气候变化与水土流失的关系精选(九篇)

第1篇：气候变化与水土流失的关系范文

论文关键词：全球变暖；影响；水安全；流域综合规划

一、引言

自1750年以来，全球大气中温室气体浓度显著增加，其中二氧化碳浓度值从工业化前的约280ml／m3增加到2005年的379ml／m3，甲烷浓度值从工业化前的约增加到2005年的氧化亚氮浓度从工业化前的约270x．增加到2005年的 温室气体浓度的增加导致全球性的气候变化．主要体现在全球气温的显著上升及降水空间分布的改变方面。政府间气候变化专业委员会(IPCC)的系列报告表明，在20世纪的100年中，全球地面空气温度平均上升了0．4℃～0．8℃，根据不同的气候情景模拟估计未来100年中．全球平均温度将上升1．4℃～5．8℃。在过去的100年中，由于气温升高导致海洋热膨胀和冰川融化，全球海平面平均每年上升了1～2mm．预计到2100年全球海平面将上升9～88mm。虽然在这些认识中不可避免地存在着不确定性．但国际社会已经对气候变化的现实和它未来的趋势达成共识。

全球气候变化对环境、生态和社会经济系统具有深远的影响。水是全球气候变化的主要影响领域之一．我们要高度重视气候变化问题，认真研究气候变化对我国水安全的影响．并在目前正在开展的新一轮的流域综合规划中充分地考虑气候变化的影响。提出科学的和可持续发展的流域综合规划

二、气候变暖对我国水安全的影响

水是自然界中最活跃和最重要的一种物质。水安全一般指防洪安全、供水安全和水生态环境安全。全球气候变暖将可能加快全球的水文循环．导致蒸散发和降雨等要素在强度和空间分布等方面的变化。可能产生的重要影响包括：一是水资源量和时空分布的变化；二是极端灾害性天气发生的量级和频次可能加强．导致一些地区洪水频繁，另外一些地区出现大范围长时间的高温干旱；三是随着全球气候的变暖，冰川积雪融化，引起海平面上升，对沿海水利工程和社会经济产生不利影响：四是气候变化带来的次生水生态环境问题，等等。由于我国特殊的地理位置、气候条件和经济社会发展的阶段性特征，我国的水安全问题已经十分严峻。在未来气候变暖背景下，这一问题将更加突出。

1．气候变化对防洪安全的影响

我国是一个水旱灾害十分严重的国家，在所有自然灾害中，水旱灾害的损失约占71％。在水旱灾害中，洪水常因发生急、量级大、来势猛而带来巨大的生命和财产损失，始终是我国的一大心腹之患。近10年来，我国洪水灾害表现出一些新特点。一是流域性大洪水频发。如1998、1999年长江大洪水、1998年松花江大水．2005年西江流域性大洪水，2003、2007年淮河全流域性大洪水，这在历史上是不多见的。二是极端暴雨现象明显增加。如2007年重庆、济南等城市发生雨，均造成重大人员伤亡。三是超强台风频繁出现。如近年来多次出现16级以上台风，2006年的4号和8号台风，均造成巨大经济损失和人员伤亡。这些洪水新特点的出现，不得不考虑与全球气候变化的关系。

首先．气候变暖将可能增加气候极端事件的频率。Trenberth指出，地球表面温度的升高。会使地表蒸发加剧，大气保持水分的能力增强，这意味着大气中水分可能增加。地面蒸发能力增强，将更易发生干旱，同时为了与蒸发相平衡，降水也将增加，从而更易发生洪涝灾害。

《气候变化中国国家报告》指出，气候变暖不仅代表气候平均值的变化．还包括变化幅度或距平值的变化。这两种变化都会使小概率天气与气候事件出现的概率增加，也会使原来未曾出现的天气气候事件出现。气温平均值的增加会使更暖的天气与气候事件的出现频率增加．而使更冷的天气与气候事件频率减少。因而，随着地球变暖导致较高的蒸发和降水速率．高温、风暴等极端事件将变得更为频繁，而寒冷极端事件将会减少。另一方面，更多的降水将发生在更短的时间内，因而降水的强度将增加。

我国科学家利用近百年资料和分辨率较高的区域气候模式对极端天气事件进行的分析和模拟表明．温室效应将使中国区域的日最高和最低气温明显升高。模拟得到的年平均日最高气温的显著增加区基本位于中国南部，而最低气温在黄河以北和长江以南的增加更显著。全球变暖将会导致低层空气明显变暖．相应的高温热浪及其引发的干旱事件频次会增加、范周会扩大。极端强降雨是冷暖空气相遇产生的，低层空气变暖．大气不稳定，容易产生对流上升运动，有冷空气侵袭时能量释放加剧，导致极端天气气候事件增多。因此，全球变暖可能会导致在中国地区强降水事件的出现频次继续增加。南方部分地区大雨日数将有显著增加。特别是福建和江西西部，以及西南的贵州、四川、云南部分地区，表明这里未来暴雨天气会增多，气候有恶化趋势。预测也表明将来台风强度将增加，我国将可能面临更强台风的影响。另一方面，中国干旱区的面积也可能会扩大，干旱强度加剧。

其次，有关研究表明，全球气候变暖将导致未来50年中国年平均降水量呈增加趋势。预计到2020年，全国年平均降水量将增加2％～3％，到2050年可能增加5％～7％。其中东南沿海增幅最大。全国年平均降水量的增加，将增加区域暴雨频次和量级的可能性。全球气候变暖还可能导致发生台风和风暴潮等灾害的几率增大，造成海岸侵蚀及致灾程度加重。

此外，20世纪50年代以来．中国沿海海平面每年上升了1．4～3．2mm，根据预测分析，受全球继续变暖的影响，我国海平面继续上升．到2050年约上升12～50cm，珠江、长江、黄河三角洲附近海面上升9-107cm。海平面上升将导致许多海岸区遭受洪水泛滥的机会增大、遭受风暴潮影响的程度加重，将严重影响沿海地区的防洪形势。

2．气候变化对供水安全的影响

我国水资源总量为28415亿m3．人均水资源量2185m3，不足世界人均的1／4，加上水资源时空分布十分不均，生活和生产用水方式不合理．水资源短缺已成为制约我国社会经济发展的全局性问题。一是饮水不安全的现象普遍存在。根据水利部和卫生部的联合调查，截止到“十五”末。我国农村还有3．2亿人口因水源、水质等问题存在严重饮水不安全问题。二是城市缺水现象严重。全国668座城市有400多座存在不同程度缺水．其中108座严重缺水。由于城市取水能力强，城市缺水的影响在经济损失上反映较轻，更主要反映在城市的水环境上。一方面严重超采地下水，导致地面沉降、海水侵入，地下水水质污染等一系列次生生态环境和社会问题：另一方面北方城市河湖严重缺水，水质严重恶化，严重影响了城市居民生活的环境质量，也降低了城市的品位。三是缺水导致农业旱灾范围广、损失大。20世纪90年代以来，干旱年均受害面积4．07亿亩(0．27亿hm2)，因旱每年减少粮食245亿kg，占粮食总产量的5％左右。

全球气候变化进一步恶化了我国水资源短缺问题特别是近20多年来．北方地区尤其是海河和辽河流域水资源短缺的形势最为突出。20世纪80年代．华北地区持续偏旱．京津地区、海滦河流域、山东半岛10年平均降水量偏少10％～15％进入90年代。干旱区继续向西南方向扩展。

黄河中上游地区(陕甘宁)、汉江流域、淮河上游、四川盆地1990-1998年9年的平均年降水量偏少约5％～10％，黄河利津以上同期平均来水量估计偏少32％。根据我国水资源第二次评价的初步结果表明，与20世纪50年代到80年代相比．近20多年海河、黄河、淮河流域水资源总量分别减少25％、10．1％和8．7％。北方缺水地区持续枯水期的出现，以及黄河、淮河、海河和汉江同时遭遇枯水期等不利因素的影响，加剧了北方水资源供需失衡的矛盾。这种变化趋势是人类活动、气候变化、社会经济发展(用水量大幅度增加)和各种变化因素联合作用的结果，但气候变化对我国区域水资源的影响是一个重要的方面。有关研究表明，在黄河的中游地区．气候变化对径流减少的贡献率约为35％～40％。

我国“十五”国家科技攻关研究中．采用英国Hadley中心的RCM—PRECIS 50km×50km—SRES A2、B2气候情景，研究未来气候变化情景下水资源的脆弱性和供需矛盾等。研究表明未来气候变化将对中国水资源产生较大的影响：一是未来50～100年．全同多年平均径流量在北方地区，特别是宁夏、甘肃等省(自治区)可能明显减少，在南方的湖北、湖南等部分省份可能有所增加，这表明气候变化将可能增加中国洪涝和干旱灾害发生的几率。二是未来50～100年，中国北方地区水资源短缺形势不容乐观，特别是宁夏、甘肃等省(自治区)的人均水资源短缺矛盾可能加剧。三是中国水资源对气候变化最脆弱的地区为海河、滦河流域，其次为淮河、黄河流域，而整个内陆河地区由于干旱少雨非常脆弱。

