和强降水等极端气候事件增多,通过加剧水土流失造成土壤养分损失使甘肃黄土高原区土壤质量和肥力一直处于下滑状态[3,37].
2.2对粮食安全的影响
2.2.1对主要粮食作物发育特征的影响
小麦、玉米,马铃薯是甘肃省三大主要粮食作物,多年平均播种面积占全省粮食播种总面积的85%左右,对全省粮食安全起着决定性的作用.气温变暖对主要粮食作物生长发育产生了显著的影响,对越冬作物的冬前生长发育及喜温、喜热作物的全生育期生长发育均比较有利.使冬小麦播种期推迟,越冬天数减少7~8d,越冬死亡率下降到2%以下,返青至开花期天数延长7d,返青期与成熟期提前,生殖生长阶段提早,全生育期缩短8~10d;使春小麦生殖生长加快,乳熟至成熟期每10a缩短2~3d,全生育期每10a缩短4~5d;使玉米等喜热、喜温作物的生长发育速度加快,主要发育期提早,生殖生长阶段延长,生育期缩短6~8d;使具有无限生长习性的马铃薯生育前期的营养生长阶段缩短,生殖生长阶段延长,全生育期延长9~13d,但对灌区喜凉作物生长发育的影响相对较小[21,23,38-41].研究表明,冬小麦关键生育期均表现为与日照时数和日较差呈显著正相关,与气温、5月降水总量均呈显著负相关,最低气温升高是冬小麦生育期提前的主要原因[21-24].气温对春小麦产量形成的影响除出苗期和成熟期外均为负效应,降水量的影响除出苗期和成熟期为负效应外,其余时段均为正效应,降水量每减少10mm,生长期缩短约0.8d[14,40].气温变暖为玉米生长发育赢得了更加充足的热量资源,对生长和发育均比较有利[14].
2.2.2对种植制度与布局的影响
气候变暖条件下,有效积温增加、积温带北移使甘肃省主要作物宜种区向北推移、种植高度增加,熟性由早熟型向偏晚熟型发展,冬小麦种植北界向北扩展了50~100km,小麦、玉米、马铃薯种植海拔高度普遍增高了100~200m.1979—2012年35年间,温度升高或降水减少使水热供需错位的小麦播种面积每年平均减少1.5%,其中,冬小麦播种面积相对稳定,春小麦播种面积每年平均减少3.2%;使喜温适水玉米、喜凉适水马铃薯播种面积每年平均增加了3.3%和2.7%(图2).但使主要作物品种的布局发生根本性变化,与变化后温水条件相宜的秋粮播种面积每年平均增加了1.3%,与之错位的夏粮播种面积每年平均减少了1.8%,夏秋比也由1.5:1变为0.5:1(图3);相应的品种熟性也表现为强冬性冬小麦品种逐渐被抗寒抗旱性强的弱冬性品种取代,早熟玉米品种逐渐被中晚熟品种取代,高抗晚疫病、高淀粉含量、丰产性好的马铃薯播种面积逐年扩大[14,22,42].
2.2.3对作物主要病虫害的影响
气候变暖特别是暖冬凸显导致害虫全年可繁殖天数和越冬基数增加,越冬北界北移,向北迁出的时间提前,向南回迁的时间推迟,繁殖世代数增加,危害地理范围扩大、程度加剧.对条锈病、白粉病、蚜虫、红蜘蛛等农作物病虫害的发生和流行均有比较明显的影响[43-44].甘肃省陇南山区是我国小麦条锈病的主要发源地,冬季显著增温使小麦条锈病发生的海拔高度约升高100~300m,危害范围明显扩大,发生时间也由3月提早到2月.从生态系统的角度来看,气候变暖将会引起生物种间关系变化,气温升高将会扰乱生态系统中害虫-捕食者、害虫寄生天敌等种群间的平衡关系,有些害虫的天敌可能因适应不了气候变化而缩减甚至消亡[45].一些对高温敏感的病虫害呈减弱趋势,致使小麦条锈病、蚜虫等病虫由低海拔地区向高海拔地区迁移危害,甚至还有减弱趋势.相反在缺少天敌的有效控制条件下一些害虫则会迅速繁殖,形成流行暴发.小麦蚜虫的发生流行一般主要在5~23℃的温度条件下,大于24℃或小于4℃时,麦蚜虫数都会显著减少;小麦红蜘蛛病的适宜温度约在8~15℃,在20℃以上就会引起死亡;粘虫在冬季繁殖、越冬、春季迁入等均增殖1~2代,在温度升高2.69℃的情景下,粘虫的越冬北界将向北推移3°[14].耕作熟制改进、水肥条件改善也有利于害虫和病原体安全过冬,使作物病虫害的发生世代、越冬北界及分布范围发生变化,病虫害发生面积、危害程度和发生频率逐年增长[43-44].
