基于水土生態(tài)理論研究視野下的氣候變化

文│孫發(fā)政（深圳市大自然生態(tài)園林技術(shù)有限公司）

地球生態(tài)環(huán)境正以前所未有的速度衰退，人類生存面臨著巨大風(fēng)險(xiǎn)。全球變化中，最為嚴(yán)峻的是氣候變化、全球變暖。從水土生態(tài)理論來分析，產(chǎn)生這一問題的根本原因在于人類活動(dòng)的無序和無節(jié)制，只重視發(fā)展利益，忽略發(fā)展目的；從源頭上看，是人類對(duì)地球水土生態(tài)過度干擾和破壞造成的后果。保護(hù)和修復(fù)地球水土生態(tài)，早日實(shí)現(xiàn)碳中和，從源頭上阻止全球變暖給人類帶來不可逆轉(zhuǎn)的災(zāi)難，是刻不容緩的。

一、全球變暖，后果是災(zāi)難性的

歷史上，地球氣候變化主要是自然變化，而當(dāng)今氣候變化、全球變暖，主要是人類活動(dòng)引起的。那么，人類在地球上做了些什么呢？從人類經(jīng)歷最初的蒙昧而逐步走向文明的過程來看，漫長的采集狩獵時(shí)期到農(nóng)業(yè)文明，對(duì)地球水土生態(tài)的影響是微弱的，而進(jìn)入工業(yè)文明時(shí)代，情況就大不相同了。以挖山填海為代表，人類破壞自然的手段，已達(dá)到無所不能的程度?，F(xiàn)如今，全球因人類活動(dòng)每年排放510億噸準(zhǔn)二氧化碳，溫室效應(yīng)已造成冰川融化、海平面升高、極端氣候頻出、自然災(zāi)害加劇，颶風(fēng)、干旱、洪水、熱浪以及森林火災(zāi)正變得越來越險(xiǎn)惡。從源頭上找原因，這是由于人類對(duì)于地球水土生態(tài)過度干擾和破壞造成的。

工業(yè)化、城市化以來，地球上有很多固碳放氧的綠水青山、農(nóng)田、草原、森林、濕地，變成一望無際的排碳耗能的鋼筋混凝土城市，生產(chǎn)鋼筋水泥排碳耗能、施工中排碳耗能、建成后持續(xù)排碳耗能。如今地球陸地上約75%的自然水土生態(tài)被改變或破壞。如森林砍伐變成牧場，草原開墾變成農(nóng)田，濕地圍墾變成旱地；綠水青山開挖后變成鋼筋混凝土建筑；萬畝良田被鋼筋水泥化后變成飛機(jī)場。土地城市化，顛覆性地改變了地球原生地貌及水土生態(tài)。

工業(yè)化、城市化燃燒的化石燃料，已導(dǎo)致全球溫室氣體含量快速增加。在過去80萬年里，全球主要溫室氣體二氧化碳含量在170～300ppm之間，而2019年5月大氣二氧化碳濃度均值達(dá)到414.7ppm，這在人類歷史上前所未有的。創(chuàng)紀(jì)錄的溫室氣體濃度將全球溫度推向越來越危險(xiǎn)的境地，1900年以前，地球表面溫度增速約每百年0.7～0.9℃，但1975年至今，已提高到1.5～1.8℃。2015年《巴黎協(xié)定》通過，較之2015年，今天的氣候變化形勢更加嚴(yán)峻，氣候危機(jī)持續(xù)，且有加速之勢。現(xiàn)在地球的氣溫要比工業(yè)化前高出1.2℃，在未來幾年內(nèi)可能會(huì)跨過1.5℃。