3．气候变化对生态环境安全的影响

由于干旱缺水和不合理的用水方式，河道断流、河床萎缩、土地荒漠化、地下水超采、湿地减少等一系列生态环境问题越来越突出．流域河道水体污染也越来越严重。根据20世纪90年代末的水土流失普查结果．全国水土流失面积是356万km2。占国土面积的37％，每年江河流失的表土50亿t。更严重的是，现在每年人为造成的水土流失面积1．5万km2．而且由于大量的水土流失造成了江河湖库的淤积。l980年全同废污水排放量239亿m3．而2002-2006年的排放量分别为640亿、680亿、693亿、7l7亿和725亿m3，．造成江河污染非常严重。1980年江河监测结果是超Ⅲ类水以上占整个评价江河河段的l3％，2004年是41％。太湖、海河、淮河劣于Ⅳ类的河长占70％．其中劣于V类占河长近50％。目前农村饮水不安全问题，其中约2／3是因为水质性问题导致的全球变暖对水生态环境的影响

主要表现在：一是湿地减少。由于气候变暖和人类活动的影响，北方河流断流现象频发，湖泊萎缩，水库蓄水减少，湿地功能下降。二是海平面上升带来的一系列沿海水生态环境问题，如海岸滩涂湿地遭到破坏，河口盐水入侵影响河口地区的淡水资源供给(如近几年不得不进行的珠江远距离调水压咸补淡)．沿海土地盐渍化加剧，等。三是气候变暖和社会经济发展将可能进一步加剧北方水资源的供需矛盾．地下水的超采量将进一步增加，而地下水超采带来的水生态环境问题将更加突出。四是南于气候变化引起的雨降水增加．可能导致我国西南和中西部地区水土流失加剧：而由于北方降水减少、温度升高、蒸发增加等因素，我国西北地区的荒漠化可能加快发展：在东北地区．南于冻土退缩造成植被分布和类型的变化，也将加速水土侵蚀，甚至造成土地的沙漠化。五是气候变暖引起的降水量的变化，将直接影响水质的好坏．特别是我闰北方地区由于径流的减少，若不加强防污治理，水质问题将进一步恶化。

三、流域综合规划修编中应考虑的气候变化问题

2007年1月5日．国务院召开专门会议，全面启动新一轮流域综合规划修编工作。回良玉副总理出席会议并作了重要讲话。为贯彻落实中央领导的批示和重要讲话精神，水利部对流域综合规划修编工作进行了全面部署，提出了《关于开展流域综合规划修编工作的意见》。新一轮流域综合规划修编将转变以往流域综合规划以重大工程论证为主线的指导思想，坚持以科学发展观为统领．坚持以人为本，把建设资源节约型、环境友好型社会，促进人与自然和谐相处，维护河流健康，保障水资源可持续利用．支撑流域经济社会可持续发展作为规划修编的主线。要全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理，统筹协调好流域兴利与除害、开发与保护、整体与局部、近期与长远的关系，安排好防洪、供水、发电、航运、生态建设与环境保护等各项任务，规范和加强政府对流域涉水涉河事务的社会管理，实现流域水资源的优化配置、全面节约、有效保护和综合利用。减轻洪、涝、旱等灾害损失．促进社会的和谐及流域经济社会的可持续发展。

在新一轮流域综合规划的修编过程中，要系统分析全球气候变暖和经济社会快速发展导致流域下垫面改变．充分考虑气候变化对流域洪水、干旱、水资源、生态与环境以及河流情势的影响，认真研究流域在全球变暖背景下所面临的重大水问题。在修编过程中，要着重研究以下问题：

(1)各流域各地区极值暴雨频率和强度变化，在规划防洪工程时要考虑这种变化：

(2)存沿海地区防洪防台规划中．要考虑强风暴潮频次和强度的变化：

(3)在沿海地区防洪工程建设、经济社会发展和河口地区治理和生态保护等方面，要考虑全球变暖导致的海平面上升的影响；

(4)在农业用水安全规划中，要考虑高温、热浪和干旱发生的频率、范围和强度的变化：

(5)在制定流域或区域水资源开发利用的上限时．要考虑气候变化引起的各流域水资源量及其分布的变化，特别是北方地区水资源的变化：

(6)要综合考虑来水、用水和经济社会发展的要求，研究各流域和功能区水资源影响的敏感性和脆弱性．及其对维持河流健康、流域可持续发展的影响：要从维系河流可持续发展的目标出发，研究流域可持续发展的标志性指标，或称之为保障流域可持续发展不可逾越的底线或红线，即阈值问题：

(7)在生态环境用水规划方面，要充分考虑水资源量的变化、高温天气等引起的水质变化和生态用水的增加，并考虑功能区划要求，确定如流域或区域水资源开发利用的上限和河流河段允许纳污量；

(8)研究人类活动和气候变化对水资源影响的定量分析，以在规划中有针对性地提出应对措施；

(9)减缓和适应气候变化对水安全影响对策

第2篇：气候变化与水土流失的关系范文

（一）全球气候变暖

由于人口的增加和人类生产活动的规模越来越大，向大气释放的二氧化碳（co2）、甲烷（ch4）、一氧化二氮（n2o）、氯氟碳化合物（cfc）、四氯化碳（ccl4）、一氧化碳（co）等温室气体不断增加，导致大气的组成发生变化。大气质量受*到影响，气候有逐渐变暖的趋势。由于全球气候变暖，将会对全球产生各种不同的影响，较高的温度可使极地冰川融化，海平面每10年将升高6厘米，因而将使一些海岸地区被淹没。全球变暖也可能影响到降雨和大气环流的变化，使气候反常，易造成旱涝灾害，这些都可能导致生态系统发生变化和破坏，全球气候变化将对人类生活产生一系列重大影响。

（二）臭氧层的耗损与破坏（三）生物多样性减少

《生物多样性公约》指出，生物多样性“是指所有来源的形形色色的生物体，这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体；它包括物种内部、物种之间和生态系统的多样性。”在漫长的生物进化过程中会产生一些新的物种，同时，随着生态环境条件的变化，也会使一些物种消失。所以说，生物多样性是在不断变化的。近百年来，由于人口的急剧增加和人类对资源的不合理开发，加之环境污染等原因，地球上的各种生物及其*生态系统受（四）酸雨蔓延

酸雨是指大气降水中酸碱度（ph值）低于5.6的雨、雪或其他形式的降水。这是大气污染的一种表现。酸雨对人类环境的影响是多方面的。酸雨降落到河流、湖泊中，会妨碍水中鱼、虾的成长，以致鱼虾减少或绝迹；酸雨还导致土壤酸化，破坏土壤的营养，使土壤贫瘠化，危害植物的生长，造成作物减产，危害森林的生长。此外，酸雨还腐蚀建筑材料*，有关资料说明，近十几年来，酸雨地区的一些古迹特别是石刻、石雕或铜塑像的损坏超过以往百年以上，甚至千年以上。世界目前已有三大酸雨区。我国华南酸雨区是唯一尚未治理的。 （五）森林锐减 在今天的地球上，我们的绿色屏障——森林正以平均每年4000平方公里的速度消失。森林的减少使其涵养水源的功能受到破坏，造成了物种的减少和水土流失，对二氧化碳的吸收减少进而又加剧了温室效应。

（六）土地荒漠化

全球陆地面积占60%，其中沙漠和沙漠化面积29%。每年有600万公顷的土地变成沙漠。经济损失每年423亿美元。全球共有干旱、半干旱土*地50亿公顷，其中33亿遭到荒漠化威胁。致使每年有600万公顷的农田、900万公顷的牧区失去生产力。人类文明的摇篮底格里斯河、幼发拉底河流域，已由沃土变成荒漠。中国的黄河流域，水土流失亦十分严重。

（七）大气污染

大气污染的主要因子为悬浮颗粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化碳、氮氧化物、铅等。大气污染导致每年有30-70万人因烟尘污染提前死亡，2500万的儿童患慢性喉炎，4

00-700万的农村妇女儿童受害。

（八）水污染 水是我们日常最需要，也上接触最多的物质之一，然而就是水如今也成了危险品。

（九）海洋污染

人类活动使近海区的氮和磷增加50%-200%；过量营养物导致沿海藻类大量生长；波罗的海、北海、黑海、东中国海（东海）等出现赤潮。海洋污染导致赤潮频繁发生，破坏了红树林、珊瑚礁、海草，使近海鱼虾锐减，渔业损失惨重。