2.2.4对粮食安全的影响
气候变化对粮食安全的影响已成为气候变化研究的一个重点领域[45-47].气候变暖将使雨养农业区大多数作物的光合速率明显下降,生育期显著缩短,对甘肃省主要粮食作物产量影响的不确定性增加,利弊兼有[17,48].研究表明,平均气温与农业受旱灾面积、粮食产量之间呈显著正相关,降水量与农业受旱灾面积、粮食产量之间呈显著负相关.气温升高,降水减少变率增大,气候暖干化导致了干旱灾害频繁发生,是农业受旱灾面积扩大、粮食减产的主要原因[19].春季低温对粮食生产的影响比冬季低温更明显,春季低温的影响具有显著性和持续性,而冬季低温的影响具有阶段性和滞后性的特点.降水减少是旱地粮食生产的最大威胁[49-50],雨养农业区3—10月年平均降水量与干旱受灾面积和粮食减产量呈显著负相关,平均气温与干旱受灾面积和粮食减产量均呈显著正相关[11,17,48].气候变暖,气温升高,将改变作物生长季节的长短,可能会加剧对光热敏感作物的吸收作用,降低作物干物质积累,最终导致作物产量降低.气候变暖不利于雨养农业,但有利于灌溉农业.研究表明,雨养农业区作物产量主要受降水量的影响,与生育关键期降水量呈正相关,“暖湿型”气候对生产活动更为有利,年气候生产力可增加13.7%~31.2%,而“冷干型”气候对生产活动更为不利,年气候生产力减少5.1%~27.1%.气候变化使绿洲灌溉区农作物的气候产量提高了10%~20%,使雨养旱作区农作物气候产量减少了10%~20%[14,51-52].气候暖干化加剧了水资源危机[10],改变作物种植格局、结构和熟性[23],造成土壤干旱、土壤养分流失,降低了土壤肥力和土地生产力[3],直接导致减产[49],进而威胁区域粮食安全.1950—2010年60年间,甘肃省成灾面积超过100万hm2的重旱就发生了18次,仅20世纪90年代以来就出现了10次.年均受旱面积、成灾面积、成灾率分别为70.94万hm2、52.84hm2和28.5%,旱灾造成粮食年均减产41.64万t,减产率达31.6%,受旱率和成灾率分别增加了1.25和1.6倍(图4,图5)[37,50].
3应对气候变化发展粮食生产的研究方向
温度升高、降水减少导致旱薄叠加负效应对甘肃省粮食生产的威胁最大[15,37,48].生产和实践都表明,以改善和提高有限降水利用率、土壤质量和土壤肥力为核心,治旱与治瘠有机结合,是甘肃省应对气候变化增加食物产出研究发展的主要方向.
3.1选育优势作物新品种,适温适水种植
加快培育和种植较为“强悍”的农作物,合理改变农作物种植方式,是应对全球气候变化、保障粮食生产的有效途径之一.气候变暖使甘肃省冬季气温升高、有效积温显著增加、作物生长周期有效延长,为培育弱冬性中晚熟小麦品种与中晚熟玉米品种提供了可能;使作物生长发育特性,宜种区、熟性和熟制向有利的方向改变,作物布局和种植制度优化调整优势加强,但在大尺度上因降水减少、低温冻害、干旱等极端气候事件的制约难以高效实现.与全国一样,甘肃省在应对气候变化的主要农作物多样性布局、基因资源发掘和新品种培育方面比较滞后,相关的理论和技术储备薄弱,应以发挥作物自身抗逆高效用水的品种特性为突破口,通过生物、分子或转基因育种,选育抗寒抗旱、高水分利用效率、弱冬性、中晚熟作物新品种,逐步取代生产上推广的强冬性、中早熟品种.并以“适水适温种植”、“逃旱避旱”为指导思想,针对喜温作物提早成熟、多熟制北移等气候变暖响应,压缩高耗水、水分利用效率低的作物种植面积,扩大与区域降水季节分布特点相吻合、低耗水、高水分利用效率的作物种植面积,使主要作物向宜种区集中,建立作物需水规律与降水时空分布规律相一致的作物种植布局和种植制度,是保障粮食安全生产的基础[53].
