政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)第六次氣候變化評(píng)估報(bào)告的綜合報(bào)告《氣候變化2023》[1]指出,目前全球的平均升溫幅度約為1.1℃,如果全球升溫超過1.5°C將會(huì)帶來不可逆轉(zhuǎn)的危害,若沿用當(dāng)前的氣候政策,預(yù)計(jì)到2100年全球恐將升溫3.2℃。近幾年來全球極端天氣及氣候事件頻發(fā),對(duì)人類社會(huì)及其賴以生存的生態(tài)環(huán)境影響深遠(yuǎn)。氣候變化已成為最緊迫的全球危機(jī)之一,而隨著全球變暖的加劇,氣候變化造成的風(fēng)險(xiǎn)和不利影響將與日俱增。
氣候變化適應(yīng)政策的發(fā)展歷程
早在1990年IPCC第一次氣候變化評(píng)估報(bào)告就已提出適應(yīng)作為應(yīng)對(duì)氣候變化措施,與減緩并列,1992年世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)上通過的《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》(UNFCCC,以下簡(jiǎn)稱“公約”)也將適應(yīng)作為總體目標(biāo)納入[2]。2000年后,隨著國(guó)際社會(huì)對(duì)氣候變化影響的認(rèn)識(shí)不斷加深,公約中也越來越多的涉及到適應(yīng)計(jì)劃、行動(dòng)和資金[3],包括2001年公約第七次締約方會(huì)議(COP7)決定在全球環(huán)境基金等資金支持下開展一系列氣候變化適應(yīng)行動(dòng),同時(shí)設(shè)立氣候變化特別基金、適應(yīng)基金等資金機(jī)制;2010年COP16通過了《坎昆適應(yīng)框架》加強(qiáng)國(guó)際氣候適應(yīng)行動(dòng),并設(shè)立了綠色氣候基金;2015年COP21達(dá)成的《巴黎協(xié)定》中設(shè)定了全球適應(yīng)目標(biāo)(Global Goal on Adaptation, GGA);2022年COP27設(shè)立了“損失與損害”基金等。
許多國(guó)家和地區(qū)也制定了適應(yīng)氣候變化的國(guó)家戰(zhàn)略及行動(dòng)計(jì)劃,包括2021年歐盟發(fā)布的《歐盟氣候變化適應(yīng)戰(zhàn)略》[4]、2022年中國(guó)出臺(tái)《國(guó)家適應(yīng)氣候變化戰(zhàn)略2035》、2023年英國(guó)制定的第三個(gè)國(guó)家適應(yīng)計(jì)劃(NAP3)[5]、2023年美國(guó)發(fā)布的《國(guó)家氣候韌性框架》[6]等。截至2023年8月,全球共有85%的國(guó)家制定了至少一份國(guó)家級(jí)適應(yīng)規(guī)劃指導(dǎo)文件,67%的國(guó)家分配了國(guó)內(nèi)資金用于實(shí)施適應(yīng)的優(yōu)先事項(xiàng)[7]。
基于自然的解決方案(NbS)作為氣候適應(yīng)的重要手段也被國(guó)際社會(huì)逐漸重視。COP27一致通過的《沙姆沙伊赫實(shí)施方案》中首次將NbS納入COP決策文件中,鼓勵(lì)NbS的實(shí)施,2023年COP28就《巴黎協(xié)定》首次全球盤點(diǎn)達(dá)成的“阿聯(lián)酋共識(shí)”中也強(qiáng)調(diào)了采用NbS降低氣候?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)和生物多樣性的影響。多數(shù)國(guó)家出臺(tái)更新的適應(yīng)戰(zhàn)略和國(guó)家適應(yīng)計(jì)劃(National Adaptation Plan, NAP)中也提到運(yùn)用NbS或基于生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)(Ecosystem-based Adaptation, EbA)適應(yīng)氣候變化,包括中國(guó)、英國(guó)、荷蘭、阿根廷、巴西、南非等。中國(guó)《國(guó)家適應(yīng)氣候變化戰(zhàn)略2035》中鼓勵(lì)通過NbS有效發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,增強(qiáng)氣候適應(yīng)能力。
NbS主動(dòng)適應(yīng)氣候變化
NbS作為傘形概念,囊括了利用自然應(yīng)對(duì)氣候變化的措施,如基于生態(tài)系統(tǒng)的減緩(Ecosystem-based Mitigation, EbM)和EbA,可支持這些子概念在國(guó)際或多邊協(xié)議框架中的傳播和主流化。EbA即是一種應(yīng)對(duì)氣候適應(yīng)挑戰(zhàn)的NbS,由世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)聯(lián)合大自然保護(hù)協(xié)會(huì)(TNC)等非政府組織在2008年UNFCCC第14次締約方大會(huì)上首次提出[8]。EbA利用生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)來降低人類和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的脆弱性和暴露度,增強(qiáng)其韌性,幫助適應(yīng)氣候變化的不利影響,包括草原保護(hù)與恢復(fù)、紅樹林恢復(fù)、建立緩沖區(qū)、城市綠地等措施[9][10]。
EbA措施應(yīng)對(duì)氣候變化不利影響及其多重效益示例 | 圖源:TNC