第3篇：气候变化与水土流失的关系范文

关键词：生态环境；变化；林业生产；关系

随着人类对自然资源无节制地掠夺和毫不顾忌地排放废水废气，导致全球生态环境发生了较大变化，从前的碧水蓝天变成现在的雾霾臭水沟；从前的绿树成荫变成了现在的土地荒漠；从前的蔚蓝大海变成了现在的白色泡沫，致使大气污染、酸雨、温室效应、臭氧层破坏、土地荒漠、水源污染、海洋生物减少、珍稀动物濒临灭绝等现象日益严重[1]。都在警示着我们，环境的承载量已经达到一定的限度，如果从现在开始还不注重对环境的保护，人类无疑是自取灭亡。

林业生产作为生态系统中天然的“清洁剂”，不仅可以调节气候，净化空气，而且森林还是动植物聚集的场所，可以有效保护生物的多样性。森林还可以保护土地，防止土地沙漠化，抵御风沙，恢复土壤肥力等，对于全球环境变化有着不可低估的作用。研究生态环境变化对林业生产造成的影响，更要明白林业生产对于改善全球生态环境的重要性。

1 生态环境变化对林业生产的影响

生态环境变化对于林业生产的影响分别表现在大气污染和温室效应2个方面。

1.1 大气污染

对林业生产造成直接影响的是大气污染。由于人们毫无节制地向大气中排放废气，致使空气中SO2的浓度过高，最后形成酸雨，对林木造成明显的伤害，主要表现为生产力下降，甚至死亡。据相关数据显示，由于森林受到多种大气污染的危害，欧洲的森林生产力在一定时期出现下降的趋势，并且容易受到损害或者严重损害的森林面积已经达到欧洲森林总面积的15%，相当于其每年森林采伐量的6倍。在我国，大气污染对森林的损害也非常严重，特别是西南和南方地区的酸雨危害，不仅造成森林面积锐减，而且给城市绿化工作也带来极大的困难，从而造成较大的经济损失。

1.2 温室效应

温室效应对于林业生产的影响更多是长远性的。由于空气中CO2的含量增加，从而引起气候的变化，热带变得更热，温带变成热带，寒带变成温带，降雨量和温度的变化，可能会使动物植物发生迁移。现有的环境已经不适宜一些植物的生长，甚至造成死亡，同时，有些植物则能更加适应变化后的气候。生态系统作为一个独立的单元，其物种分布牵一发而动全身，温室效应可能会使生态系统形成新的结构，从而对某些地区的林业生产造成危害，也可能加快高纬度地区针叶林的生长。从我国来看，因温室效应的影响，我国寒温带针叶林和温带针阔叶林的面积显著缩小，大部分寒温带针叶林将消失，对我国东北的木材生产会造成严重影响。

2 林业生产可以改善全球生态环境

森林作为陆地生态系统中的重要组成部分，其在改善大气污染，促进全球碳循环，治理土地沙漠化、水土流失、土壤盐渍化方面具有得天独厚的作用。种植抗污染性强的树种，从而代替那些对于污染敏感的植物，通过植树造林达到净化空气的目的。由于森林是世界上最大的碳贮存库，通过光合作用可以很好地吸收大气中的CO2，而森林的破坏则加大了空气中CO2的浓度[2]。所以，保护森林就是保护环境，就是保护地球。在土地荒漠化的治理中，通过植树造林可以防风固沙、稳定土壤，并且还能够恢复半荒漠化的土地和草地，提高农民收入，促进经济发展。水土流失是因为土地植被减少、土壤外漏、土质疏松，一旦遭遇暴雨就会引发泥石流，不仅降低了土壤肥力，而且造成了经济损失。通过植树造林可以很好地保护地表土壤，防止水土流失，提高土壤肥力，减少经济损失。

目前，对于土壤盐渍化的改良，除了种植农作物和水利灌溉之外，还可以通过营造防护林带，防止扩大土地盐渍化范围。植树造林可以通过树木的生物排水，抑制土壤水分蒸发，改良土壤结构，提高地下水水位。在我国宁夏地区大面积盐渍化的土地中，就是通过营造树木防护带，从而控制地下水水位，抑制土壤盐分上升。

3 结语

总而言之，生态环境的变化会对林业生产产生不利影响，而林业生产在应对生态环境变化时，又能够起到很到的防止和调剂作用。所以，我们更应该保护森林，防止乱砍滥伐，通过植树造林，增加森林的覆盖面积。在日常的生产生活中，更要注重对大气环境的保护，合理开发自然资源，注重能源的循环使用和废气废水的处理。保护环境就是保护我们人类自己，这是一项造福子孙后代的重大任务。

参考文献

第4篇：气候变化与水土流失的关系范文

1研究区概况

选取甘肃省庆阳市西峰区西峰气象站（35°44′N，107°38′E）为代表站进行研究。该站位于陇东黄土高原东部的董志塬。董志塬面积910km2，由塬地、川地和河流滩地组成，海拔高度1421m，是黄土高原保存较为完整的一块塬面。该塬黄土层深厚，气候属半干旱半湿润区，农业为典型的旱作农业。年平均降水量527．1mm，年平均温度8．7℃，平均日照2457．8h，具有典型的黄土高原地理和气候特征。西峰区气象站是陇东地区较为重要的农业气象试验站，其所测土壤湿度数据是甘肃东部黄土高原土壤含水状况的典型代表，故本文选取西峰区气象站为代表站进行研究。

2资料来源

2．1土壤湿度数据本研究所采用的土壤湿度资料分为两部分，前者来源于中国气象局气象数据共享网的《中国农作物生长发育和农田土壤湿度旬值数据集》。该数据集包含了1991年9月至2010年12月中国778个农业气象站逐旬观测记录的农作物生长发育状况报告，具体内容包括：作物名称；发育期名称；发育期日期；发育程度；发育期距平；干土层厚度；10，20，50，70，100cm土壤相对湿度（用百分数表示）。另外，分层土壤湿度数据来源于国际土壤湿度网络共享数据（http：∥www．ipf．tuwien．ac．at／insitu／），该数据集包括中国境内40个农业气象站1981—1999年每年3—11月每旬第8d利用土钻法人工取土得到的分层土壤湿度（土壤含水量占干土质量百分比）观测记录。取土深度为1m，每10cm为一层，共分11层（0—5，5—10，10—20，20—30，30—40，40—50，50—60，60—70，70—80，80—90，90—100cm），每个点取1次，共4个重复。然后利用烘箱烘干，称重后计算土壤含水量，4次重复的平均即土壤的平均含水量。观测结果已转化为体积含水量。土壤水文与物理特性常数来自于1980年和1998年的测定值。在土壤湿度观测的固定测定地段内，土壤、耕作制度等变化相对较小，因此，年际间非气象因子的影响较小。

2．2气象数据本研究所采用的气象数据同样来源于中国气象局气象数据共享网（http：∥cdc．cma．gov．cn／）的《中国地面气候资料年值数据集》和《中国地面气候资料月值数据集》。该数据集包括中国752个基本、基准地面气象观测站及自动站1951年以来气候资料年值、月值数据集。本文主要选取该数据集中西峰区站的温度和降水要素进行分析。

3研究方法

在本研究中，采用线性趋势法分析温度、降水等气象要素以及土壤湿度的变化趋势，线性趋势变化可用一元方程描述和建立变量y（x）与其所对应的时间x的一元线性回归方程：y（x）＝ax＋b。式中：a为斜率，亦即趋势倾向率或变化率；b为截距，a，b可用最小二乘法进行估计。趋势显著性检验采用F检验［8－9］。在分析土壤相对湿度与气象要素的相关关系时使用皮尔逊相关分析法，其计算公式如下：式中：n———样本数；珡X———变量x的均值；珚Y———变量y的均值；rxy———变量x和变量y的相关系数。通过该系数可以确定，如果r值通过0．05的显著性水平（p＜0．05），则认为土壤湿度与气象要素变化紧密相关。本研究采用非参数检验法［10］对气温、降水资料序列进行突变检测，该方法为无母数检定法，不需要遵从一定的分布，也不受少数异常值干扰，适用于类型变量和顺序变量，计算方便简单。在气候序列平稳前提下对于具有n个样本量的时间序列x，构造一秩序列：式中：ri———第i个样本xi大于xj（2≤j≤i）的累计值。在时间序列随机独立的假设下，定义统计量：当│UFk│≥Ua时（Ua为显著水平的临界值），表明序列存在明显的增长或减少趋势。所有UFk将组成一条曲线UF。把同样的方法引用到反序列中，得到另一条曲线UB，UF或UB的值超过临界直线时，表明增长或减少趋势显著，超出临界线的区域为出现突变的区域，两条曲线的交点若在临界线之间，则对应的便是突变开始时间。潜在蒸散量采用FAO推荐的Penman—Monteith方法［11－12］计算。

