气候变化的影响范文

导语：如何才能写好一篇气候变化的影响，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1.1日照对玉米气象产量的影响

1981—2009年期间河曲地区的日照时数以61.0h/10a的速度递减，其中，1997—2007年日照时数连续减少，2007年减少到历史最低值（1055h）；玉米气象产量以9.2kg/10a的速度递增，1995年达到历史最低值（-171kg）（图2-A）。日照时数与玉米气象产量在1981—1982，1986—1989，1990—1994，1996—1998，1999—2000，2001—2003，2004—2005，2006—2009年8个阶段变化趋势相反，29a期间有17a二者间变化趋势相反，其余时间变化趋势一致。1981—2009年期间五寨地区日照时数以54.8h/10a的速度递减，2005—2008年日照连续减少，2008年减少到历史最低值（943h），玉米气象产量以20.2kg/10a的速度递减，2006—2008年玉米气象产量连续增加（图2-B）。日照时数与玉米气象产量在1986—1989，1991—1992，1995—1997，1999—2003，2004—2005，2006—2009年6个阶段变化趋势相反，29a期间总共有14a二者之间变化趋势相反，其中，2007年以来，日照时数与玉米产量变化趋势明显相反。1982—2009年期间五台地区日照时数以10.8h/10a的速度递减，当地玉米气象产量以4.9kg/10a的速度递减，1999年达到历史最低值（-226kg）（图2-C）。日照时数与玉米气象产量在1983—1988，1990—1991，1992—1994，1995—1998，2000—2003，2004—2007，2008—2009年7个阶段变化趋势相反，28a间有18a二者变化趋势相反。1981—2009年期间繁峙地区日照时数以66.9h/10a的速度递减，在1995—2009年除1998，2000，2005年外日照均处于减少状态，2003年减少到历史最低值（1030h），玉米气象产量以27.0kg/10a的速度递增（图2-D）。1981—2009年忻府区日照时数以67.4h/10a的速度递减，玉米气象产量以8.0kg/10a的速度递增（图2-E）。综上所述，近29a来，本研究所选5个气候代表站中，日照时数与玉米气象产量五寨、五台和河曲总体呈正相关，繁峙和忻府区呈负相关，但不同年份或时期日照时数和玉米气象产量又会出现正负相关更替的情况，说明玉米气象产量是与日照时数并非单调的正相关或负相关。

1.2平均气温对玉米气象产量的影响

1981—2009年河曲地区平均气温以0.47℃/10a的速度递增，玉米气象产量以6.8kg/10a的速度递增，1995年玉米气象产量达到历史最低值（-171kg）（图3-A）。平均温度与玉米气象产量在1981—1988，1989—1992，1993—1994，1996—2003，2004—2005，2008—2009年6个阶段变化趋势相反，29a有20a二者之间变化趋势明显相反。1981—2009年五寨地区平均气温以0.42℃/10a的速度递增，玉米气象产量以15.3kg/10a的速度递增（图3-B）。平均气温与玉米气象产量只在1981—1982，2003—2004年2个阶段变化趋势一致。29a期间有26a二者变化趋势相反或不一致。1982—2009年期间五台地区平均气温以0.19℃/10a的速度递增，1999年达到历史最高值（18.8℃），玉米气象产量以0.82kg/10a的速度递减。平均气温与玉米气象产量在1985—1989，1990—1991，1996—1997，1998—2005，2006—2007，2008—2009年6个阶段变化趋势相反，28a间有15a二者呈相反变化趋势（图3-C）。1981—2009年繁峙地区平均气温以0.42℃/10a的速度递增，玉米气象产量以平均25.6kg/10a的速度递减。平均气温与玉米气象产量在1984—1992，1996—1997，1998—2007，2008—2009年4个阶段变化趋势相反，29a间有19a二者变化趋势相反（图3-D）。1981—2009年期间，忻府区平均气温以0.31℃/10a的速度递增，玉米气象产量以平均3.8kg/10a的速度递减。忻府区平均气温对玉米气象产量无明显影响（图3-E）。综上所述，近29a来，五寨、五台和河曲平均气温与玉米气象产量总体呈正相关，繁峙和忻府区呈负相关，但不同年份或时期平均气温和玉米气象产量又会出现正负相关更替的情况，说明玉米气象产量与日照时数并非单调的正相关或负相关。

1.3降水量对玉米气象产量的影响

1981—2009年河曲降水量以4.42mm/10a的速度递减，玉米气象产量以6.8kg/10a的速度递增（图4-A）。降水量与玉米气象产量在1982—1985，1986—1990，1991—1993，1996—1999，2002—2005，2006—2007，2008—2009年7个阶段变化趋势一致，28a有17a二者之间变化趋势一致。1981—2009年期间五寨降水量以2.6mm/10a的速度递增，玉米气象产量以15.3kg/10a的速度递增，降水量在1995年达到最大值（597mm），2001年达到最小值（243mm）（图4-B）。降水量与玉米气象产量在1981—1983，1986—1992，1993—1994，1996—2007，2008—2009年5个阶段变化趋势一致，29a期间有21a二者变化趋势一致。1982—2009年期间五台降水量以1.27mm/10a的速度递增，玉米气象产量以0.82kg/10a的速度递减。降水量与玉米气象产量在1982—1988，1992—1995，1996—1997，1998—2000，2001—2002，2003—2004，2005—2007，2008—2009年8个阶段变化趋势一致（图4-C），28a间有17a二者变化趋势一致。1981—2009年繁峙降水量以6.07mm/10a的速度递增，玉米气象产量以25.6kg/10a的速度递减。降水量与玉米气象产量在1981—1988，1990—1995，1998—2002，2003—2005，2008—2009年5个阶段变化趋势一致（图4-D），29a间共有19a二者变化趋势一致。1981—2009年期间忻府区降水量以平均12.1mm/10a的速度递增，玉米气象产量以平均3.8kg/10a的速度递减。从降水量与玉米气象产量折线图上看，二者之间变化趋势非常一致（图4-E）。综上所述，近29a来，5个站点历年降水量与玉米气象产量总体呈正相关，但不同年份或时期降水量和玉米气象产量又会出现正负相关更替的情况，说明玉米气象产量与降水量并非单调的正相关或负相关。

1.4≥10℃积温对玉米气象产量的影响

1981—2009年河曲≥10℃积温以9.6℃/10a的速度递增，玉米气象产量以6.8kg/10a的速度递增（图5-A），总体表现为很好的正相关。1981—2009年期间五寨≥10℃积温以110.4℃/10a的速度递增，且≥10℃积温在1998年达到最大值（3023℃），在2004年达到最小值（2200℃）（图5-B）。玉米气象产量以15.3kg/10a的速度递增，≥10℃积温与玉米气象产量在1982—1987，1989—1990，1992—1994，1996—1997，2001—2003，2004—2005，2006—2009年7个阶段变化趋势相反，29a间共有15a二者变化趋势相反。1982—2009年五台≥10℃积温以44.9℃/10a的速度递增，并在1998年达到历史最高值（3215℃），玉米气象产量以0.82kg/10a的速度递减（图5-C），28a间共有17a二者之间变化趋势一致。1981—2009年繁峙≥10℃积温以115.6℃/10a的速度递增，玉米气象产量以25.6kg/10a的速度递减（图5-D）。≥10℃积温与玉米气象产量在1983—1985，1986—1987，1988—1990，1991—1999，2003—2004，2005—2008年6个阶段变化趋势一致，29a间共有15a二者变化趋势一致。1981—2009年期间忻府区≥10℃积温以54.4℃/10a的速度递增，玉米气象产量以3.8kg/10a的速度递减（图5-E），29a间共有17a二者变化趋势一致。综上所述，近29a来，河曲、五台和忻府区≥10℃积温与玉米气象产量总体呈正相关，五寨和繁峙为负相关关系，但不同年份或时期≥10℃积温和玉米气象产量又会出现正负相关更替的情况，说明玉米气象产量与≥10℃积温并非单调的正相关或负相关。