氣候變化的自然信號(hào)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響正在加速。現(xiàn)今全球山地冰川正在消失，2018下半年以來格陵蘭島的冰蓋正以前所未有的速度融化，其融化速度是過去350年以來最快的；南極洲冰蓋也持續(xù)減少，1979年到1990年南極洲的冰損失速度為每年400億噸，而2009—2017年已增加到每年2520億噸。第四屆聯(lián)合國環(huán)境大會(huì)發(fā)布的一份報(bào)告警告稱，即使全球溫室氣體排放全部停止，北極冬季氣溫也將在2050年升高5℃，導(dǎo)致格陵蘭島冰蓋融化，全球海平面上升，一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)沿海地區(qū)恐將被淹沒。如今全球60%的經(jīng)濟(jì)總量集中在入?？冢?0%的工業(yè)資本和人口集中在距海岸100千米的海岸帶，氣候變化、全球變暖、海平面上升，首當(dāng)其沖的是入?？诤秃０稁У貐^(qū)。2018年9月，聯(lián)合國秘書長古特雷斯呼吁各國立即行動(dòng)起來，阻止全球變暖，避免氣候變化給人類造成不可逆轉(zhuǎn)的災(zāi)難性后果。

二、地球水土生態(tài)被改變和破壞，是全球變暖的根源

氣候變化，全球變暖，帶來的危害是多方面的。資料表明，地球溫度升高2℃，將意味著地球上動(dòng)物減少8%，植物減少16%，昆蟲減少18%，珊瑚礁消失，同時(shí)引起一系列的連鎖反應(yīng)。引起全球變暖的原因是多方面的，溫室氣體排放、下墊面改變都是重要原因，而這些原因的源頭，是人類對(duì)地球水土生態(tài)的改變和破壞。

1.人類文明發(fā)展的歷程對(duì)地球水土生態(tài)的影響。大約5萬年前，人類發(fā)展出了語言，開始狩獵采集的生活方式，那時(shí)人類的數(shù)量少，勞動(dòng)分工簡單，主要是女性為采集者，男性為狩獵者，人類不懂得種植農(nóng)作物和飼養(yǎng)牲畜，只消費(fèi)，不生產(chǎn)，依賴大自然的再生和補(bǔ)充，對(duì)地球水土生態(tài)影響微弱。1.2萬年前后，我國在南方稻谷作為農(nóng)業(yè)萌現(xiàn)，在北方有了旱作農(nóng)業(yè)的萌芽。到了5000年前后，中華大地已是處處農(nóng)忙景象，南北各地種稻、種黍、養(yǎng)雞、養(yǎng)豬，西北地區(qū)還養(yǎng)牛羊。農(nóng)業(yè)文明對(duì)地球水土生態(tài)的影響也是微弱有限的。從公元1年到1800年左右，全球人均GDP增長緩慢，而公元1800年到現(xiàn)今，人均GDP增長了數(shù)10倍，背后的力量，是工業(yè)革命。工業(yè)化開啟了大航海時(shí)代，帶來了全球范圍內(nèi)的分工與合作，生產(chǎn)效率大幅提升，極大地增長了人類財(cái)富。在過去200多年的時(shí)間里人類經(jīng)歷了三次工業(yè)革命，共同特點(diǎn)是化石能源的開采和利用。近代以來，工業(yè)化特別是城市化給地球水土生態(tài)帶來了顛覆性的影響，地球表面原生地貌及水土生態(tài)，被大面積改變和破壞，溫室氣體持續(xù)大量排放，以至于氣候變化，全球變暖。

2.水土生態(tài)平衡的改變和破壞，是全球變暖的根本原因。水土生態(tài)是地球歷史長期演化的結(jié)果，地球上水、土、植被三大要素（系統(tǒng)）及相互之間具有活躍的代謝過程，有著能量流動(dòng)的物理、化學(xué)和生物過程，能量流動(dòng)驅(qū)動(dòng)了物質(zhì)與信息在各要素之間的轉(zhuǎn)化與遷移，維護(hù)和推動(dòng)了水土生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和演化。水土生態(tài)的核心是水、土、植被之間的相互聯(lián)系、相互作用，包括生物地球化學(xué)循環(huán)、植被演替、景觀地貌等，水土生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生的復(fù)雜物理、化學(xué)和生物過程相互耦合使之成為有機(jī)聯(lián)系和不斷變化的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。

