1.2 生態現狀

工業革命以前，人類在農業、工業、科技以及文化上的進步在絕大多數情況下是十分溫和的。在地球自然系統的調節下，這個時期的地質、氣溫以及環境都維持在一個相對平穩的范圍內，沒有太大的波動。18世紀末，工業革命開始后，人類的活動對整個地球造成了巨大的影響，生態的破壞遠遠超過了其調節能力，地球自然生態系統面臨著巨大的危險。

1.2.1 沙漠現狀與危害

沙漠是指地面完全被沙所覆蓋、植物非常稀少、雨水稀少、空氣干燥的荒蕪地區，亦被稱作“沙幕”。沙漠一般是風成地貌，沙漠地域大多是沙灘、沙丘或巖石。泥土很稀薄，植物也很少。有些沙漠是鹽灘，甚至完全沒有草木。全世界陸地面積為1.62×108km2，占地球總面積的30.3%，其中約1/3（4800×104km2）是干旱、半干旱荒漠地區，而且每年以6×104km2的速度擴大著，幾乎每分鐘就有11hm2的土地被沙漠化。目前沙漠面積已占陸地總面積的20%，并且還有43%的土地正面臨著沙漠化的威脅。

1.2.1.1 沙漠化的原因

沙漠化現象有自然的因素。產生沙漠化的自然因素主要是干旱、地表為松散砂質沉積物和大風的吹揚等，地球干燥帶移動所產生的氣候變化也可能導致局部地區沙漠化。不過，今日世界各地沙漠化的原因，多數是由人類過度放牧、過度樵采、過度農墾、礦產資源的不合理開發、水資源的不合理利用等造成的。

沙漠化是環境退化的現象，是一種逐步導致生物性生產力下降的過程，包括發生、發展和形成3個階段。以風力作用下的沙漠化過程為例，發生階段（初期階段）是潛在性沙漠化，僅存在發生沙漠化的基本條件，如氣候干燥、地表植被開始被破壞，并形成小面積松散的流沙等；發展階段，地面植被開始被破壞，出現風蝕、地表粗化、斑點狀流沙和低矮灌叢沙堆，隨著風沙活動的加劇，進一步出現流動沙丘或吹揚的灌叢沙堆，包括發展中的沙漠化（沙漠化土地占土地面積20%以下）和強烈發展的沙漠化（以風力作用下的沙漠化過程為例，沙漠化土地占土地面積20%～50%）；形成階段，地表廣泛分布著密集的流動沙丘或吹揚的灌叢沙堆，其面積占土地面積50%以上，為嚴重沙漠化。

1.2.1.2 沙漠化的危害

沙漠化已經嚴重威脅到世界農業的發展。它不但使土地滋生能力退化，農牧生產能力及生物產量下降，而且可供耕地及牧場面積減少。由于沙漠化而致的水土流失、土地貧瘠，已使不少國家遭受連年饑荒。如果沙漠化繼續下去而得不到有效抑制，到21世紀末，預計目前耕地面積的1/3將會被損失，這是個十分危險的信號。我國也是一個土地沙漠化嚴重的國家，沙化土地約占國土總面積的13.6%。并且每年還以60km2的速度擴張。我國土地沙漠化的形成，除了因力作用而造成沙丘前移入侵的自然因素以外，由于過度農墾、過度放牧、過度砍伐、工業交通建設等破壞植被的人為因素引起沙漠化的現象更為普遍。數據表明，我國土地沙漠化原因如下：森林過度采伐占32.4%，過度放牧占29.0%，土地過度使用占23.3%，水資源利用不當占6.0%，沙丘移動占5.5%，城市、工礦建設占0.8%。由這些數字可以看出，我國絕大部分（約占95%）的土地沙漠化是人為因素造成的。因此，應當保護和利用好土地，封沙育草，營造防風沙林，實行林、牧、水利等的綜合開發治理，充分發揮植被群體效應以達到退沙還土的目的。土壤是植物的母親，是綠色家園繁榮昌盛的物質基礎。

1.2.2 鹽堿地現狀與危害

鹽堿地也稱鹽漬土，是各種鹽土和堿土以及不同程度鹽化和堿化土壤的總稱。當土壤表層中的可溶性鹽類超過0.1%時，即為鹽化土壤，當總鹽量超過1%時，稱為鹽土。鹽土因為含有大量可溶性鹽類而使大多數植物不能生長。當土壤表層含較多的Na2CO3時，會使土壤呈強堿性，交換性鈉離子占陽離子交換量的百分比超過5%時，稱為堿化土壤，超過15%時便形成堿土。堿土是指代換性鈉離子陽離子代換量的百分率（ESP）超過20%，pH值在8以上的土壤。實際上鹽土與堿土常混合存在，故習慣上稱之為鹽堿土。土體中含有較多的鹽堿成分，物理化學性質很差，致使大多數植物的生長受到不同程度的抑制，有些甚至不能成活。圖1-1為中度鹽堿地。

1.2.2.1 鹽堿化的成因

根據土壤中所含鹽分和堿分的多少，可將鹽堿地劃分為輕度（0.10%～0.25%）、中度（0.25%～0.50%）和重度（0.50%～0.60%）。各種鹽堿地往往是在一定的自然條件下，由多方面因素共同作用而造成的。其中，影響鹽堿地形成的主要因素有地理條件、氣候條件、土壤質地條件、地下水以及河流和海水的影響、耕作管理的不當等。

鹽漬土多分布在降水量小、蒸發量大的干旱和半干旱氣候區，土壤層中所含鹽分隨毛細管水由底土層向上轉移，水分蒸發后，在表層聚積。鹽堿土所處地形多為平地、內陸盆地、局部洼地及沿海低地，鹽分隨地表、地下徑流由高處向低處匯集，使洼地成為水鹽匯集中心，地下水經常維持較高水位，在水分蒸發后鹽分隨即聚積地表。地下水位越淺和礦化度越高，土壤積鹽就越強。此外，次生鹽漬化是由于人類不合理的生產活動引起的土壤鹽漬化，主要發生在干旱或半干旱地區的灌區，因盲目引水漫灌，不注意排水措施，有灌無排或因灌廢排，引起大面積的地下水位抬高到臨界深度以上，使鹽分累積到土壤表層中。