2气候变化对玉米气象产量的综合影响

（1）近29a来，日照时数与玉米气象产量五寨、五台和河曲总体呈正相关，繁峙和忻府区为负相关关系；平均气温与玉米气象产量五寨、五台和河曲总体呈正相关，繁峙和忻府区为负相关关系；5个区历年降水量与玉米气象产量总体呈正相关；≥10℃积温与玉米气象产量河曲、五台和忻府区总体呈正相关，五寨和繁峙为负相关关系。但不同年份或时期气象要素和玉米气象产量又会出现正负相关更替的情况，说明玉米气象产量与气象要素并非单调的正相关或负相关。

（2）不同的地理气候区域，气象要素影响的程度不同。从5个区多元回归模型看，对玉米气象产量影响最大的均为平均气温，其效果也最明显；五寨、河曲和繁峙对玉米气象产量影响排第2位的为年降水量；五台对玉米气象产量影响排第2位的为日照时数；忻府区对玉米气象产量影响排第2位的为≥10℃积温，表明不同代表区气象要素对玉米气象产量的影响不尽相同。

（3）不同的气候因子对不同代表区玉米气象产量有着不同的影响。较多的日照时数有利于五寨、河曲地区玉米气象产量的增加，而对于五台、繁峙、忻府区则相反；较高的平均温度对于五台和忻府区玉米气象产量的增加非常有利，对于五寨、河曲、繁峙则相反；除忻府区外，其余4个代表区均表现为随降水量的增加玉米气象产量增加；≥10℃积温增加有利于繁峙、河曲玉米气象产量的增加，对于五寨、五台、忻府区玉米气象产量则表现为减产。

（4）通过分析各代表区回归模型的系数，可从各气候因子系数的大小、正负等判断影响该地区气象产量气候因子的正负和大小。较低的平均气温、较大的降水量、较弱的日照可以促进五寨地区玉米气象产量的增加；较低的温度、较弱的日照可以促进河曲地区玉米气象产量的增加；较低的温度、较强的降水量可以促进繁峙地区玉米气象产量的增加；较高的温度有利于忻府区玉米气象产量的增加，其他气象因子对其影响不大。

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吉林省的关于水文水资源系统方面的研究主要包括以下几个方面：第一，水流量平衡所受的影响有哪些；第二，我省的供水量和需水量有哪些变化；第三，气候变化对水质的影响有哪些；第四，干旱频繁是否源于气候的变化。下面，将进行详细分析。研究气候变化对水文水资源系统的相关影响，可以通过对相关问题的研究进行分析和评估，例如气候变化对我省降水、水流蒸发的影响有哪些等等。

此外，研究估计所达到的效果很重要。因此，我省在进行研究的时候，要注意研究结果，由于每一个省份的气候不同，水文水资源也并不一样。因此，一定要建立适合我省情况的气候变化指标体系，准确分析出气候变化对我省水资源的影响。要引进国外的先进技术，例如GIS技术和计算机模拟技术，对我省的水资源现状进行分析。此外，我省的相关部门一定要对水资源的开发提出相应的政策措施，合理开发和管理我省的水资源系统。

2吉林省水文水资源系统的研究方法

2.1水文水资源研究步骤

到目前为止，气候变化对水文水资源影响的研究方法是采用What-if方法，意思就是：（if）气候发生了一系列的变化，那么水文水资源又会发生怎么样的变化（what），这就是我们所说的影响方法。通过影响方法对我省水文水资源进行评估，可以有着很好的辩证效果。因此，应该准确的按照相关步骤进行评估，一般分为5个步骤：1）气象部门要对我省的气候变化进行相关的定义；2）要建立我省的具体的水文模型，并进行相关的验证；3）通过切入气候变化情景，结合建立的水文模型进行电脑分析，模拟分析出水文循环和水文变化的过程；4）根据分析得出水文水资源受气候变化的影响；5）根据水文水资源的影响程度，找出相关的措施实施环境的保护。

2.2水文模拟技术

我省在选择模型的时候，主要要注意以下几个方面：模型的精准度如何，评估的资料是否齐全；模型的参数变化和适用性如何。目前针对水文水资源的变化的主要评估模型有三种：1）概念性模型所谓的概念性模型是以水文变化过程为准则的模型。概念性模型可以分析气候的变化对径流的影响，以及对水资源所需要的气候条件进行研究。这种模型最先应用到美国旱地的水资源研究上；2）经验统计模型通过获取经验进行统计，我们称之为经验统计模型。这种模型主要是通过获取该地区的水流、气候、降水、气温等资料。通过资料的统计和分析，得出气候变化对水文水资源的变化影响；3）分布水文模型由于区域的每一处地形和土壤的水分都不一样。关于这方面可以运用分布式进行，在不同的区域进行划分，并在每一个单元设立参数，对该部分的水特征进行记录。

3我省水文水资源研究工作的相关建议

3.1我省要对水文水资源的研究工作高度重视我国对于水文水资源的研究工作设立明确的纲要规定，根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006-2020）当中规定，要将能源和环境的建设作为国家科学技术发展的优先项目。在《中国对应气候变化国家方案》当中，我国明确提出了要积极应对气候的变化，要求不断发展科学技术，以适应新的环境变化。在这种氛围之下，吉林省的相关部门一定要对此高度重视，充分发挥主导作用，积极投身于气候变化对水文水资源影响的研究工作当中。政府也要不断的实施相关政策，通过政策的鼓励，激发吉林省的相关学者和研究人员参加到水文水资源的研究热情，积极投身于研究当中。同时，有关宣传部门应该加强宣传力度，与各界进行沟通，为科研工作创造更好的平台。

3.2我省的科研部门要与国外加强交流合作对于一些国外的先进技术，我们要积极的进行学习和吸收。这就要求我们要积极与国际的相关科研小组进行交流和合作，不断提高我们的科学技术水平。另一方面，我省要积极与别的气候部门相合作，例如水利部门、气象研究部门等。通过合作研究，给水文水资源的研究工作提供一定的技术保障。

3.3建立相关的体系和评价针对气候对水文水资源方面的研究，我省要建立一套完整的评价体系，准确的评价气候变化所带来的相关影响。通过GIS技术和计算机模拟，研发出符合我省对水文水资源的预测和管理模型。（上接第145页）

4结论

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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、thorn thwaite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 (sava na)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 miam i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（fundamental niche）和实际生态位（realized niche）。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（stand model or gap model），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。

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关键词气候变化；农业生产；粮食安全；影响

中图分类号S162.5+3文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）11-0302-01

全球气候变化主要表现在二氧化碳浓度的升高以及温室效应引起的全球气候变暖，这对农业产生阶段影响。无论是从微观作物生理研究，还是从宏观粮食产量方面，国内外的学者都进行了大量的研究。研究对象主要是粮食作物（水稻、小麦、玉米）以及经济作物；研究区域覆盖了主要的农作物生产基地；研究内容包括农业气候的脆弱性研究、粮食安全、粮食产量等。现对全球气候变化背景下农业气候变化对粮食产生影响的研究进展以及研究成果进行综述。

