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第19章 为蓝天洗掉污染(3)

(2)湿地土壤碳储量。湿地植物较高的生物生产量和较低的分解率使得湿地土壤能够储存大量的有机碳。影响土壤有机碳储量的因素,主要包括植被,气候因子(温度、湿度),土壤性质(结构、黏粒含量、矿化度、酸度等)以及其他因素如施肥、灌溉等。影响土壤有机质矿化的速率主要取决于温度和氧气供应(排水状况)、土地利用方式、作物种类、土壤耕作管理等。湿地土壤碳储量为 3500亿~ 5350亿吨,占全球土壤碳储量的 20%~ 25%。全球湿地碳储量的绝大多数储存在泥炭地中,而90%的泥炭地分布在北半球温带及寒冷地区。北方森林土壤中由于含有大量泥炭,土壤碳储量是植被碳储量的5.4倍。据 Zoltai和 Martikainen(1996)估算,全球森林泥炭地土壤碳储量约为 541吉吨(1吉吨= 10亿吨),占陆地生态系统土壤碳储量的 34.6%。又据Gorham(1991)估计有 455吉吨的土壤有机碳储存在北方和次北极的泥炭地,占全球土壤有机碳储量的近1/3。

2.湿地是碳释放“源”

湿地中有机残体的分解过程产生大量的有机气体,其中最主要的是二氧化碳和甲烷。据统计,全球天然湿地每年释放的甲烷为 10亿~ 20亿吨,全球水田每年甲烷的释放量约为2亿~ 15亿吨,它们分别占全球总释放量的22%和11%。如果温度升高、降雨减少或土地管理措施引起湿地土壤的变化,储存于湿地的这些碳就会源源不断地向大气层释放出大量的二氧化碳和其他温室气体,加快全球变暖的速度。

《自然》杂志报道,英国列斯特大学科学家苏姗·佩基领导的一个小组发现,1997年发生的印度尼西亚森林沼泽大火,对环境的影响比以前设想的更为严重,多少年来,在沼泽森林里形成厚层的泥炭湿地经过燃烧,短短的时间内就将大量的二氧化碳释放到大气中。这场大火向大气释放的二氧化碳相当于地球上所有植物一年吸收二氧化碳的总量,也相当于欧洲全年燃烧化石燃料所释放的二氧化碳总量。

科学家指出,目前全世界湿地中蕴含的碳量与大气中的量相当,如果湿地中蓄积的有机物质分解,全球变暖将加速,将会导致温室气体释放到大气层中,并加剧水的蒸发。

美国路易斯安那州立大学科学家尤金·特纳表示,由于温室效应将使高纬度地区的气候变得更加极端,会对位于地球北方的湿地构成威胁,当地的永冻土含有数 10亿吨碳,人类或许无法阻止北极圈内的永冻层在未来 20年内融化,释放大量的碳进入大气层,但接近赤道的湿地,应该予以复原。

3.湿地一氧化二氮的排放

一氧化二氮的排放是湿地土壤向大气输出的另一个重要温室气体。湿地也是温室气体一氧化二氮的源或汇。Bowden发现一些湿地的一氧化二氮排放速率较高,而且陆地上至少有一半反硝化过程发生在湿地中。Schillor等还发现加拿大哈德逊湾湿地的一氧化二氮排放存在脉冲形式的释放,且其排放量所占排放总量的比例高达 80%。而 Singo等报道了湿地土壤在强还原条件下,成为一氧化二氮的汇。同时,他还发现泰国滨海湿地排放的一氧化二氮浓度变化与水的pH和氧气的浓度相关。Jukka等通过研究北方极地天然和排水的泥炭沼泽一氧化二氮在冬季的排放通量,发现已开垦的沼泽地一氧化二氮排放量较大,而未开垦的沼泽地没有排放或排放极少。水位、pH、氨的迁移等因素也影响着一氧化二氮的排放。

§§§第二节为天空营造“绿色”

森林具有多功能、多效益的特点。由于人口剧增、环境污染、气候变暖和臭氧层变薄等各种破坏因素的合力作用,人类的居住环境正在恶化。怎样改善人类的环境,人们把目光更多地投向森林及其绿色植物。森林不仅有经济效益,更重要的是具有生态效益,发挥防护和保健作用。