1.2.2.2 鹽堿地的分布情況

鹽堿地是一種重要的土地資源，土壤鹽漬化也是一個世界性的資源和生態問題。世界上存在大量的鹽漬化土壤，其主要分布在中緯度地帶的干旱區、半干旱區或者是濱海地區。根據聯合國教科文組織（UNESCO）和糧農組織（FAO）的不完全統計，全球有各種鹽漬土，廣泛分布于100多個國家和地區，面積約1×109hm2，占全球陸地面積的10%，并且以每年1×106～1.5×106hm2的速度在增長。

我國的鹽堿土分布范圍也很廣泛，總面積約9913×104hm2，居世界第4 位，其中現代鹽堿土3693×104hm2，殘余鹽堿土4487×104hm2，潛在鹽堿土1733×104hm2。根據土壤類型和氣候條件大致可分為濱海鹽土和海涂、黃淮海平原鹽漬土、東北松嫩平原的鹽土和堿土、半漠境內陸鹽土和青新極端干旱的漠境鹽土五大片。其中鹽堿化耕地760×104hm2，近1/5 耕地發生鹽堿化，其中原生鹽化型、次生鹽化型和各種堿化型分布分別占總面積的52%、40%和8%。同時，我國沿海各省、市、自治區約有1.8×104km 的濱海地帶和島嶼沿岸，廣泛分布著各種濱海鹽土，總面積可達5×106hm2，主要包括長江以北的遼寧、河北、山東等省、江蘇北部的海濱沖積平原及長江以南的浙江、福建、廣東等省沿海一帶的部分地區。

土壤鹽堿化已經是一個世界性難題。由于我國人口大量增長，對耕地需求日益增大，大量森林、草地、濕地等被開墾為耕地，再加上人類不合理耕作而造成的土壤次生鹽堿化，而鹽堿地又不適合植物尤其是農作物的生長，這樣使土壤鹽堿化進入了一個惡性循環，嚴重影響和制約了現代農業和畜牧業的發展。通常土壤含鹽量在0.2%～0.5%時不利于植物生長，而受土壤中碳酸鹽累計的影響，我國鹽堿地的堿化度普遍較高，嚴重的鹽堿土壤地區植物幾乎不能生存。我國不少鹽堿地的含鹽量達0.6%～1.0%，而濱海鹽堿地區土壤含鹽量可達2.0%～6.0%。現今，國內外次生鹽堿化耕地面積還在不斷擴大。

1.2.2.3 鹽堿地的危害

土壤鹽堿化和次生鹽堿化問題在世界范圍內廣泛存在，受氣候變化和全球人口不斷增長的影響，這一問題日益嚴重。土壤次生鹽堿化是在干旱和半干旱地區發展可持續灌溉農業面臨的主要問題之一。美國西部受灌溉土地鹽漬化的影響，一度導致農作物減產將近30%；印度的次生鹽堿化面積占農田總面積的20%；巴基斯坦土壤鹽堿化面積占灌溉面積的50%。21世紀，土地鹽堿化帶來的環境問題不僅影響農業的可持續發展，而且最終影響人類的生活。我國長江以北的干旱、半干旱和半濕潤區，包括西北內陸地區、黃河中游半干旱區、黃淮海平原、東北半濕潤半干旱低洼地區，以及沿海的濱海沉積平原等地區，分布著大面積的鹽堿地，嚴重影響了土壤生產力的發揮。黃河流域灌溉面積約有650×104hm2，80%分布在寧蒙河套平原、汾渭盆地和黃河下游平原，這些地區的土壤次生鹽堿化問題非常突出。

具體地說，土壤積鹽過多，導致土壤溶液的滲透壓過高，造成樹木根系吸收水分、養分困難，破壞樹木體內正常的水分代謝，造成植物生理干旱而出現萎蔫現象或停止生長甚至死亡。鹽堿的腐蝕作用，能破壞樹木細胞組織，抑制新陳代謝。過多的鹽分，使土壤肥力減低，理化性質惡化。如樹木營養期需要最多的氮元素，進入樹木體內較慢，轉化利用也較弱，嚴重影響樹木的正常生長和發育。過量的鹽堿物質還會直接抑制土壤微生物的活動。鹽堿化土壤引起的危害可以分為以下幾類。

（1）鹽堿地對樹木生長的影響

① 引發生理干旱 由于鹽堿土中含鹽量非常大，土壤溶液的滲透壓遠高于正常值，導致樹木根系吸收養分、水分非常困難，濃度過高時，甚至會出現水分從根細胞外滲的情況，破壞樹體內正常的水分代謝，造成生理干旱、樹體萎蔫、生長停止甚至全株死亡。一般情況下，土壤表層含鹽量超過0.6%時，大多數樹種已不能正常生長；土壤中可溶性鹽含量超過1.0%時，只有一些特殊耐鹽樹種才能生長。

② 危害樹體組織 當土壤pH值很高時，OH–對樹體產生直接毒害。因為樹體內積聚的過多鹽分嚴重阻礙了蛋白質的合成，從而導致含氮的中間代謝產物積累，造成樹體組織的細胞中毒。另外，鹽堿的腐蝕作用也能使樹木組織直接受到破壞。

③ 滯緩營養吸收 過多的鹽分使土壤物理性狀惡化、肥力降低，樹體生長需要的營養元素攝入速率和利用轉化率都降低。而Na+的競爭，使樹體對鉀、磷等其他微量營養元素的吸收減少，磷的轉移受到抑制，嚴重影響樹體的營養狀況。

