應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)技術(shù)框架研究

劉燕華 錢鳳魁 王文濤 葛全勝 馬翠梅 張九天 何霄嘉

(1.國(guó)務(wù)院參事室，北京 100006;2.中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，北京 100101;3.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110866;4.中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心，北京 100038)

氣候變化對(duì)人類社會(huì)的生存與發(fā)展已構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，尤其是氣候變暖對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)和人類活動(dòng)的負(fù)面影響日益加劇，可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)氣候變化可能會(huì)在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水資源、海岸帶、生態(tài)系統(tǒng)以及人類健康等敏感行業(yè)和區(qū)域產(chǎn)生重大不利影響。面對(duì)氣候變化已經(jīng)成為事實(shí)的情況下，減緩和適應(yīng)氣候變化是應(yīng)對(duì)氣候變化挑戰(zhàn)的兩個(gè)有機(jī)組成部分。對(duì)于廣大發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，減緩全球氣候變化是一項(xiàng)長(zhǎng)期、艱巨的挑戰(zhàn)，而適應(yīng)氣候變化則是一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)、緊迫的任務(wù)。只有適應(yīng)氣候變化，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。如何根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)認(rèn)識(shí)，研究和選擇積極主動(dòng)的適應(yīng)方法和技術(shù)，才是我們應(yīng)對(duì)氣候變化的明智選擇［1－7］。本研究以氣候變化影響顯著的農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水資源、海岸帶、生態(tài)系統(tǒng)以及人類健康等重點(diǎn)領(lǐng)域?yàn)閷?duì)象，通過(guò)分析上述行業(yè)和領(lǐng)域受氣候變化影響及其所作響應(yīng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)技術(shù)框架，以期為適應(yīng)技術(shù)清單的建立和選擇提供理論參考和技術(shù)依據(jù)。

1 氣候變化對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域的主要影響［8－16］

1.1 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域影響

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受氣候變化影響較大，氣候與氣象災(zāi)害的頻繁發(fā)生給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。國(guó)家評(píng)估報(bào)告指出，如果不采取任何措施，今后20－50年中國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將受到氣候變化的嚴(yán)重沖擊，到21世紀(jì)后半期，中國(guó)主要農(nóng)作物如小麥、水稻和玉米的產(chǎn)量最多可下降37% 。氣候變化將嚴(yán)重威脅中國(guó)長(zhǎng)期的糧食安全。綜合分析和總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)，氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的影響主要表現(xiàn)在以下若干方面:作物產(chǎn)量減少;病蟲(chóng)害頻發(fā);地力下降;適應(yīng)性生產(chǎn)技術(shù)落后;種植模式和結(jié)構(gòu)改變;旱情加劇等。

1.2 林業(yè)領(lǐng)域影響

氣候變化已經(jīng)對(duì)林業(yè)產(chǎn)生了重要影響。未來(lái)全球?qū)⒊掷m(xù)變暖，極端氣候事件發(fā)生的頻率和強(qiáng)度增加，從而對(duì)林業(yè)發(fā)展產(chǎn)生諸多方面的影響，綜合分析和總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)，氣候變化對(duì)林業(yè)領(lǐng)域的影響主要表現(xiàn)在以下若干方面:林業(yè)災(zāi)害頻發(fā)(火災(zāi)、病蟲(chóng)害等);林業(yè)生長(zhǎng)周期和生長(zhǎng)界限改變;林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)退化;林業(yè)碳匯功能減弱等。

1.3 水資源領(lǐng)域影響

在氣候變化影響下，水資源問(wèn)題將面臨更大的不確定性和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)性，如干旱災(zāi)害和洪水災(zāi)害等頻發(fā)，溫度和降雨量或蒸發(fā)量變化規(guī)律和趨勢(shì)難以預(yù)測(cè)等問(wèn)題突出。綜合分析和總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)，氣候變化對(duì)水資源領(lǐng)域的影響主要表現(xiàn)在以下若干方面:干旱缺水;洪澇災(zāi)害;水環(huán)境惡化;水土流失;冰川積雪融水加劇等。

1.4 海岸帶領(lǐng)域影響

自從IPCC第一次評(píng)估報(bào)告后，氣候變化對(duì)海岸帶的影響已成為重點(diǎn)研究領(lǐng)域之一，海岸帶作為應(yīng)對(duì)氣候變化的重點(diǎn)地區(qū)，氣候變化對(duì)其影響有著多方面的、不同尺度的體現(xiàn)。綜合分析和總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)，氣候變化對(duì)海岸帶領(lǐng)域的影響主要表現(xiàn)在以下若干方面:海水溫度升高;海平面上升;海水倒灌入侵;風(fēng)暴潮等氣候?yàn)?zāi)害事件增加;灘涂濕地面積減少;海岸帶地區(qū)生物多樣性破壞;圍海造地工程受到破壞等。