地球歷史上氣候變化主要是自然變化，而如今全球變暖主要原因是人類活動(dòng)引起的。目前只有3%的地域具有自然生態(tài)系統(tǒng)的完整性。工業(yè)化和城市化，開礦鉆油，鋪路架橋，筑壩蓄水、蓋樓建園，城市不斷擴(kuò)展，這些劇烈的活動(dòng)，不僅改變了地球原生地貌及水土生態(tài)平衡，使碳匯原生植被和土壤消失，還持續(xù)排放大量溫室氣體。全球每年排放510億噸準(zhǔn)二氧化碳，研究顯示這些排放的準(zhǔn)二氧化碳中，水泥、鋼鐵、塑料等工業(yè)占31%，電力占27%，農(nóng)業(yè)占19%，交通占16%，空調(diào)占7%。

所有這些人類的生產(chǎn)活動(dòng)，都是在改變和破壞地球水土生態(tài)平衡。例如，生產(chǎn)水泥、鋼鐵需要開采礦石，燃煤發(fā)電需要開采煤礦，水力發(fā)電需要筑壩蓄水，化學(xué)農(nóng)業(yè)會(huì)造成面源污染，等等。為了實(shí)現(xiàn)碳中和，世界各國圍繞著清潔能源、煤電依賴、新能源交通、碳捕捉和碳儲(chǔ)存、工業(yè)碳排放、植樹造林、綠色建筑等多方面展開工作，我國也在努力探索碳達(dá)峰、碳中和的科技創(chuàng)新路徑，推動(dòng)鋼鐵、水泥、化工、冶金等高碳產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)流程零碳再造，發(fā)展碳匯和碳捕集利用與封存負(fù)排放技術(shù)等。但如果不從水土生態(tài)的源頭上采取措施，不能深刻領(lǐng)會(huì)綠水青山就是金山銀山的科學(xué)內(nèi)涵，無節(jié)制地把自然水土生態(tài)視為土地財(cái)產(chǎn)，大搞土地開發(fā)建設(shè)，破壞自然水土生態(tài)，上述節(jié)能減排工作難以實(shí)現(xiàn)，無力阻止全球變暖。

近幾十年來，我國各地在熱火朝天地進(jìn)行經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、工業(yè)園區(qū)建設(shè)。全國加起來有幾萬個(gè)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、工業(yè)園區(qū)，很多青山綠水、農(nóng)田湖泊、秀美山川被夷為平地并鋼筋水泥化，固碳放氧的草原、林地、農(nóng)田，自然水土生態(tài)，變成排碳耗能的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、工業(yè)園區(qū)。例如，四川成都郊縣某鎮(zhèn)約有8萬多人，該鎮(zhèn)在已有的3萬畝工業(yè)園區(qū)的基礎(chǔ)上，又建設(shè)了一個(gè)10萬畝的開發(fā)區(qū)，投產(chǎn)產(chǎn)值不到5個(gè)億，造成巨大閑置。又如，2015年《深圳市規(guī)劃國土委關(guān)于查違和歷史遺留違建處理工作的匯報(bào)》，至2014年年底，深圳市違法建筑37.30萬棟，4.28億平方米，其中住宅類達(dá)1.72億平方米。違建不僅破壞了原生地貌和自然水土生態(tài)，而拆除、重建又需要消耗大量化石能源，排放大量溫室氣體。

