气候变化带来的好处范例(12篇)
气候变化带来的好处范文篇1
极端高温天气的另类解释
今年夏季,在我国天气的“舞台”上,高温成了最吸引眼球的“主角”,持续近两个月的高温热浪使我国南方大部分地区饱受炙烤,多地旱情严峻、河道断流、水库干涸。据国家防总办公室统计,截至8月22日,全国有8105万亩耕地受旱,有664万人、220万头大牲畜因旱饮水困难。
据国家气候中心预测,从全国范围看,本次高温热浪还将继续持续,待季节转换之后才可能完全消退。本次高温热浪过程呈现高温日数多、持续时间长、影响范围广、强度强、极端性突出等特点。据国家气候中心资料显示,7月1日至8月14日,高温天气覆盖了我国江南、江淮、江汉、黄淮及重庆等地的19个省(区、市)。其中江南、江淮、江汉及重庆8省(市)平均高温日数达28.8天,较常年平均(13.5天)多出一倍以上,平均最高气温达35.6℃,均为1951年以来最多(高)。我国中东部地区有305个观测站日最高气温突破40℃,浙江新昌极端最高气温达44.1℃。有477站次日最高气温突破历史极值,为历史同期最多。一时间,“中国好烤箱”遍布各地,“烧烤模式”也成为了公众对此次极端高温天气的最好注解。
一时间,“由于副热带高压(以下简称副高)偏强并且位置偏西,导致副高控制范围内晴热少雨,进而形成南方高温天气”的论断铺天盖地地出现在媒体节目中。中国工程院院士、现任中国气象局气候变化特别顾问的丁一汇研究员确认为,这一切,可以从海温的变化说起,或者说,是从“海洋与大气”的相互作用说起。
据观测资料显示,今年春节以来赤道太平洋东部和中部海面温度持续异常偏冷,厄尔尼诺年衰减并向拉尼娜年过渡。由于洋流的运动和偏东信风的作用,冷海水会向西扩散至西太平洋的东部地区。当较冷的海水由东向西流至副高时,就会与副高东侧边缘的东北风相遇。由于东风是偏冷且比较干燥的,这样就会使海洋表层海水被大量蒸发,进而使海温下降。当海温降低后,海洋表层空气难以受热膨胀上升,空气对流受到抑制,这样大气的密度会持续增加,高气压则因此不断增强并在原地维持,不会远离中国大陆向东撤退。另外由于前期春季和夏初印度洋一直维持暖水,这致使高层的高气压加强,并由该区盛行的西风向东输送,也有利于副高的加强西伸。这样西太平洋副高的东侧不断补充加强,西侧又有印度洋高气压的不断并入,于是副高就被锁定在我国南方地区,并且强度不断增强。再加上“海洋大陆(印尼)——南海”的暖海温使对流活动明显发展,也促使副高进一步加强北抬,因而呈现了稳定、持续且偏西、偏北的特点。“只要热带太平洋至印度洋‘东冷西暖’的海温形势不变,副高就会维持下去。所以海温的变化才是副高持续稳定的主因。”丁一汇总结道。
但仅考虑海洋的影响是不够的,还必须考虑北半球异常大气环流的作用,副高的偏强也和北极涛动呈正相位有关。由于北极地区通常受低气压系统支配,当北极涛动处于正位相时,冷空气被周围的高气压“困在”极地,难以向南扩展。由于在副热带中纬度地区冷空气活动较弱,因而不容易促使副高减弱和东退。“北极涛动处于正相位和赤道太平洋‘西暖东冷’叠加,都有利于副高稳定发展,这是导致今年夏季南方大范围高温热浪天气的主要原因,或特殊的原因。”丁一汇说。
越来越多的研究也表明,如果中国东部大范围地区出现高温热浪,那么一定与全球性的高温过程有关联。今年夏季,在中东到欧洲地区,在美国的西海岸等地,都出现了明显的高温天气,实际上,美洲、东亚、欧洲到中东这三个地区常常会同时出现高温热浪过程。“这种现象被我们称为‘遥相关’,指的是相隔一定距离的两地气候异常之间的联系。实际上反映了上游的异常天气可以通过高空强风速带(气象上称急流)传播到下游地区,相继出现一连串的天气现象和气候,因而中国的这次高温热浪是上面三个条件共同叠加和增强的结果,是一次比较复杂的海气相互作用过程。”丁一汇解释道。
来自遥远北极的生灵之殇
今年4月,挪威极地研究所的研究员在北冰洋斯瓦尔巴特群岛上,抓拍到一只看似体格健壮的雄性北极熊。而7月,再次见到这只北极熊时,却看到了它枯瘦如柴的尸体像一块地毯一样铺在地上,令人不忍直视。对此,野生动物专家推测,正是由于全球气候变暖,引起海冰层的不断消退,令北极熊没有办法去猎食海豹,被迫去远处觅食,但最终仍是找不到食物,只得饿死。尽管根据一具死熊的尸体就断定它们过得很糟确实有些片面,但专家们在近年来的几次极地考察中,确实对全球气候变化有深切的直观感受。
最早发现这具尸体的北极熊专家伊恩·斯特林教授也强调,尽管不能明确地说这只北极熊的死亡是气候变暖的结果,但是这个悲剧大体上还是和气候变暖会对北极熊造成的后果的预测是一致的。
国外研究人员发现由于气温骤升,海水结冰耗时大大延长,动物被迫在陆地上待得更久,这便直接影响了北极熊的个头大小和繁殖成功率。据估计,现存的北极熊数量约为2万~2.5万只。已知的北极熊有19个品种,其中有8个品种的北极熊数量正不断减少。
很大程度上,北极熊的数量已经成为衡量气候变化的重要标志。这种栖息在北极冰盖上的大型哺乳动物,是诸多受气候变化影响动植物中最具象征性的代表符号。与北极熊一样,候鸟、斑嘴鸭、鸣虫、扬子鳄以及其它一些动植物全都是气候变暖的最直接受害者。
温暖的海水和大气使得海冰难以形成,汩汩的海水也彻底改变了毛茸茸北极熊的生态时间表。加拿大野生动物局生物学家伊恩·斯特林通过长期的研究表明,1950年以来长期的气候变暖趋势已经改变了北极熊的生存环境,它们一直在尴尬、恶劣的温暖气候中挣扎。
哈德逊湾是个独特的地方。大多数北极熊生活在加拿大北部地区、阿拉斯加、俄罗斯或格陵兰岛。这些地区几乎常年结冰,符合北极熊的生存环境,而且这里有源源不断的食物——环斑海豹。作为地球上最大的陆上食肉动物,北极熊号称“北极圈之王”,除了人类,几乎没有天敌。但这些强壮的庞然大物需要依靠海冰来捕捉主要食物——海豹。哈德逊湾的海冰以往很早就形成,北极熊可以利用海冰接近海豹,猎食后积聚过冬所需的脂肪。但现在,哈德逊湾的海冰形成比以往要晚数周,饥饿的北极熊等不及,只好先吃幼熊,抑或活活饿死。这使得哈德逊湾的北极熊处于极度危险之中。受饥饿的驱使,它们只好到镇上去寻找食物,或者游向更远的地方,无形之中也破坏了人类和北极熊之间的和谐相处。
专家曾预测,如果全球平均气温比1980年至1999年的平均值增加1.5℃至2.5℃,目前地球上20%至30%的物种可能会灭绝;如果超过3.5℃,将会有40%至70%的物种灭绝,生物多样性将严重受损。
事实上,气候的变化还影响了诸多候鸟的迁徙路径与栖息地、众多植物的生长与分布规律。由于气候变化,地球南北两极部分生态系统已经发生了明显变化;动植物物种地理分布朝两极和高海拔地区迁移;树叶发芽、鸟类迁徙和产蛋等春季特有现象提前出现,造成了非常严重的生态失衡。
人类与气候的战争
阳山县偏居于广东省西北部,属南岭山脉南麓。这里自然灾害频繁,风、寒、冰雹、暴雨洪灾,无雨旱灾,给本来产量水平不高的农业生产带来很严重的不稳定性。
“气候变化背景下,该地区的主要表现为温度上升、年均降水量减少,但极端强降水事件增多,使得局地洪涝加重。”阳山县气象局副局长罗晓丹介绍,“根据阳山县近20年的监测数据显示,阳山县的气温每十年上升0.15℃,1998年起到现在明显升高,但增温速率小于广东全省平均增温速率(0.22℃/10年)。”
据一份公开的报道介绍,1990年秋季起,阳山县政府有关部门采取了人口迁移措施,有组织地向平原地区移民。报道称,由于石灰岩区内地形破碎,岩石,植被稀疏,水土流失严重,土地承载力低,生态危机严重、人口压力大、土地过载,迫切需要通过适度移民实行减载。阳山不少地方缺乏起码的生存条件,天旱时要到十多公里外挑水吃。
另一方面,南极科学研究委员会(SCAR)发表的最新一份研究报告表明,南极洲西部冰川融化加速,使得全球海平面以两倍速度上升,预计在2100年,全球海平面将会上升1.4米。包括上海、伦敦、纽约等沿海城市都将受影响,面临被淹没的威胁。由于气候变暖,1990年到2030年,珠江三角洲地区沿海的海平面上升的速度大约是每年5毫米,最高可上升30厘米。届时,地势低平的珠江三角洲将有42%的面积低于海平面,同时咸潮将大量入侵。
在“十年九旱”的中国西部地区,当地人每年都在与极端的气候做着斗争。近年来,NGO也开始和政府一起对抗气候变化。其中,乐施会与政府部门合作,已经在中国内地开展了数十个融入气候变化视角的扶贫项目。“由于移民搬迁难度较大,中国西北地区则开始沿着‘主动适应气候变化’的路线制定政策。”乐施会气候变化项目部官员李宁说。乐施会出资协助贫穷的人改变生计、耕作或使用能源的模式,从而适应气候变化的负面影响。而在全世界,不少国家和地区的“气候难民”,正开始自发和有组织地进行移民。
孟加拉国政府最新出炉的一份报告称,该国有越来越多的“气候难民”从沿海低洼地区向内陆大城及印度等邻国移民。
对于全球气候变暖将会涌现大批“气候难民”的说法,中国国家气侯中心气候变化室副主任徐影此前曾表示,如果不能尽快落实节能减排,中国也可能成为有“气候难民”的国家之一。
提升极端气候的应对能力
2010年世界气象组织和联合国组织世界范围内的科学家编写了《管理极端事件和灾害风险促进气候变化适应特别报告》(SREX)。报告认为强降水和热浪等极端天气将会变得更加频繁。报告首次把气候科学和社会经济科学结合在一起,提出了一个新观念:极端事件造成的负面影响不仅取决于天气气候本身的强度,也取决于受影响地区的暴露度和脆弱性,提出要加强管理极端事件和灾害的风险,以促进气候变化适应。
“SREX报告对于人类应对极端天气具有重要的意义,因此引起了发达国家的高度重视。”中国科学院院士秦大河说。
以2012年7月21日北京暴雨为例,尽管气象部门之前做了准确的预报,但还是造成了很大的人员和财产损失。灾害较重的地方一个是房山地区的一些旅游景点,另外一个是高速公路。秦大河认为,一些人在河道中建房,建别墅,搞旅游开发,严重堵塞行洪河道,增加了洪水风险。由于道路规划不合理,京港澳房山段部分路段受淹严重,加之信息不畅,在发生洪灾的情况下仍然放行车辆,更加重了灾害损失。
这反映了两个问题,一个是城乡规划缺乏科学评估,尤其没有考虑气候风险,导致脆弱性和暴露度增加,秦大河强调。通过气候可行性论证对脆弱性和潜在的灾害风险进行充分的评估可以降低灾害风险。另外一个,应对极端天气政府和社会都要动员起来,明确各部门职责和分工,建立常规化的沟通联系机制。“所以,气象防灾减灾不仅是科学问题,它和社会管理、政府职能转变以及各行各业之间的交叉协作密切相关。”秦大河说。
气候变化带来的好处范文篇2
窃以为,去一趟秦岭自会明白。
关于这条分界线,地理学界有位前辈说过这样一句话:模模糊糊,但又清清楚楚。模模糊糊,是指南北分界并非一条直线,而是一个区域,在一定范围的区域内有固定的植物组成、气候特征,它像一个过渡带,里面有着自成一体的精彩世界。
初识南北分界线
1997年夏天,为了完成博士论文,我第一次进入秦岭,登上了主峰太白山。我发现秦岭的北坡与南坡在植被分布上有一些相似之处,但是跟其他的分界线——比如长江、淮河以及行政区划——相比,秦岭作为南北分界线的角色又是清清楚楚的。在北坡,主要是落叶阔叶林,一到冬天叶子就全部掉光了;而在南坡逐渐会有一些常绿阔叶林,再往南走,便到处郁郁葱葱,整个冬天都是如此。而且,北坡竹林很少,而南坡的竹林生长得非常好,尤其是佛坪一带。这也是大熊猫主要分布在南坡的原因。还有其他明显的分界现象,如北坡多小麦,南坡多水稻;一到冬天,北坡河水、湖面都结了冰,南坡的汉江则流动如常,经年不冻。每年一月,零摄氏度的等温线也与秦岭的山体基本重合。
中国青藏高原以东的区域,除了台湾的玉山之外,就数太白山的海拔最高,3767.2米。从行政区划来说,山西的五台山是华北第一高峰,有“华北屋脊”之称,高3061.1米。但是从自然地理的角度来看,秦岭以北的陕西地区也应该划入华北的范畴,它们的自然气候、植被特点非常相近,真正的“华北屋脊”是太白山。
我的研究方向是高山带植被,尤其是森林与亚高山草甸的过渡地带。林草过渡带,是生态过渡带的一种,对自然、地理要素的变化非常敏感,是研究气候变暖的一个重要手段。秦岭北坡尤其是太白山一带的林草过渡带比较集中,加上山势较陡,气候现象复杂,是研究全国乃至全球气候的天然实验田。
尽管事前做了许多准备工作,真正爬上太白山的时候,还是感觉到了许多意外。首先是高海拔反应,会出现喘气、胸闷、气短等现象;而且山顶非常冷,大夏天也会不时下点小雪,需要穿着棉袄工作,有时候风还特别大,环境非常严酷。其次,山上的自然景观非常震撼。在海拔2400~2500米的时候,云雾弥漫,一不小心就会迷路;到了海拔3000米以上,却又豁然开朗,上面晴空万里,下面云海蒸腾,感觉自己就站在云的上面。这也算是对艰苦工作的一种补偿吧。
中国山脉的“中央军团”
在太白山上,我主要做了两件事:一是植物调查,二是提取太白落叶松的样芯(即树的年轮)。太白落叶松又称太白红衫,是我国特有树种,通过研究它的样芯,可以了解近几百年的气候变化,气候变暖的时候,年轮就宽一些;气候冷的时候,年轮就相对窄一些。通过多元回归技术,我们重建了太白山地区近300年的温暖指数,与国外相关研究的对比表明,其气候变化具有一定的全球性特征。
秦岭不仅反映气候,也能影响气候。首先,秦岭的位置很关键,正好处在中国版图的中央。其次,秦岭的范围很广,除了陕南,还包括甘肃东部、河南西部的支脉,绵延1600多公里,相当于大自然在这里修了一座长城。第三,秦岭的形状很特殊,是东西走向的,而且它的海拔也够高。秦岭就像是中国山脉的“中央军团”,对全国乃至东亚、东南亚的气流都有影响,冬季时阻挡冷空气南下,夏季时又拦截东南季风北上,气流到此都会发生巨大的变化。
横亘的秦岭,使得南来大气团的“山体效应”十分明显。气团在逐渐抬升的过程中不断降温,形成降水,所以南坡雨水充足,植被丰富、茂密。如果气流足够大,翻过了秦岭的大梁,它会向下走,逐渐增温,降水的可能性越来越小,空气的相对湿度逐渐降低,使得关中地区、黄土高原等雨影区(山脉的背风面降雨量较少的地区)更加干燥。受此影响,秦岭南北出现截然不同的气候特征:岭北是半湿润的温带季风气候,岭南是润湿的亚热带季风气候。从这个角度来看,秦岭就不仅仅是南北分界线,而且是有全国意义的气候分界线。
相比之下,五台山虽然海拔也很高,但是山体小,没有横隔数省的现象,周围也没有出现明显的气候分界。长江、淮河虽然大体都是东西走向,但是江河两岸的差异没有那么大。台湾玉山的情形也是如此。放眼全球,似乎只有美洲的科迪勒拉山系与秦岭相似。像美国,东西海岸都有南北走向的高山阻挡,许多城市、地区虽然离海不远,但是海洋性气候并不明显。澳洲、非洲都没有这样的大型山脉。至于欧洲,更是一马平川,阿尔卑斯山对周边气候的影响也不太大。
汇聚南北古今的植被带谱
对秦岭北坡的研究,侧重气候环境,南坡的研究重点则是生物的多样性,科研价值同样巨大,可谓精彩纷呈。位于北纬33度的秦岭,气、温、湿都非常合适,培育生物多样性方面的条件得天独厚。
秦岭的山体自下而上,依次分为亚热带、暖温带、温带、寒温带、亚寒带、寒带六个气候带,植被垂直带谱十分明显,计有带四个植被带谱、七个植被亚带。在秦岭,既可以看到南方的红豆杉、棕榈、柑橘,也可以看到华中地区的连香树、水杉、领春木,华北的辽东栎、红桦、朴树,东北的水曲柳,西北荒漠的酸枣、狼牙刺,以及青藏高原的丛枝杜鹃、峨嵋蔷薇等植物。此外,秦岭还有鹅掌楸、领春木、连香树、水青树、独叶草、银杏等第三纪冰川时期遗留的古老植物。
崇山峻岭和广袤的森林植被,使得秦岭千百年来一直是各种珍贵动物的庇护所,和南北动物混生的家园。经统计,秦岭有陆生脊椎动物642种,包括兽类130种、两栖动物26种、爬行动物41种、鸟类335种,其中列入国家一级保护的动物有大熊猫、金丝猴、羚牛、朱鹮、林麝、豹、云豹、金雕、黑鹳、中华秋沙鸭等12种,列入国家二级保护的动物有67种。我在秦岭考察的时候,多次与野生羚牛、金丝猴擦肩而过,在洋县的田间、江边还能看到野生朱鹮。
自然,秦岭这座巨大的山脉也给南北交通造成了巨大障碍,古人说“蜀道难”主要就是指秦岭,这对两边的文化交流产生了一定的阻隔作用。时间一长,秦岭南北形成了各有特色的文化圈,有着不同的饮食习惯、戏曲品种、民间习俗等。别的不论,秦岭南北的口音都不一样,北坡是关中口音,南坡的汉中基本上是四川口音,而安康、商洛一带又离湖北、湖南比较近,方言情况更加复杂。旅行秦岭,不仅能看到丰富的动植物世界,也能体验不同的人文环境。
气候变化带来的好处范文篇3
一、关于极端气候变化的趋势研究
世界气象组织2012年11月《世界气候状况年度声明》,在《声明》中指出,全球各地频现极端气候事件,主要表现为热浪、干旱、洪水和低温。美国赖斯大学气候变化专家罗恩·萨斯在2012年9月也指出,极端天气和极端气候将变得越来越常见,这会是一种全球现象,人类需要提早采取措施,积极应对,否则将会面临灾难性严重后果。2012年8月28日的经济参考报也指出,有迹象显示,气候变迁正在成为常态,年复一年愈演愈烈。
二、关于气候变化对粮食安全的研究
不论是发达国家还是承载能力较弱的发展中国家,极端气候变化对全球经济系统产生的影响多为负面(SternN,2006)。比如,温度的变化会影响农业的地域分布(RosenzwEig和Hillel,1995);温度升高带来的作物病、虫、草害的增加也会影响作物生长,从而对作物产量带来负面影响(Rosenzweig,Hillel,1995)。还比如,气候变化带来的土壤含水量的变化、生长季起始时间和长度变化,将影响各地农作物的生长季长和种类(Conway,1998;Rosenberg,1990);未来水分状况是决定未来很多地方,特别是干旱半干旱地区农业生产的重要因素,降水的变化和作物生长季的变化将是决定未来气候变化对农业生产是利还是弊的决定因素(Hulme,1996;Fischer,1996;StrzepekandSmith,1995;Sivakumar,1992)。虽然全球二氧化碳浓度持续升高促进了光合作用,或将提高作物产量,但海平面上升、极端气候事件频发及病虫灾害高发等将抵消有利因素,从而引起粮食产能的不确定性(潘根兴,2009)。气候变化在中国的区域格局不同,气候变化对不同区域和不同类型农作物生产的影响也不同(林而达,2007;张厚瑄,2000;周舟,2010)。但是,极端天气气候因子与农业经济产出之间存在长期均衡关系,对中国农业经济有显着的负面影响(刘杰、许小峰,2012)。
三、关于气候影响粮食生产的机理研究
国内外有关气候变化对农作物生产影响的研究成果表明,气候变化主要从四个方面影响作物的生产。一是温度的变化会影响农业的地域分布(Rosenzweig和Hillel,1995),气候变化带来的土壤含水量的变化、生长季起始时间和长度变化会影响各地农作物的生长季长和种类。二是二氧化碳将直接在生理上影响作物生产,对作物的生产产生有利的效果,大气中的CO2浓度可以提高作物的水分利用效率和光合作用效率(Conwayetal.,1998;Rosenbergetal.,1990),浓度的升高对C3作物(如小麦、水稻和大豆)会产生显着的正效应,对C4作物(如玉米、高粱)产生的正效应较小(Ringiusetal.,Hulme,1996)。但由于温度升高带来的作物病、虫、草害的增加也会影响作物生长,从而对作物产量带来负面影响(Rosenzweig,Hillel,1995)。三是未来水分状况是决定未来很多地方,特别是干旱半干旱地区农业生产的重要因素,降水的变化和作物生长季的变化将是决定未来气候变化对农业生产是利还是弊的决定因素(Hulme,1996;Fischer,1996;StrzepekandSmith,1995;Sivakumar,1992)。四是气候平均状态的变化可以影响未来农业的生产,但对未来农业生产影响最大的莫过于极端气候事件(洪水、干旱、极端高温等)。国内外学者对前三个方面的研究关注较多,研究的时间较长,取得的成果较丰富,但对第三个方面的研究起步较晚,研究成果也很少。