1气候变化对农作物的影响

气候变化对农作物的影响因区域不同而有所不同。在二氧化碳倍增的情况下，我国北部地区降水增加的可能性比较大，而西北地区并没有因温度升高而变干燥，这有利于西北粮食产量的增加[1]。而周文魁[2]的研究结果表明，在未来二氧化碳倍增条件下，我国主要的花生种植区均表现为不同程度的减产。长江中下游地区在综合考虑气候变化和二氧化碳浓度增加条件下，农作物单季稻、冬小麦、大豆产量等增加，而双季稻区水稻的减产幅度虽有所缓和，但减产趋势不变[3]。陈超等[4]在研究黄淮海平原冬小麦的生产时指出：在二氧化碳倍增的情况下，气候变率的增大会降低小麦的稳产性。未来全国玉米主产区的雨养和灌溉玉米的稳产风险及低产出现的概率将会增大，总产量的年际波动更剧烈[5]。

未来我国农业的可持续发展，由于气候变化，将主要面临以下问题：一是农业生产布局和结构的变动。全球气候变暖一方面将使我国主要作物品种的布局发生变化；另一方面将较大地改变我国作物种植制度。二是增加农业生产的不稳定性，作物产量产生大的波动。在我国一些地区，作物生产和产量受到气候变化的正效应影响，而在另一些地区主要是极端气候事件频率的变化对产量产生的负效应的影响。三是改变农业的生产条件，增加农业成本和投资。气候变化将导致施肥量改变，人们需增加农药和除草剂的施用量。

2气候变化对粮食安全的影响

气候变化导致病虫害危害加剧、粮食产量的不稳定以及质量的降低，从而严重影响粮食安全。有学者利用模型对我国地面温度和降水率在二氧化碳浓度增加1倍时的变化情况进行了模拟[5]，其结果表明：一是西北地区夏季增温最明显，为3～5 ℃，华东、华中、华南与西南地区增温较小，为2～3 ℃；二是东北地区冬季变暖最明显，为4～6 ℃，西南和华南地区增温较小，为2～4 ℃；三是我国中部和北部地区夏季土壤温度增高；四是华北地区冬季降水有可能减少，东北地区夏季降水可能增加。气候变化导致温度带北移，我国东北多年冻土将退至北纬52°以北，将会引起土壤、植被、植物品种分布等的变化和演替，华中及西北干旱区、东南沿海的泥炭地、沼泽会萎缩，西部大部分多年高原岛状冻土将会融化，其他地区沼泽地则会有所发展。由于气候变暖，导致土壤水分蒸发量增加和土壤水分减少，土壤水分减幅达214％～219％。在中纬度地区，由于温度高，蒸发量大，虽然雨量有所增加，但雨季也提前，积雪提前融化，造成夏季干旱加剧。我国北方沙漠化趋势会进一步增加，干旱和半干旱情况将更为严重。在二氧化碳倍增的背景下，气候变化不仅进一步加剧我国北方干旱沙漠化，而且预计会导致热带风暴的频率和强度有所增加，8月海水温度升高，增加了洪涝等极端天气事件的发生[6]。因此，粮食生产的不稳定性在增加。气候变暖与病虫害发生有密切关系，暖冬有利于病虫安全越冬，这使翌年病虫危害提前发生；热量增加促使病虫繁殖加快，危害期延长。温度升高使作物的生育期缩短，有机物的积累减少，从而使农作物的质量下降[7]。

3气候变化对农业影响的研究

3.1农业气候变化脆弱性研究

脆弱性研究一般是通过寻找特定的研究群体或单元（无耕地的农民、农业等），识别研究单元承受多种胁迫造成的负面结果的风险程度，以确定一系列减缓或适应胁迫的措施。农业气候变化脆弱性评估方法主要是定量评估方法，可以归纳为3类，即模型模拟研究、设定指标评价研究和统计函数分析。模型模拟研究是进行农业气候变化脆弱性最常用的方法之一，特别是在定量研究中，主要以作物产量作为最终衡量标准来确定农业系统的气候变化脆弱性程度。主要有计量经济模型、复合模型模拟、综合模型。设定指标评价研究是一种利用指示农业系统状况及其敏感性、适应能力等方面的指标来衡量脆弱性的方法[8]。

农业气候脆弱性研究的主要方法[9]，根据评价单元和目标的差异、数据的可利用性以及社会经济情景差异进行研究。脆弱性的研究方法主要包括以下几种：一是实地调查法，当可用资料缺乏时，直接咨询和田间调查相结合的方法是评价农业气候变化脆弱性的最好方法。二是产量分析法。这是一种最直接的方法。三是相似分析法。该方法可分为2种，即空间相似法和时间相似法。前者用来在未来气候变化条件下，预测哪些地区的气候特征与目前某些地区的气候特征相似，从而预先采取一定的适应措施；后者主要是采用（下转第304页）

（上接第302页）

模型进行相似模拟，其得到的数据可以弥补时间序列数据的不足。

3.2气候变化对农业影响的研究

目前，全球气候变化针对农业方面的研究主要集在模型模拟影响和观测试验等2个方面。模型模拟可以分为动态数值模拟（农业评价模式相嵌套和气候模式）和统计分析（建立回归模型）。气候变化对农业影响的模拟研究方面，经常需要同时分析处理多种因子变量和相应的数据来研究气候变化影响作物生长和产量的复杂性，研究气候变化对作物影响模拟的主要方法有2种，即动态数值模拟方法和经验统计分析，这些方法均得以逐步发展。在观测试验方面，研究大气成分变化对农作物形态结构、生理生态及化学组成等方面的影响，其又可分为2种方法，即温室或人工气候室试验和田间试验。气候变化对农业影响的观测试验研究方面，国外开展的研究多采用环境控制试验和田间试验2种方法[10]，其中环境控制试验通过人为控制二氧化碳浓度来研究其对作物的影响，一般在野外设立封闭或顶部开放温室中进行。

4结语

国内外在全球变化对粮食的影响研究方面都做了很多研究工作，目的在于研究其对生态系统影响及其响应，并寻找策略，以最大限度地减少气候变化带来的不利影响，从而保证粮食安全；通过预测未来气候可能变化，评估气候变化对农业生态系统的影响，以减少气候变化对农业和粮食造成的影响。这是一项任重而道远的工作，需要不断地努力。

5参考文献

[1] 韩永翔，董安祥，王卫东.气候变暖对中国西北主要农作物的影响[J].干旱地区农业研究，2004（10）：39-42.

[2] 周文魁.气候变暖背景下长三角地区农业应对策略研究[J].江南论坛，2009（6）：15-17.

[3] 石春林，金之庆，葛道阔.气候变化对长江中下游平原粮食生产的阶段性影响和适应性对策[J].江苏农业学报，2001（17）：1-6.

[4] 陈超，金之庆，郑有飞，等.CO2倍增时气候及其变率变化对黄淮海平原冬小麦生产的影响[J].江苏农业学报，2004（4）：7-12.

[5] 熊伟，杨婕，林而达，等.未来不同气候变化情况下我国玉米产量的初步预测[J].地球科学进展，2008（10）：1092-1101.

[6] 王诤，郑一萍.全球变化对中国粮食安全的影响分析[J].地理研究，2001（7）：282-288.

[7] 刘明春，蒋菊芳，魏育国，等.气候变暖对甘肃省武威市主要病虫害发生趋势的影响[J].安徽农业科学，2009（20）：9522-9525，9531.

[8] 唐为安，马世铭.全球气候变化背景下农业脆弱性评估方法研究进展[J].安徽农业科学，2010，38（25）：13847-13849，13941.

