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隨著氣候的變化,森林病蟲害發生已經到了非常難以治理的地步,尤其是對森林的治理和保護。這也成為了我國進一步進行造林和發展綠、計劃非常大的制約條件。雖然說,我國的森林病蟲害發生及發展有多方面的原因,然而在這其中最重要的氣候變化的因素導致的。因此進行氣候變化因素對于森林病蟲害發生及發展的研究有這非常重要的意義,對于森林病蟲害的治理有著非常重大的意義。
1 氣候變化因素對于森林病蟲害發生的影響概述
1.1 氣候變化因素對于森林病蟲害發生的嚴重性
氣候對于林業生產來說是非常重要的因素,對于自然資源也有著較大的影響。某種程度上來說,氣候對森林中的生態,也就是森林中的物種和生態分布起著決定性的作用。眾所周知,在森林中有害的生物也是必然會存在的,可以說是組成的一部分。總的來說,氣象因素也是影響森林病蟲害發生發展的非常重要的因子。氣候對于生態的發展、分布有著非常重要的影響作用。今年來,隨著氣候的變化,森林中的生態環境也在面臨著較大的變化,尤其是森林中的病蟲害發射的頻率有越來越高的趨勢,甚至還有些病蟲害有逐年加劇的趨勢。分析這一現象的主要原因是由于氣候的變化,氣候現象異常,造成森林生態系統的嚴重失衡,進一步造成了病蟲害種類逐年增多且受害的面積也在不斷增大[1]。
1.2 氣候變化對森林病蟲害發生期或者是在適生區方面的影響
一方面,全球氣候變化使病蟲害的分布范圍有了較大的變化,還使森林病蟲害的發生及發展得到了提前,害蟲遷飛的范圍在不斷的擴大,導致害蟲發生的范圍和危害程度不斷加大。另一方面,最新的研究結果表明,氣候的變化(氣候變暖)對于森林病蟲害的發生與發展有非常重要的影響。在蟲害發生上的程度逐漸加重,而且爆發的周期也在逐年的縮短,這一現象出現的原因是森林病蟲害生存環境由于氣候的變化而在逐漸變暖,進而導致森林中病蟲害的生理周期縮短,適應新環境的速度在加快,這就導致了病蟲害的生長速度不斷加快。而且最重要的是森林病蟲害的存活率和生殖力在不斷地升高[2]。
2 對于氣候變化的森林病蟲害的有效治理策略
2.1 不斷加強宣傳力度、提高病蟲害的嚴重意識
森林病蟲害的治理是一項非常重要的工程,也是一項系統的社會工程。因為森林病蟲害的治理對于森林資源的有效保護以及生態平衡的維護有著非常重要的意義。森林病蟲害的治理水平的高低以及治理結果的好壞對于我國經濟社會的發展有著緊密的聯系。要不斷加強宣傳力度還要提高病蟲害的嚴重意識,進而提高人們災害治理的意識,同時還需要提高相關領導對于森林病蟲害治理的關注度,進而能夠真正的將森林病蟲害治理放到任務中來,有效提高應對氣候變化的能力。森林病蟲害的出現可以說是一種自然與人相交互而出現的結果,造成了生態發展的失衡,所以,一定要讓人們正確的認識到病蟲害的危害的嚴重性,進而樹立起積極的防止病蟲害的意識[3]。
2.2 進一步加強綜合治理、實現森林資源的可持續發展
隨著森林病蟲害影響的不斷深入,進一步加強綜合治理、實現森林資源的可持續發展顯得尤為重要。在森林的經營管理中,最重要的就是要注重森林系統的綜合管理,這也是必然的選擇。但是,在我國對森林病蟲、鼠害的研究以及相關的管理都相對獨立,同時也不夠深入。也就是森林管理中,沒有從生態學的視角系統考慮一些非常重要的干擾因子的影響,所以在未來需要在這一方面加強此類研究。總體來講,森林災害之間存在著非常復雜的交互作用關系。我們在研究時,只有從生態視野實際出發,不斷優化管理效應,進而實現森林防護,只有這樣才能不斷提高森林資源質量,實現森林的健康可持續發展。
2.3 加強部門之間的合作、提高預測信息準確度
有關部門,加快建立健全反應機制,構建相應的應急管理措施體系等,進而實現災害的實時監測。建立森林病蟲害防控專家系統,建立有效的預報系統。開發森林火險等級預報和森林生物災害預報系統,將天氣風險納入到風險管理當中來,采取有效措施規避森林生物災害風險。
3 結語
進行氣候變化因素對于森林病蟲害發生及發展的研究有這非常重要的意義,對于森林病蟲害的治理有著非常重大的意義。森林病蟲害的治理是一項非常重要的工程,也是一項系統的社會工程。因為森林病蟲害的治理對于森林資源的有效保護以及生態平衡的維護有著非常重要的意義。
參考文獻
Change of bone mineral density around knee joint and its influential factors after lateral meniscectomy
【Abstract】 AIM: To investigate the change of bone mineral density around the knee joint and the influential factors for the change after lateral meniscectomy (LMT). METHODS: A total of 128 patients who had undergone LMT were divided into 01 year group, 24 year group, 510 year group and 1117 year group according to the time after LMT; Healthy contralateral leg was assigned to control groups respectively. According to sex , operated age and weight, they were also divided into men group, women group ; ≤40 years age, >40 years age ; ≤75 kg, >75 kg. The bone mineral density in the 6 regions of interest (ROI) were measured using dual energy Xray absorptiometry, and the sex, age, weight and the bone mineral density were analyzed by linear correlation. RESULTS: Bone mineral density in the 6 ROI were all decreased in 01 year group. They were decreased in R1R4 significantly to 0.93±0.30, 0.91±0.21, 1.25±0.36 and 1.30±0.51 (P<0.01), respectively. In 24 year group , bone mineral density in R1 R4 were decreased, while it in R5 and R6 was increased. The value of changes in R1 and R3 were significant as 0.93±0.22 and 1.28±0.08 (P<0.01) . Except that bone mineral density in R2 was decreased, the values in the other regions were increased. The bone mineral density on lateral side increased significantly to 0.95±0.12, 1.20±0.19 and 1.25±0.18 (P<0.05). In 1117 year group, bone mineral density in R1 and R3 was decreased as 0.93±0.20, 1.19±0.18. There was a significant difference in comparison with control groups respectively (P<0.05). CONCLUSION: Adaptive bone remodeling around the knee after LMT may result from many factors.
【Keywords】 lateral meniscectomy; bone mineral density; joint knee; influential factor
【摘要】 目的: 觀察外側半月板切除術后膝關節周圍骨密度的變化及其影響因素. 方法: 選擇術后患者128例,根據術后時間分為: 0~1 a組, 2~4 a組,5~10 a組和11~17 a組, 對照組為對應健側;根據性別、手術時年齡和體質量各設: 男性組,女性組;≤40歲組,>40歲組;≤75 kg組,>75 kg組;應用雙能X線骨密度儀測量膝關節周圍6個目的區(ROI)骨密度,并進行性別、年齡和體質量與骨密度的線性相關分析. 結果: 0~1 a組6區骨密度下降, R1~R4下降顯著分別為0.93±0.30, 0.91±0.21, 1.25±0.36和1.30±0.51 (P<0.01);2~4 a組R1~R4骨密度下降,而R5, R6骨密度增加,其中以R1, R3變化顯著,分別為0.93±0.22和1.28±0.08 (P<0.01);術后5~10 a組除R2骨密度下降外,其余骨密度增加,以外側ROI骨密度增加顯著,分別為0.95±0.12,1.20±0.19及1.25±0.18 (P<0.05);術后11~17 a組R1, R3骨密度下降分別為: 0.93±0.20, 1.19±0.18,與對照組比較差異有顯著的統計學意義(P<0.05). 結論: 外側半月板切除術后膝關節周圍發生適應性骨重構是多種因素作用的結果.
【關鍵詞】 外側半月板切除術;骨密度;膝關節;影響因素
0引言
半月板損傷在臨床上十分常見,常用的治療方法是施行半月板切除手術(meniscectomy, MT). 臨床已有研究發現MT術后骨性關節炎的發生率明顯增加;Petersen等[1]證實內側半月板部分或全部切除后,膝關節周圍骨密度發生了明顯的變化. 然而,對于外側半月板切除術(lateral meniscectomy, LMT)所引起膝關節周圍骨密度的改變, 其發生可能與多種因素有關,目前其確切的發病機制尚不清楚. 因此,我們擬對LMT術后膝關節周圍骨密度作橫向時間點的研究,并進行性別、年齡和體質量等因素與LMT術后膝關節周圍骨密度相關性的分析.
