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科學(xué)應(yīng)對(duì)氣候變化 夯實(shí)水生態(tài)保護(hù)基礎(chǔ)

——訪中國(guó)工程院院士張建云

在紀(jì)念第二十八屆“世界水日”和第三十三屆“中國(guó)水周”之際，圍繞“堅(jiān)持節(jié)水優(yōu)先，建設(shè)幸福河湖”主題，記者專訪了中國(guó)工程院院士張建云。

中國(guó)水利：2020年“世界水日”的主題是“水與氣候變化”。請(qǐng)您談?wù)剼夂蜃兓捌溆绊?，特別是氣候變化對(duì)我國(guó)水安全有什么影響？我們應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)？

張建云：2020年“世界水日”的主題是“水與氣候變化”，重點(diǎn)是以更協(xié)調(diào)、更可持續(xù)的方式管理氣候和水資源，因?yàn)樗蜌夂蛎懿豢煞?，它們都處于可持續(xù)發(fā)展、氣候變化和減少災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等全球目標(biāo)的核心位置。毋庸置疑，水是21世紀(jì)最珍貴的商品之一。氣候變化也已是不爭(zhēng)的科學(xué)事實(shí)，其對(duì)水資源等自然系統(tǒng)產(chǎn)生了重要的影響。

盡管氣候變化在學(xué)術(shù)界存在一些爭(zhēng)論，但地表溫度持續(xù)上升、海平面升高和極端事件增加等方面取得普遍的共識(shí)。根據(jù)中國(guó)《第三次氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告》，過去百年（1901年以來）中國(guó)地表溫度上升0.9~1.5℃，特別是過去60年全國(guó)平均溫度上升1.38℃，平均0.23℃/10a，高于全球平均水平。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）第五次評(píng)估報(bào)告，即使各國(guó)加強(qiáng)溫室氣體減排，氣溫仍將保持上升過程相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期，到本世紀(jì)末氣候增溫能否控制在2℃以內(nèi)是當(dāng)前各國(guó)政府碳排放控制的目標(biāo)，也是國(guó)際學(xué)術(shù)界討論的熱點(diǎn)問題。20世紀(jì)80年代以來，全國(guó)多年平均降水量無(wú)明顯的變化趨勢(shì)，但降水分布發(fā)生了顯著性變化，特別是我國(guó)北方缺水地區(qū)的海河流域、遼河流域、山東半島等地減少了約10%左右。在全球氣候變化的大背景下，我國(guó)海平面過去30多年呈現(xiàn)波動(dòng)性上升趨勢(shì)，1980年以來全國(guó)海平面平均上升3.2mm/a，高于全球平均2.6mm/a的水平。

內(nèi)蒙古烏梁素海

氣候變化對(duì)我國(guó)水安全帶來了更大風(fēng)險(xiǎn)和多方面挑戰(zhàn)：

一是我國(guó)北方水資源短缺的問題更加突出。一方面，根據(jù)1980年前后兩個(gè)水文序列的對(duì)比分析，我國(guó)北方江河實(shí)測(cè)河川徑流量總體呈下降趨勢(shì)，海河流域、遼河流域減少了35%~80%。根據(jù)全國(guó)第二次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果，海河、遼河、黃河、淮河流域的地表水資源分別減少47.2%、13.4%、15.4%和11.0%。另一方面，隨著溫度的上升，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活和生態(tài)的用水量都會(huì)不同程度地增加。因此，氣候變化進(jìn)一步加劇了我國(guó)北方地區(qū)水資源的短缺。

二是全球變暖將加速水循環(huán)。由于大氣溫度升高、大氣持水能力提升，大氣穩(wěn)定性降低，易發(fā)生極端天氣，局地強(qiáng)降水多發(fā)，并隨著城市化產(chǎn)生的城市熱島效應(yīng)，使得城市暴雨趨多趨強(qiáng)，城市洪澇問題愈來愈突出。