“灰色”工程設(shè)施往往只針對(duì)單一的氣候危害,沒有考慮未來氣候的不確定性或多種危害的相互作用,從長(zhǎng)期來看“灰色”的工程解決方案缺乏靈活性和永久性,例如設(shè)計(jì)為30年一遇的防洪大壩在更長(zhǎng)的時(shí)間尺度和氣候不確定性下也可能會(huì)失效,同時(shí)建設(shè)和維護(hù)成本高昂。隨著對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),人們才意識(shí)到健康的生態(tài)系統(tǒng)在適應(yīng)氣候變化方面能發(fā)揮重要作用。
與工程性或灰色適應(yīng)措施相比,“綠色”措施——EbA的實(shí)施成本低、具有多重效益、更加靈活和可持續(xù),可以協(xié)同減輕氣候變化不利影響、提升環(huán)境與生物多樣性效益并幫助社區(qū)適應(yīng)氣候變化、改善生計(jì),從而提高社區(qū)的整體福祉[11],為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。例如,打造城市人工濕地既可以幫助緩解城市內(nèi)澇、減輕氣候變化帶來的極端降水和洪水風(fēng)險(xiǎn),還能凈化水質(zhì)、調(diào)節(jié)微氣候、增加生物多樣性,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)層面濕地的建設(shè)與維護(hù)還提供就業(yè)崗位、減少洪水損失,濕地景觀也提供了休閑游憩的場(chǎng)所。此外,由于EbA既涉及生態(tài)系統(tǒng)又涉及生計(jì)[12],目前EbA是最不發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家首選的氣候變化適應(yīng)方法[13]。
值得注意的是,EbA也不是靈丹妙藥,在受氣候變化影響較為嚴(yán)重的情況下,還需要采取工程措施或與工程措施結(jié)合實(shí)施,如建造或加固海堤、建設(shè)水利管道系統(tǒng)并利用濕地來預(yù)防洪澇風(fēng)險(xiǎn)等,EbA可作為其他適應(yīng)措施的有效補(bǔ)充[14]。同時(shí)一些風(fēng)險(xiǎn)因素也會(huì)導(dǎo)致EbA措施失靈,例如恢復(fù)的濕地有可能因?yàn)樯嫌稳∷^度水源缺乏而再次發(fā)生退化,在設(shè)計(jì)EbA時(shí)需充分考慮這些因素以有效實(shí)施和有效適應(yīng)。
EbA措施如何應(yīng)對(duì)氣候變化不利影響?
現(xiàn)有證據(jù)已表明,EbA措施可有效減緩或減輕氣候變化帶來的不利影響,但EbA應(yīng)對(duì)氣候影響的成效和適用范圍還需加強(qiáng)研究,氣候變化典型影響及其EbA措施列舉如下:
? Marina Neyman/TNC Photo Contest 2023
1
淡水——內(nèi)陸洪水
Freshwater
對(duì)于河流湖泊來說,應(yīng)對(duì)洪水可通過恢復(fù)及增強(qiáng)河流連通性、減緩水流流速和增強(qiáng)河流湖泊及其周圍空間的儲(chǔ)水能力來實(shí)現(xiàn)。工程性的堤壩后移(levee setback)等措施可恢復(fù)河流自然流量增強(qiáng)連通性,而基于生態(tài)系統(tǒng)的方法采用恢復(fù)與連接河漫灘的方式增加河流的連通、提供更多的空間消納洪水,從而降低洪水風(fēng)險(xiǎn)[15]。
濕地已被證明在減少地表徑流量和流速、減弱洪峰方面發(fā)揮著重要作用,從而具有減輕洪水災(zāi)害的潛力[16],河流濕地的恢復(fù)與創(chuàng)建包括河岸帶生態(tài)修復(fù)與緩沖帶建設(shè)可有效降低重現(xiàn)期較短(五年一遇)的洪水風(fēng)險(xiǎn),但對(duì)于10年、50年一遇的洪水作用則非常有限,無法減輕極端洪澇災(zāi)害(百年一遇及以上)[17],同時(shí)濕地的氣候適應(yīng)作用存在很大的不確定性,還受到地形、氣候和人為干擾等多方面的影響[18]。
此外,樹木強(qiáng)大的根系可以吸收土壤中的水量,因此流域內(nèi)森林保護(hù)與恢復(fù)可增強(qiáng)水土保持和水源涵養(yǎng)能力,也能在一定程度上減少?gòu)搅髁浚档秃樗L(fēng)險(xiǎn)[19];但造林措施需注意使用適宜本地氣候和水文的樹種,避免過度耗水造成干旱。
? Aaran Peggs/TNC Photo Contest 2022
2
海洋——海洋氣象災(zāi)害及海岸帶侵蝕
Ocean
紅樹林、貝類礁、珊瑚礁、鹽沼和沙丘等海岸帶棲息地的保護(hù)、恢復(fù)與建設(shè)可有效減少沿海地區(qū)的洪水災(zāi)害及海岸侵蝕[20][21]。
紅樹林是抵御沿海災(zāi)害的天然屏障,減弱風(fēng)暴潮速度和高度并防止海岸侵蝕,保護(hù)海岸線,100米長(zhǎng)的健康紅樹林生態(tài)系統(tǒng)可將風(fēng)暴潮速度降低92%[22],幾公里長(zhǎng)的紅樹林即可有效減弱大型風(fēng)暴潮[23]。
除紅樹林外,鹽沼等濱海濕地可在水流速率高的情況下降低水流流速,從而減少沿海洪水的破壞或減輕洪水規(guī)模[24],還由于濱海濕地可以沉積泥沙和沉積物,隨著海岸侵蝕的發(fā)生提高濕地地表高度,也可有效緩解海平面上升和海岸侵蝕造成的不利影響[25]。
珊瑚礁和貝類礁體通過減弱海浪能量和高度來大幅減少沿海洪水,同時(shí)能捕獲懸浮沉積物、減少海岸侵蝕[26][27],因此人工建造珊瑚礁、牡蠣礁等也可有效幫助適應(yīng)氣候?yàn)?zāi)害;有研究證明,相比于硬質(zhì)護(hù)岸、海堤等灰色基礎(chǔ)設(shè)施,牡蠣礁在減緩侵蝕和風(fēng)暴破壞方面取得的成本效益是其數(shù)倍[28]。
但這類EbA措施也存在局限性,在抵御大型風(fēng)暴潮、颶風(fēng)、海嘯時(shí)作用相對(duì)有限[29][30]。
? Michaela Vinterová/TNC Photo Contest 2023
3
森林——火災(zāi)
Forest
氣候變化會(huì)導(dǎo)致森林火災(zāi)發(fā)生的強(qiáng)度和頻率增加,若不采取相應(yīng)的適應(yīng)措施,極易引發(fā)大規(guī)模山火,造成碳匯損失、經(jīng)濟(jì)損失及人員傷亡等。在森林中保留更多樹木盡管能儲(chǔ)存更多的碳,但過密的森林覆蓋是不可持續(xù)的,面臨著干旱缺水、火災(zāi)等威脅[31],也可能阻礙其他生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展,并降低生物多樣性。