1對象和方法
1.1對象選擇1984/2002我院、唐山市第二醫院以及開灤礦務局總醫院施行LMT的患者128(男64,女64)例;年齡14~68(平均42.2)歲. 所有研究對象肝腎功能正常,排除影響骨代謝的各種因素如: 各種急慢性疾病,長期服用激素、鈣劑等藥物史, 既往膝關節未作過任何手術;只接受單側膝關節LMT,且術后無感染、出血、積液等手術并發癥. 既往無感染性關節炎、關節退行性變化及骨性關節炎等病史. 按LMT術后時間進行分組: 0~1 a組,32例;2~4 a組,32例;5~10 a組,30例;11~17 a組,34例;設對應健側為對照組. 另外,按性別、手術時年齡和體質量分為: 男性組,女性組;≤40歲組,>40歲組;≤75 kg組,>75 kg組,共6組.
1.2方法均著單衣測量體質量,再扣除單衣質量,讀數精確至0.5 kg. 采用XR36型雙能X線骨密度儀(Norland公司,美國)測量骨密度. 具體測量方法:患者平臥掃描床上,腳固定使腳尖垂直向上,膝關節保持伸直位. 儀器:精密度<1%,準確度<1%,分辨率 <1 mm×1 mm,平均掃描劑量2.4 mkev,平均掃描時間7 min,掃描范圍: 上端至髕骨上2 cm,下端至腓骨小頭下2 cm. 本研究采用6區法[1]: 以脛骨上端松質骨區腓骨小頭水平面作為參考平面,在脛骨外、內側分別作0.8 cm×0.8 cm的目的區(region of interest, ROI),稱為R1, R2. 以股骨下端股骨髁間切跡水平面作為參考平面,在股骨內外側髁分別作0.8 cm×0.8 cm的ROI,稱為R3, R4. 在脛骨上端密質骨區脛骨平臺外、內側軟骨下分別作1.4 cm×0.4 cm的ROI,稱為R5, R6, 共掃描3次,測量不同ROI骨密度(圖1).
統計學處理: 采用SPSS 13.0軟件包進行統計分析,骨密度值用x±s表示,對術后不同時期不同ROI的骨密度進行單因素方差分析,并采用SNK法進行兩兩比較. 性別、年齡和體質量對LMT后膝關節周圍骨密度的影響,采用t檢驗比較組間差異. P<0.05表示差異有統計學意義.
圖1膝關節周圍測量骨密度的6個目的區(略)
2結果
2.1LMT術對膝關節周圍骨密度的影響不同時期、相同側各ROI骨密度的變化見表1. 0~1 a, 2~4 a及11~17 a組中,術側R1與R2比較差異無統計學意義(P>0.05);而R3, R4, R5和R6任兩組比較差異亦無統計學意義(P>0.05);其余任兩組比較差異有統計學意義 (P<0.01);5~10 a組中R3, R4, R5和R6任兩組比較差異無統計學意義(P>0.05); R1,R2分別與R3, R4, R5, R6任兩組比較差異有統計學意義(P<0.01). 將LMT術后同一時期相同部位術側與健側骨密度進行比較,以 0~1 a組膝關節周圍骨密度的下降最顯著(表2).
表1LMT術后不同時期各期各目的區骨密度的變化(略)
bP<0.01 vs R1,R2.
2.2性別、年齡和體質量與LMT術后膝關節周圍骨密度的變化 LMT術后男性比女性ROI的骨密度明顯增加,差異有顯著的統計學意義(P<0.05);隨著年齡的增長,多個ROI骨密度呈下降趨勢,與≤40歲組比較差異有顯著的統計學意義(P<0.05);體質量對R4, R5區域骨密度影響較大,在>75 kg組中骨密度明顯增加,與≤75 kg組對應區域骨密度比較差異有顯著的統計學意義(P<0.05,表3),說明性別、年齡和體質量對LMT術后膝關節周圍骨密度具有一定的作用.
表2LMT術后不同時期相同部位術側與健側骨密度的比較(略)
bP<0.05, bP<0.01 vs相應對照.
表3性別、年齡、體質量對LMT術后膝關節周圍骨密度的影響(略)
aP<0.05, bP<0.01 vs相應對照.
3討論
一般認為,半月板在承受及傳導載荷、維持膝關節穩定等方面具有十分重要的意義. 半月板切除后,脛股關節面直接撞擊,裸區的應力增加而且分布不均,其結果導致膝關節面摩擦力增加,最終使剪切應力相應增加;雖然,脛股骨接觸面減少,但膝關節接觸面的負載功能卻增強了,骨所具有的功能性負載作用,對骨量的調節非常重要. 根據膝關節生物力學原理:內側半月板切除可引起骨礦物質的重新分布,從而導致內側骨密度的增加,這在理論上是成立的,因為手術造成膝關節輕度內翻,致使膝關節內側部分負載增加[1]. 本研究結果發現LMT術后,隨著時間的推移,膝關節周圍骨密度產生了適應性變化,目標區內大部分骨密度明顯增加,而以膝關節外側目的區變化顯著,這一結果與Petersen 研究內側半月板切除時所得結論有相似之處,其發生機制可能是手術使膝關節制動,引起廢用性骨量減少,最終導致骨密度的下降;LMT術造成膝關節輕度外翻,致使膝關節外側部分負載增加;膝關節生物力學的改變引起骨質變性、增生,結果使局部的骨密度增加,說明膝關節生物力學在骨的適應性重構中發揮關鍵作用.
骨密度受性別、年齡、體重等諸多因素的影響,隨著對骨密度影響因素研究的日益深入,骨密度隨著年齡的增長而發生變化,一般認為20歲以前,隨著年齡的增長骨密度呈增加的趨勢,骨密度達到峰值時,男性在31~40歲,而女性在41~50歲;但是,50歲以后骨密度開始呈下降趨勢,以女性下降顯著[2]. 已有臨床研究證實絕經前年齡與骨密度無明顯相關,在絕經后呈負相關;體質量與骨密度無論絕經前后均呈正相關[3]. 多橫斷面研究已經證實,體質量是預測骨密度和骨量的最好指標,體質量的增加與骨量的增加有顯著的相關性[4]. 本實驗結果發現男性骨密度明顯高于女性,隨著年齡的增長,多個ROI骨密度呈下降趨勢. 但體質量與骨密度之間,并沒有呈現一定的規律性.
【參考文獻】
[1] Petersen MM, Olsen C, Lauritzen JB, et al. Late changes in bone mineral density of the proximal tibia following total or partial medial meniscectomy: A randomized study[J]. J Orthop Res, 1996,14:16-21.
