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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:
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Analysis of the Relationship between Climate Change and Wetland Ecosystem
Xie Chuanning
(Jiangsu key Laboratory of Agricultural Metcorology,NUTST,Nanjing 210044,China)
国人误读的“低碳饮食”
在国内有人误将前些年在美国流行的阿特金斯低碳水化合物饮食(lowcarbohydrate diet)翻译为我们现在推崇的低碳饮食(low carbon diet),一些媒体在宣传低碳饮食时,迄今仍使用阿特金斯的概念,认为低碳饮食就是尽量选择碳水化合物较少的膳食。
阿特金斯低碳水化合物饮食主要被当作一种减肥膳食,也就是以摄取高蛋白质类食物,如牛肉、猪肉等为主的饮食减肥法。这种减肥膳食有明显的副作用,如导致口臭,容易腹泻等,更重要的是增加了患心血管疾病和糖尿病的危险。
真正的低碳饮食,就是要求人们在选择食物时从生产、运输、保存、烹饪等环节进行评价,尽量选用耗用能量少的食物和加工方法,从而减少碳,特别是二氧化碳向环境的排放。简单地说就是,人们应减少肉类、蛋类等动物性食物的摄入比例,而保证以富含碳水化合物的食物为主的膳食结构。
高碳饮食,破坏环境
食物链与碳排放生态系统中各生物种群之间,靠以食物为中心的摄食关系而建立起来的一种链索式单向联系,称为食物链。选用的食物越是靠近低端,就越能减少能量的消耗。人类处于食物链的顶端,可以任意选择。大量的科学研究证实,人类摄入动物性食物越多,能量浪费越大,排出的二氧化碳也越多。
动物饲养过程中的碳排放联合国粮农组织2006年的报告指出,饲养牲畜是造成气候变暖的原因之一。就像汽车燃料会排放废气一般,牲畜通过它们正常的代谢过程(呼吸、放屁和排便),也会产生大量的温室气体,如二氧化碳、一氧化二氮、甲烷等。它们每年产生数以亿吨的粪便,再加上饲料生产、机械化屠宰、肉食的包装、运输与冷藏等生产过程都是排放温室气体的重要途径。世界粮农组织的报告表明,肉类生产每年排放的温室气体,约为全球排放总量的18%,仅次于能源生产所占的比例(21%)。依照碳排放量计算,低碳至高碳肉类的排列次序依次为鱼、鸡、猪、牛及羊。
食物在加工、运输、烹饪过程中的碳排放除了肉类以外,所有食物的生产、加工、运输、保藏、烹调过程都会增加温室气体的排放。所以低碳饮食还主张尽量吃本地食品,减少进口食品,这是因为食物在冷藏和长途运输过程中都产生着对环境的破坏因素。烹饪方法的不同也导致碳排放量的巨大差别。在中国,许多人喜爱食用火锅食品,在长达1~2小时的进餐时间内,一直燃烧木炭、酒精、燃气或用电炉、电磁炉等,不但耗能还造成大量的碳排放,这些都会影响到大气环境质量。
低碳饮食,健康自己
近20年我国城乡居民的主食消费呈明显下降趋势,2002年城乡居民谷类食物摄入比1982年和1992年分别下降21%和10%。而肥胖和糖尿病发病最高的大城市,居民谷类食物摄入量最少,提供能量只占总能量的41%。
低碳饮食提倡植物性食物。植物性食物中含有多种植物化学物质,后者具有多种生理功能,如抗氧化作用、调节免疫力、抑制肿瘤、抗感染、降低胆固醇、延缓衰老等。在众多植物性食物中,主要包括谷类食物和蔬菜水果。
谷类食物是中国传统膳食的主体,是人体能量的主要来源,也是最经济的能源食物。坚持谷类为主,就是为了保持我国膳食的良好传统,避免高能量、高脂肪和低碳水化合物膳食的弊端。
新鲜蔬菜和水果已被公认为是最佳的防癌食物。另外,增加蔬菜水果摄入的同时降低脂肪摄入,可有效降低血压,在群体水平上可降低心血管疾病的发病风险。富含蔬菜水果的膳食还可降低发生糖尿病的危险性。
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低碳饮食的十大建议
1.素食为主营养学界并不推荐全素膳食,而是提倡以谷类和蔬菜水果为主,适量进食动物性食品。
2.避免浪费食物浪费所消耗的能量和排放的二氧化碳量是惊人的。如果每人少浪费500克粮食,可节能约180克标准煤,相应减排二氧化碳470克。全国每年可减排二氧化碳61.2万吨。
3.就地取材尽量食用当地或临近地区的食材,以减少长途运输过程中消耗的油料和碳排放量。
4.时令新鲜尽量选用当季的,新鲜的食物,少食用反季节食物,以减少因冷冻、保鲜消耗的能量和碳排放量。
