自然資源開發(fā)利用的環(huán)境影響

1、.：.；第八章 自然資源開發(fā)利用的環(huán)境影響第一節(jié) 采礦活動(dòng)的環(huán)境影響 采礦活動(dòng)可分為地下開采和露天開采，但無(wú)論哪一種均導(dǎo)致了構(gòu)成自然環(huán)境和社會(huì)文化環(huán)境要素的變化，有些變化呵斥不良影響。目前，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷開展，人們對(duì)各種礦產(chǎn)資源的需求越來越大，采礦活動(dòng)也隨之變得頻繁，規(guī)模也不斷增大；采礦對(duì)環(huán)境的影響如土地破壞、生態(tài)環(huán)境和自然景觀的改動(dòng)、人類安康和社區(qū)平安所面臨的要挾等等也必然會(huì)加??；采礦跡地生態(tài)重建所面臨的義務(wù)也更加繁重。要從根本上搞好采礦跡地的生態(tài)重建，必需研討采礦活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境影響及其影響機(jī)制。 采礦活動(dòng)的環(huán)境影響及其機(jī)制是非常復(fù)雜的，不僅取決于被開采礦物的種類、采礦方法、采掘機(jī)械的選用，

2、還取決于礦山周圍的自然地理特征、社會(huì)文化環(huán)境等。我們將按采礦對(duì)自然環(huán)境和社會(huì)文化環(huán)境各要素產(chǎn)生的影響及其機(jī)制進(jìn)展討論；但是我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到：環(huán)境是各要素相互聯(lián)絡(luò)、相互作用而構(gòu)成的有機(jī)整體，采礦活動(dòng)對(duì)其各要素的影響不是孤立地發(fā)生作用的，它在使此要素發(fā)生變化時(shí)，也直接或間接地使彼要素發(fā)生變化；因此，下面以要素為線索的論述只是為了方便和條理化，述及某一要素時(shí)不可防止會(huì)涉及其他要素。在生態(tài)重建中必需明確，各要素的安康開展或平衡均有賴于其他要素的平衡開展或平衡。一、采礦活動(dòng)對(duì)地形的影響 采礦活動(dòng)對(duì)環(huán)境最直觀的影響莫過于使礦區(qū)周圍的地形發(fā)生變化。地下開采和露天開采對(duì)地形影響的程度和表現(xiàn)方式是不同的。

3、1地下開采的影響 地下開采常引起地層的變形、裂痕甚至塌陷，此外還有固體廢物堆砌。把礦物從地下開采出來后構(gòu)成的地下空間使礦區(qū)周圍的應(yīng)力分布發(fā)生了變化，普通說來，這種繼續(xù)不斷的應(yīng)力變化發(fā)生在地下礦任務(wù)面周圍；它導(dǎo)致地下采空區(qū)上方的巖層變形、運(yùn)動(dòng)乃至被破壞。當(dāng)?shù)叵虏煽諈^(qū)面積越來越大時(shí)，應(yīng)力變化超越了閥值，巖層就會(huì)產(chǎn)生塌陷，從而在采礦區(qū)上方構(gòu)成塌陷區(qū)。塌陷區(qū)的外形取決于地下采空區(qū)的深度、高度，頂板的鞏固程度，巖層的性質(zhì)以及采礦方法等。假設(shè)下陷的地層接近地表，那么塌陷區(qū)往往是對(duì)稱的；假設(shè)下陷的角度很峻峭，那么塌陷區(qū)就不大對(duì)稱。塌陷區(qū)的面積通常取決于采礦活動(dòng)呵斥的地層往下垂直坳陷的深度，小的能夠僅幾畝，而

4、大的卻能夠達(dá)數(shù)百畝甚至更大。如至1996年底，在開灤礦務(wù)局古冶礦區(qū)就有大小不等的塌陷坑53個(gè)，總面積約1 800hm2，平均每個(gè)塌陷坑占地27hm2。 下面以煤礦開采為例詳細(xì)闡明一下地表塌陷的構(gòu)成。采煤引起的地表塌陷按其形狀和破壞程度可分為兩種類型：一類是淺層開采急傾斜煤層或厚煤層構(gòu)成的漏斗狀陷坑和臺(tái)階狀斷裂，這類塌陷坑常忽然發(fā)生，其上方的種植物和建筑物均遭破壞，呵斥猝不及防的損害，但塌陷只在部分發(fā)生，雖危害猛烈但范圍??；另一類塌陷是開采深部的急傾斜煤層，以及開采深沉比大于10倍、傾角小于45的煤層所發(fā)生的大范圍平緩的下沉盆地，這類塌陷是在不知不覺的緩慢過程中構(gòu)成的。普通說來地表塌陷的最大深度

5、約為煤層開采厚度的70一80，甚至可達(dá)90。通常由于地下留有各種不采的煤柱，它們對(duì)地層的支承作用使塌陷區(qū)出現(xiàn)凹凸不平的復(fù)雜外形，塌陷容積約為煤層采出體積的60一70，塌陷面積約為煤層開采面積的12倍。 從全國(guó)范圍來看，由于礦區(qū)所處的地理位置不同，地形地貌、區(qū)域氣候、地下水位的高低等條件的迥異，采礦呵斥的塌陷對(duì)地形的影響也不盡一樣，普通可分為以下三種類型： (1)塌陷影響?。旱V區(qū)內(nèi)地形地貌無(wú)明顯變化，僅部分有漏斗狀塌陷坑；坑內(nèi)也很少積水，對(duì)礦區(qū)周圍的自然社會(huì)環(huán)境影響不大。這種情況在我國(guó)東北、西北和華北的丘陵地區(qū)較為常見，生態(tài)重建也較易實(shí)現(xiàn)。 (2)塌陷影響較大：對(duì)礦區(qū)的地形地貌、水文等有較大影響

6、，塌陷后可構(gòu)成部分季節(jié)性積水，年年積水的面積不大。我國(guó)黃河以北的平原地域多出現(xiàn)此類情況。 (3)塌陷影響大：根本改動(dòng)了礦區(qū)的地形地貌條件，對(duì)水循環(huán)有宏大影響，地表塌陷后有很大部分變?yōu)槟昴攴e水區(qū)，塌陷較淺部分呵斥耕地鹽堿化，良田變?yōu)檎訚?。此類情況在黃淮海平原中、東部以及長(zhǎng)江中下游平原較為常見。 裂痕往往伴隨著塌陷出現(xiàn)，但它也可單獨(dú)出現(xiàn)。當(dāng)應(yīng)力變化擴(kuò)展到巖層以外的地域時(shí)，在地下采空區(qū)上方就會(huì)構(gòu)成許多裂痕。這些巖層中的裂痕垂直分散的間隔 可以是開采厚度的百倍之多。通常，在致密的細(xì)粒嵌布的巖面內(nèi)，發(fā)生猛烈破裂的垂直區(qū)估計(jì)是被開采地域厚度的20-30倍。 地表塌陷最直接、最明顯的影響是使塌陷區(qū)上的建筑物

7、(包括房屋、管道、鐵路、公路、橋梁等)變形乃至破壞，尤其是塌陷區(qū)下沉不均勻時(shí)對(duì)建筑物危害尤大，建筑物的變形直接危及了人類平安和消費(fèi)建立。當(dāng)塌陷深度超越地下水位時(shí)，塌陷區(qū)被地下水浸滿，陸地變?yōu)檎訚伞⒑?，原有的陸生植物被水生植物取代；陸生農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也變?yōu)樗r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)或水陸生農(nóng)業(yè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，隨之改動(dòng)了當(dāng)?shù)氐南M(fèi)勞作習(xí)慣。這種沼澤地或湖泊含有較多的礦物質(zhì)，并且這些礦物質(zhì)還有能夠進(jìn)入附近的河流及其它水體，從而增大它們的影響范圍，進(jìn)而對(duì)這些水體內(nèi)及其周圍的植物和土壤產(chǎn)生影響。在接近塌陷區(qū)的邊緣部分，平坦的耕地普通要產(chǎn)生小于5的坡地，構(gòu)成所謂“坡子地，影響農(nóng)業(yè)消費(fèi)。大面積塌陷區(qū)積水還能夠?qū)χ車?/p>

8、候產(chǎn)生一定的影響，由于它們的蒸發(fā)和熱容作用使空氣濕度添加、氣溫變化幅度減緩。在裂痕較多的地域，水體經(jīng)常會(huì)逐漸干涸，地表水、淺層地下水會(huì)沿著裂痕滲入到更深層地下，從而導(dǎo)致該地域消費(fèi)和生活用水的困難以及植物水分匱缺。另外，與礦床伴生的一些有毒、有害氣領(lǐng)會(huì)沿著裂痕逸出地表，也會(huì)對(duì)該地域的人類安康、動(dòng)植物生長(zhǎng)以及土壤性狀產(chǎn)生不良影響，例如，從煤礦逸出的沼氣可改動(dòng)土壤的構(gòu)造并導(dǎo)致動(dòng)植物死亡。地下采礦不可防止地產(chǎn)生大量固體廢物，這些固體廢物大多數(shù)是堆放于地表，從而形成矸石山。矸石山的影響在下文一并詳述。 2露天開采的影響 露天開采是將礦體的上覆地層和表土剝離后直接采掘礦石。剝離方式有等高剝離和區(qū)域剝離兩種