[中圖分類號]R541.1;R815 [文獻標識碼]A [文章編號]1671―7562(2007)05―0380―05
可溶性細胞黏附分子-1(sICAM-1)、可溶性P選擇素(sPs)、白細胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)同屬血清炎癥因子,有多種生理功能。sI-CAM-1在炎癥和免疫應答等過程中具有極其重要的作用;sPs可介導血小板的活化,引導、始動細胞間的相互黏附而形成血栓及促進炎癥進而造成血管阻塞,促進白細胞釋放組織炎癥因子等,對實質細胞(如心肌細胞等)造成損傷;IL-6有免疫調節、防御功能,參與急性期反應;低濃度TNF-α可介導白細胞黏附于血管內皮細胞,導致白細胞在炎癥部位積聚,激活炎性白細胞殺死微生物并刺激單核細胞及其他種類細胞產生細胞因子以抗感染,引起炎癥反應。這些指標在心血管疾病中的表達變化和意義已有研究,但在房間隔缺損(ASD)介入治療前后它們表達變化和意義的研究罕見報道。本研究通過檢測ASD患者介入治療前后血清中各指標的水平,旨在探討其變化和意義及其影響因素,以評價介入治療對機體的影響。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選擇2005年8月至2007年3月在東南大學附屬江陰醫院成功施行ASD介入封堵治療的患者30例,男7例,女23例,平均年齡(33.73±21.20)歲。所有研究對象術前經超聲心動圖檢查確診,常規檢查血常規、血生化、x線胸片、心電圖等,均排除感染、腫瘤、免疫性疾病、嚴重肝腎疾病、糖尿病、血液系統疾病等,無冠心病、心肌炎等其它心血管合并癥,無手術禁忌。術前2周內未服用抗血小板藥。
1.2 方法
1.2.1 封堵材料。采用房間隔缺損雙面傘封堵器,由深圳先健公司制造,為鎳鈦合金絲編織成具有形態記憶功能的密集網狀結構,內有3層高分子聚酯片。
1.2.2 樣本采集和指標測定。所有研究對象分別于術前當日清晨,術后即刻,術后第1、2、3、5及第7天采集空腹靜脈血4ml,置干燥管中4℃靜置2h后離心(3000r?min-1,20min)并分離血清,于-30℃保存待測。酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測sICAM-1、sPs、IL-6、TNF-α水平。定量試劑盒購自上海森雄科技實業有限公司(美國分裝),嚴格按說明書操作。
1.2.3 抗凝。所有患者術中常規給予肝素,首次劑量為50IU?kg-1,以后每1h追加25IV?kg-1,術后8h予1次低分子量肝素抗凝,劑量為100IU?kg-1;術后第2天開始口服腸溶阿司匹林5mg?kg-1,1次?d-1,療程3個月。
1.3 統計學處理
數據以x±s表示,采用SPSS12.0統計軟件包進行隨機區組設計的方差分析,檢測水準α=0.05。
2 結果
2.1 圍手術期各時點血清sICAM-1、sPs、IL-6和TNF-α含量變化。
見表1。
由表1可見,與術前相比,術后即刻sICAM-1、sPs、IL-6和TNF-α均升高,但差異無統計學意義(P>0.05),術后第1、2天稍有下降,差異無統計學意義(P>0.05)術后第3天升高至最高點與術前、術后第1、2天相比差異有統計學意義(P
2.2 植入封堵器直徑大小及手術時間對ASD患者圍手術期各時點血清sICAM-1、sPs、IL-6和TNF-α含量的影響
本組研究對象中選用的ASD封堵器直徑t>30 mm者14例,
由表2可見,按封堵器直徑分組后統計結果顯示各組組內各指標變化趨勢與全組相應指標的變化趨勢一致,但組間資料顯示封堵器直徑≥30mm組在術后第3、5、7天各指標與封堵器直徑
3 討論
介入治療ASD具有微創、操作簡便、成功率高、嚴重并發癥少等優點,目前已在臨床得到廣泛應用。但由于植入的封堵器和操作過程中使用的器械均是異物,其侵入性操作可激活凝血系統,引起多種炎癥因子釋放并由其介導炎癥反應從而造成心血管系統的損傷。研究表明,壓力作用下炎癥因子短期的表達可以上調心臟中保護蛋白家族因子的表達,還可以通過協調心肌肥大、心臟變構、心臟修復等一系列心臟壓力反應,幫助心臟適應外界壓力的損傷,而其長期的表達卻會引起明顯的心臟代謝失常。故我們可通過檢測血清中的炎癥因子水平,從凝血系統的激活和炎癥損傷及其影響因素的角度來評價介入治療對ASD的意義。
TNF和IL-6都是促炎細胞因子。分泌型TNF-α被認為是炎癥啟動物質之一,主要由單核細胞、巨噬細胞和T細胞產生。IL-6繼TNF后合成,具促炎和抗炎
0引言
全球氣候變化問題是人類面臨的共同問題,關系到人類的前途和命運,影響著每一個國家的政治、經濟和社會的發展。因此,在氣候變化問題上加強合作、尋求共識和探索對策是人類的自然選擇[1-4]。但是,由于人們對全球氣候變化原因的認識不足、意見不一,導致了國際社會對全球氣候變化的對策立場存在嚴重的分歧與斗爭[5-6]。于是,作者近來研究了各種可能引起氣候變化的因素,找到了全球氣候變化的根本原因,即隨著地球質量的增加,地球可以吸引越來越多的來自宇宙空間和人類生產的溫室氣體,使地球大氣層逐漸增厚,被包圍的二氧化碳等溫室氣體難以逃逸,導致溫室效應逐漸增強,引起全球變暖[7-8]。這一研究成果為國際社會和各國政府在氣候變化共同對策方面提供了科學基礎,為人類有效應對全球氣候變化指明了方向。
1全球氣候變化的根本原因
為了有效地應對全球氣候的變化,首先必須弄清楚全球氣候變化的原因,然后再找出相應對策。
根據現有的研究成果可知,能影響氣候變化的因素主要有:
1)地球軌道的變化:地球軌道的微小變化就能改變陽光在地球表面上的季節性分布和地理性分布。地球軌道的變化對氣候的變化影響較大,而且與冰期和間冰期顯著相關。
2)太陽輻射:自1978年以來,人們已用衛星精確地測量了太陽輻射。這些測量表明自1978年以來太陽輻射并未增加,所以在過去30年中,氣候變暖不能歸因于太陽輻射的增加。
3)火山活動:火山噴發可釋放氣體和微粒到大氣層中,從而能在一定時空范圍內影響氣候的變化。
4)磁場的強度和海洋的變化:一些近來的分析顯示全球氣候的變化還與磁場的強度和海洋的變化有一定的關系。
5)人類的影響:有人認為氣候變化在很大程度上是由于人類活動造成的。在這些人類因素中最值得關注的是燃燒化石燃料所排放的CO2濃度的提高,其次是制造水泥所產生的飄塵的增多,此外還有土地利用、臭氧層破壞、畜牧業和農業活動、森林砍伐等都會對氣候有不同程度的影響,并成為氣候變化的因素。
可見目前有些人偏向于認為溫室氣體是全球變暖的主因,但許多科學家仍然持懷疑態度。IPCC的第4次評估報告AR4也承認全球增溫研究存在許多不確定因素,許多預測沒有給出定量判斷的科學依據[5]。2007年成立的非政府間國際氣候變化專門委員會(NIPCC)就針對AR4進行了逐條反駁,認為自然驅動是全球氣候變化的主要因素[6]。針對當前關于全球氣候變化的原因眾說紛紜、莫衷一是,作者根據現有的研究成果,分析了各種可能引起氣候變化的因素,獲得了一個折中的研究結果,即發現隨著地球質量的增加,地球可以吸引越來越多的來自宇宙空間和人類生產的溫室氣體,使地球大氣層逐漸增厚,被包圍的二氧化碳等溫室氣體難以逃逸,導致溫室效應逐漸增強,全球氣候變暖[7-8]。
2緩解全球氣候變暖的自然對策
既然我們找到了全球氣候變化的根本原因,我們就可以找到相應的對策。由于全球氣候變化的原因既包含自然的因素又包含人為的因素,因此在解決全球氣候變暖的問題時,我們應該酌情處理、對癥下藥。
針對全球氣候變化的人為因素,我們應該充分利用人類掌握的科學技術手段來控制氣候變化及其影響,制定適當的能源發展戰略,逐步穩定和削減溫室氣體排放量,增加溫室氣體吸收量,并采取必要的適應氣候變化的生產和生活措施。一種簡單但不夠實用的方法是把廢氣排放到大氣層的平流層之外。
針對全球氣候變化的自然因素,我們并不是束手無策。事實上,老天爺早就給我們安排了巧妙的對策。那就是在地球繞太陽旋轉的過程中,地球朝陽面所受的大氣壓力大于背陽面所受的大氣壓力,這就會使地球沿螺旋線漸漸地遠離太陽,從而使地球變冷,在一定程度上可以減緩全球氣候變暖的趨勢。關于這一點可以證明如下[9]。