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[关键词]全球气候变化 建筑环境 建筑材料 建筑结构

中图分类号：U314 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0210-01

伴随着全球气候变暖，气候环境发生了较大变化，采暖周期也会随之改变，所以对不同地区的建筑环境产生了不同的影响。从我国建筑工程领域的发展来看，全球气候变化对建筑环境产生的影响较大，而且在建筑基础以及建筑结构方面也都受到了不同程度的影响，只有对此进行客观的分析，才能找到有效的预防措施，减少气候变化产生的不利影响，促进我国建筑工程领域的持续发展。

一、全球气候变化对建筑环境的影响

1.对室内热环境的影响

建筑物的室内热环境与当地的自然环境和气候特点有密切的关系，也可以通过建筑环境的变化反映出当地的气候特征。全球气候变化使得很多既有建筑的室内热环境无法满足人们的需求，在室内温度和舒适性方面都产生了很大变化。

2.对施工环境的影响

建筑物的施工环境涉及到不同的施工材料、施工技术、施工现场管理等等，而气候变化为施工环境带来了很大的变化，气候、温度的变化使得现有的施工材料和技术都呈现出一定的不适应性，而且也对使用设备的使用环境造成了一定影响。另外，建筑工程施工中运用大量的混凝土材料，气候环境的变化必然会导致混凝土结构应力受到影响，更容易产生裂缝。

3.对能源消耗的影响

建筑工程产生的能源消耗，会随着气候变化而发生变化，在全球气候变暖的趋势下，北方地区的供暖周期缩短，炎热的南方则需要延长空调的使用周期，必然会增加能源的消耗。

二、全球气候变化对建筑基础和结构的影响

1.对建筑基础的影响

全球气候变暖，地表温度升高，土壤含水量发生变化，大量的降雨会增加对土壤的侵蚀作用，造成土壤的风化，而这对于建筑物的稳定性将会产生较大的影响，尤其是建筑基础相对较浅的地区。从当前我国建筑基础的施工情况来看，很多低层建筑的基础深度都相对较浅，遇到气温突降或者气候变暖，就会形成霜冻、风蚀等不同的问题，进而导致土壤结构的变形、开裂，甚至是不均匀沉降，同时也会对地下水产生较大影响，这些都会导致建筑基础失去稳定性，对建筑物的使用功能和人们的安全都产生较大影响。

2.对建筑结构的影响

气候因素对建筑物结构产生的影响较为普遍，如降雨、大风等都会对建筑物的表面结构产生不同程度的侵蚀，而建筑物本身对于气候变化的安全系数是根据当地的气候环境设计的，当全球气候环境发生较大的变化时，就会对原有的建筑结构稳定性产生影响。如不同地区的风速变化有所差异，建筑物的设计往往都可以适应当地最大风速的承载力要求，而全球气候变化的背景下，风速的承载力计算结果也发生了变化，而且风速变化对建筑物产生的影响往往不是停留在表面，对建筑内部结构也会产生较大的侵蚀作用，而且在风中会夹杂砂石等物质，也容易对建筑结构的安全性产生一些安全隐患。

三、应对全球气候变化的预防措施

1.增强建筑基础稳定性

为了应对全球气候变化对建筑基础带来的影响，可以考虑对建筑物周围的基础地区土壤进行必要的湿润处理，特别是在炎热的南方地区，可以按照一定的周期在建筑物周围的基础进行洒水处理，使土壤保持稳定的含水量，这种方法在国外的很多地区都已经广泛应用。如果在建筑物周边的基础已经形成裂缝，则需要与裂缝保持一定距离再进行浇水处理，避免直接浇水对裂缝地区造成冲击，无法保证水量的平衡。另外，可以适当增加建筑基础的埋深，降低建筑基础发生位移的可能，增强地基的稳定性。

2.科学的建筑结构设计

针对全球气候变化对建筑结构产生的影响，需要根据不同地区的气候条件采取有针对性的预防措施，才能获得良好的效果。比如针对大风的影响，可以根据地区风速的变化情况调整建筑设计中关于风力承载的计算系数，调整建筑结构的承载，运用斜坡屋面等有针对性的结构设计减少风力的影响。对于某些特殊外形的建筑结构，要采取可以保证其自身稳定性的结构体系，选择合适的建筑材料，灵活运用不同的布置方式，满足建筑结构通风、照明等多样化的需求，再根据建筑物自身的承载力分布特征，形成与自重相互协调的应力结构，对外部环境产生的应力可以起到很好的分散作用，减少对建筑结构产生的不利影响。

结束语

综上所述，全球气候变化对建筑工程领域的发展产生的影响是多方面的，而从建筑工程产业发展的角度来说，应当积极应对气候变化产生的影响，采取相应的预防措施，减少气候变化带来的不利影响，从而促进建筑工程领域持续、健康的发展。

参考文献

[1] 夏星辉；吴琼；牟新利.全球气候变化对地表水环境质量影响研究进展[J].水科学进展，2012（01）

[2] 张新荣；刘林萍；方石；姜文超；王金臣.土地利用、覆被变化（LUCC）与环境变化关系研究进展[J].生态环境学报，2014（12）

[3] 鲍云樵.发展低碳经济应对全球气候变暖[J].中外能源，2010（03）

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关键词：气候变化；农业生产；应对措施

一、气候变化的特点和趋势

气候变化是气候平均状态出现统计意义上的显著变化或者持续较长一段时间的变动，具体指气候平均值和离差值两者中的一个或两者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。

1、平均温度明显上升。中国近100年来年平均气温明显增加，达到015～018度，比同期全球增温平均值略高。近50年变暖尤其明显，主要发生在20世纪80年代中期以后。如果年平均温度上升1度，大于或等于10度积温的持续日数全国平均可延长15天左右，这对于农作物生产来讲具有重要意义。

2、降水出现区域性与季节性不均衡。温度的提高会加快地表水的蒸发，导致水循环加剧，使暴雨出现的概率增加，各地的降水量和蒸发量的时空分布也会显著改变。降水既会出现区域性不均衡，也会出现季节性不均衡，即在农作物最需要水的时候出现季节性干旱，从而给农业生产带来严重影响。过去的概念是中国西北部缺水，但近年在中国南方已出现季节性干旱，水资源短缺将成为一个严峻的问题。

3、极端气候现象增多趋强。极端气候现象是指一些在特定地区和时间的罕见事件，这些极端气候现象包括干旱、洪涝、低温暴雪、飓风、致命热浪等。极端天气气候事件的发生和全球变暖有关，也是气候变化的表现方面之一。在全球气候变暖的总趋势下，大气的环流特征和要素发生了改变，引发复杂的大气、海洋、陆面相互作用，大气水分循环加剧，气候变化幅度加大，不稳定因素增多，导致这些小概率、高影响天气气候事件的发生机会增加。极端气候事件对农业系统的影响往往大于气候平均变率所带来的影响。

4、冰川消融导致海平面上升，海水入侵。在内陆地区增温造成冰川退缩导致雪线上升，在南极冰川逐步融化、冰架面临坍塌，而北极冰帽正在持续消融中，漂浮在北冰洋上的成年厚冰块不断融化，这些因素再加上海水受热膨胀将会使海平面上升。海平面上升会带来一系列问题。海水入侵还会使灌溉地下水水质变咸，土壤盐渍化，灌溉机井报废，农田减产。