9、，普通都會(huì)大規(guī)模地挖損土地；剝離后的土體或巖石還需求堆放，又占?jí)毫舜罅客恋?；因此，露天開采呵斥雙重的土地破壞。據(jù)煤礦部統(tǒng)計(jì)，1949年以來，全國(guó)露天某礦共產(chǎn)煤日x108t，挖損土地近8 700hm2；1993年全國(guó)露天煤礦產(chǎn)煤31x107t，挖損土地333hm2，平均每開采10000t原煤約要挖損土地01hm2。目前我國(guó)露天煤礦產(chǎn)量占全部統(tǒng)配煤礦原煤產(chǎn)量的7左右，漸人佳期的神木、府谷、準(zhǔn)格爾、平朔等煤炭基地都是設(shè)計(jì)才干在5xlot左右的大型露天煤礦，霍林河、伊敏河、元寶山等大型躇天煤礦也正在開發(fā)，今后露天煤礦產(chǎn)量的比重和產(chǎn)量都將增大。估計(jì)到2000年全國(guó)露天煤礦產(chǎn)量將達(dá)2x-10“t，每年因此

10、而挖損的土地將達(dá)2000hrn2。 土地挖損構(gòu)成巖石裸露的深坑，例如，撫順露天煤礦已構(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)11km,寬25km,深288m的采場(chǎng)大坑，破壞土地2700hm2。有些挖損地年年或季節(jié)性積水。特別是干旱、半干旱地域的露天開采加劇沙漠化和水土流失，往往對(duì)脆弱生態(tài)系統(tǒng)呵斥不可逆轉(zhuǎn)的破壞。 無(wú)論是露天開采還是地下開采，都有大量的剝離物和廢棄物，此外還有坑口電廠排放的粉煤灰，它們的堆放嚴(yán)重占?jí)和恋?。?jù)煤炭部統(tǒng)計(jì)，僅煤礦和坑口電廠產(chǎn)生的各種固體廢棄物迄今已達(dá)74x109t以上，占?jí)和恋?3000-20000hm2。我國(guó)露天采煤平均每萬(wàn)噸占地0U hm2，到2000年僅此一項(xiàng)又將占地2 200hm2。井下采

11、煤和洗煤廢棄物，即煤矸石的不斷堆積構(gòu)成矸石山，占用大量土地。我國(guó)煤礦的矸石率約為20，年產(chǎn)矸石近10 xlO8t，累積總量2x109t，已構(gòu)成矸石山1 100余座，占?jí)和恋丶s6 700hrnz。再加上地方煤礦，全國(guó)矸石總量約為3x109t，占?jí)和恋丶s10 000hms。有的矸石山含有較多的碳、硫物質(zhì)，這些物質(zhì)氧化自燃后，釋放出大量的二氧化碳、一氧化碳、硫氫化物和粉塵，從而呵斥大氣污染；而有的矸石山含有鋁、砷、鉛、硫化鐵等可溶性鹽，被雨水淋濾后析出，并隨著地表徑流或地下徑流進(jìn)入附近水體，引起這些水體的污染。二、采礦活動(dòng)對(duì)土壤的影響 土壤對(duì)人類生存和開展具有非常重要的作用，只需具有一定厚度土壤的土

12、地才干保持消費(fèi)力的繼續(xù)性。土壤是不能被其它物質(zhì)替代的，它既是生物的產(chǎn)物，同時(shí)也是生物進(jìn)化的必備條件，我們應(yīng)該盡力維護(hù)土壤和它的消費(fèi)力。 采礦活動(dòng)對(duì)土壤的影響主要是引起土壤侵蝕。土壤侵蝕普通是指在風(fēng)和水的作用下，土壤或巖石物質(zhì)被磨損、剝蝕或溶解，并從地表脫離的一系列過程，它包括風(fēng)化、溶解、侵蝕和搬運(yùn)等。在自然形狀下，純粹由自然要素引起的地表侵蝕過程，速度非常緩慢，表現(xiàn)很不顯著，并常和自然土壤構(gòu)成過程處于相對(duì)平衡形狀。但采礦活動(dòng)，如大面積的剝離、清理地面，搬運(yùn)土、石、礦渣堆積物等，都會(huì)加速和擴(kuò)展自然要素作用所引起的土壤破壞和土體物質(zhì)的挪動(dòng)、流失。 在呵斥土壤侵蝕的一切因子中，最常遇到的是分解和搬運(yùn)

13、土壤的水。在雨水的沖擊作用下，土壤微粒產(chǎn)生挪動(dòng)，這種情況在暴雨時(shí)尤為明顯。雨水的分解作用是呵斥土壤侵蝕的重要緣由，降水時(shí)，雨水降落的最高速度可達(dá)7-9m/s，從而雨水對(duì)地面可產(chǎn)生宏大的沖擊力，據(jù)測(cè)定雨水的沖擊力可使小于o5mm的土粒分開原位被激濺到離地面60crnlgl-的高度，并可產(chǎn)生12m到15m的程度位移。在雨水的繼續(xù)沖擊下，就產(chǎn)生了土壤微粒的搬運(yùn)。 根據(jù)降水強(qiáng)度、地表植被情況、土壤理化性質(zhì)等要素的不同，土壤侵蝕可分為以下幾種類型： (1)沖刷侵蝕：雨水沖擊到土壤上引起土壤微粒的分散，松散的微粒能夠會(huì)接著被地表徑流搬運(yùn)走。 (2)片流侵蝕：理化性質(zhì)相當(dāng)一致的土壤層被表流沖走。 (3)細(xì)流

14、侵蝕：在雨水的沖擊下產(chǎn)生無(wú)數(shù)僅幾厘米深的小沖溝的侵蝕過程，主要發(fā)生在剛開耕不久的土壤上。 (4)沖溝侵蝕：在較短時(shí)間內(nèi)，水在狹溝內(nèi)積存，并從這個(gè)狹窄的區(qū)域內(nèi)移走相當(dāng)深度的土壤，從30cra到30m不等，此即為沖溝侵蝕。 在不同的地域，土壤的侵蝕率是不同的。在一個(gè)廢棄礦區(qū)，典型的土壤侵蝕率是約950(km2，這100倍于一樣面積的森林地域的侵蝕率。在一個(gè)消費(fèi)著的礦區(qū)土壤侵蝕率是約19 000tkm2，2 000倍于同面積的森林地域。細(xì)小微粒組成的疏松土壤由于侵蝕而遭到的損失明顯較質(zhì)地粗或緊實(shí)的土壤要嚴(yán)重，而原始土壤表層因存在集合體要較有廢棄物的土壤穩(wěn)定性大。 土壤侵蝕的危害除使土地退化乃至荒漠化

15、以外，還包括：占據(jù)水庫(kù)庫(kù)容；填充湖泊、池塘，堵塞水道；堆積在具生長(zhǎng)力土壤上；破壞水生群落；產(chǎn)生的混濁物減損了水的再生性并且降低了可見度；供消費(fèi)的水質(zhì)降低；提高了水處置本錢，破壞了水分配系統(tǒng)；攜帶其他污染物，如殺蟲劑、除草劑、重金屬等；充任了細(xì)菌與病毒的載體。 采礦活動(dòng)對(duì)土壤的影響除了產(chǎn)生土壤侵蝕外，還能呵斥土壤污染、土壤酸化等。對(duì)某些重金屬礦的開采可致使更多的重金屬進(jìn)入土壤，由于土壤的吸附、絡(luò)合、沉淀和阻留等作用，絕大多數(shù)重金屬都?xì)埩?、累積在土壤中，這樣就呵斥了土壤污染；一I-I-壤中重金屬的含量超越了土壤環(huán)境容量，就會(huì)對(duì)生長(zhǎng)于其上的植物產(chǎn)生污染與危害，呵斥農(nóng)作物產(chǎn)量的下降。土壤酸化是指人類活