大量研究證實(shí),森林撫育間伐能夠改變森林結(jié)構(gòu),降低林火到達(dá)樹冠的可能性,降低火焰高度和蔓延速度,同時(shí)林分密度的降低可以減少火災(zāi)對(duì)植被的破壞,降低樹木死亡率[32],從而增強(qiáng)森林抵御火災(zāi)的能力。通過對(duì)中上層林冠進(jìn)行疏伐處理可以在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)(許多森林能達(dá)到20年及以上)減少林冠火風(fēng)險(xiǎn)[33]。然而如果是僅間伐而不對(duì)間伐產(chǎn)生的木質(zhì)燃料進(jìn)行處理,并不能降低火災(zāi)的嚴(yán)重程度,因?yàn)殚g伐在短期內(nèi)會(huì)增加地表可燃物,并且間伐本身也會(huì)增加風(fēng)速、加快火的蔓延速度[34],因此,需要在間伐后清除地表堆積的木材,或?qū)?strong>間伐和計(jì)劃燒除結(jié)合進(jìn)行[35][36],來減輕火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)和火災(zāi)嚴(yán)重程度,同時(shí)還需要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和對(duì)非氣候干擾因素的管理[37]。
間伐除了提高森林對(duì)火險(xiǎn)的抵御能力外,還會(huì)帶來許多多重效益,包括增強(qiáng)生物多樣性、增加產(chǎn)水能力、增加碳匯的可持續(xù)性、提高森林氣候韌性和減少空氣污染等[38],不過并非所有森林都適于這種方式。
? Stojan Gorup/TNC Photo Contest 2022
4
草原——干旱及荒漠化
Grassland
氣候暖干化地區(qū)的草原干旱、火災(zāi)和荒漠化風(fēng)險(xiǎn)明顯增加,尤其易對(duì)牧區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的生產(chǎn)造成極大的影響。通過控制牲畜數(shù)量、圍欄輪牧、季節(jié)性抗旱飼料替代、營(yíng)造防護(hù)林[39]等可增加植被覆蓋率減少土壤侵蝕,從而減輕草原退化風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)涵養(yǎng)水源,防止荒漠化進(jìn)一步蔓延,建設(shè)水庫儲(chǔ)水等可以改善當(dāng)?shù)厮臈l件以應(yīng)對(duì)干旱事件發(fā)生并提高草原的恢復(fù)能力[40]。此外,在坡度較大的草原上,可以實(shí)行階地草原(terraced grassland)緩解水土流失和土壤侵蝕[41];在農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)采用耐旱草種或與豆類混合種植適應(yīng)暖干化的氣候條件,因?yàn)槎诡惪梢詼p輕土壤濕度降低和氣溫升高對(duì)飼料產(chǎn)量的不利影響[42]。
肯尼亞農(nóng)牧社區(qū)采用圍欄輪牧和替代生計(jì)來恢復(fù)退化的半干旱牧場(chǎng),發(fā)展了家禽、草籽、蜂蜜等產(chǎn)業(yè),緩解社區(qū)受干旱等氣候條件變化的影響[43],還實(shí)現(xiàn)了牲畜產(chǎn)量提升、生計(jì)來源多樣化和生活水平提高。在烏干達(dá)的農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū),農(nóng)民采取了控制放牧、火災(zāi)預(yù)防、抗旱飼料品種替代放牧的方法應(yīng)對(duì)干旱[44],還種植抗旱樹種減緩地表水分蒸發(fā)、建設(shè)水庫和水壩用于儲(chǔ)水以及輪牧等[45]。為遏制氣候暖干化導(dǎo)致的草原退化, 中國(guó)大力提倡季節(jié)性放牧,推行退牧還草和圍欄輪牧措施, 在農(nóng)牧交錯(cuò)帶建設(shè)防護(hù)林、水源涵養(yǎng)林等[39],近年來草地植被明顯恢復(fù)[46]。
? Rahmad Himawan/TNC Photo Contest 2023
5
農(nóng)業(yè)——農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害
Agriculture
農(nóng)業(yè)系統(tǒng)適應(yīng)氣候變化的主要目的是減輕氣候變化帶來的極端高溫和低溫、洪水、干旱及病蟲害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響和產(chǎn)量損失。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的EbA措施是指利用生物多樣性或生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和過程,幫助提高農(nóng)作物和牲畜適應(yīng)氣候變化能力的農(nóng)業(yè)管理實(shí)踐[47],借鑒生態(tài)農(nóng)業(yè)原則的氣候智慧型農(nóng)業(yè)中,以氣候適應(yīng)能力為導(dǎo)向的措施和保護(hù)性農(nóng)業(yè)也屬于這一類[48]。