④ 影響氣孔開閉 在高濃度鹽分作用下，葉片氣孔保衛細胞內的淀粉合成受阻，氣孔不能正常關閉，樹木容易因水分過度蒸騰而干枯死亡。

（2）鹽堿化對農業生產造成的危害

鹽堿地危害農業生產，降低農作物的單位面積產量。主要表現在以下幾個方面。

① 影響種子發芽出苗 當土壤溶液總鹽量約為10g/kg時，棉花種子就停止吸收水分，種子發芽率僅為50%；如果土壤溶液總鹽量達20g/kg，發芽率只有20%。

② 離子毒害 當土壤含鹽量高時，大量非營養離子（Cl–、SO42–等陰離子和Na+、K+、Ca2+、Mg2+等陽離子）進入植物體內，就會破壞作物地上器官和組織，造成作物體內非營養物質飽和，影響植物必需營養元素的吸收，使作物營養失調。

③ 影響作物吸收水分 土壤含鹽量增加時，土壤溶液濃度相應提高，滲透壓會相應增大。如果土壤溶液的滲透壓超過了根毛細胞液的滲透壓就會產生生理脫水，造成植物的發育不良，甚至是枯萎死亡。

④ 惡化土壤的物理性質 使土壤肥力下降，可耕種和生產性降低。

（3）危害灌區水利工程設施

土壤中的鹽分不僅能改變土壤流限和塑限，降低土壤密實度，而且其中的硫酸鹽、氯化物對磚、鋼鐵、水泥、瀝青、橡膠、木材和石料等建筑材料都具有不同程度的腐蝕性，對道路、渠道、房屋和其他建筑產生較大的破壞作用，嚴重威脅到水利工程設施的安全運行。

（4）破壞生態環境，威脅人類生存環境

土壤鹽漬化作為土地荒漠化的一種表現，將導致地面植被生產力下降、土地退化、生物多樣性降低。土壤鹽堿化嚴重的地區，由于自然植被減少，造成局部地區濕度降低，增大蒸發量，容易形成干旱、風沙等自然災害，破壞生態環境，威脅著人類的生存環境。

1.2.3 石漠化現狀與危害

石漠化是石質荒漠化土地的簡稱，是在喀斯特地貌地區的土地退化，已成為巖溶地區最大的生態問題，成了該地區人民的災害之源、貧困之因、落后之根；同樣也是全球性的生態問題之一。雖然全球各國相繼組織開展了一些卓有成效的石漠化防治工作，但是某些地區，如我國西南地區等，石漠化防治形勢仍很嚴峻，石漠化治理的任務仍很艱巨，迫切需要制訂更為科學有效的石漠化防治思路與對策。

1.2.3.1 石漠化的概念

石漠化：是指在熱帶、亞熱帶濕潤、半濕潤氣候條件和巖溶極其發育的自然背景下，由于人類不合理的生產活動，使地表植被遭受破壞，導致土壤嚴重流失，基巖大面積裸露，生產力下降的土地退化現象，是巖溶地區土地退化的極端形式，也是我國四大環境地質問題中最難整治的。

石漠化土地：指基巖裸露度（或石礫含量）≥30%，且植被綜合蓋度＜50%的有林地、灌木林地；或植被綜合蓋度＜70%的牧草地；或未成林造林地、疏林地、無立木林地、宜林地、未利用地和非梯土化旱地條件的土地。

潛在石漠化土地：指基巖裸露度（或石礫含量）≥30%，且植被綜合蓋度≥50%的有林地、灌木林地；或植被綜合蓋度≥70%的牧草地；或梯土化旱地條件的土地。潛在石漠化土地雖不屬于石漠化土地范疇，但當人為干擾超過土地承載力時，就有可能成為石漠化土地。

石漠化的程度：對巖溶地區的現狀評價，不同學科的學者有不同的考慮角度，目前廣為采納的是綜合考慮基巖裸露度、植被類型、植被綜合蓋度、土層厚度等因素，將石漠化土地劃分為4個程度等級，即輕度石漠化（Ⅰ）、中度石漠化（Ⅱ）、重度石漠化（Ⅲ）和極重度石漠化（Ⅳ）。

1.2.3.2 石漠化現狀及分布

世界巖溶分布面積為2200×104km2，占陸地面積的15%。然而巖溶地區的石漠化，只在特定的條件下發生。例如，在中國西南由于碳酸鹽巖的可溶性，地下水系十分發育，降水攜帶泥沙通過豎井、落水洞、漏斗等首先進入地下管道、地下河，加上碳酸鹽巖不溶物含量甚少、成土緩慢、形成土層薄，因此很容易造成水土流失和石漠化發生。

以中國為例，中國的石漠化主要分布在以云貴高原為中心的貴州、云南、廣西、湖南、湖北、重慶、四川和廣東8個省460個縣的巖溶地區。其次在安徽、福建等巖溶現象的地區有零散分布，但不構成區域的生態危害。據統計，全國石漠化土地面積為1296.23×104hm2，占國土面積的1.35%；潛在石漠化面積1237.88×104hm2，占國土面積的1.29%。石漠化土地以云貴高原東部為中心集中分布，邊緣區域呈塊狀或帶狀分布。從省區看，貴州、云南和廣西三省區石漠化最為嚴重，石漠化土地總面積為857.6×104hm2，占石漠化總面積66.2%；從流域分布來看，石漠化土地主要分布在長江流域和珠江流域；從程度上來看，石漠化土地以輕度、中度為主，輕度石漠化土地為356.4×104hm2，占石漠化總面積的27.5%；中度石漠化土地為591.8×104hm2，占45.7%；重度石漠化土地為293.5×104hm2，占22.6%；極重度石漠化土地為54.5×104hm2，占4.2%。中度、輕度石漠化土地面積占石漠化土地總面積的73.2%。

