气候变化对湿地的影响范文

时间:2023-12-21 16:19:31

气候变化对湿地的影响

气候变化对湿地的影响篇1

关键词:湿地;温室气体;生态系统;气候变化

收稿日期:2011-06-10

作者简介:谢传宁(1956―),男,江苏南京人,博士,主要从事大气环境生态与经济研究工作。

中图分类号:X171.1文献标识码:A文章编号:1674-9944(2011)07-0187-04

1引言

《湿地公约》对湿地的定义是指天然或人工的、永久性或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域,蓄有静止或流动、淡水、微咸或咸水水体,包括低潮时水深不超过6m的海域,包括与湿地毗邻的河滨和海岸地区,以及位于湿地内的岛屿或低潮时水深超过6m深的海域。在世界自然资源保护联盟、联合国环境规划署和世界自然基金会共同编制的世界自然保护大纲中,湿地与森林、海洋并称为全球3大生态系统,具有涵养水源、净化水质、调蓄洪水、调节气候和维护生物多样性等重要生态功能。因此,湿地又被称为“地球之肾”。

根据千年生态系统评估报告,湿地生态系统不仅为人类提供各种产品,而且在维系生命支持系统和自然系统的动态平衡方面起着不可替代的重要作用。湿地内丰富的植物群落,能够吸收大量的CO2气体,并放出O2,湿地中的一些植物还具有吸收空气中有害气体的功能,能有效调节大气组分。但同时也必须注意到,湿地生境也会排放出甲烷、氨气等温室气体。湿地与全球气候变化之间的关系可简要概括为以下3个方面,全球气候变化对湿地的物质循环、能量循环及湿地动植物等产生重大影响,将有可能改变湿地分布、湿地生态系统的结构和一系列生态系统服务功能;湿地生态系统可构筑一道防御自然灾害的屏障,提高应对全球气候变化消极影响的能力,如抵御风暴潮、洪灾、旱灾等,特别是海岸带湿地,由红树林等构成的防护林带,可有效保护海岸带和当地居民的安全;保护湿地可有效减少温室气体排放、促进生物碳汇和固定CO2。但这一功能深受湿地生态系统健康状况的影响。如果人为影响导致湿地退化,湿地将成为温室气体的净排放者,即通常所称的“源”――“汇”转化。

2气候变化的原因与全球气候变化

引起气候变化的原因是因为大气中温室气体的增加。大气的99%由78%的氮气和21%的O2组成。它们对气候调节基本没有直接的作用。在剩下的1%的大气中有一小部分的气体(包括CO2、甲烷、一氧化二氮、臭氧、水蒸汽、卤烃等)被称为温室气体。这些气体能够使地球保持温暖。太阳辐射穿过大气,大部分被地表吸收,并使之升温。一部分被大气和地表反射。同时地表发射红外线,一部分穿过大气层,一部分被温室气体分子吸收,再发射。这一过程使地球表面和接近地表的大气保持温暖。如果没有温室气体,地球会比现在低30℃。

但是人类的活动产生了过多的温室气体,导致全球气候变暖。政府间气候变化调查组(IPCC)在1996年关于气候变化的陈述是:“具有可辨别的人类对气候的影响”,而2001年陈述则改变为:“最近50年来观察到的变暖现象很可能是由于人类活动造成的”。可见对“人类活动是造成气候变化的原因”这一认识越来越肯定。温室气体增加的原因主要是,由于人类燃烧燃料如煤、石油和天然气等产生CO2和森林遭到破坏降低了植被吸收CO2能力所致。这些原因已经为人们所公认和接受。

最新的研究还发现,森林大火可能也是造成温室气体增加的重要原因之一。美国的研究人员发现:发生于1997年、1998年干旱期间的森林大火是造成大气中过量甲烷、CO2和CO的主要原因,这超过了先前预测的在此期间燃烧燃料和其他原因所产生的这些气体的量。结合使用卫星数据和计算机建立的气候模式,他们发现过量排放的温室气体中有60%来自于东南亚,30%来自中、南美洲,10%来自于欧洲、亚洲和北美洲的森林繁茂地区。排放量的增加与印度尼西亚、中美洲、亚马逊的部分地区、北部和南部非洲以及北美洲、欧洲和亚洲的干旱引起的森林大火有关。这次干旱是由厄尔尼诺的南部震荡、太平洋洋流的周期性逆转引起的,致使全球气候陷入混乱之中。

全球温度在过去300年上升超过了0.7℃,因此气候变化已经发生。20世纪温度增加了0.5℃。最严重的变暖发生在1910~1940年间和1976年至今。

最近1 000年内,20世纪90年代是最温暖的,5个最温暖的年度有4个发生在90年代。1998年是1861年有记录以来全球最温暖的一年。1995年是225年以来炎热天数最多的一年,超过20℃的天数为26d。而冷天的数量(平均温度低于0℃)则从20世纪以前的每年15~20d,减少到最近几年每年大约10d。

北半球的冰雪覆盖量自1960年以来减少了大约10%,山脉冰川在20世纪期间明显退缩,北极的冰雪厚度在过去的40年间已经丧失了近40%。

气候变化导致全球海平面在过去100年中平均上升了0.1~0.2m。20世纪,平均每年上升1~2mm,预计1999~2100年,上升0.09~0.88m,比20世纪高2~4倍。世界大部分地区降雨明显增加,北半球的中高海拔区每10年增加0.5%~1%,严重降雨事件发生率增加了2%~4%。亚洲和非洲过去几十年旱灾的频率和严重程度都一直在增加。

湿地生态系统对气候的变化较为敏感,气候变化会影响湿地水文,生物地球化学过程,植物群落及湿地生态功能等。

3气候变化与湿地生态系统

3.1湿地生态系统的功能

大气中CO2等温室气体浓度的增高是导致全球气候变暖的主要原因,2007年政府间气候变化专门委员会(IPCC)第4次气候变化评估报告指出,自1750年以来,由于人类活动的影响,全球大气CO2、甲烷和氧化亚氮等温室气体浓度显著增加。人类活动是导致气候变化的主要原因,全球大气CO2浓度的增加主要来源于化石燃料使用和土地利用变化(如湿地围垦等),甲烷和氧化亚氮浓度的变化主要来自于农业。近250年来,地球大气中CO2浓度值从工业化前的约280×10-6增加到2005年的379×10-6,甲烷浓度值从工业化前的约715ppb,增加到2005年的1774ppb,氧化亚氮浓度从工业化前的约270ppb,增加到2005年的319ppb。湿地是陆地生态系统中最重要的碳库之一,保护湿地可以减少温室气体排放,减缓气候变化的速度和强度。湿地中植物种类丰富,植被茂密,植物通过光合作用使无机碳(大气中的CO2)转变为有机碳。湿地中含有大量未被分解的有机碳,它们在湿地中不断积累。湿地是陆地上碳素积累速度最快的自然生态系统。湿地是陆地上巨大的有机碳储库。尽管全球湿地面积仅占陆地面积的4%~6%,碳储量约为300~600Gt(1Gt10 t),占陆地生态系统碳储存总量的12%~24%。如果这些碳全部释放到大气中,则大气CO2的浓度将增加约200×10-6,全球平均气温将因此升高0.8~2.5℃。我国科学家对上海崇明东滩湿地的研究表明,东滩湿地芦苇群落的年固碳能力可达(1.63±0.39)kg・m-2,是全国陆地植被平均固碳能力的2.3~4.9倍(平均3.3倍)和全球植被平均固碳能力的2.7~5.9倍(平均4.0倍)。3、湿地生态系统对洪涝、干旱等极端气候事件具有调节功能,能够减缓气候变化带来的不利影响。鄱阳湖湿地是长江中游最大的天然水量调节器,起着调蓄洪峰、减轻洪水灾害的作用。据研究,上游河流注入鄱阳湖的最大流量的多年平均值为30 400m /s,而湖口相应出流的最大流量多年平均为15 700m /s,洪水流量平均被削减14 700m /s,削减百分比为48.3%。如果没有鄱阳湖的调蓄,长江中下游的洪水灾害将更为频繁和严重。4、人类对湿地的破坏会增加温室气体排放,减弱湿地的调节功能并对人类未来产生不利影响・湿地的围垦使湿地的储碳能力大大降低,甚至成为碳源。科学家对我国三江平原等湿地的研究表明,在积水条件下,湿地是CO2的汇。当湿地被疏干围垦后,土壤中有机物分解速率大于积累速率,湿地变为CO2的源。湿地植物从大气中获取大量CO2。有机质的不完全分解导致湿地中碳物质的积累。气候变暖或降水减少都可加速湿地有机质的分解速率,可能促使它们成为大气的碳源。在1950年至2000年间,我国天然红树林湿地面积减少约73%,珊瑚礁湿地约80%被破坏。滨海湿地的围垦和改造利用,不仅使湿地生物失去了栖息地,而且导致海岸侵蚀、海水入侵等自然灾害的增加。

