摘要:自20世紀(jì)以來(lái)全球氣溫持續(xù)上升,全球氣候呈現(xiàn)出以變暖為主要特征的顯著變化,全球氣候變暖將引起降水模式的改變。降水對(duì)于濕地有著直接的影響。濕地是發(fā)育于水陸過(guò)渡帶的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng),具有重要的環(huán)境調(diào)節(jié)功能和生態(tài)效益。文章通過(guò)研究氣候變化對(duì)濕地的面積、分布和功能造成的影響來(lái)研究黃岡地區(qū)氣候變化對(duì)于該地區(qū)濕地的綜合影響。
關(guān)鍵詞:氣候變化;濕地;調(diào)結(jié)功能;生態(tài)功能
一、研究背景
濕地指在天然或人工條件下形成的沼澤地等帶有靜止或流動(dòng)水體的成片淺水區(qū),還包括在低潮時(shí)水深不超過(guò)6米的水域。濕地是世界上最具生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)之一。其主要功能有:涵養(yǎng)水源、防止暴風(fēng)雨和減緩洪水;補(bǔ)充地下水;控制侵蝕;穩(wěn)定海岸線;保持碳、營(yíng)養(yǎng)物、沉淀物和污染物。濕地還可以提供具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)品,如潔凈水、魚(yú)類、木材、泥炭、野生動(dòng)物資源等。濕地的喪失和退化源于多種因素,因人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展而擴(kuò)大對(duì)土地的需求是濕地喪失的主要原因。但是氣候的變化對(duì)于濕地的影響正在不斷地加強(qiáng),并且其影響具有更大的破壞性和不可修復(fù)性。為此要及早發(fā)現(xiàn)氣候變化與濕地變化的關(guān)系,并提出應(yīng)對(duì)之策。根據(jù)《濕地公約》的規(guī)定,濕地的類型主要有:天然濕地類型(海洋/海岸濕地、內(nèi)陸濕地),人工濕地類型。
二、氣候變化對(duì)濕地的影響
氣候變化的主要表現(xiàn)有:氣候變暖、海平面上升、雪線上升積雪縮退、極端天氣事件增加。氣候變化對(duì)于濕地的影響是多方面的,主要表現(xiàn)有:氣候變化對(duì)于濕地面積的影響,氣候變化對(duì)于濕地分布變化的影響,氣候變化對(duì)于濕地功能的影響。
(一)氣候變化對(duì)于濕地面積的影響
氣候的變化將引起水循環(huán)的變化。從而影響海洋水汽向大陸的正常輸送。有些地區(qū)的降水會(huì)異常增加,從而引起有些地區(qū)濕地面積增加;與此同時(shí)有些地區(qū)的降水會(huì)顯著減少,干旱面積增大。雖然目前科學(xué)家還無(wú)法精確估算未來(lái)氣候變化情景下,全球濕地面積的變化,但確信氣候變化一定會(huì)造成全球濕地面積及其時(shí)空分布的變化。
(二)氣候變化對(duì)于濕地分布變化的影響
氣候變化將引起濕地分布區(qū)的變化。主要表現(xiàn)有:第一由于降水分布的變化,總體而言中低緯度的濕地面積將縮小,高緯度地區(qū)的濕地面積將增加;第二內(nèi)陸地區(qū)的湖泊萎縮,濕地面積減少;第三積雪、冰川面積縮小濕地面積減少。據(jù)估計(jì),我國(guó)的天然湖泊從20世紀(jì)50年代到80年代的三十年間內(nèi),湖泊面積從2800個(gè)下降到2350個(gè),減少了450個(gè),湖泊的總面積減少了11%。
(三)氣候變化對(duì)于濕地功能的影響
與陸地生態(tài)系統(tǒng)相比,濕地的生物多樣性較為豐富,它為多種無(wú)脊椎動(dòng)物、冷血和熱血的脊椎動(dòng)物提供棲息和繁衍的場(chǎng)所。在一些濕地,氣候變化引起的生物群落的變化,有可能導(dǎo)致一些種群的變化。例如在塞舌爾小面積濕地的喪失,有可能造成當(dāng)?shù)嘏佬蓄惡托⌒网B(niǎo)類的滅絕。由于地下水位下降氣溫升高有些濕地中原來(lái)不參與全球C循環(huán)的C也變得活躍起來(lái),將會(huì)由CO2的“匯”變成“源”,氣候變化對(duì)濕地水文情勢(shì)的影響亦會(huì)明顯影響到濕地CH4排放的數(shù)量,如果濕地變干,則CH4的排放量會(huì)有所減少。據(jù)估計(jì),北半球高緯度地區(qū)濕地的地下水位隨溫度升高而下降,甲烷釋放量降低,甚至一些濕地變干,轉(zhuǎn)為消耗大氣中的甲烷。濕地還起到凈化污染物和一定程度上阻攔洪水、風(fēng)暴和高潮的作用。
三、氣候變化對(duì)黃岡濕地的影響
為了分析氣候變化對(duì)黃岡濕地的影響,文章首先分析了黃岡地區(qū)近年來(lái)的氣候變化,在此基礎(chǔ)上分析對(duì)于黃岡地區(qū)濕地的影響。
(一)黃岡地區(qū)近五十年來(lái)的氣候變化
