应对气候变化的适应技术框架研究

刘燕华 钱凤魁 王文涛 葛全胜 马翠梅 张九天 何霄嘉

(1.国务院参事室，北京 100006;2.中国科学院地理科学与资源研究所，北京 100101;3.沈阳农业大学土地与环境学院，辽宁 沈阳 110866;4.中国21世纪议程管理中心，北京 100038)

气候变化对人类社会的生存与发展已构成严峻挑战，尤其是气候变暖对自然生态系统和人类活动的负面影响日益加剧，可以预见，未来气候变化可能会在农业、林业、水资源、海岸带、生态系统以及人类健康等敏感行业和区域产生重大不利影响。面对气候变化已经成为事实的情况下，减缓和适应气候变化是应对气候变化挑战的两个有机组成部分。对于广大发展中国家来说，减缓全球气候变化是一项长期、艰巨的挑战，而适应气候变化则是一项现实、紧迫的任务。只有适应气候变化，才能实现可持续发展。如何根据现有的科学认识，研究和选择积极主动的适应方法和技术，才是我们应对气候变化的明智选择［1－7］。本研究以气候变化影响显著的农业、林业、水资源、海岸带、生态系统以及人类健康等重点领域为对象，通过分析上述行业和领域受气候变化影响及其所作响应的基础上，构建各领域应对气候变化的适应技术框架，以期为适应技术清单的建立和选择提供理论参考和技术依据。

1 气候变化对重点领域的主要影响［8－16］

1.1 农业领域影响

农业生产受气候变化影响较大，气候与气象灾害的频繁发生给农业生产带来巨大损失。国家评估报告指出，如果不采取任何措施，今后20－50年中国的农业生产将受到气候变化的严重冲击，到21世纪后半期，中国主要农作物如小麦、水稻和玉米的产量最多可下降37% 。气候变化将严重威胁中国长期的粮食安全。综合分析和总结相关文献，气候变化对农业领域的影响主要表现在以下若干方面:作物产量减少;病虫害频发;地力下降;适应性生产技术落后;种植模式和结构改变;旱情加剧等。

1.2 林业领域影响

气候变化已经对林业产生了重要影响。未来全球将持续变暖，极端气候事件发生的频率和强度增加，从而对林业发展产生诸多方面的影响，综合分析和总结相关文献，气候变化对林业领域的影响主要表现在以下若干方面:林业灾害频发(火灾、病虫害等);林业生长周期和生长界限改变;林业生态系统退化;林业碳汇功能减弱等。

1.3 水资源领域影响

在气候变化影响下，水资源问题将面临更大的不确定性和严峻的挑战性，如干旱灾害和洪水灾害等频发，温度和降雨量或蒸发量变化规律和趋势难以预测等问题突出。综合分析和总结相关文献，气候变化对水资源领域的影响主要表现在以下若干方面:干旱缺水;洪涝灾害;水环境恶化;水土流失;冰川积雪融水加剧等。

1.4 海岸带领域影响

自从IPCC第一次评估报告后，气候变化对海岸带的影响已成为重点研究领域之一，海岸带作为应对气候变化的重点地区，气候变化对其影响有着多方面的、不同尺度的体现。综合分析和总结相关文献，气候变化对海岸带领域的影响主要表现在以下若干方面:海水温度升高;海平面上升;海水倒灌入侵;风暴潮等气候灾害事件增加;滩涂湿地面积减少;海岸带地区生物多样性破坏;围海造地工程受到破坏等。

1.5 生态系统领域影响

气候变化正在普遍改写人类及其它地球生命体所熟悉并赖以存在的生态系统，影响生态系统和生物多样性从而影响生态系统的安全、服务和资源供给能力，威胁发展的生态基础。综合分析和总结相关文献，气候变化对生态系统领域的影响主要表现在以下若干方面:生物多样性降低;生物迁徙通道和周期改变;外来物种侵入;稀有物种濒临灭绝等。

1.6 人体健康领域影响

极端气温和致命热带疾病将成为更多地区和更多人口的严重困扰，气候变化严重影响人类健康，社会公共卫生压力正不断加大，尤其是落后地区将因贫困和增加的健康风险而限于更为窘迫的发展状态。综合分析和总结相关文献，气候变化对人体健康领域的影响主要表现在以下若干方面:热浪频发;流行疾病频发和潜在区增加;脆弱人群增加;公共卫生安全压力增加;贫困地区死亡率增加等。