3.2集雨治旱,高效用水主动抗旱
“雨水治旱,主动抗旱”是甘肃省发展旱地农业生产的重要理论依据,传统上就地拦蓄雨水径流蓄墒防旱技术仍是雨水治旱重要的技术支撑[17,48,54].如,利用耐旱作物对降水的适应能力逃旱、避旱,“顺天时,量地力”高效利用自然降水;增施有机肥,以肥调水、以水促肥,提高水肥利用效率;利用精耕细作纳、蓄、保、用水;改变土壤微地形,“和土”集雨蓄墒;采用耕、耙、耱、压土壤精细集约耕作保墒防旱;坡改梯纳雨保墒等,是甘肃省发展现代旱地农业应采用的重要技术措施.富集叠加高效利用雨水主动抗旱是甘肃省应对气候变化发展旱农生产的主要方向.甘肃省依据“雨水富集叠加+就地入渗+覆盖抑蒸”与“作物旱后复水补偿超补偿效应”理论,研究建立了集水高效农业技术体系,组建的以“梯田+品种+施肥+覆盖+水窖+微灌”硬技术综合配套为特征的旱农综合增产技术,解决了降水少、变率大、季节分配不均,与作物需水供需错位等问题,增加了干旱时段水分供应,降低了干旱胁迫,使作物安全度过干旱期,实现稳产丰产,使作物增产31.6%~72.0%[55];提出的旱地稀植作物全膜双垄集雨沟播技术,通过地膜覆盖增温保墒、大小两个垄面集雨提墒改善了作物根区水热微环境,使玉米增产达30%以上[56];提出的密植作物全膜覆土穴播种植技术,有效解决了7—93个月降雨高峰期与高蒸发期同步、棵间蒸发损失大、地膜小麦苗穴错位、人工掏苗工作量大、放苗难等关键问题,使地膜小麦亩产比裸地提高29.1%[57].雨水治旱技术使甘肃省以相当于50%的全国平均人均占有水资源量生产了相当于90%的全国人均占有粮食,用全省1/4的粮食播种面积生产了全省56.3%的粮食,但其配套的水肥精准调控、地力培肥等关键技术仍需深化研究.
3.3治瘠沃土,水肥互促调
水治旱干旱和瘠薄互作负效应恶性循环降低土壤肥力和土地生产力,直接导致减产是甘肃省粮食安全生产的桎梏[10],治旱必治瘠是以肥调水高效用水的关键措施[38].化肥秋深施、有机无机配施、秸秆堆腐秋施还田和豌扁豆轮作是旱薄地地力提升的关键基础技术措施[38,58-59];优化施肥、平衡施肥和缓控施肥是均衡土壤养分供应、平衡作物养分汲取、减少养分损失、提高肥料利用率的重要技术支撑.但是适用于不同作物、不同耕作方式和不同栽培目的的具体培肥措施,以及各种措施的互作效应、集成效应和配套组装方式等仍需深化研究.
3.4结构调整,粮食生产向主产区集中分析
研究表明,甘肃省必须确保333.33万hm2耕地“红线”,才能确保1000万t粮食的有效供给.综合分析近10年生产实践数据认为,粮食作物播种面积应确保稳定在200万hm2以上,经济林果、油料、小杂粮及其他作物种植面积应稳定在133.33万hm2左右.合理的作物种植结构应为全膜双垄沟播玉米、地膜小麦、地膜马铃薯、经济林果、油料、小杂粮等其他作物各66.67万hm2,粮经比例为3:2.结合作者的研究实践分析认为,粮食生产必须向主产区集中.根据甘肃省农业区划[60],在陇东黄土高原农林牧区、陇南山地农业经济林区、甘南高原牧林区、陇中黄土高原农林牧区、河西走廊灌溉农业区、祁连山、马鬃山山地畜牧水源林区6个类型区中,陇东黄土高原农林牧区及陇南山地农业经济林区的大部,陇中黄土高原农林牧区、河西走廊灌溉农业区是甘肃省粮食的主产区,并分别代表年降水量250~550mm及其以上的雨养农业区和250mm及其以下的内陆沿黄和绿洲灌区,涵盖庆阳、平凉、定西、白银、天水大部、中部沿黄灌区和河西绿洲灌区,总耕地336.22万hm2,也是未来甘肃省发展粮食生产的重点区域.雨养农业区应重点发展集水高效农业,沿黄及绿洲灌区应着重发展节水高效农业,通过富集叠加高效利用雨水和节约高效利用灌溉水,达到资源持续高效利用、粮食稳定增产的目的.
3.5研究展望