(森林类)气候变化与淮河流域自然生态系统_影响_脆弱性和适应性_郭媛

气候变化与淮河流域自然生态系统：影响、脆弱性和适应性郭媛,王艳君（南京信息工程大学，南京，210044）摘要：淮河流域拥有众多湿地,人类活动频繁,农垦及治水历史悠久,是我国古文明的发祥地之一。

但近年来,随着流域人口的增加,尤其随着工业化和城镇化的进程,围水围海造田、地下水超采等对湿地持续的开发利用,导致水面面积急剧缩小,生态功能弱化,对生态系统构成严重影响。

目前,自然灾害频发、水资源短缺、水污染、水土流失加剧和河湖水面萎缩等问题已成为影响湿地生态系统安全的主要因素。

因此,对于淮河流域湿地的生态脆弱性特征的研究将有助于对湿地资源的合理开发和保护,对实现湿地可持续发展有着重要的现实意义。

森林生态系统是地球陆地生态系统的主体，它具有很高的生物生产力和生物量以及丰富的生物多样性。

目前，虽然全球森林面积仅占地球陆地面积的约26%，但是其碳储量占整个陆地植被碳储量的80%以上，而且森林每年的碳固定量约占整个陆地生物碳固定量的2/3 。

因此，森林在维护全球碳平衡中具有重大的作用。

此外，森林还为人类社会的生产活动以及人类的生活提供丰富的资源；在维护区域性气候和保护区域生态环境(如肪止水土流失)等方面．森林也有着很大的贡献，所以，森林在维系地球生命系统的平衡中具有不可替代的作用。

由于森林与气候之间存在着密切的关系，气候的变化将不可避免地对森林产生一定程度的影响。

反过来，因全球森林生态系统是一个巨大的碳库，受气候变化的影响，它对大气中的CO2起着源或汇的作用，从而进一步加强或抵消未来气候的变化。

因此，未来气候的变化对森林的影响及森林对气候的反馈作用已引起人们极大的关注，并进行了大量的研究。

人们通过气室实验和模型模拟，在时间尺度上从几天到几世纪及在空间尺度上从叶片到个体、种群、群落、生态系统、景观、区域及全球等各个层次来阐述气候变化对树木生理、物种组成和迁移、森林生产力以及物种和植被分布等多方面的影响。

近十多年来，气候变化脆弱性评价工作在农业、林．业、水资源以及渔业等众多行业展开，许多国家也开展了国家尺度上各领域对气候变化的综合脆弱性评价研究。

目前的脆弱性评价工作侧重于研究人类社会对气候变化的敏感性和适应性，在综合评价一个区域或国家对气候变化的脆弱性时，自然生态系统往往是作为一个敏感因子参与脆弱性评价的．美国能源部在评价不同国家对气候变化的脆弱性时，生态系统的 敏感性是8个评价对象之一，其指标为被管理土地的百分比和肥料消耗量，认为被管理的土地越多，生态系统敏感性越强；肥料消耗量过多或过少都会增加生态系统的敏感性．这两个指标都是从人类管理的角度来反映生态系统对气候变化的敏感性．但自然生态系统本身对气候变化敏感的同时，具有对气候变化的适应性．如何从自然生态系统自身的角度来刻画其对气候变化的脆弱性，成为气候变化脆弱性研究的一个重要问题，也成为气候变化领域和生态学研究领域关注的热点。

论文分析了淮河流域森林、湿地的类型构成,从生态脆弱性的角度阐述了淮河流域森林、湿地的脆弱性特征。

分别指出了淮河流域森林、湿地具有自然灾害频发的干扰性脆弱,水资源紧缺的压力性脆弱,河道断流、湖泊干涸的灾变性脆弱,水体污染严重的胁迫性脆弱,生态系统面临退化威胁的衰退性脆弱和水土流失严重的波动性脆弱等特征。