2 应对气候变化的响应和适应措施［17－24］

2.1 农业领域响应和适应措施

气候变化导致农业生产的不稳定性增加，农业生产布局和结构将出现变动，农业生产条件改变，生产成本和投入大幅度增加产量波动加大。综合分析和总结相关文献，农业领域应对气候变化的响应和适应措施主要包括以下若干方面:调整农业发展布局;调整农作物种植模式;优选农作物品种和品质;发展节水灌溉农业;防控农业病虫害;研发先进装备工具;加强社会宣传和引导;加强气候变化对农业的影响评估、模拟和预测等。

2.2 林业领域响应和适应措施

气候变化会影响到林业生态系统(尤其是高纬度的寒温带森林)的结构、组成、功能和生产力，极端气候事件会增加林业灾害(火灾、病虫害等)的发生频率与强度，从而危及林业的安全。综合分析和总结相关文献，农业领域应对气候变化的响应和适应措施主要包括以下若干方面:加强林业灾害预警、动态监测与防治;恢复和重建林业生态系统的;加大林业生态工程功能建设;加强林业保护立法等。

2.3 水资源领域响应和适应措施

水资源对气候变化的响应不仅是在水资源量上更加短缺，还包括水质量和水环境严重恶化，水资源灾害频发以及水资源供需平衡问题突出。综合分析和总结相关文献，水资源领域应对气候变化的响应和适应措施主要包括以下若干方面:发展节水集水技术;加强水利基础工程建设;有步骤地实施跨流域调水工程;开展污水治理和循环利用;加强水资源灾害防治;水资源保护立法和社会宣传等。

2.4 海岸带领域响应和适应措施

海岸带对气候变化的响应一是海洋灾害频发，如海洋风暴潮以及海岸地质灾害频发;二是海平面升高，海水侵蚀倒灌现象严重;三是海岸带滩涂湿地减少，生态系统遭受破坏等。综合分析和总结相关文献，海岸带领域应对气候变化的响应和适应措施主要包括以下若干方面:加强海洋灾害预警、监测和防治;建设海岸带堤防工程;建立海岸带生态保护区;做好海岸带开发利用规划等。

2.5 生态系统领域响应和适应措施

气候变化给人类及自然生态系统带来的风险和危害日趋增大，不同类型的生态系统应对气候变化产生不同的反应特征，如沙漠绿洲数量和面积不断缩减，草原生态系统退化，森力生态系统病虫灾害增加，生态系统生物多样性降低。综合分析和总结相关文献，生态系统领域应对气候变化的响应和适应措施主要包括以下若干方面:建立生态系统动态监测站点;加强灾害预警和防止;保护濒危物种，防止有害物种入侵;建立各类生态保护区;加大生态系统保护立法等。

2.6 人体健康领域响应和适应措施

气候变化及其引起的生态环境变化对人体健康产生了一系列影响，包括极端气候事件导致死亡、营养不良和意外伤害的增加，传染病的流行强度、范围和传播种类发生变化而导致人群患病风险和疾病负担的加重以及空气污染等造成心肺系统疾病的增加等，尤其以脆弱人群健康响应更为突出。综合分析和总结相关文献，人体健康领域应对气候变化的响应和适应措施主要包括以下若干方面:气候变化致病机理研究;气候变化与健康预警研究;气候变化相关的疾病负担和成本效益评估;公共卫生环境条件改善;脆弱人群心理辅导等。

3 应对气候变化的适应技术框架构建

3.1 适应技术框架构建原则和依据

(1)遵循国际和国家相关技术规范、规程;

(2)适应技术表达方式要方向明确;

(3)适应技术应用措施要切实可行和可操作;

(4)适应技术要易于检索和选择。

3.2 适应技术框架的表达

各领域应对气候变化的适应技术种类丰富，如何有效地选择和描述适应技术，就需要有一个分门别类对适应技术的表达方式。通过对各领域适应技术表达方式的界定，才能更好地构建适应技术框架，为各领域应对气候变化作出适应和科学的技术选择。综合对所收集的上万例应对气候变化的技术成果分析归纳，对各领域适应技术门类归纳为11项表达方式。

(1)预警方向技术。各领域应对气候变化的影响中，预警技术是应对气候变化的重要适应技术之一，预警技术主要在对气候灾害风险评估和预测基础上创建的，属于规划适应技术范畴。