四、关于气候变化影响粮食生产的定量测算研究
国内外专家学者通过观测实验(Finnetal.,1982;Nieetal.,1995;刘建国,1992;曹仁林,1994;林而达等,1997;蒋高明,1997;李吉越,1997;林伟宏,1999;李伏生,2003)、动态数值模拟(HoogenboomG,1999;金之庆,1996;Huang,1998)、统计分析(赵宗慈,1989,1993;程延年,1993;张全武,2003;杨文钦,2004;彭少兵,2004)、经济模型(周应恒,2011;LiangzhiYou,MarkWRosegrant,2005;Fuhrer,2003;Ciaisetal.,2005;DavidHaimetal,2007;Torrianietal.,2007;RobertFinger,StephanieSchmid,2007)和Logistic模型(SeoandMendelsohn,2008)等对气候变化影响粮食产量作了较好研究,取得了较好的研究成果。
气候变化带来的好处范文篇4
2003年ICSU和UNESCO已将全新世快速自然变化和环境灾变与人类的响应”作为最新研究计划[1-2]。研究表明,全新世环境的快速变化,不仅有自然环境演变,还有人类活动的交叉影响,如何研究自然和人文复合影响是一个复杂并有一定难度的科学问题。解决这个问题的理想途径是:将典型的遗址地层与自然连续沉积地层作结合研究,而这正是我们过去的薄弱环节。近年笔者在参加四川省文物考古所主持的三峡库区抢救性考古发掘中,发现忠县中坝等遗址已具备了全新世人地关系高分辨率研究的理想素材。本文即是对国家自然科学基金重点项目长江三峡库区全新世环境考古研究的工作总结。1研究区概况此项研究主要集中在对重庆市忠县中坝遗址、丰都县玉溪遗址、巫山县张家湾遗址和双堰塘遗址以及神农架大九湖泥炭地层的环境考古研究。中坝遗址位于重庆市忠县县城以北4•5km的洽甘井河左岸冲积扇上,遗址东西长约350m,南北宽约140m,总面积约49000m2。由于河水对冲积扇右缘的常年冲刷,该遗址主体部分已成河床左侧一座面积约7000m2的孤岛,故称中坝”,遗址由此得名。该遗址由于具有从新石器时代→夏商周→春秋战国→汉代→六朝→唐宋明清→近现代长达5ka的完整无缺的考古文化层[3],又因出土器物多达20万件并发现数量极多的动物骨骼(在200多个探方中,仅在一个探方就发现20多万件含哺乳类、鸟类、鱼类、两栖类和爬行类至少42个以上属的动物骨骼等,故该遗址被评为1999年全国十大考古发现之一)。玉溪遗址位于丰都县高家镇金刚村长江右岸一级阶地上,海拔153~175m,面积80000m2,遗址北隔玉溪河与玉溪坪新石器时代遗址相望,南依信号台与石地坝商周遗址相临,遗址中心地理坐标为30°02′14″N,107°51′38″E。该遗址于1992年三峡库区文物调查时发现,1997年重庆直辖市成立以后,重庆市文物考古所曾于1998—2004年对玉溪遗址进行了较大规模的发掘,基本弄清了玉溪遗址文化内涵及分布情况。研究发现,该遗址地层具有从新石器时代玉溪下层文化早期→玉溪下层文化中期→玉溪下层文化晚期→玉溪上层文化早期→玉溪坪文化→唐宋→明清至近代长达数千年的自然和人类文化堆积,并具有蕴含众多古洪水事件的自然淤积层。大九湖位于神农架西端海拔1760m的山间盆地,面积约16km2,年平均温度7•2℃,夏季最高温17•1℃,冬季最低温度2•4℃,年降水量1500mm左右,分布有成层的沼泽,并普遍埋藏泥炭,泥炭中富含孢粉化石,记录了该区域环境演变的信息。李文漪等[4]、刘光琇[5]、刘会平等[6]和何报寅等[7]曾对大九湖地层做过较详细的孢粉研究,获得了大量该地区全新世以来孢粉和植被序列与气候波动变化的信息,表明这一地区是研究全新世自然环境和古气候演变的重要地点。本项研究获得的发现主要集中在以下4方面:遗址时空分布学研究、典型遗址考古地层学研究、自然沉积地层环境演变记录与典型遗址地层古洪水事件对比研究和方法学研究方面。2研究获得的主要发现2•1遗址时空分布学的研究采用GIS空间分析方法,对重庆库区旧石器时代至唐宋时期考古遗址时空分布特征从遗址的时间分布、平面空间分布和垂直空间分布3个方面进行了分析。采用神农架大九湖旧石器时代以来连续沉积泥炭地层的孢粉记录,并结合前人对历史时期自然环境演变研究,对本区旧石器时代至唐宋时期自然环境背景进行了重建。通过考古遗址时空分布与自然环境的对比,对本区新石器时代至唐宋时期考古遗址分布的时空变化与自然环境演变、自然环境灾变的关系进行了探讨。研究表明,重庆库区旧石器时代至唐宋时期677处遗址时空分布的总趋势是从西往东、从高往低逐渐增加的。遗址多沿江河分布,且在河流交汇的区域呈聚集状态。史前的旧石器时代和新石器时代遗址分布高度明显高于历史时期。分析认为:(1)各时代人类都需要选择既靠近水源、又便于抵御洪水的河流1~2级阶地为生存地点。全新世以来,受区域构造抬升作用,河流相对下切,时代较早的史前遗址往往被置于较高的海拔位置。(2)重庆库区地形起伏较大,在受河流侧旁侵蚀与堆积形成的宽谷和阶地才有更多适于古人生存的空间,故遗址多沿江河分布。(3)本区早期经济以渔猎和农业为主,但在山地地区陡峭的地形限制了耕作业发展,而在河流交汇处地势平坦,土地肥沃,鱼类资源丰富,因而成为人们较为理想的耕作和渔猎场所。(4)本地区人类遗址时空分布变化受气候条件影响较大[8]。根据对长江三峡地区考古的研究成果,在分析该地史前遗址分布情况的基础上得出结论:三峡地区独特的自然地理条件及其变迁,使得当地各个时期的人类主要是沿着沿河两岸优越的环境中生存和发展,环境的变迁对生存地点的选择产生着重要的影响。遗址数量的增加反映着自然环境的适宜,而遗址数量的减少正是洪水等自然灾害影响的结果[9]。湖北旧石器时代至战国时期1362处遗址时空分布的总趋势是从西往东、从高往低逐渐增加的。旧石器时代海拔50~500m的遗址数占当时遗址总数的78%,而新石器时代至战国时代71%~95%的遗址分布于0~200m的海拔区。该区遗址时空分布变化主要受两方面影响:一是各时代人类都需要选择既靠近水源、又便于抵御洪水的河流1~2级阶地为生存地点。而全新世以来受区域构造抬升影响,河流下切会形成新河谷,且构造运动稳定期河流侧旁侵蚀与堆积也导致大量新阶地在低海拔区增多。因此,人类为适应河流阶地位置变化的迁徙,导致该省中东部低地区遗址逐渐增多。二是该区人类遗址时空分布变化还受气候条件影响。旧石器文化遗址主要分布在十堰东北部汉水流域以及荆州西南和荆门以东,从河流地貌发育角度看,该时期遗址分布在较高位置与此时期河流主要分布在较高地势区有关。城背溪文化时期原有的旧石器遗址分布区此时的遗址分布寥寥无几,相反,在西南部宜昌附近的长江沿岸却明显增多,并成为该时期一个重要的分布区。大九湖孢粉谱的特征表明,城背溪文化期遗址数只有23处可能与当时处于全新世湿热期降水量较大以及洪水较多有关。大溪文化、屈家岭文化和石家河文化对应于大九湖孢粉带Ⅳ的中上部,这一阶段总体上气候适宜,是有利于农业文明发展的全新世暖湿期,在湖北中东部地区各时代遗址数递增显著,但屈家岭文化时期,原先分布在长江三峡地区的34处大溪文化遗址有32处消失,而在襄樊—荆门—孝感一线以北的较高地势区却猛然增长了近90处,此种变化可能与当时水域范围扩大有关。楚文化时期对应于大九湖孢粉带V,处于全新世温干气候阶段,但当时的温湿条件仍有利于农业耕种,故该时期遗址数骤增至593处。湖北东南部海拔0~50m的湖群区因地势低洼,洪涝严重,所以成为历代遗址分布最少的地区之一[10]。#p#分页标题#e#2•2典型遗址考古地层学研究(1)利用将今论古”法则对中坝遗址疑似古洪水层和该遗址现代洪水沉积物的AMS14C测年、粒度、重砂矿物成分形态、锆石微形态、Rb/Sr、磁化率、TOC等地球化学指标相似性比较研究发现,该遗址除上部存在1981年现代洪水沉积物外,还具有清代、宋代中期、战国早期(400—350BC)、西周时期(920—900BC)、夏代(2070—1600BC)和新石器时代(3000—2300BC)6期古洪水沉积物。其判定证据主要是古代洪水层和1981年现代洪水层都具有以下相似性特征:①概率累积曲线主要为三段或四段式;②悬移质组分粒度分布范围多在3~10Φ;③沉积物分选性较好,且以悬移质为主(>50%);④组成的重砂矿物种类和数量及形态基本相同;⑤扫描电镜观察发现,它们在锆石形态上多为半浑圆状,有些已由四方双锥形被磨至近浑圆状,表明均具有被流水长途搬运后留下的磨圆特征;⑥Rb/Sr值(0•55~0•66)均高于文化层的0•03~0•26;⑦磁化率值(133•73~433•05)均远低于各文化层的959•25~2442•44;⑧TOC含量(0•14%~0•33%)都远远低于文化层的1•13%~2•95%含量。研究表明,用上述将今论古”比较手段来确定遗址古洪水层的真实属性是完全可行的[11]。(2)通过对玉溪遗址地层AMS14C测年、粒度、重砂矿物组分与形态、锆石微形态、磁化率、Rb/Sr和Hg等地球化学指标研究发现,7•6kaBP以来,水位在吴淞高程147•024m(a.s.l.)以上的古洪水至少在玉溪遗址T0403探方新石器时代地层中留下了16次沉积记录,判定依据主要是:①玉溪遗址古洪水层与该处现代洪水层以及中坝遗址现代洪水层沉积物在粒度概率累积曲线上具有相似的三段式河流相沉积特征;②古洪水层与现代洪水层沉积物在重砂矿物组分及形态特征上具有相似性;③洪水层磁化率值均很低(分布于40•44~70•10SI),而文化层较高(范围在59•59~188•68SI);④洪水层Hg的含量较低,在290•71~742•51ng/g,文化层偏高,在344•16~10518•17ng/g;⑤洪水层的Rb/Sr值高于文化层,第4、5、6、7和8这5个文化层的Rb/Sr值亦较高,表明遭受过洪水浸淹的影响。该遗址具有较多洪水层的原因,与其位于一级支流入长江干流交汇处一级阶地处的地貌部位有关。由于下游中坝遗址古洪水沉积亦有与此类似的特征,表明从以上几方面判定遗址古洪水层的存在与否是可行的[12]。(3)根据重庆市丰都县玉溪遗址的考古发现,采用传统考古学方法,从地层堆积特点、包含物、砾石产状、陶石器等多角度分析了该遗址文化层与疑似洪水层的差异,确认了疑似洪水层即古代长江洪水的遗留,并进而探讨了洪水的周期性问题[13]。(4)重庆忠县中坝遗址T0202探方出土近20万件动物骨骼,经对其中129165块骨骼标本归类分析发现,这些骨骼可归为哺乳类、鱼类、鸟类、两栖类和爬行类这5大类,共有13目28科42属。在考古断代和AMS14C测年基础上,通过对出土骨骼统计分析和最小个体数变化研究发现:①中坝地区在2370—200BC绝大部分时间均有分布的动物主要是栖息林间和草地的鹿、毛冠鹿、麂,先民饲养的猪和狗,啮齿类的兔和黑家鼠,表明本区在该阶段基本上存在着良好的森林和草地生态环境,先民饲养家畜从1750—1000BC就已开始,并一直延续了下来。②犀牛只在2000—1750BC、1000—700BC和700—500BC阶段出现,表明这几个阶段草地和湿地生态环境可能更好一些。③而猴和棕熊只在1750—1000BC以后出现,可能表明1750—200BC期间森林条件更为优越,有利于林栖动物生长。④水牛和牛以及水獭最小个体数出现在2370—1750BC可能暗示早期水域面积比后期更广。⑤中坝遗址在2000—1750BC和1000—500BC的地层中,均发现有犀牛骨骼,根据现生犀牛所处的气候与生态环境分析,可初步推测在2000—1750BC和1000—500BC时中坝年平均气温及降水量可能比现今要高。1100—850BC虽然处于竺可桢先生提出的五千年来的第一个低温期,但大九湖泥炭地层揭示的该时期仍存在有大量桑属、榆、水青冈、栎、栗等孢粉,应表明至少在大九湖和中坝遗址地区气候仍然较为适宜。⑥中坝遗址在310—200BC出土了白唇鹿骨骼,根据现生白唇鹿所处的气候与生态环境分析,可初步推测在310—200BC期间中坝地区年平均气温和降水量比现今要低。前人对中坝遗址地层有机碳含量的研究亦证实了这一点[14]。(5)进行了盐业考古、环境考古、动物考古、浮选、自然科学检测等多学科的综合研究。结果表明,从当地矿产资源上看,中坝遗址具备了盐业生产的自然条件;从古代文献的记载上看,当地汉代以来及以后一直就没有中断过的盐业生产应该开始于更早的时期;从遗址地层堆积的特点和遗迹、遗物的特征方面看,也与已知的聚落、冶铸铜、铁和烧陶制瓷等类遗址截然不同;从自然科学方面所做的各项检测上看,从当地卤水中检测出的除氯化钠以外的主要杂质,在中坝遗址发现的房址、卤水槽以及圜底罐等遗迹和遗物上也存在,这当然不是由于自然的原因而附集到它们的表面和内外壁,而只能是在生产的过程中形成的,而且与国外的盐业遗址相比也有许多相同的特点。因此,中坝遗址的性质是中国古代一个延续数千年的盐业生产类遗址!该遗址的形成离不开盐业生产,但与自然环境的关系也密不可分[15]。(6)对长江三峡库区中坝遗址人和动物牙釉质C和O同位素进行分析,重建该地区在距今约2•4~4•2ka期间人和动物的食性特征。结果表明,人类主要以C4作物如粟等为主要食物,而水稻和小麦等C3作物含量较少,一般少于15%。猪的食物与人类牙釉质的食物存在显著的差别,其C3植物含量总体上大于人类食物的C3作物含量,但猪和人类的δ13C值存在重叠,表明人和猪的食物具有相似性。同时牙釉质δ13C揭示人和猪的体内水分来源也明显不同。鹿和牛的食物也存在明显差别,这是由于它们处于不同的生态位,但它们的δ13C值也部分重叠,也有相似的食物成分,在体内水分来源上它们之间也存在差别。杂食的人和猪与草食动物的鹿和牛不仅食物差别显著,不具有相似性,而且体内水分来源上也存在差别。4•2~2•4kaBP期间该地区人类农作物的生产方式和饮食习惯没有明显改变,但猪的养殖方式发生了变化,从放养到圈养,猪的食物中C3作物含量不断增加。随生产力的发展,到战国时期,中坝地区出现了较大范围的人类迁徙活动[16]。#p#分页标题#e#(7)长江三峡地区新石器生产工具的演变所反映的人地关系研究表明,砍伐类工具数量百分比的波动与邻近地区自然剖面所示的环境演变有良好的关联性。三峡先人以石锛作为主要的木材加工工具,并很可能从新石器早期起就懂得卯榫结构的优势。新石器早期的狩猎方式是投掷,新石器中期该方式被继承并发展了猎获更多的射猎,同时期出现捕鱼工具。中坝遗址西周时期地层大量网坠和纺轮同时出土不仅揭示了渔网捕捞的事实,大量的鱼骨坑还证实了新型生产工具所带来的强大生产力。石铲与石锄的数量证明锄耕农业是三峡先民极为重视的生产活动,中堡岛大溪文化时期农业发达得益于地貌、气候和交通位置等条件,新石器晚期农具数量大为下降的原因与夏初的大洪水及部分古聚落的渔猎偏好有关。研究展现了新石器时代三峡先民重视渔猎与农耕,以生产工具为媒介应对自然,并不断创造、改进和综合利用,谋求生存和发展的人地关系[17]。(8)长江三峡大宁河流域大昌段河流两岸考古遗址的环境考古研究表明,史前和历史时期河床演变对考古遗址的分布具有一定的影响,制约着古人类活动和古文化发展。野外调查、年代测定、100块河床砾石古流向分析以及考古发掘结果,揭示了大宁河大昌段河床早期可能发育于双堰塘一带,大概30kaBP后开始逐步向西摆动,直至现在的位置。随着河床逐渐向西摆动,大宁河大昌地区古文化中心也发生多次迁移。西周时期,大宁河东岸是先民主要居住区,汉代时期,随着河床逐渐向西摆动,先民生活范围不再局限于河流东岸,文化中心西移,张家湾遗址区则成为汉代先民主要居住区。汉代后期,该区发生洪水泛滥,迫使先民由低处迁往高处,汉晋墓葬由于河床西移和数次洪水冲刷,其表层松散沉积物已被冲刷殆尽,而出露于现在河床东岸的河漫滩上[18].(9)由于在苏北地区龙山文化末期也出现与古洪水有关的科学问题,出于对比研究的目的和需要,笔者还选择了被列为全国十大考古发现的连云港藤花落遗址作了地层学研究,根据14C测年、有孔虫和轮藻等微体古生物鉴定、Rb和Sr含量测定、磁化率、粒度沉积相分析得出以下新发现:在藤花落遗址末期地层及其上覆地层中均未发现任何与海相环境有关的有孔虫,在07LTT1探方中发现25颗淡水环境的左旋目轮藻。其中,龙山文化晚期地层之上的第2层有22颗,在两处探方龙山文化晚期地层之上的第2层还发现5颗植物种子及41粒真菌孢子,同时发现大量碳化根孔、植物种子外壳和根茎等。另发现,藤花落遗址末期地层和其上方的文化间歇层沉积物粒度概率累积曲线呈明显的河流沉积三段式曲线,藤花落遗址消亡之时该处两个探方地层Rb/Sr值均较高。以上均可表明,藤花落遗址的消亡与海侵无关,4•2kaBP左右龙山晚期文化应是在经历较长期的陆地水患事件后才彻底被毁灭的[19]。(10)中坝遗址地层Rb、Sr、Hg及TOC研究表明:Rb、Sr和Rb/Sr值较好地反映了约4250aBP以来气候变化过程,主要干冷期可与敦德冰川δ18O曲线谷值、湖光岩沉积物磁化率和Ti曲线峰值,以及大气14C浓度峰值和太阳活动水平较长期变化的低谷对比,反映出地层中Rb、Sr不易受人类活动干扰的特性。结合考古遗存对比还发现,Hg、P、Ca、Mg和TOC记录了该遗址约4250aBP以来人类活动的3个不同演变阶段。进一步研究认为,盐业遗址的衰落可能与洪水事件、盐泉资源的过度消耗以及由此造成的利用难度加大有关[20]。2•3自然沉积地层环境演变记录及其与典型遗址地层古洪水事件的对比研究(1)根据对大九湖297cm厚的泥炭地层10个AMS14C年龄的测定以及148块孢粉样品的分析,发现每块样品的孢粉(浓度)含量都很高,植物种类繁多,分属于137(科)属,可划分为7个孢粉组合带,植被类型演替大体为:含少量常绿树种的针阔叶混交林→含常绿阔叶树种的落叶阔叶林→常绿落叶阔叶林→含常绿阔叶树种的落叶阔叶林→含少量常绿树种的针阔叶混交林。孢粉带I(15•753~11•280calkaBP)记录了该区域晚冰期及其向全新世过渡时期冷暖波动频繁的气候条件。其中亚带I-1(15•753~15•549calkaBP)、亚带I-3(14•936~14•505calkaBP)和亚带I-5(12•655~11•280calkaBP)可能分别对应最老仙女木期、老仙女木和新仙女木冷期,而亚带I-2(15•549~14•936calkaBP)和亚带I-4(14•505~12•655calkaBP)分别对应博令和阿勒罗德暖期。孢粉带II(11•280~9•218calkaBP)代表了由晚冰期冷湿气候向全新世温暖气候转换的早全新世缓慢升温的过渡时期。孢粉带III(9•218~7•530calkaBP)代表中全新世前期的气温波动上升期,7•7calkaBP前后达到最高温。孢粉带IV(7•530~4•051calkaBP)代表中全新世适宜期,水热配置条件最佳。孢粉带V(4•051~0•911calkaBP)体现晚全新世温干的气候。大九湖孢粉带VI(0•911~0calkaBP)反映了温凉稍湿的气候[21]。(2)根据对神农架大九湖297cm厚泥炭地层的采样以及该地层10个AMS14C测年数据发现,该泥炭地层为本项研究提供了较为理想的全新世自然环境演变背景信息。利用在神农架地区采集的121个表土样品孢粉鉴定得出的结果,结合对应的采样区7个相关气象站30年来(1971年1月至2000年12月)连续观测的气象资料库,选取55种常见孢粉,采用空间拟合与逐步回归方法建立了神农架地区孢粉气候因子年平均温度的转换函数:T=7•649-2•33097X冷杉属-0•10873X桦属-0•17352X菊科-0•13176X十字花科+0•13356X大戟科-0•83069X桔梗科+1•96494X石韦属+0•38411X凤尾蕨+2•77741X卷柏属+0•04439X厚壁单缝孢属,并利用大九湖297cm厚的全新世泥炭剖面的孢粉百分比含量数据对上述函数做了检验,重建了大九湖15•753kaBP以来的年平均温度变化序列。