在地球繞太陽旋轉的過程中,地球朝陽面受到來自陽光的照射,使該面的溫度高于背面的溫度,從而使該面蒸發起更多的水氣及其他氣體分子,這些氣體分子被高速流動且層層疊加的平流層包裹在對流層中,逃不出去,所以兩個半球的大氣體積相當。由于地球上朝陽和背陽兩個半球的大氣參數近似地滿足理想氣態方程,即pV≈nRT,其中p是指氣體的壓強,V為氣體的體積,n表示氣體物質的量,T表示氣體的熱力學溫度,而R表示理想氣體常數。因此,根據計算可知,朝陽半球的大氣壓強通常大于背陽半球的大氣壓強。又因為兩個半球的面積相當,所以朝陽面所受的大氣壓力通常大于背陽面所受的大氣壓力,夏至時北半球地軸北端完全傾向太陽就是兩面壓力差造成的,如圖1所示。另外,由于地球正常運轉時太陽對地球的萬有引力等于地球做勻速圓周運動所需的向心力,因此當地球朝陽面所受的大氣壓力大于背陽面所受的大氣壓力時,就會使地球沿螺旋線漸漸地遠離太陽。
據英國《新科學家》雜志報道,早在公元前三世紀,一些觀星家就曾發現地球正在逐漸遠離太陽[10]。隨著科學技術的進步,科學家們進一步測得地球與太陽之間的距離每年都會增加15厘米。但關于地球逐漸遠離太陽的原因,科學家們長期以來一直爭議不斷,許多解釋無法令人滿意。于是這里給出了一個比較科學和令人信服的解釋。
在有關氣候變化教育中,清晰的想學生闡述氣候變化的起因,才能讓學生從根源上去認識了解氣候變化,進而加強保護意識。目前存在的氣候問題有溫室效應、酸雨、臭氧層被破壞等,氣候變暖已經演變成了當前的一種自然現象了,它們形成的原因主要是因為人類無節制的焚燒化石燃料或者是樹木,造成過多的溫室氣體二氧化碳生成,從而吸收紅外線,經過長期的累計形成了氣候變暖。造成氣候變化的原因還有很多,包括人的急劇增多,致使生態環境失衡;人為造成的環境污染,生活垃圾的大量排放、丟棄、有毒害物質的大量涌入海洋,破壞了海洋生態環境等,這些都造成氣候的變化,造成了人類生存面臨極大的威脅。氣候變化會造成海平面上升,一種是由于海水受熱膨脹引起,另一種是由于北極南極洲上冰川的融化造成的。氣候變化會影響生態環境,對大自然造成危害。還會影響水循環,致使自然災害等,不光這些,還影響農作物產量的,致使減產等等。通過對氣候變化的內容和原因進行分析,讓學生能將環境問題重視起來,激發學生的責任感,并通過學習了解這些,讓學生自覺的規范自己日常生活的行為,盡量從人為因素上去減少對環境的破壞,對氣候的破壞。
二、挖掘氣候變化的科學內涵,找去高中地理教學隱藏信息
由于教材的篇幅受到限制,很多知識表述并不能完全呈現在學生的面前,這就需要深入去課本中所隱藏的信息,從課本中挖掘出氣候變化的科學內涵,找出更深層次的內容,為學生提供思考空間。對于高中地理課本中沒有清晰的闡述的知識,教師可以對課本信息進行適當的加工出來使隱藏在其中的內容呈現出來。如教材中將全球平均氣溫變化曲線圖和大氣中二氧化碳濃度增長曲線圖對比,找出差異,將有利于學生全方位的了解氣候變化之因,人類的活動會影響二氧化碳的濃度,二氧化碳的濃度會對氣溫的上升造成影響,從兩種曲線圖的波動規律進行分析,可以了解二氧化碳并非影響氣溫的唯一因素,氣溫還受其他因素影響;通過挖掘分析課本中的知識,有利于學生更透徹全面的了解知識,更科學的認識知識。合理科學的找出氣候變化的應對措施,是教育的終極目標。有效的挖掘教材中的隱藏信息,讓學生通過分析,去尋找緩解氣候變化的對策。如在課本中有關減少二氧化碳排放途徑的具體措施中,可以挖掘出減少排放二氧化碳的原材料和增加二氧化碳的吸收系統兩種有效措施。學生通過在這兩方面考慮,追溯到二氧化碳的來源,進而了解要使用清潔型能源、降低消費、增加摘種綠色植物等有效的方法來減少二氧化碳排除,增加二氧化碳吸收。從而真正的了解了知識,并運用知識解決問題,找出對策。
世界氣象組織2012年11月《世界氣候狀況年度聲明》,在《聲明》中指出,全球各地頻現極端氣候事件,主要表現為熱浪、干旱、洪水和低溫。美國賴斯大學氣候變化專家羅恩·薩斯在2012年9月也指出,極端天氣和極端氣候將變得越來越常見,這會是一種全球現象,人類需要提早采取措施,積極應對,否則將會面臨災難性嚴重后果。2012年8月28日的經濟參考報也指出,有跡象顯示,氣候變遷正在成為常態,年復一年愈演愈烈。
二、關于氣候變化對糧食安全的研究
不論是發達國家還是承載能力較弱的發展中國家,極端氣候變化對全球經濟系統產生的影響多為負面(Stern N,2006)。比如,溫度的變化會影響農業的地域分布(RosenzwEig和Hillel,1995);溫度升高帶來的作物病、蟲、草害的增加也會影響作物生長,從而對作物產量帶來負面影響(Rosenzweig,Hillel,1995)。還比如,氣候變化帶來的土壤含水量的變化、生長季起始時間和長度變化,將影響各地農作物的生長季長和種類(Conway,1998;Rosenberg,1990);未來水分狀況是決定未來很多地方,特別是干旱半干旱地區農業生產的重要因素,降水的變化和作物生長季的變化將是決定未來氣候變化對農業生產是利還是弊的決定因素(Hulme,1996;Fischer,1996;Strzepek and Smith,1995;Sivakumar,1992)。雖然全球二氧化碳濃度持續升高促進了光合作用,或將提高作物產量,但海平面上升、極端氣候事件頻發及病蟲災害高發等將抵消有利因素,從而引起糧食產能的不確定性(潘根興,2009)。氣候變化在中國的區域格局不同,氣候變化對不同區域和不同類型農作物生產的影響也不同(林而達,2007;張厚瑄,2000;周舟,2010)。但是,極端天氣氣候因子與農業經濟產出之間存在長期均衡關系,對中國農業經濟有顯著的負面影響(劉杰、許小峰,2012)。
三、關于氣候影響糧食生產的機理研究
國內外有關氣候變化對農作物生產影響的研究成果表明,氣候變化主要從四個方面影響作物的生產。一是溫度的變化會影響農業的地域分布(Rosenzweig和Hillel,1995),氣候變化帶來的土壤含水量的變化、生長季起始時間和長度變化會影響各地農作物的生長季長和種類。二是二氧化碳將直接在生理上影響作物生產,對作物的生產產生有利的效果,大氣中的CO2濃度可以提高作物的水分利用效率和光合作用效率(Conway et al.,1998;Rosenberg et al.,1990),濃度的升高對C3作物(如小麥、水稻和大豆)會產生顯著的正效應,對C4作物(如玉米、高粱)產生的正效應較小(Ringius et al.,Hulme,1996)。但由于溫度升高帶來的作物病、蟲、草害的增加也會影響作物生長,從而對作物產量帶來負面影響(Rosenzweig,Hillel,1995)。三是未來水分狀況是決定未來很多地方,特別是干旱半干旱地區農業生產的重要因素,降水的變化和作物生長季的變化將是決定未來氣候變化對農業生產是利還是弊的決定因素(Hulme,1996;Fischer,1996;Strzepek and Smith,1995;Sivakumar,1992)。四是氣候平均狀態的變化可以影響未來農業的生產,但對未來農業生產影響最大的莫過于極端氣候事件(洪水、干旱、極端高溫等)。國內外學者對前三個方面的研究關注較多,研究的時間較長,取得的成果較豐富,但對第三個方面的研究起步較晚,研究成果也很少。
四、關于氣候變化影響糧食生產的定量測算研究
中圖分類號:F840.66 文獻標識碼:A
文章編號:1005-913X(2014)02-0051-02
在研究如何應對氣候變暖的過程中,森林生態系統起到了不可或缺甚至是中流砥柱的作用,尤其是利用森林碳匯應對氣候變暖是一個關鍵措施。然而,由于森林是一個極易遭受氣候變化等自然災害侵襲和意外事故影響的生態系統,氣候變化必將對森林災害以及森林生態系統的穩定帶來嚴重的影響。
森林災害是世界七大自然災害之一。森林災害主要是指由于自然變異或者人為因素引發的,并對森林資源的正常發育或者森林生態系統的平衡造成破壞或者損失,進而給林業產業造成經濟損失或人員傷亡的自然現象及人類行為。[1]研究已經表明全球氣候變化特別是CO2濃度增加和溫度升高的情況下,森林生態系統將受到嚴重的破壞,系統結構、空間格局、組織成分、分布范圍以及系統生產力等都將發生變化。此外,氣候變化還會使得部分物種的適生面積擴大,種群迅速擴張,一些生態系統出現干旱的頻率加大,荒漠化加重,脆弱性增加等等。[2]森林是對氣候變化比較敏感的一類物種,作為陸地生態系統的主體,氣候變化將導致森林災害風險的增加。
一、氣候變化現狀