1.森林具有涵养水源和保持水土的功能

森林是一个庞大的生物群体,通过林冠截留降水、枯枝落叶层吸水和森林土壤的良好贮水作用,能将雨季中的大量降水拦蓄在森林之内,然后徐徐流入江河,故被人们称为“生物蓄水库”或水的“银行”。据国外对北美黄杉和挪威云杉等森林生态系统蓄水能力的调查,每公顷森林的蓄水量均在 1000吨以上。我国的研究资料表明,四川西部山地冷杉林每公顷森林蓄水量高达 2660~ 3608吨;华北石质山区的次生林,每公顷森林也能涵养水分 703立方米。一个1400公顷的森林涵水量就相当于一个 100×10 4立方米容量的小型水库。森林蓄存的水分,一方面供给植物本身对水分的消耗,形成比较湿润的森林环境;另一方面则可以阻滞洪水,调节径流,涵养水源。在汛期,森林能削减洪峰,减小暴雨形成的巨流下泻;在早期,森林能将土壤中的贮水以泉水的形式源源不断地外溢,以补充干旱季节的河川流量。1975年 8月,河南汝河、颖河及唐白河流域 3天降雨 900~ 1000毫米,造成山洪暴发,上游森林覆盖率只有 20%,且大部分山地为荒山秃岭的板桥和石漫滩两水库,由于缺乏森林的拦洪作用而决口,洪水使 20多个县受灾;相反,该区内薄山和东风两水库,则因为上游群山苍翠,草木繁茂,森林覆盖率达 90%,拦蓄了 1×10 12立方米以上的洪水,而使水库安然无恙。据湖南 1959~ 1972年实测水文资料分析,在 7~ 10月干旱时期,高山林区的河川流量,由于森林贮水的补给而为全年流量的 30.57%,而浅山少林区同期的河川流量仅为年径流量的99%。据此推算,在此干旱期内,高山林区河流每 1平方千米的径流量比浅丘少林区平均多 10.8×10 4立方米。

地球形成 10毫米的土壤,在自然、森林和微生物的共同作用下,要用 100~ 400年的时间。现在陆地上所保留的土壤,是多少亿年日积月累的结果,而在山区、半山区、丘陵区土壤的人为破坏却只需几年,甚至顷刻间则流失殆尽。土壤形成不易,但破坏却易如反掌。据统计,由于森林植被的破坏,我国的几条主要河流年流失土壤 26.29×10 8吨,相当于27×104公顷农田的表土。目前,我国水土流失面积达 367×10 4平方千米,占国土面积的 38.2%,土壤年侵蚀量多达 50×10 8吨,其中 30×10 8吨土壤沉积于内陆大江、大河、湖泊、水库,使我国自然湖泊面积缩小了40%。

2.森林具有防风固沙的功能

森林是土壤形成的参与者,又是土壤的保护者。它通过浓密的林冠和深厚的地被物,保护着土壤使其免受阳光暴晒、狂风吹袭、暴雨冲击和地表径流的侵蚀,从而在很大程度上防止了土壤的风蚀和水蚀的破坏。同时,由于树木根系在土中交织,盘根错节,深入岩缝,因而能够防止滑落面的形成,起到加固斜坡和固定陡坡、坡麓堆积物的作用,以减少滑坡、泥石流和山洪的发生。

暴风常毁坏农作物,吹走肥沃的表土,给农业生产带来严重危害。同时,泥沙随风移动,埋没良田,比其他灾害有过之而无不及。森林是人类防风灭灾的有效武器。“寸草能挡风”,这是人们熟知的常识,高大的树木、防风林带、纵横交织的防护林网和浩若烟海的森林,防风功能就更大了。当风从旷野吹向林带和森林时,就会受到树干和茂密枝叶的阻挡,使风力缓和下来,并把原来的强大风流分散成几股小气流,而在风经过分散到重新汇合的过程中,由于阻挡、摩擦和碰撞等作用,使其在林带或森林的背风面明显削弱,形成弱风区。据测定,一条防护林带,可以使带后 20~ 25倍树高距离内的风速降低一半左右,从而减少了风对农作物的物理损害,也因调节温度和减少土壤蒸发而增加农作物的产量。

在我国东北、西北等地,有大面积的沙荒,在无森林保护下,往往是风卷黄沙滚滚流,时而成丘,时而成沟。营造森林之后,风速降低,夹带沙粒的力量大大削弱,加上树木根系对沙粒的固结作用,从而使流沙逐渐稳定下来,不易引起风蚀。新疆火焰山南麓,原是“炎风吹沙不生草,鸟飞千里不敢来”的地方,经过植树植草,目前已出现一片沙中绿洲,锁住了流沙。