2020年，我國所有城市轉(zhuǎn)讓給房地產(chǎn)開發(fā)商的土地，共計(jì)收入84142億元，創(chuàng)下歷史新高。2020年全國財(cái)政收入是18萬億元左右，轉(zhuǎn)讓地收入占全國財(cái)政收入的44%，占地方財(cái)政收入的84%。2019年有12個(gè)城市的土地財(cái)政依賴度超過了100%，尤以溫州為最，達(dá)到了179%。這樣的土地財(cái)政不僅難以為繼，而且只視土地為財(cái)富來源，大搞土地開發(fā)，最終綠水青山、肥沃農(nóng)田、湖泊濕地都將在開發(fā)建設(shè)中被改變和破壞，固碳放氧的原生地貌、植被土壤，都變成排碳耗能的鋼筋混凝土和水泥玻璃建筑，自然水土生態(tài)將失去平衡，溫室氣體排放將持續(xù)增強(qiáng)。因此，保護(hù)自然水土生態(tài)這個(gè)根本性的問題得不到解決，僅靠一些技術(shù)創(chuàng)新遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，難以實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和，地球生態(tài)環(huán)境保護(hù)也可能失去良機(jī)。

三、保護(hù)和修復(fù)水土生態(tài)，從源頭上阻止氣候變化

水土生態(tài)理論認(rèn)為，人類與自然的關(guān)系，尋根溯源歸結(jié)為人與水的關(guān)系、人與土壤的關(guān)系、人與植被的關(guān)系，即人與水土生態(tài)的關(guān)系。處理好人與水土生態(tài)的關(guān)系，人與自然和諧才有基本保證，才能保護(hù)好野生動(dòng)植物，維護(hù)大自然的生態(tài)平衡?？刂茰厥覛怏w排放，必須從源頭上保持水土生態(tài)平衡。

土壤是在地球長期演化過程中，通過氣候、生物、母質(zhì)、地形和年齡等5個(gè)自然因素和人類活動(dòng)共同作用而形成的歷史自然體，是巖石圈、水圈、生物圈和大氣圈相互作用的產(chǎn)物。研究表明，僅農(nóng)田土壤固碳就可以抵消約13.1%的溫室氣體，土壤有機(jī)質(zhì)含量每提高1%，就可從空氣中凈吸收約306億噸二氧化碳。作為全球陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳匯，土壤通過影響碳固定而減緩氣候變化。

地球上約有136億億噸水，成就了太陽系惟一的生命星球。水是人類和一切生物賴以生存的基本物質(zhì)。湖泊是生態(tài)安全的重要屏障，發(fā)揮著調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、防止荒漠化及維系生態(tài)系統(tǒng)平衡等重要功能。數(shù)據(jù)顯示，我國面積大于10平方千米的湖泊已有200多個(gè)萎縮；全國因圍墾、建設(shè)消失的天然湖泊有近1000個(gè)。保護(hù)水土生態(tài)，控制溫室氣體排放，任重道遠(yuǎn)。

研究顯示，到2050年避免采伐、森林經(jīng)營、增加更新代次和造林/再造林等有助于讓全球每年二氧化碳排放量減少60億噸。到2055年，每年有多達(dá)60億噸的二氧化碳可以被森林封存。在全球氣候變化緩解行動(dòng)中，全球林業(yè)和草原起著重要作用。2000年至2020年，我國92.6%的區(qū)域植被生態(tài)質(zhì)量指數(shù)呈提高趨勢，2000年以來我國草原和林區(qū)植被凈初級(jí)生產(chǎn)力呈上升趨勢，平均每年分別增加4.1克碳/平方米、5.4克碳/平方米。但草原、森林、農(nóng)田三大生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)還需要加強(qiáng)。

水土生態(tài)理論提供了一種解決人類面臨的生態(tài)環(huán)境問題的理論導(dǎo)向，是保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境的共同理論基礎(chǔ)?？刂茰厥覛怏w排放，在能源、工業(yè)、交通、建筑、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域開展碳減排的同時(shí)，要從源頭上保護(hù)和修復(fù)水土生態(tài)，防止人為對(duì)自然水土生態(tài)進(jìn)一步破壞。同時(shí)，還要加強(qiáng)對(duì)土壤沙化和植被退化的防治，維護(hù)地球水土生態(tài)平衡。