中国北方农牧交错带气候变化特点及未来趋势——基于观测和模拟资料的综合分析

中国北方农牧交错带是中国生态文明建设的一个重点地区。准确评估其气候变化趋势对于该区域可持续发展至关重要。本文的研究目的是在揭示1971-2015年气候变化特征的基础上,分析区域2006-2050年气候变化趋势。为此,本文综合观测和模拟数据分析了区域1971-2015年的历史气候变化以及2006-2050年的未来气候变化。研究发现:1971-2015年,中国北方农牧交错带气候变化呈暖干化趋势,年均气温的增长速率为0.39℃/10 a,年降水量的变化速率为-4.60 mm/10 a。2006-2050年,区域气候变化将呈暖湿化趋势,区域总体年均气温的增长速率为0.20～0.50℃/10 a,年降水量的变化速率为1.49～15.59 mm/10 a。同时,如果不有效控制温室气体排放,区域气候系统的不稳定性将加剧。2006-2050年,随着温室气体排放浓度的不断增加,区域增温速率从0.25℃/10 a增长至0.48℃/10 a,降水变化速率从3.97 mm/10 a增长至14.58 mm/10 a。因此,需要高度重视中国北方农牧交错带气候变化的减缓和适应问题,以促进该区域的可持续发展。     

基于土地利用和气候变化的北方农牧交错带界线变迁

基于1961~2005 年中国北方9 省、自治区的218 个气象站点的气象资料及1986 年和2000 年的土地利用数据,从全球气候变化和土地利用变化角度分别界定了北方农牧交错带的地理位置,并分析了其界线变迁特征.结果表明,北方农牧交错带的地理位置还存在一定争议.交错带整体上已向西北移动.西北界已向北深入到纯牧区,东南界附近也由农牧交错区转成纯农区.气候界线向东南变迁,土地利用界线向西北变迁,两者变迁方向相反.东北段和华北段的界线变迁幅度远大于西北段.     

土地利用和气候变化对农牧交错带生态系统服务的影响

土地利用和气候变化是驱动生态系统服务变化的重要因素,了解其背后的影响机制对提升生态系统服务至关重要.目前农牧交错带生态系统服务变化和驱动因素的研究较为薄弱.以我国典型农牧交错带内蒙古奈曼旗为研究区,基于InVEST模型、修正风蚀方程（RWEQ）和修正通用土壤流失方程（RUSLE）评估该区2005年和2015年的产水服务、防风固沙服务和土壤保持服务,并运用贡献率公式、地理探测器和皮尔逊相关系数等方法分析土地利用和气候变化对这3项生态系统服务的影响.结果表明：①2005~2015年奈曼旗产水服务和土壤保持服务整体呈上升趋势,分别增加22.41%和6.74%,防风固沙服务则下降了66.24%.②产水服务和防风固沙服务变化主要受气候变化的影响,土壤保持服务变化主要受土地利用变化的影响.③实际蒸散变化和土地利用变化是影响产水服务变化空间分异性的主要因子,其解释力分别为94.50%和50.05%;实际蒸散变化和土地沙化程度是影响防风固沙服务变化空间分异性的主要影响因子,其解释力分别为19.84%和16.15%.④奈曼旗各项生态系统服务之间相关性较弱,只有防风固沙-产水服务呈现弱显著的协同关系.根据研究结果,建议在沙区适当提高灌草植被比例;在牧区实行必要的封禁管理;在农田引进滴灌等节水技术;而城镇则应当继续将生态保护和修复摆在优先位置.     