5.食不过量避免暴饮暴食,既可预防肥胖病,又减少排碳量。
6.粗细搭配经常吃一些粗粮、杂粮和全谷类食物。食物过度加工一方面耗费能源,增加温室气体的排放:另一方面造成营养素的损失。
7.节能烹饪选择节能的炉具、锅具和简单的烹饪方法,如凉拌、白灼、快炒等。减少那些需要长时间、高温的烹饪方式,如油炸、火锅等。
8.限量饮酒酒的生产、加工、运输等过程中消耗大量能量,增加二氧化碳的排放,过量饮酒还可诱发多种疾病。
关键词:气候变化 水土保持因素 人类因素
中图分类号:P46 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)09-103-03
气候变化问题是当今世界非常重视的一个全球性热点难题。气候变化不仅和各种自然因素有关,例如太阳辐射的变化、宇宙沙尘浓度的变化、地球轨道的变化、大陆漂移、火山爆发和植被变化等,并且还受到各种各样的人类活动的影响。人类对气候的认识也经历了一个从静态到动态,从稳定到突变的过程,并且仍然处于发展阶段。这是因为气候变化的原因十分复杂,因为不仅每种影响因素都难于定量定性研究,而且这些复杂的影响因子还是多尺度重合的。
THOMAS研究了近一千年的全球气温变化,认为在工业革命之前的气候变化主要由太阳辐射和火山爆发等自然因素控制,而工业革命之后人类活动的影响则成了主要原因。例如,人类的工业排放和土地,土地覆盖变化等改变全球地表反照率和生物地球化学循环过程,进而改变大气的成分和地表能量交换过程,最终对全球气候产生了广泛而且巨大的改变。另外拉迪曼认为,人类活动对于气候的影响在农业诞生时就开始了,欧洲、印度和中国的早期农民砍伐森林是造成二氧化碳增加的原因,同时,种植稻谷和驯养牲畜产生的大量的甲烷,也在一定程度上增加了温室气体。而人类活动引起的气候变化与自然变化的最大不同是他的变化趋势是非周期循环和单调发展的,其积累效应是不可低估的。
在2009年,EOS发表了一份关于地球科学家们对于气候变化的观点的研究概要。有一个问题是:“你们认为人类活动是影响全球气候变化的决定性因素吗?”地球科学家们达成统一认识后认为,虽然自然因素造成气候变化是毋庸置疑的,但是人类的影响也很重要,出了人类排放的二氧化碳以外,这些影响还包括各种各样的第一级影响因素,并且这些关于人类对于区域和全球气候的影响将会在接下来的几十年中被持续关注。POGER PIELKE和KEITH BEVEN等在EOS中建议,在今后的气候评估中要包含所有的人类对气候的影响因素。这些影响因素除了温室气体排放之外,还包括人口膨胀、城市化、土地覆盖和土地管理的变化、动物和昆虫的动力学影响、区域和地区的水源可利用性变化、水污染和极端水文现象(洪水和干旱)等。实际上,水土保持对上述多个因素都有涉及,并且甚至会有重要的影响。比如在城市化的过程中的绿化与城市生态建设、土地植被的变化、土地利用、水污染和水土流失后激发的极端水文灾害。
1、土地利用对区域气候的影响
在我国,由于历史上的长期垦伐,以及近代的过度开垦、放牧和深林砍伐等,引起了植被覆盖状况的巨大变化。土地利用变化引起的气候变化的研究,是当今全球气候变化研究中的热点之一。在中国所有的土地利用情况中,四川的旱耕地又是其中很典型的情况之一。四川地域辽阔,地貌以山地和高原为主,农耕地分布广泛,早耕地比重大,水土流失和与之相关的旱、洪灾害等生产。生态问题突出,既导致农作物产量低而不稳,又给长江中下游带来安全隐患。像这样的土地利用不当而造成当地生态破坏的例子在我国比比皆是,积小成多,这些土地利用情况的改变必将引起我国甚至全球气候的改变,因此土地利用的变化一定是预测气候变化时不得不考虑的因素。
如新疆地区的生态环境从过去的接近60年以来,已经迅速向荒漠化发展。虽然在这个过程中存在自然因素,但是人类活动在这个过程中极大的加快了荒漠化的发展,主要包括过度放牧和过度开垦、以及不合理的对自然资源的过度开发,从而加剧了天然植被的破坏。水土流失、土地沙化和土壤盐碱化。例如塔里木河下游泰特杩湖和玛纳斯河的玛纳斯湖的干涸,两大沙漠的流沙面积和土地荒漠化面积的扩大以及天然植被的退化,均与人口的不断增长、现代工业的快速发展、对水土资源的开发利用与日俱增等有密切的关系。根据对新疆地区气候变化参数的分析表明,新疆的气候增暖不仅与中国甚至于全球的气候变暖趋势基本一致,但是在年内变化中冬季升温最明显:另外新疆沙尘暴灾害的发生频率与强度也与全球的变化一致。因此可以看出,某一地区的环境变化,不仅对当地,甚至会对全球的气候产生同步影响。然而这一地区的气候变化较之全球又有其特殊性,比如新疆年内变化中冬季升温最明显,因此也反映出气候变化的复杂性。