4结果与分析

4．1近50a气温、降水变化主要特征

1961—2010年的50a间西峰区气温呈明显上升趋势，年平均气温以0．5℃／10a的速度增加，其中春、夏、秋、冬各季的平均气温分别以0．5，0．2，0．4，0．6℃／10a的速度增加，冬季增温最明显。年代际间的增温幅度以21世纪初的10a最为明显（表1），80年代增温最小。50a来气温呈波动上升，20世纪80年代后期前气温降低，之后逐渐上升。这与陈隆勋等［13］研究得出的全国平均气温变化特征相似。50a来年降水量以平均20．9mm／10a的速度下降，季节降水量的变化存在明显差异，春、秋季降水量分别以5．4和19．2mm／10a的速度下降，而夏、冬季降水分别以2．7和1．6mm／10a速度增加。降水的年代际变化差异也较大，21世纪初10a平均年降水量为546．3mm，较20世纪90年代增加了72．6mm，是降水量增加幅度最大的年代。20世纪90年代平均年降水量仅为473．7mm，较80年代减少了89．2mm，是降水量最少，减少幅度最大的年代（表1）。50a来年降水量呈波动式减少，80年代初前后降水量增加，之后一直呈降低趋势。1995年是降减少最大的年份，年降水量仅为333．8mm，21世纪初的几年有所增加。

4．2近20a土壤湿度变化规律

4．2．1土壤湿度年代、季节变化不同年份气候、环境等条件变化使土壤湿度条件存在年际间差异［14］。从图1可以看出，20a来各层土壤湿度总体上均呈现出下降趋势。1992年以后土壤湿度在1997年和1995年降到最低值，21世纪初10a略有增加。为进一步分析土壤湿度的变化规律，分别计算出不同层次各季土壤湿度变化率（表2）。总体来看，近20a春季不论浅层还是较深层土壤湿度呈下降趋势，是各季中土壤湿度减少最明显的季节，且表层土壤湿度更易受到气候条件变化的影响。20a来夏季土壤湿度变化趋势与春季具有类似规律，但变化率明显低于春季。秋季土壤湿度变化与春季和夏季稍有不同，10—50cm土壤湿度呈下降趋势，70cm和100cm呈上升趋势。对20a间西峰区逐年平均土壤湿度和降水量进行了对比分析。由其时间演变曲线（图1）可以看出，土壤湿度及降水量年际变化振荡比较明显，呈多波动分布，两者达到显著相关水平，且降水变化较土壤湿度变化更剧烈。年平均湿度最小值出现在1995年，为55％。最大值出现在2003年，为74％，是最小年的1．35倍。而年降水量最小值出现在1995年，为333．8mm，最大值出现在2003年，为828．2mm，是最小年的2．49倍。1997—2003年土壤湿度持续增加，1992—1995年不断下降。而年降水量波动变化较大。1992—1995年降水量持续降低，1999—2003年持续升高。所测土壤湿度的变化与降水量变化并不完全一致，是因为土壤湿度的变化除了受作物消耗及蒸发作用影响外，还与降水时段出现在测墒前与测墒后有很大关系。

4．2．2土壤湿度的月变化为了分析西峰区麦田土壤湿度在小麦生长期对时间的敏感变化，分别研究了土壤湿度的月、旬变化。其中旬、月变化总趋势是8—11月为土壤蓄墒期，3—7月为土壤失墒期。为了分析土壤湿度的月变化，对西峰区8—11月与次年3—7月0—100cm土壤湿度进行了分析。由土壤湿度月变化图（图2）可以看出，8—11月与次年3—7月的土壤湿度变化趋势为先增加再减少，高峰期在10，11月。土壤湿度最低值出现在6，7月，可将这2个阶段分为秋季增墒期和春末夏初失墒期。（1）秋季增墒期。根据西北地区东部降水季节变化［7］，陇东地区年降水主要集中在7—8月，降水充足，期间麦田正处于休闲期，是土壤蓄水的关键时期，9—11月是冬小麦播种、出苗至停止生长阶段。期间作物耗水量和蒸发量都很少，有利于土壤冬前水分储备，以至于到11月土壤湿度达到最大值。（2）春末夏初失墒期。3—4月为春季少雨期以及冬小麦的返青拔节期。该期耗水量大，降水不能满足作物的需求，土壤湿度下降。5—6月为春末夏初阶段。该期间冬小麦处于抽穗至乳熟期，耗水量大增，气温升高，蒸发量变大，使土壤水分损失较大，失墒严重，为一年之中土壤湿度的最低值期。

4．2．3土壤湿度的旬变化为了进一步分析西峰区土壤湿度对时间的敏感变化，分析了西峰区7月中旬至11月上旬及次年3月上旬至7月上旬逐旬0—100cm土层土壤体积含水量。由图2可以看出，7月中旬至8月下旬该区处于降水高峰期，土壤水分得到补充，土壤墒情得到不断改善；9月上旬至10月上旬，降水量急剧减少。由于期间作物消耗水量较少，加之秋季多连阴雨天气，蒸发量较少，土壤湿度持续增长。3月上旬至4月中旬为冬小麦返青至拔节期。该期耗水量增加，平均降水量略有增加，含水量有小波动变化。4月下旬至6月下旬，小麦处于孕穗期、腊熟期。该期间西峰区处于春末夏初阶段，作物耗水量远大于降水量，土壤湿度不断降低。7月上旬，降水量增加，冬小麦处于成熟至收获期。该期需水量大减，土壤湿度略有增加。

4．3气候变化对土壤湿度的影响

自然降水是陇东土壤水分最主要的来源，气温通过蒸发影响土壤湿度。计算1991—2010年西峰区春、夏、秋季10，20，50，70，100cm土壤湿度百分率与不同季节平均气温、降水量的相关系数（表3）。可以看出，就表层土壤而言，各季土壤湿度与本季气温均为负相关，与降水量呈正相关。春季土壤湿度与上年夏、秋季平均气温负相关；夏季土壤湿度与春季平均气温、降水相关显著；秋季土壤湿度与夏季降水呈正相关。就较深层土壤而言，春季土壤湿度与上年夏、秋季气温、降水呈显著相关；夏季则与春季气温、降水及该季气温显著相关；秋季雨水丰沛，较深层土壤湿度与各季气温、降水相关均不显著。可见雨季的气候条件不仅影响到该季土壤湿度条件，而且影响到次年春季的土壤湿度，尤其是深层的土壤湿度条件，即所谓的“秋雨春用”。

4．4蒸散对土壤湿度的影响

潜在蒸散量（E0）包括地面蒸发和植物蒸腾在内的土壤水分散失，综合反映了气温、水汽压、日照和风速等气象要素对土壤水分散失的影响。作为土壤水分循环的一个重要方面，蒸散对土壤湿度有明显制约作用。由潜在蒸发与土壤湿度季节变化和年变化曲线（图3—4）可以看出，潜在蒸发与土壤湿度变化趋势基本相反，蒸发强烈导致土壤水分支出增加。图3—4反映了西峰地区潜在蒸散量和土壤湿度的月份和年际变化。可以看出，潜在蒸散量对土壤湿度的影响月份和年际变化均呈现出反位相的特点。在月变化上，蒸散量峰值出现在7月，对应的土壤湿度谷值出现在6，7月份，基本呈同步变化趋势。年际变化上，3—11月蒸散量峰、谷值出现在1997年和2003年，与之对应的土壤湿度的谷、峰值也位于1997年和2003年，蒸散量与土壤湿度的反位关系表现得较为明显。5结论

（1）50a来陇东气温呈波动上升，降水量呈波动减少。20世纪80年代后期气温以上升为主，降水以下降为主，与王飞等［15］的“1985—1993年为暖湿期，降水量和年均气温均较高”的结论比较接近。陇东气温在1993年发生暖突变，降水突变点并不明显。1995年是降水负距平最大的年份。

（2）20a来陇东各层土壤湿度总体上均呈现出下降趋势，21世纪初10a略有增加。春季各层土壤湿度呈下降趋势，是各季中土壤湿度减少最明显的季节，表层土壤湿度更易受到气候条件变化的影响。夏季土壤湿度变化趋势与春季具有类似规律，但变化率明显低于春季。秋季土壤湿度变化与春季和夏季稍有不同。10—50cm土壤湿度呈下降趋势，70cm和100cm呈上升趋势。西峰区土壤湿度年际变化振荡明显，呈多波动变化，其变化较年降水量相对迟缓。土壤湿度与降水量的相对变化除了受作物消耗及蒸发作用影响外，还与降水时段出现在测墒前与测墒后有很大关系。土壤湿度具有明显的时间变化规律。逐月、逐旬土壤湿度变化曲线基本呈V形分布，土壤湿度低谷在6，7月，可分为春末夏初失墒期与秋季增墒期。以上结论与王劲松等［16］，王润元等［17］在西峰15第3期严丽等：陇东黄土高原农田土壤湿度演变对气候变化的响应区和陇东地区开展的土壤湿度研究所得出的结论较为接近，与王锡稳等［18］在黄土高原或西北地区对土壤水分所进行的研究得出的结论基本一致。