中国北方农牧交错带土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响

利用地理信息图谱法分析中国北方农牧交错带2000～2020年土地利用时空变化特征,基于改进的当量因子法计算了研究区内的生态系统服务价值,并探讨了土地利用变化与生态系统服务价值变化间响应程度.结果表明,中国北方农牧交错带最主要的用地类型为草地和耕地,2000～2020年的土地利用变化速率为0.59%,2010年后土地利用变化速率降低,建设用地是研究区增长最显著的土地利用类型,研究区土地利用转移图谱变化最为明显的是“耕地→草地”图谱类型,其次为“草地→耕地”图谱类型. 2000～2020年研究区土地利用涨势图谱中新增草地面积最大,其次为新增耕地,土地利用落势图谱中萎缩耕地面积最大,其次为萎缩草地.中国北方农牧交错带ESV空间格局总体表现为“中部高-东西低”的特征,整体呈增加的趋势,主要表现为一般增加,耕地向草地和林地转换以及草地向林地转换是中国北方农牧交错带ESV增加的主要因素,草地向耕地以及水域向耕地的转换是研究区ESV减少的主要因素.研究结果揭示了中国北方农牧交错带土地利用变化特征,明晰了不同土地利用转型类型对生态系统服务价值的影响程度,可为优化区域土地利用结构和空间格局、提升生态系统服务提供科学依据.     

不同生态类型区对人类活动净氮输入的影响——以北方农牧交错带为例

为探究中国北方农牧交错带在不同生态类型区人类活动对净氮输入的影响,基于人类活动净氮输入模型(NANI),以北方农牧交错带7省、23地级市的统计数据及相关参数,分析1985～2020年NANI的时空分布特征及影响因素.结果表明:1985～2020年研究区NANI呈先上升后下降趋势,河北省贡献最高.黄土丘陵沟壑水土流失区与北方农牧交错带NANI年际变化一致、京津冀水源涵养区和长城沿线沙化退化区NANI年际变化值呈上升趋势.空间分布呈由西北向东南逐渐降低的趋势.从输入组分来看,研究区最大贡献源为氮肥施用(30.34%～56.29%),其次是大气氮沉降(31.20%～47.23%),黄土丘陵沟壑水土流失区主要输入组分为氮肥施用和食品/饲料氮输入(累计76.46%～85.14%).对北方农牧交错带NANI影响最大的两个因素为人口密度和畜禽量.因此,中国北方农牧交错带的农业结构调整需结合分区进行管控,调整氮肥使用策略和畜禽养殖模式,促进区域农牧业与生态环境之间的深度融合.     

精准扶贫与生态补偿的对接机制及典型途径——基于林业的案例分析

生态补偿是我国生态建设、环境保护领域的一项重要政策,精准扶贫是我国促进区域协调发展、确保贫困人口如期脱贫的重要举措,两者在客体、主体、载体、标准、方式及途径等方面存在对接点。国家提出“通过生态补偿脱贫一批”,各区域也结合实际情况,将生态补偿与精准扶贫相结合开展了相关工作。当前,中国精准扶贫与生态补偿的对接途径主要有贫困人口与生态补偿对象、扶贫地域与生态补偿地区、产业扶贫与生态补偿措施、贫困程度与生态补偿标准、扶贫政策与生态补偿需求等方面的对接,各有其内涵及特征。为进一步促进精准扶贫与生态补偿的对接发展,可从加强理论研究、明晰对接方向及重点、夯实公众基础、创新发展途径等方面采取措施。     

中国二氧化硫污染治理分析:基于卫星观测数据和空间计量模型的实证

中国经济的快速增长伴随着严重的环境污染问题,已经成为阻碍中国实现可持续发展的桎梏.为了客观地反映中国的SO2污染状况,本文利用中国2005-2017年的卫星观测SO2柱浓度数据来表征SO2污染状况.首先,采用探索性空间数据分析方法进行SO2污染的时空演变分析;然后,基于环境库兹涅茨曲线框架纳入社会经济驱动因素及环境规制...     