16、動(dòng)所產(chǎn)生的酸性物質(zhì)使土壤變酸的過程，普通硫化礦床的開采可使土壤環(huán)境酸化。土壤酸化的不良后果反映在許多方面，最重要的是隨著pH值的降低，土壤對(duì)呈離子態(tài)的元素的吸附才干發(fā)生顯著變化，如對(duì)鉀、鈣、鎂等營(yíng)養(yǎng)別子的吸附顯著減少，導(dǎo)致這些營(yíng)養(yǎng)隨水流失。土壤酸化還對(duì)多價(jià)離子的元素活動(dòng)性影響很大，它使某些金屬離子的活動(dòng)性添加，某些毒害性陽(yáng)離子毒性添加。 在生態(tài)重建中，對(duì)礦區(qū)土壤的一個(gè)維護(hù)方法是在采掘之前分層剝離和保管，就近堆置，以備采掘后復(fù)墾時(shí)利用。這個(gè)過程本身就能夠影響土壤的各種特性。在采集土壤時(shí)要運(yùn)用許多大型機(jī)械，這樣能夠會(huì)壓實(shí)土壤，呵斥土壤構(gòu)造及微生物的損害；堆放土壤如果堆放過高且堆存期過長(zhǎng)，土壤中的微

17、生物將停頓活動(dòng)，土壤將發(fā)生板結(jié)，土壤的性質(zhì)會(huì)迅速惡化，雨水淋溶后有機(jī)質(zhì)含量將下降。這些影響均會(huì)使土壤的肥力降低，給以后的生態(tài)重建利用這些土壤帶來困難。三、采礦活動(dòng)對(duì)水文的影響 水體幾乎覆蓋了地球外表的23，水對(duì)于我們這個(gè)星球具有非同尋常的意義，生命的存在有賴于清潔水體的水質(zhì)和水量?jī)蓚€(gè)方面，我們應(yīng)盡量堅(jiān)持水循環(huán)系統(tǒng)的自然形狀，但采礦活動(dòng)卻不可防止地要對(duì)之產(chǎn)生影響。在水循環(huán)過程中，當(dāng)水處于地表和地下時(shí)最易為人類利用，因此采礦活動(dòng)對(duì)水文的影響也主要表如今對(duì)地表水和地下水的影響上。 水分經(jīng)過蒸發(fā)、蒸騰作用進(jìn)入大氣構(gòu)成水蒸氣，水蒸氣一旦符合某種條件如到達(dá)露點(diǎn)，就以各種方式降至地面，然后經(jīng)過兩條主要途徑前

18、往海洋：一條是地下徑流，另一條是地表徑流。水進(jìn)人海洋后，循環(huán)又重新開場(chǎng)。在水循環(huán)過程中，當(dāng)水處于地表和地下時(shí)最易為人類利用，因此采礦活動(dòng)對(duì)水文的影響也主要表如今對(duì)地表水和地下水的影響上。1采礦活動(dòng)對(duì)地表水的影響 在采礦活動(dòng)對(duì)地形的影響一部分中曾經(jīng)指出采礦活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致塌陷區(qū)、裂痕的出現(xiàn)，它們的出現(xiàn)能夠會(huì)呵斥附近地表水體如河流、湖泊、招澤的干涸，也能夠會(huì)導(dǎo)致構(gòu)成新的河流、湖泊、沼澤，但無(wú)論哪一種情況均對(duì)礦區(qū)附近的水文情況產(chǎn)生了干擾，而且干擾的面積通常大于塌陷區(qū)的面積。如河南永城煤礦礦區(qū)塌陷影響的水文情況面積為572km2，幾乎是塌陷區(qū)面積296km2的兩倍。采礦活動(dòng)經(jīng)過改動(dòng)礦區(qū)附近的水循環(huán)又間接影響

19、了該地的其他地理要素。 在采礦過程中，許多技術(shù)和任務(wù)都要求用到大量的水；另外大氣降水、地表水體、地形水等也可經(jīng)過巖石的孔隙、裂痕、細(xì)鉆孔、斷層破碎帶等進(jìn)入礦井。為了保證井下人員的平安和消費(fèi)的順利進(jìn)展，對(duì)上述各種水都要采取各種措施將之排至地表。 河流是地表水的主要部分，它在緩慢地改造著地表景觀。侵蝕和堆積是其改造的主要手段，在自然形狀下二者處于一種動(dòng)態(tài)平衡中，而采礦活動(dòng)卻會(huì)突破這種平衡。從礦井中排出的水注入河流，添加了河流的流量，加強(qiáng)了侵蝕的力量，從而加深和拓寬了河床。為了到達(dá)新的平衡就耍添加堆積這一邊的砝碼，干流的河床變寬變深使得支流的侵蝕基準(zhǔn)面降低，支流侵蝕加劇；侵蝕下來的物質(zhì)被搬運(yùn)到干流堆

20、積下來，這樣堆積就逐漸與侵蝕又到達(dá)了動(dòng)態(tài)平衡，但此時(shí)的河流與采礦前的河流已截然不同了。 從礦井中排出的水所含的懸浮物、礦物成分、溶解氧、有毒物質(zhì)和它的pH值、顏色等因所采礦物、所處地理位置的不同而不同，但均要對(duì)礦區(qū)附近的水體水質(zhì)產(chǎn)生或多或少的影響。從礦井排出的未經(jīng)凈化或不完全凈化的水會(huì)呵斥河流、湖泊、沼澤的污染，污染范圍取決于被其他水稀釋的程度。當(dāng)河流為主要污水接納體時(shí)，河水的增漲可使污水得到迅速的沖稀。接納污水的水體其中的水生生物不可防止地要遭到污水的影響，天然河流中污水占15一35就會(huì)引起各種水生生物群落生物質(zhì)量的降低，對(duì)高等營(yíng)養(yǎng)性生物的破壞作用更大，特別對(duì)食肉魚類可呵斥它們的全部死亡。值

21、得指出的是大多數(shù)礦區(qū)的排水都呈酸性，生態(tài)重建對(duì)這方面應(yīng)多加留意。2采礦活動(dòng)對(duì)地下水的影響地表水一旦經(jīng)浸透進(jìn)入地下就成為地下水，具有浸透?jìng)鲗?dǎo)性巖體的地域稱為蓄水層。蓄水層的土質(zhì)通常具很好的浸透性。水主要在兩種力的作用下進(jìn)入或穿過蓄水層：毛細(xì)管力和重力。毛細(xì)管力是由于外表張力使水具有吸附于微粒外表的趨勢(shì)，因此，水在外表運(yùn)動(dòng)并逐漸使微粒飽和，這種運(yùn)動(dòng)可向上，也可向下。地下水位是蓄水層中飽和帶的上界面。 砂巖是一種作為蓄水層的主要地質(zhì)巖體，露天的礦床也可成為一個(gè)蓄水層。采礦掘走礦石后能夠會(huì)切斷蓄水層，切斷蓄水層會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)一些值得留意的不利影響。首要的影響是破壞了地下水的自然形狀及其在礦井任務(wù)面周圍的分

22、布，構(gòu)成水位下降漏斗區(qū)。漏斗區(qū)的大小與礦區(qū)地質(zhì)條件及礦區(qū)任務(wù)面范圍有關(guān)，當(dāng)?shù)V層處于滲水的砂礫巖層中時(shí)，單個(gè)礦井及程度走向的露天礦可排出半徑為數(shù)公里之內(nèi)的地下水；而假設(shè)礦區(qū)附近的巖石多孔疏松時(shí)，漏斗區(qū)半徑可大至2030hn。許多小的漏斗區(qū)可連成一片，構(gòu)成一個(gè)大的漏斗區(qū)，產(chǎn)生更大的影響。漏斗區(qū)的構(gòu)成使礦區(qū)附近的河流、湖泊、沼澤不再是較低含水層的程度水源，并且這些河流、湖泊及沼澤還有能夠干涸；假設(shè)礦區(qū)附近有永久性的凍土層存在，漏斗區(qū)的構(gòu)成也會(huì)破壞它。漏斗區(qū)構(gòu)成意味著地下水位的降低，地表上層的土壤及巖石中的水分也會(huì)隨之降低，從而影響植物的生長(zhǎng)。假設(shè)地下水位降低很多引起深層巖石的干涸，那么還會(huì)呵斥巖層的

23、變形進(jìn)而導(dǎo)致地表的彎曲變形。其次，由于采礦不可防止地要把油污、有機(jī)廢物等帶入地下，從而使蓄水層的水質(zhì)惡化。最后尤應(yīng)關(guān)注的是對(duì)蓄水帶補(bǔ)給區(qū)的影響。整個(gè)地下水系統(tǒng)依賴于水源的補(bǔ)充，假設(shè)補(bǔ)給區(qū)被破壞，蓄水層就會(huì)枯竭。地下水的補(bǔ)給區(qū)是水循環(huán)中的敏感部分，這些地域在生態(tài)重建中應(yīng)給以足夠的注重。四、采礦活動(dòng)對(duì)生物群落和生態(tài)系統(tǒng)的影響 生物世界是一個(gè)復(fù)雜且具高度多樣性的生態(tài)系統(tǒng)，它有形狀構(gòu)造和營(yíng)養(yǎng)構(gòu)造，具有能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)循環(huán)和信息流動(dòng)等功能，這些要素在正常情況下均處于一種微妙的動(dòng)態(tài)平衡之中，生態(tài)系統(tǒng)藉此平衡得以開展、進(jìn)化。生物群落在生態(tài)系統(tǒng)中居重要位置，綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)的消費(fèi)者，動(dòng)物是生態(tài)系統(tǒng)的消費(fèi)者，微