1.5 生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域影響

氣候變化正在普遍改寫人類及其它地球生命體所熟悉并賴以存在的生態(tài)系統(tǒng)，影響生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性從而影響生態(tài)系統(tǒng)的安全、服務(wù)和資源供給能力，威脅發(fā)展的生態(tài)基礎(chǔ)。綜合分析和總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)，氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域的影響主要表現(xiàn)在以下若干方面:生物多樣性降低;生物遷徙通道和周期改變;外來(lái)物種侵入;稀有物種瀕臨滅絕等。

1.6 人體健康領(lǐng)域影響

極端氣溫和致命熱帶疾病將成為更多地區(qū)和更多人口的嚴(yán)重困擾，氣候變化嚴(yán)重影響人類健康，社會(huì)公共衛(wèi)生壓力正不斷加大，尤其是落后地區(qū)將因貧困和增加的健康風(fēng)險(xiǎn)而限于更為窘迫的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。綜合分析和總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)，氣候變化對(duì)人體健康領(lǐng)域的影響主要表現(xiàn)在以下若干方面:熱浪頻發(fā);流行疾病頻發(fā)和潛在區(qū)增加;脆弱人群增加;公共衛(wèi)生安全壓力增加;貧困地區(qū)死亡率增加等。

2 應(yīng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)和適應(yīng)措施［17－24］

2.1 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域響應(yīng)和適應(yīng)措施

氣候變化導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局和結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)變動(dòng)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件改變，生產(chǎn)成本和投入大幅度增加產(chǎn)量波動(dòng)加大。綜合分析和總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)和適應(yīng)措施主要包括以下若干方面:調(diào)整農(nóng)業(yè)發(fā)展布局;調(diào)整農(nóng)作物種植模式;優(yōu)選農(nóng)作物品種和品質(zhì);發(fā)展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè);防控農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害;研發(fā)先進(jìn)裝備工具;加強(qiáng)社會(huì)宣傳和引導(dǎo);加強(qiáng)氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響評(píng)估、模擬和預(yù)測(cè)等。

2.2 林業(yè)領(lǐng)域響應(yīng)和適應(yīng)措施

氣候變化會(huì)影響到林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(尤其是高緯度的寒溫帶森林)的結(jié)構(gòu)、組成、功能和生產(chǎn)力，極端氣候事件會(huì)增加林業(yè)災(zāi)害(火災(zāi)、病蟲(chóng)害等)的發(fā)生頻率與強(qiáng)度，從而危及林業(yè)的安全。綜合分析和總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)和適應(yīng)措施主要包括以下若干方面:加強(qiáng)林業(yè)災(zāi)害預(yù)警、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與防治;恢復(fù)和重建林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的;加大林業(yè)生態(tài)工程功能建設(shè);加強(qiáng)林業(yè)保護(hù)立法等。

2.3 水資源領(lǐng)域響應(yīng)和適應(yīng)措施

水資源對(duì)氣候變化的響應(yīng)不僅是在水資源量上更加短缺，還包括水質(zhì)量和水環(huán)境嚴(yán)重惡化，水資源災(zāi)害頻發(fā)以及水資源供需平衡問(wèn)題突出。綜合分析和總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)，水資源領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)和適應(yīng)措施主要包括以下若干方面:發(fā)展節(jié)水集水技術(shù);加強(qiáng)水利基礎(chǔ)工程建設(shè);有步驟地實(shí)施跨流域調(diào)水工程;開(kāi)展污水治理和循環(huán)利用;加強(qiáng)水資源災(zāi)害防治;水資源保護(hù)立法和社會(huì)宣傳等。

2.4 海岸帶領(lǐng)域響應(yīng)和適應(yīng)措施

海岸帶對(duì)氣候變化的響應(yīng)一是海洋災(zāi)害頻發(fā)，如海洋風(fēng)暴潮以及海岸地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā);二是海平面升高，海水侵蝕倒灌現(xiàn)象嚴(yán)重;三是海岸帶灘涂濕地減少，生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞等。綜合分析和總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)，海岸帶領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)和適應(yīng)措施主要包括以下若干方面:加強(qiáng)海洋災(zāi)害預(yù)警、監(jiān)測(cè)和防治;建設(shè)海岸帶堤防工程;建立海岸帶生態(tài)保護(hù)區(qū);做好海岸帶開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃等。

2.5 生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域響應(yīng)和適應(yīng)措施

氣候變化給人類及自然生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和危害日趨增大，不同類型的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)氣候變化產(chǎn)生不同的反應(yīng)特征，如沙漠綠洲數(shù)量和面積不斷縮減，草原生態(tài)系統(tǒng)退化，森力生態(tài)系統(tǒng)病蟲(chóng)災(zāi)害增加，生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性降低。綜合分析和總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)，生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)和適應(yīng)措施主要包括以下若干方面:建立生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)站點(diǎn);加強(qiáng)災(zāi)害預(yù)警和防止;保護(hù)瀕危物種，防止有害物種入侵;建立各類生態(tài)保護(hù)區(qū);加大生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)立法等。