中国滨海湿地的蓝色碳汇功能及碳中和对策

为摸清全球气候变化背景下,我国海岸带蓝碳应对气候变化的发展状况,发掘我国海岸带蓝碳减缓与适应气候变化的潜力,分析了我国海岸带蓝碳生态系统的基本状况及保护恢复情况,阐述了海岸带蓝碳对气候变化的影响及响应机制,论述了我国海岸带蓝碳发展面临的形势及管理需求。最后,提出了我国海岸带蓝碳应对气候变化的发展建议,即推进海岸带蓝碳管理政策的制定和实施,实现我国海岸带蓝碳的系统性监测,积极开展受损蓝碳生态系统修复案例的研究,加强海岸带蓝碳保护与修复的公众参与度,增强国际合作。

     

Climate Change Daaptational Deficiencies in Developing Countries: the Case of Sub-Saharan Africa

Adaptation is nowrecognized as an inevitable component ofthe overall climate change responsestrategy. For a developing region likesub-Saharan Africa with low greenhouse gasemissions and high vulnerability to theimpacts of climate change, the importanceof adaptation in climate change policy iseven more fundamental. This paper examined alook at the adaptational preparedness ofthe sub-Saharan African region to climatechange. Clearly evident in theenvironmental strategy and developmentfocus of these countries is lack ofrecognition of the need to adapt, poorincentive to adapt and low capacity toadapt to climate change. This furtherexacerbates their vulnerability and hasimplications for the global climate changeresponse strategy. Unfortunately, fewattempts have been made to understand thestructural reasons underlying the pervasivepattern of adaptational unpreparedness inthe region, neither has there been acomprehensive and systematic analysis ofhow to remedy this problem. This paper is acontribution in this regard. It alsohighlights the factors to whichinternational community need to payattention, if it truly wishes to make itsefforts at adaptation more global inscope.     

应用AIM/Local中国模型定量分析减排技术协同效应对气候变化政策的影响

IPCC评价报告全面分析了温室气体减排政策措施所产生的对改善当地环境的协同效应,但目前国际上对国内环境保护政策措施所产生的减少温室气体排放的协同效应的研究还很缺乏,而后者更符合广大发展中国家的实际情况。应用区域能源环境经济综合评价模型,考虑现行技术及未来技术发展、当地环境保护政策和未来经济发展等因素,并结合对北京市的案例研究,来定量分析减排技术的这两种协同效应对我国气候变化政策的影响,并提出初步建议。     

Adaptation Options Strategies for Hazards and Vulnerability Mitigation: An International Perspective

The broad objective of this special issue of Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change is to address some of the gaps in our knowledge and understanding of the policies, programs, and measures that might be applied to natural hazards and their impacts in an era of climate change. Given the global impacts of climate change and world-wide pattern of increasing losses from natural hazards we necessarily adopt an international perspective. The specific goals of the special issue are to: (a) encompass experiential aspects, emphasizing current practice of mitigation and its associated measures, and their results; and (b) explore primary or root causes of alarming shifts in human and economic costs of environmental extremes. Special emphasis is placed on how human activities are playing a key role in enhancing vulnerability to NTEE (nature-triggered environmental extremes), quite independently from the anthropogenic causes of climate change. The goals are also (c) to examine costs, risks, and benefits (of all kinds including social, political, ecological) of mitigation, and adjustment and adaptation measures; and (d) analyze policy implications of alternative measures. These components are expected to make significant contributions to policy considerations – formulation, implementation and evaluation. There is much uncertainty about the rate of climate change; however, the fact of increase of the atmospheric temperature in the last century is no longer a subject of scientific or policy debate. Due to such changes in the geophysical parameters, certain types of nature-triggered environmental extreme events are likely to continue to increase. How global warming will affect regional climates and pertinent variables is not well known, limiting our ability to predict consequential effects. This factor poses serious constraints against any straightforward policy decisions. Research findings of the work of this volume reaffirm that human dimensions, specifically our awareness and decision-making behavior, are powerful explanatory factors of increasing disaster losses. Disaster mitigation through addressing human, social, and physical vulnerability is one of the best means for contributing to ‘climate change adaptation plans’, and sustainable development goals. Recent lessons from various countries have depicted that the formulation of mitigation strategies cannot be exclusively top-down as it requires social, political, and cultural acceptance and sense of ownership. An interactive, participatory process, involving local communities, produces best expected outcomes concerning mitigation, preparedness, and recovery. An emerging consensus is that there is a need to move towards the ‘mission’ of the International Strategy for Disaster Reduction which aims at building disaster resilient communities by promoting increased awareness of the importance of disaster reduction as an integral component of sustainable development, with the goal of reducing human, social, economic and environmental losses due to natural hazards and related technological and environmental disasters. Sharing of best practices and lessons globally is certain to produce more efficiency and understanding in policy and decision making.     