常見的農(nóng)業(yè)EbA措施具體包括:利用農(nóng)林/林牧復(fù)合系統(tǒng),包括在農(nóng)田中種植樹木、在林地中間種作物等,可以減少蒸散效應(yīng)、減輕降雨和強(qiáng)風(fēng)對(duì)土壤的破壞程度,減少土壤退化和侵蝕,同時(shí)增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,從而促進(jìn)害蟲防治,還能幫助涵養(yǎng)水源[49][50];使用覆蓋物或覆蓋作物來保護(hù)土壤結(jié)構(gòu)、濕度和養(yǎng)分,在過量降雨下防止水土流失,并保持土壤肥力[51];作物多樣化、間作和輪作確保多種作物的搭配,能適應(yīng)更廣泛變化幅度的氣候條件,可以減少極端天氣等對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的影響,減少病蟲害的發(fā)生[52];設(shè)置農(nóng)田緩沖區(qū)建設(shè)防護(hù)林、緩坡地、人工濕地等減少水土流失、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)水文循環(huán)[49];采取旱作農(nóng)業(yè)、水稻直播等節(jié)水措施以應(yīng)對(duì)干旱事件;保護(hù)農(nóng)場(chǎng)周圍的濕地和河岸帶植被減輕洪水影響并確保供水[53]。
農(nóng)業(yè)EbA措施可以在提升氣候適應(yīng)能力的同時(shí)提高作物產(chǎn)量,還有助于確保提供授粉、自然害蟲防治、水土保持等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。但農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的氣候韌性高度依賴于當(dāng)?shù)貧夂蚝蜕鐣?huì)經(jīng)濟(jì)條件,還需因地制宜。
? John Gateru/TNC Photo Contest 2022
6
城市——內(nèi)澇與熱島效應(yīng)
City
在城市中,綠色基礎(chǔ)設(shè)施包括人工濕地、雨水花園、綠色屋頂、城市森林、生物蓄滯池等,有助于改善城市硬化道路不透水下墊面,增強(qiáng)雨水下滲,從而減少暴雨徑流[54]。有研究顯示,積水深度15厘米的雨水花園可使徑流減少96.8%[55],城市綠色屋頂可使年徑流量減少29%-100%[56],城市綠化樹木可攔截降雨、延遲暴雨期間的峰值流量、減少雨水徑流[57]。實(shí)施這類EbA措施能有效減輕城市洪澇災(zāi)害的影響,還能提供休閑娛樂空間等多重效益。同樣,綠色基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)對(duì)洪水的能力有限,在面對(duì)極端強(qiáng)降水時(shí)僅能減輕部分損失,無法完全抵御[58][59]。
氣候變化會(huì)加劇城市熱島效應(yīng)。不透水的混凝土和瀝青等城市建設(shè)材料會(huì)快速吸收熱量,并且極少有水分蒸發(fā),吸收的熱量難以散發(fā),而植被的蒸散過程能起到降溫的作用,樹木還會(huì)遮擋陽光[60]。適應(yīng)城市高溫主要是通過增加植被的覆蓋度和豐度來實(shí)現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn),在城市街道或城市公園內(nèi)的植被對(duì)緩解城市熱量具有很大潛力[61],公園區(qū)域比非公園區(qū)域平均溫度低1℃[60],因此增加城市的林木覆蓋度、城市綠地和公園面積以及綠色基礎(chǔ)設(shè)施可有效降低熱島效應(yīng)[58]。
NbS適應(yīng)氣候變化案例
美國(guó)加州French Meadows森林恢復(fù)項(xiàng)目
? 李柏毅/TNC Photo Contest 2022
位于美國(guó)加利福尼亞州美國(guó)河流域(American River Watershed)上游地區(qū)French Meadows水庫附近的森林,面臨著嚴(yán)重的退化問題,曾經(jīng)適應(yīng)火災(zāi)的樹種如松樹等在森林中占主導(dǎo)地位,但現(xiàn)在森林中冷杉的占比較高,且存在過多灌木和較小的樹木,加上氣候變化導(dǎo)致溫度升高和降雨減少,該流域的森林面臨著大規(guī)模火災(zāi)的威脅,影響到自然生態(tài)系統(tǒng)和人類社區(qū)的健康和安全。2014年加州特大森林火災(zāi)“國(guó)王火災(zāi)(King Fire)”燒毀了美國(guó)河流域超過9.7萬英畝的土地,除嚴(yán)重影響森林健康和野生動(dòng)物棲息地、經(jīng)濟(jì)損失慘重外,火災(zāi)還造成了嚴(yán)重的侵蝕,致使30萬噸土壤與木材、淤泥流向下游,影響水質(zhì)。
為了應(yīng)對(duì)氣候變化的影響,提高森林抵御氣候風(fēng)險(xiǎn)的能力,降低火險(xiǎn)并保障供水安全,TNC與美國(guó)林務(wù)局(US Forest Service)及其他研究機(jī)構(gòu)和非政府組織共同發(fā)起成立了French Meadows伙伴關(guān)系和森林恢復(fù)項(xiàng)目。從2019年起,項(xiàng)目持續(xù)采取了一系列森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的NbS措施,對(duì)超過2.8萬英畝的森林通過生態(tài)疏伐、多余生物量清除、計(jì)劃燒除、再造林和草甸恢復(fù)等方式進(jìn)行管理。這些措施降低了該地區(qū)森林火險(xiǎn),保障森林水源涵養(yǎng)能力,還因?yàn)闇p少對(duì)水分的獲取,降低了森林植被的干旱死亡率,提高干旱應(yīng)對(duì)能力,保障供水系統(tǒng)和水力發(fā)電的穩(wěn)定性。
相關(guān)資料:https://www.nature.org/content/dam/tnc/nature/en/documents/TNC-Accelerating-Adaptation_231207.pdf
美國(guó)阿拉巴馬州牡蠣礁生態(tài)減災(zāi)修復(fù)項(xiàng)目
? Erika Nortemann/TNC
位于美國(guó)墨西哥灣北部的阿拉巴馬州,其沿海地區(qū)在歷史上分布著超過3米高的潮下帶牡蠣礁,防護(hù)著后方海岸線上的鹽沼濕地不受海浪侵蝕,也為海草床的生長(zhǎng)提供了清潔的水質(zhì)和穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境。然而,在連年干旱、牡蠣天敵爆發(fā)、颶風(fēng)以及墨西哥灣漏油事件的影響下,墨西哥灣的牡蠣礁大量減少,并伴隨著鹽沼濕地、海草床以及灘涂的大面積退化——阿拉巴馬州的部分海岸線因侵蝕而后退的速率最高可達(dá)每年1.86米,這意味著在五十年內(nèi)該州將損失18000英畝土地。