1.2.3.3 石漠化的成因

（1）自然因素

自然因素是石漠化形成的基礎條件。巖溶地區豐富的碳酸鹽巖具有造壤能力差、成土過程緩慢的特點，因而土壤資源缺乏，這是石漠化形成的物質基礎。山高坡陡、氣候溫暖、雨水豐沛而集中，為石漠化形成提供了強大的侵蝕動力和適宜的溶蝕條件。因自然因素形成的石漠化土地占石漠化土地總面積的26%。

（2）人為因素

不合理的人類活動是石漠化土地形成的主要原因。巖溶地區人口快速增長，人地矛盾突出；因為地區經濟貧困，群眾生態意識淡薄，致使農耕活動范圍、強度的擴大和土地過度利用，導致土地石漠化。人為因素形成的石漠化土地占石漠化土地總面積的74%，主要表現如下。

① 過度樵采 巖溶地區經濟欠發達，商品能源尚未普及，群眾生活能源主要靠薪柴，特別是在一些缺煤少電、能源種類單一的地區，樵采是植被破壞的主要原因。據調查，監測區的能源結構中，36%的縣薪柴比例大于50%。

② 不合理耕作方式 巖溶地區山多平地少，農業生產大多仍然沿用傳統的刀耕火種、陡坡耕種、廣種薄收的方式。由于缺乏必要的水保措施和科學的耕種方式，充沛而集中的降水使得土壤易被沖蝕，導致土地石漠化，據調查，監測區現有耕地中15°以上的坡耕地約占耕地總面積20%。

③ 過度開墾 巖溶地區耕地少，為緩解人地矛盾，解決糧食問題，當地群眾往往通過毀林毀草開墾來擴大耕地面積，增加糧食產量，這些新開墾地，由于缺乏水保措施，土壤流失嚴重，最后導致植被消失，土被沖走，石頭露出。

④ 亂砍濫伐 新中國成立以來，西南巖溶地區先后出現幾次大規模砍伐森林資源，導致森林面積銳減，使森林資源受到嚴重破壞。地表由于失去植被保護，加速了石漠化發展。

⑤ 亂放牧 牧民在巖溶地區不加節制的散養牲畜，牲畜吃光林草植被，造成土壤易被沖蝕。據測算，一頭山羊在一年內可以將10畝（1畝≈666.7m2，下同）3～5年生的石山植被吃光。

1.2.3.4 石漠化的危害

石漠化帶來的危害是嚴重的、多方面的。

① 石漠化將導致土壤侵蝕性退化，使水土流失加劇，可耕地面積減少。以貴州的喀斯特山區為例：土地貧瘠化和土壤結構性惡化導致這些地區的農民的貧困概率增加，人和自然的矛盾加劇；而這又將進一步促使石漠化的發生和發展，加大石漠化的治理難度。

② 石漠化將導致喀斯特地區植被的逆向演替，喬木逐漸被典型的小灌木、草叢所取代，使巖溶生態系統內的植物種群數量下降，植被結構簡單化，群落的生物量急劇降低，生物遺傳的多樣性、物種的多樣性和生態系統的多樣性的逐步消失，很多物種走向滅絕。

③ 石漠化使地表森林植被減少、巖石裸露，導致其調節緩沖地表徑流的能力下降、水源涵養能力下降，地下徑流變化幅度增大，表層帶巖溶泉枯竭，使區域性的旱澇災害發生和小氣候環境惡化的概率增加。

④ 石漠化將破壞喀斯特地區的生態自然景觀，造成其區域內景觀的旅游價值降低甚至喪失，影響其優勢旅游資源的開發利用。

⑤ 石漠化是我國喀斯特地區最為嚴重的生態環境問題，也將威脅長江中上游和珠江流域的生態安全，建立行之有效的流域生態補償機制已是非常緊急和重要的問題。

上述的石漠化帶來危害的各個方面相互影響，相互作用，將導致人口-自然環境-社會經濟之間惡性互動。因此，如何對石漠化發生和發展的機理與機制進行詳細和綜合的研究，并進一步找出控制和治理石漠化的可行的方法，已是迫在眉睫的問題。

1.2.4 水土流失現狀與危害

水是生命之源，是物種生存、農業生產考慮的首要因素，水的枯竭就意味著生命的滅絕。土是萬物之本，土壤是世代相傳的，人類所不能出讓的生存條件和再生條件。可以看出，水土資源是農業可持續發展的基礎條件，水土流失造成土地退化，水資源虧缺，動搖了農業生產的基本條件，導致更為嚴重的生態問題，對人類的生存與發展構成了威脅，成為世界經濟發展的隱患，我國是世界水土流失最為嚴重的國家之一。

1.2.4.1 水土流失現狀

（1）水土流失總體現狀

在我國，土壤侵蝕的主要類型有水蝕、風蝕和凍融侵蝕等。目前，全國除了 356.92× 104km2的水蝕和風蝕外，還有127.82×104km2的凍融侵蝕，若把凍融侵蝕計入水土流失總面積內，則全國水土流失總面積為484.74×104km2，占國土總面積的51.1%。按照水土流失強度來劃分等級，截至2000年年底，輕度、中度、強度、極強度和劇烈各級別水土流失的面積分別為163.84×104km2、80.86×104km2、42.23×104km2、32.42×104km2和37.57×104km2，分別占水土流失總面積的45.9%、22.7%、11.8%、9.1%和10.5%。全國水土流失面積中，輕度和中度面積所占比例較大，達68.6%。全國不同時期水土流失面積見表1-1。

（2）不同類型水土流失現狀

水蝕是我國分布最廣、危害最嚴重的水土流失類型，總面積為161.22×104km2，占國土總面積的17.0%，在山丘、丘陵等一切有坡度的地面，暴雨時都會產生水力侵蝕。其中，輕度、中度、強度、極強度和劇烈各等級水蝕的面積分別為82.95×104km2、52.77×104km2、17.20×104km2、5.94×104km2和2.35×104km2，分別占水蝕總面積的51.4%、32.7%、10.7%、3.7%和1.5%。水蝕面積中，輕度和中度面積所占比例較大，達到84.1%，而極強度以上面積所占比例較小，只占5.2%。