24、生物是生態(tài)系統(tǒng)的分解者，可以說沒有生物群落也就沒有生態(tài)系統(tǒng)。采礦活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響也集中表達(dá)在對(duì)生物群落的影響上。 生物群落具有一定的穩(wěn)定性，同時(shí)也在不斷地變化開展。演替就是群落動(dòng)態(tài)中最重要的特征。普通說來，由生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)本身變化所引發(fā)的演替叫自發(fā)演替，而由生態(tài)系統(tǒng)外部力量所引發(fā)的演替過程叫異發(fā)演替。在異發(fā)演替中，植物和動(dòng)物只不過是對(duì)發(fā)生變化的環(huán)境和地理要素作出反響而已。假設(shè)演替發(fā)生在裸地(此前從未被生物定居過的地點(diǎn))上，該演替謂之原生演替；假設(shè)演替地點(diǎn)曾被其它生物定居，原有植被遭到人類或自然力破壞后再次發(fā)生的演替叫次生演替，次生演替由于有前次群落留下的有機(jī)質(zhì)、土壤層等有利條件，所以演替閱歷的

25、時(shí)間較短。采礦活動(dòng)對(duì)生物群落的一個(gè)主要影響就是使之發(fā)生次生異發(fā)演替。 假設(shè)采礦活動(dòng)破壞了礦區(qū)地表植被、土壤等，只留下巖石，最初生物群落似乎是從礦區(qū)衰落下去，逐漸地有植物(能夠是地衣)開場(chǎng)在這兒定居(此植物謂之先鋒植物)，地衣分泌的酸性物質(zhì)促進(jìn)了巖石風(fēng)化，它們和殘骸及吹人此間的土壤微粒呵斥了苔蘚可以進(jìn)入的環(huán)境；然后多種多樣的一年生小草本也出現(xiàn)了，緊接著是兩年生的草本，最后是多年生草本。隨著草類的生長(zhǎng)，小灌木也普遍出現(xiàn)；假設(shè)環(huán)境情況尤其是氣候比較理想，喬木將是下一個(gè)定居者。最終構(gòu)成一個(gè)順應(yīng)于礦區(qū)生境和氣候的群落(謂之頂級(jí)群落)，此時(shí)群落構(gòu)造最復(fù)雜、最穩(wěn)定，只需不受外力干擾，它當(dāng)堅(jiān)持原狀。完成這個(gè)演

26、替過程需求6到10個(gè)世紀(jì)。假設(shè)該礦區(qū)有土壤殘留下來，演替時(shí)間會(huì)大大縮短；假設(shè)采礦后立刻重新覆蓋表土，時(shí)間會(huì)進(jìn)一步縮減，這個(gè)過程的演替時(shí)間能夠僅需不具表土地域的15；而播種演替系列高級(jí)階段的植物可使演替時(shí)間更短。 在演替過程中能夠發(fā)生各種干擾要素，如進(jìn)一步的開采、礦區(qū)的塌陷構(gòu)成湖泊等，這些均會(huì)使演替結(jié)果發(fā)生變化，如頂級(jí)群落由陸生生物群落變?yōu)樗锶郝洹?采礦活動(dòng)不僅干擾生物群落的環(huán)境而使生物群落發(fā)生演替等變化，而且它還可直接作用于生物上。采礦構(gòu)成的各種污染物經(jīng)由大氣、水、土壤進(jìn)入生物體內(nèi)，導(dǎo)致生物死亡、病變等。如有的礦區(qū)排放的污水含有較多的生物營(yíng)養(yǎng)元素，使水體富營(yíng)養(yǎng)化，促進(jìn)了藻類等浮游生物的大

27、量繁衍，在水面構(gòu)成密集的“水花或“紅潮，耗費(fèi)了水中溶解氧，致使水質(zhì)惡化，影響魚類生存，最終可使水中生物絕跡。五、采礦活動(dòng)對(duì)人體安康和社區(qū)平安的影響 以下經(jīng)過假設(shè)兩種根本的危害安康和社區(qū)平安的影響。 1直接危害直接危害和間接危害來論述采礦活動(dòng)對(duì)人類 這些危害大多作用于礦工或生活在礦區(qū)附近的人們。 (1)某些采礦設(shè)備例如水庫(kù)、廢棄堆、尾壩的忽然事故呵斥人員傷亡。如1986年4月30日安徽黃梅山鐵礦尾礦壩忽然塌陷，沖毀民房20多戶，覆蓋良田13hm2，呵斥19人死亡，97人受傷；又如云南錫業(yè)公司火谷都尾礦壩于1962年被沖塌，有近200人死于此次事故，近半個(gè)縣的農(nóng)田被破壞。 (2)由地下采礦呵斥的塌

28、陷和裂痕也會(huì)危及人身平安。如今的主要問題是廢棄礦井的穩(wěn)定性或存在能夠無(wú)法得知，這給該地的平安留下了隱患。 (3)由爆破呵斥的損傷。爆破在礦山消費(fèi)中占有重要位置，可以說采礦離不開爆破，旦爆破也是一項(xiàng)危險(xiǎn)性極大的任務(wù)，在其操作過程中稍有不慎，就能夠發(fā)惹事故。有統(tǒng)計(jì)闡明在我國(guó)采礦消費(fèi)中，每年都有幾百人直接死于爆破事故。另一方面，因爆破不當(dāng)引起的瓦斯爆炸更是時(shí)有發(fā)生。 (4)運(yùn)輸和提升事故。就礦山開采而言，無(wú)論是地下開采還是露天開采，運(yùn)輸和提升都是消費(fèi)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，也是一個(gè)事故隱患所在。據(jù)統(tǒng)計(jì)在我國(guó)因煤礦運(yùn)輸和提升方面事故的死亡人數(shù)占全部因傷亡事故人數(shù)的20，并隨著采礦機(jī)械化程度的提高而有上升

29、趨勢(shì)。 (5)采礦過程中爆破、采掘、運(yùn)輸?shù)榷伎僧a(chǎn)生噪聲，長(zhǎng)期在噪聲較強(qiáng)的環(huán)境中任務(wù)和生活會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生兩類不良的影響：一是聽覺器官的損傷，二是對(duì)全身各系統(tǒng)特別是神經(jīng)、心血管和內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響。噪聲最直接的影響是呵斥聽覺敏感性的下降，引起聽覺疲勞，使聽覺功能退化；假設(shè)長(zhǎng)期無(wú)防護(hù)地在劇烈噪聲的環(huán)境中繼續(xù)任務(wù)，聽力損失會(huì)逐漸加重甚至不能恢復(fù)，呵斥噪聲性耳聾。爆破產(chǎn)生的極其劇烈的噪聲可呵斥聽覺器官的急性損傷，也可導(dǎo)致耳聾。據(jù)研討，生活在礦區(qū)的人，老年出現(xiàn)耳聾的時(shí)間普遍要較其他低噪聲地域的人早。噪聲具有劇烈的刺激性，如長(zhǎng)期作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，可使大腦皮層的興奮與抑制過程失調(diào)，結(jié)果引起條件反射混亂，腦電波發(fā)

30、生變化，輕者頭暈、失眠，重者可導(dǎo)致神經(jīng)衰弱甚至神經(jīng)錯(cuò)亂。噪聲對(duì)交感神經(jīng)有興奮作用，可導(dǎo)致心動(dòng)過速、心律紊亂、心肌受損等。此外，噪聲還可引起植物神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂，使血壓動(dòng)搖增大；對(duì)腸胃道的消化功能、血掖的組成成分以及視覺功能也有一定的影響。噪聲對(duì)人們休憩和睡眠的干擾也是不容忽視的，得不到充足的休憩和睡眠，人的安康必然遭到損害。2間接危害 采礦活動(dòng)對(duì)人類安康呵斥的間接影響主要是采礦排放的“三廢進(jìn)入自然界后經(jīng)過兩條途徑危害人類：一條為陸生生物食物鏈，即土壤+農(nóng)作物一家畜一人；另一條是水生生物食物鏈，即水一浮游生物一浮游動(dòng)物+魚+人。由此可見，只需大氣、水、土壤遭到污染，均可經(jīng)過食物鏈逐級(jí)傳送，最后影

31、響到人體安康。下面詳細(xì)引見大氣污染和水污染對(duì)人類安康的影響。 (1)大氣污染 采礦過程中要產(chǎn)生大量的礦渣和粉塵，排土場(chǎng)內(nèi)的矸石山和尾礦壩也含有大量的礦渣和粉塵，這些粒度不一的微粒經(jīng)過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體后，或沉淀于肺泡內(nèi)，或被吸收到血液和淋巴液內(nèi)，隨后保送至全身各個(gè)部分，呵斥危害?！皦m肺是人們所熟知的一種職業(yè)病，它是長(zhǎng)期吸人被粉塵污染的空氣而引起的一種疾病。另外礦區(qū)內(nèi)礦渣、粉塵飛揚(yáng)，遮天蔽日，使日照量大為減少，紫外線的輻射也減弱，從而影響兒童的發(fā)育。 一些礦排放出諸如一氧化碳、硫化氫、二氧化硫等有毒氣體，也會(huì)影響人體安康，呵斥各種疾病。 (2)水污染 礦業(yè)固體廢棄物對(duì)水的污染有兩種方式：一種是廢棄