三是海平面的上升。一方面將降低沿海防洪防風(fēng)暴潮工程的防御能力，明顯增加沿海地區(qū)防洪防風(fēng)暴潮的風(fēng)險(xiǎn)，另一方面還將對(duì)海濱帶及河口地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響，使得有鹽的范圍擴(kuò)大，河口地區(qū)含鹽度增加，同時(shí)還增加沿海地區(qū)海水對(duì)地下水的侵蝕。此外，還會(huì)影響到沿海地區(qū)水源地的避咸蓄淡，影響淡水資源的保障。因此，氣候變化對(duì)我國(guó)水安全的影響是多方面、系統(tǒng)、顯著和復(fù)雜的。

氣候變化需要科學(xué)應(yīng)對(duì)。

一是要減緩這種變化。IPCC評(píng)估報(bào)告認(rèn)為，人類活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體濃度升高導(dǎo)致了地表溫度上升，各國(guó)都將控制溫室氣體排放作為減緩氣候變化的長(zhǎng)期措施。中國(guó)政府把節(jié)能減排作為優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、推動(dòng)綠色循環(huán)低碳發(fā)展、加快生態(tài)文明建設(shè)的重要抓手和突破口，制定了《“十三五”節(jié)能減排綜合規(guī)劃》，發(fā)布了一系列有關(guān)政策，采取了一系列行動(dòng)。建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，要從點(diǎn)滴做起，人人有責(zé)。

二是科學(xué)應(yīng)對(duì)，提高適應(yīng)變化的能力。在水資源保障方面，一方面加強(qiáng)需求側(cè)管理，加快節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，降低水資源剛性需求。另一方面，提高系統(tǒng)承載能力，建立以跨流域調(diào)水為基本框架的國(guó)家水網(wǎng)，優(yōu)化水資源配置，解決我國(guó)水資源空間分布不均問題；通過水資源工程的調(diào)節(jié)，解決水資源時(shí)間分布不均勻問題；加強(qiáng)非常規(guī)水資源利用和風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控，包括海水淡化、污水資源化、洪水資源化和低劣質(zhì)水處理應(yīng)用等，提高系統(tǒng)的供給能力。在防洪減災(zāi)方面，要加強(qiáng)非工程措施建設(shè)，加強(qiáng)多尺度全要素信息的監(jiān)測(cè)與預(yù)警，提高決策的科學(xué)性，加強(qiáng)洪澇的應(yīng)急管理和社會(huì)管理，提升減災(zāi)能力。要加強(qiáng)工程措施建設(shè)，特別對(duì)變化環(huán)境下的工程防御標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面評(píng)估和達(dá)標(biāo)建設(shè)，提高系統(tǒng)的抗災(zāi)能力。在生態(tài)環(huán)境方面，要堅(jiān)持綠色發(fā)展、生態(tài)優(yōu)先的道路。

廈門海堤

中國(guó)水利：習(xí)近平總書記高度重視流域的生態(tài)保護(hù)，在重慶和武漢座談會(huì)上提出了“共抓大保護(hù)，不搞大開發(fā)”的要求，在鄭州座談會(huì)上發(fā)出“生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展”和“讓黃河成為造福人民的幸福河”的號(hào)召，請(qǐng)您談?wù)剬W(xué)習(xí)體會(huì)和認(rèn)識(shí)。

張建云：習(xí)近平總書記從中華民族偉大復(fù)興和永續(xù)發(fā)展的千秋大計(jì)出發(fā)，精辟闡釋了長(zhǎng)江流域、黃河流域生態(tài)保護(hù)的重要性，明確提出了流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)任務(wù)?？倳浿v話高屋建瓴、內(nèi)涵豐富，為做好新時(shí)代長(zhǎng)江、黃河的治理和保護(hù)指明了方向、提供了根本遵循。認(rèn)真學(xué)習(xí)后，有以下幾點(diǎn)深刻的認(rèn)識(shí)：

一是總書記對(duì)長(zhǎng)江和黃河的重要講話，是對(duì)整個(gè)水利工作提出的要求，我們應(yīng)該全面學(xué)習(xí)其豐富內(nèi)涵。由于不同的地理、氣候和社會(huì)條件，每個(gè)流域都有各自的特點(diǎn)和問題，隨著全球氣候變化和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，各個(gè)流域均面臨新的水安全問題和挑戰(zhàn)，不僅長(zhǎng)江、黃河的生態(tài)系統(tǒng)需要保護(hù)，其他流域也都需要保護(hù)和修復(fù)?？倳涥P(guān)于“讓黃河成為造福人民的幸福河”的號(hào)召，也是對(duì)每一條江河的希望。