氣候變化已經成為當今全球普遍關注的國際化問題。自《聯合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》生效以來,以氣候變暖為主要特征的氣候問題就引起了國際各界政府、社會組織和科學機構的高度重視。眾所周知,導致氣候變暖的關鍵因素就是大氣中CO2濃度的增加。相關研究成果顯示,全球大氣CO2的濃度已從19世紀60年代以來的280μmol/L增長到了現在的387μmol/L。并且,近十年大氣中CO2的濃度仍以4%的速度增長,到2050年以后,大氣中CO2的濃度將會是現在的兩倍。[3]因此,隨著氣溫升高,溫室效應的加劇,氣候變暖和極端氣候事件頻發的趨勢將會長期存在。
二、氣候變化對森林災害的影響
(一)氣候變化對森林生物災害的影響
森林生物災害主要可以從兩方面進行表述,即森林病蟲害和森林鼠害。據普查,我國森林年均病蟲害發生面積為934萬hm2,超過年人工造林面積,直接導致經濟損失和生態價值損失達880(億元/a)。全國森林鼠害的年均面積約為150萬hm2,其中以西部地區最為嚴重。[4]我國已經成為了世界上森林災害發生面積最大,損失最為嚴重的國家。在新的氣候背景下,氣候變暖將進一步加劇森林生物災害的嚴峻性。
1.氣候變化使有害生物的繁殖速率增加,種群快速增長
溫度對生物的繁殖發育有著至關重要的作用。由于氣候變暖,森林有效積溫增加,許多森林害蟲的生理過程、發育周期將大大提前,繁殖速率、適應能力和存活率也大大提高,從而導致世代數和群密度增大,種群快速增長。
2.氣候變化使病蟲害的適生區域擴大,危害程度加重
全球氣候變化對森林病蟲害的分布區系和危害范圍有著重要的影響。氣候變暖使森林害蟲的越冬代北移,越冬基地增加,遷徙范圍擴大,從而大大的拓寬森林有害生物的適生區域,主要呈現出向高海拔和兩極方向擴展,區系分布由南向北變遷的整體趨勢。[5]
3.氣候變化縮短病蟲害的發生周期,增大發生頻率
隨著氣候變暖,森林植被的物候期也在發生著相應的改變。由于有效積溫增加,許多昆蟲的物候期提前,從而導致世代數目增加,病蟲害的發生周期縮短。例如天幕毛蟲的發生周期一般為14或15年,但近些年曾于1971年、1985年、1995年在牡丹江,1965年、1974年、1984年、2002年在吉林白城相繼爆發;安徽的潛山馬尾松毛蟲1973年以前爆發周期為10年,1973年以后則為3-5年。[6]由此可見,氣候變化使得許多森林病蟲害的發生周期縮短,發生頻率加大,進而導致森林生態系統的健康水平嚴重下降,抗災能力大幅降低。
4.氣候變化使森林鼠害面積明顯增加,危害程度嚴重加劇
我國森林鼠害主要發生在生態脆弱區,以內蒙古林區以及西部干旱地區最為嚴重,每年發生約66萬hm2以上。[7]隨著氣候變暖,新的環境對老鼠的存活和繁殖提供了更為適宜的條件,活躍期延長,加之當前人們對綜合治理鼠害的疏忽,使得老鼠大量繁衍和種群密度急速增加,鼠害的危害程度將遠遠勝于過去。
(二)氣候變化對森林非生物災害的影響
1.對森林火災的影響
森林火災的發生是火源、可燃物、氣象等環境因子交互作用的結果,其中氣象因素是導致森林火災發生的關鍵因子之一。氣候變化對自然林火影響的范圍、 程度和頻率取決于森林經營歷史、干旱頻率及程度、病蟲害爆發以及其他因素等。氣候變化對森林火災的影響主要包括以下幾個方面,首先,氣溫升高,降水減少,蒸發加大,地被植物干燥,高溫、干旱、大風等極端氣候的頻率和發生強度加大,從而森林火險等級和森林火災發生的頻率將明顯提高;[7]其次,森林植被的種群組成和分布區域改變,使森林火災的發生與蔓延呈現出一定的時空規律性;再次,氣候變化導致病蟲害的頻發,促進了可燃物條件的形成,加劇了極端高溫干旱區火災頻率及特大火災的可能性;并且,由于火源分布、氣象條件和可燃物的分布改變,林火的發生的準周期也將發生明顯的波動,并逐漸呈現出縮短的變化。[8]
2.對氣象災害和地質災害的影響
氣候變化導致的森林氣象災害主要有凍災、雪災、風災、旱災、洪澇、雹災、高溫等。其中冰雪、洪澇等災害又會進一步的引發水土流失、流泥石、滑坡等次生地質災害或者火災的發生。例如2008年,我國南方發生的低溫雨雪冰凍災害,導致林木大批折斷受損,并且地表可燃物大量增加,平均地表可燃物載量超過50(t/hm2),嚴重超過高強度大火的標準30(t/hm2)。[9]1987年的大興安嶺森林大火也是由于長期干旱引發的。目前,氣候變暖導致的旱災是我國影響面最廣的氣象災害,并且還常出現多種災害復合疊加的現象。
三、關于森林災害的法律防治
(一)加快完善森林災害法律防治體系的必要性
在氣候變化凸顯的今天,以“預防為主,防治結合”的環境方針為指導,從生態、經濟、社會等各方面加快建立切實可行的森林災害法律保障制度,完善森林災害法律防治體系,不僅有利于推動和實現森林生態系統的可持續發展,對于防止氣候變暖也有著十分重大的意義。
首先,就環境保護而言,在應對氣候變化歷程中,森林對減緩氣候變化起著至關重要的作用,尤其是森林碳匯功能,是減緩氣候變暖的關鍵措施。應對氣候變化,森林資源是主力;其次,就推進經濟發展而言,氣候變化將增加林業災害的易發性和頻發性,從而增大林業產業的風險,保護森林是林業經濟可持續發展的基本保障;再次,就森林生態系統的自身特點而言,氣候變化所帶來的森林破壞在規模和程度上都會有一定的擴展,然而森林生態系統一旦遭到破壞,其恢復將是一個漫長的過程,控制森林災害的發生是維護森林生態系統平衡的重要方面;最后,就森林資源的保護和管理體制而言,我國的森林災害防治法律機制嚴重滯后,不夠完善,在與經濟社會快速發展的客觀要求相比,仍存在不小的差距。加快完善森林災害法律保障機制的步伐,是促進森林資源可持續發展的關鍵。
(二)關于森林災害法律防治的幾點建議
1.將森林災害法律防治與應對氣候變化有機結合
森林災害的頻發與氣候變化有著必然的內在聯系,森林災害法律防治體系應該把災害防治與氣候變化結合起來。一方面,把防治森林災害作為應對氣候變化的一項重要措施,在制定森林災害防治的政策規劃和開展的法律活動中,把氣候變化因素考慮進去,跳出為防治而防治的定勢;另一方面,把應對氣候變化作為防治森林災害的戰略行動,提高應對氣候變化的主動性和緊迫性。其中,減緩和適應是應對氣候變化的兩個主要方面,減緩氣候變化與森林災害防治的結合就是:制定并完善相應的森林保護法律法規,加大人工造林力度,充分利用森林資源的碳匯功能來減緩氣候變化;適應氣候變化與森林災害防治的結合就是:在更好的掌握氣候變化形勢的情況下,制定切實可行的森林災害防治政策,完善森林災害防治機構的建設,加強森林災害應急系統的構建,開展適應氣候變化的森林資源培訓和宣傳工作。
2.完善森林災害防治法律法規體系
氣候變化背景下,森林災害的發生往往出現新型災害、復合型災害、次生災害或者衍生災害跨區域發生或一起并發的現象,針對常規森林災害制定的的單行法現和政策制度已嚴重滯后。亟需制定綜合性的防災治災法或以森林保護法為統帥,再針對各種可能發生的森林災害制定更加具體、實施性強的單行法規,從災害的預防、監測、預警、應急處置、風險管理、恢復重建、救濟救助等各層面都做出具體規范,并在防災治災的各個環節提出應對氣候變化的一體化要求。
3.健全森林災害地方管理體制,確立區域聯防聯控機制
氣候變化背景下,我國森林災害管理體制層次比較廣泛化,不夠具體細致,以致無法應對新的森林災害防治局面。因此,在各級政府設立由政府統一領導,綜合協調政府各相關部門的專門機構,根據災害發生的等級和特征,形成同一災害區域多個地方政府參與的聯合防控機制,協調建立森林災害跨區域防治的檢測預警系統,實施資源和信息共享、應急響應聯動等措施。
4.加強森林災害的防治能力建設和法律救助機制
以法律手段為保障,高效運行救助機制是應對氣候變化帶來的新的森林災害風險的重要環節。由于森林災害后果嚴重,需要建立森林災害風險分擔和轉移機制,通過金融、保險等多元化機制實現森林災害的經濟補償和損失轉移分擔,如生態補償政策,森林保險制度和建立專門的森林災害保障基金等。風險分擔機制應與森林救濟、產業恢復等減災和適應手段相結合。此外,還可以進一步探索社會化的捐贈救助基金體制,充分的發揮公益慈善機構在森林災害保障中的作用,拓寬救助資金的來源和渠道,充分基層自治組織和社會組織的聯合防御、救助發揮的作用,彌補政府救助的不足。
參考文獻:
[1] 魏書精,孫 龍,魏書威,胡海請.氣候變化對森林災害的影響及防控策略[J].災害學,2013(4):37-38.
