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天然橡胶规模化种植对区域气候影响研究

2022-02-14丁银琥周增春李瑞涛许宏春朱原钦

低碳世界 2022年10期
关键词:各县市勐腊县勐海县

丁银琥 ,周增春 ,李瑞涛 ,许宏春 ,朱原钦

(1.云南省生态环境厅驻西双版纳州生态环境监测站,云南 西双版纳 666100;2.西双版纳州生态环境科学研究所,云南 西双版纳 666100;3.景洪市嘎洒街道办林业服务中心,云南 西双版纳 666100;4.西双版纳州气象局,云南 西双版纳 666100)

0 引言

橡胶树大规模种植是否会影响植胶区域气候,是一个长期争议不断的问题。2006 年,《中国青年报》报道,景洪市雾日数大幅度下降与橡胶种植有着直接的联系。但报道中没有阐述是如何得出这个结论的,提出的观点缺乏科学性与合理性,不能说明橡胶规模化种植对气候的影响程度。本文依据西双版纳州内历年来天然橡胶种植面积统计资料,与各县市降水量、气温和雾日等气象参数变化情况进行对比研究,从而得出对区域气候影响的阶段性分析结论。

1 研究区概况

西双版纳地处东南亚热带北缘,属西南季风区。由于地处古热带植物区系向泛北极植物区系的过渡区、东亚植物区系向喜马拉雅植物区系的过渡区,该区的生物区系成分十分复杂、物种多样性高度富集。由于特殊的地形地貌,气候的立体分异相当大,其东、北、西三面地势较高,在一定程度上阻挡了西北方的冷气流,因此该区最冷月平均温度并不低,弥补了积温的不足,并且具有高温多雨、干湿季分明而四季不明显的气候特点,干季从当年11 月到次年4月,湿季从5—10 月。

2 结果与分析

2.1 降水量

西双版纳州降水主要受大气环流的影响,天然林涵养水源的能力强,更有利于水资源的年度分配,但不会形成区域降水,降水量增加的可能性小。

2.1.1 多年平均降水量

为分析西双版纳州多年来降水量变化情况,以10 年为阶段统计各县市城区降水量。西双版纳州各县市多年平均降水量统计如表1 所示。

表1 西双版纳州各县市多年平均降水量统计

2.1.2 橡胶种植面积统计

对应相同时期,州内各县市橡胶种植面积变化情况如下。1960—2021 年西双版纳州橡胶种植面积统计如表2 所示。

根据表2 数据分析,橡胶增长高峰期在2000—2010 年间,共增长 199.133 万亩(1 亩≈667 m2),次高年份为1980—1990 年间,共增长80.11 万亩。

表2 1960—2021 年西双版纳州橡胶种植面积统计

2.1.3 变化趋势分析

从上述数据分析:①景洪市城区历年来降水量呈现波动态势,多年平均降水量为1160.1 mm,降水量数据相对偏差在2.4%~6.5%。②勐海县城区降水量在1279.3~1501.4 mm 波动,多年平均降水量为1359.1 mm,降水量数据相对偏差在0~10.5%。③勐腊县城区降水量在1459.3~1619.5 mm 波动,多年平均降水量为1522.7 mm,降水量数据相对偏差在3.0%~6.4%。④1950—2020 年期间,各县市降水量数据差异不显著,保持在稳定水平。⑤在2000—2010年期间,各县市橡胶树种植面积增长最快,景洪市城区多年平均降水量达到历史最高值,勐腊县城区达到历史次高值,橡胶种植面积最小的勐海县城区则处在正常水平。从历年来降水量分析,各县市降水量基本是同时减少和增加,各个年代降水量数据有一定波动,但没有明显下降趋势,总体保持在稳定水平。

2.2 气温

西双版纳州内各县市基本处于同一个纬度带,因城区海拔高度不同,年均气温有明显差异。景洪市城区海拔约560 m,年均气温最高;勐海县城区海拔约1150 m,年均气温最低;勐腊县城区海拔约630 m,年均气温第二高。

2.2.1 年均气温

植胶区景洪市城区、勐腊县城区和非植胶区勐海县城区年平均气温如下。西双版纳州气温统计如表3 所示。

表3 西双版纳州气温统计

2.2.2 变化趋势分析

从总体变化趋势来看,景洪市、勐海县和勐腊县城区气温总体呈现逐渐上升的趋势。尽管勐海县城区周边乡镇均未种植橡胶,但其气温增长幅度仍高于勐腊县城区。勐腊县是全州植胶面积最大的县,气温增长幅度反而是最小的。

受强厄尔尼诺现象影响,2016 年以来景洪市城区气温保持在较高水平,且在2019—2020 年连续出现极端高温[1]。进入2021 年后,气温开始呈现下降态势,根据气象部门预测,2022 年景洪市城区年平均气温将降至22.4 ℃。西双版纳州橡胶种植面积在2016年达到高峰后,逐渐减少到450 万亩左右,而上述年份年平均气温发生急剧变化,说明橡胶种植对气温年际变化的影响有限。全球气候变暖是气温逐渐增高的主因,近年来西双版纳州的气温年际变化较大,而橡胶种植面积还有所减少。