地處鄂東的黃岡市位于大別山南麓、長(zhǎng)江中游北岸, 獨(dú)特的地理位置使黃岡市氣候變化具有自身的特點(diǎn)。文章將從黃岡地區(qū)近五十年來(lái)的氣溫和降水變化數(shù)據(jù)為依托分析該地區(qū)的氣候變化。選取黃岡市所屬紅安、麻城、英山、羅田、黃州、浠水、蘄春、武穴、黃梅等9 個(gè)氣象觀測(cè)站1961~2009年氣象資料, 包括逐日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫和日降水量。統(tǒng)計(jì)黃岡市1960 年代、1970 年代、1980 年代、1990 年代及2001~2009年的年、各季平均氣溫和降水情況,以Tn、Tc、Tx、Tq、Td 分別表示年、春季、夏季、秋季、冬季平均氣溫(攝氏度)里以Rn、Rc、Rx、Rq、Rd 分別表示年、春季、夏季、秋季、冬季平均降水量(毫米)。1961~1970年的Tn、Tc、Tx、Tq、Td 分別為16.6、16、27.5、17.8、4、7,1971~1980年的Tn、Tc、Tx、Tq、Td 分別為16.5、15.9、27.5、17.5、5.1,1981~1990年的Tn、Tc、Tx、Tq、Td 分別為16.5、16.1、27.3、17.6、5.0,1991~2000年的Tn、Tc、Tx、Tq、Td 分別為17.0、16.6、27.3、18.0、6.0,2001~2005年的Tn、Tc、Tx、Tq、Td 分別為17.4、17.1、27.7、18.6、6.0,2006~2009年的Tn、Tc、Tx、Tq、Td 分別為17.45、17.2、27.7、18.7、6.2。1961~1970年的Rn、Rc、Rx、Rq、Rd 分別為1252.7、401.3、528.0、195、125.4,1971~1980年的Rn、Rc、Rx、Rq、Rd 分別為1271.6、444.2、489.0、199.3、142.4,1981~1990年的Rn、Rc、Rx、Rq、Rd 分別為1427.7、408.9、594.2、286.2、132.6,1991~2000年的Rn、Rc、Rx、Rq、Rd 分別為1407.2、430.8、641.0、187.4、151.0,2001~2005年的Rn、Rc、Rx、Rq、Rd 分別為1289.5、403.5、516.3、172.7、203.3,2006~2009年的Rn、Rc、Rx、Rq、Rd 分別為1346.7、410.5、539.8、192.1、207.6。通過(guò)對(duì)近五十年黃岡市年平均氣溫的變化情況來(lái)看,氣溫總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì), 其中春、秋、冬季平均氣溫均呈上升趨勢(shì), 夏季平均氣溫變化基本持平。通過(guò)對(duì)近五十年黃岡市年平均降水分析可以得出黃岡夏季降水變化較突出, 降水增加明顯。特別是進(jìn)入1990 年代以后, 春、夏、冬三季降水有所增加, 而秋季降水遞減突出。綜上所述黃岡地區(qū)春夏季降水增多、氣溫偏高,秋季氣溫升高但降水減少,冬季氣溫升高,降水增加。
(二)黃岡地區(qū)近五十年濕地的變化
由于黃岡地區(qū)的年氣溫和降水總體出現(xiàn)上升的傾向,這對(duì)于黃岡地區(qū)的濕地帶來(lái)了明顯的變化。氣溫和降水的變化與植被的變化呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)。因?yàn)樵趤啛釒ш懙貧夂虻貐^(qū),濕地的面積與植被的面積直接相關(guān)。植被覆蓋度可以用歸一化植被指數(shù)( NDVI )來(lái)表示。其計(jì)算公式為NDVI = ( NIR - R) / ( NIR + R)式中,NIR為 TM 4 ( 近紅外) 波段的亮度值,R為為 TM 3( 可見(jiàn)光紅光) 波段的亮度值。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)黃岡地區(qū)的植被覆蓋率程增加的現(xiàn)狀,但是在一些城市地區(qū)植被覆蓋率依然不高。由此我們可以間接推出黃岡地區(qū)的濕地面積在山區(qū)和城市發(fā)展不高的地區(qū)面積在增大,但是從遙感圖上看在城市發(fā)展較高的地區(qū)濕地面積變化不太明顯。根據(jù)黃岡市統(tǒng)計(jì)局和政府公報(bào)的數(shù)據(jù)顯示由于城市建設(shè)和道路硬化在城區(qū)濕地的面積是在不斷縮小的。
四、結(jié)論
氣候的變化會(huì)對(duì)濕地產(chǎn)生重要的影響,其中有有益的方面,如增加高緯度地區(qū)的降水的濕地面積的增大。但是氣候變化對(duì)于濕地的影響則會(huì)產(chǎn)生更多的不利影響,主要體現(xiàn)在:濕地面積總體減少;引起不同地區(qū)的干濕變化,從而影響經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),增加經(jīng)濟(jì)成本;同時(shí)會(huì)降低濕地的生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能,增加災(zāi)害性事件,黃岡地區(qū)由于氣溫的總體升高和降水的總體增加,濕地面積在不斷擴(kuò)大并大于因城市建設(shè)而減小的量,總量上呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。由于濕地的變化會(huì)對(duì)黃岡市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展尤其是農(nóng)業(yè)和旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)重要的影響。因此,一方面我們要積極采取工程措施和生物措施進(jìn)行保護(hù),還要完善相關(guān)法律法規(guī)用法律來(lái)保護(hù)濕地;同時(shí)還要關(guān)注氣候的變化盡量減少人類活動(dòng)對(duì)氣候的干擾,為濕地創(chuàng)造更好的氣候條件。
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*基金項(xiàng)目:50年氣候變化對(duì)黃岡濕地的影響,項(xiàng)目編號(hào):sy201320。