二、气候变化对农业生产的影响

1、影响农作物生长发育和产量。由于气候变暖会对作物的生育期造成显著的影响，因此未来气候变化将影响中国水稻、小麦、玉米等主要作物的生产和产量。在气候变暖的条件下，如果没有新的适应技术，作物的生育期会缩短，生长量会减少，这将会抵消作物全年生长期延长的效果，从而对作物产量产生影响。此外，在温室效应的影响下，高温热害将是影响中国农业生产的严重问题。气候变化将使得温度继续升高，高温热害、伏旱将会更加严重，这将明显影响中国亚热带地区的农业生产。随着高温热害的加剧，很多作物的生长发育都受到了限制，高温会影响到谷子、高粱、大豆、玉米等作物的产量，也会强烈抑制棉花和水稻的生长发育过程。作物不同的生长季节，在温度升高的情况下会导致不同的效果，随着种植水平、作物种类和分布地区的变化，其影响程度也会不同。

2、影响农作物品质。气候变暖会对农作物的品质产生影响。以水稻为例，气候变暖将会影响稻米的外观和品质，开花至成熟阶段的高温可显著缩短水稻的成熟天数，造成成熟后的稻米籽粒充实不良，胚透明度低，籽粒不饱满，精米率降低，米粒无光泽。光照强度对稻米品质也会造成影响，水稻生育期当中，如果光照不足将会影响作物光合作用，特别是在营养生长过旺、田间郁闭、通风透光不良的情况下，则垩白米发生会增多。但如果光照太强，温度相应提高，使水稻成熟过程缩短，则也会使垩白率增多。为了使作物茎叶所消耗的营养成分得到补充，更多的肥料就需要施加。

3、引发农业病虫害。农业病虫害的发生与气象条件密切相关，气候变暖会加重农业病虫害的发展，这是因为农作物害虫的生态学特征如分布、生长发育、繁殖和越冬等与温度条件密切相关。气候变暖会使中国主要农作物害虫虫卵的越冬北界北移，害虫成活率提高，虫口数剧增，虫害发生期、迁入期提前，危害期延长。气候变暖会改变农作物害虫的地理分布，低温会使农作物害虫的分布范围受到一定限制，而一旦气温增高，就会使这些农作物害虫的分布范围扩大，从而使农作物的生长发育受到影响。气候变暖会加重中国农业病虫害的危害程度，增加因农业病虫害造成的粮食减产幅度。

4、加剧干旱局面。近年来，随着全球温室效应的加剧和气温的不断升高，中国北方干旱化问题日益突出。总体降水将相对减少，未来10年北方大部分地区将持续干旱，短期内干旱情况不会根本缓解。中国粮食生产的主产区主要分布在南方地区，气候变暖会导致高温热害的发生，使得伏旱更加严重。高温热害会使作物的生长受到限制，使谷子、高粱、玉米、大豆等的种植和产量受到影响。季节性干旱会降低果树、苗木和特种经济作物等产品的质量和品质，使其经济效益下降。随着气候变暖，干旱发生频率和强度不断加大，严重影响到中国亚热带地区的农业生产，暖温带地区的农业生产也出现了类似问题。

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1.1气候变化的趋势

各种对于大气科学的研究表明,由于温室气体大量排放,全球平均气温呈增加趋势。温室气体主要包括CO2、CH4、N2O和CFCs等,其中大气中CO2浓度在18世纪中叶(工业革命前)为280ppm。直接观测显示,1958年为315ppm,1990年CO2浓度已超过353ppm,每年CO2浓度增加1～1.2ppm。现在CO2每年增加约1.8ppm(增长率为0.5%左右)[6,7]。CO2等温室气体浓度的增加,使全球大气平均气温呈上升趋势。气候学家创建了大量的气候模式,用来模拟CO2浓度升高,特别是CO2加倍(大约两倍于工业革命前的280ppm)时的气候情景,目前国际流行的较好的气温模式有20余个,模拟的结果显示,当CO2倍增时全球年平均气温将增加约0.48～4.20℃,21个模式模拟的平均变暖为3.7℃[8]。地表平均气温的很小的异常变化,对地方气候会产生严重的影响[4]。长期形成的农业生产的格局和模式将受到冲击。

1.2温室气体的影响

各种温室气体对全球变暖的贡献不同,据研究[5,6,16],工业革命前至70年代,CO2的贡献率为66%,CH4、CFCs、N2O分别为15%、8%和3%。80年代以来,CO2的贡献率降为49%,CH4升为18%,CFCs和N2O分别升为14%和6%。虽然CO2对增温占的比例最大,但其它气体增温的的作用随着时间的延续有增大的趋势。各种温室气体对增温的效应不同,相同质量的气体比较,CH4的相对增温效益是CO2的58倍,而CFCs则是CO2的数千倍[6],但因为CO2的浓度远高于其它温室气体,CO2的增温贡献仍占一半以上,是最主要的温室气体。CO2浓度升高,有利于提高作物的光合速率,特别对C3类作物增产效果明显。控制试验表明,当CO2浓度倍增时(由330ppm增至660ppm),C3作物(麦、稻、豆类等)可增产10%～50%,而C4类作物(玉米、甘蔗等)增产效果不明显[,7]。CO2和其它温室气体浓度增大可引起海平面升高,据IPCC研究[7]在2025～2100年可升高15～50cm,这对沿海密集人口区的人们的生产和生活将有显著的影响。

不少沿海地区由于陆地运动和地下水开采造成地面下沉,这将加剧海平面上升的影响。全球变暖,大气圈保持水分能力增加,一些模拟研究结果显示,CO2倍增将使全球平均降水增加7%～11%[18],然而温度升高总蒸发加大,两方面平衡。按CO2在下世纪照常排放构想下,世界上某些地区降水将减少,尤其在夏季,在这些地区的综合效应将使径流减少,干旱的可能性将更大。在其它地区将发生更多的洪水灾害。作物的种植过程有着巨大的适应能力,随着对不同作物种所需条件的详尽了解以及有关遗传控制技术的发展,在全球大部分地区,使作物与气候变化条件相适宜相对容易办到。森林在较长的时期内(数十年到上百年)才能达到成熟,在这一时期,气温变化速率可能使树木处于完全不能适应的气侯条件下,温度和降水格局的显著变化,可能阻碍树木生长或使它们抵抗病虫害的能力下降。例如,加拿大几个地区的研究表明,当地树木的枯萎与气候条件的改变有关,尤其与连续的暖冬和干夏有关[19]。不少研究还显示长期的热效应将影响人类的健康,较高的气温有助于病害和虫害向更高纬度地区扩散。温室气体增温作用在全球是不均匀的,从而影响全球天气系统的热动力机制,改变大气环流和洋流的格局,这种变化的影响深远,常会使极端天气事件发生频率、出现和延续时间和分布都会改变[4],使气象灾害的频率和强度加大。

2气候变化对农业地理分布及作物生产的影响

2.1对世界农业地理分布的影响

全球变暖将使温度带向极地移动,年平均温度每增加1℃,北半球中纬度的作物带将在水平方向北移150～200km,垂直方向上移150～200m[4,20],IPCC1990年报告了在照常排放温室气体情况下,2030年5个地区气候变化的估计[7]。北美中部地区冬季气温增暖2～4℃,降水增加15%左右,夏季增温2～3℃,降水减少5%～10%;南亚全年增暖1～2℃,夏季降水增加5%～15%;非洲的萨赫勒地区增暖幅度为1～3℃,降水变化不大;南部欧洲冬季增暖约2℃,夏季为2～3℃,夏季降水将减少5%～15%;澳大利亚全年温度将下降1～2℃,夏季降水将增加10%。即除南半球的澳大利亚外,其它地区温度均呈升高趋势;幅度为1～4℃;在约40年的时间段,增温将使世界的作物种植带向北扩展150～800km。由于各地气候变化的差异,水热时空上分布的不均匀将对未来世界粮食生产格局产生较大影响。在CO2浓度倍增时,高纬度地区温度增加较明显[6],如芬兰将增温4℃,日本将增温3～3.5℃,独联体欧洲部分将增加2～3℃,这一地区的小麦、水稻、玉米将不同程度增产,而独联体的大麦、燕麦、马铃薯和蔬菜等可能减产。在中纬度的谷物地带,美国中部、西北欧、乌克兰、加拿大草原地带等地区温度将增加3～4℃,小麦等将减产。在北欧,年平均温度可增加3.5～4.5℃,小麦、玉米和其它谷物的产量将依赖于降水的变化。气温升高对农作物害虫的繁殖,越冬、迁飞等习性产生明显影响,会使作物和家畜病虫害的地理范围扩大[4],目前受热量限制的病虫害会向较高纬度地区扩散,使得中高纬度地区的病虫害加重。