第5篇：气候变化与水土流失的关系范文

[关键词] 县域 生态环境 时间 空间

[中图分类号] X321 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650（2017）03-0279-01

区域生态环境质量评价是协调区域经济发展与生态环境保护之间关系的基础，是实现区域社会经济可持续发展的重要手段，只有使生态环境质量不断提高的发展模式才能实现可持续发展目标[1]。鉴于区域内各地区在自然环境、经济发展等方面不均质，本研究从全国农业生态环境资源在不同地区的影响进行一个南北，东西的划分，结合县域自然环境、经济发展水平，自然资源等因素进行全方位评价。

1 县域农业生态环境质量的概述

农业生态环境是一个由社会。经济、自然环境组成的庞大复杂的多因素系统，为了评价其质量高低，首先必须遵循一定原则筛选建立一套满足研究需要并符合研究区实际状况的科学评价体系[2]。对县域农业生态环境质量进行一个动态评价就要从时间，空间上进行立体分析。

中国位于亚洲东部，太平洋西岸。位于北纬4°-55°，东经73°-135°，东西、南北在气温、降雨量、农业生产上差距较大。随着经济的不断发展，县域农业生态环境质量在各地也呈现不同的现象，根据各地经济发展状况的不同，生态环境质量也略有不同，导致农业生态出现土地荒芜，水土流失，水资源破坏等一系列问题。

2 县域农业生态环境时间变化

农业生态环境质量随着时间的迁移呈现由好变坏再到变好的一个过程。

第一，由好变坏的一个过程。20世纪80年代之前的人们生活在自给自足的生活状态中，还没有使用大量的化肥，人们也没有过度的砍伐树木，大自然的生物循环链还没有断裂，农业生态环境质量随之也相对很好。但20世纪80年代以后，人类社会经济不断发展，东南部地区为了大力发展经济滥伐森林，无节制的抽取地下水，向县城周边地区排放有害物质，城市人口的不断膨胀等一系列问题导致县域农业生态环境质量不断降低，西北地区县城地区的人们开始往沿海大城市迁移，导致农业产地的荒芜，东南地区的县域城市为了增加产量，无节制的使用高化学含量的化肥，致使水土流失，土壤不断贫瘠。

第二，由坏变好的一个过程。当人类的经济社会生活发展到一定阶段，自然环境变得尤为异常时，人们逐渐开始关注到了生态环境，西北部地区土地的荒凉，东南部地区土地的不断贫瘠都让我们意识到农业生态环境质量问题的严重性。

3 县域农业生态环境空间变化

中国的县域农业生态环境质量主要由水资源、气候、当地经济发展状况决定的，水资源主要为农业生产提供充足的水源，气候决定了一个地方的农作物的种类与产量，经济状况决定了县域农业生态环境质量的好坏，所以在研究县域农业生态环境质量的时候可以根据以上三点在空间上进行评价。

第一，水资源和气候的分布情况。中国其实是一个缺水的国家，虽然水资源总量相对丰富，但是人均和地均拥有量缺极少，同时水资源的时空分布也不均匀，导致水土流失严重，河流的含沙量较大；此外中国共有五大气候类型，热带季风气候，亚热带季风气候，温带季风气候，高原山地气候，温带大陆性气候。三类季风气候主要分布在我国的东部和南部地区，温带季风气候和亚热带季风气候的分界线是秦岭淮河，热带季风气候仅分布于台湾海南岛一带，温带大陆性气候分布于我国的西北。

第二，经济发展状况的影响。在近十年来加快改革开放的进程中，我国地区经济发展极不平衡，不仅体现在沿海城市与内陆城市的差距，还体现在城市与农村间的差距，中国经济发展状况在整体布局上就呈现一种自东南向西北逐步减弱的一种趋势。经济条件较好的东南地区能在县域农业生态环境的整治上投入更多的资金，请到更好的专家来因地制宜，去保护县域农业生态环境，而相对与经济较差的西北部地区在县域农业生态环境的整治上没有足够的能力去保护，或者说没有足够的时间去关注到农业生态环境这个问题。

4 结语

目前国内对农业生态环境的研究主要针对自然环境，社会经济，自然资源在内的多种农业生态系统，经济发展仍是中国的头等任务[3]，国内的指标体系也多为经济，社会效益等指标，弱化了生态环境的指标。

通过以上动态评价可以看出人类活动对县域农业生态环境质量变化的影响较为显著；农业自然环境状况是农业生态环境的重要组成部分，可是由于受到水资源分布情况，气候条件等自然因素的限制，而且短时间内又无法显著改变。县域农业生态环境应当看做是在自然条件和人类活动共同影响下，导致农业生态环境质量在空间分布上呈现不同的状况。

针对农业生态环境质量不同影响因素的作用，全国各个地区应该因地制宜提出不同的整治措施，相对于西北地区可以开展植树造林活动，既可以防止风沙的入侵又能保持土壤水分不被流失，对于水资源较多的东南部地区可以进行多样化农作物种植，科学的进行施肥，既保证了土壤的质量又提高的土地的利用率。针对于水资源相对缺乏且经济有相对落后的地区，中央应当提出整改措施，投入一定的人力物力来帮助这些地区改善水资源不足的问题。

参考文献

[1]张从.环境评价教程[M].北京：中国环境科学出版社，2002.225-232.

第6篇：气候变化与水土流失的关系范文

保护性农业现状

目前，保护性农业已经在全世界超过12500万公顷的土地上实行，覆盖了全球大约10%的耕地面积。2004年只有4500万公顷。北美、南美、澳大利亚/新西兰和非洲的一些地区是面积最大而且扩张最快的区域。过去十年中，CA以每年700万公顷的速度进行扩张。相比之下，欧洲采用和推广CA的速度并没有那么快。根据欧盟统计局2010调查，CA在欧洲实施了2270万公顷 ，相当于欧洲25.8%的耕地。在1960年和1990年之间，欧洲在各个方面重点研究了免耕（NT）和少耕（RT）。

欧洲与世界各地一样，都存在土壤侵蚀的问题，尤其是在半干旱地区。防止水土流失和土壤退化是一个难题，因为水侵蚀和风蚀分别占欧洲土地面积总数的12%和4%。欧洲需要实施CA的原因已经被Soane等专家在2012年研究过。一方面，CA可以被用于缓解水土流失和土地退化，另一方面，CA是一种有用的、互补的土地管理方式，可以用来减少地表径流和地表水污染，以及减轻洪灾的严重程度，尤其是在气候潮湿、长期低强度降雨的欧洲北部地区。

在欧洲，采用CA可以很好地改善净回报率，通过降低操作、劳动和投入成本，达到提高环境效益、减轻土壤侵蚀的目的。一些典型的国家，如芬兰和德国的CA实践传播就非常迅速。虽然土壤和环境是重要原因，但欧洲引入CA主要还是由经济因素所驱动。

欧洲土壤流失的平均速度约为17毫克/年，超过了1毫克/年的土壤形成速度。实践表明， CA通常使土壤流失的速度低于土壤形成速度，从而提高系统的可持续性。另外，除了可以保护水和防止风蚀，CA也可以改善土壤健康度和弹性，保持良好的土壤结构，提高土壤水分储存，丰富土壤有机质 ，增强生物多样性。

欧盟保护性农业联合会（ECAF）成立于1999年，目的是使其成员国实行CA。ECAF在2005年指出，欧洲其他落后国家采用CA的原因主要为欧洲缺乏技术条件、适当的技术转让和制度支持。在21世纪早期这些条件已经适用，此后可用的新机器和技术加速了CA的实施。同时，获得了欧盟当局机构的支持。

欧洲分布的保护性农业

2010年27个欧盟国家（EU-27）中。CA和NT比例最高的是塞浦路斯（62.1%），依次是保加利亚（58.0%）、德国（41.1%）、英国（39.2%）、芬兰（38.7%）、法国和瑞士（36.4%）。根据欧盟统计局2010统计，欧盟27国平均水平是26%。

CA在欧洲进展程度并不一致。根据Basch（2012）调查显示，2005年瑞士CA占土地面积的比例是43%，但在2012年下降到36.4%；这一时期，法国从17%上升到36.4%；德国从23%上升到41.1%；英国从31%上升到39.2%。总体而言，CA在欧洲的使用不断增加。值得注意的是， 西班牙、葡萄牙和意大利在多年生作物中CA面积的增加已经超过了其他作物的每年采用率。

在欧洲，CA的类型和应用也有相当大的变化。英国、瑞士等国家的CA开发和采用越来越多，很多农民从传统耕作制改为CA。欧洲农民的采用率变化是由专家Lahmar和Soane分别于2008年和 2012年统计的。在挪威，在巨大的侵蚀风险地区，农民从减少耕作转向春耕。20世纪70年代，法国农民因减少劳动力而获得了更大利润。在意大利，NT开始于1960年代末，但真正的扩张直到20世纪90年代才出现。