由于全国的土地利用情况在这些年发生了巨大的变化,为了探讨其对我国气候造成的变化,高学杰等使用RagCM3区域气候模式,嵌套欧洲数值预报中心在分析资料,分别进行了中国区域在实际植被和理想植被分布情况下各15年时间长度(1987-2001)的积分试验。他们估算的结果是:中国地区冬、夏季的季风环流加强;植被改变引起长江以南降水增多,黄淮、江淮气温降低,华南气温上升;中国北方降水减少,气温在西北部分植被退化的地区升高。这样的结果和我国的气候现状基本一致,也可以看出土地利用的情况的变化在研究气候变化时是不可忽视的,而且是相对重要的。
2、植被覆盖变化对于区域和全球气候影响的预测
植被对气候的影响已经得到了广泛的认识,研究认为全球气候中已经包含了植被对气候的反馈作用。就全球来说,植被的存在降低了反射率,增大了对太阳辐射的吸收,同时,蒸发的增大,加强了全球水循环,在行星尺度上,植被的存在加强了经圈环流,还影响了季风环流。目前各国科学家都对各地的气候变化做了各种各样的预测,使用的模型主要有美国的NCAR模型和陆气双向耦合模式等。例如吕世华等对三江源的草地荒漠化做的预测。他们利用美国NCAR中尺度非静力平衡模式MM5V36模拟分析了三江源区草地荒漠化对局地气候的影响。三江源位于我国青海省南部,是长江、黄河、澜沧江的发源地,总面积31万km2,占整个青海省的总面积的43%,是世界上海拔最高、面积最大的湿地生态系统。根据预测,草地荒漠化后,地表反照率增加引起地面辐射平衡变化,昼夜温差加大:土壤湿度和空气湿度明显减小,不利于现有植被生长:潜热通量减小。总的来说,三江源的草地荒漠化后区域气候变得更加干燥,不利于植被生长和水土保持,气候变得更加恶劣。陈玉春等也使用NCAR区域气候模式RegCM2研究了西北植被覆盖面积变化对我国区域气候变化的影响,他们分别设计了三组试验,植被面积扩大试验、控制实验和植被面积缩小试验。结论认为,植被变化对气候的影响是明显
的,它对地面温度、环流场、降水和土壤湿度、径流量等都有明显的影响。植被扩大,有利于高原及华北地区的降水,改善气候环境,其模拟结果符合实际情况,比较可信,对于开展水土保持有一定的参考意义。
实际上,植被不仅会影响区域的气候,还会对全球气候造成影响。曾红玲等利用陆气双向耦合模式R42 AVIM,通过有无植被覆盖的对比试验分析,总结了全球植被分布对气候和大气环流产生的潜在影响。认为全球植被的变化会对气候和大气环流产生影响。而且这种影响不只是局限在陆地表面及近地层,还可以向上延伸到对流层的中高层。植被的存在还增强了三圈环流,从而使现有的气候和植被分布更加稳定。
3、生物土壤结皮对全球气候的响应
作为一种特殊的生态现象,生物土壤结皮在干旱、半干旱和极地、亚极地区等脆弱生态区广泛存在,生物土壤结皮对脆弱生态系统的稳定、碳氮循环和生态平衡都具有重要意义。在沙地生态系统中,生物结皮是随着沙地的逐渐固定而渐渐出现的,它的形成过程是:沙地中的蓝藻随风流动,先是流动性较大的丝状蓝藻在不稳定的沙地上定居,随着沙地的固定,形状较小的蓝藻出现,然后早期的地衣和苔藓出现,然后随着沙地固定时间的延长,演替进一步发展,最终形成地衣、苔藓伴随着藻类结皮的生物结皮。虽然在沙地生态系统中,苔藓不是最初的沙丘定居者,但是它确实固沙的主要贡献者,一次有人提出可以将苔藓植物作为生态系统稳定或者退化的重要指针之一。
实际上,在全世界的干旱与半干旱地区都广泛存在着生物结皮系统,在那些植物生产力较低的生态系统中,结皮的常常成为当地的主要植被覆盖,因此它对生态脆弱区的生态系统的维持和发展起着重要的作用。另外,许多研究者都认为生物结皮是干旱与半干旱生态系统至关重要的碳源和氮源,例如在阿拉斯加的北极海岸的苔藓和地衣组成的结皮的平均覆盖度达到25%,在极地地区他们因其产生的大量的泥炭更成为了陆地生态系统的主要碳源:究指出,在北极和亚北极地区,地衣的种类已经由于气候变暖而减少,这更说明了生物结皮各项生理功能和新陈代谢与气温变化密切相关;随着人类活动对臭氧层的破坏,进入到大气层之类的紫外线也大量增多,而其中的UV-B对地衣会有较强的影响,因为有研究表明UV-B会对脱水地衣的光和作用、色素系统及DNA造成损伤:面对当前的气候变化,特别是降水的改变,对生物土壤结皮也有重要的影响,因为土壤结皮仅在合适的水分条件下才能进行正常的新陈代谢。研究证明,在美国、澳大利亚和中亚,随着气温的升高和夏季降水频率的增多,地衣的生态多样性急剧下降。
现在沙地和荒漠草原生态系统的研究成为了国内外研究的特点。而一方面,结皮在沙地草原和荒漠生态系统中具有极其重要的作用:另一方面,生物土壤结皮的生长极其缓慢,需要几十年甚至几百年。一旦破坏,荒漠和沙地生态系统将在很长一段时间内难以恢复,对区域乃至全球的生态系统产生不可估量的影响。因此研究土壤结皮和气候的关系具有十分重要的意义。所以,解决干旱与半干旱区域尺度下生物土壤结皮空间分布特征和规律极其对全球气候的影响也成了一个亟待研究的问题。
4、结 语