對(duì)此,TNC與三家合作機(jī)構(gòu)成立了海岸線修復(fù)聯(lián)盟,在阿拉巴馬州共同發(fā)起了“100-1000:修復(fù)阿拉巴馬州海岸”項(xiàng)目,旨在修復(fù)100英里的牡蠣礁,促進(jìn)1000英畝的鹽沼濕地與海草床恢復(fù),同時(shí)也為當(dāng)?shù)貪O民社區(qū)帶來可持續(xù)發(fā)展的機(jī)遇。項(xiàng)目運(yùn)用“海岸帶彈性工具(Coast Resilience)”疊加當(dāng)?shù)睾呈転?zāi)風(fēng)險(xiǎn)程度、適宜牡蠣礁棲息地修復(fù)的生態(tài)條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行情景模擬與分析,識(shí)別出生態(tài)減災(zāi)修復(fù)的最佳地點(diǎn)。自2011年起,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在多個(gè)位點(diǎn)設(shè)計(jì)并投放了牡蠣礁“防波堤”,包括礁球(Reef Balls)、牡蠣礁堡(Oyster Castle)、牡蠣殼袋和牡蠣籠陣(Reefblk),總長(zhǎng)度達(dá)到3600米。
后期持續(xù)的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,阿拉巴馬州的牡蠣礁生態(tài)減災(zāi)修復(fù)項(xiàng)目有效減緩了岸線侵蝕情況。在阿拉巴馬港口處建造的牡蠣礁防波堤已經(jīng)促進(jìn)向陸側(cè)海草床與鹽沼濕地的面積擴(kuò)張,在Swift Tract投放的防波堤狀牡蠣礁,在生長(zhǎng)4年后岸線侵蝕速度從每年0.35米降至每年0.02米。另外,項(xiàng)目在實(shí)施過程中促進(jìn)了如水泥制造等產(chǎn)業(yè),修復(fù)后的牡蠣礁還能為有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的魚、蝦、蟹等生物提供棲息地,促進(jìn)當(dāng)?shù)厣虡I(yè)捕撈和休閑海釣等相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
相關(guān)資料:https://www.tnc.org.cn/Upload/File/202207/20220706172048_0336.pdf
中國(guó)內(nèi)蒙古旱作農(nóng)業(yè)示范
? 劉月勝
內(nèi)蒙古地處干旱半干旱區(qū),屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,降水量少而不均,尤其是春季風(fēng)大少雨。研究顯示,近60年內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)呈現(xiàn)暖干化趨勢(shì),極端氣候頻發(fā),增加干旱的發(fā)生概率及等級(jí)。在此趨勢(shì)下,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植容易受水分限制,地溫和氣溫的升高還可能帶來農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害,對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量與品質(zhì)等產(chǎn)生重大影響。
2016年起,TNC中國(guó)內(nèi)蒙古項(xiàng)目在土地嚴(yán)重退化的傳統(tǒng)農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)——呼和浩特市和林格爾縣開展了一系列旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)示范項(xiàng)目,探索生態(tài)友好、氣候韌性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益高的農(nóng)業(yè)發(fā)展之道。項(xiàng)目包括:
(1)高產(chǎn)旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)集成。采用全膜覆蓋雙壟溝播技術(shù),示范種植玉米、馬鈴薯等作物,利用全覆蓋降低土壤蒸發(fā)量,同時(shí)起壟溝播,將作物種到壟溝內(nèi),使降雨集中于壟溝從而得以利用。
(2)測(cè)土配方施肥技術(shù)試驗(yàn)。根據(jù)土壤理化性質(zhì)、水分條件和種植品種,確定目標(biāo)作物和目標(biāo)產(chǎn)量,計(jì)算出作物全年在氣候變化影響下的理論需肥量,制定配肥方案,提高肥料利用率,降低溫室氣體排放。
2016-2018年項(xiàng)目實(shí)施結(jié)果顯示,生態(tài)旱作玉米平均畝產(chǎn)880公斤,較當(dāng)?shù)匕敫材しN植增產(chǎn)20%,較露地玉米增產(chǎn)93%,示范和社區(qū)推廣面積超過600畝,輻射帶動(dòng)全縣推廣至4萬多畝。2016-2017年高產(chǎn)旱作農(nóng)業(yè)較傳統(tǒng)旱地種植方式每畝提高收入431.5元,較傳統(tǒng)水澆地每畝提高收入111.5元,節(jié)約地下水約100噸/畝。
在和林格爾的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,TNC還在巴林左旗開展了氣候智慧型農(nóng)業(yè)(Climate Smart Agriculture, CSA)示范項(xiàng)目,以同樣的水創(chuàng)造更多的財(cái)富(包括自然財(cái)富),將生態(tài)修復(fù)與農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合。項(xiàng)目采取“水四步”措施:
(1)水源涵養(yǎng)。通過造林和草地恢復(fù)等提高植被覆蓋度,截留雨水,補(bǔ)給地下水。
(2)集雨截流。將生物谷坊、水平溝、魚鱗坑等溝頭防護(hù)與溝道生物治理相結(jié)合,盡可能地匯集雨水。
(3)旱作節(jié)水。引入新技術(shù),在不進(jìn)行任何灌溉、只利用天然降水的情況下提高水的利用率,獲得豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
(4)提高水資源生產(chǎn)力。利用單位用水生產(chǎn)更多的食物,帶來更高的收入及更大的生態(tài)效益。
此外,項(xiàng)目還創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制,包括采取“六四制”、“活樹獎(jiǎng)”等機(jī)制,鼓勵(lì)社區(qū)參與新技術(shù)推廣,實(shí)現(xiàn)增收和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。至2023年,項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)新造林2000余畝,草地恢復(fù)3萬余畝,推廣旱作農(nóng)業(yè)超過10萬畝,畝增收谷子100斤以上,節(jié)水農(nóng)業(yè)每畝每年節(jié)水100噸,帶動(dòng)3000余戶農(nóng)牧戶改變傳統(tǒng)粗放經(jīng)營(yíng)模式,增收超過200萬元,助力試點(diǎn)村穩(wěn)步增收,有效增強(qiáng)當(dāng)?shù)貧夂蜻m應(yīng)能力。
參考文獻(xiàn)
[1] IPCC. Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, H. Lee and J. Romero (eds.)]. IPCC, Geneva, 2023.
[2] 鄭大瑋, 潘志華. 怎樣適應(yīng)氣候變化.氣象出版社, 北京, 2022.
[3] 孫傅,何霄嘉.國(guó)際氣候變化適應(yīng)政策發(fā)展動(dòng)態(tài)及其對(duì)中國(guó)的啟示[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境,2014,24(05):1-9.
[4] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=COM:2021:82:FIN
[5] https://www.gov.uk/government/publications/third-national-adaptation-programme-nap3/understanding-climate-adaptation-and-the-third-national-adaptation-programme-nap3
[6] https://www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2023/09/National-Climate-Resilience-Framework-FINAL.pdf
[7] UNEP. Adaptation Gap Report 2023. https://www.unep.org/resources/adaptation-gap-report-2023
[8] 王國(guó)勤, 付超, 徐湘博等. 氣候變化南南合作視角下基于生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)啟示. 環(huán)境保護(hù), 2020, 48(13):25-28.
[9] Colls A, Ash N, Ikkala N. Ecosystem-based Adaptation: a natural response to climate change. IUCN, Gland, 2009.
[10] CBD. Synthesis report on experiences with ecosystem-based approaches to climate change adaptation and disaster risk reduction. Technical Series No.85. Secretariat of the Convention on Biological Diversity, Montreal, 2016.
[11] Ojea E. Challenges for mainstreaming ecosystem-based adaptation into the international climate agenda. Current Opinion in Environmental Sustainability, 2015, 14:41-8.
[12] Nalau J, Becken S, Mackey B. Ecosystem-based Adaptation: A review of the constraints. Environmental science & policy, 2018, 89:357-64.
[13] Bourne A, Holness S, Holden P, Scorgie S, Donatti CI, Midgley G. A socio-ecological approach for identifying and contextualising spatial ecosystem-based adaptation priorities at the sub-national level. PloS one, 2016, 11(5):e0155235.
[14] World Bank. Convenient Solutions for an Inconvenient Truth: Ecosystem-based Approaches to Climate Change. The World Bank, 2009.