2.6 人體健康領(lǐng)域響應(yīng)和適應(yīng)措施

氣候變化及其引起的生態(tài)環(huán)境變化對(duì)人體健康產(chǎn)生了一系列影響，包括極端氣候事件導(dǎo)致死亡、營(yíng)養(yǎng)不良和意外傷害的增加，傳染病的流行強(qiáng)度、范圍和傳播種類發(fā)生變化而導(dǎo)致人群患病風(fēng)險(xiǎn)和疾病負(fù)擔(dān)的加重以及空氣污染等造成心肺系統(tǒng)疾病的增加等，尤其以脆弱人群健康響應(yīng)更為突出。綜合分析和總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)，人體健康領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)和適應(yīng)措施主要包括以下若干方面:氣候變化致病機(jī)理研究;氣候變化與健康預(yù)警研究;氣候變化相關(guān)的疾病負(fù)擔(dān)和成本效益評(píng)估;公共衛(wèi)生環(huán)境條件改善;脆弱人群心理輔導(dǎo)等。

3 應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)技術(shù)框架構(gòu)建

3.1 適應(yīng)技術(shù)框架構(gòu)建原則和依據(jù)

(1)遵循國(guó)際和國(guó)家相關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程;

(2)適應(yīng)技術(shù)表達(dá)方式要方向明確;

(3)適應(yīng)技術(shù)應(yīng)用措施要切實(shí)可行和可操作;

(4)適應(yīng)技術(shù)要易于檢索和選擇。

3.2 適應(yīng)技術(shù)框架的表達(dá)

各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)技術(shù)種類豐富，如何有效地選擇和描述適應(yīng)技術(shù)，就需要有一個(gè)分門別類對(duì)適應(yīng)技術(shù)的表達(dá)方式。通過(guò)對(duì)各領(lǐng)域適應(yīng)技術(shù)表達(dá)方式的界定，才能更好地構(gòu)建適應(yīng)技術(shù)框架，為各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化作出適應(yīng)和科學(xué)的技術(shù)選擇。綜合對(duì)所收集的上萬(wàn)例應(yīng)對(duì)氣候變化的技術(shù)成果分析歸納，對(duì)各領(lǐng)域適應(yīng)技術(shù)門類歸納為11項(xiàng)表達(dá)方式。

(1)預(yù)警方向技術(shù)。各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的影響中，預(yù)警技術(shù)是應(yīng)對(duì)氣候變化的重要適應(yīng)技術(shù)之一，預(yù)警技術(shù)主要在對(duì)氣候?yàn)?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上創(chuàng)建的，屬于規(guī)劃適應(yīng)技術(shù)范疇。

(2)工程方向技術(shù)(研發(fā))。各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的工程技術(shù)種類最為豐富，具有多方向性特點(diǎn)，是在氣候變化過(guò)程中所研發(fā)和實(shí)施的具體工程技術(shù)措施，具有較強(qiáng)的可操作性和實(shí)用性。

(3)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方向技術(shù)。各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是對(duì)氣候變化影響在時(shí)間和空間的響應(yīng)和反饋，是基于“3S”技術(shù)手段的一種技術(shù)表達(dá)方式。

(4)評(píng)估方向技術(shù)。各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的評(píng)估技術(shù)主要是災(zāi)害評(píng)估，即包括災(zāi)害預(yù)測(cè)評(píng)估還包括災(zāi)后評(píng)估，應(yīng)對(duì)氣候變化災(zāi)害評(píng)估體系的科學(xué)建立可以為更大可能的減緩災(zāi)害影響和建立有針對(duì)性的預(yù)警技術(shù)提供服務(wù)保障。

(5)災(zāi)害防控方向技術(shù)。各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的災(zāi)害防控技術(shù)主要針對(duì)各類頻發(fā)災(zāi)害所做的具體研發(fā)技術(shù)，災(zāi)害防控的適應(yīng)技術(shù)主要目的是降低災(zāi)害所產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)和影響程度。

(6)適應(yīng)空間方向技術(shù)。各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)空間方向技術(shù)主要針對(duì)氣候變化所帶來(lái)的影響，具有不同地域性的空間分布特征，因此適應(yīng)技術(shù)具有特定空間的適應(yīng)性，應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)技術(shù)選擇要因地制宜。

(7)適應(yīng)長(zhǎng)效性方向技術(shù)。各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)長(zhǎng)效性方向技術(shù)主要針對(duì)氣候變化所帶來(lái)的影響，具有不同的時(shí)效性特征，因此適應(yīng)技術(shù)具有特定時(shí)間階段的適應(yīng)性，應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)技術(shù)選擇要因時(shí)制宜。

