文│孫發(fā)政(深圳市大自然生態(tài)園林技術(shù)有限公司)
地球生態(tài)環(huán)境正以前所未有的速度衰退,人類生存面臨著巨大風(fēng)險。全球變化中,最為嚴(yán)峻的是氣候變化、全球變暖。從水土生態(tài)理論來分析,產(chǎn)生這一問題的根本原因在于人類活動的無序和無節(jié)制,只重視發(fā)展利益,忽略發(fā)展目的;從源頭上看,是人類對地球水土生態(tài)過度干擾和破壞造成的后果。保護(hù)和修復(fù)地球水土生態(tài),早日實現(xiàn)碳中和,從源頭上阻止全球變暖給人類帶來不可逆轉(zhuǎn)的災(zāi)難,是刻不容緩的。
歷史上,地球氣候變化主要是自然變化,而當(dāng)今氣候變化、全球變暖,主要是人類活動引起的。那么,人類在地球上做了些什么呢?從人類經(jīng)歷最初的蒙昧而逐步走向文明的過程來看,漫長的采集狩獵時期到農(nóng)業(yè)文明,對地球水土生態(tài)的影響是微弱的,而進(jìn)入工業(yè)文明時代,情況就大不相同了。以挖山填海為代表,人類破壞自然的手段,已達(dá)到無所不能的程度。現(xiàn)如今,全球因人類活動每年排放510億噸準(zhǔn)二氧化碳,溫室效應(yīng)已造成冰川融化、海平面升高、極端氣候頻出、自然災(zāi)害加劇,颶風(fēng)、干旱、洪水、熱浪以及森林火災(zāi)正變得越來越險惡。從源頭上找原因,這是由于人類對于地球水土生態(tài)過度干擾和破壞造成的。
工業(yè)化、城市化以來,地球上有很多固碳放氧的綠水青山、農(nóng)田、草原、森林、濕地,變成一望無際的排碳耗能的鋼筋混凝土城市,生產(chǎn)鋼筋水泥排碳耗能、施工中排碳耗能、建成后持續(xù)排碳耗能。如今地球陸地上約75%的自然水土生態(tài)被改變或破壞。如森林砍伐變成牧場,草原開墾變成農(nóng)田,濕地圍墾變成旱地;綠水青山開挖后變成鋼筋混凝土建筑;萬畝良田被鋼筋水泥化后變成飛機(jī)場。土地城市化,顛覆性地改變了地球原生地貌及水土生態(tài)。
工業(yè)化、城市化燃燒的化石燃料,已導(dǎo)致全球溫室氣體含量快速增加。在過去80萬年里,全球主要溫室氣體二氧化碳含量在170~300ppm之間,而2019年5月大氣二氧化碳濃度均值達(dá)到414.7ppm,這在人類歷史上前所未有的。創(chuàng)紀(jì)錄的溫室氣體濃度將全球溫度推向越來越危險的境地,1900年以前,地球表面溫度增速約每百年0.7~0.9℃,但1975年至今,已提高到1.5~1.8℃。2015年《巴黎協(xié)定》通過,較之2015年,今天的氣候變化形勢更加嚴(yán)峻,氣候危機(jī)持續(xù),且有加速之勢。現(xiàn)在地球的氣溫要比工業(yè)化前高出1.2℃,在未來幾年內(nèi)可能會跨過1.5℃。
氣候變化的自然信號和社會經(jīng)濟(jì)影響正在加速?,F(xiàn)今全球山地冰川正在消失,2018下半年以來格陵蘭島的冰蓋正以前所未有的速度融化,其融化速度是過去350年以來最快的;南極洲冰蓋也持續(xù)減少,1979年到1990年南極洲的冰損失速度為每年400億噸,而2009—2017年已增加到每年2520億噸。第四屆聯(lián)合國環(huán)境大會發(fā)布的一份報告警告稱,即使全球溫室氣體排放全部停止,北極冬季氣溫也將在2050年升高5℃,導(dǎo)致格陵蘭島冰蓋融化,全球海平面上升,一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)沿海地區(qū)恐將被淹沒。如今全球60%的經(jīng)濟(jì)總量集中在入海口,70%的工業(yè)資本和人口集中在距海岸100千米的海岸帶,氣候變化、全球變暖、海平面上升,首當(dāng)其沖的是入海口和海岸帶地區(qū)。2018年9月,聯(lián)合國秘書長古特雷斯呼吁各國立即行動起來,阻止全球變暖,避免氣候變化給人類造成不可逆轉(zhuǎn)的災(zāi)難性后果。
氣候變化,全球變暖,帶來的危害是多方面的。資料表明,地球溫度升高2℃,將意味著地球上動物減少8%,植物減少16%,昆蟲減少18%,珊瑚礁消失,同時引起一系列的連鎖反應(yīng)。引起全球變暖的原因是多方面的,溫室氣體排放、下墊面改變都是重要原因,而這些原因的源頭,是人類對地球水土生態(tài)的改變和破壞。