2.3 雾日

西双版纳州的雾大多是辐射雾,昼间高温导致地面植被蒸腾作用加强,水分蒸发形成水汽,夜间降温后凝结的水汽形成浓雾。辐射雾多出现在晴朗、微风、近地面、水汽比较充沛的夜间或早晨,至午间温度升高后浓雾消散。西双版纳辐射雾有80%以上集中出现在冬半年,尤其是12 月和1 月,这两个月雾日数最多[2]。

2.3.1 雾日数统计

西双版纳州雾日数变化情况统计如表4 所示。

表4 西双版纳州雾日数变化情况统计

根据表4 可知:①在20 世纪60 年代,雾日数据反映出的基本情况是各区域本底情况。②1960—2020 年,景洪市城区年平均雾日数持续下降,由166 d 降至1 d,下降幅度最大,为-165 d。③主要植胶区勐腊县城区年平均雾日数由163 d 降至47 d,下降幅度第二大,为-116 d。④非植胶区勐海县城区年平均雾日数同样持续下降,2020 年下降至91 d,下降幅度排第三,为-48 d。⑤2000 年后各乡镇不再观测雾,在有统计数据的同一时期,勐养镇和勐龙镇等重点植胶镇雾日数也呈现持续下降趋势,下降幅度最小,分别为-5 d 和-11 d,而同期非植胶区勐海县城区下降更多,不宜将橡胶种植作为雾日减少的主因。

2.3.2 雾日变化原因分析

(1)各县市区位差异大。从辐射雾形成的机制分析,在清晨需具备适宜的低温、高湿度条件,才会有利于雾的形成。勐海县城区海拔高度约1150 m,常年平均气温为19.3 ℃,城区周边的农田多种植水稻,保持着良好的人工湿地系统,满足冬季低温、高湿度条件。在多方面因素影响下,勐海县城区雾日下降幅度最小。而景洪市城区和勐腊县城区周边已基本无水稻种植,且位于650 m 海拔以下,常年平均气温均超22.0 ℃,较勐海县气温高、湿度低,均不利于雾的形成。在不同的海拔高度、气温和农业环境等因素影响下,景洪市和勐腊县雾日数比勐海县下降幅度要大得多。

(2)城市热岛效应。城市化发展产生的热岛效应,是雾日减少的原因之一,同样需要高度重视。近20 年间,景洪市城区面积增加2.6 倍,达到37.77 km2,常住人口数从不到10 万人增长到45 万人。而勐海县和勐腊县城区面积远小于景洪市,均小于7.5 km2,且人口规模均低于9.5 万人,受城市热岛效应负面影响较弱。

多年来景洪市城区周边的大面积水田被开发为建筑、道路等,吸热建筑材料的使用破坏了水汽凝结条件,改变了原有下垫面的保水保湿性质,取代了原有的水田湿地功能,地面太阳辐射吸收量增加,建筑物高大密集导致风速减弱,从而造成城区局地小,气候易改变。由于傍晚相对湿度下降较慢,延迟了夜间起雾时间,待太阳升起后,受城区建构筑物吸热和反射影响,气温上升过快,从而大大降低了城区辐射雾形成的可能性[3]。根据上述情况,气象观测总结出景洪市城区难以形成雾的原因:当太阳未升起时,城区开始形成短时间的雾,但在8 点以后由于气温增高、湿度降低,所形成的雾并非气象学意义上的雾,而是介于雾和霾之间的混沌状态。相对于景洪市城区偏热、低湿的小气候,在城区近郊至勐罕镇和勐养镇的路途中,虽然都大面积种植橡胶,基本无天然林分布,但受城市热岛效应影响小,常有浓雾形成,成为一个城区和郊区的常态化、差异化现象[4]。

(3)大气环流变化。自有统计以来,至今总共发生了21 次厄尔尼诺事件,20 世纪发生频次为2.8 次/10 年。进入21 世纪后,厄尔尼诺现象发生频次在不减的同时强度加大,共监测到7 次厄尔尼诺事件,发生频次为3.5 次/10 年。

受厄尔尼诺现象影响,西双版纳州内高温干旱气候现象突显,平均气温不断升高。而雾形成最多的月份正好是干季(从当年11 月到次年4 月),期间降水量全年最少,高温天气频发、水汽蒸发量增大,更不利于雾的形成,造成各县市城区雾日数持续下降。

3 结语

根据历年的气象观测数据可知,天然橡胶规模化种植对区域气候的影响尚未具备规律性。为科学论证橡胶树种植对气候的影响,需要在植胶山区建立气象观测站点,全面开展系统的气象观测。本文建议以生物多样性胶园建设为契机,通过在非植胶带采取生态功能修复措施,更深入地发掘天然橡胶的经济价值和生态价值。同时加强橡胶林业碳汇资源研究,从而有针对性地提出橡胶园增加林业碳汇的技术措施和管理措施,积极争取碳汇政策支持和价值认证,为国家碳交易谈判提供基础数据[5]。

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