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政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告(2007)指出:气候系统变暖是毋庸置疑的!在最近的100年间,全球平均地表温度上升约0.74℃,预计本世纪末,仍将上升1.1-6.4℃。全球气候变暖会带来一系列严重的环境与生态问题,由于气候变暖而引起的冰川融化和极端气候发生频率增多等问题将直接对人类的生活产生威胁!研究表明,全球气候变暖的主要原因是大气中以CO2为主的温室气体浓度急剧上升。因此,减少人为碳排放量,增加碳汇,降低大气中温室气体浓度,是减缓全球温度上升的主要途径。对一个地区的碳源-碳汇进行估算对该地区制定应对气候变化方案具有重要的意义。
咸宁市位于长江中游,湖北省东南部,地貌类型多样,并且具有山林、农田、河湖等多种基本生态单元,具有较好的代表性。因此,以咸宁市作为研究示范区,对其他地区也有较好的示范意义。
本文对咸宁市过去50年的极端气候灾害情况进行了统计,研究了过去50年咸宁市极端气候和温度降水等变化情况。通过对咸宁市1996-2008年城市生态系统、林地生态系统、草地生态系统、农田生态系统和湿地生态系统碳源-碳汇量的估算,得出咸宁市不同生态系统中碳源-碳汇的收支状态以及咸宁市自然生态系统和区域生态系统的收支状态。
通过以上研究,本文得出如下结论:
1、20世纪90年代以前是一个长期缓慢降温的趋势,90年代以后为明显的升温趋势,尤其是2000年至今,升温速度加快,趋势更加明显。
2、咸宁市自然活动产生的碳源量的变化情况:土壤异养呼吸变化量不大,变化幅度较缓慢:农作物呼吸作用释放的碳源量在1949~1997年间是尾部增长趋势,随后开始缓慢下降,直到2003年,之后基本维持在一个稳定的状态;林地和草地植被的呼吸作用释放的碳源量在过去十年间基本不变。
3、咸宁市人为活动产生的碳源量的变化情况:化石燃料燃烧产生的碳源量在2000年之前缓慢的增长,在2000年之后,碳源量快速增长,在2008年达到最大值;水泥生产过程中产生碳源量在过去30年间增长了30倍,而电石生产过程中产生的碳源量由2003年的0.06万吨增长到2008年的11.42吨;农业生产过程中产生的碳源量在1996年到2008年间呈先降低后上升的趋势,其中2003年为最低值,2008年达到最大值;人口增长产生的碳源量与人口数量呈正比关系,增长速度直至1995年才有所回落。
4、咸宁地区林地、草地以及农作物三种碳汇中,林地的贡献率最大,约占75%:而草地的贡献率最低,基本可以忽略不计;农作物碳汇量贡献的比例约占24%。咸宁市近十几年湿地保护效果显著,湖泊湿地的年沉积固碳量基本保持不变。
5、咸宁市城市生态系统的碳排放总量逐年增加,其中化石燃料燃烧和工业生产约占63%,人口增长占30%左右,土壤呼吸占7%左右;咸宁市林地生态系统一直是个较大的碳汇,净碳汇量在140-150万吨左右;草地生态系统是个弱碳汇,每年的碳汇量有127吨左右;咸宁市农田生态系统中,2001年、2002年、2003年、2006年、2007年是一个净碳源;而其他年份为净碳汇,碳汇量在120万吨左右;咸宁市湿地生态系统是一个净碳汇,碳汇量在19万吨左右。
6、在自然条件下咸宁地区是一个碳汇,碳汇量在120万吨到250万吨之间,最小为2003年的118.12万吨,最大为1997年的249.40万吨。
7、在考虑人为活动的情况下,咸宁市自1996年至今始终是碳源,并且排放量逐年递增,2008年达到最大值,约为653.90万吨。