1.人類文明發(fā)展的歷程對地球水土生態(tài)的影響。大約5萬年前,人類發(fā)展出了語言,開始狩獵采集的生活方式,那時人類的數(shù)量少,勞動分工簡單,主要是女性為采集者,男性為狩獵者,人類不懂得種植農(nóng)作物和飼養(yǎng)牲畜,只消費,不生產(chǎn),依賴大自然的再生和補(bǔ)充,對地球水土生態(tài)影響微弱。1.2萬年前后,我國在南方稻谷作為農(nóng)業(yè)萌現(xiàn),在北方有了旱作農(nóng)業(yè)的萌芽。到了5000年前后,中華大地已是處處農(nóng)忙景象,南北各地種稻、種黍、養(yǎng)雞、養(yǎng)豬,西北地區(qū)還養(yǎng)牛羊。農(nóng)業(yè)文明對地球水土生態(tài)的影響也是微弱有限的。從公元1年到1800年左右,全球人均GDP增長緩慢,而公元1800年到現(xiàn)今,人均GDP增長了數(shù)10倍,背后的力量,是工業(yè)革命。工業(yè)化開啟了大航海時代,帶來了全球范圍內(nèi)的分工與合作,生產(chǎn)效率大幅提升,極大地增長了人類財富。在過去200多年的時間里人類經(jīng)歷了三次工業(yè)革命,共同特點是化石能源的開采和利用。近代以來,工業(yè)化特別是城市化給地球水土生態(tài)帶來了顛覆性的影響,地球表面原生地貌及水土生態(tài),被大面積改變和破壞,溫室氣體持續(xù)大量排放,以至于氣候變化,全球變暖。
2.水土生態(tài)平衡的改變和破壞,是全球變暖的根本原因。水土生態(tài)是地球歷史長期演化的結(jié)果,地球上水、土、植被三大要素(系統(tǒng))及相互之間具有活躍的代謝過程,有著能量流動的物理、化學(xué)和生物過程,能量流動驅(qū)動了物質(zhì)與信息在各要素之間的轉(zhuǎn)化與遷移,維護(hù)和推動了水土生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和演化。水土生態(tài)的核心是水、土、植被之間的相互聯(lián)系、相互作用,包括生物地球化學(xué)循環(huán)、植被演替、景觀地貌等,水土生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生的復(fù)雜物理、化學(xué)和生物過程相互耦合使之成為有機(jī)聯(lián)系和不斷變化的動態(tài)系統(tǒng)。
地球歷史上氣候變化主要是自然變化,而如今全球變暖主要原因是人類活動引起的。目前只有3%的地域具有自然生態(tài)系統(tǒng)的完整性。工業(yè)化和城市化,開礦鉆油,鋪路架橋,筑壩蓄水、蓋樓建園,城市不斷擴(kuò)展,這些劇烈的活動,不僅改變了地球原生地貌及水土生態(tài)平衡,使碳匯原生植被和土壤消失,還持續(xù)排放大量溫室氣體。全球每年排放510億噸準(zhǔn)二氧化碳,研究顯示這些排放的準(zhǔn)二氧化碳中,水泥、鋼鐵、塑料等工業(yè)占31%,電力占27%,農(nóng)業(yè)占19%,交通占16%,空調(diào)占7%。
所有這些人類的生產(chǎn)活動,都是在改變和破壞地球水土生態(tài)平衡。例如,生產(chǎn)水泥、鋼鐵需要開采礦石,燃煤發(fā)電需要開采煤礦,水力發(fā)電需要筑壩蓄水,化學(xué)農(nóng)業(yè)會造成面源污染,等等。為了實現(xiàn)碳中和,世界各國圍繞著清潔能源、煤電依賴、新能源交通、碳捕捉和碳儲存、工業(yè)碳排放、植樹造林、綠色建筑等多方面展開工作,我國也在努力探索碳達(dá)峰、碳中和的科技創(chuàng)新路徑,推動鋼鐵、水泥、化工、冶金等高碳產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)流程零碳再造,發(fā)展碳匯和碳捕集利用與封存負(fù)排放技術(shù)等。但如果不從水土生態(tài)的源頭上采取措施,不能深刻領(lǐng)會綠水青山就是金山銀山的科學(xué)內(nèi)涵,無節(jié)制地把自然水土生態(tài)視為土地財產(chǎn),大搞土地開發(fā)建設(shè),破壞自然水土生態(tài),上述節(jié)能減排工作難以實現(xiàn),無力阻止全球變暖。
近幾十年來,我國各地在熱火朝天地進(jìn)行經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、工業(yè)園區(qū)建設(shè)。全國加起來有幾萬個經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、工業(yè)園區(qū),很多青山綠水、農(nóng)田湖泊、秀美山川被夷為平地并鋼筋水泥化,固碳放氧的草原、林地、農(nóng)田,自然水土生態(tài),變成排碳耗能的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、工業(yè)園區(qū)。例如,四川成都郊縣某鎮(zhèn)約有8萬多人,該鎮(zhèn)在已有的3萬畝工業(yè)園區(qū)的基礎(chǔ)上,又建設(shè)了一個10萬畝的開發(fā)區(qū),投產(chǎn)產(chǎn)值不到5個億,造成巨大閑置。又如,2015年《深圳市規(guī)劃國土委關(guān)于查違和歷史遺留違建處理工作的匯報》,至2014年年底,深圳市違法建筑37.30萬棟,4.28億平方米,其中住宅類達(dá)1.72億平方米。違建不僅破壞了原生地貌和自然水土生態(tài),而拆除、重建又需要消耗大量化石能源,排放大量溫室氣體。