由于当前世界上大部分的气候变化的风险评估都是基于全球气候模型的,是不全面的,因此我们今后应该加入基于环境和社会资源的地区性的风险评估。比如说,通过提高洪水频繁地区或者台风地区的发展规划和调整,做到不管发生什么样的气候变化,我们都能成功的有效适应。
关键词:生物大灭绝;气候失律;气候伦理
气候变化问题是这个时代最受关注的话题之一。解决气候问题的首要在于对气候变化有一个科学的认识和了解,这也将有助于激发我们的责任感。显生宙时期地球上各种生物陆续繁盛起来,随着环境的改变,这一时期发生过多次生物大灭绝。对这些生物大灭绝的原因进行了详细、科学考察,找出生物大灭绝背后的气候成因,有助于当今气候问题决策方案的制定和实施。同时,这也昭示了这样一种伦理尺度:有限的自然资源和碳排放空间,要求人们必须限制自己的高碳生活方式,在个人权利和人类共同利益之间保持必要的张力。
一、显生宙时期的生物大灭绝
地球已经有46亿年的演化历史,在这个历史进程中,地球上生活过多种多样的生物,它们中大多数已经灭绝,一部分以化石的形式留存在不同地质时期的地层中,成了记录这一生命演化的主要载体。1目前发现最早的化石是澳大利亚距今35亿年地层中的原核生物化石2,它们主要是一些单细胞生物和多细胞的藻类,生命形式较为简单;到距今5.4亿年的寒武纪时期,多细胞的后生动物开始发展,生物数量激增,出现了地球上几乎所有现存生物门类的祖先类型,被称为“寒武纪大爆发”3;到距今4.7亿年的中奥陶世,植物开始登上陆地并繁衍发展4。
随着地球环境变化,显生宙时期发生过多次生物大灭绝事件。目前研究界公认的生物大灭绝共有五次:第一次发生在距今4.4亿年的奥陶纪末期;第二次发生在距今3.75亿年的泥盆纪晚期;第三次是在距今2.5亿年的二叠纪末期;第四次是在距今2.08亿年的三叠纪末期;第五次是在距今6 500万年的白垩纪末期。有人认为大灭绝发生的次数要更多,比如Benton认为应该有7次5,Bambach认为可能有18次6。在大灭绝事件之间,还有一些较小规模的灭绝事件。
五次大灭绝的原因分析有很多,中国科学院南京地质古生物所戎嘉余院士的研究较为全面。(1)奥陶纪末期,有50%的属灭绝。可能的原因有:全球气候骤变,南半球形成冰川,气温下降,海平面下降等,导致了第一幕灭绝。随后温度上升,冰川融化,海平面上升,伴随全球性的海洋性缺氧事件和水质的污染,导致了第二幕灭绝。(2)泥盆纪晚期,30.7%的属灭绝。可能的原因有:南方大陆的冰川形成,全球气温降低,海平面下降。陆地植物的繁盛使得全球二氧化碳浓度持续降低。外天体撞击地球成因说有争议。(3)二叠纪末期,70%的属灭绝。可能的原因有:西伯利亚大型火山熔岩喷发,造成气候短期变冷,出现小冰期和海平面下降,之后全球变暖;缺氧海水扩展;海洋和陆地环境中的硫酸气体、二氧化碳等有毒气体积累,海洋酸化;小天体撞击地球等。(4)三叠纪末期,55.6%的属灭绝。可能的原因有:海平面下降,出现大规模海退,随后海平面快速上升,造成海水缺氧。二氧化碳浓度升高,产生温室效应。联合大陆分裂,引起火山活动。(5)白垩纪末期,46%的属灭绝。可能的原因有:欧亚板块和太平洋板块相互碰撞,造成大面积火山喷发,火山喷出大量有毒气体,严重污染环境,导致全球变暖。白垩纪末,有一直径10 km的小行星撞击地球,在墨西哥湾尤卡坦半岛地下1 km处形成了直径60 km的陨石坑和直径180 km的圆形构造,爆炸使数以千亿吨计的碎屑物和尘土抛至空中,严重影响植物生长,并持续低温达10年。1
归纳这些原因,大致可以分为两类:地内成因和地外成因2。地内成因包括海平面升降、海洋环境恶化、食物链破坏、大规模火山爆发、气候变化(骤冷或骤暖)、地球磁场变化等;地外成因有小行星撞击地球等。地内成因所涉及的影响因素并不是单一的,而是相互关联的。气温骤升可能是由海退(海平面下降,沉积物慢慢向砂岩过度)转为海侵(海平面上升,沉积物慢慢向泥岩过度)所造成,其结果会导致海水缺氧。大规模火山活动也会引起气候升温、缺氧。大规模火山活动和海水进退可能还有更深层原因,比如二叠纪末泛大陆拼合和三叠纪末泛大陆张裂,都曾同时影响了火山活动和海平面升降。3地外成因中小行星撞击地球,可导致大气和海洋环境迅速改变,扰动地球磁场等,最终影响到生物圈。无论是地内成因还是地外成因,气候变化会影响地球的生存环境,这是毋庸置疑的。地球是一个完整的生命系统,也是一个复杂、多重的耦合系统,大气圈、生物圈、水圈、岩圈相互作用,牵一足而动全身,改变其中任一链条都可能导致其他因素的连锁反应。
由此不难看出,全球的气候变化直接影响着生物的生存状态。显生宙时期生物大灭绝及其原因探寻,让我们进一步思考更为深刻的问题:气候变化是否有自身的规律?气候的规律变迁可不可能人为打破?如果人为地改变气候变化的阈值会造成什么后果?