風蝕主要分布在河北、山西、內蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆、山東、江西、海南、四川和西藏16個省（自治區）。風蝕面積較大的省（自治區）依次是新疆、內蒙古、青海、甘肅和西藏，風蝕面積合計187.84×104km2，占全國風蝕總面積的96.0%，其中，新疆和內蒙古的風蝕面積為153.66×104km2，占全國風蝕總面積的78.5%。

凍融侵蝕：全國凍融侵蝕總面積為127.82×104km2，占國土總面積的13.5%，其中，輕度、中度和強度的面積分別為62.16×104km2、30.50×104km2和35.16×104km2，分別占凍融侵蝕總面積的48.6%、23.9%和27.5%。凍融侵蝕主要分布（面積大小順序）在西藏、青海、新疆、四川、內蒙古、黑龍江和甘肅等8個省（自治區），其中，西藏自治區凍融侵蝕面積達90.50×104km2，占全國凍融侵蝕總面積的70.8%。

1.2.4.2 水土流失危害

當前水土流失的危害主要表現為以下4點。

① 破壞土壤肥力，毀壞耕地。目前，全國水蝕面積165×104km2，每年有（80～120）× 104t沃土付之東流。其中，黃土高原區的陜西省年均向黃河輸運泥沙4×108t以上，年均侵蝕模數8200t/km2。水土流失導致大量肥沃土地隨水流走，土層變薄，土壤肥力下降，耕地減少，干旱頻繁，有些山區（如貴州省的納雍縣）山地土層被沖光，成為裸石山地，也就是將幾十萬年形成的有生產能力的山地變成毫無生產力的不毛之地。經研究測算，按現在的流失速度，50年后東北黑土區1400萬畝耕地的黑土層將流失掉，35年后西南巖溶區石漠化面積將增加1倍，將有近1億人失去賴以生存和發展的基礎。

② 導致江河湖庫淤積，加劇洪澇災害。由于上游水土流失，大量泥沙隨雨水匯入河道，攜帶泥沙的河流流經中下游、湖泊、水庫時，流速降低，泥沙逐漸沉降淤積。1950—1999年黃河下游河道淤積泥沙92×108t，致使河床普遍抬高2～4m；遼河干流下游部分河床已高于地面1～2m，也成為地上懸河；全國8萬多座水庫年均淤積16.24×108m3，是造成調蓄能力下降的主要原因之一。近10年來，黃河、淮河、長江、珠江、嫩江、松花江等的干流和支流連續發生百年一遇的特大洪澇災害，使經濟損失達629億～2642億元人民幣。

③ 惡化生存環境，加劇貧困。專家綜合判定，我國現有嚴重水土流失縣646個，江西贛南15個老區縣中，水土流失嚴重縣有10個，占67%；陜北老區27個縣全部為水土流失嚴重縣；太行山45個老區縣中，水土流失嚴重縣33個。調查顯示，76%的貧困縣和74%的貧困人口生活在水土流失區。

④ 削弱生態系統的調節功能，對生態安全和飲水安全構成嚴重威脅。嚴重的水土流失不但使糧田被毀，而且使森林遭受破壞，草場退化。10年統計數據表明，全國森林面積減少23%，森林蓄積量下降22%；目前我國草地已有90%退化，其中中度退化（包括沙化、堿化）的達1.3億公頃，并且以每年200萬公頃速度遞增；生物多樣性瀕危；土地鹽堿化、荒漠化頻率加快等，由此嚴重破壞生態環境。隨著水土流失的加劇，土層有效持水量降低、熱量狀況變劣，裸露土地溫度升高，土壤調節水分的功能也隨之下降，影響水資源利用，進而導致水旱災害加劇。50多年來，我國從南到北，旱災發生的頻率也呈現逐漸增加的趨勢。近10年來全國平均耕地受旱面積達到2.9億畝，成災面積達到1億多畝。

1.2.5 氣候變暖及其危害

全球變暖指的是在一段時間中，地球大氣和海洋溫度上升的現象，主要是指人為因素造成的溫度上升。主要原因是由于人們大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料產生大量的二氧化碳等多種溫室氣體，且砍伐森林導致地球對二氧化碳的吸收減少，導致大氣中二氧化碳的含量上升。由于這些溫室氣體對來自太陽輻射的可見光具有高度的透過性，而對地球反射出來的長波輻射具有很強的吸收性，能強烈吸收地面輻射中的紅外線，也就是常說的“溫室效應”，導致全球氣候變暖。近100多年來，全球平均氣溫經歷了：冷→暖→冷→暖四次波動，總的看氣溫為上升趨勢。進入20世紀80年代后，全球氣溫明顯上升。全球變暖的后果，會使全球降水量重新分配、冰川和凍土消融、海平面上升等，既危害自然生態系統的平衡，更威脅人類的食物供應和居住環境。

1.2.5.1 全球變暖的原因

（1）人為因素

① 人類活動使大氣中CO2濃度持續上升，“溫室效應”不斷加強。工業革命以來，人類大量燃燒化石燃料，大氣中的CO2濃度迅速上升。對冰川冰核中空氣的分析結果表明，1750年大氣中CO2濃度僅為280×10–6。據美國在全球建立的一個包括南極極點在內的20多個觀測站的CO2觀測網的測定結果表明，近幾十年來大氣中CO2濃度正在急劇增大，1958年時CO2濃度為312.5×10–6，到1984年增至343×10–6。1958—1968年間CO2濃度年增長率均小于1×10–6，而1968—1978年CO2濃度年增長率卻大于1×10–6。若按此速度增加，未來50年內大氣中CO2濃度將增加30%，到21世紀中葉將增至600×10–6，即相當于工業革命初期的2倍多。CO2是大氣中最主要的溫室效應氣體，目前全球CO2年排放量在50×108t以上，濃度已超過345×10–6，如果全球礦物燃料消耗量繼續按計劃2%年增長率遞增，預計到21世紀中葉以后大氣中CO2含量將增加1倍多，也相當于工業革命初期的2倍多，跟上述CO2濃度增加倍數接近，由此可預測，到21世紀中葉以后CO2溫室效應將增強1倍多，全球氣候將變得更暖。