早在1970年，西班牙的CA实践就已经开始。基于来自美国的经验，农民合作社和社会财团在采用CA中起了至关重要的作用。科学家和各个国家还有跨国公司参与支持和扩大CA的使用，并提供了一些有针对性的金融援助。第一次世界大会于2001年在马德里召开，欧洲国会保护农业组织于2010年在马德里成立。

保护性农业与共同农业政策改革

共同农业政策（CAP）是中央政策的平台，欧洲农业自20世纪中期以来不断发展。虽然最初主要关注粮食生产，CAP在过去的几十年不断强调环境问题和增加农业与环境政策之间的联系。

欧盟的担忧在于农业生产、全球粮食安全、环境优先问题的CAP改革。其他相关问题包括自然资源的可持续性、减缓气候变化、提高竞争力等。欧盟委员会、欧洲议会、欧洲经济和社会委员会为未来CAP开发了三个总体目标：可行的粮食生产策略；自然资源的可持续管理和气候行动；领土发展。“精明增长”的概念也包括在欧盟2020战略，指的是更好的资源效率和竞争力。专家Basch 在2012年提出了一个详细清单。清单确定了CA的好处，包括水土保持和环境保护，以及降低生产成本，优化作物产量，增强竞争力。在所有目标中，CAP要求尊重自然条件和环境，同时优化生产。CA和这些目标密切相关，它增强了环境保护和生物多样性，节约能源，促进更高效的资源利用，保护土壤健康和弹性。

保护性农业与减缓气候变化

人们普遍认为，风暴的频率和强度将增加气候的变化。相应地，也会使风险增加、水土流失严重、减排成本提高。政府间气候变化专门委员会2007年提出，农业在全球范围内，约有30%的温室气体排放（二氧化碳、一氧化二氮和甲烷），直接影响气候变化。对欧盟来说，农业排放的温室气体占总排放量的10%。尽管秸秆燃烧会使土壤有机碳遭受损失，除去传统耕作外。所以，强化传统耕作和土壤碳损失密切相关。

1998年，Smith提出通过免耕制使碳封存量大约为每年每公顷0.4 吨。此外，根据报告显示，土壤表面增加的碳汇效益维持2到10吨，大约是每公顷0.2到0.7 吨。假设欧盟27国30%的耕地面积实施CA，相当于每公顷每年减少二氧化碳排放0.77 吨，减少燃料消耗44.2 升。基于上述数据，欧盟27国使用CA土地的潜在碳封存是约为每年26.2吨的CO2排放量，全年CO2减排的潜力约97吨。应该注意的是，每年由于减少燃料消耗节省的4.5吨CO2与在CA相比是微乎其微的。然而，为了减少CO2排放量和碳封存，2012欧盟15个成员国共同减少大约40%的CO2排放量（约266.4吨）。更引人注目的是，这个数字相当于1990年和2010年之间27个欧盟国家减少的总量。

欧洲保护性农业的未来

欧洲农作物产量的数据对保护农业总体上有积极优势。在匈牙利，与常规耕作获得的产量相比，CA收益率约增加10%。在北欧，情况是相似的，除不干涸、粘土土壤之外。在乌克兰，收益率估计增长5%-10%。在欧洲南部和西班牙， 2007报告显示， 15%- 10%的产量用于改善免耕，尤其是在干旱年份。然而，由于地区差异，Lahmar（2008）和Soane （2012）报告指出，CA并不是一味地增加产量，基于目前的收益率来看，CA在欧洲未来的总体趋势是乐观的。

减少运营成本将继续成为农民采用CA的主要考虑因素。过去环境效益并不是影响农民生产的经济因素。但环境意识和生态管理的重要性已经成为农民考虑的首要问题。这些是环境政策在欧盟发展的结果。CAP的改革、金融体系和机构支持，将对农民应用CA产生很大影响。

第7篇：气候变化与水土流失的关系范文

论文摘要 沙漠化是土地荒漠化的一种类型，主要成因是气候因素和人类不合理的生产活动。沙漠化对人类社会 经济 生活产生了严重的危害。防风固沙和合理水资源利用是沙漠治理的2个关键问题，为此可开展工程治理、植物治理和汲水、输水及灌溉等一系列治理方法。

1 土地沙漠化的成因及其危害?

1.1 主要成因?

1.1.1 气候因素［2］。赤道地区的上升气流在高空向两极方向流动，由于地球旋转偏向力的影响， 在南北纬30°附近，大部分空气不再前进，而在高空积聚，并辐射冷却下沉，近地面气层常年保持高气压，气象学上称之为“副热带高压带”。这一地带除亚欧大陆东岸季风气候区外，其他地区气候干燥，云雨少见，而成为主要的沙漠分布区。?

1.1.2 人类不合理的生产活动。人口增长和经济 发展 使土地承受的压力过重，过度开垦、过度放牧、乱砍滥伐和水资源不合理利用等使土地严重退化，森林被毁，气候逐渐干燥，最终形成沙漠［3］。?

1.2 危害 土地退化不仅使生态环境恶化，土地承载力下降，而且对土地利用退化区域及其周边地区社会经济生活产生深远影响。我国的西北、华北地区，仅2000年春季连续发生12次扬沙、沙尘暴天气，均波及北京，该恶劣天气范围广，强度大，为近50年所罕见［5］。?

在1977年联合国荒漠化会议上，联合国环境署对全球荒漠化灾害进行了估算，因荒漠化造成的农业生产损失保守估算为263亿美元。dregne等人于1991年对全球荒漠化进行了新的评估［6］，得出在全球范围内由荒漠化造成的损失为422.08亿美元，其中灌溉农业损失107.85亿美元，旱作农业81.89亿美元，草原232.34亿美元。数据显示：

2.3 水资源利用 水资源利用在沙漠治理过程中最为重要。沙漠中的水源主要有地下水、河道水和降水。但沙漠区域的降水量不稳定，一般随气候的变化而变化，湿润年份降水量多，而干暖年份降水量少。沙漠地下水较稳定，其沙层厚，具有一定的“隔热”性，使水得以在地下保存。但这种稳定是相对的，受到降水的制约［12］。解决水资源主要从汲水、输水和节水灌溉等方面考虑。?

2.3.1 汲水。其方式主要有2种：①地下井汲水工程。在含有水体的古河道、古湖泊或地下水发育的沙漠区域可以建立地下井。井深度及口径的确定要综合考虑需水量、水层厚度与井底持力层等因素。②坎儿井。坎儿井是井渠相连的汲水工程，由地表开挖许多竖井，挖到含水层，然后再在各竖井的底部相互挖通，以洞相联，形成地下渠道，在新疆地区被大量应用［13］。渠聚的地下水顺渠道流至坎儿井的终端，引水出地面流入渠沟再进行灌溉。由于其沿山前倾斜的冲积层挖掘，渠头水位高，终端水位低，无需动力设备即可把水引到地面，且在地下渠道流动，蒸发损耗量小。?

2.3.2 输水。水资源的输送方式主要有渠道引水和管道输水［14］。①渠道引水。这是我国农业进行灌溉的主要方式，目前全国渠系水的利用系数为30%~40%，即输水损失率高达60%~70%。②管道输水。该方式可减少水资源在输送过程中的蒸发和流失，其输水损失率仅为20％~30％，且输送量大。?

2.3.3 节水灌溉。节水灌溉技术主要包括喷灌和微灌技术。喷、微灌技术与地面灌溉相比，节水30%~70%，被广泛应用。①喷灌。被大量用于沙地的灌溉，其效果与风速的大小有关。据陈渠昌等人［15］测试：风速小于3 m/s时，喷灌的喷洒均匀度一般在80％左右；风速小于2 m/s时，喷灌的喷洒均匀度可达85％以上。②微灌。微灌是按照植物需水要求，通过压低管道系统与安装在末级管道上的特制灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中［16］。微灌形式较多，有滴灌、地表下滴灌、微型喷洒灌、涌泉灌等，其中应用较广的是滴灌。微灌具有很多优点，如比喷灌省水15%~25%；灌水均匀；微灌工作压力比喷灌低，节约了抽水的能量；较其他灌溉方法增产30％左右；自动控制，省力且非常方便。虽然微灌的效果明显优于喷灌，但其对水质要求高，投资成本高，限制了其应用规模。目前，在我国沙漠、沙地地区最理想的灌溉方式仍然是喷灌。③小畦灌。其方法即长畦改短畦，宽畦改窄畦，大畦改小畦的“三改”畦灌灌水技术，具节水、灌水均匀、减轻土壤冲刷等优点。畦灌试验资料［17］表明：采用小畦灌比块灌、漫灌和串灌分别增产10.9%、11.7%和29.1%。在同等产量条件下，小畦灌比块灌、漫灌和串灌分别省水13.73%、22.90%和48.45%，长畦分段灌比一般畦灌省水40%~60%，灌溉效益提高1倍。?