3.2气候变化对湿地生态系统的结构和功能的影响

湿地破坏及甲烷等温室气体的产生使得温室效应更加严重,全球气温也随之升高,而温度升高致使的水的蒸腾及生物活动的改变,进一步让大气结构发生改变,CO2在水中的溶解度达到饱和时也将排入大气。紧接着,湿地面积因蒸腾作用缩小,碳汇作用减弱的同时将“保存”数十年甚至数百年的碳排入空气,加剧了温室效应的发生,海平面上升将进一步影响整个地球生态系统的平衡。

4湿地保护存在的问题

近年来,我国政府和社会各界对湿地保护给予了越来越多的关注。部分地区探索出了现阶段湿地保护的成功模式。例如上海崇明东滩湿地的恢复性建设和杭州西溪国家湿地公园保护与利用的“双赢”之路。

(1)不合理和过度用水使我国湿地供水能力受到严重影响。西北、华北局部地区已经显现湿地水质碱化、湖泊萎缩等现象,西部的玛纳斯湖、罗布泊、居延海等湿地因此遭到破坏甚至消失。

(2)湿地污染问题。湿地周边农田大量使用化肥、农药、除草剂等化学产品,导致湿地水质恶化。我国湖泊、河流湿地水环境问题整体上令人担忧,不仅影响周边社区老百姓的生活与健康,也对湿地生物物种的生存造成重大威胁。

(3)湿地面积锐减。湿地围垦工程、工业用地等不合理建设项目占用了天然湿地,直接造成了我国的天然湿地面积锐减、功能下降。我国天然湿地在过去50年间减少了近50%。典型的有长江中下游平原、三江平原、沿海滩涂湿地的湿地围垦。

(4)生物多样性下降问题。对湿地生物资源的掠夺性开发、湿地面积的缩小,都使得湿地生物多样性面临严重威胁。

我国尽管在总面积上看是世界湿地大国,但湿地占国土面积的比例仅3.77%,不到全球平均水平8%~9%的一半。作为经济体量最大、经济增长最快的发展中国家,如何充分发挥湿地的多种用途和生态服务功能,为国家的社会经济发展做出应有的贡献,相关工作任重道远。加强生态网络建设,恢复流域湿地生态系统整体的结构和功能,加强湿地与气候变化关系的研究。采取行动,恢复湿地生态系统的结构与功能,提高湿地生态系统的回弹力与抵抗力,提高湿地自然保护区应对全球气候变化的能力。气候变化导致湿地破碎加剧,间接引发自然灾害,包括我国洪涝、干旱、沙尘暴、荒漠化等自然灾害频繁发生,这与许多湿地消失和退化密切相关。

5保护湿地与生物多样性,积极应对全球气候变化

湿地是地球上生物多样性最丰富、生产力最高的自然生态系统之一,被誉为“物种基因库”。据估计,全球40%以上的物种生活在淡水湿地中。在我国3 620万hm 自然湿地中,生存着高等植物2 276种、兽类31种、鸟类271种、爬行类122种、两栖类300种、鱼类1 000多种。这些物种和种质基因资源对维护地球生物多样性具有重要意义。

保护湿地,维护生物多样性,应对气候变化,是林业肩负的重大历史使命。湿地生态系统是“地球之肾”,生物多样性是地球的“免疫系统”,它们对保持陆地生态系统的整体功能起着中枢和杠杆作用,无论损害和破坏哪一个系统,都会影响地球的生态平衡,影响地球的健康长寿,危及人类生存的根基。

(1)全国湿地保护网络体系初步形成。目前,全国共建立湿地类型自然保护区550多处、国家湿地公园100处、国际重要湿地37处,全国约50%的天然湿地和一大批濒危重点保护物种得到了较为有效的保护。湿地保护管理体系逐步健全。我国先后于2005年、2007年分别批准成立了中华人民共和国国际湿地公约履约办公室(国家林业局湿地保护管理中心)、国家履行湿地公约委员会,14个省区市成立了专门的湿地保护管理机构。中国湿地博物馆于2009年建成并对社会开放。政策措施不断完善。2000年,国务院17个部门联合颁布了《中国湿地保护行动计划》。2004年,国务院办公厅发出《关于加强湿地保护管理的通知》,要求各级政府将湿地保护作为改善生态的重要任务来抓。2005年,国务院批准了《全国湿地保护工程实施规划》,计划总投资90亿元,实施项目400多个。2006年工程启动以来,中央累计投资11亿元,实施湿地保护项目100多个。

(2)国际履约与国际合作取得重要成果。2005年以来我国连续当选为湿地公约常委会成员国。2008年召开的第10届缔约方大会对中国的湿地保护给予了高度评价,认为中国已成为发展中国家开展自然生态保护的典范。由于在湿地保护方面做出的突出贡献,我国先后获得世界自然基金会颁发的“献给地球的礼物”、湿地国际颁发的“全球湿地保护与合理利用杰出成就奖”等湿地保护国际奖项。

6结语

虽然我们在湿地保护方面取得了积极进展,但湿地生态系统仍然面临着很多威胁。湿地是一种多功能的生态系统,湿地面积减少、功能退化的趋势仍然没有得到根本遏制;水土流失未得到有效治理,很多河流、湖泊、沼泽水体污染和水质恶化依然严重;生物多样性锐减,一些濒危野生动植物种受到严重威胁甚至面临灭绝的危险;全球气候变暖,2011年上半年长江中下游6省出现了50年罕见的旱情,湖泊干枯、河流断流、农田干裂,也给湿地和生物多样性保护带来巨大威胁和挑战。

没有湿地的健康,就没有人类的安全;失去生物多样性,就失去了人类经济社会发展的重要基础。希望全社会共同努力,为保护湿地和生物多样性、应对全球气候变化,为发展现代林业、建设生态文明、推动科学发展,做出新的更大贡献。

参考文献:

[1] 刘红玉,吕宪国,张世奎.湿地景观变化过程与累积环境效应研究进展[J].地理科学进展,2003,22(1):60~70.

[2] 宋长春.湿地生态系统对气候变化的响应[J].湿地科学,2003,1(2):122~127.

[3] 姜鲁光.气候变化与湿地生态系统[J].地理科学,2006(5):17~18.

[4] 邓侃.中国湿地保护[R].北京:国家林业局湿地保护管理中心,2006.

Analysis of the Relationship between Climate Change and Wetland Ecosystem

Xie Chuanning

(Jiangsu key Laboratory of Agricultural Metcorology,NUTST,Nanjing 210044,China)

Abstract: In addition to the functions of water conservation,water purification,flood storage and maintenance of biological diversity,the wetland ecosystem also has the ability of climate regulation.Because of global warming which is the result of “greenhouse effect”,the wetland are further damaged under the conditions of elevated temperature,and the carbon of the wetland soil are constantly released to the atmosphere,which further exacerbate the greenhouse effect.This vicious circle makes the Earth in a more dangerous situation,so that the research on the relationship between wetland and climate is getting more and more attention to.

气候变化对湿地的影响篇2

1.1分析方法

在气候干湿变化的研究中,国内外学者定义了多种适用于不同尺度的指数作为干湿气候的区划指标[18].这些指标以不同类型的湿润指数或干燥指数最为常见,二者并无本质差别,湿润指数是降水量与同期潜在蒸散量之比.鉴于潜在蒸散量目前以FAOPenman-Monteith公式精度最高,且正在不断得到运用,因此本文分析气候干湿变化借鉴毛飞定义的湿润指数作为研究气候干湿变化程度的指标,湿润指数大(小)表示气候相对湿润(干燥)。对湿润指数总体变化趋势的统计分析采用趋势系数和气候倾向率[20].对湿润指数变化趋势和突变点的检验采用Mann-Kendall方法(M-K法).M-K法是一种非参数检验方法,变量可以不具有正态分布特征.M-K法趋势检验的基本原理在于将原始时间序列数据进行重新构建得到新的时间序列数据,将新时间序列数据进行标准化后得到标准值,将标准值与给定显著性水平下的临界值(0.05的显著性水平下临界值为±1.96)相比较,超过临界值则称变化趋势显著,在临界值之内则称变化趋势不显著.M-K法具体的过程和公式可以参考文献[21].