[15] Opperman JJ, Luster R, McKenney BA, Roberts M, Meadows AW. Ecologically Functional Floodplains: Connectivity, Flow Regime, and Scale. JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 2010, 46(2):211–26.
[16] Tang Y, Leon AS, Kavvas ML. Impact of size and location of wetlands on watershed-scale flood control. Water Resources Management, 2020, 34:1693-707.
[17] Wu Y, Sun J, Xu YJ, Zhang G, Liu T. Projection of future hydrometeorological extremes and wetland flood mitigation services with different global warming levels: A case study in the Nenjiang river basin. Ecological Indicators, 2022, 140:108987.
[18] Ferreira CS, Ka?anin-Grubin M, Solomun MK, Sushkova S, Minkina T, Zhao W, Kalantari Z. Wetlands as nature-based solutions for water management in different environments. Current Opinion in Environmental Science & Health, 2023, 5:100476.
[19] https://www.eea.europa.eu/highlights/forests-can-help-prevent-floods#:~:text=Forests%20can%20soak%20up%20excess,mitigate%20the%20effects%20of%20droughts.
[20] Arkema KK, Guannel G, Verutes G, Wood SA, Guerry A, Ruckelshaus M, Kareiva P, Lacayo M, Silver JM. Coastal habitats shield people and property from sea-level rise and storms. Nature climate change, 2013, 3(10):913-8.
[21] Spalding MD, Ruffo S, Lacambra C, Meliane I, Hale LZ, Shepard CC, Beck MW. The role of ecosystems in coastal protection: Adapting to climate change and coastal hazards. Ocean & Coastal Management, 2014, 90:50-7.
[22] Dasgupta S, Islam MS, Huq M, Huque Khan Z, Hasib MR. Quantifying the protective capacity of mangroves from storm surges in coastal Bangladesh. PloS one, 2019, 14(3):e0214079.
[23] Zhang K, Liu H, Li Y, Xu H, Shen J, Rhome J, Smith III TJ. The role of mangroves in attenuating storm surges. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2012, 102:11-23.
[24] Schoutens K, Stoorvogel M, van den Berg M, van den Hoven K, Bouma TJ, Aarninkhof S, Herman PM, van Loon-Steensma JM, Meire P, Schoelynck J, Peeters P. Stability of a tidal marsh under very high flow velocities and implications for nature-based flood defense. Frontiers in Marine Science, 2022, 9:920480.
[25] Zhu Z, Vuik V, Visser PJ, Soens T, van Wesenbeeck B, van de Koppel J, Jonkman SN, Temmerman S, Bouma TJ. Historic storms and the hidden value of coastal wetlands for nature-based flood defence. Nature Sustainability, 2020, 3(10):853-62.
[26] Chowdhury MS, Walles B, Sharifuzzaman SM, Shahadat Hossain M, Ysebaert T, Smaal AC. Oyster breakwater reefs promote adjacent mudflat stability and salt marsh growth in a monsoon dominated subtropical coast. Scientific reports, 2019, 9(1):8549.
[27] Roelvink FE, Storlazzi CD, Van Dongeren AR, Pearson SG. Coral reef restorations can be optimized to reduce coastal flooding hazards. Frontiers in Marine Science, 2021, 8:653945.
[28] Hynes S, Burger R, Tudella J, Norton D, Chen W. Estimating the costs and benefits of protecting a coastal amenity from climate change-related hazards: Nature based solutions via oyster reef restoration versus grey infrastructure. Ecological economics, 2022, 194:107349.
[29] Salgado K, Martinez ML. Is ecosystem-based coastal defense a realistic alternative? Exploring the evidence. Journal of Coastal Conservation, 2017, 21:837-48.
[30] Pricope NG, Shivers G. Wetland Vulnerability Metrics as a Rapid Indicator in Identifying Nature-Based Solutions to Mitigate Coastal Flooding. Hydrology, 2022, 9(12):218.
[31] Holl KD, Brancalion PH. Tree planting is not a simple solution. Science, 2020, 368(6491):580-1.
[32] Stephens SL, McIver JD, Boerner RE, Fettig CJ, Fontaine JB, Hartsough BR, Kennedy PL, Schwilk DW. The effects of forest fuel-reduction treatments in the United States. BioScience, 2012, 62(6):549-60.
[33] Brodie EG, Knapp EE, Brooks WR, Drury SA, Ritchie MW. Forest thinning and prescribed burning treatments reduce wildfire severity and buffer the impacts of severe fire weather. Fire Ecology, 2024, 20(1):17.
[34] Banerjee T, Heilman W, Goodrick S, Hiers JK, Linn R. Effects of canopy midstory management and fuel moisture on wildfire behavior. Scientific reports, 2020, 10(1):17312.
[35] Keenan RJ, Weston CJ, Volkova L. Potential for forest thinning to reduce risk and increase resilience to wildfire in Australian temperate Eucalyptus forests. Current Opinion in Environmental Science & Health, 2021, 23:100280.
[36] Prichard SJ, Hessburg PF, Hagmann RK, Povak NA, Dobrowski SZ, Hurteau MD, Kane VR, Keane RE, Kobziar LN, Kolden CA, North M. Adapting western North American forests to climate change and wildfires: 10 common questions. Ecological applications, 2021, 31(8):e02433.
[37] Locatelli B, Brockhaus M, Buck A, Thompson I. Forests and adaptation to climate change: challenges and opportunities. Forests and society-Responding to global drivers of change, 2010, 21-42.