第8篇：气候变化与水土流失的关系范文

干旱区的农业活动、特别是沙漠绿洲的开发，改变了地—气系统的能量交换。几年来的沙漠绿洲气候与防风林的研究、气候资料的分析和实地考察表明，中国西部干旱区最近 43 年来的沙漠绿洲开发已改变着那里的局地气候环境，使其向有利于人类和农业的方向发展着。在沙漠绿洲的开发利用与局地环境变化之间，存在着两种截然相反的反馈作用：环境变好绿洲发展环境更好绿洲再发展；环境恶化绿洲退化环境更坏绿洲再退化，甚至消失。决定这两种反馈作用的是大环境的变迁和绿洲开发利用中是否合理利用资源和按自然规律办事。

关键词　绿洲开发；环境变化

1 引言

沙漠、戈壁等干旱地带占据着地球陆地的近 1/3。人类从很早以前就开始在不毛之地的沙漠中开发和利用沙漠绿洲。随着人类人口的增加和科学技术的发展，沙漠绿洲的开发和利用就越来越重要。然而，地球环境的变化会很大程度地影响沙漠绿洲的开发和利用，反之沙漠绿洲的开发利用也会影响局地环境的改变。在我国现有的沙漠中，有不少的古代城镇及水利设施的遗迹。这些遗迹的废弃原因，大多与河流的改道和断流以及战争相关，有的还不清楚[1]。近年有学者提出东亚游牧民的南迁与气候的变化相关[2]。许多学者研究认为，随着全球变化，我国干旱、半干旱区气候在

变干[3～6]。然而，作者近来对我国干旱区气候变化，特别是近 15 年来的变化研究表明，我国干旱区西部和东部的气温和降水变化是不同的。因此，研究我国干旱区环境变化与沙漠绿洲的开发和利用的关系有着很重要的意义。本文试图总结沙漠绿洲气候特点、绿洲防风林效益，结合近年来我国西部干旱区气候环境及沙漠绿洲开发和利用的变化，阐明沙漠绿洲的开发与环境变化的相互影响关系，为今后绿洲开发与利用提供科学依据。

2 沙漠绿洲的气候特点，防风设施的效益

2.1 沙漠与森林的地—气系统能量交换的比较

我们知道，地—气系统能量交换的各个分量是随下垫面覆盖、水分及大气中的水分（云）等因素的不同而变化的。沙漠地带由于空气中水分（云）含量少，到达大气上层的太阳能几乎 95% 以上可以到达下垫面，而雨林地区只有约 70% 到达下垫面；由于反射率大和下垫面温度高，到达下垫面的太阳能作为净辐射能的部分在沙漠却少于雨林；下垫面的净辐射能在沙漠主要以显热交换形式传给大气，而雨林地主要以潜热形式与大气交换能量。因此，在大面积干旱荒漠地区，改变下垫面植被覆盖及土壤物理特性，会对局地边界层气候产生影响，甚至可能影响全球气候变化。

2.2 沙漠绿洲的气候特点

通过对在我国新疆吐鲁番距绿洲边缘 1km 的风蚀地建立的自动气象站与绿洲内气象站资料的对比分析[7]结果表明：由于绿洲内的灌溉和植被的增加，改变了地—气系统的能量交换。绿洲与邻近的荒漠相比，反射率下降，风速降低，地中热容量及热流量增加。在夏季白天，地表温度上升缓慢，净辐射值增加，而得到的太阳能大部分被消耗在蒸散上，显热输送却比荒漠地少；在冬季夜间，地表温度下降缓慢，净辐射损失减少。其结果，绿洲内的气温和地表层温度在冬季和夜间比荒漠地高，在夏季和白天比荒漠低。可谓冬暖夏凉、夜暖日凉。在 7 月，自早晨 7～8 时（地方时 5～6 时）绿洲内气温开始低于荒漠地，直到 20 时；而在 12 月大部分时间绿洲内气温高于荒漠地，只有在 10～11 时到 15～16 时（地方时 13～14 时）绿洲内气温才低于荒漠地。7 月平均气温绿洲内比邻近荒漠地低 1.1℃，12 月平均气温绿洲内高出邻近荒漠地 2.4℃。如果测站伸入荒漠内，这种差异会更大。对于湿度和降水，由于测站距绿洲太近，加之仪器问题（湿球纱布的夏季积沙和冬季结冰），没有明显差异。但有研究表明绿洲有增加湿度和降水的“湿岛”和增雨作用[8、9]。

2.3 绿洲防风设施的效益

沙漠绿洲的开发，为防止风沙，防风林等防风设施的建立是非常重要的。近年来作者在新疆吐鲁番的研究表明[10、11、12]，干旱区绿洲防风设施（林、网）不仅有防风、防沙的作用，对气候的缓和作用比湿润的日本要大，能抑制土壤蒸发和植物蒸腾，以利水分的合理利用，促进作物生长。作物的生长高度和产量都随防风林的防护距离有明显的变化。另外，如上所述，在绿洲与荒漠之间存在有明显的温湿度差，这必然在它们之间有一个局地环流，防风设施通过降低风速，同时调节温湿度的变化，增大绿洲效应。

3 43年来气候环境的变化

3.1 平均气温和降水变化

作者选取处于我国西部干旱区大绿洲中的 13 个气象站，计算了 43 年来（1951～1993 年）冬季（12～2 月）和夏季（6～8 月）平均气温和降水量的变化，发现 43 年来冬季平均气温增加了 2.0℃（若羌）～9.0℃（乌鲁木齐），13 站平均增温 3.0℃。但夏季平均气温却下降了 1.5℃，在哈密甚至下降了 4.5℃。43 年来冬季降水没有明显的变化趋势，而夏季降水量在多数站都有增加的趋势，特别是近 15 年来（1977 年以来），降水量增加了 5%（若羌）～100%（塔城、和田等）。我国西部干旱区大绿洲中的 13 个气象站 1951～1993 年夏季（6～8 月）和冬季（12～2 月）平均气温和降水量的逐年变化表明，近 15 年来我国西部干旱区气候环境的变化结果与绿洲效应一样，是冬暖夏凉、夏季雨水增加。

3.2 干旱指数（P／(t＋α)）的变化

为评价气候环境变化对农业的影响，作者计算了夏季 Martonne 干旱指数（AI=P/(t＋α)，这里 P 为降水量、t 为平均气温、α为系数，本文取 0）。Martonne 干旱指数越大，表明农业依存于水或灌溉程度就越低，即气候就越适合农业生产[13]。图 1 给出 1951～1993 年我国西部干旱区大绿洲中的 13 个气象站平均的标准化后的干旱指数逐年变化曲线及 5 年滑动平均、线性回归和 5 次多项式回归曲线。可以看出，干旱指数虽然波动很大，但在增加。特别是 5 年滑动平均表示出 50 年代后期的下降、60～70 年代的波动和 70 年代后期开始的大幅度上升，表明气候环境向有利于人类和农业的方向发展着。

4 沙漠绿洲的开发与环境变化的相互影响

4.1 近年来沙漠绿洲开发与利用的变化

近 43 年来，中国西部干旱区绿洲扩大很快，新疆的耕地面积增加了近 1.4 倍。绿洲的扩大主要分两个时期：50 年代到 60 年代初和近 15 年。早期的绿洲大多以自然植被的破坏和减少为代价。例如，在塔里木盆地塔里木河流域，1951～1958 年在原有植被的地带扩大耕地面积 3648.5km2，而由于燃料及用材的需求，1958～1978 年天然胡杨林减少了 1748.9km2、沙漠化土地面积发展到 2.17万km2[14]。而近 15 年的耕地扩大多是向沙漠要地，作者实地考察发现[15]，随着经济的发展，以煤代柴使沙漠地带植被的滥砍乱伐得到了很大程度的控制，同时防风林也长大成林。这些变化正与上述干旱指数的变化相对应。

4.2 绿洲的开发与环境变化的相互影响

如上所述，沙漠绿洲有冬暖夏凉、夜暖日凉的温度调节作用和增湿增雨的作用，而这些作用正好又适应沙漠绿洲农业生产。所以，绿洲越发展，对环境调节作用就越大，从而绿洲就越能发展。反之，如果沙漠绿洲开发利用不当，如河流水源涵养林破坏引起水土流失，水流不稳；过量超采地下水，破坏地下水资源引起植被死亡、土地旱化、沙漠化；过量灌溉，地下水位上升引起土地盐碱化；滥砍乱伐，沙漠植被破坏引起沙丘活化、流沙再起等等造成绿洲退化，则会使绿洲效应减少，环境恶化，进而使沙漠绿洲进一步退化。也就是说，在沙漠绿洲的开发利用与局地环境变化之间，存在着两种截然相反的反馈作用：环境变好绿洲发展环境更好绿洲再发展；环境恶化绿洲退化环境更坏绿洲再退化，甚至消失。