1.2数据及来源

由于FAOPenman-Monteith公式中的土壤热通量、参考作物表层热辐射、干湿表常数、饱和水汽压和实际水汽压等指标可以由气温、湿度、风速和日照时数等指标推算出来,且搜集难度较大,因此搜集的气象资料有四川盆地18个站点1955-2009年逐月平均降水、平均最高气温、平均最低气温、平均气温、平均相对湿度、风速和日照时数.资料来源于中国气象局国家气象信息中心网站提供的《中国地面国际交换站气候资料月值数据集》.

2结果与分析

2.1干湿气候变化的总体趋势

18个站点中,都江堰、绵阳、乐山、成都和宜宾,其湿润指数的趋势系数和倾向率为负,且都通过0.05的显著性检验,湿润指数的变化趋势为显著的下降趋势,气候在不断变干;与此相反,达州和沙坪坝两站其湿润指数的趋势系数和倾向率为正,且通过0.1或0.05的显著性检验,湿润指数的变化趋势为显著上升,气候在不断变湿;广元、巴中、遂宁、内江、梁平、雅安和泸州,其湿润指数的趋势系数和倾向率为负,而万源、高坪区、万州和奉节,其湿润指数的趋势系数和倾向率为正,但均未通过显著性检验,说明湿润指数的变化趋势不明显.这些结果表明,四川盆地干湿气候的总体变化趋势并不明显,没有显著的变干或变湿趋势.

2.2各阶段干湿气候变化的趋势检验

M-K法趋势及突变检验的结果显示,都江堰、宜宾、成都在20世纪60年代有过短暂的相对变湿趋势,其余大多数时段都处于相对变干趋势,并且在21世纪后边干趋势变得显著,成都存在突变现象,突变时间为1997年(图1a);绵阳、广元、内江基本上都处于一个相对变干的趋势,内江在70-80年代变干趋势显著,绵阳90年代以后变干趋势超过了0.05的显著性水平,并且存在突变现象,突变的时间为1993年(图1b);乐山在60年代后气候变化为相对变干趋势,70年代和2005年后相对变干趋势达到显著水平,70年代的相对变干趋势还存在一个突变现象,突变时间为1966年(图1c);与都江堰、绵阳、成都和宜宾不同,达州和沙坪坝在60年代中后期一直呈现一种相对变湿的趋势,只是这种趋势并不显著,只有少数年份超过了0.05的显著性水平,同时也未出现突变现象(图1d).其他站点的气候变化交替出现相对变干和变湿的趋势,但变化趋势并不显著.M-K法趋势检验结果与趋势系数和倾向率反映的结果有较好的一致性,证明四川盆地干湿气候变化的趋势是可信的.趋势检验结果表明在不同年代的气候变化趋势上,以都江堰、绵阳、成都等站点为代表的四川盆地西部地区在60年代后气开始呈现变干趋势,而以达州、沙坪坝为代表的东部地区则呈变一种湿趋势,只是不同站点在不同阶段变化趋势稍有差异。

2.3干湿气候分布趋势

将各站点的气候湿润指数进行多年平均,采用反距离权重法通过ArcGIS9.3软件绘制得到四川盆地干湿气候分布图(图2).图2显示,雅安为四川盆地的相对湿润中心,其湿润指数的多年平均值在18个站点中处于最高值,为1.95;而广元、绵阳和奉节则成为四川盆地的相对干燥中心,其湿润指数的多年平均值分别为0.97、1.05和1.06.以广元、绵阳、奉节为中心,成都、内江、遂宁、高坪区,沙坪坝等构成四川盆地的相对干燥区域,但与青藏高原等区域相比,这一区域任然较为湿润[10].同样的方法,将各站点气候变化的趋势系数利用反距离权重法进行空间插值,插值结果(图3)显示,绵阳、都江堰、成都、乐山和宜宾为四川盆地气候变干趋势的中心,四川盆地由西到东,气候变化趋势由变干逐渐转为变湿,达州和沙坪坝成为气候变湿趋势的中心.不过,气候的干湿差异并不显著.

2.4影响干湿气候的气象要素

干湿气候受降水和潜在蒸散的影响,而潜在蒸散受太阳辐射、温度、风速和水汽压等气象要素的影响.学者的研究结果表明我国西南地区潜在蒸散发对太阳辐射的变化最敏感[22].而在无直接太阳辐射资料的情况下,气温和日照可以较好地反映太阳辐射的变化,有研究结果表明我国西南地区潜在蒸散量主要受日照时数的影响[23].因此,本文对湿润指数和降水、温度、日照时数进行了偏相关分析,结果显示(图表略)湿润指数和降水、日照时数的相关性最显著,全部站点数据都通过了0.05%的显著性检验,其中与降水的相关性为正相关,而与日照时数的相关性为负相关;大部分站点的湿润指数与气温呈现显著的相关性,只有雅安、乐山、广元、巴中、南充、梁平和沙坪坝等站点的湿润指数与气温没有呈现出相关性.因此,影响四川盆地干湿气候变化的主要气象要素是降水量和日照时数,其次是气温.四川盆地西部降水一直呈下降趋势[16],而气温却呈上升趋势[17],由此导致四川西部气候逐渐趋于变干。

3结论与讨论

采用四川盆地18个气象站点1955-2009年的气候资料,运用趋势系数、气候倾向率和M-K趋势检验等方法,对各站点的气候湿润指数进行了探讨和分析,研究结果表明:1)在空间分布上,雅安为四川盆地气候的相对湿润中心,而广元、绵阳和奉节为相对干燥中心;在气候变化趋势上,绵阳、都江堰、成都、乐山和宜宾为四川盆地气候变干趋势的中心,四川盆地由西到东,气候变化趋势由变干逐渐转为变湿,达州和沙坪坝成为气候变湿趋势的中心,但干湿差异并不显著.2)在总体的气候变化趋势上,四川盆地干湿气候的变化趋势不太明显,只有都江堰、绵阳、乐山、成都和宜宾表现出显著的相对变干趋势,而达州和沙坪坝表现出较显著的变湿趋势.3)乐山、绵阳、成都和宜宾的气候变化趋势存在突变现象,突变的年份分别为1966,1993,1997年和2001年,四川盆地其他地区不存在气候的突变.在不同年代的气候变化趋势上,以都江堰、绵阳、成都等站点为代表的四川盆地西部地区在60年代后气开始呈现变干趋势,而以达州、沙坪坝为代表的东部地区则呈变一种湿趋势,只是不同站点在具体趋势上有所差异.4)影响四川盆地干湿气候气候的主要气象要素是区域降水量和日照时数的变化.本文只是笼统地探讨了四川盆地干湿气候的变化趋势,还应该对各季节的干湿气候变化以及由此产生的生态环境和社会经济的影响没有做进一步的分析.同时,计算参考作物表层净辐射的两个经验系数as和bs受区域影响很大,确定四川盆地参考作物表层净辐射的经验系数还需进一步的研究.FAOPenman-Monteith公式精度高,但所需参数多,且计算复杂,因此在研究区域干湿气候变化时有必要提出一个适合区域气候环境且可操作性强的经验公式。

气候变化对湿地的影响篇3

关键词:张掖湿地 ;气候特征 ;价值

张掖国家湿地公园是我国在甘肃首个部级湿地公园,也是我国首个在内陆河流域上的湿地公园。张掖位于中国地势的第二大阶梯上,“两山夹一川”的地理特征明显,受大气环流和青藏高原、内蒙古高原的共同作用,除祁连山地区属高寒半湿润、湿润性气候外,其余大部分地区均属于温带干旱性气候,因其深处内陆走廊盆地,外加南部高峻的祁连山阻隔,海洋性温湿气流不易到达,所以内部降水稀少,然而蒸发旺盛,山多川少,属于缺水地区之一[1]。如何解决居民正常用水、涵养水源是张掖人民需致力解决的问题。湿地无疑是张掖绿洲这一内陆干旱区脆弱生态系统的保护伞,因其水源涵养和水资源调蓄、净化水质、维护生物多样性、防止沙漠化和改善区域外气候等生态作用明显,只有深入了解湿地对各个气象要素的作用,才能更好的发挥该生态系统的价值,为人民创造更好的生活环境,提供更多的经济效益。

