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气候变化、土地退化和粮食安全问题: 关联机制与

时间:2022-09-16 09:11 来源:宝鸡新闻网 作者:宝鸡新闻网 阅读:

气候变化与土地退化可影响全球粮食与水资源安全, 增加灾害风险, 对全球资源环境产生系统性影响, 对实现全球可持续发展目标至关重要[], 两者均位列世界经济论坛发布的2021年全球可能面对的10大风险[], 也被列入可能导致地球系统发生临界转型的九大行星边界[]。土地是人类生活的地方, 也是一种关键的资源, 我们依靠其获得食物、水、健康和其他福利, 使其承受着越来越多来自人类的压力, 然而, 土地也是解決诸多环境问题的途径之一, 但仅靠土地无法满足一切目标。全球气候变化是当前世界关注的热点, 关注焦点涉及从短期极端灾害性天气的归因到长期气候变化的趋势分析等多个方面。同时, 近年来发布的若干国际评估报告也十分重视土地退化问题, 如IPBES全球土地退化与恢复评估报告[], UNCCD的全球土地展望及其区域报告等[]。土地退化表现形式多样, 从地域分有沙漠化、石漠化、森林退化、湿地退化等, 气候变化会对各类土地退化均造成重要影响, 但大部分研究主要关注气候变化对沙漠化、耕地生产力及粮食安全的影响, 对其他类型土地退化的影响缺乏系统的分析。同时, 长期以来学界认为土地变化是与化石燃料燃烧一样导致全球温室气体排放的关键因素之一, 然而, 对土地系统变化如何影响气候变化缺乏定量分析和系统评价。因此, 气候变化和土地退化之间存在哪些广泛的关联与反馈?在未来气候变化的情景下, 2030年全球将有近一半的人生活在用水压力高的地区[], 全球温度增加1.5℃对这些地区的土地退化有哪些影响、其趋势如何及该如何应对等都需要进行系统分析。

实博体育下载安装自1990年IPCC开展气候变化评估以来, 诸多研究已经表明气候变化会影响粮食安全, 同时, 农业、粮食生产和森林退化相关的土地系统变化是气候变化的主要驱动力。低效、粗放的粮食生产方式导致气候变化和土地退化, 人类营养选择也决定着温室气体的排放和土地压力的大小[]。然而, 粮食生产和消费对气候变化有多大贡献?保障粮食安全如何影响气候变化和土地退化及如何进行调控从而降低影响, 也缺乏系统的了解。因此, 应对气候变化, 同时改善土地质量、保障粮食安全和营养健康需要揭示粮食安全与气候变化、土地退化之间的关联与反馈机制。

《IPCC气候变化与土地》特别报告是与《全球升温1.5℃》[]、《气候变化中的海洋和冰冻圈》[]并列的特别报告之一, 是IPCC第一次系统地评估土地退化与气候变化之间的关联, 主要关注气候变化、沙漠化、土地退化、可持续土地管理、粮食安全和陆地生态系统温室气体排放等。该报告由全球来自52个国家的107位专家撰写, 共审阅7000余篇公开发表的文献, 在28275条修改意见的基础上完善而成。报告自2021年10月16日在奥斯陆举行的第一次主要作者会议开始, 至2021年8月8日在日内瓦发布《气候变化与土地》特别报告, 历时近2年。本文以《IPCC气候变化与土地评估报告》为基础, 主要考察气候变化与土地退化的关联机制、未来动态格局与趋势、粮食安全与气候变化的关联、以及减缓气候变化与土地退化的响应对策等方面的进展, 以期为我国增强土地系统的可持续性, 应对气候变化和土地退化, 实现粮食安全和可持续发展, 开展“山水林田湖草”系统治理和生态文明建设提供理论支持。

1 气候变化和土地退化的关联机制 1.1 气候变化对土地退化的作用

实博体育下载安装《IPCC气候变化与土地》特别报告中, 土地退化被定义为土地状态因直接或间接的人为过程影响而呈现负面趋势, 表现为生物生产力、生态完整性或对人类利用价值的长期减少或损失。气候变化包括气温升高干旱加剧, 极地范围缩小, 极端天气(干旱、热浪、特大降雨、强风)频发等, 在不同时空尺度上影响土地的功能和状态进而导致土地退化[-]。一般来说, 气温每增加1℃, 空气湿度可增加约7%。因此, 气候变暖可能会导致某些区域强降水频率、强度和数量增加, 进而增加土壤侵蚀的速率。以印度中部为例, 1950—2021年极端降雨事件增加了3倍[]。降水增加和土壤侵蚀可能会带来次生灾害, 如滑坡、泥石流发生概率增加[]。强降水和洪水还可造成土壤压实(含水量越高土壤越易压实), 影响植物生长和动物生存。极端强降水通过重新分配流域地表水和地下水, 改变土壤饱和度, 造成土壤养分流失、植物生产力下降, 增加土壤温室气体排放, 影响微生物生长和微生物群落组成等, 对土壤氧化还原产生负面影响, 导致土壤质量下降[-]。

实博体育下载安装全球变暖会改变地表过程和陆地生态系统及其组成、结构和功能[-], 进而导致土地退化。气候变暖有利于喜热物种生长, 但会造成耐寒生态系统退化[]。极端高温和干旱频率及强度的变化将导致生态系统碳吸收能力降低、生态系统退化和恢复力丧失[]。气候变化尤其是地表温度升高和蒸散增加将加剧旱地土地退化和沙漠化进程, 这一过程难以扭转。气候变化可能提高植物呼吸速率, 降低土壤有机碳库的输入, 并加速土壤有机质的分解, 进而降低土壤有机碳含量, 增加局部地区盐碱化风险。极端高温天气事件的次数和强度增加, 特别是频繁且长时间的干旱, 极易引发森林火灾进而造成森林退化。2001—2021年, 全球森林退化主要归因于商品驱动的森林砍伐((27±5)%), 林业发展((26±4)%), 农田开垦((24±3)%), 野火((23±4)%), 城市扩张((0.6±0.3)%)[]。极端高温通过减少树木光合作用, 限制叶片生长速度, 进而影响森林生长。极端干旱和高温事件频发, 降低了森林抵抗未来热压力的能力, 可能直接引发局部大量树木死亡。气候变化使森林面积在热带呈净减少趋势, 在温带和寒带地区呈净增加趋势[-]。气候变化还会增加极端复合事件的发生概率, 包括同时发生的多种灾害事件或有因果关联的灾害链事件[-]。随着全球气温上升, 多重风险相互叠加和耦合作用会增加极端复合事件的风险。如, 降水增加导致滑坡泥石流频发, 进而破坏耕地、减少作物产量。台风强度增加毁坏森林, 风暴潮导致海水倒灌增加农田盐碱化程度, 台风风浪侵蚀海岸线导致土地面积减少等。气温升高可能会对植被覆盖产生深远影响。若气温比工业化前(1850—1900年平均值)升高2℃, 将只有2/3的关键生物多样性区域保持完整, 若升高4.5℃, 则只剩1/3[]。缺少植被防止地表侵蚀将加剧土地退化。

实博体育下载安装(责任编辑:宝鸡新闻网)

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