32、物風(fēng)化后構(gòu)成的較細(xì)碎屑或尾礦本身被流水沖刷和搬運(yùn)到某些地段而呵斥的污染；另一種情況是廢棄物和尾礦在風(fēng)化過程中構(gòu)成某些可溶于水的有害化合物或重金屬離子，經(jīng)地表水或地下水的搬運(yùn)而呵斥的污染。 我國(guó)許多礦區(qū)水資源緊缺，只得將礦井排出的污水用于灌溉農(nóng)田。污水灌溉農(nóng)田同時(shí)兼有水、肥資源的再利用和廉價(jià)的污水土地處置兩個(gè)方面的效益，但是由于污水灌田，給農(nóng)業(yè)環(huán)境和城郊環(huán)境帶來不同程度的污染，并且污染物經(jīng)過上述的兩條途徑進(jìn)入人體危害了人體的安康。據(jù)某灌區(qū)調(diào)查，污灌區(qū)5歲以下的嬰兒急性腹瀉發(fā)病率為540，學(xué)齡兒童蠕蟲感染率為8121，分別高于清灌區(qū)的4和3324。六、采礦活動(dòng)對(duì)景觀美學(xué)的影響 采礦活動(dòng)呵斥的最明顯

33、的影響是對(duì)地表的干擾，即改動(dòng)了地域地形、土壤、生物、水文以及建筑物等，使得人對(duì)它們的視覺印象遭到影響，從而礦區(qū)附近的景觀美學(xué)價(jià)值降低。采礦呵斥的可見嚴(yán)注重覺影響包括發(fā)掘剝采土地、堆放固體廢棄物堆、破壞生物和水景、降低大氣可見度、破壞名勝古跡等。 1對(duì)地形視覺的影響 采礦首先干擾了該地的視覺輪廓線，從而呵斥景觀的總體變化。也許這兒本是一片開闊的草原，一派“天蒼蒼，野茫茫，風(fēng)吹草低見牛羊的天然美景，一旦人類于這兒開采礦石，必然興建各種消費(fèi)、生活設(shè)備，鋪設(shè)各種管道，采礦時(shí)還要堆積固體廢棄物堆，使自然的“一字形視覺輪廓線為凸凹不平的折線所取代，牛羊也喪失了蹤跡，景觀的整體協(xié)調(diào)性被突破。2對(duì)大氣視覺的影

34、響 大氣具有一種感官質(zhì)量，明凈、清新的空氣能使人心境開朗、精神振奮，而采礦卻經(jīng)常破壞大氣的這些屬性。從礦井、固體廢棄物堆、煙囪等排放的各種微粒彌漫整個(gè)礦區(qū)，使礦區(qū)的大氣可見度下降，天空一片灰暗、陰沉，再加上噪聲的擾動(dòng)，人的好心境到這兒只會(huì)喪失殆盡，更勿庸言及美感了。3對(duì)水景的影響 水景以許多方式(降水、湖泊、河流、泉水、瀑布等)給人呵斥各種美感，而采礦卻給這些美景帶來甚至是致命性的毀壞，由采礦呵斥的裂痕、塌陷致使地下水位的下降從而導(dǎo)致湖泊、河流、泉水等景觀的消逝；由礦區(qū)排出的消費(fèi)生活污水致使湖泊、河流等各水體顏色的改動(dòng)，生活于其間的水生生物蒙受空前浩劫，各水體成為“死水一灘；礦區(qū)的消費(fèi)生活設(shè)備

35、不調(diào)和地插入到水景中，降低了原有景觀的美學(xué)價(jià)值，甚至不再成為風(fēng)景。4對(duì)生物視覺的影響 一個(gè)地域的動(dòng)植物群落大大有利于該地域的美學(xué)質(zhì)量，委婉動(dòng)聽的鳥鳴，芬芳沁人的花香，郁郁蔥蔥的樹林，自在閑散的野獸這些給周圍人們的生活帶來多少歡樂，構(gòu)成一幅多么愉快的風(fēng)光。而興建礦山需求大量的土地，于是乎不惜侵占這些花蟲鳥獸的自然樂園，呵斥鳥獸絕跡，花木無(wú)蹤，只剩下孤零零的人類，要有美也是單調(diào)、乏味的美。5對(duì)建筑物視覺的影響 建筑總是存在于一定的環(huán)境之中，建筑設(shè)計(jì)的構(gòu)思與創(chuàng)作也就必然離不開環(huán)境的啟示。古往今來，一切好的建筑作品，往往都會(huì)恰如其分地反映其外部環(huán)境的某些特征，構(gòu)成建筑與環(huán)境完美的結(jié)合。采礦是一種經(jīng)濟(jì)行

36、為，以前礦山的設(shè)計(jì)是不會(huì)思索與環(huán)境能否調(diào)和，往往突破了原有的建筑與環(huán)境的完美結(jié)合，如一些礦排放出的酸性污染物(如二氧化硫等)對(duì)礦區(qū)附近的大理石雕塑不可防止地要呵斥損害；礦區(qū)高大的建筑從體量、氣勢(shì)上壓倒了該地域原有的高層美景；一些需求某些特殊條件(如安靜的環(huán)境、樹林的陪襯等)的建筑物因置身于礦山中而與這些條件無(wú)緣，使其景觀大打折扣。 當(dāng)然，采礦也會(huì)呵斥某些風(fēng)光，如塌陷導(dǎo)致湖泊的出現(xiàn)，可是這些湖泊無(wú)論從景觀學(xué)還是美學(xué)的角度來看均不及天然湖泊，其美學(xué)價(jià)值也有限。可見，采礦活動(dòng)對(duì)景觀美學(xué)具有宏大的破壞力，生態(tài)重建專家應(yīng)努力轉(zhuǎn)變這種情況。七、采礦活動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響 經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的關(guān)系是隨著時(shí)間在變化的，以前

37、的那種只強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)而忽視環(huán)境的做法導(dǎo)致了許多嚴(yán)重的后果。如今人們?cè)?jīng)認(rèn)識(shí)到兩者之間是相互促進(jìn)、相互制約的，開展時(shí)不可偏廢。 采礦活動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響首先表如今它直接導(dǎo)致了以之為根本部門的城鎮(zhèn)的興起、昌盛與衰落。城鎮(zhèn)的根本部門是指為該城鎮(zhèn)以外的居民提供產(chǎn)品的工業(yè)和效力部門，該部門為城鎮(zhèn)獲得收入并以之購(gòu)買該城鎮(zhèn)不能本人消費(fèi)的食物和原料，它是城鎮(zhèn)得以存在和開展的經(jīng)濟(jì)根底。根本部門之外的其他部門通常是非根本部門，它常為根本部門提供產(chǎn)品和效力，并隨根本部門的開展而開展。如今我國(guó)大部分礦區(qū)往往是該礦區(qū)所在城鎮(zhèn)的根本部門，它的開展好壞直接影響了該城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)情況。 假設(shè)某個(gè)小村鎮(zhèn)附近發(fā)現(xiàn)了一個(gè)大礦藏并進(jìn)展發(fā)掘，這就

38、會(huì)引進(jìn)許多投資，于是廠房、住宅興建起來，與外界的交通也得以改善，醫(yī)院、學(xué)校、商店、文娛設(shè)備也相繼出現(xiàn)，最終J、村鎮(zhèn)生長(zhǎng)為一個(gè)現(xiàn)代化的工業(yè)城市，經(jīng)濟(jì)得以迅速開展。我國(guó)的很多城市就是按上述機(jī)制興起的，如石油城市大慶、煤炭城市平頂山等。 當(dāng)一個(gè)城鎮(zhèn)賴以生長(zhǎng)、昌盛的礦藏發(fā)掘殆盡時(shí)又會(huì)怎樣呢?很明顯，假設(shè)該城鎮(zhèn)不另外尋求根本部門的話，那么它的經(jīng)濟(jì)將會(huì)衰退，從昌盛走向衰落。1982年5月，美國(guó)?？松凸疽詾榭屏_拉多州拜多門方山附近龐大的頁(yè)巖油工程太昂貴而難以牟利，于是封鎖了采油廠，結(jié)果尚處于興建中的社區(qū)停頓了投資，幾千居民連夜離去，拜多門方山成為一座空城。 采礦活動(dòng)是一種經(jīng)濟(jì)行為，但由于它對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了