该温度序列较好地反映了晚冰期以来的气候变化特征,对最老仙女木期、老仙女木、新仙女木期、8•2kaBP等极端冷气候事件和博令阿勒罗德暖期及气候波动都有准确的指示,还揭示了全新世适宜期、晚全新世温干气候及近1ka以来大九湖的气候变化特征。研究表明,神农架大九湖地表和地层剖面孢粉样本同样具有重要的气候意义,其温度转换函数和重建的温度序列对研究末次冰期以来的气候变化有着重要的参考价值[22]。#p#分页标题#e#(3)以神农架大九湖地区的地表和地层孢粉样本为例,采用经验正交函数(EOF)、多元回归和逐步回归方法对转换函数中孢粉因子对温度的敏感性进行了分析,讨论了孢粉因子的选取方法,并与其他相关研究工作进行了比较。结果表明,孢粉样本中乔本高等植物的孢粉含量较大,但对气候的敏感性相对较低,对气候环境的演变、特别是气候突变的响应较迟缓。而低等植物草本(蕨类)孢粉对温度变化的敏感性相对较高,对气候环境的突变响应迅速,能够较显著地同步记录气候变化过程中的极端事件。不同区域的孢粉样本所反映出的气候敏感性,在转换函数中的最优组合是不同的。逐步回归方法可以获得最大复相关系数和选出对气候环境变化最为敏感的孢粉因子及其组合,仍是建立孢粉气候因子转换函数的最有效方法之一[23]。(4)10个AMS14C年龄数据表明,神农架大九湖297cm的泥炭沉积剖面约为16kaBP(14C年龄为13•3kaBP)以来的沉积.多地球化学指标分析揭示出,研究区域16kaBP以来的气候特点如下:①晚冰期阶段气候冷湿而不稳定,12•6~11•4kaBP应是新仙女木时期的沉积,15•2~12•6kaBP(cal)为博令-阿勒罗德暖期,16~15•2kaBP为最老仙女木时期;②早全新世总体上继承了晚冰期气候特点,较为冷湿,其中在10•6kaBP(cal)前后出现较显著的干旱事件;③中全新世总体很温暖湿润,其中9•2~7•5kaBP是逐步升温的过程,降水相对较少,在全球具有代表意义的8•2kaBP前后的降温事件反映较明显,6•7~4•2kaBP期间各种替代指标相对稳定,是中全新世水热配置的最适宜期;④在4•2kaBP前后发生的中晚全新世的季风衰退事件,表现为气候由温暖湿润快速转向凉干,可能导致了本区新石器文化的崩溃并催生了夏代文明。约0•9kaBP前后转为较凉湿的气候。大九湖泥炭记录的气候和环境演变信息具有全球性变化特点,可以与东亚季风区的同类沉积剖面进行对比,反映了末次冰期后,季风快速加强,早全新世季风强盛,随后季风衰退,中全新世季风变弱,气候变干”的季风气候变化模式。分析认为,其变化的驱动机制可能是太阳辐射在中纬度东亚季风区的特定响应[24]。(5)对中国东部中纬度季风区内的两处山地泥炭———神农架大九湖泥炭和天目山千亩田泥炭腐殖化度进行了研究,并对两剖面的孢粉记录、有机质含量、TOC和Rb/Sr对比分析。结果表明,在东亚季风区山间盆地,气候越干冷时泥炭的分解就越强烈,以吸光度表征的腐殖化度就越高,相反,当气候较温暖潮湿时泥炭主要处于还原状态,分解较慢,腐殖化度较低。大九湖剖面的腐殖化度记录了晚冰期(约16•0~11•4calkaBP)中的新仙女木(YD)(约11•4~12•6calkaBP)冷干事件、博令—阿勒罗德暖湿期(B-A暖期,约12•6~15•2calkaBP)、最老仙女木冷干事件(OD,约15•2~16•0calkaBP)、早全新世的湿润期(约11•4~9•4calkaBP)、8•2calkaBP前后的冷干事件和约7•0~4•2calkaBP的全新世最佳适宜期。神农架大九湖和天目山千亩田近5000a以来的泥炭腐殖化度记录有着很好的一致性,表明相近纬度不同经度的山地泥炭对东亚季风降水变化的响应是同步的。近5000a来的气候变化在两个山地泥剖面中几乎同步记录有3大阶段:①4•9~3•5calkaBP,季风降水整体处于高值,但波动剧烈,其中,在约4•2calkaBP前后,季风降水急剧下降,在3•7calkaBP前后达到最干旱的峰值后又快速回升;②3•5~0•9calkaBP,季风降水强度整体较弱,但也存在明显的次级干湿波动;③0•9calkaBP以来,吸光度值逐渐降低,表明季风降水增多。与中国东部季风区其他高分辨率沉积记录对比,亚高山泥炭记录的约1•6万年以来的气候变化响应了北半球夏季太阳辐射的统一驱动[25]。(6)根据对中坝和玉溪两处遗址地层的研究,在8•2~6•7kaBP期间出现有10个古洪水层(即玉溪遗址的第12、14、16、18、20、22、24、26、28和30层);在6•7~4•2kaBP全新世最适宜期遗址地层中出现有8个古洪水层(即玉溪遗址的第4、5、6、7、8、10和中坝遗址的76-2和50-1地层);在3•5~0•9kaBP降水减少的时期,中坝遗址中仅出现两个洪水层(即西周时期的37-1地层和战国早期的第21层);在0•9kaBP以来降水较多的时期,中坝遗址中存在3个洪水层(即宋代中期的11C-1层、清代的5-1层和1981年的2B-2层)。这表明,8•2~6•7kaBP的洪水在三峡地区次数是最多的,6•7~4•2kaBP的洪水数量次之(图1)。长江三峡库区的这一古洪水发生规律或许可以解释长江中游的江汉平原在7•8~5•1kaBP期间遗址数量偏少的原因。2•4方法学研究(1)在进行该项目研究中,笔者还对与环境考古有关的地衣测年方法进行了探讨。研究结果发表在2007年美国JournalofArchaeologicalScience上。地衣测年法已被广泛应用于冰川地区自晚全新世以来地表暴露的最小可测年龄,本文介绍了华东花山石窟根据8个已知地衣在建筑物上生长年代建立的生长曲线,推算该区黄绿地图衣生长规律及其用于测年以及校正的方法。该方法主要根据地衣体最大内切圆直径与岩石表面暴露年龄的关系,采用贝叶斯定理进行推算和校正。结果表明,花山石窟开采于(450±60)~(330±60)aBP,即明代(AD1477—1632)。这个数据表明,该处黄绿地图衣生长呈线性衰退关系,并表明黄绿地图衣能可靠应用于非冰川区古建筑物的测年[26]。(2)在对中坝和玉溪遗址考古断代和AMS14C测年基础上,根据对中坝遗址201个地层样品ICP等离子发射光谱的Na、Ca、Mg元素测定及玉溪遗址47个地层样品的Na、Ca元素测定,发现中坝制盐遗址地层中存在明显的Na、Ca元素含量反向相关期有35处之多,即:当Ca元素为峰值时,Na元素为谷值,反之亦然。其中,Ca元素为峰值、Na元素为谷值的反向相关期有21次,揭示出中坝遗址近5ka来制盐业有过近21个兴盛期。另有14个Na元素为峰值、Ca元素为谷值的反向相关期,揭示中坝遗址近5ka来制盐业也有过近14个衰落期。考古发掘得出的中坝制盐业萌发于新石器时代,夏商发展,西周至汉代为鼎盛期,唐宋时代维持稳定发展,宋以后由于海盐进入川江地区导致中坝制盐业逐渐衰落,但20世纪70—80年代仍有生产”的结论证明本文Na、Ca元素含量反向相关性得出的研究结果是正确的。以上研究结果表明,中坝制盐遗址中Na、Ca元素含量有明显的反向相关规律,这一规律可以用于揭示盐业遗址的制盐业兴衰过程历史[27]。#p#分页标题#e#3结论(1)通过本项研究,充分利用了长江三峡工程文物抢救性发掘的宝贵机会,获取了重庆市忠县中坝遗址、丰都县玉溪遗址、巫山县张家湾遗址和双堰塘遗址以及神农架大九湖泥炭地层全新世以来环境演变对人类文明演进影响的宝贵信息,摸索出了一套利用年代学、沉积学、重矿物组分鉴定、锆石形态统计、地球化学和环境磁学方法辨别考古遗址地层中古洪水沉积的方法;建立了该区地表孢粉-气候的转换函数,并将其用于对神农架大九湖泥炭地层的研究,弄清了该区全新世以来环境演变的背景,并将自然沉积地层环境演变记录与典型考古遗址地层古洪水事件作了对比分析,达到了预期的研究目的。(2)遗址时空分布研究表明:长江三峡库区旧石器时代至宋代677处遗址时空分布总趋势是从西往东、从高往低逐渐增加的,遗址多沿江河分布,且在河流交汇处呈聚集状态,这与人类多选择河流1~2级阶地为生以及河流交汇处鱼类资源丰富有关。(3)典型遗址考古地层研究表明:中坝遗址能延续五千年的原因一方面与其盐业遗址的属性有关,另一方面与其长期具有良好生态环境有关。从该遗址T0202探方出土近20万件动物骨骼的分类统计证明了这一点。7•6kaBP以来,水位在吴淞高程147•024m以上的古洪水至少在玉溪遗址T0403探方中留下了16次沉积记录。利用沉积学、重矿组分和锆石磨圆形态统计对当地现代洪水与遗址地层沉积物作比较研究,是用将今论古法则判定古洪水存在的可靠方法。(4)自然沉积地层环境演变背景研究表明:神农架大九湖297cm厚的泥炭及其148个孢粉样品和10个AMS14C测年数据表明该泥炭地层为本项目提供了理想的全新世自然环境演变背景,尤其是8•2kaBP前后的降温事件很明显,6•7~4•2kaBP为中全新世最适宜期,4•2kaBP前后由暖湿转为凉干,3•5~0•9kaBP季风降水整体较弱,0•9kaBP前后转为较凉湿。(5)根据对中坝和玉溪两处遗址地层的研究,在8•2~6•7kaBP期间出现有10个古洪水层(即玉溪遗址的第12、14、16、18、20、22、24、26、28和30层);在6•7~4•2kaBP全新世最适宜期遗址地层中出现有8个古洪水层(即玉溪遗址的第4、5、6、7、8、10层和中坝遗址的76-2和50-1地层);在3•5~0•9kaBP降水减少的时期,中坝遗址中仅出现2个洪水层(即西周时期的37-1地层和战国早期的第21层);在0•9kaBP以来降水较多的时期,中坝遗址中存在3个洪水层(即宋代中期的11C-1层、清代的5-1层和1981年的2B-2层)。这表明,8•2~6•7kaBP的洪水在三峡地区次数是最多的,6•7~4•2kaBP的洪水数量次之。长江三峡库区的这一古洪水发生规律或许可以解释长江中游的江汉平原在7•8~5•1kaBP遗址数量偏少的原因。
气候变化带来的好处范文1篇5
关键词:气候变暖;过激行为;情绪;辩证
一、引言
“世界是由矛盾组成的,没有矛盾就没有世界”[1]。世界是一直运动变化着的,气候也是一样。随着工业文明的发展,人类开发、掠夺自然的能力也越发提高,对自然资源的需求更进一步增大,然而,自然资源毕竟是有限的,这使得工业文明无限的发展与有限的自然资源之间形成了必然的矛盾,这种矛盾即人与自然的冲突。进一步,自然更大程度的被破坏、被污染,这使得人与自然关系进一步恶化。目前,气候变暖已经成为了世界环境十大问题之首,也引起了国际社会的广泛关注。世界卫生组织曾指出:每年因为气候变暖而死亡的人数超过了10万人,如果没有有力的措施来缓解气候变暖,那么到2030年,全球每年将会有30万人死于气候变暖。
正如古人所说的“天人相应”,作为大自然的一份子,大自然的改变也在潜移默化中影响着人类的生活方式和行为方式。随着全球气候的变暖,极端天气的增多,人们的行为也随着气候的变化走向极端化。过激行为是指“过分”、“过头”、“超越理智”、“不当”的有违传统道德和公共规范的一种丧失理智的行为。过激行为一般都是因为某种特殊环境和事件的强烈刺激而引起,人们有可能因情绪上的不稳和过于激动而无法控制自己的行为,从而影响社会的秩序。
二、气候变暖与人类的过激行为
(一)气候变暖是人类情绪波动的一个重要因素
气候不仅仅是影响着人类的生理健康,对人类情绪的影响也十分明显。早在古代,人们已经发现了天气和情绪之间的关系,正如杜甫在《夏夜叹》中所述:“永日不可暮,炎蒸毒我肠”,所表达的意思是在夏日高温的蒸烤下,人就会变得烦躁不安,心情不畅快。日常生活中,人们对气候变化的体会也相当深刻,每到三伏天,人们就会感到心烦意乱,脾气暴躁,缺乏耐心。这很大程度上都是“三伏天”惹的祸。就全世界的范围来说,热带地区的人们,性情较寒冷地区的人们更加喜怒无常,生活在海边的人们,因为海边的气候比较湿润,人们对周围的环境比较敏感,造就了他们多愁善感的性格。而住在山区的人们,长期生活在山高地广的环境里,造就了他们洪亮的嗓门和直爽的性格。所以,气候和人们的情绪和性格有着紧密的关系。
一些专家学者针对气候与人的情绪的关系展开了相应的研究。“冬季抑郁症”就是一种与寒冬相关的精神障碍。当天气比较寒冷的时候,人们情绪就比较低落,无精打采。当湿度随温度上升而增高,人体会缺乏自控力,显得烦燥不安[2]。相关研究表明,当气温在11℃到25℃的时候,人的情绪最稳定,心情最舒畅。
现代医疗气象学研究结果证实,天气状况之所以能影响到一个人的情绪状态,这是由于人体内有一种名叫松果腺体的物质也随着天气的变化而变化,从而导致人体内的甲状腺素和肾上腺素分泌情况的变化,以致引发人的情绪状态变化[3]。随着气候变暖,人体的新陈代谢进入旺盛期,体内环境和内分泌受到影响,使人的情绪波动比较大。显然,气候变暖是影响人类情绪一个不容忽视的因素。
(二)气候变暖对人类行为的影响
情绪作为人的主观体验,会反作用于人们的行为之中,比如人悲伤的时候会痛哭流涕,激动的时候会手舞足蹈,高兴的时候会开怀大笑,情绪所伴随出现的这些相应的身体姿态和面部表情,就是情绪的外部行为。
气候变暖导致的持续高温使很多人不仅出现了头晕、乏力、胸闷、发热等症状,也使人们心烦意乱、情绪暴躁,甚至与别人发生口角。研究表明,当环境温度超过34℃时,人不仅会大汗淋漓,而且心虚气短、情绪不稳、心情烦躁,比较容易产生过激的行为,精神病发病率也大大增加。
“路怒症”就是目前人们在社会中受情绪波动的影响,产生过激行为的一种症状。在现代社会中,人们面对不同的社会压力,普遍存在着各种各样的社会压力。炎热的天气加快了人体的血液循环,使人变得烦躁不安,容易触发人的过激行为。有学者研究表明,愤怒情绪状态下,驾驶员驾驶的平均速度相比于平静状态时有显著增加,最大差值为1547km/h,最小偏差为5.16km/h[4]。愤怒的情绪会导致车速的增加,车速的增加又是车祸产生的一个重要的因素。研究还表明人们在愤怒情绪状态下,驾驶员按喇叭鸣笛的频次相比平常状态有显著增加(最大倍数为2.41,最小倍数为1.90)[4]。驾驶员在烦躁情绪的影响下,容易对外界做出过激的行为。鸣笛不仅增加了城市的噪音污染,也严重危害着人们的身心健康。愤怒情绪使斑马线减速让行的次数相比于平常状态显著下降,是交通运输安全的不利因素之一[4]。
高温引起的坏情绪不仅会影响整个社会秩序,还容易转移到家庭中,以抱怨、责备甚至暴力方式释放,影响家庭和睦。所以,气候变暖催生的过激行为对社会的影响是不容小觑的。如何缓解气候变暖,如何减少气候变暖对我们人类的行为的影响成了我们必须要研究的问题。
三、对策
(一)低碳生活模式
低碳消费模式着力于解决人类生存环境危机,其实质是以“低碳”为导向的一种共生型消费模式,使人类社会在环境系统工程的单元中能够和谐共生、共同发展,实现代际公平与代内公平的消费方式[5]。我国目前实行的以电气代替煤炭的消费模式,就能够减少煤炭的使用,降低二氧化碳和二氧化硫的排放,既能够保护环境,也为后人留了资源,维系了代际公平。
低碳的消费模式首先要求我们戒除以高耗能源为代价的消费嗜好。一些学者研究表明,目前超市里面大约有70%的电用于冷柜的使用,相较于玻璃门式的冰柜,敞开式的冰柜要多消耗约20%的电,也就相当于每年要多消耗4.8万度的电,相当于19吨的煤。所以说如果大家能够减少敞开式的冰柜的使用,而多采用玻璃门式的冰柜,毫无疑问能够减少大量的二氧化碳的排放。其二,提高环保节能意识,少用一次性用品。例如目前我国的限塑令就很好的规范了人们的消费行为。其三,戒除“奢侈消费”、“面子消耗”此类以大量耗费能源排放温室气体为代价的嗜好。比如减少一些豪华车的使用,我们应该尽量使用小排量的汽车。低碳生活模式促进人们的消费行为和消费结构走向科学化、合理化和理性化,它以科学、健康、文明的生态化消费方式为基础,使人们的物质消费、精神消费和生态消费进一步走向均衡。
(二)重视相关政策的制定和研究
《宪法》第二十六条规定:“国家保护和改善生活环境和生态环境,防治污染和其他公害。国家组织和鼓励植树造林,保护林木。”很显然,植树造林,保护林木可以直接或间接的减少温室气体的排放。我国应对气候变化的立法体系虽然已经初步形成,可是还存在一些不足,首先,缺乏可操作性的具体制度。制度的建设是战略实施的保证。我国虽然制定了部分法律以控制温室气体的排放,未来温室气体的排放控制还需要更加完善的法律体系。其次,对违法行为的处罚较轻。《可再生能源法》第二十九条规定:“违反本法第十四条规定,电网企业未全额收购可再生能源电量,造成可再生能源发电企业经济损失的,应当承担赔偿责任,并由国家电力监管机构责令限期改正:拒不改正的,处以可再生能源发电企业经济损失额一倍以下的罚款”。这类处罚措施明显较轻,实践中可能会不予执行或懈怠执行。
我国应对全球变暖存在立法不足的原因主要是全球变暖危机意识和法治意识不强。法律是一个国家意识形态的表现,只有国家有关部门引起高度重视,应对全球变暖自然才会反映在法律当中。
同时诸多问题的解决都没有相关的立法保障。增强行为主体法治意识,让“依法办事”成为生活习惯,真正做到依法办事。
(三)加强宣传教育和培训工作
意识对人们的行为具有能动作用,为了提高全民参与应对气候变化的意识,各级政府有关部门可以利用广播、电视、互联网等各种手段,开展了大量应对气候变化宣传活动,增进社会各界对气候变化问题的了解和认识,提高了应对气候变化的自觉性和主动性。转变意识形态,改变消费方式。人们在在生产生活中适度消费,满足可持续发展的要求。可以利用加大奢侈品消费成本,重点投资城市公共交通建设,设立轿车环境污染税等,间接地促进气候变暖减缓。
(四)转变人类中心主义的价值观
人类中心主义在韦伯氏辞典中的解释:认识宇宙的中心;认识一切事物的尺度;根据人类价值和经验解释或认知世界。它的实质是一切以人为中心,或者一切以人为尺度,为人的利益服务,一切从人的利益出发[6]。人类中心主义价值观中人和自然的关系是一种对立的、使用与被使用、征服与被征服、控制与被控制的关系。在这种价值观下人们对自然的观念是政府征服和控制。也是在这种观念下,工业文明的发展以破坏消耗自然为代价。
然而人和自然是不可分割的,人是生活在自然里的人。马克思认为,人是一种社会性存在物,超越了生物性而具有社会属性。这使得人类的一切活动都带有社会属性,人类从认识到实践,从生活到生产,都离不开社会,离不开人周围的社会关系。人是社会关系之总和,这些社会关系也是存在于自然之中的。在环境问题严峻的今天,将社会与自然、自然与人的活动决然分开来对待的思维方式己经不适用于目前的情况。人即主体,自然即客体的单一思维模式应当被人是自然的人,是整体中一部分的整体性思维方式所代。
四、结语
恩格斯在《自然辩证法》中说到:“我们不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都对我们进行报复”。每一次胜利,起初确实取得了我们预期的结果,但是往后和再往后却发生完全不同的、出乎预料的影响,常常把最初的结果又消除了[7]。全球气候变暖与人类的过激行为有着不可分割的联系,我们应该辩证的看待这个问题,积极改变自身的行为方式缓解气候变暖带来的影响,不仅需要科学技术的支持,同时也需要整个社会、政治和经济的支持。气候变暖和人类的过激行为相呼应,人类应该理性的看待这个问题,寻求一条人与自然和谐相处的可持续发展道路。(作者单位:成都理工大学)
参考文献:
[1]中共中央文献研究室.著作专题摘编[M].北京:中央文献出版社,2003.