(8)模型分析方向技術(shù)。各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的計(jì)量模型應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，主要表達(dá)在相關(guān)性分析、各種預(yù)測(cè)、評(píng)估以及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等方面，模型表達(dá)方式主要以豐富的數(shù)據(jù)和科學(xué)理論為支撐。

(9)重大工程方向。各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的重大工程設(shè)計(jì)屬于國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃范疇，投資規(guī)模較大、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較高，對(duì)氣候變化響應(yīng)和影響程度較為長(zhǎng)遠(yuǎn)。

(10)各領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范主要是政府部門所出臺(tái)的技術(shù)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)以及政策，從行政管理和立法角度建立適應(yīng)技術(shù)應(yīng)對(duì)氣候變化的保障機(jī)制。

(11)社會(huì)影響和輿論宣傳。各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的社會(huì)影響和輿論宣傳主要是提高人們認(rèn)識(shí)和使用適應(yīng)技術(shù)的思想意識(shí)，改變?nèi)藗兤茐臍夂蛸Y源的不良行為，降低氣候變化對(duì)人類社會(huì)負(fù)面影響。

3.3 適應(yīng)技術(shù)框架的構(gòu)建

應(yīng)對(duì)氣候變化適應(yīng)技術(shù)框架構(gòu)建包括兩方面表述內(nèi)容，一方面明確表述應(yīng)對(duì)氣候變化影響中適應(yīng)技術(shù)主要應(yīng)用在哪些重點(diǎn)領(lǐng)域，另一方面明確表述各領(lǐng)域適應(yīng)技術(shù)的表達(dá)方式，以便于歸類和選擇。綜合相關(guān)文獻(xiàn)分析［1，2，5］，本研究共劃分6大重點(diǎn)領(lǐng)域和11種類型的適應(yīng)技術(shù)表達(dá)方式，并對(duì)專利檢索的上萬(wàn)條技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類表達(dá)，具體如表1所示。

4 應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)技術(shù)清單選擇

4.1 適應(yīng)技術(shù)清單選擇一般步驟

在建立應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)技術(shù)框架基礎(chǔ)上，根據(jù)適應(yīng)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域以及表達(dá)方式，如何選擇和應(yīng)用適應(yīng)技術(shù)是一個(gè)需要考慮的重要問(wèn)題，依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)分析［26－29］，本研究提出選擇和分析適應(yīng)技術(shù)通常包括四個(gè)步驟。

第一，充分分析各領(lǐng)域受氣候變化的影響以及脆弱性和敏感性;

第二，正確表達(dá)各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)和優(yōu)先考慮選擇的適應(yīng)對(duì)策和措施;

第三，科學(xué)評(píng)估應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)技術(shù)成本效益;

第四，有效選擇適應(yīng)技術(shù)并示范及推廣應(yīng)用。

4.2 適應(yīng)技術(shù)清單選擇的深入思考

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)和本研究綜合分析，目前，盡管應(yīng)對(duì)氣候變化的專利技術(shù)數(shù)量龐大，但是各領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)性響應(yīng)和具體的適應(yīng)技術(shù)措施還比較單一，僅集中于某一個(gè)領(lǐng)域的某一方面，其他方面的適應(yīng)技術(shù)之間相互聯(lián)系和依賴性相對(duì)較差，可選擇性不強(qiáng)，而且對(duì)適應(yīng)技術(shù)的表達(dá)方式、選擇的理論依據(jù)以及適應(yīng)性效果分析還比較薄弱，還需要在建立適應(yīng)技術(shù)框架基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)研究分析，保障適應(yīng)技術(shù)表達(dá)清晰、歸類明確、選擇科學(xué)、依據(jù)充分。

適應(yīng)技術(shù)的成本效益分析多被應(yīng)用于海平面上升、農(nóng)業(yè)和水資源管理等區(qū)域項(xiàng)目評(píng)估中，但是，在應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)性成本效益方法分析方面的研究和成果還很有

限。應(yīng)推進(jìn)相關(guān)研究，以便為制定和實(shí)施適應(yīng)對(duì)策提供科學(xué)依據(jù)。

表1 應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)技術(shù)框架Tab.1 Frame of adaptation technology for climate change

在適應(yīng)技術(shù)框架中，適應(yīng)技術(shù)在空間性和時(shí)效性方面的表述和歸類還較為薄弱，應(yīng)對(duì)氣候變化過(guò)程中適應(yīng)技術(shù)的選擇要做到因地制宜，因時(shí)制宜，因此時(shí)間跨度和空間跨度范圍內(nèi)的適應(yīng)技術(shù)研究也是未來(lái)適應(yīng)技術(shù)研究的重點(diǎn)方面之一。

References)

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