1.张掖湿地公园概况

张掖国家湿地公园规划区处于黑河中游祁连山洪积扇前缘和黑河古河道及泛滥平原的潜水溢出地带,位于张掖市甘州区城郊北部,与市区紧密相连,地理位置介于东经100°06′—100°54′,北纬38°32′—39°24′。区划面积6.2万亩[2]。地下水渗出是其主要水源,北郊湿地内有天然泉眼12202个、渠道3条、人工引水排阴沟17条[3] 。张掖国家湿地公园区气候属于明显的温带大陆性气候,其显著特点是:年降雨量只有129毫米,并且年内降水时间分布很不均匀,集中在6到9月份,占全年降水量的71.9%,而春季降水总量只达到全年14%左右;但是年蒸发量高达2047毫米,干旱指数高达10.3;昼夜温差大,日照充足,太阳年辐射总量147.99千卡/平方米,年日照时数达到3085小时;多年平均气温为7℃,历年最高气温为37.4℃,最低气温为 -28℃,无霜期153天。全年盛行西北风,年均风速2米/秒,最大风速36米/秒,年均大风日数14.9天,最多天数40天,最少3天。灾害性天气有大风、沙尘暴、干热风、干旱、霜冻、初春低温等[4]。

2.近10年来区域气候变化特征

2.1 温度变化

结合李名骥、石培基对张掖地区近38年以来气候变化分析[5],从20世纪70年代至21世纪初,甘州区平均气温逐步上升,在1990年到2000年气温增高幅度达到0.47℃,在2000年到20006年升温幅度达到0.71摄氏度,在2006年到2010年升温幅度回降到0.45℃。甘州区位于张掖市中部,是冷凉型绿洲区与温和型绿洲区的交界处,由于张掖地区地理位置特殊,再加上甘州区处于一个类似的小盆地中,温度波动较全国而言具有滞后性,全国气温达到极高值是20世纪末也就是1998年左右,而甘州区在2002年左右,在这一时间区间内,升温幅度也比以往较大,而在2002年之后升温幅度减小(图1)。

据资料显示,过去100年内,去全国平均气温升高0.65℃,而甘州区仅在2000年到2010年这10年间就升温1.05℃,远比全国平均升温速度快,赵宗慈等指出,在温室气体和硫化物共同作用下,模拟西北地区近百年气温变暖为-0.430~0.961℃[6] ,甘州区在10年间地面温度升高幅度超过这一指标,说明该地区变暖加剧,究竟会对地区生态系统造成什么样的影响,还有待观测与研究。甘州区是全国重点粮食、蔬菜生产基地,对于农作物来说,温度较高会直接影响其授粉和灌浆,轻者导致粮食减产,重度者直接绝收。湿地具有良好的固碳作用,全球湿地占地球陆地面积的6.4%,但其碳汇能力却与全球七成海洋碳汇能力相当[7]。保护和恢复湿地,增加湿地对温室气体的吸收和储存,是减缓气候变化的一项重要措施。

2.2湿度变化

甘州区近10年来空气相对湿度如图2所示,自2000年甘州区空气相对湿度总体呈上升趋势,这也是甘州区向温湿型地区转变的一个信号。经过湿地表面的水汽蒸发及植被蒸腾作用,一部分水汽会被带到大气中,参与大气中水汽循环,使空气湿度增加,使气温有所下降,起到调节局域气候的作用。当水汽凝结,以降水的形式回落到陆地,又会增加局地降水量(图3),对比图2、图3,不难发现在甘州区,空气湿度与降水量基本成正比关系,尤其是2007年到2010年,空气湿度与降水量曲线走势一致。湿地能起到湿润环境和调控温度的作用,会使局地气候趋于稳定[8]。

2.3降水变化

甘州区地理环境复杂,影响甘州区种植的因素也很复杂,比如温度、风速、降水等。春季播种期间,如果气温过低,冻土难以消融或消融土层过浅,会导致部分作物错过播种期影响产量。比如今年(2011年),春季气温回升过慢,有些冬季灌溉过的土地未能按时令及时消融,部分地区错过了小麦播种期,部分农户直接选择放弃小麦种植,改种其它作物。还有一种气象灾害会直接影响该地区的粮食产量,那就是春旱。甘州区降水时段集中在7到9月份,而春季降水少(图3)。今年春季,在玉米发芽期,因为土壤含水量不足以植物正常发芽,降雨量又小,有些地区玉米在播种后未能发芽,有些农户不得不选择补种,费时费力。

湿地能影响局地气候,能影响一个地区的降水量,能保持当地的湿度和降雨量,甘州区近10年来降水量总体呈现一个上升的态势(图3),尤其在07年之后,甘州区年降水量均在135ml以上。张掖市是个农业城市,发展起步晚,近几年来发展迅速,城市化建设过程中还遗留了一部分问题,比如市区绿化还有待加强,城市热岛效应明显,而毗邻市区的湿地公园在调节城市小气候过程中效果也尤为显著。张掖市国家湿地公园一方面是为了发展当地旅游,而我认为它在改善地区生态中的作用会远高于此,张掖地区人民靠祁连山雪水生活,现在全球气温升高明显,温室效应显著的情况下没有即时可行的办法来缓解温室效应,祁连山雪水势必越来越少,黑河流量在这种趋势下也会只减不增,会直接导致张掖人民若干年后用水局势紧张。湿地具有良好的涵养水源的作用,一定程度上会增加局域降水量,使水汽较长时间在该地区循环、停留,缓解空气增温速率,从而减小祁连山区雪线抬升的速率,是今后地区发展的保障。

2.4灾害性天气发生频数变化

大风沙尘暴是河西走廊地区比较常见的灾害性天气,在春夏两季大风发生频率较高(图7),尤其在春季,大风严重时会直接影响农作物生长,导致减产。张掖地区水资源不丰富,春夏季升温时地面增温快,容易形成强对流天气,最终形成大风和沙尘天气。而湿地具有削减风速的作用,如图6所示,甘州区近10年来大风发生频率明显减少,原因之一是该地区植被覆盖率明显增加,李明骥、石培基利用TM影像和土地详查资料得出张掖市自1986年到2005年间只林地面积就增加24.54%,牧地面积增加73.08%[9]。地表植被单一或者区域干旱严重极易导致水土流失、土壤沙漠化,湿地内涵因子复杂,不仅保护了生物多样性,还有利于防止土壤沙漠化,位于甘州区的国家湿地公园,植被丰富,挺水植物、浮水植物、沉水植物、湿生植物、盐生植物与陆生乔灌林木、草原植被、荒漠植被镶嵌分布,形成的西部绿洲生态系统在我国西北干旱区具有典型性,世界范围内也具有独特性[10],生态价值显著,也能起到一定的防风固沙作用,因此甘州区几年来大风发生频率降低的重要原因之一就是局域气候得以改善,在这当中湿地扮演了相当重要的角色。

既然湿地有削减风速的作用,那么它就能减少沙尘暴的发生频率,据测定新疆博斯腾湖湿地附近气温比该地区远离湿地地区的气温低3℃,发生沙尘暴的天数减少了25%[10]。沙尘暴也是甘州区多年来频发的灾害性天气之一,在甘州区沙尘暴一般发生在春夏两季,尤其是在春季农耕时节,它对农业温室大棚和耕地保温薄膜危害相当大,降低大气透明度,严重影响农业生产安全和交通安全,给人们生活带来不便,在此期间发生沙尘暴的频率和强度都值得我们关注。恢复湿地、保护湿地就能在一定程度上减小沙尘暴的危害,根据资料显示(图8),在2006年到2010年间沙尘暴发生累计发生次数比2001年至2005年沙尘暴发生次数减少了50%以上,甘州区近年来恢复湿地的工作初见成效。

2.5黑河水流量变化

表1.2000年至2010年黑河水量

Tab.1 The black river discharge during 2000--2010 年度

年径流量(万立方米)

总流量

莺落峡

正义峡

2000

146257

65000

211257

2001

130454

67600

198054

2002

161613

91280

252893

2003

192295

120352

312647

2004

147825

70896

218721

2005

183458

110753

294211

2006

179344

86380

265724

2007

206891

121803

328694

2008

190107

116132

306239

2009

210821

118403

329224

2010

172511

98352

270863

备注:2006年数据可能有误,正义峡9、10月无水量

黑河是全国第二大内陆河,黑河水是张掖地区人民赖以生存的宝贵资源,甘州区气候近年来向温湿型转变,气温骤然升高,祁连山雪线抬升,局部降水量增加,导致黑河流量稳中有升,这是气候转变的标志之一。如何稳定祁连山雪线,除了遏制全球气温持续升高,增加局地空气湿度,补偿一部分消融的冰雪也是可取的方法。张掖地区之所以是资源匮乏性缺水地区是因为该地区绿化面积比例小,年蒸发量大,无法有效涵养水汽。建造人工湿地,人工绿化带,增加水汽在局地的循环次数,也是改善张掖地区干旱气候的有效手段。

