◎張瑤瑤 單良 靳彤 張小全
生物多樣性適應(yīng)氣候變化在中國的實(shí)踐
——記中國TNC氣候變化項(xiàng)目
◎張瑤瑤 單良 靳彤 張小全
氣候變化是地球“成長”不可分割的一部分。近幾十年來,尤其是以變暖為主要特征的氣候變化正在加速對(duì)地球生物多樣性的破壞。保持生物多樣性對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要,而要實(shí)現(xiàn)保持生物多樣性的目標(biāo),適應(yīng)氣候變化是一切保護(hù)行動(dòng)必須考慮的重要因素之一。大自然保護(hù)協(xié)會(huì)(TNC)始終致力于為氣候變化背景下的生物多樣性保護(hù)策略提供理論基礎(chǔ)與實(shí)踐依據(jù),并基于此建立了一個(gè)強(qiáng)大的氣候數(shù)據(jù)庫和分析平臺(tái), 幫助氣候變化相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家、工作人員、決策者分析和研究氣候變化的影響,為政府制定氣候適應(yīng)策略和行動(dòng)提供信息支持。
在地球漫長的歷史中,氣候變化不僅使一些物種滅絕、部分有害生物危害強(qiáng)度和頻率增加,而且讓一些生物入侵范圍擴(kuò)大、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能都發(fā)生了改變。
人類已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,適應(yīng)氣候變化對(duì)保持生物多樣性的重要性,尤其是由人類引起的以變暖為主要特征的顯著氣候變化,對(duì)全球自然生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了顯著影響,成為公認(rèn)的生物多樣性的重要威脅因子。
大自然保護(hù)協(xié)會(huì)(TNC)始終關(guān)注氣候變化對(duì)生物多樣性帶來的影響,并致力于為氣候變化背景下生物多樣性保護(hù)策略提供理論基礎(chǔ)與實(shí)踐依據(jù)。中國TNC以氣候變化為切入點(diǎn),發(fā)布了《氣候變化對(duì)中國生物多樣性優(yōu)先保護(hù)區(qū)的影響與適應(yīng)研究報(bào)告》。同時(shí),在每一個(gè)保護(hù)項(xiàng)目落地的過程中,不斷去探索如何增強(qiáng)生物多樣性對(duì)氣候變化的適應(yīng)能力,加強(qiáng)保護(hù)區(qū)域間的連通性,并加大對(duì)受氣候變化影響避難所區(qū)域和遷徙廊道的保護(hù)力度,打破城市與自然的界限, 降低人為造成的物種和生態(tài)系統(tǒng)的壓力(如外來入侵物種、污染、導(dǎo)致棲息地破碎的人類行為等),改善和恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)及其服務(wù)功能。
過去50多年來,氣候變化對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了明顯的影響,隨之而來的是人類社會(huì)也受到了深刻的影響,病蟲害加劇、農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、成千上萬的人成為“氣候難民”。
氣候作為影響生物生長發(fā)育及分布的重要因素,對(duì)生物多樣性起著關(guān)鍵性作用??茖W(xué)家已觀測到氣候變化在遺傳、物種、生態(tài)系統(tǒng)三個(gè)水平上對(duì)生物多樣性產(chǎn)生了不同程度的影響,包括物種的豐富度、多度格局、物種滅絕以及生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能等方面,未來隨著氣候變化的加劇,這些影響會(huì)逐步增強(qiáng)。
TNC在對(duì)32個(gè)陸地生物多樣性優(yōu)先區(qū)進(jìn)行的氣候變化影響評(píng)估中發(fā)現(xiàn),未來100年,氣候變化的幅度將非常大。其中,主要生境類型的年均溫將在未來50年平均上升3攝氏度,在未來100年平均上升5攝氏度;絕大多數(shù)生境類型的年降水將在未來50年平均增加37毫米,所有主要生境類型的年降水未來100年平均增加60毫米。評(píng)估發(fā)現(xiàn),我國橫斷山南段區(qū)、岷山—橫斷山北段區(qū)這兩個(gè)生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)對(duì)氣候變化極其敏感,在未來50年和100年是氣候變化最劇烈、受氣候變化影響最大,也最為脆弱的區(qū)域。同時(shí)這兩個(gè)區(qū)域因分布著豐富的瀕危珍稀特有物種,地形復(fù)雜,生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)脆弱,是需要優(yōu)先進(jìn)行氣候變化適應(yīng)保護(hù)的區(qū)域。