[38] Stephens SL, Westerling AL, Hurteau MD, Peery MZ, Schultz CA, Thompson S. Fire and climate change: conserving seasonally dry forests is still possible. Frontiers in Ecology and the Environment, 2020, 18(6):354-60.
[39] 周廣勝, 何奇瑾, 汲玉河. 適應(yīng)氣候變化的國(guó)際行動(dòng)和農(nóng)業(yè)措施研究進(jìn)展. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào), 2016, 27(05):527-533.
[40] Jooste ML, Samways MJ, Deacon C. Fluctuating pond water levels and aquatic insect persistence in a drought-prone Mediterranean-type climate. Hydrobiologia, 2020, 847(5):1315-26.
[41] Straffelini E, Luo J, Tarolli P. Climate change is threatening mountain grasslands and their cultural ecosystem services. Catena, 2024, 237:107802.
[42] Dumont B, Andueza D, Niderkorn V, Lüscher A, Porqueddu C, Picon‐Cochard C. A meta‐analysis of climate change effects on forage quality in grasslands: specificities of mountain and M editerranean areas. Grass and Forage Science, 2015, 70(2):239-54.
[43] Mureithi SM, Verdoodt A, Njoka JT, Gachene CK, Van Ranst E. Benefits derived from rehabilitating a degraded semi‐arid rangeland in communal enclosures, Kenya. Land Degradation & Development, 2016, 27(8):1853-62.
[44] Mfitumukiza D, Barasa B, Ntale E. Ecosystem-based adaptation to drought among agro-pastoral farmers: opportunities and constraints in Nakasongola district, Central Uganda. 2017.
[45] Nanfuka S, Mfitumukiza D, Egeru A. Characterisation of ecosystem-based adaptations to drought in the central cattle corridor of Uganda. African journal of range & forage science, 2020, 37(4):257-67.
[46] 許吟隆, 趙明月, 李闊, 等. 農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化研究進(jìn)展回顧與展望. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)(中英文), 2023, 31(08):1155-1170.
[47] Vignola R, Harvey CA, Bautista-Solis P, Avelino J, Rapidel B, Donatti C, Martinez R. Ecosystem-based adaptation for smallholder farmers: Definitions, opportunities and constraints. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2015, 211:126-32.
[48] Miralles-Wilhelm F. Nature-based solutions in agricultural landscapes for reducing tradeoffs between food production, climate change, and conservation objectives. Frontiers in Water, 2023, 5:1247322.
[49] Harvey CA, Martínez-Rodríguez MR, Cárdenas JM, Avelino J, Rapidel B, Vignola R, Donatti CI, Vilchez-Mendoza S. The use of Ecosystem-based Adaptation practices by smallholder farmers in Central America. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2017, 246:279-90.
[50] Lin BB. Agroforestry management as an adaptive strategy against potential microclimate extremes in coffee agriculture. Agricultural and Forest Meteorology, 2007, 144(1-2):85-94.
[51] El Chami D, Daccache A, El Moujabber M. How can sustainable agriculture increase climate resilience? A systematic review. Sustainability, 2020, 12(8):3119.
[52] Pautasso M, D?ring TF, Garbelotto M, Pellis L, Jeger MJ. Impacts of climate change on plant diseases—opinions and trends. European journal of plant pathology, 2012, 133:295-313.
[53] Teng? M, Belfrage K. Local management practices for dealing with change and uncertainty: a cross-scale comparison of cases in Sweden and Tanzania. Ecology and Society, 2004, 9(3).
[54] Haase, D. Urban Wetlands and Riparian Forests as a Nature-Based Solution for Climate Change Adaptation in Cities and Their Surroundings. In Nature-Based Solutions to Climate Change Adaptation in Urban Areas; Theory and Practice of Urban Sustainability Transitions; Springer: Cham, Switzerland, 2017; pp. 111–121.
[55] 唐雙成, 羅紈, 賈忠華, 等. 雨水花園對(duì)暴雨徑流的削減效果. 水科學(xué)進(jìn)展, 2015, 26(06):787-794.
[56] Roehr D, Kong Y. Runoff reduction effects of green roofs in Vancouver, BC, Kelowna, BC, and Shanghai, PR China. Canadian Water Resources Journal, 2010, 35(1):53-68.
[57] Kuehler E, Hathaway J, Tirpak A. Quantifying the benefits of urban forest systems as a component of the green infrastructure stormwater treatment network. Ecohydrology, 2017, 10(3):e1813.
[58] Demuzere M, Orru K, Heidrich O, Olazabal E, Geneletti D, Orru H, Bhave AG, Mittal N, Feliú E, Faehnle M. Mitigating and adapting to climate change: Multi-functional and multi-scale assessment of green urban infrastructure. Journal of environmental management, 2014,146:107-15.
[59] Hobbie SE, Grimm NB. Nature-based approaches to managing climate change impacts in cities. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 2020, 375(1794):20190124.
[60] Bowler DE, Buyung-Ali L, Knight TM, Pullin AS. Urban greening to cool towns and cities: A systematic review of the empirical evidence. Landscape and urban planning, 2010, 97(3):147-55.
[61] Cortinovis C, Olsson P, Boke-Olén N, Hedlund K. Scaling up nature-based solutions for climate-change adaptation: Potential and benefits in three European cities. Urban Forestry & Urban Greening, 2022, 67:127450.
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.