二、气候变化与人类活动
(1)地球轨道三要素的周期变化影响气候变迁。一般来说,气候变化遵循自身的演变规律。前南斯拉夫学者Milankovitch在二十世纪二三十年代提出一个假说:地球轨道三要素(黄道倾斜、岁差、偏心率)准周期性的、微小的变动可以引起全球各地各季所获得的太阳辐射量的相应变化,从而导致近百万年来冰期和间冰期的反复交替。4这个假说被称为“天文气候学”,其核心思想是:“与冰川旋回相伴随着出现的全球性气候的主要波动是由全球各地所获得的太阳辐射量的型式的变化所引起的,而后者又是由地球的几何轨道的缓慢变化所造成的。”5地球的运转方式包括自转(每天旋转一周)和公转(每年绕太阳运行一周),换言之,即地球围绕太阳旋转时,公转轨道形状、地轴和公转轨道的黄道面间交角和公转时地球自转的角速度会有变化,这几个方面的自然变化使得地球接受太阳辐射有变化,从而影响了气候和冰期的形成。根据天文学家的研究,地球黄道倾斜的变化周期大约是4.1万年,岁差的变化平均周期大约为2.1万年,偏心率的变化平均周期大约为10万年。1黄道倾斜、岁差、偏心率的周期变动产生两个影响:一个是冬季和夏季之间太阳辐射量的重新分配;另一个是太阳辐射量在纬度地带的重新分配。也就是说,地球轨道三要素的变动造成全球各地所获得的太阳辐射量发生变化,从而引起地质历史上的气候变迁。
1976年,Hays、Imbrie和Shackleton联名《地球轨道的变化:冰期基本步调的控制者》,文中Hays等使用频谱分析的方法,测出造成全球性气候变迁的三项主要频率的周期是4.2万年、2.3万年和10万年。它们恰好与地球轨道三要素(黄道倾斜、岁差、偏心率)的平均变动周期(4.1万年、2.1万年和10万年)大体吻合。于是Hays等得出结论:产生第四纪冰期序列的根本原因是地球几何轨道的变化。2随后美国的Repenning和Lindsay、法国的Bonifay、意大利的Azzaroli、英国的Surcliffe、南非(阿扎尼亚)的Vrba等科学家,他们将陆地气候变迁记录与深海氧同位素记录进行对比,得出:在寒冷期,全球各地几乎同时降温,不仅冬季变冷,夏季也同时变凉;在温暖期,全球各地几乎同时增温,不仅冬季变暖,夏季也同时变得更加炎热。3由此,Milankovitch天文气候学的假说得以证实。
地球轨道三要素微小的、准周期性的改变,引起全球各地各季所获得的太阳辐射量的变化,最终导致全球性的气候变迁,这是气候变化的自然规律。气候的自然变化影响着动物的生存状态。根据动物对外界温度的适应性不同,可以将动物分为外温动物和内温动物。动物中除了鸟类和哺乳类动物以外,都是外温动物。外温动物的基础代谢率低,主要靠外界环境温度来调节自身的体温。因此,当环境温度较低时,它们的活动会受到较大限制,比如蛇在10 ℃时已经不太活动,在3 ℃至2 ℃时陷入麻痹状态,当蛇身冷至-4 ℃至-6 ℃时便会死去。当然,在温度较高时,外温动物的活动也受限制,比如蜥蜴在沙漠温度为55 ℃时,呼吸会显著急促,如果这样持续1.5~4 min,它们就会因不能忍受高温而死亡。内温动物是通过自身体内氧化代谢产热来调节体温的动物,它们适应外界环境变迁能力较内温动物强。
侏罗纪和白垩纪,黄道倾斜小,因此冬季和夏季温度差异小,这样的气候条件有利于外温动物,于是出现了“恐龙的时代”。而内温动物在这样的环境下,自身较强的适应环境变迁能力的优势得不到发挥,以致种类匮乏,数量稀少。由白垩纪向第三纪过渡时,黄道倾斜逐渐增大,于是冬季和夏季温度差异随之逐渐扩大,冬季变得越来越冷,夏季变得越来越热。这样的气候变换方式对外温的恐龙类动物是极其不利的,但内温哺乳动物却能适应得好一些。正是在这样的气候条件下,恐龙灭绝事件发生了。
地球轨道三要素的发现让我们了解到气候变迁始终是有规律的,它对地球生态环境的规律影响让地球生物形成了自身的进化演变秩序,可如今,气候变化的自然规律正在被打破,人类活动导致气候失律的现象越来越严重。
(2)人类活动导致气候失律。自工业化革命以来,人类活动加剧,环境污染严重。据IPCC 2013年第五次评估报告AR5估计,温室气体排放增多,使得自1850年以来地表平均温度升高了0.75 ℃,到2100年,全球温度可能会上升4.8 ℃。而气溶胶浓度增加可以改变大气的辐射特征,进而通过直接或间接辐射影响地气系统的辐射收支,引起全球大气环流和水循环的变化。评估称人类活动致气候变化的可能性超95%1。而人类活动导致的气候变化对空气质量、人体健康、整个生态环境都会造成破坏性影响。
第一,人类排放毒害污染物明显增多,严重影响区域环境空气质量,并影响人体健康。大气中的毒害污染物,如持久性有机污染物POPs、大气汞、O3前体物(挥发性有机化合物VOCs)和大气颗粒物被排放,在大气中沉积,伴随气候交替,既对空气质量造成负面影响,也会加重人体慢性呼吸系统和心血管疾病,改变个体免疫机能,造成肺组织的损伤和过早衰竭,诱发癌症。美国环境保护局在1996年的全国大气污染源数据估算了美国东部O3前体物的未来排放情况,到二十一世纪的二十、五十、八十年代,O3前体物日均8小时最大浓度预计将会分别增加2.7、4.2、5.0 ppb。随着温度升高,生物排放的VOCs增加,可以预料由此产生的O3前体物额外增加量将大致等于仅由气候变化引起的增加量。2当气温升高,太阳辐射强度增强,降水频率减少,空气流通减弱时,O3的主要前体物VOCs的排放量大量增加,使现有O3污染事件加剧和持续。