2.2对我国地理分布的影响

温室气候浓度增加引起全球气温增暖已成为一种广泛的共识,现在气候变暖的证据已经出现,在过去100年间气温升高了0.5～0.7℃,期间11个最暖年中有7个发生在最近10年[4,17]。据陈隆勋等研究[9],东北和华北40年来增温明显,华东地区,华南地区和华中地区1952年以来变化不大,西南地区温度有下降趋势。北纬35°以北地区40年来变暖,越向北变暖越强,新疆北部和黑龙江北部40年内变暖0.1～1.2℃。很多学者[8,10]对CO2倍增情形下我国的气温变化进行了模拟,结果综合为表1,以上的模拟仅考虑CO2增加的变暖,实际中CH4,CFCs等温室气体均增加,其联合效应将使气温升高更明显。各种模型反映的共性结论,我国北方增暖幅度大于南方,特别是东北和西北增暖最明显,冬季增暖的效益大于夏季。

2.3对我国种植业生产的影响

中国气温与世界同纬度地区相比较,夏季偏高,冬季偏低,全球变暖的幅度冬季大于夏季,内陆增温大于海洋,因而削弱了寒潮,对农业生产是利大于弊[11]。气候变暖,我国中温带因温度升高幅度较大,大大减少了低温寒害对大田及果树的影响,农业生产会有较大发展。暖温带温度提高将有利于冬季露天栽培蔬菜,北半部对小麦顺利越冬有利,一年两熟作物区生长季延长,减少了夏收夏种的紧张程度。北亚热带,由于增温,一年两熟可逐渐被一年三熟的耕作制所代替,西部高原地区温度升高,农业热量条件将改善。南亚热带的热带作物低温和春寒灾害将减少,我国不同气候带的耕作制度将有较大的改变[11]。当前气候下的两熟区将北移至一熟区的中部;未来三熟区将明显向北扩展,其北界将从长江流域移至黄河流域,一熟区面积将大大缩小[12]。

篇8

关键词：气候变化；农业；气象灾害；病虫害；

中图分类号： P46文献标识码：A 文章编号：

引言

近十几年来，以气候变暖为主要特征的气候变化已经成为各国政府社会和科学界共同关注的全球性问题。气候变化背景下，极端天气事件趋多趋强，导致气象灾害发生频率、强度和区域分布变得更加复杂。气候变化对农作物生产已经产生了深刻，本文综述国内气候变化对农业生产的影响文献，综合分析气候变化对我国农作物生产的影响。

1农业气象灾害类型

1.1干旱灾害

农业干旱不同于气象干旱和水文气象干旱, 气象干旱是由降水和蒸发的收支不平衡造成的异常水分短缺现象。农业干旱是由外界环境因素造成作物体内水分失去平衡, 发生水分亏缺, 影响作物的正常生长发育, 进而导致减产或绝收的现象。农业干旱涉及到土壤、作物、大气和人类对资源利用等多方面因素, 而且与社会经济关系密切。中国大部地区旱灾严重, 干旱缺水对农业生产所造成的损失比洪涝更为严重, 是农业稳定发展和粮食安全的主要制约因素。

1.2 洪涝灾害

农业洪涝可分为洪灾、涝灾、湿害, 这3 种类型的洪涝密不可分。洪涝的形成与降水量、地理位置、土壤结构、植被、以及季节、作物生育期、防洪设施等密切相关。但多数情况下是由于持续性暴雨、特大暴雨造成江河洪水泛滥淹没或冲毁作物, 造成减产或绝收。全国大部地区年降水量集中在夏季,年际变化十分明显, 洪涝灾害较为频繁, 是影响作物产量的重要气象灾害。

1.3热害

气候变暖，高温热害、伏旱将更加严重，目前对中国亚热带农业生产的影响已十分突出，暖温带也有不同程度的类似问题。热害高温胁迫已经限制了作物生产，影响玉米、大豆、高粱、谷子等的种植和产量，水稻、棉花的生长发育也受到强烈抑制。 高温是灾害性天气，对农业的危害主要是几个方面：在高温的影响下，农作物的呼吸消耗急剧增加，使净光合积累迅速下降，持续高温下作物会很快衰弱；作物的花器官对高温最为敏感，如水稻盛花期遇高温，花粉粒发育畸形率显著增加，花粉管尖端破裂而失去授精能力，形成秕粒；高温还可使作物的蛋白质凝固变性，或积累有毒物质而直接受伤；高温使处于乳熟期的早稻逼熟，降低千粒重而减产。中稻空壳率和秕谷率随着开花期的平均最高气温的上升而增大，千粒重随着开花期的平均最高温度的上升而减小。另外，高温往往和少雨相伴出现，由于高温少雨，造成土壤失墒严重，极易造成干旱，还有利于某些耐热的作物虫害发生等等。

1.4冷冻灾害

农业冷冻害主要包括低温冷害和冻害, 而冻害包括霜冻害和寒潮冻害。低温冷害主要是指作物在生长期间因温度偏低,影响正常生产，或者使作物的生殖生产过程发生障碍，导致减产的农业气象灾害。冻害是在植物越冬期间，在低于 0 ℃的严寒条件下，作物体原生质受到破坏，导致植株受害或死亡的现象。冻害包括霜冻害和寒潮冻害。冻害一般发生时间是秋、冬、春季，冷害发生在春、夏、秋季。由于不同地区作物的种类不同，在某个发育期对温度条件要求的差异，因此，冷害具有明显的地域性，亦有不同的灾害名称,如“倒春寒” 、“夏季低温” 、“秋季低温” 以及“冬季寒害” 等。

2气候变化对农业生产的影响

中国农业种植结构的空间分布主要是由自然条件决定的，而其分布的变化除了受经济行为的影响外主要受气候变化影响。气温升高增加了各地的农业热量资源，促进了复种指数增加和农业气候带向北向西推移。气候变暖使各地的潜在生长季有所延长，≥0 ℃积温有所增加，双季稻种植北缘由原先的28°N 推进到31°―32°N地区，稻麦二熟由原先的长江流域推进到华北平原的北缘（40°N ）；华北地区两年三熟制已改为冬小麦—玉米一年平播两作；我国冬小麦种植北界（长城沿线）与我国20世纪50年代所确定的冬小麦种植北

界（长城沿线）相比，从大连（38°54′N）推移到了抚顺—法库—彰武一线（42°30′N ），北移了近4 个纬度，这些导致我国复种指数逐年增加，有效地促进了粮食增产，随着热量增加，喜温作物播种面积比例增加。甘肃省因气候变暖使喜热作物棉花和玉米的种植面积迅速扩大，棉花种植海拔高度提高100m，其主产区河西走廊的种植面积比20 世纪80 年代扩大了7倍，喜温作物玉米、谷子等作物种植面积也有所扩大，复种指数提高。气温增加明显，越冬作物冬小麦、冬油菜西伸北扩，冬小麦的种植海拔高度超越2000m。我国北方干暖化趋势明显，南方洪涝灾害频发，不同地区的种植制度也随之发生变化。甘肃近些年玉米及马铃薯种植面积有所增加，小麦播种面积有所下降，是农民适应干暖气候特点而自觉调整了作物种植比例；甘肃省中部半干旱地区，干旱灾害发生频率非常之高，小麦产量低而不稳，而耐旱作物糜、谷、马铃薯、胡麻、豆类等作物的种植面积迅速扩大。在洪灾胁迫下，地跨湖南和湖北的两湖平原，通过发展早熟早稻品种与迟熟晚稻组合搭配错开洪涝高峰期，部分实现了农业避洪减灾。