近几年来黑河不仅肩负着滋养张掖人民的重任,还担当改善内蒙地区的生态环境的责任,从20世纪60年代至90年代,因为全国生态环境极度恶化,内蒙古居延海曾一度干涸,沙尘暴肆虐,1992年之后,因为人们开始着力于生态环境的保护与恢复工作,年年加大力度调度黑河水至居延海,截止2002年居延海重新焕发生机,当地生态环境也得以改善,现在放眼望去,居延海一片汪洋,波光粼粼,野鸭成群。

3.湿地与人们日常活动

“不望祁连山顶雪,错把张掖看江南”,这是诗人杜甫游览张掖后留下的美句,甘州区虽然不大,但是经过这几年建设,终于无愧于“塞北小江南”的美誉,湿地为这片土地增色不少。在经济发展的今天,湿地与张掖人民的日常生活休戚相关,湿地资源的开发无疑为这片历史悠久的农耕之城寻找出了新的发展契机。

甘州区湿地也是城北居民生活用水、工业生产用水和农业灌溉用水的水源。位于城北的乌江镇,自唐朝武则天命甘州刺史李汉通在甘州屯田引种水稻,甘州区就开启了种植水稻的历史,乌江大米因气候条件适宜,光照充足,生长周期长,味道格外醇香,曾一度成为贡米。明朝诗人郭绅有诗云:“甘州城北水云乡,每至秋深一望黄。穗老连畴多秀色,实繁隔陇有余香。”足见湿地对地区经济和人民生活的影响。甘州区地下水资源丰富,与湿地水资源相得益彰,相互调节,从湿地到蓄水层的水可以成为地下水系统的一部分,又可以为周围地区的工农生产提供水源。如果湿地受到破坏或消失,就无法为地下蓄水层供水,地下水资源就会减少。除此之外,湿地净化水资源的作用也不可小觑,甘州区市区的大部分生活污水排放后,因为地下水比较浅,如果没有湿地的净化,地下水很容易遭污染,将直接威胁到居民的正常的生活用水。

湿地是甘州区人民生活的保护伞,甘州区地理环境复杂,大满红沙沙漠、丹霞地貌地区空气是十分干燥的,如果没有湿地向大气补充水汽,来补充这些高蒸发地区的水份,甘州区沙漠化不是没有可能,整个张掖地区的气象灾害发生的频率也会徒增,气候恶化势必导致环境恶化,而环境恶化会进一步加速气候恶化,造成气候与环境恶化的恶性循环。

4.结论

一) 近10年来甘州区降水量和空气温度均波动上升,在2007年之前波动幅度还比较大,之后3年二者波动幅度相对减缓,空气湿度也呈现上什趋势,并且上升趋势稳定,说明甘州区气候正在朝温湿型气候转变。张掖地区气候变化具有滞后性,自07年以来甘州区年降水量比之前明显增多,体现湿地调节气候因子的作用。

二) 自07年之后,大风发生频率明显减少,甘州区近几年绿化面积增加,降水量增加,空气湿度增加,这些都是大风、沙尘天气明显减少的重要原因。湿地具有增加局域空气水汽含量的作用,增加降水量,湿地中植被具有很好的防风固沙作用,因此张掖湿地的对生态恢复、环境改善具有重要作用。

三) 湿地具有很强的固碳能力,随着城市经济发展,城市碳放量肯定会激增,如何控制碳排放量是值得关注的问题,湿地固碳能力是国际公认的,恢复湿地、保护湿地、利用湿地,减缓全球气候变暖的脚步,营造绿色生态甘州。

四) 调节流量,控制洪水:湿地是一个巨大的蓄水库,可以在暴雨和河流涨水期储存过量的降水,均匀地把径流放出,减弱危害下游的洪水,因此保护湿地就是保护天然储水系统。

参考文献

[1].殷雪莲、贺建锋.河西走廊中部气候资源特点及其开发应用,干旱区研究 ,2010(2):188-194

[2]百度百科,张掖国家湿地公园,[EB/OL]baike.baidu.com/view/3251439.htm ,2011年8月5日

[3]中国湿地,张掖国家湿地公园概况,

[EB/OL]chla.com.cn/html/c149/2009-11/44747.html ,2011年8月6日

[4]Frank\Tracy, 张掖国家湿地公园,

[EB/OL]souvr.com/vr168/park/201003/14114.shtml,2011年8月6日

[5].李名骥、石培基.黑河流域张掖市近38a以来气候变化特征分析,中国沙漠,2007(6):1048-1055

[6]张书余.气候变化对生态环境的影响及农业问题[EB/OL]ww.gansudaily.com.cn/system/2011/05/03/011976268.shtml ,2011年8月5日

[7]于洪贤,黄璞祎,湿地碳汇功能探讨:以泥炭地和芦苇湿地为例,生态环境,2008(5):2013-2016

[8]李青山等.湿地功能研究进展,科学技术与工程,2004(11),972-976

[9]李名骥、石培基.黑河流域张掖市近38a以来气候变化特征分析,中国沙漠,2007(6):1048-1055

气候变化对湿地的影响篇4

1博湖县的小气候特征分析

1.12004—2011年的降水量分析

年降水量是指一年中测站上空降落到地面上的液态或固态(经融化后)水,未经蒸发、渗透、流失而在水平面上积聚的深度总和,其单位为mm。年降水量是衡量当地气候特征的重要要素。由2004—2011年博湖县年降水量的变化趋势可以发现,博湖县的年降水总量最多的是2008年,年降水量高达140 mm左右;博湖县的年降水总量最少的是2009年,当年的年降水量不足40 mm;年降水量最多的年份较最少年份高近100 mm;2004—2011年平均年降水量为79.6 mm。总体来看,博湖县的降水量要高于全巴州的年平均降水量,比南部的库尔勒等县更多。

1.22004—2011年的年平均气温分析

年平均气温是指测站一年当中温度的平均值。在全球气候变暖的大背景下,年平均气温是衡量当地气候变化程度的最关键变量。由2004—2011年博湖县年平均气温变化可以发现,博湖县平均气温最高的年份是2006年,年平均气温是9.6 ℃;年平均气温最低的年份是2005年和2011年,年平均气温均为9.0 ℃;2004—2011年的平均值为9.3 ℃。由于博湖县处博斯腾湖的西部区域,因此受湖陆风影响较大。由于大陆地面的夜间冷却和白天加热作用,在夜间风从大陆吹向湖区,昼间风从湖面吹向陆地而形成一种地方性的天气气候现象。受风的影响,相比较而言,博湖县的温度更温和一些,高温较巴州南部较低,而低温较巴州南部又稍高,从小气候上看昼夜温差也小于巴州南部。

1.32004—2011年的湿度分析

相对湿度指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。湿空气的绝对湿度与相同温度下可能达到的最大绝对湿度之比,也可用湿空气中水蒸气分压力与相同温度下水的饱和压力之比来进行度量。2004—2011年博湖县年平均相对湿度变化可以发现,博湖县湿度最大的年份是2004—2006年及2008年,年平均相对湿度均为63%;博湖县湿度最小的年份为2009年,年平均相对湿度为59%;湿度最大的年份较最小年份高约4个百分点;2004—2011年平均相对湿度为62%。博湖县的湿度值受当地下垫面的影响较大。由于当地处于博斯腾湖的西部区域,且当地植被较多,因此夏季降水多、蒸散大,空气相对湿度较大,而冬季的降水少且地形逆温强烈、蒸散很小,空气湿度虽然相对于夏季较小。但相对于周边和巴州的南部地区,其湿度分布还是相对较大,有较明显的“湿岛效应”。

2博湖县的小气候效应对当地农作物的影响

博湖县位于巴州的北部区域,故当地属于盆地中温带区,该区域日照特别充足,与巴州南部相比气候更温和一些。同时由于博湖县位于博斯腾湖的西部区域,受当地湖风小环流的影响,十分适宜种植芦苇,并依托芦苇资源,积极发展芦苇资源加工业。环博斯腾湖芦苇面积3.848万hm2,是全国四大苇区之一。同时博湖把人工育苇与保护博斯腾湖水环境有机结合起来,建成了碧海万亩人工育苇生态保护示范工程,形成了以苇养苇、以苇护水的新格局。反之,芦苇长成后当地下垫面植被丰富,直接影响当地的气候特征。

3结语

利用2004—2011年的气象资料,对博湖县的小气候特征和小气候效应进行了分析。结果表明,与巴州南部区域相比,博湖的降水量偏大,气温温差更小,湿岛效应较明显,这种小气候与博斯腾湖导致的湖陆风以及周围的丰富植被下垫面有密切的联系,而且此小气候效应直接导致博湖县当地的作物与巴州南部的库尔勒等县有较大差别。

4参考文献

[1] 宝日娜,杨泽龙,刘启,等.达里诺尔湿地的小气候特征[J].中国农业气象,2006,127(3):171-174.