最后针对性的提出了流域森林、湿地应对气候变化的适应性可持续发展策略。

关键词：气候变化，淮河，自然生态系统，影响，脆弱性，适应性引言以气候变暖为标志的全球气候变化已引起各国政府、国际组织和科学工作者的高度重视。

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。

IPCC第二工作组第四次评估报告《气候变化2007：影响、适应和脆弱性》指出：气候变化和其它因素的综合作用可能会对生态系统造成不可恢复的影响。

在过去50年里，人类对生态系统的影响比以往任何时期都要快速和广泛，生态系统在为人类社会和经济发展做出贡献的同时，其服务功能也在不断退化，生态系统服务功能的退化在未来50年内将进一步加剧，这将严重威胁人类社会的可持续发展。

淮河流域地处南北气候过渡带，并且处于海洋向内陆的过渡区，森林生态系统植被种类组成和类型复杂多样，流域边缘为山丘区，内部是广阔的平原，地势低平，流域内河渠纵横，库塘众多，湖泊洼地星罗棋布，湿地众多。

现有的生态系统格局为流域内的水土保持、水源涵养、防洪、地下水源补给、污染物降解、净化水质、生物多样性保护及区域气候调节等方面起着重要的支撑作用。

随着全球气候显著增暖，淮河流域的气候也有着自身的独特响应，这必将给流域自然生态系统带来重大的变化和损害，进一步威胁流域的可持续发展。

1自然生态系统概述自然生态系统是指一定空间中的生物群落与其环境组成的, 没有或很少受人类活动直接干扰的统一体, 其中, 各成员借助能量和物质循环形成一个有组织的功能复合体[1]。

自然生态系统根据植被覆盖可进一步分为森林、草原、荒漠、冻原、湿地等次一级生态系统。

生态系统具有自然整体性，在任何情况下，生物群落都不可能单独存在，它总是和环境密切相关、相互作用，组成有序的整体。

如一个湖泊、一片草地。

淮河流域自然生态系统主要包括森林生态系统和湿地生态系统。

森林生态系统是一定地段的自然条件下，一定的植物种类按一定的规律组合。

这种组合是处于运动发展的状态，它的发生、发育受其周围的生境、动植物和人类的活动影响而发生改变。

一般来说，它的演替方向遵循一定的自然规律，在未经干扰的自然状态下，通常是从结构简单、不稳定或稳定性较小的群落发展到结构更复杂、更稳定的阶段，即进展演替[2]。

淮河干流山丘区人口稠密，人地矛盾突出。

土地资源的缺乏、恶劣的生产条件和落后的生产方式与迫切的经济发展需要，造成了“广种薄收”和对山场资源掠夺式地经营开发，局部山地坡度较大、自然植被较好但没有经济效益的灌木林地被开垦，种植速生用材林、高效经济林，林种结构、林龄结构和树种结构不合理，水土保持、水源涵养等生态功能大幅降低[3]。

湿地生态系统是水陆交互作用下的独特生态系统，是水陆之间的过渡地带，具有独特的生态结构与功能，被誉为“自然之肾”[1]。

湿地生态系统是各类生态系统中生产力最高的一种，由于其有很高的生产力及氧化还原能力，而成为极其重要的生物地球化学活跃的场所。

湿地具有降低洪峰高度、平滑径流过程、地下水源补给、污染物降解、净化水质、生物多样性保护及区域气候调节等重要作用[4]。

沿淮干流的大量湖泊湿地在调节洪水、灌溉农耕和繁衍生物多样性等方面，发挥了重要的生态服务功能。

然而，随着气候变化和人类活动的加剧，淮河流域洪旱灾害频发，水资源紧缺，水污染加重，给流域湿度生态系统带来严重损害[5]。

1.1森林生态系统1.1.1 森林资源构成淮河流域地处南北过渡自然地带制约下，其山丘区的自然植被不仅具有地带性分布规律，且植被组成也明显反映过渡性特征，温带及亚热带区系成分均可见到，植物种类丰富，分布错综复杂。

广大平原区以栽培植物为主。

淮河流域自然植被表现出由北向南、由沿海向内陆植物种类组成和类型逐渐复杂的特点。

伏牛山主脊、淮河以北的南暖温带典型地带的植被类型为落叶阔叶林，以南的北亚热带典型地带的植被类型为落叶阔叶林－常绿阔叶混交林（含少量常绿成分，如青冈栎、青栲）并夹有竹林。

