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气候变化

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深度解析:非可持续土地利用与气候变化的密切相关(2)

来源:环境资讯中心 作者:姜唯 林大利 人气: 发布时间:2019-08-15 17:49:05

报告称,根据多项证据,全球森林总量从1990年至2015年下降了约3%。然而,近年来对毁林率变化的估计,不同方法产生不同的结果,卫星资料显示森林损失正在加速,而实地估计则显示正在减缓。

报告第四章说,森林土地劣化程度的估计也不甚一致。“对森林劣化的不同定义影响了估算森林劣化速度或影响的能力。此外,科学文献有时会混淆森林劣化和森林砍伐。”

报告指出,所有驱动土地劣化的因素,从暴雨山崩这类短暂而高强度的事件,到长达数个世纪的养分或土壤流失,可形成一个光谱。土地劣化至少从大约1万至7,500年前的新石器时代就开始,伴随着人类农业扩张和人口成长发生,其长期性的影响可见一斑。

当然并非所有人类对土地的影响都会导致劣化,报告强调:“全世界有许多长期可持续管理土地的例子(如梯田农业系统和可持续管理的森林)…我们也承认,人类对土地和生态系的利用为社会提供了必需品和服务。”

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巴西亚马逊雨林空照图。Neil Palmer/CIAT(CC BY-NC-ND 2.0)

气候变化如何影响土地劣化?

“土地劣化与几个气候变量密不可分,如温度、降水、风和季节性,”报告说。这表示气候变化和土地劣化有很多相关的形式,报告补充说:

“这种相关更精确地说是一种因果关系网,而不只是一系列的因果关系。”

报告指出,气候变化会透过温度和降雨模式的逐渐变化以及极端事件分布和强度的变化来影响土地。有时候气候变化直接带给土地劣化过程压力,它也可能同时是附加于其他大规模人类活动压力的次要压力。

气候变化扮演“主要的全球性或区域性压力”的三个过程。分别是“海平面上升导致海岸侵蚀、风暴频率/强度增加,暖化导致永冻土融化,以及温度升高和降水变化导致野火增加”。

例如,该报告“高度确信”,由于海平面上升,全球沿海地区的侵蚀将状况将会恶化:“在多飓风地区(如加勒比海、东南亚和孟加拉湾),海平面上升加更强烈的气旋,某些地区另外再加上地层下陷,将对人民和生计构成严重威胁,有时甚至超出了可适应的范围。”

气候变化“不仅加剧了许多众所周知的持续性土地劣化过程”,如农田和牧场等人为管理地景,也成为一种主要压力,带给自然和半自然生态系新的劣化方式。

暖化和降雨模式改变也将“引发土地和作物管理的变化,例如种植和收获日期、作物种类和品种类型的变化”,报告指出,“这可能会改变土壤侵蚀的条件”。

报告还指出,“极端天气和气候的变化导致区域减产,影响粮食安全”。例如,近几十年来,由于极端天气事件,全球平均减少约10%的谷物产量。

气候变化已经透过促使迁徙、定居、族群建立和外来种的生态影响,改变外来种所造成的劣化。

当降雨模式发生变化,将导致植被覆盖和组成改变,“这本身可能就是土地劣化的原因”,“如植被覆盖本身就是水和风侵蚀造成土壤流失的重要因素”。

气温每增加1°C,一般来说空气湿度可增加约7%。报告称,这表示气候暖化可能导致更强烈的降雨,“增加降雨的侵蚀力,进而增加水蚀的机会”。例如在印度中部,1950~2015年间极端降雨事件增加了三倍,这影响了数个土地劣化过程,尤其是土壤侵蚀。

降雨增加和随之而来的土地劣化可能造成潜在致命后果-山崩机会增加。然而报告指出,虽然理论上极端降雨与这些事件有很强的连结,但目前没有大量证据显示气候变化与山崩有关。

强降雨和洪水还会“延后种植活动,增加土壤压实,造成作物损失”,“与热带气旋相关的洪水可导致降雨和暴风雨造成作物歉收”。报告指出,有时这种洪水影响产量的能力比干旱更强,尤其是在印度等热带地区以及中国和欧洲中部和北部等中高纬度地区。

整体而言,某些极端天气和气候事件的频率和强度因全球暖化而增加,并将在中高排放情境下继续增加。

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雨季洪患,对孟加拉的土地来说已是日常。Amir Jina摄(CC BY-NC-ND 2.0)

报告警告,炎热加干旱正威胁着已经发生干旱的地区。“世界大部分地区的热浪频率、强度和持续时间会增加,部分已经发生干旱的地区,干旱频率和强度会增加,主要是地中海、中欧、亚马逊南部和非洲南部。”

报告指出,极端高温事件会减少树木的光合作用,限制树叶的生长速度,影响整棵树的生长。森林对未来热压力的抵抗力会降低,因为极端事件越来越常发生,“干旱和热压力(包括暖冬)可能直接引发局部大量树木死亡,并且会因虫害和火灾而加剧”。

报告称,与此相关的是,气候变化对野火火势和人类活动影响越来越大,未来的气候变化将增加许多生物群落(如热带雨林)中野火的风险和严重程度。

在未来中高温室气体排放量的情境中,全球暖化将加剧热压力,使土壤水分更加不足。这将“提高干旱频率,导致干旱加速发生、更强烈和普遍、持续时间更长,可能导致全球干旱加剧。”

根据报告,气候变化导致的地球植被覆盖变化可能会产生深远的影响。根据一项研究,如果气温比工业化前高出2℃,三分之二的关键生物多样性区域将保持完整,若高出4.5℃则只剩三分之一。在植物减少的地区,由于少了植被防止侵蚀,将发生土地劣化。

下图来自报告的SPM,说明地表不同方面的风险程度如何随温度升高而变化。例如,干旱地区(最左边的长条)水资源短缺的风险从目前气候的“一般”(黄色阴影),暖化2℃会增加到“高”(红色),3℃会增加到“非常高”(紫色)。

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图表显示,随着气温升高,永冻土带来的风险(右边第三个长条)和粮食供给稳定性风险(最右边的长条)会迅速增加。

然而,该报告强调气候变化某方面可以改善土地状况。一个例子是“二氧化碳施肥”,即大气中二氧化碳升高可促进植物生长:“例如氮和水量,大气中二氧化碳浓度的增加有助土地改善,只是净效应受到其他因素的调节。”

然而,正如本周发表的亚马逊模型研究所显示,在土壤养分有限的地方,那些有助树木生长的因素也可能受限。其他益处可能包括高纬度地区生长季节较长,这要归功于温暖的春季和秋季的-假设不受夏季干旱影响的话—而且大气中二氧化碳含量增加会提高树木用水的效率。

尽管气候变化对土地有一些好处,但报告警告“负面影响仍占大多数”,这些负面影响已有记录并且会继续增加。

报告还研究了土地劣化与人为气候变化之间相关的证据。这个研究领域叫做“气候归因”,通常适用于极端天气事件。

要证明气候变化明确影响土地劣化“极具挑战性”,因为劣化是“经常受多种因素影响的复杂现象”,与气候、生态、土地类型和管理实践有关。“将土地劣化明确归因于气候变化的研究并不多,但气候变化增加土地劣化威胁的研究则不少。”

气候变化与土地劣化之间最重要的直接关系是温度升高、降雨模式变化和降雨加剧。

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