[2]何飞.空气湿度对人体健康的影响[J].广西气象,1992,(1).
[3]唐奇开.天气状况与人的情绪[J].广西气象.2000,(2).
[4]钟铭恩,洪汉池,袁志群.愤怒情绪对驾驶行为影响的实验[J].重庆理工大报,2011(10).
[5]吴铀生.低碳生活是人类应对气候变暖的行为选择[J].西南民族大学学报,2010(221).
气候变化带来的好处范文篇6
[关键词]思维方式地理教学应用
[中图分类号]G420[文献码]B[文章编号]1000-405X(2013)-7-352-2
地理教学过程中,发现许多学习困难的学生思维方式都存在缺陷,他们看问题要么一叶障目,要么静止不变,要么逻辑混乱,如果我们在地理教学中,能有意识地把科学思维方式的培养与地理教学相结合,或许能够使教学更加清晰、简单、明了。本文试从地理教学若干案例为例,探讨地理教学中运用到的各种不同的思维方式。
1辩证思维方式在地理教学的应用
辩证思维方式是在思维的过程中按照辩证法进行思维的方法。它的实质就是按照辩证法的原则,在联系和发展中把握认识对象,用一分为二,对立统一的观点认识事物,反对用片面的、静止的、孤立的观点进行思考。由于地理环境组成要素的多元性和地理事物之间关系的复杂性,使地理学科有着丰富的、生动的辩证唯物主义教育内容。
(1)辩证思维方式要求用联系的观点看问题,例如:①地理环境的整体性。所谓地理环境的整体性就是:构成地理环境的五大要素——气候、水文、地貌、土壤、生物是相互影响、相互作用的,其中一要素的变化会引起其它要素的变化。从定义上看,地理环境的整体性本身就体现了辩证法。②蝴蝶效应。蝴蝶效应是说一只南美洲亚马孙河流域热带雨林中的蝴蝶,偶尔扇动几下翅膀,可以在两周以后引起美国德克萨斯州的一场龙卷风。其原因是蝴蝶扇动翅膀,产生微弱的气流引起四周空气或其他系统产生相应的变化。这是一个连锁反应。涉及地理事物的间接联系和偶然联系。③城市下垫面改变城市热岛效应加强雷电、冰雹、龙卷风等灾害性天气增多人类生存受到威胁。④日本、韩国的沙尘暴天气多起源于中亚和中国,北欧的酸雨产生原因之一是通过西风从西欧带来的。
(2)辩证思维方式要求用发展变化的观点看问题,例如:①影响人口增长的因素悄悄地发生了变化。人口增长在二十世纪之前,主要受社会生产力水平的影响,二十世纪之后,文化、医疗等因素的影响则越来越大。②交通、市场在工业区位选择中所起的作用越来越大。在交通落后的年代,工业布局充分就近资源与能源,但随着巨型船舶的发展,工业区位对资源与能源的依赖越来越小,对交通的依赖则越来越强。③锋前与锋后。对于冷锋来说,冷暖空气的交界面叫锋面,冷空气前进的方向为前方,锋前、锋后以锋面为界。明确锋面的当前位置是清楚锋前与锋后的关键。但锋是运动着的,随着时间的移动,曾经的锋前会变成锋后。④农业区位因素。农业区位因素复杂多样,且在不断发展变化中。随着科学技术的进步,交通的不断完善,市场的变化,农业区位对自然条件的依赖度降低。
(3)辩证思维方式要求用一分为二的观点看问题,例如:①寒潮的功与过;②台风的利与弊;③修建大坝的利与弊;④洋流既可以使海洋污染物得到净化,同时又使污染的范围得以扩大;⑤全球气候变暖的利与弊;⑥季风气候的利与弊等等。
(4)辩证思维方式要求用对立统一的观点看问题,例如:①地带性与非地带性的关系。地带性可以理解为规律性、共同性、一般性,非地带性可以理解为偶然性、无规律性,它们之间具有对立统一的关系。地带性与非地带性不同,这是它们的对立性;但同时一方面非地带性因素叠加在地带性因素之上,使地带性分布规律变得不很完整或不很鲜明。另一方面地带性因素和非地带性因素相互作用、相互制约,形成了复杂的地理环境,这体现了它们的统一性。例如青藏高原独特的地理环境虽然是由非地带性因素?——地形(海拔高)起着决定性作用,但同时又与其所处的经纬度密切相关,假如青藏高原改变地理位置,同样海拔,却是不同景观。②内力作用与外力作用的关系。内力作用与外力作用的关系可以从三个方面表述:一是二者同时存在,不可分离,如任何一种地貌形态都是内外力共同作用的结果;二是从地质历史时期看,内力起决定性作用,外力起辅助作用,即内力奠定了地形地貌的粗毛坏,外力则对粗毛坯进行精雕细刻;三是在短暂的地质历史时期看,既可以是内力起主导作用,也可以是外力起主导作用,如长江三峡、桂林山水、美国科罗拉多大峡谷是流水侵蚀形成的。③合理的人类活动可以使地理环境向良性方向发展,如植树造林、绿化沙漠、退田还湖、建设水平梯田等等;不合理的人类活动则会破坏地理环境,使地理环境向恶性方向发展,如毁林开荒、围湖造田、过度放牧、资源过度开发、不合理利用水资源等。
(5)辩证思维方式要求看问题时抓主要矛盾,例如:①一般说来,影响气候的主要因素有太阳辐射、大气环流、下垫面、人类活动等,但在诸多因素中,太阳辐射、大气环流是主要原因,下垫面与人类活动只是对小气候有所影响。②城市热岛的形成与下垫面、人口、交通工具、工业生产排放废热等因素有关,但主要原因是下垫面。③地貌的形成有多种因素:气温、降水、植被、大气环流、人类活动等,但具体问题具体分析,形成的主要原因各异;如西北干旱半干旱地区的风蚀蘑菇、风蚀城堡主要是风力的侵蚀作用形成的;黄土高原千沟万壑则是流水的侵蚀作用形成的;黄土高原的黄土则是风力的沉积作用形成。④西北干旱半干旱地区气候干旱,降水稀少,农业以畜牧业生产为主,但在有河流灌溉的地方,却可以发展种植业。从大范围来看,气候是主要原因,从小区域来看,河流则成为主要原因。
2归纳思维方式在地理教学的应用
归纳思维是一种由个别到一般的思维方法。即通过对个别事物的观察与思考,归纳出它们的共同特性,从而得出一个一般性的结论。
例如高中地理教材中地理区位主要包括工业区位、农业区位、商业区位、交通区位和城市区位等内容,内容庞大,但如果能把它们加以归纳与总结,就会使问题简单许多(见下表)。
3类比思维方式在地理教学中的应用
类比思维法把两个相似的事物加以比较,其中A是学生已知的、熟悉的事物,B是学生要学习的新事物,通过对熟悉的事物A的讲解让学生理解新事物B。类比思维法有触类旁通的效果、举一反三的效果,例如:①遥感技术。在讲解“遥感技术”时,可以把遥感的原理与照相的原理加以对比,把“遥感”影像比喻成相片,把传感器比喻成照相机。②大气的受热过程比喻成击鼓传花,即太阳先把其能量传递给地面,经过地面的吸收转化后,又把能量传递给大气,从而使大气受热。让学生清楚地明白地面是大气的直接热源。③大气对地面有保温作用。可以把晚上的云层比作棉被,云层越厚,保温作用越明显。实际生活中也有许多案例运用这个原理,如在晴朗、寒冷的夜晚,通过燃烧秸秆制造烟雾,在地面撒上一层砂,在农田灌水等方式来给地面盖上“棉被”,从而达到保温的作用。
4形象思维方式对地理教学的应用
形象思维是运用形象、图形、符号等手段,通过直觉来认识和感知世界的思维方法。形象思维最大的优势就是直观、具体、清楚、明了。地理科学中很多事实与假设都和形象思维能力是密切相关的。如德国气象学家魏格纳提出的“大陆漂移学说”就是用想象而创立的。培养学生的形象思维能力有助于探寻地理事物发展变化的成因和规律,有助于学生地理思维能力的提升,例如:①经纬度示意图。经纬度是地理教学的重点和难点,为了让学生更好的接受,老师最好用一个橙子做演示,切出一个经度或纬度(角度)给学生看,从而加深对这一概念的理解。②各种景观图片。如黄土地貌景观、喀斯特地貌景观、风蚀地貌景观、东北的林海景观、撤哈拉沙漠的热带地貌景观等。③各种示意图。如二分二至日光照图,大气的受热过程示意图;锋面示意图;热力环流示意图等。④各种地图。如中国行政区划图、世界政区图、中国地形图、土地资源利用图等。将有关的地图相互叠加来识读,可以使对图的认识立体化,便于认识地理事物的空间关系、因果关系和相互制约的关系。例如把“地球上的气压带、风带示意图”和世界气候分布图相叠加,就可以直观感受到气压带风带对气候的影响。
5批判性思维方式在地理教学中的应用
气候变化带来的好处范文篇7
关键词:气候变化;中国农业生产;影响;策略
中图分类号:S162文献标识码:A
当前,全世界都在忍受着气候变暖带来的极端天气对日常生活的影响。气候的好坏对农业生产具有重大影响;农业生产的稳定关系到整个中国的长远发展问题,所以,宜人的气候是保证我国粮食安全、保障我国经济平稳快速发展的基础。
1气候变化对农业生产的有利影响
1.1农作物种植带向北延长
随着全球变暖趋势的增强,我国多地的农作物种植带逐渐向北延长,一年两熟和一年三熟的农作物面积逐渐扩大。农作物的生长需要充足的阳光、热量和水分,气候变暖使我国多地气温居高不下,在一定程度上有效延长了我国长江以北地区的农作物生长期,将我国农作物的种植带整体向北方推移,许多地区的粮食由一年两熟制转变为一年三熟制,极大地提高了我国农作物的产量,增加了我国多地的粮食储备,有效解决粮食供应不足的问题。
1.2减轻冬季冰冻灾害
全球的气候变暖趋势缓解了我国高纬度地区农业种植热量不足的问题,帮助高纬度地区的农作物有效延长生育期,更多对热量需求高的粮食作物渐渐向北迁移,丰富了高纬度地区的农作物种类,使作物的种植结构向多元化转变。
2气候变化对农业生产的不利影响
2.1易引发病虫害
病虫害是导致农作物减产的重要原因之一。农田里的害虫随着全球气候变暖趋势的加剧,存活时间也会相应增加,中国境内的作物害虫虫卵也会随着种植带的北迁而越冬向北迁移,对我国农作物的收成造成巨大影响。
2.2干旱、洪涝对农作物产生不利影响
极端气候的加剧会导致暴雨频发,大范围的连续暴雨会造成洪涝灾害,对降水量过于集中地区的农作物造成巨大损失。山洪的暴涨会导致河堤决口,使房屋倒塌、农田积水,严重影响了下游地区的生产生活。洪涝灾害过后,会导致水土流失问题的加剧,进而引发滑坡、泥石流等一系列的次生灾害,也会对农作物造成二次破坏。
我国降水量不均,夏季风提前过境就会造成南旱北涝,夏季风推迟过境就会造成南涝北旱,对农作物的正常生长构成了不小的威胁。水是农作物生长必不可缺的资源,干旱会造成大面积的农田因缺水而龟裂,生长的作物会随之死亡,对当年的粮食收成造成不小的损失。
2.3海平面上升影响沿海地区农业发展
随着气候变暖问题的日益加剧,南北极的冰川正在加速融化,造成海平面上升,严重威胁到我国沿海地区的农业发展。上升的海平面渐渐会淹没农田,减小了我国沿海地区的农业种植面积,倒灌的海水还会造成农田盐碱化,使种植土壤质量下降,最终导致农作物减产。
3解决气候负面影响的措施
3.1结合客观实际,详细制定长远战略
农业是我国生存发展的根本,是国民经济的基础,也是国家自立、社会安定的基础。要想尽快地缓解气候变化对我国农业生产的负面影响,就必须结合我国农业的客观实际,针对存在的问题,制定一个长远发展的战略方案。国家农业部应该针对不同地区出现气候变化的不同,制定出适合该地区的紧急应对模式,避免在出现极端天气情况时处于被动地位,对灾情只能束手无策。
3.2减少温室气体排放量,缓解气候变暖趋势
气候变暖是目前全世界正在经历的一场浩劫。为了缓解气候变暖趋势,有效控制因为气候变暖导致的一系列极端天气对我国农业造成的不利影响,就必须从生活点滴做起,尽量减少温室气体的日常排放量,为抑制全球气候变暖做出一份贡献。
3.3以敏感区和敏感产业为关注重点
目前,我国的旱地作物是气候变化的敏感产业,华东、华北和西北地区则是我国农业的敏感地区。相较于南方的水稻农田来说,旱地对气候的变化更加敏感和脆弱。我国在未来的农业建设发展中应该重点强调旱作物的稳产、高产能力建设和相应的技术发展情况,将华东、华北、西北地区作为农业关注的重点地区,特别关注该地区的冬季旱作物应对气候变化的能力。
3.4提前做好防预准备
防患于未然自古以来都是应对突发事件的最佳选择。我国要想有效控制气候变化造成的农业问题,就必须要未雨绸缪,对气候进行长期的观测研究,并同时加大相应的技术开发投入,加强应用基础和实用技术研究。这样一来,在农业遇到突发的气候变化时,国家能够在第一时间就运用先进的科学技术,对灾害进行有效地控制,避免对国家的农业造成巨大的损失,影响我国的粮食安全。
4结语
综上所述,农业生产的稳定,关系到整个中国的长远发展问题。气候的好坏对农业生产具有重大影响,它在一定程度上能够帮助我国种植带向北迁移,也可以减轻冬季冰冻灾害,丰富了高纬度地区的农作物种类,使作物的种植结构向多元化转变。但是随之而来的还有洪涝、干旱、病虫害灾难对我国农业的不利影响。为了我国农业能够健康长远发展,就必须结合我国客观实际,详细制定长远战略;减少温室气体排放量,缓解气候变暖趋势;以敏感区和敏感产业为关注重点,提前做好气候灾害的应急准备,对灾害进行有效的控制,避免对国家的农业造成巨大的损失。
参考文献
[1]吴小玲,廖艳阳.气候变化对农业生产的影响综述[J].现代农业科技,2011(11).