② 人口激增，森林銳減，導致平衡大氣中CO2與O2的生態功能急劇下降，更加增強了CO2溫室效應。人類在地球上的出現一直到今天已經歷了300萬年的歷史，隨著生產力的發展，人口總的趨勢是增長速度越來越快，特別是20世紀70年代以來，醫療衛生條件極大改善，人口增速增長更快。聯合國有關部門統計數據表明，20世紀初世界人口約為16億，到1975年增至41億，預測到2100年將接近300億，這數字與美國科學院對整個地球的環境最大承載能力的預測極為接近。目前全人類正以每秒3個人，每天約25萬人的速度激增，在今后10年內全球由于人口的增加（約10億人），僅人體呼吸排放到大氣中的CO2就將增加20多億噸，平均每年增加2億多噸，2010年全球近70億人口，每年從人體內排放到大氣中CO2超過100×108t，而需要消耗大氣中O2的數量比排放的CO2稍少一點，但也超過100×108t，使大氣中CO2與O2的平衡比例失調，從而使CO2溫室效應作用大大增強。此外，由于世界人口激增，人類生活及生產需消耗的資源，尤其是森林資源的數量將大大增加，人們對木制產品的需求量增加，預計到2020年全球商品木材蓄積將消失40%以上，由于糧食需求的增大，人們不斷砍伐森林，將其變為耕地；世界的森林正以每年1800×104～2000×104hm2的速度從地球上消失，主要出現在非洲、亞洲、南美洲潮濕的熱帶森林。預測表明，發展中國家剩余的森林覆蓋面積到2020年將消失40%以上。由于森林面積的急劇減少，森林生態功能將大大削弱，未來十年內平均每年吸收大氣中的CO2將大約減少70×108t。而每年向大氣釋放的O2則減少51×108t左右。這將進一步導致大氣中CO2與O2平衡比例失調，CO2大量增加，而O2卻大量減少，致使CO2“溫室效應”大大增強，從而加速全球氣候變暖的進程。

（2）自然因素

① 全球正在處于溫暖期。

② 地球周期性公轉軌跡變動。地球周期性公轉軌跡由橢圓形變為圓形軌跡，距離太陽更近。根據某科學家的研究，地球的溫度曾經出現過高溫和低溫的交替，是有一定的規律性的。

③ 在自然因素中，各個在過去100年中可能造成的地球溫度變化的外界強迫因子中，以火山活動的作用最重要。在1950—1970年全球氣溫下降時期，正是全球火山活動較頻繁時期，大量火山灰進入大氣，使大氣中氣溶膠光學厚度增加，大大削弱了進入地球表面的直接太陽輻射。因此火山活動是造成20世紀50～70年代全球氣溫下降的主要原因。由于它的降溫作用超過了CO2的升溫作用，從而掩蓋了CO2濃度持續增加對全球的變暖作用。

然而，對于全球變暖這一問題，仍然存在許多爭議。2007年3月8日英國廣播公司播出了紀錄片《全球暖化大騙局》，以全然迥異于當前主流觀點的態度，討論全球暖化的議題。這部影片不斷提出“暖化現象并非人類活動所致”的說法，并訪問多名氣候學家，最后結論認為太陽活動才可能是暖化的主因，人類對氣候的影響微不足道。《英國皇家學會學報》在2009年12月也刊登了一篇論文，稱宇宙射線才是地球變暖的主要原因。

1.2.5.2 全球變暖的危害

① 自然災害頻發 全球氣候變暖使極端天氣氣候事件頻發，大大增加了天氣災害的風險。由于全球氣候變暖，使得大氣環流等隨之發生改變，伴隨而來的是臺風等極端氣候事件頻頻發生。數據表明，20世紀90年代全球重大氣象災害比50年代的發生頻率高出5倍以上。例如，由于氣溫上升，地中海地區的降水將大幅增加，而且多以災難性的暴風雨形式出現。隨著氣候的變化，撒哈拉以南非洲地區將愈發干燥，而世界其他地方會越來越多地遭受洪水泛濫的威脅。

② 水資源短缺 全球變暖使水循環的過程速度加快，降水分布在空間上更加不均勻。由于氣溫增高，水汽蒸發加速，全球雨量每年將增加，各地降水形態也將會改變。對氣候變化進行水分循環模擬顯示，陸地生態系統將會頻繁地遭受嚴重的干旱和洪水災害。全球氣候變暖可能使全球平均降水量趨于增加，但降水變率可能隨著平均降水量的增加也發生變化，蒸發量隨全球平均溫度增加而增大，使未來旱澇等災害出現頻率增加。氣候變暖后，一些地區由于蒸發量加大，河水流量趨于減少，使原來的河流污染更加嚴重。

③ 農作物產量發生改變 農業是受全球變暖影響最大的部門。由于溫度升高，旱澇加劇，水資源短缺，改變植物、農作物的分布及生長力，造成土壤貧瘠，使許多地區作物減產，還間接破壞生態環境，改變生態平衡。另一方面，氣溫升高，將使我國積溫及持續天數增加，種植界限北移，復種指數提高，有利于農作物產量的增加，還會使生長期延長，促進農業生產。

④ 疾病危害加劇 氣候變暖使熱量帶向高緯度地區移動，由此引起的環境改變會迫使一些動物轉移，頻繁轉移為疾病的傳播提供了便利條件，某些感染源或攜帶病原體的昆蟲、嚙齒類動物分布區擴大，瘧疾、登革熱、黑熱病和血吸蟲病等流行蔓延。氣候變暖給許多病菌提供了更為廣闊的活動空間，病菌的繁殖率和傳播速度將更大更快。氣候變化還會使人的抵抗能力和免疫能力下降，這些因素綜合在一起，就會增加瘟疫流行的概率。