5 结论

综合几年来的沙漠绿洲气候与防风设施效益的研究、气候资料的分析和实地考察，可得以下结论及建议：

(1) 由于改变了下垫面和地表粗燥度，增加了水分（灌溉）和植被，沙漠绿洲与其周围的沙漠相比，有着冬暖夏凉、夜暖日凉的温度调节特性；有着增湿的“湿岛”效应；也可以有增雨作用。

(2) 绿洲防风设施不仅有防风、防沙的作用，还能抑制土壤蒸发和植物蒸腾，以利水分的合理利用；同时调节温湿度的变化，增大绿洲效应。

(3) 近 43 年来，特别是近 15 年来，中国西部干旱区的气候环境有冬季升温、夏季降温增雨有利于人类和农业生产的变化，但有必要进一步加强对山区降水等气象要素的监测。

(4) 近 43 年来，中国西部干旱区绿洲扩大很快，新疆的耕地面积增加了近 1.4 倍。特别是近 15 年来，随着经济的发展，沙漠地带植被的滥砍乱伐得到了很大程度的控制，同时植树造林得到了很大发展。近年的气候变化，特别是冬季的升温与全球变化有关，而夏季的降温增雨主要是绿洲的扩大、防风林的营造和沙漠植被砍伐减少的结果。

(5) 在沙漠绿洲的开发利用与局地环境变化之间，存在着两种截然相反的反馈作用。环境变好绿洲发展环境更好绿洲再发展；环境恶化绿洲退化环境更坏绿洲再退化，甚至消失。决定这两种反馈作用的是大环境的变迁和绿洲开发利用中是否合理利用资源和按自然规律办事。近 15 年来中国西部干旱区的变化正是促使环境变好的反馈作用在起主要作用的结果。但是，在水资源的有效合理利用方面，却存在严重问题。因此，今后合理开发利用绿洲，对于局地环境的变化有着极其重要的意义。

(6) 由于人口的增加，向沙漠要地、要粮、要财富已成必然。但如果不能合理利用资源，盲目扩大绿洲；过量使用地下水和破坏沙漠植被，可能导致沙漠化和环境的恶化，甚至绿洲的消失。对于中国西部干旱区而言，要有对以水资源为主的自然资源进行区域性、流域性的总体评价和规划，把开发利用的重点放在开发利用节水栽培技术、改良灌溉设施等提高水资源利用率和提高单位面积生产力上，以适应人口增加和环境变化的要求。

参考文献

1 夏训诚，等．新疆沙漠化与风沙灾害治理[M]．北京：科学出版社，1991,186.

2 FANG J, LIU G. Relationship between climatic change and the

nomadic southward migrations in eastern Asia during historical

times [J]. Climate Change, 1992,22：151～169.

3 耿宽宏．中国沙区的气候[M]．北京：科学出版社，1986,230.

4 ZHANG Q, CHEN L. Dry and wet variation in China in recent 30

years [J]. Scientifica Atmospherica Sinica, 1992,15：72～81.

5 叶笃正，陈泮勤．中国的全球变化预研究[M]．北京：地震出版社，1992,279.

6 朱震达，陈广庭，等．中国土地沙质荒漠化[M]．北京：科学出版社，1994,250.

7 DU M, Maki T. Climate differences between an oasis and its

peripheral area in Turpan, Xinjiang, China [J]. JIRCAS Journal,

1994,1(1)：47～55.

8 李江风．中国干旱、半干旱地区气候、环境与区域开发研究论文集[C]．北京：气象出版社，1990,238.

9 吴申燕．塔里木盆地水热状况研究——蒸发及其相关问题[M]．北京：海洋出版社，1992,153.

10 DU M, Maki T. A preliminary study on the prevention of drifting

第9篇：气候变化与水土流失的关系范文

关键词：水土保持；生态修复；研究

中图分类号：S157 文献标识码：A

全国水土保持生态修复试点启动后，各地因地制宜，采取措施，加强配套，积极开展封山禁牧、轮封轮牧，努力探索和总结生态修复的技术和经验。

1 水土保持的生态修复

是指借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初的状态过程。环境生态修复起源环境修复，生态恢复又受环境生态修复的影响。生态修复主要对被污染的环境或由于水土流失而破坏的环境而采取措施，使得风化的区域或是地表或是水土流失破的环境慢慢恢复到被破坏之前的状态，使污染物的浓度降低到末污染前的状态，从而整体中提高水土流失保护水平，提高环境的综合治理。

2 国内外现状

西方发达国家的水土保持中生态修复理论主要集中在对森林、草地、灌丛、水体等生态系统在采矿、道路建设、机场建设、放牧、采伐、山地灾害、工业大气及重金属污染等干扰体系的影响下退化和自然恢复的机制和生态学过程，涉及植被、土壤、气候、微生物、动物等多方面，研究具有积累性好、综合性和连续性强的特点。

目前，我国在处理水土流失中生态修复问题时，主要坚持人与自然和谐相处，和谐共生的指导理念。人和自然从来都不是对立的，人是自然环境中的一部分，遵守各种自然规律，维护生态平衡，人对自然的改造必须符合自然法则和整个生态系统的发展规律，充分发挥人类的主观能动性，在人与自然互惠共生的基础上，以最小的消耗，最低的成本，最新最先进合理的技术来促进生态系统的自我调节，加快生态系统自我恢复的周期。我国的水土保持生态修复更倾向于利用自然的恢复能力，修复自我，再辅助人类的相关技术和管理，加快自然自身恢复速度。

3 我国生态环境恶劣水土流失的影响因素

3.1 自然原因

3.1.1 独特的地形地质地貌的影响

我国地形复杂，地貌多变，从整体来看，是个以山地为主的国家。据不完全统计，我国的山地面积占据了整个国土面积的2/3，山区地势高，坡度大，雨水来临时候容易受到冲刷，水土的滑动容易。同时，我国又是一个多地形地貌并存的国家，山地高原、丘陵盆地交错而生，卡斯特地貌等多种地貌共生，许多地区土质疏松，风化严重，加上我国年降水量不平均，降水量多集中在春夏两季，雨水高峰来临，多暴雨，容易对疏松的黄土或松散的风化地区形成很大的冲击侵蚀。因此，地质的疏松，地形的复杂，暴雨集中的降水气候条件，是我国水土流失严重最关键的因素之一。

3.1.2 绿色植被覆盖率偏低

经过几十年的环境保护措施的实施，我国的环境保护取得了一定的成果，到2011年为止，我国的绿色植被覆盖率达到了70%。中国森林覆盖率达到25%，草、灌木等低矮植被的覆盖率为45%，另外还有约15%的农业庄家覆盖率，还有5%左右的居住交通等用地，剩下的10%为没有植被覆盖的沙漠戈壁雪山。绿色植被的覆盖率对改善地表径流，减缓水土流失有着至关重要的作用。

3.1.3 全球气候变化异常，水旱灾害变多

随着全球温室效应的不断攀升，我国的气候越来越明显，整体气温不断升高，降水减少，连续持久的高温干旱造成地表的植被枯死，土地沙化，当季节性暴雨集中来临之际，很容易对地表形成冲击和剥蚀，带走更多的土壤，水土流失更加严重，自然灾害频繁发生。

3.2 人为原因

3.2.1 过度开垦，乱砍乱伐，过度放牧

我国人口基数大，对粮食、燃料、能源的需求量大，种类多，在我国生产力上不够发达的情况下，粮食的增产，能源的索取，多是一种不科学不合理的开采模式，不断加大开垦的面积，不断砍伐各种树木以满足规模日益扩大的人口基数和各种生产生存需求，对土地实行掠夺性开垦，过度养殖，过度放牧，片面强调粮食产量，盲目扩大种植开垦面积，不能做到因地制宜。大量开垦陡坡，以至陡坡越开越贫，越贫越垦，生态系统恶性循环；滥砍滥伐森林，甚至乱挖树根、草坪，树木锐减，使地表，这些都加重了水土流失。

3.2.2 交通道路规划设计建造不合理

经济的飞速发展，加大了我国对高速运输方式的需求，原有的交通网络已经不能再适应不断发展的社会需求，因此，伴随着经济进入繁荣阶段，我国的各地交通道路建设迅速的开展起来，但由于受到相关技术水平、投资规模、管理方式等多种因素的限制，我国的道路建设缺乏统一科学的设计，很多交通路线的修筑难以符合当地的水土流失保护的实际情况，不合理修筑公路、建厂、挖煤、采石等，破坏了植被，使边坡稳定性降低，引起滑坡、塌方、泥石流等更严重的地质灾害，加重了整个区域的水土流失速度。

3.2.3 执法力度不强，有法不依，执法不力

虽然我国在环境保护方面已经建立了一系列的法律法规，从中央到政府都呼吁加大环境保护，减少水土流失，但现实中，更多的是空有多部完善的法律法规，破坏环境的人和事时有发生，有法不依，执法力度不严格，法律失去了其威慑监督的作用，在水土保护的法律贯彻落实状况尚待提高。