气候变化带来的好处范文
(武汉大学文学院,湖北武汉430072)
摘要:金元时期,金桓州与元上都所在的金莲川地区气候和景观截然不同,金人梁襄说此处“地积阴冷,五谷不殖,郡县难建”,元人王恽言该地“山有木,水有鱼,盐货狼籍,畜牧蕃息”,两种看似矛盾的说法,实则反映出12-13世纪因气候变迁引起的自然生物景观的变化。金莲川地处中国北方农牧交错带东段部分的北界,在气候温暖期与寒冷期的交替过程中,这一地区地理环境所发生的重大改变,影响着动植物的繁衍生长和人们的社会活动。1230-1260年可能是迄今为止东北亚两千年来最温暖的时期,在这种气候环境背景下兴建的元上都,有条件成为13世纪东西南北文明交汇的国际大都市。
关键词:12-13世纪;金莲川;气候变迁;环境变异
中图分类号:F592.9
文献标识码:A文章编号:1673-2596(2015)05-0020-02
金桓州与元上都在同一地区,金代新桓州城遗址与元上都遗址相距约19公里,位于今内蒙古自治区锡林郭勒盟正蓝旗境内滦河上游闪电河北岸的金莲川草原上。秦汉之后,先后有匈奴、东胡、乌桓、鲜卑、柔然、突厥、回纥、契丹、蒙古等游牧族群在此劳作生息。10世纪兴起的契丹人将此地称为曷里浒东川,是辽朝皇帝四时行营的一处风水宝地。12世纪初,灭辽建金的女真人在此建造桓州城。12世纪中叶,金朝皇帝将“曷里浒东川”更名为“金莲川”之后[1],此名延续至今。1255年,忽必烈率部在此建立“金莲川慕府”,次年修建开平府。1260年,忽必烈称汗和开创元朝后将开平府升为上都,与1267年后在金中都(今北京市丰台区)以北兴建的大都并列为元朝的首都。有元一代实行两都巡幸制,每年4月间元帝带领臣僚北至上都,9月秋凉时节南返大都。
金桓州、元上都地处中国北方农牧交错带东段部分的北界,临近蒙古高原东南边缘。边缘处横亘东西的燕山山脉是一条极其重要的地理分界线——山脉以北进入内蒙古高原,山脉之南连接华北平原北部,历代修建的长城蜿蜒其间,成为气候、地理、经济、政治、人文的标志性建筑物。地处塞外坝上的元上都遗址区平均海拔约1260米,周边是以湿地、沙地、典型草原为景观的牧业经济区;元大都位于燕山环围的华北平原北端,城区平均海拔约50米,周边是宜农宜牧且以农业为主的经济区。两地的直线距离仅270公里,但高低相差1200多米,因而塞外、关内气候差别显著,坝上、坝下风光景物不同。1221年,丘处机等人前往中亚拜会成吉思汗时,从今张家口地面翻山越岭,随行弟子记言:“北度野狐岭,登高南望,俯视太行诸山,晴岚可爱。北顾但寒烟衰草,中原之风,自此隔绝矣。”[2]这种自然景观是固定的常态,千万年如此,今日依然。此外,自古以来,在气候温暖期与寒冷期的交替变化中,还会出现特殊的自然形态,使得农牧过渡带地区的地理环境发生重大改变,影响到人类的社会活动与动物植物的繁衍生长。例如在12-13世纪,金莲川地区的气候和景观就截然不同,对此可以通过金元时期的两则史料来加以认识。
《金史·梁襄传》中,特意收录了金朝官员梁襄写的《谏北幸》一文,金代流传下的公文不多,因而此文极富特色。这篇上疏书劝金世宗完颜雍不要年年去金莲川出巡,文中说:“金莲川在重山之北,地积阴冷,五谷不殖,郡县难建,盖自古极边荒弃之壤也。气候殊异,中夏降霜,一日之间寒暑交至,特与上京、中都不同。”[3]按照梁襄的看法,金莲川这地方气候恶劣,地冷天寒,不长庄稼,从来就是荒漠野地,难以实施行政管理,完全不同于上京、中都。然而,元廷大臣王恽却说金莲川之地:“龙冈蟠其阴,滦江经其阳,四山拱卫,佳气葱郁。都东北不十里,有大松林,异鸟群集,曰察必鹘者盖产于此。山有木,水有鱼,盐货狼籍,畜牧蕃息,大供居民食用。”[4]王恽认为金莲川这地方不错,风水极佳,有山有河有森林,牛羊遍野水有鱼,集市货物充实,百姓食物丰富。曷里浒东川是辽朝皇帝捺钵避暑之地,金世宗效仿辽制不定期巡幸,元朝皇帝则在此营造都城年年前往。为何金朝臣僚对此地没有好感,而元朝官员却赞誉有加?梁襄与王恽对金莲川地方看似矛盾的说法,其实反映出不同时期因气候变化带来的环境改观。
竺可桢先生在《中国近五千年来气候变迁的初步研究》一文中最早提出:我国近5000年的气候中,最初2000年平均温度高于现在2℃左右,后3000年的平均温度存在着系列性的上下浮动,在公元前1000年、公元后400年、1200年、1700年出现过最低温度,摆动范围在1℃至2℃之间。12世纪初期中国气候加剧转寒,12世纪是中国近代历史上最寒冷的一个时期。13世纪初和中期是比较温暖的期间,这种温暖气候好象继续到13世纪的后半叶[5]。近年,葛全胜等学者对中国历朝气候变化给予全面研究,进一步详细指出:12世纪发生了北半球普遍降温的气候事件。在长达百年相对寒冷的阶段,中国中东部地区冬半年平均气温较今(1951-1980年平均值,下同)低约0.3℃,冬季气候异常寒冷,现存历史文献有许多当时河流湖泊冻结、果木冻害、寒潮频繁、异常降雪的记载。13世纪,东亚气候开始转暖,中国中东部地区冬半年平均气温较今高0.6℃,这一时期茶树种植的北界在开封至淄博一线,比现代茶树种植北界南阳-徐州-青岛一线偏北一个纬度。1230-1260年间,中国中东部地区经历了有可能是过去2000年来最为温暖的30年,冬季温度较今高0.9℃。从1260年以后开始渐渐向寒冷转变[5]。
金世宗年号大定,在位于1161-1189年,一生曾经至少9次前往金莲川等地北巡。梁襄在金世宗时期出任过监察御史,他的《谏北幸》何年所写不祥,但其文中有“议者谓陛下北幸久矣,每岁随驾大小前歌后舞而归,今茲再出,宁有遽不可乎?”、“今者累岁北幸”、“如何岁岁而行”[6]等语,从《金史·世宗本纪》的记载看,金世宗仅在大定十四年至十六年(1174-1176)间,连续3年北上金莲川是岁岁出巡,其他数次北巡有4次隔年而行,有两次是间隔了三四年。金世宗认为《谏北幸》有可取之处,但并不认同梁襄所言“巡游败国”之说,不过他也听取了梁襄的劝阻,“世宗纳之,遂为罢行”[7],取消了这一年的北行计划,但从大定十八年(1178)后,这位皇帝改为隔年北巡金莲川一次,故知梁襄的《谏北幸》应该写于大定十七年(1177)。如上所说,12世纪的中国正处于寒冷期内,竺可桢先生举例说:公元1111年太湖全部结冰,柑桔全部冻死,杭州落雪频繁;1153—1155年苏州附近运河结冰;1110年和1178年,福州有两次荔枝全部死亡[8]。因而梁襄对这一时期塞外金莲川的描述是“地积阴冷,五谷不殖”“气候殊异”,他认为皇帝实在没有必要到这种异常寒冷之地搞劳民伤财的巡幸。
王恽是元初朝廷重臣,他在《中堂事记》中以日志形式记录了跟随忽必烈在上都公务之事,时间是蒙古中统元年(1260)九月至次年(1261)九月。王恽所记比梁襄所写晚八十余年,他描述的金莲川风光景物已经和梁襄笔下大不相同了——“龙冈蟠其阴,滦江经其阳,四山拱卫,佳气葱郁”、“山有木,水有鱼,盐货狼籍,畜牧蕃息”。因为从13世纪初开始,东亚气候转向温暖并持续到13世纪后半叶,冬半年的平均气温甚至比今日还要高。随着气温的升高,塞北无霜期得以延长,必然引起农业作物的北上种植,从而促使农副业得以发展。也会出现自然植被的自我生长,进而导致多种动物生存空间的生成,上都周围的风光和物产便自然可观了。王恽记写《中堂事记》的1260-1261年,是13世纪东亚气候温暖期的最高峰值,此后开始缓慢降温。葛全胜等认为:1230-1260年间中国中东部地区冬半年平均气温较今高0.9℃,1260-1320年间同地的冬半年平均气温下降0.7℃[9]。就是说,尽管13世纪下半叶气温降低,但仍然较今高0.2℃。虽然他们研究的是中国中东部地区的气候改变现象,但当时塞外气温的冷暖变动也应如此,因为自然气候的变化都是大概率、大范围、大尺度的律动,正所谓“环球同此凉热”。
关于气候条件与植物生长之间的关系,葛全胜等人指出:柑橘、茶树、苎麻都是典型的亚热带多年生植物,对温度反应显著敏感,当平均气温升高或降低0.6-0.9℃左右时,其生长线南北移动一个纬度上下。也有学者对此问题的研究结论是:平均温度每升高或降低1℃—2℃,农牧交错线就会在5个纬度范围内北上或南下。我认为,对气温变化反应非常敏感的柑橘、茶树、苎麻等亚热带植物,当平均温度升高或降低1℃左右时,其生长线南北移动一个纬度上下,这种物候现象可以在历史资料中找到许多记录。不过对于中温带农牧交错带地区耐寒耐旱的植物而言,平均温度升高或降低1℃左右时,它的适合生长线绝非一个纬度,当平均气温在一个较为长期的降低或升高阶段内(如12世纪长达百年的降温期和13世纪八十多年的温暖期),此类植物生长线的南北界范围应该在2-3个纬度之间移动。金莲川在北京正北方向,元大都中轴线与元上都中轴线的经度偏差不大,两地距离跨两个半纬度。12世纪时的金莲川气候寒冷,相当于今日锡林郭勒盟北部乌拉盖河流域的年均气温(东乌珠穆沁旗年平均气温0.7℃,西乌珠穆沁旗年平均气温1℃),不适宜农作物生长。现今金莲川所在的正蓝旗年平均气温为1.5℃,种植的粮食作物有小麦、玉米、莜麦、荞麦、马铃薯等,经济作物有油菜、甜菜等,户外蔬菜有白菜、胡萝卜等[10]。13世纪时的金莲川年平均气温高于今日,当然适合豆类、谷类、麦类农作物的种植。这样,我们就很容易理解金元时期两位作者笔下的记录为何差异极大。
另外,梁襄认为金莲川之地“盖自古极边荒弃之壤也”,这是古人的有限认识。沧海或桑田、牧业和农业是依据气候和地理条件而形成的,从环境历史千百年的尺度看,我国北方农牧交错带的存在与变化一直是比较活跃的现象。随着气候冷暖、干湿的反复运动,农业经济与牧业经济轮番进退、交替、重叠,因而出现了历史上中原农耕民与北方游牧民活动地域的交互变化,表现出经济生活方式以及文化形态上的差异。当然,也始终存在着农耕文明与游牧文明的相互影响和相互促进。忽必烈总领漠南汉地军国庶事,其慕府成员由蒙汉官吏组成,他们所以选择在金莲川开府定都,当时此地必是农林牧兼宜的风水宝地。如前所述,金末元初的1230-1260年可能是近两千年来东北亚最温暖的30年,冬季温度较今高0.9℃。正因为有这样的环境条件,修建于金莲川之地的元上都,能够成为13世纪东西南北文明交汇的国际大都市。所有这些表象——12-13世纪北亚地区游牧文明和农耕文明之间的碰撞及文化交融的背后,挥动着自然界气候变迁的无形巨手。
参考文献:
〔1〕〔3〕〔6〕〔7〕脱脱.金史[M].北京:中华书局,1975.
〔2〕李志常.长春真人西游记[M].石家庄:河北人民出版社,2001.27.
〔4〕叶新民,等.元上都研究资料选编[M].北京:中央民族大学出版社,2003.1.
〔5〕〔8〕竺可桢.中国近五千年来气候变迁的初步研究[J].考古学报,1972(1).
〔9〕葛全胜,等.中国历朝气候变化[M].北京:科学出版社,2011.439-453.
气候变化带来的好处范文篇9
关键词全球气候变化;森林生态系统;影响
虽然目前关于气候变化的预测还存在着很多不确定性[1],其预测的结果也不一定准确,但是现有大量证据已表明:由于人类活动的影响,大气中二氧化碳浓度已由工业革命前的280μmol/mol增加到90年代初期的350μmol/mol[2、3],与此相对应,地球表面的年平均温度在一个多世纪以来也上升了0.6℃[4]。因此,人类活动所引起的温室效应在不断加强是毋庸置疑的。许多科学家坚信:即使以目前co2排放的速率计算,到本世纪中后期,大气中二氧化碳浓度将倍增[4~6],因此,在未来的一百年中全球气候格局将发生变化基本上是可以肯定的。目前,虽然各种大气环流模型(gcms)对未来气候变化预测的量上不尽相同,但其所预测的未来气候变化的总体趋势基本趋于一致[7]。纵观现有对大气中二氧化碳浓度倍增后有关未来气候变化的预测结果,可归结为以下几点:①全球平均气温将升高1.5~4.5℃,全球气候带将向极地方向发生一定程度的位移;②最低温度的增幅比最高温度的增幅大,夜晚温度的增幅比白天温度的增幅大,冬季增温比夏季增温明显;③全球降雨量总体上有所增加,但全球降雨的格局将发生改变,降雨量可能因不同的地区和不同的季节而有很大的区别(如沿海地区的降雨将增加,而内陆地区的降雨则不变甚至减少);④由于蒸散作用所损失的水分远大于降雨增加的量,因此中纬度内陆地区的夏季干旱将明显增加[7]。由于未来气候的变化可能将对全球的生态环境、社会和经济等产生巨大的影响,这是人们对气候变化密切关注的主要原因。
森林生态系统是地球陆地生态系统的主体,它具有很高的生物生产力和生物量以及丰富的生物多样性。目前,虽然全球森林面积仅占地球陆地面积的约26%,但是其碳储量占整个陆地植被碳储量的80%以上,而且森林每年的碳固定量约占整个陆地生物碳固定量的2/3[8],因此,森林在维护全球碳平衡中具有重大的作用。此外,森林还为人类社会的生产活动以及人类的生活提供丰富的资源;在维护区域性气候和保护区域生态环境(如防止水土流失)等方面,森林也有着很大的贡献,所以,森林在维系地球生命系统的平衡中具有不可替代的作用。由于森林与气候之间存在着密切的关系,气候的变化将不可避免地对森林产生一定程度的影响。反过来,因全球森林生态系统是一个巨大的碳库,受气候变化的影响,它对大气中的co2起着源或汇的作用,从而进一步加强或抵消未来气候的变化。因此,未来气候的变化对森林的影响及森林对气候的反馈作用已引起人们极大的关注,并进行了大量的研究[7~9、13]。人们通过气室实验和模型模拟,在时间尺度上从几天到几世纪及在空间尺度上从叶片到个体、种群、群落、生态系统、景观、区域及全球等各个层次来阐述气候变化对树木生理、物种组成和迁移、森林生产力以及物种和植被分布等多方面的影响。
1全球气候变化对森林生态系统结构和物种组成的影响
森林生态系统的结构和物种组成是系统稳定性的基础,生态系统的结构越复杂、物种越丰富,则系统表现出良好的稳定性,其抗干扰能力越强;反之,其结构简单、种类单调,则系统的稳定性差,抗干扰能力相对较弱。千万年来,不同的物种为了适应不同的环境条件而形成了其各自独特的生理和生态特征,从而形成现有不同森林生态系统的结构和物种组成。由于原有系统中不同的树木物种及其不同的年龄阶段对co2浓度上升及由此引起的气候变化的响应存在着很大的差别。因此,气候变化将强烈地改变森林生态系统的结构和物种组成。气候变化可能通过以下途径使森林物种组成和结构发生改变。
(1)温度胁迫:温度是物种分布的主要限制因子之一,高温限制了北方物种分布的南界,而低温则是热带和亚热带物种向北分布的限制因素。在未来气候变化的预测中,全球平均温度将升高,尤其是冬季低温的升高,这对于一些嗜冷物种来说无疑是一个灾害,因为这种变化打破了它们原有的休眠节律,使其生长受到抑制;但对于嗜温性物种来说则非常有利,温度升高不仅使它们本身无需忍受漫长而寒冷的冬季,而且有利于其种子的萌发,使它们演替更新的速度加快,竞争能力提高。
(2)水分胁迫:虽然现有大气环流模型预测全球降雨量将有所增加,但是由于地区和季节的不同而存在很大的差别。例如预测的结果还表明,在中纬度内陆地区其降雨会相对
减少尤其是在夏季,在一些热带地区其干旱季节也将延长。此外,气温升高也将导致地面蒸散作用增加,使土壤含水量减少,植物在其生长季节中水分严重亏损,从而使其生长受到抑制,甚至出现落叶及顶梢枯死等现象而导致衰亡。但是对于一些耐旱能力强的物种(如一些旱性灌丛)来说,这种变化将会使它们在物种间的竞争中处于有利的地位,从而得以大量地繁殖和入侵。
(3)物候变化:冬季和早春温度的升高还会使春季提前到来,从而影响到植物的物候,使它们提前开花放叶,这将对那些在早春完成其生活史的林下植物产生不利的影响,甚至有可能使其无法完成生命周期而导致灭亡,从而导致森林生态系统的结构和物种组成的改变。
(4)日照和光强的变化:日照时数和光照强度的增加,将有利于阳性植物的生长和繁育,但对于耐阴性植物来说,其生长将受到严重的抑制,尤其是其后代的繁育和更新将受到强烈的影响。
(5)有害物种的入侵:有害物种往往有较强的适应能力,它们更能适应强烈变化的环境条件而处于有利地位。因此,气候变化的结果可能使它们更容易侵入到各个生态系统中,从而改变由于系统的种类组成和结构。此外,气候变化还将通过改变树木的生理生态特性(如气孔的大小和密度、叶面积指数等)和生物地球化学循环等途径对不同物种产生影响。而不同物种的耐性、繁殖能力和迁移能力在新系统的形成中也起着重要的作用。总之,气候变化对森林生态系统的结构和物种组成的影响是各个因素综合作用的结果。它将使一些物种退出原有的森林生态系统中,而一些新的物种则入侵到原有的系统中,从而改变了原有森林生态系统的结构和物种组成。这些影响对不同森林生态系统之间的过渡区域可能尤为严重。
2全球气候变化对物种和森林类型分布的影响
气候是决定森林类型(或物种)分布的主要因素,影响森林生态系统特点和分布的两个最为显著的气候因子是温度的总量和变量以及降雨量。植被(物种)分布规律与气候之间的关系早就被人们所认知,并由此而提出一系列气候—植被分类系统(如holdridge生命带、thornthwaite水分平衡及kira温暖指数和寒冷指数等)。当前,人们正是基于气候与植被(或物种)间的关系来描绘未来气候变化下物种和森林分布的情形。而另一个有利于气候变化对物种和森林分布影响的证据是来自于全新世大暖期物种的迁移和灭绝,但是,与全新世相比,未来全球温度升高的速率更大,全球自然景观也因人类活动的影响而发生了巨大的变化,因此,未来气候变化将给物种和森林的分布带来更为严重的影响。目前,大多数有关气候变化对森林类型分布影响的预测都是根据模拟所预测的未来气候情形下森林类型分布图与现有气候条件下森林分布图的比较而得到,其结果都认为各森林类型将发生大范围的转移[13~16]。例如smith等人[13]利用holdridge模型,根据gcms对气候变化的估测结果来预测未来植被分布的变化,他们发现森林类型的分布将发生相当大的转移,例如北方森林转化为寒温带森林、寒温带森林转化为暖温带森林等,寒温带和热带森林的面积趋于增加,北方森林、暖温带森林和亚热带森林的面积则将减少。neilson[17]同样发现森林覆盖的显著转移。然而需要指出的是这仅仅考虑了气候因素对森林分布的影响,而其它环境因子在森林的分布中实际上也起着很大的作用;此外,他们通常把某一森林类型作为一个整体(如温带森林等),而且认为它与气候之间是一种平衡关系,但实际情况并非如此。因为不同物种对气候变化的响应以及迁移能力等差异很大,因此,森林类型的转移(如从北方森林转化为寒温带森林)在很大程度上取决于不同物种通过景观的运动和新物种侵入现有群落中的能力。对于大多数物种来说,其迁移的时间尺度或许是几个世纪[18]。
由于在不同的区域其未来气候变化的情形不一致,而不同的森林类型也有其独特的结构和功能等特点,因此,气候变化对各个森林类型的影响是不同的。
(1)热带森林生态系统:一般认为,随着全球气候变暖,热带雨林的更新将加快。总体上,热带雨林将侵入到目前的亚热带或温带地区,雨林面积将有所增加,如李霞等[16]对我国植被在不同气候变化条件下(温度升高4℃,降雨增加10%;温度升高4℃,降雨不变及温度升高4℃,降雨减少10%3种情况)的模拟预测认为:全球气候变化后,我国热带雨林的面积将显著增加。但是有些地区降雨的减少也可能加速季雨林和干旱森林向热带稀树草原(savana)的转变。此外,从对环境变化的适应性来看,热带森林比温带森林更娇气一些,它的生长与水分的可利用性和季节性关系更为密切,所以热带森林在其干旱的边缘地带被草地或稀树草原的吞食以及周围村落等人为活动等影响下,可能会变得
比较脆弱。全球气候变暖的模式表明:湿热带区域的平均气温上升比中、高纬度地区要小,一般只有1~2℃,但降雨量可能增加较多,降雨过多,土壤积水,就要限制湿热带许多森林的生长。此外,不按季节的降雨,会使大多数树木不落叶,地面的枯枝落叶层不能形成,节肢动物,如蜈蚣、甲虫等因缺乏栖息生境和食物而大量减少,由此影响到生物链上的一系列物种,进而影响整个森林生态系统的物质流、能量流,使原本复杂多样的森林生态系统失稳、简单化,直至构成一个更为脆弱的新平衡体系。此外,随全球变暖而增加的热带风暴对热带森林的结构和组成以及分布也将产生重大的影响。