[2] 張文勤,紀成儉,王文爛,等.福建省森林災害的發生情況與主要成因分析[J].林業經濟問題,2001(3):175-178.
[3] 李艷麗.全球氣候變化研究初探[J].災害學,2004,19(2):87-91.
[4] 李劍泉,李智勇,易浩若.森林與全球氣候變化的關系[J].西北林學院學報,2010(4):35-38.
[5] 趙鐵良,耿海東,張旭東,等.氣溫變化對我國森林病蟲害的影響[J].中國森林病蟲,2003(3):29-32.
劉志杭(1990—),男,河南省信陽人,鄭州大學電子信息科學與技術09級本科生
摘 要:氣候變化是21世紀全球面臨的最嚴峻挑戰之一,亦是各國可持續發展中需要解決的重大課題。應對氣候變化影響要認識氣候變化的自然規律和人類活動的影響及其不確定性,加強適應方式和適應能力的對策研究,提倡低碳之路和可持續發展方式。
關鍵詞:氣候變化 低碳經濟 可持續發展
近百年來,全球經歷著一場以變暖為主要特征的顯著氣候變化,導致了生態環境系統的一系列變化,人類社會的生存安全受到了嚴重威脅。由于目前氣溫上升和二氧化碳量增加的耦合,人們自然聯想到了溫室效應。氣候變化的原因可能是自然本身的演化進程,也可能是由于人類活動引起的對大氣組成和土地利用的持續性改變所致。
1.氣候變化的原理
全球氣候變化究竟由于自然周期還是人類活動,還有一些爭議。目前的主流觀點認為全球氣候是變暖的,溫室氣體的過量排放是變暖的主要原因。但是,仍有一些科學家不斷向這種主流觀點提出挑戰,主要爭議有以下兩個方面:
1.1 氣候變暖的機制
一種觀點認為,全球氣候變暖主要是由于人類各種活動造成的。工業革命以來,人類為發展經濟,人為改變大氣下墊面,向大氣中排放大量溫室氣體,并釋放大量的熱量。
另一種觀點認為,現代氣候變暖是自然規律所起的作用。盡管20世紀全球氣候變暖明顯,但也不是一年比一年暖,而是氣溫在波動中上升,說明溫室效應增強并不是氣候變化的主導因素。
1.2 未來全球氣候變化的預測
盡管目前所作的大部分預測表明未來全球氣溫將持續上升,但這種預測的結果仍值得進一步探討。
①目前所做的預測只是建立在理論基礎上,而且全球氣候的變化除與溫室氣體有關外,還與其他許多因素相關,而預測模型中只考慮了部分因素。
②從全球氣候的變化特點來看,雖然近百年來全球氣溫普遍變暖,但全球氣溫的升高并非呈直線趨勢上升。從上世紀到本世紀90年代,全球氣溫的變暖并不是持續的。
事實上,氣候變化是一個極其復雜的系統過程。限于氣候觀測資料本身的缺陷、氣候模式的不完善性以及影響氣候變化因子和機理的復雜性,到目前為止,在氣候變化成因方面所獲得的結論仍然存在著不確定性,今后還需要做進一步的研究。
2.氣候變化的危局
近年來氣候變化引起了水資源失衡、農業減產、生態系統受損,對人類可持續發展帶來巨大沖擊。具體表現在:
2.1 對水資源的影響
氣候異常,冰川融化,短期內會引起一些地區洪澇災害,長期則會導致局部地區出現嚴重的水資源危機。氣候變化通過大氣環流、冰雪條件變化等引起降雨、蒸發、入滲、土壤濕度、河川徑流、地下水流等一系列的變化,進而改變全球水文循環的現狀,引起水資源在時空上的重新分配,改變了降水分布格局和降水量,引起降水的地區、時間以及年際分布更加不平衡,加劇了水資源的不穩定性和供需矛盾。
2.2 對農牧業生產的影響
氣候變化對農業的影響是復雜而不確定的,農業生產布局和結構將發生變動,種植制度和作物品種將發生改變;潛在的荒漠化趨勢增大。氣候變化還將加重農業和林業的病蟲害,加上干旱和洪澇頻率增加的影響,會造成農業生產風險增大。此外,氣候變化對農業生產和農產品價格的影響預計會造成全球糧食供給緊張,乃至引起全球經濟收益的波動。
2.3 對生態系統和生物多樣性的影響
氣候變化會在不同程度上影響和破壞自然生態系統中的生物鏈、食物鏈,給地球物種的生存和延續帶來嚴重的后果。氣候變化將在幾十年里發生,而大多生態系統不可能如此快地響應或遷移,自然生態系統將越來越不能與變化了的環境相適應,許多生物物種的生存環境受到嚴重影響,加速了滅亡。消失的物種不僅會使人類失去一種自然資源,還會通過食物鏈引起其他物種的消失。
2.4 對沿海地區的影響
氣候變化對海洋的影響包括海面溫度上升、平均海平面上升、海冰融化增加等。這些因素將可能使沿海地區洪災嚴重,風暴的影響范圍擴大,海岸受到更嚴重的侵蝕,以及由于海水倒灌進淡水蓄水層而引發地區性淡水資源緊缺等。
2.5 其它方面的影響
氣候變化可能會增加災難性天氣出現的概率,導致一些特定的生態系統、生態群落和種群發生變化,包括微生物、病毒,可能會加快它們繁殖的速度并引發大量蔓延,這些新型病毒嚴重影響著人類安全與健康。
3.氣候變化的對策
全球氣候變化和自然環境急劇惡化,任何國家和任何人都不可能獨善其身,對責任的承擔也不能置之度外,在共同的生存環境下,負有共同的責任。在經濟社會發展日益受到能源和環境制約的背景下,低碳經濟作為應對全球氣候變化、保障能源安全的基本途徑和戰略選擇,正在全球范圍內得到廣泛認同。
低排放、低污染的生產和生活方式,既可減少人類在生產和生活過程中對能源的消耗,緩解能源儲藏日益匱乏的壓力,又可減少溫室氣體的排放;既節省了生產和生活消耗能源的成本,同時由于碳排放的減少,今后治理環境的投入也會相應減少;并且能夠在很大程度上緩解能源供需矛盾,加快工業化進程和環境改善,對于經濟發展方式轉型有著舉足輕重的作用。
結語:
21世紀全球氣候仍將持續變化,極端氣候頻現,生態環境惡化。氣候的非自然變化對自然環境的影響從局部開始,而以災難性的全局性結果告終。盡管目前我們對全球氣候變化的本質、趨勢和程度的認識還有相當大的不確定性,但無論怎樣都應充分重視全球氣候變化問題,加強這方面的科學研究。
在全球攜手應對氣候變化,減少溫室氣體排放的同時,通過發展低碳經濟來解決氣候變暖和經濟發展之間的矛盾,日益受到越來越多國家的認同和重視。低碳是實現發展的途徑和手段,也是未來可持續發展的主要特征和標志。(作者單位:鄭州大學水利與環境學院)
參考文獻:
1.甘肅省華池縣的干旱雨養農業概況甘肅省華池縣(東經107。48’,北緯36。15’)位于黃土高原的西部干旱區,總面積3800km2,海拔1100米~1700米,人口約130000人。農業是華池縣最重要的產業之一,占全縣總GDP的43%。到2010年底全縣86%的人口生計都依賴于雨養農業。華池縣以干旱雨養農業為主,其中全縣90%左右的農業為旱作農業,只有10%為灌溉農業。玉米、冬小麥是華池縣主要大面積種植的糧食作物。馬鈴薯、大豆、糜子與高粱等作物作為重要的經濟作物,多種植于更為干旱的地區。由于經濟發展緩慢、個體農戶農業投入少、氣候干旱、土地生產力低以及家庭勞動力大量外出打工等原因,華池縣的農業還是以個體農戶、勞動集約型以及自給自足的傳統雨養農業為主。
2.研究方法本研究中分析的主要數據包括華池縣縣級氣候變化數據、農戶訪談數據以及相關文獻資料。其中當地氣候變化的歷年數據,包括降雨量、溫度以及極端氣候等數據,由縣級氣象站提供,并與華池縣縣統計年鑒(1949~2008)的公布氣象數據進行比對核實。農戶訪談數據通過半結構式訪談、焦點小組座談以及農戶問卷(農戶問卷65份,有效問卷62份)等參與式農村評估方式(PRA),在選擇的華池縣鄒家溝小流域的樊莊行政村收集。本研究的數據分析方法包括SPSS統計軟件對其氣象數據變化規律的定量分析,以及對農戶訪談數據的定性分析,包括陳述性分析、問題樹分析等。