3分区域农业病虫害变化

中国幅员辽阔，地跨亚热带、暖温带、寒温带，各地区气候差异显著，种植的主要农作物也相差很大。尽管50 a 来，全国大部分地区气温均升高了，但各地区降水量的变化却不同，如，华北、西南地区降水减少，松花江、长江、珠江流域，以及西北地区降水却增加了。

因而，分区域探讨气候变化对农业病虫害的影响十分有必要。

将全国各地区气象要素与当地主要农作物病虫害发生面积做相关分析，发现中国西南地区农业病虫害主要受日照时数、降水量与冬季最低温度的影响。中国西南部地区，山区丘陵较多，近40 a（1961 －2000 年）西南大部地区降水增加、湿度增大明显，气温升高，日照时数减少，而四川盆地气温则呈下降趋势。此类地区病虫害发生面积与日照时数呈反比，也就是说日照时间越长越不利于农业病虫害的发展。而冬季降水与病虫害发生面积呈正比，夏季则刚好相反。冬季最低温度越低越不利于病虫源越冬。西南地区气候变化的趋势均有利于农业病虫害的发生发展。

西北地区不同于西南部，近 30 a（1961 －1990 年）升温显著，部分地区降水增加，表现出暖湿化趋势。温度与降水是影响该地区农业病虫害发生面积的主要气象因子。降水多、空气湿度大有利于喜湿性病害如小麦条锈病、小麦赤霉病等的发生发展，但对蚜虫、棉铃虫等虫害的扩展蔓延会产生一定的抑制作用。像小麦条锈菌这类好阴凉喜湿，怕干旱高温的病害，冬季气温高有利于其发展而夏季高温则不利于小麦条锈病的发生发展。同时，该地区降水对农业病虫害的影响小于温度的影响。也就是说该地区气候变暖对农业病虫害的影响将更加显著。

4结束语

应对全球气候变化，规避极端气象和气候灾害风险，农业产业结构和种植制度调整将面临一个新的课题。为了充分利用热量资源和保证水分的可持续利用，并需要兼顾考虑气象灾害风险，我们迫切需要对作物配置和种植制度进行重新分析和规划，减少风险，增加效益。

参考文献

篇9

关键词：气候变化、水文循环、水资源系统

Abstract: at present, the problem of climate change more and more countries in the world attach great importance to the government and the organization, has become a worldwide, a great environmental problem. The survival of the human race, the production activities and global climate change have very close connection, the hydrologic cycle in climate change is gradually changing, which will not only on water resources structure and function to bring certain influence, but also to the descendants of the water resources development has brought enormous challenge, therefore the study of climate change on hydrology and water resources impact on hydrology and water resources management, development, environmental protection, ecological balance and many other problems not only has theoretical significance, but also has important practical significance. This article mainly from the impacts of climate change on hydrology, water resources impact into the analysis, reveals the climate change impacts on water resources.

Key words: climate change, hydrological cycle, water resources system

中图分类号：TV21 文献标识码：A文章编号：

我国是一个人口大国家，由于近些年来经济的快速发展，使我国工农业用水和生活用水大量不断地增加，而且随着用水量的增加，污水排放量也在增加，有些地区水污染严重，这就使得我国水资源问题越来越突出。另外，全球工业化和经济的快速发展，使得二氧化碳增加出现严重的温室效应，全球的气候也在逐渐变暖。据联合国政府气候变化专门委员会（IPCC）第四次评估报告的结论①：（1）1906-2005 年全球地表温度的线性趋势为0.74℃±0.18℃ ；从1850-1899 年到2001 -2005 年总的温度增加0.76℃±0.19℃；（2）近50年的变暖率为(0.13℃±0.03℃/10年)，几乎是近100年的两倍；（3）2005年和1998年是自1850年有全球地表温度记录以来最暖的两年，在这12年中（1995-2006年）有11年位列1850年以来最暖的12个年份之中（1996年除外）。IPCC还预测，到2100年,全球平均气温上升将界于1.1℃―6.4℃。从我国的近些年来的气候变化来看也基本上与全球变暖的总体趋势趋于一致，由此看来，气候变化时人类共同面临的挑战。气候变化不仅给生态系统带来一定的影响，而且对经济的稳定发展也有很大的影响，气候变化问题已经成为国际和各国政府的高度关注。

气候的变化对水文循环系统的影响

水文循环系统是气候系统的一个重要组成部分，因此，它既受气候系统变化的制约，又对气候系统变化有影响。一个地区的水文循环背景客观上是这个地区的气候条件来决定的，所以说，分析气候变化下的水循环是评估一个地区的气候变化对一个地区的水文体系影响的基础。

对降水和河流的影响

从我国来看近100年来，降雨量呈现明显的年际和年代振荡，但趋势性变化不明显。近50年来，我国的东北、华北中南和山东半岛、四川盆地以及青藏高原的部分地区出现降水不同程度的下降趋，但是在其余地区包括西部地区的大部分、东北的北部、西南的西部、长江的下游和东南丘陵地区，年降水量都出现了不同程度的增加，尤其是长江下游、华南沿海降水量的增加比较显著，东北北部和内蒙古大部分地区降水量有一定程度的增加。但是，从20世纪90年代以来黄河中下游流域和华北平原的持久干旱及长江中下游地区的频繁洪水等等这些降水量的变化均与气候变化有很大的关系。

由于气候的变化，近些年来我国的长江、黄河、松花江、珠江、淮河和海河等六大江河径流量都呈现出了下降的趋势，下降最大是海河流域，与1980年相比下降了大约40%-70%；黄河的下游在也出现过断流，直流量也在不同程度的减少，另外，长江汉口段径流的递减率约为1.46%，松花江约为1.65%，这些江河的径流组成在气候的影响下也在逐渐地发生变化。总体上来说，不同区域的径流量对气候变化和降水变化的敏感程度不同，表现的结果也不同，径流量变化对降水量的影响比温度的变化更为敏感，但是，径流量的变化除了受到气候变化的影响外，还受到人类活动的影响。

对海面水位和冰川的影响

在全球气候变暖的情况下，海水出现了热膨胀、冰川、冰帽、冰盖出现了退缩，这些使得从使海平面水位不断地上升。据有关的资料表示，通过卫星高度仪测的在1993 年至2003年期间海平面上升的平均速度全球为3.1±0.7mm/年②， 虽然这一数字的精确程度还有待进一步改进，但是全球海面水位上升趋势已经是一个事实。海面水位的上升使得河口盐水入侵，引发淡水盐化和沿海土地盐渍化，给沿海地区的居民生活带来很多不便，也给沿海地区的防洪和供水安全带来威胁。