2000—2019年中国北方地区沙尘暴时空变化及其相关影响因素

利用多年多源环境、气象和卫星遥感资料,从年代际、年际异常和气候变化的角度分析了21世纪以来中国北方地区沙尘暴的时空演化特征及其气象、植被变化的影响机理.结果 表明:①2000-2013年中国北方地区沙尘暴年日数呈显著波动下降趋势,下降速率为1.1 d/10 a,2013年后呈微弱增长趋势.近40年来,春季沙尘暴日数占全...     

近50a中国西南地区地表干湿状况研究

利用1961—2011 年中国西南5 省市113 个气象站的观测资料,基于Penman-Monteith 蒸散模型计算了各个站点逐月潜在蒸散和干湿指数,研究了近50 a 来西南地区气候干湿状况的时空变化特征。结果表明：西南地区气候整体较为湿润,但存在较大的区域差异,呈“东湿西干”的空间分布特征。近50 a 来西南区域的气候有“暖干化”的变化趋势,这种趋势在进入21 世纪以后有进一步加剧的迹象。西南地区干湿季特征鲜明,夏季最为湿润,冬季最干燥。近50 a 来,西南地区的气候干湿状况有两次显著的转变过程,第一次时间点在1992 年前后,此时气候开始湿润化,进入相对湿润期;另一次在2002 年前后,变化趋势由湿润化转为干旱化,进入相对干旱期。降水量是西南地区气候干湿状况的决定因素,日照时数与相对湿度等气象要素对干湿状况也产生较大影响。     

养殖户气候适应性行为对提高养殖业生产效率的影响

气候变化给当前中国农业生产转型带来严峻挑战,从效率视角分析农户适应气候变化行为具有重要意义。本文探讨养殖户气候适应性行为与养殖业生产效率之间的逻辑关系,并基于中国五省的微观调查数据,采用倾向得分匹配方法与选择纠偏随机前沿生产函数模型（Selectivity-corrected Stochastic Production Frontier model）相结合的实证思路,分析养殖户气候适应性行为对养殖业生产效率的影响。研究表明：（1）养殖户气候适应性行为能够提高养殖业生产效率,纠正可观测因素与不可观测因素造成的选择性偏差后,适应组养殖户平均养殖业生产效率为0.618,未适应组养殖户的平均养殖业生产效率为0.551。（2）若未考虑选择性偏差,养殖户适应性行为对养殖业生产效率的影响将会错估。研究成果可为推进政府制定农户适应气候变化政策与推动农业生产转型提供有力支持。     

牧户对气候变化的感知与适应——以内蒙古四子王旗查干补力格苏木为例

通过在内蒙古自治区四子王旗查干补力格苏木的实地调查,并对四子王旗气象数据与调研得到的牧户感知数据进行对比分析,结果表明：牧民对气温变化的感知较对降水变化的感知准确度高,对风沙的感知与实际差距较大。在灾害造成的影响感知方面,牧户对干旱造成的影响感知最为深刻。牧户为适应气候变化已自主采取了多种应对措施,在实地调研中识别出至少22 种自主适应措施,采用较多的适应措施是多储备草料、减少牲畜存栏、建暖棚、借款和不让后代养羊,其中最重要的适应措施是多储备草料。自主适应行为的评估和筛选结果显示：多储备草料、建暖棚、减少牲畜存栏、引进新品种、借贷款、外出打工是牧民认为较好的自主适应措施。与之相配套的政策需求为：贷款支持、青贮窖补贴、暖棚补贴、更精确的天气预报和病虫害预报、牧业保险、新品种的技术培训、新品种的市场对接、职业技能培训、完善的社会保障体系等。这些政策可以增强牧民适应气候变化的能力,同时减缓牧民生计脆弱性。