二是水是生態(tài)之基，是生態(tài)系統(tǒng)最活躍的控制性因素，是森林、濕地、草原、荒漠等不同生態(tài)格局的決定性要素。水是生物鏈中物質(zhì)與能量傳遞的核心媒介，水支撐陸地生態(tài)系統(tǒng)的光合作用、能量與物質(zhì)轉(zhuǎn)換，也是濕地生物系統(tǒng)的最基本要素。水資源的調(diào)控和保障則是水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)的必要手段和重要措施。因此要科學(xué)確定流域生態(tài)流量，提高生態(tài)流量的保障率。

三是流域生態(tài)保護(hù)是流域水安全的重要組成部分，流域的治理是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要以問題為導(dǎo)向，需全面考慮、綜合治理。習(xí)近平總書記在長(zhǎng)江、黃河座談會(huì)的講話中，強(qiáng)調(diào)了流域防洪的重要性，指出洪水仍是流域最大的風(fēng)險(xiǎn)；強(qiáng)調(diào)了流域水資源保障的重要性，指出“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)，把水資源作為最大的剛性約束”；強(qiáng)調(diào)了生態(tài)環(huán)境問題，提出“重在保護(hù)，要在治理”的方針，闡明了生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的目標(biāo)與舉措。流域的生態(tài)環(huán)境問題，根本原因是水資源保障能力不足導(dǎo)致的。

四是流域的生態(tài)保護(hù)與修復(fù)不僅需要先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的支撐，還需要流域發(fā)展和管理理念的創(chuàng)新。

浙江馬金溪/劉柏良

中國(guó)水利：請(qǐng)您談?wù)劻饔蛏鷳B(tài)保護(hù)的科技需求及相關(guān)建議。

張建云：就流域生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的科技要求，我認(rèn)為主要有以下幾個(gè)方面：

一是基礎(chǔ)理論研究需要加強(qiáng)。要加強(qiáng)流域生態(tài)退化機(jī)理與驅(qū)動(dòng)因素，陸面水文過程與生態(tài)過程的耦合作用，流域生態(tài)退化成因分析，流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)價(jià)理論，水資源—能源—糧食—生態(tài)互饋關(guān)系，資源承載能力分析，系統(tǒng)承載能力、脆弱性及韌性分析等基本認(rèn)知、基本原理和基本理論的研究。

二是關(guān)鍵技術(shù)亟須突破。流域不同生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)技術(shù)與修復(fù)技術(shù)，生態(tài)系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)與儀器設(shè)備，生態(tài)系統(tǒng)診斷分析與預(yù)警平臺(tái)，系統(tǒng)韌性提升途徑與技術(shù)，涉水工程生態(tài)效應(yīng)減緩與補(bǔ)償技術(shù)等。

三是應(yīng)用與管理需要?jiǎng)?chuàng)新。流域生態(tài)保護(hù)首先要厘清保護(hù)什么、保護(hù)的重點(diǎn)在哪里、保護(hù)與修復(fù)的目標(biāo)是什么。習(xí)總書記強(qiáng)調(diào)流域生態(tài)保護(hù)“重在保護(hù)，要在治理”，因此要加強(qiáng)流域的綜合治理及適應(yīng)性管理、流域綠色發(fā)展模式和治理模式、生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制與政策、生態(tài)保護(hù)與修復(fù)成本分析與效益評(píng)價(jià)等。

如前所述，水是生態(tài)之基，是流域生態(tài)保護(hù)與修復(fù)不可或缺的重要物質(zhì)，水生態(tài)保護(hù)是流域水安全的重要組成部分。因此在重視流域生態(tài)保護(hù)與修復(fù)相關(guān)研究的同時(shí)，還要加強(qiáng)水資源的高效利用與保護(hù)、流域水安全保障等重大科技問題的研究，為流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展提供科技支撐。