(2)工程方向技术(研发)。各领域应对气候变化的工程技术种类最为丰富，具有多方向性特点，是在气候变化过程中所研发和实施的具体工程技术措施，具有较强的可操作性和实用性。

(3)动态监测方向技术。各领域应对气候变化的动态监测技术主要是对气候变化影响在时间和空间的响应和反馈，是基于“3S”技术手段的一种技术表达方式。

(4)评估方向技术。各领域应对气候变化的评估技术主要是灾害评估，即包括灾害预测评估还包括灾后评估，应对气候变化灾害评估体系的科学建立可以为更大可能的减缓灾害影响和建立有针对性的预警技术提供服务保障。

(5)灾害防控方向技术。各领域应对气候变化的灾害防控技术主要针对各类频发灾害所做的具体研发技术，灾害防控的适应技术主要目的是降低灾害所产生的风险和影响程度。

(6)适应空间方向技术。各领域应对气候变化的适应空间方向技术主要针对气候变化所带来的影响，具有不同地域性的空间分布特征，因此适应技术具有特定空间的适应性，应对气候变化的适应技术选择要因地制宜。

(7)适应长效性方向技术。各领域应对气候变化的适应长效性方向技术主要针对气候变化所带来的影响，具有不同的时效性特征，因此适应技术具有特定时间阶段的适应性，应对气候变化的适应技术选择要因时制宜。

(8)模型分析方向技术。各领域应对气候变化的计量模型应用领域较为广泛，主要表达在相关性分析、各种预测、评估以及动态监测等方面，模型表达方式主要以丰富的数据和科学理论为支撑。

(9)重大工程方向。各领域应对气候变化的重大工程设计属于国家战略规划范畴，投资规模较大、设计标准较高，对气候变化响应和影响程度较为长远。

(10)各领域行业标准和规范。各领域应对气候变化的行业标准和规范主要是政府部门所出台的技术规程、标准、法规以及政策，从行政管理和立法角度建立适应技术应对气候变化的保障机制。

(11)社会影响和舆论宣传。各领域应对气候变化的社会影响和舆论宣传主要是提高人们认识和使用适应技术的思想意识，改变人们破坏气候资源的不良行为，降低气候变化对人类社会负面影响。

3.3 适应技术框架的构建

应对气候变化适应技术框架构建包括两方面表述内容，一方面明确表述应对气候变化影响中适应技术主要应用在哪些重点领域，另一方面明确表述各领域适应技术的表达方式，以便于归类和选择。综合相关文献分析［1，2，5］，本研究共划分6大重点领域和11种类型的适应技术表达方式，并对专利检索的上万条技术数据进行归类表达，具体如表1所示。

4 应对气候变化的适应技术清单选择

4.1 适应技术清单选择一般步骤

在建立应对气候变化的适应技术框架基础上，根据适应技术应用领域以及表达方式，如何选择和应用适应技术是一个需要考虑的重要问题，依据相关文献分析［26－29］，本研究提出选择和分析适应技术通常包括四个步骤。

第一，充分分析各领域受气候变化的影响以及脆弱性和敏感性;

第二，正确表达各领域应对气候变化的响应和优先考虑选择的适应对策和措施;

第三，科学评估应对气候变化的适应技术成本效益;

第四，有效选择适应技术并示范及推广应用。

4.2 适应技术清单选择的深入思考

根据相关文献和本研究综合分析，目前，尽管应对气候变化的专利技术数量庞大，但是各领域应对气候变化的适应性响应和具体的适应技术措施还比较单一，仅集中于某一个领域的某一方面，其他方面的适应技术之间相互联系和依赖性相对较差，可选择性不强，而且对适应技术的表达方式、选择的理论依据以及适应性效果分析还比较薄弱，还需要在建立适应技术框架基础上进一步加强研究分析，保障适应技术表达清晰、归类明确、选择科学、依据充分。

适应技术的成本效益分析多被应用于海平面上升、农业和水资源管理等区域项目评估中，但是，在应对气候变化的适应性成本效益方法分析方面的研究和成果还很有

限。应推进相关研究，以便为制定和实施适应对策提供科学依据。

表1 应对气候变化的适应技术框架Tab.1 Frame of adaptation technology for climate change

在适应技术框架中，适应技术在空间性和时效性方面的表述和归类还较为薄弱，应对气候变化过程中适应技术的选择要做到因地制宜，因时制宜，因此时间跨度和空间跨度范围内的适应技术研究也是未来适应技术研究的重点方面之一。

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