39、宏大影響，因此環(huán)保認(rèn)識(shí)很早就參與其間，并且如今正逐漸得到更多的注重。許多國(guó)家曾經(jīng)把采礦所呵斥的環(huán)境影響折算為經(jīng)濟(jì)效益思索到采礦經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中去，通常是以向礦山企業(yè)收取排污費(fèi)、征用土地補(bǔ)償費(fèi)等方式表達(dá)，這也是采礦對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響之一。 以上討論了采礦活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。要使這些影響降低到最小程度和對(duì)采礦跡地的消費(fèi)力進(jìn)展恢復(fù)，必需進(jìn)展生態(tài)重建。第二節(jié) 人類活動(dòng)與氣候變化 全球氣候變化及其對(duì)人類事務(wù)的潛在影響已引起學(xué)術(shù)界、決策界乃至公眾的留意。氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)和糧食保證的影響更是全世界關(guān)注的一大問題，對(duì)中國(guó)尤其重要。中國(guó)12億多人口的生存有賴于農(nóng)業(yè)，而中國(guó)農(nóng)業(yè)正面臨嚴(yán)重的生態(tài)與經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)，全球氣候變化將使這一問題

40、更為嚴(yán)峻。 一、全球氣候變化問題1、氣候變化與全球變暖氣候變化古已有之，如今氣候變化的獨(dú)特之處在于人類活動(dòng)改動(dòng)了大氣圈的組成和行為，致使變化速率前所未有。假設(shè)目前這種趨勢(shì)繼續(xù)下去，那么地球?qū)⒚媾R突破任何歷史記錄的氣候沖擊。 各種大氣科學(xué)的研討都得出一致的結(jié)論，即溫室氣體的排放將使全球平均溫度添加有證聽闡明，大氣中二氧化碳的濃度在1870年時(shí)約為280 x10；而直接觀測(cè)顯示，已從1958年的315x10添加到1985年的345X10；1870-1958年間的年平均增率是01，而1958-1985年間是03。其他溫室氣體(如甲烷、氧化氮、臭氧、氟里昂)加起來對(duì)地球變暖的作用也與二氧化碳相當(dāng)。假設(shè)

41、目前溫室氣體的排放趨勢(shì)繼續(xù)下去，那么地球表層將以每10年o312的速率增溫。到下世紀(jì)中期，累積的變暖效應(yīng)將使地表平均溫度比工業(yè)革命開場(chǎng)前的“自然背景溫度提高L5-45C。雖然區(qū)域氣候?qū)θ驕厥覛怏w積累的呼應(yīng)還不甚明確，但從古氣候記錄和其他證據(jù)可知，地表平均溫度哪怕是很小的異常變化，也足以對(duì)地方氣候產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。例如，現(xiàn)代與小冰期氣候差別的平均溫度表達(dá)不過就是112，但在歐洲，延續(xù)于14-17世紀(jì)期間的小冰期卻使傳統(tǒng)農(nóng)作物頻頻歉收或絕收。中國(guó)小冰期的開場(chǎng)早于歐洲，其間作物產(chǎn)量亦顯著下降。假設(shè)地表平均溫度在目前程度上提高512，那么地球?qū)⒈冗^去3x106年中的任何暖和期都熱。在曾閱歷過的那些暖和

42、期，北半球的極地冰蓋曾經(jīng)消逝，海平面曾比如今高出75m，熱帶和亞熱帶曾向北擴(kuò)展到如今的加拿大和英格蘭。 現(xiàn)代全球氣候變化的證據(jù)曾經(jīng)出現(xiàn)。地表平均溫度已在過去100年來上升了約05-07。C，其間U個(gè)最暖年中有7個(gè)發(fā)生在最近10年，極端天氣事件的頻率和強(qiáng)度都在添加。2溫室氣體增溫的能夠效應(yīng) 氣候與其他自然過程乃至經(jīng)濟(jì)開展都有解不開的聯(lián)絡(luò)。溫室氣體增溫及有關(guān)的氣候變化必然會(huì)導(dǎo)致生物自然過程和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的改動(dòng)。 一種直接影響是海平面上升，海洋水體熱膨脹和冰川融化的綜協(xié)作用很能夠在下一個(gè)百年內(nèi)使全球平均海平面上升20-100m。人口密集的世界大河三角洲和沿海低地將受顯著影響，自然系統(tǒng)和人類活動(dòng)都會(huì)遭

43、到嚴(yán)重要挾。 由于大氣圈堅(jiān)持水汽的才干隨溫度的添加而添加，全球變暖很能夠?qū)е氯蜃儩瘛Ｄ承┠M結(jié)果顯示，二氧化碳倍增將使全球平均降水量添加7-11。但在另一方面，較高的大氣和地面溫度也將加強(qiáng)植物和土壤的總蒸發(fā)。兩方面平衡，土壤水分已趨緊張的地域?qū)⒏鼮榫o張。特別是作為世界主要糧食產(chǎn)區(qū)的中緯度和大陸中部地域?qū)⒆兏珊?，夏天更為明顯；作物生長(zhǎng)期的水分條件惡化將導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。 溫室氣體增溫在全球的分布是不均勻的，將會(huì)顯著減少熱帶與極地之間的溫差，從而影響全球天氣系統(tǒng)的熱動(dòng)力機(jī)制，顯著改動(dòng)決議區(qū)域氣候的大氣環(huán)流和洋流的格局。這種天氣動(dòng)力的變化將改動(dòng)很多地理區(qū)域的生態(tài)和消費(fèi)條件，而且極端天氣事件發(fā)生的頻率、

44、出現(xiàn)時(shí)間、延時(shí)和分布都會(huì)變化。 人類活動(dòng)的很多方面，如農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、人體安康、沿海的根底設(shè)備、聚落、交通運(yùn)輸?shù)榷紩?huì)受影響。由于農(nóng)業(yè)的普遍存在，及其對(duì)人類生存的重要性和對(duì)氣候條件的敏感性，氣候變化對(duì)它的影響更遭到高度注重。3氣候的動(dòng)搖與不確定性 氣候變化包括長(zhǎng)期平均情況的漸變，“正常范圍內(nèi)的大動(dòng)搖，能夠極端事件之類型、頻率、強(qiáng)度和分布的變化，而且一切這些能夠會(huì)同時(shí)出現(xiàn)。包括農(nóng)業(yè)在內(nèi)的人類活動(dòng)不僅對(duì)平均情況的變化，而且對(duì)動(dòng)搖和預(yù)料不到的情況都應(yīng)作出呼應(yīng)。氣候動(dòng)搖尤其是極端事件的變動(dòng)對(duì)人類社會(huì)的沖擊，很能夠比可預(yù)料的長(zhǎng)期平均情況變化還嚴(yán)重。 對(duì)全球氣候變化雖然已有了普遍的認(rèn)同，但還存在一些艱苦的

45、不確定性。未來氣候的情況普通都由GCMs(普通環(huán)流模型或全球氣候模型)導(dǎo)出，而大多數(shù)此類模型對(duì)與全球變暖有關(guān)的季節(jié)和區(qū)域氣候變化的判別卻大異其趣，尤其在區(qū)域降水量變化的判別上差別更顯著，而區(qū)域溫度變化的判別上差別較小。全球氣候變化會(huì)在什么時(shí)候產(chǎn)生重要社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響，也不是很明確的，部分緣由是未來溫室氣體的排放量不確定。氣候?qū)u變還是突變，也不確定。很多此類不確定性的根源，在于我們對(duì)全球氣候系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)機(jī)制缺乏詳細(xì)的認(rèn)識(shí)。但氣候本質(zhì)上就是不確定的，所以這不能成為阻止分析氣候變化(或不確定性)對(duì)經(jīng)濟(jì)和其他方面影響的理由。必需成認(rèn)氣候的動(dòng)搖性和不確定性，不論它能否“變化，這是分析氣候?qū)ι鐣?huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)面影響的

46、前提。二、氣候變化的農(nóng)業(yè)意義 對(duì)當(dāng)前的氣候動(dòng)搖和未來的氣候變化，農(nóng)業(yè)是最敏感的部門。全球氣候變化很能夠加大世界農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的壓力，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量能夠下降，而這正好發(fā)生在農(nóng)產(chǎn)品需求急劇上升的時(shí)候。據(jù)分析，在二氧化碳倍增導(dǎo)致氣候變化的期間，世界食品和纖維的需求將上升225倍。1對(duì)農(nóng)業(yè)地理限制的影響 全球變暖可望使溫度帶向極地挪動(dòng)，在目前農(nóng)業(yè)潛力受熱量限制的地域，作物生長(zhǎng)季會(huì)延伸。據(jù)研討，年平均溫度每添加1，北半球中緯度的作物帶將在程度方向北移150-200km，垂直方向上移150-200m。由此可知，未來50-70年間全球15-45C的增溫可使世界主要糧食帶向北擴(kuò)展230900km。然而，作物規(guī)劃不僅取決于