⑤ 海平面上升 全球變暖使極地冰川融化并使海水熱膨脹，從而導致海平面上升。近50年來海平面上升速率為1.0～2.5mm/a。隨著全球變暖，未來50～100年的時間，海平面將繼續上升；到2050年約上升12～50cm。世界上一些低海拔地區將被海水淹沒，一些島國首當其沖。飲用水也將受污染。同時，海平面上升對人類的生存和經濟發展也是一種緩發性的自然災害，導致海岸線后退、海水倒灌、洪水排泄不暢、海堤受損和農田鹽堿化等，進而影響航運、水產養殖業等。

⑥ 生物數量變化 氣候變化對生物多樣性的影響取決于氣候變化后物種相互作用的變化，以及物種遷移后與氣候變化對生物多樣性的影響。植被模擬研究證實，氣候變化使某些物種由于不能適應新環境瀕臨滅絕，也可能出現新的物種體系。全球變暖對我國植被水平和垂直分布、面積和生產力會產生不同程度的影響。隨著溫度的變化，動植物對氣候變化的典型反應需要有逐漸適應的時間，再加上森林的減少，森林格局發生變化，動植物生存將受到威脅，許多動植物將大量消失，造成生物多樣性減少。

全球變暖所導致的后果眾所周知：氣溫升高、冰蓋融化、海平面上升。不過，地球氣候變化導致的另外一些后果如加劇過敏癥、令森林大火肆虐以及讓北極湖泊消失等可能人們很少了解到。

將更多的溫室氣體排放到大氣中所造成的危害，誰也無法確切地說明將來會有多嚴重。

1.2.6 國際碳減排計劃

1.2.6.1 國際碳減排的提出

進入21世紀以來，越來越多的人認識到全球氣候變暖將嚴重威脅人類的生存。隨著一些嚴重氣候性災害的頻繁發生，一些原本對氣候變暖不予重視的國家也開始積極起來。低碳發展、低碳產業、低碳能源、低碳技術、低碳生活匯成的低碳經濟發展模式已為世界各國所推崇。但是，由于對氣候變暖造成危害的嚴重性和緊迫性尚認識不足，各國國情不同和政府重視程度不一，要實現碳減排的既定目標難度還很大。因此，需要加強相關知識傳播力度，喚起民眾積極參與低碳經濟建設的積極性，敦促政府采取更加有效的實施低碳經濟發展戰略，以保護全人類賴以生存的共同家園。

2003年的英國能源白皮書《我們能源的未來：創建低碳經濟》首次提出“低碳經濟”的概念。作為第一次工業革命的先驅和資源并不豐富的島國，英國最先意識到了能源安全和氣候變化的威脅，它正從自給自足的能源供應走向主要依靠進口的能源模式，按目前的消費模式，預計2020年英國80%的能源都必須依賴于進口。同時，應對氣候變化帶來的影響已經迫在眉睫。“低碳經濟”提出的大背景，是全球氣候變暖對人類生存和發展的嚴峻挑戰。隨著全球人口和經濟規模的不斷增長，能源使用帶來的環境問題及其誘因不斷地為人們所認識，不止是煙霧、光化學煙霧和酸雨等的危害，大氣中二氧化碳（CO2）濃度升高帶來的全球氣候變暖也已被確認為不爭的事實。

“低碳經濟”是指在可持續發展理念指導下，通過技術進步、新能源開發、產業轉型、制度創新等多種手段，盡可能地減少煤炭石油等高碳能源消耗，限制溫室氣體排放，達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展模式。其實質是能源高效利用、清潔能源開發、追求綠色GDP的問題，核心是能源技術和減排技術創新、產業結構和制度創新以及人類生存發展觀念的根本性轉變。2009年的中央經濟工作會議提出，開展低碳經濟試點，努力控制溫室氣體排放，加快建設資源節約型、環境友好型社會。可以說，發展低碳經濟既是順應世界經濟發展的需要，也是一個大國應該肩負的社會歷史使命。在此背景下，“碳足跡”“低碳經濟”“低碳技術”“低碳發展”“低碳生活方式”“低碳社會”“低碳城市”“低碳世界”等一系列新概念、新政策應運而生。我們必須摒棄20世紀傳統的“先污染、后治理”粗放的經濟增長模式，轉變自身的經濟觀、價值觀，切實加強技術創新和體制創新，通過低碳經濟模式與低碳生活方式，逐步邁向生態文明之路，實現社會可持續發展。

1.2.6.2 全球碳交易市場的發展

2005年生效的《京都議定書》對《聯合國氣候變化框架公約》（UNFCCC）附件一發達國家及其他工業化國家締約方的量化減排指標做出了具有法律約束力的定量限制。即在2008—2012年間，溫室氣體排放量在1990年的水平上平均削減5.2%。其中，歐盟削減8%、美國削減7%、日本削減6%。為保證全球減排目標的實現，《京都議定書》確立了3種補充性的靈活減排機制，即排放貿易機制（ET）、清潔發展機制（CDM）和聯合履行機制（JI）。發達國家可以通過這3種機制在本國以外取得減排額，緩解國內減排壓力，以較低成本實現減排目標。發展中國家也可以通過項目合作獲得減排的資金和技術，促進經濟可持續發展。在京都議定書的框架下，溫室氣體減排權成為一種商品，從而形成全球溫室氣體排放權的交易，簡稱碳交易。

目前，全球碳交易主要有兩種形式。一是基于配額的交易，在“總量控制與交易”體制下，對有關機構制定、分配或拍賣的減排配額進行交易。市場主要包括各自獨立的3個體系：歐盟排放貿易體系（EUETS）、澳洲新南威爾士（NSW）和芝加哥氣候交易所（CCX），均是在發達國家之間進行。二是基于項目的交易，項目市場采用“基準與信用”原理，將可證實降低溫室氣體排放的項目用于交易。市場主要包括清潔發展機制和聯合履行機制，前者在發達國家與發展中國家之間進行，后者在發達國家和經濟轉型國家之間展開。中國作為發展中國家，只能參與清潔發展機制項目開發，并將所獲項目產生的核證減排量（CER）出售給有減排要求的發達國家政府或機構。