现代都市人大部分时间生活在室内,某种程度上说,气候变化对室内空气质量的影响比室外的更大。2010年,Mudarri总结了气候变化可能引发室内空气质量及公共健康问题,具体表现为:(1)气候变化促使室内气温升高,可刺激室内地毯、涂料、清洁剂中VOCs或SVOCs物质的挥发,这些物质会对人体造成伤害;(2)气候变化使空气流通变得缓慢,可能导致室内生成的污染物积聚;(3)气候变化引发环境湿度增加,可能导致室内霉菌滋生、空气过敏源增加,诱发人体各种呼吸系统疾病和过敏性疾病;(4)气候变化导致骤冷或骤暖等极端气候事件增多,空调使用量增加,进而使温室气体排放增加,由此陷入全球气候持续变暖的恶性循环中。1
第二,人类活动不仅是全球变暖的推手,还对整个生态环境造成灾难性破坏。首先,人类破坏动物栖息地、污染环境、过度开发等,致使动物数量和种类减少。例如,人类捕猎和抢占生境导致诸多岛屿动物群的灭绝;由于开发水利水电,江湖阻隔,造成鱼类栖息地减少甚至丧失。其次,人类大规模的垦荒和单一种植,使得大片森林消失。据调查统计,从1990―2050年,热带森林将以每年0.43%的速率消失,由此将导致6.3%的森林物种趋于灭绝。
自然环境存在“生物链效应”,其中任何一个关键种的灭绝都会导致整个生态系统的崩溃。美国学者威尔逊曾描述过生态系统崩溃的情景。昆虫等节肢动物对整个动物界很重要,一旦节肢动物灭绝,在很短的时间里,人类很有可能会随之消失。因为随着节肢动物的灭绝,大部分两栖动物、鸟类和哺乳类也会走向灭亡,随后波及大批开花植物、陆生植物,大部分森林的自然结构消失,陆地表面的陆生动物栖息地也随之消失。同时,由于死亡植物的积累和干枯,自然界营养循环被关闭,植物的其他合成途径中断,植物将相继死去,除少数陆生脊椎动物外,其他生物都将灭绝。自由生活的真菌,起初会有一个巨大的繁殖高峰,之后也将急剧下降,大部分种类将灭绝。陆地将回到接近古生代时期的状况,其表面被一丛丛不活跃的风媒植物所覆盖,到处散布着小树和小草,基本没有存活的动物。所以,大自然的链条,不管你砸向哪个环节,都会把它砸断,何况人类现在是在所有环节上同时砸,有的已经砸断,有的正处于断裂的边缘。中国科学院副院长陈宜瑜10年前在全球气候变化科学会议上说:“全球气候变化不能简单地用因果关系来理解,地球系统动力学往往以临界状态和突变来描述。”2地球作为一个完整的生态系统,不同的触发因素都会在大气系统中有所反应,而人类正在进行一场规模巨大的地球物理实验:我们正在将几亿年来沉积在地下的有机碳在几个世纪的时间里返还到大气和海洋中。这场实验几乎前无古人,也可能后无来者。
综上所述,在单纯的自然状态下,气候变化是有规律的,只有当这种自然状态被外力强行打破,气候才因此失去自身的运行规律而处于无序状态。能够强行打破气候变化规律的,一个是自然力,另一个就是人类活动。气候的规律变化是自然力所为;气候的失律,却是人类社会近代以来工业化、城市化进程中作用于自然界的负面成果。当前,气候问题的紧迫性亟须我们对全球环境变化作出深刻的伦理反思。
三、气候伦理与个体权利的限度
探究显生宙时期生物大灭绝的原因得知,地球上大多数生物无法承受气候失律带来的后果,而现在人类对地球的影响不断增强,正在人为地改变着气候变化规律。美国地质学家沃尔特・阿尔瓦雷斯曾警示:现在我们正在目睹人类可能造成新的物种大灭绝。在这样严峻的生存境遇下,气候问题研究需要突破科学领域,进入社会学研究领域,气候伦理学由此产生。
伦理学主要关注人的生存和生活智慧,而气候问题涉及人类的生存和发展,因此,气候问题和伦理学之间可构建起一定的关联,气候变化的背后隐含着伦理的思考,气候伦理概念随之兴起。1“气候伦理是从伦理道德的角度来分析气候问题产生的原因及其治理对策,其基本途径是人类社会通过对话协商建立一个为世界各国都能接受的伦理共识,为气候治理提供一个有序的伦理环境。”2从伦理学角度反思气候失律,需要明晰两方面内容:一是人类应对气候变化时,应该将人类的长远发展和共同利益放在个体权利之前;二是人类应该遵循“限度生存”的法则,一方面意识到人类命运共同体的重要,另一方面应对个人偏好和生活方式施以节制,甚至对其进行“再道德化”,使得人们认识到并愿意过一种有限度的生活。
(1)善必须优先于正当。2004年,在《气候变化框架公约》第10次缔约方会议期间,来自伦理学、气候科学、经济学、法学、哲学等领域的研究者和机构,发起了设立专门研究气候伦理问题与决策建议的“气候变化伦理尺度合作项目组”,并通过了《关于气候变化伦理尺度的布宜诺斯艾利斯宣言》。宣言提出八项关于气候伦理的现实问题:(1)损害责任问题。谁应当为气候变化后果负责,并负担应对气候变化的成本?(2)目标性问题。气候变化政策目标的设定应遵循怎样的伦理原则?(3)温室气体减排分配问题。个体与个体之间、各组织与各级政府之间分配责任应当遵循怎样的伦理原则,才能避免气候变化引发的超越伦理容忍度的影响?(4)科学不确定性问题。在面临科学不确定的情况下,气候变化决策有怎样的伦理必要性?(5)国家经济成本问题。出于经济成本考虑而延迟或减少气候变化行动是否合乎伦理?(6)独立行动责任问题。以共同行动为由,延迟或减少气候变化行动是否合乎伦理?(7)新技术可能问题。以等待低成本的新技术出现为由而减少应对行动是否合乎伦理?(8)程序公平问题。应遵循怎样的程序正义原则以确保决策的公平性?32006年,气候变化伦理尺度合作项目组在《布宜诺斯艾利斯宣言》的基础上,又了《气候变化伦理尺度白皮书》。白皮书认为伦理是关乎是非评判、义务担当和责任承担等概念及其应用的哲学审查,虽然政府通常更倾向于根据经济、科学和国家利益需要来推进气候决策,但只有当立场合乎伦理原则,才能找到全面而公正的气候应对之策。