47、溫度條件，也受土壤、水分和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等條件的制約。由于水分條件惡化，以及較高溫度還會(huì)促使作物徒長(zhǎng)和縮短灌漿期，中緯度主要糧食產(chǎn)區(qū)很能夠減產(chǎn)。在低緯度，增溫改動(dòng)農(nóng)時(shí)6t影響不可忽視，尤其是一年多熟的地域。例如，南亞和東南亞地域假設(shè)變暖lC，已順該當(dāng)前氣候條件的農(nóng)時(shí)將需求作艱苦的重新安排。 全球變暖對(duì)水分條件挪動(dòng)的影響尚難以估計(jì)。最近的GMCs(全球氣候變化)研討了大氣二氧化碳倍增對(duì)土壤水分的影響后以為，在東北非、南非、阿拉伯半島西部、東南亞澳大利亞東部、美國(guó)南部和阿根廷，12月到來年2月的土壤水分會(huì)減少；在北非、西非、部分東歐、華北和華中、部分原蘇聯(lián)、中亞、西北利亞、澳大利亞西部、美國(guó)南部、中美洲

48、和E西東部，6-8月的土壤水分會(huì)減少。 全球變暖對(duì)農(nóng)業(yè)的假設(shè)干重要影響中，知之最少的或許就是極端氣候的能夠變化，如干早、暴風(fēng)雨、于熱風(fēng)、凍害等的強(qiáng)度和頻率變化。冷和熱對(duì)作物的限制并非與冷、熱的強(qiáng)度本身成正比例關(guān)系，作物產(chǎn)量對(duì)冷、熱限制經(jīng)常表現(xiàn)出一種非線性的呼應(yīng)?？傉舭l(fā)率加速的一個(gè)顯著結(jié)果是，熱帶和亞熱帶某些地域的旱災(zāi)頻率會(huì)比如今高。干旱強(qiáng)度和危害程度的變化是對(duì)農(nóng)業(yè)的最嚴(yán)重要挾，無(wú)論是在全球或區(qū)域尺度，尤其是如今已埋伏著干旱的地域。 增暖還能夠使作物和家畜病蟲害的地理范圍擴(kuò)展，這對(duì)緯度較高的地域危害最大。目前限于熱帶的家畜病蟲害會(huì)分散到中緯度地域，病蟲害般不嚴(yán)重的寒溫帶將深受其害。此外，氣候變化

49、還會(huì)嚴(yán)重影響害蟲及其捕食者和寄生者之間的物種相互作用。 全球變暖導(dǎo)致的海平面上升將會(huì)淹沒沿海重要的糧食消費(fèi)基地。例如，對(duì)尼羅河三角洲的初步研討闡明，海平面假設(shè)上升100cm會(huì)淹沒目前埃及15人口的住房和大約同樣比例的糧食產(chǎn)地。 2對(duì)作物產(chǎn)量的影響 可分兩種情況來分析，即大氣中化學(xué)組成變化對(duì)植物生長(zhǎng)的直接影響和溫室效應(yīng)導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)氣候條件變化對(duì)作物產(chǎn)量的影響。 大氣中二氧化碳濃度的添加提高了光協(xié)作用率和水分利用率，有助于植物生長(zhǎng)，尤其對(duì)包括小麥、水稻、大麥、豆類和根系作物在內(nèi)的C3植物。實(shí)驗(yàn)闡明，假設(shè)其他與作物生長(zhǎng)有關(guān)的要素不變，二氧化碳濃度添加使C3作物的產(chǎn)量顯著添加。對(duì)包括玉米、高粱、小米和甘

50、蔗在內(nèi)的Cd作物，尚無(wú)直接助長(zhǎng)效果的呵比證據(jù)。顯然，即使對(duì)于C3植物，大氣化學(xué)組成變化的影響也是很復(fù)雜的。植物呼吸作用、水分要求和可得性、固氮作用、植物生長(zhǎng)階段、作物質(zhì)量、其他氣體組成等方面變化的影響很能夠壓倒二氧化碳添加的助長(zhǎng)作用。普通研討更注重作物產(chǎn)量對(duì)氣候變化的呼應(yīng)。低緯潮濕地域的水稻產(chǎn)量受溫度變化的影響很顯著，北緯6一31內(nèi)眾多農(nóng)田實(shí)驗(yàn)闡明，結(jié)實(shí)期溫度上升12會(huì)使產(chǎn)量下降10一20；緯度越高，受影響越嚴(yán)重。調(diào)整農(nóng)時(shí)有助于消除此類影響，但這在農(nóng)時(shí)必需與季風(fēng)降雨期相順應(yīng)的地方很難作到。 在熱帶半干旱地域，假設(shè)降雨量不變，那么增溫加速蒸發(fā)從而使土壤水分條件惡化，作物產(chǎn)量將下降。例如在印度北部

51、，在雨量不增的情況下，均溫哪怕添加1也會(huì)使小麥產(chǎn)量減少10?？夏醽喌囊粋€(gè)案例研討還思索了雨量減少的影響，結(jié)論是玉米產(chǎn)量會(huì)減少30一70。 對(duì)世界糧食供應(yīng)的一個(gè)最嚴(yán)重要挾是，中緯度“谷物帶變暖及伴隨的作物水分虧缺將使糧食消費(fèi)潛力降低。美國(guó)一切主要的非灌溉作物將減產(chǎn)，高粱、玉米和水稻減產(chǎn)最嚴(yán)重；加拿大草原地帶的平均產(chǎn)量將減少10一30；在澳大利亞，假設(shè)增暖3且夏雨添加、冬雨減少，那么小麥產(chǎn)量可望添加。上述主要谷物出口地域的產(chǎn)量變化將顯著影響全球食品貿(mào)易。 在諸如北美大草原北部、斯堪的納維亞半島、俄羅斯的歐洲部分北部、新西蘭南部、阿根廷和智利南部這樣的高緯度地域，溫室氣體增暖的幅度將最大，目前農(nóng)業(yè)遭

52、到的熱量限制會(huì)減緩。但這些地域不受土壤和地形限制的面積有限，所添加的產(chǎn)量缺乏以補(bǔ)償中緯地域的減產(chǎn)。 總之，全球變暖對(duì)作物產(chǎn)量的影響在不同作物、不同地域、不同農(nóng)業(yè)系統(tǒng)上有不同的表現(xiàn)。普通說來，中緯地域?qū)⑹軗p，高緯地域?qū)⑹芎?，但益不敷損。 3對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的能夠影響 氣候變化與動(dòng)搖導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)消費(fèi)空間分布和作物產(chǎn)量變化，會(huì)影響到農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的很多方面，如區(qū)域比較優(yōu)勢(shì)、農(nóng)業(yè)構(gòu)造、糧食供應(yīng)、區(qū)域產(chǎn)業(yè)構(gòu)造、農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)錢和貿(mào)易、就業(yè)等等，甚至?xí)绊懙絽^(qū)域經(jīng)濟(jì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)。 模擬分析顯示，美國(guó)國(guó)內(nèi)的農(nóng)業(yè)比較優(yōu)勢(shì)將會(huì)明顯東移，其他中、高緯度國(guó)家內(nèi)也會(huì)發(fā)生類似的挪動(dòng)。全球農(nóng)業(yè)構(gòu)造很能夠變化，加拿大和俄羅斯的谷物部門將處于更

53、有利的位置，美國(guó)的糧食出口將減少。 區(qū)域尺度上的食品保證將遭到嚴(yán)重要挾，尤其在熱帶的欠興隆國(guó)家。中緯度主要糧食出口國(guó)的減產(chǎn)將使糧價(jià)上升(假設(shè)減產(chǎn)10那么糧價(jià)上升7)，這會(huì)嚴(yán)重影響食品短缺國(guó)家進(jìn)口糧食的才干，或擠占非農(nóng)業(yè)部門開展所急需的外匯。 對(duì)付氣候變化的負(fù)面影響迫切需求調(diào)整農(nóng)業(yè)技術(shù)，但欠興隆國(guó)家調(diào)整技術(shù)的才干有限，因此全球變暖對(duì)這些國(guó)家的要挾尤其嚴(yán)重，特別在目前農(nóng)業(yè)已很脆弱的地域。4。氣候變化對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)的潛在影響 國(guó)際學(xué)術(shù)界已出現(xiàn)了一些有關(guān)氣候變化對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)影響的研討，結(jié)論大相徑庭。美國(guó)國(guó)防大學(xué)的一份報(bào)告估計(jì)，中國(guó)糧食產(chǎn)量將添加，中國(guó)將從糧食進(jìn)口國(guó)變?yōu)榧Z食出口國(guó)。然而悲觀的結(jié)論更多，如Kel