（1）全球碳市場交易規模迅速擴大，歐盟排放交易體系占主導地位

根據世界銀行統計，2005—2008年，全球碳交易額年均增長126.6%。盡管2008年受全球金融危機影響，基于項目的清潔發展機制一級市場交易額下降，但二級市場依然活躍；基于配額的交易仍保持快速增長的勢頭，全年交易額達到1263.5億美元，比2007年的630.1億美元增長100.5%，超過2005年交易額的10倍。從全球碳交易量來看，增長勢頭也十分迅猛，2005—2008年年均增長59.5%。2008年，全球碳交易量達到48.1×108t CO2當量，比2007年的29.8×108t CO2當量增長61.4%，是2005年碳交易量的3倍。

在全球碳交易中，歐盟排放交易體系一直占主導地位。2008年，歐盟排放交易體系交易額為919.1億美元，交易量為30.9×108t CO2當量，分別比2007年增長87.3%、50.1%，占全球的比重分別為72.7%、64.2%。清潔發展機制僅次于歐盟排放交易體系，其交易額和交易量分別占全球的26%和30.3%。從市場規模上看，清潔發展機制與歐盟排放交易體系相比有很大差距，但清潔發展機制的增速不可小視，2008年，清潔發展機制的交易額和交易量分別比2007年增長154.5%、84.5%，遠超過歐盟排放交易體系和全球碳交易的平均增長水平。

在共同而有區別責任的原則下應對全球氣候變化，清潔發展機制是目前比較有效和成功的方法。減排成本的巨大差異，使發達國家愿意向發展中國家提供資金、技術和設備支持。發達國家在向發展中國家轉移低碳技術的同時，也促使其自身技術的創新和再出口，因而是一種雙贏的機制。中國是目前清潔發展機制下項目交易的主要供給方，2008年占全球的比重高達84%，印度和巴西位列第二和第三，占全球比重分別為4%、3%。

（2）區域性碳交易市場興起，全球統一市場和規則尚待形成和制定

歐盟排放交易體系是目前世界上最大的溫室氣體排放權交易市場，包括歐盟27個成員國，近1.2萬個工業溫室氣體排放實體，有巴黎Bluenext碳交易市場、荷蘭Climex交易所、奧地利能源交易所（EXAA）、歐洲氣候交易所（ECX）、歐洲能源交易所（EEX）、意大利電力交易所（IPEX）、倫敦能源經紀協會（LEBA）和北歐電力交易所（Nordpool）8個交易中心，成為全球溫室氣體排放權交易發展的主要動力。在歐盟排放交易體系第二階段（2008—2012年）和第三階段（2013—2020年）的安排中，歐盟繼續逐步加大減排力度，并將將更多的行業納入減排限制。此外，歐盟還計劃在第三階段，為提高碳交易市場的效率，在配額分配中引入拍賣機制。

美國目前還沒有建立全國統一的碳交易體系，但已有芝加哥氣候交易所、東部及中大西洋10個州區域溫室氣體減排倡議、加州全球變暖行動倡議等區域碳市場，進行配額交易和基于項目的自愿減排量交易。早在2000年成立的芝加哥氣候交易所已推出2012年后美國碳交易期貨產品，并已開始交易。2009年6月通過的《美國清潔能源法案》，規定要實行溫室氣體排放權交易機制，政府為發電廠及工廠等設定碳排放量上限。其中85%的限額由政府免費配給，余下的15%限額由各公司購入。只要排放量低于上限，就可以轉售限額，借此鼓勵企業減少碳排放。美國全國碳交易市場有望以該法案為基礎形成。

澳大利亞新南威爾士溫室氣體減排交易體系于2003年1月正式啟動，它對該州的電力零售商和其他部門規定排放份額，對于額外的排放，則通過該碳交易市場購買減排認證來補償。

亞洲地區碳交易起步較晚。新加坡貿易交易所于2008年7月初成立，計劃推出核證減排量交易。香港交易所已經開始研發排放權相關產品，籌備溫室氣體排放權場內交易。日本環境省曾表示日本正在制定一個類似歐盟排放交易體系的總量管制與配額交易，但推出時間未定。

隨著低碳經濟政策的逐步成熟和完善，世界各國和地區紛紛發展自己的區域性碳交易市場。歐盟于2009年1月提議建立全球統一碳交易市場，將其作為解決全球氣候變化問題的方案內容之一。顯而易見，歐盟要主導未來國際規則的制定。雖然歐盟承諾擴大其排放交易體系，吸收其他發達國家加入，但要形成全球統一碳交易市場，還需要經歷一段很漫長的過程。

（3）我國碳交易市場的展望

作為發展中國家，我國處于工業化、城市化、現代化進程的關鍵階段，由于總體技術落后，消耗了大量的煤、石油等不可再生資源。作為發展中國家，《京都議定書》雖未將我國納入強制減排計劃中，但隨著經濟的發展，我們必須未雨綢繆，承擔起更多的大國責任。2009年國務院常務會議決定，將我國2020年單位GDP碳排放強度在2005年的基礎上降低40%～45%。

另一方面，我國仍然處于碳交易產業鏈的最低端。目前，國內已經意識到該問題的嚴峻性，開始在國內探索構建碳交易機構。2008年，北京環境交易所、上海環境能源交易所和天津排放權交易所相繼成立。2009年北京環境交易所推出“熊貓標準”標志著中國在全球碳交易領域爭奪話語權、進而爭奪定價權的開始。但必須承認，我國碳交易市場才剛剛起步，發展之路任重而道遠。