(2)温带森林:温带森林是受人类活动干扰最大的森林,地球上现存的温带森林几乎都成片断化分布,因此,未来气候变化对温带森林的影响是巨大的。一般认为,随着全球气候变暖,温带将向极地方向扩展,而温带森林也将侵入到当前北方森林地带,而在其南界则将被亚热带或热带森林所取代,同时由于温带内陆地区将受到频繁的夏季干旱的影响,从而导致温带森林景观向草原和荒漠景观的转变。因此,温带森林面积的扩张或缩小主要取决于其侵入到北方森林的所得和转化为热带或亚热带森林及草原的所失。目前大部分模拟预测都认为温带森林面积将减少[13、15~17]。此外,由于温度的升高及夏季干旱频度和强度的增加,火干扰可能对未来气候变化下温带森林的变化起着决定作用。
(3)北方森林:北方森林被认为是目前地球上最为年轻的森林生态系统,还处于不断地形成和发育之中,易于受到各种外部因素的干扰。而在未来的气候变化中,由于高纬度地区的增温幅度远比低纬度地区的增温幅度大,因此,目前的研究基本一致地认为气候变化对北方森林的影响要比对热带和温带森林的影响大得多,而且其面积将大大减少[13、15、17]。
3全球气候变化对森林生产力的影响
森林生产力是衡量树木生长状况和生态系统功能的主要指标之一。大气中co2浓度上升及由此而引起的气候变化被认为将改变森林的生产力。这主要表现在co2浓度升高的直接作用和气候变化的间接作用两个方面。一般认为,co2浓度上升对植物将起着“肥效”作用。因为,在植物的光合作用过程中,co2作为植物生长所必须的资源,其浓度的增加有利于植物通过光合作用将其转化为可利用的化学物质,从而促进植物和生态系统的生长和发育。目前,大部分在人工控制环境下的模拟实验结果也表明co2浓度上升将使植物生长的速度加快从而对植物生产力和生物量的增加起着促进作用,尤其是对c3类植物其增加的程度可能更大[19~24]。但是,并不是所有的植物都对co2浓度升高表现出一定的敏感性,也有一些研究表明:即使在高水平营养供给下,同样还有许多物种对co2浓度的升高没有反应[25~27]。此外,co2浓度升高对植物的影响根据其所在的生物群区、光合作用方式和生长形式的不同而存在着较大的差异。wisley[28]分析了目前的有关研究发现:来自热带和温带生物群区的植物比来自极地生物群区的植物对co2升高的响应大;来自温带森林的物种比来自温带草原的物种对co2的响应大;落叶树比常绿树对co2的升高更为敏感。简言之,生长速率快的物种比生长速率慢的物种对co2升高的响应更大[28~29]。然而需要指出的是所有这些实验几乎都是在人工气室中的盆栽实验,其实验时间相对较短(从数天到几年),而且有充足的养分和水分供给。此外,对于那些生长在野外的植物如何受co2浓度升高的长期影响还不是很清楚,尤其是有关木本植物影响的研究在盆栽实验中往往选择幼苗作为对象,而其成熟个体所受的影响是否与其幼苗一样也不清楚[29]。一般认为,co2浓度升高对森林生产力和生物量的增加在短期内能起到促进作用,但是不能保证其长期持续地增加[27],因为,在竞争环境中生长的树木对co2升高的反应常常表现出比单个生长的树木的反应要小[30],而森林物种组成的长期变化也能间接地影响森林生产力[20]。此外,co2浓度的升高将使植物叶片和冠层的温度增加以及气孔传导率下降[21、31、32],从而使植物受到热量的胁迫,使其生长被抑制。co2所引起的温度升高似乎对植物的生长又将进一步产生负面作用,因为大气环流模型对气候的预测结果认为晚上的增温幅度将比白天要高,这样就可能使植物在晚上的暗呼吸作用加大,从而白白“耗费”大部分初级生产力;其次,温度的升高将增加土壤水分蒸发量,导致土壤水分下降,从而可能引起植物的“生理干旱”,限制植物的光合作用和生长速度[28];此外,温度的升高还会增加土壤微生物的活性,加速有机质的分解速率和其它物质循环,改变土壤中的碳氮比,使植物的生长受到氮素缺乏的制约[22、33~35]。因此,要准确评估
co2浓度上升对森林生产力和生物量的影响还存在很大的困难,这不仅需要综合考虑各个影响因素,而且也要求我们进行长期的野外观测和实验。
除受上述各种因素影响外,森林生产力和生物量也受到气候因素(温度和降雨)的强烈影响。由于生产力与气候(水热因子)间存在着一定的关系,因此,人们常用气候模型(如miami模型、筑后模型等)估算大尺度生产力。对于未来气候变化对生产力的影响也常利用大气环流模型(gcms)对未来气候预测的结果通过各种气候模型来模拟,然后与当前气候情形下所模拟的结果相比较[36、37]。由于不同的gcm对未来气候预测的结果不同,因此对生产力变化的预测也表现出一定的差异。此外,气候变化对森林生产力影响的预测仅仅考虑气候与生产力的线性平衡关系,而没有考虑其它因素的影响;在预测过程中假定森林植被的分布不随气候的变化而发生改变;预测中所选用的气候因子是其年平均的年际变化,而没有考虑其季节变化。所以,其预测的结果并不能准确地反映出未来的实际情况。
4存在的问题及建议
前面论述了气候变化对森林生态系统物种的组成和结构、物种和森林类型分布以及系统生产力的可能影响。但是需要指出的是,当前有关气候变化对森林生态系统影响的研究还存在很多的不足之处,主要体现在以下几点:
(1)对温室气体所引起的气候变化的预测存在着严重的局限性:首先,大气环流模型(gcms)对未来气候情形的预测通常采用大网格(50×50经纬网格或更大)模拟,从而降低了对气候变化预测的准确性(尤其是对一些特殊区域),因此,这往往制约了人们对气候变化影响的评估;其次,这些模型本身极大地简化了控制气候的复杂的物理过程,其结果是使得这些模型在区域气候变化的预测上常常不一致,因此,其预测的气候情形很难说是未来气候的预言[38]。
(2)仅考虑气候因素的影响而忽略了其它环境因子的作用:目前大多数有关气候变化对森林生态系统潜在影响的预测都是根据一个假设,即气候(温度和水分)对树木物种的分布、森林类型以及生物群区和森林生态系统过程发挥最主要的限制作用,是控制树木物种和森林类型分布的惟一因素。这意味着在现有的模拟预测研究中是利用当前树木(或森林)分布与气候间的相关性来预测其未来分布的变化。基于这一假设,大多数预测结果表明:树木物种及森林的分布将发生很大的变化,而且这些变化也许与显著的树木死亡、森林下降和森林覆盖的丧失相关。然而,制约树木和森林分布的气候因子间的相关性可能将随气候变化而改变。在所预测的未来气候变化情形下,冬季尤其是在北方将增温快,因此,对未来气候增温的趋势而简单地引起现有气候带北移的假设是不合理的。所以,尽管这些模型对当前气候—植被间关系的模拟与实际相当吻合,但对未来气候变化情形下物种与森林的预测则不一定适用。此外,除气候因素外,树木和森林的分布还受到一些区域性环境因子(如土壤类型、质地、深度和组成、水分的可利用性、坡度、坡向、海拔及现有物种的组成等)的影响。尽管某一地方的气候对一些树木和森林比较适宜,但是区域性环境因子可能限制其在该地的分布。综上所述,仅仅从气候因素的变化来预测未来树木和森林的分布有其局限性和主观性。
(3)现有气候变化对树木和森林生态系统影响的研究常集中在单个物种或是把各个森林类型作为一个整体,忽略了不同物种之间的竞争机制。众所周知,自然界不同的物种都是互相影响互相依存的,每一个物种通过对资源的竞争占据着生态系统内相关的时间和空间位置,即每个物种有其独自的生态位(niche)。生态位的概念又可分为基本生态位(fundamentalniche)和实际生态位(realizedniche)。基本生态位是指物种在理论上所能占据的最大生态位空间位置,实际生态位是指理论生态位和物种竞争作用的结果,即物种在生态系统中实际占据的生态位空间。但是物种的生态位并非一成不变。由于每个物种对气候变化的反应不同,当一个物种暴露在新的气候条件下,往往可能改变其原有的竞争组合,而与其他物种形成新的竞争关系。因此随着气候的变化,实际生态位也将随着不同物种竞争组合的变化而发生改变。而生态系统的演替和发展正是这种不同物种间相互竞争作用的结果。由此可见,物种间的竞争在生态过程中起着重要的作用。但是现有气候变化模拟的预测却认为:只要某地气候条件没有限制,那么相关的树木就可以在该地分布。这往往混淆了基本生态位和实际生态位间的概念,也就是说这些预测缺乏对物种竞争的了解,因此,它们很难真实地反映未来树木和森林的分布状况。当然,有一些模型也能很好地反映出物种的竞争关系,如林分模型(standmodelorgapmodel),但是由于其模拟的尺度较小(常小于1h
m2),因而在放大到区域和全球尺度上时容易出现偏差。
(4)关于物种迁移的评估:由于现有模型的预测只考虑气候因素,认为气候与物种和森林之间存在着一种平衡关系,因此其结果认为气候变化能立即导致物种和森林的位移。然而,实际上物种对气候的变化往往有一定的耐性,其迁移在时间尺度上常常表现出滞后于气候变化的速率,这种滞后的时间尺度可达一、二百年甚至
更长[18]。因此,物种的迁移与气候的变化是非平衡的。此外,物种对气候变化的适应还受其迁移能力、迁移速率和地形及地貌的影响。与全新世气候变化对物种迁移的影响相比,未来气候变化对物种的影响更大,因为受人类活动的影响,自然景观已经发生了很大的变化,而景观的破碎化已经成为物种迁移的严重障碍。因此,即使一些地方的气候适于物种的生存,但可能因自然景观的隔离而使物种不能到达,从而可能造成一些物种的灭绝。但是当前的预测模拟却很少或者没有考虑物种的耐性、迁移能力、迁移速率以及迁移障碍等因素对物种的影响。
(5)没有考虑森林变化对气候变化的反馈作用及其进一步对森林的影响:森林与气候之间通过陆地表面与大气间的物质、能量和水分的相互交换而互为
影响[39~41]。气候变化对森林的影响是多方面的,包括对森林生产力和生物量、森林的物种组成和结构、森林的分布、森林的生物地球化学循环和森林的水分平衡等,而森林的这些变化可能对气候产生一定的反馈作用。首先,森林碳循环的改变,可能使森林成为大气中co2的源或汇,造成大气中co2浓度的升高或降低,从而进一步加强或削弱全球变暖趋势;其次,森林结构和分布的变化将改变地表原有的反射率和全球的水循环模式。所有这些将对气候的变化产生一定的影响,从而进一步影响到森林的结构和功能,因此,森林与气候间的相互作用是非常复杂的。所以,现在有关的模型预测研究中为了避免这种复杂的关系,往往很少考虑到气候变化所引起的森林变化对气候的反馈作用。
(6)缺乏对极端气候事件的考虑:目前有关气候变化对森林生态系统影响的预测所采用的气候指标都是年平均的变化,而很少或没有考虑其季节变化和极端气候事件。但是,未来全球气候变暖却可能会使极端高温和寒冷的频度和强度加大以及气候的季节波动更为明显[42],而极端高温或低温对很多物种来说可能是致命的。气候变化的另一个间接结果就是可能使极端灾害(如火灾、虫灾、干旱、飓风和热带风暴等)的发生频率和强度增加。例如,夏季的高温和干旱条件使火灾发生的可能性增加;高温和高湿则将有利于一些有害昆虫的生长繁育;海温的升高也为飓风和热带风暴的发生提供了有利的条件。很多科学家认为极端气候事件为人类生存环境带来的危害将更加严重[42~43]。极端灾害的增加将对森林景观造成严重的威胁。火灾和虫灾的频繁发生将对温带森林景观的演替和发展造成严重的干扰和破坏,导致出现一些偏途演替群落,甚至造成森林景观的消失;而飓风和热带风暴对于热带雨林来说其破坏力是巨大的,它们对雨林生态系统结构的改变往往起着决定性作用。然而,现在模型预测的研究却很难对这些极端气候事件作出评估。
此外,物种的进化以及人类活动在森林对未来气候变化的适应中也起着重要的作用。以上对当前有关气候变化对森林影响模拟预测研究工作进行了一些论述。虽然现有的模型研究还存在一定的缺陷,但是我们并不能因此而放弃对气候变化有关影响的研究。然而,为了更准确地预测未来气候变化对森林生态系统的影响,在提高对未来气候变化格局预测精度和准确度的同时,必须加强对森林的结构和动态、物质和能量的交换过程、生物地球化学循环及其它有关的生态过程进行详尽的研究。因此,要求我们设计一些样地进行长期的观测,尤其是对不同生态系统类型间过渡区各种变化的研究。而样地的设计应力求做到包括多种空间尺度和类型,以保证其时间上、空间上和气候梯度上的连续性,从而使获取的数据能为模型的设计和尺度的转换提供基本的信息。如90年代初期国际地圈—生物圈计划(igbp)开始实施的全球变化与陆地生态系统(gcte)项目已开始注重在各种尺度上对各生态过程的研究,它们在全球各个气候带上选取典型样带,以保证数据的代表性。此外,在模型设计中,各个参数的选择要尽可能地反映自然界的真实情况。虽然现在各类模型都存在一定的缺陷,但它们也有各自的优点,如何使它们扬长避短,发挥各自的优势,也是当前亟待解决的问题。因此,各类模型的相互结合、相互渗透也是当前更为准确地预测未来气候变化对森林影响的趋势[44、45]。
气候变化带来的好处范文
1安宁河谷地域性气候的特征
1.1河谷概况安宁河全长326km,流域面积11150km2,随横断山脉呈南北流向。安宁河发源于冕宁县东小相岭记牌山,有两源,东源称“柯别河”源于拖乌乡小相岭中段海拔4470米的山峰,西源“北基河”源于四川省甘孜州九龙县海拔5267m的万年雪山,两源在拖乌乡汇合后称“安宁河”。成域后,安宁河先后流经凉山州的冕宁县、西昌市、德昌县和攀枝花市的米易县,在米易县与盐边县两县交界处转向西南,与雅砻江汇合,注入金沙江上游,是长江上游的重要水系之一。安宁河谷系形状略似条带,形成典型的羽状水系,河谷气候呈现亚热带气候的特征。河谷主要沿南北走向深度断裂发育,是一典型的地堑谷。安宁河谷中段,河面比较宽阔,流速平缓,河谷东部有小相岭、螺髻山,西部有磨盘山、牦牛山,走向大致平行,形成很宽的槽形谷地,经长期侵蚀堆积,形成宽阔的阶地与河滩。在安宁河谷上段,以山地、宽谷为主,间有盆地,阡陌纵横。
1.2地域性气候特征分析
1.2.1气温特征昼夜气温变化:安宁河谷位于云贵高原东侧,由于高原地区的空气稀薄、干燥少云,使白天地面接收大量的太阳辐射能,近地面层的气温上升迅速,而晚上地面散热极快,地面气温急剧下降。因此,一天当中的最高和最低气温之差较大,白天烈日当空,晚间和清晨气温较低。季节气温变化:远离安宁河谷的两侧山地为干湿季分明的西南季风气候,除干湿季明显外,其余季节气温变化均表现出不明显的特征。河谷流域属亚热带季风气候,在此流域的大部分地区,出现典型特征的四季不分明、冬暖夏凉的特征。垂直方向气温变化:由于受地理纬度和地貌的影响,气候的地带性和垂直方向变化同样明显。在河谷流域则为垂直分布的山地气候,气温垂直变化明显,同一地区山上阴湿而气温低,接近河谷地区气温高,往往山头白雪,山下绿茵,有“一山分四季,十里不同天”之说。由于地壳的强烈上升和河流的迅速下切,致使山脉连绵,地表此起彼伏。由于河谷构造特征,使得大气气流的局部气温高出当地0.5~1.0℃,年均气温在12~20℃之间,凉爽宜人。河谷在德昌县、米易县显得深切,河床狭窄,水流湍急,年均气温在16~26℃之间。
1.2.2降雨差异特征受到纬度位置的影响,安宁河流域属于亚热带季风气候,由印度洋暖湿流气团和极地大陆气团交替控制,该地带冬春干燥少雨,夏秋高温多雨。对于安宁河流域两侧的高原山地,与河谷的大气环流综合以后,形成高原山地气候。由于大气压低,空气中水分随着海拔高度的增加而递减,空气湿度降低,使大气随海拔的升高而越来越干燥。在夏秋季节,年平均降雨量1133mm,每年5~10月为雨季,降雨量占全年90%以上,多大雨、暴雨和夜雨。安宁河谷洪水大多出现在6~9月,夏季降雨量偏大,洪水发生的时间、历时和大小,与全球大气环流中此地处于副热带高压带、受高空西风大气环流、西南季风等影响因素相关。在安宁河谷海拔较低的地区,如西昌市、德昌县、米易县等地,6~10月降水集中,暴雨多,强度大,季节性降水差异显著。但近年来气候有所变化,表现在降水量方面,冬春与夏秋的季节性降水悬殊有所减小。笔者认为,这可能与10余年来“天保工程”的实施、附近溪洛渡大型水库以及安宁河流域梯级水库建设、安宁河谷城镇化建设这3个因素直接相关。安宁河谷中段季节性降水差异(p)与时间(t)的变化趋势估值图,如下:
1.2.3日照特征大气气流的速度和方向在交汇处、梳妆台及其上游地段发生突然变化。在泸沽镇先锋村、五一村一带气流平缓,方向东南,流经梳妆台处受南山营山麓的阻挡,大气气流形成局部高压、副高压,气流速度出现短暂性减缓(当地村民称之为“无风铺子”“曾经是随军宿营的皇公主梳头、盥洗之处”,是为安宁河谷流域的海拔变化在1000~4500m之间,如此大的海拔变化,是影响河谷流域日照时间长短的一个重要因素。冬春半年日照充足,夏秋半年日照少,年日照为2000~2600小时。安宁河流域南段河谷的热量资源最为丰富,光照时间与强度,明显优于北段。正因为气温宜人、阳光辐射充足,丰富的日照加上昼夜悬殊的气温,造成了安宁河谷流域物产丰富,农作物光合作用对CO2的利用率高,自身呼吸作用消耗的有机物少,这“一多一少”是安宁河谷的粮食、蔬菜、果品的含糖量偏高的主要原因。安宁河谷流域土地肥沃,在海拔、大气环流的影响下日照时间长,热量充足,物产丰富,被誉为“川西南的粮仓”,是凉山州最重要的农业区。
1.3植被引起的空气湿度与积温变化特征安宁河谷植被覆盖率高,自1998年代以来,国家“长江中上游天然林保护工程”的实施,局部河谷流域的生态植被恢复比较快,当年植下的杉树苗、日本松苗等速生树种,如今大都生长到5~7m高,郁郁葱葱,生机盎然。植被的恢复给安宁河谷地域性气候带来的变化是明显的,突出表现在:空气湿度增加,积温变化不明显。印度洋热带季风达到河谷,大气中的水分被植被吸收了一部分,河谷地段的空气湿度增加;河谷流域的大气气流速度减缓,风沙现象减弱;四季分明的气候现象出现不鲜明趋向,据2008年以来的局部记录,冬季的“干风天”时间缩短了10~20天。
1.4梳妆台地域性气候考证在泸沽镇地段,由于安宁河与泸沽河两河交汇,且在南山营(当地地名)山麓面前受阻,长约550m的安宁河河床显得狭窄,最窄处约11m,平均宽度23m。因此,安宁河在径流量不变的条件下流速加剧,同时造成交汇处上游的梳妆台地段河床抬升,水流湍急。“梳妆台”名称由来之一说)。在两河交汇处形成气流高压而速度加剧,在两河交汇后气流的高压释放,速度突然加剧,方向由南折转,偏西环流,再随河谷走向正南方,且气流速度回归正常。
2地域性气候对民族习俗文化的影响
在安宁河流域居住生活着汉、彝、回、蒙、藏、傈僳等20余个民族,其地域性气候影响着当地的生产建设和生活行为,长期的生产与生活行为就逐步形成了当地住民的习俗文化,形成了地域性民族心理特征。
2.1地域性气候生成了大量的气象谚语气象谚语是当地住民在长期的生产与生活实践中,积累的认识自然的经验,构成了民族文化的一部分内容。这些气象谚语经过长期的实践观察和修订,概括成了简明、动听、易记的气象谚语,在住民中广泛流传下来。例如,动物相关类气象谚语——鹰飞天晴,燕飞雨淋。该谚语反映出与地域性气候相关的原理是:岩鹰和雨燕都有感知大气压、空气流速的能力。能见度大,高空大气压小,气流活动平缓,这有利于岩鹰飞翔;低空大气压高则空气湿度低。根据气象学原理,这表明:近一两天内没有降雨的可能性。而雨燕的食物主要是飞行昆虫,当大气压降低,空气湿度大,小虫子就飞不高、飞不快,这正好是雨燕捉拿小虫子的好时机,于是飞临低空捕食。如此的“大气压降低,空气湿度大”,就预示着很快就要下雨了。当地住民的理解是:岩鹰是安宁河谷流域常见的一种留鸟,在上空盘旋,必然是天高云淡,岩鹰飞过天空,天晴继续;雨燕是安宁河谷流域的候鸟,在农历节气秋分时节,雨燕飞离北方,秋冬时节到达安宁河谷流域地区,如雨燕在低空飞翔,则很快就要下雨了。