54、logg以為，中國(guó)主要農(nóng)業(yè)區(qū)很能夠?qū)⒆兏珊?，?duì)糧食消費(fèi)有嚴(yán)重影響。Parry和Swaminathan也指出，全球升溫將使中國(guó)北方和華中的土壤水分減少，農(nóng)業(yè)將減產(chǎn)。 中國(guó)利學(xué)家的有關(guān)結(jié)論也是見仁見智。黃秉維以為，全球變暖將使中國(guó)的溫度帶北移，其直接作用對(duì)作物生長(zhǎng)是有利的。例如，邊緣熱帶的橡膠、咖啡等作物再也不會(huì)蒙受如今偶有出現(xiàn)的冷害；在中、北亞熱帶，目前的一年兩熟制可望變?yōu)槿熘?；在暖溫帶，升溫不僅會(huì)添加作物產(chǎn)量，也將有利于水果消費(fèi)。但是全球變暖的間接作用(諸如病蟲害添加)卻對(duì)作物生長(zhǎng)有害，更重要的是未來降水的不確定性將嚴(yán)重影響中國(guó)的農(nóng)業(yè)消費(fèi)。趙明茶的研討闡明，全球變暖將使中國(guó)的寒潮之害減輕，有

55、利于農(nóng)業(yè)消費(fèi)。特別是在中國(guó)的干旱區(qū)，由于降水將添加土壤水分條件將得到改善，干旱頻率將減少，灌溉面積將擴(kuò)展，農(nóng)業(yè)消費(fèi)潛力將提高，作物產(chǎn)量也會(huì)較穩(wěn)定。 大多數(shù)中國(guó)學(xué)者以為，由于中國(guó)農(nóng)業(yè)對(duì)與氣候有關(guān)的多種條件變化曾經(jīng)很敏感，全球氣候變化將會(huì)嚴(yán)重沖擊中國(guó)農(nóng)業(yè)，雖然區(qū)域氣候變化的前景尚不確定。增暖導(dǎo)致蒸發(fā)、風(fēng)蝕、干旱的加強(qiáng)和臺(tái)風(fēng)頻率的加大，使農(nóng)業(yè)總產(chǎn)量至少損失5；某些森林物種將嚴(yán)重喪失，部分森林將變?yōu)橄洳菰?；即使是中等程度的海平面上升也?huì)對(duì)沿海地域呵斥嚴(yán)重災(zāi)難。大片耕地和養(yǎng)殖場(chǎng)將被淹沒，而這正是中國(guó)沿海的主要食品消費(fèi)基地。大河三角洲是中國(guó)人口最密集、土地最有消費(fèi)力、根底設(shè)備和工廠城鎮(zhèn)最富集的地域，受海

56、平面上升的要挾也最嚴(yán)重。珠江三角洲有一半(3 500km2)將被淹沒，長(zhǎng)江三角洲和黃河三角洲等較興隆地域的大部分也將面臨洪澇災(zāi)難。 假設(shè)無(wú)降雨量的添加作為補(bǔ)償，那么主要糧食作物將減產(chǎn)。溫度每添加1，玉米平均產(chǎn)量會(huì)減少3；小麥也將由于水分條件惡化而減產(chǎn)；晚稻那么由于生長(zhǎng)期縮短而嚴(yán)重減產(chǎn)。于是中國(guó)的糧食消費(fèi)將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而這正好發(fā)生在中國(guó)人門和生活程度都將明顯上升之時(shí)。擴(kuò)展農(nóng)業(yè)消費(fèi)的能夠性進(jìn)一步受限，資源利用的余地更小，未來食品自給的保證程度將更無(wú)把握，農(nóng)業(yè)系統(tǒng)更趨脆弱。三、農(nóng)業(yè)對(duì)氣候變化的順應(yīng)對(duì)策雖然氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響具有不確定性，但“有備無(wú)患，順應(yīng)對(duì)策研討正在蓬勃興起。農(nóng)業(yè)的“順應(yīng)問題可從

57、兩方面來看。首先，農(nóng)民和鄉(xiāng)村社區(qū)在面臨氣候條件的變化時(shí)會(huì)自覺地調(diào)整他們的消費(fèi)實(shí)際，這是一種“自發(fā)的順應(yīng)戰(zhàn)略，關(guān)于氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響的任何評(píng)價(jià)都該當(dāng)思索到采用此類戰(zhàn)略和能夠性。其次，在面臨氣候變化能夠帶來的減產(chǎn)或者新時(shí)機(jī)時(shí)，政府有關(guān)決策機(jī)構(gòu)應(yīng)促進(jìn)農(nóng)業(yè)構(gòu)造的調(diào)整，以盡量減少損失和盡量實(shí)現(xiàn)潛在的效益。這種“有方案的順應(yīng)戰(zhàn)略與減少溫室氣體排放的政策一樣，都是關(guān)注氣候變化對(duì)人類社會(huì)影響的決策呼應(yīng)。當(dāng)然，農(nóng)業(yè)對(duì)溫室氣體的排放也有重要的作用。 戰(zhàn)術(shù)上的順應(yīng)措施也遭到高度注重。有三類戰(zhàn)術(shù)調(diào)整：改動(dòng)土地利用(如農(nóng)業(yè)區(qū)和作物類型的調(diào)整，調(diào)整管理措施(如添加灌溉和施肥、防治病蟲害、控制水土流失、改造農(nóng)業(yè)根底設(shè)備等)

58、，改動(dòng)作物和畜牧制度(如調(diào)整農(nóng)時(shí))。 技術(shù)上的順應(yīng)亦不可忽視，例如改造地形以減少?gòu)搅骱痛龠M(jìn)水分吸收、減少土壤侵蝕；改良灌溉方法以節(jié)約用水和提高水的利用效率；開發(fā)土壤保墑技術(shù)和其他農(nóng)田管理措施；引進(jìn)新的作物種類或變種。 必需強(qiáng)調(diào)社會(huì)體制順應(yīng)的重要性。氣候變化和動(dòng)搖對(duì)農(nóng)業(yè)的影響在相當(dāng)程度上是社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的產(chǎn)物，而不僅僅是氣候本身的結(jié)果。以食物保證問題為例，諸如人口過剩、技術(shù)缺乏或不當(dāng)、貧困、政策失誤等要素的作用并不亞于土壤和氣候的消費(fèi)潛力。所以氣候變化的影響問題與開展中國(guó)家史為緊迫的開展問題密不可分。加強(qiáng)應(yīng)付當(dāng)前氣候動(dòng)搖的才干將擴(kuò)展對(duì)潛在全球氣候變化呼應(yīng)的選擇范圍和余地。而諸如加強(qiáng)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)實(shí)力、開

59、展繼續(xù)農(nóng)業(yè)、提高鄉(xiāng)村的教育和科技程度這樣的戰(zhàn)略，即使沒有全球變暖問題也是很必要的。 全球氣候變化及其農(nóng)業(yè)影響問題是對(duì)科學(xué)界和決策界的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。雖然尚存某些重要的不確定性，但對(duì)全球氣候變化的前景已有了j“泛的認(rèn)同。人無(wú)遠(yuǎn)慮，必有近憂，我們必需預(yù)備對(duì)付全球氣候變化的情勢(shì)。評(píng)價(jià)氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)繼續(xù)性的意義并制定相應(yīng)對(duì)策，既是對(duì)科學(xué)研討的要求，也為科學(xué)研討提供了時(shí)機(jī)，此類研討即使沒有全球變暖也是有科學(xué)意義和適用價(jià)值的。 改善未來氣候能夠變化的科學(xué)信息無(wú)疑有助于此類研討，尤其足關(guān)于氣候的性質(zhì)(而不僅是溫度)、空間解析程度(而不僅是全球或大區(qū)域)和時(shí)間解析程度(而不僅是長(zhǎng)期平均情況)。然而，且不論未來幾卜年

60、內(nèi)所產(chǎn)生的此類信息可靠程度如何，它們對(duì)評(píng)價(jià)氣候的農(nóng)業(yè)影響并不是充要條件。氣候本質(zhì)亡就是變化的和不確定的，在評(píng)價(jià)其農(nóng)業(yè)影響時(shí)必需認(rèn)識(shí)到這個(gè)現(xiàn)實(shí)。 評(píng)價(jià)全球氣候變化和動(dòng)搖對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)的影響包括很多方面，至少該當(dāng)有：變動(dòng)條件下作物產(chǎn)量的繼續(xù)性；從歷史研討中展望農(nóng)業(yè)系統(tǒng)調(diào)整的前景；分析氣候與農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中其他變動(dòng)要素(環(huán)境的、經(jīng)濟(jì)的、社會(huì)的)的相互作用；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和政府的順應(yīng)決策；開發(fā)和評(píng)價(jià)為提高應(yīng)變才干和減少脆弱性所能采取的措施。第三節(jié) 土地利用對(duì)土地資源的影響 在城市化和工業(yè)化的社會(huì)里，人們往往只關(guān)懷土地的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而忘卻了作為人類賴以生活的土地所固有的生態(tài)學(xué)意義，喬治馬什(GeorgerMarsh)曾有