天然橡膠規(guī)模化種植對(duì)區(qū)域氣候影響研究

丁銀琥 ，周增春 ，李瑞濤 ，許宏春 ，朱原欽

（1.云南省生態(tài)環(huán)境廳駐西雙版納州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，云南 西雙版納 666100；2.西雙版納州生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究所，云南 西雙版納 666100；3.景洪市嘎灑街道辦林業(yè)服務(wù)中心，云南 西雙版納 666100；4.西雙版納州氣象局，云南 西雙版納 666100）

0 引言

橡膠樹大規(guī)模種植是否會(huì)影響植膠區(qū)域氣候，是一個(gè)長(zhǎng)期爭(zhēng)議不斷的問題。2006 年，《中國(guó)青年報(bào)》報(bào)道，景洪市霧日數(shù)大幅度下降與橡膠種植有著直接的聯(lián)系。但報(bào)道中沒有闡述是如何得出這個(gè)結(jié)論的，提出的觀點(diǎn)缺乏科學(xué)性與合理性，不能說(shuō)明橡膠規(guī)模化種植對(duì)氣候的影響程度。本文依據(jù)西雙版納州內(nèi)歷年來(lái)天然橡膠種植面積統(tǒng)計(jì)資料，與各縣市降水量、氣溫和霧日等氣象參數(shù)變化情況進(jìn)行對(duì)比研究，從而得出對(duì)區(qū)域氣候影響的階段性分析結(jié)論。

1 研究區(qū)概況

西雙版納地處東南亞熱帶北緣，屬西南季風(fēng)區(qū)。由于地處古熱帶植物區(qū)系向泛北極植物區(qū)系的過渡區(qū)、東亞植物區(qū)系向喜馬拉雅植物區(qū)系的過渡區(qū)，該區(qū)的生物區(qū)系成分十分復(fù)雜、物種多樣性高度富集。由于特殊的地形地貌，氣候的立體分異相當(dāng)大，其東、北、西三面地勢(shì)較高，在一定程度上阻擋了西北方的冷氣流，因此該區(qū)最冷月平均溫度并不低，彌補(bǔ)了積溫的不足，并且具有高溫多雨、干濕季分明而四季不明顯的氣候特點(diǎn)，干季從當(dāng)年11 月到次年4月，濕季從5—10 月。

2 結(jié)果與分析

2.1 降水量

西雙版納州降水主要受大氣環(huán)流的影響，天然林涵養(yǎng)水源的能力強(qiáng)，更有利于水資源的年度分配，但不會(huì)形成區(qū)域降水，降水量增加的可能性小。

2.1.1 多年平均降水量

為分析西雙版納州多年來(lái)降水量變化情況，以10 年為階段統(tǒng)計(jì)各縣市城區(qū)降水量。西雙版納州各縣市多年平均降水量統(tǒng)計(jì)如表1 所示。

表1 西雙版納州各縣市多年平均降水量統(tǒng)計(jì)

2.1.2 橡膠種植面積統(tǒng)計(jì)

對(duì)應(yīng)相同時(shí)期，州內(nèi)各縣市橡膠種植面積變化情況如下。1960—2021 年西雙版納州橡膠種植面積統(tǒng)計(jì)如表2 所示。

根據(jù)表2 數(shù)據(jù)分析，橡膠增長(zhǎng)高峰期在2000—2010 年間，共增長(zhǎng) 199.133 萬(wàn)畝（1 畝≈667 m2），次高年份為1980—1990 年間，共增長(zhǎng)80.11 萬(wàn)畝。

表2 1960—2021 年西雙版納州橡膠種植面積統(tǒng)計(jì)

2.1.3 變化趨勢(shì)分析

從上述數(shù)據(jù)分析：①景洪市城區(qū)歷年來(lái)降水量呈現(xiàn)波動(dòng)態(tài)勢(shì)，多年平均降水量為1160.1 mm，降水量數(shù)據(jù)相對(duì)偏差在2.4%～6.5%。②勐?？h城區(qū)降水量在1279.3～1501.4 mm 波動(dòng)，多年平均降水量為1359.1 mm，降水量數(shù)據(jù)相對(duì)偏差在0～10.5%。③勐臘縣城區(qū)降水量在1459.3～1619.5 mm 波動(dòng)，多年平均降水量為1522.7 mm，降水量數(shù)據(jù)相對(duì)偏差在3.0%～6.4%。④1950—2020 年期間，各縣市降水量數(shù)據(jù)差異不顯著，保持在穩(wěn)定水平。⑤在2000—2010年期間，各縣市橡膠樹種植面積增長(zhǎng)最快，景洪市城區(qū)多年平均降水量達(dá)到歷史最高值，勐臘縣城區(qū)達(dá)到歷史次高值，橡膠種植面積最小的勐?？h城區(qū)則處在正常水平。從歷年來(lái)降水量分析，各縣市降水量基本是同時(shí)減少和增加，各個(gè)年代降水量數(shù)據(jù)有一定波動(dòng)，但沒有明顯下降趨勢(shì)，總體保持在穩(wěn)定水平。