研究結果與發現
1.甘肅省華池縣氣候變化特征從表1可以看出,1965年~2006年,華池縣經歷了降雨與氣溫的顯著變化過程。全縣年平均氣溫逐漸上升,并以冬季平均氣溫升高最為顯著。年降雨量的年際間分布不均,但也呈現逐步減少的趨勢,其中春季(3月~5月)降雨量逐年減少最為明顯。同時,在過去的40年里干旱發生率更為頻繁。可以得出華池縣氣候變化如下特征與趨勢:(1)地域性的氣候變暖趨勢:過去50年里,華池縣地區年平均氣溫增加了1.5℃,以平均0.04℃每年的速度增長。如果這種趨勢繼續發展,華池縣將會變得比現在更熱、更干燥。(2)降雨量減少,干旱①頻率增加:在20世紀80年代、90年代以及21世紀初,華池縣年平均降雨量分別以6%、3%以及9%的比例下降。同時,年際間以及季節性的降雨量變化差異大。在過去的20年里,華池縣年降雨量少于平均降雨量474mm的年份越來越多。從1980年~2008年,華池縣共有15次干旱的記錄,其中包括5次輕度干旱、3次中度干旱、3次大干旱和4次特大干旱。尤其在過去的10年,華池縣特大干旱發生的異常頻繁。上述的這些降雨量、氣溫以及干旱發生的變化趨勢,在很大程度上導致了華池縣持續時間更長的干旱現象以及更加嚴重的水資源短缺。從而進一步影響了當地雨養農業以及農戶生計發展。
2.農戶對氣候變化的感知與認識通過農戶訪談以及農戶問卷,了解到個體農戶對于氣候變化的不同感知以及認知程度。絕大多數訪談的農戶對于當地的氣候變化情況的感知,如降雨量減少、氣溫上升(尤其是冬季溫度上升)以及干旱增加,都是與當地氣象統計數據基本一致。例如針對“你覺得與20年前相比,當地氣候主要發生了哪些變化”這一問題,其中80%的農戶認為天氣更熱更干旱了;有10%的農戶認為天氣熱了,但是在雨季(7、8、9月份)的雨水多了;還有10%的農戶認為沒有什么變化。農戶訪談以及參與式農戶小組座談的結果表明,農戶清楚的認識到干旱是對當地的雨養農業生產帶來最大破壞的自然災害。有一句話也在田間流傳“3年一中旱,5年一大旱,10年一特大旱”。干旱尤其是春旱,在最近的十幾年間更加的頻繁。農戶一致認為氣溫在不斷的升高,特別是在20世紀90年代至21世紀初的10年間,春季降雨驟然減少,月季降雨變的非常不規律與很難預測。這些都嚴重地影響了當地正常的農業生產。
3.脆弱雨養農業連環惡性問題分析通過實地研究發現,華池縣農業存在的核心問題是雨養農業的脆弱性。通過圖1問題樹分析,可以看出導致農業生產力低下及其脆弱性的有許多社會、經濟與自然環境的因素。而其中不利的農業氣候條件變化是導致農業用水緊缺、土壤侵蝕以及生產力下降的主要誘導因素。其他因素包括灌溉集水設施差、傳統耕作技術落后、傳統作物抗旱性差以及產品市場信息缺乏,也都直接或間接地影響著當地雨養農業脆弱性。4.農業生產對氣候變化的脆弱性分析由于當地干旱雨養農業對氣候條件的高度依賴性,使當地個體農戶農業生產產生了極端脆弱性。尤其是過去10年~20年里,不規律的降雨、氣溫上升以及日益頻繁的干旱,已經對當地雨養農業產生了不可避免的負面影響。表2概括總結了華池縣干旱雨養農業活動對氣候變化的脆弱性,以及導致這些脆弱性的主要的氣候變化因素和其他的社會經濟因素。根據實地調研發現,1982年、1986年、1991年、1997年、2000年、2002年、2004年以及2006年的干旱,導致當地農業產量降低了30%~70%,個體農戶的農業收入減少50%~60%。因此,可利用的農業水資源成為制約華池縣雨養農業發展的首要因素。如果不采取任何的應對氣候變化引發的干旱以及水資源缺乏的措施與手段,華池縣農業將在今后繼續受到不利氣候因素的巨大影響。此外,當地個體農戶對雨養農業的生計依賴性越大,受到氣候變化的影響也將越嚴重。
個體農戶應對氣候變化的主要策略與適應性
FAO的報告強調,農作物對氣候變化的高度依賴及其敏感性使得農業適應氣候變化策略成為減少農業損失與負面影響的重要手段。Smit等將農業適應氣候變化的策略大概歸類為技術改進與發展、農業生產手段與技術改進、政府支持項目以及保險等。當地個體農戶為了減少上述這些不利的氣候變化給農業生產帶來的影響,已經逐步地采取了下列主要的雨養農業適應氣候變化措施。
1.農作物種植結構調整根據農戶訪談結果,現階段的農作物種植結構與20年前的種植結構相比,發生了非常大的變化(如圖2)。20世紀80年代,農戶種植結構單一,40%的農地種植小米,34%的農地種植冬小麥,小米與冬小麥是作為自給自足的糧食作物,剩余26%的農地種植經濟作物玉米。20世紀80年代,95%的農作物都種植在坡耕地上,導致結果是極差的土地生產力,嚴重水土流失以及非常弱的作物抗旱能力。從20世紀90年代末開始,由于退耕還林以及坡耕地改梯田政策,農戶種植結構也隨之發生了明顯變化。現階段,農作物種植結構更加多樣化,農戶多傾向于種植更多市場價格好、產量高的經濟作物,如大豆、土豆、蔬菜。本研究發現,在農戶對農作物選擇的決策過程中,除了考慮農作物的市場價格、產量及耕地類型外(如坡耕地或梯田),還綜合考慮各種作物在不同的氣候條件下的抗旱性,從而合理地選擇不同的農作物品種。根據農戶訪談以及當地農業部門的機構訪談,表3將不同的農作物在坡耕地以及梯田上種植的抗旱性分別進行了排序。這些農作物的抗旱性排序結果,對農戶根據氣候變化條件進行種植結構的調整具有深遠的影響。例如,小米在20世紀80年代之前是普遍種植的糧食品種,具有非常強的抗旱性。但是,由于小米的產量極低(如坡耕地種植,約600公斤/公頃),因此,現階段梯田上已經沒有種植小米,只有非常少量的被種植于坡耕地上。再例如,高抗旱高產量的地膜玉米品種現在是當地梯田旱作農業的首選農作物品種。農戶還根據不同的氣候條件在不同的耕地類型上選擇不同的作物品種。同時,表4還可以得出不同氣候條件以及不同的土地條件,使得20年前與現在相比農戶選擇的農作物結構存在非常明顯的差異性。例如,現階段如果遇到了明顯的干旱年份,農戶會相應的減少在梯田上種植的冬小麥、蔬菜的種植面積。因此,相應地調整農作物種植的結構,是個體農戶適應氣候變化給農業生產活動帶來不利影響的重要策略。
2.土地使用方式改變:梯田建設與坡耕地相比,梯田可以很大程度上增加土壤的保水保肥能力,大大提高雨水的利用效率,從而更加有效地增加種植作物的抗旱性并提高作物產量。例如,2005年華池縣水保局的梯田實地試驗表明,2005年7月2日,最大日降雨量為70.6mm,在30cm田埂以及零坡度的試驗梯田里,100%的降雨被收集,并且存在零水土流失。本研究的實地調研發現,在正常年份,梯田的農作物產量與同種坡耕地作物產量相比,增加了60%~300%,例如大豆增加60%左右,露天玉米增加了146%,土豆增加了167%,冬小麥增加了300%。此外,在干旱年份梯田上種植的農作物,體現出更強的抗旱能力。例如,2006年重大干旱年,梯田上種植的冬小麥減產40%,而坡耕地上冬小麥減產60%,梯田上種植的全膜覆蓋玉米產量只降低了15%。3.旱作農業技術:地膜覆蓋地膜覆蓋技術是旱作農業的重要技術之一,地膜覆蓋可以促進雨水的收集與保持、從而大大促進土地的生產力。地膜覆蓋技術,尤其是玉米的半膜、全膜覆蓋,20世紀90年代末在華池縣得到大力的推廣。表5數據顯示,地膜玉米的平均產量是露天玉米的2~3倍,其抗旱性能也相應地增加了15%~25%。地膜作物的水利用效率可以達到露天作物的11倍。因此,地膜覆蓋技術可以大大促進農作物抗旱性與土地生產力,從而減少雨養農業對氣候變化的脆弱性。