当前气候决策方案的焦点是如何公平地分配碳排放量,其实,解决气候问题的根本不在于公平分配碳排放量,而是人类首先要反思基于个人权利所追求的生命目标是否合理。在当今气候语境下,捍卫个人权利的道德理由必须以共同维护我们所赖以生存的地球安全为依据。换言之,解决气候问题的伦理认知应该是“善(地球的安全和生命的延续)必须优先于正当(对个人权利的捍卫)”1。现在一个基本事实是碳排放所产生的好处由各国独占,而产生的危害却是地球上所有同代和后代人承担。碳排放空间属于公共资源,各国的排放权并未明确界定,所以每个国家的优先选择都是“越多越好”,这必然导致加勒特・哈丁所说的“公地悲剧”2。“公地悲剧”意指:公地作为一项公共资源有许多拥有者,每一个都有使用权,又没有权利阻止其他人使用,从而造成资源的过度使用和枯竭。每个当事人都知道资源过度使用会枯竭,但都对阻止事态继续恶化感到无能为力,而且都抱着“及时捞一把”的心态加剧事态恶化。“公地悲剧”反映出现实生活中权利拥有者习惯于从个体角度看待自己的权利是否得到保障,但仅仅从个人角度最大化利益,结果反而更糟糕。因此,要促进某个目标的达成,就必须对个体的优化行为进行约束。“比如说,我们的目标是要保护和维护人类个体生命,而保护和维护人们的生命并使之得到健康的发展需要适当的资源,这样,在资源有限的情况下,假若每个人都拼命抢占资源,那么个体的优化行为就会导致激烈的冲突,结果每个人都会丧失安全。……在这种情况下,一个有效的策略是设定某些权利,用来控制对资源的合理分配和利用。这种有所约束的最优化策略使我们可以承认和尊重权利,因为权利本身实际上就是一种约束。”3
诚然,为了人类生存基础和未来人类的整体利益,人们必须要接受自身优化行为的约束,这并不是要实行“生态专制”,也并不意味着对个人权利的漠视。“气候伦理反对的是无论什么个人权利都不可侵犯的绝对权利观,它所倡导的是对个人权利的追求必然相容于对人类共同利益的追求。”4
气候伦理倡导对个人权利的追求必须相容于对人类共同利益的追求,换个角度理解,气候伦理并没有漠视个人权利,而是将促成最大多数人可持续发展的行为视为可辩护的道德行为。因此,气候伦理既要关注人类的可持续发展,也要重视地球环境的安全;既要关注大多数人的权益,也要衡量权利是否合理。前者需要对人类行为提出正当性要求或者约束性条件,后者需要我们进一步分析权利的合理性问题。“一个权利是否合理,必须要看由它所保护和促进的价值,与相同种类的互竞价值以及特定的目的―结果的生产所具有的价值对比,是否更为重要。因此,权利并不是绝对的,它需要某种更为基本的价值为之辩护。”5人与自然的关系中,人类对自然资源的占有是其基本的自然需求,这也就构成了个人权利得以产生的前提。同时,人类对自己如何存在的不同理解,导致个人在共同生活中应得多少有不同的看法,但资源还没有丰富到能满足所有人的欲望,所以我们才需要设定某种权利原则来调节人们的纷争,决定个体的合理所得。况且,应对气候变化是一个需要全球合作的事业,作为一个需要大家都自愿参与的合作事业,个人的基本权利如果得不到有效保障,就很难保证人们有充足的理由参与合作减排。在此意义的理解基础上,我们可以说气候伦理观能包容个人权利的存在。
所以,我们在处理气候问题时,需要在权利和功利之间保持必要的张力,即遵循“善”优先于“正当”、“效用”优先于“权利”的原则1;个人权利的获得与实施既要指向个人的目标,更需要指向集体的目标。
(2)限度生存的法则。气候伦理在个人权利上的界定,一方面肯定了个人的基本自然需求以及个人目标的合理实现,但同时个人的需求和目标最终要以人类的可持续发展和地球环境安全为集体目标。因此,人们在个人行为上需要学会“不该做什么”,即学会“限度生存”。
“限度生存”的法则一方面告诉我们生活在地球上的所有生物都是一个“命运共同体”,我们共在互存、共生互生,“你中有我,我中有你”。在政治、经济、文化、安全、环境上,都需要建立起和谐的世界观和全球价值观,“即政治多极、经济均衡、文化多样、安全互信、环境可续”2。政治多极的内涵是在相互依存的世界上,各大力量之间应有一个相互制约的力量框架和多边的行为方式来处理世界事务;经济均衡的内涵是只有发展中国家与发达国家获得共同发展,世界才会有真正的发展;文化多样的内涵是保持文化多元,保持人类思维活力,为解决全球问题提供更多答案;安全互信的内涵是安全是共同的,只有别人安全,自己才有安全,保障安全的有效手段是互信互利、平等协作的新安全观;环境可续则意味着各国必须携手合作,把环境和人类的可持续发展理念落实到具体实践中。3在和谐世界观的基础上,朝着“包容发展,权责共担”的方向发展。
(一)低碳生活
所谓“低碳生活(low-carbonlife)”。就是尽量减少生活作息时间所耗用的能量,从而减低二氧化碳的排放量。对于普通人来说,低碳生活是一种对待生活的态度。也成为人们推进潮流的新方式。它给我们提出的是一个愿不愿意和大家共创造低碳生活的问题。我们应该积极提倡并去实践低碳生活,要注意节电、节气、熄灯一小时……从这些点滴做起。除了植树,还有人买运输里程很短的商品,有人坚持爬楼梯,形形,有的很有趣,有的不免有些麻烦。“低碳生活”的提出反映出了人类因气候变化而对未来产生的担忧,世界对此问题的共识日益增多。全球气候变暖以及其他的一些环境问题让人类对自身所生活的环境有了一个全新的认识。人类意识到生产和消费过程中出现的过量碳排放是形成气候问题的重要因素之一,因而要减少碳排放就要相应优化和约束某些消费和生产活动。“低碳生活”理念至少顺应了人类“未雨绸缪”的谨慎原则和追求完美的心理与理想,所以“低碳生活”理念也就渐渐被世界各国所接受。低碳生活的出现不仅告诉人们,你可以为减碳做些什么,还告诉人们,你可以怎么做。