[2] 冯起,司建华,张艳武,等.极端干旱地区绿洲小气候特征及其生态意义[J].地理学报,2006,161(1):99-108.

[3] 钟秀娟,熊黑钢,张建兵.新疆于田县不同下垫面小气候特征比较研究[J].水土保持研究,2010,17(1):134-139.

气候变化对湿地的影响篇5

[关键词] 小儿;哮喘;气象数据;气候

[中图分类号]R729 [文献标识码]A [文章编号]1673-7210(2008)11(a)-110-02

气象条件是影响人体健康的重要因素之一,中国传统医学认为“火、热、暑、风、寒、湿”为六淫。气象因素与小儿哮喘发病相关,但由于各地气候条件不同,气象因素对儿童哮喘发作影响的研究结果不尽一致,能否取得各地通用数据,为此笔者研究收集2003~2005年本院门诊及住院哮喘患儿995例病例资料和当时当地3年的气象资料(江西省奉新县气象局提供),根据温度、温差、湿度不同组合将哮喘发生关系分为6组,分析温度、温差、湿度与哮喘及该气候发病天数的关系;根据气温变化与该气候发病人数关系分为3组,分析发病率;根据年月际将高发病和低发病天气分为2组,分析发病天数,为预防和减少儿童哮喘发作提供一种参考。

1资料与方法

1.1一般资料

收集2003年1月1日~2005年12月31日江西省奉新县中医院门诊及住院哮喘患儿995例,其中,男性810例,女性185例,平均年龄1.54岁。

1.2方法

收集江西省宜春市奉新县气象局提供的2003年1月1日~2005年12月31日逐日气温、温差、相对湿度、月平均气温、月最高气温、月最低气温、月平均相对湿度、月最低相对湿度的资料。

1.3 统计分析

统计门诊及住院每例患儿发病时间、年龄、性别及诊断结果,应用χ2检验及u检验。

2 结果

2.1 每月出现患病的天数

995例患儿月发病情况,每年10、11、12、1、2、3月为高峰,12、1月为最高峰,7、8、9月为最低峰,患病男性多于女性,10、11、12、1、2、3月与4、5、6、7、8、9月两组发病天数比较P

2.2温差及相对湿度变化对出现患病的天数影响

根据温度、温差、湿度变化的不同组合,将全年气候分为A、B、C、D、E、F组。A组:温度差>10℃,相对湿度10℃,相对湿度>80%;C组:温度差5~10℃,相对湿度>80%;D组:温度差5~10℃,相对湿度>80%;E组:温度差80%;F组:温度差80%。

结果显示,温差>10℃,相对湿度>80%,患病天数率为61.5%;温差>10℃,相对湿度

各组比较,经χ2检验,A与B组比较,P0.05;B组与D组比较,P0.05;B与C、E比较,P

2.3 温度变化对出现患病的天数的影响

根据温度变化,气温低于0~10℃为甲组;气温高于20℃,低于30℃为乙组;不符合上述条件的定为丙组。具体情况见表3。

经χ2检验,乙组与丙组比较P

2.4湿度变化对患病天数的影响

根据湿度变化,将相对湿度70%以下的天气数及发病人数定为丁组;将相对湿度>70%以上的天气数及发病人数定为戊组。具体情况见表4。

经χ2检验,丁组与戊组比较P

3 讨论

根据年,将月际分为高发病月和低发病月,每年1、2、3、10、11、12月为高发病月,4、5、6、7、8、9月为低发病月,其中9月波动较大。与刘小梅、谢庆玲等人报道结果相近,与9月温差非常规变化有关。

根据多因素不同组合,将不同温湿度及温差变化分为6组,结果表明:温差>10℃,相对湿度>80%,易发病;温差<5℃,相对湿度>80%,易发病;温差>10℃,相对湿度<80%,易发病。

将单项不同温度变化气候分为甲、乙、丙组,结果表明:气温<0~10℃,发病率最高;气温>20℃,<30℃组,发病率最低。

将单项不同湿度变化与发病气象分析发现,相对湿度<70%气候组发病率低于相对湿度>80%气候组。

本研究结果显示,温差越大,发病率高;气温低,发病率高;相对湿度高,发病率高;温差大同时相对湿度低,发病率高;温差在5~10℃以内,发病率低;气温在20~30℃之间,发病率低。

在单一湿度研究观察结果与谢庆玲的结果相近,但与刘小梅等的研究结果不相同。

除已能明确过敏变态反应原引起哮喘少数患者外,婴幼儿哮喘是0~3岁为主以气象因素作为主要发病因素之一的气象病。除合并感染外,其类似于冻疮的发病机制。干扰、控制小儿哮喘发病气象因素,制造有利于控制哮喘发作的气象因素,在哮喘防治工作中,可以明显减少哮喘发作。

[参考文献]

[1]杨扶国.中医藏象与临床[M].北京:中医古籍出版社,2001.57-67.

[2]刘小梅,周晓彬,梁爽,等.气象因素与青岛市医院儿童哮喘发作的关系[J].齐鲁医学杂志,2007,22(2):109-112.

[3]谢庆玲,丘彩兰,李耀武.支气管哮喘与气象条件的关系分析[J].环境与健康杂志,1996,3(4):163-164.

(收稿日期:2008-09-01)

气候变化对湿地的影响篇6

1 古籍文献保存过程中的影响因素

(1)温湿度对古籍文献保存的影响

在环境影响因素中,最主要的是温度和湿度,在图书馆古籍文献的储存过程中,库房环境直接决定着古籍文献的保存质量和寿命,经过大量的研究考证,在湿度50%和温度15%的环境里,古典文献大多都能保存到600年之余。诸多古籍文献的纸张大多都是天然植物纤维,这种吸湿性的物质丢不叫怕干燥,因此在保存的过程中,对不同文献的质量进行分类,分批保存是很有必要的。在温度越高的环境下,纸张的开裂和损坏速度相对较快,温度越低,纸张的老化速度也就越慢,在温度差异较大的环境里,纸张的破损速度是最快的,温度超过10摄氏度,古籍文献纸张的酸碱度会发生变化,从而产生破损;而温度每下降10摄氏度,纸张的寿命会增加2到3倍,所以在古籍文献存放过程中,合理将温度控制在一定的变化范围内,这是保存的首要工作。

湿度也是影响古籍文献存放的一个重要因素,如果环境中湿度过大,就会使得纸张含水量远超于它的正常比例标准,纸张会出现变软、断裂和变形的情况,在大多数情况下,纸张含水量控制在7%左右,湿度过高会滋生霉菌微生物,也会加速纸张的破坏和腐朽,造成大面积化学破坏的现象,所以,图书馆需要将温度和湿度合理科学地把控在一定的范围内,根据四季不同温差,保证日常状况下温度和湿度的稳定性,图书馆的室内温度会随着外界温度的变化而波动,因此,季风、降雨、日照和进馆人数多少等等都是影响温度和湿度的因素,所以仅仅靠自然气候的调节是远远不够的,图书馆还应该根据具体的经费开支情况,结合当地的气候特点,采取相关措施,配备相应的设备来控制储存库的温度变化,有效确保古籍文献的保存质量。

(2)PH值对古籍文献保存的影响

古籍文献在储存的过程中易发生酸化,主要原因是纸张的酸碱性导致,在长期的保存过程中,空气ph值会随着外界气候变化而发生改变,文献纸张上残留的硫酸、明矾和漂白物等物质在长期化学反应中发生酸化,致使纸张酸性低于5.6正常值。我国古籍文献多采用草木灰和石灰水处理植物纤维制造,大多呈碱性,但在目前的保存中加速了纸张的酸化,促使了古籍文献破坏程度,大大缩减了纸张存放寿命。