氣候變化對(duì)生物多樣性帶來的影響,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是因?yàn)槿蜃兣?,物種正在向“溫涼”地方遷移,甚至由于一些脆弱的生態(tài)系統(tǒng)的逐步退化和消失,部分物種受到生存威脅。二是物候期改變,生物節(jié)律被打亂。三是除了對(duì)降水、溫度、植被等因素敏感外,部分物種因易受感染性,對(duì)病蟲害也非常敏感,而氣溫升高將提升病原體的生長率和存活率、有害病菌發(fā)生的強(qiáng)度和范圍增加,從而對(duì)生物多樣性產(chǎn)生影響。
一個(gè)區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)類型是與當(dāng)?shù)貧夂驐l件相適應(yīng)的結(jié)果,適應(yīng)氣候變化的物種會(huì)通過增加數(shù)量擴(kuò)大分布區(qū),而適應(yīng)性差的物種生長范圍縮小,個(gè)體數(shù)量也會(huì)減少;氣候變化會(huì)引起生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和功能的變化,導(dǎo)致一些地區(qū)生物多樣性水平的降低。但是在一些群落交錯(cuò)區(qū),由于環(huán)境異質(zhì)性增強(qiáng),也有可能使得交錯(cuò)區(qū)內(nèi)物種豐富度增加,這取決于氣候變化的強(qiáng)度以及交錯(cuò)區(qū)內(nèi)物種的適應(yīng)性。
事實(shí)上,不僅氣候變化會(huì)對(duì)生物多樣性產(chǎn)生影響,生物多樣性對(duì)適應(yīng)氣候變化也具有重要的作用,生物多樣性越豐富的生態(tài)系統(tǒng)在面對(duì)氣候變化時(shí)的自我恢復(fù)能力(氣候彈性)更高。
氣候變化是地球“成長”不可分割的一部分。要保持生物多樣性,適應(yīng)氣候變化是每一個(gè)物種都需要面臨的問題。但由于人類對(duì)自然不合理的開發(fā)和應(yīng)用,使得地球正在經(jīng)歷歷史上最劇烈的氣候變化,生物多樣性遭到嚴(yán)重破壞。
早在1990年,政府間氣候變化專門委員會(huì)(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)就將減緩與適應(yīng)并列為應(yīng)對(duì)氣候變化的兩項(xiàng)基本策略。減緩是指二氧化碳等溫室氣體的減排與增匯,是解決氣候變化問題的根本出路,包括節(jié)約能源、提高能源利用效率、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)及植樹造林等方面;應(yīng)對(duì)氣候變化,僅在減緩方面做努力是不夠的,還要學(xué)會(huì)適應(yīng)它,適應(yīng)是“通過調(diào)整自然和人類系統(tǒng)以應(yīng)對(duì)實(shí)際發(fā)生或預(yù)估的氣候變化或影響”,是針對(duì)氣候變化影響趨利避害的基本對(duì)策。
減緩與適應(yīng)二者相輔相成,缺一不可。但適應(yīng)更為現(xiàn)實(shí)和緊迫,在面對(duì)全球變暖、極端天氣頻繁發(fā)生的情況下,需要采取一些措施保護(hù)現(xiàn)有的自然生態(tài)系統(tǒng),提高自然本身的防御能力。目前,適應(yīng)和減緩氣候變化的威脅是我國應(yīng)對(duì)氣候變化的當(dāng)務(wù)之急。然而,氣候變化在科學(xué)上仍有很大的不確定性,這為我們制定有效的氣候變化適應(yīng)政策帶來很大難度。
從氣候適應(yīng)的角度而言,基于生態(tài)系統(tǒng)的氣候適應(yīng)是一個(gè)非常有效(cost-effective)的方法,目前已經(jīng)為《聯(lián)合國氣候框架公約》的許多締約方接受,也被《聯(lián)合國生物多樣性公約》和眾多的政府和非政府保護(hù)組織推薦為氣候適應(yīng)的首選方案。
為了示范和推廣基于生態(tài)系統(tǒng)的氣候適應(yīng)策略,中國TNC展開了相應(yīng)的工作,首先對(duì)32個(gè)陸地生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)進(jìn)行氣候變化影響的宏觀評(píng)估,分析氣候變化對(duì)32個(gè)優(yōu)先區(qū)中大的植被/生物群區(qū)的影響以及對(duì)32個(gè)優(yōu)先區(qū)產(chǎn)生影響的嚴(yán)重性排序,并針對(duì)這些影響,制定相應(yīng)的措施。然后,選擇具有代表意義的優(yōu)先區(qū)進(jìn)行深入研究,進(jìn)一步分析氣候變化對(duì)優(yōu)先區(qū)中保護(hù)對(duì)象(生態(tài)系統(tǒng)層面和物種層面)的影響,評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)自身的氣候彈性(地形豐富、連通性高的地區(qū)氣候彈性高),考慮氣候變化帶來的風(fēng)險(xiǎn)和代價(jià),并識(shí)別出物種為適應(yīng)氣候變化所需的遷移廊道,在充分考慮氣候變化影響之下建立有效的生物多樣性保護(hù)網(wǎng)絡(luò)(Conservation Portfolio)。