由于地处过渡带，常见落叶阔叶林、湿性针叶林和落叶阔叶、常绿阔叶混交林的跨带分布现象。

森林覆盖率桐柏山区、大别山区为30％，伏牛山区为21％，沂蒙山区为12％[6]。

从流域分区上来看，淮河流域中上游主要以落叶阔叶林和常绿、落叶阔叶混交林为主，主要有栓皮栎林、麻栎林、小叶栎林、茅栗林、枫香林等。

针叶林常见的有马尾松林、黄山松林、杉木林及侧柏林等。

竹林主要有毛竹林、淡竹林、刚竹林和阔叶箬竹林。

在该区分布的灌丛, 除了杜鹃灌丛和小叶黄杨灌丛是常绿灌丛外,其他都是落叶灌丛。

原生灌丛主要有酸枣灌丛、水马桑灌丛、南方六道木和牡荆灌丛,而次生灌丛则都是处于发育早期的落叶阔叶林植被。

草丛植被主要有黄背草草丛、白羊草草丛、白茅草丛、野古草草丛和芒草丛。

人工植被除了作物植被外,主要是经济林和果木林植被。

在经济林中,有银杏、杜仲、茶和桑等。

果木林主要有板栗、石榴、苹果、枣、梨、葡萄、枇杷、柑橘等[7]。

淮河下游地区主要以常绿针叶林为主，主要有油松林、赤松林、黑松林、侧柏林、马尾松林、杉木林等。

落叶阔叶林是淮河下游地区的地带性植被类型，目前面积甚小，呈零星分布状态，落叶阔叶林主要包括栎类林、杂木林和刺槐林等三种类型。

落叶、常绿阔叶混交林的分布非常局限，可能是小气候影响的结果，南京宝华山隆昌寺附近沟谷内的落叶常绿阔叶混交林优势种为黄连木、枫香、青冈，伴生种朴树、山合欢、栓皮栎、红枝柴、榉树、盐肤木等。

该区竹林面积甚小，类型也较为简单，主要有毛竹林、刚竹林、桂竹林、淡竹林、金镶玉竹林、鸟哺鸡竹林、阔叶箬竹林。

灌丛大多是森林破坏后所形成的次生灌丛。

灌草丛大部分是在森林、灌丛被反复砍伐后所形成的，主要有两种类型：荆条、酸枣、黄背草灌草丛和荆条、酸枣、白羊草灌草丛。

草丛类型主要有四种：黄背草草丛、白茅草丛、刺芒野古草草丛、狗尾草草丛[8]。

1.1.2 森林资源特点淮河流域森林资源贫乏，特别是成片的有林地面积很少，森林质量差，可采资源少，树种以刺槐、杨类、泡桐等速生阔叶树为主。

阔叶树活立木蓄积约占活立木总蓄积的81%。

在流域范围内，现有林业用地417.17万公顷，其中有林地223.45万公顷，疏林22.58万公顷，灌木林11.21万公顷, 未成林造林地12.26万公顷，无林地146,42万公顷。

有林地中林分面积144.89万公顷，经济林面积72.65万公顷，竹林面积5.91万公顷。

淮河流域森林资源表现为如下特点[9]：（1）森林面积少、覆盖率低淮河流域总面积2692.83万公顷，有林地面积仅有223.45万公顷。

有林地覆盖率为8.3%， 加上灌木林, 覆盖率也仅有8.7%。

由于淮河流域范围的河南、山东、江苏三省均属少林省，有林地覆盖率河南全省为10.5%，山东全省为10.7%，江苏全省为4.0%，安徽省森林资源相对较多，但淮河流经范围多为平原少林地区，淮河在安徽区域有林地面积74.78万公顷，有林地覆盖率11.29%。

流域森林资源少、森林覆盖率低的特点与各省情况一致。

（2）森林蓄积量少，但四旁树蓄积相对较多淮河流域现有活立木蓄积14925.35万立方米，平均每平方公里仅55立方米，低于河南省平均每平方公里70立方米。

流域人口约1.36亿，人均林木蓄积仅1.1立方米。

活立木蓄积中林分蓄积为4665.81万立方米, 相对而言, 四旁树蓄积量较多, 现有9782.55万立方米, 占活立木总蓄积的65.5%。

（3）林分可采资源少, 森林质量较差淮河流域林分资源各龄组所占比例如表1。