2020年,我國所有城市轉(zhuǎn)讓給房地產(chǎn)開發(fā)商的土地,共計收入84142億元,創(chuàng)下歷史新高。2020年全國財政收入是18萬億元左右,轉(zhuǎn)讓地收入占全國財政收入的44%,占地方財政收入的84%。2019年有12個城市的土地財政依賴度超過了100%,尤以溫州為最,達(dá)到了179%。這樣的土地財政不僅難以為繼,而且只視土地為財富來源,大搞土地開發(fā),最終綠水青山、肥沃農(nóng)田、湖泊濕地都將在開發(fā)建設(shè)中被改變和破壞,固碳放氧的原生地貌、植被土壤,都變成排碳耗能的鋼筋混凝土和水泥玻璃建筑,自然水土生態(tài)將失去平衡,溫室氣體排放將持續(xù)增強(qiáng)。因此,保護(hù)自然水土生態(tài)這個根本性的問題得不到解決,僅靠一些技術(shù)創(chuàng)新遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,難以實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和,地球生態(tài)環(huán)境保護(hù)也可能失去良機(jī)。
水土生態(tài)理論認(rèn)為,人類與自然的關(guān)系,尋根溯源歸結(jié)為人與水的關(guān)系、人與土壤的關(guān)系、人與植被的關(guān)系,即人與水土生態(tài)的關(guān)系。處理好人與水土生態(tài)的關(guān)系,人與自然和諧才有基本保證,才能保護(hù)好野生動植物,維護(hù)大自然的生態(tài)平衡??刂茰厥覛怏w排放,必須從源頭上保持水土生態(tài)平衡。
土壤是在地球長期演化過程中,通過氣候、生物、母質(zhì)、地形和年齡等5個自然因素和人類活動共同作用而形成的歷史自然體,是巖石圈、水圈、生物圈和大氣圈相互作用的產(chǎn)物。研究表明,僅農(nóng)田土壤固碳就可以抵消約13.1%的溫室氣體,土壤有機(jī)質(zhì)含量每提高1%,就可從空氣中凈吸收約306億噸二氧化碳。作為全球陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳匯,土壤通過影響碳固定而減緩氣候變化。
地球上約有136億億噸水,成就了太陽系惟一的生命星球。水是人類和一切生物賴以生存的基本物質(zhì)。湖泊是生態(tài)安全的重要屏障,發(fā)揮著調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、防止荒漠化及維系生態(tài)系統(tǒng)平衡等重要功能。數(shù)據(jù)顯示,我國面積大于10平方千米的湖泊已有200多個萎縮;全國因圍墾、建設(shè)消失的天然湖泊有近1000個。保護(hù)水土生態(tài),控制溫室氣體排放,任重道遠(yuǎn)。
研究顯示,到2050年避免采伐、森林經(jīng)營、增加更新代次和造林/再造林等有助于讓全球每年二氧化碳排放量減少60億噸。到2055年,每年有多達(dá)60億噸的二氧化碳可以被森林封存。在全球氣候變化緩解行動中,全球林業(yè)和草原起著重要作用。2000年至2020年,我國92.6%的區(qū)域植被生態(tài)質(zhì)量指數(shù)呈提高趨勢,2000年以來我國草原和林區(qū)植被凈初級生產(chǎn)力呈上升趨勢,平均每年分別增加4.1克碳/平方米、5.4克碳/平方米。但草原、森林、農(nóng)田三大生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)還需要加強(qiáng)。
水土生態(tài)理論提供了一種解決人類面臨的生態(tài)環(huán)境問題的理論導(dǎo)向,是保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境的共同理論基礎(chǔ)。控制溫室氣體排放,在能源、工業(yè)、交通、建筑、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域開展碳減排的同時,要從源頭上保護(hù)和修復(fù)水土生態(tài),防止人為對自然水土生態(tài)進(jìn)一步破壞。同時,還要加強(qiáng)對土壤沙化和植被退化的防治,維護(hù)地球水土生態(tài)平衡。