2.2 氣溫

西雙版納州內(nèi)各縣市基本處于同一個(gè)緯度帶，因城區(qū)海拔高度不同，年均氣溫有明顯差異。景洪市城區(qū)海拔約560 m，年均氣溫最高；勐?？h城區(qū)海拔約1150 m，年均氣溫最低；勐臘縣城區(qū)海拔約630 m，年均氣溫第二高。

2.2.1 年均氣溫

植膠區(qū)景洪市城區(qū)、勐臘縣城區(qū)和非植膠區(qū)勐?？h城區(qū)年平均氣溫如下。西雙版納州氣溫統(tǒng)計(jì)如表3 所示。

表3 西雙版納州氣溫統(tǒng)計(jì)

2.2.2 變化趨勢(shì)分析

從總體變化趨勢(shì)來(lái)看，景洪市、勐?？h和勐臘縣城區(qū)氣溫總體呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。盡管勐?？h城區(qū)周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)均未種植橡膠，但其氣溫增長(zhǎng)幅度仍高于勐臘縣城區(qū)。勐臘縣是全州植膠面積最大的縣，氣溫增長(zhǎng)幅度反而是最小的。

受強(qiáng)厄爾尼諾現(xiàn)象影響，2016 年以來(lái)景洪市城區(qū)氣溫保持在較高水平，且在2019—2020 年連續(xù)出現(xiàn)極端高溫[1]。進(jìn)入2021 年后，氣溫開始呈現(xiàn)下降態(tài)勢(shì)，根據(jù)氣象部門預(yù)測(cè)，2022 年景洪市城區(qū)年平均氣溫將降至22.4 ℃。西雙版納州橡膠種植面積在2016年達(dá)到高峰后，逐漸減少到450 萬(wàn)畝左右，而上述年份年平均氣溫發(fā)生急劇變化，說(shuō)明橡膠種植對(duì)氣溫年際變化的影響有限。全球氣候變暖是氣溫逐漸增高的主因，近年來(lái)西雙版納州的氣溫年際變化較大，而橡膠種植面積還有所減少。

2.3 霧日

西雙版納州的霧大多是輻射霧，晝間高溫導(dǎo)致地面植被蒸騰作用加強(qiáng)，水分蒸發(fā)形成水汽，夜間降溫后凝結(jié)的水汽形成濃霧。輻射霧多出現(xiàn)在晴朗、微風(fēng)、近地面、水汽比較充沛的夜間或早晨，至午間溫度升高后濃霧消散。西雙版納輻射霧有80%以上集中出現(xiàn)在冬半年，尤其是12 月和1 月，這兩個(gè)月霧日數(shù)最多[2]。

2.3.1 霧日數(shù)統(tǒng)計(jì)

西雙版納州霧日數(shù)變化情況統(tǒng)計(jì)如表4 所示。

表4 西雙版納州霧日數(shù)變化情況統(tǒng)計(jì)

根據(jù)表4 可知：①在20 世紀(jì)60 年代，霧日數(shù)據(jù)反映出的基本情況是各區(qū)域本底情況。②1960—2020 年，景洪市城區(qū)年平均霧日數(shù)持續(xù)下降，由166 d 降至1 d，下降幅度最大，為-165 d。③主要植膠區(qū)勐臘縣城區(qū)年平均霧日數(shù)由163 d 降至47 d，下降幅度第二大，為-116 d。④非植膠區(qū)勐?？h城區(qū)年平均霧日數(shù)同樣持續(xù)下降，2020 年下降至91 d，下降幅度排第三，為-48 d。⑤2000 年后各鄉(xiāng)鎮(zhèn)不再觀測(cè)霧，在有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的同一時(shí)期，勐養(yǎng)鎮(zhèn)和勐龍鎮(zhèn)等重點(diǎn)植膠鎮(zhèn)霧日數(shù)也呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢(shì)，下降幅度最小，分別為-5 d 和-11 d，而同期非植膠區(qū)勐?？h城區(qū)下降更多，不宜將橡膠種植作為霧日減少的主因。