氣候變化到底會(huì)對(duì)優(yōu)先區(qū)產(chǎn)生什么影響,哪些優(yōu)先區(qū)受氣候變化影響最大?氣候變化下,我們保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置和劃定是否合理,保護(hù)優(yōu)先區(qū)應(yīng)采取什么策略適應(yīng)氣候變化,都成為非常關(guān)鍵的問題。鑒于適應(yīng)氣候變化對(duì)保持生物多樣性的重要性,在以往的項(xiàng)目中,中國TNC將適應(yīng)氣候變化作為保護(hù)生物多樣性的一個(gè)重要因素,進(jìn)行了多方面的探索,并取得了顯著成果。
建立保護(hù)地的傳統(tǒng)自然保護(hù)方法,可以回答兩個(gè)問題:保護(hù)什么和在哪里進(jìn)行保護(hù)?通常的選擇是,將代表當(dāng)前生物多樣性格局的物種和生態(tài)系統(tǒng)作為保護(hù)對(duì)象,將生物多樣性豐富、生境比較適宜的地方作為保護(hù)地,但卻忽略了未來氣候變化帶來的影響,在未來的氣候條件下,通過傳統(tǒng)方法建立起來的保護(hù)地并不一定會(huì)長期有效。
因此,TNC在保護(hù)地項(xiàng)目中加入了氣候變化的因素,所以,一個(gè)適應(yīng)氣候變化的生物多樣性保護(hù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該包括三個(gè)部分:一是代表當(dāng)前生物多樣性格局以及未來生物多樣性格局的區(qū)域;二是氣候彈性較大,受氣候變化影響較小,可以成為生物多樣性庇護(hù)所的區(qū)域;三是在氣候變化條件下,區(qū)域的通達(dá)有助于物種的遷移和群落大規(guī)模重組。連通區(qū)域的廊道作為一個(gè)重要的生態(tài)過程,對(duì)于保護(hù)地網(wǎng)絡(luò)起到非常重要的作用。這樣構(gòu)建起來的生物多樣性保護(hù)網(wǎng)絡(luò)才是真正意義上有彈性的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。
2013年,TNC開發(fā)出一套適應(yīng)氣候變化的生物多樣性保護(hù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法,并以四川省為試點(diǎn),從多個(gè)角度考慮了氣候變化帶來的影響和不確定性,識(shí)別出適應(yīng)氣候變化的生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域,為《四川省生物多樣性應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃》提供了關(guān)鍵的技術(shù)支持。
農(nóng)業(yè)是對(duì)氣候變化最為敏感和相對(duì)脆弱的產(chǎn)業(yè),同時(shí),由于農(nóng)業(yè)是主要的碳排放行業(yè),農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)氣候變化具有舉足輕重的影響。
發(fā)展氣候智慧型農(nóng)業(yè)(Climate Smart Agriculture,CSA)成為一個(gè)較好的選擇。對(duì)CSA最為廣泛應(yīng)用的定義來自聯(lián)合國糧農(nóng)組織,即能夠持續(xù)提高生產(chǎn)力,增強(qiáng)抵抗力或適應(yīng)性,減緩溫室氣體排放,同時(shí)能夠增強(qiáng)糧食安全和國家發(fā)展的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。
CSA 是一種綜合地管理生態(tài)系統(tǒng)和自然資源的方式,包括土壤管理、農(nóng)作物生產(chǎn)力、水資源管理、牲畜管理及林業(yè)融入等。
目前,TNC在內(nèi)蒙古的項(xiàng)目就為發(fā)展氣候智慧型農(nóng)業(yè)進(jìn)行了探索,比如,開發(fā)生態(tài)旱作農(nóng)業(yè),結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,在發(fā)展農(nóng)業(yè)時(shí)最大限度地減少投入額外的水,同時(shí),還采用了包括深耕、全部施用農(nóng)家肥、全程無農(nóng)藥化肥、病蟲害生物防治等在內(nèi)的一系列保護(hù)性耕作手段。通過這個(gè)項(xiàng)目的良好示范作用,中國TNC與赤峰市巴林左旗政府也達(dá)成了氣候智慧型農(nóng)業(yè)項(xiàng)目合作意向。