進一步增強雨養農業適應性的幾點建議
1.進一步推廣適應氣候變化的旱作農業技術發展從華池縣的實際案例分析可以看出,農業技術發展是增強農業更好地應對氣候變化的重要手段。因此需要更進一步加強農業基礎設施建設和農田基本建設,推廣旱作節水技術,培育推廣高產、優質、抗旱、耐澇、抗高溫、抗病蟲的優良品種,提高良種覆蓋率。這些新技術的開發與推廣,不僅可以增強當地旱作雨養農業的生產力,同時可以極大地增強當地個體農戶應對氣候變化的能力。此外,有效利用與管理水資源,以此增強農業防災、減災、抗災和綜合生產能力,從而減少旱作雨養農業的氣候變化脆弱性。
2.加強農戶對于氣候變化信息的獲得以及認知根據實地調查與農戶訪談結果,可以得出個體農戶是采取農業應對氣候變化的主體。因此,加強個體農戶對氣候變化信息的獲得與認知,是保證其采取正確應對措施的前提。當地氣象部門應加強對當地個體農戶的氣象信息和知識的傳播,并通過培訓等方式,加強個體農戶對氣候變化的認知或者預測能力,提前預防和應對氣候變化對農作物產生的負面影響。同時,這些充分的氣候變化信息,結合農產品價格與市場信息,可以更好地促進農戶進行合理的農業生產決策,從而增強農業對氣候變化的適應性。
中圖分類號:S42;S43 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)10-0158-01
隨著經濟的不斷發展,環境的污染問題日益嚴重,氣候變化也成為人們關注的焦點,越來越受到人們的普遍關注。全球性的氣候變暖是當今氣候變化的主要特征之一。隨著“暖冬”問題越來越嚴重,中國的農業氣象災害與病蟲害都出現了新的發展趨勢。所以對氣候變化的研究已經刻不容緩。
1.氣候變化的概述
在很長一段時間內氣候平均狀態的變化就是所謂的氣候變化。其主要表現在離差和氣候平均狀態兩個方面。如果這兩個方面其中之一或者是同時在統計意義上發生了比較顯著的變化,這就說明氣候發生了變化。多層次、多方位、多尺度是氣候變化影響的顯著特點。當然,氣候變化產生的也不一定都是不好的影響,比如說氣候變化提高了我國有些地區的農業生產。但是我們并不能因此以偏概全。如果就對整個中國而言,那么氣候變化給我國的農業生產帶來的主流影響就是負面的。隨著全球環境的不斷變暖,我國南方的春季開始出現霜凍、冰凍等自然災害,這樣就會導致農作物的抗寒性不斷減弱,發育期也較之前提早了。在南方出現高溫干旱、洪澇災害嚴重的同時,北方的干旱面積也在不斷地擴大,從而使得農業生產過程中的不穩定因素逐漸增加。農業氣象災害被看做是我國糧食發生大幅度減產的重要影響因素之一,其中旱災是影響我國農業生產最大的氣象災害,接下來依次是洪澇、大風冰雹等氣象災害。除了這些我們知道的氣象災害之外,還有一個非常重要的因素就是病蟲害。從某種程度上來說,農作物的施肥措施以及作物品種和地理環境的變化可以說是微乎其微,不易被人發現,所以氣候條件就成了影響農業病蟲害波動變化的主要影響因素。氣候變化和農業病蟲害的產生及普遍流行有著非常緊密的聯系,甚至于有可能引發新的農業病蟲害,對我國的農業生產造成不可估量的損失。因此,對氣候變化進行研究從而得出其對我國農業氣象災害及病蟲害的影響,這樣就會對以后的發展具有非常大的指導意義[1]。
2.氣候變化對中國農業氣象災害產生的影響
2.1 對洪澇災害產生的影響
我國的洪澇災害根據季節劃分可以分為春季洪澇災害、初夏洪澇災害、夏季洪澇災害和秋季洪澇災害。從洪澇災害的劃分我們可以看出洪澇災害在一年之內的任何時刻都有可能發生,不會受季節限制。在四種洪澇災害中,夏澇產生的危害最危險并且發生幾率也很高。就我國而言,洪澇災害主要發生在東南地區,在黃河、淮河及長江流域最為集中。臺風、暴雨等洪澇災害是由全球氣候變暖,海水的逐漸溫度提高所造成的。在我國淮河、長江及太湖等大型河流、湖泊區域,洪澇災害不斷發生,使我國的農業生產受到嚴重損失。根據2000年至2015年的數據分析,得知洪澇成災率逐年不斷上升,與此同時極端氣候時間的發生概率也在呈上升趨勢。
2.2 對旱災產生的影響
自二十一世紀以來,在我國的經濟不斷發展的同時全球氣候變暖問題也日益加劇。在某些干旱地區,土地大面積的干旱問題時有發生,這樣就會使土壤里面的十分不斷加劇蒸發,以致土壤內的水分逐漸匱缺,從而使得受災面積日益增加。眾所周知,長江以北區域是我國的干旱集中地,而我國的農業生產區也主要集中在我國北方。在我國華東北、華北地區干旱情況越來越嚴重,干旱的范圍也越來越大;而相對來說我國華中北、東北地區干旱面積的增加速度就比較小,西北東部干旱面積的變化更是不明顯。而我國降水變化趨勢和我國的干旱情況基本一致。近幾年來,我國華東北、華北地區的降雨天數逐漸減少,降雨間隔加大,長期不降雨的次數不斷增加,降水量也是逐年下降,這就導致了這些地區的干旱情況更加嚴重。
2.3 對大風冰雹災害產生的影響
除了洪澇災害、旱災對我國的農業生產產生影響之外,大風冰雹便是我國的第三大農業災害。現如今,全球氣候變暖的問題越來越嚴重,大風冰雹災害也隨之呈現出逐年上升的趨勢。大風冰雹災害的主要特點就是發生頻率高、涉及范圍廣。這樣就會使得災情在局部地區比較嚴重,同時累積損失也就會非常嚴重。大風冰雹災害所造成的損失在農業自然災害中占據十分之一左右。
3.氣候變化對中國農業病蟲害產生的影響
3.1 氣候變暖對農業病蟲害的影響
現如今,全球氣候變暖越來越樂兀這就導致了農業害蟲的發育提前,繁殖數量也就增加了。據統計,全球氣候變暖會使害蟲增加一至三代。隨著農業害蟲的不斷增加,其對農作物危害的時間就會增長,與此同時也就會使農業生產的經濟損失嚴重,不利于病蟲害防治工作的進行。全球氣候變暖的日益加劇使得我國有些地區的“暖冬”問題也越來越嚴重。大家都知道害蟲繁殖需要溫暖的環境,這樣一來隨著冬季溫度的不斷升高,對害蟲的繁殖就變得更加有利。害蟲的繁殖數量增加,則它的死亡率就會逐漸下降,那么總體來說害蟲的數量始終處于增加的狀態。另外,氣候變化也會使新的農業病蟲害產生,以至于對農業的生產造成更加嚴重的損失[2]。
3.2 不同地區的氣候變化對農業病蟲害的影響
對農業病蟲害產生的影響也和不同地區的氣候變化有密切的聯系。比如說,我國西南地區及長江流域是我國水稻的主要生產區域,但是由于受到氣候變化的影響,暖干化的趨勢更加嚴重,病蟲害也變的越來越嚴重。由于氣候變暖的原因,我國西北地區的降水量逐漸增加,暖濕化的跡象頻頻出現[3]。我國重要的糧食產地之一東北地區地處最北方,緯度比較高,冬季的氣溫也比較低。而由于受到全球氣候變暖的影響冬季的溫度逐漸升高,使得病蟲害的分布范圍逐漸擴大。而另外一個我國重要糧食產地華北地區,由于氣候變暖越來越嚴重使得華北地區的降水量逐年減少,溫度的升高為病蟲害的繁衍提供了便利條件。
總結
隨著經濟的發展,全球性氣候變暖的問題也越來越嚴重,這樣也就會對中國農業氣象災害和病蟲害的影響越來越嚴重,使得我國的農業生產受到了嚴重的影響,損害了我國的根本利益。本文主要對氣候變化對我國農業氣象災害與病蟲害產生的影響進行了分析,或許認識并不充足,但仍希望可以對以后我國的農業安全生產能夠有所幫助。
參考文獻