2.3.2 霧日變化原因分析

（1）各縣市區(qū)位差異大。從輻射霧形成的機(jī)制分析，在清晨需具備適宜的低溫、高濕度條件，才會(huì)有利于霧的形成。勐海縣城區(qū)海拔高度約1150 m，常年平均氣溫為19.3 ℃，城區(qū)周邊的農(nóng)田多種植水稻，保持著良好的人工濕地系統(tǒng)，滿足冬季低溫、高濕度條件。在多方面因素影響下，勐?？h城區(qū)霧日下降幅度最小。而景洪市城區(qū)和勐臘縣城區(qū)周邊已基本無(wú)水稻種植，且位于650 m 海拔以下，常年平均氣溫均超22.0 ℃，較勐海縣氣溫高、濕度低，均不利于霧的形成。在不同的海拔高度、氣溫和農(nóng)業(yè)環(huán)境等因素影響下，景洪市和勐臘縣霧日數(shù)比勐?？h下降幅度要大得多。

（2）城市熱島效應(yīng)。城市化發(fā)展產(chǎn)生的熱島效應(yīng)，是霧日減少的原因之一，同樣需要高度重視。近20 年間，景洪市城區(qū)面積增加2.6 倍，達(dá)到37.77 km2，常住人口數(shù)從不到10 萬(wàn)人增長(zhǎng)到45 萬(wàn)人。而勐?？h和勐臘縣城區(qū)面積遠(yuǎn)小于景洪市，均小于7.5 km2，且人口規(guī)模均低于9.5 萬(wàn)人，受城市熱島效應(yīng)負(fù)面影響較弱。

多年來(lái)景洪市城區(qū)周邊的大面積水田被開發(fā)為建筑、道路等，吸熱建筑材料的使用破壞了水汽凝結(jié)條件，改變了原有下墊面的保水保濕性質(zhì)，取代了原有的水田濕地功能，地面太陽(yáng)輻射吸收量增加，建筑物高大密集導(dǎo)致風(fēng)速減弱，從而造成城區(qū)局地小，氣候易改變。由于傍晚相對(duì)濕度下降較慢，延遲了夜間起霧時(shí)間，待太陽(yáng)升起后，受城區(qū)建構(gòu)筑物吸熱和反射影響，氣溫上升過快，從而大大降低了城區(qū)輻射霧形成的可能性[3]。根據(jù)上述情況，氣象觀測(cè)總結(jié)出景洪市城區(qū)難以形成霧的原因：當(dāng)太陽(yáng)未升起時(shí)，城區(qū)開始形成短時(shí)間的霧，但在8 點(diǎn)以后由于氣溫增高、濕度降低，所形成的霧并非氣象學(xué)意義上的霧，而是介于霧和霾之間的混沌狀態(tài)。相對(duì)于景洪市城區(qū)偏熱、低濕的小氣候，在城區(qū)近郊至勐罕鎮(zhèn)和勐養(yǎng)鎮(zhèn)的路途中，雖然都大面積種植橡膠，基本無(wú)天然林分布，但受城市熱島效應(yīng)影響小，常有濃霧形成，成為一個(gè)城區(qū)和郊區(qū)的常態(tài)化、差異化現(xiàn)象[4]。

（3）大氣環(huán)流變化。自有統(tǒng)計(jì)以來(lái)，至今總共發(fā)生了21 次厄爾尼諾事件，20 世紀(jì)發(fā)生頻次為2.8 次/10 年。進(jìn)入21 世紀(jì)后，厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生頻次在不減的同時(shí)強(qiáng)度加大，共監(jiān)測(cè)到7 次厄爾尼諾事件，發(fā)生頻次為3.5 次/10 年。

受厄爾尼諾現(xiàn)象影響，西雙版納州內(nèi)高溫干旱氣候現(xiàn)象突顯，平均氣溫不斷升高。而霧形成最多的月份正好是干季（從當(dāng)年11 月到次年4 月），期間降水量全年最少，高溫天氣頻發(fā)、水汽蒸發(fā)量增大，更不利于霧的形成，造成各縣市城區(qū)霧日數(shù)持續(xù)下降。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)歷年的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)可知，天然橡膠規(guī)?；N植對(duì)區(qū)域氣候的影響尚未具備規(guī)律性。為科學(xué)論證橡膠樹種植對(duì)氣候的影響，需要在植膠山區(qū)建立氣象觀測(cè)站點(diǎn)，全面開展系統(tǒng)的氣象觀測(cè)。本文建議以生物多樣性膠園建設(shè)為契機(jī)，通過在非植膠帶采取生態(tài)功能修復(fù)措施，更深入地發(fā)掘天然橡膠的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。同時(shí)加強(qiáng)橡膠林業(yè)碳匯資源研究，從而有針對(duì)性地提出橡膠園增加林業(yè)碳匯的技術(shù)措施和管理措施，積極爭(zhēng)取碳匯政策支持和價(jià)值認(rèn)證，為國(guó)家碳交易談判提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[5]。