除了發(fā)展生態(tài)旱作農(nóng)業(yè),中國TNC在內(nèi)蒙古還進(jìn)行了可持續(xù)放牧管理的示范。不合理放牧是草地退化的主要原因,特別是對(duì)已完成恢復(fù)目標(biāo)的草地構(gòu)成新的威脅。但不能靠簡單的禁牧解決生態(tài)系統(tǒng)的退化問題,生態(tài)得到恢復(fù)的草地也需要適當(dāng)?shù)姆拍粱顒?dòng),以此來促進(jìn)草地的繁茂。2016年年初,中國TNC在內(nèi)蒙古啟動(dòng)了為期3年的可持續(xù)放牧管理項(xiàng)目,調(diào)查表明,內(nèi)蒙古項(xiàng)目地的可持續(xù)放牧管理已經(jīng)取得了預(yù)期的效果,草的高度、蓋度、產(chǎn)草量均有明顯提高。
因倡導(dǎo)和實(shí)施氣候智慧型農(nóng)業(yè),內(nèi)蒙古項(xiàng)目修復(fù)地重新建立起來了良好的生態(tài)環(huán)境,這對(duì)修復(fù)地的生物多樣性帶來了非常大的改善。生態(tài)監(jiān)測顯示,修復(fù)地的植物物種已達(dá)70多種,而修復(fù)前不足30種。在內(nèi)蒙古這個(gè)干旱半干旱的氣候脆弱區(qū),逐步恢復(fù)的生態(tài)系統(tǒng)完整性,為周邊的農(nóng)牧用地營造了良好的小氣候環(huán)境,并提供了防風(fēng)固沙、水源涵養(yǎng)等服務(wù)功能,有效地抵御了氣候變化帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
氣候變化對(duì)全球范圍內(nèi)的降水都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,導(dǎo)致不同區(qū)域和季節(jié)的降水分布更加不均,最終引起水循環(huán)的變化。生物多樣性與水安全之間是相輔相成的,生物多樣性及其所提供的多重生態(tài)服務(wù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)水安全起著至關(guān)重要的作用。
比如,TNC在云南建立森林保護(hù)區(qū),大旱期間,保護(hù)區(qū)周邊區(qū)域幸免于難,就是因?yàn)樯窒褚粋€(gè)“蓄水池”,不僅可以吸水還可以供水,在干旱時(shí)提供源源不斷的水。另外,TNC開展了很多濕地保護(hù)項(xiàng)目,包括上海市崇明東灘的濕地恢復(fù)和保護(hù)、云南滇西北的高原濕地保護(hù)。濕地是地球生物多樣性的搖籃,是非常多產(chǎn)的自然環(huán)境之一,生物種類豐富,同時(shí),濕地還具有儲(chǔ)水和凈化的作用,可以吸收過量的水以及在干旱時(shí)緩慢釋放出水,并通過吸收和阻隔作用,在水進(jìn)入江河湖海前,對(duì)其進(jìn)行凈化,促進(jìn)整個(gè)水循環(huán)的健康。
城市內(nèi)澇是極端天氣出現(xiàn)而產(chǎn)生的一種結(jié)果,海綿城市是應(yīng)對(duì)氣候變化最直觀的案例。TNC全球城市項(xiàng)目啟動(dòng)于2014年,主要是針對(duì)全球城市發(fā)展對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性帶來的負(fù)面影響,以及城市發(fā)展中所面臨的人口增長、無序擴(kuò)張和環(huán)境危機(jī)、氣候變化等問題。目前在中國,TNC已經(jīng)啟動(dòng)了上海和深圳兩個(gè)城市項(xiàng)目。
其中深圳海綿城市項(xiàng)目通過分享倡導(dǎo)自然的保護(hù)解決方案,建設(shè)雨水花園、透水路面等替代工程型的措施,增加城市抵抗雨洪的能力,從而更好的發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能。城市中也是有自然景觀的,而通過城市項(xiàng)目能夠改善城市生態(tài)環(huán)境問題,為城市居民提供更加美麗和宜居的環(huán)境,為生物在城市中提供更多的棲息地、保護(hù)生物多樣性,重建人與自然之間的聯(lián)系。
因氣候變化而導(dǎo)致的生物多樣性喪失已成為全球最嚴(yán)重的環(huán)境問題。TNC希望能夠有更多的環(huán)境保護(hù)工作可以將氣候變化因素納入考量范疇,通過分析氣候變化,評(píng)估氣候變化帶來的風(fēng)險(xiǎn)和威脅,更多采用自然的方式,提升自然生態(tài)系統(tǒng)的防御能力,使得生物多樣性得以延續(xù)。
為此,TNC進(jìn)行了歷史和未來氣候數(shù)據(jù)的收集,并基于此建立了一個(gè)強(qiáng)大的氣候數(shù)據(jù)庫和分析平臺(tái)。這個(gè)網(wǎng)站可以以交互地圖和圖表的形式進(jìn)行動(dòng)態(tài)查詢,直觀地展示中國任意區(qū)域過去50年的氣候變化和未來100年可能發(fā)生的氣候變化,從而幫助氣候變化相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家、工作人員、決策者分析和研究氣候變化的影響,為政府制定氣候適應(yīng)策略和行動(dòng)提供信息支持。
● 張瑤瑤,單良,靳彤,張小全,中國TNC市場部。
(責(zé)任編輯 陳瑩)