2.2地域性气候对行为心理的影响安宁河谷属亚热带季风气候,该流域的大部分区域冬暖夏凉,日照长,热量资源丰富,四季区分不明显,多为干湿季分明的西南季风气候。河谷两侧为垂直分布的山地气候。其中南段河谷热量资源丰富,雨季长、雨量多,全年为农耕期。这样特别的地域性气候条件,形成了当地住民的生活行为习惯。——在行为取向上,人们的生活节奏放慢,按照太阳运行规律,“日出而作,日落而息”,活动行为并不追求速度;——在心理取向上,与人、遇事显得心理宽容,在面临生活利益纷争时,人们的心理是“大家都能过得去”,矛盾就自行化解;——在利益取向上,心理悠然自得,如果价值太低,“不做就作罢了”,一般不与人过多地计较、论争;——在季节规律上,半年劳作,半年休闲。在冬季,劳作基本停止,人们喜爱聚集一起,到房外墙根处晒太阳、闲谈,享受融融的冬日阳光等等。究其原因,这与安宁河谷流域地域性气候条件优越,气温适宜,日照时间长,光热资源丰富直接相关,使得物种多样、物产丰富、物质充裕度高。由于这些因素,人们生存所需要的物质基础比较容易得到实现,心理满足感强,用不着过多地、过度地去争取。
2.3地域性气候对彝族节日“火把节”的影响彝族火把节是所有彝族地区的传统节日,流行于云南、贵州、四川等彝族地区。白、纳西、拉祜等族也过这一节日。火把节是形式隆重、场面壮观、参与人数多、很富有浓郁民族特征的节日。火把节多在农历六月二十四或二十五日举行,节期三天。为什么火把节要定在这一时期?为什么如此隆重?一个重要原因是当地彝族住民的“日照追寻因素”(源于对火把节的由来的一种说法),生活在川西高原(包括安宁河谷流域)的彝族得益于这里长日照的晴朗天气,对于灿烂、暖融融的日照体验,怀有特别的追寻感,六月二十四与农历“夏至”相隔不远,是临近全年日照最长的时间。
2.4地域性气候与彝族服饰的关系安宁河谷地域性气候与彝族服饰的相关性,表现在:一是适应性强:要对付不良气候条件,适应在安宁河谷的强烈日照、紫外线辐射、较强的河谷风等条件下生存。同时,又由于河谷的昼夜温差大,最高气温在白天,夜间凌晨2:00左右气温最低,这需要一种穿戴行为便捷、既能生产劳动又方便休息饮食起居的通用服饰,才能更好地适应生产、生活。经过漫长时间的行为选择,这一通用服饰就成为了今天彝族同胞喜爱的、常年皆着的察尔瓦。二是服饰变化少:安宁河谷流域气候宜人,气温四季变化不大,所以彝族服饰的季节性不强,随季节而变化的样式不多。三是色泽鲜艳:这源于长期在地域性气候环境中形成的色彩心理背景有关。在彝族女子的服饰上,常常能看到有代表日、月、星等天象的图样;在阳光照射下,积云分布不均匀所反射出的鲜艳色泽、雨后低空大气含水量与阳光照射角度所形成的彩虹等,彝族住民以服饰图样、色泽予以了反映。同时,这与彝族文化传承的天文历法有关,彝族对天文气象的观测有比较久远的历史,以彝族的先祖创造的一套历法为代表,这是民族瑰宝的一部分。在妇女服饰中,古老的天文图像变成了美丽庄重、色彩鲜明装饰物。
气候变化带来的好处范文1篇11
关键词气候变化;时间偏好;不确定性;技术变迁
中图分类号F062文献标识码A
文章编号1002-2104(2012)11-0019-07doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.11.004
大量科学研究发现,人类的许多活动,如发电、交通运输、砍伐森林、工农业生产等都是温室气体的重要来源。由于许多温室气体包括二氧化碳可在大气中残留长达一个多世纪的时间,它对气候的影响具有极大的滞后性。即使温室气体排放量未来能逐步稳定下来,其对全球温度的影响也将是巨大的。因此,温室气体排放及其引致的气候变化、全球变暖等问题成为全球面临的共同挑战。由于气候变化与经济系统之间密切的内在联系,气候变化的经济学分析自然成为了众多经济学家的研究热点。
从经济学本质来看,气候变化问题主要涉及外部性。标准的外部性理论指出在确定性条件、完全竞争以及单一政府的前提下,可以通过征收庇古税、采取科斯提出的产权分配以及直接管制等手段加以解决。但全球气候变暖是在较大不确定性和市场失灵条件下的跨期国际间协调的集体行动问题,该问题涉及面广、跨度长,且更加复杂。
气候变化问题作为一项全球性挑战,同时存在明显的不均衡性。从温室气体排放量来看,发达国家与发展中国家对温室气体排放所承担的历史责任不同。发达国家现期排放量所占比重较大,而发展中国家的温室气体排放量将可能随着经济发展而大幅增长。从气候变化的未来影响来看,如不对温室气体加以控制,环境恶化问题会对各国产生深远的影响,其中发展中国家的情形更为糟糕。因为受到低收入和资本有限的约束,发展中国家要平衡增长与气候变化的关系面临着更大的挑战。因此,要遏制全球气候进一步变暖,发达国家与发展中国家的共同参与和合作是必需的。而要推行一种有效的国际合作机制,避免“搭便车”现象出现,就要在气候变暖的后果、各方的责任、激励机制等问题上达到共识。为形成有效可行的国际协定,所有国家必须了解减缓气候变化对于其增长、产业竞争力、安全、公共财政及环境的影响,尤其是减排成本对增长可能带来的冲击,减少其对各国尤其是发展中国家的增长前景的负面影响[1]。可见,气候变化的经济学研究进展对于各国制定可行的减排政策,促进气候政策的国际间协调,有效平衡经济增长与气候恶化提供了重要的理论依据。
1国外关于气候变化经济学分析的研究概述
从20世纪90年代起,经济学界就开始对是否要采取经济手段来减缓气候恶化、全球变暖展开了一系列讨论。他们通过建立不同的经济模型来比较减排成本和不采取减排措施气候变化对经济造成的损害,从而提出不同的政策结论和主张,形成了一些有代表性的、甚至针锋相对的几派观点。其中主要包括以前世界银行首席经济学家、英国首相经济顾问尼古拉斯·斯特恩(NicholasStern)为代表的“激进派”;以美国耶鲁大学经济学教授威廉·诺德豪斯(WilliamD.Nordhaus)和哈佛大学经济学教授马丁·魏茨曼(MartinL.Weitzman)为代表的相对“保守派”;以克拉克奖获得者、麻省理工学院经济学教授戴龙·阿西墨格鲁(DaronAcemoglu)为代表的学者引入了导向性技术变迁因素,得出更为系统的结论,估且称为“综合派”。
2006年10月,受英国政府的委托,由斯特恩主持的团队历经一年的调研时间,了一份关于全球气候变化的详实报告(TheEconomicsofClimateChange:TheSternReview,下文简称为Stern报告),全面阐述了气候变化对社会、经济、环境等带来的影响,引起了各界人士的高度关注。Stern报告围绕气候变化问题,运用经济增长理论框架采用成本—收益方法展开了详尽的经济学分析,系统剖析了气候变化与增长的关系,平衡减排成本与气候损害的政策决策,遏制气候变化的政策手段以及国际合作的开展等,得出了许多有益的结论。该报告最重要的主张是与不采取减排行动可能带来的未来损害相比,各国立即采取强有力的减排行动是必要的、合适的[2-3]。
Stern报告以后,引起了众多学者的批判与质疑,其中较为有影响的是威廉·诺德豪斯教授WilliamD.Nordhaus的研究。他对Stern报告的分析提出了强烈质疑,指出该报告提出的应立即采取有力减排措施的结论,很大程度上依赖于近似为零的时间贴现因子和特定的效用函数假设。如果根据当前的市场真实利率和储蓄水平而改变假设条件,则该报告较为激进的结论不再成立[4]。马丁·魏茨曼教授MartinL.Weitzman也对Stern报告较为激进的结论提出了质疑。他指出该结论主要依赖于低贴现率的假定以及分析过程中对难以量化的不确定性的忽略。如果对这两大因素重新加以考量,得出的气候政策主张将会明显不同[5]。美国经济学家肯尼斯·约瑟夫·阿罗KennethJ.Arrow也同样针对Stern报告中对未来远期进行近似于零的贴现因子的设定提出了质疑,但他仍基本认同该报告的主要结论,认为各国应迅速采取行动减少温室气体的排放,而不要甘冒气候变化可能带来的巨大的未来损害的风险[6]。
大多经济学家对气候变化问题的争论及其政策主张的分歧主要源于时间贴现因子的设定及对气候变化损害的不确定性的考量上,而对于技术进步对气候政策的内生性回应没有予以充分考虑。戴龙·阿西墨格鲁DaronAcemoglu等学者引入导向性技术变迁(directedtechnicalchange),从全新的视角分析了气候变化政策。他们在环境约束和有限资源条件下将内生的、导向性的技术进步引入到增长模型中,基于不同类型技术(清洁型技术和污染型技术)对环境政策的内生性回应,对不同环境政策的成本与收益进行分析。首先建立一个两部门(污染型投入品和清洁型投入品)的导向性技术进步模型,然后在污染投入品生产中引入可耗尽资源进行均衡分析,最后从单一经济扩展到两国模型;从而得出有关遏制气候灾难发生的政策类型,最优气候政策的结构及其对长期经济增长的影响,延迟实施环境管制的代价,生产污染型投入品是否使用可耗尽能源所带来的影响以及国际技术联系、国际贸易对国际间气候政策协调必要性的影响等重要结论。他们认为在两种投入品替代性强度不同的情况下,气候政策主张截然不同[7]。因此,该研究结论更加系统、全面,并对气候政策的国际协调提供了初步的理论依据。
可见,气候变化的经济学分析关注的焦点包括:用模型来刻画增长对温室气体排放的影响,对技术选择进行经济学分析和建模,计算碳的社会成本以及探讨碳税、市场机制及其它政策安排等方面。而分析的关键在于探讨如何平衡减排成本和不采取减排行动的风险的战略,即对采取不同环境政策所带来的遏制环境退化的收益以及减缓经济增长的成本两方面的权衡比较。因此,面对全球变暖的威胁,国际社会应当作出多大程度、多快的反应,是当前经济学家分析的首要问题。目前国外学者对于各国是否应立即采取大幅度的减排行动,仍存在较大分歧。通过梳理相关最新的研究成果,我们能厘清不同政策主张背后的原因以及当前研究存在的不足,为国际社会制定更合理的气候变化政策提供有力的理论基础,并为今后的研究指明方向。
2国外关于气候变化经济学分析的争论焦点
不同经济学家从各自的政治立场和价值观念出发,基于不同的假设条件、考量因素和模型设定,围绕气候变化问题进行系统的经济学分析,从而得出不尽相同的结论。总体来看,相关研究争论的主要焦点在于政策主张(包括减排目标、减排行动的快慢、减排的阶段性安排等)以及减排措施等方面,而政策结论存在分歧的主要原因在于时间贴现因子和特定效用函数的设定两大关键假设,对不确定性因素以及技术变迁因素的考量等方面。
2.1政策主张
Stern报告率先提出了较为激进的气候政策主张。报告中指出要遏制气候变化的恶劣影响,各国必须迅速采取有力的大幅度的减排措施。该报告收集了大量关于气候变化的影响及其经济成本的证据,并用不同的手段评估了成本和风险,并得出尽早采取有力行动的收益远远超出不行动的经济成本的重要结论。基于标准经济模型的结果,报告估计如果不采取减排行动,气候变化的整体成本和风险相当于每年全球GDP至少损失5%。如果将更大范围的风险和影响考虑进来,损失估计会上升到20%甚至更多。而从减少温室气体排放的成本来看,将大气中温室气体浓度稳定在450-550ppm二氧化碳等价物水平CO2e(当前水平为430ppm二氧化碳等价物,工业革命前仅为280ppm二氧化碳等价物),气候变化恶劣影响的风险会大幅降低,即意味着要在2050年前将温室气体排放量在目前水平上至少降低25%。如果当前立即采取有效减排措施,实现稳定温室气体浓度目标的成本可控制在每年全球GDP的1%左右。如果考虑到效率的提高以及控制环境污染的其它收益,成本还会有所降低。因此,尽管采取长期持续的措施来实施减排,控制气候变化的成本较高,但是从成本和收益的对比可看出立即采取有力的行为是十分必要的。
另一方面,根据该报告的测算,若对温室气体排放不加以控制,气候变化将会对增长和发展产生严重影响。据测算,如果当前不采取减排措施,大气中温室气体浓度在2035年可能会达到前工业时代水平的两倍,即全球平均气温至少升高2℃多。长期来看,气温甚至有50%的可能性会升高5℃。这无疑会对自然地理、人们的生产生活产生不可估量的影响。即使处在温和变暖的水平上,所有关于气候变化对各地区、部门影响的研究以及其对全球影响的经济模型估算,均表明气候变化将对全球产出、人类生活以及环境造成恶劣影响。显然,所有国家都会受到气候变化的影响,而最不发达国家和发展中国家受其影响最深,尽管它们前期排放的温室气体比重较小。由于气候变化是不可遏制的,各国只能尽可能在一定程度上减轻其对经济社会的影响,因此提高对气候变化的适应性至关重要,比如进行更有效的规划,培育更能抵抗气候变化的作物和推进基础设施建设等。
可见不论从成本—收益的对比,还是从对气候变化不加以遏制可能带来的未来损害程度来看,Stern报告都认为各国迅速采取强有力的减排行动势在必行,延迟行动的代价极大。
而该结论与许多早期的经济模型包括DICE模型(DynamicIntegratedmodelofClimateandtheEconomy)、RICE模型(RegionalIntegratedmodelofClimateandtheEconomy)等得出的结论大相径庭[8-10],大多经济模型均支持“气候政策斜坡理论”(climatepolicyramp)。Nordhaus认为采取渐进性的全球减排路径是最优的,即起初实施缓慢温和的减排政策,随后在中长期加大减排力度,减缓全球变暖的政策是逐渐紧缩的,最后将温室气体浓度稳定在650-700ppmCO2e水平上(这与Stern报告中设定的温室气体浓度的稳定目标450-550ppmCO2e水平相距甚远)[11-12]。其原因在于资本回报率的变化,目前回报率较高的投资主要在于有形的、技术和人力资本投资,而随着时间的推移,气候变化带来的损害预计将远超过产出,因而转向更为集约型的减排投资更加有效。实施减排的组合方式及时机则取决于成本、气候变化带来的损害程度等。相类似地,Weitzman也不赞同Stern报告较为激进的政策主张,认为减排并非一个紧急性的行动。
尽管许多批评者认为由于全球气候变化的成本和损害程度存在极大不确定性,而且这种成本和损害将发生在遥远的未来,因此Stern所倡导的迅速有力的温室气体减排行动是不成立的;但Arrow认为即使Stern报告中的假设条件存在缺陷,但报告的基本结论仍是合适的。他指出在进行气候变化的经济学分析时,要特别注意以下两方面:温室气体排放的影响通常是不可逆的,且在大气中存留的时间长达数万年;气候变化问题具有全球范围的外部性。因此,现期进行大幅减排与当前不采取行动而遭受可能的风险和损害相比较是福利改进的。
Acemoglu等学者通过引入导向性技术变迁的视角,设立两部门模型,得出当清洁型投入品和污染型投入品的替代性强度不同时,气候政策也随之变化的结论。他们认为当清洁型投入品和污染型投入品有较强替代性时,只要对污染型投入品的生产征收暂时性的碳税(或对清洁部门补贴)就可实现经济的可持续长期增长,这一结论比Nordhaus更加乐观;当两部门的替代性不够高时,与Stern的观点类似,要避免气候灾难需要永久性的政策干预;但当两部门生产的投入品是互补品时,要阻止气候持续恶化的发生必须以牺牲经济长期增长为代价。同时Acemoglu等也认同Stern报告中,延迟政策干预的代价十分昂贵的观点。他们指出政策反应速度越快,低速增长的转换期就越短,但代价高昂的原因不仅是由于直接的环境损害(与Stern报告类似),更重要是因为政策干预的延迟进一步扩大了清洁型和污染型两部门间的差距,延缓了从污染型技术导向清洁型技术的转变。
2.2减排措施
在减缓气候变化的措施手段方面,不同学者也有不尽相同的主张。Stern报告提倡全面、多种减排手段并用,并对气候变化的国际合作协议框架的主要内容进行了阐述。
Stern报告指出由于温室气体主要来源于能源消耗、
①贴现(discount)包含两个相关但易混淆的概念,其一指货物贴现率,即衡量不同时点上货物的相对价格,又称作资本实际回报率、实际利率或资本的机会成本;其二指随时间推移不同家户或不同代人经济福利的相对权重,又称为时间偏好或时间贴现因子。本文提到的贴现率主要指后者。
农业和森林砍伐,因此有效的减排治理也应从这三大主要领域着手。首先,要减少能源消耗引起的温室气体排放可通过提高能源利用效率,改变需求以及推广清洁能源、电力、交通运输技术来实现,这需要各国共同采取有力而审慎的政策手段来进行有效激励。为实现大气中温室气体浓度的稳定目标,全球电力部门需要在2050年以前去二氧化碳化率达到至少60%,运输部门同样需要进行温室气体的减排处理。即使可再生能源能广泛地推广应用,预计到2050年化石燃料仍然将占据全球能源供应的一半以上,因而碳捕获和碳储存的广泛应用显得十分必要。其次,非能源消耗,如森林砍伐、工农业环节等引起的温室气体排放的减排也同样重要。对于许多相关节能减排技术的开发和应用,私人部门起到主要作用,而这需要清晰、长期可靠的市场结构和激励政策。有效的政策选择主要包括三大方面:通过碳税、基于产权分配的贸易或管制手段进行碳的合理定价;推行鼓励低碳技术创新和应用的政策;采取措施减少影响能源效率的壁垒,并通过教育宣传手段告知大众应对气候变化的方式,通过信息交流、讨论和教育手段来改变人们的偏好和行为。
同时,气候变化作为一个全球性问题,各国应作出集体回应,应对气候变化的国际性合作应基于各国对长期目标设定和行动协议框架的共识。《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》为国际性合作奠定了一定基础,但各国间仍需对气候变化的长期目标达成国际性共识,并形成更积极的合作协议框架。该框架主要包括以下几方面:①碳排放交易,扩大全球性碳排放交易是一种实现减排的有效手段,同时能为发展中国家向低碳发展转型提供资助;②技术合作,通过非正式的协调和正式协议均能提高全球创新投资的有效性,产品标准的国际性合作也是提高能源效率的重要手段;③减少森林砍伐,由于森林砍伐导致的温室气体排放比运输部门更多,管制森林砍伐是减少温室气体排放的高效手段,应推行大规模的国际性试点计划来探讨有效的管制手段。④提高适应能力,由于最不发达国家受气候变化的影响最大,发达国家应遵守承诺通过海外发展援助基金为这些国家提供资助,加深他们对气候变化影响的认识,并资助那些更抗洪涝灾害的新作物物种等研究。
尽管Nordhaus对于Stern报告激进的政策主张持怀疑态度,但他仍肯定了Stern报告的主要贡献在于选择气候变化政策时综合考虑了经济目标和环境目标,从原则上纠正了《京都议定书》的致命缺陷。对于该报告中提及的多种减排手段,他更侧重于提倡征收碳税的手段。他认为,与总量管制以及《京都议定书》中减排机制安排等数量导向性的手段相比,运用价格导向机制,提高碳排放定价,建立透明可比的全球性碳价信号(碳税等),对于温室气体排放的社会成本内部化以及激励低碳技术的研发十分关键。
Acemoglu等人的研究发现,最优的减排手段包括碳税和对清洁型投入品的研发补贴两部分,因为仅仅依靠碳税来减少碳排放并影响研究投入的方向,会导致过度的扭曲,因此碳税的过度使用是可以避免的。他们通过数值较准,在合理的参数设定以及两种投入品间的替代率足够高时,进一步验证了通过有效的减排措施迅速将技术进步导向清洁技术是最优的,而且最优的气候政策不会减缓经济的长期增长的结论。这一研究对于有些学者关于征收碳税会产生过度扭曲,并对经济增长产生负面影响的观点给予了有力的回应。
此外,他们将一国模型扩展为两国模型,研究发现当世界范围内仅存在国际技术联系而无国际贸易发生时,且两部门投入品间是高度可替代性的,仅仅发达国家(北方)实施环境管制就足以遏制气候灾难的发生。但在自由贸易条件下,若没有全球政策协调,发展中国家(南方)将沦为“污染天堂”,从而导致气候的加速恶化。这无疑为世界各国进行气候变化政策的积极合作与协调提供了有力的理论依据。
2.3贴现率和效用函数的假设
在假设条件方面,Stern报告运用R—K—C最优经济增长模型,分析社会决策者最大化无限期内贴现后的消费效用,即社会福利函数的经济路径选择。在该分析框架下,Stern报告设定了近似为零的贴现率和效用函数中的消费边际效用不变弹性,并充分反映了英国当局“政府大厦”功利主义(GovernmentHouseutilitarianism)色彩,作为全世界的社会计划者,决定着全球应对气候变暖风险的方式。而这种分析用于指导各国家进行气候变化磋商谈判显然不太合适。事实上,各国在进行商讨温室气体减排和责任分摊的磋商谈判过程中,会充分权衡自我收益以及减排投资与其它投资的收益比较。