(二)循环经济
循环经济(cycliceconomy)即物质闭环流动型经济,是指在人、自然资源和科学技术的大系统内,在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中,把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济,转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。循环环经济的定义,国内外文献有多种说法,国内最早由刘庆山于1994年开始使用,有广义和狭义两个概念。目前,最权威、简洁的定义普遍认同2009年生效的《中华人民共和国循环经济促进法》中的提法:“循环经济,是指在生产、流通和消费等过程中的减量化、再利用和资源化活动的总称”。循环经济以资源的高效和循环利用为核心,以减量化、再利用和资源化为原则,以低投入、低消耗、低排放、高效益为特征,是综合反映可持续发展理念的典型经济模式,属于资源节约型和环境友好型的经济形态。循环经济的基本特征有以下几点:在资源开采环节,要大力提高资源综合开发和回收利用率;在资源消耗环节,要大力提高资源利用效率;在废弃物产生环节,要大力开展资源综合利用;
在再生资源产生环节,要大力回收和循环利用各种废旧资源;社会消费环节,要大力提倡绿色消费。
二、我国经济发展与循环经济和低碳生活之间的矛盾
(一)存在的问题
对于我国而言,由于能源消费结构中煤炭所占的比重较大,因此CO₂排放强度也相对较高。我国的一次能源消费结构中,煤炭的比重超过2/3,这与世界能源消费结构中以石油、天然气为主的格局大不相同。有数据表明,我国能源消费的CO₂排放强度比世界平均水平高出30%以上。中国以煤炭等化石燃料为主的能源结构在今后相当长的一段时期内不会发生根本性改变。随着中国经济的继续增长,能源需求和消费增加,中国的温室气体排放总量将在一个比较长的时期内保持持续增长的趋势。目前我国经济的“高碳”特征非常明显:我国正在加快推进工业化、城市化、现代化,能源需求也在快速增长阶段,“高碳”特征突出的“发展排放”难以回避;“富煤、少气、缺油”的资源条件,“高碳”占绝对的主导地位,决定了我国能源是以煤为主的“高碳”结构,国内优质能源不足,能源结构不利于节能;我国经济的主体是第二产业又加重了我国经济的高碳特征,国内工业化比重不平衡,高耗能、高污染行业占比较大;我国经济南“高碳”向“低碳”转变的最大制约,是整体科技水平落后,技术研发能力有限;我国节能减排的政策体系、绩效考核体系以及执法监管体系仍很不完善,在体制、政策、法规方面有待进一步健全。
(二)我国发展循环经济进入低碳时代的途径
发展中国家的排放空间已被严重挤占,必须探索新型的可循环的低碳发展的道路。发达国家历史,目前和未来相当长时期的高人均排放已经和持续过多地占用全球碳排放空间,全球已失去了按公平原则分配碳排放空间的机会。发展中国家不可能沿袭发达国家以高能源消费为支撑的现代化发展模式,必须探索低碳发展之路。对中国来讲,发展低碳经济可以提供很好的机会来实现经济结构转变,促进低能耗、高附加值行业发展。尽管目前我国进行二氧化碳绝对减排还不符合现实国情,但是结合国内的能源政策、产业发展政策和土地利用政策等,可以在一定程度上考虑减缓排放的效果及需求,实现国内经济发展模式的转变。发展低碳经济对经济的促进作用主要应通过以下途径:一是投资于新能源、洁净能源等能源基础设施等形成资本积累,通过资本增长率提高来促使产出增长率提高;二是新增投资于低碳能源技术促进新知识、新技能的产生,并外溢到其他经济部门,推动技术进步,从而产生内生增长;三是新增投资到低碳产业部门,往往会形成新的就业,于是通过劳动增长促进经济增长;四是新增投资用于改善碳排放产生的经济效益,通过碳生产力提高以促进经济增长并提高经济增长的质量。低碳发展将成为中国应对两个全球危机的必然选择。在全球应对气候变化行动日益紧迫的形势下,我国应把低碳发展作为推动能源技术创新、转变经济发展方式、协调经济发展与保护全球气候关系的核心战略选择,实现全球应对气候变化与国内可持续发展的双赢。
三、发展循环经济与进入低碳生活的对策
(一)优化能源结构,大力发展替代能源与可在生能源
循环经济与低碳生活的实现都需要调整能源结构,优化能源利用方式,提高能源利用效率,积极开发替代能源和可再生能源。在近期,我国已把淘汰落后产能作为重点,国务院下发了进一步加强淘汰落后产能工作的通知,明确了近期电力、煤炭、钢铁、水泥、有色金属、焦炭、造纸、制革、印染等重点行业淘汰落后产能的具体目标任务,以优化能源结构。在中期要大幅提高可再生能源的比重,推进氢燃料电池等新能源技术以及碳收集与埋存技术的应用;更长远看,建立以可再生能源、沾净煤、先进核能等为主体的可持续能源体系。除了节约能源、提高能效外,还必须加快开发清洁的替代能源,尤其是战略性地提高可再生能源的消费比重,向“低碳富氢”的方向发展。尤其是应减少地下含碳能源的开采,大力开发太阳能、水能、风能、核能、地热能等新能源。