冰川对气候变化的反应是十分灵敏的气候的变暖引发了冰川的快速退缩，引起冰川的径流发生了变化，这不仅影响了依靠融水补给淡水的人们生活，而且也是影响海面水位上升的一个重要因素。在过去一个世纪里，世界各地的冰川出现了迅速退缩的现象。阿尔卑斯1850-1975年冰川面积缩小了35%，而到2000年这一比例增至50% ；南美冰川面积已由1950-1980年的2700-2800km2 消减至20世纪末的不足2500km2③，近几十年我国西部的冰川也在持续退缩，根据报道天山1号冰川在2320年左右预计存留的面积与体积只能维持现有规模（2006年）的16%与7 %。据估计，在气候变化的影响下相应的冰川融水年径流量，在未来的40-60年间将减少到目前量值的一半左右，这就会使河川径流的补给量和季节调节能力大大降低，更为严重的是如果1号冰川消失，将会造成其下游的绿洲水资源供应出现水危机。

二、气候变化对水资源的影响

1、水资源的供需和管理

全球气候变暖，江河径流量在不断地减小，在人口增加和气候变化下，未来对水需求量的不确定性也在增加，我国水资源供需紧张的矛盾也将加剧，这个矛盾在北方地区尤为突出，因此，及时开展水资源系统受气候变化影响的脆弱性分析和评估水资源的承载力显得尤为重要。气候的变化使得水文循环产生变化，从而引起了水资源在时空和空间上的重新分布以及水资源数量的改变，这些都对我国的水安全带来很大的威胁，对水资源的管理增加了难度，所以对这一课题的研究既是国家急需，又是一个重大科学的问题。

2、对水相关生态和环境的影响

气候变暖也使得许多地区的湖泊和河流的水温上升，这就使水的热力结构和水质发生变化，加上河川的径流量也在减小，也使得水中化学成分的浓度在不断地增加，在水温升高和径流减小的双重影响下，河流的水质将受到严重的影响。水温和水质的变化也使得湖泊中的藻类和浮游动物迅速增加，河流中鱼类的分布发生变化并出现提早迁徙。以太湖为例,过去太湖蓝藻一般发生在在7-8月，但2007年5月底，太湖就爆发了大面积的蓝藻，而2008年4月初蓝藻再次提前出现。④虽然不能确定这一现象的出现与气候的变化存在一定地面关系，但是气候变化条件下的河流水质问题仍是值得我们关注和研究。此外，在气候变化的条件下河川径流减少对生态需水量带来严重影响已经有目共睹，像黄河、海河、淮河由于径流量的减少从而引起了生态和环境恶化。

3、水文水资源存在区域性差异

水文、水资源对气候变化的响应也存在着区域性差异，从我国来看，虽然我国的六大江河年径流量都呈下降的趋势，但是新疆内陆河流域从1998年到2005年，实际上还经历了一个暖湿期即气温上升了，降水和径流却在增加，但是新疆以东地区的降水和径流却仍然减少，这个现象展现出了不同地区在受到气候变化时，水资源的变化却因气温与降水的不同而出现区域的差异性，我们称这种情况为水资源对气候变化反映的地理分异性，也就是说在全球变暖的条件下水资源的变化存在着地区差别。因此我们不能一概而论水资源对气候变化的反映，应该进一步研究水资源在气候影响下的区域性差异。

结束语

全球的气候变暖，使得水文循环过程会加快，这就使得极端降水和干旱等天气出现的频率加大。所以我们应该采取人水和谐的措施，坚持人与自然的和谐相处，避免人定胜天的原则，要充分地尊重大自然，加强研究人与水的协调。

参考文献：

[1]《气候变化国家评估报告》编委会,气候变化国家评估报告[M] 北京:科学出版社, 2007.

[2]张建云,王金星等.近50年我国主要江河径流变化[J].中国水利,2008.2.

篇10

关键词：黄河首曲；草地；生态退化；气候变化

黄河首曲指得是九曲黄河的第1个弯，在甘肃省玛曲县境内，长约443km，是一个“U”形弯道。在这个弯道流域，拥有大量的高山草甸和沼泽湿地，是亚洲最好的牧场之一。近几十年来，受气候变化的影响，黄河首曲地区的草地生态逐渐退化。

1 黄河首曲地区草地生态退化的状况及原因

1.1水资源减少

由上表我们可以发现，在20世纪90年代，黄河首曲流域流量大量减少。据统计，在1956到1986这30年间，黄河首曲的平均径流量高达219×108m3，而到了1987至2000年的14年间，年平均径流量竟然降低到了182×108m2，居然减少了16%以上。观察首曲历年的水资源，我们可以发现，即便具体到年，首曲的径流量也在减少。减少率约为-1.512×108m3/10年。从20世纪80年代到现在，对黄河补给的水量共减少了15%。黄河首曲的水资源补给类型理论上是以高山融雪补给为主，但该地区的降水量却长年在400mm以上，由于全球变暖，高山融雪补给应该是逐年增多，而首曲的径流量却减少了。可见，首曲流量减

少的主要原因是降水的减少，也就是气候变化的影响。

1.2湿地退化

伴随着径流量的减少，湿地也开始退化。近20年来，首曲流域内的大部分黄河支流已经开始干涸，长年无水，还有一部分也变成了季节性河流，只在夏季降水多时才有水流过，流入黄河干流的水大量减少。另外，首曲流域内的好多湖泊、沼泽也开始萎缩，著名的若尔盖湿地的乔科沼泽已经缩小了很多。整个湿地的面积已经缩小了4.7×104hm2。尼玛镇贡马滩的大片沼泽，已经退化为零星的小水泊，大片干涸的沼泽地变成了略有潮气的黑土，或是被盐碱所覆盖。河流、沼泽、湖泊都属于湿地。这表明首曲流域的湿地已经大面积退化。

1.3草场退化

水资源是首曲流域生态环境的基础，没了水或者是水减少了，对整个首曲流域的生态环境都有十分大的影响。首曲流域水资源的减少导致草原大量退化、草原沙漠化和草原盐碱化。本来首曲流域是亚洲最好的草场之一，降水量十分丰沛，流域内沟汊纵横，千河汇聚进黄河干流，地表水十分丰富。在这大片优良草场上，人们养育着河曲马、河曲藏獒、欧拉羊和阿万仓牦牛。但是，从20世纪90年代开始到现在的近20年内，重度退化的草场已经达到了33×104hm2，已经占到了草场总面积的20%。草场的沙漠化和退化也导致了草场产量的下降，1981年该流域的平均产草量高达5860kg/hm2，到了2000年，已经下降到了4400kg/hm2，居然下降了25%，草层的高度也由原来的50cm下降到了20cm。整个地区的植被覆盖率也下降了20%。大片的沙漠化地点有36处，黄河沿岸的沙漠化面积有5×104hm2。整个地区盐碱化了的草场有0.55×104hm2。

1.4生物多样性锐减

据统计，20世纪70年代该流域有各种野生动物230种，到现在只剩下140种，短短40年间就减少了90种，减幅高达1/3以上。草场内的珍稀野生动物也由30种下降到了21种。草场中的草的比例也发生了变化：优良牧草下降了45%；禾木科的牧草减少了1/4以上，毒草、杂草的比例却由以前的20%上升到了现在的80%，以前在亚高山草甸经常见到的冬虫夏草、贝母、红景天等珍稀药用草现在已经十分稀少。昆虫和飞禽也是急剧减少。豹、狐、盘羊、麝以及著名的藏羚羊等野生动物几乎绝迹。绝种的野生动物如马鹿、黄羊等已达到20多种。

1.5水土流失严重

首曲流域气候变化，降水减少，但由于植被也减少，草原沙漠化严重，因此首曲流域水土流失也越来越严重，导致输进黄河的泥沙越来越多，据统计，20世纪70年代，黄河首曲段的年输沙量为17.6×104t，现在已经猛增至62.7×104t。

1.6严重的鼠害、虫害