显然,Stern报告激进结论与其它研究的分歧主要源于贴现率①的假设。零贴现率意味着无限远期的未来世代的经济福利与当代人同等对待;而正贴现率指未来世代的福利与当代人福利相对是缩减的(discounted)。时间偏好无疑是气候变化的经济学分析的焦点问题。Stern报告认为设定正贴现率意味着忽略遥远未来的巨大成本,在此假设前提下进行长期决策是不可靠的,因而将实际时间贴现因子设定为每年0.1%。近似为零的时间贴现因子实际上代表着基本的伦理道德标准所提倡的代际中立(intergenerationalneutrality),同样是英国政策功利主义传统的体现。而Nordhaus指出零贴现率使得分析气候变化问题时将大多发生在遥远未来的气候变暖损害的贴现值夸大,现期决定对于未来不确定性事件变得更为敏感,从而导致牺牲现期较多的收入(消费)以小幅度地增加未来收入(消费)。从伦理学出发,对代际间时间偏好的设定也有不同的观点,比如Rawlsian(minimax)welfarefunction劳斯福利函数等,而该报告对其它可能的选择并未加以提及和比较。
同时Nordhaus对于Stern报告中设定的对数效用函数及消费边际效用不变弹性,即不变相对风险规避系数(弹性设为1)也提出了质疑。在有限时期内,人们等量的消费可视作为拥有相同的福利水平,但研究气候变化问题时我们考虑的是无限远期,不同代人的消费效用存在着极大不确定性。未来世代的各种偏好,比如不同消费的效用水平,与老一代人消费的差别,对不同消费(物质或精神追求)的不同偏好等,为我们建模分析气候变化政策提出了巨大的挑战。
Nordhaus进而指出Stern报告中贴现率和效用函数的两大假设与现实市场利率水平是严重脱节的。从资本实际回报率角度来看,在最优增长模型框架中,该实际回报率是内生决定于时间贴现因子,消费边际效用弹性和人均产出增长率的。根据Stern报告的相关假定(人均产出长期增长率1.3%),实际利率的均衡水平仅为每年1.4%,与现实实际利率水平不太匹配,相应的全球最优净储蓄率也为现实水平的两倍。事实上,减排决定是基于当前减排边际消费成本与未来减少的气候变化损害的贴现后的边际消费收益的平衡作出的,其中资本实际回报率起着关键作用,但该报告对这种内在联系也并未考虑。
为进一步证实Stern报告两大关键假设的不合理性,Nordhaus通过不同的贴现率和消费弹性设定通过DICE模型进行了校准,证实了Stern报告所得出的激进结论主要依赖于贴现率和消费弹性两大关键假定,进而通过资本实际回报率来产生影响的。其它学者运用模型进行校准的结果也较为类似。例如PAGE模型的发明者ChrisHope根据他的假定条件和贴现因子,模型得出的碳平均社会成本为$43/t(Stern报告测算出的碳社会成本为$350/t),而将0.1%的贴现率带入PAGE模型后,碳成本便提高到$364/t[13-14]。Mityakov运用另外一个关于气候变暖的校准模型,发现Stern报告关于贴现率的假定使得气候变暖损害的现值夸大了8-16倍[15]。
Arrow同样对Stern报告中贴现率的设定提出了质疑,但其观点略有不同。他认为对成本—收益进行估算时,要适当地权衡未来影响与现期影响间的关系,其中时间偏好是关键因素。他同样也指出Stern报告中所采用的近似为零的贴现因子与现实观察到的储蓄率和利率水平不太匹配,但他利用Stern报告中的成本、收益方面的数据,将边际消费弹性设定为2(与当前大多经验证据一致),发现只要时间贴现因子低于8.5%,减排取得的收益(相当于避免气候变化的损害)都会超过气候变化的成本。因此他认为支持立即进行强有力的减排措施以控制二氧化碳(及其等价物)水平的结论对时间贴现因子的取值并不敏感。实际上,贴现因子和边际消费弹性两大假设是通过共同影响资本实际回报率来起作用的,因此,他的观点与Nordhaus的质疑并无矛盾。
2.4不确定性的考量
由于气候变化损害发生在未来远期,而且存在极大不确定性。Weitzman指出Stern报告的激进主张主要源于低贴现率的假定以及未充分考虑不确定性。同时他认为对气候变化问题进行贴现还存在很多未解决的问题;关于气候变化政策的研究没有充分考虑到小概率的气候变暖损害的影响,而收集更多关于具有厚尾型概率分布的不确定性的信息,对结构性参数不确定性进行更好的量化是当前研究的首要问题。因此他认为将遏制气候变暖问题简单地概念化成一种最优的消费平滑(consumptionsmoothing),相当于购买保险来抵消一种小概率的可能发生的大灾难的行为是不妥当的,要将气候变化的不确定性正式纳入分析框架进行考虑。
Arrow也同样指出对减排收益和气候变化的成本进行估算时,要考虑到气候变化恶劣影响的不确定性及体现风险规避倾向的行为(偏好)影响,尤其是对不确定的未来损害的态度。因此,对气候变化的未来损害的不确定性进行更精准的刻画和模拟,将有效弥补当前大多研究气候变化经济模型的不足,更准确地拟合出气候变化与增长的动态变化,为气候政策的设定与协调提供更切实有力的依据。
3研究述评与展望
气候变化政策研究是一个十分复杂的问题,其假设条件的设定,各国利益的平衡,效用函数的设定、科学数据的处理、模型的选取与运用、遏制气候变暖政策的未来成本和收益的确定、未来学习与技术进步的前景等方面都会影响决策结果。因此单凭某一个经济模型或相关设定,不可能制定出客观合理的全球气候变化政策,而需要对不同的情境、假定条件和模型设定进行比较和稳健性分析,尽可能较全面地反映气候变化问题的本质。
当前国外关于气候变化的政策主张争论的核心问题主要在于时间贴现因子和效用函数的设定、对未来损害不确定性的处理以及内生的导向性技术变迁等(见表1)。
时间偏好的高低直接反映人们对当前世代福利与未来世代福利的权衡,低时间贴现因子的设定使得无限远期不确定性的气候变化的损害被无限扩大,从而得出Stern报告中较为激进的结论:立即进行更加广泛且及时的干预是必要的,而且这些干预必须长期存在,从而会减缓经济的长期增长。但以Nordhaus为代表的其它经济学家对其近似为零的时间贴现因子提出了质疑,指出Stern报告中关于时间贴现因子以及消费边际效用弹性(弹性为1)的设定得出的均衡利率水平与实际市场利率极不相符,从而动摇了结论的可靠性。Nordhaus的分析得出了较为乐观的结论:有限度的、渐进式的干预政策是必要的,而且最优的管制政策对经济长期增长减缓的影响有限。Arrow虽然支持Stern报告中要立即采取大幅减排行动的结论,但在模型验证中仍修正了消费边际效用弹性的假设,以保证资本回报率与现实水平相一致。
不确定性是气候变化问题的另一个重要方面。评估各种决策的有效性必须充分考虑不确定性程度,较长的时间跨度和可能的各种结果。因此,气候变化的科学、经济及社会后果的综合不确定性使得各国要达成温室气体排放目标的一致意见十分具有挑战性。同样地,不确定性也会影响税收、产权分配和管制手段等政策工具的选择。例如,存在不确定性和信息不对称时价格工具或数量工具(税收或配额)的取舍。因此,不确定性的普遍存在意味着采用简单的方式进行未来贴现和效用函数的设定可能有误导性。
导向性技术变迁的引入,使得进行气候变化政策的成本—收益分析时,充分考虑到了传统污染型技术和清洁型技术的未来演进路径与导向性选择,从而得出了更为乐观的结论:在两种投入品替代性较高条件下(较符合现实情境),只要及时对污染型生产采取有效的环境管制政策(征收碳税或对清洁型生产给予补贴),仍可保持经济的长期增长,实现经济增长与环境的良性循环。这一研究不仅对鼓励各国,尤其是发展中国家积极采取减排行动起到了推动作用;而且为进一步研究气候政策的国际协调引入了全新的视角和方向。
通过对当前国外气候变化经济学研究的最新进展进行梳理和比较,发现该领域目前仍存在许多待解决的问题,今后的研究方向主要包括以下几方面:对于时间偏好的设定进行经验验证,使其与市场实际利率与储蓄率水平相匹配;试图将内生性时间偏好引入气候变化问题的成本—收益分析框架中;选取合适的概率分布引入随机变量来刻画气候变暖问题的不确定性,进一步量化环境损害的未来成本或自我修复能力的不确定性;引入内生的导向性技术变迁来深入分析最优气候政策及其对经济增长的影响,并试图运用微观、宏观数据对污染型和清洁型投入品的替代弹性进行估计;建立更为全面合理的两国或多国模型,分析各国气候政策的协调合作,为减缓气候变暖的国际协定的达成奠定理论基础。
参考文献(References)
[1]
SternN.BackgroundtoSternReviewontheEconomicsofClimateChange[N/OL].SternReviewWebPage,2007[2011-9-30].http://hmtreasury.gov.uk/independent_reviews/stern_review_economics_climate_change/sternreview_backgroundtoreview.cfm.
[2]SternN.WhatistheEconomicsofClimateChange?[J].WorldEconomics,2006,7(2):1-10.
[3]SternN.TheEconomicsofClimateChange:TheSternReview[M].CambridgeandNewYork:CambridgeUniversityPress,2007.
[4]NordhausWD.AReviewoftheSternReviewontheEconomicsofClimateChange[J].JournalofEconomicLiterature,2007,45(3):686-702.
[5]WeitzmanML.AReviewoftheSternReviewontheEconomicsofClimateChange[J].JournalofEconomicLiterature,2007,45(3):703-724.
[6]ArrowKJ.GlobalClimateChange:AChallengetoPolicy[J].Economists’Voice,2007,7:1-5.
[7]AcemogluD,AghionP,BursztynL,etal.TheEnvironmentandDirectedTechnicalChange[J].AmericanEconomicReview,2012,102(1):131-166.
[8]ArrowKJ,ClineW,MalerKG,etal.IntertemporalEquity,DiscountingandEconomicEfficiency[A]BruceJP,LeeH,HaitesE.F.ClimateChange1995:
EconomicandSocialDimensionsofClimateChange[M].Cambridge,NewYorkandMelbourne:CambridgeUniversityPressfortheIntergovernmentalPanelonClimateChange,1996:125-144.
[9]NordhausWD.ManagingtheGlobalCommons:TheEconomicsofClimateChange[M].Cambridge,Mass.andLondon:MITPress,1994.
[10]NordhausWD,YangZL.ARegionalDynamicGeneralEquilibriumModelofAlternativeClimateChangeStrategies[J].AmericanEconomicReview,1996,86(4):741-765.
[11]NordhausWD,BoyerJ.WarmingtheWorld:EconomicModelsofGlobalWarming[M].Cambridge,MassandLondon:MITPress,2000.
[12]NordhausWD.ClimateChange:GlobalWarmingEconomics[J].Science,2001,294(5545):1283-1284.
[13]HopeC.TheMarginalImpactofCO2fromPAGE2002[J].IntegratedAssessmentJournal,2006,6(1):19-56.
[14]HopeC.TheMarginalImpactofCO2fromPAGE2002:AnIntegratedAssessmentModelIncorporatingtheIPCC’sFiveReasonsforConcern[J].IntegratedAssessment,2006,6(1):19-56.
[15]MityakovS.SmallNumbers,LargeMeaning:ASensitivityAnalysisoftheSternReviewonClimateChange[A].WorkingPaper,2007.
EconomicAnalysisofClimateChange:ReviewontheLatestProgressinForeignResearches
ZHANGJuan1,2
(1.SchoolofEconomics,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,WuhanHubei430074,China;
2.SchoolofEconomics,SouthCentralUniversityforNationalities,WuhanHubei430074,China)
Abstract
气候变化带来的好处范文篇12
关键词:生态;服务产品;需求分析
中图分类号:R167文献标识码:ADOI:10.11974/nyyjs.20150932026
引言
党的十根据我国经济社会发展实际,把生态文明建设纳入中国特色社会主义事业“五位一体”的总体布局,强调“积极应对全球气候变化”。围绕节约资源、保护环境、确保生态安全3大问题,本文探讨了长白山生态气象服务的必要性,对长白山生态气象服务的现状及存在的问题进行了阐述,针对存在的问题,提出了相应的对策与建议。
1发展生态气象服务的必要性
1.1长白山的生态资源
长白山是松花江、鸭绿江和图们江三江源头,三江流域面积61.2万km2,拥有欧亚大陆东部最为典型、保存最为完好的、典型的温带山地森林生态系统,长白山森林覆盖率极高,植被较好,从海拔600~2000多米均有植被覆盖。1960年建立的长白山自然保护区,面积21.5万hm2,是我国北方面积最大、保护最好的原始林区,保存着欧亚大陆从中温带到寒带完整的野生植物区系和特有的动物区系。2005年,长白山保护开发区管委会成立后,加大了对生态保护的力度。
据长白山科学院统计,长白山地区生物多样性是地球同纬度其他地区的2倍,其中木本植物是2倍多、草本植物为3倍。目前,长白山共有植物2639种,国家一级保护植物4种,动物1586种,国家一级保护动物9种。
1.2开展生态气象服务的必要性
长白山拥有温带山地森林生态系统,是东北亚的“生态绿肺”,在调节气候、保持水土、阻挡来自日本海的台风、生态干扰和外来物种入侵等方面有着得天独厚的作用,保障着我国东北乃至整个东北亚地区的生态系统平衡,是防止整个东北乃至东亚地区荒漠化向东扩展的最后一道生态屏障。
2生态气象服务的需求分
2.1长白山生态保护的需求
自然生态系统极易受到气候变化的影响而发生不可逆转的破坏,如森林、草原、湿地、湖泊、冰原等脆弱性生态系统的退化。近年来长白山保护开发区因气候变化、旅游开发、人口增加等因素影响,原有的生态平衡已经出现被打破的现象。尤其是2000年以后,长白山气候变化明显,长白山主峰夏季降水量呈明显减少趋势,降水日数2000年以后较60年代10a平均减少了18d,近50a来,长白山西坡东岗年平均最低、最高气温总体均呈上升趋势,增温率分别为0.518℃/10a和0.082℃/10a,平均最低气温上升明显。目前,受气候大背景变化的影响,长白山最具代表性的5个垂直气候带也发生了明显的变化:山地针阔混交林气候带、山地针叶林气候带、山地岳桦林气候带、高山灌丛气候带、高山苔原气候带的分布已经发生变化,岳桦林带开始向上延伸,高山苔原带退化现象明显;出现了外来物种入侵的现象等;
2.2防御极端气象灾害的需求
在全球气候变暖大背景下,极端天气气候事件呈明显增多、增强趋势。2013年8月16日,长白山出现了有水文记录以来的百年至洪暴雨,暴雨伴随雷电持续10h以上,长白山部分地段出现泥石流、崩塌现象,极端气象灾害对生态造成了一定的损失,由于目前没有针对生态损失的定量评估办法,具体造成的损失只是粗略的树木损毁、泥石流流量等间接统计。据不完全统计,长白山因地理、气候环境复杂,不断发生造成重大经济损失的极端气象灾害出现的概率明显增加。因此,提供准确及时的气象预报警报服务,提高全社会防御灾害事件的能力和水平,最大程度地保护人民生命财产的安全,对经济发展和社会进步具有很强的现实意义。
2.3生态资源可持续发展的需求
长白山生态气候资源丰富多样,拥有许多珍稀物种以及良好的生态环境,风能、太阳能、空中云水资源、碳汇资源等具有巨大的开发潜力,将其转化为现实生产力有着巨大的经济、环保和生态价值。
3存在的问题及对策
目前,长白山气象局监测手段、服务产品比较单一,高层次人才严重不足,区内生态观测资料不全、不连续等问题,成为生态气象无进一步发展的阻力。
针对上述问题,长白山气象局积极谋划,开拓创新,合作共建,逐步完善生态气象服务体系建设。
3.1采取的措施
3.1.1谋划建设长白山生态气象监测站
长白山是5A级国家旅游景区,东北亚的生态绿肺,长白山气象局根据地域、生态、旅游资源的优势。2013年,长白山气象局积极谋划,组织人员编写《长白山生态气象站建设实施方案》,加强对长白山典型森林生态系统特征量(如碳通量、水汽通量、热量通量等)的长期定位观测,积累长期观测数据资料,为长白山生态资源保护,为吉林省应对与适应气候变化提供科学依据。
经过对实施方案的多次修改完善,审核已经通过,气象观测站、生态监测站、气象雷达站“三站合一”,长白山气象局根据建设方案,开始认真部署建设任务,逐步实施,高质量的完成建设任务。
3.1.2合理布局自动观测站网
根据建站时间及站点布局要求,长白山气象局撤消了山门自动站,在北景区瀑布与长白山国土资源局共建6要素自动气象站1个,在西景区梯子河、池南小学各建设6要素自动站1个,对长白山北坡无人自动气象站进行了迁移,使整个长白山区自动站布局更为合理。
3.1.3加强合作,共建共享
加强与长白山科学研究院在自动站建设方面的共建,加大生态数据、气象数据互换、共享力度,在长白山生态资源变化方面不断拓宽合作范围,共同研究气候变化对长白山生态的影响。
3.2建议
针对新形势下的服务要求,提出了一些参考意见。
3.2.1服务产品
围绕节约资源、保护环境、确保生态安全3大问题,制定不同的精细化服务产品。
3.2.2人工增雨
森林火灾是对长白山生态破坏较大的自然灾害之一,合理利用空中云水资源,适时开展人工增雨作业,防火于未燃,非常必要。2012年长白山气象局成立至今,成功实施增雨作业5次,增雨后有效降低森林火险,极大减少了保护中心工作人员的工作量。
3.2.3监测手段
森林生态系统在碳循环中具有重要的意义,森林是陆地生态系统中最大的碳库,贮存了陆地生态系统总碳库的56%,加快长白山建设生态气象观测站的进度,长期定位观测,积累长期观测数据资料。
4小结
目前长白山的生态气象服务还处于建设阶段,在强调“积极应对全球气候变化”,生态文明建设纳入中国特色社会主义事业“五位一体”的总体布局的良好大背景下,气象部门需找准工作切入点,切实发挥出气象工作的基础性科技保障作用。
参考文献
[1]覃妙玲,冷伟,赵品建.崇左市生态旅游气候资源评价及利用初探[J].气象研究与应用,2013(4).
[2]张惠莲,罗小金.永定县旅游气象灾害分析及对策[J].安徽农学通报,2013(9).
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