(3)空气污染对古籍文献保存的影响

空气中除了氧气、氖气、氦气等主要组成气体,还包含着0.001% 的空气污染物质,虽然这些物质含量极少,对古典文献纸张的影响程度相比不明显,产生的破坏使人难以察觉,但随着当今工业化进程的不断加快,人类的生活和生产活动形式日渐丰富,致使空气污染问题越来越严重,也在很大程度上威胁到了图使馆古籍文献的保存。煤炭作为我国主要的燃烧能源物质,其燃烧过程中排出了大量的二氧化碳、二氧化硫、以及甲烷等等有害气体,破坏了地球臭氧层,也加速了酸雨的产生速度和频率,使得全球变暖,造成温室效应。空气中的尘埃也会直接影响到图书馆古籍文献的保存,不仅可以直观改变古籍文献的色彩,还会间接腐蚀古籍文献纸张,大量滋生霉菌和害虫,严重威胁到古籍文献的储存。

(4)光辐射因素对古籍文献保存的影响

古籍文献主要制造成分是植物纤维,当它经过红外光照射后会使内部压强增大,产生内应力,出现翘曲和龟裂现象,如果在保存过程中,古籍文献纸张长期遭受光辐射,很容易导致文献局部升温,致使纸张出现裂痕,大大降低了文献保存的持久性。

(5)有害生物对古籍文献保存的影响

在图书馆的储存库环境里,会存在大量的微生物和有害虫类,例如霉菌、螨虫、白蚁等等繁殖能力很强的害虫,它们大多数比较惧光喜湿,可以长期生存在腐烂的纸张间,这对古籍文献的保存工作也造成了很大的影响,这些有害生物的存在,会加速古籍文献的破坏,对图书馆储存工作造成了不可挽回的损失。

2 有效保护古籍文献的相关措施

(1)合理控制温湿度

1)安装相关空气调节装备

图书馆在建设发展的过程中,应该根据图书馆的地理位置和气候特点,专门安装调温调湿的相关装备,例如柜式恒温恒湿空调机和加湿机、干燥剂等装置,保证文献储存库正常的通风换气,使室内温度恒定在标准范围之内,有效保证古籍文献的保护。

2)减少气候对古籍文献的影响

图书馆管理人员应该根据当地具体气候特点,采取一些措施适当减少气候对古籍文献的影响,例如及时关闭窗户、利用窗帘遮蔽光线,可以有效减少空气和光辐射的影响。

3)合理调节湿度

首先需要控制书架呈列的环境大小,便于读者借阅,但不能位置过大,容易加速空气对流,管理人员要结合当地不同的气候特点,在不同的天气和季节注意湿度的调节,可以通过洒水、放置干燥剂、摆放植物来辅助湿度的恒定。另一方面,也可以通过放置吸湿剂来调节,例如摆放无色硅胶、生石灰和木炭等,有效改善储存库的湿度情况。

(2)纸张去酸化处理

可以采用酸碱中和法,用小苏打等碱性物质来降低纸张酸碱度,或者低浓度的氢氧化钠饱和液和碳酸氢钠溶液来中和纸张酸性。此外,非水溶液法、气相法也是有效中和酸碱度的方式,很多方式都是通过化学反应达到去酸和腿酸的目的,但同?r,这些方式也会在一定程度上对古籍文献的纸张造成破坏,所以图书馆应该在酸化工作上提早进行防治和规避,尽量阻止和减缓空气对文献纸张PH值的影响。

(3)创造良好的室内环境

首先要确保古籍文献储存库的密封性,因为大多数的空气污染物主要来自于外界,保证储存库的密封新可以有效减少外界污染物对文献的影响,另外安装空气过滤器和除尘器也是很有必要的,可以对有害气体进行隔离。在建设和装修图书馆时,应该选用无毒、中性或者弱酸性的建筑材料,在竣工后也要保证适度的通风处理。在古籍孤本的借阅上,要特别标注和保存,重要的文献储存库内应该保证清洁,规定工作人员穿戴防尘衣和专门手套和鞋套方可进入,用吸尘器及时清除灰尘,保证地面干净整洁。

3 总结

气候变化对湿地的影响篇7

作者:王华芳 苗治国 单位:太原理工大学阳泉学院 阳泉市环境保护监测站

微热舒适的b级、最为舒适的A级及较凉舒适的B级三个等级的舒适期相加可达九个月,即阳泉市一年之中适宜旅游的时期为3月~11月,若将2月份的较舒适C级气候也考虑在内,旅游期长达十个月;另外阳泉市不存在e、d、c级,说明近十年阳泉市几乎不存在因热应力导致的不舒适,有开展夏季避暑旅游的气候条件;阳泉市也不存在很冷、极度寒冷、有冻伤危险等冷应力而致人不舒适的E、F、G级,只是在1月和12月份会出现令大部分人不舒适的较冷气候,若加以适当地保暖措施,对人们外出旅游也不构成太大的威胁.阳泉市旅游气候舒适度年际变化特征根据阳泉市1951年~1980年30年间的气候舒适度计算结果[3],阳泉市适宜旅游的月份在4月~10月份,适宜旅游期为七个月,而近十年来旅游舒适期增至九个月,说明阳泉市旅游气候舒适度存在年际变化.由于气候体现的是一种长期现象,结合查阅到的资料[4],将2001年~2010年十年作为对比期,将1951年~1980年30年与1981年~2000年20年分别作为基准期,我们来探寻阳泉市旅游气候舒适度年际变化特征,将三个时期各月份的气候要素值进行平均进而计算出其舒适度指数与等级.

为了表述方便我们依次将三个时期称之为第一期、第二期、第三期.对比结果显示:从第一期到第三期,4月~10月份舒适度等级保持不变,但是指数值有所变化,其中4月份和10月份寒冷指数值随着时间的推移在减小,而5月~9月份舒适度指数值在近10年有增加趋势,各月舒适感总体有上升趋势;11月份~次年3月份舒适度等级有所变化,其中3月份和11月份均由30年前的C级变化为B级,1月、2月和12月份均由D级变化为C级,观察这五个月的指数值发现,寒冷指数值随着时间的推移在减小,也就是说这五个月的舒适性均有所提高.综合起来看,除8月份舒适度没有发生变化外,其余月份舒适度均有不同程度的提高,且寒冷季节舒适性的变化明显大于炎热季节.阳泉市旅游气候舒适度年际变化因素气候要素的变化是导致旅游气候舒适度变化的根本原因[5],月均温、月平均相对湿度、月平均风速是影响舒适度指数和寒冷指数的三个基本要素,也是影响人体舒适度的重要因素.月均温的变化对气候舒适度的影响温度是影响人体的首要气候因素,炎热和寒冷都会使人感到不舒适[5].从三个时期月均温变化对比(图略)中可以发现随着时间的推移各月月均温均有所升高,但各月升高幅度不同,其中第三期相较于第二期4月~10月份以及12月份升高幅度小于0.5℃,其余月份升高幅度均在0.5℃以上,其中2月份和3月份升高幅度均在1℃以上;第三期相较于第一期4月~10月份以及12月份升高幅度小于1℃,其余月份升高幅度在均1℃以上,其中2月份和3月份升高幅度达到2℃.说明升温幅度最大的月份分布在冷应力导致不舒适的1月、2月、3月、11月,温度的升高会使得这些月份舒适度指数值增高,而在热应力导致不舒适的5月~10月份升温幅度较低,没有引起舒适度指数的下降.

相对湿度的变化对气候舒适度的影响高温时相对湿度过大会加重热的感觉,低温时相对湿度过大会加重寒冷程度[5].根据图2,阳泉市10月份~次年6月份三个时期月平均相对湿度有升有降,但均保持在比较舒适的40%~60%之间,不会出现冷湿导致的不舒适,因此任健美等在寒冷指数模型的计算中不考虑湿度的影响.但是阳泉市7月、8月、9月三个月月平均相对湿度高于60%,尤其在7月、8月相对湿度高于70%,会导致湿热而不舒适,2月平均相对湿度的变化过程可以看出,9月份变化幅度不大,7月、8月两个月月平均相对湿度均有所下降,因此月平均相对湿度的年际变化对于这两个月舒适度指数的提高有促进作用.风速的变化对气候舒适度的影响炎热的季节风会加强热传导和对流,增强散热,但寒冷的时候大风会使低温感觉加剧.第三期相比前两期月平均风速均有所下降,其中在冷应力导致不舒适的季节其下降幅度普遍比较大,风速的下降有助于寒冷指数值的下降,舒适感会增加.在热应力导致不舒适的夏季7月份和8月份,月平均风速的下降幅度很小,对人体舒适度影响较小.气候要素对人体的影响是一种综合效应,各种不同的气候要素组合会使人产生不同的舒适感觉.总体看起来,阳泉市气温、相对湿度和风速三个气候要素的组合比较优越,气温对人体舒适度起主导作用.大体来讲,阳泉市各月月均温随着时间的推移均有不同程度的升高,且寒冷季节升温幅度明显高于炎热季节,炎热季节的升温幅度又不足以对人体舒适度构成威胁,总之全年舒适度都随着气温的升高有所提升;7月份和8月份月均相对湿度的降低有助于夏季舒适感的增强;月平均风速的下降则有助于寒冷季节舒适感的增强.综上所述,阳泉市旅游气候条件优越,适宜旅游期长,近年来气候要素的变化提高了当地的旅游气候舒适度,相关部门应该引起重视,围绕这一优势发展夏季避暑旅游,合理开发各种旅游资源,同时创造各种条件吸引游客来当地观光游览,提升阳泉市旅游产业的地位.