3.森林也具有调节气候,改善大气温度的功能

森林是地表与大气之间的一个绿色调温器,它对林下的小气候有调节作用,对森林周围的温度也有很大影响。由于林冠层的保护作用,夏季可以减弱阳光的辐射,并阻挡林内蒸腾和蒸发的水分散失,使林内的气温比空旷地低3℃左右,而空气相对湿度则高7%~ 14%。冬季的情况正好相反,因林内散热较慢,有林地的气温比空旷地高 0.5~ 1℃。就是在一天之中,白天和黑夜也有夏季和冬季的类似情况。因此,森林能够为人们创造一个冬暖夏凉、夜暖昼凉、湿润清新、有益健康的气候环境。

据报道,林带调节温度范围为带高的 15~ 20倍,夏季的降温作用可以减少土壤和植物的过量蒸发和无效蒸腾,提高土壤湿度,有利于农作物和牧草生长;冬季的增温作用可以减少和防止霜冻的危害,并且在防护林的保护下,还可以使作物生长期延长7~15天。

树木和森林在缓和城市气候方面的作用也十分显著。随着城市化的进展,尤其是人口密集的大城市,将发生气温逐年升高的显著变化,城市内外的最高气温差可高达 10℃左右,人们将不断升温的城市称之为“热岛”。同时,随着城市楼群的增多增高,大气污染物质滞留低空的现象严重。面对着城市化带来的不良影响,人们充分注意到城市人工林在控制夏季高温,提高空气湿度,缓和风势,从而创造舒适的气候环境方面的有益效能。据报道,诸如面积为 58公顷的日本新宿御苑这类常绿树木颇多的公园,夏季晴朗天气的昼间气温要比周围街市低4.5℃,湿度高10%以上,为城市“热岛”辟出了凉爽的“绿洲”。与此同时,公园下风方向 300~ 400米范围内的街市也随之形成低温区域。据调查分析,当城市森林绿地面积超过城市面积20%时,城市“热岛”现象将得到明显的缓解。

在城市,一棵树一年可以贮存一辆汽车行驶 16千米所排放的污染物。很多树木可以吸收有害气体,如 1公顷柳杉林每天可以吸收二氧化硫 60千克,其他如臭椿、夹竹桃、银杏、梧桐等都有吸收二氧化硫的功能。当城市绿化面积达到 50%以上时,大气中的污染物可得到有效控制。

大家都知道 3月 12日是我国的植树节,这一天有很多人行动起来,植树造林。试想一下,如果每个人在植树节这一天种一棵树,那我们就能重建一片森林。可是,一年有 365天,我们又怎么能只花这一天的时间用来植树呢 ?我们应该充分利用空闲的时间,动员身边的所有人,都加入到植树造林的队伍中。

1.生态省建设

我国生态省建设于 2003年启动。目前国家已确定生态省建设试点省份13个。海南是全国第一个生态省试点省份。2006年辽宁生态省建设也已拉开了帷幕。

我国生态省建设起源于生态示范区创建活动。生态示范区覆盖了一定的行政区域,是实现了生态良性循环和经济社会全面、健康和持续发展,既相对独立又对外开放的社会、经济和自然的复合生态系统。我国生态示范区创建活动始于 1995年,到 2003年,我国已建成国家级生态示范区482个。我国生态示范区建设目标,2001~ 2010年扩大到全国 1/4至 1/3的县、市,2011~ 2050年全国整体区域的生态保护与经济建设做到协调发展。

生态省、市、县覆盖了相应的行政区域。建设经济社会与生态环境协调发展,各领域基本符合可持续发展要求的生态省、市、县,是我国生态示范区建设延续与发展的最终目标。

生态省建设要求,以可持续发展理论、生态学和环境经济学等原理为指导,以促进经济增长方式转变和改善环境质量为前提,抓住产业结构调整这一重要环节,充分发挥区域生态与资源优势,统筹规划和实施环境保护、社会发展与经济建设,基本实现区域经济社会的可持续发展。生态环境良好并不断趋向更高水平的平衡,环境污染基本消除,自然资源得到有效保护和合理利用。稳定可靠的生态安全保障体系基本形成。环境保护法律、法规、制度得到有效的贯彻执行。以循环经济为特色的经济社会加速发展。人与自然和谐共处,生态文化有长足发展。城市、乡村环境整洁优美,人民生活水平全面提高。

辽宁生态省建设总体目标:到2020年初步建成生态省。全省 80%以上的市、县基本达到国家生态市、县建设标准;初步建立起高效低耗的生态经济体系、持续利用资源支撑体系、优质可靠的环境安全体系、山川秀美的自然生态体系、自然和谐的生态人居体系、现代文明的生态文化体系,在辽宁老工业基地全面振兴过程中,走出一条资源节约和环境友好的新路子。到 2025年,努力把辽宁建设成为经济发达、生活富裕、环境优美、文化繁荣、社会和谐的生态省。

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