气候变化对湿地的影响篇8

关键词 温度变化;空间变化;马尾松毛虫;影响;对策

中图分类号 S162.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)23-0246-03

近年来,由于全球气候的变化,对全球水热循环系统造成了较大的影响,引起全球变暖以及各种自然灾害,包括飓风、干旱、洪涝等。这些气候因素导致生态环境恶化,由于地表生态系统的反馈作用,渐变事件和气候突变现象变得越来越强烈、频繁。在这种情况下,生态系统表现出相应的改变,比如迁移或者适应,而一旦无法完成这一过程,将对生物多样性造成巨大损害。

气流、光照、降水、湿度、温度等气象条件对影响林业的有害生物进行作用,加之土壤因素、生物因素、人为活动等,对有害生物的发展速度、危害程度共同影响。昆虫的繁殖、生存、生长发育等受到气象条件的直接影响。气象的条件变化,改变寄主树木生长情况和天敌的生长、生存状况,可以引起昆虫种群数量发生重大变化。此外,适宜的环境条件还会配合病原物的侵入。适宜的温湿度条件是病害流行和危害程度加剧的重要影响因子。

林业害虫大多为变温动物,外界温度的高低直接决定了机体的温度,其生长发育和变态行为等都与温度有密切关系。在适温范围内,发育速率随着温度的升高而加快,发育时间也随温度升高而缩短;当环境温度达到发育起点温度时开始生长发育,而完成某一生长发育阶段则需要一定的总热量——有效累积温度;如果温度条件得不到满足,许多昆虫的发育和繁殖活动等都会受到抑制。此外,温度还影响害虫的种群密度。主要是因为温度影响许多害虫的性成熟、产卵率、产卵速率、孵化率以及幼虫至成虫各个发育阶段的成活率。而上面的诸多因子都是次年害虫种群密度的决定性因子。而每一种林业病原生物的存活、生长和繁殖、传播,都要求一定的温度。大多数病原菌要求的适宜温度是在25~30 ℃范围内,也有少数病原菌要求较低的温度,超出一定的温度范围病菌发生发展将受到抑制。

水分也与昆虫的行为、生长发育、繁殖、寿命密切相关。好湿性害虫要求湿度偏高(相对湿度≥70%),随着相对湿度的增加,其死亡率降低,生育力增高、发育速度加快,寿命延长。如相对湿度75%以下时,马尾松毛虫(Dendrolimus punctatus Walker)的卵孵化率很低。尤其在相对湿度50%时,孵化率仅30%~40%。好干性害虫要求湿度偏低,并且有一个适宜的相对湿度范围,在此相对湿度下,其生育力最高,发育速度最快,死亡率最低。若增加或降低相对湿度,偏离其最适条件,就会使其生育力降低,发育变慢,死亡率增加。湿度除了直接影响昆虫,还对昆虫的食物和天敌造成影响,间接影响了昆虫的生长发育、繁殖等。例如,一定时期的骤雨或连绵细雨易引起白僵菌的自然流行,而白僵菌可寄生在松毛虫幼虫、蛹和成虫身上,是松毛虫的“天敌”。因此,阴雨连绵抑制松毛虫的发生与危害。另外,降水和雨量是影响林业有害生物数量变化的主要因素。降雨有利于大多数病菌的繁殖和扩散,绝大多数真菌孢子在植株叶面有液态水存在时产生量和萌发率显著提高。降雨增加也会对常昆虫的卵、幼虫、成虫造成机械伤害,或者导致其受到水浸致死,从而降低了虫口数量,减轻其危害。

自然界的温度与湿度是相互联系而不可分割的,温度有变化,湿度也随之有变化。昆虫一般生活于小气候环境,除受大气的气温、光照、降雨、风等的影响外,还受小生境的温、湿度、植物(包括作物)、土壤(pH值、含盐量、干湿度)、食物等因子的影响。生物环境多因子对昆虫的综合作用是复杂的,很难进行全面评价。但从昆虫对生境的反应,可看出环境多因子的作用。首先在行为上,昆虫对不良环境(高温、低温、干燥等)的回避,主动选择适合的栖息环境,寻找适合的食物,为化蛹选择隐蔽的场所,为后代生存选择合适的产卵地方等等。其次是生理上的反应,昆虫对不良气候、食物缺乏等条件,进入专性滞育或兼性滞育,进行冬眠或夏眠。再次是通过遗传,对环境适应范围的改变,抗逆性的提高[1-9]。

1 数据来源

气象数据来源于国家气象信息中心《中国地面国际交换站气候资料日值数据》,马尾松毛虫发生数据来源于安徽省潜山县建国以来60年的发生面积统计数据,以及国家中心测报点标准样地数据、性诱剂监测数据和灯光诱蛾监测数据。通过气象数据分析,潜山县1951—2010年,全年平均气温上升主要受冬季气温变化影响(表1),夏季气温没有明显上升(图1)。因此,在本研究中采用冬季1—2月气温数据进行相关数据分析。

2 气候变化对马尾松毛虫发生空间的影响

沿着东经116°34′45″ 独山尖(海拔1 184.7 m)—五星(海拔22.6 m)作潜山县纵剖面图,如图2所示。从表2和图3可以看出,1951—1990年发生范围为五星—倒爬岭,海拔范围为20~300 m;1991—2000年发生范围为张甫方—徐家,海拔范围为20~723 m,与1951—1990年相比,垂直范围上升了423 m,水平范围向深山区延伸了14 km;2001—2010年发生范围为李操花屋—平峰,海拔范围为22~750 m,与1951—1990年相比,垂直范围上升了27 m,水平范围向深山区延伸了7 km。

3 对策

3.1 政策层面

加强立法,把林业应对气候变化的功能、林业碳汇及经营、碳汇补偿机制等写入森林法,把碳汇效益补偿纳入国家、省、市(县)森林生态效益补偿机制,为提高森林和其他自然生态系统适应气候变化能力提供法制化保障。制定灾害责任追究法律法规,加大对林业生物灾害监测预警、防治救灾、检疫拦截等失策、失职导致林业生物灾害暴发、蔓延的责任追究力度,实现林业生物灾害防治法治化。制定防治标准,实现防治标准化。

3.2 森林健康

发展生物能源林和生物能源产业,研发木材高利用率加工技术、木制品寿命延长技术和循环利用技术,减少森林资源消耗。重视退化地造林工作,增强现有森林的碳汇能力,加强林业经营活动中的增汇与林地减排,从而减缓气候变化趋势。将森林健康措施融入到营林全过程,营造健康的森林系统,加强森林健康管理,提高林分抗性。对发生林业生物灾害的森林,制定科学的防治措施,及时恢复森林健康。

3.3 监测预警

采用性诱、灯诱、遥感等先进监测技术,建立监测网络、监测指标、监测预警技术模型和监测技术规程,及时发出林业生物灾害预警信息。

3.4 科学研究

加强森林碳汇形成机理与时空变异规律研究,深入了解森林碳汇的关键影响因素,加强对我国森林碳源/汇的格局、大小、形成机理和时空动态的研究,准确模拟和预测森林碳汇对未来气候变化下的动态变化,为应对气候变化提供科学依据;建立高层次的碳计量方法收集和完善计量参数,建立专门的碳计量系统或体系,进一步在森林资源的质和量两方面采取强有力的措施,大幅度增加林业碳汇,为我国经济保持快速健康发展提供更多的发展空间;加强林业生物灾害监测、防治、检疫基础技术研究,提高林业生物灾害防控水平和防控能力[10-28]。

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